JP2508188B2 - Optical recording medium manufacturing method - Google Patents

Optical recording medium manufacturing method

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JP2508188B2
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recording medium
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雅樹 伊藤
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光記録媒体製造方法、特に、レーザ光によ
って情報を記録再生することのできる光記録媒体を製造
するための光記録媒体製造方法に関する。
The present invention relates to an optical recording medium manufacturing method, and more particularly to an optical recording medium manufacturing method for manufacturing an optical recording medium capable of recording and reproducing information by laser light. Regarding

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の光記録媒体製造方法は、一般に、レーザ光によ
って情報を基板に記録し、かつ再生する光ディスクメモ
リは、記録密度が高いことから大容量記録装置として優
れた特徴を有している。この光記録媒体材料としては、
最初にタンタルと鉛が使用された{サイエンス(Scienc
e)154,1550,1966}。それ以来種々の材料が使用されて
いるが、テルル等のカルコゲン元素又はこれらの化合物
はよく使用されており(特公昭47−26897号公報)、と
くにテルル−セレン系合金はよく使用されている(特公
昭54−41902号公報、特公昭57−7919号公報、特公昭57
−56058号公報)。
In the conventional optical recording medium manufacturing method, an optical disk memory in which information is recorded on a substrate by laser light and reproduced is generally excellent in a large capacity recording device because of its high recording density. As the material for this optical recording medium,
First tantalum and lead were used {Science (Scienc
e) 154 , 1550, 1966}. Since then, various materials have been used, but chalcogen elements such as tellurium or these compounds are often used (Japanese Patent Publication No. 47-26897), and tellurium-selenium alloys are often used ( JP-B-54-41902, JP-B-57-7919, JP-B-57
-56058).

このテルル−セレン系合金を光記録層として用いた光
記録媒体の一例は第2図に示すような構成になってい
る。すなわち基板1に隣接してテルル−セレン系合金よ
りなる記録層21が設けられている。記録用レーザ光は基
板1を通して記録層21に集光照射され、ピット22が形成
される。基板1としてはポリカーボネート,ポリオレフ
ィン,ホリメチルペンテン,アクリル,エポキシ樹脂等
の合成樹脂やガラスが使用され、基板1にはピットが同
心円状あるいはスパイラル状に一定間隔で精度よく記録
されるように通常、案内溝が設けられている。
An example of an optical recording medium using this tellurium-selenium alloy as an optical recording layer has a structure as shown in FIG. That is, a recording layer 21 made of tellurium-selenium alloy is provided adjacent to the substrate 1. The recording laser beam is condensed and irradiated on the recording layer 21 through the substrate 1 to form pits 22. As the substrate 1, synthetic resin such as polycarbonate, polyolefin, polymethylpentene, acryl, epoxy resin, or glass is used, and the pits are normally formed on the substrate 1 so that pits are concentrically or spirally accurately recorded at regular intervals. A guide groove is provided.

レーザビーム径程度の幅の溝に光が入射すると光は回
折されビーム中心が溝からずれるにつれて回折光強度の
空間分布が変化するので、これを検出してレーザビーム
を溝の中心に入射させるようにサーボ系が構成されてい
る。溝の幅は通常0.3〜1.3μmであり溝の深さは使用す
るレーザ波長の1/20から1/4の範囲に設定される。集光
に関しても同様にサーボ系が構成されている。
When light enters a groove with a width of about the laser beam diameter, the light is diffracted and the spatial distribution of the diffracted light intensity changes as the beam center shifts from the groove.Therefore, detect this and let the laser beam enter the center of the groove. Servo system is configured. The width of the groove is usually 0.3 to 1.3 μm, and the depth of the groove is set in the range of 1/20 to 1/4 of the laser wavelength used. A servo system is similarly configured for focusing.

情報の読み出しは、記録のときよりも弱いパワーのレ
ーザ光をピット上を通過するように照射することによ
り、ピットの有無に起因する反射率の変化を検出して行
なう。
Reading of information is performed by irradiating a laser beam having a lower power than at the time of recording so as to pass over the pits, thereby detecting a change in reflectance caused by the presence or absence of the pits.

近年、記録装置を小型化するため、レーザ光源として
は半導体レーザが使用されてきている。半導体レーザは
発振波長が8000Å前後であるが、テルル−セルン系合金
はこの波長帯にも比較的よく適合し、適度な反射率と適
度な吸収率が得られる{フィジカ・ステイタス・ソリダ
イ,,189,1964(phys.stat.sol.,189,1964)}。
In recent years, a semiconductor laser has been used as a laser light source in order to miniaturize a recording device. A semiconductor laser has an oscillation wavelength of around 8000Å, but a tellurium-cern alloy is relatively well suited to this wavelength band, and can obtain an appropriate reflectance and an appropriate absorptivity {Physica Status Solidide, 7 , 189,1964 (phys.stat.sol. 7, 189,1964) }.

本発明者は、テルル−セレン系合金の中でテルルとセ
レンと鉛と窒素と酸素とを主成分とする記録膜が耐候性
がよく、かつ良好な品質の記録再生信号が得られること
を見出し、既に提案している。
The present inventors have found that among tellurium-selenium alloys, a recording film containing tellurium, selenium, lead, nitrogen, and oxygen as main components has good weather resistance, and a good quality recording / reproduction signal can be obtained. , Have already proposed.

従来の光記録媒体製造方法は、テルルとセレンと鉛の
三つからなるターゲットをアルゴンと窒素との混合ガス
中でスパッタリングしてテルルとセレンと鉛と窒素とを
主成分とする成膜を作成し、しかる後高温高湿環境下に
保存することにより前記成膜を結晶質のテルルとセレン
と鉛と窒素と酸素とを主成分とする記録膜としていた。
In the conventional optical recording medium manufacturing method, a target consisting of tellurium, selenium, and lead is sputtered in a mixed gas of argon and nitrogen to form a film containing tellurium, selenium, lead, and nitrogen as main components. Then, the film was made to be a recording film containing crystalline tellurium, selenium, lead, nitrogen and oxygen as main components by storing the film in a high temperature and high humidity environment.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、このような上述した従来の光記録媒体
製造方法は、テルルとセレンと鉛との三つからなるター
ゲットを長時間使用していると記録膜の組成が変化して
いくという欠点がある。
However, such a conventional optical recording medium manufacturing method as described above has a drawback in that the composition of the recording film changes when a target composed of three tellurium, selenium and lead is used for a long time.

なお、本発明者はこの理由を調べたところ、スパッタ
リングを多数回行なっていくうちに、ターゲット中のテ
ルルやセレンに対する鉛の組成比が変化していくためで
あることを見出し、本発明に到ったものである。
The present inventor has investigated this reason and found that the composition ratio of lead with respect to tellurium and selenium in the target changes while the sputtering is performed many times, and the present invention has been completed. It is a thing.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の光記録媒体製造方法は、スパッタリングチャ
ンバの中に基板とテルルセレンターゲットおよび鉛ター
ゲットを装置するスパッタリングチャンバ載置工程と、
前記スパッタリングチャンバにアルゴンと窒素との混合
ガスを導入する混合ガス導入工程と、前記スパッタリン
グチャンバでスパッタリングを行ない前記基板に成膜を
作成する成膜作成工程と、前記スパッタリングチャンバ
から混合ガスを排出する混合ガス排出工程と、成膜され
た前記基板を前記スパッタリングチャンバから取り出し
高温高湿槽に載置する高温高湿槽載置工程と、前記高温
高湿槽を高温高湿環境化する高温高湿化工程と、成膜さ
れた前記基板を前記高温高湿槽で保存し前記成膜から記
録膜にする記録膜形成工程とを含んで構成される。
The optical recording medium manufacturing method of the present invention includes a sputtering chamber mounting step of setting a substrate, a tellurium selenium target, and a lead target in a sputtering chamber,
A mixed gas introduction step of introducing a mixed gas of argon and nitrogen into the sputtering chamber, a film forming step of forming a film on the substrate by performing sputtering in the sputtering chamber, and discharging the mixed gas from the sputtering chamber. A mixed gas discharging step, a high temperature and high humidity tank placing step in which the film-formed substrate is taken out of the sputtering chamber and placed in a high temperature and high humidity tank, and a high temperature and high humidity environment for making the high temperature and high humidity tank into a high temperature and high humidity environment And a recording film forming process of storing the formed substrate in the high temperature and high humidity tank and converting the formed film into a recording film.

すなわち、本発明の光記録媒体製造方法は、レーザ光
によって記録膜の一部を選択的に除去して情報を記録す
る光記録媒体の製造方法であって、スパッタリングチャ
ンバの中に基板を載置し、テルルとセレンとを主成分と
する第1のターゲットと鉛を主成分とする第2のターゲ
ットとをアルゴンと窒素との混合ガス中で同時にスパッ
タリングしてテルルとセレンと鉛と窒素とを主成分とす
る膜を作製し、しかる後高温高湿環境下に保存すること
により前記膜を結晶質のテルルとセレンと鉛と窒素と酸
素とを主成分とする記録膜を形成するように構成され
る。
That is, an optical recording medium manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing an optical recording medium in which a part of a recording film is selectively removed by laser light to record information, and a substrate is placed in a sputtering chamber. Then, the first target containing tellurium and selenium as the main components and the second target containing lead as the main components are simultaneously sputtered in a mixed gas of argon and nitrogen to produce tellurium, selenium, lead and nitrogen. A film containing the main component is prepared and then stored in a high temperature and high humidity environment to form a recording film containing crystalline tellurium, selenium, lead, nitrogen and oxygen as the main components. To be done.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す製造工程図、第2図
は第1図に示す実施例で作成された光記録媒体の一例を
示す部分断面図である。
FIG. 1 is a manufacturing process drawing showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view showing an example of an optical recording medium prepared in the embodiment shown in FIG.

第1図に示す光記録媒体製造方法は、スパッタリング
チャンバ載置工程S1と、混合ガス導入工程S2と、成膜形
成工程S3と、混合ガス排出工程S4と、高温高湿槽載置工
程S5と、高温高湿化工程S6と、記録層形成工程S7とを含
んで構成される。
The optical recording medium manufacturing method shown in FIG. 1 includes a sputtering chamber mounting step S1, a mixed gas introducing step S2, a film forming step S3, a mixed gas discharging step S4, and a high temperature and high humidity tank mounting step S5. A high temperature and high humidity step S6 and a recording layer forming step S7 are included.

すなわち、第1図に示す光記録媒体製造方法は、スパ
ッタリングチャンバの中に基板1とテルルセレンターゲ
ットおよび鉛単体ターゲットを載置するスパッタリング
チャンバ載置工程S1と、前記スパッタリングチャンバに
アルゴンと窒素との混合ガスを導入する混合ガス導入工
程S2と、前記スパッタリングチャンバでスパッタリング
を行ない前記基板1に成膜を作成する成膜形状工程S3
と、前記スパッタリングチャンバから混合ガスを排出す
る混合ガス排出工程S4と、成膜された前記基板1を前記
スパッタリングチャンバから取り出し高温高湿槽に載置
する高温高湿槽載置工程S5と、前記高温高湿槽を高温高
湿環境化する高温高湿化工程S6と、成膜された前記基板
を前記高温高湿槽で保存し前記成膜を記録層にする記録
層形成工程S7とを含んで構成される。
That is, the optical recording medium manufacturing method shown in FIG. 1 comprises a sputtering chamber mounting step S1 of mounting the substrate 1, the tellurium selenium target and a lead simple substance target in the sputtering chamber, and argon and nitrogen in the sputtering chamber. Mixed gas introduction step S2 of introducing a mixed gas, and film forming shape step S3 of forming a film on the substrate 1 by performing sputtering in the sputtering chamber.
A mixed gas discharging step S4 of discharging a mixed gas from the sputtering chamber; a high temperature and high humidity tank placing step S5 of taking out the film-formed substrate 1 from the sputtering chamber and placing it on a high temperature and high humidity tank; It includes a high temperature and high humidity step S6 for making a high temperature and high humidity tank into a high temperature and high humidity environment, and a recording layer forming step S7 in which the film-formed substrate is stored in the high temperature and high humidity tank to form the film as a recording layer. Composed of.

次に第1図に示す実施例について詳細に説明する。 Next, the embodiment shown in FIG. 1 will be described in detail.

100℃で2時間アニール処理した内径15mm,外径130mm,
厚さ1.2mmの案内溝付き射出成形ポリカーボネイト樹脂
ディスクの基板1の上に、テルルセレンと鉛単体ターゲ
ットをスパッタリングチャンバに載置し、このスパッタ
リングチャンバにアルゴンと窒素との混合ガスを導入
し、この雰囲気でテルルセレンターゲットと鉛単体ター
ゲットとを同時にスパッタリングしてテルルとセレンと
鉛と窒素とからなる成膜を約240Å厚作製した。
Inner diameter 15mm, outer diameter 130mm, annealed at 100 ℃ for 2 hours,
On a substrate 1 of injection molded polycarbonate resin disk with a guide groove having a thickness of 1.2 mm, a target of tellurium selenium and a lead simple substance is placed in a sputtering chamber, and a mixed gas of argon and nitrogen is introduced into this sputtering chamber, and this atmosphere is introduced. Then, a tellurium selenium target and a lead simple substance target were simultaneously sputtered to form a film made of tellurium, selenium, lead and nitrogen with a thickness of about 240 Å.

しかる後、成膜が形成された基板1を温度85℃相対湿
度90%の高温高湿の環境に12時間保存して前記成膜を結
晶化させるとともに結晶粒界を酸化させることにより記
録層21とし第2図に示す光記録媒体を製作した。
Thereafter, the substrate 1 on which the film has been formed is stored for 12 hours in an environment of high temperature and high humidity at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 90% to crystallize the film and oxidize the crystal grain boundaries, thereby recording layer 21. The optical recording medium shown in FIG. 2 was manufactured.

この記録膜21を分析したところ、テルルとセレンと鉛
と窒素と酸素との原子数比はおよそ57対16対6対1対20
であった。
Analysis of this recording film 21 revealed that the atomic ratio of tellurium, selenium, lead, nitrogen, and oxygen was about 57: 16: 6: 1: 20.
Met.

この光記録媒体の波長8300Åにおける基板1への入射
のランド部の反射率を測定したところ、およそ30%であ
った。波長8300Åの半導体レーザ光を基板を通して入射
して記録層21上で1.6μmφ程度に絞り、媒体線速度5.6
5m/sec,記録周波数3.77MHz,記録パルス幅70nsec,記録
パワー5.4mWの条件でランド部にピット11を記録し、0.7
mWの一定パワーで再生した。バンド幅30kHzのキャリア
ーとノイズの比(C/N)は50dBと良好であった。
When the reflectance of the land portion incident on the substrate 1 at a wavelength of 8300Å of this optical recording medium was measured, it was about 30%. A semiconductor laser beam with a wavelength of 8300Å is incident through the substrate and focused on the recording layer 21 to about 1.6 μmφ, and the medium linear velocity is 5.6
Pit 11 was recorded on the land part under the conditions of 5 m / sec, recording frequency 3.77 MHz, recording pulse width 70 nsec, recording power 5.4 mW, and 0.7
Played back at a constant power of mW. The carrier-to-noise ratio (C / N) with a bandwidth of 30 kHz was as good as 50 dB.

多数回のスパッタリングを行なって、多数枚の光記録
媒体を同様に作製して評価したところ、組成比の変化は
なく、記録再生特性の再現性は良好であった。
When a large number of optical recording media were prepared in the same manner by performing sputtering many times and evaluated, the composition ratio did not change, and the reproducibility of the recording / reproducing characteristics was good.

記録層21の厚さは160Åから400Åの範囲が望ましく、
セレンの含有量は原子%で9%以上35%未満の範囲が望
ましく、鉛の含有量は原子%で5%以上15%以下の範囲
が望ましく、窒素の含有量は原子%で0.5%以上10%以
下の範囲が望ましく、酸素の含有量は原子%でおよそ5
%から25%の範囲が望ましい。
The thickness of the recording layer 21 is preferably in the range of 160Å to 400Å,
The content of selenium is preferably in the range of 9% to less than 35% in atomic%, the content of lead is preferably in the range of 5% to 15% in atomic%, and the content of nitrogen is 0.5% to 10% in atomic%. % Or less is desirable, and the oxygen content is about 5 in atomic%.
% To 25% is desirable.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の光記録媒体製造方法は、テルルセレンターゲ
ットと鉛単体ターゲットとを同時にスパッタリングする
ということにより、単一のターゲット中にテルルとセレ
ンと鉛とを共存させないので、ターゲット中での鉛の偏
析がおこらなくなり、長時間スパッタリングしても組成
の変化のない光記録媒体を製造することができるという
効果がある。
The optical recording medium manufacturing method of the present invention does not allow tellurium, selenium, and lead to coexist in a single target by simultaneously sputtering a tellurium selenium target and a lead simple substance target, and thus segregates lead in the target. The effect is that the optical recording medium can be manufactured without causing a change in the composition even after sputtering for a long time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す製造工程図、第2図は
第1図に示す実施例で作成された光記録媒体の一例を示
す部分断面図である。 S1……スパッタリングチャンバ載置工程、S2……混合ガ
ス導入工程、S3……成膜形成工程、S4……混合ガス排出
工程、S5……高温高湿槽載置工程、S6……高温高湿化工
程、S7……記録層形成工程、 1……基板、21……記録層、22……ピット。
FIG. 1 is a manufacturing process drawing showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial sectional view showing an example of an optical recording medium prepared in the embodiment shown in FIG. S1 ... Sputtering chamber placement process, S2 ... Mixed gas introduction process, S3 ... Film formation process, S4 ... Mixed gas discharge process, S5 ... High temperature / high humidity tank placement process, S6 ... High temperature / high humidity Process, S7 ... recording layer forming step, 1 ... substrate, 21 ... recording layer, 22 ... pit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】スパッタリングチャンバの中に基板とテル
ルセレンターゲットおよび鉛単体ターゲットを載置する
スパッタリングチャンバ載置工程と、前記スパッタリン
グチャンバにアルゴンと窒素との混合ガスを導入する混
合ガス導入工程と、前記スパッタリングチャンバでスパ
ッタリングを行ない前記基板に成膜を作成する成膜作成
工程と、前記スパッタリングチャンバから混合ガスを排
出する混合ガス排出工程と、成膜された前記基板を前記
スパッタリングチャンバから取り出し高温高湿槽に載置
する高温高湿槽載置工程と、前記高温高湿槽を高温高湿
環境化する高温高湿化工程と、成膜された前記基板を前
記高温高湿槽で保存し前記成膜を記録層にする記録層形
成工程とを含むことを特徴とする光記録媒体製造方法。
1. A sputtering chamber placing step of placing a substrate, a tellurium selenium target and a lead simple substance target in the sputtering chamber, and a mixed gas introducing step of introducing a mixed gas of argon and nitrogen into the sputtering chamber. A film forming step of forming a film on the substrate by performing sputtering in the sputtering chamber, a mixed gas discharging step of discharging a mixed gas from the sputtering chamber, and taking out the film-formed substrate from the sputtering chamber at a high temperature. A high-temperature high-humidity tank placing step of placing the high-temperature high-humidity tank in a wet tank, a high-temperature high-humidity step of making the high-temperature high-humidity tank a high-temperature high-humidity environment, and the substrate on which the film has been formed is stored in the high-temperature high-humidity tank, A recording layer forming step of forming a recording layer into a recording layer, the optical recording medium manufacturing method.
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