JPS6323235A

JPS6323235A - 光学式情報記録担体

Info

Publication number: JPS6323235A
Application number: JP61166949A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Matsubara; 邦弘松原; Takeo Oota; 太田　威夫; Koichi Kodera; 宏一小寺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1988-01-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は光学的記録再生方式に使用される円盤状の情報
記録担体に関するものである。

従来の技術従来からこの種の情報記録層としては、Ｔｅ　の低酸化
物Ｔｅ０ｘ（ｘ岬１．○、　ＴｅとＴ　ｅ０２の混合物
）を主成分とし、添加剤として例えばＰｄ、　Ｃｕ、　
Ａｕ等を単独もしくは組合せて加えたものがある。これ
らの薄膜形成法は例えば蒸着源として、ＴｅＯｘとＰｄ
の２種類を用いた共蒸着による真空蒸着法や、ＴｅとＰ
ｄの合金あるいは複合ターゲットを用いたｏ２　　リア
クティブによるスパッタリング法で形成される。

発明が解決しようとする問題点上述の真空蒸着法やスパッタリング法で形成された薄膜
は、膜組成としてＴｅ、ＴｅＯ３，Ｐｄの混合物からな
り、ＴｅＯｘにＰｄが混在したものとみなすことができ
る。薄膜の形成時点では非晶質であり、レーザー光等の
照射により結晶化する性質を有するため、反射率の変化
を利用した光記録膜として使われる。また添加剤である
Ｐｄ等は結晶化の核となり、その速度を速める役割を有
するため、この薄膜は記録後時間経過とともに感度が増
す増感の極めて少ない光記録膜として有望であり、コン
ピューター用のデータファイル等の用途としても犬きく
期待されている。

このような光記録膜を形成する場合、真空蒸着法を用い
ると蒸着源を毎回交換する必要があるため量産性に限界
がある。したがって、交換の必要がなくより量産性の良
い、データファイルに重要なピットエラーレートに対し
ても有利なスパッタリング法による生産が望まれている
。この方法によれば、１つの合金または複合ターゲット
で連続的に何枚も光記録膜を形成することが可能である
。

ＴｅＯｘ　（！：　Ｐｄからなる光記録膜は含有される
酸素量すなわちＸ値によりその膜特性が異なる。Ｘ値が
大きい程耐候性にすぐれた膜となる反面反射率が低くな
り、ドライブにかからないという間頭が発生し、高い記
録パワーでのＣ／Ｎ　　も低くなるという特徴がある。

一方、Ｘ値が小さい場合は反射率は高くなるが、低い記
録パワーでのＣ／Ｎ　が低く、耐候性に対しても不利な
膜となる。したがって、耐候性が良い上、反射率も低す
ぎることなく、広い記録パワー領域に対して安定したＣ
／Ｎ　が得られるような光記録膜を得るためにはＸ値と
して相反する膜特性を兼ね備えなければならない。実際
、光記録膜の生産においてスパッタリング法を用いる場
合、一定条件で連続スパッタリングすれば膜厚方向にＴ
ｅＯｘとＰｄの組成が均一な膜となることは必然であり
、低い記録パワーでのＣ／Ｎ　が悪い低感度な膜となる
か、反射率の低い膜になるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構成
で反射率が高く、広範囲な記録パワー領域で安定したＣ
／Ｎ　が得られ、長寿命な信頼性の高い情報記録担体を
得ることを可能にするものである。

問題点を解決するだめの手段上記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、薄膜１
組成として、ＴｅＯｘを主成分とし、添加剤としてＰｄ
　を加えたもののＸ値の小さい組成を第１層、Ｘ値の大
きい組成を第２層とした多層薄膜構成にすることにある
。

この薄膜組成を実現する方法としては、Ｔｅ　　とＰｄ
の複合もしくは合金ターゲットを用いたｏ２リアクティ
ブによるスパッタリング法、あるいはＴｅとＰｄの複数
個のターゲットを用いたｏ２リアクティブによるマルチ
スパッタリング法がある。

作　　用この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、上記の構成によれば、基板罠近い第１層の薄
膜組成はＸ値の小さいＴｅＯｘとＰｄが混在したもので
あり、反射率の比較的高い膜となる。

さらに第２層の薄膜組成はＸ値の大きいＴｅＯｘとＰｄ
が混在したものであり、第１層と第２層の界面では両者
の屈折率が異なることから界面からの反射が新たに加わ
ることになる。第２層のみでは低い反射率であるが、第
１層および第１層と第２層の界面からの反射により、総
合的には第１層と第２層の平均的な組成のみとした場合
の反射率よりも高いものが得られる。

また光記録膜の膜特性としては、レーザー光照射による
結晶化ということからして、第１層と第２層の平均的な
組成の膜特性に近いものとなる。

すなわち、反射率の高い膜の割には低い記録パワーでも
感度の高い膜特性であり、広範囲な記録パワー領域に対
して安定したＣ／Ｎ　が得られる。さらに、第２層は平
均組成の膜よりもＴｅＯｘのＸ値が大きいことから酸素
リッチな膜であり、接着層を介して伝わる吸湿や透湿に
対しても劣化の少ない、耐候性に強い膜であるというこ
とが言える。

実施例以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図において、光案内用の溝１を形成したポリカ
ーボネートからなる樹脂基板２の表面に、Ｔｅの低酸化
物ＴｅＯｘ１（０〈ｘｌ〈２）とＰｄからなる光記録膜
の第１層３と、同様にＴｅの低酸化物ＴｅＯｘ２（０（
！２　（２）　　とＰｄからなる光記録膜の第２層４が
設けられている。この樹脂基板２は光案内用の溝１ａを
形成した同様の樹脂基板２ａと光硬化性樹脂の接着剤５
によって全面接合され、ディスクの形態をなしている。

ここに、光記録膜の第１層と第２層のＴｅの低酸化物の
Ｘ値には、ｘｌ〈ｘ２となるように選ばれており、各層
の膜厚はそれぞれ７５０人である。

このようなディスクの光記録膜の第１層３と第２層４は
、例えば第２図に示される方法によって形成される。

第２図は高周波マグネトロン方式によるスパッタリング
装置であり、装置本体６がチャンバー７の内部に一対の
電啄８，９を備えており、それぞれに薄膜形成用の基板
１ｏとスパッタリング用のターゲット１１が取り付けら
れている。このチャンバー７内に一定量のスパッタガス
１２、例えばＡｒと０２の混合ガスが流入し、反応性ス
パッタリングによりターゲット組成がスパッタされて基
板上に光記録膜が形成される。

スパッタリング用ターゲットの構成としては、例えばＴ
ｅ　のターゲットにＰｄの金属片を載置もしくは埋め込
んだ複合ターゲットがあるが、この他にもＴｅとＰｄを
一定の組成比で合金としたターゲットや、ＴｅとＰｄの
それぞれのターゲットを複数個用いたマルチターゲット
がある。

いずれのターゲットの構成であっても、スパッタガスと
して、Ａｒ　＋　０２等の０２　を含む混合ガスを用い
れば、スパッタされたターゲット組成は基板に付着する
までの間に０２　　と反応し、ＴｅＯｘを形成すること
になる。したがって、光記録膜の第１層と第２層の形成
に対しては、第１層の形成時に用いたスパッタガスのｏ
２流量を所定の膜厚時に増加させてやれば、第２層の形
成もＸ値が！１く！２となるよう連続的かつ容易に行な
うことができる。ここに、膜厚のモニターとしては水晶
振動子を用いれば、生産においてもインラインで非破壊
的に膜厚を知ることができる。

第３図は、光記録膜の膜厚方向に組成分析を行なった結
果であり、それぞれＴｅ、　Ｏ，Ｐｄ、　Ｃの含有量が
ａｔ％で示されている。これによれば、膜厚の中央でＴ
ｅと○の含有量が段階的に変わっており、スパッタガス
０２の流量調節により応答性良く、二層薄膜が形成され
ていることがわかる。

こうして形成された光記録膜は、信号の記録再生特性に
対して、第４図のようになることが実験的に確かめられ
た。第４図は、各記録パワーに対するＣ／Ｎ　比を示し
たもので、光記録膜を第１層のみ（曲線Ｂ）、第２層の
み（曲線Ｃ）で構成したものと、第１層と第２層（曲線
Ａ）で構成したものの比較である。曲線Ｂは低い記録パ
ワーでＣ／Ｎ　が大きく低下する傾向を有し、曲線Ｃは
逆に高い記録パワーでＣハが低下する。これに対し、本
発明の構成による光記録膜（曲線Ａ）は、曲線Ｂと曲線
Ｃの中間的な特性を有し、双方の特徴を兼ね備えた膜特
性となっていることがわかる。

第５図は、光記録膜のＴｅＯｘのＸ値に対する反射率を
示したものである。第１層の組成ｘ１、第２層の組成！
２をそれぞれ単独で構成した時の反射率がＢ点、０点で
あり、本発明の構成による光記録膜の反射率Ａ点は、第
１層と第２層の平均的な組成ｘ３のみで構成した時の反
射率り点よりも高くなっており、むしろ第１層の組成ｘ
１　　に対する反射率Ｂ点に近い値を示している。これ
は、光記録膜の反射率は基板と第１層の界面における反
射の影響が犬きく左右し、さらに第１層と第２層の界面
の反射がこれに加わっていることが考えられる。

本実施例の光記録膜の構成においては、第１層と第２層
の膜厚は同じであるが、全体の膜厚としては１３ｏＯ八
〜１７００への最もＣ／Ｎ　の高い膜厚とし、第１層の
膜厚はこの％よりも薄く１ｏＯ八〜へ００人としても反
射率を高める効果は十分得られることが確かめられた。

このことは、光記録膜の反射率が基板と第１層との界面
からの反射に犬きく関与することからもわかり、第１層
の組成ｘ１　　の値をより小さく、膜厚の薄い膜とし、
第２層との平均組成を一定にするような組成ｘ２　と膜
厚を選んでも同嬶の効果を得ることが確かめられた。

また、本実施例の構成による光記録膜は、８０’ｃ、ａ
ｏ％の加速条件下において、１０００時間経過後もＣ／
Ｎの低下は２　ｄＢ程度であり、通常の使用、保存環境
下においては１０年以上の寿命であることが推定できる
。

次に、本発明の第２の実施例について図面とともに説明
する。第６図は、第１図と同一物については同一番号を
付してあり、光案内用の溝１を形成したポリカーボネー
トからなる樹脂基板２と光記録膜の第１層３との間に光
記録膜の第３層１３を設けた構成になっている。第３層
１３の膜厚は５０Å〜３００人であり、膜の組成は第２
層と同じもしくはこれに近いＸ値をもつＴｅａｘとＰｄ
から形成されている。

ここに、ポリカーボネートは吸湿、透湿の少ない樹脂基
板であるが、ガラス基板等に比較すればディスク外部か
らの水分を通すことを防止するのは完全ではない。した
がって、樹脂基板を通した水分による光記録膜の劣化と
いうことも全くないとは言えない。本実施例は樹脂基板
の表面に、耐候性に強い酸素リッチな膜第３層を設けた
もので、第１の実施例の構成における耐候性をより向上
させたものである。

本実施例の構成では、Ｔｅ　　リッチな膜第２層を酸素
リッチな膜第２層と第３層ではさんだ構成になっており
、それぞれのＴｅＯｘのＩ値をｘｌ、ｘ２゜ｘ３　とす
ると、ｘｌ〈ｘ２−ｘ３となる組成関係が必要である。

信号の記録再生特性は、Ｘｌ、　Ｘ２．　Ｘ３の平均組
成に近いＴｅＯｘの特性を示し、反射率は第３層が加わ
ったことから屈折率の異なる界面が増え、反射の効果が
増大している。すなわち、第３層は低反射率な膜である
にもかかわらず、その膜厚が５０Ａ〜５ｏｏＡ８度と薄
ければ、全体としての反射率を下げる以上に、界面での
反射を多くすることになり、第１層から第３層までの平
均的な組成のみで構成した時の反射率よりも高くなるこ
とが実験的に確かめられた。

このような構成の光記録膜も、第１の実施例の場合、と
同様にスパッタガス中の０２の流量を増減することによ
って、段階的に組成の変化する光記録膜を容易に製造す
ることができる。

以上の実施例においては、光記録膜を形成する際、０２
　リアクティブによるスパッタリング法を用い、スパッ
タガス中の０２流量を調節することで薄膜を形成したが
、同様なことが０２流量を一定にした高周波パワーの増
減によっても行なえることが確かめられた。厳密に言え
ば、高周波パワーを下げることにより、光記録膜の組成
は酸素リンチになると同時に、ＴｅとＰｄの含有量比Ｐ
ｄ／Ｔｅもわずかではあるが減少する傾向を有する。し
たがって、この場合ば０２流量を変えて光記録膜の組成
を調節する場合とは異なった膜ができるが、Ｐｄ／Ｔｅ
　の変化量が少ないため、これによる影響は小さいこと
がわかった。実際の製造においては、光記録膜の第１層
は高周波パワーを高くしてＴｅリッチな膜にし、第２層
あるいは第３層は高周波パワーを低くして酸素リッチな
膜を形成すればよく、０２流量の調節の場合と同様の効
果が得られた０なお、本実施例のスパッタリング装置としては、高周波
発振によるマグネトロン方式を用いたが、カソードが絶
縁体でない場合には、ＤＣ電源を用いたスパッタ方式も
可能であり、本実施例の光記録膜の形成に対して何らの
支障もない。

発明の効果本発明は、Ｔｅ　の低酸化物ＴｅＯｘを主成分とし、添
加剤としてＰｄ　を用いた光記録膜の形成において、Ｘ
値の小さい膜と大きい膜を組合せた少くとも二層からな
る多層膜を形成することにより、反射率の高い、低記録
パワーでも高感度な耐候性に強い情報記録担体を実現で
きるものでちる。

また、反応性スパッタリング等において、０２流量や高
周波パワーの調節によって容易に光記録膜を形成するこ
とができ、量産性を向上するためにも大きな効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光学式情報記録
担体の断正面図、第２図は同実施例の製造方法を示す装
置の原理図、第３図は同実施例における光記録膜の組成
分析図、第４図は同党記録膜の記録再生特性図、第６図
は同党記録膜の組成と反射率の相関図、第６図は本発明
の第２の実施例における光学式情報記録担体の断正面図
である。１．１ａ・・・・・・光案内用溝、２，２ａ・・・・・
・樹脂基板、３・・・・・・光記録膜の第１層、４・・
・・・・光記録膜の第２層、６・・・・・・接着剤、１
１・・・・・・スパッタリング用ターゲット、１２・・
・・・・スパッタガス、１３・・・・光記録膜の第３層
。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名弔１
図第２図第３図第４図まシ束パワー（ｍＷ）第５図 χ値第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板上に形成したＴｅの低酸化物ＴｅＯ＿ｘ（０
＜ｘ＜２）を主成分とした光記録膜において、ｘ値がｘ
＿１＜ｘ＿２となる第１層ＴｅＯ＿ｘ＿＿１と第２層Ｔ
ｅＯ＿ｘ＿＿２を順次積層して光記録膜を形成した光学
式情報記録担体。
（２）基板上に形成したＴｅの低酸化物ＴｅＯ＿ｘ（０
＜ｘ＜２）を主成分とした光記録膜において、ｘ値がｘ
＿１＜ｘ＿２≒ｘ＿３となる第３層ＴｅＯ＿ｘ＿＿３、
第１層ＴｅＯ＿ｘ＿＿１、第２層ＴｅＯ＿ｘ＿＿２を順
次積層して光記録膜を形成した光学式情報記録担体。
（３）光記録膜がＴｅの低酸化物ＴｅＯ＿ｘ（０＜ｘ＜
２）を主成分とし、添加剤としてＰｄを含む薄膜である
特許請求の範囲第１項記載の光学式情報記録担体。
（４）光記録膜の第１層の膜厚が１００Å〜８００Åと
なるように形成した特許請求の範囲第１項または第３項
記載の光学式情報記録担体。
（５）光記録膜の第３層の膜厚が５０Å〜３００Åとな
るように形成した特許請求の範囲第１項または第３項記
載の光学式情報記録担体。
（６）光記録膜がＴｅの低酸化物ＴｅＯ＿ｘ（０＜ｘ＜
２）を主成分とし、添加剤としてＰｄを含む薄膜である
特許請求の範囲第２項記載の光学式情報記録担体。