JPH01224956A - 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】 １肛ａ狡歪±１ 本発明は、光や熱等のエネルギービームの照射により基
板上の記録層にビットを形成することによって情報を記
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ることができる光記録媒
体の製造方法に関する。

Ｈの　ｉＬ！ｌ！″ｌ景ｔらびに　のＩＪ′光記録媒体
には、エネルギービームの照射により、記録層の一部に
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、記録層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層としても、テ
ルル（Ｔｅ　）等の低融点金属を主成分とする記録層が
従来から知られている。低融点金属膜として代表的なＴ
ｃ膜は、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（本明、４１１Ｉ書では、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（ｌＪ／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を記録層として使用する
場合、その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記録感度が著しく低下
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、記録感度の著しい低下を来たす。たと
えばＴｃ膜を温度７０℃、相対湿度８５％の雰囲気に放
置した場合、約５時間で記録感度が約２０％低下し、約
１５時間で約５０％低下してしまう、また、情報の再生
時にも、記録層を構成する膜の酸化によって再生感度が
著しく変動してしまうという不都合も有している。

このような問題点を解決するため、Ｔｃ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Ｔｅ膜をコーティングする方法が知られてい
るが、この方法は、ＴａｐＡ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、Ｔｃ１ｌＱ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膜中にＣやＨを含まぜなり（特公昭５９−３３
３２０号公報）Ｓｃを含ませる（Ｐｈｉｌｉｐｓ　Ｔａ
ｃｂ、Ｒｅｖ、、ｌ、３１３（１９８３／８Ｉｌ））こ
とにより、記録層としてのＴｃ膜の酸化を防止するよう
にした技術も提案されているが、寿命的に不十分であり
、記録感度も依然として低いという問題点を有している
。

艦涯Ｖとｌ煎 本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、耐酸
化性を向上させ、長寿命でしかも比較的低いエネルギー
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。

丸肌ム且Ｉ かかる目的を達成するために、本発明は、基板上に成膜
された記録層にエネルギービームを照射することにより
、該記５１にピットを形成して情報を記録する光記録媒
体を製造する方法において、前記記録層を、Ｔｅ　、Ｓ
ｃ　、ＣおよびＨを少なくとも含む薄膜で構成して、こ
の記録層を基板上に成膜した後に、 この基板上の記録層を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
、ＣおよびＨを少なくとも含むＴｅ−８ｅ合金薄膜から
なる記録層を形成した後、この記録層を熱処理するよう
にしたので、得られる光記録媒体の記録層自身の耐久性
が向上して長井白化を図れると共に、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。

九胛ユ且体ユ皿朋 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。

［記録層成膜工程］ 第１図に示すように、本発明方法では、まず、基板１１
の片側表面に記録層１２を成膜し、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−ベ
ンゾン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルホフォン、ポ
リサルフイン、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、光記録媒体１
０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０．５〜２．５間、特に好ましくは１
〜１．５ｍが良い。

本発明に係る記録Ｍｊ１２は、テルル（Ｔｅ）、セレン
（Ｓｅ）、炭素（Ｃ）および水素（Ｈ）を少なくとも含
む薄膜から成り、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
されると、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、穴や凹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
な記録層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。

このような記録層１２に含まれるＴｅとＳｅとの原子数
割合は、記録層中に含まれるＴｅおよびＳＣだけをＴｃ
　　Ｓｅ　　　で表わした場合には、ｘ　　　１−ｘ Ｘの値が０．４＜ｘ＜０．９９、好ましくは（１，５＜
ｘ＜０．９７、特に０．６＜ｘ＜０．９５の範囲にある
ことが好ましい、このような範囲にすることによって、
記録層１２の酸化防止を有効に図れるからである。　。

また、記録層１２中のＣの含有量は、記録層の寿命及び
記録感度の向上の点から、記録層全体の原子数に対して
５〜４０原子％であることが好ましい。

また、記録層１２中のト■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Ｎ１２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１０２発光分析法（誘尋結台型プ
ラズマ発光分析法）によって、またＣ、Ｈ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ＩｃＪ１２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−３ｅ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ＣＨやＣ２Ｈ２ガスと、Ａ「ガ
スとの混合ガス中で、マグネトロンスパッタリング法に
より、基板１１上に、ＣおよびＨを含むＴｃ−３ｅ合金
薄膜から成る記録層１２を成膜する。また、スパッタリ
ング法を用いることなく、ＣＨ４とＴｅ−３ｅ合金の蒸
気とを１ラズマ状にして基板にＣおよびＨを含むＴｅ−
３Ｃｉ合金薄膜からなる記録層１２を成膜することも可
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、同様の記録層１２を形成することが可能である
。さらに他の方法としてＴｅ　、Ｂｅ、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およびＨを含むＴｅ−３ｅ合金薄膜から成
る記録層１２中のＣおよびＨの含有量は、ＣＨ４とＡ「
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／
ａｉｌの高周波（１３，５６ＭＨ１）を力をＴｅ−８ｅ
のターゲットと基板１１との間に印加すると、Ｔａ−３
ｅに対して原子数比で約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）が発生す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およびＨを含有するＴｅ−
３ｅ合金４ＪＩｉから成る記録［１２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［１２の膜厚は、前述のように１００人〜１μｍ
の範囲、好ましくは２００〜２０００人の範囲が適当で
あることが判明している。そして上記条件で形成した膜
は非晶質であり、この記録層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、Ｔｅ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的文化部周辺
のエッチ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。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膜膜体体記録層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。また、このような記録層を光学特性文化部
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。

［熱処理工程］ 次に、このようにして基板１１上に記録層１２を形成し
た後、この記録層１２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、記録層中に含まれる’ｒｅ−ｓ
ｅ合金の融点以下であることが必要であり、好ましくは
５０〜３００℃、特に７０〜１５０℃の温度範囲が好ま
しい、また熱処理時間は５秒以上、特に１分以上、例え
ば５秒〜５０時間、特に１分〜２５時間であることが好
ましい。

このように、記録層１２を基板１１上に形成した後に記
録層１２を熱処理することで、記録層における記録感度
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、単位面績あたりの記録時に
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
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

′−および　　ｊ ＡｒとＣＨ４の混合ガスを真空容気中に導入し、雰囲気
圧的５ｍＴｅｒｒにて、ターゲットとしてＴ　ｅ　ｓｏ
　Ｓ　ｅ　４ｏ　（数字は原子％を示ず、以下同様）の
合金を用いることにより、マグネトロンスバッタンリン
グ法にて、基板上にＴｅおよびＳｃを含有するＣＨ４プ
ラ女マ重合膜を成膜した。膜中金属の組成を調べたとこ
ろ、Ｔ　Ｑ　７５　Ｓ　ｅ　２５であった。

この膜の示差熱分析（ＤＳＣ）を行なったところ、第２
図に示すように約１００℃において、発熱ピークが観察
された。さらに、同じ膜を８５℃で約２４時間真空乾燥
器にて熱処理し、同様にＤＳＣ測定を行なったところ、
第３図に示すように、１００℃近傍の発熱ピークが消失
しな、この変化は、熱処理によって、記録層としての膜
が結晶化したためと考えられる。この膜の熱処理前およ
び熱処理後の波長７８０　ｎｎにおける光学定数は、そ
れぞれ３．０−０．２５ｉおよび３．４−〇、９ｉ（実
数部分が屈折率を表わし、虚数部分が消衰係数を表わす
）であった、ＷＡの光ニア定数が熱処理によって変化す
ることが確認された。

さらに、同じ膜をプリグループ（案内溝）のあるＡＰＯ
（非晶質ポリオレフィン）基板に約２５０人の膜が得ら
れるように成膜し、熱処理前と熱処理後の記録再生特性
を測定した。測定は、エネルギービームとして８３０　
ｎｔの半導体レーザ光を用い、線速９．４ｍ／ｓ、記録
周波数５．４ＭＨｚ　、レーザ照射時間５０ｎｓの条件
で行なった。

結果を第４図に示す、第４図は、再生時における信号レ
ベル（キャリア（Ｃａｒｒｉｅｒ））と、記録時におけ
るレーザ出力との関係を示すグラフであり、キャリアが
０に近づく程ピットが完全に形成されたことを示す、第
４図に示すように、熱処理前のものは、約７．５ｍＷで
完全にピットが形成された。

一方、熱処理を施したものは、約５．０ｍＷで完全にピ
ットが形成された。また、７０℃９０％ＲＨの環境下に
１０００時間放置したところ、膜の反射率および透過率
の変化が認められなかった。

九肌立羞１ 以上説明したように、本発明による光記録媒体は記録層
を、Ｔｅ　、Ｓｅ　、ＣおよびＨを少なくとも含む薄膜
で構成し、この記録層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、このような記録層に
は、５ｅ＝ＣおよびＨを含ませていることから、記録層
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、記録層自体の耐久性が向
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
ことが可能になるため、安価でかつ量産性に殴れた光記
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、第２図は熱処理前における本記録媒体のＤＳＣ曲線
、第３図は熱処理後における本記録媒体のＤＳＣ曲線、
第４図は熱処理前および熱処理後における本記録媒体の
記録再生特性を示す図である。 １０・・・光記録媒体　　　１１・・・基板１２・・・
記録層 代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部 第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）基板上に成膜された記録層にエネルギービームを照
   射することにより、該記録層にピットを形成して情報を
   記録する光記録媒体を製造する方法において、 前記記録層を、Ｔｅ、Ｂｅ、ＣおよびＨを少なくとも含
   む薄膜で構成して、この記録層を基板上に成膜した後に
   、 この基板上の記録層を熱処理することを特徴とする光記
   録媒体の製造方法。 ２）前記基板上の記録層を５０〜３００℃の温度で５秒
   以上熱処理することを特徴とする請求項第１項に記載の
   光記録媒体の製造方法。 ３）前記記録層に含まれるＴｅとＳｅとの原子数割合を
   、記録層中に含まれるＴｅとＳｅとをＴｅ＿ｘＳｅ＿１
   ＿−＿ｘで表わした場合に、ｘの値が０．５＜ｘ＜０．
   ９５の範囲にあることを特徴とする請求項第１項または
   第２項に記載の光記録媒体の製造方法。