JPH0335443A

JPH0335443A - 情報記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0335443A
Application number: JP1169639A
Authority: JP
Inventors: Motonari Matsubara; 松原　基成; Hideki Okawa; 秀樹大川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-15

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、情報記録媒体及びその製造方法に関し、特に
、ピット形成型情報記録媒体において記録層の下層、に
下引き層を設けた情報記録媒体及びその製造方法に関す
る。

（従来の技術）従来、ピットを形成して情報を記録するタイプの情報記
録媒体として、基板上にＢｉ薄膜を形成したものが、Ｍ
ａｙｄａｎにより報告されている［Ｄ、Ｍａｙｄａｎ、
Ｂｅ１ｌ　５ｙｓｔ、　Ｔｃｃｈ、Ｊ、、５０．１７８
１（１９７１）：米国特許第３．７２０．７８４号公報
］。また、１９７７年には現在実用化されているＴｅ系
の記録層を有する情報記録媒体が、フィリップス（Ｐｈ
ｌｌｌｐｓ　）社により報告されている［　Ｒ，ＭｃＰ
ａｒｌａｎｅ　ｅｔａｌ、、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　
ｏｆ’　５ＰＩＥ、１２３．１０４（１９７７）］Ｔｅ
は、単独では、高温度雰囲気で容易に酸化する。ＴａＯ
２の発生は、ＴａＯ２が近赤外領域の光を全く吸収しな
いために、情報記録媒体の記録感度を減少させる。さら
に、ピット形成時にピット形成領域の周辺部分が酸化し
て、この部分にＴ　ｅ　Ｏ２が生じると、ピット形成領
域の周辺部分の光の反射率が低下し、ピット形成領域が
不明確になり記録情報の再生侍において不都合になる。

このように、ピット形成型の記録媒体の記録層の材料は
、記録感度を損わない範囲で耐酸化性を有することが望
まれている。

そこで、ＴｅとＳｅの合金薄膜を記録層に使用して記録
層の耐酸化性を向上させることが、寺尾等によって報告
されている［Ｍ、Ｔｅｒａｏ　ｅｔａｌ、、Ｊ、Ａｐｐ
ｌ、Ｐｈｙｓ、、５０．６８８１（１９７９）　］　、
　しかし、Ｔｅ−５ｅ合金薄膜は、クラックが発生し易
いため、実際にはｐｂを加えて、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ合金
薄膜にして使用している。このように、記録層の材料に
Ｔｅ系の合金が使用されている。

一方、金属ＴｅをＣＨ４ガスを含む雰囲気中でスパッタ
リングすることにより、Ｔｅ−Ｃとよばれる耐酸化性に
優れる記録層を形成することができることが、真下等に
よって報告されている［Ｍ、Ｍａｓｈｌｔａ　ａｎｄ　
Ｎ、Ｙａｓｕｄａ、Ｐｒｏｅｅｅｄｌｎｇｓ　ｏｒＳＰ
Ｉビ、３２９，１９０（１９８２）　；米国特許第４．
４３３，３４０号公報］。また、ＣＳ２ガスを用いてプ
ラズマ重合を行いながら７６を蒸着することにより耐酸
化性の優れたＣＳ２　　Ｔｅ薄膜が得られることが開示
されている［Ｙ、Ａｓａｎｏ　ａｔ　ａｌ、、；米国特
許第４．３７３．００４号公報；Ｊ、Ｊ、Ａ、Ｐ、、２
２．４８０（１９８３）　；特公昭第５８−１７０３８
号公報］。

しかしながら、これらの記録層を持つ記録媒体は、情報
記録を行う際にレーザー光の反射が充分でなく記録感度
が悪いものであった。特開昭５９−９０２４１３号公報
では、記録層の下にフルオロカーボンからなる下引き層
を設けて記録感度を向上させた情報記録媒体が開示され
ている。さらに、特開昭６２−１５４３４３号公報では
、下引き層中のフッ素と炭素の比率を特定することによ
って、よりいっそう記録感度が向上することを開示して
いる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、これらの情報記録媒体の記録感度は、情報転送
速度の増大及び情報記録容量の増大に伴う、ディスクの
高速回転での情報記録において充分でない。したがって
、より高い記録感度を有する情報記録媒体への開発が望
まれている。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、優れ
た記録感度を有する情報記録媒体及びこのような記録媒
体を容易に製造することができる情報記録媒体及びその
製造方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明は、基板と、ピットが形成されることにより情報
が記録される記録層と、基板と記録層との間に設けられ
、原料ガスをフルオロカーボンとするプラズマ重合によ
って形成された下引き層とを具備する情報記録媒体であ
って、前記記録層はＡｇ、Ｔｅ、Ｃ１及びＨを含有し、
Ａｇ及びＴｅの含有量は、これらの比をＡｇ、Ｔｅ１（
、。−。

なる式で表した場合に、原子％で表示されたＸが２≦ｘ
≦５５の範囲内であることを特徴とする。

また、本発明は、基板上に原料ガスをフルオロカーボン
とするプラズマ’ｆｆｌにより下引き層を設ける工程と
、Ａ「ガスと炭化水素ガスとの混合ガスを、全流量に占
める炭化水素ガスの流量割合が５ないし５０％になるよ
うにして導入し、この混合ガスのガス圧が０　、　　Ｉ
　Ｔｏｒｒ以ドの条件下で反応性スパッタリングにより
前記下引き層上に、Ａｇ１Ｔ　ｅ　ＳＣｓ及びＨを含有
し、Ａｇ及びＴｅの含有量は、これらの比をＡ　ｇ　＊
　Ｔ　ｅ　１００−＊なる式で表した場合に、原子％で
表示されたＸが２Ｓｘ≦５５の範囲内である記録層を形
成する工程とを具備することを特徴とする。

（作　用）本発明の情報記録媒体によれば、得られた記録層がＡｇ
、Ｔｅ、Ｃ，及びＨを含有し、該ＡｇとＴｅの含有量の
比が、ＡｇｘＴｅ＋ｏｏ□なる式でＸが２≦ｘ≦５５原
子％の範囲のものである。

この範囲のＡｇとＴｅの含有量比を有する合金は、Ａｇ
とＴｅの合金系において融点が低い。このため、光ビー
ムによる記録感度が向上する。これによって、情報記録
ビット形成に要する光ビームのエネルギーの閾値パワー
を減少させても充分に情報記録をすることができる。

また、本発明の情報記録媒体の製造方法によれば、Ａｇ
及びＴｅを含Ｈするピット形成型の記録層をＡｒガスと
炭化水素ガスからなる混合ガスの存ｒＥ下において、混
合ガスの全流量中の炭化水素ガスの流量の割合が５ない
し５０％である条件下における反応性スパッタリングに
よって設けている。これによって、安定した記録感度を
示す記録膜を容易に得ることができる。さらに、下引き
層を形成する際に、フルオロカーボンガス圧が０．０１
ないし０　、　　Ｉ　Ｔｏｒｒ、フルオロカーボンガス
流量が１ｍ３当り２０ないし４００　ｃｃ／分、電極電
流密度が０．５ないし２．０１Ａ／ｃ−の条件下におい
て行うことにより、下引き層を形成する際の成膜速度を
上げることができる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例について具体的に
説明する。

第１図は、本発明にかかる情報記録媒体の断面図である
。情報記録媒体は、基板１と、基板１上にプラズマ重合
により形成された下引き層２と、下引き層２上に反応性
スパッタリングにより形成された記録層３とからなって
いる。

この基板１は、経時変化が比較的少ないポリカーボネー
ト樹脂、ガラス等の材料からなるものである。また、情
報記録媒体のいずれの側から光ビームを照射しても情報
の記録が行われるように基板１は透明体であることが好
ましい。

下引き層２は、原料ガスをフルオロカーボンとしたプラ
ズマ重合により得られたものである。フルオロカーボン
としてはＣａ　Ｆａ等が好ましい。

この下引き層の厚みは、１００ないし１０００人の範囲
内であることが好ましい。これは、第２図に示すように
下引き層２の厚みが１００入未満であると、記録感度が
悪いため、情報記録ビット形成に要する光ビームのエネ
ルギーの閾値パワーが大きくなり、下引き層２の厚みが
１０００大を超えるとプラズマ重合膜の成膜効率が悪く
なるためである。さらに、下引き層２の厚みを選ぶこと
によって、情報記録媒体の反射率を増加させることがで
き、その結果、情報の読み出し時にノイズに影響されな
い再生光を発生する情報記録媒体を得ることができる。

記録層３を構成する金属は、比較的低温で容易に溶融で
きるものがよい。このようなものとして、Ｔｅ５ＳｅＳ
Ｂｉ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ。

Ｐｂ１又はこれらの２種以上の合金が挙げられる。

ここで、記録層３は、Ａｒガスと炭化水素ガスの混合ガ
スの存７Ｅ下でＡｇとＴｅの合金を反応性スパッタリン
グにより被着したものである。ＡｇとＴｅの合金の組成
比は、Ａｇ　＊　Ｔ　ｅ　１゜。−８なる式でＸが２≦
ｘ≦５５原子％の範囲のものであることが好ましい。こ
れは、Ａｇの組成比が２原子％未満であると、反応性ス
パッタリングによって得られた記録層が高温で酸化しや
すくなり、５５原子％を超えると合金の融点が高くなり
記録感度が悪くなるためである。第３図は、本発明の範
囲の組成比を有するＡｇとＴｅの合金の示差熱走査カロ
リーメーター（ＤＳＣ）による特性曲線である。

第３図に示すように、この合金は、３５０℃近傍で吸熱
のピークがあり、この温度付近から融解を開始する。ま
た、第４図は、ＡｇとＴｅの状態図である。第４図から
、Ａ　ｇ　ＢＴ　ｅ　６７の組成近傍に共晶点を持ち、
合金の融点として極小値（約３５０℃）を持つことが分
る。したがって、この範囲（４５≦Ｔｅ原子％≦９８、
図中ａ−ｂ間）の組成比の合金が記録感度の良いものと
して適している。記録層３として使用する場合、これら
の合金は、非晶質であることが望ましい。

さらに、記録層３の記録感度を安定化させるために、記
録層３上にオーバーコート層を設けてもよい。

このような情報記録媒体に情報を記録するためには、記
録層３に光ビームを照射する。このとき記録層３の光照
射部分にエネルギーが照射され、その部分が発熱して溶
融又は蒸発する。これにより、光ビーム照射部分にビッ
トが形成され、情報が記録されたことにムる。また、記
録した情報の再生は、記録層３に記録時よりも出力が小
さい光ビームを照射し、ビット部とビットが形成されて
いない部分との間の光学的特性の差、例えば、反射率の
差を検出することによってなされる。

次に、本発明にかかる情報記録媒体の製造方法について
説明する。

まず、Ｃａ　Ｆｓ等のようなフルオロカーボンガスを使
用してプラズマ重合により基板ｌ上に下引き層２を設け
る。次に、ターゲットにＡｇとＴｅの合金を使用し、Ａ
「ガスと炭化水素ガスからなる混合ガスを導入して反応
性スパッタリングにより下引き層２上に記録層３を形成
する。なお、プラズマ重合及び反応性スパッタリングは
、一般に使用されている方法で行う。すなわち、プラズ
マ重合は、真空チャアノ５−と、そのチャンバー内にガ
スを導入するガス導入口と、プラズマを発生させる高周
波電源とからなるプラズマ重合装置内で行われる。この
ような装置において、真空チャンバー内に基板を設置し
て、そのチャンバー内にフルオロカーボンガスを導入し
て、そのガスをチャンバー内で高周波よってプラズマに
して行う。また、反応性スパッタリングは、真空チャン
バーと、そのチャンバー内にガスを導入するガス導入口
と、チャンバー内に設置するターゲットに電力を与える
電源からなるスパッタリング装置内で行う。このような
装置において、スパッタリングは、チャンバー内のター
ゲットと対向するようにして基板を設置し、そのチャン
バー内に所定流量に調節されたＡｒガス及び炭化水素ガ
スの混合ガスを導入し、ターゲットに電力を与えて行う
。

ここで、下引き層２を形成する際に、フルオロカーボン
ガス圧を０，０１ないし０　、　　Ｉ　Ｔｏｒｒ、フル
オロカーボンガス流量を１ｍ’当り２０ないし４００　
ｃｃ／分、電極電流密度を０．５ないし２、　０ｍＡ／
ｃｊの条件下において行うことが好ましい。

第５図は、下引き層の成膜速度とフルオロカーボンガス
圧との関係を示したものである。ｍ５図に示すように、
フルオロカーボンガス圧が０．０３Ｔｏｒｒ付近で成膜
速度が極大となる。また、フルオロカーボンガス圧が０
．０１Ｔｏｒｒ未満であると放電が生じないためにプラ
ズマ重合を行うことができず、０．　　１Ｔｏｒｒを超
えるとアブレーション（ａｂｌａｔｉｏｎ）効果が著し
くなり、成膜速度が低下して、得られる下引き層の表面
が粗くなる。

第６図は、下引き層の成膜速度とフルオロカーボンガス
流量との関係を示したものである。第６図に示すように
、フルオロカーボンガス流量が１ｍ′当り２０ないし４
００　ｃｃ／分の範囲で成膜速度が大きいことが分る。

フルオロカーボンガス流量が１　ｍ　′当り２０　ｃｃ
／分未満であると反応容器内にプラズマ重合生成物が過
度に滞留して成膜速度が低下し、１　ｍ　１当り４００
　ｃｃ／分を超えるとアブレーション（ａｂｌａｔｌｏ
ｎ）効果が著しくなり、成膜速度が低下して、得られる
下引き層の表面が粗くなる。

第７図は、下引き層の成膜速度と電極電流密度との関係
を示したものである。第７図に示すように、電極電流密
度は０．５ないし２．　０ＩＩＡ／ｃｇｆの範囲で成膜
速度と比例関係にあることが分る。電極電流密度が０．
　５ｍＡ／ｃｊ未満であると放電が生じないためにプラ
ズマ重合を行うことができず、２．０１＾／　ｃｊを超
えるとプラズマ重合生成物の分解反応が生成反応より激
しくなり、成膜速度が低下する。

次に、下引き層２上に反応性スパッタリングにより記録
層３を形成する。記録層３を形成する際に、Ａｒガスと
炭化水素ガスからなる混合ガスの全流量中の炭化水素ガ
スの流量の割合が５ないし５０％にすることが好ましい
。また、混合ガスのガス圧を０　、　　Ｉ　Ｔｏｒｒ以
下にすることで良好にスパッタリングを行うことができ
る。

第８図は、記録層３の成膜速度と反応性スパッタリング
における混合ガス全流量中の炭化水素ガス流量の割合と
の関係を示したものである。第８図に示すように、混合
ガス流量中の炭化水素ガス流量の割合が小さいほど記録
層の成膜速度が大きいことが分る。混合ガス流量中の炭
化水素ガス流量の割合が５％未満であると得られた記録
層が経時変化に対して弱く、５０％を超えるとＡｒ流量
の減少により成膜速度が低下し、さらに炭化物等による
チャンバー内の汚れが著しく、製造性の低下を招く。

試験例次に、この実施例にかかる情報記録媒体を実際に製造し
て特性を評価した試験例について説明する。

直径１３０ｍｍ、厚さ１．２關、トラックピッチ１．６
μｍであるプリグループ付ポリカーボネート基板をプラ
ズマ重合装置の重合容器内に設置した。原料ガスとして
Ｃ４Ｆ８ガスを使用し、Ｃ４Ｆ８ガス圧が０．　０５Ｔ
ｏｒｒ、　Ｃ４Ｆｉｌガス流量が１ｍ’当り１６０　ｃ
ｃ／分、電極電流密度が約１、　０ｍＡ／ｃｄの条件下
で基板をプラズマ重合に供して厚さ１０００入で下引き
層を設けた。次に、下引き層を設けた基板を反応性スパ
ッタリング装置の反応容器内に設置した。ターゲットに
Ａ　ｇ　１）Ｔｅ６ｔの組成の合金を用い、Ａｒガスと
炭化水素ガスの混合ガスの全混合ガス流量中の炭化水素
ガスの流量の割合が４０％、混合ガス圧が５×１０　　
’Ｔｏｒｒ、容器内に与える電力密度がＩ　Ｗ　／　ｃ
Ｊの条件下で、下引き層を設けた基板を反応性スパッタ
リングに供して厚さ３００Åで記録層を設けて情報記録
媒体を得た。

得られた情報記録媒体に情報を記録するために情報記録
媒体を１８００ｒｐ−で回転させた。レーザ波長が０．
８３μｍである半導体レーザから発生したレーザ光を開
口数が０．５５であるレンズで集光して、その集光した
レーザ光を情報記録媒体に記録層と反対側から照１・１
シて情報記録を行った。

情報記録された記録媒体を情報再生して、その時の記録
再生信号のキャリアー・ノイズ比を測定した。

第９図は、記録再生信号のキャリアー・ノイズ比と記録
エネルギー閾値ビームパワーの関係を示したものである
。図中、特性曲線Ａは本発明にかかる情報記録媒体のも
ので、特性曲線Ｂは従来の情報記録媒体のものである。

一般に、記録再生信号のキャリアー・ノイズ比が４０ｄ
Ｂあればピット形成として充分であることが確認されて
いるので、記録再生信号のキャリアー・ノイズ比が４０
ｄＢに達する時の記録エネルギー閾値ビームパワーを評
価した。第９図から分るように、本発明にかかる情報記
録媒体は、記録再生信号のキャリアー・ノイズ共が４０
ｄＢに達する時の記録エネルギー閾値ビームパワーが従
来のものよりも工ないし１．５■Ｖ程小さく記録感度が
優れていた。

［発明の効果］以上説明した如く、本発明によれば、優れた記録感度を
有する情報記録媒体を容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる情報記録媒体の断面図、第２図
は記録用光ビームエネルギー閾値ノくワ一と下引き層厚
の関係を示すグラフ図、第３図は本発明にかかる情報記
録媒体の記録層に用いられるＡｇとＴｅの合金のＤＳＣ
曲線を示すグラフ図、第４図はＡｇとＴｅの合金の状態
図、第５図は下引き層成膜速度とフルオロカーボンガス
圧の関係を示すグラフ図、第６図は下引き層成膜速度と
フルオロカーボンガス流量の関係を示すグラフ図、第７
図は下引き層成膜速度と電極電流密度の関係を示すグラ
フ図、第８図は記録層成膜速度と混合ガス流量中の炭化
水素ガス流量比を示すグラフ図、第９図はキャリアー・
ノイズ比と記録用光ビームパワーの関係を示すグラフ図
である。１・・・基板、２・・・下引き層、３・・・記録層。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板と、ピットが形成されることにより情報が記
録される記録層と、基板と記録層との間に設けられ、原
料ガスをフルオロカーボンとするプラズマ重合によって
形成された下引き層とを具備する情報記録媒体であって
、前記記録層はＡｇ、Ｔｅ、Ｃ、及びＨを含有し、Ａｇ
及びＴｅの含有量は、これらの比をＡｇｘＴｅ＿１＿０
＿０＿−＿ｘなる式で表した場合に、原子％で表示され
たｘが２≦ｘ≦５５の範囲内であることを特徴とする情
報記録媒体。
（２）基板上に原料ガスをフルオロカーボンとするプラ
ズマ重合により下引き層を設ける工程と、Ａｒガスと炭
化水素ガスとの混合ガスを、全流量に占める炭化水素ガ
スの流量割合が５ないし５０％になるようにして導入し
、この混合ガスのガス圧が０．１Ｔｏｒｒ以下の条件下
で反応性スパッタリングにより前記下引き層上に、Ａｇ
、Ｔｅ、Ｃ、及びＨを含有し、Ａｇ及びＴｅの含有量は
、これらの比をＡｇｘＴｅ＿１＿０＿０＿−＿ｘなる式
で表した場合に、原子％で表示されたｘが２≦ｘ≦５５
の範囲内である記録層を形成する工程とを具備すること
を特徴とする情報記録媒体の製造方法。