JPS6376860A - 薄膜形成方法 - 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】 〔概　要〕 光ディスク、光磁気ディスクなどのような情報記録媒体
の保護膜として特に有用な窒化珪素の薄膜を形成する方
法が開示される。本発明の薄膜形成方法によれば、スパ
ッタガスの圧力を０．３〜３Ｐａとした雰囲気中でスパ
ッタリングを行ないかつスパッタガスとしてＡｒとＮ２
の混合ガス（混合比Ｎ　ｔ　／　Ａｒ　”　０〜０．８
　）を用いることの結果、今までになくすぐれた光透過
特性をもった保護膜を提供することができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は薄膜形成方法に関する。本発明は、さらに詳し
く述べると、スパッタリング技術を使用して、例えば光
ディスク、光磁気ディスクなどのような情報記録媒体の
保護膜として有利に使用し得る窒化珪素の薄膜を形成す
る方法に関する。

〔従来の技術〕

例えば光ディスクは、レーザビームを１μｍ以下に絞っ
て記録膜に照射して情報の記録、再生を行なうもので、
大容量記録ファイルであり、また、記録及び再生は、基
板から数ｎｍｌ！ｉＩれたところに配置された光学ヘッ
ドで行なうため、非接触記録、再生となる。記録膜とし
ては、再生専用、追記型、書換可能型のタイプがあるけ
れども、いずれも金属系の材料、すなわち、金属、半金
属又はその合金から構成されている。このような記録膜
の上方には、それが酸化や腐蝕を被りやすいことに原因
して発生する経時変化を防ぐため、例えばＳｉｎ□。

八１□０．などのような保護膜が施されている。

記録膜の劣化は、上記したような外気との接触面のほか
、基板と接している面からも発生ずる。

これは、基板として、例えばポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネー）　ＣＰＣ”）などのプ
ラスチック材料や、ガラス上に紫外線硬化型樹脂（いわ
ゆる２Ｐ樹脂）を塗布したものを使用するけれども、基
板と記録膜とが接触していると、プラスチック材料や樹
脂の成分、あるいはこれらを透過してくる水分等により
記ｉ３膜が酸化されるからである。この種の記録膜の劣
化は、特に書換可能な媒体である希土類−遷移金属膜に
顕著である。

基板に原因する記録膜の経時変化を防ぐため、左板と記
録膜との間にも保護膜が、一般に下地膜として、施され
ている。かかる保護膜として窒化物が優れており、特に
窒化珪素膜がそのすぐれた保護効果の故に多用されてい
る。

［発明が解決しようとする問題点〕 情報記録媒体の保護膜、なかんずく下地膜として基板に
接して形成される保護膜は、情報の記録、再生が基板側
からレーザビームを照射して行なわれるため、透明であ
る必要がある。それというのも、もしも保護膜において
光の吸収があった場合、信号の減衰が生じ、正確な情報
の記録、再生が達成されなくなるからである。しかし、
現実には、上記した窒化珪素膜も含めたいずれの保護膜
にも光の吸収がつきまとっている。したがって、今、透
明な、換言すると、光吸収係数の小さな、特に窒化珪素
からなる保護膜を提供することが望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、このたび、ターゲットの化合物としてＳ
ｉ３Ｎａを使用して、スパッタリングによって窒化珪素
の薄膜を形成する方法であって、アルゴンと窒素の混合
比Ｎア／Ａｒ＝０〜０．８の混合ガスをスパッタガスと
して用い、また、該スパ・ツタガスの圧力を０．３〜３
Ｐａの範囲に調整した雰囲気中においてスパッタリング
を行なうことを特徴とする薄膜形成方法によって上記し
た問題点を解決し得るということを見い出した。すなわ
ち、本発明方法は、すぐれた保護効果を有する窒化珪素
膜の光の吸収率は、スパッタリングの際のスパッタガス
のガス圧、あるいはスパッタガスを構成するＡｒとＮｔ
の混合比によっているいろに変わるという知見をベース
として、完成されたものである。

本発明方法では、上記したような条件を適用しない限り
、光の透過度を所望のレベルまで大きくすることができ
ない。例えば、スパッタガスのガス圧が０．３Ｐａを下
廻ると、基板上に到達する原子のエネルギーが大きいた
め、基板を再スパツタし、形成される膜の組成ズレが生
じる。反対に、ガス圧が３Ｐａを上廻ると、形成される
膜の密度が小さく、膜中のボイドで散乱されて、見掛は
上の吸収が大きくなる。さらに、混合ガス中に占める窒
素の量が上記した上限よりも増加すると、スパッタ効率
が落ちるため、密度が小さくなり、見掛は上の吸収が大
きくなる。すなわち、吸収係数として０．１μｍ−’以
下の望ましい値を得るためには、ガス圧及び混合比Ｎ　
ｚ　／　Ａ　ｒの両者に適正なところがある。

本発明方法は、情報記録媒体内であって、保護膜の形成
が望まれている位置に任意に適用することができる。例
えば、窒化峰素の薄膜を記録媒体の最外層に形成しても
よく、あるいは媒体の基板と記録膜の中間に形成しても
よい。

〔実施例〕

基板とターゲットが対向する構成の一般型スバッタリン
グ装置内に基板：石英及びターゲット＝Ｓｉ３Ｎ、をセ
ットした。装置のチャンバを排気して、真空度がｌＸｌ
０−’Ｐａ以下になったところでアルゴンガスを導入し
た（窒素ガスは導入せず）。アルゴンガスの流計を一定
に保ちつつ、チャンバ内のガス圧をいろいろに変更して
何種類かのスパッタリングを行なった。スパッタ条件は
、ＲＦパワー　６００Ｗ、ターゲット径６インチ、基板
−ターゲソト間距離８０ｍｍである。得られた窒化珪素
膜についての、ガス圧とレーザ波長８３０ｎｍでの吸収
係数との関係を測定したところ、第１図に示すようなグ
ラフが得られた。このグラフは、ガス圧が０．３〜３Ｐ
ａの範囲にある時に吸収係数は０．１μｍ　−’以下に
なることを示している。

引き続いて、上記の手法を同一のスパッタ条件下に繰り
返した。但し、本例の場合、アルゴンガスに窒素ガスを
混入し、ガス圧がＩＰａになるように混合比を変更した
。得られた窒化珪素膜の、Ｎ　ｔ　／　Ａ　ｒ比とレー
ザ波長８３０ｎｍでの吸収係数との関係を測定したとこ
ろ、第２図に示すようなグラフが得られた。図から明ら
かなように、ＮｔＺＡｒ比が０〜０．８の範囲で吸収係
数は０．１μｍ−’以下になる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、吸収係数の小さい窒化珪素膜が得られ
るので、光ディスク等の記録媒体の保護膜として用いた
場合、特性の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス圧と窒化珪素の吸収係数の関係を示したグ
ラフ、そして 第２図はＮｚ／Ａｒ混合比と窒化珪素の吸収係数との関
係を示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ターゲットの化合物としてＳｉ＿３Ｎ＿４を使用し
   て、スパッタリングによって窒化珪素の薄膜を形成する
   方法であって、アルゴンと窒素の混合比Ｎ＿２／Ａｒ＝
   ０〜０．８の混合ガスをスパッタガスとして用い、また
   、該スパッタガスの圧力を０．３〜３Ｐａの範囲に調整
   した雰囲気中においてスパッタリングを行なうことを特
   徴とする薄膜形成方法。 ２、前記窒化珪素の薄膜を情報記録媒体の最外層に形成
   する、特許請求の範囲第１項に記載の薄膜形成方法。 ３、前記窒化珪素の薄膜を情報記録媒体の基板と記録膜
   の中間に形成する、特許請求の範囲第１項に記載の薄膜
   形成方法。