JPH10188367A - 情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明基板上でマスク近傍の光半透過膜の厚さ
が減少していた。 【解決手段】 透明基板２の記録層４上に珪素化合物か
らなる光半透過膜５を成膜する工程において、マスク２
１ａ，２１ｂに電圧を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層の記録層およ
び光半透過膜を形成することにより、同一面から各記録
層の記録信号の読み出しを行う情報記録媒体の製造方法
に係り、特に光半透過膜の膜質を改良することができる
情報記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、オーディオやビデオ、その他
の各種情報を記録または／および再生を行う情報媒体と
して、図７に示す読み出し専用光ディスクや、図８に示
す書き換え可能光ディスクが知られている。

【０００３】図７は、読み出し専用光ディスクの断面構
造を示す概略図である。図７において、読み出し専用光
ディスク３１の光照射側面３１ａは、ポリカーボネート
等の透明基板３２によって形成され、この透明基板３２
上には、記録データの凹凸ピット３３を有する記録層３
４が形成されている。この記録層３４上には、アルミニ
ウム蒸着膜等の反射膜３５が形成され、この反射膜３５
は、紫外線硬化樹脂等の保護膜３６によって覆われて保
護されている。

【０００４】また図８は、書き換え可能光ディスクの断
面構造を示す概略図である。図８において、書き換え可
能光ディスク４１の光照射側面４１ａは、ポリカーボネ
ート等の透明基板４２によって形成され、この透明基板
４２上には、高屈折率誘電体よりなるエンハンスト層４
３および記録層４４が順次形成されている。この記録層
４４上には、高屈折率誘電体よりなる保護層４５を介し
て、アルミニウム蒸着膜等の反射膜４６が形成され、こ
の反射膜４６は、紫外線硬化樹脂等の保護膜４７によっ
て覆われて保護されている。

【０００５】このように、これらの光ディスク３１，４
１の断面構造において、記録層３４，４４は、それぞれ
単層であった。

【０００６】しかし、利用する情報量の増加に伴って、
光ディスクの単位面積当たりの記録密度を増加させるこ
とが必要となり、デジタルビデオディスク等の次世代光
ディスクにおいては、記録層を多層に形成した高密度光
ディスクの利用が考えられている。

【０００７】図９は、高密度光ディスクの断面構造を示
す概略図である。図９において、高密度光ディスク５１
は、光照射側に位置される第１の基板５２と、非照射側
に位置される第２の基板５３とから成っている。第１の
基板５２は、ポリカーボネート等の透明基板５４上に、
記録データの凹凸ピット５５を有する第１の記録層５６
を形成し、この第１の記録層５６上に、ＳｉＮ等の光半
透過膜５７を形成したものである。一方、第２の基板５
３は、ポリカーボネート等の第２の透明基板５８上に、
記録データの凹凸ピット５９を有する第２の記録層６０
を形成し、この第２の記録層６０上に、アルミニウム蒸
着膜等の反射膜６１を形成したものである。そして、第
１の基板５２および第２の基板５３は、光半透過膜５７
と反射膜６１を相対向させるように、紫外線硬化樹脂等
のスペース層６２を介して一体化されている。

【０００８】このような高密度光ディスク５１を実現す
るには、光半透過膜５７が極めて重要な要素となる。す
なわち、この光半透過膜５７には、２０％乃至４０％の
反射率と透過率が必要とされ、読み出しの焦点を第１の
記録層５６に合わせると第１の記録層５６から記録信号
が読み出される。このとき、第２の記録層６０には読み
出しの焦点が合っていないため、記録信号が読み出し時
に混じり合うことはない。一方、読み出しの焦点を第２
の記録層６０に合わせると、同様に第２の記録層５０の
記録信号のみが読み出される。

【０００９】このような光半透過膜５７に要求される性
能としては、入射光を有効に利用するために吸収損失が
小さいこと、第１の記録層５６と第２の記録層６０の間
の戻り光量を等しくするために反射率や透過率が調整で
きること、スペース層６２との密着性が良いこと、耐環
境性に優れていることなどがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来、光半透過膜の成
膜は、例えば図１０に示すような成膜装置７０を用いて
行われていた。図１０において、成膜装置７０にはロー
ドロック７１が備えられており、ロードロック７１に導
入された透明基板７２は減圧された後に、チャンバー７
３が区画形成する成膜室７４内へと搬送される。さらに
成膜室７４内を減圧した後、成膜室７４内に例えばアル
ゴンやクリプトン等のスパッタガスが導入され、透明基
板７２とターゲット７５との間に高電圧を印加すること
でスパッタガスをイオン化し、ターゲット７５に高いエ
ネルギーを持って衝突させる。これにより、ターゲット
７５の表面から原子が叩き出され、高いエネルギーを持
った状態で透明基板７２の表面に衝突し、光半透過膜を
形成する。

【００１１】その際、光半透過膜を形成する原子はイオ
ン化されており、外周マスク７６ａおよび内周マスク７
６ｂの素材である金属と光半透過膜とでは電位が異なる
ため、マスク７６ａ，７６ｂにイオン化原子が堆積し易
くなる。したがって、透明基板７２、ターゲット７５お
よびマスク７６ａ，７６ｂを図１１に示すような配置で
成膜すると、マスク７６ａ，７６ｂの近傍で光半透過膜
の厚さが急に減少するという膜厚分布を示す傾向があ
る。このような膜厚の変動は、反射率や透過率の変動を
引き起こすので、外周縁部ぎりぎりまで記録層を形成す
る大容量ディスクにおいては、マスク７６ａ，７６ｂへ
のイオン化原子の堆積の防止が解決課題となっている。

【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、装置構成が簡単で低コストで製造を行
うことができ、耐環境性に優れ、かつ膜厚変動の少ない
光半透過膜を有する情報記録媒体の製造方法を提供する
ことを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、多層の記録層を有し、光半透過膜を備えることに
より、同一面から各記録層の記録信号の読み出しを行う
情報記録媒体の製造方法において、上記光半透過膜を成
膜する工程で、基板の不要な部分にこの光半透過膜が付
着することを防止するために、この基板を局所的に覆っ
ているマスクに成膜中に電圧を印可することを特徴とす
る情報記録媒体の製造方法により、達成される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施形態は、本発明の好適な形態であるから、技術
的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範
囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記
載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１５】図１は、本発明の実施の形態の製造方法に
より作製した情報記録媒体の断面構造を示す概略図であ
る。図１において、情報記録媒体１は、例えば円板状の
光ディスクとして構成され、その光照射側には、例えば
ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等からな
る透明基板２が設けられている。この透明基板２は、例
えば金型内にポリカーボネートやポリメチルメタクリレ
ート等を射出成形することにより円板状に形成され、そ
の上面にはスタンパにより記録データの凹凸ピット３を
有する第１の記録層４が形成される。

【００１６】第１の記録層４上には、酸素や窒素を含む
混合ガス雰囲気下で、スパッタリング法や真空蒸着法等
の成膜方法を実施することにより、珪素化合物膜として
光半透明膜５が成膜される。したがって、光半透明膜５
中には、所定量の酸素や窒素が含まれている。

【００１７】図２は、本実施形態で使用する成膜装置の
構成を示す概略図である。図２において、成膜装置１１
はスパッタリング装置として構成され、そのチャンバー
１２は成膜室１３を区画形成している。このチャンバー
１２にはロードロック１４が備えられており、ロードロ
ック１４には、大気側の開閉扉１５、成膜室側の開閉扉
１６、および排気装置に接続された排気口１７が設けら
れている。

【００１８】チャンバー１２の下部には、透明基板２を
保持するバックプレート１８が配置されており、その近
傍には排気装置に接続された排気口１９が設けられてい
る。一方、チャンバー１２の上部には、珪素等のターゲ
ット２０が配置されている。すなわち、透明基板２がチ
ャンバー１２内の陽極に設置され、ターゲット２０が陰
極に設置される。そして、透明基板２とターゲット２０
との間には、外周マスク２１ａおよび内周マスク２１ｂ
が配置されている。

【００１９】また、これらのマスク２１ａ，２１ｂに
は、図３に示すように、ターゲット２０と透明基板２と
の間に掛けられる電圧とは別に、透明基板２とマスク２
１ａ，２１ｂとの間、或いはマスク２１ａ，２１ｂとタ
ーゲット２０との間に電圧が印加されている。このよう
にマスク２１ａ，２１ｂに電圧を印加することにより、
光半透過膜５を形成するイオン化原子がマスク２１ａ，
２１ｂに堆積するのを防止することができる。

【００２０】マスク２１ａ，２１ｂへのイオン化原子の
堆積を防止することができ理由は、以下のように説明す
ることができる。すなわち、図４に示すように、ターゲ
ット２０から叩き出されたイオン化原子は、ターゲット
２０と透明基板２との間に印加された電圧によって生じ
る電位差の勾配に影響を受けながら透明基板２へと移動
するが、その表面で透明基板２とマスク２１ａ，２１ｂ
との間の電位差により電界に歪みが生じ、マスク２１
ａ，２１ｂ側へとイオン化原子が引きつけられる。した
がって、透明基板２上において、マスク２１ａ，２１ｂ
近傍の光半透過膜５の厚さが減少することになる。

【００２１】そこで、本発明の実施の形態では、マスク
２１ａ，２１ｂと透明基板２の近くで生じる電位差を相
殺すべく、透明基板２とマスク２１ａ，２１ｂとの間に
電圧を印加する。これにより、図５に示すような電位差
が生じなくなり、イオン化原子はマスクの影響を受ける
ことなく透明基板２へと到達することができるため、膜
厚変動の少ない状態で光半透過膜５を成膜することがで
きると考えられる。

【００２２】次に、光半透明膜５上には、紫外線硬化樹
脂や光硬化樹脂等よりなる透明なスペース層６が形成さ
れる。そして、記録層を形成した透明基板上にアルミニ
ウム反射膜を成膜した単板を、２つの記録層４，８が対
向するように、貼り合わせることにより、第１の記録層
４と第２の記録層８とを有する情報記録媒体１を製作し
た。

【００２３】このように本実施形態の製造方法により作
製された情報記録媒体１は、第１の記録層４と第２の記
録層８を有しており、第１の記録層４上に光半透過膜５
を備えることにより、透明基板２側から各記録層４，８
の記録信号の読み出しを行うものである。そして、透明
基板２とマスク２１ａ，２１ｂとの間、或いはマスク２
１ａ，２１ｂとターゲット２０との間に電圧を印加して
光半透過膜５を成膜することにより、スパッタリング法
によって、光半透過膜５が所定の屈折率と所定の均一な
膜厚に成膜されるものである。

【００２４】なお、本実施形態では、二層の記録層を有
する情報記録媒体１を作製したが、これに限るものでは
なく、三層以上の記録層を有する情報記録媒体として構
成してもよい。

【００２５】

【実施例】

比較例１ 比較例１の製造方法により製造した情報記録媒体は、図
１に示した情報記録媒体と同様の断面構造を有してお
り、同一の符号は同一部材を示している。透明基板２の
材質には、ポリカーボネートを採用する。まず、金型内
にポリカーボネートを射出成形して、スタンパにより凹
凸ピット３を有する第１の記録層４の形成された透明基
板２を作製した。

【００２６】次に、この透明基板２をスパッタリング装
置１１のチャンバー１２内に導入して陽極に設置すると
共に、陰極に珪素ターゲット２０を設置する。この珪素
ターゲット２０は、その導電性を高めるため、ボロンが
ドーピングされている。

【００２７】チャンバー１２内を十分に排気した後、１
５ｓｃｃｍのアルゴンガスに３ｓｃｃｍの酸素と２ｓｃ
ｃｍの窒素を混合した混合ガス雰囲気下でＲＦ重畳ＤＣ
反応性スパッタを行って、透明基板２の第１の記録層４
上に光半透過膜５を成膜した。光半透過膜５の成膜は７
ｎｍ／秒の成膜速度で８秒間行い、１９原子％の酸素と
４原子％の窒素を含んだ珪素化合物膜を半径４０ｍｍの
位置で５６ｎｍの厚さで成膜した。この珪素化合物膜か
らなる光半透過膜５は、屈折率ｎ＝２．９５を有してい
た。

【００２８】この光半透過膜５上に紫外線硬化樹脂より
なるスペース層６を４７ミクロンの厚さで形成した。そ
して、記録層を形成した透明基板上にアルミニウム反射
膜を成膜した単板を、２つの記録層４，８が対向するよ
うに、貼り合わせることにより、第１の記録層４と第２
の記録層８とを有する光ディスク１を製作した。

【００２９】以上のようにして作製した光ディスク１の
反射率を測定したところ、図６のような面内分布を示
し、面内の膜厚変動は２０％であった。この光ディスク
１からは、記録データを良好に読み出すことはできなか
った。

【００３０】実施例１ 実施例１の製造方法により製造した情報記録媒体は、図
１に示した情報記録媒体と同様の断面構造を有してお
り、同一の符号は同一部材を示している。透明基板２の
材質には、ポリカーボネートを採用する。まず、金型内
にポリカーボネートを射出成形して、スタンパにより凹
凸ピット３を有する第１の記録層４の形成された透明基
板２を作製した。

【００３１】次に、この透明基板２をスパッタリング装
置１１のチャンバー１２内に導入して陽極に設置すると
共に、陰極に珪素ターゲット２０を設置する。この珪素
ターゲット２０は、その導電性を高めるため、ボロンが
ドーピングされている。

【００３２】チャンバー１２内を十分に排気した後、１
５ｓｃｃｍのアルゴンガスに３ｓｃｃｍの酸素と２ｓｃ
ｃｍの窒素を混合した混合ガス雰囲気下でＲＦ重畳ＤＣ
反応性スパッタを行って、透明基板２の第１の記録層４
上に光半透過膜５を成膜した。光半透過膜５の成膜は７
ｎｍ／秒の成膜速度で８秒間行い、１９原子％の酸素と
４原子％の窒素を含んだ珪素化合物膜を半径４０ｍｍの
位置で５６ｎｍの厚さで成膜した。その際、マスク２１
ａ，２１ｂと透明基板２との間に１４３Ｖの電圧を印加
した。この珪素化合物膜からなる光半透過膜５は、屈折
率ｎ＝２．９５を有していた。

【００３３】この光半透過膜５上に紫外線硬化樹脂より
なるスペース層６を４７ミクロンの厚さで形成した。そ
して、記録層を形成した透明基板上にアルミニウム反射
膜を成膜した単板を、２つの記録層４，８が対向するよ
うに、貼り合わせることにより、第１の記録層４と第２
の記録層８とを有する光ディスク１を製作した。

【００３４】以上のようにして作製した光ディスク１の
反射率を測定したところ、面内の膜厚変動は５％であっ
た。この光ディスク１からは、記録データを良好に読み
出すことができた。

【００３５】以上述べたように、本発明の実施の形態及
び実施例によれば、光半透過膜を成膜する工程におい
て、透明基板２とマスク２１ａ，２１ｂとの間、或いは
マスク２１ａ，２１ｂとターゲット２０との間に電圧を
印加するようにしたので、マスク２１ａ，２１ｂ近傍の
透明基板２上での光半透過膜５の膜厚変動を積極的に防
止することができた。したがって、このように作製した
情報記録媒体１は、膜厚変動が非常に小さいので、反射
率の変動が非常に小さく性能が良いものとなる。

【００３６】また、本発明の実施の形態及び実施例によ
れば、簡単な装置で、且つ低コストで製造を行うことが
でき、そして耐環境性に優れた光半透過膜５を有する情
報記録媒体１を作製することができる。

【００３７】

【発明の効果】かくして、本発明によれば、装置構成が
簡単で低コストで製造を行うことができ、耐環境性に優
れ、かつ膜厚変動の少ない光半透過膜を有する情報記録
媒体の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の製造方法により作製した
情報記録媒体の断面構造を示す概略図である。

【図２】本実施形態において使用する成膜装置の構成を
示す概略図である。

【図３】本実施形態において使用する成膜装置の詳細を
示す概略図である。

【図４】光半透過膜の膜厚変動の発生理由を説明するた
めの図である。

【図５】本実施形態において、光半透過膜の膜厚変動の
防止理由を説明するための図である。

【図６】比較例１における光半透過膜の膜厚変動を示す
説明図である。

【図７】従来の読み出し専用光ディスクの断面構造を示
す概略図である。

【図８】従来の書き換え可能光ディスクの断面構造を示
す概略図である。

【図９】従来の高密度光ディスクの断面構造を示す概略
図である。

【図１０】従来の成膜装置を示す概略図である。

【図１１】従来の成膜装置における透明基板、ターゲッ
トおよびマスクの配置を示す概略図である。

【符号の説明】

１・・・情報記録媒体、２・・・透明基板、３・・・凹
凸ピット、４・・・第１の記録層、５・・・光半透明
膜、６・・・スペース層、７・・・凹凸ピット、８・・
・第２の記録層、９・・・全反射膜、１０・・・保護
膜、２１ａ・・・外周マスク、２１ｂ・・・内周マスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多層の記録層を有し、光半透過膜を備え
   ることにより、同一面から各記録層の記録信号の読み出
   しを行う情報記録媒体の製造方法において、 上記光半透過膜を成膜する工程で、基板の不要な部分に
   この光半透過膜が付着することを防止するために、この
   基板を局所的に覆っているマスクに成膜中に電圧を印可
   することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記マスクへの電圧印加が、透明基板と
   マスクとの間に電圧を印加することを特徴とする請求項
   １に記載の情報記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記マスクへの電圧印加が、マスクとタ
   ーゲットとの間に電圧を印加することを特徴とする請求
   項１に記載の情報記録媒体の製造方法。