JPH01137442A - 光記録媒体の製造方法 - Google Patents

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】 生叫Ω技術分■ 本発明は、光や熱等のエネルギービームの照射により基
板上の記録膜に穴もしくは四部等の物理的変化部もしく
は光学特性変化部を形成し、この変形部の配列に対応し
て情報を記録するようにした光記録媒体を製造する方法
に係り、特に長寿命化及び感度の向上を図った光記録媒
体を製造する方法に関する。

一部の　パ自・“−ｔ　びに　のム　古米記録媒体には
、エネルギービームの照射により、記録膜の一部に穴も
しくは四部等の物理的変化部を形成する方式のものと、
記録膜の一部に光学的特性（屈折率、反射率）を変化さ
せた光学特性変化部を形成する方式のものとがある。

いずれの方式の光記録媒体における記録膜としても、テ
ルル（Ｔｅ　）を主成分とする記録膜が従来から知られ
ている（特開昭５８−７１１９５号公報、特開昭５８−
９２３４号公報）。ＴｅＭは、非常に低いエネルギーで
所望の物理的変化部もしくは光学特性変化部（以下、総
称して、「ピット」と称す）を形成でき、高感度材料と
して極めて有゛望である。ここで感度とは単位面積当り
のピット形成に要するエネルギー（ｍＪ／ｃｄ）で定義
される。

しかしながら、Ｔｅは大気中に放置された場合、酸素あ
るいは水分により酸化され、光透過率が上昇して透明に
なってしまう。このようなＴｅを記録膜として使用する
場合、膜厚は数百人程度と極めて薄いため、膜の酸化に
よって光透過率が上昇すると感度が著しく低下してしま
う。すなわち、膜が酸化されると融解、蒸発温度が上昇
するとともに、透明化により光等のエネルギーの吸収が
少なくなるため、ピット形成に要するエネルギーが大き
くなり、感度の著しい低下を来たす。たとえばＴｅ膜摸
を温度７０℃、相対湿度８５％の雰囲気に放置した場合
、約５時間で感度が約２０％低下し、約１５時間で約５
０％低下してしまう。

このような問題点を解決するため、Ｔｅ膜の酸化防止の
ために種々の対策がとられている。その１つとして安定
無機物質でＴｅＭをコーティングする方法が知られてい
るが、この方法は、Ｔｅ１ＩＱの酸化防止には有効であ
るが、感度を低下させてしまい、また高価であるため、
実用化されていない。一方、Ｔｅ膜をプラスチックコー
ティングする方法も知られているが、この方法はプラス
チックの熱伝導率が小さいことから感度を損なう度合が
小さく有利であるが、酸素や水を比較的容易に透過させ
るため、Ｔｅ膜の酸化防止にはあまり役立たない。

また、Ｔｅ等の低融点金属から成る記録膜の感度が高い
といっても、未だ十分でなく、記録膜の感度を高めるた
めの方法の開発が希求されていた。

几咀凶旦灼 本発明はこのような問題点を鑑みなされたもので、長寿
命で、しかも小さいエネルギーで情報の記録が可能であ
る高感度の光記録媒体を製造することができる光記録媒
体の製造方法を提供することを目的とする。

魚咀ム見賃 かかる目的を達成するために、本発明は、基板上に記録
膜を形成し、この記録膜にエネルギービームを照射する
ことによって記録膜の一部を物理的もしくは光学特性的
に変化させ、この変化部の配列に対応して情報を記録す
るようにした光記録媒体を製造する光記録媒体の製造方
法において、前記記録膜を、テルル、アンチモン、炭素
及び水素を少なくとも含む薄膜で構成し、 この記録膜を基板上に被着した後に、 この基板上の記録膜を７０〜３００℃の温度で　□５秒
以上熱処理することを特徴としている。

このような本発明に係る光記録媒体によれば、基板上に
、炭素、水素、テルル及びアンチモンを少なくとも含む
合金薄膜からなる記録膜を被着した後、この記録膜を所
定の温度で所定時間以上熱処理したので、得られる光記
録媒体の記録膜自身の耐久性が向上して長寿命化を図れ
ると共に、単位面積当りのピット形成に要するエネルギ
ーが減少し、記録感度の高い光記録媒体を得ることが可
能になる。

光叫塁且体剪説朋 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図である。

［記録膜被着工程］ 第１図に示すように、本発明方法では、まず、基板１１
の片側表面に記録膜１２を被着し、光記録媒体１０を構
成する。

基板１１としては、たとえばガラスやアルミニウム等の
無機材料の他に、ポリメチルメタクリレート、ポリカー
ボネート、ポリカーボネートとポリスチレンのポリマー
アロイ、米国特許第４６１４７７８号明細書に示される
ような非晶質ポリオレフィン、ポリ４−メチル−１−ペ
ンテン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルホフォン、ポ
リサルフォン、ポリエーテルイミド等の有機材料を用い
ることができる。この基板１１の厚みは、記録媒体１０
全体に適度な剛性を付与するのに十分な厚さであれば良
く、好ましくは０．５〜２．５ｍｍ、特に好ましくは１
．０〜１．５叫が良い。　　、本発明に係る記録膜１２
は、テルル（Ｔｅ　）、アンチモン（ｓｂ）、炭素（Ｃ
）及び水素（Ｈｏ）を少なくとも含む合金薄膜から成り
、記録すべき情報に応じて変調（オン・オフ）されたレ
ーザビーム等のエネルギービームが照射されることによ
り、その照射部分にピットが形成されるようになってい
る。このビットは、穴や四部等のような物理的変化部で
あっても良いし、屈折率や反射率等の光学的特性を変化
させた光学特性変化部であっても良い。このような記録
膜１２の膜厚は、十分な光反射率を得る程度に厚く、か
つ感度を損なわない程度に薄いことが必要で、具体的に
は、１００人〜１μｍ程度が適当である。

このような記録膜」２中のｓｂの含有量は、全体に対し
、１〜４０原子％特に１〜２５原子％であることが好ま
しい。このような範囲でｓｂを含有させることにより、
記録膜１２における透過率の経時的変化をほとんどなく
し、記録膜の耐久性を向上させ、長寿命化を図ることが
できる。

また記録膜１２中のＣの含有量は、記録膜全体に対して
５〜４０原子％であることが好ましい。

Ｃの含有量が５原子％以下であると寿命の点で低融点金
属単体で形成した記録膜との有意差がみられなくなるた
め好ましくなく、また４０原子％以上になると記録感度
の点で不十分なものになるため好ましくない。

また、記録膜１２中のＨの含有量は、寿命等の点から全
体に対して５〜４０原子％であることが好ましい。なお
、記録膜１２中に含まれる各元素の含有量は、たとえば
金属元素についてはＩＣＰ発光分析法（誘導結合型プラ
ズマ発光分析法）によって、また炭素、水素については
有機元素分析法によって測定される。

このような記録膜１２を基板１１の片側表面に設けるに
は、たとえば次のようにして行うことができる。

まず、Ｔｅとｓｂとから成る合金をつくり、この合金を
ターゲットとし、ＣおよびＨを含む有機ガス、たとえば
ＣＨ４やＣ２Ｈ２ガスと、Ａｒガスとの混合ガス中で、
基板１１上に、スパッタリングする。これにより、Ｃ及
びＨを含むＴｅ−８ｂ合金薄膜から成る記録膜１２が被
着させる。また、Ｔｅとｓｂから成る合金を製造するこ
となく、Ｔｅとｓｂとをそれぞれ個別のターゲットとし
て上記混合ガス中で基板１１上にスパッタリングしても
良い。さらに、スパッタリング法を用いることなく、Ｃ
Ｈ４と’ｒｅ−ｓｂの蒸気とをプラズマ状にして基板に
Ｃ及びＨを含む’ｒｅ−ｓｂ膜からなる記録Ｍ１２を被
着することも可能である。また、気相成長またはプラズ
マ気相成長によっても、同様の記録膜４２を形成するこ
とが可能である。さらに他の方法としてＴｅ、Ｓｂ、Ｃ
，Ｈ原子の一部または全部をイオン化してビーム状とし
て基板上に積もらせるようにしてもよい。

このようなＣ及び■（を含むＴｅ−８ｂ合金薄膜から成
る記録Ｍ１２中のＣ及びＨの含有量は、（１−１４とＡ
ｒとの混合比および印加高周波電力により自由に制御で
き、たとえばＣＨ４／Ａｒ”１の混合比で約０．３Ｗ／
−の高周波（１３，５６ＭＨ２）電力をＴｅ−８ｂのタ
ーゲットと基板１１との間に印加すると１゛ｅ等に対し
て原子数比で０．２のＣを含有した膜を形成することが
できる。

この場合、膜が化学的に最も安定するＨの含有量はＣの
含有量によって決まる。ここでは膜中に水素ガス（Ｈ２
）が発生ずるほど多量に含有させない限り、Ｈ含有量は
任意に選ぶことができる。さらに膜厚はスパッタリング
時間に比例するので、自由に制御できる。

このようにして形成されるＣ及びＨを含有する’ｒｅ−
ｓｂ合金薄膜から成る記録ｐＡ１２における反射率ある
いは減衰係数などの光学特性は、ＣとＨとの含有量によ
って異なり、情報記録用として利用するには、上記のよ
うな光学特性に応じて膜厚が決定される。実験の結果、
記録膜１２の膜厚は、前述のように１００人〜１μｍの
範囲、好ましくは２００〜５００人の範囲が適当である
ことが判った。そして上記条件で形成した膜は非晶質で
あり、この記録膜を物理豹変化部形成方式の光記録媒体
として用いた場合に、低融点金属単体で形成した膜に比
べて、情報記録時に形成される物理豹変化部周辺のエッ
ヂ部がなめらかとなり、情報読み出し時のノイズレベル
を低くおさえ得ることができる。また、このような記録
膜を光学特性変化部形成方式の光記録媒体として用いた
場合にも、情報読み出し時のノイズレベルを低くおさえ
ることができる。すなわち、このような方式の記録媒体
として用いた場合には、原理的にＴｅ膜膜体体記録膜に
おけるピット周囲の盛り上りによるノイズレベルの増加
という問題がなく、低ノイズ化も可能である。

なお、本発明にあっては、記録膜１２中にその他の低融
点金属を含ませても良い。その他の低融点金属としては
、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ
）、インジウム（Ｉ　ｎ）、鉛（ｐｂ）、Ｍ（Ｓｉ）な
どもしくはこれらの合金が用いられる。

［熱処理工程］ 次に、このようにして基板１１上に記録膜１２を被着さ
せ後、この記録１１２を、不活性ガス、還元性ガス、も
しくは多少の酸素を含んだ不活性ガス雰囲気中で、熱処
理する。熱処理温度は、記録膜中に含まれる低融点金属
の融点以下であることが必要であり、好ましくは７０〜
３００℃特に９０〜１５０℃の温度範囲が良い。また熱
処理時間は５秒〜１０００分間特に５分〜１０、分間で
あることが好ましい。

このように、記録膜１２を基板１１上に形成した後に記
録膜１２を熱処理することで、記録膜における記録感度
が向上することが本発明者等によって発見された。ここ
で記録感度が向上するとは、単位面績あなりの記録時に
要するレーザ光等のエネルギービームのエネルギーが低
下することを言う。

［実施例］ 以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づき説明する
。

丈施皿１ Ｔｅとｓｂから成るＴｅ−３ｂ合金をつくり、この合金
をターゲットとし、ＣＨ４ガスとＡｒガスとの１：４の
混合ガス中で、基板１１上にスパッタリングして、Ｔｅ
の含有量が５５．２原子％、ｓｂの含有量が４゜８原子
％、Ｃの含有量が１５原子％、Ｈの含有量が２５原子％
で、厚さ２５０人の記録膜１２を得た。その後、この記
録膜を窒素ガス雰囲気中で、１００℃の温度で２０分間
放置して、物理豹変化部形成方式の光記録媒体１０を得
た。

豊煮医１ 熱処理をしない以外は、実施例１と同様にして、同様な
組成で同様な膜厚の記録膜１２を得た。

豊立泗ユ 熱処理しない以外は実施例１と同様にして、Ｔｅの含有
量が６０原子％、Ｃの含有量が１５原子％、Ｉ（の含有
量が２５原子％で、厚さ２５０人の記録膜を得た。

［実施例１と参考例１．２との比較］ 上述のようにして得た各記録膜における記録感度（ｎＪ
／μイ）を表１に示す。なお、実施例１及び参考例１．
２において用いたエネルギービームとしてのレーザ光の
周波数はＩＭＨ２であった。

なお、記録感度とは、上述したように、情報を記録する
ための、ピット形成に要するレーザ光のエネルギーであ
る。このエネルギーが低下する程、記録感度が向上する
。

去−」２ 表１に示すように、本発明に係る実施例１では、同じ膜
厚の従来の記録膜に対して、記録感度が十数％以上向上
する。

次に、上述のようにして得た実施例１と参考例２に係る
各記録膜における各透過率の経時的変化率（％）を表２
に示す。なお、実施例１と参考例２については、記録膜
を、温度７０℃、相対湿度９０％の雰囲気中で１０００
時間放置した場合の透過率の変化率（％）を示す。

人−１ 表２に示すように、実施例１では、透過率が１０００時
間経ても変化しないのに対し、参考例２において、透過
率が減少したのは、Ｔｅが酸化して一時的に黒色化した
ためと考えられる。このように、透過率が当初の状態よ
り減少することも、記録ないし再生に用いるエネルギー
ビームのエネルギーＩを微調整する必要が生じることか
ら好ましくない。

几皿ム勉釆 以上説明してきたように、本発明によれば、記録膜を、
テルル、アンチモン、炭素及び水素を少なくとも含む薄
膜で構成し、この記録膜を基板上に形成した後に、熱処
理するようにしたので、得られる光記録媒体の記録感度
が大幅に向上することになる。また、このような記録膜
には、ｓｂ、Ｃ及び■（を含まぜていることから、透過
率の経時的変化がほとんどなく、記録膜自体の耐久性が
向上し、得られる光記録媒体の長寿命化を図ることがで
きる。さらに、記録膜自体の耐久性が向上することから
、その結果、基板として、水分や酸素を通しやすいアク
リル基板、プラスチック基板等を用いることが可能にな
るなめ、安価でかつ量産性に優れた光記録媒体を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る光記録媒体の概略断面
図である。 １０・・・光記録媒体　　　１１・・・基板１２・・・
記録膜 代理人　　弁理士　　銘木　俊一部 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上に記録膜を形成し、この記録膜にエネルギー
   ビームを照射することによって記録膜の一部を物理的も
   しくは光学特性的に変化させ、この変化部の配列に対応
   して情報を記録するようにした光記録媒体を製造する光
   記録媒体の製造方法において、 前記記録膜を、テルル、アンチモン、炭素及び水素を少
   なくとも含む薄膜で構成し、 この記録膜を基板上に被着した後に、 この基板上の記録膜を７０〜３００℃の温度で５秒以上
   熱処理することを特徴とする光記録媒体の製造方法。 ２）前記記録膜に、ビスマス、亜鉛、カドミウム、イン
   ジウム、鉛、錫のうちのいずれか、もしくはこれらのう
   ちの複数からなる合金を含ませたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の光記録媒体の製造方法。 ３）前記熱処理は不活性ガス雰囲気中で行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   光記録媒体の製造方法。 ４）前記熱処理は還元性ガス雰囲気中で行われることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   光記録媒体の製造方法。