TWI288180B - Sputtering target and optical recording medium - Google Patents
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Description
1288180 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於濺鍍靶以及該靶之製造方法與光記錄媒 體尤其關於在濺鍵時粒子發生量少、可安定地製作品質 佳之薄膜、且可得到不發生記錄位元錯誤之光記錄媒體之 Ge-In-Sb-Te合金濺鍍靶，以及由該合金所構成之光記錄媒 【先前技術】 近來開發出不須磁頭即可記錄、再生之高密度記錄光 碟技術，該技術受到相當多之注目。該光碟分為再生專用 型、寫入一次型、重複寫入型三種，尤以在寫入一次型、 重複寫入型所使用之相變化方式受到注目。 相變化光碟，係利用雷射光照射基板上之記錄薄膜使 之加熱昇溫，使該記錄薄膜結構產生結晶學之相變化（非結 具體而言，係檢測出 結晶）來進行資訊之記錄、再生， 該等相間之光學常數變化所引起之反射率變化以再生資訊 上述相變化以點徑會聚成1 進行之。在此，當lvm之雷朝 1〜數/zm左右之雷射光照射
記錄次數。 相變化，係要求適合此相變化之光記錄媒體。一般 DVD RAM等之相變化光碟須保證1〇5〜1〇6次之重複 1288180 另一方面，當在基板上形成光記錄媒體用薄膜時係使 用濺鍍法，因靶之材料所產生之粒子多，可能造成品質變 差。尤其在高記錄密度媒體中，因粒子等造成記錄位元之 錯誤變成嚴重之問題。起因於此，將產生不良品而導致良 率變差。 以往所提案之光記錄媒體，係由GeU )-In(沒）_Sb( y )-Te( δ)合金所構成之靶，當各成分組成比+ 原子 ％)=100 時，〇·1$α$7、 $占$ 30，其可進行CLV記錄與CAV記錄（參照特開 2002-264515 號公報）。 再者，前人提出之光記錄媒體，當其以GeaXbSbyTe〇 a-b-y)表示時 ’ X 係擇自 In、Au、Cu、Al、Ga、Pb、Ti、Sn 中之至少一種元素，其中〇 〇〇1 $ 0.20、0.01 $ bg 0.20 、0.40 $ y $ 0.90，且在記錄層含有氮（參照特開2〇〇2_ 264514號公報）。 再者，前人提出之光記錄媒體，其相變化記錄層以Sb 、Te作為必要元素，並對該SbTe添加至少一種以上之χ 元素，而 X 係選自 Ag、Au、Cu、Ζη、Β、Al、Ga、In、 Si、Ge、Sn、Pb、N、P、Bi、La、Ce、Cd、Tb(參照特開 2002-245663 號公報）。 再者，前人提出之相變化光碟用濺鍍靶，其係高純度 Ge，或擇自 Al、Si、Fe、Cr、Ta、Nb、Cu、Mn、Mo、 、Ni、Ti、Zr、Hf、Co、Ir、Pt、Ru、B 與 C 中至少一種 元素其含量在〇·1〜50at原子％範圍内之Ge合金，且Ag與 1288180 AU含量各在5pPm以下（參照特開20〇2-69624號公報）。 【發明内容】 本發明之目的，係為了提供光記錄媒體用 合金減鑛乾、該合金乾之製造方法、以及由該合金所構成 之光記錄媒體，該乾在濺鑛時粒子發生量少，可安定地製 作口口質佳之薄冑，且減少記錄位元錯誤的發生並達成高記 錄密度。 為了解決上述問題，本發明人#深入研究之結果發現 ，選擇適當組成之Ge-In-Sb-Te合金可達到高記錄密度， 並嚴格限制氧含量、且嚴謹地調整晶粒密度，可有效抑制 在濺鍍時粒子之產生。 基於此發現本發明提供出： L一種光記錄媒體用Ge-In-Sb-Te合金濺鍍靶及由該合 金所構成之光記錄媒體，係由Ge(a)_In(谷）_sb(n_Te((5) 合金所構成之靶，其特徵在於：當各成分組成比a、沒、 T、5 (原子％)合計為1〇〇時，〇」$ a $ 、〇1 $泠$ 1〇 Λ 60^ r ^ 90 ^ 10^ δ <22 ； 2·如上述1之光記錄媒體用Ge_In-Sb-Te合金濺鍍靶及 由該合金所構成之光記錄媒體，其氧含量在15〇〇ppm以下 3.如上述1之光記錄媒體用Ge-In-Sb-Te合金濺鍍靶及 由該合金所構成之光記錄媒體，其氧含量在800PPm以下 4·如上述1〜3中任一之光記錄媒體用Ge-In-Sb-Te合 1288180 金減餘，該無之結晶平均粒度在1〇〇//m以下； 5.如上述1〜3中任一之光記錄媒體用Ge-In-Sb-Te合 I濺鍍靶，該靶之結晶平均粒度在5 〇 "爪以下； 6·如上述1〜5中任一項之光記錄媒體用Ge-In-Sb-Te 合金濺鍍靶，其鐵含量為1〜l00pp„^ 發明效果 本發明之光記錄媒體用Ge-In-Sb-Te合金濺鍍靶以及 由A a金所構成之光記錄媒體，在濺鍍時粒子發生量少， 可安疋地裝作口口質佳之薄膜，可達成不發生記錄位元錯誤 且具高記錄密度之效果。 【實施方式】 本發明之光記錄媒體用Ge_In_Sb_Te合金濺鍍靶以及 由該合金所構成之光記錄媒體，係由Ge⑷-In⑷_Sb(r )-Te((5)合金所構成，當各成分組成比^、a、γ、以原 子合計為η)〇時， $90、10$ 5<22。該合令細入及1 + 口金、、且θ係可達到高記錄密度化之 組成’可實現結晶學上之相變化’亦即非結晶與結晶之相 變化，且可大幅提升重複記錄之次數。 再者，本發明之光記錄媒體用Ge如㈣合錢鑛 把，其乳含量纟15GGppm以下，又以將之嚴格限制在 8〇0PPm以下較佳。藉此，可顯著減少軸時粒子之發生， 而可安定地製作高品質薄媒’進而可製造不發生記錄位元 錯誤、達成高記錄密度之光記錄媒體。 又，由於在光記錄媒體中，氧會選擇性地與^結合 1288180 ’使得非結晶化與結晶化其相互轉變之安定性變差，導致 重複§己錄次數降低。因此，在得到高品質膜之考量點上， 限制光記錄媒體中之氧含量（盡量減少其含量）係重要的。 再者’在防止濺鍍時所產生之粒子上，將乾材之纟士晶 平均粒度限制至100 " m以下極為有效。藉此，同樣地可 製作不發生記錄位元錯誤之優良薄膜。耙材之結晶平均粒 度又以在50 μ m以下者較理想。 又，在本發明之光記錄媒體用金錢鍵 靶（記錄媒體）中，鐵含量在^丨㈧卯爪係具效果的。若^ 含量不到Ippm則不具添加之效果；若其超過1〇〇ppm則 CNR與D0W變差，故在添加鐵之情形下，鐵含量以 1〜1 OOppm車交佳。 本發明之光記錄媒體用Ge_In_Sb_Te合金濺錢乾，可 將Ge粉、In粉、Sb粉、Te粉在安瓿内合成，所得之錠粉 碎至既定之粒度後，使之均勻地分散混合後，利用熱壓機 ，以燒結溫度400〜600〇C、面壓75〜25〇kg/cm2之條件燒結 製造。 實施例 以下，根據實施例與比較例說明之。再者，本實施例 僅為一例，並未因該例而有所限制。亦即，本發明僅受申 請專利範圍所限制，其可包含本發明實施例以外之各種變 化形式。 (實施例1-7) 準備純度5叭99.999。/〇)之Ge粉、In粉、外粉、Te粉 10 1288180 ’將該等粉末以Ge(a)_In(/3)_Sb(r)-Te(5)組成調合後在 安親内合成’所得之錠粉碎至所需之粒度後填充至石墨製 模中’以溫度600°C、壓力15〇kg/cm2之條件進行熱壓。 將該燒結體進行最終之精加工形成靶。靶之相對密度 為99%(1〇〇%之密度為5 54g/cm3)。在該靶之任意3處所取 得之樣品密度以阿基米德法測定。 再者，在同組成中，Te含量占（at%)、氧含量（wtppm) 粒位（// m)、Fe 含篁、CNR(carrier to noise ratio)、 D〇W(direct over write)、濺鍍時產生之粒子之結果如表i 所示。 再者’ CNR(dB)係表示30m/s時之量測值；DOW係表 示進行100次覆寫記錄時以雜訊評估之結果。雜訊係最小 凹槽長信號（3T)相對於最大凹槽長信號（丨1T)之再生信號偏 差值，此處以其在20%以下為〇κ，在20%以上則判為NG。 又，評估樣品，係在DVD空白媒體上連續成膜出
ZnS-Si〇2(45nm)、記錄層（i5nm)、ZnS-SiO2(20nm)、A1-
Ti(l50nm)而製成。 比較例 (比較例1-6) 準備純度5Ν(99·999%)之Ge粉、in粉、sb粉、Te粉 ，將該等粉末以Ge(a)-In(/3)-Sb(y)-Te(占）組成調合並進 行乾式混合後，在安瓿内合成，所得之錠粉碎至既定之粒 度後填充至石墨製模中，以溫度6〇〇〇c、壓力i5〇kg/cm2 之條件進行熱壓。 11 1288180 將該燒結體進行最終精加工形成靶。靶之相對密度為 99%(100%之密度為5.54g/cm3)。在該靶之任意3處所取得 之樣品密度以阿基米德法測定。 再者，在同組成中，Te含量6 (at%)、氧含量（wtppm) 、粒徑（// m)、Fe含量、CNR(dB)、DOW、濺鍍時產生之 粒子之結果與實施例比較，如表1所示。又，CNR(dB)測 定值、DOW測定值、評估樣品之濺鍍條件以與實施例相同 之方法進行。
表1
5 at% 氧 wtppm 粒徑 μτη Fe wtppm CNR dB DOW 100次 粒子 實施例1 10.0 780 85 5 50 OK OK 實施例2 15.0 780 88 2 55 OK OK 實施例3 20.0 720 80 2 50 OK OK 實施例4 21.5 750 89 2 45 OK OK 實施例5 17.0 1300 87 2 50 OK OK 實施例6 15.0 700 30 2 50 OK OK 實施例7 15.0 450 95 <1 50 OK OK 比較例1 17.0 2000 80 2 45 NG NG 比較例2 17.0 780 200 2 50 OK NG 比較例3 17.0 770 95 120 20 NG OK 比較例4 17.0 2500 80 <1 50 NG NG 比較例5 22.0 770 90 2 20 NG OK 比較例6 5.0 760 90 5 10 NG OK 12 1288180 粒子Ok係表示粒子未達500個/晶圓；NG係表示其 超過5 0 0個/晶圓。 實施例1-6其氧含量在700-1300ppm之範圍内；粒徑 在30-89 /z m; CNR(dB)在45-55之範圍内；DOW、粒子發 生量之判定為OK。 又，關於實施例7，雖然Fe含量<lwtppm，但原料中 所含之氧含量低僅500ppm以下（450wtppm)，故與上述實 施例相同，不論是CNR(dB)、DOW、粒子發生量均良好。 相較於此，由於比較例1之氧含量多達2000ppm，故 DO W、粒子發生量不理想。比較例2其粒徑大達200 /z m ，故粒子之發生量 NG。比較例 3其 Fe含量過多達 120ppm，故DOW變差。比較例4其氧含量多達2500ppm ，且Fe<lppm，故DOW、粒子發生量不理想。在無Fe之 情形下氧含量提高。比較例5由於5為22.0at%造成組成 偏差（過量），故DOW不理想。比較例6由於5為5.0at% 造成組成偏差（過少），故DOW不理想。 如上所述，可知在由Ge( a )-In( /3 )-Sb( 7 )-Te( 5 )合金 所構成之靶材中，Te( 5 )組成之偏差將對光記錄媒體之特 性造成很大之影響。 又，祀之氧含量、粒徑在本發明之範圍中時，具有得 到良好CNR(dB)與DOW、以及抑制粒子發生之效果。再 者，Fe含量會影響氧含量，適當之Fe存在具有抑制濺鍍 時粒子發生之效果。又，可知當在氧含量非常低之情形下 ，與Fe含量無關，均可得到與前述相同之良好結果。 13 1288I8〇 月效果 本發明係適用於光記錄媒體用Ge-In_Sb-Te*金錢鑛 靶、該合金靶之製造方法、以及由該合金所構成之光記= 媒體，該靶在濺鍍時粒子發生量少，可安定地製作品質佳 之薄膜，且減少圮錄位元錯誤的發生並達成高記錄密度。 14
Claims (1)
1288 93110820 號（96 年8 月修正） 拾、申請專利範圍： 1·一種光記錄媒體用Ge_In_Sb_Te合金濺鍍靶，係由 Ge(o: ) In(/3 ) Sb(r )-Te(5 )合金所構成之乾，其特徵在於： 當各成分組成比α、万、r，子％)合計為ι〇〇時 ，〇.心 $ iG、G]以錢、_ r ㈣、i()y 氧含量在15()()Ppm以下，且該乾之結晶平均粒度在⑽ m以下。 2.如申叫專利靶圍第i項之光記錄媒體用Gqn-ShTe 合金濺鍍靶，其氧含量在8〇〇ppm以下。 3·如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體用Ge_In_ ^合金濺鍍無，該乾之結晶平均粒度在5〇…下。 4. 如申請專利範圍第1或2項之光記錄媒體用Ge_In_ Sb-Te合金濺鍍靶，其鐵含量為 5. 如申請專利範圍第3項之光記錄媒體用 合金濺鍍靶，其鐵含量為1〜10〇ppm。 6. 一種Ge-In.sb-Te合金構成之光記錄媒體， a )-In(/S )-Sb((r )_Te((5 )合全 徵在於： 所構成之光記錄媒體，其特 當：成分組成❹十”以原輝計為⑽時 10、°.匕 h 10、6〇$ r 請、10“ <22 , 氧3里在lSOOppm以下。 7. 如申請專利範圍第6項之〜七孤 記錄媒體，其氧含量在8〇〇ppm以下。 構成之光 15
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