JPH0312839A - スパツタ成膜法およびそれに用いるスパツタ装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスパッタ成膜法およびスパッタ装置に関する。

［従来の技術〕 記録する情・報に応じてレーザービームを記録膜に照射
し、照射部分の記録膜を溶解除去して穴または凹部（以
下、これらをピットという）を形成することにより情報
を記録する光学的記録媒体の記録膜には、Ｔｅｓ　Ｓｅ
、　Ｂｉなとの低融点金属が用いられている。ここて、
レーザービームが照射されることにより発生した熱のた
めに上記記録膜は融点以上の、盆度まで加熱され、照射
された部分の記録膜が溶融除去されるので、照射部分以
外よりも反射率が低くなり、情報が記録される。

レーザービームを光学的記録媒体に照射し、その反射光
量の変化をディジタル信号に変換してピットを検出する
方法には、反射光量の振幅が最大になった時点を検出す
るピーク検出法（マーク間記録方法）と、反射光量の振
幅がゼロクロスする時点を検出するエツジ検出法（マー
ク長記録方法）とがある。

エツジ検出法によると、ピーク検出法によるよりも高密
度記録が可能であり、記録情報量を多く必要とするアナ
ログ記録媒体に適している。ところが、記録された情報
の再生信号と光学的記録媒体にある周期信号との時間ず
れが極めて小さいことが要求され、ピットを検出する方
法をピーク検出法からエツジ検出法に変えるとジッター
値が２倍以上になることがある。このようにジッター値
が悪化する原因は（１）ピットの輪郭が不均一であるか
、（２）記録膜が溶融したとき、記録膜の一部が除去さ
れずにピット内部に残留している（以下、ピット内部に
残留した記録膜のことを記録膜残渣という）ためである
ことが明らかになった。

この問題を解決するために、記録膜にＴｅとＳｅとの合
金を用いる二点（特開昭５２−６４９０５号公報、特開
昭５２−１５４６０４号公報なとを参照）　、Ａｓ５ｅ
ＴｅとＡｓｗＳｓとを積層した記録膜を用いること（特
開昭５７−１４６６９１号公報参照）などが提案されて
いる。

また、記録膜と基板との間にニトロセルロース層（特開
昭５７−５５５４４号公報参照）、ポリイミド樹脂層（
特開昭６２−１９２０４２号公報参照）、フロロカーボ
ン層（特開昭６２−１５４３４３号公報、特開昭６４−
７３４８号公報などを参照）なとの下引層を設けろこと
により記録特性を向上させる技術が知られている。

［発明か解決しようとする課題］ フロロカーボン下引層を上記の特開昭６２１５４３４３
号公報、特開昭６４−７３４８号公報などて示されたス
パッタリング法によって成膜オろと、フロロカーボン膜
における炭素原子に対するフッ素原子のモル比が小さい
ので、光学的記録媒体にあるピットのリム形状が不揃い
になるか、記録膜残渣が生じることがあった。このため
に光学的記録媒体の再生特性が劣っており、アナログ記
録には適さなかった。また耐高温高湿性ら十分てはなか
った。

ところで、スパッタリング法によってプラスチック成形
品などにフロロカーボンをコーティングすることがある
。この場合にも、フロロカーボン膜におけろ炭素原子に
対するフッ素原子のモル比が小さいと、フロロカーボン
膜の耐高温高湿性か低くなる問題かあった。

本発明の一つの目的は、耐高温高湿性に優れたフロロカ
ーボン膜が得られ、特に光学的記録媒体においては、ア
ナログ記録に適した、高い記録再生特性を実現できるフ
ロロカーボンのスパッタ成膜法を提供することにある。

本発明の他の１つの目的は上記のスパッタ成膜法に用い
るスパッタ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記の１つの目的は、基材上にフロロ
カーボンをスパッタ成膜するに際し、フロロカーボンの
ターゲットと基材との間に、Ｊ■Ｓ規格Ｇ　３５５５に
規定の線径０．３０−１．ｏｏｍｍ、　５−１０メツシ
ユのステンレス織金網を設置することを特徴とするスパ
ッタ成膜法を提供することによって達成される。本発明
における基材とは光学的記録媒体の基板などのプラスチ
ック成形品またはガラス成形品などが挙げられる。

第１図は本発明のスパッタ成膜法を用いて製造される光
学的記録媒体の一例の部分断面図である。

■は基板であり、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメ
タクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン樹脂
などのプラスチックまたはガラスからなり、ランド４お
よびグループ５を備えている。

基板の厚さは０．５〜２ｍｍである。基板゛１の上にフ
ロロカーボン膜２をポリテトラフロロエチレンのターゲ
ットなどを用いてスパッタ成膜し、連続して記録膜３を
フロロカーボン膜２上に形成する。

フロロカーボン膜はｃＦ、、Ｃ，Ｆ３などのパーフロロ
アルカン、ＣＦ３ＣＦＣＦ、などのパーフロロアルケン
、パーフロロヘキサン、パーフロロベンゼンなどからな
る。フロロカーボン膜にある炭素原子に対するフッ素原
子のモル比は１０〜２．０にあることが好ましく、１．
５〜２０にあることがより好ましい。該モル比が１．０
より小さくなると、ピット内に記録膜残渣が生じ易く、
リム形状が不揃いになり易い。

また該モル比が２．０より大きくなると、リム形状が良
好であるが、ピット径が大きくなりすぎて、適当な信号
コントラストを得ることができなくなる。また、フロロ
カーボン膜にある炭素原子に対する酸素原子のモル比は
０．２以下にあることが好ましい。該モル比が０２より
大きくなると、フロロカーボン膜の耐高温高湿性が著し
く低下する。

フロロカーボン膜の炭素原子に対するフッ素原子のモル
比が上記の範囲にあるためには、スパッタ成膜時に生成
するＣＦｎラジカルをできるだけ多くする必要がある。

これはＣＦｎラジカルが基板表面に付着すると、ＣＦ２
連鎖末端のＣＦ３構造が増加するためである。生成した
ＣＰｎラジカルが消失するのを防ぐためには、スパッタ
成膜時の残留酸素を減少させなければならない。また、
基板表面でフロロカーボン膜が成長するときに、側鎖が
生じるのを防ぐために、フロロカーボン膜がプラズマに
さらされないようにしなければならない。

成膜時にフロロカーボン膜がプラズマにさらされるのを
防ぐために、本発明のスパッタ成膜法においては、フロ
ロカーボンのターゲットと基板との間に、ＪＩＳ規格Ｇ
　３５５５に規定の線径０３０〜１．００ｍｍ、　５〜
１０メツンユのステンレス織金網（ステンレスメツシュ
）を設けている。線径が０．３０ｍｍより小さいか、５
メツンユより小さいと、網目が広すぎるために、フロロ
カーボン膜かプラズマにさらされるので好ましくない。

また線径が１．ｏｏｍｍより大きいか、１０メツシユよ
り大きいと、網目が狭すぎて、成膜時に目づまりを起こ
すので好ましくない。

上記のターゲットにポリテトラフロロエチレンターゲッ
トを用いると、ＣＦｎラジカルが多く生成されるので好
適である。

また、フロロカーボン膜を形成するときに、ターゲット
と基板との距離、印加パワー、Ａｒガス圧などのスパッ
タ条件を適切に選択する必要がある。

このフロロカーボン膜の膜厚は２０〜５００人であるこ
とが好ましく、５０〜２００人であることがより好まし
い。

フロロカーボン膜上に形成する記録膜はＴｅを含むアモ
ルファス合金薄膜であることが、熱伝導率、フロロカー
ボン膜との付着力の点で好ましい。ＴｅＳｅ合金膜にＰ
ｔ、　Ｐｂ、　Ｂｉ、　Ｓｂ、　Ａｓ、　Ｇｅなどを添
加すると記録特性、耐高温高湿性が向上するので好まし
く、特にｐｔが好ましい。

上記の記録膜上に、誘導体材料または高分子材料からな
る保護膜を設けてもよい。

なお、上記の炭素原子に対するフッ素原子または酸素原
子のモル比は軟Ｘ線励起光電子分光法（ＥＳＣＡ法）に
よって求められる。

上記のスパッタ成膜法は光学的記録媒体の製造工程にお
いてのみ用いられるものではなく、プラスチック成形品
またはガラス成形品にフロロカーボンをコーティングす
る場合に広く用いることができる。

本発明の他の一つの目的は、基材上にフロロカーボンを
成膜するために用いるスパッタ装置において、フロロカ
ーボンのターゲットと基材との間に、ＪＩＳ規格Ｇ３５
５５ニ規定の線径０，３０〜１．００ｍｍ。

５〜１０メツシユのステンレス織金網が設置されている
ことを特徴とするスパッタ装置を提供することによって
達成される。

第２図は本発明のスパッタ装置の概略構成図である。第
２図に示す６はロードロック室、７ａはロードロツタ室
を減圧するための真空ライン、８ａは支切弁、９は第１
のスパッタ室、７ｂは第１のスパッタ室を減圧するため
の真空ラインであり、第１のスパッタ室においてフロロ
カーボン膜を基板１６上に形成する。基板１６は回転ト
レー１１に取り付けられており、ステンレス織金網１２
およびツヤツタ−１３を介して、フロロカーボンのター
ゲット１４に対向して配置されている。ステンレス織金
網Ｉ２をターゲット１４と基板１６との間に配置するこ
とによって、フロロカーボンの成膜時に基板がプラズマ
にさらされないようにする。上記の第１のスパッタ室９
と支切弁８ｂによって区分された第２のスパッタ室１０
において、記録膜ターゲット１５を用いて上記のフロロ
カーボン膜上に記録膜を形成する。

７ｃは第２のスパッタ室を減圧するための真空ラインで
ある。ここで第１および第２のスパッタ室は常に真空下
にあり、フロロカーボン膜および記録膜を連続して形成
すれば、残留酸素の影響を小さくすることができる。な
お、上記のステンレス織金網はアースされている。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１ 射出成形したポリカーボネート基板を回転トレー１１に
取り付け、上記のスパッタ装置のロードロック室６に搬
入した。ロードロック室６において、真空度が５Ｘ　１
Ｏ−１ｌＴｏｒｒになるまで予備排気した後、ロードロ
ック室と同じ真空度にある第１のスパック室９へ回転ト
レーを送出した。第１のスパッタ室てはポリテトラフロ
ロエチレンからなるターゲットを用いて、Ａｒガス圧が
５Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒの条件てＲＦスパッタ法（成膜
型カニ１００Ｗ）によりフロロカーボン膜（膜厚：１０
０人）を形成した。成膜時には、ターゲットと基板との
間にＪＩＳ規格Ｇ３５５５に規定の線径０．５ｍｍ、　
５メツシユのステンレス織金網を設置した。上記のフロ
ロカーボン膜における、炭素原子に対するフッ素原子の
モル比は１６６、酸素原子のモル比は０．０３てあった
。フロロカーボン膜を形成した基板を５Ｘ　１Ｏ−ａＴ
ｏｒｒの真空度にある第２のスパッタ室へ搬入し、Ｔｅ
　−Ｓｅ　−ＰＬツタ−ットを用いて、Ａｒガス圧が５
Ｘ　１Ｏ−３Ｔｏｒｒの条件でＲＦスパッタ法（成膜電
力　１００Ｗ）により記録膜（膜厚：２５０人）を形成
した。

上記の方法により製造した光学的記録媒体にレンズ開口
数０．５５、波長８３０ｎｍのレーザビームによって、
周波数３．７ＭＨｚの信号を書込んた。この信号を再生
するとＣＮＲは５０ｄＢであった。この光学的記録媒体
に記録時の周波数を１〜５　Ｍ　ｆｌ　ｚの範囲で変え
て情報を記録し、周波数と記録ピットの長さとの関係を
第３図に示した。ここで周波数と記録パルス幅とは対応
するので、第３図から明らかなように、記録パルス幅と
記録ピットの長さとの関係は比例関係に近く、アナログ
記録に適している。

この光学的記録媒体に形成されたピットには、記録膜残
渣が生じず、リム形状も良好てあった。

また光学的記録媒体を７５℃、８５％ＲＨの条件に設定
した恒温恒湿槽中に５００時間放置したが、記録、再生
特性は変化しなかった。

実施例２ 記録膜をＴｅ　−５ｅ−Ｐｂ合金膜に変えた以外は実施
例１におけると同じ条件で光学的記録媒体を製造した。

この光学的記録媒体のフロロカーボン膜における、炭素
原子に対するフッ素原子のモル比は１５、酸素原子のモ
ル比は０．０５であった。

実施例３ フロロカーボンの成膜電力を２００Ｗに変えた以外は実
施例１におけると同じ条件で光学的記録媒体を製造した
。この光学的記録媒体のフロロカーボン膜における、炭
素原子に対するフッ素原子のモル比は２８０、酸素原子
のモル比は０．０３であった。

実施例４ フロロカーボンの成膜電力を５０Ｗに変えた以外は実施
例１におけると同じ条件で光学的記録媒体を製造した。

この光学的記録媒体のフロロカーボン膜における、炭素
原子に対するフッ素原子のモル比は１．０、酸素原子の
モル比は０１であった。

上記の実施例２〜４の光学的記録媒体に、実施例１にお
けると同じ条件で信号を書込んだ。ＣＮＲはそれぞれ５
０ｄＢ、　５１ｄＢ、　４８ｄＢであった。これら光学
的記録媒体に形成されたピットには、記録膜残渣が生じ
ず、リム形状も良好であった。また耐高温高湿性も良好
であった。

比較例１ フロロカーボンの成膜時にステンレス織金網を取り付け
ない以外は実施例１におけると同じ条件で光学的記録媒
体を製造した。この光学的記録媒体のフロロカーボン膜
における、炭素原子に対するフッ素原子のモル比は０９
０、酸素原子のモル比は０．９０であった。実施例１に
おけると同じ条件で書込んだ信号を再生すると、ＣＮＲ
は４５ｄＢであった。

この光学的記録媒体に記録時の周波数を変えて記録し、
周波数と記録されたピットの長さとの関係を第３図に示
す。第３図から明らかなように、周波数と記録されたピ
ットの長さとの関係は比例せず、アナログ記録に適して
いない。

この光学的記録媒体に形成されたピットには、記録膜残
渣が生じており、リム形状も不良であった。また光学的
記録媒体を７５℃、８５％ＲＨの条件に５００時間放置
すると、フロロカーボン膜における、炭素原子に対する
フッ素原子のモル比は０．７０に低下しており、記録、
再生特性が変化した。

比較例２ フロロカーボンの成膜電力を２００Ｗに変えた以外は比
較例１におけると同じ条件で光学的記録媒体を製造した
。この光学的記録媒体に実施例１におけると同じ条件で
書込んだ信号を再生すると、ＣＮＲは４４ｄＢであり、
記録、再生特性が低かった。

［発明の効果］ 本発明によれば、耐高温高湿性に優れたフロロカーボン
膜が得られ、特に光学的記録媒体においては、アナログ
記録に適した、高い記録再生特性を実現できるフロロカ
ーボンのスパッタ成膜法を提供することができる。また
上記のスパッタ成膜法に用いるスパッタ装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により製造した光学的記録媒体の一例を
示す部分断面図、第２図は本発明のスパッタ装置の概略
構成図、第３図は記録時の周波数と記録ピッ １６ ２ ４ トの長さとの関係を示す図である。 ・・・基　板、 ・・・フロロカーボン膜、 ・・・ステンレス織金網、 ・・・フロロカーボンターゲット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材上にフロロカーボンをスパッタ成膜するに際し
   、フロロカーボンのターゲットと基材との間に、ＪＩＳ
   規格Ｇ３５５５に規定の線径０．３０〜１．００ｍｍ、
   ５〜１０メッシュのステンレス織金網を設置することを
   特徴とするスパッタ成膜法。 ２、基材が光学的記録媒体の基板であることを特徴とす
   る請求項１記載のスパッタ成膜法。 ３、基材上にフロロカーボンを成膜するために用いるス
   パッタ装置において、フロロカーボンのターゲットと基
   材との間に、ＪＩＳ規格Ｇ３５５５に規定の線径０．３
   ０〜１．００ｍｍ、５〜１０メッシュのステンレス織金
   網が設置されていることを特徴とするスパッタ装置。