JPH02249687A

JPH02249687A - 光記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02249687A
Application number: JP1282638A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Shigematsu; 茂人重松; Kouji Tsuzukiyama; 続山　浩二
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1990-10-05

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】発明の技術分野本発明は、光あるいは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おける照射部に光学的特性の変化
を生じさせて情報を記録するようにした光記録媒体およ
びその製造方法に関する。

発明の技術的背景光記録媒体には、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凹部等の物理的変化部（ビット）
を形成する方式のものと、記録膜の一部に相変化を生ぜ
しめて光学的特性（屈折率、反射率、透過率など）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
。現在のところ、記録膜の一部に穴等の物理的変化部を
形成する方式（ピット形成方式）の光記録媒体が主流で
ある。

しかしながら、ビット形成方式の光記録媒体にあっては
、■記録膜の一部にビットを形成するために比較的大き
な記録用出力を要し、■記録ピット形状の制御が困難で
あり、■高密度の記録が困難であり、■二枚の光記録媒
体を密着して貼り合せることができない等の不都合を有
する。これに対して、記録膜の一部に相変化を生ぜしめ
て光学特性変化部を形成する方式（相変化方式）の光記
録媒体にあっては、ピット形成方式の光記録媒体が有す
る不都合を回避することができる。

相変化方式の光記録媒体としては、たとえばＴｅ−Ｇｅ
−５ｂから成る記録膜を有する光記録媒体（特開昭６２
−１９６，１８１号公報）や、Ｔ　ｅ−３ｎ−Ｚ　ｎ−
Ｓから成る記録膜を有する光記録媒体（特開昭６２−１
６７．６３２号公報）等の合金系記録膜を有する光記録
媒体が知られている。しかしながら、このような合金系
の記録膜を有する光記録媒体にあっては、基板上に合金
系の記録膜を成膜する際に、合金組成の割合を制御する
ことが比較的困難であり再現性に乏しく、一定の性能を
有する光記録媒体を生産性良く製造することができない
という不都合を有している。

また、同じ相変化方式の光記録媒体として、Ｔｅ　Ｏｘ
系の記録膜を有する光記録媒体（特開昭５０−４８．３
１７号公報）も知られているが、この光記録媒体にあっ
ては、■記録膜の結晶化温度が低いので非晶質安定性す
なわち寿命が短く、■その製造に際して酸素雰囲気下で
反応性スパッタリングを行うと、酸素が助燃性であるこ
とから、成膜時の安全を害する虞があるという不都合を
有する。

本発明者等は、Ｔｅを主成分とする相変化方式の記録膜
を有する光記録媒体について鋭意検討したところ、Ｔｅ
にＰｄおよびＮを含有させた記録膜を基板と保護膜との
間に設けることで、記録膜の非晶質安定性（非晶質状態
を安定して保持し得ること）が良くなると共に耐酸化性
が向上し、光記録媒体の長寿命化が図れ、しかも高Ｃ／
Ｎ比および広記録マージンが得られ、さらに記録膜の成
膜性が向上することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。なお、Ｃ／Ｎ比とは、情報再生時における出力信号
（Ｃ）と雑音（Ｎ）との比を示し、これが高い程良い。

また、記録マージンとは、記録用エネルギー出力の微小
変動に応じたＣ／Ｎ比の変化の度合を示し、マージンが
広い程Ｃ／Ｎ比の変化が少なく、記録・再生性能が安定
する。

発明の目的本発明は、このような新たな知見に基づきなされたもの
であり、記録膜の非晶質安定性を高めると共に耐酸化性
を向上させ、光記録媒体の長寿命化を図り、しかも高Ｃ
／Ｎ比および広記録マージンが得られ、さらに、記録膜
の成膜性が良好な相変化方式の光記録媒体を提供するこ
とを目的としている。

発明の概要このような目的を達成するために、本発明に係る光記録
媒体は、基板と、この基板上に形成された記録膜と、こ
の記録膜上に形成された保護膜とを有し、前記記録膜に
エネルギービームを照射することにより、この記録膜に
おける照射部に相変化を生じさせて光学特性変化部を形
成して情報を記録するようにした光記録媒体であって、
前記記録膜は、Ｔｅ５ＰｄおよびＮを含む薄膜であるこ
とを特徴としている。

また本発明に係る光記録媒体の製造方法は、基板と、こ
の基板上に形成されたＴＯｌＰｄおよびＮを含む記録膜
と、この記録膜上に形成された保護膜とを有し、前記記
録膜にエネルギービームを照射することにより、この記
録膜における照射部に相変化を生じさせて光学特性変化
部を形成して情報を記録するようにした光記録媒体を製
造する方法であって、前記記録膜を基板上に成膜するに際して、ＡｒおよびＮ
２ガスの雰囲気下で反応性スパッタリングを行い、前記ＡｒおよびＮ２ガス中のＡｒとＮ２との流量比（（
Ｎ２／　（Ａｒ　＋Ｎ２））を１〜８０％とすることを
特徴としている。

このような本発明に係る光記録媒体およびその製造方法
によれば、Ｔｅを主成分とする記録膜にＰｄおよびＮを
含有させ、この記録膜を基板と保護膜との間に積層させ
ることで、記録膜の非晶質安定性および耐酸化性が向上
し、光記録媒体の長寿命化が図れる。しかも記録膜中に
Ｐｄを含有させるようにしているため、Ｎの含有量を多
くしても記録膜が割れ易くなることはなくなり、成膜性
が向上する。また、本発明によれば、情報再生時のＣ／
Ｎ比が向上すると共に、記録マージンも広がる。

発明の詳細な説明以下、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。

第１図に示すように、本発明に係る光記録媒体１０は、
基板１１と、この基板の表面に形成された記録膜１２と
、この記録膜１２の表面に形成された保護膜１３とから
構成されている。

基板１１としては、たとえばガラスあるいはアルミニウ
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−
■−ペンテン、エポキシ樹脂、ポリエーテルサルフォン
、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、エチレン・テ
トラシクロドデセン共重合体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０．５〜２．５ａ＋ｍ、特に好ましくは１〜１
．５ｍｍ程度である。

本発明に係る記録膜１２は、Ｔｅを主成分としてＰｄお
よびＮを少なくとも含む薄膜であり、Ｔｅ以外の低融点
元素、ないしはその他の成分を含んでも良い。記録膜１
２中に含ませることが可能なＴｅ以外の元素としては、
Ｔ　Ｉ　ＳＭ　ｎ　ｓ　Ｎ　ｌ　５ＺｒＳＮｂ、Ｔａ、
ＡＮ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｃｏ、Ｓ
Ｉ　　　Ｐｄ、Ｓｎ。

Ｚｎ、Ｇｏ、Ｓｂ等が例示される。

このような記録膜１２に含まれるＰｄの含有割合は、記
録膜中に含まれる全原子数に対して、１〜８０原子％、
好ましくは２〜６０原子％、特に好ましくは３〜４０原
子％の範囲にあることが好ましい。このような範囲でＰ
ｄを含ませることにより、記録膜の記録感度およびＣ／
Ｎ比が向上すると共に、記録マージンも広がり、成膜性
も向上する。

また、このような記録膜１２に含まれるＮの含有割合は
、記録膜中に含まれる全原子数に対して、０．１〜６０
原子％、好ましくは０．３〜５０原子％、特に好ましく
は０．５〜３０原子％の範囲にあることが好ましい。こ
のような範囲でＮを含ませることによって、記録膜１２
の非晶質安定性および耐酸化性を向上させることができ
るからである。

なお、記録膜１２中に含まれる各元素の含有量は、本発
明においては金属元素（ＴｅＳＰｄなど）についてはＩ
ＣＰ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ＮについてはＥＳＣＡ（Ｘ線光電子分光）に
よって測定される。

このような記録膜１２の膜厚は、１００人〜１μｍ好ま
しくは３００〜１５００人さらに好ましくは７００〜１
３００人程度である。

このような記録膜１２を、基板１１の表面に成膜するに
は、たとえば次のようにして行なうことができる。

まず、ＴｅとＰｄとの合金ターゲットもしくはＰｄチッ
プを並べたＴｅターゲットを用い、Ｎ２ガスとＡｒガス
との混合ガス中で、反応性スパッタリング法により、基
板１１上に、ＰｄおよびＮを含むＴｅ薄膜から成る記録
膜１２を成膜する。

ご−のような反応性スパッタリングに際して、Ｎ　ガス
とＡｒガスとの流量比（Ｎ２／（Ａｒ＋Ｎ２））を制御
することにより、記録膜１２中に含まれるＮの含有割合
を制御することができる。

Ｎ　ガスとＡｒガスとの流量比（Ｎ　２　／　（Ａ　ｒ
　＋Ｎ２））は１〜８０％、好ましくは１０〜４０％で
ある。このような流量比でスパッタリングを行うことに
より、非晶質安定性が良く、耐酸化性が向上した記録膜
１２を成膜性良く基板１１上に得ることができる。また
、スパッタリング法を用いることなく、ＴｅとＴｅ窒化
物およびＰｄの蒸気とをプラズマ状にして共蒸着法によ
り基板に記録膜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
記録膜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　ｓ　Ｎ、Ｐｄ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。

このようにして成膜された記録膜１２上には、保護ｓ１
３が形成される。保護膜１３は、記録膜１２への記録時
に熱の逃げを防ぎ、記録感度を高めるために、低熱伝導
率（好ましくは、１．ＯＷ／（至）・ｄｅｇ以下）の材
質で構成されることが望ましい。たとえば、保護膜１３
は、紫外線硬化樹脂等の有機材料や、ＴＩ　、Ａ１％Ｎ
ｌ　、Ｃｒ等の無機材料、あるいはこれらを組み合せた
材料で構成される。保護膜の膜厚は、５０人〜ｌｌｌ１
１１、好ましくは１００人〜０．１ｅ■である。

このような保護膜１３を記録膜１２の表面に形成するに
は、前述した記録膜１２の成膜方法と同様に、反応性ス
パッタリング法、気相成長法、プラズマ気相成長法、蒸
着法など、またはスピンコード法などの塗布によって行
なえばよい。

上記のような記録膜１２に情報を書込むには、記録すべ
き情報に応じて変ｍ（オン・オフ）されたレーザビーム
等のエネルギービームを、たとえば基板１１側から記録
膜１２に照射することにより、その照射部の記録膜１２
の組成を、非晶質から結晶質へと相変化させ、当該照射
部に対応して光学特性変化部を形成することにより行う
。光学特性変化部とそうでない部分（光学特性非変化部
）とでは、再生用レーザビームを照射した場合の反射率
Ｒが相違しており、この反射率Ｒの差を利用して情報の
書き込みおよび読み出しが可能となっている。

発明の効果このような本発明に係る光記録媒体およびその製造方法
によれば、Ｔｏを主成分とする記録膜にＮを含有させ、
この記録膜を基板と保護膜との間に積層させるようにし
ているので、記録膜の非晶質安定性および耐酸化性が向
上し、光記録媒体の長寿命化が図れる。しかも記録膜中
にＰｄを含有させるようにしているため、Ｎの含有量を
多くしても記録膜が割れ易くなることはなくなり、成膜
性が向上する。また、本発明によれば、情報再生時のＣ
／Ｎ比が向上すると共に、記録マージンも広がる等の優
れた効果を有する。

［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。

実施例１第１図に示す構造の光記録媒体１０において、基板１１
としてエチレン・テトラシクロドデセン共重合体（エチ
レン含量６０モル％、テトラシクロドデセン含量４０モ
ル％）からなる非晶質ポリオレフィン樹脂からなるディ
スク基板を用い、この基板上に、ＰｄチップをのせたＴ
ｅターゲ、ントの反応性スパッタ（（Ｎ　　／　（Ａｒ
　＋　Ｎ２　）　ｌ　−２０（流量％））により、Ｔ　
ｅ　　Ｎ　　Ｐ　ｄ　Ｉ層（Ｐｄニア原子％）を記録膜
１２として成膜した。

これらの値は、ＥＳＣ＾（Ｘ−線ホトエレクトロンスペ
クトラム）モデル５ｓｘ−ｔｏｏ　＜サーフエースサイ
エンス社製）で測定された値である。測定条件は、バックグランド圧：５Ｘ１０　　　ＴｏｒｒＸ−線スポ
ットサイズ：０．６ｍ−φ アディションインテグレーション：６回励起源：　Ａ　
ｆ）　Ｋ　　　　（１４８７ｅＶ）α　−ｒａｙであった。

さらに、保護層１３として、紫外線硬化樹脂をスピンコ
ード法により成膜して光記録媒体を作成した。

この光記録媒体のＣ／Ｎ比を、ディスク回転数９００ｒ
ｐｍ、評価位置が半径５０ＩＩＩ１１１記録周波数Ｉ　
ＭＨｚ　　ｄｕｔｙ＝　５０％の条件下でｎｌ定し、５
０ｄＢ以上のＣ／Ｎ比が得られることを確認した。

実施例２Ｎ　　／　（Ａ　ｒ　＋　Ｎ　２　）　＝　５０　（流
量％）と変化させた以外は、実施例１と同じ条件でスパ
ッタを行ない、成膜が可能であることを確認した。

【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断面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】１）基板と、この基板上に形成された記録膜と、この記
録膜上に形成された保護膜とを有し、前記記録膜にエネ
ルギービームを照射することにより、この記録膜におけ
る照射部に光学的特性の変化を生じさせて情報を記録す
るようにした光記録媒体であって、前記記録膜は、Ｔｅ、ＰｄおよびＮを含む薄膜であるこ
とを特徴とする光記録媒体。２）記録膜中に含まれるＰｄの含有量が、記録膜中に含
まれる全原子数に対して１〜８０原子％である請求項第
１項に記載の光記録媒体。３）記録膜中に含まれるＮの含有量が、記録膜中に含ま
れる全原子数に対して０．１〜６０原子％である請求項
第１項に記載の光記録媒体。４）基板と、この基板上に形成されたＴｅ、Ｐｄおよび
Ｎを含む記録膜と、この記録膜上に形成された保護膜と
を有し、前記記録膜にエネルギービームを照射すること
により、この記録膜における照射部に光学的特性の変化
を生じさせて情報を記録するようにした光記録媒体を製
造する方法であって、前記記録膜を基板上に成膜するに際して、ＡｒおよびＮ
＿２ガスの雰囲気下で反応性スパッタリングを行い、前記ＡｒおよびＮ＿２ガス中のＡｒとＮ＿２との流量比
｛（Ｎ＿２／（Ａｒ＋Ｎ＿２）｝を１〜８０％とするこ
とを特徴とする光記録媒体の製造方法。５）前記｛（Ｎ＿２／（Ａｒ＋Ｎ＿２）｝が１０〜４０
％である請求項第４項に記載の方法。