JPH0792934B2 - 光デイスクおよびその製造方法 - Google Patents
光デイスクおよびその製造方法Info
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- JPH0792934B2 JPH0792934B2 JP61133381A JP13338186A JPH0792934B2 JP H0792934 B2 JPH0792934 B2 JP H0792934B2 JP 61133381 A JP61133381 A JP 61133381A JP 13338186 A JP13338186 A JP 13338186A JP H0792934 B2 JPH0792934 B2 JP H0792934B2
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- film
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はレーザ光線等を用いて情報信号を高密度かつ高
速に光学的に記録再生する光ディスクに関するものであ
る。
速に光学的に記録再生する光ディスクに関するものであ
る。
従来の技術 レーザ光線を利用して高密度な情報の記録再生を行なう
技術は既に公知であり、現在では情報の記録再生に加え
消去・書き換え可能な、いわゆる書き換え可能型光ディ
スクの研究開発の事例が報告されつつある。この書き換
え可能型光ディスクは記録再生・書き換えのメカニズム
の違いにより主に２種類に分けられる。すなわち、記録
薄膜からの反射率が結晶状態と非晶質状態で異なること
を利用して情報を記録再生する、いわゆる相変化型光デ
ィスクと、記録薄膜として強磁性物質を採用し、その磁
化の方向の違いにより反射光の偏光面の回転方向が変る
という磁気力−効果を利用して情報を記録再生する、い
わゆる光磁気ディスクである。
技術は既に公知であり、現在では情報の記録再生に加え
消去・書き換え可能な、いわゆる書き換え可能型光ディ
スクの研究開発の事例が報告されつつある。この書き換
え可能型光ディスクは記録再生・書き換えのメカニズム
の違いにより主に２種類に分けられる。すなわち、記録
薄膜からの反射率が結晶状態と非晶質状態で異なること
を利用して情報を記録再生する、いわゆる相変化型光デ
ィスクと、記録薄膜として強磁性物質を採用し、その磁
化の方向の違いにより反射光の偏光面の回転方向が変る
という磁気力−効果を利用して情報を記録再生する、い
わゆる光磁気ディスクである。
ディスク構造としては相変化型ディスク，光磁気ディス
ク共に信号記録用の案内溝を有するガラス基板上あるい
は樹脂基板上に記録薄膜を設置した構造になっている
が、一般的には記録薄膜の上下には酸化物，窒化物等の
保護膜が形成してある（例えば特開昭60−257291号公
報，特開昭61−5450号公報）。この保護膜の役割は記録
薄膜が酸化等により劣化するのを防ぎ、かつ、信号の記
録時と消去時に記録薄膜が高温に達することによる樹脂
製案内溝の熱劣化を防ぐものである。
ク共に信号記録用の案内溝を有するガラス基板上あるい
は樹脂基板上に記録薄膜を設置した構造になっている
が、一般的には記録薄膜の上下には酸化物，窒化物等の
保護膜が形成してある（例えば特開昭60−257291号公
報，特開昭61−5450号公報）。この保護膜の役割は記録
薄膜が酸化等により劣化するのを防ぎ、かつ、信号の記
録時と消去時に記録薄膜が高温に達することによる樹脂
製案内溝の熱劣化を防ぐものである。
しかし一般的に記録薄膜、特に光磁気用記録薄膜は酸化
されやすいために保護膜だけえでは不充分であり、その
ため記録薄膜中にAl,Ti,Cr等の添加物を加えて長寿命化
を図ることも提案されている（例えば日本応用磁気学会
誌Vol.9 No.2 1985,P93〜P96）。
されやすいために保護膜だけえでは不充分であり、その
ため記録薄膜中にAl,Ti,Cr等の添加物を加えて長寿命化
を図ることも提案されている（例えば日本応用磁気学会
誌Vol.9 No.2 1985,P93〜P96）。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、書き換え可能型光ディスクにおける記録
薄膜は、一般的に酸化されやすく、そのため保護膜が設
置してあるが、その保護効果は充分なものではなかっ
た。特に高湿度下における酸化による劣化は激しく、記
録信号品質の劣化や記録・消去時のレーザパワー変動等
を起こし、光ディスク実用化への大きな問題点となって
いた。
薄膜は、一般的に酸化されやすく、そのため保護膜が設
置してあるが、その保護効果は充分なものではなかっ
た。特に高湿度下における酸化による劣化は激しく、記
録信号品質の劣化や記録・消去時のレーザパワー変動等
を起こし、光ディスク実用化への大きな問題点となって
いた。
また、光磁気ディスク用記録薄膜の長寿命化を図るため
に記録薄膜中にAl,Ti,Cr等の添加物を加えることが提案
されているが、これは記録薄膜の磁気特性の低化、例え
ば磁気力−回転角の減少や保磁力の変動を招き、かつ構
成元素が増えることにより、記録薄膜形成時における組
成制御が困難となるという問題点を有していた。
に記録薄膜中にAl,Ti,Cr等の添加物を加えることが提案
されているが、これは記録薄膜の磁気特性の低化、例え
ば磁気力−回転角の減少や保磁力の変動を招き、かつ構
成元素が増えることにより、記録薄膜形成時における組
成制御が困難となるという問題点を有していた。
本発明は上記した問題点に鑑み、耐湿性，耐酸化性に優
れた光ディスクを提供することを目的とする。
れた光ディスクを提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明による光ディスクは前記目的を達成するために、
基板上に両側を保護膜で被われた記録薄膜を有し、前記
保護膜は少なくともSiO2,Si3N4,AlNのいずれか一つを母
材料として少なくともAl,Mg,Crのいずれか一つの金属元
素が添加されており、かつ前記金属元素の添加濃度が前
記記録薄膜に近いほど連続的に増加する構成となってお
り、また前記保護膜の形成方法としては、Arガスと反応
性ガスとの混合ガス雰囲気で行なわれる反応性スパッタ
法で成膜され、かつ前記反応性ガスの濃度を連続的に変
化させて、前記記録薄膜に近いほど前記濃度を低めて成
膜することを特徴とするものである。
基板上に両側を保護膜で被われた記録薄膜を有し、前記
保護膜は少なくともSiO2,Si3N4,AlNのいずれか一つを母
材料として少なくともAl,Mg,Crのいずれか一つの金属元
素が添加されており、かつ前記金属元素の添加濃度が前
記記録薄膜に近いほど連続的に増加する構成となってお
り、また前記保護膜の形成方法としては、Arガスと反応
性ガスとの混合ガス雰囲気で行なわれる反応性スパッタ
法で成膜され、かつ前記反応性ガスの濃度を連続的に変
化させて、前記記録薄膜に近いほど前記濃度を低めて成
膜することを特徴とするものである。
作用 本発明は上記した構成により、光ディスクの記録消去特
性や記録信号品質を低下させることなく記録薄膜の長寿
命化が図れる。
性や記録信号品質を低下させることなく記録薄膜の長寿
命化が図れる。
この記録薄膜の長寿命化の原因としては、記録薄膜に近
い方に多量の添加された金属元素が侵入酸素により酸化
される、すなわち侵入酸素を捕獲し、かつ記録薄膜から
離れた金属元素がほとんど添加されていないかあるいは
全く添加されていない保護膜部分が、金属元素が多量に
添加された保護膜部分が水により急激に劣化することを
防いでいるためと考えられる。
い方に多量の添加された金属元素が侵入酸素により酸化
される、すなわち侵入酸素を捕獲し、かつ記録薄膜から
離れた金属元素がほとんど添加されていないかあるいは
全く添加されていない保護膜部分が、金属元素が多量に
添加された保護膜部分が水により急激に劣化することを
防いでいるためと考えられる。
また保護膜の形成方法としては、保護膜形成中に雰囲気
の成分もしくは濃度を連続的に変化させるという方法を
用いることにより、保護膜中の組成分布を精度よく制御
しながら形成することができる。これは保護膜形成時に
雰囲気成分が膜中に取り込まれたり、あるいは膜構成元
素が雰囲気成分と反応しながら保護膜を形成していくた
めに、保護膜形成時に雰囲気を変えるだけで膜組成を変
えることができるためである。
の成分もしくは濃度を連続的に変化させるという方法を
用いることにより、保護膜中の組成分布を精度よく制御
しながら形成することができる。これは保護膜形成時に
雰囲気成分が膜中に取り込まれたり、あるいは膜構成元
素が雰囲気成分と反応しながら保護膜を形成していくた
めに、保護膜形成時に雰囲気を変えるだけで膜組成を変
えることができるためである。
また、保護膜中において添加金属濃度を急激に変化させ
ることなく徐々に変化させているため、組成の違いによ
り発生する内部応力が一部に集中せずに緩和されるた
め、クラックの発生も防ぐことができると考えられる。
ることなく徐々に変化させているため、組成の違いによ
り発生する内部応力が一部に集中せずに緩和されるた
め、クラックの発生も防ぐことができると考えられる。
実施例 以下本発明の一実施例の光ディスクおよびその製造方法
について、図面を参照しながら説明する。第１図は本発
明による光ディスクの基本的な構成を示す一実施例の断
面図である。
について、図面を参照しながら説明する。第１図は本発
明による光ディスクの基本的な構成を示す一実施例の断
面図である。
第１図において、１は基板であって、ポリメチルメタア
クリレート，塩化ビニル，ポリカーボネート等の樹脂や
ガラスが用いられ、一般的にはその表面に信号記録用の
案内溝が形成してある。２は記録薄膜であり、相変化型
光ディスクの場合にはカルコゲナイド化合物薄膜等が用
いられ、また光磁気ディスクの場合には強磁性薄膜が用
いられる。3,4は保護膜であるが、本発明はこの保護膜
に特徴がある。すなわち、保護膜3,4は保護膜中に金属
元素を添加してあるため外部から侵入してくる酸素をそ
の添加元素が自ら酸化されることにより捕捉し記録薄膜
の酸化を防ぐものである。しかし金属元素を添加した保
護膜は多量の水に接すると自らが劣化してしまう場合が
あるために、保護膜中の添加金属元素は濃度勾配を有し
ており、記録薄膜２に近い部分は濃度が高く、遠い部分
は濃度が低くなっていて（添加金属元素を含まない場合
も含む）、濃度の高い部分が濃度の低い部分を水より保
護する構造となっている。
クリレート，塩化ビニル，ポリカーボネート等の樹脂や
ガラスが用いられ、一般的にはその表面に信号記録用の
案内溝が形成してある。２は記録薄膜であり、相変化型
光ディスクの場合にはカルコゲナイド化合物薄膜等が用
いられ、また光磁気ディスクの場合には強磁性薄膜が用
いられる。3,4は保護膜であるが、本発明はこの保護膜
に特徴がある。すなわち、保護膜3,4は保護膜中に金属
元素を添加してあるため外部から侵入してくる酸素をそ
の添加元素が自ら酸化されることにより捕捉し記録薄膜
の酸化を防ぐものである。しかし金属元素を添加した保
護膜は多量の水に接すると自らが劣化してしまう場合が
あるために、保護膜中の添加金属元素は濃度勾配を有し
ており、記録薄膜２に近い部分は濃度が高く、遠い部分
は濃度が低くなっていて（添加金属元素を含まない場合
も含む）、濃度の高い部分が濃度の低い部分を水より保
護する構造となっている。
なお、ここでいう添加金属元素とは当然のことながら外
部から侵入してくる酸素を捕捉できる能力のあるもの、
すなわち、完全な酸化物や窒化物等の化合物を形成して
いない、いわゆる金属結合状態を残している金属元素を
意味している。
部から侵入してくる酸素を捕捉できる能力のあるもの、
すなわち、完全な酸化物や窒化物等の化合物を形成して
いない、いわゆる金属結合状態を残している金属元素を
意味している。
保護膜3,4の母材料としては、金属または半金属の酸化
物，窒化物，硫化物，弗化物，炭化物が使用可能である
が、レーザ光の透過率が大きいこと、薄膜の形成が容易
であること、耐熱耐湿性に優れていること等を考慮した
場合、特にSiO,SiO2,Al2O3,Nb2O5,ZrO2,TiO2,MgO,Si
3N4,AlN,ZnS,MgF2,SiCが適する。また保護膜3,4に添加
する金属元素としては侵入してきた酸素と結合して酸化
物を形成するものであればよいが、保護膜のレーザ光の
透過率をあまり低下させないこと、添加元素が酸化され
るときに保護膜を破壊しないこと、記録薄膜の記録消去
特性を変化させないこと等を考慮した場合、特にAl,Ti,
Mg,Zn,Crが適する。
物，窒化物，硫化物，弗化物，炭化物が使用可能である
が、レーザ光の透過率が大きいこと、薄膜の形成が容易
であること、耐熱耐湿性に優れていること等を考慮した
場合、特にSiO,SiO2,Al2O3,Nb2O5,ZrO2,TiO2,MgO,Si
3N4,AlN,ZnS,MgF2,SiCが適する。また保護膜3,4に添加
する金属元素としては侵入してきた酸素と結合して酸化
物を形成するものであればよいが、保護膜のレーザ光の
透過率をあまり低下させないこと、添加元素が酸化され
るときに保護膜を破壊しないこと、記録薄膜の記録消去
特性を変化させないこと等を考慮した場合、特にAl,Ti,
Mg,Zn,Crが適する。
次に製造方法について説明するが、前述のように本発明
による光ディスクは保護膜に特徴があるので、保護膜の
形成方法について述べる。
による光ディスクは保護膜に特徴があるので、保護膜の
形成方法について述べる。
保護膜中に金属元素の濃度を変えながら添加していく方
法としては、例えば二元蒸着法により一方のソースから
母材料を蒸発させ、他方のソースから添加金属元素を蒸
発させる方法等があるが、基板と保護膜の接着強度が大
きいこと、膜が緻密であること、ピンホール等の欠陥が
少ないこと、基板温度をあまり上昇させないこと等を考
慮するとき、反応性スパッタが最適である。
法としては、例えば二元蒸着法により一方のソースから
母材料を蒸発させ、他方のソースから添加金属元素を蒸
発させる方法等があるが、基板と保護膜の接着強度が大
きいこと、膜が緻密であること、ピンホール等の欠陥が
少ないこと、基板温度をあまり上昇させないこと等を考
慮するとき、反応性スパッタが最適である。
すなわち保護膜形成時に同じターゲットを用いながらス
パッタ雰囲気の成分もしくは濃度を変化させて、スパッ
タされた元素と雰囲気の反応する割合を変えることによ
り、基板上に形成される膜中の金属添加物の量を徐々に
変化させる方法である。
パッタ雰囲気の成分もしくは濃度を変化させて、スパッ
タされた元素と雰囲気の反応する割合を変えることによ
り、基板上に形成される膜中の金属添加物の量を徐々に
変化させる方法である。
次に本発明をさらに具体的な実施例により説明する。本
発明による光ディスクは特に保護膜に特徴があるもので
あり、したがってその製造方法と保護効果について具体
的な実施例を用いて説明する。
発明による光ディスクは特に保護膜に特徴があるもので
あり、したがってその製造方法と保護効果について具体
的な実施例を用いて説明する。
第２図は本発明による光ディスクの保護膜の保護効果検
討用の試験片の断面図であり、ガラス基板５上（18mm×
18mm×0.2mmt）に最初に光磁気用磁性薄膜であるTbFe薄
膜の記録薄膜６をスパッタにより約1000Å形成し、さら
にその記録薄膜６を完全に被うように保護膜７を約1000
Å形成したものである。保護膜７の構成としては以下の
３種類を採用した。すなわち （ａ） 酸素のゲッターとなりうる金属結合状態の添加
物を保護膜全体に渡り均一な濃度で含むもの （ｂ） 酸素のゲッターとなりうる金属結合状態の添加
物を全く含まないもの （ｃ） 酸素のゲッターとなりうる金属結合状態の添加
物を記録薄膜６の近傍に多量に含み、記録薄膜から遠ざ
かるにつれて添加物濃度が減少し、保護膜７の表面近く
では添加物濃度がゼロとなるもの である。
討用の試験片の断面図であり、ガラス基板５上（18mm×
18mm×0.2mmt）に最初に光磁気用磁性薄膜であるTbFe薄
膜の記録薄膜６をスパッタにより約1000Å形成し、さら
にその記録薄膜６を完全に被うように保護膜７を約1000
Å形成したものである。保護膜７の構成としては以下の
３種類を採用した。すなわち （ａ） 酸素のゲッターとなりうる金属結合状態の添加
物を保護膜全体に渡り均一な濃度で含むもの （ｂ） 酸素のゲッターとなりうる金属結合状態の添加
物を全く含まないもの （ｃ） 酸素のゲッターとなりうる金属結合状態の添加
物を記録薄膜６の近傍に多量に含み、記録薄膜から遠ざ
かるにつれて添加物濃度が減少し、保護膜７の表面近く
では添加物濃度がゼロとなるもの である。
最初に保護膜の母材料としてSiO2、添加金属としてCrを
採用した場合について、第３図のスパッタ装置の構成図
を参照にしながら説明する。
採用した場合について、第３図のスパッタ装置の構成図
を参照にしながら説明する。
第３図において、主バルブ11はスパッタ室10内を排気す
るものであり、副バルブ12はスパッタガスを導入するも
のである。またターゲット８はこの場合SiO2であり、そ
の上に添加しようとする金属元素Crの金属チップ９が設
置してある。いわゆる複合ターゲットの形態をとってい
る。記録薄膜６を形成したガラス基板５はターゲット８
と対向して設置してある。
るものであり、副バルブ12はスパッタガスを導入するも
のである。またターゲット８はこの場合SiO2であり、そ
の上に添加しようとする金属元素Crの金属チップ９が設
置してある。いわゆる複合ターゲットの形態をとってい
る。記録薄膜６を形成したガラス基板５はターゲット８
と対向して設置してある。
最初に上記（ａ）の保護膜の形成方法について述べる。
まず主バルブ11を開きスパッタ室10内を充分に排気し、
次に副バルブ12からArガスを導入し、スパッタ室内を４
×10-3Torrに保ちながらスパッタを行なった。スパッタ
レートは50Å/minとしたため、保護膜形成時間は20分で
あった。このようにして形成された薄膜はSiO2を母材と
してCrを含む構造となっている。
まず主バルブ11を開きスパッタ室10内を充分に排気し、
次に副バルブ12からArガスを導入し、スパッタ室内を４
×10-3Torrに保ちながらスパッタを行なった。スパッタ
レートは50Å/minとしたため、保護膜形成時間は20分で
あった。このようにして形成された薄膜はSiO2を母材と
してCrを含む構造となっている。
上記（ｂ）の保護膜の形成方法は上記（ａ）の保護膜の
形成方法と比べスパッタ時の導入ガスが違うだけであ
る。すなわち、Arガスの代りに、Arガスに10％のO2ガス
を添加した混合ガスを導入するのである。O2ガスはスパ
ッタされたCr粒子を酸化するために形成された薄膜はSi
O2とCr2O3（あるいはCrO,CrO2）の混合物となり、侵入
酸素のゲッターとなるような金属元素は含んでいない。
形成方法と比べスパッタ時の導入ガスが違うだけであ
る。すなわち、Arガスの代りに、Arガスに10％のO2ガス
を添加した混合ガスを導入するのである。O2ガスはスパ
ッタされたCr粒子を酸化するために形成された薄膜はSi
O2とCr2O3（あるいはCrO,CrO2）の混合物となり、侵入
酸素のゲッターとなるような金属元素は含んでいない。
上記（ｃ）の保護膜の形成方法は、最初にArガスのみを
導入しながらスパッタを開始し、途中からO2ガスを混入
してO2ガスの分圧を徐々に上げてゆき10％とし、しばら
くその状態を保つ。この場合スパッタ室内の圧力は４×
10-3Torrに保っている。このようにして作製することに
より記録薄膜６の近傍は上記（ａ）の構成となり、保護
膜の表面近傍は（ｂ）の構成となって、その中間には
（ａ）から（ｂ）の構成に変化する遷移層が設けられ
て、（ｃ）の構成の保護膜となる。
導入しながらスパッタを開始し、途中からO2ガスを混入
してO2ガスの分圧を徐々に上げてゆき10％とし、しばら
くその状態を保つ。この場合スパッタ室内の圧力は４×
10-3Torrに保っている。このようにして作製することに
より記録薄膜６の近傍は上記（ａ）の構成となり、保護
膜の表面近傍は（ｂ）の構成となって、その中間には
（ａ）から（ｂ）の構成に変化する遷移層が設けられ
て、（ｃ）の構成の保護膜となる。
本実施例ではArガスのみを用いて８分間スパッタし、次
にO2ガスを導入してその分圧を徐々に上げて４分間で10
％とし、さらにO2分圧を10％に保ちながら８分間スパッ
タして成膜を完了した。
にO2ガスを導入してその分圧を徐々に上げて４分間で10
％とし、さらにO2分圧を10％に保ちながら８分間スパッ
タして成膜を完了した。
なお、本実施例では中間の遷移層の組成勾配を小さくす
ることによる内部応力の緩和を図るために、O2ガス分圧
は徐々に上昇させたが、Arガスのみから急激にArガスと
O2ガスの混合ガスに変えても、薄いながらも中間の遷移
層は形成されるため、完全な二層構造に比べ内部応力の
低減は図れるものと考えられる。
ることによる内部応力の緩和を図るために、O2ガス分圧
は徐々に上昇させたが、Arガスのみから急激にArガスと
O2ガスの混合ガスに変えても、薄いながらも中間の遷移
層は形成されるため、完全な二層構造に比べ内部応力の
低減は図れるものと考えられる。
次にこの三種類の保護膜のオージェ電子分光分析（以下
AESと記す）の結果を第４図a,b,cに示す。
AESと記す）の結果を第４図a,b,cに示す。
ｂはａより酸素濃度が高く、またｃは表面付近では酸素
濃度が高いが記録薄膜に近づくほど酸素濃度が低くなっ
ているのがわかる。
濃度が高いが記録薄膜に近づくほど酸素濃度が低くなっ
ているのがわかる。
このようにして作製した試験片を60℃95％RH中に放置し
て磁性薄膜の劣化度合を調べた。磁性薄膜の劣化度合は
保磁力の変化の大きさにより比較したが、本実施例で採
用した磁性薄膜の組成は保証組成よりもFeリッチとした
ため、磁性薄膜が酸化されて劣化する場合保磁力は単調
減少を示す。
て磁性薄膜の劣化度合を調べた。磁性薄膜の劣化度合は
保磁力の変化の大きさにより比較したが、本実施例で採
用した磁性薄膜の組成は保証組成よりもFeリッチとした
ため、磁性薄膜が酸化されて劣化する場合保磁力は単調
減少を示す。
実験結果を第５図に示す。記録薄膜の保護効果は
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で良く、本発明による保護
膜構成がよいことがわかる。保護膜全体にCrを添加した
（ａ）の構成が保護効果が悪い原因は、Crの添加量が多
すぎたために保護膜自身が劣化してクラック等を発生し
たためである。
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で良く、本発明による保護
膜構成がよいことがわかる。保護膜全体にCrを添加した
（ａ）の構成が保護効果が悪い原因は、Crの添加量が多
すぎたために保護膜自身が劣化してクラック等を発生し
たためである。
さらに前記実施例のCrに変えてMgを使用した場合の試験
結果を第６図に示す。この試験片の作製条件は、前記実
施例のCrチップをMgチップに置き換えただけであり、Ar
ガス圧やO2分圧、あるいは成膜速度等は全く同じであ
る。実験結果は前記実施例と全く同じとなり、本発明に
よる保護膜が非常に優れていることがわかる。
結果を第６図に示す。この試験片の作製条件は、前記実
施例のCrチップをMgチップに置き換えただけであり、Ar
ガス圧やO2分圧、あるいは成膜速度等は全く同じであ
る。実験結果は前記実施例と全く同じとなり、本発明に
よる保護膜が非常に優れていることがわかる。
次に保護膜の母材料としてAlN、添加金属としてAlを採
用した場合の実施例について説明する。
用した場合の実施例について説明する。
反応性スパッタを利用することには変りなく、ターゲッ
ト８としてAlを用い、Arガスへの混合ガスとしてN2ガス
を採用した。この場合金属チップ９は使用しない。この
場合も金属元素の添加量の調整はスパッタ時のN2ガス分
圧によって行なう。すなわち構成（ｂ）のAlNだけの保
護膜を形成するときはArのN2の混合ガス中におけるN2ガ
ス分圧を20％としてスパッタされたAl粒子をすべて窒化
させ、構成（ａ）の母材料AlNの中にAlを含む保護膜を
形成するときはN2ガス分圧を５％としてスパッタされた
粒子の一部を窒化することにより形成する。（ｃ）の構
成にする場合にはスパッタ途中でN2ガスの分圧を徐々に
変化させる。スパッタ中のガス圧は４×10-3Torr、成膜
速度は25Å/minとした。
ト８としてAlを用い、Arガスへの混合ガスとしてN2ガス
を採用した。この場合金属チップ９は使用しない。この
場合も金属元素の添加量の調整はスパッタ時のN2ガス分
圧によって行なう。すなわち構成（ｂ）のAlNだけの保
護膜を形成するときはArのN2の混合ガス中におけるN2ガ
ス分圧を20％としてスパッタされたAl粒子をすべて窒化
させ、構成（ａ）の母材料AlNの中にAlを含む保護膜を
形成するときはN2ガス分圧を５％としてスパッタされた
粒子の一部を窒化することにより形成する。（ｃ）の構
成にする場合にはスパッタ途中でN2ガスの分圧を徐々に
変化させる。スパッタ中のガス圧は４×10-3Torr、成膜
速度は25Å/minとした。
このようにして作製された試験片の耐湿試験の結果を第
７図に示す。この場合の保護効果も前記実施例と同様に
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で良くなっており、本発明
による保護膜構成が優れていることを示している。
７図に示す。この場合の保護効果も前記実施例と同様に
（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で良くなっており、本発明
による保護膜構成が優れていることを示している。
さらに保護膜の母材料としてSi3N4、添加金属としてAl
を採用した場合の実施例について説明する。
を採用した場合の実施例について説明する。
ターゲット８としてSi3N4を用い、金属チップ９としてA
lを用い、Arガスへの混合ガスとしてN2ガスを採用し
た。この場合も侵入酸素のゲッターとなりうる金属元素
の添加量の調整はスパッタ時のN2ガス分圧によって行な
う。すなわち構成（ａ）のSi3N4母材料中にAlを含む保
護膜を形成するときはArガス雰囲気中でスパッタを行な
い、構成（ｂ）の侵入酸素のゲターとなりうる金属元素
を含まない保護膜を形成する場合にはN2ガス分圧を10％
として、Al粒子をスパッタ途中で窒化してSi3N4とAlNの
混合物と考えられる保護膜を形成する。（ｃ）の構成に
する場合にはスパッタ途中でN2ガスの分圧を徐々に変化
させる。スパッタ中のガス圧は４×10-3Torr、成膜速度
は25Å/minとした。
lを用い、Arガスへの混合ガスとしてN2ガスを採用し
た。この場合も侵入酸素のゲッターとなりうる金属元素
の添加量の調整はスパッタ時のN2ガス分圧によって行な
う。すなわち構成（ａ）のSi3N4母材料中にAlを含む保
護膜を形成するときはArガス雰囲気中でスパッタを行な
い、構成（ｂ）の侵入酸素のゲターとなりうる金属元素
を含まない保護膜を形成する場合にはN2ガス分圧を10％
として、Al粒子をスパッタ途中で窒化してSi3N4とAlNの
混合物と考えられる保護膜を形成する。（ｃ）の構成に
する場合にはスパッタ途中でN2ガスの分圧を徐々に変化
させる。スパッタ中のガス圧は４×10-3Torr、成膜速度
は25Å/minとした。
このようにして作製された試験片の耐湿試験の結果を第
８図に示す。この場合の保護効果も前述してきた実施例
と同様に（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で良くなった。
８図に示す。この場合の保護効果も前述してきた実施例
と同様に（ａ），（ｂ），（ｃ）の順で良くなった。
以上述べてきたように、保護膜の材質が異なっても、記
録薄膜の近傍に侵入酸素のゲッターとなりうる金属元素
を多量に含んでおり、かつ記録薄膜から遠ざかるにつれ
てその濃度が低下するという本発明による保護膜構成が
最も優れている。
録薄膜の近傍に侵入酸素のゲッターとなりうる金属元素
を多量に含んでおり、かつ記録薄膜から遠ざかるにつれ
てその濃度が低下するという本発明による保護膜構成が
最も優れている。
なお、本実施例では保護膜を記録薄膜の上に形成する方
法について説明したが、保護膜を記録薄膜の下に形成す
る場合は、最初に金属元素の添加物を含まない層を形成
し、徐々に金属元素の添加物を増やしていくということ
はいうまでもない。
法について説明したが、保護膜を記録薄膜の下に形成す
る場合は、最初に金属元素の添加物を含まない層を形成
し、徐々に金属元素の添加物を増やしていくということ
はいうまでもない。
また、本実施例では母材料のターゲットの上に金属チッ
プを設置するという複合ターゲットを必要に応じて使用
したが、ターゲットとして母材料中に金属粒子を含むよ
うなターゲットを使用してもよい。
プを設置するという複合ターゲットを必要に応じて使用
したが、ターゲットとして母材料中に金属粒子を含むよ
うなターゲットを使用してもよい。
さらに、本実施例では一元スパッタにより行なったが、
二元スパッタにより一方より母材料となるべき物質をス
パッタし、他方より添加金属元素をスパッタし、両方の
スパッタレートやスパッタ雰囲気を制御することにより
保護膜の形成を行なってもよい。
二元スパッタにより一方より母材料となるべき物質をス
パッタし、他方より添加金属元素をスパッタし、両方の
スパッタレートやスパッタ雰囲気を制御することにより
保護膜の形成を行なってもよい。
また、金属元素の添加方法として、酸化物ターゲットを
用いてスパッタしたときにしばしば起こる還元作用を利
用してもよい。例えば、フォルステライト:2MgO・SiO2
をArガス雰囲気中でスパッタすると形成された膜にはMg
Oが還元され、金属状態のMgが多く含まれることがあ
り、この現象を利用して侵入酸素のゲッターとなりうる
金属元素を添加することができる。この場合、金属状態
のMgを含まないように成膜するときは、ArガスにO2ガス
を混合した雰囲気中でスパッタすればよい。
用いてスパッタしたときにしばしば起こる還元作用を利
用してもよい。例えば、フォルステライト:2MgO・SiO2
をArガス雰囲気中でスパッタすると形成された膜にはMg
Oが還元され、金属状態のMgが多く含まれることがあ
り、この現象を利用して侵入酸素のゲッターとなりうる
金属元素を添加することができる。この場合、金属状態
のMgを含まないように成膜するときは、ArガスにO2ガス
を混合した雰囲気中でスパッタすればよい。
なお、第２図の実施例では基板にガラスを用いている
が、PMMA,塩化ビニル，ポリカーボネート等の樹脂でも
記録薄膜の上下に本発明による保護膜を設置すれば同様
の効果が得られることはいうまでもない。
が、PMMA,塩化ビニル，ポリカーボネート等の樹脂でも
記録薄膜の上下に本発明による保護膜を設置すれば同様
の効果が得られることはいうまでもない。
発明の効果 以上説明したように本発明による光ディスクは、基板上
に両側を保護膜で被われた記録薄膜を有し、前記保護膜
は少なくともSiO2,Si3N4,AlNのいずれか一つを母材料と
して少なくともAl,Mg,Crのいずれか一つの金属元素が添
加されており、かつ前記金属元素の添加濃度が記録薄膜
に近いほど連続的に増加する構成により、耐湿性，耐酸
化性に優れた長寿命を有する光ディスクを提供すること
が可能となる。
に両側を保護膜で被われた記録薄膜を有し、前記保護膜
は少なくともSiO2,Si3N4,AlNのいずれか一つを母材料と
して少なくともAl,Mg,Crのいずれか一つの金属元素が添
加されており、かつ前記金属元素の添加濃度が記録薄膜
に近いほど連続的に増加する構成により、耐湿性，耐酸
化性に優れた長寿命を有する光ディスクを提供すること
が可能となる。
また本発明による製造方法にて前記光ディスクを製造す
れば、従来の均一な組成の保護膜を有する光ディスクを
製造する場合と比べ、同じ装置にて同一時間で形成可能
となる。
れば、従来の均一な組成の保護膜を有する光ディスクを
製造する場合と比べ、同じ装置にて同一時間で形成可能
となる。
第１図は本発明の一実施例における光ディスクの断面
図、第２図は本発明の光ディスクの保護効果を検討する
ための試験片の断面図、第３図は本発明の一実施例によ
る光ディスクの製造に用いる装置の構成を示す略断面
図、第４図は作製した保護膜のAESによる分析結果を示
す特性図、第５図〜第８図は本発明の光ディスクの保護
膜の効果の検討結果を示す特性図である。 １……基板、2,6……記録薄膜、3,4,7……保護膜、５…
…ガラス基板、８……ターゲット、９……金属チップ、
10……スパッタ室、11……主バルブ、12……副バルブ。
図、第２図は本発明の光ディスクの保護効果を検討する
ための試験片の断面図、第３図は本発明の一実施例によ
る光ディスクの製造に用いる装置の構成を示す略断面
図、第４図は作製した保護膜のAESによる分析結果を示
す特性図、第５図〜第８図は本発明の光ディスクの保護
膜の効果の検討結果を示す特性図である。 １……基板、2,6……記録薄膜、3,4,7……保護膜、５…
…ガラス基板、８……ターゲット、９……金属チップ、
10……スパッタ室、11……主バルブ、12……副バルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 家城 満 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−172236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−196641（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−22458（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】両側を保護膜で被われた記録薄膜が基板上
に設けられ、前記保護膜は少なくともSiO2,Si3N4,AlNの
いずれか一つを母材料として少なくともAl,Mg,Crのいず
れか一つの金属元素が添加されており、かつ前記金属元
素の添加濃度が前記記録薄膜に近いほど連続的に増加す
ることを特徴とする光ディスク。 - 【請求項２】少なくともSiO2,Si3N4,AlNのいずれか一つ
を母材料として少なくともAl,Mg,Crのいずれか一つの金
属元素が添加された保護膜で両側を被われた記録薄膜を
有し、前記保護膜はArガスと反応性ガスとの混合ガス雰
囲気で行なわれる反応性スパッタ法で成膜され、かつ前
記反応性ガスの濃度を連続的に変化させて、前記記録薄
膜に近いほど前記濃度を低めて成膜することを特徴とす
る光ディスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61133381A JPH0792934B2 (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | 光デイスクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61133381A JPH0792934B2 (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | 光デイスクおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62289937A JPS62289937A (ja) | 1987-12-16 |
| JPH0792934B2 true JPH0792934B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=15103401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61133381A Expired - Lifetime JPH0792934B2 (ja) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | 光デイスクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792934B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2637777B2 (ja) * | 1988-07-29 | 1997-08-06 | 株式会社日立製作所 | 光磁気記録媒体およびその製造方法 |
| JPWO2011024381A1 (ja) | 2009-08-31 | 2013-01-24 | パナソニック株式会社 | 情報記録媒体とその製造方法 |
| JP5838306B2 (ja) | 2011-03-08 | 2016-01-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 情報記録媒体とその製造方法 |
| US8685518B2 (en) | 2011-03-08 | 2014-04-01 | Panasonic Corporation | Information recording medium and method for producing same |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP61133381A patent/JPH0792934B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62289937A (ja) | 1987-12-16 |
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