JP2003099992A - 相変化型光記録媒体とその製造方法 - Google Patents

相変化型光記録媒体とその製造方法

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JP2003099992A
JP2003099992A JP2001289972A JP2001289972A JP2003099992A JP 2003099992 A JP2003099992 A JP 2003099992A JP 2001289972 A JP2001289972 A JP 2001289972A JP 2001289972 A JP2001289972 A JP 2001289972A JP 2003099992 A JP2003099992 A JP 2003099992A
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Yoshifumi Kurokawa
善文 黒川
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相変化型光記録媒体の各層の成膜時に、膜厚
或いは諸特性をモニタすることなく膜厚を制御し、か
つ、第一保護層のみでなく、その上部の層の膜厚も制御
することにより、製品品質のバラツキの縮小を図るこ
と。 【解決手段】 少なくとも、基板と、該基板上に真空成
膜により積層形成される第1保護層、記録層、第2保護
層及び反射放熱層と、該反射放熱層の上面側に塗布硬化
により形成されるUV(紫外線)硬化樹脂層を構成要素
として含む相変化型光記録媒体の製造方法において、真
空成膜により積層形成される第1保護層、記録層、第2
保護層及び反射放熱層のうち、少なくとも1つの層の膜
厚を定期的に測定して、その値を基に積層形成する真空
成膜条件を変更することを特徴とする相変化型光記録媒
体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを照射す
ることにより記録層材料に相変化を生じさせて情報の記
録・再生を行うことができ、かつ、書き換えも可能であ
る相変化型光記録媒体とその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】レーザー光の照射による記録・再生及び
消去可能な光記録媒体の一つとして、結晶−非結晶相間
又は結晶−結晶相間の転移を利用する、いわゆる相変化
型光記録媒体がよく知られている。特に光磁気記録では
困難な単一ビームによるオーバーライトが容易であり、
記録・再生装置側の光学系もより単純であることなどか
ら、相変化型光記録媒体の需要が高まっており、既にC
D−RW、DVD−RW、DVD−RAMなどが商品化
されている。これらの記録媒体では、より多くの情報を
より速く記録できるようにするため、更なる高密度化や
高線速度化が期待されている。CD−RW等の相変化型
光記録媒体は、記録層の上下を誘電体層で挟むという多
層構造のものが多い。通常これらの光記録媒体は、ポリ
カーボネート等の成形基板上にスパッタリングで各層を
堆積させることにより作成する。この相変化型光記録媒
体において、スパッタリングで各層を成膜するに際し、
各層の膜厚を一定に保つことは製品品質のバラツキを抑
えるために非常に重要な課題である。
【0003】従来、基板表面に多層光学薄膜を形成する
に当り一定膜厚を得る手段としては次の(a)〜(d)
のような、薄膜成膜時に膜厚をモニタするか、或いは薄
膜成膜時に諸特性をモニタする方法が提案されている。 (a)薄膜を形成する基板付近に膜厚センサを配置し、
基板上の膜厚を測定し、成膜条件(スパッタ電力、スパ
ッタ時間、スパッタガス分圧、スパッタガス流量など)
を補正することで一定膜厚を得る方法。 (b)成膜時の真空槽内のHOガス濃度を測定し、測
定されたHOガス濃度に応じて、成膜条件(スパッタ
電力、スパッタ時間、スパッタガス分圧、スパッタガス
流量など)を補正し、成膜速度が一定に保持されるよう
に制御すると共に、形成される薄膜の膜厚を一定に保つ
方法。 (c)成膜時の放電インピーダンスを測定し、測定され
た放電インピーダンスに応じて、成膜条件(スパッタ電
力、スパッタ時間、スパッタガス分圧、スパッタガス流
量など)を補正し、成膜速度が一定に保持されるように
制御すると共に、形成される薄膜の膜厚を一定に保つ方
法。 (d)ターゲットと基板との相対的な位置を可変する成
膜距離調整手段を設け、薄膜成膜時における諸特性(成
膜速度モニタ値や放電電流値など)の検出信号によって
成膜距離を調整することで基板上の膜厚を一定に保つ方
法。 また、特開平7−141703号公報のように、色彩色
差計を用いて成膜後の保護層の光学的膜厚を検査し、保
護層の光学的膜厚の情報をフィードバックし、保護層の
膜厚形成条件を修正し、一定膜厚を得る方法も提案され
ている。
【0004】しかしながら、前記モニタ機構を用いて一
定膜厚を得る方法には、次の(a)〜(c)のような問
題がある。 (a)薄膜成膜時に膜厚をモニタするか、或いは薄膜成
膜時に諸特性をモニタする機構を有するスパッタ装置
は、モニター機構を有していないスパッタ装置よりも高
額であり、成膜にかかるコストが高くなる。 (b)薄膜成膜時に膜厚をモニタするか、或いは薄膜成
膜時に諸特性をモニタする機構を有するスパッタ装置
は、モニター機構を有していないスパッタ装置よりも機
構そのものが複雑になり、装置の故障率が高くなる。ま
た装置のメンテナンスも複雑になるため、メンテナンス
にかかる費用や時間も増大し、成膜にかかるコストが総
合的に高くなる。 (c)薄膜成膜時に膜厚をモニタするか、或いは薄膜成
膜時に諸特性をモニタする機構を有するスパッタ装置
は、モニター機構を有していないスパッタ装置よりも装
置のサイズが肥大化する傾向が有るため、生産ラインを
考える上ではモニタ機構を有していないスパッタ装置よ
りも大きな生産施設が必要となる。
【0005】また、特開平7−141703号公報に記
載された発明では、基板上に形成された第一保護層につ
いてしか言及していない。特に、現状の書き換え型光デ
ィスクは、3層以上の層構成を有する場合が殆どで、こ
のような従来技術では、第一保護層より上部の層の膜厚
制御に関する情報が得られない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、相変化型光
記録媒体の各層の成膜時に、膜厚或いは諸特性をモニタ
することなく膜厚を制御し、かつ、第一保護層のみでな
く、その上部の層の膜厚も制御することにより、製品品
質のバラツキの縮小を図ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は、次の1)〜
7)の発明(以下、本発明1〜7という。)によって解
決される。 1) 少なくとも、基板と、該基板上に真空成膜により
積層形成される第1保護層、記録層、第2保護層及び反
射放熱層と、該反射放熱層の上面側に塗布硬化により形
成されるUV(紫外線)硬化樹脂層を構成要素として含
む相変化型光記録媒体の製造方法において、真空成膜に
より積層形成される第1保護層、記録層、第2保護層及
び反射放熱層のうち、少なくとも1つの層の膜厚を定期
的に測定して、その値を基に積層形成する真空成膜条件
を変更することを特徴とする相変化型光記録媒体の製造
方法。 2) 定期的に膜厚測定する層を、第1保護層又は第2
保護層とし、記録層及び反射放熱層の真空成膜条件は変
更しないことを特徴とする1)記載の相変化型光記録媒
体の製造方法。 3) 定期的に膜厚測定する層を記録層とし、第1保護
層、第2保護層及び反射放熱層の真空成膜条件は変更し
ないことを特徴とする1)記載の相変化型光記録媒体の
製造方法。 4) 膜厚測定して真空成膜条件を変更する期間を、4
時間以上1週間以内とすることを特徴とする1)〜3)
の何れかに記載の相変化型情報記録媒体の製造方法。 5) 膜厚測定して変更する真空成膜条件を、真空成膜
時間、真空成膜電力、真空成膜ガス分圧、真空成膜ガス
流量の何れかとすることを特徴とする1)〜4)の何れ
かに記載の相変化型光記録媒体の製造方法。 6) 膜厚測定の方法として、エリプソメータ又は段差
測定装置を使用することを特徴とする1)〜5)の何れ
かに記載の相変化型光記録媒体の製造方法。 7) 1)〜6)の何れかに記載の製造方法によって製
造されたことを特徴とする相変化型光記録媒体。
【0008】以下、上記本発明について詳しく説明す
る。本発明は、スパッタ電力、スパッタ時間、スパッタ
ガス分圧、スパッタガス流量の内の少なくとも1つ以上
が調整可能なスパッタ装置を用いる。薄膜を形成しよう
とする基板と同一条件のモニタ基板又はモニタ基板上に
Siウエハを装着したものに成膜を行い、このモニタ基
板又はモニタ基板に装着したSiウエハ上に成膜した薄
膜の膜厚を、段差測定装置又はエリプソメーターなどの
膜厚測定装置を用いて測定し、その結果を基に、所望の
膜厚を得るための条件の決定を行う。上記の方法で成膜
された相変化型光記録媒体の形態の一例を図1に示す。
基本的な層構成は、案内溝を有する透明基板1上に第一
保護層2、記録層3、第二保護層4、反射放熱層6、オ
ーバーコート層7を有し、好ましくは、第三保護層5を
有する。更に、オーバーコート層上に印刷層8、基板鏡
面にハードコート層9を有しても良い。上記の単板ディ
スクを、接着層10を介して貼り合わせ構造としても良
い。貼り合わせる反対面のディスクは、同様の単板ディ
スクでも、透明基板のみでも良い。また、単板ディスク
に印刷層を形成することなく貼り合わせ、貼り合わせ後
に反対面側に印刷層8’を形成しても良い。
【0009】本発明の相変化型光記録媒体に対しては、
単に記録・消去できるだけでなく、高密度、高線速度領
域で記録したときの信号の再生安定性や信号の寿命(信
頼性)も同時に要求される。これらの要求を総合的に満
足できる記録層の材料系としては次のものが優れてい
る。即ち、Ag及び/又はGe、In及び/又はGa及
び/又はBi、Sb、Teを含み、その組成を(Ag及
び/又はGe)α(In及び/又はGa及び/又はB
i) βSbγTeδ(α、β、γ、δは原子%)、α+
β+γ+δ=100としたときに、 0.1≦α≦7.0 1≦β≦9 61≦γ≦85 20≦δ≦30 である材料が、信号の再生安定性や信号の寿命が優れて
おり、初期化を良好に行なうことができるため好適であ
る。記録層の膜厚としては、10〜50nm、好適には
12〜30nmとするのが良い。更にジッター等の初期
特性、オーバーライト特性、量産効率を考慮すると、1
4〜25nmとするのがより好ましい。10nmより薄
いと光吸収能が著しく低下し、記録層としての役割を果
たさなくなる。また、50nmより厚いと高速で均一な
相変化が起こり難くなる。
【0010】第一保護層及び第二保護層の材料として
は、SiO、SiO、ZnO、SnO、Al
、TiO、In、MgO、ZrOなど
の金属酸化物;Si、AlN、TiN、BN、Z
rNなどの窒化物;ZnS、In2S 、TaSなど
の硫化物;SiC、TaC、BC、WC、TiC、Z
rCなどの炭化物;ダイヤモンド状カーボン、或いはそ
れらの混合物が挙げられる。これらの材料は、単体で保
護層とすることもできるが、互いの混合物としても良
い。また、必要に応じて不純物を含んでも良い。但し、
第一保護層及び第二保護層の融点は記録層よりも高いこ
とが必要である。第一保護層、第二保護層の膜厚は、反
射率、変調度及び記録感度に大きく影響する。良好な信
号特性を得るためには、第一保護層を60〜120nm
とすることが要求される。第二保護層の膜厚としては、
5〜45nm、好適には7〜40nmとするのが良い。
5nmより薄くなると耐熱性保護層としての機能を果た
さなくなるし、記録感度の低下を生じる。一方、45n
mより厚くなると、界面剥離を生じ易くなり、繰り返し
記録性能も低下する。
【0011】反射放熱層としては、Al、Au、Ag、
Cu、Ta、Ti、Wなどの金属、又はこれらの元素を
含む合金などを用いることができる。また、耐腐食性の
向上、熱伝導率の改善などのために、上記材料に対して
Cr、Ti、Si、Cu、Ag、Pd、Taなどの元素
を添加しても良い。添加比率は、0.3〜2at%とす
るのが適当である。0.3at%より少ないと、耐腐食
性の効果に劣る。2at%より多くなると、熱伝導率が
下がり過ぎ、アモルファス状態を形成し難くなる。合金
又は金属層の膜厚としては、50〜200nm、好適に
は70〜160nmとするのが良い.
【0012】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。基板と同一条件のモニタ基板にSiウエハを
装着、モニタ基板に装着したSiウエハ上に各層単膜を
成膜し、第一保護層、第二保護層はエリプソメーター、
記録層は段差測定装置を用いて測定した。第一保護層及
び第二保護層にはZnSSiOを用い、目標とする膜
厚はそれぞれ83nm、30nmとした。記録層には、
Ag4.0In6.0Sb61.0Te29.0を用
い、目標とする膜厚は19nmとした。反射放熱層に
は、AlTi(1.0wt%)を使用し、目標とする膜
厚は140nmとした。その結果、基板/ZnSSiO
(83nm)/記録層(19nm)/ZnSSiO
(30nm)/AlTi(140nm)という層構成の
相変化型光記録媒体を作成した。
【0013】実施例1 第一保護層及び第二保護層の膜厚を8時間毎に測定し、
その値を基に真空成膜時間を変更し、相変化型光記録媒
体を作成した。
【0014】実施例2 記録層の膜厚を8時間毎に測定し、その値を基に真空成
膜時間を変更し、相変化型光記録媒体を作成した。
【0015】実施例3 第一保護層、第二保護層及び記録層の膜厚を8時間毎に
測定し、その値を基に各層の真空成膜時間を変更し、相
変化型光記録媒体を作成した。
【0016】比較例1 第一保護層、第二保護層及び記録層の膜厚測定のみを行
い、真空成膜条件は変更せずに相変化光記録媒体を作成
した。
【0017】上記の実施例及び比較例で、各層のターゲ
ット1枚分を使い切る間に作成した膜厚サンプルの測定
データを比較した。また、各層のターゲット1枚分を使
い切る間に作成した相変化型光記録媒体を、2000枚
毎にサンプリングし、相変化型光記録媒体の光学特性で
ある反射率の測定を行い、そのバラツキを比較した。結
果を表1に示す。
【0018】
【表1】 (*)バラツキ(%)={(MAX−MIN)/(MA
X+MIN)}×100
【0019】
【発明の効果】本発明1によれば、相変化型光記録媒体
の製品品質のバラツキを縮小することができる。本発明
2〜3によれば、膜厚管理が容易で、かつ、相変化型光
記録媒体の製品品質のバラツキを縮小することができ
る。本発明4によれば、測定が容易かつ相変化型記録媒
体の製品品質のバラツキを縮小することができる。本発
明5によれば、真空成膜条件の変更が容易で、かつ、相
変化型光記録媒体の製品品質のバラツキを縮小すること
ができる。本発明6によれば、エリプソメータの場合は
測定が容易であり、段差測定装置の場合は測定が正確で
あって、かつ、何れも相変化型光記録媒体の製品品質の
バラツキを縮小することができる。本発明7によれば、
生産性に優れ、かつ、製品品質の安定した相変化型光記
録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る相変化型光記録媒体の層構成の一
例を示す図である。
【符号の説明】
1 基板 2 第一保護層 3 記録層 4 第二保護層 5 第三保護層 6 反射放熱層 7 オーバーコート層 8 印刷層 8′ 印刷層 9 ハードコート層 10 接着層

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、基板と、該基板上に真空成
    膜により積層形成される第1保護層、記録層、第2保護
    層及び反射放熱層と、該反射放熱層の上面側に塗布硬化
    により形成されるUV(紫外線)硬化樹脂層を構成要素
    として含む相変化型光記録媒体の製造方法において、真
    空成膜により積層形成される第1保護層、記録層、第2
    保護層及び反射放熱層のうち、少なくとも1つの層の膜
    厚を定期的に測定して、その値を基に積層形成する真空
    成膜条件を変更す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】 定期的に膜厚測定する層を、第1保護層
    又は第2保護層とし、記録層及び反射放熱層の真空成膜
    条件は変更しないことを特徴とする請求項1記載の相変
    化型光記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 定期的に膜厚測定する層を記録層とし、
    第1保護層、第2保護層及び反射放熱層の真空成膜条件
    は変更しないことを特徴とする請求項1記載の相変化型
    光記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 膜厚測定して真空成膜条件を変更する期
    間を、4時間以上1週間以内とすることを特徴とする請
    求項1〜3の何れかに記載の相変化型情報記録媒体の製
    造方法。
  5. 【請求項5】 膜厚測定して変更する真空成膜条件を、
    真空成膜時間、真空成膜電力、真空成膜ガス分圧、真空
    成膜ガス流量の何れかとすることを特徴とする請求項1
    〜4の何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】 膜厚測定の方法として、エリプソメータ
    又は段差測定装置を使用することを特徴とする請求項1
    〜5の何れかに記載の相変化型光記録媒体の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の何れかに記載の製造方法
    によって製造されたことを特徴とする相変化型光記録媒
    体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016125121A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 日東電工株式会社 多層光学膜の膜厚制御方法、多層光学膜の製造方法および多層光学膜のスパッタ装置
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