JP2005353132A - 情報記録媒体、その製造方法および媒体製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高速記録、高密度記録を達成するための多層媒体を効率よく作製する。
【解決手段】形状可変のマスクを使用し、記録層毎に１つのマスクのマスク径を変えて、開口部の径が異なる多層膜４，６，８，１０を形成する。
【効果】マスクを繰り返し真空装置から出したり、戻したりする必要がなくなり、効率よく作成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光を用いて情報を記録、再生する多層記録媒体、製造装置及び媒体の製造方法に関する。

光ディスクでは、記録媒体（ディスク）を記録再生装置から外せることと、記録媒体が安価であることが大きな特長になっている。従って光ディスク装置では、この特徴を失わずに高速・高密度化するのが望ましい。
光ディスクの実効的記録密度（実効的面密度）を高めるには、光の遠達性、透過性という特長を生かした多層化が望ましい。しかし、３層以上では各層の透過率と記録感度とがトレードオフの関係にあり、再生信号品質か記録感度か、どちらかが犠牲にならざるを得なかった。

そこで、このトレードオフを解消する技術が開発されてきており、例えば、特開２００３−３４６３７８号には、エレクトロクロミック材料を用いた記録層を多層にし、記録層を一対の電極で挟んで電圧を印加し、記録層自身を電圧印加によって吸収スペクトルを変化させ、光吸収するようにして、選択的に記録層を着色させ、情報を記録させることが記載されている。
なお、特開２００２−８２３６０号には、エレクトロクロミック層の両側を導電層で挟んだ光書き込み型記録材料について記載されている。但し、多層に関するものではなく、材料に関する文献である。

特開２００３−３４６３７８号

特開２００２−８２３６０号

上記特許文献１記載の多層構造を達成するには、層選択のための電極が各層露出した構造とする必要がある。露出した電極のうち任意の記録層を挟む２つの電極を選び電圧をかければ、その層だけが着色し記録・再生が可能である。このためには各電極層を異なる形状で形成することが必要である。従来は形状の異なるマスクを数枚用意し、必要なところでその度にマスクを交換して製膜していた。特にエレクトロクロミック材料および固体電解質に無機材料を用いた場合、真空中ですべての膜を形成することが可能であるが、マスク交換を必要とするため交換の度に真空装置内から取り出さねばならなかった。
本発明の目的は形状可変マスクを用い多層記録媒体を生産性よく効率的に作製することにある。

上記課題は以下の方法により解決される。
＜製法＞
基板上にマスクをセットし、マスクで覆われていない領域に第１の膜を成膜した後、真空装置内でマスクの形状、大きさまたは設定位置を変化させ、次にマスクで覆われていない領域に第２の膜を成膜する。マスクは円盤状または任意の位置に窪みが設けられた略円盤状であり、第1の膜と第2の膜では開口部の平均直径または窪みの位置が異なる。また、マスクは大きさ（平均直径）や形状が変化する構造であるため、たとえば第1の膜と第2の膜は同一円周上で窪みの位置を変えて膜を成膜した後に、第3の膜ではマスクの平均直径を大きい方向に変えて膜を成膜する。各膜における窪みは2つ以上が好ましい。平均直径とは、窪み部を除き、ディスク中心からマスクされる領域の外縁までの距離を角度１度刻みで計測した平均値を半径とする円の直径(半径の２倍)と定義する。
なお、本願明細書では、形状とは輪郭の形を意味し、大きさを含まないものとする。

<装置＞
多層ディスクを作製する装置は、基板を設置するための台と、前記基板上に成膜する材料からなるターゲットと、前記ターゲットをスパッタリングして、前記基板上に成膜させる手段と、前記台と前記ターゲットとの間に設けられたマスクと、前記マスクの形状を変化させる手段とを有している。マスクは、例えば、中心軸と、数枚の羽板と押さえバネとからなっている。羽板には各々突起が設けてあり、各々の突起の外側に接触するように備えた、リング状の押えバネで数枚の羽板がばらばらになることを防いでいる。中心軸の円柱面の先端には凹が、後端部には複数の凹凸部が設けてある。上記中心軸の先端の凹部に前記数枚の羽板の鋭角部を差し込んで固定する。これにより、数枚の羽板は平らではなく傘型の形状となる。基板を設置するための台の中心部には薄い円盤状で中央部に複数の切り欠けを設けた板バネがあり、マスク中心軸の後端部の凹凸部が板バネの中央部にはまる構造になっている。マスク中心を台側に押すと板バネの中央部が次の凹凸部にはまり、マスクの高さ位置決めができる。マスク高さが変化すると羽板の角度がかわり、マスクの平均直径が大きい方向へ変わる構造になっている。

また、全体を回転させながら、羽板の少なくとも2つの突起を任意の時間押えるとマスクのみスリップして、任意の距離分、面内の周方向にマスクと基板の位置がずれることで設定位置を変えることができる構造になっている。形状を変える場合と設定位置を変える場合はこれらを組み合わせて使用する。また、マスク径を変化させる方法として、内周部には長円形の穴があいた羽板を用いる。羽板の外輪部両端では隣の羽板と重なる部分で２枚を貫通したビス２２でとめた構造。このビスは接着のためでなく羽板はビスを中心に動く。羽板のうち一番下と一番上の羽板２枚は一箇所だけでとめてある。羽板には突起と突起の内側に接触するように備えたリング状の押えバネがあり、押さえバネは外側に向かって広がる力が常に働いている。押さえバネの広がりを押えているのがアームバーである。アームバーがもっとも内周側まで押し付けている場合はマスクの平均外径は最小であって、アームバーが外周側へ移動するとアームバーに沿って押えバネが広がり、羽板と一体になっている突起を押し広げ羽板も変化する。

羽板内周部の長円穴はこの時に羽板が中心軸から外れることなく移動するためにある。羽板は同じ形状の複数枚からなり、2枚から30枚程度が好ましい。羽板の厚さ、材質にもよるが、羽板枚数が多すぎると全体が厚くなり、厚さや重さが影響するためである。マスク形状の変化量が少ない場合には羽板が一枚の構造でも可能である。マスクの平均直径が小さい場合には羽板の端と端の一ヶ所での重なり量が大きく、平均直径が大きい場合には重なり量が小さいというように変化していく。羽板の基板に接する面にはやわらかい別材料を張り合わせてもよく、スムーズに移動するようにタフラム処理やフッ素コーティング処理、エンボス処理またはこれらの組み合わせが好ましい。

以上述べたように、一つのマスクで製膜範囲の変更を行うことができる。特に蒸着あるいはスパッタリングで連続して膜を形成する場合において製膜範囲を変更する際には、１つの真空装置内でも簡単に形状変化させることができ効率的に多層記録媒体が作製できる。

＜媒体＞
上記マスクを使用し作製した多層ディスクは、基板とマスクが密着した部分には膜がなく開口部である。この開口部の形状を、各記録膜毎に変化させたものである。その例として、複数の突起部を有する開口部が設けられた第１の記録膜、突起部の位置が第１の開口部とは異なるように突起部が設けられた開口部を有する第２の記録膜、と基板側から順次形成されたディスクがある。

また、記録膜毎に、開口部の大きさと形状、両方が異なるようにしても良い。例えば、基板側から、複数の突起部がある第１の開口部を有する第１の記録膜、その突起部とは突起の位置が異なる第２の開口部を有する第２の記録膜、第１の開口部よりも大きな開口部であって複数の突起部がある第３の開口部を有する第３の記録膜、突起部の位置が第３の開口部とは異なるように突起部が形成された第４の開口部を有する第４の記録膜が形成されたディスクが挙げられる。

また、第1の開口部を有する第１の記録膜、第２の開口部を有する第２の記録膜、第３の開口部を有する第３の記録膜、と順次積層されたディスクであって、前記開口部の平均直径は第1、第2、第3の膜で段階的に異なり、その平均直径の差がディスク中心側ほど大きくするようにしても良い。
前記第１、２、３の膜は、電圧を印加することにより透過率または反射率が変化する記録膜であり、更に、前記記録膜に電圧を印加する電極膜が設けられている。前記第１，第２の開口部から、電流を供給する手段が設けられている。

本発明により、電圧を印加する多層記録媒体の製造工程におけるマスク交換の必要がなくなり、従来に比べ大幅に時間短縮できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

本発明の多層媒体の構成は以下のとおりである。図１に示したように、基板１上に、金属反射層２をまず形成し、その後、第１の透明電極３、第１の記録層４、第２の透明電極５，第２の記録層６，第３の透明電極７，第３の記録層８，第４の透明電極９，第４の記録層１０の順で製膜したものである。光学的、あるいは熱的に必要が有れば、透明電極と記録層の間に、スペーサー層を挟んで繰り返し２組以上積層する。製膜の際に使用するマスクは図２に示したように、中心軸１１と数枚の羽板１２と押さえバネ１３からなっている。羽板には各々突起１４が設けてあり、各々の突起の外側に接触するように備えた、リング状の押えバネで数枚の羽板がばらばらになることを防いでいる。押さえバネは中心に向かって押さえる力（収縮しようとする力）が常に働いている。図３に示すように中心軸１１の円柱面の先端には凹が、後端部には複数の凹凸部が設けてある。上記中心軸の先端の凹部に前記数枚の羽板の鋭角部を差し込んで固定する。

これにより、数枚の羽板は平らではなく傘型の形状となる。基板１を設置するための台１５の中心部には薄い円板状で中央部に複数の切り欠けを設けた板バネ１６があり、マスク中心軸の後端部の凹凸部が板バネの中央部にはまる構造になっている。マスク中心を台１５側に押すと板バネの中央部が次の凹凸部にはまり、マスクの高さ位置決めができる。マスク高さが変化すると羽板の角度がかわり、マスクの平均直径が大きい方向へ変わる構造になっている。この場合の製膜範囲の変化は図４のようになる。これは、図１と同じ構造である。また、全体を回転させながら、羽板の少なくとも2つ以上の突起を任意の時間押えるとマスクのみスリップして、任意の距離分、面内の周方向にマスクと基板の位置がずれることで設定位置を変えることができる構造になっている。羽板の基板に接する面にはやわらかい別材料を張り合わせてもよく、スムーズに移動するようにタフラム処理やフッ素コーティング処理、エンボス処理またはこれらの組み合わせが好ましい。

上記は開口部の大きさが異なる記録膜を積層するためのマスクについて説明したが、その代替として窪みつきマスクを使用することも可能である。従って、続いて、窪みつきマスクを使用した例について説明する。図５に、窪み付きマスクの例を示す。図５中、符号１１は中心軸、１３は押さえバネである。ここで特徴は、１５のような窪み部を設けたことにある。このマスクを使用した場合、前述の周方向へのマスク移動を行うと図６に示したような製膜範囲の変化となる。即ち、マスクの窪み部分は製膜されるので、第１セットの記録膜３が図６に示したような突起部になり、第２セットの記録膜５が図６に示したような突起部となる。すなわち、第１セットの記録膜３の開口部と第２セットの記録膜５の開口部は、凸部を除く平均直径がほぼ等しいことになる。マスクの形状を変える場合と設定位置を変える場合は組み合わせて使用することもできる。この場合は図７に示したような製膜範囲の変化となる。図７では、マスクの設定位置を変化させて図６のような形状を作った後、マスクの径を広げて製膜範囲を狭め、広げたマスクの設定位置を変化させることで、製造した例である。

マスクについては、羽板は複数枚からなり、2枚から30枚程度が好ましい。羽板の厚さ、材質にもよるが、羽板枚数が多すぎると厚くなり、厚さや重さが影響するためである。マスク形状の変化量が少ない場合には羽板が一枚の構造でも可能である。マスクの平均直径が小さい場合には羽板の端と端の一ヶ所での重なり量が大きく、平均直径が大きくなると重なり量が小さくなるというように変化していく。複数の羽板、一枚の羽板の場合ともマスク部分の重なり量でマスクの形状が変わる。図８に示したようにマスクの平均直径が小さいほどマスク端部での重なり面積が広いため、形状は円形ではなくところどころはみ出た形状となる。マスクの平均直径を大きくしていくとマスク端部での重なり面積は狭くなり、はみ出た部分は少なくなる。

よってマスクの平均直径を変化させる場合、電極の内周露出部が円形でなくなってディスクをドライブ装置のディスク受け上に置くとき、ディスクとディスク受けとの相対位置にはディスク回転方向の任意性があるため、電極が正常にコンタクトしない可能性が生じる。これを避けるため、内周（ディスク中心側）ほど平均直径の変化量ピッチを大きくすることが必要である。図９に平均直径の変化断面図を示す。図９に示した通り、開口部の平均直径は第1、第2、第3、第4の膜で段階的に異なり、その平均直径の差がディスク中心側ほど大きくなっている。マスク中心軸の高さを段階的に移動させることでマスクの平均直径が変わることから、図１０に示したように中心軸後端の凹凸部のピッチを段階的に変化させればよい。

以上述べたように、一つのマスクで製膜範囲の変更を行うことができる。特に蒸着あるいはスパッタリングで連続して膜を形成する場合に製膜範囲を変更する際には、真空装置内でも簡単に形状変化させることができ、効率的に多層記録媒体が作製できる。

具体的な製造方法について、本実施例で述べる。図３に示したように、台１５の上に基板1をセットし、マスク１１，１２をはめる。基板は直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面にトラックピッチが０．６１５μｍで深さ約７０ｎｍのランド・グルーブ記録用のトラッキング用の溝（幅０．６１５μｍ）を有し、トラック１周を複数のセクターに分割して各セクターの始まりにピット列によってアドレス、同期信号などを表したヘッダー部を持ち、溝のウォブルによってクロックが表現されたポリカーボネート基板を用いた。ＤＶＤ−ＲＡＭの基板とほぼ同様な基板である。この基板を用いたのは必ずしも最適であるというわけではなく、層間のクロストークが有った場合でも影響が出にくいフォーマットの基板とするのがさらに好ましい。例えば、ヘッダー部が点在しているサンプルサーボフォーマット基板である。

マスクの羽板は８枚でマスクの中心軸の後端にある凹凸の一つ目に板バネ１２がはまっている。平均外径はこの時最小であり電極と記録膜からなる第１の組の第１の開口部に対応する。スパッタ装置内に挿入し、まずＡｇ_９４Ｐｄ_４Ｃｕ_２半透明反射層２を膜厚２０ｎｍ形成し、次に第１のＩＴＯ透明電極３を１００ｎｍ形成した。この後マスクの形状を変えた。ターゲットと基板の間にあるアームを中心軸に向かって近づけていき、中心軸を台に向かって押しつける。板バネを中心軸後端にある凹凸の二つ目に移動させることで、それぞれの羽板を基板上で半径方向に滑らせ平均直径を大きくした。これが第２の組の第２の開口部に対応する。アームの押し付ける力は板バネの特性によって決まる。中心軸の凹凸ピッチに対応した距離をアームが移動することでも可能である。板バネの材質は薄板であることから柔軟性のある炭素鋼や銅合金（リン青銅）、ステンレス鋼などが良い。中心軸先端の凹凸ピッチは移動させたい距離と羽板の角度との関係で決まる。

次に第１の記録層４としてエレクトロクロミック材料層ＷＯ_３を１００ｎｍ、固体電解質層Ｃｒ_２Ｏ_３を１００ｎｍ形成し、第２のＩＴＯ透明電極５を１００ｎｍの順で製膜した。その後同様にしてマスク形状をさらに変えて、繰り返して第２の記録層、第３のＩＴＯ透明電極７、第３の記録層８、第４のＩＴＯ透明電極９、第４の記録層１０の順にＩＴＯ透明電極で両側を挟まれた記録層を４層積層した。図１の構造である。このように、透明電極を形成した後に、電圧を印加するための露出電極部分を残すため、その部分に他の膜が付かないようにマスクの形状を変化させる。さらにこの上に内周部に内径（直径）１５ｍｍ、外径４１ｍｍの、表から裏へ電極が貫通した基板、外周部に内径約４１ｍｍ外径１２０ｍｍ厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板を貼り付けた。光はこの張り合せ基板側から入射させた。この内周部の基板と外周部の基板は一体化して１枚のポリカーボネート基板としてもよい。

ＷＯ_３に代わるエレクトロクロミック材料としては鉄のシアン化物であるプルシャンブルー（Ｋ_ｘＦｅ^ＩＩ _ｙＦｅ^ＩＩＩ _ｚ（ＣＮ）_６、ＭｏＯ_３，Ｎｂ_２Ｏ_５，Ｖ_２Ｏ_５，ＴｉＯ_２，ＮｉＯＯＨ，ＣｏＯＯＨ，Ｒｈ_２Ｏ_３，ＩｒＯ_ｘ（ｘは1未満の正の数）、ＺｒＮＣｌ，ＩｎＮ，ＳｎＮ_ｘ（ｘは1未満の正の数）、ＭｎＯ_ｘ（ｘは２未満の正の数），ＷＯ_３−ＭｏＯ_３複合（混合）薄膜なども使用可能である。これらの材料は保護層としても用いることもがきる。

記録膜は、エレクトロクロミック層と固体電解質層の２層構造としても良い。固体電解質にはTa₂O₅などの酸化物やそれらを部分的に窒化させたものを用いる。例えば、透明又は半透明電極の間に下記のエレクトロミック層―固体電解質層の積層膜のうちのいずれかを挟んだ構造とする。ＷＯ_３−Ｔａ_２Ｏ_５−ＩｒＯ_ｘ，ＷＯ_３−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＷＯ_３−ＭｇＦ_２、ＷＯ_３−ＲｂＡｇ_４Ｉ_５、ＷＯ_３−ＳｉＯ，ＷＯ_３−ＺｒＯ_２，ＷＯ_３−ＬｉＣｌＯ_４，ＷＯ_３−ＬｉＦ，ＷＯ_３−Ｎａ_３Ｚｒ_２Ｓｉ_２ＰＯ_１２（NASICON）、ＷＯ_３−ＮａＹＳｉ_４Ｏ_１２などである。これらのＷＯ_３の１部又は全部をＭＯ_３など、上記の他の無機エレクトロクロミック材料で置き換えても良い。

エレクトロクロミック材料は、電圧によって吸収又は反射スペクトルが変化するものであれば、現在エレクトロクロミック材料と呼ばれていないものでも良い。例えば、結晶で起きるフランツケルディッシュ効果のような効果を用いても良い。吸収の少ない方の状態では光吸収が10％以下、より好ましくは５％以下のものを使うのが好ましい。
透明電極の材料としては、（Ｉｎ_２Ｏ_３）_ｘ（ＳｎＯ_２）_１−ｘの組成で、ｘが５％から９９％の範囲の材料、抵抗値の面でより好ましくは、ｘが９０％から９８％の範囲の材料、これにモル％で５０％以下のＳｉＯ_２を添加したもの、ＳｎＯ_２にモル％で２から５％のＳｂ_２Ｏ_３などの他の酸化物を添加したもの、などの既知の透明電極材料が使用可能である。
さらに、記録層間の透明電極を２層に分けてその間の断熱層を設けても良い。断熱層は導電性が有っても良いが、無い方がより好ましく、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２などを用いてもよい。

また、透明電極層、記録層、保護層を組み合わせる多層記録媒体において、有機材料と無機材料を組み合わる場合においてもこのマスクは有効である。たとえば記録層を構成しているエレクトロクロミック層や固体電解質層のどちらかあるいは両方をスピン塗布する場合、電圧を印加するための露出電極部へのコーティング、飛散を防止できる。塗布範囲を決めるためのマスクにもなる。有機エレクトロクロミック材料としては、チオフェン系有機物のオリゴマーやポリマーなどの有機材料が好ましい。特に、導電性有機材料が好ましい。有機固体電解質材料としては、Ｌｉトリフレート（正式名Ｌｉトリフロロメタンスルフォネート,Li trifluoromethansulfonate：ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ）やポリエチレンオキサイド−チオシアン酸カリウム系が好ましい。チオフェン系ポリマーの層を形成する前に、チオフェン系ポリマーの端部にシアノ基（−ＮＣ）、チオール基（−ＳＨ）、Ｓ−アセチル基（−ＳＡｃ）のいずれかを付ける処理を行えばさらに好ましい。

また、マスクの形状を変える際の台の構造としては板バネを設ける他に、ボールベアリングを用いても良い。図１１に示すように台の内周部にボール１８とバネ１９が設置してある。センターマスク中心軸後端の凹凸にボールがはまり、マスクを上から押すとボールがバネを押し、バネは短くなる。ボールが滑るように次の凹凸にはまることでマスクの高さ位置決めができる。マスク高さが変化すると羽板の角度がかわり、マスクの平均直径が大きい方向へ変わる構造になっている。

図７に示した多層媒体の作製方法について述べる。台１１の上に基板1をセットしマスクをはめる。図５に示したようにマスクの羽板は８枚でうち少なくとも２枚に窪み１７が設けてある。平均外径はこの時最小であり、マスクの中心軸の先端にある凹凸の一つ目に板バネ１６がはまっている。スパッタ装置内に挿入し、まずＡｇ_９４Ｐｄ_４Ｃｕ_２半透明反射層２を膜厚２０ｎｍ形成し、次に第１のＩＴＯ透明電極３を１００ｎｍ形成した。この後マスクの形状を変えた。ターゲットと基板の間にあるアームを羽板に設けてある突起に近づけていき、少なくとも２つ以上の突起に当たるように押しつける。アームは実施例１のアームと同一でも良いし別のものでもよい。基板は台と固定されているため回転を続けているが突起を押さえられたことでマスクだけがスリップして基板とのずれが生じる。

このようにすることで、基板に対するマスク窪みの位置が変えられる。回転数と押さえる時間で窪みのずれる距離が決まる。その後、第１の記録層としてエレクトロクロミック材料層ＷＯ_３を１００ｎｍ、固体電解質層Ｃｒ_２Ｏ_３を１００ｎｍ形成し、第２のＩＴＯ透明電極を１００ｎｍの順で製膜した。次に同様にしてマスク凸部を押さえて窪み位置を変更させ、繰り返して記録層、ＩＴＯ透明電極、記録層、ＩＴＯ透明電極、記録層、の順にＩＴＯ透明電極で両側を挟まれた記録層を４層積層した。ここまでが第１の開口部であり、形成された凸部の透明電極は一層につき２ヶ所であり、計5層で１０ヶ所である。透明電極の面抵抗による電圧の不均一を避けるために、１つの透明電極層に２つ以上の凸部電極を設けるのが好ましい。

さらにマスク径を実施例1と同様にして広げ、第２の開口部とした後、前述と同様に繰り返して、記録層８層を積層した。さらにこの上に内周部に内径（直径）１５ｍｍ、外径４１ｍｍの、表から裏へ電極が貫通した基板、外周部に内径約４１ｍｍ外径１２０ｍｍ厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板を貼り付けた。光はこの張り合せ基板側から入射させた。この内周部の基板と外周部の基板は一体化して１枚のポリカーボネート基板としてもよい。エレクトロクロミック材料層、固体電解質層、透明電極層については実施例１と同様である。
このように、マスク径の変化と窪み位置の変更を組み合わせることによってさらなる多層、高密度容量化が可能となる。

図１２について述べる。台１５の上にセットされた基板１とマスク２０がある。マスクはディスクにセットされているのではなく、少なくとも２箇所でアームバー３０に固定し、基板１を設置するための台側にセットされている。台の外周部にはアームバー３０が移動する溝３４がある。アームバーは、固定具２１によって固定されている。基板を回転させて製膜するため、アームバーはさほど製膜の邪魔にならない。マスクの形状変化はアームバーを移動させることで行う。マスクは実施例１、2と同じような数枚の羽板から成る構造であるが、図１３に示すように内周部には長円形の穴があいていて中心軸から羽板がずれることなく移動する。

また、羽板の外輪部両端では隣の羽板と重なる部分で２枚を貫通したビス２２でとめてある。このビスは接着のためでなく羽板はビスを中心に動く。羽板のうち一番下と一番上の羽板２枚は一箇所だけでとめてある。羽板には各々突起１４が設けてあり、各々の突起の内側に接触するように備えたリング状の押えバネ１３があり、押さえバネは外側に向かって広がる力が常に働いている。押さえバネの広がりを押えているのがアームバーである。アームバーの移動量でマスク平均直径が決まる。この時アームバーはもっとも内周側まで押し付けており、マスクの平均外径は最小であって第１の開口部である。このようにセットしたものをスパッタ装置内に挿入し、まずＡｇ_９４Ｐｄ_４Ｃｕ_２半透明反射層２を膜厚２０ｎｍ形成し、次に第１のＩＴＯ透明電極３を１００ｎｍ形成した。

この後マスクの形状を変えた。アームバーを外周方向に移動させるとアームバーに沿って押えバネが広がり、羽板と一体になっている突起を押し広げ羽板も全体が変化する。羽板内周部の長円穴はこの時に羽板が中心軸から外れることなく移動するためにある。これが第２の開口部である。次に第１の記録層４としてエレクトロクロミック材料層ＷＯ_３を１００ｎｍ、固体電解質層Ｃｒ_２Ｏ_３を１００ｎｍ形成し、第２のＩＴＯ透明電極５を１００ｎｍの順で製膜した。その後同様にしてマスク形状をさらに変えて、繰り返して第２の記録層、第３のＩＴＯ透明電極７、第３の記録層８、第４のＩＴＯ透明電極９、第４の記録層１０の順にＩＴＯ透明電極で両側を挟まれた記録層を４層積層した。図１の構造である。

このように、透明電極を形成した後に、電圧を印加するための露出電極部分を残すため、その部分に他の膜が付かないようにマスクの形状を変化させる。さらにこの上に内周部に内径（直径）１５ｍｍ、外径４１ｍｍの、表から裏へ電極が貫通した基板、外周部に内径約４１ｍｍ外径１２０ｍｍ厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート基板を貼り付けた。光はこの張り合せ基板側から入射させた。この内周部の基板と外周部の基板は一体化して１枚のポリカーボネート基板としてもよい。

マスクの材質、エレクトロクロミック材料層、固体電解質層、透明電極層については実施例１と同様である。また、アームバーやマスク等がスパッタ装置側に固定でも良い。この場合には基板のみが挿入されて移動していく。この場合も同様に製膜時には基板が回転しているので膜厚分布への影響はない。
厚さ１〜４０μｍのスペーサー層を多層記録層の数層毎（例えば５層おきで、ビーム数、又はビーム数−予備照射ビーム数に一致させるのが特に好ましい。）に挟んでもよい。スペーサー層にはニッケルスタンパーからトラッキング用のグルーブ、ピットのうちの少なくとも一方を含む凹凸パターンを転写してトラッキング信号やアドレス、クロック、同期信号などの検出に用いるのが良い。
記録・再生光を張り合わせ基板側から入射させる場合、張り合わせ基板を０．１ｍｍ程度に薄くして、絞込みレンズのＮＡを０．８５と大きくしても良い。そうすればトラックピッチは約３／４程度にできる。

図１４は、本発明で用いた情報記録媒体の記録再生装置の１例を示す構造図である。ディスクの下方に有る、記録再生装置の静止部からモーター２３の下部のスリップリング式電圧伝達機構２４、電線２５、回転軸２６を回転軸先端に向かう導線２７、ディスク受け（ディスク載置部）２８，電極５３，バネ内蔵ピン電極２９などより成る。なお、ディスク受け付近の電極を多数書くとわかりにくくなるので３個だけを書いてある。ディスクの断面において、基板１には透明電極３１で挟まれた多層の情報記録層が形成されており、この透明電極３１は基板を貫通する金属ピン２９と電気的に接続されている。

図１５に本発明の情報記録媒体を作製したスパッタ装置概略図を示す。台１５の上に基板１をセットし、内周マスク２０をはめる。放電しているＡｒガス中の加速されたイオンがターゲットに衝突し、たたき出されたターゲット３２の原子が基板へと付着し（３３）、製膜される。製膜範囲はマスクで覆われている以外の部分である。

本実施例の記録媒体では、記録マークとそれ以外の部分とで約２：１の光反射率のコントラスト比が得られた。コントラスト比がこれ以下になると、再生信号のノイズによる揺らぎが上限値の９％を越えてしまい、実用的な再生信号品質の範囲を外れる。透明電極にＳｉＯ_２を含有させて（ＳｉＯ_２）_４０（Ｉｎ_２Ｏ_３）_５５（ＳｎＯ_２）_５とすると、屈折率が低下して光学的に有利になり、コントラスト比は２．５：１以上にできた。

本発明の１実施例の情報記録媒体の断面図。 本発明の１実施例のマスク構造（a）を示す図。 本発明の１実施例のマスク取り付け部分を示す断面図。 本発明の１実施例のマスク構造（a）を用いた情報記録媒体の電極を示す図。 本発明の１実施例のマスク構造（b）を示す図。 本発明の１実施例のマスク構造（b）を用いた情報記録媒体の電極を示す図。 本発明の１実施例のマスク構造（b）を用いた情報記録媒体の電極を示す図。 本発明の１実施例のマスク形状を示す図。 本発明の１実施例の情報記録媒体の断面図。 本発明の１実施例のマスク中心軸を示す図。 本発明の１実施例のマスク取り付け部分を示す断面図。 本発明の１実施例のマスク取り付け部を示す図。 本発明の１実施例のマスク形状を示す図。 本発明の１実施例の記録再生装置のを示す図。 本発明の情報記録媒体作製装置の一例概略図。

符号の説明

１： 基板
２： 金属反射層
３： 第１の透明電極
４： 第１の記録層
５： 第２の透明電極
６： 第２の記録層
７： 第３の透明電極
８： 第３の記録層
９： 第４の透明電極
１０： 第４の記録層
１１： 中心軸
１２： 羽板
１３： 押さえバネ
１４： 突起
１５： 台
１６： 板バネ
１７： 窪み
１８： ボール
１９： バネ
２０： マスク
２１：固定具
２２： ビス
２３：モーター
２４：電圧伝達機構
２５：電線
２６：回転軸
２７：導線
２８：ディスク受け
２９：バネ内蔵ピン電極
３０：アームバー
３１：透明電極
３２：ターゲット。

Claims (16)

1. 基板上に、マスクを介して、前記マスクで覆われた領域が第１の開口部となるように、第１の記録膜を成膜する第１のステップと、
   前記マスクの大きさまたは前記マスクと基板との相対位置の少なくとも何れかを変化させる第２のステップと、
   前記第２のステップの後、前記第１の記録膜が形成された前記基板上に、前記マスクを介して、前記マスクで覆われた領域が第２の開口部となるように、第２の記録膜を成膜する第３のステップとを有し、
   前記第２の開口部は、前記第1の開口部と大きさまたは形状が異なることを特徴とする多層記録媒体の製造方法。
2. 前記マスクは略円盤状であり、前記第１のステップでは第１の平均直径を有し、前記第３のステップでは前記第1の平均直径とは異なる第２の平均直径を有することを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体の製造方法。
3. 前記第１のステップと前記第３のステップは、スパッタリングまたは蒸着により成膜するステップであることを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体の製造方法。
4. 更に、第３のステップの後に、前記マスクの大きさまたは前記マスクと基板との相対位置の少なくとも何れかを変化させ、前記マスクを介して、第３の記録膜を成膜するステップを有することを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体の製造方法。
5. 前記マスクは、窪み部が設けられた略円盤状であり、前記第1のステップと前記第３のステップでは、窪み部と前記基板との相対位置が変化することを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体の製造方法。
6. 前記第１のステップと前記第３のステップは、１つの装置内で行われることを特徴とする請求項１記載の多層記録媒体の製造方法。
7. 基板を設置するための台と、
   前記基板上に成膜する材料からなるターゲットと、
   前記ターゲットをスパッタリングして、前記基板上に成膜させる手段と、
   前記台と前記ターゲットとの間に設けられたマスクとを有し、
   前記マスクは、その大きさが可変であることを特徴とする媒体製造装置。
8. 前記マスクは複数の羽を有し、前記複数の羽の重なり具合によって、その大きさが変化することを特徴とする請求項７記載の媒体製造装置。
9. 中心に穴を有する基板と、
   前記基板上に、前記基板の穴上が第1の開口部になるように形成された第1の記録膜と、
   前記第１の記録膜上に、前記第１の開口部上が第２の開口部となるように形成された第２の記録膜とを有し、
   前記第1の開口部の形状と、前記第２の開口部の形状が異なることを特徴とする多層記録媒体。
10. 前記第１、第２の開口部は、前記基板の中心部に向かって凸部を有し、
    前記第１の開口部における凸部の位置と、前記第２の開口部における凸部の位置が、ずれていることを特徴とする請求項９記載の多層記録媒体。
11. 前記第１，第２の開口部の凸部は、それぞれ複数あることを特徴とする請求項１０記載の多層記録媒体。
12. 前記第１の開口部と前記第２の開口部は、凸部を除く平均直径がほぼ等しいことを特徴とする請求項１０記載の多層記録媒体。
13. 更に、第２の記録膜上に、前記第２の開口部上が第３の開口部となるように形成された第３の記録膜を有し、前記第３の開口部の平均直径は前記第２の開口部の凸部を除く平均直径と異なることを特徴とする請求項１０記載の多層記録媒体。
14. 前記第１、２の記録膜は、電圧を印加することにより透過率または反射率が変化する記録膜であり、更に、前記第１，第２の記録膜の間には、前記第１，第２の記録膜に電圧を印加する電極膜が設けられていることを特徴とする請求項９記載の多層記録媒体。
15. 前記第１，第２の開口部内に、前記電極膜が露出していることを特徴とする請求項９記載の多層記録媒体。
16. 中心に穴を有する基板と、
    前記基板上に、前記基板の穴上が第1の開口部になるように形成された第1の記録膜と、
    前記第１の記録膜上に、前記第１の開口部上が第２の開口部となるように形成された第２の記録膜とを有し、
    前記第２の記録膜上に、前記第２の開口部上が第３の開口部となるように形成された第３の記録膜とを有し、
    前記第１の開口部の平均直径と前記第２の開口部の平均直径との差は、前記第２の開口部の平均直径と前記第３の開口部の平均直径との差よりも大きいことを特徴とする多層記録媒体。

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