JPH09128808A

JPH09128808A - 光ディスク及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09128808A
Application number: JP8091983A
Authority: JP
Inventors: Wataru Ogawa; 渉小川
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】適正な反射率及び効率の半透明反射膜を有す
る光ディスクを提供する。【解決手段】第１の記録面４を有するディスク基体２
と、この第１の記録面４上に形成された半透明反射膜５
と、第２の記録面８を有して前記半透明反射膜上に形成
された中間層６と、この第２の記録面上に形成された反
射膜９と、この反射膜の上に形成された保護膜１０とよ
りなる光ディスクにおいて、前記半透明反射膜は、Ｚｎ
Ｓ−ＳｉＯｘ（ｘは２よりも小さい）により構成する。
これにより、半透明反射膜の反射率を２０〜４０％の範
囲内に設定し、その効率を十分に高く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、片面側から２層の
情報を再現することができる２層構造の光ディスク及び
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＡＶ（ＡｕｄｉｏＶｉｓｕａ
ｌ）機器の発展に伴って、記録媒体である、例えば光デ
ィスクの高記録密度化が一層望まれている。記録容量を
高めるためには、波長６５０ｎｍや６３５ｎｍの赤色半
導体レーザに替えて、波長の短かい、例えば波長４２５
ｎｍ程度の青色或いは緑色のＳＨＧレーザを用いたり、
或いはディスクの記録面を両面にしたり、多層化するこ
とがその一例として行なわれている。ところが、現時点
においては、短波長のレーザを出力する青色／緑色レー
ザ半導体は、赤色レーザ半導体と比較して寿命や生産時
の歩留まりなどの点で量産性が十分ではなく、特に室温
連続発振時の寿命が極端に短かい。そのため、現在の実
用機器では波長６３５ｎｍの赤色レーザ光を用いた機器
を対象として量産化されている。

【０００３】また、１枚の光ディスクに２つの記録層を
設ける方式としては上述のようにディスクの両面に記録
層を形成し、これを背中合わせに接着して両面から再生
を行なう両面記録方式と、片面に例えば４０ｎｍ程度の
間隔を隔てて２層の記録層を形成する２層構造の記録方
式とがあるが、両面記録方式の場合には、ディスクを再
生途中で裏返しにしなければならないことから煩雑にな
ったり、或いはこれを避けるためには両面側に再生光学
機器を設けなければならなず、装置のコスト高を招来し
てしまう。これに対して、２層構造の記録方式の場合に
は、４０μｍを隔てて配置される２つの記録面に対して
選択的にフォーカスを合わせるだけで良く、構造を非常
に簡単化できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の２
層構造の記録方式にあっては、レーザを入射側に位置す
る第１の記録面に形成される半透明反射膜は、第２の記
録面を再生する時に、レーザ光がこの半透明反射膜をあ
る程度通過することが必要であることから、使用するレ
ーザ波長に対して反射率３０±１０％程度の範囲内の半
透明反射膜であることが必要である。また、これと同時
に、第２の記録面からある程度以上の強いレーザ光の反
射光を得るためには、上記半透明反射膜は、吸収率が低
い方が良い。すなわち、反射率と透過率の和が効率とし
て表されるが、この効率が１００％に近い程好ましい。
このような観点から半透明反射膜の物質として現在で
は、Ａｕ，Ｓｉ，ＳｉＯ₂ ，ＳｉＮ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｔ
ａ，ＴａＯｘ，ＺｎＳ，ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 等の蒸着物質
が検討されている。しかしながら、上述したような適正
な反射率の範囲となるような物質が見つかっていないの
が現状である。

【０００５】例えば、図７はＳｉ単層膜のレーザ波長に
対する反射率（曲線Ａ）と透過率（曲線Ｂ）の関係を示
すグラフである。Ｓｉ単層膜の厚みは３４４Åであり、
屈折率は、３．９６２１である。グラフから明らかなよ
うに、波長６３５ｎｍの赤色レーザの波長を含む、全測
定波長において反射率は適性範囲よりも大きくなってし
まっている。この場合、膜厚を薄くして反射率を低下さ
せることも考えられるが、上記した膜厚よりも更に薄く
するのは、制御が難しく、製造が困難である。更には、
Ｓｉ膜自体は、２つの記録面間に介在される紫外線硬化
樹脂膜の接着性が悪く、剥離等が生じ易く、単独で使用
するには不向きである。

【０００６】また、図８はＺｎＳ−ＳｉＯ₂ （２０ｍｏ
ｌ％）膜のレーザ波長に対する反射率（曲線Ａ）と透過
率（曲線Ｂ）の関係を示すグラフである。グラフから明
らかなように波長６３５ｎｍの赤色レーザの波長を含む
全測定波長において反射率は適性範囲よりも小さくなっ
ており、単独で使用することはできない。上記した他の
物質についても、波長６３５ｎｍに対しては、適正な反
射率が得られていないのが現状である。また、ＺｎＳ、
ＳｉＯ₂ 、ＳｉＮ等の一般的な誘電体は、屈折率が１．
５〜２．３程度とやや低く、上述のように反射率が適性
範囲よりも小さくなる傾向が見られ、採用することがで
きない。更には、現時点で最も有力とされている物質は
Ａｕ（金）であるが、これは腐食されない安定な物質で
ある反面、基板（ポリカーボネート樹脂：ＰＣ）や紫外
線硬化樹脂（ＵＶ樹脂）との接着性が劣る。更に、金に
おいて反射率の下限値である２０％を達成するためには
膜厚を１０〜１５ｎｍ程度まで薄くしなければならず、
また膜厚の均一性を良くしないと、反射率分布が劣化
し、技術的に困難である。また、反射率や透過率の波長
依存性が強く、特に青色レーザ光に対しては透過率の低
下が著しい。本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的は適正な反射率及び効率の半透明反射膜を有する光デ
ィスク及びその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
の記録面を有するディスク基体と、この第１の記録面上
に形成された半透明反射膜と、第２の記録面を有して前
記半透明反射膜上に形成された中間層と、この第２の記
録面上に形成された反射膜と、この反射膜の上に形成さ
れた保護膜とよりなる光ディスクにおいて、前記半透明
反射膜は、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ（ｘは２よりも小さい）に
より構成したものである。請求項３の発明は、第１の記
録面を有するディスク基体と、この第１の記録面上に形
成された半透明反射膜と、第２の記録面を有して前記半
透明反射膜上に形成された中間層と、この第２の記録面
上に形成された反射膜と、この反射膜の上に形成された
保護膜とよりなる光ディスクにおいて、前記半透明反射
膜は、Ｓｉ膜とＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜或いはＳｉ膜とＳｉ
Ｎｘの２層構造により構成したものである。請求項６の
発明は、第１のディスク基体の第１の記録面に半透明反
射膜を形成し、読み出しレーザ光の入射側と反対側に第
２の記録面を設けて片面側より読み出しする光ディスク
において、前記半透明反射膜は、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ（ｘ
は２よりも小さい）よりなると共に、その厚さは３０〜
８０ｎｍの範囲内に設定するようにしたものである。

【０００８】請求項１の発明においては、このような半
透明反射膜は、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ −Ｓｉよりなるターゲ
ットを用いてスパッタリングを行なうか、或いはＳｉタ
ーゲットとＺｎＳ−ＳｉＯ₂ ターゲットの２つを同時に
用いてスパッタリングすることにより、成膜することが
できる。この場合、ＳｉＯｘの量は好ましくは３０〜８
０ｍｏｌ％の範囲に設定する。これにより、半透明反射
膜の反射率は、波長６３５ｎｍの赤色レーザ光に対して
２５％程度であり、効率も７６％程度と高く、それぞれ
適正な範囲に設定することができる。請求項３の発明に
おいては、このような半透明反射膜は、最初はＳｉをタ
ーゲットとして用いてスパッタリングを行なってＳｉ膜
を形成し、その後、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 或いはＳｉＮｘを
ターゲットとして用いてスパッタリングを行なってＺｎ
Ｓ−ＳｉＯ₂ 膜或いはＳｉＮｘ膜を形成することにより
２層構造として製造することができる。ＺｎＳ−ＳｉＯ
₂ を用いた場合には、ＳｉＯ₂ の量は好ましくは２０ｍ
ｏｌ％程度に設定する。これにより、反射率は２０％程
度と規格の下限値となるが、効率に関しては８３％程度
とかなり高くすることができ、それぞれ適正な範囲に設
定することができる。

【０００９】請求項６の発明においては、半透明反射膜
は、ＺｎＳ（１００−Ｚ−Ｙ）−ＳｉＯ₂（Ｚ）−Ｓｉ
（Ｙ）よりなる複合ターゲットを用いてスパッタリング
を行なうことにより成膜することができる。ここで、Ｚ
は１０〜３０ｍｏｌ％、Ｙは２０〜６０ｍｏｌ％の範囲
内である。この時の半透明反射膜は、３０〜８０ｎｍの
範囲内に設定し、特に、読み出し光が、青色レーザ光の
時には、３０〜５０ｎｍの範囲内とし、赤色レーザ光の
時には５０〜８０ｎｍの範囲内とする。また、この半透
明反射膜の屈折率は２．３以上とする。屈折率が２．３
よりも小さいと反射率が規定値以下になり好ましくない
からである。このような光ディスクは、第１のディスク
基体と第２のディスク基体とを例えばＰＣ樹脂の射出成
形でそれぞれの記録面のピットを作成して、両者を背中
合わせでＵＶ樹脂の接着層で貼り合わせて作成してもよ
いし、或いは第１のディスク基体に形成した中間層上に
２Ｐ（ホトポリマー）法で２層目の記録面を形成するこ
とにより全体を作成してもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光ディスク
及びその製造方法の一実施例を添付図面に基づいて詳述
する。図１は第１の発明の光ディスクを示す部分拡大断
面図、図２は図１に示す光ディスクの半透明反射膜を形
成する時に用いるスパッタ装置の概略構成図である。図
示するようにこの光ディスク１は透明基板として円盤状
になされたディスク基体２を有し、この片側表面（図中
下面）に凹凸状の信号ピット３を設けて第１の記録面４
を形成している。そして、この第１の記録面４の表面に
本発明の特徴とする半透明反射膜５が形成され、この半
透明反射膜５の表面に中間層６を形成している。更に、
この中間層６の表面に凹凸状の信号ピット７を設けて第
２の記録面８を形成している。

【００１１】そして、この第２の記録面８の表面に全反
射、或いは全反射に近い特性を有する反射膜９を形成
し、この表面に保護膜１０を更に形成して全体が構成さ
れている。この保護膜１０の表面に更に種々のレコード
情報を表記したレーベル層を設けるようにしてもよい。
書き込み或いは読み出しのレーザ光Ｌは、ディスク基体
２（図中上側）から照射される。上記ディスク基体２と
しては、例えばポリカーボネート樹脂を用いることがで
きるが、これに限定されず、レーザ光に対して透明であ
るならばどのような材料でもよく、例えばアクリル樹脂
やポリオレフィン樹脂或いはガラス基板も用いることが
できる。このディスク基体２としては、上記したような
硬い樹脂基板表面に、紫外線硬化樹脂をスタンパで押し
ながら紫外線照射して固め、第１の記録面を形成した構
造でもよい。

【００１２】半透明反射膜５としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ
ｘ（ｘは２よりも小さい）を用い、これは後述するよう
にスパッタリングで形成することができる。この場合、
波長６３５ｎｍの赤色レーザに対する反射率２０〜４０
％の範囲を得るためには、膜厚モニタで解析したところ
ＳｉＯｘの量は、３０〜８０ｍｏｌ％の範囲に設定する
のがよい。この時の半透明反射膜５の屈折率は２．０〜
３．５の範囲内である。中間層６及び保護膜１０として
は、例えば、紫外線硬化樹脂を用いることができる。上
記ディスク基体２、半透明反射膜５、中間層６、反射膜
９及び保護膜１０のそれぞれの厚さＬ１〜Ｌ５は、例え
ばＬ１＝１．２ｍｍ、Ｌ２＝０．０５μｍ、Ｌ３＝４０
μｍ、Ｌ４＝０．０５μｍ、Ｌ５＝１０μｍ程度であ
る。

【００１３】このような２層記録型の光ディスクを製造
するには、まず、第１の記録面４を形成するための信号
ピットが形成されている第１のスタンパを用いてディス
ク基体２の材料となる樹脂を射出成形し、その表面に第
１の記録面４の記録されたディスク基体２を作る。次
に、第１の記録面４上にスパッタリングでＺｎ−ＳｉＯ
ｘの半透明反射膜５を成膜する。この時のスパッタ装置
の一例は図２に示されており、真空容器１１の底部に
は、直流電源１２に接続された第１の電極１３と、例え
ば１３．５６ＭＨｚの高周波電源１４にマッチングボッ
クス１５を介して接続された第２の電極１６を配置して
おり、これらの電極１３、１６に対向させて、ホルダを
兼ねた対向電極１７を配置している。真空容器１１は、
接地されており、その側面に設けたガスノズル１８から
ＡｒガスやＮｅ或いはＨｅ等のスパッタガスを内部へ供
給するようになっている。

【００１４】第１の電極１３上には、半導体であるＳｉ
ターゲット１９を配置し、第２の電極１６上には絶縁体
であるＺｎＳ−ＳｉＯ₂ ターゲット２０を配置し、これ
らを同時にスパッタする。この時、ターゲット２０中の
ＳｉＯ₂ の量は、２０ｍｏｌ％程度である。このように
両ターゲット１９、２０を同時にスパッタすることによ
り、対向電極１７に保持された被処理体２１、ここでは
ディスク基体２の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ（ｘは２よ
りも小さい）の薄膜が半透明反射膜５として成膜され
る。ここでのスパッタ条件としては、成膜圧力は０．６
Ｐａ（パスカル）、Ａｒガスの流量は２０ＳＣＣＭ、高
周波パワーは２００Ｗである。

【００１５】次に、半透明反射膜５の上に約４０μｍの
厚さで紫外線硬化樹脂を流し込み、第２の記録面を形成
するための第２のスタンパでこの樹脂を押し付けながら
紫外線を照射してこれを固め、第２の記録面８を有する
中間層６を形成する。この成形方法は、ホトポリマー成
形法または２Ｐ成形法と称される。あとは、通常のＣＤ
（コンパクトディスク）の成形方法と同様に、第２の記
録面８の表面にスパッタリングにより略全反射する例え
ばアルミニウム膜よりなる反射膜９と例えば紫外線硬化
樹脂よりなる保護膜１０を順次積層形成する。

【００１６】このように構成された光ディスクにおい
て、信号の読み出しは、読み出しレーザ光Ｌの焦点を、
第１の記録面４と第２の記録面８上に選択的に合わせる
ことによって、すなわち、上下に４０μｍだけ焦点距離
をずらすことによってそれぞれの信号を読み出す。ここ
で、前述のように半透明反射膜５に要求される特性は、
読み出しレーザ光Ｌ（ここでは波長は６３５の赤色レー
ザ）に対して反射率が２０〜４０％の範囲内であり、且
つ光の吸収が少なく、反射率と透過率との和で示される
効率ができるだけ高く、１００％に近いことである。

【００１７】上述のように形成された半透明反射膜の特
性を測定したところ、図３に示す結果が得られた。図中
曲線Ａは反射率を示し、曲線Ｂは透過率を示す。図から
明らかなように６３５ｎｍの波長において、反射率は２
５％となって適性範囲内に入っている。また、透過率は
５１．４％で効率は７４．６％となるので、比較的高い
効率を示している。従って、半透明反射膜として良好な
特性を示していることが判明する。

【００１８】このように特性が良好な半透明反射膜を用
いることにより、第１及び第２の記録面４、８の信号を
誤りなく選択的に再生することが可能となる。しかも、
紫外線硬化樹脂よりなる中間層６とＺｎＳ−ＳｉＯｘよ
りなる半透明反射膜５とは接着性が良く、両者は強固に
接着するのでこれらが剥がれることはほとんどなく、耐
久性も向上させることができる。また、上述のような反
射率の範囲２０〜４０％を得るためには、半透明反射膜
であるＺｎＳ−ＳｉＯｘの屈折率は、２．０〜３．５の
範囲内に設定するのが好ましい。

【００１９】更に、上記した実施例では、Ｓｉターゲッ
トとＺｎ−ＳｉＯ₂ ターゲットの両者を同時にスパッタ
することにより半透明反射膜を成膜したが、これに限定
されず、Ｓｉ−ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ の混合物よりなる１つ
のターゲットを用い、これを図２中の第２の電極１６上
に載置してスパッタリングを行なうことにより半透明反
射膜を形成するようにしてもよい。この場合には、上記
した反射率の範囲２０〜４０％を得るためには、ターゲ
ット中の各成分の量を以下の範囲に設定するのが好まし
い。すなわち、ＺｎＳは３０〜８０ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂
は２０〜１０ｍｏｌ％、Ｓｉは５０〜１０ｍｏｌ％であ
る。尚、各成分の合計は１００％となるように混合され
るのは言うまでもない。

【００２０】上記した請求項１に対応する発明では、半
透明反射膜５は、ＺｎＳ−ＳｉＯｘよりなる単層構造と
したが、これに限定されず、請求項３に対応する発明に
示すようにこれを２層構造としてもよい。図４は請求項
３に対応する発明の光ディスクを示す部分拡大断面図、
図５は図４に示す光ディスクの半透明反射膜の部分を示
す拡大図である。尚、図１と同一部分については、同一
符号を付してある。この発明の光ディスク１において
は、半透明反射膜５がＳｉ膜５ＡとＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜
或いはＳｉＮｘ膜５Ｂの２層構造になされている点以外
は、図１に示す構造と全く同様な構造になされている。
この場合、Ｓｉ膜５Ａはレーザ光Ｌの入射側に配置さ
れ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ （ＳｉＮ膜）５Ｂはその反対側に
配置される。

【００２１】このような半透明反射膜５の形成は、先
に、Ｓｉターゲットを用いてスパッタリングを行なうこ
とによりＳｉ膜５Ａを形成し、次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂
ターゲット或いはＳｉＮｘターゲットを用いてスパッタ
リングを行なうことによりＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜（ＳｉＮ
ｘ膜）５Ｂを形成することができる。Ｓｉ単体の薄膜の
屈折率は３．６程度であり、Ｚｎ−ＳｉＯ₂ 単体の薄膜
の屈折率は２．１程度であるので、両者の膜厚は、全体
としての屈折率が２．０〜３．５（反射率としては２０
〜４０％）の範囲内に入るようにそれぞれ設定する。

【００２２】ここで、Ｓｉ膜５Ａの厚みＬ６を５ｎｍ程
度とし、第２層目にＺｎ−ＳｉＯ₂膜５Ｂを用いて厚み
Ｌ７を４５ｎｍ程度に設定して半透明反射膜５を作製し
たところ、図６に示す特性を得た。尚、ＳｉＯ₂ の量は
２０ｍｏｌ％である。このグラフから明らかなように、
曲線Ａで示される反射率は、波長６３５ｎｍにおいて２
０％と規格の下限値であったが、曲線Ｂで示される透過
率は６２．６％と高く、従って、効率は８２．６％にも
達し、第１の発明よりも高い値を得ることができた。こ
の場合にも、請求項１の発明と同様に半透明反射膜の反
射率は適正な範囲となり、しかも高い効率を得ることが
できるので、第１及び第２の記録面４、８の信号を誤り
なく選択的に再生することが可能となる。しかも、紫外
線硬化樹脂よりなる中間層６は、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜或
いはＳｉＮｘ膜５Ｂと接するので、両者間の接着は強固
に行なわれて両者が剥離する可能性は少なく、耐久性も
向上させることができる。尚、請求項３の発明において
は、半透明反射膜は、２層構造としたが、上記反射率範
囲を維持し、且つ効率も低下させない範囲で更なる層を
形成して多層構造としてもよい。

【００２３】次に、請求項６に対応する発明について説
明する。この発明は、ＺｎＳ−ＳｉＯｘよりなる半透明
反射膜の構成及びその製造方法をより具体化したもので
ある。図９は請求項６の発明の光ディスクを示す部分拡
大断面図、図１０は図９に示す光ディスクの半透明反射
膜を形成する時に用いるスパッタ装置の概略構成図であ
る。尚、先に説明した図と同一部分については同一符号
を付して説明する。図示するようにこの光ディスク１は
透明基板として円盤状になされた第１のディスク基体２
を有し、この片側表面（図中下面）に凹凸状の信号ピッ
トを設けて第１の記録面４を形成している。そして、こ
の第１の記録面４の表面に本発明の特徴とする半透明反
射膜５が形成される。また、第２のディスク基体２５の
片側表面にも凹凸状の信号ピットを設けて第２の記録面
８が形成されており、この第２の記録面８の表面に全反
射、或いは全反射に近い特性を有する全反射膜９を形成
している。そして、両基体２、２５は、それぞれ半透明
反射膜５及び全反射膜９を内側にして、例えば紫外線硬
化樹脂（ＵＶ樹脂）よりなる接着層２６を介して背中合
わせとなるように接合されている。

【００２４】この第２のディスク基体２５の反対側表面
に更に種々のレコード情報を表記したレーベル層を設け
るようにしてもよい。書き込み或いは読み出しレーザ光
Ｌは、第１のディスク基体２（図中下側）から照射され
る。上記第１及び第２のディスク基体２、２５として
は、例えばポリカーボネート樹脂等を用いることができ
るが、これに限定されず、レーザ光に対して透明である
ならばどのような材料でもよく、例えばアクリル樹脂や
ポリオレフィン樹脂或いはガラス基板も用いることがで
きる。第１及び第２のディスク基体２、２５としては、
上記したような硬い樹脂基板表面に、紫外線硬化樹脂を
スタンパで押しながら紫外線照射して固め、第１及び第
２の記録面４、８を形成した構造でもよい。

【００２５】半透明反射膜４としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ
ｘ（ｘは２よりも小さい）を用い、これは後述するよう
にスパッタリングで形成することができる。この場合、
波長４６５ｎｍ〜４８５ｎｍの範囲内の青色レーザ光及
び波長６４０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内の赤色レーザ光
に対する反射率２０〜４０％の範囲を得るためには、半
透明反射膜５の膜厚は、３０ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内に
設定する。この時の半透明反射膜５の屈折率は２．３以
上に設定する。接着層２６としては、例えば、紫外線硬
化樹脂を用いることができる。ここでは上記第１のディ
スク基体２、半透明反射膜５、接着層２６、全反射膜９
及び第２のディスク基体２５のそれぞれの厚さは、例え
ば０．６ｍｍ、０．０５μｍ、５５±１５μｍ、０．０
５μｍ、０．６ｍｍ程度にそれぞれ設定されている。

【００２６】このような２層記録型の光ディスクを製造
するには、まず、第１の記録面４を形成するための信号
ピットが形成されている第１のスタンパを用いて第１の
ディスク基体２の材料となる樹脂を射出成形し、その表
面に第１の記録面４の記録された第１のディスク基体２
を作る。次に、第１の記録面３上にスパッタリングでＺ
ｎ−ＳｉＯｘの半透明反射膜４を成膜する。また、第１
のディスク基体２の製法と同様な方法で第２のディスク
基体２５を形成し、この表面に第２の記録面８を形成し
ておく。更に、第２の記録面８上にスパッタリングで例
えばアルミニウム合金等よりなる全反射膜９を成膜す
る。この場合、異なったターゲットを用いるだけで半透
明反射膜４及び全反射膜９をそれぞれ成膜することがで
きる。

【００２７】この時のスパッタ装置の一例は図２に示さ
れており、真空容器１１の底部には、例えば１３．５６
ＭＨｚの高周波電源１４にマッチングボックス１５を介
して接続されたＲＦ電源１６を配置しており、このＲＦ
電極１６に対向させて、ホルダを兼ねた対向電極１７を
配置している。真空容器１１は、接地されており、その
側面に設けたガスノズル１８からＡｒガスやＮｅ或いは
Ｈｅ等のスパッタガスを内部へ供給するようになってい
る。

【００２８】ＲＦ電極１６上には、半透明反射膜５の成
膜時には絶縁体であるＺｎＳ−ＳｉＯ₂ −Ｓｉ複合ター
ゲット２７を配置し、全反射膜９の成膜時にはアルミニ
ウム合金ターゲットを配置し、これをスパッタする。こ
の時、複合ターゲット２７の組成はＺｎＳ（１００−Ｚ
−Ｙ）−ＳｉＯ₂ （Ｚ）−Ｓｉ（Ｙ）として表され、Ｚ
は１０〜３０ｍｏｌ％の範囲内、Ｙは２０〜５０ｍｏｌ
％の範囲内にそれぞれ設定される。この場合、半透明反
射膜の膜組成は、ターゲット組成と略同じになるので、
Ｚ＋Ｙの値がＳｉＯｘのｍｏｌ％となる。従って、膜組
成中のＳｉＯｘの最小値は、Ｚ、Ｙの最小値の和である
３０ｍｏｌ％からこれらの最大値の和である８０ｍｏｌ
％の範囲内となる。このように複合ターゲット２７やア
ルミニウム合金ターゲットをスパッタすることにより、
対向電極１７に保持された被処理体２１、ここでは第１
のディスク基体２の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ（ｘは２
よりも小さい）の薄膜が半透明反射膜５として成膜さ
れ、第２のディスク基体２５の表面にアルミニウム合金
が全反射膜９として成膜される。ここでのスパッタ条件
としては、例えば成膜圧力は０．４〜０．６Ｐａ（パス
カル）、Ａｒガスの流量は２０ＳＣＣＭ、高周波パワー
は３００Ｗ〜４００Ｗ（パワー密度：１０．６Ｗ／ｃｍ
２〜１４．２Ｗ／ｃｍ２）である。尚、アルミニウム合
金ターゲットのスパッタは、ＲＦスパッタだけでなく、
電子スパッタも可能である。

【００２９】次に、第１及び第２のディスク基体２、２
５を背中合わせにして両者間に約４０μｍの厚さで紫外
線硬化樹脂を流し込み、紫外線を照射してこれを固めて
接着層２６を形成し、両基体２、２５接合し、ディスク
を完成する。このように構成された光ディスクにおい
て、信号の読み出しは、先の発明の場合と同様に読み出
しレーザ光Ｌの焦点を、第１の記録面４と第２の記録面
８上に選択的に合わせることによって、すなわち、上下
に４０μｍだけ焦点距離をずらすことによってそれぞれ
の信号を読み出す。ここで前述のように半透明反射膜５
に要求される特性は、読み出しレーザ光Ｌに対して反射
率が２０〜４０％の範囲内であり、且つ光の吸収が少な
く、反射率と透過率との和で示される効率ができるだけ
高く、１００％に近いことである。

【００３０】図１１に示すグラフは、複合ターゲット２
７の組成として、ＳｉＯ₂を２０ｍｏｌ％に一定とし、
Ｓｉを０〜３０ｍｏｌ％の範囲内で変化させて、残りを
ＺｎＳとした組成に対する反射率の変化を示している。
尚、この時の測定は図１２に示すように、第１のディス
ク基体２、半透明反射膜５、接着層２６及び第２のディ
スク基体２５を順次積層しておき、これに法線方向から
θ＝１２℃の傾きをもった入射光を入射させた時の反射
光及び透過光を検出することにより行なっている。半透
明反射膜の反射率は規格上２０％〜４０％（３０％±１
０％）の範囲内であることが必要であることから図３か
ら明らかなように、Ｓｉ量は２０ｍｏｌ％〜５０ｍｏｌ
％の範囲内に設定するのがよい。特に、Ｓｉ量が３０ｍ
ｏｌ％の時は、反射率は略２２％となっており、略規格
値を満足する値となっている。また、Ｓｉ量が多過ぎる
と、透過率が低下して好ましくない。尚、効率（＝反射
率＋透過率）は８５％以上であることが必要なので、透
過率は４５％以上であることが要求される。

【００３１】以上の結果より、複合ターゲット２７の組
成としては、略ＺｎＳが５０ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂ が２０
ｍｏｌ％、Ｓｉが３０ｍｏｌ％の組成を中心としたター
ゲットを用いると良好なことが判明する。また、上記タ
ーゲット組成において半透明反射膜５の厚さを変更する
ことにより、波長が略６５０ｎｍを中心とした赤色レー
ザ光、例えば波長６４０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長に対し
ても、或いは波長が略４７０ｎｍを中心とした青色レー
ザ光、例えば波長４６５ｎｍ〜４８５ｎｍの波長に対し
ても良好な結果を得ることができる。図１３及び図１４
に示すグラフは、この点を示しており、図１３は半透明
反射膜の厚さが４０ｎｍの時の透過率及び反射率の波長
依存性を示しており、図１４は半透明反射膜の厚さが４
０ｎｍの時の透過率及び反射率の波長依存性を示してい
る。図１３によれば、波長４７０ｎｍの青色レーザ光の
時には膜厚は４０ｎｍ程度が最適膜厚値であり、図１４
によれば波長６５０ｎｍの赤色レーザ光の時には、膜厚
は７０ｎｍ程度が最適膜厚値であることが判明する。

【００３２】また、Ｓｉ量を３０％から４５％に増加さ
せた時の波長依存性を膜厚４０ｎｍと７０ｎｍについ
て、図１３及び図１４にて説明した場合と同様にしてそ
れぞれ調べた。この結果を図１５及び図１６に示す。こ
の場合にも、波長４７０ｎｍ程度（図１５参照）及び波
長６５０ｎｍ程度（図１６参照）において反射率及び透
過率ともに適正な値となって良好な結果を示しているこ
とが判明する。図１５及び図１６に示すグラフの光測定
方法は、図１２に示すように法線に対して角度θだけ傾
けた位置からではなく、法線方向から測定する垂直入射
測定方法を採用しており、実機の場合と同じ入射形態と
なっている。ここで、波長６５０ｎｍの赤色レーザ光に
対する膜厚依存性を評価するために、半透明反射膜の膜
厚を種々変化させた時の反射率と透過率の変化を調べ
た。その結果を図９に示す。尚、この膜形成時のターゲ
ット組成は、ＺｎＳは５０ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂は２０ｍ
ｏｌ％及びＳｉは３０ｍｏｌ％である。

【００３３】図１７から明らかなように膜厚を４０ｎｍ
から８０ｎｍに変化させても反射率は２０％〜２３％の
範囲内を変化するだけであり、従って、上記した４０ｎ
ｍ〜８０ｎｍの範囲内で膜厚が変化しても特性上さほど
影響がなく、成膜時の膜厚均一性はそれ程厳しく要求さ
れないので、成膜時の膜厚コントロールが比較的容易で
あることが判明する。更に、半透明反射膜の反射率及び
透過率の屈折率依存性について評価した。図１８はこの
結果を示すグラフであり、反射率２０％以上を得るため
には屈折率は２．３以上に設定すればよいことが判明す
る。また、グラフ上では明らかではないが、過度に屈折
率が大きくなると損失が大きくなって透過率が著しく低
下し、その上限の屈折率は略２．８程度ある。このよう
に屈折率を調整するためには、その一例としては半透明
反射膜成膜時のＺｎＳ・ＳｉＯ₂・Ｓｉの複合ターゲッ
トの組成を変えて膜中のＳｉ量をコントロールすること
により行なうことができる。図１９はその結果を示すグ
ラフであり、屈折率のＳｉ量依存性を示す。このグラフ
から明らかなようにＳｉ量を僅かに変化させるだけで屈
折率を調整することができる。

【００３４】このように、ＺｎＳ−ＳｉＯｘよりなる半
透明反射膜の膜厚を適正な厚さ、例えば膜厚を４０ｎｍ
前後に設定することにより波長が４７０ｎｍ前後の青色
レーザ光に、或いは膜厚を７０ｎｍ前後に設定すること
により波長が６５０ｎｍ前後の赤色レーザ光にそれぞれ
適した半透明反射膜を得ることができる。尚、上記図９
に示すディスクにおいては、第１及び体２のディスク基
体を予め形成しておき、これらを接着層で背中合わせで
貼り合わせてディスクを作成する構造について説明した
が、これに限定されず、第１のディスク基体に形成した
中間層上にホトポリマー法で層間の記録面を形成するよ
うにして作成したディスクについても適用できるのは勿
論である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
ク及びその製造方法によれば次のように優れた作用効果
を発揮することができる。２層構造の光ディスクにおい
て、第１の記録面に形成する半透明反射膜としてＺｎＳ
−ＳｉＯｘ膜よりなる単層膜を用いたり、或いはＳｉ膜
とＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜、またはＳｉ膜とＳｉＮｘ膜より
なる２層構造を用いることにより、反射率を適正な範囲
に設定でき、しかもその効率を高く維持することができ
る。従って、第１と第２の記録面の信号を選択的に、し
かも誤りなく再生することが可能となる。また、中間層
となる紫外線硬化樹脂は、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ膜、ＺｎＳ
−ＳｉＯ₂ 膜或いはＳｉＮｘ膜と強固に接合するので両
者が剥離する恐れが少なく、耐久性を向上させることが
できる。また、半透明反射膜の膜厚を、読み取りレーザ
光の波長に対応させて適正な値に設定することにより、
低コストでしかも剥離の恐れが少なくて耐久性が高く、
２つの記録面の信号を片面側より誤りなく選択的に読み
取ることができる２層構造の光ディスクを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の光ディスクを示す部分拡大断面図で
ある。

【図２】図１に示す光ディスクの半透明反射膜を形成す
る時に用いるスパッタ装置の概略構成図である。

【図３】請求項１の光ディスクの半透明反射膜の特性を
示すグラフである。

【図４】請求項３の光ディスクを示す部分拡大断面図で
ある。

【図５】図４に示す光ディスクの半透明反射膜の部分を
示す拡大図である。

【図６】請求項３の光ディスクの半透明反射膜の特性を
示すグラフである。

【図７】Ｓｉ単層膜の特性を示すグラフである。

【図８】ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜の特性を示すグラフであ
る。

【図９】請求項６の発明の光ディスクを示す部分拡大断
面図である。

【図１０】図９に示す光ディスクの半透明反射膜を形成
する時に用いるスパッタ装置の概略構成図である。

【図１１】半透明反射膜の反射率と透過率の膜厚依存性
を示すグラフである。

【図１２】反射率と透過率の測定方法の一例を示す図で
ある。

【図１３】Ｓｉ量が３０ｍｏｌ％で膜厚が４０ｎｍの半
透明反射膜の分光特性を示すグラフである。

【図１４】Ｓｉ量が３０ｍｏｌ％で膜厚が７０ｎｍの半
透明反射膜の分光特性を示すグラフである。

【図１５】Ｓｉ量が４５ｍｏｌ％で膜厚が４０ｎｍの半
透明反射膜の分光特性を示すグラフである。

【図１６】Ｓｉ量が４５ｍｏｌ％で膜厚が７０ｎｍの半
透明反射膜の分光特性を示すグラフである。

【図１７】半透明反射膜の反射率と屈折率の膜厚依存性
を示すグラフである。

【図１８】半透明反射膜の屈折率依存性を示すグラフで
ある。

【図１９】半透明反射膜の屈折率のＳｉ量依存性を示す
グラフである。

【符号の説明】

１…光ディスク、２…ディスク基体（第１のディスク基
体）、４…第１の記録面、５…半透明反射膜、５Ａ…
Ｓｉ膜、５Ｂ…ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜（ＳｉＮｘ膜）、６
…中間層、８ …第２の記録面、９…反射膜（全反射
膜）、１０…保護膜、２５…第２のディスク基体、２６
…接着層、２７…複合ターゲット、Ｌ…レーザ光。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の記録面を有するディスク基体と、
この第１の記録面上に形成された半透明反射膜と、第２
の記録面を有して前記半透明反射膜上に形成された中間
層と、この第２の記録面上に形成された反射膜と、この
反射膜の上に形成された保護膜とよりなる光ディスクに
おいて、前記半透明反射膜は、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ（ｘは
２よりも小さい）よりなることを特徴とする光ディス
ク。
【請求項２】前記ＳｉＯｘは、３０〜８０ｍｏｌ％の
範囲内であることを特徴とする請求項１記載の光ディス
ク。
【請求項３】第１の記録面を有するディスク基体と、
この第１の記録面上に形成された半透明反射膜と、第２
の記録面を有して前記半透明反射膜上に形成された中間
層と、この第２の記録面上に形成された反射膜と、この
反射膜の上に形成された保護膜とよりなる光ディスクに
おいて、前記半透明反射膜は、Ｓｉ膜とＺｎＳ−ＳｉＯ
₂ 膜或いはＳｉ膜とＳｉＮｘの２層構造よりなることを
特徴とする光ディスク。
【請求項４】第１の記録面を有するディスク基体を形
成し、この第１の記録面上に半透明反射膜を形成し、前
記半透明反射膜上に第２の記録面を有する中間層を形成
し、この第２の記録面上に反射膜を形成し、この反射膜
の上に保護膜を形成してなる光ディスクの製造方法にお
いて、前記半透明反射膜は、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ −Ｓｉよ
りなるターゲットを用いて、或いはＳｉターゲットとＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂ のターゲットを用いてスパッタリングに
より形成するように構成したことを特徴とする光ディス
クの製造方法。
【請求項５】第１の記録面を有するディスク基体を形
成し、この第１の記録面上に半透明反射膜を形成し、前
記半透明反射膜上に第２の記録面を有する中間層を形成
し、この第２の記録面上に反射膜を形成し、この反射膜
の上に保護膜を形成してなる光ディスクの製造方法にお
いて、前記半透明反射膜は、Ｓｉをターゲットとして用
いてスパッタリングを行なってＳｉ膜を形成した後、Ｚ
ｎＳ−ＳｉＯ₂ 或いはＳｉＮｘをターゲットとして用い
てスパッタリングを行なってＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 膜或いは
ＳｉＮｘ膜を形成することにより作成するように構成し
たことを特徴とする光ディスクの製造方法。
【請求項６】第１のディスク基体の第１の記録面に半
透明反射膜を形成し、読み出しレーザ光の入射側と反対
側に第２の記録面を設けて片面側より読み出しする光デ
ィスクにおいて、前記半透明反射膜は、ＺｎＳ−ＳｉＯ
ｘ（ｘは２よりも小さい）よりなると共に、その厚さは
３０〜８０ｎｍの範囲内に設定されていることを特徴と
する光ディスク。
【請求項７】前記半透明反射膜の厚さは、青色レーザ
光に対しては３０〜５０ｎｍの範囲内に設定され、赤色
レーザ光に対しては５０〜８０ｎｍの範囲内に設定され
ていることを特徴とする請求項６記載の光ディスク。
【請求項８】前記半透明反射膜の屈折率は２．３以上
に設定されていることを特徴とする請求項６記載の光デ
ィスク。
【請求項９】第１のディスク基体の第１の記録面に半
透明反射膜を形成し、読み出しレーザ光の入射側と反対
側に第２の記録面を設けて片面側より読み出しする光デ
ィスクの製造方法において、前記半透明反射膜は、Ｚｎ
Ｓ（１００−Ｚ−Ｙ）−ＳｉＯ₂（Ｚ）−Ｓｉ（Ｙ）
（Ｚ＝１０〜３０ｍｏｌ％、Ｙ＝２０〜５０ｍｏｌ％）
の組成比よりなる複合ターゲットを用いてスパッタリン
グを行なってＺｎＳ−ＳｉＯｘ（ｘは２よりも小さい）
を堆積させることにより形成されることを特徴とする光
ディスクの製造方法。
【請求項１０】前記半透明反射膜は、厚さが３０〜８
０ｎｍの範囲内になるように前記スパッタリングを行な
うことを特徴とする請求項９記載の光ディスクの製造方
法。
【請求項１１】前記第２の記録面は、第２のディスク
基体の表面に形成されてその表面には全反射膜が形成さ
れており、前記第１のディスク基体と前記第２のディス
ク基体は接着層により接合されていることを特徴とする
請求項９または１０記載の光ディスクの製造方法。
【請求項１２】前記第２の記録面は、前記半透明反射
膜を覆って設けた中間層の表面に形成されており、この
第２の記録面の表面には全反射膜と保護膜が順次設けら
れていることを特徴とする請求項９または１０記載の光
ディスクの製造方法。