WO2022209587A1 - 多層光記録媒体用のスパッタリング装置および多層光記録媒体の製造方法 - Google Patents

多層光記録媒体用のスパッタリング装置および多層光記録媒体の製造方法 Download PDF

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WO2022209587A1
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mask
layer
optical recording
inner peripheral
recording medium
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正次 諏訪部
孝洋 猪狩
良男 白井
岳大 佐藤
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ソニーグループ株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035Recording layers
    • G11B7/24038Multiple laminated recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers

Definitions

  • the present disclosure relates to a sputtering apparatus for multilayer optical recording media and a method for manufacturing multilayer optical recording media.
  • a technique of multi-layering information signal layers has been widely adopted.
  • a sputtering apparatus for optical recording media one having the same structure is used for a single-layer optical recording medium and a multilayer optical recording medium.
  • a sputtering apparatus for an optical recording medium one is proposed that includes an inner peripheral mask that covers the inner peripheral portion of the film formation surface of the substrate during film formation, and an outer peripheral mask that covers the outer peripheral portion of the film formation surface of the substrate during film formation.
  • An object of the present disclosure is to provide a sputtering apparatus for a multilayer optical recording medium and a method for manufacturing a multilayer optical recording medium that can suppress the occurrence of defects in the recording area.
  • the peripheral mask is a sputtering device for a multilayer optical recording medium that is configured to be able to cover the peripheral portion of the film formation surface without contacting the film formation surface of the intermediate layer.
  • the second disclosure is Equipped with an inner peripheral mask,
  • the inner peripheral mask covers the inner peripheral portion of the deposition surface of the substrate or the intermediate layer, and covers the protrusions provided on the inner peripheral portion of the substrate so that the regions outside the protrusions do not come into contact with the deposition surface.
  • a sputtering apparatus for multilayer optical recording media that is configured to be able to be pressed.
  • a third disclosure is: A method for producing a multilayer optical recording medium, comprising forming an inorganic layer on a film forming surface by sputtering while covering the outer peripheral portion of the film forming surface with an outer peripheral mask so that the outer peripheral mask does not come into contact with the film forming surface of the intermediate layer. is.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing part of a conventional sputtering apparatus.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing an enlarged region R1 in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a perspective view showing an example of the appearance of a multilayer optical recording medium.
  • FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of a multilayer optical recording medium.
  • FIG. 3 is a plan view showing an example of the configuration of a multilayer optical recording medium.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the configuration of each information signal layer.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the sputtering apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the sputtering apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing an example of the configuration of an inner circumference mask and an outer circumference mask.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing an enlarged region R2 in FIG. 6A.
  • 7A, 7B, 7C, 7D, and 7E are process diagrams for explaining an example of a method for manufacturing a multilayer optical recording medium according to the first embodiment of the present disclosure, respectively.
  • 8A, 8B, 8C, and 8D are process diagrams for explaining an example of a method for manufacturing a multilayer optical recording medium according to the first embodiment of the present disclosure, respectively.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of an inner peripheral mask provided in a conventional sputtering apparatus.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example configuration of a sputtering apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a sputtering apparatus according to a modification.
  • FIG. 12 is a graph showing changes in reflectance with respect to radius of a multilayer optical recording medium.
  • FIG. 13 is a plan view showing observation positions of dents.
  • FIG. 1A is a cross-sectional view showing part of a conventional sputtering apparatus.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view showing an enlarged region R1 in FIG. 1A.
  • the substrate 111 on which the intermediate layer AMn is formed is placed on the disk base 143, and the intermediate layer AMn is formed by sputtering while covering the outer peripheral portion of the deposition surface ASn of the intermediate layer AMn with the outer peripheral mask 142.
  • An inorganic layer (for example, a recording layer) is formed on the film surface ASn.
  • a sputtering apparatus including an outer peripheral mask 42 configured to cover the outer peripheral portion of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn without contacting the film formation surface Sn was found. rice field.
  • the multilayer optical recording medium 10 has a disk shape with an opening in the center (hereinafter referred to as "center hole").
  • the multilayer optical recording medium 10 is a so-called multilayer write-once optical recording medium, and as shown in FIG. Ln and a light transmission layer 12 as a cover layer are stacked in this order on one main surface of the substrate 11 .
  • the surface on the side of the light transmission layer 12 is a light irradiation surface C irradiated with a laser beam for recording or reproducing information signals on the information signal layers L0 to Ln.
  • n is, for example, an integer of 1 or more, preferably an integer of 2 or more, more preferably an integer of 3 or more, and even more preferably an integer of 4 or more.
  • the information signal layer L0 is positioned at the farthest with respect to the light irradiation surface C, and the information signal layers L1 to Ln are positioned in front of it. Therefore, the information signal layers L1 to Ln are configured to be able to transmit laser light used for recording or reproduction.
  • information signals are recorded or reproduced by irradiating the information signal layers L0 to Ln with laser light from the light irradiation surface C on the light transmission layer 12 side.
  • a laser beam having a wavelength in the range of 400 nm or more and 410 nm or less is condensed by an objective lens having a numerical aperture of 0.84 or more and 0.86 or less.
  • Information signals are recorded or reproduced by irradiating .about.Ln.
  • the information signal layers L0 to Ln have a recording capacity of 25 GB or more for a wavelength of 405 nm and a numerical aperture NA of 0.85 of the condenser lens.
  • Examples of such a multilayer optical recording medium 10 include a multilayer Blu-ray Disc (BD: Blu-ray Disc (registered trademark)).
  • the substrate 11 the information signal layers L0 to Ln, the intermediate layers M1 to Mn, and the light transmission layer 12, which constitute the multilayer optical recording medium 10, will be sequentially described below.
  • the substrate 11 has, for example, a disc shape with a center hole provided in the center.
  • the substrate 11 has a convex portion 11A on the inner peripheral portion of the film formation surface S0.
  • the film formation surface S0 of the substrate 11 is, for example, an uneven surface, and the information signal layer L0 is formed on this uneven surface.
  • concave portions of the uneven surface are referred to as lands Ld, and convex portions are referred to as grooves Gv.
  • Examples of the shape of the land Ld and groove Gv include various shapes such as spiral and concentric circles. Also, the land Ld and/or the groove Gv are wobbled (meandering) for, for example, stabilizing the linear velocity and adding address information.
  • the diameter (diameter) of the substrate 11 is selected to be 120 mm, for example.
  • the thickness of the substrate 11 is selected in consideration of rigidity, preferably 0.3 mm or more and 1.3 mm or less, more preferably 0.6 mm or more and 1.3 mm or less, for example 1.1 mm.
  • the diameter of the center hole is selected to be 15 mm, for example.
  • a plastic material or glass can be used as the material of the substrate 11, and it is preferable to use a plastic material from the viewpoint of cost.
  • a plastic material for example, a polycarbonate-based resin, a polyolefin-based resin, an acrylic-based resin, or the like can be used.
  • the film formation areas R of the information signal layers L0 to Ln are set inside the periphery of the film formation surface S0 of the substrate 11 and outside the center hole. This is to cover the edges of the information signal layers L0-Ln with the intermediate layers M1-Mn and the light transmission layer 12 to enhance the corrosion resistance of the information signal layers L0-Ln.
  • the film formation area R is set, for example, within a range of 38 mm or more and 119 mm or less in diameter.
  • the information signal layers L0 to Ln include, for example, a recording layer 21 having an upper surface (first main surface) and a lower surface (second main surface), and adjacent to the upper surface of the recording layer 21.
  • a dielectric layer 22 provided and a dielectric layer 23 provided adjacent to the lower surface of the recording layer 21 are provided.
  • the upper surface is the main surface of the recording layer 21 that is irradiated with laser light for recording or reproducing information signals
  • the lower surface is the main surface that is irradiated with the above-described laser light.
  • the recording layer 21, the dielectric layer 22 and the dielectric layer 23 are examples of inorganic layers.
  • the recording layer 21 is configured to be able to record information signals by irradiation with laser light. Specifically, the recording layer 21 is configured so that recording marks can be formed by irradiation with a laser beam.
  • the recording layer 21 is an inorganic recording layer and contains metal oxide as an inorganic recording material as a main component.
  • Metal oxides include, for example, inorganic recording materials containing manganese oxide (MnO-based materials), inorganic recording materials containing palladium oxide (PdO-based materials), inorganic recording materials containing copper oxide (CuO-based materials), or silver oxides. It is an inorganic recording material (AgO-based material).
  • the thickness of the recording layer 21 is preferably 25 nm or more and 60 nm or less, more preferably 30 nm or more and 50 nm or less.
  • the dielectric layers 22, 23 function as oxygen barrier layers. Thereby, the durability of the recording layer 21 can be improved. Also, the dielectric layers 22 and 23 may have a function of suppressing escape of oxygen from the recording layer 21 . As a result, changes in the film quality of the recording layer 21 can be suppressed, and favorable film quality for the recording layer 21 can be ensured. Also, the dielectric layers 22 and 23 may have a function of improving recording characteristics.
  • Dielectric layers 22, 23 include a dielectric.
  • the dielectric includes, for example, at least one selected from the group consisting of oxides, nitrides, sulfides, carbides and fluorides.
  • oxides include oxides of one or more elements selected from the group consisting of In, Zn, Sn, Al, Si, Ge, Ti, Ga, Ta, Nb, Hf, Zr, Cr, Bi and Mg. is mentioned.
  • Nitrides include, for example, nitrides of one or more elements selected from the group consisting of In, Sn, Ge, Cr, Si, Al, Nb, Mo, Ti, Nb, Mo, Ti, W, Ta and Zn.
  • nitrides of one or more elements selected from the group consisting of Si, Ge and Ti.
  • Sulfides include, for example, Zn sulfides.
  • carbides for example, carbides of one or more elements selected from the group consisting of In, Sn, Ge, Cr, Si, Al, Ti, Zr, Ta and W, preferably from the group consisting of Si, Ti and W Carbides of one or more selected elements are included.
  • fluorides include fluorides of one or more elements selected from the group consisting of Si, Al, Mg, Ca and La.
  • these mixtures include ZnS--SiO 2 , SiO 2 --In 2 O 3 --ZrO 2 (SIZ), SiO 2 --Cr 2 O 3 --ZrO 2 (SCZ), In 2 O 3 --SnO 2 ( ITO), In 2 O 3 —CeO 2 (ICO), In 2 O 3 —Ga 2 O 3 (IGO), In 2 O 3 —Ga 2 O 3 —ZnO (IGZO), Sn 2 O 3 —Ta 2 O 5 (TTO), TiO 2 —SiO 2 , Al 2 O 3 —ZnO, Al 2 O 3 —BaO and the like.
  • the thickness of the dielectric layer 23 is preferably within the range of 2 nm or more and 30 nm or less.
  • the thickness of the dielectric layer 22 is preferably in the range of 2 nm or more and 50 nm or less.
  • the intermediate layers M1 to Mn play a role of physically and optically separating the information signal layers L0 to Ln with a sufficient distance, and have uneven surfaces on their surfaces.
  • the uneven surface forms, for example, concentric or spiral lands Ld and grooves Gv.
  • Materials for the intermediate layers M1 to Mn are not particularly limited, but it is preferable to use an ultraviolet curable acrylic resin.
  • the intermediate layers M1 to Mn preferably have sufficiently high light transmittance, since they serve as optical paths for laser light for recording or reproducing information signals in the inner layers.
  • the light transmission layer 12 is, for example, a resin layer obtained by curing a photosensitive resin such as an ultraviolet curable resin. As a material of this resin layer, for example, an ultraviolet curable acrylic resin can be used.
  • the light-transmitting layer 12 may be composed of a ring-shaped light-transmitting sheet and an adhesive layer for bonding the light-transmitting sheet to the substrate 11 .
  • the light-transmitting sheet is preferably made of a material having a low absorption ability for the laser light used for recording and reproduction, and specifically preferably made of a material having a transmittance of 90% or more.
  • a material for the light-transmissive sheet for example, a polycarbonate resin material, a polyolefin-based resin (for example, Zeonex (registered trademark)), or the like can be used.
  • a material for the adhesive layer for example, an ultraviolet curable resin, a pressure sensitive adhesive (PSA), or the like can be used.
  • the thickness of the light transmission layer 12 is preferably selected from the range of 10 ⁇ m or more and 177 ⁇ m or less, for example, 100 ⁇ m. High-density recording can be realized by combining such a thin light transmission layer 12 with an objective lens having a high NA (numerical aperture) of about 0.85, for example.
  • the sputtering apparatus for depositing the body layer 23 has the same configuration. Therefore, a sputtering apparatus for forming the recording layer 21 on the film forming surface Sn of the intermediate layer Mn will be described below.
  • a sputtering apparatus for forming the recording layer 21 on the film forming surface S0 of the substrate 11 a sputtering apparatus for forming the dielectric layer 22 on the film forming surface S0 of the substrate 11, and a dielectric layer on the film forming surface S0 of the substrate 11.
  • the sputtering apparatus for depositing the layer 23 may also have the same configuration as the sputtering apparatus for depositing the recording layer 21 on the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the sputtering device 30 is used to deposit the recording layer 21 on the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the sputtering device 30 is a sputtering device for multilayer optical recording media.
  • the sputtering apparatus 30 includes a vacuum chamber 31 that serves as a film forming chamber, a vacuum controller 32 that controls the vacuum state in the vacuum chamber 31, a plasma discharge DC high voltage power supply 33, and the plasma discharge DC high voltage power supply 33.
  • a sputtering cathode section 35 connected through a power supply line 34, a pallet 36 facing the sputtering cathode section 35 with a predetermined distance, and a sputtering gas such as an inert gas such as Ar or a reaction gas are supplied to a vacuum chamber. and a sputtering gas supply unit 37 for supplying the sputtering gas into the inside 31 .
  • the sputtering cathode portion 35 includes a target 38 functioning as a negative electrode, a backing plate 39 configured to fix the target 38, and a surface of the backing plate 39 opposite to the surface to which the target 38 is fixed. and a magnet system 40 provided.
  • a pair of electrodes is configured from a palette 36 functioning as a positive electrode and a target 38 functioning as a negative electrode.
  • the substrate 11 which is the object to be deposited, is mounted with the disk base 43 interposed therebetween so as to face the sputtering cathode portion 35.
  • An inner peripheral mask 41 and an outer peripheral mask 42 are provided on the disk base 43 .
  • the inner peripheral portion of the film formation surface S0 of the substrate 11 mounted on the pallet 36 is covered with an inner peripheral mask 41, and the outer peripheral portion thereof is covered with an outer peripheral mask .
  • a substrate rotation drive unit 44 for rotating the pallet 36 is provided on the surface of the pallet 36 opposite to the surface on which the disk base 43 is attached.
  • the substrate 11 on which the intermediate layer Mn is formed is arranged on the disc base 43 .
  • the disc base 43 has a plate 43A and a wall portion 43B.
  • the plate 43A has an arrangement surface 43S facing the backing plate 39, and the substrate 11 having the intermediate layer Mn formed thereon is arranged on the arrangement surface 43S.
  • Plate 43A is mounted on pallet 36 .
  • the plate 43A viewed from the direction of the backing plate 39 has a circular shape.
  • the wall portion 43B is provided on the outer peripheral portion of the placement surface 43S of the plate 43A.
  • the wall portion 43B viewed from the direction of the backing plate 39 has a ring shape.
  • the peripheral mask 42 is fitted inside the wall portion 43B.
  • the inner peripheral mask 41 is configured so that the substrate 11 can be fixed to the disk base 43 by pressing the inner peripheral portion of the substrate 11 .
  • the inner peripheral mask 41 is configured to be able to cover the inner peripheral portion of the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the inner circumference mask 41 covers the inner circumference of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn, so that the film formation area R of the recording layer 21 is set at a position away from the inner circumference of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn. (See Figure 3). Therefore, since the inner periphery of the recording layer 21 can be covered with the intermediate layer Mn and the light transmission layer 12, the corrosion resistance of the multilayer optical recording medium 10 can be enhanced.
  • the inner peripheral mask 41 may be a known one.
  • the inner peripheral mask 41 is provided at the center of the placement surface 43S.
  • the inner peripheral mask 41 viewed from the direction of the backing plate 39 has a circular shape.
  • the inner peripheral mask 41 includes a base portion 41A and a projecting portion 41B.
  • the base portion 41A is fitted into the center hole of the substrate 11. As shown in FIG.
  • the base portion 41A has a cylindrical shape with substantially the same diameter as the center hole.
  • the projecting portion 41B covers the inner peripheral portion of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the protruding portion 41B uniformly protrudes from the peripheral surface of the base portion 41A toward the outer peripheral mask 42 .
  • the peripheral mask 42 is configured so as to be able to cover the peripheral portion of the film formation surface Sn without contacting the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the film formation area R of the recording layer 21 can be set at a position away from the outer periphery of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn (see FIG. 3). . Therefore, since the outer periphery of the recording layer 21 can be covered with the intermediate layer Mn and the light transmission layer 12, the corrosion resistance of the multilayer optical recording medium 10 can be enhanced.
  • the peripheral mask 42 does not contact the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn, the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn is pulled by the peripheral mask 42 when the substrate 11 thermally expands during the deposition of the recording layer 21 . It can prevent scratching. Therefore, it is possible to prevent the outer peripheral portion of the intermediate layer Mn from being turned up. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects caused by the above-described curling up.
  • the outer peripheral mask 42 is provided on the outer peripheral portion of the placement surface 43S.
  • the peripheral mask 42 viewed from the direction of the backing plate 39 has a ring shape.
  • the outer peripheral mask 42 includes a base portion 42A, a projecting portion 42B, and one or more projecting portions 42C.
  • the base portion 42A is fitted inside the wall portion 43B.
  • the projecting portion 42B covers the outer peripheral portion of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn while being separated from the film formation surface Sn.
  • the protruding portion 42B uniformly protrudes from the inner periphery of the base portion 42A toward the inner peripheral mask 41 .
  • the projecting portion 42B has a facing surface 42S that faces the placement surface 43S, that is, the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the facing surface 42S is a plane parallel to the arrangement surface 43S.
  • An inclined surface continuing from the upper surface of the base portion 42A is formed on the upper surface of the projecting portion 42B, which is opposite to the facing surface 42S. This inclined surface is lowered in the direction from the outer circumference to the inner circumference of the placement surface 43S.
  • the convex portion 42C is provided on the bottom surface of the base portion 42A.
  • the convex portion 42C holds the base portion 42A in a floating state from the placement surface 43S.
  • the protruding portion 42B is kept floating from the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the height of the protrusion 42C determines the distance between the protrusion 42B and the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the convex portion 42C has an arc shape or a circular shape.
  • the distance D 1 between the facing surface 42S of the protruding portion 42B and the film forming surface Sn of the intermediate layer Mn (hereinafter referred to as “floating amount D 1 of the peripheral mask 42”) is preferably 50 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less. , and more preferably in the range of 150 ⁇ m to 400 ⁇ m.
  • the flying height D1 of the outer peripheral mask 42 is 50 ⁇ m or more, the occurrence of defects in the multilayer optical recording medium 10 can be suppressed.
  • the flying height D1 of the outer peripheral mask 42 is 400 ⁇ m or less , the change in reflectance at the outer peripheral portion of the multilayer optical recording medium 10 can be suppressed.
  • a substrate 11 having an uneven surface formed on one main surface is molded.
  • a method for molding the substrate 11 for example, an injection molding method, a photopolymer method (2P method: Photo Polymerization), or the like can be used.
  • the information signal layer L0 is formed by sequentially stacking the dielectric layer 23, the recording layer 21, and the dielectric layer 22 on the substrate 11 by sputtering, for example.
  • the sputtering apparatus shown in FIG. 5 may be used.
  • Step of forming intermediate layer M1 the substrate 11 is placed on a spin tray (not shown) of a spin coater.
  • a spin tray (not shown) of a spin coater.
  • the center cap 51 is coated with an ultraviolet curable resin 52.
  • FIG. 7B the spin tray is rotated while the outer peripheral portion of the film forming surface S0 of the substrate 11 is irradiated with infrared rays 53A from the infrared irradiation device 53.
  • the ultraviolet curable resin 52 spreads from the inner peripheral portion of the substrate 11 toward the outer peripheral portion, and is applied to the film formation surface S0 of the substrate 11 .
  • the film formation surface S0 of the substrate 11 is irradiated with the ultraviolet rays 54A from the ultraviolet irradiator 54, whereby the substrate
  • the ultraviolet curable resin 52 applied to the film formation surface S0 of 11 is semi-cured.
  • the spin tray is then rotated. As a result, the protrusion of the ultraviolet curable resin 52 formed on the outer peripheral portion of the film forming surface S0 of the substrate 11 is removed.
  • the center cap 51 is coated with an ultraviolet curable resin 52 .
  • the spin tray is then rotated as shown in FIG. 7E. Due to the centrifugal force, the ultraviolet curable resin 52 spreads from the inner peripheral portion of the substrate 11 toward the outer peripheral portion, and is applied to the film formation surface S0 of the substrate 11 .
  • the substrate 11 is transported to the vacuum chamber 56, and under the vacuum environment, the soft stamper 57 is applied to the ultraviolet curable resin 52 uniformly applied to the film forming surface S0 of the substrate 11. Press the uneven pattern.
  • the UV curable resin 52 is irradiated with UV rays 58A from the UV irradiator 58 to be cured, and then the stamper is removed.
  • the uneven pattern of the stamper is transferred to the ultraviolet curable resin 52, and the intermediate layer M1 provided with the lands Ld and the grooves Gv, for example, is formed on the information signal layer L0.
  • the substrate 11 is transported into the sputtering apparatus 30 provided with the target 38 for forming the dielectric layer 23, and as shown in FIGS.
  • the substrate 11 is placed, and the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the deposition surface S1 of the intermediate layer M1 are covered with the inner peripheral mask 41 and the outer peripheral mask 42, respectively.
  • the inside of the vacuum chamber 31 is evacuated to a predetermined pressure. Thereafter, while introducing a process gas such as Ar gas or O 2 gas into the vacuum chamber 31, the target 38 is sputtered to form the dielectric layer 23 on the film forming surface S1 of the intermediate layer M1.
  • the dielectric layer 23 is formed by sputtering while covering the outer peripheral portion of the film forming surface S1 of the intermediate layer M1 with the outer mask 42 so that the outer peripheral mask 42 does not come into contact with the film forming surface S1 of the intermediate layer M1. done.
  • the substrate 11 is transported into a sputtering apparatus 30 equipped with a target 38 for forming the recording layer 21, and the film formation surface S0 of the substrate 11 is subjected to the same procedure as the dielectric layer 23 formation process described above.
  • a recording layer 21 is formed on the substrate.
  • the recording layer 21 is formed by sputtering while covering the outer peripheral portion of the film forming surface S1 of the intermediate layer M1 with the outer peripheral mask 42 so that the outer peripheral mask 42 does not come into contact with the film forming surface S1 of the intermediate layer M1.
  • the substrate 11 is transported into a sputtering apparatus 30 equipped with a target 38 for forming the dielectric layer 22, and the deposition surface of the substrate 11 is subjected to the same procedure as the dielectric layer 23 forming process described above.
  • a dielectric layer 22 is deposited on S0.
  • the dielectric layer 22 is formed by sputtering while covering the outer peripheral portion of the film forming surface S1 of the intermediate layer M1 with the outer mask 42 so that the outer peripheral mask 42 does not come into contact with the film forming surface S1 of the intermediate layer M1. done.
  • a photosensitive resin such as an ultraviolet curable resin (UV resin) is spin-coated on the information signal layer Ln by spin coating, for example, and then the photosensitive resin is irradiated with light such as ultraviolet rays to be cured. Thereby, the light transmission layer 12 is formed on the information signal layer Ln.
  • UV resin ultraviolet curable resin
  • the sputtering apparatus 30 includes the outer peripheral mask 42, and the outer peripheral mask 42 covers the outer peripheral portion of the film forming surface Sn without contacting the film forming surface Sn of the intermediate layer Mn. It is configured so that it can be covered.
  • the substrate 11 is Even if there is thermal expansion inward, the film forming surface Sn of the intermediate layer Mn can be prevented from being scratched by the outer peripheral mask 42 . Therefore, it is possible to prevent the outer peripheral portion of the intermediate layer Mn from being turned up due to scratching of the outer peripheral mask 42 . Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects in the film-forming area R due to the curling up.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the configuration of an inner circumference mask 141 provided in a conventional sputtering apparatus.
  • the inner peripheral mask 141 includes a protruding portion 141B that protrudes toward the outer peripheral mask 142 (see FIG. 1A) and parallel to the placement surface 143S.
  • the projecting portion 141B has a facing surface 141S facing the placement surface 143S.
  • a convex portion 141C protruding toward the placement surface 143S is provided on the facing surface 141S.
  • the substrate 111 has a convex portion 111A on the inner peripheral portion of the film formation surface ASn.
  • the inner peripheral mask 141 presses the inner peripheral portion of the film formation surface ASn of the intermediate layer AMn with the convex portion 141C, and presses the convex portion 111A of the substrate 111 with the portion inside the convex portion 141C.
  • the inner circumference mask 141 having the above configuration when the inner circumference mask 141 having the above configuration is provided, defects occur in the recording area as follows. That is, in the inner peripheral mask 141, since the convex portion 141C contacts the film formation surface ASn of the intermediate layer AMn, a dent is generated in the inner peripheral portion of the film formation surface ASn.
  • the step of forming the intermediate layer AMn when the UV curable resin is stretched from the inner periphery to the outer periphery of the substrate 111 by spin coating, air bubbles are generated in the UV curable resin due to the dents. The generated air bubbles flow into the recording area as the film is stretched, resulting in defects.
  • the present inventors have made earnest studies to suppress the occurrence of the above defects.
  • the convex portion is formed so as not to come into contact with the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • a sputtering device 60 having an inner circumferential mask 61 capable of holding down the portion 11A has been found.
  • a sputtering apparatus 60 according to the second embodiment differs from the sputtering apparatus 30 according to the first embodiment in that an inner peripheral mask 61 is provided instead of the inner peripheral mask 41 .
  • symbol is attached
  • the inner peripheral mask 61 covers the inner peripheral portion of the film formation surface Sn of the intermediate layer Mn, and the intermediate layer Mn , the convex portion 11A can be held so as not to come into contact with the film formation surface Sn.
  • the inner peripheral mask 61 includes a base portion 41A and a projecting portion 61B.
  • the protruding portion 61B uniformly protrudes from the inner peripheral surface of the base portion 41A toward the inner peripheral mask 41 .
  • the projecting portion 61B has a facing surface 61S that faces the placement surface 43S, that is, the film forming surface Sn of the intermediate layer Mn.
  • the facing surface 61S is separated from the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn on the outer peripheral side of the substrate 11 from the convex portion 11A.
  • the facing surface 61S abuts on the top of the convex portion 11A.
  • a portion of the facing surface 61S that is in contact with the top of the convex portion 11A may have a planar shape parallel to the placement surface 43S.
  • the facing surface 61S may have one or more steps.
  • the step may be configured such that the facing surface 61S is separated from the arrangement surface 43S in the direction from the inner peripheral mask 41 toward the outer peripheral mask 42. As shown in FIG.
  • the portion between the steps may be in contact with the top of the projection.
  • the portion between the steps may be a plane parallel to the placement surface 43S.
  • the inner peripheral mask 61 is located on the outer peripheral side of the substrate 11 relative to the protruding portion 11A, and the distance between the facing surface D 2 61S of the protruding portion 61B and the deposition surface Sn of the intermediate layer Mn (hereinafter referred to as the “floating amount D 2 of the inner peripheral mask 61 ) can be set in a range of preferably 50 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less, more preferably 150 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the inner peripheral portion of the film formation surface S0 of the substrate 11 is covered with the inner peripheral mask 61, and the region outside the convex portion 11A provided on the inner peripheral portion of the substrate 11 is covered with the substrate.
  • the convex portion 11A is held by the inner peripheral mask 61 so as not to contact the film formation surface S0 of 11.
  • the outer peripheral portion of the film forming surface S0 of the substrate 11 is covered with the outer peripheral mask 42 so that the outer peripheral mask 42 does not come into contact with the film forming surface S0 of the substrate 11 .
  • the dielectric layer 23, the recording layer 21 and the dielectric layer 22 are deposited on the deposition surface S0 of the substrate 11 while the inner peripheral mask 61 and the outer peripheral mask 42 are held in such a state.
  • the inner peripheral portions of the film forming surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn are covered with the inner peripheral mask 61, and the convex portions 11A provided on the inner peripheral portion of the substrate 11 are covered.
  • the convex portion 11A is held by the inner peripheral mask 61 so as not to contact the film formation surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn in the outer region.
  • the outer peripheral portions of the film formation surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn are covered with the outer peripheral mask 42 so that the outer peripheral mask 42 does not come into contact with the film formation surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn. While holding the inner peripheral mask 61 and the outer peripheral mask 42 in such a state, the dielectric layer 23, the recording layer 21 and the dielectric layer 22 are deposited on the deposition surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn.
  • the sputtering apparatus 60 includes the inner peripheral mask 61, and the inner peripheral mask 61 has , the convex portion 11A can be held so as not to come into contact with the film formation surface S0 of the substrate 11. As shown in FIG. As a result, when the dielectric layer 22, the recording layer 21, and the dielectric layer 23 are formed on the film formation surface S0 of the substrate 11 by sputtering, dents are generated in the inner peripheral portion of the film formation surface S0 of the substrate 11. can be suppressed.
  • the sputtering apparatus 60 includes an inner peripheral mask 61, and the inner peripheral mask 61 has an intermediate layer in a region outside the protrusion 11A provided on the inner peripheral portion of the substrate 11.
  • the protrusion 11A can be held down so as not to come into contact with the deposition surfaces S1 to Sn of M1 to Mn.
  • the dielectric layer 22, the recording layer 21 and the dielectric layer 23 are formed on the film forming surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn by sputtering, the film forming surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn It is possible to suppress the occurrence of dents on the inner peripheral portion of the.
  • the portion of the facing surface 61S of the inner peripheral mask 61 that contacts the top of the convex portion 11A is planar. It is not limited.
  • the portion of the facing surface 61S that contacts the top of the projection 11A may be tapered.
  • FIG. 11 shows an example in which the entire facing surface 61S is tapered, part of the facing surface 61S may be tapered.
  • the taper may be configured such that the facing surface 61S is separated from the arrangement surface 43S in the direction from the inner peripheral mask 41 toward the outer peripheral mask 42. As shown in FIG.
  • the portion of the facing surface 61S that contacts the top of the convex portion 11A is tapered, so that the contact area between the top of the convex portion 11A and the inner peripheral mask 61 is reduced. can be reduced. Therefore, when the dielectric layer 22, the recording layer 21 and the dielectric layer 23 are formed on the film forming surface S0 of the substrate 11 and the film forming surfaces S1 to Sn of the intermediate layers M1 to Mn by sputtering, the top of the convex portion 11A It is possible to further suppress the occurrence of dents on the surface. Therefore, it is possible to further suppress the occurrence of defects in the film formation area R due to the dents of the convex portion 11A.
  • the portion of the facing surface 61S that contacts the top of the convex portion 11A is tapered. may be stepped.
  • the staircase may be configured such that the facing surface 61S is separated from the placement surface 43S in the direction from the inner peripheral mask 41 toward the outer peripheral mask 42 .
  • the multilayer optical recording medium deposited by the sputtering apparatus has a structure in which a plurality of information signal layers and a light transmission layer are laminated in this order on a substrate.
  • an information signal is recorded or reproduced by irradiating the information signal layer with a laser beam from the light transmission layer side.
  • the multilayer optical recording medium that can be deposited by the sputtering apparatus is not limited to this example.
  • a sputtering apparatus has a structure in which a plurality of information signal layers and a protective layer are laminated in this order on a substrate. It may also be possible to deposit a multilayer optical recording medium (for example, a CD (Compact Disc)) on which recording or reproduction is performed.
  • a multilayer optical recording medium for example, a CD (Compact Disc)
  • a sputtering apparatus has a configuration in which a plurality of information signal layers are provided between two substrates, and records information signals by irradiating the plurality of information signal layers with a laser beam from the side of one of the substrates.
  • a multilayer optical recording medium for example, DVD (Digital Versatile Disc)
  • the sputtering apparatus has a configuration in which a first disk and a second disk are bonded together, and records or reproduces information signals on the first disk by irradiating a laser beam from the surface on the first disk side. It is possible to deposit a multilayer optical recording medium (for example, AD (Archival Disc)) in which information signals are recorded or reproduced on the second disc by irradiating the surface of the second disc with a laser beam. good too.
  • the first disc and the second disc may have the same layer structure as the multilayer optical recording medium 10 according to the first embodiment.
  • the multilayer optical recording medium formed by the sputtering apparatus is a write-once multilayer optical recording medium. It may be possible to form a recording medium or a read-only multilayer optical recording medium.
  • the upper limit or lower limit of the numerical range at one stage may be replaced with the upper limit or lower limit of the numerical range at another stage.
  • the materials exemplified in the above embodiments and modifications can be used singly or in combination of two or more unless otherwise specified.
  • the present disclosure can also employ the following configuration.
  • (1) Equipped with a perimeter mask, A sputtering apparatus for a multilayer optical recording medium, wherein the peripheral mask is configured to be able to cover the peripheral portion of the film formation surface without contacting the film formation surface of the intermediate layer.
  • (2) Further equipped with an inner circumference mask, The inner peripheral mask covers the inner peripheral portion of the film forming surface, and presses the convex portion so that the region outside the convex portion provided on the inner peripheral portion of the substrate does not come into contact with the film forming surface.
  • the sputtering apparatus for a multilayer optical recording medium according to (1) which is configured to be able to (3)
  • the peripheral mask has a facing surface facing the film formation surface,
  • a sputtering apparatus for multilayer optical recording media which is configured to be able to press a convex portion.
  • the three information signal layers provided in the three-layer optical recording medium are hereinafter referred to as "L0 layer”, “L1 layer” and “L2 layer” in order from the substrate toward the laser beam irradiation surface. Further, the four information signal layers provided in the four-layer optical recording medium are referred to as “L0 layer”, “L1 layer”, “L2 layer” and “L3 layer” in order from the substrate toward the laser beam irradiation surface. .
  • Examples 1 to 3 (Substrate molding process) First, a polycarbonate substrate was molded by injection molding. One main surface of this polycarbonate substrate was made into an uneven surface composed of lands and grooves.
  • L0 layer film forming process Next, using the sputtering apparatus shown in FIGS. 5, 6A, and 6B, a second dielectric layer, a recording layer, and a first dielectric layer are sequentially laminated on the uneven surface of the polycarbonate substrate by a sputtering method. Thus, the L0 layer was formed.
  • L1 layer film formation process Next, using the sputtering apparatus shown in FIGS. 5, 6A, and 6B, a second dielectric layer, a recording layer, and a first dielectric layer are sequentially laminated on the uneven surface of the intermediate layer by a sputtering method. Thus, an L1 layer was formed.
  • the flying height D 1 (see FIG. 6B) of the peripheral mask of the sputtering apparatus was set to 50 nm (Example 1), 150 nm (Example 2), and 250 nm (Example 3).
  • the inner circumference mask the one shown in FIG. 9 was used.
  • a light-transmitting layer was formed by uniformly applying an ultraviolet curable resin onto the L3 layer by spin coating, and curing the resin by irradiating it with ultraviolet rays. As described above, a four-layer optical recording medium was obtained.
  • Example 1 A four-layer optical recording medium was obtained in the same manner as in Example 1, except that the peripheral masks shown in FIGS. 1A and 1B were used in the film formation steps of the L1, L2, and L3 layers.
  • Table 1 shows the following.
  • the L1, L2, and L3 layers are formed on the intermediate layer deposition surface while covering the outer periphery of the intermediate layer deposition surface with the outer periphery mask so that the outer periphery mask does not come into contact with the intermediate layer deposition surface.
  • the floating amount D1 of the peripheral mask is preferably 150 ⁇ m or more.
  • Examples 4-6 Optical recording media were obtained in the same manner as in Example 1 , except that the flying height D1 of the peripheral mask was set to 200 ⁇ m (Example 4), 300 ⁇ m (Example 5), and 400 ⁇ m (Example 6). The mask edge thickness T of the peripheral mask was set to 0.55 mm (see FIG. 1).
  • the reflectance of the optical recording medium was measured in the radius range of 57.0 mm to 58.0 mm. The results are shown in FIG. From FIG. 12, it can be seen that the reflectance can be set to 1.15 or less within a radius of 58.2 mm or less. That is, it can be seen that the change in reflectance at the outer peripheral portion of the optical recording medium can be suppressed.
  • Example 7 Except that the number of layers of the information signal layer is set to three layers, L0 layer, L1 layer, and L2 layer, and that the inner peripheral mask shown in FIG. A three-layer optical recording medium was obtained in the same manner as in Example 1.
  • the floating amount D 2 (see FIG. 10) of the inner circumference mask was set to 230 ⁇ m.
  • Example 2 A three-layer optical recording medium was obtained in the same manner as in Example 7, except that the inner peripheral mask shown in FIG. 9 was used in the film formation steps of the L0, L1, and L2 layers.
  • Table 2 shows the following.
  • the inner peripheral portion of the film forming surface is covered with an inner peripheral mask, and the film forming surface is prevented from coming into contact with the region outside the protrusions provided on the inner peripheral portion of the substrate.
  • the layer and the L3 layer By forming the layer and the L3 layer, the occurrence of dents can be suppressed.
  • the reason why dents are generated even on the floating mask is thought to be that the substrate is warped due to an increase in substrate temperature during the film formation of the recording layer, resulting in dents. Since the film thickness of the recording layer of the L0 layer is thicker than that of the L1 and L2 layers, it is considered that the higher the substrate temperature, the higher the occurrence rate.

Abstract

記録領域における欠陥の発生を抑制することができる多層光記録媒体用のスパッタリング装置を提供する。 多層光記録媒体用のスパッタリング装置は、外周マスクを備え、外周マスクは、中間層の成膜面に接触せずに成膜面の外周部を覆うことが可能に構成されている。

Description

多層光記録媒体用のスパッタリング装置および多層光記録媒体の製造方法
 本開示は、多層光記録媒体用のスパッタリング装置および多層光記録媒体の製造方法に関する。
 近年、光記録媒体の記録容量を増大させるために、情報信号層を多層化する技術が広く採用されている。従来、光記録媒体用のスパッタリング装置としては、単層の光記録媒体と多層光記録媒体とで同一の構成を有するものが使用されている。光記録媒体用のスパッタリング装置としては、成膜時に基板の成膜面の内周部を覆う内周マスクと、成膜時に基板の成膜面の外周部を覆う外周マスクとを備えるものが提案されている(例えば特許文献1、2参照)
特開2006-244537号公報 特開2006-351142号公報
 しかしながら、上記のスパッタリング装置を用いて多層光記録媒体を作製すると、記録領域に欠陥が発生する。
 本開示の目的は、記録領域における欠陥の発生を抑制することができる多層光記録媒体用のスパッタリング装置および多層光記録媒体の製造方法を提供することにある。
 上述の課題を解決するために、第1の開示は、
 外周マスクを備え、
 外周マスクは、中間層の成膜面に接触せずに成膜面の外周部を覆うことが可能に構成されている多層光記録媒体用のスパッタリング装置である。
 第2の開示は、
 内周マスクを備え、
 内周マスクは、基板または中間層の成膜面の内周部を覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では成膜面に接触しないように、凸部を押さえることが可能に構成されている多層光記録媒体用のスパッタリング装置である。
 第3の開示は、
 外周マスクが中間層の成膜面に接触しないように、成膜面の外周部を外周マスクにより覆いながら、スパッタリングにより成膜面に無機層を成膜すること
 を含む多層光記録媒体の製造方法である。
図1Aは、従来のスパッタリング装置の一部を示す断面図である。図1Bは、図1Aの領域R1を拡大して表す断面図である。 図2Aは、多層光記録媒体の外観の一例を示す斜視図である。図2Bは、多層光記録媒体の構成の一例を示す概略断面図である。 図3は、多層光記録媒体の構成の一例を示す平面図である。 図4は、各情報信号層の構成の一例を示す模式図である。 図5は、本開示の第1の実施形態に係るスパッタリング装置の構成の一例を示す概略図である。 図6Aは、内周マスクおよび外周マスクの構成の一例を示す断面図である。図6Bは、図6Aの領域R2を拡大して表す断面図である。 図7A、図7B、図7C、図7D、図7Eはそれぞれ、本開示の第1の実施形態に係る多層光記録媒体の製造方法の一例を説明するための工程図である。 図8A、図8B、図8C、図8Dはそれぞれ、本開示の第1の実施形態に係る多層光記録媒体の製造方法の一例を説明するための工程図である。 図9は、従来のスパッタリング装置に備えられた内周マスクの構成を示す断面図である。 図10は、本開示の第2の実施形態に係るスパッタリング装置の構成の一例を示す断面図である。 図11は、変形例に係るスパッタリング装置の構成の一例を示す断面図である。 図12は、多層光記録媒体の半径に対する反射率変化を示すグラフである。 図13は、打痕の観察位置を示す平面図である。
 本開示の実施形態について図面を参照しながら以下の順序で説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
1 第1の実施形態
 1.1 概要
 1.2 多層光記録媒体の構成
 1.3 スパッタリング装置の構成
 1.4 多層光記録媒体の製造方法
 1.5 作用効果
2 第2の実施形態
 2.1 概要
 2.2 スパッタリング装置の構成
 2.3 多層光記録媒体の製造方法
 2.4 作用効果
3 変形例
4 実施例
<1 第1の実施形態>
[1.1 概要]
 図1Aは、従来のスパッタリング装置の一部を示す断面図である。図1Bは、図1Aの領域R1を拡大して表す断面図である。従来のスパッタリング装置では、中間層AMnが形成された基板111が、ディスクベース143に配置され、外周マスク142により中間層AMnの成膜面ASnの外周部を覆いながら、スパッタリングにより中間層AMnの成膜面ASnに無機層(例えば記録層)が成膜される。
 本発明者らの知見によれば、従来のスパッタリング装置を用いて多層光記録媒体を作製すると、以下のようにして欠陥が記録領域に発生する。すなわち、従来のスパッタリング装置を用いてスパッタリングにより無機層を中間層AMnの成膜面ASnに成膜すると、図1B中の矢印A1に示すように、基板111がその面内方向に熱膨張する。このため、中間層AMnの成膜面ASnが外周マスク142により引っ掻かれる。中間層AMnは基板111から比較的はがれやすいため、上記のように中間層AMnが外周マスク142により引っ掻かれると、中間層AMnの外周部がめくれ上がる。このようなめくれ上がり部分(欠陥)を有する中間層AMn上に、紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、凹凸パターンを転写しようとすると、めくれ上がり部分では紫外線硬化樹脂とスタンパとの密着性が低くなる。このため、めくれ上がり部分よりも広い範囲でスタンパの凹凸パターンがうまく転写されず、めくり上がり部分よりも大きなサイズの欠陥が発生する。したがって、外周マスク142により形成されるめくり上がり部分がたとえ小さなサイズであっても、このめくれ上がり部分に起因して最終的に形成される欠陥は大きなサイズとなる。
 そこで、本発明者らは、上記のような欠陥発生を抑制すべく鋭意検討を行った。その結果、図6Aに示すように、成膜面Snに接触せずに中間層Mnの成膜面Snの外周部を覆うことが可能に構成された外周マスク42を備えるスパッタリング装置を見出すに至った。
[1.2 多層光記録媒体の構成]
 図2A、図2B、図3、図4を参照して、本開示の第1の実施形態に係るスパッタリング装置で作製される多層光記録媒体10の構成の一例について説明する。多層光記録媒体10は、図2Aに示すように、中央に開口(以下「センターホール」と称する。)が設けられた円盤形状を有する。多層光記録媒体10は、いわゆる多層の追記型光記録媒体であり、図2Bに示すように、情報信号層L0、中間層M1、情報信号層L1、・・・、中間層Mn、情報信号層Ln、カバー層である光透過層12がこの順序で基板11の一主面に積層された構成を有する。光透過層12側の面が、情報信号層L0~Lnに情報信号を記録または再生するためのレーザー光が照射される光照射面Cとなる。但し、nは、例えば1以上の整数、好ましくは2以上の整数、より好ましくは3以上の整数、さらにより好ましくは4以上の整数である。情報信号層L0が光照射面Cを基準として最も奥に位置し、その手前に情報信号層L1~Lnが位置している。このため、情報信号層L1~Lnは、記録または再生に用いられるレーザー光を透過可能に構成されている。
 第1の実施形態に係る多層光記録媒体10では、光透過層12側の光照射面Cからレーザー光を各情報信号層L0~Lnに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。例えば、400nm以上410nm以下の範囲の波長を有するレーザー光を、0.84以上0.86以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層12の側から各情報信号層L0~Lnに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。情報信号層L0~Lnは、例えば、波長405nm、集光レンズの開口数NA0.85に対して25GB以上の記録容量を有する。このような多層光記録媒体10としては、例えば多層のブルーレイディスク(BD:Blu-ray Disc(登録商標))が挙げられる。
 以下、多層光記録媒体10を構成する基板11、情報信号層L0~Ln、中間層M1~Mn、および光透過層12について順次説明する。
(基板)
 基板11は、例えば、中央にセンターホールが設けられた円盤形状を有する。基板11は、成膜面S0の内周部に凸部11Aを有している。基板11の成膜面S0は、例えば、凹凸面となっており、この凹凸面上に情報信号層L0が成膜される。以下では、凹凸面のうち凹部をランドLd、凸部をグルーブGvと称する。
 このランドLdおよびグルーブGvの形状としては、例えば、スパイラル状、同心円状等の各種形状が挙げられる。また、ランドLdおよび/またはグルーブGvが、例えば、線速度の安定化やアドレス情報付加等のためにウォブル(蛇行)されている。
 基板11の径(直径)は、例えば120mmに選ばれる。基板11の厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは0.3mm以上1.3mm以下、より好ましくは0.6mm以上1.3mm以下、例えば1.1mmに選ばれる。また、センターホールの径(直径)は、例えば15mmに選ばれる。
 基板11の材料としては、例えば、プラスチック材料またはガラスを用いることができ、コストの観点から、プラスチック材料を用いることが好ましい。プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂等を用いることができる。
(情報信号層)
 情報信号層L0~Lnの成膜エリアRは、図3に示すように、基板11の成膜面S0の外周よりも内側で、かつ、センターホールよりも外側の位置に設定されている。これは、情報信号層L0~Lnのエッジを中間層M1~Mnおよび光透過層12により覆い、情報信号層L0~Lnの防食性を高めるためである。成膜エリアRは、例えば、直径38mm以上119mm以下の範囲に設定される。
 図2に示すように、情報信号層L0~Lnは、例えば、上面(第1の主面)および下面(第2の主面)を有する記録層21と、記録層21の上面に隣接して設けられた誘電体層22と、記録層21の下面に隣接して設けられた誘電体層23とを備える。このような構成とすることで、情報信号層L0~Lnの保存信頼性を向上することができる。ここで、上面とは、記録層21の両主面のうち、情報信号を記録または再生するためのレーザー光が照射される側の主面をいい、下面とは、上述のレーザー光が照射される側とは反対側の主面、すなわち基板側の主面をいう。記録層21、誘電体層22および誘電体層23は、無機層の一例である。
(記録層)
 記録層21は、レーザー光の照射により情報信号を記録可能に構成されている。具体的には、記録層21は、レーザー光の照射により記録マークを形成可能に構成されている。記録層21は、無機記録層であり、無機記録材料として金属酸化物を主成分として含む。金属酸化物は、例えば、酸化マンガンを含む無機記録材料(MnO系材料)、酸化パラジウムを含む無機記録材料(PdO系材料)、酸化銅を含む無機記録材料(CuO系材料)または酸化銀を含む無機記録材料(AgO系材料)である。
 記録層21の厚さは、好ましくは25nm以上60nm以下、より好ましくは30nm以上50nm以下の範囲内である。
(誘電体層)
 誘電体層22、23は、酸素バリア層として機能を有する。これにより、記録層21の耐久性を向上することができる。また、誘電体層22、23は、記録層21の酸素の逃避を抑制する機能を有していてもよい。これにより、記録層21の膜質の変化を抑制することができ、記録層21として好ましい膜質を確保することができる。また、誘電体層22、23は、記録特性を向上させる機能を有していてもよい。
 誘電体層22、23は、誘電体を含む。誘電体は、例えば、酸化物、窒化物、硫化物、炭化物およびフッ化物からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を含む。誘電体層22、23の材料としては、互いに同一または異なる材料を用いることができる。酸化物としては、例えば、In、Zn、Sn、Al、Si、Ge、Ti、Ga、Ta、Nb、Hf、Zr、Cr、BiおよびMgからなる群から選ばれる1種以上の元素の酸化物が挙げられる。窒化物としては、例えば、In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Nb、Mo、Ti、Nb、Mo、Ti、W、TaおよびZnからなる群から選ばれる1種以上の元素の窒化物、好ましくはSi、GeおよびTiからなる群から選ばれる1種以上の元素の窒化物が挙げられる。硫化物としては、例えば、Zn硫化物が挙げられる。炭化物としては、例えば、In、Sn、Ge、Cr、Si、Al、Ti、Zr、TaおよびWからなる群より選ばれる1種以上の元素の炭化物、好ましくはSi、TiおよびWからなる群より選ばれる1種以上の元素の炭化物が挙げられる。フッ化物としては、例えば、Si、Al、Mg、CaおよびLaからなる群より選ばれる1種以上の元素のフッ化物が挙げられる。これらの混合物の具体例としては、ZnS-SiO、SiO-In-ZrO(SIZ)、SiO-Cr-ZrO(SCZ)、In-SnO(ITO)、In-CeO(ICO)、In-Ga(IGO)、In-Ga-ZnO(IGZO)、Sn-Ta(TTO)、TiO-SiO、Al-ZnO、Al-BaO等が挙げられる。
 誘電体層23の厚さは、好ましくは2nm以上30nm以下の範囲内である。誘電体層22の厚さは、好ましくは2nm以上50nm以下の範囲内である。
(中間層)
 中間層M1~Mnは、情報信号層L0~Lnを物理的および光学的に十分な距離をもって離間させる役割を果たし、その表面には凹凸面が設けられている。その凹凸面は、例えば、同心円状または螺旋状のランドLdおよびグルーブGvを形成している。中間層M1~Mnの厚みは、9μm~50μmに設定することが好ましい。中間層M1~Mnの材料は特に限定されるものではないが、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。また、中間層M1~Mnは、奥側の層への情報信号の記録または再生のためのレーザー光の光路となることから、十分に高い光透過性を有していることが好ましい。
(光透過層)
 光透過層12は、例えば、紫外線硬化樹脂等の感光性樹脂が硬化された樹脂層である。この樹脂層の材料としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂が挙げられる。また、円環形状を有する光透過性シートと、この光透過性シートを基板11に対して貼り合わせるための接着層とから光透過層12を構成するようにしてもよい。光透過性シートは、記録および再生に用いられるレーザー光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率90パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂材料、ポリオレフィン系樹脂(例えばゼオネックス(登録商標))等を用いることができる。接着層の材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂、感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)等を用いることができる。
 光透過層12の厚さは、好ましくは10μm以上177μm以下の範囲内から選ばれ、例えば100μmに選ばれる。このような薄い光透過層12と、例えば0.85程度の高NA(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。
[1.3 スパッタリング装置の構成]
 中間層Mnの成膜面Snに記録層21を成膜するスパッタリング装置、中間層Mnの成膜面Snに誘電体層22を成膜するスパッタリング装置、および中間層Mnの成膜面Snに誘電体層23を成膜するスパッタリング装置は、同一の構成を有する。このため、以下では、中間層Mnの成膜面Snに記録層21を成膜するスパッタリング装置について説明する。
 なお、基板11の成膜面S0に記録層21を成膜するスパッタリング装置、基板11の成膜面S0に誘電体層22を成膜するスパッタリング装置、および基板11の成膜面S0に誘電体層23を成膜するスパッタリング装置も、中間層Mnの成膜面Snに記録層21を成膜するスパッタリング装置と同様の構成を有していてもよい。
 図5を参照して、本開示の第1の実施形態に係るスパッタリング装置30の構成の一例について説明する。スパッタリング装置30は、中間層Mnの成膜面Snに記録層21を成膜するために用いられる。
 スパッタリング装置30は、多層光記録媒体用のスパッタリング装置である。スパッタリング装置30は、成膜室となる真空チャンバ31と、この真空チャンバ31内の真空状態を制御する真空制御部32と、プラズマ放電用DC高圧電源33と、このプラズマ放電用DC高圧電源33と電源ライン34を通じて接続されているスパッタリングカソード部35と、このスパッタリングカソード部35と所定の距離を持って対向配置されているパレット36と、Ar等の不活性ガスや反応ガスといったスパッタガスを真空チャンバ31内に供給するためのスパッタガス供給部37とを備える。
 スパッタリングカソード部35は、負電極として機能するターゲット38と、このターゲット38を固着するように構成されたバッキングプレート39と、このバッキングプレート39のターゲット38が固着される面とは反対側の面に設けられた磁石系40とを備える。
 また、正電極として機能するパレット36と、負電極として機能するターゲット38とから、一対の電極が構成されている。パレット36上には、スパッタリングカソード部35と対向するように、被成膜体である基板11がディスクベース43を間にはさんで取り付けられる。ディスクベース43上には、内周マスク41および外周マスク42が設けられている。パレット36上取り付けられた基板11の成膜面S0の内周部は、内周マスク41により覆われ、外周部は、外周マスク42により覆われる。パレット36のディスクベース43が取り付けられる面とは反対側の面には、パレット36を回転させるための基板自転駆動部44が設けられている。
 図6A、図6Bを参照して、ディスクベース43、内周マスク41および外周マスク42の構成の一例について説明する。
 ディスクベース43には、中間層Mnが形成された基板11が配置される。ディスクベース43は、プレート43Aと、壁部43Bとを備える。プレート43Aは、バッキングプレート39と対向する配置面43Sを有し、この配置面43Sに中間層Mnが形成された基板11が配置される。プレート43Aは、パレット36上に取り付けられている。バッキングプレート39の方向から平面視されたプレート43Aは、円形状を有している。
 壁部43Bは、プレート43Aの配置面43Sの外周部に設けられている。バッキングプレート39の方向から平面視された壁部43Bは、リング状を有している。壁部43Bの内側に、外周マスク42が嵌め込まれる。
 内周マスク41は、基板11の内周部を押さることにより、基板11をディスクベース43に固定することが可能に構成されている。また、内周マスク41は、中間層Mnの成膜面Snの内周部を覆うことが可能に構成されている。内周マスク41が中間層Mnの成膜面Snの内周部を覆うことで、記録層21の成膜エリアRを中間層Mnの成膜面Snの内周から離れた位置に設定することができる(図3参照)。したがって、中間層Mnおよび光透過層12により記録層21の内周を覆うことができるので、多層光記録媒体10の防食性を高めることができる。内周マスク41は、公知のものであってもよい。
 内周マスク41は、配置面43Sの中心部に設けられている。バッキングプレート39の方向から平面視された内周マスク41は、円形状を有している。内周マスク41は、ベース部41Aと、突出部41Bとを備える。ベース部41Aは、基板11のセンターホールにはめ込まれる。ベース部41Aは、センターホールとほぼ同一径の円柱状を有している。突出部41Bは、中間層Mnの成膜面Snの内周部を覆う。突出部41Bは、ベース部41Aの周面から外周マスク42に向って一様に突出している。
 外周マスク42は、中間層Mnの成膜面Snに接触せずに成膜面Snの外周部を覆うことが可能に構成されている。外周マスク42が成膜面Snの外周部を覆うことで、記録層21の成膜エリアRを中間層Mnの成膜面Snの外周から離れた位置に設定することができる(図3参照)。したがって、中間層Mnおよび光透過層12により記録層21の外周を覆うことができるので、多層光記録媒体10の防食性を高めることができる。また、外周マスク42が中間層Mnの成膜面Snに接触しないことで、記録層21の成膜時に基板11が熱膨張した場合に、外周マスク42により中間層Mnの成膜面Snが引っ掻かれるのを抑制することができる。したがって、中間層Mnの外周部がめくれ上がるのを抑制することができる。よって、上記めくれ上がりに起因する欠陥の発生を抑制することができる。
 外周マスク42は、配置面43Sの外周部に設けられている。バッキングプレート39の方向から平面視された外周マスク42は、リング状を有している。外周マスク42は、ベース部42Aと、突出部42Bと、単数または複数の凸部42Cを備える。
 ベース部42Aは、壁部43Bの内側に嵌め込まれている。突出部42Bは、中間層Mnの成膜面Snから離れた状態で成膜面Snの外周部を覆う。突出部42Bは、ベース部42Aの内周から内周マスク41に向って一様に突出している。突出部42Bは、配置面43S、すなわち中間層Mnの成膜面Snに対向する対向面42Sを有する。対向面42Sは、配置面43Sに平行な平面である。対向面42Sとは反対側となる、突出部42Bの上面には、ベース部42Aの上面から続く傾斜面が形成されている。この傾斜面は、配置面43Sの外周から内周に向かう方向に低くなっている。
 凸部42Cは、ベース部42Aの底面に設けられている。凸部42Cは、ベース部42Aを配置面43Sから浮いた状態に保持する。これにより、突出部42Bが中間層Mnの成膜面Snから浮いた状態に保持される。凸部42Cの高さにより、突出部42Bと中間層Mnの成膜面Snとの距離が設定される。凸部42Cは、円弧状または円形状を有している。
 外周マスク42は、突出部42Bの対向面42Sと中間層Mnの成膜面Snとの距離D(以下「外周マスク42の浮上量D」と適宜称する。)を好ましくは50μm以上400μm以下、より好ましくは150μm以上400μm以下の範囲に設定可能に構成されている。外周マスク42の浮上量Dが50μm以上であると、多層光記録媒体10の欠陥発生を抑制することができる。外周マスク42の浮上量Dが400μm以下であると、多層光記録媒体10の外周部における反射率変化を抑制することができる。
[1.4 多層光記録媒体の製造方法]
 図5、図6、図7A~図7E、図8A~図8Dを参照して、本開示の第1の実施形態に係る多層光記録媒体の製造方法の一例について説明する。
(基板11の成形工程)
 まず、一主面に凹凸面が形成された基板11を成形する。基板11の成形の方法としては、例えば、射出成形(インジェクション)法、フォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)等を用いることができる。
(情報信号層L0の成膜工程)
 次に、例えばスパッタリングにより、基板11上に、誘電体層23、記録層21、および誘電体層22を順次積層することにより、情報信号層L0を形成する。この際、図5に示すスパッタリング装置を用いてもよい。
(中間層M1の形成工程)
 次に、スピンコート装置のスピントレー(図示せず)に基板11を載置する。次に、図7Aに示すように、基板11のセンターホールにセンターキャップ51を嵌め合わせた後、センターキャップ51上に紫外線硬化樹脂52を塗布する。次に、図7Bに示すように、赤外線照射装置53により基板11の成膜面S0の外周部に赤外線53Aを照射しながら、スピントレーを回転する。遠心力により、紫外線硬化樹脂52が、基板11の内周部から外周部に向かって広がり、基板11の成膜面S0に塗布される。
 次に、図7Cに示すように、外周マスク55により基板11の成膜面S0の外周部を覆いながら、紫外線照射装置54により紫外線54Aを基板11の成膜面S0に照射することにより、基板11の成膜面S0に塗布された紫外線硬化樹脂52を半硬化させる。次に、スピントレーを回転する。これにより、基板11の成膜面S0の外周部に形成された、紫外線硬化樹脂52の盛り上がりが除去される。
 次に、図7Dに示すように、基板11のセンターホールにセンターキャップ51を嵌め合わせた後、センターキャップ51上に紫外線硬化樹脂52を塗布する。次に、図7Eに示すように、スピントレーを回転する。遠心力により、紫外線硬化樹脂52が、基板11の内周部から外周部に向かって広がり、基板11の成膜面S0に塗布される。
 次に、図8Aに示すように、真空チャンバ56に基板11を搬送し、真空環境下において、基板11の成膜面S0に均一に塗布された紫外線硬化樹脂52に対して、ソフトスタンパ57の凹凸パターンを押し当てる。次に、ソフトスタンパ57が紫外線硬化樹脂52に押し当てられた状態にて、紫外線照射装置58により紫外線58Aを紫外線硬化樹脂52に対して照射して硬化させた後、スタンパを剥離する。これにより、スタンパの凹凸パターンが紫外線硬化樹脂52に転写され、例えばランドLdおよびグルーブGvが設けられた中間層M1が情報信号層L0上に形成される。
(情報信号層L1の成膜工程)
 次に、誘電体層23を形成するためのターゲット38が備えられたスパッタリング装置30内に基板11を搬送し、図5、図6A、図6Bに示すように、ディスクベース43の配置面43Sに基板11を配置し、中間層M1の成膜面S1の内周部、外周部をそれぞれ内周マスク41、外周マスク42により覆う。次に、真空チャンバ31内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ31内にArガスやOガス等のプロセスガスを導入しながら、ターゲット38をスパッタリングして、中間層M1の成膜面S1に誘電体層23を成膜する。この際、外周マスク42が中間層M1の成膜面S1に接触しないように、中間層M1の成膜面S1の外周部を外周マスク42により覆いながら、スパッタリングにより誘電体層23の成膜が行われる。
 次に、記録層21を形成するためのターゲット38が備えられたスパッタリング装置30内に基板11を搬送し、上記の誘電体層23の形成工程と同様の手順で、基板11の成膜面S0に記録層21を成膜する。この際、外周マスク42が中間層M1の成膜面S1に接触しないように、中間層M1の成膜面S1の外周部を外周マスク42により覆いながら、スパッタリングにより記録層21の成膜が行われる。
 次に、誘電体層22を形成するためのターゲット38が備えられたスパッタリング装置30内に基板11を搬送し、上記の誘電体層23の形成工程と同様の手順で、基板11の成膜面S0に誘電体層22を成膜する。この際、外周マスク42が中間層M1の成膜面S1に接触しないように、中間層M1の成膜面S1の外周部を外周マスク42により覆いながら、スパッタリングにより誘電体層22の成膜が行われる。
(中間層M2~Mnの形成工程および情報信号層L2~Lnの成膜工程)
 次に、上記の中間層M1の形成工程および情報信号層L1の成膜工程と同様にして、中間層M2、情報信号層L2、・・・、中間層Mn、情報信号層Lnをこの順序で情報信号層L1上に積層する。
(光透過層の形成工程)
 次に、例えばスピンコート法により、紫外線硬化樹脂(UVレジン)等の感光性樹脂を情報信号層Ln上にスピンコートした後、紫外線等の光を感光性樹脂に照射し、硬化する。これにより、情報信号層Ln上に光透過層12が形成される。
 以上の工程により、目的とする多層光記録媒体10が得られる。
[1.5 作用効果]
 上記のように、第1の実施形態に係るスパッタリング装置30は、外周マスク42を備え、この外周マスク42は、中間層Mnの成膜面Snに接触せずに成膜面Snの外周部を覆うことが可能に構成されている。これにより、スパッタリングにより、情報信号層Ln、より具体的には誘電体層22、記録層21および誘電体層23を中間層Mnの成膜面Snに成膜した際に、基板11がその面内方向に熱膨張しても、中間層Mnの成膜面Snが外周マスク42により引っ掻かれることを抑制することができる。したがって、外周マスク42の引っ掻きにより中間層Mnの外周部がめくれ上がることを抑制することができる。よって、上記めくれ上がりに起因する欠陥が成膜エリアRに発生することを抑制することができる。
<2 第2の実施形態>
[2.1 概要]
 第1の実施形態では、外周マスクに起因する欠陥の発生を抑制可能なスパッタリング装置の例について説明した。第2の実施形態では、内周マスクに起因する欠陥の発生を抑制可能なスパッタリング装置の例について説明する。
 図9は、従来のスパッタリング装置に備えられた内周マスク141の構成の断面図である。内周マスク141は、外周マスク142(図1A参照)に向かうと共に、配置面143Sに平行に突出する突出部141Bを備える。突出部141Bは、配置面143Sと対向する対向面141Sを有している。この対向面141Sには、配置面143Sに向けて突出した凸部141Cが設けられている。基板111は、成膜面ASnの内周部に凸部111Aを備えている。内周マスク141は、凸部141Cにより、中間層AMnの成膜面ASnの内周部を押さると共に、凸部141Cより内側の部分により基板111の凸部111Aを押さえる。
 本発明者らの知見によれば、上記の構成を有する内周マスク141が備えられていると、以下のようにして欠陥が記録領域に発生する。すなわち、内周マスク141では、凸部141Cが中間層AMnの成膜面ASnに接触するため、成膜面ASnの内周部に打痕が発生する。中間層AMnの形成工程において、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を基板111の内周から外周に向かって延伸させた際に、上記打痕に起因して紫外線硬化樹脂に気泡が発生する。発生した気泡は、延伸に伴って記録領域に流れ込み、欠陥となる。
 そこで、本発明者らは、上記の欠陥発生を抑制すべく鋭意検討を行った。その結果、図10に示すように、基板11の成膜面AS0の内周部に設けられた凸部11Aよりも外側の領域では、中間層Mnの成膜面Snに接触しないように、凸部11Aを押さえることが可能に構成された内周マスク61を備えるスパッタリング装置60を見出すに至った。
[2.2 スパッタリング装置の構成]
 図10を参照して、本開示の第2の実施形態に係るスパッタリング装置60の構成の一例について説明する。第2の実施形態に係るスパッタリング装置60は、内周マスク41に代えて、内周マスク61を備える点において、第1の実施形態に係るスパッタリング装置30と異なっている。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同様の箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
 内周マスク61は、中間層Mnの成膜面Snの内周部を覆うと共に、基板11の成膜面S0の内周部に設けられた凸部11Aよりも外側の領域では、中間層Mnの成膜面Snに接触しないように、凸部11Aを押さえることが可能に構成されている。内周マスク61は、ベース部41Aと、突出部61Bとを備える。
 突出部61Bは、ベース部41Aの内周面から内周マスク41に向って一様に突出している。突出部61Bは、配置面43S、すなわち中間層Mnの成膜面Snに対向する対向面61Sを有する。この対向面61Sは、凸部11Aより基板11の外周側では、中間層Mnの成膜面Snから離れている。対向面61Sは、凸部11Aの頂部に当接される。対向面61Sのうち、凸部11Aの頂部に当接される部分は、配置面43Sに平行な平面状になっていてもよい。
 対向面61Sは、1または2以上の段差を有していてもよい。段差は、内周マスク41から外周マスク42の方向に向かって対向面61Sが配置面43Sから離れるように構成されていてもよい。段差間の部分が、凸部の頂部に当接されてもよい。段差間の部分は、配置面43Sに平行な平面であってもよい。
 内周マスク61は、凸部11Aより基板11の外周側において、突出部61Bの対向面D61Sと中間層Mnの成膜面Snとの距離(以下「内周マスク61の浮上量D」と適宜称する。)を好ましくは50μm以上400μm以下、より好ましくは150μm以上400μm以下の範囲に設定可能に構成されている。
[2.3 多層光記録媒体の製造方法]
 第2の実施形態に係る多層光記録媒体の製造方法では、上記の構成を有するスパッタリング装置が用いられる。本開示の第2の実施形態に係る多層光記録媒体の製造方法は、情報信号層L0の成膜工程および情報信号層L1~Lnの成膜工程以外の点では、第1の実施形態に係る多層光記録媒体の製造方法と同様である。
 情報信号層L0の成膜工程では、基板11の成膜面S0の内周部を内周マスク61により覆うと共に、基板11の内周部に設けられた凸部11Aよりも外側の領域では基板11の成膜面S0に接触しないように、凸部11Aを内周マスク61により押さえられる。また、外周マスク42が基板11の成膜面S0に接触しないように、基板11の成膜面S0の外周部を外周マスク42により覆う。このような状態に内周マスク61および外周マスク42を保持しつつ、基板11の成膜面S0に誘電体層23、記録層21および誘電体層22が成膜される。
 情報信号層L1~Lnの成膜工程では、中間層M1~Mnの成膜面S1~Snの内周部を内周マスク61により覆うと共に、基板11の内周部に設けられた凸部11Aよりも外側の領域では中間層M1~Mnの成膜面S1~Snに接触しないように、凸部11Aを内周マスク61により押さえられる。また、外周マスク42が中間層M1~Mnの成膜面S1~Snに接触しないように、中間層M1~Mnの成膜面S1~Snの外周部を外周マスク42により覆う。このような状態に内周マスク61および外周マスク42を保持しつつ、中間層M1~Mnの成膜面S1~Snに誘電体層23、記録層21および誘電体層22が成膜される。
[2.4 作用効果]
 上記のように、第2の実施形態に係るスパッタリング装置60は、内周マスク61を備え、この内周マスク61は、基板11の内周部に設けられた凸部11Aよりも外側の領域では、基板11の成膜面S0に接触しないように、凸部11Aを押さえることが可能に構成されている。これにより、スパッタリングにより誘電体層22、記録層21および誘電体層23を基板11の成膜面S0に成膜する際に、基板11の成膜面S0の内周部に打痕が発生することを抑制することができる。したがって、中間層M1~Mnの形成工程において、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を基板11の内周から外周に向かって延伸させた際に、打痕に起因する欠陥が成膜エリアRに発生することを抑制することができる。
 また、第2の実施形態に係るスパッタリング装置60は、内周マスク61を備え、この内周マスク61は、基板11の内周部に設けられた凸部11Aよりも外側の領域では、中間層M1~Mnの成膜面S1~Snに接触しないように、凸部11Aを押さえることが可能に構成されている。これにより、スパッタリングにより誘電体層22、記録層21および誘電体層23を中間層M1~Mnの成膜面S1~Snに成膜する際に、中間層M1~Mnの成膜面S1~Snの内周部に打痕が発生することを抑制することができる。したがって、中間層M2~Mnの形成工程において、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を基板11の内周から外周に向かって延伸させた際に、打痕に起因する欠陥が成膜エリアRに発生することを抑制することができる。
<3 変形例>
(変形例1)
 第2の実施形態では、内周マスク61の対向面61Sのうち、凸部11Aの頂部に当接される部分が平面状になっている例について説明したが、対向面61Sの形状はこれに限定されるものではない。例えば、図11に示すように、対向面61Sのうち、凸部11Aの頂部に当接される部分が、テーパー状になっていてもよい。図11では、対向面61Sの全体がテーパー状になっている例が示されているが、対向面61Sのうちの一部がテーパー状になっていてもよい。テーパーは、内周マスク41から外周マスク42の方向に向かって対向面61Sが配置面43Sから離れるように構成されていてもよい。
 中間層M1~Mnの形成工程において、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を基板11の内周から外周に向かって延伸させる際には、基板11のセンターホールにセンターキャップ51が嵌め合わされる(図7A、図7D参照)。この際、凸部11Aの頂部のうちの少なくとも一部は、キャップには覆われず露出する。このため、凸部11Aの頂部に打痕が発生していると、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を基板11の内周から外周に向かって延伸させた際に、上記打痕により紫外線硬化樹脂に気泡が発生する虞がある。発生した気泡は、延伸に伴って記録領域に流れ込み、欠陥となる虞がある。
 変形例1における内周マスク61では、対向面61Sのうち凸部11Aの頂部に当接される部分がテーパー状となっていることで、凸部11Aの頂部と内周マスク61との接触面積を低減することができる。したがって、スパッタリングにより誘電体層22、記録層21および誘電体層23を基板11の成膜面S0および中間層M1~Mnの成膜面S1~Snに成膜する際に、凸部11Aの頂部に打痕が発生することをさらに抑制することができる。このため、凸部11Aの打痕に起因して成膜エリアRに欠陥が発生することをさらに抑制することができる。
 上記の例では、対向面61Sのうち凸部11Aの頂部に当接される部分がテーパー状になっている例について説明したが、対向面61Sのうち凸部11Aの頂部に当接される部分が階段状になっていてもよい。階段は、内周マスク41から外周マスク42の方向に向かって対向面61Sが配置面43Sから離れるように構成されていてもよい。
(変形例2)
 上記の第1、第2の実施形態では、スパッタリング装置にて成膜される多層光記録媒体が、基板上に複数層の情報信号層、光透過層がこの順序で積層された構成を有し、光透過層側からレーザー光を情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われるものである場合を例として説明した。しかしながら、スパッタリング装置にて成膜可能な多層光記録媒体はこの例に限定されるものではない。
 例えば、スパッタリング装置は、基板上に複数層の情報信号層、保護層がこの順序で積層された構成を有し、基板側からレーザー光を複数層の情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる多層光記録媒体(例えばCD(Compact Disc))を成膜可能であってもよい。
 スパッタリング装置は、2枚の基板の間に複数層の情報信号層が設けられた構成を有し、一方の基板の側からレーザー光を複数層の情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる多層光記録媒体(例えばDVD(Digital Versatile Disc))を成膜可能であってもよい。
 スパッタリング装置は、第1のディスクおよび第2のディスクを貼り合わせた構成を有し、第1のディスク側の面からレーザー光を照射することにより第1のディスクの情報信号の記録または再生が行われ、第2のディスク側の面からレーザー光を照射することにより第2のディスクの情報信号の記録または再生が行われる多層光記録媒体(例えばAD(Archival Disc))を成膜可能であってもよい。第1のディスクおよび第2のディスクは、上記の第1の実施形態に係る多層光記録媒体10と同様の層構成を有していてもよい。
(変形例3)
 上記の第1、第2の実施形態では、スパッタリング装置にて成膜される多層光記録媒体が、追記型の多層光記録媒体である例について説明したが、スパッタリング装置が、書換型の多層光記録媒体、再生専用型の多層光記録媒体を成膜可能であってもよい。
(その他の変形例)
 以上、本開示の実施形態および変形例について具体的に説明したが、本開示は、上記の実施形態および変形例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上記の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよい。上記の実施形態および変形例の構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。上記の実施形態および変形例で段階的に記載された数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。上記の実施形態および変形例に例示した材料は、特に断らない限り、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、本開示は以下の構成を採用することもできる。
(1)
 外周マスクを備え、
 前記外周マスクは、中間層の成膜面に接触せずに前記成膜面の外周部を覆うことが可能に構成されている多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
(2)
 内周マスクをさらに備え、
 前記内周マスクは、前記成膜面の内周部を覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では前記成膜面に接触しないように、前記凸部を押さえることが可能に構成されている(1)に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
(3)
 前記内周マスクは、前記凸部が当接される部分にテーパー状を有する(2)に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
(4)
 前記外周マスクは、前記成膜面と対向する対向面を有し、
 前記外周マスクは、前記対向面と前記成膜面との距離を50μm以上400μm以下の範囲に設定可能に構成されている(1)から(3)のいずれかに記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
(5)
 前記外周マスクは、前記対向面と前記成膜面との距離を150μm以上400μm以下の範囲に設定可能に構成されている(4)に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
(6)
 内周マスクを備え、
 前記内周マスクは、基板または中間層の成膜面の内周部を覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では前記成膜面に接触しないように、前記凸部を押さえることが可能に構成されている多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
(7)
 外周マスクが中間層の成膜面に接触しないように、前記成膜面の外周部を前記外周マスクにより覆いながら、スパッタリングにより前記成膜面に無機層を成膜すること
 を含む多層光記録媒体の製造方法。
(8)
 前記無機層の成膜の際に、前記成膜面の内周部を内周マスクにより覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では前記成膜面に接触しないように、前記凸部を前記内周マスクにより押さえる(7)に記載の多層光記録媒体の製造方法。
<4 実施例>
 以下、実施例により本開示を具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
 以下では、3層の光記録媒体に備えられた3層の情報信号層を、基板からレーザー光照射面に向かって順に“L0層”、“L1層”、“L2層”という。また、4層の光記録媒体に備えられた4層の情報信号層を、基板からレーザー光照射面に向かって順に“L0層”、“L1層”、“L2層”、“L3層”という。
[実施例1~3]
(基板の成形工程)
 まず、射出成形により、ポリカーボネート基板を成形した。なお、このポリカーボネート基板の一主面を、ランドおよびグルーブからなる凹凸面とした。
(L0層の成膜工程)
 次に、図5、図6A、図6Bに示すスパッタリング装置を用いて、スパッタリング法により、ポリカーボネート基板の凹凸面上に第2の誘電体層、記録層、第1の誘電体層を順次積層することにより、L0層を成膜した。
(中間層の形成工程)
 次に、第1の実施形態にて説明した手順により、中間層をL0層上に形成した。
(L1層の成膜工程)
 次に、図5、図6A、図6Bに示すスパッタリング装置を用いて、スパッタリング法により、中間層の凹凸面上に第2の誘電体層、記録層、第1の誘電体層を順次積層することにより、L1層を成膜した。スパッタリング装置の外周マスクの浮上量D(図6B参照)は、表1に示すように、50nm(実施例1)、150nm(実施例2)、250nm(実施例3)に設定された。なお、内周マスクとしては、図9に示すものが用いられた。
(中間層の形成工程およびL2層、L3層の成膜工程)
 次に、上記の中間層の形成工程およびL1層の成膜工程と同様にして、中間層、L2層、中間層、L3層をこの順序でL1層上に積層した。
(光透過層の形成工程)
 次に、スピンコート法により、紫外線硬化樹脂をL3層上に均一塗布し、これに紫外線を照射して硬化させることにより、光透過層を形成した。以上により、4層の光記録媒体を得た。
[比較例1]
 L1層、L2層、L3層の成膜工程において、図1A、図1B示す外周マスクを用いたこと以外は実施例1と同様にして4層の光記録媒体を得た。
[歩留の評価]
 Dr.Schwab Inspection Technology GmbH製 IQPC Bluを用いて光記録媒体の外周部を検査し、500μm以上の欠陥がある光記録媒体を不合格とする設定にて合否を判定し、歩留を算出した。なお、歩留の算出に用いた検査ディスクの枚数は、表1に示される通りである。
[マスク接触に伴う欠陥発生率の評価]
 上記歩留まり評価にて、不合格と判定された光記録媒体の外周部を光学顕微鏡で確認し、欠陥が中間層のめくれ上がりに起因するものであるか否かを確認し、めくれ上がりに起因する欠陥を有する光記録媒体をカウントした。めくれ上がりに起因する欠陥を有する光記録媒体の発生率を算出し、この算出結果をマスク接触に伴う欠陥発生率とした。欠陥発生率の評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1から以下のことがわかる。
 外周マスクが中間層の成膜面に接触しないように、中間層の成膜面の外周部を外周マスクにより覆いながら、中間層の成膜面にL1層、L2層およびL3層を成膜することで、欠陥の発生を抑制することができる。
 欠陥の発生率を抑制する観点からすると、外周マスクの浮上量Dは、150μm以上であることが好ましい。
[実施例4~6]
 外周マスクの浮上量Dを200μm(実施例4)、300μm(実施例5)、400μm(実施例6)に設定したこと以外は実施例1と同様にして光記録媒体を得た。なお、外周マスクのマスクエッジ厚さTは、0.55mmに設定された(図1参照)。
[反射率の評価]
 半径57.0mm~58.0mmの範囲における光記録媒体の反射率を測定した。その結果を図12に示す。図12から、半径58.2mm以下の範囲において、反射率を1.15以下にできることがわかる。すなわち、光記録媒体の外周部における反射率の変化を抑制できることがわかる。
[実施例7]
 情報信号層の層数をL0層、L1層、L2層の3層としたこと、およびL0層、L1層、L2層の成膜工程において、図10に示す内周マスクを用いたこと以外は実施例1と同様にして、3層の光記録媒体を得た。内周マスクの浮上量D(図10参照)は、230μmに設定された。
[比較例2]
 L0層、L1層、L2層の成膜工程において、図9に示す内周マスクを用いたこと以外は実施例7と同様にして、3層の光記録媒体を得た。
[打痕発生率の評価]
 上記の光記録媒体の製造工程において、L0層の成膜後に、基板の成膜面のうちの内周部(内周マスクのエッジに対向する部分)を光学顕微鏡にて観察した。同様に、L1層、L2層の成膜後に、中間層の成膜面のうちの内周部(内周マスクのエッジに対向する部分)を光学顕微鏡にて観察した。上記の内周部の観察は、図13に示すように、周方向に45度ごとに合計で8か所の位置(1)~(8)にて行われた。上記の内周部の観察で100μm以上の打痕が視野内に確認された場合を打痕有りと判定し、以下の式により打痕発生率を算出した。打痕発生率の評価結果を表2に示す。
 打痕発生率[%]=((8か所の位置(1)~(8)のうちで打痕が確認された位置の数)/8)×100
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2において、「有り」とは「打痕あり」の判定結果を示し、「無し」とは「打痕無し」の判定結果を示す。
 表2から以下のことがわかる。
 成膜面の内周部を内周マスクにより覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では成膜面に接触しないようにして、成膜面にL1層、L2層およびL3層を成膜することで、打痕の発生を抑制することができる。
 浮上マスクでも打痕が発生するのは、記録層の成膜時の基板温度上昇により基板が反ってしまうことで、打痕が付いてしまうと考えられる。L0層は記録層の膜厚がL1層、L2層に比べ厚いため、基板温度もより高くなることで発生率も高いものと考えられる。
 10 多層光記録媒体
 11  基板
 11A  凸部
 12  光透過層
 21  記録層
 22、23  誘電体層
 30  スパッタリング装置
 31  真空チャンバ
 32  真空制御部
 33  プラズマ放電用DC高圧電源
 34  電源ライン
 35  スパッタリングカソード部
 36  パレット
 37  スパッタガス供給部
 38  ターゲット
 39  バッキングプレート
 40  磁石系
 41、61  内周マスク
 41A、42A  ベース部
 41B、42B、61B  突出部
 42  外周マスク
 42C  凸部
 42S、61S  対向面
 43  ディスクベース
 43A  プレート
 43B  壁部
 43S  配置面
 L0~Ln  情報信号層
 M1~Mn  中間層
 S0~Sn  成膜面
 Ld  ランド
 Gv  グルーブ
 C  光照射面

Claims (8)

  1.  外周マスクを備え、
     前記外周マスクは、中間層の成膜面に接触せずに前記成膜面の外周部を覆うことが可能に構成されている多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
  2.  内周マスクをさらに備え、
     前記内周マスクは、前記成膜面の内周部を覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では前記成膜面に接触しないように、前記凸部を押さえることが可能に構成されている請求項1に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
  3.  前記内周マスクは、前記凸部が当接される部分にテーパー状を有する請求項2に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
  4.  前記外周マスクは、前記成膜面と対向する対向面を有し、
     前記外周マスクは、前記対向面と前記成膜面との距離を50μm以上400μm以下の範囲に設定可能に構成されている請求項1に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
  5.  前記外周マスクは、前記対向面と前記成膜面との距離を150μm以上400μm以下の範囲に設定可能に構成されている請求項4に記載の多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
  6.  内周マスクを備え、
     前記内周マスクは、基板または中間層の成膜面の内周部を覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では前記成膜面に接触しないように、前記凸部を押さえることが可能に構成されている多層光記録媒体用のスパッタリング装置。
  7.  外周マスクが中間層の成膜面に接触しないように、前記成膜面の外周部を前記外周マスクにより覆いながら、スパッタリングにより前記成膜面に無機層を成膜すること
     を含む多層光記録媒体の製造方法。
  8.  前記無機層の成膜の際に、前記成膜面の内周部を内周マスクにより覆うと共に、基板の内周部に設けられた凸部よりも外側の領域では前記成膜面に接触しないように、前記凸部を前記内周マスクにより押さえる請求項7に記載の多層光記録媒体の製造方法。
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