JPH11316981A - 光学情報記録媒体の製造方法 - Google Patents

光学情報記録媒体の製造方法

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JPH11316981A
JPH11316981A JP12081698A JP12081698A JPH11316981A JP H11316981 A JPH11316981 A JP H11316981A JP 12081698 A JP12081698 A JP 12081698A JP 12081698 A JP12081698 A JP 12081698A JP H11316981 A JPH11316981 A JP H11316981A
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JP
Japan
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partial pressure
sputtering
substrate
measured
film forming
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JP12081698A
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Tatsuya Okamura
立也 岡村
Yuji Ushiwaka
祐治 牛若
Naohiro Ozawa
直弘 小澤
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】スパッタリング装置での成膜工程を有する光学
情報記録媒体の製造方法において、多数の基板に対して
成膜を行う量産時においても、薄膜の膜厚にバラツキが
生じないようにする。 【解決手段】質量分析計2によりチャンバ1内に存在す
る水の分圧を測定し、この分圧測定値が所定値以下であ
る場合には成膜条件を予め設定した一定の条件とし、所
定値を超えた場合には、予め設定した前記分圧測定値を
変数とする関数式に従って成膜条件を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービーム等
により情報を再生できる光学情報記録媒体の製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】光学情報記録媒体は、高密度で大容量で
あることから注目され、これまでにも様々な用途で使用
されている。例えば、再生専用の光ディスクとしては、
コンパクトディスクやデータ再生専用のCD−ROM等
があり、音楽分野、コンピュータ分野、ゲーム分野等に
おいて広く使用されている。また、一回だけ記録可能な
追記型光ディスクは、文書ファイリングシステム、デー
タファイリングシステム等で特にデータのセキュリティ
が重要視される分野で利用されている。
【0003】さらに、記録された情報の消去と再記録が
できる書換え可能型光ディスクは、データの修復や更新
が可能であるとともに、書換えによって繰り返し使用で
きるため、光ディスクの用途拡大に貢献するものとして
期待される。このような書換え可能型光ディスクとして
は、これまでに光磁気ディスクや相変化ディスクが実用
化されており、データファイル等に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような書き換え可
能型光ディスクの製造方法において、基板上に記録層等
の薄膜を形成する成膜工程は、一般にスパッタリング装
置で行われている。しかしながら、多数の基板に対して
成膜を行う量産時には、同一条件で成膜を行うと膜厚に
バラツキが生じるという問題がある。
【0005】また、記録層を相変化材料で構成する相変
化型光ディスクにおいては、例えば記録層に窒素を含ま
せることにより繰り返し特性が向上することが報告され
ている(特開平4−10979号参照)。この場合の記
録層の成膜方法としては、スパッタリング装置により、
スパッタリングガスであるアルゴンガスとともに窒素ガ
スをスパッタリング空間内に導入して行う方法が挙げら
れる。
【0006】この方法においては、多数の基板に対して
成膜を行う量産時には、チャンバ(スパッタリング空
間)内に導入する窒素量を同一にして成膜を行うと、得
られる光ディスクの光学特性にバラツキが生じるという
問題がある。この問題については、質量分析計によりス
パッタ室内の窒素分圧を測定して、当該窒素分圧が所定
値となるように窒素導入量を制御する装置により解決さ
れる(特許第2515977号公報参照)。
【0007】しかしながら、前述の膜厚のバラツキに関
しては、上記装置により解決されない。本発明は、この
ような従来技術の問題点に着目してなされたものであ
り、スパッタリング装置での成膜工程を有する光学情報
記録媒体の製造方法において、多数の基板に対して成膜
を行う量産時においても、薄膜の膜厚にバラツキが生じ
ないようにすることを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、以下の知見を得て
本発明を完成させた。
【0009】すなわち、スパッタリング装置での成膜時
に、チャンバ内に設置する直前の基板に気体の吸着や吸
収があって、吸着および吸収された気体の種類や量が異
なると、基板がチャンバ内に持ち込む気体の種類や量が
異なるため、基板毎にスパッタリング雰囲気が微妙に異
なる。その結果、同じ組成の薄膜であっても成膜速度が
変化するため、同一条件で成膜を行うと膜厚にバラツキ
が生じることが分かった。また、真空ポンプの能力低下
等によってチャンバ内に存在する各気体の量が変化する
ことも、成膜速度が変化する一因となることが分かっ
た。
【0010】特に、光ディスクの基板として一般的に用
いられているポリカーボネート製の基板は吸湿性が高
く、ポリカーボネート製の基板に対して成膜を行う場合
には、例えば、スパッタリング装置のトラブル等で基板
が大気中に晒されている時間に差があると、基板の吸水
量に大きな差が生じることが分かった。
【0011】このような知見から、本発明は、スパッタ
リング装置で基板上に1層以上の薄膜を形成する成膜工
程を有する光学情報記録媒体の製造方法において、スパ
ッタリング空間内に基板を設置し、この空間内にスパッ
タリングガスを導入した状態で、質量分析計によりこの
空間内に存在するスパッタリングガス以外の気体の分圧
を測定し、この分圧測定値に基づいて成膜条件を設定す
ることを特徴とする光学情報記録媒体の製造方法を提供
する。この方法において、分圧測定の頻度は、所定時間
毎であってもよいし、基板一枚毎であっもよいし、一定
の製造枚数毎であってもよい。
【0012】この方法によれば、前記分圧測定値は、基
板がスパッタリング空間内に持ち込んだ気体の種類およ
び量に応じた値となり、この分圧測定値に基づいて成膜
条件が設定されるため、基板の状態に応じた成膜条件で
成膜が行われる。その結果、基板毎の状態の差による成
膜速度の変化が補正されて、膜厚のバラツキが抑制され
る。
【0013】本発明はまた、前記方法において、質量分
析計によりスパッタリング空間内に存在する水の分圧を
測定し、この分圧測定値が所定値以下である場合には成
膜条件を予め設定した一定の条件とし、所定値を超えた
場合には、予め設定した前記分圧測定値を変数とする関
数式に従って成膜条件を変化させることを特徴とする光
学情報記録媒体の製造方法を提供する。
【0014】この方法によれば、基板の吸水量に応じた
成膜条件で成膜が行われるため、特に吸湿性が高いポリ
カーボネート製の基板を用いた光学情報記録媒体の場合
に、膜厚のバラツキが抑制される効果が高い。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。 [実施例1]Feran Scientific,In
c.製の質量分析計「Micropole analy
zer」をスパッタリング装置のチャンバ内に取り付け
た。この質量分析計は、真空度が10mTorr程度の
領域でも作動可能なため、スパッタリング装置のチャン
バ内に直接取り付けて使用することができる。このスパ
ッタリング装置で、光ディスク用のポリカーボネート基
板 No.1〜3の上に、ZnS−SiO2 (SiO2 の含
有率20モル%)からなるターゲットを用い、厚さ22
0nmのZnS−SiO2 層の成膜を以下のようにして
行った。
【0016】先ず、各基板 No.1〜3は、大気に放置し
ている時間を変える事により、気体の吸着および吸収状
態が異なるようにした。成膜パワーは4kWで一定とし
た。スパッタリングガスとしてアルゴンガスを用い、チ
ャンバ内でのアルゴンガスの分圧が3mTorrとなる
ように流量を調整した。
【0017】水の分圧と成膜速度の関係は、成膜パワ
ー、スパッタリングガスの分圧、およびスパッタリング
ターゲットの種類等によって変化するものであるが、本
実施例の場合には、水の分圧が2μTorr以下の時は
成膜速度がほぼ一定で、2μTorrを超えると成膜速
度が遅くなることが確認された。
【0018】ここで、水の分圧が高くなると成膜速度が
低下するのは、水の存在によりターゲットの表面に酸化
等の反応が生じ易くなって、ターゲットの電気抵抗が大
きくなるためであると考えられる。
【0019】本実施例の場合には、水の分圧が2μTo
rr以下の時の成膜時間Aと、水の分圧が2μTorr
を超えた場合の成膜時間Yとの関係式を、下記の(1)
式で表すことができる。
【0020】 Y=A/(1−0.04×(X−2×10-6))‥‥(1) また、チャンバ内の水の分圧が2μTorr以下である
場合に、膜厚の設定値220nmを達成するために必要
な成膜時間は60秒であった。
【0021】したがって、チャンバ内に基板を設置して
アルゴンガスを導入した状態で、質量分析計によりチャ
ンバ内の水の分圧を測定し、この測定値Xが2μTor
r以下である場合は成膜時間を60秒にして、前記測定
値Xが2μTorrより大きい場合は、A=60秒と水
の分圧測定値Xを上記(1)式に代入して算出した成膜
時間Yで、各基板に対する成膜を行った。
【0022】このようにして各基板 No.1〜3上に成膜
されたZnS−SiO2 層の厚さを蛍光X線を用いて求
めた。その結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】表1の結果から分かるように、チャンバ内
の水の分圧を測定し、その値に応じて成膜時間を変える
ことで膜厚をほぼ一定にする事が出来る。 [実施例2]図1に示す構成のスパッタリング装置を用
いて、相変化型光ディスクの成膜工程を行った。
【0025】この装置のチャンバ1内には実施例1と同
じ質量分析計2が取り付けてあり、この質量分析計2に
よる分圧検出値Pは、8秒間隔でコントローラ3に出力
されるようになっている。チャンバ1内にはArガスボ
ンベ4からアルゴンガスが、窒素ガスボンベ5から窒素
ガスがそれぞれ導入されるようになっている。アルゴン
ガスの流量は流量制御器6で、窒素ガスの流量は流量制
御器7でそれぞれ制御されるようになっている。
【0026】コントローラ3は、質量分析計2から入力
された分圧検出値Pのうち、窒素分圧測定値に基づい
て、この値を80±0.5μTorrとするための流量
Vを窒素用の流量制御器3に出力するように構成されて
いる。このコントローラ3はまた、第1誘電体層の成膜
の際に、水の分圧測定値Xに基づいて、Xが2μTor
r以下である場合は基準時間A秒を成膜時間Yとして、
水の分圧測定値Xが2μTorrより大きい場合は、下
記の(1)式から算出される成膜時間Yを成膜時間制御
器8に出力するように構成されている。
【0027】 Y=A/(1−0.04×(X−2×10-6))‥‥(1) 基板としては、直径120mm、厚さ0.6mmの円板
状のポリカーボネート基板 No.4〜6を用意した。基板
No.4は、ポリカーボネートの射出成形により得られ、
所定の洗浄が行われた後に、オーブンに入れて脱ガス処
理を行った直後のものである。基板 No.5は、 No.4と
同様にして脱ガス処理を行った後、温度25℃、湿度5
0%の環境に1時間放置したものである。基板 No.6
は、 No.4と同様にして脱ガス処理を行った後、温度2
5℃、湿度50%の環境に3日間放置したものである。
基板 No.4および5については、脱ガス処理直後と放置
後に重量を測定して、その差を基板の吸湿量として算出
した。
【0028】このスパッタリング装置で各基板 No.4〜
6の上に、先ず、ZnS−SiO2(SiO2 の含有率
20モル%)をターゲットとして第1誘電体層を成膜す
る。この成膜は、窒素ガスは導入せずにアルゴンガスの
みを導入して行った。また、この第1誘電体層の膜厚設
定値は100nmであるため、(2)式のAを27.3
として成膜時間Yの制御を行った。
【0029】次に、TeGeSb合金をターゲットと
し、アルゴンガスとともに窒素ガスも導入して記録層の
成膜を行う。この時、窒素の導入量は、コントローラ3
および流量制御器7の作動により、チャンバ1内での窒
素分圧が80±0.5μTorrとなるように自動的に
調整される。
【0030】次に、ZnS−SiO2 (SiO2 の含有
率20モル%)をターゲットとして第2誘電体層を成膜
する。この成膜は、窒素ガスは導入せずにアルゴンガス
のみを導入して行った。
【0031】次に、Al合金をターゲットとして反射層
を成膜する。この成膜は、窒素ガスは導入せずにアルゴ
ンガスのみを導入して行った。なお、各層の成膜時に成
膜パワーはそれぞれ一定とした。
【0032】成膜された各層の膜厚を測定したところ、
成膜時間の制御を行った第1誘電体層の膜厚は、各ディ
スクともほぼ設定膜厚通りに成膜されていた。なお、第
2誘電体層および反射層の膜厚は光ディスクの反射率に
ほとんど影響を及ぼさず、記録層は窒素含有量が一定に
なるように窒素導入量を制御することにより反射率のバ
ラツキが小さくなるため、第1誘電体層以外の層の成膜
時には成膜時間の制御を行っていない。
【0033】このようにして成膜工程を行った後、反射
層の上にUV硬化樹脂をスピンコート法で塗布して硬化
させて、UV硬化樹脂層を形成することにより、相変化
型光ディスクを得た。得られた相変化型光ディスクを初
期化装置にかけて、初期化工程を行った。初期化された
2枚の光ディスクを貼り合わせて両面仕様の光ディスク
とした。
【0034】この光ディスクの反射率を、波長640n
mのレーザ光で測定した結果を表2に示す。
【0035】
【表2】
【0036】比較例として、記録層の成膜を、コントロ
ーラ3によるチャンバ1内への窒素導入量の制御を行わ
ず、窒素流量を、基板がない状態でのチャンバ1内の窒
素分圧が80μTorrになる値に固定して行った。こ
れ以外の点は全て実施例2と同じにして両面仕様の光デ
ィスクを作製し、その反射率を波長640nmのレーザ
光で測定した。その結果を表3に示す。
【0037】
【表3】
【0038】表3の結果から、用いた基板の脱ガス処理
後の放置時間が長いほど、得られた光ディスクの反射率
が小さくなっていることが分かる。これは、脱ガス処理
後の放置時間が長くなるにつれて基板に吸着する窒素量
が多くなり、この窒素がチャンバ内に導入されること
で、記録層に含有される窒素の量が多くなったためであ
ると思われる。
【0039】これに対して、表2の結果では、用いた基
板の脱ガス処理後の放置時間に関わらず、得られた光デ
ィスクの反射率はほぼ同じ値となっている。これは、基
板が持ち込む窒素量が変化しても、チャンバ内の窒素量
が実質的に等しくなるように制御されているためであ
る。
【0040】なお、前記実施形態では、成膜パワーを一
定とし成膜時間を変化させることにより成膜条件を変え
ているが、これに限定されず、例えば成膜時間を一定と
して成膜パワーを変化させてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、基板毎の状態の差による成膜速度の変化が補正さ
れるため、多数の基板に対して成膜を行う量産時におい
て、膜厚のバラツキを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態で使用したスパッタリング装置を示す
概略構成図である。
【符号の説明】
1 チャンバ(スパッタリング空間) 2 質量分析計 3 コントローラ 4 アルゴンガスボンベ 5 窒素ガスボンベ 6 流量制御器 7 流量制御器 8 成膜時間制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スパッタリング装置で基板上に1層以上
    の薄膜を形成する成膜工程を有する光学情報記録媒体の
    製造方法において、 スパッタリング空間内に基板を設置し、この空間内にス
    パッタリングガスを導入した状態で、質量分析計により
    この空間内に存在するスパッタリングガス以外の気体の
    分圧を測定し、この分圧測定値に基づいて成膜条件を設
    定することを特徴とする光学情報記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 質量分析計によりスパッタリング空間内
    に存在する水の分圧を測定し、この分圧測定値が所定値
    以下である場合には成膜条件を予め設定した一定の条件
    とし、所定値を超えた場合には、予め設定した前記分圧
    測定値を変数とする関数式に従って成膜条件を変化させ
    ることを特徴とする請求項1記載の光学情報記録媒体の
    製造方法。
JP12081698A 1998-04-30 1998-04-30 光学情報記録媒体の製造方法 Withdrawn JPH11316981A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007119439A1 (ja) * 2006-03-31 2007-10-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 情報記録媒体およびその製造方法

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