JPS6323242A - 光学式情報記録担体の製造方法 - Google Patents

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蓋状の情報
記録担体の製造方法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、Ｔｅ０ｘ（ｘ’
＝　１．０　、　ＴｏとＴｅＯ２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Ｐｄ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　、　Ｔ　ｅｏ２．　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
ー光等の照射によシ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シ、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シ量産性の良
い、データファイルに重要なビ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と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問題が発生し、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、反射率も低すぎるととなく、
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
［ＴｅＯｘ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、反射率の低い膜に々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の
製造方法を提供するものである。

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。

こえ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０２リアクテイブに
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０２リアクテイ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、基板に近い第１層の薄
膜組成はＸ値の小さいＴｅＯｘとＰｄが混さらに第２層
の薄膜組成はＸ値の太き−ＴｅＯｘとＰｄが混在したも
のであシ、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シ、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Ｔｅ０ｘＯＸ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 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　（○＜！１＜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Ｔ　ｅ
　ＯＸ　２　（０＜　ｘ２（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
樹脂の接着剤已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Ｔ
ｅ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
置であシ、装置本体６がチャンバー７の内部に一対の電
極８，９を備えておシ、それぞれに薄膜形成用の基板１
ｏ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、　Ｈｅ、　Ｎｅ等の不活性ガスと０２を組
合せた例えばＡｒ　＋　０２の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０２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ｘ
ｌ〈ｘ２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
ｏと０の含有量が段階的に変わっており、スパッタガス
ｏ２の流量調節によシ応答性良く、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が太き、〈低下する傾向を有し、曲線Ｃは
逆に高い記録パワーでＣ／Ｎ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ｘ
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
射率り点よシも高くなっておシ、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
影響が大きく左右し、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、全体の膜厚さしては１３００八
〜１７００人の最もＣ／Ｎの高い膜厚とし、第１層の膜
厚はこの１／２よりも薄く１００人〜８００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
面からの反射に大きく関与することからもわかシ、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
選んでも同様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℃、ｓｏ
％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以下であり、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ノ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【なっている。第
３層１３の膜厚は５０人〜３００人であシ、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ＴｅＯｘ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彦い。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々膜第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シ向上
させたものである。

本実施例の構成では、Ｔｅ　１７ツチな膜層２層を酸素
リッチな膜層２層と第３層ではさんだ構成になっており
、それぞれのＴｅ０ｘＯＸ値をｘｌ、ｘ２゜ｘ３とする
と、！１　（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５０人〜３００人程度
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
の平均的々組成のみで構成した時の反射率よシも高くな
ることか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
リアクテイ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シ、光記録膜の組成は
酸素リッチになると同時に、ＴｅとＰｄの含有量比Ｐｄ
／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、この場合は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。実際の装置においては、光記録の第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。

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だが、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
ものである。

また、反応性スパッタリング等において、ｏ２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図は本発明の光学式情報記録担体の製造方法におけ
る光学式情報記録担体の断正面図、第２図は同製造方法
を実施した装置の原理図、第３図は同記録担体における
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図は同光記録膜の組成と反射率の相関図、
第６図は本発明の製造方法における他の光学式情報記録
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・・
・・・・スバ７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名第１
図 第２図 第３図 第　４　図 記録ノＶワー（ｍ、Ｗ） 第５図 χ値 第６図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＴｅとＰｄからなる少くとも１つの複合もしくは
   合金ターゲット、またはＴｅとＰｄの単体の複数個から
   なるマルチターゲットを用いた不活性ガスと酸素の反応
   性スパッタリングにおいて、ＴｅＯ＿ｘとＰｄからなる
   光記録膜のｘ値がｘ＿１＜ｘ＿２となる第１層ＴｅＯ＿
   ｘ＿＿１と第２層ＴｅＯ＿ｘ＿＿２を酸素の流量調節に
   より順次形成する光学式情報記録担体の製造方法。
2. （２）ＴｅＯ＿ｘとＰｄからなる光記録膜の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、不
   活性ガスと酸素の反応性スパッタリングにおける酸素の
   流量調節により順次形成する光学式情報記録担体の製造
   方法。
3. （３）光記録膜の第１層ＴｅＯ＿ｘ＿＿１と第２層Ｔｅ
   Ｏ＿ｘ＿＿２の形成を高周波電源出力またはＤＣ電源出
   力のパワー調節により行なう特許請求の範囲第１項記載
   の光学式情報記録担体の製造方法。
4. （４）光記録膜の第３層ＴｅＯ＿ｘ＿＿３、第１層Ｔｅ
   Ｏ＿ｘ＿＿１、第２層ＴｅＯ＿ｘ＿＿２の形成を高周波
   電源出力またはＤＣ電源出力のパワー調節により行なう
   特許請求の範囲第２項記載の光学式情報記録担体の製造
   方法。