JPS6222249A - 光学式記録担体およびその製造方法 - Google Patents

光学式記録担体およびその製造方法

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JPS6222249A JP60160573A JP16057385A JPS6222249A JP S6222249 A JPS6222249 A JP S6222249A JP 60160573 A JP60160573 A JP 60160573A JP 16057385 A JP16057385 A JP 16057385A JP S6222249 A JPS6222249 A JP S6222249A
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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】 産業上の利用分野 本発明は、レーザー光を細くしぼり込みこれによって情
報信号を記録材料上に記録するいわゆる光学記録担体と
その製造方法に関する。
従来の技術 最近、レーザー光束をレンズ等で細くしぼり込み、これ
によって情報信号を記録材料上に記録するいわゆる光学
式記録担体の研究が各所でおこなわれている。特に記録
材料に関しては、光学磁気材料、 To系材料、有機材
料等が発表されているがTe系記録材料がもっとも実用
段階に近く、すでに実用化されているものもある。
このTe系記録材料はさらに2種類に分離される。−ツ
は、Te−C、Te−8e等のレーザー光束による熱で
穴をあけ信号を記録するもの、もう一つは、TeOx 
、 Te −Sb −Ss等のアモルファス相膜がレー
ザー光束の熱により結晶相膜に変化することを用い信号
を記録するものである。
発明が解決しようとする問題点 このうち、熱で穴をあける穴あき形記録方式のものは、
昇華したTe金属を逃すため、エアーギャップ方式でな
ければならず、ディスク構造が複雑となり、組立てにく
いという欠点が存在する。
他方、相変化形記録方式のものは、昇華物質がないので
第3図に示すごとく貼υ合わせの構造が可能となり、デ
ィスク構造が簡単となる長所を有する。
しかし、との相変化形記録方式を用いる場合、現在すで
に一部実用化されているTeOx 、 Te −3b 
−Se  等は前述したごとく、アモルファス相から結
晶相への相変化利用記録であるから、本質的に最終の安
定記録済状態(すなわち、安定な結晶相状態)に到るま
でかなりの時間を要するという欠点が存在する。これは
アモルファス物質が熱エネルギーを受は結晶状態に移行
する際、たねとなる結晶核を中心として有限速度で結晶
化が進むということに起因する。
今、例として、第4図e)に示すごと(Te、li%ア
モルファス記録膜3に1μmφ程度に絞られたレーザー
光束を短時間(1μs程度)照射した場合を考える。こ
の場合記録直後は第3図(b)に示すごとく領域12の
みが結晶化されているが約2分後にはこの領域が広がっ
て領域13内が結晶化される。本現象は円盤基板上にT
e系アモルファス膜がつけられた光学式記録担体を高速
回転させなからレーザ光束により信号を記録し、直後か
ら再生してゆく場合、再生信号が徐々に大きくなりそれ
と共にa7Hも増加する現象として現われる。(第5図
内実線)。これは本現象を増感現象と呼ばれている。こ
の増感現象はむろん、記録レーザーパワーによっても変
化する。当然パワーを増加すれば増感現象は短かくなる
が、最終ピット径が大きくなりすぎ正確な信号が記録さ
れない。又、 Te0x(o<x<2 )等の材料では
ToリッチすなわちX値を小さくすれば増感時間は短か
くなるが、膜の耐侯性が劣化する。
Te 系アモルファス記録膜を有する記録担体を用いて
光学記録再生をおこなった場合には再生信号に増感現象
があられれ、高速で信号、直読み出しを必要とする用途
にとって大きな問題である。
本発明はこの問題点を解決するものである。
問題点を解決するための手段 本発明においては、基板上にTeOxやTo−8b−5
e等のアモルファス記録膜を形成する前に、まず基板上
にTo単一金属からなる結晶To金属層を50〜300
人の厚みで形成する。しかる後アモルファス記録膜を必
要な厚味で形成する。
作用 Te系記録膜の形成方法を検討して分析・解析を加えた
結果前述したごとくの増感現象モデルを得ることが出来
た。そこで、従来のTeOx膜やTo −Sb −Se
膜を形成する前に基板上に結晶化したToを強制的に付
けるという方法を考案した。
本発明の特徴は従来記録膜は純アモルファス膜が良いと
されていた所に、強制的に結晶核を挿入した所にある。
従来から本発明と一見類似してまったく原理的に異なる
方法として、記録膜の感度を上げるためにうすいTe層
を設け、その後、アモルファス膜を形成するというもの
が数多くある。
本発明とこれ等との違いを述べつつ本発明の詳細な説明
らかにする。
まず記録膜の感度を上昇させる目的で形成されるTe層
膜はアモルファス膜でなくてはならない。
しかし、本発明によるTe層膜は結晶膜であるから感度
の上昇にはまったく寄与しない。ゆえにTo 層がアモ
ルファス膜であればこの層の膜厚が増加すれば増加する
ほど感度は上昇するが結晶膜の場合、少しもアモルファ
ス相・結晶相間の相転位記録メカニズムに寄与しないか
ら、膜厚が増加すれば感度は低下する。
しかし逆に、前述の発明のとと(Te層がアモルファス
相膜であれば結晶成長の核にはなりえないから、増感時
間の短縮という効果はまったく現われない。
又、このTo金属層の膜形成方法にも当然大きなちがい
が発生する。Teアモルファス膜を形成する目的であれ
ば、成膜方式がスパッタ一方式であろうと、蒸着方式で
あろうと、出来るだけ成膜レイトを上げる方が望ましく
、かつ膜形成時の基板湿度は低い方が望ましい。本発明
では逆に結晶化膜を形成するのが目的であるから膜形成
速度をおそくし、かつスパッターガス圧は通常よシも高
く取ることが望ましい。又膜形成後でも60°C程度の
N2ガス中で数時間放置することが望ましい。
これは前述の方法で作成した結晶化膜でも膜中のTe金
属すべてが結晶化されてはいないので、さらに結晶化を
進めるためにおこなわれる。
実施例 第1図は本発明にかかる原理図である。前述の従来例も
同一の構造なる。しかし、Te単一金属層2の厚みが既
知の場合、ディスク基板1側からの反射率を測定するこ
とにより、本発明にかかわるTo 層か否かはただちに
判別することが可能である。すなわち、本発明にかかる
Te層は、アモルファスTe層よりはるかに反射率が高
い。−例として、Te、1%アモルファス記録膜3とし
ては12oO人厚さのTeOx膜(X ?0.8 )で
あって、ディスク基板1の屈折率が約1.6である場合
、約180人のTe層膜2がアモルファス膜であれば光
学反射率は22%程度でありTe層膜2が結晶層の場合
29%にも達し、大きな反射率の差があられれる。(ち
なみに、Te層が存在しない場合、反射率は19〜20
%である。) 以上のごとく本発明と、前述の従来例には種々の根本的
相違があるが、さらに決定的な差異は透過電顕像や電子
線回折像に現われる。第6図(2L)はTe 層がアモ
ルファス像の場合、(b)はTe層が本発明による結晶
相の場合を示す。本回折像によりTo 層が本発明にか
かるものかどうかをはつきυ識別することが可能となる
さて、第6図(b)にもとづき本発明の作用をさらに詳
細に述べる。この像から判別されるごとく、To金属層
1が200人程度であればまだ均一連続金属膜になって
いないことが結論づけられる。
したがってこの場合、まさに有効な種結晶として作用す
ることが出来、したがって増感時間を短縮することが可
能となる。しかし、70層1が300Å以上をこすとも
はや連続金属膜となり結晶核として作用しにくくなると
同時に、結晶グレインが現われ、急速に記録・再生信号
のC/N  低下をもたらす。一方このTe層1が60
Å以下であれば有効な核となりにくく、ヌケ数も少ない
から十分な増感時間短縮とならない。
第6図中点線の曲線は本発明を用いた場合の増感特性を
示す。この図から本発明のごとく、従来のアモルファス
記録膜と基板との間にTe結晶層をもうけることにより
増感現象を20/+zo = ’/6に短縮出来ること
がわかる。
第2図のごとくスパッター装置を用いて、本発明の構造
を有する記録担体を用いた。ディスク基板3が第1チヤ
ンバ6に設定される。通常ディスク基板3はチャンバー
内で膜厚を均一とするために自転される。第1チヤンバ
ー内にはTe単体金属からなるターゲットが設置されて
いる。この第1チヤンバー内は人rのスパッターガスで
満たされており、この圧は3X1oTorrに設定され
る。
ターゲット4にはり、C電源より約30W程度の電力が
供給されている。このパワーで’re1a。
層膜を形成するには一枚当シ約20秒程度で可能であり
、このような低パワーで長時間スパック−された場合、
Te単一層は結晶化されてしまう。さて、この第1チヤ
ンバー6でTe結晶層の成膜が終ればシャッター6が開
いて、ディスク基板3は第2チヤンバー7に送り込まれ
る。第2チヤンバー内ではArガス圧3XIQ  To
rrに02ガス圧了X 10  TOrr の酸素ガス
が添加されている。
Te 単一金属からなるターゲット8にはり、Cパワー
120W加えられている。したがって本チャンバー内で
1200人程度0膜厚を形成するのに一枚当り50秒は
どで成膜可能となる。このようにして形成された膜を用
い円盤記録担体を作成し増感特性を測定したところ第5
図点線に示されるととくの電気特性を得た。
また、実施例1と同様の装置を用い、ターゲット8には
To −3b −Se  の合金ターゲットを設置した
。第1チヤンバー6では実施例1と同様の条件で約18
0人のTe結晶層を結成した。第2チヤンバー7では、
ArガスのみでスパッターをおこないTe −Sb −
Ss  アモルファス膜を形成した。このように形成さ
れた膜を用い円盤記録担体を作成し、増感特性を測定し
、第6図点線に示されるととくの電気特性を得た。
発明の効果 このように、本発明によりTe結晶層を加えることによ
り、壜感時間を約1/6にすることが出来、ディスクの
耐侯性にはまったく影響がなく 、 C/Nは約1db
上昇することが出来た。
録担体の記録・再生特性図、第6図はその透過電顕像及
び電子線回折像の平面図である。
1・・・・・・ディスク基板、2・・・・・・T8結晶
化層、3・・・・・・Te系アモルファス記録膜、4・
・・・・・Te単体ターゲット、5・・・・・・第1チ
ヤンバー、6・・・・・・シャッター、7・・・・・・
第2チヤンバー、8・・・・・・記録材形成用ターゲッ
ト、9・・・・・・貼り合わせ層、10・・・・・・記
録溝、11・・・・・・結晶核。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 f−−ディスク11表 2−−−Tein晶fとン1 3−一石ゑア乏ルア部dp鍼71L 第2図    仔−r6継イトター≠・卜5−〜− 第
1+ヤンハー C−一゛シVプヅー 7−−一すehンノ[− 8−−一訪@矛F唇A(肩ターゲント 第3図 9−−一類す名シク也す會 !5・−f定社晶杖飯傾成 ”’−”f3

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Te金属を主成分とし、O_2、Se、C、Sb
    、Au、Ag、Pd、As、Ge、S、Si、Niのう
    ちの少くとも1つを含有する光学記録材料を用い、前記
    光学記録材料と基板との間に50〜300ÅのTe単一
    元素層を設けたことを特徴とする光学式記録担体。
  2. (2)光学記録材料がアモルファスであり、結晶相へ相
    転位をおこすことにより信号が記録されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の光学式記録担体
  3. (3)Te単一元素層内のTe金属が結晶状態であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光学式記録
    担体
  4. (4)Te単一金属蒸発源と、Te合金蒸発源を有する
    装置を用い、前記Te単一金属蒸発源からTe単一金属
    を蒸発させ金属薄膜結晶層を基板上に形成し、つぎに合
    金蒸発源からTe合金を蒸発させることを特徴とする光
    学式記録担体の製造方法。
  5. (5)Te単一金属からなるスパッターターゲットを用
    い、Arガス雰囲気中でスパッターをおこなうことによ
    り、円盤基板上に50〜300ÅのTe結晶層を形成し
    、しかる後、別のTe単一金属もしくはTe合金からな
    るスパッターターゲットを用い、酸素、Ar混合ガス雰
    囲気中でスパッターをおこなうことによりTeOx(0
    <x<2)アモルファス記録膜を形成することを特徴と
    する光学式記録担体の製造方法。
  6. (6)Te結晶層形成とTeOx記録膜形成とを同一の
    Te単一金属もしくは、Te合金ターゲットを用いてお
    こなうことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の光
    学式記録担体の製造方法。
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