JPH01138638A - 情報記録媒体の製造方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、情報記録媒体の製造方法に関する。

（従来の技術） 炭化水素ガス（例えばＣＨ４ガス）と不活性ガス（例え
ばＡｒガス）の雰囲気中でＴｅをターゲットとしてスパ
ッタ放電すると、基板上には、Ｔｅ、Ｃ及びＨを含む膜
が得られる（以下ｒＴｅ−Ｃ膜」と呼ぶ、）。Ｔｅ−Ｃ
膜はレーザ光を吸収して発熱と、融解してビット（穴）
が形成される（Ｍ、　Ｍａｓｈｌｔａ　ａｎｄ　　Ｎ、
　Ｙａｓｕｄａ　。

Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ’　ＳＰ　ＩＥ、　４２
０．（１９８２））。

従ってディジタル情報をピットの有無で記録することが
できる。他方記録膜の情報の読み出しは、レーザ光の反
射を使うのが一般的であるが、もちろん透過光でもよい
。いずれにしても連続発振させたレーザ光を記録膜に照
射したとき、ピットの冑無によって光が変調されればよ
い。

さて上記の方法で得られるＴｅ−Ｃ膜は炭化水素ガスと
不活性ガスの流量比を変えることによって、アモルファ
ス、結晶、又は一部分微結晶を含むが全体としてはアモ
ルファス状態のいずれかを維持することができる。即ち
炭化水素ガスの流量をＸ１不活性ガスの流量をＹとし、
Ｑ−ｆＸ／（Ｘ＋Ｙ）ｌ　Ｘ１００％とすれば、形成さ
れる膜の状態はＱ値に強く依存する。

Ｑを適当に調節すると、Ｘ線回折で調べたとき、特定の
角度からの回折強度のないアモルファス膜を得ることが
できる。このときＴｅ−Ｃ膜においては、Ｔｅのクラス
タがＣ及びＨ成分と混合し、Ｔｅのクラスタ同士の間に
絶縁性のＣ及びＨ成分が混入している。Ｔｅ−Ｃ膜は、
細かいＴｅクラスタが凝集しなければ、アモルファス状
態を維持できるわけである。その凝集を妨げているのが
、Ｃ及びＨ成分である。

このような構造をもつ場合、Ｔｅ−Ｃ膜は単体のＴｅ膜
と比べて、高温高湿（６５℃−９０％）下においても酸
化されにくい。何故ならＴｅ膜では膜中にＴｅの酸化に
対してバリアになるものがないのに、Ｔｅ−Ｃ膜はＣ及
びＨがバリアとなってＴｅの酸化を阻止するように働く
ためである。

酸化によって記録膜の反射率が低下すると、Ｓ／Ｎ比が
悪化する。また完全に酸化されなければ、酸化物は赤外
や近赤外域の波長のレーザ光に対しては透明であるため
、反射率のない膜となり、情報の読み出しが全くできな
くなる。

これは情報の書込みについても同様である。酸化されれ
ば吸収率が減少するため、書込みに難点が生じる。従っ
て酸化は、情報の書込み及び読み出しの双方にとって好
ましくない。

しかし、Ｔｅ−Ｃ膜もＴｅが凝集してしまえば、酸化さ
れる速度はＴｅ膜のそれと同じ程度となってしまう。従
ってＴｅ−Ｃ膜のアモルファス状態をできるだけ長く維
持することが、光記録膜としての情報保持時間を保つこ
とになる。従って使用中に記録膜の温度が上昇してもア
モルファス状態から結晶状態に変化しないように、Ｔｅ
−Ｃ膜の結晶化温度をできるだけ高温にする成膜方法が
望まれていた。

（発明が解決しようとする問題点） 従来は、同一の成膜速度下においては、Ｑ値と結晶化温
度の間に第２図のような関係があるため、記録膜の結晶
化温度を高くし、またＴｅの耐酸化性を向上させるため
、Ｑ値（炭化水素ガスの相対ｆｆ１）を高くしていた。

しかしそうすると、光記録感度は逆に低下するため、記
録膜の結晶化阻止と記録感度の維持とを同時に満足する
ことはできなかった。またＱ値が高くなる、即ち炭化水
素ガスの流量が不活性ガスのそれに比べて高くなると、
炭素がスパッタターゲットに堆積して、第６図に示すよ
うにターゲットのスパッタ効率を阻害するという欠点も
ある。図中、成膜速度は第１回目のスパッタ後における
膜厚を１として規格化しである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決するために、炭素、水素及び
金属、半金属又は半導体のいずれか１種又はそれらの合
金を含む情報記録膜を炭化水素ガスと不活性ガスの雰囲
気中でスパッタ法によって形成する情報記録媒体の製造
方法において、炭化水素ガスの流量をＸ、不活性ガスの
流量をＹとしたとき、Ｑ−（Ｘ／　（Ｘ＋Ｙ）ｌ　ｘｌ
ＯＯ％の同一下でスパッタ成膜速度を７００人／ｍｉｎ
以下とすることを特徴とする情報記録媒体の製造方法を
提供する。

（作用） 本発明においては、Ｑ値と結晶化温度の関係遅くするこ
とによって結晶化温度を高くすることができる。即ちＱ
値が増加した場合の記録感度及びスパッタ効率の低下と
いう欠点を回避しながら、結晶化温度を上げ、記録膜の
寿命を長くすることができる。

（実施例） 以下添附図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図に示す真空成膜装置において、低真空用バルブ２
を開いて油回転ポンプ３を用い、真空チェンバ１内を大
気圧から０．２Ｔｏｒｒまで粗引きする。次いでバルブ
２を閉じた後、高真空用メインバルブ１２を開き、クラ
イオポンプ４を用いてチェンバ１内を５　Ｘ　１０’　
Ｔｏｒｒまで排気する。

次いでＡｒガス導入ライン１０及びｃＨ４ガス導入ライ
ン１１からそれぞれのマスフローコントローラ２０及び
２１を通して、ＡｒガスとｃＨ４ガスをＩＯＳＣＣＭづ
つチェンバ１内に導入する。

このときメインバルブ１２を制御して、全ガス圧が５　
Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒとなるようにする。チェンバ１内
は、少なくとも１分間、この圧力に保たれているかをイ
オンゲージ（図示せず）でモニターする。圧力が安定し
たら、パワーサプライ５から１００Ｗの電力をＴｅター
ゲット６に供給する。

ターゲット６上のシャッター１３を閉じたまま３０秒間
放電させ、放電状態の安定（パワーサプライ５に付属し
ている電圧、電流値の針のフラッキがないこと）が確認
されたら、シャッター１３を開ける。予め洗浄したポリ
カーボネート（Ｐ　Ｃ）基板８を取り付けた回転子（ロ
ーテータ）７を２０　ｒｐｔｓで回転させて、基板上に
光記録膜９を形成する。

基板は、光記録時に用いるレーザの波長において吸収の
ない透明な材質のものであれば、ポリメチルメタクリレ
ート（ＰＭＭＡ）　、ポリオレフィン（ＰＯ）　、ガラ
スでもよい。光ディスクとして用いる場合は、予め案内
溝（プリグループ）を形成した基板を用いることもある
。

さてスパッタで形成する膜厚は２００〜３００人とし、
成膜速度は２５０，５００，７００及び１０００人／ａ
＋１ｎで実施した。所望の膜厚となったら、再びシャッ
ター１３を閉じる。次いでパワーサプライ５からの電力
の供給を停止し、がっ回転子７を停止した後、ガス導入
ライン１０及び１１のバルブを閉じる。次いで、メイン
バルブ１２を全開にして５　Ｘ　１０’　Ｔｏｒｒまで
排気する。

次いでリークライン１４のバルブ２４を開けて、フィル
ター（図示せず）を通過させたＮ２ガスをチェンバ１内
に導入する。こうして大気圧に戻してから完成した情報
記録媒体３０を取出す。

第２図にＱ値とＴｅ−Ｃ膜の結晶化温度の関係を示した
。Ｑ−２０％では、成膜速度５００人／ｆｆ１ｉｎの記
録膜の結晶化温度は１１１℃であるが、成膜速度を２５
０人／ａｋｉｎと遅くすると、結晶化温度は１２６℃に
上昇している。

一方向じ結晶化温度の場合で考察すると、Ｑ−２０％、
成膜速度２５０人／ｍｉｎにおける結晶化温度１２６°
Ｃは、Ｑ−３５％、成膜速度５００人／ｍｌｎの成膜速
度におけるそれと同等であることが分る。これはＣＨ４
流量を約１５％減少させて同じ結晶化温度を得たことに
相当する。

ところで１０００人／ｍｉｎの成膜速度では、Ｑ−２０
％において結晶化温度が１００℃以下になる。ところが
通常用いる有機基板の耐熱温度は８０℃前後であるため
、記録膜自身の結晶化温度はそれよりもできるだけ高い
ことが必要である。

目安としては１００℃以上が望ましいため、７００人／
ｍｌｎ以下の成膜速度が効果的である。

第３図には−２０，５０及び１００％の条件下で成膜し
た記録膜の書込み特性を示す。書込みは、波長８３０　
ｎｍの半導体レーザによって、パルス幅を６０　ｎ５ｅ
ｃとして行った。また案内溝付き１．２Ｕ厚のｐｃ基板
を１８５　Ｏｒｐｍで回転させて、書込み及び読み出し
を行った。

これをみると、Ｑ−２０％が最も記録感度が高く、Ｑ値
が大きくなるにつれて、書込み閾値における感度が低下
してくる。

この図で変調度とは、第４図に例示した再生波形におけ
るＢ／Ａ値で与えられる。

第５図は高温高温（６５℃−９０％）下における寿命の
加速テストの結果である。変化測定項目として情報ビッ
トの誤り率（ＢＥＲ，ＢｉｔＥ　ｒｒｏｒ　　Ｒａｔａ
　）を選び、ＢＥＲの経時的な変化を調べた。

局所的にせよ酸化が進んだ場合には、ピットの周囲又は
記録膜が透明になる。すると再生波形の歪みが生じたり
、本来ピットでない箇所がピットとして検知され、ＢＥ
Ｒに変化をもたらす。従ってＢＥＲの変化は記録膜の酸
化、Ｔｅ−Ｃ膜の場合は前述のようにＴｅクラスタの凝
集、結晶化の進行と考えられる。

これをみると、前述の最も記録感度のよかったＱ−２０
％で、成膜速度１０００．７００．５００及び２５０人
／ｗｉｎの記録膜を比べると、２５０Å／ｍｉｎの記録
膜が最もＢＥＲの変化が小さい。即ち成膜速度の遅い方
が寿命が長くなることが分る。

なお本発明は、上記実施例に限られるものではない。記
録膜中の金属等として、Ｔｅ以外にＳｅ。

Ｂ１５Ｇｅｓ　Ｓｂ、Ｓｎｓ　Ｉｎ、、Ｓ％　ＡＳ％　
Ｐｂ又はＡｇを用いることができる。これらの金属等か
らなる記録膜は、出力の小さい半導体レーザでも十分な
書込み感度があるため、本発明のような民生用の情報記
録媒体に適しているからである。

また上記実施例では、炭化水素ガスとしてＣＨ４ガスを
用いたが、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３ＨＢ等の他のアルカンガスや
、Ｃ２Ｈ４等のアルケンガス、及びＣ２Ｈ２等のアルキ
ンガスを用いて、同様にＴｅ−Ｃ膜を形成することがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、記録感度及びスパ
ッタ効率の低下を防ぎながら、結晶化温度を上げ、記録
膜の寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る真空成膜装置の模式図
、第２図はＱ値と結晶化温度の関係を示すグラフ図、第
３図はＱ値毎の記録感度を示すグラフ図、第４図は再生
波形のグラフ図、第５図は成膜速度毎の加速寿命を示す
グラフ図、及び第６図はＱ値毎のスパッタ成膜速度の変
化を示すグラフ図である。 １・・・・・・真空チェンバ、８・・・・・・ｐｃｕ板
、９・・・・・・Ｔｅ−Ｃ膜、１０・・・・・・Ａｒガ
ス導入ライン、１１・・・・・・ＣＨ４ガス導入ライン
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 ０　　　　２０　　　４０　　　６０　　　８０　　　
１００　　（’１０）Ｑ　　４ １０ト 蓄えみレーザ’ｔｅワー 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素、水素及び金属、半金属又は半導体のいずれ
   か１種又はそれらの合金を含む情報記録膜を炭化水素ガ
   スと不活性ガスの雰囲気中でスパッタ法によって形成す
   る情報記録媒体の製造方法において、炭化水素ガスの流
   量をＸ、不活性ガスの流量をＹとしたとき、Ｑ＝｛Ｘ／
   （Ｘ＋Ｙ）｝×１００％の同一下でスパッタ成膜速度を
   ７００Å／ｍｉｎ以下とすることを特徴とする情報記録
   媒体の製造方法。
2. （２）前記金属、半金属又は半導体は、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｇ
   ｅ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓ、Ａｓ又はＰｂである
   特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）前記炭化水素ガスはアルカンガス、アルケンガス
   又はアルキンガスである特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
4. （４）前記情報記録膜は、結晶化温度を有するアモルフ
   ァス膜又は一部に微結晶を含むアモルファス膜である特
   許請求の範囲第１項記載の方法。
5. （５）前記結晶化温度は５０℃以上４００℃以下である
   特許請求の範囲第４項記載の方法。
6. （６）前記Ｑは１０％以上である特許請求の範囲第１項
   記載の方法。