JPS6050642A - 光情報記録用媒体の製造方法 - Google Patents

光情報記録用媒体の製造方法

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JPS6050642A
JPS6050642A JP15772283A JP15772283A JPS6050642A JP S6050642 A JPS6050642 A JP S6050642A JP 15772283 A JP15772283 A JP 15772283A JP 15772283 A JP15772283 A JP 15772283A JP S6050642 A JPS6050642 A JP S6050642A
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Yoshikatsu Takeoka
竹岡　美勝
Norio Ozawa
小沢　則雄
Noburo Yasuda
安田　修朗
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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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明はレーザビームの照射により光学的変化を生じさ
せて情報を記録する光学的情報記録用媒体の製造方法に
関するものである。
〔発明の技術的背景と問題点〕
レーザビームによる情報記録は、記録密度が斉しく高（
、実時間記録ができるなどのｑ′＋徴があり。
近年研究開発が行なわれている。光消＋ｌ？記録用媒体
は、従来、透明樹脂基板上にＴｅなどのカルコゲナイド
系薄膜、色素薄膜などを形成したものが遊事されている
。しかしながらかかる情報記録用媒体は保存中に空気中
の酸素、水分あるいは紫外線の影響により劣化し、情報
の記録再生に支障をきたすという重大な問題点がある。
特開昭５７−１６５２９２号公報は、かかる従来技術の
欠点を除去するためにＴｅにカーボンを混入させた記録
媒体の提案である。Ｔｅとカーボンとを含む記録膜の一
つの製作方法は、Ｔｅターゲットを炭化水素ガスのプラ
ズマでスパッタリングする方法である。しかしながらス
パッタリングは従来Ａｒなどの希ガスのプラズマで金属
ターゲットをスパッタし、当該金属の薄膜を形成する方
法として用いられてきた。ターゲットとプラズマガスと
の反応の可能性の高い組合せ、あるいは炭化水素など解
離性のガスを用いたスパッタリングは実用に供された例
が極めて少ナク、従って工業レベルでかかるスパッタリ
ングを実砲する場合、細部の膜形成条件は不明のことが
多い。例えば、Ｗｌ離性のガスを用いる場合、印加する
電力、膜形成・時の圧力、導入するガスの流量などｌこ
より、解離過程が変化し、形成される膜の特性は変化す
る。
しかも、膜形成時に設定すべき上記イト々の条件値はス
パッタ装置ごとに変化する。そこで、最適の膜形成条件
は個々の装置ごとに多数の実験を行ない設定しなければ
ならないと云う不便さがあった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を除去し、解離
性ガスを用いたスパッタリングにおいて良（制御された
記録膜の形成された光情報記録用媒体の製造方法を提供
することにある。
〔発明の概要〕
本発明の元情報記録用媒体の製造方法においでは、金属
ターゲットを解離性ガスのプラズマでスパッタリングし
て基板上に記録膜を形成する過程において、ターゲット
に印加する電力密度と解離性ガスの放電空間内における
平均滞在時間との績が０．　Ｏ０５Ｗ　ｓｅｃ　／　ｃ
ｍ　”　より大きく、０．５Ｗｓｅｃ／　Ｃ１ｌ＋”よ
り小さい範囲に設定するこ七を特徴としている。
ここで電力密度は単価面積当りターゲットに印加される
電力である。また、平均滞在時間は次式でめられる。
〔発明の効果〕
本発明によイｔば、いかなるスパッタ装置においても適
用可能な膜形成条件があらかじめ設定できる。従って、
解離性ガスを用いるスパッタリングを工業レベルで芙施
する場合の利点は極めて大きい。
〔発明゛の実施例〕
以下、本発明の実施例に基づき詳述する。
第１図は本発明を実砲するためのスパッタ装置の一例で
ちる。図中、１は真空容器、２は真空ポンプ（図示して
いないンへ接続された排気口、３は解離性ガスを含むガ
ス尋人口、４は金属ターゲット、５は電力印加用端子、
６は接地された対向電極で基板ホルダーを兼ねている。
光情報記録用媒体を製造する場合、透明有機樹脂あるい
はガラスからなる基板を基板ホルダー６に設置し、真空
容器１を１　（１”Ｔｏｒｒ程反にイノ［気する。しか
る鏝、ガス導入口から解離性ガスをきむガスを導入し、
Ａ空容器１内が所定の圧力に１．４″るようガス流量、
および真空ポンプへの排気鼠を調合が好ましい。１０　
”Ｉ”、ｏｒｒ台以下であると安定した放電が得られに
くい。またＩ　Ｑ−’　Ｔｏｒｒより高い場合°安定な
スパッタリングが困難である。真空容器１が所定の圧力
に到達した後、電力端子５を介してターゲット４と対向
電極６七の間に電力を印加し、放電を行なわせる。放電
にＰＰすい生成する解離性ガスを含むプラズマによりタ
ーゲット３をスパッタし、基板上に記録膜を形成する。
解離性ガスは放電により解離する。解：イトにより生成
する種々の活性ｒ′Ｊｊ４ま、スパッタに関与するもの
、ターゲットと反Ｌ６するもの、煕板上にＪｔｉ：　Ｘ
１’ｔするものなど様々なものがある。従って、活性１
１１１の（重り頂、数−計、およびエネルギーη「どは
記を六１１グシの１１己録再生特性、基板への堆積速度
に１狂犬な影響そ及ぼす。
解離過程に影響を及ばず最も重要な因子は解離性ガスの
放゛慮窒間内における平均滞在時間と印加電力１Ｂ度で
ある。平均滞在時間が長い程、印加電力密度が大きい程
解離性反応は促進される。
即ち、ターゲット面積は通常スバクタ装置毎に一定の値
を取るが、放電圧力や電極間距離及び印加電力密度ら固
定しても、解離性ガスの流量が変化すればＭ離性ガスの
平均滞在時間は変化し、従って解離反応の進行状況が変
化し記録膜の形成過程が変化するのである。このことが
解離性ガスを含むスパッタリングによる記録膜の形成を
複雑なものにする主要な原因である。
出願人らは種々の実験により、印加する電力密度とＭ離
性ガスの平均滞在時間との積を所定の範囲に制御すイｔ
ばスパッタ装置によらず、制御された記録膜の形成が可
能なことを見出した。
第２図は解離性ガスを含むスパッタリングによる記録膜
の形成を行なうためのダイアグラムである。図中、１１
は放電による加熱により基板が損傷しないための印加電
力密度の装置１″Ｘによらない上限である。値としては
２Ｗ／ｃｍ２程度である。ｊ２は安定な放電が接続する
ための印加電力密度の装置によらない下限である。（直
としては０．０１　Ｗ／ｃｍ”得度である。１３は真空
ポンプの排気能力、放電圧力１ｆとにより決定さイする
平均ン帝任苛１；１］の下限である。１直としては１ｍ
５ｅｃイ早１圧である。１４は放電圧力ζこより決定さ
イする平均’ＡｉＩ在時間の上限である。値古しては１
００　ｍ　ｓｅｃ程度である。
第２図において斜線を施した直線１２　、　ｉ　３と曲
線１５とで囲まイ１、る領域■は］「σｌ！１・ｆｆ性
ガスの゛１′均滞在時間が短、く、印加電力密度が小さ
いため７１Ｊ’ｒ　？：１１反応が充分に進行しない領
域である。従って、１頂域Ｉｆこおける記録膜の堆積速
度は著しく遅＜１「ってしまう。工業レベルで記録膜形
成４行なうには不適当な領域である。
第２図において直、ｆＳ　１１　、　Ｊ　４と曲線１０
とで囲まれる斜線を施した領域■は、解ｆｉｉｔ　Ｉ’
ｌ’ガスの平均滞在時間が長（、印加電力密度ヨが大き
いブこめ、解離反応が、過大に進行する領域である。領
域１１１において記録膜の形成を行なうと、膜の堆積速
度は大きいものの、堆積した記録膜と解離による活性種
との反応が奢しく進行し、記＠膜の平坦性がそこなわれ
てしまう。平坦性がそこなわイすると記録膜の反射率が
低下する。反射率は記録膜の屈折率などで変化するが、
４０係８度以上が好ましい。
解雄性ガスが炭化水系の場合、領域１■においては炭化
水素の重合反応が著しく進行するため、記録膜が形成さ
イ１ず画板上に、粉末状重合物が堆積することすらある
。
以上ｌこより直線１１　、１２　、１３　、１４とｔｉ
Ｂ線１５．１６とで囲まれた領域１１内で記録膜の形成
を行なえば、記録再生特性の秀れた媒体を製造すること
ができ、同時に膜形成速度が大きいと云う工業上の必要
性をも満足させることができる。
実施１縛−１ 直径２０　ｃｍのＩ’ｅからなる円形ターゲツトを具備
したＲ　Ｆ二極捜スパッタ装置において％電極間距離を
７　Ｃｍとし、炭化水素としてＣＨ４ガスを２Ｘ　１０
−２Ｔｏｒｒ　になるよう導入した。ＣＨ，流量と印加
電力密度を種々に変化させスパッタした場合の膜の堆積
速度と、印加電力密度とＣＨ，の半均夜時間との積との
関係を第３図の２１に示す。
印加電力密度と平均滞在時間との積がｏ：ｏ　０５より
小さい領域で著しく堆積速度の低下することが判る。０
．００５より大きい領域で形成した記録膜からなる媒体
は５ｃｍＷＸ　２００　ｎ５ｅｃ　の半導体レーザビー
ム照射により記録でき、再生信号の変調度は６０％とい
う秀れた記録再生特性を示した。
実施例−２ 直径１２ｃｍのｓｂからなる円形ターゲツトを具ｒｌｉ
ｆｉ　Ｌ／　ｆＣＤ　Ｃフレーナマグネトロンスバノタ
ｊｉｊ　ｉ＆において、電極間距離を１２ｃｍとし、Ｃ
ｆ（、およびＮＨ，ガスを５　Ｘ　１０　”Ｔｏｒｒに
′ｆ、（るように導入シた。ＣＨ４とＮ　Ｈｓ　との分
圧比は５／１である。
ＣＨ４，ＮＨ，流量と印加電力密Ｋを様々ｌこ変化させ
た場合の膜の堆積速度と印加電力密度とＣＩ（４゜Ｎ　
Ｈｓの平均滞在時間との積との関係を第３図の２２に示
す。上記積の値が０００５より大きい条件で形成した記
録膜からなる媒体は良好な記録再生特性を示した。
実施例−３ 直径１５ｃｍの八９からなる円形ターゲットを具備した
ＲＦプレーナマグネトロンスパッタリング装置において
、電極間距離を８　ｃｍとし、ＣＨ４およびＡｒガスを
６　Ｘ　１０’Ｔｏｒｒになるように導入した。ＣＨ，
とＡｒとの分圧比は４／１である。
ＣＨ４，Ａｒ流量と印加電力密１変とを様々に変化させ
た場合の膜の堆積速度と、印加電力密度とＣＨ，。
Ａｒガスの平均滞在時間との積との関係を第３図の２３
に示す。上記績の値が０．００５より大きい東件で形成
した記録１１弾からなる媒体は良好な記録再生特性を示
した。
実施例−４ 直径２０ｃｍのＴｅからなる円形ターゲットを具備した
７％　Ｆ　２極型スパツタ装置において、電極間距離を
５ｃｍとし、ＣＨ４ガスを３　Ｘ　Ｉ　Ｏ−”　Ｔｏｒ
ｒになるよう導入した。ＣＨ４流験と印加電力密度とを
様々に変化させてスパッタして膜形成を行なった。基板
は厚さｌ、　５　ｍｍのアクリル板、膜厚は、６００Ａ
　である。印加′ｒに力密度と平均滞在時間との積の異
なる媒体について半導体レーザ（波長８３００Ａ）によ
る反射率を測定した結果を第４図の３１に示す。印加成
力が度と平均滞在時間との、漬が、０．５より大きい領
域で形成した媒体記録膜表面は平坦性が損わイｔており
、反射率は４０％以下に低下した。
上記績の噴が１附近では基板上に粉末状−１１ｉ合物が
堆積した。
実ｈ１例−５ 直径１５ｃｍ（７）ＳＦ）からなる円形ターゲットを具
備したＲＦプレーナマグネトロンスパッタ蔑装に２いて
、′４極間距離を７ｃｍとし、ＣＨ＜およびＡｒガスを
５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒになるよう導入した。ＣＨ４
とＡｒ上の分圧比は２／１である。ＣＨ４，Ａｒ流量と
印加電力密度を様々に変化させて膜形成を行なった。基
板は厚さ１．５ｍｍのアクリル板、膜厚は５００Ａであ
る。印加電力密度と平均！’ｉｆ）夜時間との債の異な
る媒体について、実施例−４と同様の方法で反射率を阻
」定した結果を第４図の３２に示した。上記績の値が０
．５より小さい領域で形成した媒体記録膜表面は極めて
平坦性が良く、４０チ以上の反射率を示し、また良好な
記録再生特性を示した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の製造方法を実施するだめの装置の一例
を示す模式図、第２図は本発明の製造方法に関する説明
図、第３図は本発明により製造した記録媒体記録膜の堆
積速度と、印加電力密度と平均滞在時間との積・さの関
係を示す図、第４図は本発明により製造した記録媒体の
反射率と、印加電力密ｅと平均滞在時間との積との関係
を示す図である。 １・・・真空容器、２・・・排気口、３・・・ガス導入
口、４・・・ターゲット、５・・電力印加端子、６・・
・基板ホルダー。 代理人弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第１図 第２図 平均帰在時向 第３図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）金属ターゲ、トを水素が宿成成分の一つである解
    離性ガスを含むガスのプラズマでスパツタリングして少
    （とも金属と水素とは含まれる記録膜を形成する方法に
    おいて、前記金属ターゲットに印加する。３力密反と解
    離性ガスの放電空１ｆｉｊ内における平均１１庁在時間
    との積が０．０５νＶ　ｓｅｃ　／　ｃｍ　２より太き
    （，０，５Ｗ　ｓｅｃ　／　ｃｍ　２　より小さい範囲
    で記録膜を形成するこＬを特徴とする元情報記録用媒体
    の製造方法。 （２）金１・Ｊ１ターゲットが少な（ともＴｅ、Ｓｌ）
    、Ａｇのうち一つを含んでいることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項記載の光情報記録用媒体の製造方法。 （４）解離性ガスがＣＨ，であることを特徴とする（５
    ）プラズマが解離性と１０ガスとの混合ガスから遣方法
    。 （６）解離性ガスが炭化水素と窒素もしくはアンモ
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