JPS6050643A - 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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JPS6050643A JP15772383A JP15772383A JPS6050643A JP S6050643 A JPS6050643 A JP S6050643A JP 15772383 A JP15772383 A JP 15772383A JP 15772383 A JP15772383 A JP 15772383A JP S6050643 A JPS6050643 A JP S6050643A
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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ツＬ学的情・：１８記２＋＆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その問題点〕
レーザビームによる情報記録は、記録密度が著しく高く
、実時間記録ができるなどの特徴があり、近年研究開発
が行なわれている。光情報記録用媒体は、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提案されている。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ターゲットヲ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
が匝めて少なく、従って工業レベルでかかるスパッタリ
ングを実施する場合、細部の膜形成条件は不明のことが
多い。例えば解離性のガスを用いる場合、ターゲットに
印加する電力、膜形成時の圧力、導入するガスの流）云
すどにより解１！ＩＬ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ζこ設定すべき上記種々の条件値（ま
スパッタ装置毎に変化する。そこで、最適の膜形成条件
は個々の装置毎に多数の実験を行ない設定しなければな
らないと言う不便さがあった。
〔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
性である炭化水素を含むガスを用いたスパッタリングに
おいて、記録再生特性が良＜　ｒｉｌ制御された記＠膜
を形成した光情報記録用媒体のノ・メ造方法を提供する
ことにある。
〔発明の（既ヅ〕
本発明の光情報記録用媒体の製造方法においては、金属
ターゲットを炭化水素を含むガスのプラズマでスパッタ
リングして記録膜を形成する過程において発生する種々
の形成条件変動要因が、主として炭化水素の放電に伴な
う解離現象に起因するものであることを見出し、導入炭
化水素から解離現象で生成する第２の炭化水素の分圧を
、放電開始前の分圧に対し、２〜１２範囲に制御して記
録膜の形成を行なうことを特徴としている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、いかなるスパッタ装置においても、光
情報記録用媒体として秀れた記録再生特性を示し、かつ
記録膜の形成速度の太きいと云う工業上の必要性も満足
させる記録膜の膜形成条件を多数の実験をくり返すこと
な（あらかじめ設定できるという極めて犬なる効果があ
る。
〔発明の実始例〕
以下１本発明を実施例に基づき詳述する。
第１図は本発明を実施するだめのスパッタ装置の一例で
ある。図中、１は真空容器、２は真空ポツプ（図示して
いない）へ接続された排気口、３は解離性ガスを含むガ
ス導入口、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。
７は分圧計である。
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／Ｉ／ダー６に設置し、
真空容器１を１０＝Ｔｏｒｒ程度に排気する。しかる後
、ガス導入口から解離性ガスを含むガスを導入し、真空
容器１内が所定の圧力になるようガス流看、および真空
ポンプ−・の排気４．；を調整するパルプ（図示してい
ない）の開閉量を制御する。真空容器の圧力はＩＦ３Ｔ
ｏｒｒから１０’−２＋ｐ。、。
台が好ましい。ｉ、　Ｑ　”Ｉ”ｏｒｒ台以下であると
安定した放電がイ牙られにくい。また１０コ’１’、ｏ
ｒｒ　Ｊ二り配置し）場合安定なスパッタリングが川（
ｊｉｔである。真空容器工が所定の圧力に到達した後５
．イカＣ’＋：ｉ子５を介してターゲット４と対向電極
６との間に電力を印加し、放電を行なわせる。放電に伴
ない生成する炭化水素を含むプラズマによりターゲット
３をスパッタし幕板上に記録膜を形成する。
炭化水素は放電により解離する。路床１４により生成す
る種々の活性種は、スパッタに関与するもの。
ターゲットと反応するもの、フよ板上に堆積するものな
どがある。従って活性種の種類、数量、およびエネルギ
ーなどは記録膜の記録再生特性、基板への堆狽速度に重
大な影響を及ぼす。解離過程に影響を及ｅ了す最も重要
な因子は解離性ガスの放電空間内における平均滞在時間
と印加電力密度である。平均滞在時間が長い程、印加電
力密度が大きい程解版反応は促進される。平均滞在時間
は下式７式％： 即ち、ターゲット面積は通常スパッタ装置ごとに一定の
値をとるが、放電圧力や電極間距離及び印加電力装置を
固定しても、解離性ガスの流量が変化すれば解離性ガス
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。解離性
ガス流量を変化させても、真空ポンプの排気速度を変化
させれば真空容器内の圧力を一定に保つことは可能であ
る。
この解離過程の変化が炭化水素を含むガスのスパッタリ
ングによる記録膜の形成過程を複クイＦなものにする主
要原因である。
出願人らは種々の実験により導入した炭化水素から放電
により生成する第２の炭化水素が主として、　Ｃ＊Ｈ１
、Ｃ２Ｈ４であることを確め、記録膜形成時のＣ２Ｈ！
　、ＣｌＨ４分圧を放電開始以前の分圧に比べ所定の範
囲に制御すれば、スパッタリング装置斤によらず特性の
制御された記録膜の形成が１ｉ■能Ｕことを見出した。
第２図は炭化水素を含むガスの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、
工１は放電による加熱により残数・記録膜が損傷しない
ための印加電力密度の装置によらない上限である。値と
しては通常２Ｗ／ｃｍ２程度である。１２は安定な放電
が持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。値としては通常０．ＯＩＷ／ｃｍ”程度である。
１３は放電に必要な圧力を維持するための炭化水水流−
１４の下限である。通常の装置の場合１〜１０ｃｍ”／
ｍｉｎ程度の値である。１４は放電に必要な圧力を維持
するための炭化水素流量の上限である。通常の装置の場
合、１００〜５００ｃｍ”／ｍｉｎ程度である。
第２図において、直線１１，１３と曲線１５とで囲まれ
る斜線を施した領域■は炭化水素の放電空間における平
均滞在時間が長く、印加電力密度が大きいため、解離反
応が過大に進行する領域である。領域工で記録膜の形成
を行なうと解離により生成した活性種と基板との作用が
激しすぎ、記録膜は形成されず、活性種の重合物である
粉末が堆積したり、あるいは記録膜は形成されても著し
く表面平坦性が損われたものになってしまう。
第２図において直＠１２．１４と曲線１６とで囲まれた
斜線を施した領域■は、炭化水素の平均滞在時間が短く
、印加電力密度が小さいため解離反応が充分進行しない
領域である。従って、記録膜の堆積速度は著しく遅くな
ってしまう。工業し・ベルで記録膜形成を行なうには不
適当な領域である。
以上により直線１１，１２，１３．１４と曲線１５．１
６で囲まれた領域且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、かつ同時
に膜形成速度が大きいと云う工業上の利点も保有するこ
とができる。
実施例−１ 直径２０　ｃｍの円形Ｔｅターゲットを具備したＲＦ２
極型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ＣＨ，を２　Ｘ　１０−’　Ｔｏｒｒ
　ニなるよう導入した。導入するＣＨ４流情を一定にし
て、印加電力密度を様々に変化させてスパッタを行ない
、記録膜を形成した。ＣＨ４を導入するが放電を行なわ
ない状態におけるＣ、Ｈ２の分圧Ｐ。
及び記録膜形成時のＣ，Ｈ，分圧Ｐ、を分圧計で測定し
た。分圧計としては四重極型質耽分析計を使用した。Ｐ
　Ｉ／　Ｐ　Ｒの値と、記録膜堆積速度との関・係を、
、第３図に示す。図中ａは、ＣＨ，、流計を１０　ｃｍ
”／　ｍｌｎ　、　ｂは２０　ｃｍ　”　／　ｍ１ｎ一
定としたときの曲線である。放電の開始に伴ないただち
にＣ＊Ｈｔが生成しＰ　ｔ　／Ｐ　ｔの値は増加し、２
を越える附近より大きな堆積速度が認められた。印加電
力の増加に伴ない、Ｐ　ｌ　／　Ｐ　１　の値はさらに
増加し、同時に堆積速度も増加した。
第３図中Ｃで示した曲線は、本実施例で製作した情報記
録用媒体の反射率と記録膜形成時のＰ１／　ｐ　ｔの値
との関係を示している。
反射率の値は記録膜の屈折率などによって変化するが１
通常４０％程度以上が好ましυ）。
基板は厚さ１．５　ｍ　ｍのアクリル板、記録膜のｊ厚
さは６００久である。反射率は半導体レーザ（波長ｓ　
３００　Ｘ　）を用いて測定した。反射率の値（まＰ。
／　Ｐ　ｔの値が１２を越えると記録膜表面の平坦性が
そこなわれるため急速に低下した。
Ｐ、／Ｐ２の値が２より太き（，１２より小さＧ）範囲
で製作した媒体は半導体レーザビーム５　ｍｗｘ２００
　ｎ５ｅｃの照射により信号が記録され、再生信号の変
調１反は６０チを示すという秀れたべ己録再生特性を示
した。
実施例−２ 実施例−１と同様にＴｅターゲットをＣＨ４のプラズマ
でスバ７夕して記録膜の形成を行なった。
放電圧力は２×１０″Ｔｏｒｒとした。Ｃ１（４を導入
するが放電を行なわない状態ｌこおけるＣ、Ｈ，の分圧
Ｐ４、及び記録膜形成時のＣ２Ｈ，分圧を測定した。
ＰＡ／Ｐ４の値と堆積速度との関係を第４図ａ、ｌ）。
Ｃに示す。ａはｃＨ＜流量か３０　ｃｍ”　／　ｍｉｎ
　、　ｂは５０　ｃｍ３７　ｍｉｎ　、ｃは７０ｃｍ”
／ｌη１ｎの場合である。放電の開始に伴ない、ただち
にＣ、１１４が生成しＰ　ａ　／　Ｐ　４の値は増加し
、２を越えるとｉｏ。
Ｘ／ｍｉｎ　以上の大きな堆積速度の得ら１また。印加
電力の増加Ｚ・こ匝μい、Ｐ３／Ｐ４の値）まさらにＪ
’＋’？加し、同時に堆積速度も増加した。Ｐ　ｓ　／
　Ｉ〕４の１１１１が２より大きい膜形成条件において
は、同時に測定したＣｔＨｔの分圧比ｐ、／ｐ、の値は
同）羊に２より大きい値を示した。同じ＜Ｐ３／Ｐ４が
１２より小さい場仕、ｐ　、／　ｐ　２　も１２以下で
あった。
第４図中曲線ｄは、本実施例で製作した媒体の反射率と
ｐ、／Ｐ４の値との関係を示してＩ／する。
基板は］、、　５　ｍ　ｍのアクリル板、記録膜の厚ζ
は、６００Ａである。反射率は半導体（／−ザ（波Ｊそ
８３００Ａ）を用いて測定した。反射率の値はＰ２／　
Ｐ　４の値が１２を越えると急速に低下した。
記録膜表面の平坦性は著しくそこなわれていた。
実姉例−３ 直径１５ｃｍの円形Ａ１１ターゲツトを具備した）ＬＦ
プレーナマグネトロンスパッタ装置において、ＣＨ４と
Ａｒとの混合ガスを５　Ｘ　１０　”Ｔｏｒｒになるよ
う導入した。ＣＨ４とＡｒとの分圧比は３／１とした。
混合ガスの流量を１０ｃｍ”／ｍｉｎ　−足として電力
密度を０．Ｏ１〜０．５Ｗ／ｃｍ”の間で変化させて記
録膜の形成を行′ｌｌ′つた。併行してＰｌ。
ｐｇを測定した。Ｃ２Ｈ，の分圧比Ｐ１／Ｐｔの値が２
の時の堆積速度は１５０　Ａ　／　ｍｉｎであり。
ＰＩ　／Ｐ２　＝　１．８の時の値２０　Ａ／ｍｉｎよ
り７倍程大きかった。
実姉例−４ 直径１２ｃｍの円形ｓｂメタ−ットを具備した■プレー
ナマグネトロンスパッタ装置において。
ＣｔＨａを５　Ｘ　Ｉ　Ｃ１’　Ｔｏｒ、ｒになるよう
導入した。
ＣｌＨ６流量を５　ｃｍ　３’／　ｍ１ｎ一定として電
力密度０５〜ＩＷ／ｃｍ２の間で変化させて記録膜の形
成を行なった。併行してＣ３Ｉ（、の分圧Ｐｓ　、Ｐ４
の測定を行なった。Ｐ３／Ｐ４の値が１２により小さい
範囲で形成した記録膜表面は平坦で、５ｍＷＸ　２５０
　ｎ５ｅｃ　の記録感度、変調度５０チと云う良好な記
録再生特性を示した。一方、Ｐｓ／Ｐ＜の値が１５の場
合、記録膜は形成されず５．Ｉ↓板−」二に黒色の粉末
状重合物が堆積した。Ｐ３　／Ｐ４の値が１２より小さ
い範囲においてζまＣ２Ｈ２の分圧比Ｐｓ／Ｐｔの値も
１２以下であった。
【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ための装置の一例
を示す模式図、第２図は本発明の・嫂遣方法に関する説
明図、第３図及び第４図は不発明により製造した記録媒
体記録膜の堆積速度及び／ｃｌ、ＩＱ体反射率と記録膜
形成時の炭化水素分圧比との関係との関係を示す図であ
る。 １・・・真空容器、２・・・排気口、３・・・ガス３カ
入口、４・・・ターゲット、５・・・電力印加−イＡ：
子、６・）１ト仮ボルダ−１７・・・分圧計。 第１図 、夕 第２図 ゲ（イヒク端勾゛又え１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）金属ターゲットを炭化水素を含むガスのプラズマ
    でスパッタリングして、少なくとも金属、炭素、水素か
    含まれてｋ）る記録膜を形成する方法において、記録膜
    の形成過程で放電ζこより導入した炭化水素から生成さ
    れた導入炭化水素とは異なる第２の炭化水素の分圧をＰ
    ｌとし、炭化水素は導入するが放電を行なわない時の第
    ２の炭化水素分（２）記録膜形成のため導入する炭化水
    素がｃＨ４であ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。 （３）記録膜形成時に導入炭化水素から生成される“第
    ２の炭化水素がＣ２Ｈｚであ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）記録膜形成時に導入炭化水素か、ら生成される第
    ２の炭化水素がＣ、Ｈ，であ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。 （５）　Ｐ　ｒ　／　Ｐ　ｔの値が２〜１２の範囲に入
    るように（６１プラズマが炭化水素と希ガスとの混合ガ
    スであり、導入炭化水素の分圧は導入時に希ガス分圧よ
    り大きい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。 （７）金属ターゲットが、少なくともＴ　ｅ　、　Ｓ　
    ｂ　＋　Ａ　ｇの一つを含んでいることを特徴とする特
    ♂ｌ−請求の範囲第１項記゛ｉ、■の光情報記録用媒体
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011088709A (ja) * 2009-10-22 2011-05-06 Hakuryu Kikaisho Kofun Yugenkoshi ウエブ裁断装置の巻き取り機構

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