JPH0887774A - 記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

記録媒体およびその製造方法

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JPH0887774A
JPH0887774A JP6222821A JP22282194A JPH0887774A JP H0887774 A JPH0887774 A JP H0887774A JP 6222821 A JP6222821 A JP 6222821A JP 22282194 A JP22282194 A JP 22282194A JP H0887774 A JPH0887774 A JP H0887774A
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film
thickness
recording
zns
sio
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JP6222821A
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English (en)
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Hideki Okawa
秀樹 大川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、繰り返し記録・消去回数が
十分な耐久性の高い記録媒体を提供することにある。 【構成】この発明の記録媒体１では、ＧｅＳｂＴｅを含
む記録膜４を挟んで配置される第１および第２の保護膜
３および５は、厚さ２０ｎｍのＺｎＳ単位層と厚さ２０
ｎｍのＳｉＯ2 単位層が、それぞれの材質に含まれる結
合以外の結合を含むことなく、交互に積層されることに
より形成される。従って、記録膜４への記録・消去特性
を劣化させる記録膜の移動あるいは変形を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ビームを利用して
繰り返し情報を記録・消去する情報記録装置に適した記
録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】記録・消去する情報記録装置すなわちオ
ーバーライド型光ディスク装置に適した記録媒体すなわ
ち光ディスクとして、ＧｅＳｂＴｅ膜を相変化記録膜と
して用いる例がある。
【０００３】この種の光ディスクでは、記録の感度およ
び繰り返し記録・消去回数の向上のために、ＺｎＳとＳ
ｉＯ2 との混合膜が保護膜として用いられる。この場
合、ＺｎＳ／ＳｉＯ2 混合膜の組成は、通常、 (Ｚｎ
Ｓ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20 (添字は、混合比率を示す) 近傍
である。これ以外の保護膜としては、ＡｌＯｘやＳｉＮ
のような非酸化物系統の材料が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オーバ
ライト記録に利用される記録膜としてＧｅＳｂＴｅ膜を
利用した光ディスクでは、繰り返し記録・消去回数が１
０万回程度である問題がある。
【０００５】これは、相変化記録膜が繰り返して記録・
消去動作を受けるうちに、記録膜自身が数十μｍのオー
ダで移動してしまう現象が原因とされている。この記録
膜の移動は、融解している記録膜と保護膜との界面の
「なじみ」の劣化あるいは保護膜の変形等により引き起
こされるものと考えられている。
【０００６】保護膜の変形は、ＺｎＳ／ＳｉＯ2 膜がア
モルファス状態であることから、これが結晶化すること
によって体積変化を起こすことによると推測されてい
る。この保護膜の変形の原因の一つには、保護膜がＺｎ
ＳとＳｉＯ2 だけの混合膜でなく、繰り返し記録・消去
により、ＺｎＯのような好ましくない成分の生成がある
と考えられる。
【０００７】また、ＺｎＯのような成分は、ＺｎＳ／Ｓ
ｉＯ2 膜をスパッタにより成膜する場合に、たとえば、
ＺｎＳとＳｉＯ2 との合金ターゲットを、不活性ガスで
あるＡｒでスパッタする際に生じると考えられる。
【０００８】なお、スパッタ法は、ターゲット材料側を
陰極として気体放電させることにより、陰極材料が気体
原子によってたたき出される現象を利用した成膜方法で
あるが、酸化物のスパッタにおいては、Ａｒだけを用い
ても、プラズマ雰囲気が酸素プラズマとなることによる
と考えられる。従って、たとえば、ＺｎＳとＳｉＯ2と
を別々に配置させてＡｒスパッタしても、雰囲気を遮蔽
しない限りは、ＺｎＯが生成される問題がある。この発
明の目的は、繰り返し記録・消去回数が十分な耐久性の
高い記録媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、熱エネルギーが与えられるこ
とにより相変化する記録膜と、第１の材質からなる層と
第２の材質からなる層とが、それぞれの材質に含まれる
結合以外の結合を含むことなく、交互に積層されるとと
もに、積層構造を有し、上記記録膜を挟んで上記記録膜
の両界面に配置される第１および第２保護膜とを有する
記録媒体を提供するものである。
【００１０】また、この発明によれば、第１の方向から
光の入射を可能とする基板と、第１の材質による単位層
と単位層における応力が第１の材質より小さい第２の材
質による単位層が交互に積層された積層構造を有し、上
記基板上に、上記第１の方向に対向する第２の方向から
配置される第１の保護膜と、この第１の保護膜上に配置
され、上記光が照射されることで提供される熱エネルギ
ーにより第１の相状態と第２の相状態との間で相変化さ
れる記録膜と、上記第１の材質による単位層と上記第２
の材質による単位層が交互に積層されるとともに上記第
１の保護膜の厚さとおおむね等しい厚さに形成された積
層構造を有し、上記記録膜上に、上記記録膜を挟んで上
記第１の保護膜に対向される第２保護膜とを有する記録
媒体が提供される。
【００１１】さらに、この発明によれば、第１の方向か
ら光の入射を可能とする基板と、第１の材質による単位
層と単位層における応力が第１の材質より小さい第２の
材質による単位層が交互に積層された積層構造を有し、
上記基板上に、上記第１の方向に対向する第２の方向か
ら配置される第１の保護膜と、この第１の保護膜上に配
置され、上記光が照射されることで提供される熱エネル
ギーにより第１の相状態と第２の相状態との間で相変化
される記録膜と、上記第１の材質による単位層と上記第
２の材質による単位層が交互に積層されるとともに、上
記第１の保護膜の厚さに比較して少なくとも１／２より
薄い厚さに形成された積層構造を有し、上記記録膜上
に、上記記録膜を挟んで上記第１の保護膜に対向される
第２保護膜とを有する記録媒体が提供される。またさら
に、この発明によれば、第１の材質をスパッタすること
で所定の厚さを有する第１の材質の単位層を形成したの
ち、この第１の材質の単位層上に、第２の材質をスパッ
タすることで所定の厚さを有する第２の材質の単位相を
形成し、さらに、上記第１の材質の単位相および上記第
２の材質の単位層を、交互に、複数層積層させて、第１
の保護膜を形成する工程と、この第１の保護層を形成す
る工程により形成された第１の保護層に、第３の材質を
スパッタすることで所定の厚さを有する記録膜を形成す
る工程と、この記録膜を形成する工程により形成された
記録膜に、第１の材質をスパッタすることで所定の厚さ
を有する第１の材質の単位層を形成したのち、この第１
の材質の単位層上に、第２の材質をスパッタすることで
所定の厚さを有する第２の材質の単位相を形成し、さら
に、上記第１の材質の単位相および上記第２の材質の単
位層を、交互に、複数層積層させて、第２の保護膜を形
成する工程とを含む、記録媒体の製造方法が提供され
る。
【００１２】さらにまた、この発明によれば、第１の材
質をスパッタすることで所定の厚さを有する第１の材質
の単位層を形成したのち、この第１の材質の単位層上
に、第２の材質をスパッタすることで所定の厚さを有す
る第２の材質の単位相を形成し、さらに、上記第１の材
質の単位相および上記第２の材質の単位層を、交互に、
複数層積層させて、第１の保護膜を形成する工程と、こ
の第１の保護層を形成する工程により形成された第１の
保護層に、第３の材質をスパッタすることで所定の厚さ
を有する記録膜を形成する工程と、この記録膜を形成す
る工程により形成された記録膜に、第２の材質をスパッ
タすることで所定の厚さを有する第２の材質の単位層を
形成したのち、この第２の材質の単位層上に、第１の材
質をスパッタすることで所定の厚さを有する第１の材質
の単位相を形成し、さらに、上記第２の材質の単位相お
よび上記第１の材質の単位層を、交互に、複数層積層さ
せて、第２の保護膜を形成する工程とを含む、記録媒体
の製造方法が提供される。
【００１３】
【作用】この発明によれば、記録膜を挟んで配置される
第１および第２の保護膜は、第１の材質による単位層と
第２の材質による単位層が、それぞれの材質に含まれる
結合以外の結合を含むことなく、交互に積層されること
により形成される。従って、記録膜への記録・消去に対
して不所望な特性を与える記録膜の移動あるいは変形を
防止できる。
【００１４】また、記録膜を挟んで配置される第１およ
び第２の保護膜は、記録膜と接する界面が、単位層にお
ける応力が小さい同一の材質による単位層により形成さ
れることから、記録膜の移動あるいは変形の程度がより
低減される。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例を
詳細に説明する。図１は、この発明により提供される光
記録媒体 (光ディスク) の概略断面を示す概略断面図で
ある。
【００１６】図１によれば、光ディスク１は、たとえ
ば、ポリカーボネートなどにより形成された透明基板
(支持体) ２、透明基板２上に、２０ｎｍの厚さのＳｉ
Ｏ2 膜と２０ｎｍの厚さのＺｎＳ膜が１０層交互に成膜
された第１の保護層３、光記録膜(以下、記録膜とする)
４、第１の保護層３と同様にして成膜され、第１の保
護層３とにより記録膜４を挟み込む第２の保護層５およ
び透明基板２の側から照射される記録光 (レーザビー
ム) が光ディスク１を通過されることを阻止する反射膜
６を有している。なお、反射膜６の外側には、たとえ
ば、スピンコート法などにより提供される保護コートと
しての紫外線硬化樹脂膜７が形成されている。
【００１７】図２には、図１に示した光ディスクを製造
するために利用されるスパッタ装置の一例が示されてい
る。スパッタ装置１０は、公知の４元ＲＦマグネトロン
スパッタ装置であって、真空チャンバ１１、真空チャン
バ１１内を所定の圧力のパージガス (この例ではＡｒガ
ス) で満たすための導入系１２および排気系１３を有し
ている。なお、導入系１２には、制御バルブ１４が配置
されている。
【００１８】真空チャンバ１１には、光ディスク１ (透
明基板２) を回転可能に保持するステージ１５が配置さ
れている。ステージ１５は、外部に接続された図示しな
いモータから延出された回転軸１６により所定の回転数
で回転される。
【００１９】ステージ１５に対向される位置には、光デ
ィスク１の第１の保護層３，光記録膜４，第２の保護層
５および反射膜６の成膜に利用されるそれぞれの元素す
なわちターゲットα，β，γおよびδが配置される。各
ターゲットα，β，γおよびδは、ターゲットに電力を
印加するための高周波 (ＲＦ) 電力供給装置２１，２
２，２３および２４によりスパッタされる。
【００２０】次に、図２に示したスパッタ装置を利用し
て、図１に示した光ディスクを製造するための一例を説
明する。５．２５インチのポリカーボネート基板 (透明
基板２) をステージ１５に装着した状態で、真空チャン
バ１１内の気圧を１×１０-6 [Ｔｏｒｒ] 以下に排気し
たのち、制御バルブ１４の制御により、０．６５ [Ｐ
ａ] の圧力のＡｒガスを真空チャンバ１１に導入する。
【００２１】第１に、ＳｉＯ2 ターゲートに対して４０
０ [Ｗ] のＲＦ電力を印加し、基板２上に、２０ｎｍの
厚さのＳｉＯ2 膜を成膜する。続いて、チャンバ１１内
を１×１０-6 [Ｔｏｒｒ] 以下に排気し、Ａｒガスを再
びチャンバー内に導入したのち、ＺｎＳターゲットに３
５０ [Ｗ] のＲＦ電力を投入して２０ｎｍの厚さのＺｎ
Ｓ膜をＳｉＯ2 膜上に成膜する。このようなサイクルを
５回繰り返すことで２００ｎｍの厚さのＺｎＳとＳｉＯ
2 からなる第１の保護膜３を成膜する。
【００２２】第２に、光記録膜４としてのＧｅＳｂＴｅ
膜を２０ｎｍ成膜する。なお、この例では、ＧｅＳｂＴ
ｅの組成は (Ｇｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 ) (97)Ｓｂ(3) とす
る。第３に、第１と同様の手順により、厚さ２００ｎｍ
のＺｎＳとＳｉＯ2 膜 (第２の保護膜５) を、光記録膜
４上に成膜する。
【００２３】第４に、反射膜６としてのＡｌ合金膜を、
第２の保護膜５上に２００ｎｍ成膜する。なお、反射膜
６上には、スピンコート法により、保護コートとしての
紫外線硬化樹脂をコートしたのち紫外線を照射して硬化
させている。
【００２４】次に、図１に示した光ディスクの第１およ
び第２の保護膜に適した各保護膜の製造方法について詳
細に説明する。なお、各保護膜を評価するために、赤外
線吸収スペクトル (ＦＴ−ＩＲ) 測定ならびにＸ線光電
子分光スペクトル (ＸＰＳ) 測定を利用している。ま
た、一部のサンプルについては、 (ＦＴ−ＩＲ) におい
て、測定波長域を遠赤外まで拡張した遠赤外線吸収スペ
クトル (ＦＩＲ) も利用している。 ［ＦＴ−ＩＲの測定］ＦＴ−ＩＲは、フーリェ変換型の
スペクトロメータを利用し、Ｓｉウエファー(厚さ０．
５ｍｍ) を基板として、透過法で１５００〜４００ある
いは２６００〜４００ｃｍ-1の波数 (波長の逆数) の範
囲で測定した。なお、分解能は、どのサンプルに対して
も、４ｃｍ-1である。 (サンプルについては後述す
る。)測定方法としては、あらかじめバックグラウンド
を測定し、つぎにＳｉ基板のみのリファレンスを測定し
て、サンプルのデータから差し引く「サンプル−リファ
レンス」法によるものとする。
【００２５】記録方法としては、複数回、たとえば、２
０回のスペクトル測定により得られたスペクトルを積算
するものとする。なお、この場合、１００％のＳｉＯ2
サンプル以外のサンプルでは、ＳｉＯ2 含有量が相対的
に低下するので５０回積算とし、また、ＺｎＳ含有サン
プルの内の厚さ２０ｎｍの薄いサンプルに関してのみ、
ＳＮ比を確保するために、積算回数を１００回としてい
る。 ［ＸＰＳの測定］ＸＰＳは、Ｘ線光電子分光スペクトル
測定装置により容易に測定できる。
【００２６】ここでは、Ｘ線源として単色化したＡｌの
Ｋα線を利用している。また、測定時の圧力は、３×１
０-9 [Ｔｏｒｒ] (４×１０-7 [Ｐａ] ) 以下とする。
スペクトルの測定に先立ち、サンプル表面に存在する汚
染炭化水素成分をできるだけ除去するために、Ａｒイオ
ンビームスパッタを３０秒行った。このＡｒイオンビー
ムスパッタの条件は、加速電圧３．５ｋｅＶ、電流１５
ｍＡとした。
【００２７】測定は、全エネルギー領域を走査するワイ
ドスキャン (結合エネルギー領域として、０〜１０００
ｅＶ) において、Ｘ線のスポット径を１ｍｍとして表面
における存在元素を調べた。また、それぞれの元素の高
分解能スペクトルに相当するナロースキャンでは、Ｘ線
のスポット径を３００μｍとして、目的の結合エネルギ
ー領域ごとに２０ｅＶの範囲で走査した。
【００２８】なお、サンプルは、いづれも絶縁体である
ので、Ｘ線照射による光電子の発生にともなって生じる
正孔による正の帯電 (チャージアップ) が予想されるこ
とから、表面の炭素原子の結合エネルギーを基にして、
それぞれの元素の結合エネルギーを補正した。従って、
スペクトルの結合エネルギーの値は、サンプル表面に存
在していた炭化水素の炭素 (Ｃ−１ｓ) の結合エネルギ
ーを２８４．６ｅＶとして測定値を校正した数値とな
る。
【００２９】次に、ＦＴ−ＩＲ (ＦＩＲ) 測定ならびに
ＸＰＳ測定に利用したサンプルについて説明する。 [サンプル１]Ｓｉウエファー基板上に、ＲＦマグネトロ
ンスパッタ法により、ＳｉＯ2 を、厚さ３００ｎｍに成
膜。
【００３０】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００３１】[サンプル１´]アクリル樹脂基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、ＳｉＯ2 を、厚さ３
００ｎｍに成膜。
【００３２】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００３３】[サンプル２]Ｓｉウエファー基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、ＳｉＯを、厚さ３０
０ｎｍに成膜。
【００３４】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００３５】[サンプル２´]アクリル樹脂基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、ＳｉＯを、厚さ３０
０ｎｍに成膜。
【００３６】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００３７】[サンプル３]Ｓｉウエファー基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、 (ＺｎＳ) 50(Ｓｉ
Ｏ2 ) 50を、厚さ３００ｎｍに成膜。
【００３８】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００３９】[サンプル３´]アクリル樹脂基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ
2 ) 50を、厚さ３００ｎｍに成膜。
【００４０】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００４１】[サンプル４]Ｓｉウエファー基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、 (ＺｎＳ) 80(Ｓｉ
Ｏ2 ) 20、厚さ３００ｎｍに成膜。
【００４２】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００４３】[サンプル４´] アクリル樹脂基板上に、
ＲＦマグネトロンスパッタ法により (ＺｎＳ) 80 (Ｓｉ
Ｏ2 ) 20を、厚さ３００ｎｍに成膜。
【００４４】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００４５】[サンプル５]Ｓｉウエファー基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、 (ＺｎＳ)
80(ＳｉＯ 2 ) 20を、厚さ５０ｎｍに成膜。
【００４６】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００４７】[サンプル４´] アクリル樹脂基板上に、
ＲＦマグネトロンスパッタ法により (ＺｎＳ) 80 (Ｓｉ
Ｏ2 ) 20を、厚さ５０ｎｍに成膜。
【００４８】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００４９】[サンプル６]Ｓｉウエファー基板上に、Ｒ
Ｆマグネトロンスパッタ法により、 (ＺｎＳ) 80(Ｓｉ
Ｏ2 ) 20を、厚さ２０ｎｍに成膜。
【００５０】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００５１】[サンプル６´] アクリル樹脂基板上に、
ＲＦマグネトロンスパッタ法により (ＺｎＳ) 80 (Ｓｉ
Ｏ2 ) 20を、厚さ２０ｎｍに成膜。
【００５２】基板は室温状態とし、Ａｒ流量は、２０
[ＳＣＣＭ] 、スパッタ圧力は、０．６７ [Ｐａ] (５
[ｍＴｏｒｒ] ) 、ＲＦ電力は、４インチターゲットに
対して４００ [Ｗ] である。
【００５３】なお、各サンプルは、それぞれ、既に説明
した「サンプル−リファレンス」法のために、リファレ
ンスとバックグラウンドとが用意されていることはいう
までもない。
【００５４】図３ないし図８には、以下に示すサンプル
１ないしサンプル６について、ＦＴ−ＩＲ測定により得
られたスペクトル分布が示されている。図３および図４
から明らかなように、Ｓｉ−Ｏ結合において、ＳｉＯ2
(サンプル１) からＳｉＯx (ｘ＜２，サンプル２) と
なるに従い、吸収のピークが１０６８ｃｍ-1から低波数
側にシフトしていくことが認められる。
【００５５】これとは別に、ＳｉＯ2 膜の膜厚を、３０
０ｎｍから、１５０ｎｍ，１００ｎｍ，５０ｎｍおよび
２０ｎｍと、順に薄くしたサンプルにより１０６８ｃｍ
-1の吸収バンドの存在を確認すると、１５０ｎｍと３０
０ｎｍのサンプルにおいて、１０６４ｃｍ -1の主ピーク
近傍のスペクトル形状に、両者に大きな差は認められな
い。また、５０ｎｍサンプルでは、僅かに主ピークが低
波数側へシフトしているようであるが、大きな変化はな
い。なお、詳述しない (図示しない) ２０ｎｍサンプル
から、１０６８ｃｍ-1の吸収バンドの存在が確認されて
いる。このことから、ＳｉＯ2 膜の膜厚が２０ｎｍと薄
くなっても化学結合の大きな変化は、生じていないこと
がわかる。
【００５６】図５は、ＺｎＳが５０％混合された (Ｚｎ
Ｓ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50混合膜 (サンプル３) のＦＴ−Ｉ
Ｒスペクトルである。図５から明らかなように、 (Ｚｎ
Ｓ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50混合膜では、ＳｉＯ2で認められ
た１０６８ｃｍ-1の吸収ピークは、１０４０ｃｍ-1にシ
フトし、さらに、吸収ピークの半値幅が大きく増加して
いる。
【００５７】また、８２０ｃｍ-1近傍の吸収バンドは、
１５０ｎｍサンプル (図示しない)では認められたが、
５０と２０ｎｍサンプル (図示しない) では、主ピーク
がブロードとなった影響でそれほど明瞭には認められて
いない。
【００５８】一方、ＳｉＯ2 サンプル (サンプル１) に
存在する４６０ｃｍ-1近傍のバンドは、感度が十分ある
厚い３００ｎｍサンプルにおいてのみ認められた。従っ
て、 (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50混合膜 (サンプル３)
では、膜厚に起因してＳｉＯ2 結合の乱れが生じている
と考えるよりは、ＳｉＯ2 以外の結合を含むと判断でき
る。
【００５９】図６は、ＺｎＳを８０％混合した (Ｚｎ
Ｓ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20混合膜 (サンプル４) のＦＴ−Ｉ
Ｒスペクトルである。図６によれば、 (ＺｎＳ) 80 (Ｓ
ｉＯ2 ) 20混合膜では、 (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50混
合膜 (サンプル３) に比較して、１０６８ｃｍ-1の吸収
ピークがブロードとなっていることが確認できる。
【００６０】また、１０６８ｃｍ-1付近に認められた吸
収のピークバンドは、非常にブロードな吸収バンドとし
て１０２２ｃｍ-1にシフトされていることが認められ
る。図７および図８には、膜厚が５０ｎｍおよび２０ｎ
ｍの (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20混合膜 (サンプル５お
よびサンプル６) のＦＴ−ＩＲスペクトルが示されてい
る。
【００６１】図７および図８から明らかなように、膜厚
が５０ｎｍの (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20混合膜 (サン
プル５) および膜厚２０ｎｍの (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ
2 ) 20混合膜 (サンプル６) のいづれのサンプルにおい
ても、非常にブロードなバンドが認められるが、ＳｉＯ
2 サンプル (サンプル１) で認められた４６０ｃｍ-1の
吸収バンドが消失している。
【００６２】このことは、 (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20
サンプルにおいても、膜厚にかかわらず、低級なＳｉの
酸化物の存在があることが予測できる。図３ないし図８
までの結果をまとめると、ＺｎＳ添加サンプルは、膜厚
方向にＳｉＯ2 結合の乱れが存在しているのではなく、
５０％と８０％のそれぞれに作成したサンプルごとに、
ＳｉＯ2 結合が乱れた構造をもって、ＺｎＳ／ＳｉＯ2
膜として堆積していると考えられる。
【００６３】図９は、Ｓｉ−Ｏ結合のＺｎＳ添加サンプ
ルのＺｎＳの添加率をパラメータとして、主ピークの吸
光度の大きさと膜厚との関係を示したグラフである。図
９から明らかなように、３種類のサンプルのいづれに関
しても、非常によい直線関係が成立していることが認め
られている。なお、図９では、ＳｉＯ2 サンプルについ
ては、１０６８ｃｍ-1の吸光度、 (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ
2 ) 50サンプルでは、１０４２ｃｍ-1の吸光度、 (Ｚｎ
Ｓ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20サンプルでは、１０１１ｃｍ-1の
吸光度を、それぞれ、膜厚に対してプロットしている。
【００６４】これらの結果から、測定した各スペクトル
は、膜中のＳｉ−Ｏ結合を定量性良く反映しているもの
と解釈される。従って、ＳｉＯ2 サンプルについては、
膜厚方向に関し、ＳｉＯ2 が偏在していないことを示す
ことになる。なお、ＺｎＳが添加されたサンプルについ
ても、２種類のサンプルともに膜厚方向での組成の変動
はないと考えられる。
【００６５】ここで、ターゲットにおける低級Ｓｉ−Ｏ
結合の有無を確認すると、３種類のターゲットともに、
低級Ｓｉ−ＯではなくＳｉＯ2 の形で存在していること
が認められた。従って、Ｓｉの低級酸化物 (低級Ｓｉ−
Ｏ) は、スパッタリングプロセスにおいて生じているこ
とになる。このことは、 (詳述しない各サンプルの試験
により) 各サンプルにおける厚さ方向の酸素の欠損量
が、いずれの膜厚においてもほぼ等しく成膜されている
ことにより裏付けられている。
【００６６】次に、ＺｎＳ／ＳｉＯｘ膜の遠赤外線吸収
スペクトル (ＦＩＲ) の測定結果について説明する。図
１０および図１１は、膜厚３０ｎｍの (ＺｎＳ) 50 (Ｓ
ｉＯ2 ) 50混合膜および膜厚３０ｎｍの (ＺｎＳ) 80
(ＳｉＯ2 ) 20混合膜のそれぞれに関し、遠赤外 (Far I
nfrared) 領域 (７００ｃｍ-1〜１００ｃｍ-1) まで吸
収スペクトルを測定したＦＩＲスペクトルを示すグラフ
である。
【００６７】図１０および図１１から明らかなように、
いづれのサンプル (混合膜) においても、３００ｃｍ-1
近傍に、Ｚｎ−Ｓ結合を反映した吸収バンドの存在が認
められる。
【００６８】図１２は、ターゲットバルク材料自身のＦ
Ｔ−ＩＲスペクトルを示すグラフである。図１２によれ
ば、ＳｉＯ2 結合を反映した１１００ｃｍ-1と４７０ｃ
ｍ-1の明瞭な吸収ピークが存在することが認められる。
【００６９】次に、シリコン (Ｓｉ−２ｐ) 、酸素 (Ｏ
−１ｓ) 、硫黄 (Ｓ−２ｐ) のＸ線光電子分光スペクト
ル (ＸＰＳ) 、及び、Ｘ線励起による亜鉛 (Ｚｎ) のオ
ージェスペクトルについて説明する。表１は、Ｓｉにつ
いてのそれぞれのサンプルの結合エネルギーを示すもの
である。
【００７０】
【表１】
【００７１】３種類のサンプルのいづれにおいても、ス
ペクトルの形状そのものに大きな変化は見られなかった
が、表１に示すように、それぞれのサンプルについて、
対応するサンプルから測定された炭素 (Ｃ−１ｓ) の結
合エネルギーの値により校正した結合ピークエネルギー
には、明瞭な差が認められる。
【００７２】このことから、 (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 )
20混合膜のＳｉの酸化状態は、ＳｉＯ2 の状態からＳｉ
Ｏｘ (Ｘ＜２) の状態に変化していることが考えられ
る。このことは、ＦＴ−ＩＲにより得られた１０６８ｃ
ｍ-1のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合によるメイン吸収ピークが、
ＺｎＳとの混合膜となるにつれて大きく変化していくこ
とと対応している。
【００７３】表２は、それぞれのサンプルの酸素につい
ての結合エネルギーを示すものである。なお、Ｓｉ (表
１) の場合と同様に、炭素 (Ｃ−１ｓ) の結合エネルギ
ー値により結合ピークエネルギーを校正してある。
【００７４】
【表２】
【００７５】表２によれば、酸素の結合エネルギー値
は、ＳｉＯ2 １００％からＺｎＳ混合のＺｎＳの比率が
増大されるにつれて、減少していくことが認められる。
このことは、ＳｉのＸＰＳの結果において、ＳｉＯ2 か
ら次第にＺｎＳ／ＳｉＯ2 混合膜へと変化していくにつ
れて、Ｓｉの結合エネルギー値が減少していくことと対
応している。
【００７６】従って、酸素のＸＰＳの結果とＳｉのＸＰ
Ｓの結果から、ＺｎＳ／ＳｉＯ2 混合膜中のＳｉＯ2 成
分は、膜厚にかかわらず、ＳｉＯ2 １００％の場合の結
合状態と異なるものと考えられる。
【００７７】表３は、それぞれのサンプルの硫黄 (Ｓ−
２ｐ) について結合エネルギーを示すものである。な
お、表１および表２に示した例と同様に、炭素 (Ｃ−１
ｓ) の結合エネルギー値により結合ピークエネルギーを
校正してある。
【００７８】
【表３】
【００７９】表３を参照して、 (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ
2 ) 50混合膜と (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20混合膜とを
比較すると、ＺｎＳ (50) サンプルのピークは、ＺｎＳ
(80)サンプルよりもブロードとなり３つの結合ピーク
を有することが認められる。ここで、１６１ｅＶと１６
３ｅＶの２つのピークは、Ｓ−２ｐ軌道のスピン−軌道
分裂によって生じ、２ｐ1/2 ：２ｐ3/2 の面積比は、
１：２となることが知られている。なお、ＺｎＳ (80)
では、ほぼ、この理論値が満足されている。
【００８０】図１３は、ＺｎのＸＰＳスペクトルを、オ
ージェ効果によって発生するオージェスペクトルを基に
して状態分析した結果を示すグラフである。なお、Ｚｎ
のＸＰＳスペクトルは、他の元素とは異なり、化学結合
の結合エネルギーの変化がほとんど無いため、一般に、
このような方法によりキャラクタリゼーションされてい
る。
【００８１】図１３では、Ｘ線の入射エネルギーｈν
が、ｈν＝束縛エネルギー; BindingEnergy、以下、Ｂ
Ｅとする) ＋オージェ電子としての運動エネルギー; Ki
neticEnergy、以下、ＫＥとする) によって示されるこ
とを利用して、入射エネルギーｈν＝１４８６．６ｅＶ
からそれぞれの束縛エネルギー (Binding Energy) を差
し引いた運動エネルギー (Kinetic Energy) を横軸とし
ている。なお、図 (ａ)は、Ｚｎ１００％サンプルの最
表面のＸＰＳを、図 (ｂ) は、Ｚｎ１００％サンプル
に、１分間Ａｒイオンビームをスパッタしたサンプルの
ＸＰＳを、図 (ｃ)は、Ｚｎ１００％サンプルに、３分
間ＡｒイオンビームをスパッタしたサンプルのＸＰＳ
を、図 (ｄ) は、Ｚｎ１００％サンプルに、４分間Ａｒ
イオンビームをスパッタしたサンプルのＸＰＳを、それ
ぞれ、示している。また、図 (ｅ) は、比較のために、
(ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20の最表面のサンプルのＸＰ
Ｓを示している。
【００８２】図１３から明らかなように、Ｚｎの化学結
合状態は、所望のＺｎＳ結合だけでなく、ＺｎＯあるい
は金属Ｚｎ (Ｚｎ１００％) 成分、または、Ｚｎ−Ｓｉ
−Ｏのような複雑な結合状態の存在があることが認めら
れる。また、ＳｉＯ2 結合にも乱れが存在しており、Ｚ
ｎＳとＳｉＯ2 とが、ターゲットのモル比に応じて、単
純に混合されているのみではないことが確認された。
【００８３】次に、膜中のＺｎとＳｉからなる複合酸化
物の存在について説明する。ＦＴ−ＩＲスペクトルにお
いて、これまでに述べた範囲では、議論の中心をＳｉ−
Ｏ結合に絞って検討を加えたが、ここでは、ＳｉＯ2 サ
ンプルには見られなかった５５０ｃｍ-1 近傍の吸収バ
ンドについて検証する。
【００８４】ＺｎＳ (80) ターゲット自身のＩＲスペク
トルを測定すると、５５０ｃｍ-1近傍のバンドの強度が
膜の強度に比較して著しく弱いことがわかる。このこと
は、ターゲットに存在する結合以外の化学結合 (たとえ
ば、ＺｎＯ) が生じているものと予想できる。
【００８５】既に説明したＺｎのＸ線励起のオージェス
ペクトルの測定から、ＺｎＯと考えられるバンドが示さ
れたことにより、複合ターゲットをＡｒでスパッタした
場合には、ＦＴ−ＩＲおよびＸＰＳによる分析の結果か
ら、ＺｎＳ／ＳｉＯ2 混合膜の構造は、それぞれの成分
で示される２相のみによって形成されるのではなく、た
とえば、 (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20混合膜ではＺｎ
Ｓ，ＺｎＯ，Ｚｎ−Ｓｉ−ＯあるいはＳｉｏ<1.5などを
含むさまざまな相から、また、 (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ
2 ) 50混合膜ではＺｎＳ，ＺｎＯ，Ｚｎ−Ｓｉ−Ｏ、あ
るいは、Ｓｉｏ1.5などを含むさまざまな相から、それ
ぞれ、形成されていることが明らかにされている。
【００８６】このような、複雑な化学結合が存在する要
因としては、ＳｉＯ2 成分を、Ａｒを含むプラズマによ
りスパッタする過程において、プラズマ雰囲気が酸素を
含むことに起因するものとよるものと考えられる。
【００８７】次に、これまでに説明した多くのサンプル
のＦＴ−ＩＲスペクトル測定およびＸＰＳスペクトル測
定に基づいて、ターゲットに存在する結合以外の化学結
合が生じにくい記録膜について考察する。
【００８８】既に説明したように、各サンプルのスペク
トル分析の結果によれば、ＺｎＳ膜あるいはＳｉＯ2 膜
の厚さが薄いほど、化学結合の状態に変化が生じにくい
ことが認められている。
【００８９】一方、図９を参照すれば、全吸収は、膜厚
に比例して増大される。このことから、保護層全体の厚
さとしては、量産性も考慮すると、たとえば、１０ｎｍ
以上５００ｎｍ以下、好ましくは、１５ｎｍ以上３００
ｎｍ以下、より好ましくは、２０ｎｍ以上２５０ｎｍ以
下が最適な膜厚と考えられる。
【００９０】しかしながら、既に説明したように、一層
で２０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の保護膜を形成すること
は、ターゲットに存在する結合以外の化学結合を引き起
こすことになる。
【００９１】ここで、不所望な化学結合が生じにくい膜
厚のＺｎＳ膜あるいはＳｉＯ2 膜を交互に積層すること
を考える。この場合、各膜の厚さは、既に説明した多く
の例から、おおむね、５０ｎｍ以下が好ましい。
【００９２】ところで、各膜の厚さを次第に薄くしてい
くと、１０ｎｍより薄くなった付近から単位膜 (各膜)
自身が連続膜にならない場合が認められる。なお、膜厚
が１０ｎｍより薄い層を利用する例として、超格子構造
で用いられる例があるが、ここでは、考慮しない。
【００９３】これとは別に、ＺｎＳおよびＳｉＯを交互
に積層することにより保護膜を形成する場合、それぞれ
の単位膜の数が同数であることが好ましく、保護膜の厚
さが２００ｎｍである場合には、単位膜の膜厚は、５０
ｎｍ，３３．３ｎｍ，２５ｎｍ，２０ｎｍ，１６．７ｎ
ｍ，１４．３ｎｍ，１２．５ｎｍおよび１０ｎｍのいづ
れかから選択される。
【００９４】しかしながら、単位膜の厚さが５０ｎｍの
場合には、成膜に必要な時間が増大される問題がある。
また、単位膜の厚さが、おおむね、３０ｎｍより厚い場
合には、僅かではあるが、不所望おむねな化学結合が生
じることが確認されている。
【００９５】これらのことから、ＺｎＳあるいはＳｉＯ
2 の単位膜の膜厚の下限は、１０ｎｍ、また、上限は、
３０ｎｍとなる。なお、単位膜の厚さが薄い場合には、
保護層を成膜する際のスパッタの回数が増大される一方
で、単位膜の厚さが厚い場合には、単位膜の成膜に必要
な時間が増大されることから、保護層の厚さが２００ｎ
ｍである場合には、たとえば、単位膜の膜厚が１２．５
ｎｍで合計１６層、膜厚が２０ｎｍで合計１０層 (図１
に示した例に対応する) あるいは膜厚が２５ｎｍで合計
８層などのいづれかが好ましい。
【００９６】次に、図１に示されている光ディスクの記
録特性の評価について説明する。図１４は、図１に示し
たこの発明により得られる光ディスクおよび比較のため
の比較用ディスク (以下比較例とする) に関し、記録用
レーザビームの出力とＣ／Ｎとの関係 (すなわち記録感
度) を示すグラフである。なお、比較例は、図１に示し
た光ディスクの第１および第２の保護層を、従来の方法
(ＺｎＳおよびＳｉＯ2 の薄い層を積層せずに、ＺｎＳ
とＳｉＯ2 との合金ターゲットをＡｒスパッタする方
法) により成膜したものである。
【００９７】図１４を参照すれば、記録感度特性におい
ては、実施例および比較例ともに、大きな差は認められ
ない。図１５は、ジッターの増加をパラメータとした繰
り返し記録・消去特性を示すグラフである。
【００９８】図１５から明らかなように、比較例に比較
して実施例の記録媒体のほうが、ジッターが増加される
記録・消去回数が、改善されていることが認められる。
この繰り返し特性が向上した理由としては、保護膜中
に、ＺｎＯやＺｎ−Ｓｉ−Ｏという、ターゲットに存在
する結合以外の化学結合が生じなていないことを揚げる
ことができる。
【００９９】次に、図２に示したスパッタ装置を利用し
て、図１に示した光ディスクとことなる別の光ディスク
を製造するための一例 (変形実施例) を説明する。５．
２５インチのポリカーボネート基板 (透明基板２) をス
テージ１５に装着した状態で、真空チャンバ１１内の気
圧を１×１０-6 [Ｔｏｒｒ] 以下に排気したのち、制御
バルブ１４の制御により、０．６５ [Ｐａ] の圧力のＡ
ｒガスを真空チャンバ１１に導入する。
【０１００】第１に、ＺｎＳターゲットに３５０ [Ｗ]
のＲＦ電力を投入して２０ｎｍの厚さのＺｎＳ膜をＳｉ
Ｏ2 膜上に成膜する。続いて、チャンバ１１内を１×１
０-6[Ｔｏｒｒ] 以下に排気し、Ａｒガスを再びチャン
バー内に導入したのち、ＳｉＯ2 ターゲートに対して４
００ [Ｗ] のＲＦ電力を印加し、基板２上に、２０ｎｍ
の厚さのＳｉＯ2 膜を成膜する。このようなサイクルを
５回繰り返すことで２００ｎｍの厚さのＺｎＳとＳｉＯ
2 からなる第１の保護膜３を成膜する。
【０１０１】第２に、光記録膜４としてのＧｅＳｂＴｅ
膜を２０ｎｍ成膜する。なお、この例では、ＧｅＳｂＴ
ｅの組成は (Ｇｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 ) (97)Ｓｂ(3) とす
る。第３に、今度は、ＳｉＯ2 ターゲートに対して４０
０ [Ｗ] のＲＦ電力を印加し、基板２上に、２０ｎｍの
厚さのＳｉＯ2 膜を成膜する。続いて、チャンバ１１内
を１×１０-6 [Ｔｏｒｒ] 以下に排気し、Ａｒガスを再
びチャンバー内に導入したのち、ＺｎＳターゲットに３
５０ [Ｗ] のＲＦ電力を投入して２０ｎｍの厚さのＺｎ
Ｓ膜をＳｉＯ2 膜上に成膜する。このようなサイクルを
５回繰り返すことで２００ｎｍの厚さのＺｎＳとＳｉＯ
2 からなる第２の保護膜５を、光記録膜４上に成膜す
る。
【０１０２】第４に、反射膜６としてのＡｌ合金膜を、
第２の保護膜５上に２００ｎｍ成膜する。なお、反射膜
６上には、スピンコート法により、保護コートとしての
紫外線硬化樹脂をコートしたのち紫外線を照射して硬化
させている。
【０１０３】従って、この変形例の光ディスクは、第１
および第２の保護膜のＳｉＯ2 によって挟まれた構造の
光記録膜４としてのＧｅＳｂＴｅ膜を有する。次に、変
形実施例である光ディスクの記録特性の評価について説
明する。
【０１０４】図１６は、上述した第１および第２の保護
膜のＳｉＯ2 によって挟まれた構造の光記録膜４を有す
る光ディスクおよび比較のための比較用ディスク (以下
比較例とする) に関し、記録用レーザビームの出力とＣ
／Ｎとの関係 (すなわち記録感度) を示すグラフであ
る。なお、比較例は、図１に示した光ディスクの第１お
よび第２の保護層を、従来の方法 (ＺｎＳおよびＳｉＯ
2 の薄い層を積層せずに、ＺｎＳとＳｉＯ2 との合金タ
ーゲットをＡｒスパッタする方法) により成膜したもの
である。
【０１０５】図１６を参照すれば、記録感度特性におい
ては、変形実施例および比較例ともに、大きな差は認め
られない。図１７は、ジッターの増加をパラメータとし
た繰り返し記録・消去特性を示すグラフである。
【０１０６】図１７から明らかなように、比較例に比較
して、変形実施例の記録媒体のほうが、ジッターが増加
される記録・消去回数が改善されていることが認められ
る。この繰り返し特性が向上した理由としては、保護膜
中に、ＺｎＯやＺｎ−Ｓｉ−Ｏという、ターゲットに存
在する結合以外の化学結合が生じなていないことを上げ
ることができる。
【０１０７】なお、図１７と図１５とを比較すると、図
１７に示される変形実施例の光ディスクほうが、僅かで
はあるが、ジッターが増加される記録・消去回数が改善
されていることが認められる。このことは、光記録膜側
４を、ＺｎＳ膜に比べて膜中の応力が小さいＳｉＯ2 膜
で積極的に挟むことにより、及び、膜としてＺｎＳとＳ
ｉＯ2 を比較したときに、より硬質なＳｉＯ2 膜を記録
膜側に設けることで、記録膜の融解・凝固の熱的なサイ
クル特性による保護膜の変形の度合いが低減されている
ものと考えられる。
【０１０８】次に、図１に示した光ディスクの記録膜
(Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ) に適した組成について詳細に説明
する。図１８は、光ディスクの記録膜に利用されるＧ
ｅ，ＳｂおよびＴｅの最適な組成範囲を示す三元組成図
である。
【０１０９】図１８を参照すれば、Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを
１０原子％刻みで混合し、それぞれの直線で囲まれた組
成範囲について、光記録感度の点から最適な組成を選択
可能となる。
【０１１０】ここで、構成元素存在量が１０原子％以下
の元素が混合された場合には、初期化により結晶化され
た膜をレーザ記録に際してアモルファス化して得られる
記録マークの安定性が劣化することが認められた。ま
た、Ｔｅ量が５０％未満である場合には、記録感度が著
しく低下することが確認されている。
【０１１１】従って、記録膜に適した元素の組成範囲
は、Ｇｅ0 Ｓｂ10Ｔｅ90とＧｅ90Ｓｂ10Ｔｅ0 を結ぶ直
線［Ａ］と、Ｇｅ10Ｓｂ0 Ｔｅ90とＧｅ10Ｓｂ90Ｔｅ0
を結ぶ直線［Ｂ］とＧｅ60Ｓｂ0 Ｔｅ40とＧｅ0 Ｓｂ60
Ｔｅ40を結ぶ直線［Ｃ］によって囲まれる範囲内のいづ
れかから選択される。
【０１１２】次に、これまでに説明した保護膜と光ディ
スクが利用される環境すなわち光ディスクの種類との関
係について説明する。光ディスクとしては、直径が１２
インチの大容量ディスクおよび直径が５．２５インチの
汎用ディスクなどが既に実用化されている。
【０１１３】ここで、光ディスクの記録特性のうち、記
録感度と記録レーザビームのパワーについて考察する
と、記録時の線速度に応じて、おおむね２種類に分類可
能となる。
【０１１４】たとえば、記録時の線速度が１０ｍ／ｓを
越える高速タイプの光ディスクは、記録膜自身の記録感
度はかなり高めに設計されるが、単位時間当たりに照射
される記録レーザビームのパワーが相対的に低下するこ
とは避けられない。従って、高速タイプのディスクに
は、熱の蓄積を効果的にするために、後述、図１９に示
すような、徐冷構造を採用することが好ましい。
【０１１５】一方、コンパクトディスクのように記録時
の線速度が１０ｍ／ｓよりも小さい低速タイプの光ディ
スクでは、高速タイプのディスクに比較して記録レーザ
ビームのパワーが小さいにもかかわらず、記録膜をアモ
ルファス相に変化させるために必要な十分な冷却速度が
得られにくいことから、後述、図２０に示すような、急
冷構造を採用することが好ましい。
【０１１６】図１９および図２０は、この発明の光ディ
スクの保護膜の積層構造に関し、それぞれ、徐冷構造お
よび急冷構造を有する光ディスクの概略断面図である。
図１９によれば、徐冷構造の光ディスク１０１は、ポリ
カーボネートなどにより形成された透明基板１０２、厚
さ２０ｎｍのＺｎＳ膜と厚さ２０ｎｍのＳｉＯ2 膜とが
交互に８層成膜された厚さ１６０ｎｍの第１の保護層１
０３、厚さ２５ｎｍのＧｅＳｂＴｅ光記録膜１０４、厚
さ２０ｎｍのＳｉＯ2 と厚さ２０ｎｍのＺｎＳ膜膜とが
ＳｉＯ2 膜から交互に１０層成膜された厚さ２００ｎｍ
の第２の保護層１０５、及び、厚さ１００ｎｍのＡｌ合
金反射膜１０６を有している。なお、反射膜１０６の外
側には、紫外線硬化樹脂膜１０７が形成される。
【０１１７】図１９から明らかなように、第２の保護膜
１０５の厚さが２００ｎｍと十分に厚いことから、反射
膜１０６側への熱の移動が阻止され、高速タイプの光デ
ィスクに適した徐冷構造が提供される。
【０１１８】図２０によれば、徐冷構造の光ディスク２
０１は、ポリカーボネートなどにより形成された透明基
板２０２、厚さ２０ｎｍのＺｎＳ膜と厚さ２０ｎｍのＳ
ｉＯ2 膜とが交互に８層成膜された厚さ１６０ｎｍの第
１の保護層２０３、厚さ２５ｎｍのＧｅＳｂＴｅ光記録
膜２０４、厚さ１０ｎｍのＳｉＯ2 と厚さ１０ｎｍのＺ
ｎＳ膜膜とが積層された厚さ２０ｎｍの第２の保護層２
０５、及び、厚さ１００ｎｍのＡｌ合金反射膜２０６を
有している。なお、反射膜２０６の外側には、紫外線硬
化樹脂膜２０７が形成される。
【０１１９】図２０から明らかなように、第２の保護膜
２０５の厚さを２０ｎｍとして、基板２０２側の保護膜
２０３の膜厚よりも薄くすることにより、記録の際の熱
が反射膜２０６側に効果的に放出されるので、低速タイ
プの光ディスクに適した急冷構造が提供される。
【０１２０】以上説明したように、記録膜を挟んで配置
される保護層を、薄い単位層を複数積層させた多層構造
として形成することにより、ターゲットに存在する結合
以外の化学結合の生成を阻止することで、繰り返し記録
可能な光ディスクにおける記録・消去回数を劣化させる
要因である記録膜自身移動 (変形) を防止できる。従っ
て、オーバライト記録に適した光ディスクの繰り返し記
録・消去回数が大幅に増大される。
【０１２１】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の光ディス
クは、記録膜を挟んで配置される第１および第２の保護
膜は、第１の材質による単位層と第２の材質による単位
層が、それぞれの材質に含まれる結合以外の結合を含む
ことなく、交互に積層されることにより形成される。従
って、記録膜への記録・消去に対して不所望な特性を与
える記録膜の移動あるいは変形を防止できる。
【０１２２】また、記録膜を挟んで配置される第１およ
び第２の保護膜は、記録膜と接する界面が、単位層にお
ける応力が小さい同一の材質による単位層により形成さ
れることから、記録膜の移動あるいは変形の程度がより
低減される。
【０１２３】さらに、記録膜自身が、記録感度が高くし
かも第１の相状態と第２の相状態との間で相変化が安定
な組み合わせにより構成されることから、記録速度が向
上されるとともに耐久性の高い記録媒体が提供できる。
以上により、光ディスクにおける記録・消去可能な繰り
返し記録・消去回数が大幅に増大される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例である光ディスクの概略断面
図。
【図２】図１に示した光ディスクを製造するために利用
されるスパッタ装置の一例を示す概略図。
【図３】ＳｉＯ2 のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラ
フ。
【図４】ＳｉＯのＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフ。
【図５】(ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50混合膜のＦＴ−Ｉ
Ｒスペクトルを示すグラフ。
【図６】(ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20混合膜のＦＴ−Ｉ
Ｒスペクトルを示すグラフ。
【図７】膜厚が５０ｎｍの (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20
混合膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフ。
【図８】膜厚が２０ｎｍの (ＺｎＳ) 80 (ＳｉＯ2 ) 20
混合膜のＦＴ−ＩＲスペクトルを示すグラフ。
【図９】Ｓｉ−Ｏ結合のＺｎＳ添加サンプルのＺｎＳの
添加率をパラメータとして、主ピークの吸光度の大きさ
と膜厚との関係を示したグラフ。
【図１０】膜厚３０ｎｍの (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50
混合膜のＦＩＲスペクトルを示すグラフ。
【図１１】膜厚３０ｎｍの (ＺｎＳ) 50 (ＳｉＯ2 ) 50
混合膜のＦＩＲスペクトルを示すグラフ。
【図１２】ターゲットバルク材料自身のＦＴ−ＩＲスペ
クトルを示すグラフ。
【図１３】ＺｎのＸＰＳスペクトルを、オージェ効果に
よって発生するオージェスペクトルを基にして状態分析
した結果を示すグラフ。
【図１４】図１に示したこの発明の光ディスクと比較用
ディスクにおける記録用レーザビームの出力とＣ／Ｎと
の関係 (すなわち記録感度) を示すグラフ。
【図１５】図１に示したこの発明の光ディスクと比較用
ディスクにおけるジッターの増加をパラメータとした繰
り返し記録・消去特性を示すグラフ。
【図１６】この発明の変形実施例である光ディスクと比
較用ディスクにおける記録用レーザビームの出力とＣ／
Ｎとの関係 (すなわち記録感度) を示すグラフ。
【図１７】この発明の変形実施例である光ディスクと比
較用ディスクにおけるジッターの増加をパラメータとし
た繰り返し記録・消去特性を示すグラフ。
【図１８】光ディスクの記録膜に利用されるＧｅ，Ｓｂ
およびＴｅの最適な組成範囲を示す三元組成図。
【図１９】この発明の光ディスクの保護膜の積層構造の
一例 (徐冷構造) を示す概略断面図。
【図２０】この発明の光ディスクの保護膜の積層構造の
一例 (急冷構造) を示す概略断面図。
【符号の説明】
１…光ディスク (記録媒体) 、 ２…透明基板
(支持体) 、３…第１の保護層、
４…光記録膜 (記録膜) 、５…第２の保護層、
６…反射膜、７…紫外線硬化樹脂膜、
１０…スパッタ装置、１１…真空チャンバ、
１２…導入系、１３…排気系、
１４…制御バルブ、１５…ステー
ジ、 １６…回転軸、２１，２
２，２３，２４…高周波 (ＲＦ) 電力印加装置、１０１
…光ディスク、 １０２…透明基板、
１０３…第１の保護層、 １０４…光記
録膜 (記録膜) 、１０５…第２の保護層、
１０６…反射膜、１０７…紫外線硬化樹脂膜、２０
１…光ディスク、 ２０２…透明基
板、２０３…第１の保護層、 ２０４…
光記録膜 (記録膜) 、２０５…第２の保護層、
２０６…反射膜、２０７…紫外線硬化樹脂膜、
α，β，γ，δ…ターゲット。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】熱エネルギーが与えられることにより相変
    化する記録膜と、 第１の材質からなる層と第２の材質からなる層とが交互
    に積層された積層構造を有し、上記記録膜を挟んで上記
    記録膜の両界面に配置される第１および第２保護膜と、
    を有する記録媒体。
  2. 【請求項２】熱エネルギーが与えられることにより相変
    化される記録膜と、 第１の材質による単位層と第２の材質による単位層が、
    それぞれの材質に含まれる結合以外の結合を含むことな
    く、交互に積層されるとともに、積層構造を有し、上記
    記録膜を挟んで上記記録膜との間の両界面に配置される
    第１および第２保護膜と、を有する記録媒体。
  3. 【請求項３】第１の方向から光の入射を可能とする基板
    と、 第１の材質による単位層と単位層における応力が第１の
    材質より小さい第２の材質による単位層が交互に積層さ
    れた積層構造を有し、上記基板上に、上記第１の方向に
    対向する第２の方向から配置される第１の保護膜と、 この第１の保護膜上に配置され、上記光が照射されるこ
    とで提供される熱エネルギーにより第１の相状態と第２
    の相状態との間で相変化される記録膜と、 上記第１の材質による単位層と上記第２の材質による単
    位層が交互に積層されるとともに上記第１の保護膜の厚
    さとおおむね等しい厚さに形成された積層構造を有し、
    上記記録膜上に、上記記録膜を挟んで上記第１の保護膜
    に対向される第２保護膜と、を有する記録媒体。
  4. 【請求項４】第１の方向から光の入射を可能とする基板
    と、 第１の材質による単位層と単位層における応力が第１の
    材質より小さい第２の材質による単位層が交互に積層さ
    れた積層構造を有し、上記基板上に、上記第１の方向に
    対向する第２の方向から配置される第１の保護膜と、 この第１の保護膜上に配置され、上記光が照射されるこ
    とで提供される熱エネルギーにより第１の相状態と第２
    の相状態との間で相変化される記録膜と、 上記第１の材質による単位層と上記第２の材質による単
    位層が交互に積層されるとともに、上記第１の保護膜の
    厚さに比較して少なくとも１／２より薄い厚さに形成さ
    れた積層構造を有し、上記記録膜上に、上記記録膜を挟
    んで上記第１の保護膜に対向される第２保護膜と、を有
    する記録媒体。
  5. 【請求項５】透明な基板と、 この基板の所定の面に配置された厚さ２０ｎｍのＺｎＳ
    膜とこのＺｎＳ膜に比較して同一の厚さが与えられた場
    合の応力がＺｎＳ膜より小さい厚さ２０ｎｍのＳｉＯ2
    膜を互いに交互に積層させて厚さ２００ｎｍに形成され
    たＺｎＳとＳｉＯ2 からなる第１の保護膜と、 Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを含み、それぞれの組成がＧｅ−Ｓｂ
    −Ｔｅ三元組成図において、Ｇｅ0 Ｓｂ10Ｔｅ90とＧｅ
    90Ｓｂ10Ｔｅ0 を結ぶ直線とＧｅ10Ｓｂ0 Ｔｅ90とＧｅ
    10Ｓｂ90Ｔｅ0 を結ぶ直線とＧｅ60Ｓｂ0 Ｔｅ40とＧｅ
    0 Ｓｂ60Ｔｅ40とを結ぶ直線によって囲まれる範囲内の
    いづれかから選択されるとともに、上記第１の保護膜上
    に配置され、レーザビームが照射されることにより提供
    される熱エネルギーにより第１の相状態と第２の相状態
    との間で相変化される記録膜と、 この記録膜上に配置され、厚さ２０ｎｍのＺｎＳ膜と厚
    さ２０ｎｍのＳｉＯ2膜を互いに交互に積層させて厚さ
    ２００ｎｍに形成されたＺｎＳとＳｉＯ2 からなる第２
    の保護膜と、を有する記録媒体。
  6. 【請求項６】透明な基板と、 この基板の所定の面に配置された厚さ２０ｎｍのＺｎＳ
    膜とこのＺｎＳ膜に比較して同一の厚さが与えられた場
    合の応力がＺｎＳ膜より小さい厚さ２０ｎｍのＳｉＯ2
    膜を互いに交互に積層させて厚さ２００ｎｍに形成され
    たＺｎＳとＳｉＯ2 からなる第１の保護膜と、 Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを含み、それぞれの組成がＧｅ−Ｓｂ
    −Ｔｅ三元組成図において、Ｇｅ0 Ｓｂ10Ｔｅ90とＧｅ
    90Ｓｂ10Ｔｅ0 を結ぶ直線とＧｅ10Ｓｂ0 Ｔｅ90とＧｅ
    10Ｓｂ90Ｔｅ0 を結ぶ直線とＧｅ60Ｓｂ0 Ｔｅ40とＧｅ
    0 Ｓｂ60Ｔｅ40とを結ぶ直線によって囲まれる範囲内の
    いづれかから選択されるとともに、上記第１の保護膜上
    に配置され、レーザビームが照射されることにより提供
    される熱エネルギーにより第１の相状態と第２の相状態
    との間で相変化される記録膜と、 この記録膜上に配置され、厚さ２０ｎｍのＳｉＯ2 膜と
    厚さ２０ｎｍのＺｎＳ膜を、ＳｉＯ2 膜から順に、互い
    に交互に積層させて厚さ２００ｎｍに形成されたＺｎＳ
    とＳｉＯ2 からなる第２の保護膜と、を有する記録媒
    体。
  7. 【請求項７】第１の材質をスパッタすることで所定の厚
    さを有する第１の材質の単位層を形成したのち、この第
    １の材質の単位層上に、第２の材質をスパッタすること
    で所定の厚さを有する第２の材質の単位相を形成し、さ
    らに、上記第１の材質の単位相および上記第２の材質の
    単位層を、交互に、複数層積層させて、第１の保護膜を
    形成する工程と、 この第１の保護層を形成する工程により形成された第１
    の保護層に、第３の材質をスパッタすることで所定の厚
    さを有する記録膜を形成する工程と、 この記録膜を形成する工程により形成された記録膜に、
    第１の材質をスパッタすることで所定の厚さを有する第
    １の材質の単位層を形成したのち、この第１の材質の単
    位層上に、第２の材質をスパッタすることで所定の厚さ
    を有する第２の材質の単位相を形成し、さらに、上記第
    １の材質の単位相および上記第２の材質の単位層を、交
    互に、複数層積層させて、第２の保護膜を形成する工程
    と、を含む、記録媒体の製造方法。
  8. 【請求項８】第１の材質をスパッタすることで所定の厚
    さを有する第１の材質の単位層を形成したのち、この第
    １の材質の単位層上に、第２の材質をスパッタすること
    で所定の厚さを有する第２の材質の単位相を形成し、さ
    らに、上記第１の材質の単位相および上記第２の材質の
    単位層を、交互に、複数層積層させて、第１の保護膜を
    形成する工程と、 この第１の保護層を形成する工程により形成された第１
    の保護層に、第３の材質をスパッタすることで所定の厚
    さを有する記録膜を形成する工程と、 この記録膜を形成する工程により形成された記録膜に、
    第２の材質をスパッタすることで所定の厚さを有する第
    ２の材質の単位層を形成したのち、この第２の材質の単
    位層上に、第１の材質をスパッタすることで所定の厚さ
    を有する第１の材質の単位相を形成し、さらに、上記第
    ２の材質の単位相および上記第１の材質の単位層を、交
    互に、複数層積層させて、第２の保護膜を形成する工程
    と、を含む、記録媒体の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6471692A (en) * 1987-09-09 1989-03-16 Gerber Garment Technology Inc Balancing reciprocating drive mechanism
JPH08300821A (ja) * 1995-05-11 1996-11-19 Nec Corp 光学的情報記録媒体およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6471692A (en) * 1987-09-09 1989-03-16 Gerber Garment Technology Inc Balancing reciprocating drive mechanism
JPH0653358B2 (ja) * 1987-09-09 1994-07-20 ガーバー・ガーメント・テクノロジー・インコーポレーテッド 切断機械の釣り合い往復駆動機構
JPH08300821A (ja) * 1995-05-11 1996-11-19 Nec Corp 光学的情報記録媒体およびその製造方法

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