JPS63290792A - 情報記録媒体およびその製造方法 - 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、光学的に記録・再生が可能な情報記録媒体お
よびその製造方法に関するものであり、詳細にはレーザ
光の照射により隆起変形部が形成される情報記録媒体お
よびその製造方法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、希ガスを含んだアモルファス膜を記録膜とす
ることにより、レーザ光等の選択的加熱により隆起変形
部（バブルと称される。）を形成し情報の記録・再生を
行うことが可能な情報記録媒体を提供しようとするもの
である。

さらに本発明は、金属および／または半金属を希ガスが
存在するプラズマ中で基体上に堆積することにより、ア
モルファス膜の形成と希ガスの混入とを同時に行い、希
ガスを含んだアモルファス記録膜を効率的に作製可能と
するものである。

〔従来の技術〕

光記録方式は、非接触で記録・再生ができ取り扱いが容
易であること、傷や埃に強い・こと等の特徴を有し、さ
らに従来の磁気記録方式に比べて記憶容量が大きいとい
う利点を有することから、大容量メモリとしての活用が
期待されている。

なかでも、ユーザが直接書き込んで使用することができ
る。いわゆる追記型光記録媒体に対する関心は高く、筋
感度、高安定性、高品質等の要望に応えるため、特に記
録材料に関する研究が盛んに行われている。

追記型光記録媒体としては、基体上にたとえばＴｅを主
体とする金属薄膜や、有機色素系薄膜を形成し、レーザ
ビームを照射してピットと呼ばれる孔部を形成すること
で情報の記録を行う光記録媒体が知られている。

しかしながら、このような光記録媒体の場合、形成した
ピットの周縁部にリムと称される不規則な盛り上がりを
生じ、再生時のＣ／Ｎ低下の大きな原因となっている。

そこで、ピットを形成することなく信号を記録する方法
として、バブルと称される隆起変形部を形成することで
情報の記録を行う光記録媒体が提案されている。

たとえば、特開昭５６−１２７９３号公報には、基板上
に有機中間層、金ｉ質光吸収層を順に形成し、金属質光
吸収層の局部加熱により間接的に透明有機中間層を加熱
してそこから発生するガスにより金属質光吸収層を隆起
・変形させ、バブルを形成することで記録を行う追記型
光記録媒体が開示されている。

しかしながら、前述の光記録媒体では、間接的に透明有
機中間層を加熱するために光利用効率が著しく劣り、記
録に際して非常に大きなエネルギーを必要とする。これ
は、使用するレーザの大出力化や装置の大型化等を招き
、実用化に際して大きな障害となる。

あるいは、特開昭５６−６５３４１号公報には、基板上
に金属質光反射層、光透過層、金属質光吸収層を順次形
成し、表面の金属質光吸収層の局部加熱により光透過層
を間接的に加熱してそこから発生するガスにより金ｉ質
光吸収層を隆起・変形させ、バブルを形成することで記
録を行う追記型光記録媒体が開示されている。この光記
録媒体では、基板上に金属質光反射層が形成されている
ことから、光の利用効率は先の特開昭５６−１２７９３
号公報に記載されるものよりは高い。

しかしながら、この光記録媒体は、３Ｎ構造であるため
製造工程が複雑になるという問題を有している。これは
、製造工程数の増加１歩留りの低下、製造コストの上昇
の要因となる。また、このような多層膜構造では、記録
感度を向上させるためにそれぞれの膜の屈折率や膜厚等
を非常に厳しい条件で最適化する必要があり、このこと
も光記録媒体の製造を困難なものとする要因となってい
る。

さらに、特開昭６１−１７８７４２号公報においては、
金属炭化物マトリクス中に金属微粒子および有機物を分
散させた薄膜を基板上に形成し、薄膜の局部的な加熱に
よってガス発生機能を有する有機物をガス化してバブル
を形成する光記録媒体が提案されている。

この光記録媒体は、構造的には簡単なものであるが、感
度が低いという問題がある。そこで、感度の向上のため
に、水素や酸素の添加が試みられているが、厳密なガス
流量の調整が必要であるため量産性に問題があること、
使用するガス自体に危険性があること、記録膜が金属微
粒子の集合体であるため微粒子の粒界による乱反射に起
因したノイズの発生が避けられないこと、等の問題を抱
えている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、バブルと称される隆起変形部を形成するこ
とで情報の記録を行う光記録媒体は、いずれも記録効率
、感度、生産性等の点で不満を残しており、その改善が
要望されている。

そこで本発明は、前述の従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、Ｃ／Ｎが高く簡単な構造を有するととも
に、記録感度、記録効率に優れた情報記録媒体を提供す
ることを目的とし、かかる情報記録媒体の効率的な製造
方法を提供することを目的とする。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、上述の目的を達成せんものと長期に亘り
鋭意研究を重ねた結果、アモルファス膜に希ガスを導入
することで高感度にバブルを形成し得ることを見出し本
発明を完成するに至ったものである。

すなわち本発明の情報記録媒体は、第１図に示すように
、基体（１）上に希ガスを含んだアモルファス記録膜（
２）を有してなり、上記アモルファス記録膜（２）の選
択的加熱により加熱部を隆起させ記録することを特徴と
するものである。

さらに本発明の製造方法は、金属および／または半金属
を希ガスが存在するプラズマ中で基体上に堆積し、希ガ
スを含んだアモルファス記録膜を形成することを特徴と
するものである。

本発明の情報記録媒体において、基体（１）の材料とし
ては、ガラス、ｌＩ！、等の金属、各種セラミックス、
ポリカーボネート等のプラスチック等が挙げられる。な
お、これら基体（１）には、グループと称される案内溝
が形成されていてもよい。

一方、アモルファス記録膜（２）を構成する材料には、
アモルファス化すること、融点が低いこと、希ガスを取
り込み易いこと、レーザ光を吸収させる意味から反射率
がある程度低いこと等が要求され、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、
Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ。

Ｔｌ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｇ等の金属およびＢ、Ｃ。

Ｓｉ、Ｐ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂｉ等の半
金属の単体もしくはこれらの２種以上を組み合わせたも
の等が使用される。

このアモルファス記録膜（２）には、これら金属。

半金属の他、希ガスが取り込まれているが、導入される
希ガスとしては記録膜を作製する際にこれら金属、半金
属と化学的に反応しないものが使用され、例示すればＡ
ｒ、Ｎｅ、Ｘｅ等である。窒素は、成膜に際して金属や
半金属と反応してしまうので使用することはできない。

上記アモルファス記録膜（２）の膜庫は、５０Å以上で
あることが好ましい、膜厚が５０人未満であると均一な
成膜が難しい、上限は特に限定されないが、記録感度や
バブルの形成条件、さらには生産性等の実用性を考慮す
ると、１０００Å以下であることが好ましい。より好ま
しくは、２００〜８００人である。

上述のアモルファス記録膜（２）は、前記希ガスが存在
するプラズマ中で前記金属または半金属あるいはこれら
両者をターゲットとじＰＶＤ（Ｐｂｙ−ｓｉｃａｌ　Ｖ
ａｐｏｕｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　）を行うことによ
り作製される。プラズマ中でＰＶＤを行えば、膜中に希
ガスを取り込み易く、また原子の運動エネルギーが大き
いことから基体（１）へ到達した場合にアモルファス膜
となり易い。

ＰＶＤの手法としては、スパッタやイオンブレーティン
グ、ＥｃＲ＜エレクトロン・サイクロトロン・レゾナン
ス）等が好適である。

ＰＶＤに際して、雰囲気ガス圧、すなわち導入する希ガ
スのガス圧は５Ｘ１０−”〜Ｉ　Ｘ　１０−　’　Ｔｏ
ｒｒの範囲とすることが好ましい、希ガスのガス圧が５
Ｘ　１０−　’Ｔｏｒｒ未満であると、アモルファス記
録膜（２）に取り込まれる希ガスが不足し、隆起変形が
充分に起こらない虞れがある。逆に希ガスのガス圧がＩ
　Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒを越えると、良好なＰＶＤを行う
ことが難しい。

以上のように、希ガスが存在するプラズマ中でＰＶＤを
行えば、金属または半金属、あるいはこれら両者からな
るターゲットに希ガスが衝突し、ターゲットを構成する
原子がはじき出されて基体（１）に到達したものは当該
基体（１）上に堆積される。また同時に、希ガスも膜中
に取り込まれることになる。

〔作用〕

希ガスを含んだアモルファス記録膜をレーザ光等により
選択的に加熱すると、加熱部の膜が軟化するとともに膜
中に取り込まれた希ガスがガス化し、隆起変形する。

本発明の情報記録媒体では、この隆起変形部をバブルと
して情報が記録される。

また、希ガスが存在するプラズマ中でＰＶＤを行えば、
ターゲットを構成する原子がはじき出されて基体上に成
膜され、同時に膜中にＰＶＤ雰囲気中の希ガスが取り込
まれる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しな
がら説明する。

本実施例を実施するに際して使用した作製装置の概略構
成を第２図に示す。

この作製装置は、排気装置（１８）が設けられた真空室
（１１）内に、基体（１３）を装着した基体ホルダ（１
２）、および高周波電ａ（１５）に接続されたターゲッ
ト（１４）を配設してなるスパッタ装置である。そして
、上記真空室（１１）には、希ガスを充填したガスボン
ベ（１７）がバルブ機構（１６）を介して接続されてい
る。

このような構成の作製装置を用い、以下の手順を経て情
報記録媒体を作製した。なお、本実施例においては、基
体（１３）としてグループ（案内溝）付きのポリカーボ
ネートディスクを使用した。ターゲット（１４）の材料
は、アモルファス膜を形成しやすいこと１反射率が適当
（２０〜７０％）であること２耐蝕性に優れること等を
考慮して選ばれ、ここではＡ　ｇ　ｒ。Ｉｎｓ。Ｇｅｍ
。（数値は組成を原子％で表す。）とした。

先ず、上記作製装置の真空室（１１）内を１０−’Ｔｏ
ｒｒ以下まで脱気した。

次いで、バルブ（１６）を開いて所定量の希ガスを真空
室（１１）内に導入した。この場合、膜中に含まれる希
ガスの量によってバブルが形成されたりつぶれたりする
ので、前記希ガスの導入量を適切に設定しなければなら
ないが、これは膜を構成するターゲット材料とプラズマ
発生中の真空室（１１）内の希ガスガス圧によって制御
することができる。

本例では希ガスとしてＡｒを使用し、ガス圧はＩＸ　１
０−　”Ｔｏｒｒとした。

希ガスによって真空室（１１）内が所定の圧力に達した
ら、ターゲット（１４）に高周波電力を印加し、基体（
１３）とターゲット（１４）の間にプラズマを発生させ
た０本例では１００Ｗの高周波電力を印加してプラズマ
を発生させた。

これによってターゲット（１４）に希ガスが衝突し、タ
ーゲット（１４）を構成する原子がはじき出されて基体
（１３）上に堆積され、同時に膜中に希ガスが取り込ま
れた０本例では、スパッタ開始から５分後に膜厚８００
人のアモルファス記録膜が形成された。

このようにして作製した情報記録媒体を、３００ｒｐ＋
ｓ　　（線速度１．３　ｍ／５ｅｃ）で回転させ、スポ
ットサイズ１．６μｍに集束した出力２．５　ｍ　Ｖ　
、パルス輻ｌｌｌ５ｅｃの半導体レーザ（波長８３Ｏｎ
＋ｓ）を基体（１３）面側から照射して記録を行った。

その結果、第３図に示すように、膜の隆起変形が起こり
、バブルが形成されたことが確認された。

走査電子顕微鏡観察によれば、記録部は直径１．５μｍ
、高さ０．１５μｍのバブルであることが確認されてい
る。

次に、出力０．３ｍＷの連続ビームを基体（１３）面か
ら照射して再生を行った。このとき、再生信号のＣ／Ｎ
は５５ｄＢという良好な結果が得られた。

比較例として、真空蒸着法により本実施例と同一条件で
希ガスを含まないＡｇ−Ｉｎ−Ｃ；ｅｆＮ膜を形成し、
同一条件で記録を行ったが、バブルは形成されなかった
。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の情報記録媒
体は、希ガスを含むアモルファス膜を記録膜としている
ので、レーザ光等の照射により高感度でバブルを形成す
ることができ、記録効率や感度に優れた情報記録媒体を
提供することが可能である。

また、本発明の情報記録媒体は、記録膜がアモルファス
膜であるのために、結晶粒界に起因したノイズが生ずる
ことはなく、高いＣ／Ｎを得ることが可能となっている
。

さらに、本発明の情報記録媒体は、その構造が捲めて簡
単で、生産性や製造コスト等の点でも有用なものである
。

また本発明の製造方法によれば、アモルファス膜の形成
と希ガスの膜中への導入を同時に行うことができ、記録
膜の形成が一工程に単純化されるため歩留りが向上し、
製造コストを低減することが可能となる。

さらに本発明の製造方法によれば、結晶化しやすい材料
であっても容易にアモルファス膜を形成することができ
、ノイズが小さく高密度記録可能な記録膜を作製するこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した情報記録媒体の構成例を示す
要部拡大断面図である。゛ 第２図はアモルファス記録膜を作製する際に使用される
作製装置の一例を模式的に示す構成図である。 第３図はアモルファス記録膜に形成された粒子の構造を
示す電子顕微鏡写真（倍率５ｏｏｏ倍）である。 １・・・基体 ２・・・アモルファス記録膜 ２　　・ｆモ」し７１又＄乙舷にえ 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に希ガスを含んだアモルファス記録膜を有
   してなり、 上記アモルファス記録膜の選択的加熱により加熱部を隆
   起させ記録することを特徴とする情報記録媒体。
2. （２）金属および／または半金属を希ガスが存在するプ
   ラズマ中で基体上に堆積し、希ガスを含んだアモルファ
   ス記録膜を形成することを特徴とする情報記録媒体の製
   造方法。