JP2000195110A - 相変化型光記録媒体の製造方法 - Google Patents

相変化型光記録媒体の製造方法

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JP2000195110A
JP2000195110A JP10369810A JP36981098A JP2000195110A JP 2000195110 A JP2000195110 A JP 2000195110A JP 10369810 A JP10369810 A JP 10369810A JP 36981098 A JP36981098 A JP 36981098A JP 2000195110 A JP2000195110 A JP 2000195110A
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thin film
film
recording layer
crystalline thin
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Takashi Tomie
崇 冨江
Atsushi Ebina
敦 海老名
Yoshinori Ikeda
吉紀 池田
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相変化型光記録媒体の製造に際して、初期化
工程を改善すると共に、媒体の面内特性斑を改善する。
このことにより、廉価で高性能な相変化型光記録媒体の
提供を可能とする。 【解決手段】 相変化型光記録媒体の製造に際して、記
録層を構成する元素の中から選ばれた元素よりなる結晶
性薄膜層を、記録層に接して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射による相
構造の変化を利用して情報の記録を行う記録層を設けた
相変化型光記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】相変化型光記録媒体は、光照射（レーザ
ー光照射）による昇温・冷却の熱履歴の違いにより誘起
される記録層の非晶質状態と結晶状態の間の可逆的な構
造変化（相変化）を、情報の記録・消去に利用してい
る。すなわち、記録層を溶融し急冷することにより非晶
化させ記録を行い、また、結晶化温度以上に一定時間保
持することにより結晶化させ消去を行う。記録層（代表
的なＧｅＳｂＴｅ膜）の温度は、記録の時は約６００℃
に、消去の時は約１７０℃になる、と推定されている。
信号の再生は非晶質状態と結晶状態の間の反射率差を利
用して行われる。こうした相変化型光記録媒体は、情報
の高速処理能力に加えて記録容量が大きい。また、ドラ
イブ（光ヘッドなど）の構造が光磁気記録ドライブより
簡単なことより、廉価にできるメリットもある。
【０００３】相変化型光記録媒体では情報の消去状態を
記録層の結晶状態とし、記録状態を高レーザパワーによ
る膜の溶融、急冷により生成する非晶質状態とするのが
通常である。また、相変化型光記録媒体の記録層はスパ
ッタ製膜直後では非晶質状態であり、これを全面アニー
ル処理をして結晶状態、すなわち消去状態にしてから使
用される。全面のアニール処理は、例えば、約１ｗａｔ
ｔで、１〜２μｍ幅×約１００μｍ長のレーザ光を記録
膜面に照射して行われる。この工程を初期化（初期結晶
化）と呼んでいる。
【０００４】相変化型光記録媒体の製造工程は、プラス
チック基板の射出成形、記録層などの薄膜積層体のスパ
ッタ製膜、必要に応じて該薄膜積層体上に有機保護層を
塗布、初期化、ケース組み込み、検査、出荷、の順で行
われるのが通常である。また、０．６ｍｍ厚さの基板に
記録層構成（記録層などの薄膜積層体）を形成したディ
スクを２枚貼り合わせて両面記録媒体（ＤＶＤ−ＲＡＭ
ディスクなど）とすることもある。この場合は該有機保
護層を塗布した後に接着剤などで貼り合わすのが普通で
あるが、該有機保護層が省略されることもある。
【０００５】相変化型光記録媒体は、プラスチック基板
上にスパッタ法などの薄膜形成方法で製膜されるところ
の、下部誘電体層、記録層、上部誘電体層、反射層から
なる基本記録層構成を有する。（社）電子情報通信学会
技術研究報告［電子部品・材料］ＣＰＭ ９０−３
５、４３〜４８頁『ＺｎＳ−ＳｉＯ2誘電体を用いた急
冷構造相変化光ディスク』（１９９０年７月２７日）に
は、現在に実用されている代表的な相変化ディスクの構
造が示されている。その構造は、ポリカーボネート基板
（通常は０．６ｍｍか１．２ｍｍの厚さ）／下部誘電体
層（ＺｎＳ・ＳｉＯ2膜）／記録層（ＧｅＳｂＴｅ膜）
／上部誘電体層（ＺｎＳ・ＳｉＯ2膜）／反射層（Ａｌ
合金）／接着層、である。初期化や記録再生に用いられ
る集光レーザ光は、プラスチック基板を通して記録層に
照射されるのが一般的である。
【０００６】また、これらの現在の市販の通常媒体に対
して、研究が開始された膜面入射タイプ媒体（基板を通
さないで膜面から集光レーザ光を照射して初期化、及び
記録再生されるタイプの相変化型光記録媒体）では基板
からの薄膜の積層順序を逆にするのが通常の考えであ
る。すなわち、基板／反射層／下部誘電体層／記録層／
上部誘電体層の構成で研究されている。用いられる光ヘ
ッド（ピックアップ）は、媒体面に対物レンズを近接さ
せる必要により、ハードディスクと同様の構造が提案さ
れている。すなわち、スライダーに対物レンズを搭載し
た浮上ヘッドの利用が研究されている。
【０００７】前記の文献に見られる如く、相変化型光記
録媒体の記録層はＧｅＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅなど
のカルコゲン合金が使用されている。誘電体層にはＺｎ
Ｓ・ＳｉＯ2などのＺｎＳ系の膜やＧｅＮなどの窒化膜
が使用される。反射層はＡｌ合金膜、Ａｕ膜、Ａｇ合金
膜などが使用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】相変化型光記録媒体の
初期化は、高パワーのレーザ光（光ヘッド）を用いた専
用の初期化装置を用いて行われる。すなわち、ディスク
を回転させながら記録膜面に集光させた光ビームを半径
方向に移動して、ディスク全面の初期化が行われる。こ
の初期化工程には大きい課題が２つ存在する。
【０００９】第１点は、初期化装置が高価で、かつ初期
化に時間がかかることである。ディスク１枚当たり数十
秒（代表的には４０〜１２０秒）かかるのが普通であ
り、プラスチック基板の射出成形サイクルとスパッタ製
膜サイクル（共に約十数秒）に比べると格段に時間を要
する。ゆえに、実用の製造ラインでは１ライン当たりに
数台〜十数台の高価な初期化装置を配置している。
【００１０】第２の課題は、記録層の結晶状態に斑が発
生し易いことである。特に、生産スピードを重視して高
パワー、高速度で初期化する程、結晶状態（サイズ）の
斑が大きくなる。なお、測定し得る現象は媒体（ディス
ク）反射率の周内変動（１周内の反射率斑）であるが、
これは結晶サイズの大小の斑に起因していると考えられ
る。このような初期化状態の媒体では、再生信号の検出
タイミングの変動（ジッター）が大きい、かつ、オーバ
ーライトを繰り返した時の劣化が大きい（ジッターの増
大）、という媒体としては致命的な欠点を持つことにな
る。本発明者の検討によると、反射率の周内変動は７％
以下としなければならない。なお反射率変動は、電気特
性評価機を用いて、再生信号（ＳＵＭ信号）振幅で測定
できる。
【００１１】これに対して、初期化を非常にゆっくり、
および／または、弱いパワーで繰り返し行うと良好な初
期化状態の記録層を得ることも可能であった。しかしこ
の場合は、前記のように生産性が劣化、および／また
は、生産設備（初期化装置）への投資額の非常な増大を
招き、極めて不都合である。
【００１２】本発明は、相変化型光記録媒体の大量生産
で顕在化したかかる課題を解決して、品質の向上と生産
性の向上を同時に達成することにより、高品質かつ廉価
な相変化型光記録媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の相変化型光記録
媒体の製造方法は、光の照射による相構造の変化を利用
して情報の記録を行う記録層を設けた相変化型光記録媒
体の製造方法において、記録層を形成する直前および／
または直後に、記録層に隣接させて結晶性薄膜層を形成
し、かつ結晶性薄膜層は記録層を構成する元素の中から
選ばれた元素よりなる薄膜であることを特徴とする。
【００１４】すなわち、結晶性薄膜層を記録層の下地と
し、結晶性薄膜層上に記録層をスパッタ製膜すると、形
成直後（真空槽からとりだしたまま）の段階において記
録層が既に結晶状態を呈することを見い出した。あるい
はまた、記録層を形成した後に、記録層上に結晶性薄膜
層を形成した積層体を後から初期化すると、通常の記録
層のみを初期化する場合よりはるかに容易にかつ均一性
の良い記録層を得ることができた。これにより本発明で
は、初期化工程を省略もできるが、生産性を落とさない
範囲での（高速の）初期化を行った方が品質が安定して
好ましい場合がある。以上の手段を製造工程に取り入れ
ることにより、品質と生産性の大幅な向上が可能となっ
た。
【００１５】こうした本発明の相変化型光記録媒体の基
本的な製造方法の一つとしては、スパッタリング法を用
いて、プラスチック基板の片面に、基板面から順に、下
部誘電体層、結晶性薄膜層、記録層、上部誘電体層、反
射層からなる基本記録層構成（薄膜積層体）を製膜す
る。また他の基本的な製造方法としては、スパッタリン
グ法を用いて、プラスチック基板の片面に、基板面から
順に、下部誘電体層、記録層、結晶性薄膜層、上部誘電
体層、反射層からなる基本記録層構成（薄膜積層体）を
製膜する。さらにまた、記録層を製膜する前後に（記録
層の両側に）結晶性薄膜層を製膜することも可能であ
る。
【００１６】また、本発明は貼り合わせ媒体にも適応可
能である。すなわち、０．６ｍｍ厚さの基板に本発明の
記録層構成（記録層などの薄膜積層体）を形成したディ
スクを２枚貼り合わせて両面記録媒体とすることもでき
る。この場合は該有機保護層を塗布した後に接着剤など
で貼り合わすのが普通であるが、該有機保護層が省略さ
れることもある。
【００１７】あるいは、基板上に直接に、または接着層
や断熱層を界して、反射層、下部誘電体層、結晶性薄膜
層、記録層、（結晶性薄膜層）、上部誘電体層、からな
る基本構成を製膜して、基板を通さないで膜面から集光
レーザ光を照射して記録再生されるタイプの相変化型光
記録媒体にも適用される。さらに、このタイプでは基板
を通しての記録再生を行わないので、基板の両面に記録
媒体構成を形成し両面媒体とすることも可能である。
【００１８】ここで相変化型光記録媒体の記録層には、
ＧｅＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅなどのカルコゲン合金
を用いることができる。中でもＧｅＳｂＴｅは、信号の
記録再生特性に優れるので好ましい。このＧｅＳｂＴｅ
薄膜の組成とその組成比の変動許容幅は、媒体が記録再
生される条件（記録、消去時の線速度や繰り返しオーバ
ライト耐久性の要求回数、など）による。
【００１９】ＧｅＳｂＴｅ膜は原子数比による組成比
が、Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２：２：５を中心として各元素
の比率数の値±５％の範囲内（より好ましくは±３％以
内）である場合には、繰り返しオーバライト性能が高
く、また高速消去が可能なことから好ましい。
【００２０】あるいはＧｅＳｂＴｅ膜は原子数比による
組成比が、Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝１：２：４を中心として
各元素の比率数の値±５％の範囲内である場合には、後
述する結晶性薄膜層との相性が良くなるので好ましい。
すなわち、結晶性薄膜層としてのＳｂ2Ｔｅ3薄膜および
／またはＧｅＴｅ薄膜と、Ｇｅ1Ｓｂ2Ｔｅ4薄膜とが積
層される時には、Ｇｅ1Ｓｂ2Ｔｅ4薄膜が容易に結晶化
されるので、本発明を適応するのに最も都合が良い。
【００２１】なおこうした記録層の膜厚は１２〜５０ｎ
ｍ程度が好ましい。１２ｎｍより薄いと繰り返し耐久性
が悪くなる。５０ｎｍより厚いと、記録感度が悪くな
り、また信号ノイズ比（Ｓ／Ｎ）も悪くなる。
【００２２】こうした記録層に対して、本発明における
結晶性薄膜層は、記録層を構成する元素の中から選択さ
れた元素で構成されている必要がある。例えば、記録層
がＧｅＳｂＴｅ膜の時の結晶性薄膜層はＧｅＴｅ膜、Ｓ
ｂＴｅ膜、ＧｅＳｂ膜の中から選択される。記録層は記
録時には溶融状態となり、結晶性薄膜層との成分混合が
生じると考えられる。結晶性薄膜層が記録層を構成する
元素以外を含有する時は、記録消去素が変化することに
なるので不都合である。かつ、本発明の結晶性薄膜層
は、記録層の結晶化を促進する必要上、結晶性薄膜層自
体がスパッタ製膜時に既に結晶化した膜として得られる
ものであることが好ましい。かかる理由で、結晶性薄膜
層は結晶化が極めて容易な化学量論組成の化合物薄膜で
あることが好ましい。その際に構成する元素の組成比
は、化学量論組成による各元素の比率数の値±５％の範
囲内であることをが好ましい。
【００２３】そして結晶性薄膜層としては、化合物薄膜
の中でも金属間化合物薄膜であることが好ましい。すな
わち、ＳｂＴｅ薄膜やＧｅＴｅ薄膜が好適に使用され
る。その際に構成する元素の組成比は、化学量論組成に
よる各元素の比率数の値±５％の範囲内であることをが
好ましい。
【００２４】さらに、本発明では、記録（オーバライ
ト）の繰り返し時の記録層と結晶性薄膜層との溶融混合
で記録層の元素組成比が変化することを防止する目的
で、複数の結晶性薄膜層を積層して用いる、または記録
層の両側に形成することができる。例えば、記録層がＧ
ｅＳｂＴｅ膜の時は、ＧｅＴｅ膜とＳｂＴｅ膜の２種の
結晶性薄膜層を両者を足した組成比が記録層の組成とな
るように用いることで、溶融混合しても記録層のＧｅＳ
ｂＴｅ組成の変化を防止できる。
【００２５】こうした結晶性薄膜層の形成方法として
は、公知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンビー
ムスパッタリング法、ＣＶＤ法などが考えられるが、生
産工程の連続性より記録層、誘電体層などと同じ方法が
最も好ましく、下地層との接着性、合金組成の制御性、
膜厚分布、組成分布などの点でスパッタリング法が好ま
しい。また膜の堆積速度、スパッタガス圧などの製膜条
件は、生産性、膜応力を考慮し、適宜選択される。膜の
厚さは、記録層の１／４から１／４０の膜厚である必要
がある。結晶性薄膜層の材料に依存するが、一般には１
／４０より薄いと該結晶性薄膜層自体を結晶質としてス
パッタ製膜することが困難となり、記録層の結晶化を容
易にする効果がなくなる。１／４より厚いと記録時の溶
融混合により記録層の組成変化が大きくなり、記録（オ
ーバライト）の繰り返しによる記録感度などの特性変化
が大きくなり不都合である。
【００２６】本発明の相変化型光記録媒体の製造方法に
用いられる基板は、射出成形で作製される０．６ｍｍか
ら２．０ｍｍ程度の厚さで直径６０ｍｍから１２０ｍｍ
程度のポリカーボネート製円板が好ましく使用される
が、ガラス、ポリオレフィン樹脂などの他の透明基板で
あっても良い。
【００２７】誘電体層は、耐熱性があり、ある程度以上
の高屈折率を有することが好ましい。また使用するレー
ザー光に透明であることが必要である。透明誘電体層と
しては公知の通り金属の酸化物、窒化物、硫化物、炭化
物、弗化物もしくはこれらの複合体が適用できる。具体
的には酸化ケイ素、酸化インジウム、酸化タンタル、酸
化アルミニウム、チッ化ケイ素、チッ化アルミニウム、
チッ化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、フッ化
アルミニウム、炭化ケイ素及びこれらの複合物が挙げら
れるが、これに限定されないことは言うまでもない。特
に透明で屈折率が２．１前後の物が好ましく用いられる
が、かかる誘電体の代表例はＺｎＳ（８０ｍｏｌ％）と
ＳｉＯ2（２０ｍｏｌ％）を混合したターゲットをＡｒ
ガス中でスパッタ製膜して得られるＺｎＳ・ＳｉＯ2膜
である。これら透明誘電体層の膜厚は、上部誘電体層と
下部誘電体層で異なるのが普通であり、媒体構成（記録
膜構成）、屈折率により最適値が変化し一義的に決める
ことはできないが、通常１０〜１５０ｎｍ程度が好適に
用いられる。これら透明電体層は常法により形成され
る。例えば前述の結晶性薄膜層と同じ公知の真空蒸着
法、スパッタリング法、イオンビームスパッタリング
法、ＣＶＤ法等で作製可能であるが、製造工程の連続性
より、かかる記録膜構成の薄膜積層体は全て同じ方法で
作製するのが良い。
【００２８】反射層はＡｌにＴｉやＣｒを数％添加した
アルミニウム合金膜が好んで用いられるが、記録層が結
晶状態の時の光吸収率をアモルファス状態の時の光吸収
率より大きくする吸収率補正構成を媒体構成（記録膜構
成）とする時は薄いＡｕ膜などが用いられる。
【００２９】本発明では、基板上に記録層構成（結晶性
薄膜層、記録膜などの薄膜積層体）をスパッタ製膜した
後に初期化（アニール処理）しても良い。初期化は専用
の市販の初期化装置を用いて行われる。全面のアニール
処理は、例えば、約１ｗａｔｔで、１〜２μｍ幅×約１
００μｍ長のレーザ光を記録膜面に照射して行われる。
要は、記録層の温度を結晶化温度以上に一定時間保持す
る条件で初期化がなされる。結晶性薄膜層を形成した後
に記録層を製膜し、製膜直後の記録層が十分な結晶性を
示す時は該初期化工程（アニール処理）は不要である。
【００３０】相変化型光記録媒体では信号の再生を記録
層の結晶状態と非晶質（アモルファス）状態との間の
（媒体の）反射率差を利用して行われることより、記録
層が結晶化したかどうかは、実用的には、媒体（記録膜
構成）の反射率を測定して判断すれば良い。より確実に
は単一波長での反射率でなく、波長を可変とした反射率
の波長分散を測定すればより良い判断が可能である。結
晶性薄膜層を形成した後に記録層を製膜し、製膜直後の
記録層が十分な結晶性を示さない時は初期化工程（アニ
ール処理）が必要となる。この場合の本発明の効果は、
初期化工程が短時間ですむことである。すなわち、従来
は良好な反射率分布を持つ媒体を製造しようとすると、
長時間および／または繰り返しの初期化が必要であった
が、本発明では１回の高速の初期化で良好な反射率分布
を持つ媒体の製造が可能となった。
【００３１】さらに、記録層を形成した後に結晶性薄膜
層を製膜した場合は、必ず初期化しなければならない。
この場合の本発明の効果は、上記と同様に、結晶性薄膜
層を核として記録膜の結晶化が容易に進行することよ
り、１回の高速の初期化で良好な反射率分布を持つ媒体
の製造が可能となったことである。さらに、記録層の両
面に本発明の結晶性薄膜層を形成した時も、媒体の反射
率の良否で初期化の要否を判断すれば良い。なお、媒体
の反射率分布は光ヘッドを持つ電気特性評価機を用いて
再生レーザ光の戻り光量の変動で評価できる。戻り光量
が媒体規格内であっても、変動が大きい時は、記録膜の
結晶サイズの変動が大きいことに起因すると思われる繰
り返しオーバーライト耐久性が悪く、極めて不都合であ
ることが判明した。
【００３２】
【実施例１および比較例１】１．２ｍｍ厚さのプラスチ
ック基板の片面上に、基板面から順に、下部誘電体層、
結晶性薄膜層、記録層、上部誘電体層、反射層、からな
る構成を有する相変化型光記録媒体（実施例１）を作製
した。比較例１の媒体としては、結晶性薄膜層のない構
成の媒体、すなわち１．２ｍｍ厚さのプラスチック基板
の片面に、基板面から順に、下部誘電体層、記録層、上
部誘電体層、反射層、からなる構成を有する相変化型光
記録媒体である。
【００３３】ここで各実施例と比較例ごとにプラスチッ
ク基板には、１２０ｍｍ直径で、内径１５ｍｍのセンタ
ーホールを有するポリカーボネイト製の２種類の基板を
用いた。１種類は分光光度計で媒体反射率を測定する為
の平坦な表面を持つ基板である。他の１種類の基板は、
射出成形により、連続サーボ用の螺旋溝（グルーブ）が
半径２４ｍｍ〜５８ｍｍの範囲に形成され、電気特性評
価機で反射率分布を測定する目的の基板である。溝深さ
は７０ｎｍであり、トラックピッチは１．４８μｍであ
る。グルーブ幅とランド幅は、ともに約０．７４μｍ幅
である。該基板の記録面（グルーブ面）上、及び、前記
平坦基板上に、９５ｎｍの下部誘電体層、２ｎｍの結晶
性薄膜層、１８ｎｍのＧｅＳｂＴｅ記録層、１６ｎｍの
上部誘電体層、１５０ｎｍの反射層を順に形成した。比
較例１では、２０ｎｍのＧｅＳｂＴｅ合金膜を記録層と
した。
【００３４】記録層は、ＧｅＳｂＴｅ合金膜（Ｇｅ：Ｓ
ｂ：Ｔｅ＝１：２：４ 原子比）であり、結晶性薄膜層
はＳｂＴｅ（Ｓｂ：Ｔｅ＝２：３ 原子比）薄膜であ
る。下部誘電体層と上部誘電体層としてＺｎＳ・ＳｉＯ
2膜（ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０ｍｏｌ％のターゲッ
トをスパッタして得られる膜）を用いた。反射層は、Ａ
ｌＣｒ合金膜（Ａｌ：Ｃｒ＝９７：３ 原子％、膜厚１
５０ｎｍ）である。これらの無機薄膜は透明基板上にマ
グネトロンスパッタリングによって形成した。
【００３５】使用したスパッタ装置は、光ディスク基板
を取り付け可能なように基板ホルダー部を改造した高周
波マグネトロンスパッタ装置（アネルバ（株）製ＳＰＦ
−４３０Ｈ型）である。この装置は３個のターゲットを
１つの真空槽に設置し、３種類の膜を連続して形成可能
である。本発明の媒体構成（９５ｎｍの下部誘電体層、
２ｎｍの結晶性薄膜層、１８ｎｍのＧｅＳｂＴｅ記録
層、１６ｎｍの上部誘電体層、１５０ｎｍの反射層）を
作製するには、上部誘電体層を形成した後にターゲット
交換を行った。この装置の真空槽内に２種類の基板を配
置し、８×１０-5Ｐａになるまで排気した。次にＡｒガ
スを真空槽内に流量７５ＳＣＣＭで導入し、圧力０．８
Ｐａになるように主バルブ上のオリフィスを調整した。
ターゲットとしては直径１０１ｍｍ、厚さ５ｍｍのＧｅ
ＳｂＴｅ合金、ＺｎＳ・ＳｉＯ2焼結体、ＳｂＴｅ合
金、ＡｌＣｒ合金を用いた。ターゲットから基板の距離
を約１２０ｍｍとし、ターゲット中心から約１００ｍｍ
離れた位置を回転中心として基板を回転（自転）させな
がらスパッタ製膜した。投入電力はＺｎＳ・ＳｉＯ2焼
結体スパッタ時は５００Ｗａｔｔの高周波電力、ＡｌＣ
ｒターゲットスパッタ時は４００Ｗａｔｔの直流電力、
ＳｂＴｅターゲットとＧｅＳｂＴｅターゲットのスパッ
タは、それぞれ５０Ｗａｔｔの直流電力を用いた。膜の
堆積速度は、それぞれＺｎＳ・ＳｉＯ2膜が２３．３ｎ
ｍ／分、ＡｌＣｒ膜が１０．２ｎｍ／分、ＳｂＴｅ膜が
２１．１ｎｍ／分、そしてＧｅＳｂＴｅ膜が２０．５ｎ
ｍ／分であった。さらに、ＡｌＣｒ反射層上に、スピン
コーターで紫外線硬化型のフェノールノボラックエポキ
シアクリレート樹脂を塗布し、紫外線照射により硬化さ
せ、約１１μｍの有機保護層を設け相変化型光記録媒体
とした。
【００３６】実施例１の媒体は、表１に示すように、ス
パッタ製膜直後において（すなわち、真空槽から取り出
した段階で）６８０ｎｍ波長で３５％の反射率を示し、
また、反射率の波長分散より記録層は結晶化しているこ
とが判断された。一方比較例１では、表２に示すよう
に、真空槽から取り出した時の反射率は８％と小さく、
記録層はアモルファスであり、この状態を初期化するこ
とで３５％の媒体反射率となった。評価は全て半径３５
ｍｍの所で行った。反射率の測定は（株）穂高電子製の
光ファイバー式の分光光度計（商品名；Ｐｈｏｔａｌ）
を用いた。使用した初期化装置は（株）シバソク製のバ
ルクイレーザ装置（ＬＫ１０１Ａ型）である。ただし、
使用した光ヘッドは、レーザビーム強度がディスク盤面
で最大約１ｗａｔｔ、波長＝８１０ｎｍ、ＮＡ（対物レ
ンズ開口数）＝０．３４、スポットサイズ＝１２５μｍ
（長軸長さ）×１．２７μｍ（短軸長さ）のものを、デ
ィスク半径方向からビーム長軸を３０度傾けて取り付け
て用いた。初期化は、線速度５ｍ／秒一定でディスクを
回転させながら、光ヘッドを送り速度８６μｍ／回転
（ディスク１回転時に光ヘッドは半径方向に８６μｍ進
む速度）で送りながら、レーザパワーを最大値の６５％
（すなわち、約６５０ｍＷ）にして行った。
【００３７】また、グルーブ付き基板の媒体の反射率分
布を、半径３５ｍｍのところで、評価した。評価にはパ
ルステック工業（株）製ＤＤＵ−１０００型電気特性評
価装置を用いた。オシロスコープでディスク一周分の反
射率を観測して一周内の変動を測定した。実施例１の媒
体の反射率変動幅は、反射率中央値に対して６％と良好
であったが、比較例１の媒体では１２％と不良だった。
本実施例より、本発明では製造工程の短縮化が可能であ
るのみでなく、媒体性能も良好となることが判った。
【００３８】
【実施例２〜６】表１に示した構成の媒体を作製した。
用いた基板、媒体作製方法、薄膜の膜厚、媒体評価方法
などは、実施例１と同じである。なお、Ｇｅ1Ｔｅ1（Ｇ
ｅ：Ｔｅ＝１：１ 原子比）薄膜はＧｅＴｅ合金ターゲ
ットをスパッタして作製し、スパッタ条件はＳｂＴｅと
同じで、その時の膜の堆積速度は１３．６ｎｍ／分であ
った。実施例１と同じ評価を行い、結果は表１に合わせ
て示した。本実施例の媒体はすべて簡単な１回の初期化
でも反射率変動は小さく良好であった。
【００３９】
【実施例７および比較例２】１．２ｍｍ厚さのプラスチ
ック基板の片面に、基板面から順に、断熱層、反射層、
下部誘電体層、結晶性薄膜層、記録層、上部誘電体層か
らなる構成を有する膜面入射タイプ相変化型光記録媒体
（実施例７）を作製した。比較例２の媒体は、結晶性薄
膜層のない構成の媒体、すなわち１．２ｍｍ厚さのプラ
スチック基板の片面に、基板面から順に、断熱層、反射
層、下部誘電体層、記録層、上部誘電体層からなる構成
を有する膜面入射タイプ相変化型光記録媒体である。
【００４０】ここで各実施例と比較例ごとにプラスチッ
ク基板には、１２０ｍｍ直径で、内径１５ｍｍのセンタ
ーホールを有するポリカーボネイト製の２種類の基板を
用いた。１種類は分光光度計で媒体反射率を測定する為
の平坦な表面を持つ基板である。他の１種類の基板は、
射出成形により、連続サーボ用の螺旋溝（グルーブ）が
半径２４ｍｍ〜５８ｍｍの範囲に形成され、電気特性評
価機で反射率分布を測定する目的の基板である。溝深さ
は７０ｎｍであり、トラックピッチは１．１０μｍであ
る。グルーブ幅とランド幅は、ともに約０．５５μｍ幅
である。該基板の記録面（グルーブ面）上、及び、前記
平坦基板上に、１００ｎｍの断熱層、１５０ｎｍの反射
層、２０ｎｍの下部誘電体層、２ｎｍの結晶性薄膜層、
１８ｎｍのＧｅＳｂＴｅ記録層、９５ｎｍの上部誘電体
層、を順に形成した。比較例２では、２０ｎｍのＧｅＳ
ｂＴｅ合金膜を記録層とした。
【００４１】記録層は、ＧｅＳｂＴｅ合金膜（Ｇｅ：Ｓ
ｂ：Ｔｅ＝１：２：４ 原子比）であり、結晶性薄膜層
はＳｂＴｅ（Ｓｂ：Ｔｅ＝２：３ 原子比）薄膜であ
る。断熱層と下部誘電体層と上部誘電体層としてＺｎＳ
・ＳｉＯ2膜（ＺｎＳ：ＳｉＯ2＝８０：２０ｍｏｌ％の
ターゲットをスパッタして得られる膜）を用いた。反射
層は、ＡｌＣｒ合金膜（Ａｌ：Ｃｒ＝９７：３ 原子
％、膜厚１５０ｎｍ）である。これらの無機薄膜は透明
基板上にマグネトロンスパッタリングによって形成し
た。
【００４２】使用したスパッタ装置は、光ディスク基板
を取り付け可能なように基板ホルダー部を改造した高周
波マグネトロンスパッタ装置（アネルバ（株）製ＳＰＦ
−４３０Ｈ型）である。この装置は３個のターゲットを
１つの真空槽に設置し、３種類の膜を連続して形成可能
である。本発明の媒体構成（１００ｎｍの断熱層、１５
０ｎｍのＡｌＣｒ層、２０ｎｍの下部誘電体層、２ｎｍ
のＳｂＴｅ層、１８ｎｍのＧｅＳｂＴｅ記録層、９５ｎ
ｍの上部誘電体層）を作製するには、反射層を形成した
後にターゲット交換を行った。この装置の真空槽内に２
種類の基板を配置し、８×１０-5Ｐａになるまで排気し
た。次にＡｒガスを真空槽内に流量７５ＳＣＣＭで導入
し、圧力０．８Ｐａになるように主バルブ上のオリフィ
スを調整した。ターゲットとしては直径１０１ｍｍ、厚
さ５ｍｍのＧｅＳｂＴｅ合金、ＺｎＳ・ＳｉＯ2焼結
体、ＳｂＴｅ合金、ＡｌＣｒ合金を用いた。ターゲット
から基板の距離を約１２０ｍｍとし、ターゲット中心か
ら約１００ｍｍ離れた位置を回転中心として基板を回転
（自転）させながらスパッタ製膜した。投入電力はＺｎ
Ｓ・ＳｉＯ2焼結体スパッタ時は５００Ｗａｔｔの高周
波電力、ＡｌＣｒターゲットスパッタ時は４００Ｗａｔ
ｔの直流電力、ＳｂＴｅターゲットとＧｅＳｂＴｅター
ゲットのスパッタは、それぞれ５０Ｗａｔｔの直流電力
を用いた。膜の堆積速度は、それぞれＺｎＳ・ＳｉＯ2
膜が２３．３ｎｍ／分、ＡｌＣｒ膜が１０．２ｎｍ／
分、ＳｂＴｅ膜が２１．１ｎｍ／分、そしてＧｅＳｂＴ
ｅ膜が２０．５ｎｍ／分であった。
【００４３】実施例７の媒体は、表２に示すように、ス
パッタ製膜直後において（すなわち、真空槽から取り出
した段階で）６８０ｎｍ波長で３９％の反射率を示し、
また、反射率の波長分散より記録層は結晶化しているこ
とが判断された。一方、比較例２では、表２に示すよう
に、真空槽から取り出した時の反射率は１１％と小さ
く、記録層はアモルファスであり、この状態を初期化す
ることで３８％の媒体反射率となった。評価は全て半径
３５ｍｍの所で行った。反射率の測定は（株）穂高電子
製の光ファイバー式の分光光度計（商品名；Ｐｈｏｔａ
ｌ）を用いた。使用した初期化装置は（株）シバソク製
のバルクイレーザ装置（ＬＫ１０１Ａ型）である。ただ
し、使用した光ヘッドは、レーザビーム強度がディスク
盤面で最大約１ｗａｔｔ、波長＝８１０ｎｍ、ＮＡ（対
物レンズ開口数）＝０．３４、スポットサイズ＝１２５
μｍ（長軸長さ）×１．２７μｍ（短軸長さ）のもの
を、ディスク半径方向からビーム長軸を３０度傾けて取
り付けて用いた。初期化は、線速度５ｍ／秒一定でディ
スクを回転させながら、光ヘッドを送り速度８６μｍ／
回転（ディスク１回転時に光ヘッドは半径方向に８６μ
ｍ進む速度）で送りながら、レーザパワーを最大値の６
５％（すなわち、約６５０ｍＷ）にして行った。
【００４４】また、グルーブ付き基板の媒体の反射率分
布を、半径３５ｍｍのところで、評価した。評価にはパ
ルステック工業（株）製ＤＤＵ−１０００型電気特性評
価装置を用いた。オシロスコープでディスク一周分の反
射率を観測して一周内の変動を測定した。実施例７の媒
体の反射率変動幅は、反射率中央値に対して５％と良好
であったが、比較例２の媒体では１１％と不良だった。
本実施例より、本発明では製造工程の短縮化が可能であ
るのみでなく、媒体性能も良好となることが判った。
【００４５】
【実施例８〜１２】表２に示した構成の媒体を作製し
た。用いた基板、媒体作製方法、薄膜の膜厚、媒体評価
方法などは、実施例７と同じである。なお、Ｇｅ1Ｔｅ1
（Ｇｅ：Ｔｅ＝１：１原子比）薄膜はＧｅＴｅ合金ター
ゲットをスパッタして作製し、スパッタ条件はＳｂＴｅ
と同じで、その時の膜の堆積速度は１３．６ｎｍ／分で
あった。実施例７と同じ評価を行い、結果は表２に合わ
せて示した。本実施例の媒体はすべて簡単な１回の初期
化でも反射率変動は小さく良好であった。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【発明の効果】以上、本発明の相変化型光記録媒体の製
造方法により、初期化工程の省略が可能となる、又は、
初期化工程が簡便になるのみでなく、媒体の反射率分布
が均一に良好になり、廉価で高性能な媒体の生産が可能
となった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 吉紀 東京都日野市旭が丘４丁目３番２号 帝人 株式会社東京研究センター内 Ｆターム(参考） 2H111 EA04 EA12 EA23 EA44 FA01 FA02 FA11 FA23 FB05 FB09 FB12 FB30 GA00 5D029 JA01 JB18 JB35 NA07 NA13 NA23 5D121 AA01 GG08 GG26

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光の照射による相構造の変化を利用して
    情報の記録を行う記録層を設けた相変化型光記録媒体の
    製造方法において、記録層を形成する直前および／また
    は直後に、記録層に隣接させて結晶性薄膜層を形成し、
    かつ結晶性薄膜層は記録層を構成する元素の中から選ば
    れた元素よりなる薄膜であることを特徴とする相変化型
    光記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項２】 記録層がＧｅＳｂＴｅ膜であることを特
    徴とする請求項１に記載の相変化型光記録媒体の製造方
    法。
  3. 【請求項３】 ＧｅＳｂＴｅ膜は原子数比による組成比
    が、Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝１：２：４を中心として各元素
    の比率数の値±５％の範囲内であることを特徴とする請
    求項２記載の相変化型光記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項４】 ＧｅＳｂＴｅ膜は原子数比による組成比
    が、Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２：２：５を中心として各元素
    の比率数の値±５％の範囲内であることを特徴とする請
    求項２記載の相変化型光記録媒体の製造方法。
  5. 【請求項５】 結晶性薄膜層は化合物薄膜であり、構成
    する元素の組成比は、化学量論組成による各元素の比率
    数の値±５％の範囲内であることを特徴とする請求項１
    〜４のいずれかに記載の相変化型光記録媒体の製造方
    法。
  6. 【請求項６】 化合物薄膜は金属間化合物薄膜であるこ
    とを特徴とする請求項５記載の相変化型光記録媒体の製
    造方法。
  7. 【請求項７】 結晶性薄膜層はＳｂＴｅ膜であることを
    特徴とする請求項５または６記載の相変化型光記録媒体
    の製造方法。
  8. 【請求項８】 結晶性薄膜層は原子数比による組成比
    が、Ｓｂ：Ｔｅ＝２：３を中心として各元素の比率数の
    値±５％の範囲内であることを特徴とする請求項７記載
    の相変化型光記録媒体の製造方法。
  9. 【請求項９】 結晶性薄膜層はＧｅＴｅ膜であることを
    特徴とする請求項５または６記載の相変化型光記録媒体
    の製造方法。
  10. 【請求項１０】 結晶性薄膜層は原子数比による組成比
    が、Ｇｅ：Ｔｅ＝１：１を中心として各元素の比率数の
    値±５％の範囲内であることを特徴とする請求項９記載
    の相変化型光記録媒体の製造方法。
  11. 【請求項１１】 結晶性薄膜層が、ＳｂＴｅ（組成比は
    化学量論組成による各元素の比率数の値±５％の範囲
    内）膜と、ＧｅＴｅ（組成比は化学量論組成による各元
    素の比率数の値±５％の範囲内）膜とからなる積層膜で
    あることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載
    の相変化型光記録媒体の製造方法。
  12. 【請求項１２】 記録層が、異なる種類の結晶性薄膜層
    に挟持されていることを特徴とする請求項１〜１１のい
    ずれかに記載の相変化型光記録媒体の製造方法。
  13. 【請求項１３】 記録層を挟持する結晶性薄膜層は、一
    方がＳｂＴｅ（組成比は化学量論組成による各元素の比
    率数の値±５％の範囲内）膜であり、他方がＧｅＴｅ
    （組成比は化学量論組成による各元素の比率数の値±５
    ％の範囲内）膜であることを特徴とする請求項１２記載
    の相変化型光記録媒体の製造方法。
  14. 【請求項１４】 薄膜形成が終了した媒体を、アニール
    処理により初期化することを特徴とする請求項１〜１３
    のいずれかに記載の相変化型光記録媒体の製造方法。
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