JPH02169294A - 情報記録媒体 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばレーザ光の照射によりビットを形成し
て情報を書込み、該ピットによるレーザ光の振幅の変化
を通じて該情報の読み出しを行う情報記録媒体に関する
。

（従来の技術） レーザ光の照射により情報が記録され、さらに、記録さ
れた情報の再生がなされる情報記録媒体の一種として、
Ｔｅを主成分とする記録膜を具備したものが開発されて
いる。さらに、このＴｅを主成分とする記録膜に炭素並
びに水素を含んだ記録膜が開発され、実用化に至ってい
る（特開昭５８−９２３４号公報参照）。

この記録膜を製造する際には、テルル（Ｔｅ）を炭化水
素ガスを含む雰囲気中でスパッタする。

すると、Ｔｅ単体の膜（Ｔｅ膜）よりも高感度でかつ耐
酸化性能にすぐれた記録膜（以下ｒＴｅ−Ｃ膜」と称す
る）が得られる。この記録膜は、アモルファス膜であり
、Ｔｅ、Ｃ及びＨを含み、また少なくともＣとＨは化学
結合をしていることが分っている。

この記録膜は、Ｔｅ膜にならってＴｅと炭化水素をソー
スとする蒸着（プラズマを用いない）で形成しようとし
ても形成することができず、プラズマを利用して初めて
得られる。これは、炭化水素ガスがプラズマ中で一旦分
解した後、ＣとＨが化学反応をして成膜されるためであ
り、これが光記録膜形成時の大きな特徴となっている。

そして特開昭５８−９２３４号公報によれば、Ｔｅ−Ｃ
膜はＣとＨの組成比が５〜４０ａｔ％のときに良好な光
学的特性と耐蝕性を兼ね備えるとある。さらに特公昭６
３−４２５９４号公報によれば、Ｔｅ−Ｃ膜を希ガスと
炭化水素ガスとの混合雰囲気中でスパッタによって形成
する時、両者のガス流量をそれぞれＸＳＹとおいた場合
に、Ｘ／Ｙ−１／４〜４／１を満足する条件下で成膜す
ると良好な光学的特性と耐酸化性を有すると述べられて
いる。

（発明が解決しようとする課題） ところで情報記録媒体を用いて高速で情報の記録を行う
場合には、媒体の回転数を増大させなければならないが
、この場合、レーザ光と記録膜の接触時間が短くなって
十分な記録を行うことができなくなることがある。

そこで本発明の目的は上記課題を解決するために、回転
数を増大させても、十分な光記録ができる高感度な記録
膜を具備した情報記録媒体を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、基板と、この基板
上に形成され、レーザ光の照射により情報が記録される
、ＡｕアＴｅｌ。。−、（２≦ｘ≦４７原子％）合金並
びに炭素及び水素を含み、かつ前記炭素と水素の原子数
％による組成比が２５ａｔ％≦Ｃ＋Ｈ≦３８ａｔ％の記
録膜とを具備したことを特徴とする情報記録媒体、並び
に基板と、この基板上に形成され、レーザ光の照射によ
り情報が５己録される、Ａ　ｕ　＊　Ｔ　ｅ　１００−
ｘ　　（２≦ｘ≦４７原子％）合金並びに炭素及び水素
を含み、かつ前記炭素と水素の原子数％による組成比が
２５ａｔ％≦Ｃ十Ｈ≦３８ａｔ％並びに前記ＡｕとＴｅ
の原子数％による組成比が６２ａｔ％≦Ａｕ＋Ｔｅ≦７
５ａｔ％の記録膜とを具備したことを特徴とする情報記
録媒体を提供する。

（作用） 本発明によれば、Ａｕが添加されることにより従来のＴ
ｅ−ＣｆｆＪよりも高感度な記録ができる。

さらに記録膜中にＡｕ−Ｔｅ合合金金Ｃ及びＨを含むた
めに、Ｔｅ％Ｃ及びＨだけからなるＴｅ−Ｃ膜に比べて
、高温高湿度下に放置されても酸化されにくくなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本発明の情報記録媒体の構造を概略的に示し
た断面図である。本発明の情報記録媒体１８は、基板１
３及びこの基板１３上に積層された記）ｊ膜１４により
構成される。

基板１３は、情報の記録及び再生のために情報記録媒体
上に照射されるレーザ光は対して透明な材質のものが用
いられる。例えば、近赤外近傍の゛発振波長を有するレ
ーザ光を用いる場合は、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）　、ガラス、ポリ
オレフィン並びにエポキシ樹脂等が用いられる。

但し、書込み及び再生レーザ光を、基板を透過させない
で記録膜面側から入射させるときは、基板は不透明であ
ってもよい。

一方、記録膜１４は、Ａｕ−Ｔｅ合金、炭素及び水素を
含み、炭素と水素が化学結合をしたＣ−Ｈマトリクス中
にＡｕ−Ｔｅ合金クラスタが分散した構造をしている。

既に知られているＡｕ−Ｔｅ二元系の状態図（第２図）
によれば、金属間化合物としてＡｕＴｅ２が存在する。

そして、この化合物は、ＴｅＱが５３〜１００ａｔ％　
（即ちＡｕｊｌがｏ〜４７ａｔ％）ならばＴｅ単体の融
点（４５０”Ｃ）とほぼ同じ融点を（４１６〜４６４℃
）を有するため、Ｔｅ膜と同じようにヒートモード方式
による記録が可能である。またＴｅＱが５３ａｔ％以下
だと記録感度も低下する。一方Ａｇ量が２ａｔ％未満だ
と高温高湿下で記ｊｊ膜の酸化による結晶化を防止する
効果がほとんど得られなくなる。従ってＡｕの含有割合
は２〜４７ａｔ％がよい。またＡｕを添加すると、ビッ
トの大きさが揃いかつリム部分が少なくなって記録密度
が高まるという効果も得られる。

この記ＬＡ膜はＸ線回折分析によっても特定の回折角度
からの回折ピークが認められないアモルファス膜である
。情報はこの記録膜にビットを形成することによって記
録される。記録膜の厚さは１００〜１０００人が好まし
い。Ｈ厚が１０００人を超えるとビットの形成に多大な
エネルギーが必要になり、書込み感度が低下する。さら
に好ましくは３００λ以下である。これは第３図に示す
パルス幅６．Ｏｎ５ｅｃｓ線速５．５ｍ／ｓｅｅの条件
下でＰＣＭ板越しにレーザを入射した場合の書込み感度
特性からも明らがである。他方、１００Ａより薄いと記
録膜が不連続になってビンポールが形成される確率が増
加するため好ましくない。このピンホールは、読み出し
時に本来のビットと間違うおそれがあるばがりでなく、
記録膜酸化のトリガーともなるので、できるだけ少なく
しなければならない。

本発明の記録膜は、例えばＡｕ−Ｔｅ合金ターゲットを
収容する真空容器中に炭化水素ガスと希ガスの混合ガス
を流しながら、合金ターゲットを放電によってスパッタ
すれば得られる。

ところで、スパッタは、ターゲットのバッキングプレー
ト下にマグネットを配置したいわゆるマグネトロンスパ
ッタ方式が好ましい。磁場が形成されて、プラズマ中の
電子をターゲット近傍に閉じ込めることができ、プラズ
マ中の電子が基板へ入射して温度が上昇するのを防止で
きるがらである。特にＰＣＳＰＭＭＡなどの耐熱性が悪
い基板゛材料を用いる場合にａ効である。またターゲッ
ト上のプラズマが磁場内に閉込められると、ターゲット
上のプラズマ重合物が分解してターゲット上に＃１積す
ることがなくなるため、ＡｇＴｅターゲットがスパッタ
されやすくなって成膜速度が安定する。

実施例１ 第１図に示した情報記録媒体を形成する方法について説
明する。

第４図は、本発明の記録膜を形成するスパッタ装置の概
略図である。まず、このスパッタ装置のバルブ２をロー
タリーポンプ３側に開いてチェンバ１内を０　、　２　
Ｔｏｒｒまで排気した。次いでバルブ２をクライオポン
プ５側に開いてＩ　Ｘ　１０−５Ｔｏｒｒ以下まで排気
した。その後バルブ６と１７を開けてチェンバ１内にＡ
「とＣＨ４ガスを、Ａｒガスライン７とＣＨ４ガスライ
ン８を通してマスフローコントローラ（図示せず）で２
１節しながら、それぞれ５　ＳＣＣＭづつ導入した。炭
化水素ガスの流量をＷ１希ガスの流量をしたとき、Ｑ−
Ｗ／　（Ｗ＋Ｚ）とすると、この場合はＱ−５０％とな
る。

次いでフンダクタンスバルブ４を用いてチェンバ１内の
圧力を５　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒに制御した。圧力変動
がないことを確認した後、Ａｕ−Ｔｅ合金タゲット９に
ＤＣパワーサプライ１ｏがら７０Ｗを印加し、スパッタ
放電させた。安定に放電していることを確めた後、シャ
ッタ１１を開けて、予め回転Ｈ６０ｒｐｔｘの回転子１
２にセットしておいたＰＣ基板１３上にＡｕ−Ｔｅ合金
並びに炭素及び水素を含んだ記録８１４を３００人積層
した。

次いでシャッタ１１を閉じ、パワーの供給を停止した。

さらにＣＨ４ガスとＡ「ガスの供給も停止した。

次いでフンダクタンスバルブ４を全開し、クライオポン
プ５を用いてチェンバ１内をｌＸｌ０−５Ｔｏｒｒ以下
まで排気した。次いでバルブ１５を開けて、Ｎ２ガスラ
イン１６がらＮ２ガスをチェンバ１内に導入して大気圧
に戻した後、媒体１８を取り出すことにより、第１図に
示す情報記録媒体が形成された。

Ａｕ−Ｔｅ合金、Ｃ及びＨからなる記録膜を便宜的にｒ
ＡｕＴｅ−ＣＭＪと称する。第５図には、ＡｕＴｅ−Ｃ
膜とＴｅ−Ｃ膜の同一の膜厚における記録感度の差を示
した。縦軸にはＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｔｅｒ／Ｎｏ１ｓｅ）
比をとり、横軸には記録レーザパワーを取った。記録条
件は回転数１８００　ｒｐｍ　。

記録半径ｒ　＝　３０　ｍｍ　ｓ記録周波数３．７ＭＨ
ｚ、対物レンズの開口数（ＮＡ）−０，５０の場合の結
果である。全体的にＡｕＴｅ−Ｃ＠の方が高いＣ／Ｎ値
を示しており、高感度な記録ができることが分る。

これと同じ手順でＣＨ，ガスとＡ「ガスの流量を種々調
節して様々なＱ値下で記録膜を製造した。

第６図には、これらの記録膜の光記録感度特性を示した
。同図中、縦軸は第７図に示す光記録後のｉｌ生反射光
の変調振幅比を示す。また縦軸は書込み時のレーザパワ
ー（波長８３０ｎ−の半導体レーザを用いた）である。

パルス幅は８０　ｎ５ｅｃとした。

これをみると、Ｑ−２０％下で成膜した光記録膜が最も
高い書込み感度を示している。続いてＱ−４０％、８０
％の順で感度は低下し、Ｑ−１００％、即ちＣＨ，、ガ
スのみでスパッタして得た場合は一段と感度が低くなっ
ている。またＱ−０、即ちＡｕ−Ｔｅ合金だけからなる
膜の場合も、感度が低い。

第８図は、種々のＱ値下で成膜した光記録膜の高温高湿
状Ｂ（６０℃−９０％）での反射率の変化を示した。反
射率は成膜直後のそれを１として規格化しである。反射
率の低下は記録膜の耐酸化性のパラメータとなる同図に
よれば、Ｑ−０のＡｕ−Ｔｅ合金だけからなる膜が最も
耐酸化性が悪い。Ｑｌｉｉｌ！が２０．４０及び８０％
と上昇するにつれて反射率の低下は改善され、Ｑ−１０
０％のときは、１０，０００時間経過しても反射率はほ
とんど低下しない。

第９図は各Ｑｒｉ下で成膜した記録膜の可能な最大再生
レーザパワー値を示している。再生レーザパワー値はＱ
−０の記録膜のものを１として規格化しである。これを
みると、Ｑ−５０％を超えるとほぼ一定となっている。

他方Ｑ−０〜５０％の場合は高い再生パワーも使用でき
る。即ち再生レーザパワーのマージンを広くとることが
でき、再生レーザ光のパワー調節が容易になる。

第６図、第８図及び第９図の種々の特性を総合すると、
Ｑ−４０〜８０％下で成膜した光記録膜が感度、耐酸化
性及びレーザパワーマージンの点から優れているといえ
る。

第１０図は、各Ｑ値下で成膜した記Ｂ膜の組成分析値で
ある。Ｑ−４０〜８０％に対応する組成は、２５ａＬ％
≦Ｃ十Ｈ≦３８ａｔ％であることが分る。他方ＡｕとＴ
ｅの組成を分析したところ、丁度ＣとＨの組成比を１０
０％から差し引いた値、即ち６２ａ【％≦Ａｕ＋Ｔｅ≦
７５ａｔ％であることが分った。本実施例においては、
Ｃ及びＨは元素分析、ＡｕとＴｅは原子吸光分析にかけ
た。

またＱ−４０〜８０％に対応するＨ／Ｃ値は、ｌ、００
≦Ｈ／Ｃ≦１．３５であることが分る。

従って組成分析の結果、上述の組成が得られるならば、
その記録膜は、１０００時間を越す加速テストによらな
くても耐酸化性に優れていることが分る。さらに記録感
度がよく、レーザバフ−マージンが広いことも半日程度
の短時間で容易に判別できる。

実施例２ 希ガスと炭化水素ガスまたは炭化水素ガス中でＡｕ−Ｔ
ｅ合金ターゲットをスパッタすると、記ＩｉＨ中のＡｕ
−Ｔｅ合金の組成がＡｕ−Ｔｅ合金ターゲットの組成と
等しくなくなり、記録膜中でＡｕが少なくなることがあ
る。そこで第４図に示した装置を用い、Ａｕ−Ｔｅ合金
ターゲットの組成を変えた他は実施例１と同様な条件下
で成膜し、Ａｕ−Ｔｅ合金ターゲットの組成と記録膜中
のＡｕ−Ｔｅ合金の組成の関係をＩＣＰ（誘導結合型プ
ラズマ発光分光分析）法によって調べてみた。その検出
結果を第１１図に示す。同図から、記録膜のＡｕ−Ｔｅ
合金の組成は、ターゲットのそれよりも１０％はどＡｕ
が少なくなる傾向があることが分る。従って所望のＡｕ
組成を得るには、ターゲット中のＡｕＱをそれより１０
８【％程度多くしておけばよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、耐酸化性及び記録
感度の優れたご己録を具備した情報記録媒体を提供する
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情報記録媒体の断面図
、第２図はＡｕ−Ｔｅ状態図、第３図はＡｕＴｅ−Ｃ膜
の膜厚と記録感度の関係を示す図、第４図は本発明の一
実施例に係る光記録膜形成装置、第５図はＴｅ−Ｃ膜と
ＡｕＴｅ−Ｃ１１１１の記録振幅を示す図、第８図は種
々のＱ値下で成膜した記録膜の反射率の変化を示す図、
第９図は種々のＱ値下で成膜した記録膜の最大再生レー
ザパワー値を示す図、第１０図は種々のＱ値下で成膜し
た２Ｂ膜の組成比を示す図、及び第１１図はＡｕ−Ｔｅ
合金ターゲットのＡｕの組成と記録膜中のＡｕの組成の
関係を示す図である。 １・・・・・・チェンバ、９・・・・・・Ａｕ−Ｔｅ合
金ターゲット、１３・・・・・・ＰＣ基板、１４・・・
・・・ＡｕＴｅ−Ｃ膜。 １彫ヌ邦光 （Ｂ／Ａ） ￥ 郭０２ト 卑 Ｑ’！ 笛 ｎ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と、 この基板上に形成され、レーザ光の照射により情報が記
   録される、Ａｕ＿ｘＴｅ＿１＿０＿０＿−＿ｘ（２≦ｘ
   ≦４７原子％）合金並びに炭素及び水素を含み、かつ前
   記炭素と水素の原子数％による組成比が２５ａｔ％≦Ｃ
   ＋Ｈ≦３８ａｔ％の記録膜と、 を具備したことを特徴とする情報記録媒体。
2. （２）基板と、 この基板上に形成され、レーザ光の照射により情報が記
   録される、Ａｕ＿ｘＴｅ＿１＿０＿０＿−＿ｘ（２≦ｘ
   ≦４７原子％）合金並びに炭素及び水素を含み、かつ前
   記炭素と水素の原子数％による組成比が２５ａｔ％≦Ｃ
   ＋Ｈ≦３８ａｔ％並びに、前記ＡｕとＴｅの原子数％に
   よる組成比が６２ａｔ％≦Ａｕ＋Ｔｅ≦７５ａｔ％の記
   録膜と、 を具備したことを特徴とする情報記録媒体。