JPS6240650A - 光記録媒体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光記録媒体の製造法に関する。より詳しくは
、光記録媒体の記録層を保護、または高感度化させるた
めの誘電体層の形成法に間する。

［従来の技術］ 光記録媒体の記録層としては、カルコゲナイド系化合物
、有機染料などのビットを形成して記録するタイプ、も
しくは希土類元素−遷移金属元素のアモルファス金属な
どの光磁気効果を用いて記録するタイプが代表される０
両者とも、記録及び再生に対しての特性をあげるため、
記録材料自身の開発が行なわれている。それにともない
上記記録層の感度向上及び保護を目的として、記録層の
片側もしくは両側に、使用される光ビーム波長に対して
透明な誘電体層を積層している。

このような誘電体層としではｓｉｏ、ｓｉｏ、、、　Ｚ
ｎＳ。

ＡＩＮ、５ｉＡＮｎ　、　ＳｔＣなどが使用されている
。上記誘電体層の形成には、おもに真空蒸着法、スパッ
タリング法、プラズマＣＶＤ法などか試みられでいる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、これらの形成法によって得られる膜は、
光学的特性、Ｉｆｆ境保護特性、更には均−牲、再現在
を含めた生産性、量産性等の総合的な面においで必ずし
も満足すべきものだとは言い難く、その向上を図る余地
がある。

すなわち、特に、誘電体層の主目的である記録膜を保護
するという点で言えば、ピンホール等の微小欠陥はでき
るだけ少なく、より均一でなめらかであることが望まし
いが、真空蒸着法では、形成された膜表面が粗いことが
経験的に知られでおり、また上記材料中ＡＩＮ、Ｓｉ３
Ｎ、＋　、　ＳｉＣなどはこの方法では作ることができ
ない、一方、スパッタリング法では、スパッタイオンが
形成される誘電体層中に混入しでしまったり、その膜表
面に衝突することにより膜質を荒す、プラズマＣＶＤ法
では、反応プロセスが複雑であり、かつ装置パラメータ
ーも多く、製造条件を一般化することが難かしい。

従って、光記録媒体の記録層の保護、感度向上を主目的
とする誘電体層を、その実用可能な緒特性の確保と、均
一性の維持とを図りつつ、低コストな装置で量産化でき
る形成方法を開発することが切望されている。

本発明の目的は、従来の光記録媒体における誘電体層の
形成法における欠点を除去し、上述の要望に答えつる新
規な誘電体層の形成法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成する本発明は、誘電体層を有してなる光
記録媒体の製造法において、誘電体層を形成する為の成
膜空間に、誘電体層形成用の原料となる下記一般式（Ａ
）　、（Ｂ）で各々表わされる化合物（Ａ）及び（Ｂ）
と、該化合物の少なくとも一方と化学反応する活性種と
を導入することによって、前記誘電体層を形成すること
を特徴とする。

ＲｎＭｍ−−−（Ａ）　　　ＡａＢｂ　　　−−−ＣＢ
）（但し、ｍはＲの価数に等しいか、またはその整数倍
の正整数、ｎはＭの価数に等しいか、またはその整数倍
の正整数、Ｍは周期律表の第ＩＩ族、ＭＩＩＩ族または
第■族に１する元素、日は水素、ハロゲンまたは炭化水
素基を表わし、 ｂはＡの価数に等しいか、またはその整数倍の正整数、
ａ　１．ｔＢの価数に等しいか、またはその整数倍の正
整数、Ｂは周期律表の第■族、第Ｖ族、第■族または笥
■族に慶する元素、Ａは水素、ハロゲンまたは炭化水素
基を表わす、） 〔発明の実施態様〕 本発明の方法により製造される光記録媒体は、たとえば
第１図で示す構成を成す、１はガラス製またはＰＭＭＡ
、ポリカーボネート、エポキシ等のプラスチック製の基
板、２は主に光硬化性樹脂を原料にして形成される光ビ
ームの案内溝層、３．５が誘電体層、４はレーザー光等
の光により再生可能な記録層であり、たとえばアモルフ
ァス合金による垂直磁化膜やカルコゲナイド系の化合物
からなる薄膜である。

次に、本発明の方法を詳細に説明する。

本発明で云う「活性種」とは、前記化合物（Ａ）及び／
または（Ｂ）と化学的相互作用を起して例えば、化合物
（Ａ）及び／または（Ｂ）にエネルギーを与えたり、化
合物（Ａ）及び／または（Ｂ）と化学的に反応したりし
で、化合物（Ａ）及び／または（Ｂ）を、誘電体層が形
成しつる状態にする役目を荷うものを云う、従って、「
活性種」としては、形成される誘電体層を構成する成分
を含んでいても良く、或いはその様な成分を含んでいな
くとも良い。

本発明においで使用される一般式（Ａ）　、（Ｂ）で示
される化合物（Ａ）及び（Ｂ）は、「Ｍ」、ｒ８Ｊが誘
電体層の主成分となり得る化合物である。これら化合物
としでは、成膜される基体が存在する空間において、前
記の活′Ｉ！種と分子的衝突を起して化学反応を起し、
基体上に形成される誘電体層の形成に寄与する化学種を
自発的に発生するものを選択するのがより望ましいもの
である。しかし、通常の存在状態では、前記の活性種と
は不活性であったり、或は、それ程の活性々がない場合
には、化合物（Ａ）及び（Ｂ）に、その構成成分である
「Ｍ」、ｒ３Ｊを完全解離しない程度の強さの励起エネ
ルギーを成膜前又は成膜時に与えて、化合物（Ａ）及び
（Ｂ）を活性種と化学反応し得る励起状態にすることが
必要であり、又、その様な励起状態にし得る化合物を、
本発明の方法に使用される化合物（Ａ）及び（Ｂ）とし
で採用するものである。

尚、本発明においては、化合物（Ａ）　、　（Ｂ）が上
記の励起状態になっているものを以後「励起種」と呼称
することにする。

本発明において、一般式（Ａ）　、（Ｂ）で示される化
合物（Ａ）　　ｒＲｎＭｍ」、化合物（Ｂ）　　ｒ　Ａ
ａ８ｂ」として、有効に使用されるものとしては以下の
化合物を挙げることが出来る。

即ぢｒＭＪとしでは、周期律表の第ＩＩ族に屈する元素
、例えばＩｎ、第■族に庖する元素、例えばＡ１．　Ｇ
ａ、　Ｉｎ、Ｔｉ、　Ｍ９．第■族に属する元素、例え
ばＣ，Ｓｉが用いられる。「Ｂ」として周期律表の第■
族に属する元素、例えばＣ１第Ｖ族に１する元素、例え
ばＮ、第■族に属する元素、例えば０、’Ｓ、Ｓｅ、第
■族に属する元素、例えばＦが用いられる。

ｒＲ」及びｒＡ」としては、直鎖状もしくは側鎖状の飽
和炭化水素または飽和炭化水素から誘導される一価、二
価または三価の炭化水素基、或いは、飽和もしくは不飽
和の単環状または多環状の炭化水素より誘導される一価
、二価または三価の炭化水素基を挙げることが出来る。

不飽和の炭化水素基としては、炭素・炭素の結合は単一
種の結合だけでなく、−重結合、二重結合、及び三重結
合の中の少なくとも２種の結合を有しでいるものも本発
明の目的の達成に通うものであれば有効に採用され得る
。

又、二重結合を複数有する不飽和炭化水素基の場合、非
集積二重結合であっても集積二重結合であっても差支え
ない。

非環状炭化水素基としてはアルキル基、アルケニル基、
アルキニル基、アルキリデン基、アルキリジン基、アル
キニル基ン基、アルキリジン基、アルキリジン基、アル
キニル基ン基等を好ましいものとして挙げることが出来
、殊に、炭素数としては、好ましくは１〜１０、より好
ましくは炭素数１〜７、最適には炭素数１〜５のものが
望ましい。

本発明においては、有効に使用される化合物（Ａ）及び
（Ｂ）として、標準状態ご気体状であるか或いは使用環
境下において容易に気化し得るものが選択される様に、
上記に列挙した「日」と「Ｍ」及び「Ａ」と「Ｂ」との
選択において、適宜所望に従って、ｒＲＪと「Ｍ」、「
Ａ」と「Ｂ」の組合せの選択がなされる。

本発明において、化合物（Ａ）として有効に使用される
具体的なものとしてはＭｃ＋Ｍｅ２、Ａ１２　Ｍｅｂ、
ＴｎＭｅ３、Ａ１２Ｅｔ６、ＩｎＥｔ３、ＺｎＭｅ＋３
、ＺｎＥｔ３、Ｓ　ｉＦ４、ＳｉＦ　ｂなど、化合物（
Ｂ）として、有効に使用される具体的なものとしではＭ
ｅ２Ｏ、Ｍｅｓｓ、Ｍｅ２Ｓｅ％ＥｈＯ５Ｅｔ２Ｓ、　
Ｅｔ２Ｓｅ、　　Ｘ２０、ＳＸ２、ＳＸ４．　ＳＸ＆、
５ｅＸ２．５ｅＸ４．５ｅＸ６、Ｈ２Ｓ、Ｈ２Ｓｅ、Ｔ
ｌｌ！Ｘｂ　Ｈ２Ｏ、ＣｐＦ６、ＮＦ３などが挙げられ
る。上記において、Ｘはハロゲン（Ｆ、　Ｃ１，Ｂｒ、
Ｉ）、Ｍｅはメチル基、Ｅｔはエチル基を示す。

本発明の光磁気記録媒体の製造法は、誘電体層を成膜す
るための成膜空間内に、上記した化合物（Ａ）及び（Ｂ
）と、これら化合物の少なくとも一つと化学反応する活
性種とを同時に導入して、記録層両面の少なくとも一方
に直接又は他の層を介しで接する誘電体層を成膜するこ
とにより達成される。

この方法によって、成膜空間に導入される化合物（Ａ）
　、（Ｂ）及び活性種として、そのままでも分子レベル
的相互衝突によって化学反応を生起し、化合物（Ａ）に
由来する「Ｍ」及び化合物（Ｂ）に由来する「ＢＪを主
成分とする誘電体層を生成させることが出来るものを前
記に列挙したものの中よつ夫々選択した場合は、誘電体
層が成膜された光記録媒体を得ることが出来る。しかし
、化合物（Ａ）　、ＣＢ）及び活性種の夫々の選択の仕
方によフで、上記の化学反応性に乏しい場合、或いは一
層　　　　　　　゛効果的に化学反応を行わせて、効率
良く誘電体層を生成させる場合には、成膜空間において
、化合物（Ａ）　、　（Ｂ）及び／又は活性種に作用す
る反応促進エネルギー、例えば後述の活性化空間におい
で使用されると同様な活性化エネルギーを使用しても差
支えないのである。更には、成膜空間に導入する前に化
合物（Ａ）及び／または（Ｂ）＠他の活性化空間にあい
で、前述した励起状態にする為に励起エネルギーを作用
させても良い。

化合物（Ａ）及び／または（Ｂ）の成膜空間への導入は
、上述のようにこれを励起状態にして導入してもよいし
、何ら励起状態にせずに導入してもよい。

一方、活性種は成膜空間に導入された時には既に活性を
有しでいる必要があるので、次のようにしてその導入を
行なう、すなわち、活性種を生成させる原料に、成膜空
間とは異なる活性化空間で熱、光、放電などの活性化エ
ネルギーを加えることにより、活性ｆ！を土成し、この
活性種を成膜空間へ導入することにより行なう。

活性化空間に導入され、活性種を生成させる原料として
（よ、好ましくは気体状の又は容易に気化し得る物質で
、水素ラジカルを生成する物質を挙げることが出来、具
体的にはＨ２、Ｏ＞　、　ＨＤ等が挙げられる。また、
ハロゲンジラジカル生成する物質を挙げることが出来、
異体的にはＦ７、Ｃ１，。

３ｒ２　、１２のハロゲンガスや８ｒＦ、　ＣＩＦ、　
ＣＩＦ　ｓ、ＣｌＦ５、ＢｒＦｃ、　、８ｒＦ３　、Ｉ
　Ｆ７　、Ｉ　Ｆｓ　、ＩＣＩ、ＩＢｒなどのハロゲン
間化合物などが挙げられる。その他、これら加えで使用
されるものとしでＨｅ、　Ａｒ等の稀ガスも挙げること
が出来る。

活性化空間においで活性種生成物質に活性化作用を起す
活性化エネルギーとしでは、具体的には抵抗加熱、赤外
線加熱等による熱エネルギー、レーザー光、水銀ランプ
光、ハロゲンランプ光等の光エネルギー、マイクロ波、
ＲＦ、低周波、ＯＣ等の放電を利用する電気エネルギー
等々を挙げることが出来、これ等の活性化エネルギーは
活性化空間においで単独で活性種生成物質に作用古せて
も良く、又、２種以上を併用して作用させでも良い。

また、本発明において活性化空間で生成される活性）１
よ上述のように放電、光、熱等のエネルギーで或いはそ
れ等の併用によって励起されて活性化されるばかりでは
なく、触媒などとの接触、あるいは添加により生成され
でもよい。

なお、活性種が化合物（Ａ）及び（Ｂ）の一方とのみ化
学反応する場合に（さ、この化学反応によっで主じた活
性化物が、他方の化合物、即ち活性種と化学反応しない
化合物、を活性化するように化合物（Ａ）、ＣＢ）及び
活性種のｆｉ類や反応条件を選択する必要がある。

本発明においで成膜空間に導入される化合物（Ａ）及び
（Ｂ）の総Ｉと活性化空間から導入される活性種の量の
割合は、成膜条件、化合物（Ａ）、（Ｂ）及び活性種の
種類、所望される誘電体層の特注などで適宜所望に従っ
て決められるが好ましくは１０００：　１〜１：１０（
導入流量比）が適当であり、より好ましくは５００：１
〜］：５とされるのが望ましい。

活性種が化合物（Ａ）及び（Ｂ）との連鎖的化学反応を
起さない場合には、上記の導入量の割合（よ、好ましく
は１０：１〜１．１０、より好ましくは４：１〜２：３
とされるのが望ましい、成膜時における成膜空間の内圧
としてＩよ化合物（Ａ）　、　（Ｂ）及び活性種の選択
される種類及び成膜条件等に従って適宜決定されるが、
好ましくはｌＸｌ０−’〜５ｘｌＤ３Ｐａ、よつ好まし
くは５ｘｌＯ−’　〜１ｘ１０３Ｐａ、最適には１　ｘ
　１０’　〜５　Ｘ　１０’　Ｐａとされるのが望まし
い、又、本発明においては、膜質の均質化を高める等の
種々の目的で、必要に応じて成膜時に基体を加熱するこ
とが可能であるが、成膜時に基体を加熱する必要がある
場合に１よ基体温度としては好ましくは、５０〜１００
０℃、より好ましくは１００〜９００℃、最適には１０
０〜７５０℃とされるのが望ましい。

本発明において使用される活性種が、化合物（Ａ）及び
／または（Ｂ）との化学反応が連鎖的に起こる場合には
、所謂開始剤（ｉｎｉｔｉａｔｅｒ）としての働きを最
小限にすれば良いことから、成膜富問に導入されるその
導入量としては、化学反応が連鎖的に効率良く起こる程
度の量が確保されれば良い。

本発明で使用される活性種の寿命は、化合物（Ａ）及び
／または（Ｂ）との反応性を考慮すれば短い方が良く、
成膜時の取扱い易さ及び成膜空間への輸送等を考慮すれ
ば長い方が良い、又、活性種の寿命は、成膜空間の内圧
にも依存する。

従って使用される活性種は、所望する特性を有する誘電
体層が生産効率も加味して効果的に得られる様に選択さ
れて決定される他の成膜条件との関連性において、適当
な寿命を有する活性種が適宜選択されて使用される。

本発明において使用される活性種は、その寿命として、
上記の点を鑑みて適宜選択された寿命を有する活性種が
具体的に使用される化合物（Ａ）及び／または（Ｂ）と
の化学的親和性の適合範囲内の中より所望に従って適宜
選択されるが、好ましくは、その寿命としては、本発明
の適合範囲の環境下においてｌＸｌ０−’秒数上、より
好ましくは１×１０−４秒以上、最適にはｌＸｌ０−’
秒数上であるのが望ましい、その様な寿命を有すること
で、成膜空間に導入される化合物（Ａ）、（Ｂ）との化
学反応の効率が増す。

成膜空間に化合物（Ａ）、（Ｂ）及び活性種を導入する
際の導入の仕方は、例えば成膜空間に連結した輸送管を
設け、該輸送管を通じて導入しても良いし、或いは成膜
室間に設置した基体の成膜表面近くまで前記の輸送管を
延在させて、先端をノズル状となして導入しでも良いし
、輸送管を二重にして内側の管で一方を、外側の管で他
方を、すなわち例えば内側の管で活性ｆｉｔ、外側の管
で少なくとも一種以上の化合物（Ａ）　、　ＣＢ）を夫
々輸送して成膜室間中に導入しても良い。

又、輸送管に連結されている少くとも２本以上のノズル
を用意し、該ノズルの先端を成膜空間に既に設置されて
いる基体の表面近傍に配して、基体の表面近くに於いて
夫々のノズルより吐出される化合物（Ａ）、（Ｂ）と活
性種とが混合される様にしで導入しても良い、この場合
には、基体上に選択的に機能成膜を形成することが可能
なので成膜と同時にパターン化が出来る為に好都合であ
る。

本発明の方法を実施するための装置の一例の模式図を第
２図に示す、この製雪は、基体８を載置するための基板
ホルダー７がセットされ、励起エネルギー源６が付設さ
れた成膜室９（成膜空間に相当する）と、活性化源１０
が付設された活性化室１１（活性空間に相当する）とを
主要部として構成されている。１２は基体を結晶成長温
度に加熱するためのヒーターである。１３．１４は導入
管であって、これらにより化合物（Ａ）、（Ｂ）は成膜
室９中へ導入される。また、輸送管１５によって、活性
種原料が活性化室１１へ導入され、輸送管１６によって
、活化種が成膜室９へ導入される。

なお、１７は成膜室９内の気圧を調整するポンプ、１８
は気圧調整用バルブである。

［作用］ 本発明において使用される活性種は成膜空間で誘電体層
を形成する際に、はぼ同時に成膜室間に導入され、且つ
形成される誘電体層の成分となる元素ｒＭＪ、「８」を
含む前記化合物（Ａ）　、（Ｂ）及び該化合物（Ａ）　
、（Ｂ）の励起種（Ａ）　、（Ｂ）と化学的に相互作用
する。その結果、「Ｍ」、「ＢＪを主成分とする所望の
誘電体層が容易に形成される。

本発明の方法では、誘電体層を形成するに際して、その
形成パラメーターが制御が容易なもの、即ち導入する前
記一般式（Ａ）　、　（Ｂ）で示される化合物（Ａ）、
（Ｂ）及び該化合物（Ａ）、ＣＢ）と化学反応する活性
種の導入量、基体及び成膜空間内の温度、成膜室ｎ内の
内圧となり、プラズマＣＶＤ法に比べて形成パラメータ
ーが少ない、従って、光磁気記録層形成のコントロール
が容易になり、再現在、量産性のある誘電体層を形成さ
せることができる。

通常のプラズマＣｖＯにおいては、成膜空間にあいで、
プラズマを発生させているため該プラズマ発生機構と生
成物との関係、またプラズマの圧力と生成物との関係等
のパラメータを決定、コントロールすることがむずかし
いが、本発明では、それが解決された。

本発明によって製造された誘電体層その表面は緻とであ
り、また、スパッタリング法で形成されたもののように
不純物が混入したりすることがない。

［実施例］ 実施例１ 第２図のガス導入管１５より、Ｆ２ガス２００ＳＣＣＭ
を石英ガラス管によりできている活性化室１１に導入し
、活性化室１１上におかれた活性化源１０としての導波
管より３００Ｗのマイクロ波を活性化室１１に作用させ
、活性化室１１中にＦラジカルを発生させた０発生した
Ｆラジカルは石英ガラス管より出来でいる輸送管１６に
介しで、成膜室９に導入された。

これと同時にガス導入管１４ヲ通じてＨｅガスによりバ
ブリングされた（ＣＨ３）２ＺｎがＩＯｍｍｏｌ／ｍｉ
ｎの割合で成膜室９に導入された。他方、ガス導入管１
３を通しでＨ２ＳガスがＩ　Ｏｍｍｏ　ｌ／ｍ　ｉ　ｎ
の割合で成膜室に導入された。この場合（Ｃ７Ｈｓ）２
Ｚｎ及びＨ２ＳはＦラジカルの作用によって活性化され
でＺｎ、　Ｓを分解し、光記録媒体に５分間で約１９０
０人の膜厚の２ｎＳ膜からなる誘電体層が形成された。

以上のようにしで、形成された光記録媒体を、４５℃、
９０％８日中でｌ０００ｈｏｕｒ放置しで、記録層の保
護特性を調べた。なお、ここで記録層は１０００人厚の
ＧｄＴｂＦｅ膜である。また比較のためＺｎＳ膜を電子
ビーム蒸着装置ｌヲ用いて形成した以外は上記と同様な
光記録媒体も同様な環境試験をおこなった。

その結果、本発明の方法を利用しで作製した光記録媒体
においては、保磁力（）ｌｃ）の劣化が、Ｈｃ（試験後
／Ｈｃ（試験前）＝０．９５であったのに対し、比較の
ものは二〇、７０であった。

実施例２ 実施例１におけるＦ２　、　　（ＣｒＨｓｈ　Ｚｎ、お
よびＨ２Ｓの代わりにＨ２，ＳｉＦ４．ＣｙＦｂをそれ
ぞれ活性種、化合物（Ａ）、化合物（Ｂ）とし、導入量
を順にそれぞれ２００ＳＣＣＭ、１　ｍｍｏｌ／ｍｉｎ
、１　ｍｍｏｌ／ｍｉｎとした以外は実施例１と同様に
して成膜したところ、１０分間で約１０００人のＳｉＣ
薄膜からなる誘電体層が形成された。

この薄膜が形成されでいる光記録媒体を実施例１と同様
な保護特性を調べたところ、良好な結果か得られた。

〔発明の効果〕

本発明の光記録媒体の製造法によれば、誘電体層は環境
保護特注及び膜品質が向上し、膜質の均一化も図れる。

しがも本発明の方法は製造条件のコントロールの制御及
びプロセスが容易であり、量産化に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によって作製した光記録媒体の一
例の模式的断面図である。Ｍ２図は、本発明の方法を具
現化するための製造装置の模式図の一例である。 １．８：基体、　　　３，５：誘電体層、９：成膜室、
　　　　１１：活性化室、１３、１４：輸送管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体層を有してなる光記録媒体の製造法におい
   て、誘電体層を形成する為の成膜空間に、誘電体層形成
   用の原料となる下記一般式（Ａ）、（Ｂ）で各々表わさ
   れる化合物（Ａ）及び（Ｂ）と、該化合物の少なくとも
   一方と化学反応する活性種とを導入することによって、
   前記誘電体層を形成することを特徴とする光記録媒体の
   製造法。 ＲｎＭｍ−−−（Ａ） ＡａＢｂ−−−（Ｂ） （但し、ｍはＲの価数に等しいか、またはその整数倍の
   正整数、ｎはＭの価数に等しいか、またはその整数倍の
   正整数、Ｍは周期律表の第II族、第III族または第IV族
   に属する元素、Ｒは水素、ハロゲンまたは炭化水素基を
   表わし、 ｂはＡの価数に等しいか、またはその整数倍の正整数、
   ａはＢの価数に等しいか、またはその整数倍の正整数、
   Ｂは周期律表の第IV族、第Ｖ族、第VI族または第VII族
   に属する元素、Ａは水素、ハロゲンまたは炭化水素基を
   表わす。）