JPH04177635A - 光ディスクの製造方法 - 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〕 この発明は、記録膜が形成される透明プラスチック基板
上に透明薄膜を有する光ディスクの製造方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

第４図は例えば特開昭６０−１９７９６４号公報に示さ
れた従来の光ディスクを示す概略断面図であり、図にお
いて、１１は透明プラスチック基板、１２はこの透明プ
ラスチック基板１１の一面に形成された記録膜、１３は
その透明プラスチック基板１１の他面に形成された窒化
シリコン膜。

酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜などの透明薄膜で
ある。

次に動作について説明する。

上記光ディスクは透明プラスチック基板１１に透明薄膜
１３が設けられるため、一般には吸水率の高い透明プラ
スチック基板１１の吸湿が、この透明薄膜１３によって
阻止され、湿度の変動による透明プラスチック基板１１
の反りを防止することができる。このように、これら透
明薄膜１３が緻密な構造を持つものであれば、水分を透
過せず、透明プラスチック基板１１の吸湿を防ぐことが
できる。ただし、透明薄膜１３の透明プラスチック基板
１１表面への付着力が弱いと、長期的にみた場合、その
透明プラスチック基板１１の表面の変質などによって、
透明薄膜１３が透明プラスチッり基板１１から剥離する
場合がある。また、記録膜１２を形成する側の透明プラ
スチック基板１１の表面には、多くの場合、光ビームを
案内するトラック溝が形成されて表面積が大きくなって
いるために、透明薄膜１３の付着力は大きくなるのに対
し、記録膜１２と逆側の透明プラスチック基板１１の表
面は、光ビームの乱反射を防ぐために可能なかぎり平滑
に成形されているので、透明薄膜１３の付着力が小さく
なる傾向にある。

また、付着力を強化する方法の一つとしては、透明薄膜
１３を形成する前に、透明プラスチック基板１１の表面
をプラズマエツチングする方法がある。例えば、光メモ
リーシンポジウム′９０論文集の８３．８４頁に、ポリ
カーボネート基板表面に窒化シリコン膜を形成する際に
、この基板表面をＡｒプラズマでエツチングすることに
よって、付着力を向上する方法が報告されている。

しかしながら、ある条件下では、逆に透明薄膜１３の剥
離を招く結果となることが、以下の実験によって明らか
になった。この実験は、８６ｍｍφの透明プラスチック
基板１１に透明薄膜１３として１２００オングストロー
ムの厚みの窒化シリコン膜を形成する前に、様々なエツ
チング投入電力およびエツチング時間で、透明プラスチ
ック基板１１の表面をＡｒプラズマエツチングして作成
した光ブイスフについて調べた。

第５図はそのエツチング面の単位表面積当りの投入電力
密度をＰワット／平方センチメートル、エツチング時間
をＴ分とした場合に、種々の投入電力密度Ｐ、エツチン
グ時間Ｔの条件にてエツチングを行った後に形成した透
明薄膜１３が、剥離するか否かを調べた結果を示す表口
である。ここで、０印、Δ印、０印はそれぞれ、透明薄
膜１３の成膜直後に、透明薄膜１３の剥離が全く生じな
かったもの、ディスク表面の一部に剥離が生じたものお
よびディスク全面に剥離が生じたものであることをそれ
ぞれ示す。また、Ｏ印、Δ印、−印はそれぞれ透明薄膜
１３の形成後の光ディスクを。

恒温恒湿槽内において８０℃、９０％ＲＨ雰囲気で３０
００時間保持する加速試験を行った後に、透明薄膜１３
の剥離が全く生じながったもの、ディスク表面の一部に
剥離が生じたものおよびディスク全面に剥離が生じたも
のであることをそれぞれ示す。また、透明薄膜形成後の
ディスクの反りの測定値もあわせて示しである。これに
よれば、エツチング条件ＰＸＴが０．２未満では、透明
薄１１１３の剥離が生じている。これは、透明薄膜１３
の透明プラスチック基板１１への付着力が充分に強くな
いためである。また、光ディスクの反りはＰＸＴが大き
くなるほどに増加しており、ＰＸＴが１．０を超えた場
合も一部を除き、剥離が生じている。これはエツチング
の際に、透明プラスチック基板１１のプラズマに曝され
ている側の表面だけが温度上昇するために、透明プラス
チック基板１１が反り、透明薄膜１３を形成した後に、
透明プラスチック基板１１の反りが戻るなど、透明プラ
スチック基板１１の表と裏とで異なるプロセスを行った
ことによる。透明プラスチック基板１１の変形現象によ
って、透明薄膜１３に応力が加わり剥離が生じたもので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の光ディスクの製造方法は以上のようであるので、
透明プラスチック基板１１の表面のエツチング部位の単
位表面積当りの投入電力密度Ｐとエツチング時間Ｔとの
積が設定値範囲を超えることによって、透明プラスチッ
ク基板１１の反りゃ透明薄膜の剥離を生じ、光ヘッドの
フォーカスサーボを高精度に実施できなくなるなどの課
題があった。

この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、長期間、高温で高湿度の劣悪な環境下に置いて
も透明薄膜がＩＩｊＪ！ｌせず、また反りの小さな光デ
ィスクを製造することができる光ディスクの製造方法を
得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る光ディスクの製造方法は、透明プラスチ
ック基板の一面に直接または透明薄膜を介して記録膜を
形成し、上記透明プラスチック基板の他面に透明薄膜を
形成する際に、各透明薄膜を形成する側の上記透明プラ
スチック基板の表面をエツチング面の単位表面積当りの
投入電力密度とエツチング時間の積が０．０２以上で、
１．００以下の値になる条件で、プラズマエツチングす
るようにしたものである。

〔作用〕

この発明における光ディスクの製造方法は、透明プラス
チック基板の表面のプラズマエツチングの条件を、透明
プラスチック基板に加わるエネルギーをコントロールす
る観点から、エツチングの投入電力とエツチング時間の
積を規定範囲内になるように制御することにより、プラ
スチック基板の反りをなくし、かつこれに対する透明薄
膜の優れた付着力を得て、この透明薄膜の剥離が生じな
いようにする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。　第
１図において、ｌａ、ｌｂは窒化シリコン膜であり、そ
れぞれ透明薄膜層および保護層として、ポリカーボネー
トなどの透明プラスチック基板２上に形成されている。

３はＴｂＦｅＣｏなどからなる磁性膜としての記録層で
ある。

また、第２図はこの発明の方法を実施するのに用いる光
デイスク製造用のスパッタ装置を示す模式図であり、同
図において、４は真空槽、５はＡｒガス導入口、６はＮ
２　ガス導入口、７は透明プラスチック基板２を回転機
構に連結保持する基板ホルダ、８はシリコンターゲット
、９はＴｂＦｅＣｏターゲットである。

次に、第２図のスパッタ装置を用いて、第１図に示すよ
うな光ディスを製造する方法について説明する。

まず、透明プラスチック基板２を保持している基板ホル
ダ７を回転させる。次に、ＡｒガスとＮ２ガス゛をそれ
ぞれ導入口５，６から導入した後、シリコンターゲット
８に直流高電圧を印加して、反応スパッタリングにより
窒化シリコン膜１ｂを形成する。次に、Ｎ２　ガスの導
入を止めた後、直流高電圧をＴｂＦｅＣｏターゲット９
に印加し、記録層３であるＴ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏ　ＩＩ
を形成する。さらに、透明プラスチック基板２の表裏を
入れ替えて、基板ホルダ７に取り付は直し、再び真空排
気した後、Ａｒガスを導入する。

次に、基板ホルダ７に高周波の高電圧を印加し、Ａｒの
プラズマを発生させる。このプラズマ放電によって、Ａ
ｒイオンが透明プラスチック基板２の記録層３と逆側の
表面をプラズマエツチングする。この時、基板ホルダ７
の片面の表面積は２５００平方センチメートルで、投入
した高周波電力は５００ワツトであり、よって投入電力
密度Ｐは。

０．２ワット／平方センチメートル、またエツチング時
間Ｔは５分である。従って、Ｐ、Ｔの積は１．０であり
、０．０２≦ＰＸＴ≦１．００の条件を満たす。このエ
ツチング工程の後、Ａｒガスに加えＮ２　ガスを導入し
て、窒化シリコンの保護膜１ｂを形成したときと同様に
して、透明薄膜層としての窒化シリコン膜１ａを形成し
た。このように、上記実験結果から得られる規定範囲内
に、エツチング投入電力Ｐとエツチング時間Ｔの積を収
めることにより、付着力が良好の透明薄膜９を持った光
ディスクを得ることができる。

また、第３図はこの発明の他の方法を実施するスパッタ
装置の模式図であり、同図において、４ａ、４ｂ、４ｃ
はそれぞれ第１真空槽、第２真空槽、第３真空槽、５ａ
、５ｂ、５ｃは各真空槽４ａ、４ｂ、４ｃにそれぞれ設
けられたＡｒガス導入口、６は第２真空槽４ｂに設けら
れたＮ２ガス導入口である。８ａ、８ｂはシリコンター
ゲット、９はＴｂＦｅＣｏターゲット、１０ａ、１０ｂ
はプラズマエツチング用のダミーターゲットである。

また、透明プラスチック基板２はドｔバルブ１１゜１２
を介して、点線矢印で示したように各真空槽４ａ、４ｂ
、４ｃ間を移動できるようになっており、また、透明プ
ラスチック基板２はその記録層３を形成するべき側が、
Ｔ　ｂ　Ｆ　ｅ　Ｃｏターゲット９に向かい合うように
、基板ホルダに保持されている。

次に、このスパッタ装置により光ディスクを作成する手
順を示す。

まず、透明プラスチック基板２を、第１真空槽４ａ内の
２つのダミーターゲット１０ａとｌｏｂとの間に位置さ
せ、Ａｒガス導入口４ａを開きＡｒガスを導入する。さ
らに、基板ホルダ（図示しない）に高周波高電圧を印加
し、Ａｒのプラズマを発生させる。このプラズマ放電に
よって、Ａｒイオンが透明プラスチック基板２の表と裏
の両面をプラズマエツチングする。この時、基板ホルダ
７の片面の表面積は２０００平方センチメートルで、両
面で４０００平方センチメートルとなり、投入した高周
波電力は６００ワツトとすることで。

投入電力密度Ｐは、０．１５ワット／平方センチメート
ル、またエツチング時間Ｔは４分となってＰ、Ｔの積は
０．６となる。このため、この値０゜６は０．０２≦Ｐ
ＸＴ≦１．ＯＯの条件を満たす。

次に、透明プラスチック基板２を第２真空槽４ｂ内の２
つのシリコンターゲット８ａと８ｂとの間に位置させ、
ＡｒガスとＮ２ガスを導入して、２つのシリコンターゲ
ット８ａと８ｂとに直流高電圧をそれぞれ印加し、プラ
ズマを発生させる。

これらよりシリコンの反応スパッタリングが起こり、窒
化シリコン薄膜１ａ、ｌｂがプラスチック基板２の両表
面にそれぞれ形成される。

さらに、透明プラスチック基板２を第３真空槽４ｃのＴ
ｂＦｅＣｏターゲット９の上方に位置させ、Ａｒガスを
導入して、ＴｂＦｅＣｏターゲット９に直流高電圧を印
加し、プラズマを発生させる。これによりＴ　ｂ　Ｆ　
ｅ　Ｃｏのスパッタリングが起こり、記録層であるＴｂ
ＦｅＣｏ薄膜３が透明プラスチック基板２の片面に形成
される。以上に示したように、透明プラスチック基板２
の表と裏の透明薄膜としての窒化シリコン膜は同時に形
成することが望ましいが、何らかの制約によって同時に
成膜できない場合は、順次、成膜を行うようにすればよ
い。そして上記の２つの実施例によって作成した光ディ
スクは、作成直後も、また８０℃、９０％ＲＨの雰囲気
で３０ｏＯ時間保持した後も、窒化シリコン膜の剥離は
全く見られず、信頼性の無い高圧を示した。また、第２
図のスパッタ装置を用いて得た光ディスクの反りは、２
．３４　ｍ　ｒ　ａ　ｄと実用上問題のない小さな値を
示し、第３図のスパッタ装置を用いて得た光ディスクは
、透明プラスチック基板２の両面の窒化シリコン膜を順
次成膜した場合の反りは、１．１０ｍｒａｄ、透明プラ
スチック基板２の両面の窒化シリコン膜を同時に成膜し
た場合の反りは０．８８ｍｒａｄと、更に良好な結果を
示した。

なお、上記実施例では記録層３の反対側の透明薄ＷＡ１
ａと記録層３と同じ側の透明薄膜１ｂを。

ともに同じ窒化シリコン膜としたが、これらは異なった
組成物であってもよく、例えば窒化アルミニウム膜、酸
化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化タンタル膜等
の透明で緻密な構造を持つ材料膜であれば、上記実施例
と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば透明プラスチック基板
の一面に直接または透明薄膜を介して記録膜を形成し、
上記透明プラスチック基板の他面に透明薄膜を形成する
際に、各透明薄膜を形成する側の上記透明プラスチック
基板の表面をエツチング面の単位表面積当りの投入電力
密度とエツチング時間の積が０．０２以上で、１．００
以下の値になる条件で、プラズマエツチングするように
したので、透明プラスチック基板に反りを生じることが
なく、また透明薄膜の剥離が生じない信頼性の高い光デ
ィスクを製造できるものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による光ディスクの製造方
法により作製される光ディスクを示す模式断面図、第２
図はこの発明の一実施例による光ディスクの製造方法に
用いるスパッタ装置を示す模式図、第３図はこの発明の
他の実施例による光ディスクの製造方法に用いるスパッ
タ装置を示す模式図、第４図は従来の光ディスクを示す
模式断面図、第５図は従来の光ディスクにおける透明薄
膜の剥離およびディスクの反りの試験結果を示す表口で
ある。 ｌａ、ｌｂは透明薄膜、２は透明プラスチック基板、３
は記録膜。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 第１図　　　第４図 第２図 第５図 手続補正書（自発） ３．２．１　ｅ 平成　　年　　月　　日 ２、発明の名称 光ディスクの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内皿丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ５、補正の対象 ６、補正の内容 （１）別紙の通り特許請求の範囲を補正する。 （２）明細書をつぎのとおり訂正する。 ７、添付書類の目録 補正後の特許請求の範囲を記載した書面　１通以上 補正後の特許請求の範囲 透明プラスチック基板の一面に直接または透明薄膜を介
して記録膜を形成し、上記透明プラスチック基板の他面
に透明薄膜を形成する光ディスクの製造方法において、
上記各透明薄膜を形成する側の上記透明プラスチック基
板の表面を、エツチング面の単位表面積当りの投入電力
密度とエツチング時間の積が０．０２ワツト　′　セン
チメート２ルニ二ｌ上で、１．００　・　　′　セン　
メー火二立以下の値になる条件で、プラズマエツチング
することを特徴とする光ディスクの製造方法。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明プラスチック基板の一面に直接または透明薄膜を介
   して記録膜を形成し、上記透明プラスチック基板の他面
   に透明薄膜を形成する光ディスクの製造方法において、
   上記各透明薄膜を形成する側の上記透明プラスチック基
   板の表面を、エッチング面の単位表面積当りの投入電力
   密度とエッチング時間の積が０．０２以上で、１．００
   以下の値になる条件で、プラズマエッチングすることを
   特徴とする光ディスクの製造方法。