反射层、具有反射层的光学记录介质和用于形成反射层的溅射标板制造技术

基片（１）及其上层合的记录层（２）、反射层（３）和保护层（４）。其中反射层（３）是合金薄膜，包含９９．７－７３．０％重量的Ｃｕ作为主要成分、以及０．２－１８．０％重量的Ａｇ和０．１％－９．０％重量的Ｔｉ，并且具有５０纳米至１５０纳米的膜厚度；和用于形成反射层（３）的标板。具有反射层（３）的光学记录介质显示改进的抗腐蚀性，并同时保持高的反射率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及反射层、具有反射层的光学记录介质(optical recordingmedium)和用于形成反射层的溅射标板(sputtering target)。
技术介绍
已知铝和铝合金可以作为光学记录介质中的反射层的材料。但是，具有这样的反射层的光学记录介质中没有任何一种可成功地提供足够的反射率(reflectance)。用于提供高反射率的材料通常包括Ag、Au和Cu。但是这些材料存在一些问题。Ag与其它元素的反应活性很高，因此需要对Ag反射层在抗腐蚀方面进行改进。而且，Ag也不仅与在反射层或在CD-R中要形成的由有机材料构成的“染料层”中大量存在的氯发生作用，而且还与其它卤元素及其化合物发生作用，并且容易与它们进行反应。因此，Ag与氯、硫以及它们的化合物和离子都具有高度反应活性。此外，Ag在耐气候性方面也有问题。Ag反射层当用在光学记录介质中时，存在可靠性低的问题。三种类型的有机材料，即菁(cyanine)、酞菁(phthalocyanine)和偶氮(azo)系列材料经常被用作记录层中的主要成分。在对那些包含在这种有机材料中的成分的耐腐蚀性方面的改进是Ag反射层和Al反射层中存在的问题。由于Au价格昂贵，所以不适于用作光学记录材料中的反射层。Cu作为替代Ag和Au的材料，正越来越受关注。但是，Cu也具有与其它材料的反应性，尽管它的价格没有Ag那么高。在Cu反射层中也需要进行耐腐蚀性的改进。有可能使用铜和其它元素的合金以降低腐蚀性。但是，这种铜合金的反射率没有铜高。因此，人们期待同时具有高反射率和优异的抗腐蚀性的反射层。本专利技术的目的是提供具有耐气候性的反射层、具有反射层的光学记录介质和用于形成反射层的溅射标板。本专利技术的另一个目的是提供用于形成反射层的溅射标板，其能够改进各种特征(aspect)，包括生产合金的便利性、溅射方法中的稳定性以及溅射方法的容易性。
技术实现思路
本专利技术包括用于光学记录介质中的反射层，包括Cu、Ag和Ti，其中Cu的含量为99.7％至73.0％重量。在一个方面中，反射层包含0.2-18.0％重量的Ag和0.1％-9.0％重量的Ti。在另一个方面中，反射层具有厚度为50纳米至150纳米的膜。本专利技术还包括光学记录介质，该光学记录介质具有园盘形基片(disc-shaped substrate)、基片上形成的记录层(由此通过激光记录信息)和在记录层上形成的反射层。而且，本专利技术包括溅射标板，其中包含Cu、Ag和Ti，其中Cu的含量为99.7％至73.0％重量。在另一个方面中，溅射标板包含0.2-18.0％重量的Ag和0.1％-9.0％重量的Ti。附图说明图1是根据本专利技术中的一个实施方案的光学记录介质的示意性的截面图；图2是显示Ag浓度和Ti浓度之间关系的图；图3是图2中显示Ag浓度和Ti浓度之间关系的图中部分的放大图；图4是显示反射膜厚度和RF-振动的关系的图。最佳实施方式本专利技术将在下面通过参考附图，进行更具体地描述。图1显示了部分的用作光学记录介质的光盘(可记录的压缩盘，CD-R)。光盘具有基片1，在基片上形成记录层2、反射层3和保护层4。基片1是由光传输树脂如聚碳酸酯制得的。在基片1的表面上具有激光导向槽5。记录层2包含有机颜料。保护层4例如是由丙烯酸类紫外固化树脂制得的。反射层3是薄合金膜，其中含有Cu作为主要成分，并含有Ag和Ti作为抗腐蚀改进剂。Ag和Ti相互作用以改进反射层对氯、氢、碘、氧和硫(这些是在大气条件中使用或在一些特定的环境中使用所需要的)的耐腐蚀性。反射层3具有厚度为50纳米至150纳米的薄膜。反射层3能够例如由溅射标板通过RF(AC)磁电管溅射法形成。能够使用空气熔合(atmospheric fusion)和真空熔合法作为形成本专利技术的溅射标板的方法。在铜合金熔融法中，首先制备基质合金。接下来，将铜掺混到基质合金中以调整合金中金属的含量，从而使得铜的含量可以在规定的范围内。在采用空气熔合法时，通过在Ar气(3.01Pa-4.51Pa)中的电弧熔融法(arcmelting)掺混的Cu-X合金，以提供基质合金。X是选自下列中的至少一种元素Ti、Pd、Al、Au、Pt、Ta、Cr、Ni、Co、Si和Zn。接下来，Cu-X、Cu和Ag在高频熔炉中以预定的比例熔融。此处，Cu的量是铜的总量减去基质合金中所含的铜的量。炉中的熔融温度例如是1100℃至1800℃。熔炉例如是由C、Al2O3、MgO或ZrO2制得的坩锅。在熔融物充分融合后，将所得到的熔融物静置约1小时，然后将基质合金加入其中，接下来将所得的混合物熔融0.5至1小时。向混合物中加入抗氧化剂以控制和预防溶解熔融物中的所含的氧。作为抗氧化剂，能够使用硼砂(borax)、硼酸钠、硼酸锂或碳。接下来，将熔融物放置到在内表面上涂敷有例如氧化铝(alumina)或含镁的滑石的铁铸模中。在加入熔融物之前，将Fe铸模在电炉中预热到约300℃-500℃，以预防形成收缩孔。在铸模中将熔融物冷却以固化，得到锭模(ingot)。从铸模中取出锭模，并冷却到环境温度。接下来，切除锭模的顶部或开口处的突出物，在轧制机(rolling machine)上轧制所得的锭模，形成合金板，例如大小为90(mm)×90(mm)×8.1(mm)的合金板。接下来，对合金板进行热处理，例如在充满Ar的电炉中在400℃-500℃的温度下热处理约1-1.5小时。然后，在压制机(press machine)上校正由此处理得到的合金板的弯曲处。将由此校正后的合金板通过剪钳法(wire cutting)而制成最终的产品形状。所得到的产品的前表面用湿的研磨纸研磨以调整产品的表面的粗糙程度，并最终提供本专利技术的Cu合金溅射标板。在其中熔合是通过将Ag和其它元素X掺混到上述的生产Cu合金溅射标板方法中的Cu中时，能够类似地使用常规的方法。从成本和生产方法的角度考虑，这是非常有利的。溅射条件如下方法 RF-磁电管溅射最高压力 4×10-3(Pa)溅射压力 0.76(Pa)成膜功率 500(W)溅射气体 Ar大气气体(atmospheric gas)Ar气流速度 20(每分钟的标准立方厘米，sccm)在图1中，当在CD-R中记录信息时，高功率的激光束照射到记录层2上。然后记录层2中含有的有机颜料吸收激光束，产生热。这种热诱导颜料分解并诱导与记录层2相连的基片1变形，降低记录的部分的反射率。当复制所记录的信息时，比用于记录的功率低的激光束照射到记录的部分上，利用记录部分和未记录部分反射率之间的差异，复制该信息。实施例1接下来，显示使用反射层用的该实施方案的Cu-Ti-Ag合金在橙皮书(Orange Book)中定义的CD-R的性能。“橙皮书”是Philips和Sony出版的物理格式(physical format)，其中定义了CD-R介质的重要性能。此处应注意这些实施例的给出只是为了进行演示，此外所得到的结果不应被理解为限制了标板(target)的种类以及本专利技术意义上光学记录材料的种类。下面显示了当制备光学记录介质时，在该实施例中使用的条件。控制进行涂敷处理的大气温度和湿度分别为25℃和35％。由注模的聚碳酸酯形成基片1，以具有1.2mm的厚度和120mm的直径。基片1具本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于光学记录介质的反射层，该反射层包含：Ｃｕ；Ａｇ；和Ｔｉ，其中Ｃｕ的含量为９９．７－７３．０％重量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小田伸浩，上野崇，秋森敏博，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]