(57)【要約】【課題】レーザ光入射側の表面を平滑かつ清浄にすることが可能で、基板上に形成された各層の密着性を高めることが可能な光記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】基板表面を清浄化する清浄化処理と、該清浄化処理を施した前記基板上に少なくとも相変化型の記録層を積層する積層処理とを、高真空下で連続して施す工程を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法である。前記工程のベース真空度は、１０−４Ｐａ以下であることが好ましく、前記清浄化処理は、イオンエッチング処理であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面を清浄化する清浄化処理と、該清浄化処理を施した前記基板上に少なくとも相変化型の記録層を積層する積層処理とを、高真空下で連続して施す工程を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記工程のベース真空度が、１０−４Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記清浄化処理が、イオンエッチング処理であることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の製造方法に関し、特に書換え可能型の光記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ等に代表される書換え可能型の光記録媒体は、基板上に誘電体層、記録層、反射層、保護層等を積層成膜（積層処理）することにより作製される。そして、レーザ光の照射により、情報の記録再生および消去が行われる。
【０００３】
ＣＤ、ＤＶＤ系光記録媒体では非接触型の記録再生方式が採用されており、かつレーザ光の照射は基板側から行われる。よって、積層薄膜表面に付着した異物がディスク特性に与える影響は小さい。そのため、成膜工程以前に基板洗浄を実施する程度で十分な品質を得ることが可能である。
【０００４】
ところで、ここ数年の光記録媒体の高密度化、高速化の要請を受けて、青色レーザーを使用した書換え可能型の光記録媒体、近接場光を使用した書換え可能型の光記録媒体などが提案されている。
これらの光記録媒体の記録再生方式は、ＣＤ、ＤＶＤ系光記録媒体と異なり、いずれも膜面入射型である。つまり、レーザ光の照射が基板側でなく薄膜面側から行なわれる方式となっている（例えば、特許文献１参照）。
そのため、薄膜面の平滑性、及び異物等によるコンタミ低減が品質向上のポイントとなる。
【０００５】
特に、近接場光を使用する光記録媒体では、ヘッドと媒体との間が数十ｎｍに近接するため、異物等によるヘッドクラッシュを引き起こしかねない。また、品質向上のために、良好な界面を形成する薄膜成膜技術が必要となる。
従って、今後、光記録媒体の高密度化が進む程、薄膜表面を平滑かつクリーンに形成する成膜技術を具備する光記録媒体の製造方法が要求されると考えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−８３４４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上から、本発明は、特にレーザ光入射側の表面を平滑かつ清浄にすることが可能で、基板上に形成された各層の密着性を高めることが可能な光記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、本発者は下記本発明に想到し、当該課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明の光記録媒体の製造方法は、基板表面を清浄化する清浄化処理と、該清浄化処理を施した前記基板上に少なくとも相変化型の記録層を積層する積層処理とを、高真空下で連続して施す工程を含むことを特徴とする。
前記工程の高真空の状態としては、そのベース真空度が、１０−４Ｐａ以下であることが好ましい。ここで、「ベース真空度」とは、上記清浄化処理および積層処理を実際に施す前の系内の真空度をいう。
また、前記清浄化処理は、イオンエッチング処理であることが好ましく、その処理時間は、１０〜３００秒であることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の光記録媒体の製造方法では、まず、所定のトラックピッチ、溝深さに設定されたグルーブが形成された基板の表面を清浄化する（清浄化処理）。その後、基板のグルーブが形成された面上に、反射層、誘電体層、相変化型の記録層、保護層等を積層する（積層処理）し、その他の公知の処理を適宜施して、光記録媒体を製造するものである。
そして、本発明の光記録媒体の製造方法では、特に、上記清浄化処理および積層処理が、高真空の状態を維持しながら連続して施されるものである。
ここで、「連続」とは、上記各処理が同一の装置内で行われ、かつ、その装置内が高真空（好ましくは、ベース真空度が１０−４Ｐａ以下）の雰囲気下で一連の処理として存在することをいう。
【００１０】
清浄化処理および積層処理の雰囲気を高真空下とすることで、基板や形成される層上に付着する不純物の量を低減もしくは無くすことができる。
ここで、「高真空下」としては、一般的に意味する真空度の高い状態を指すが、付着する不純物の量をより確実に低減させる観点から、真空度（ベース真空度）を１０−４Ｐａ以下とすることが好ましく、１０−５〜１０−４Ｐａとすることがより好ましい。ベース真空度を上記範囲とすれば、実際の処理雰囲気における真空度は、従来の処理に適用される条件を採用することができる。
【００１１】
また、一連の清浄化処理および積層処理を連続して行うことで、基板搬送時でも表面の汚染を抑えることが可能となり、その結果として、表面に不純物が付着したり、表面の変質を防ぐことができる。
すなわち、高真空下としながら、清浄化処理および積層処理を連続して施すことで、基板とは反対側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体の表面を、相乗的に清浄化することができる。その結果、レーザ光と光記録媒体との間隔が非常に近接する場合（例えば、間隔が数十ｎｍ）にも表面の付着物によるヘッドの破壊を防ぐことができる。また、記録再生時の信号エラーを低減することができる。
さらに、高真空下の連続処理とすることで、各層の密着性が向上し、良好な界面を有する高品質な光記録媒体とすることができる。
【００１２】
本発明の製造方法が好ましく適用される光記録媒体としては、例えば、波長６８０ｎｍ以下のレーザ光で情報の記録再生を行う相変化型の光記録媒体や、近接場光を利用する光記録媒体等が挙げられる。
上記光記録媒体の層構成としては、基板上に反射層、誘電体層、相変化型の記録層、誘電体層等が順次形成された構成、が挙げられる。また、その上に保護層（保護膜）を形成してもよい。
以下、上記構成の光記録媒体を例にして、本発明の光記録媒体の製造方法について詳細に説明する。なお、本発明は下記説明に限定されるものではない。
【００１３】
まず、図１に示すチャンバー１０内（後述する洗浄室２２等の各処理室を含む）を高真空下とする。
予め高真空とすることで、薄膜への不純物の混入を防ぐことができる。高真空の条件としては、既述のように、１０−４Ｐａ以下とすることが好ましく、１０−５〜１０−４Ｐａとすることがより好ましい。
【００１４】
ロードロック室２０内に所定のグルーブが形成された基板１００を設置する。
基板１００としては、従来の光記録媒体の基板材料として用いられている各種の材料を任意に選択して使用することができる。
具体的には、ガラス；ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；エポキシ樹脂；アモルファスポリオレフィン；ポリエステル；アルミニウム等の金属；等を挙げることができ、所望によりこれらを併用してもよい。
上記材料の中では、耐湿性、寸法安定性および低価格等の点から、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンが好ましく、ポリカーボネートが特に好ましい。また、基板の厚さは、１．２±０．１ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００１５】
基板１００には、トラッキング用の案内溝またはアドレス信号等の情報を表わす凹凸（グルーブ）が形成されている。より高い記録密度を達成するためにＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒに比べて、より狭いトラックピッチのプレグルーブが形成された基板を用いることが好ましい。プレグルーブのトラックピッチは、１５０〜３００ｎｍである。また、プレグルーブの深さ（溝深さ）は、４０〜１５０ｎｍの範囲とすることが好ましい。
【００１６】
なお、後述する何れかの層が設けられる側の基板１００表面には、平面性の改善、接着力の向上の目的で、下塗層を形成されていてもよい。
該下塗層の材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、Ｎ−メチロールアクリルアミド、スチレン・ビニルトルエン共重合体、クロルスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高分子物質；シランカップリング剤等の表面改質剤；を挙げることができる。
下塗層は、上記材料を適当な溶剤に溶解または分散して塗布液を調製した後、この塗布液をスピンコート、ディップコート、エクストルージョンコート等の塗布法により基板表面に塗布することにより形成することができる。下塗層の層厚は、一般に０．００５〜２０μｍの範囲にあり、好ましくは０．０１〜１０μｍの範囲である。
【００１７】
チャンバー１０内の基板ホルダー回転機構１２によりロードロック室２０内の基板１００を取り出し、これを基板ホルダ１４上に保持しながら、洗浄室２２へ搬送する。
洗浄室２２では、基板作製の段階などで表面に付着したゴミ等の不純物を除去する清浄化処理を施す。不純物の除去方法としては、プラズマエッチングやイオンエッチング等を適用することができるが、特に、イオンエッチングを適用することが好ましい。
イオンエッチングによって表面の有機物等の不純物を除去し、良好な界面状態を得ることができる。イオンエッチング用プロセスガスには、アルゴン、酸素、もしくはこれらの混合ガスを使用することができる。
【００１８】
イオンエッチングは、例えば下記条件で行うことが好ましい。すなわち、
▲１▼プロセスガス流量：２０〜１６０ｓｃｃｍ（より好ましくは、４０〜８０ｓｃｃｍ）
▲２▼加速電圧：７０〜９５Ｖ（より好ましくは、８０〜９０Ｖ）
【００１９】
基板としてＳｉ基板を使用し、その表面をイオンエッチングして、表面エネルギーを測定し、さらに反射層を形成してポリイミドテープを用いた剥離試験を行い、イオンエッチング処理時間と基板および反射層の密着性との関係を調査したところ、下記表１および図２に示す関係が確認される。
なお、イオンエッチングを行う際の条件として、アルゴンおよび酸素ガスの流量はそれぞれ４０ｓｃｃｍ、加速電圧は９０Ｖ、イオンエッチング処理時の圧力は０．５Ｐａとした。また、表面エネルギーは、接触角評価機（協和界面科学社製のＣＡ−Ｄ型）の結果から換算して求めた。
【００２０】
【表１】
2004227619.tif 000002
【００２１】
表１および図２より、表面エネルギーが向上し、反射層との密着性も向上していることがわかる。上記結果より、エッチング時間は、種々の条件にもよるが、１０〜３００秒とすることが好ましく、より確実に密着性を向上させる点および適正な処理時間を設定する点を考慮すると、１８０〜３００秒とすることが好ましい。
【００２２】
洗浄室２２にて、イオンエッチング処理等の清浄化処理を施した後、連続して、誘電体層、記録層、保護層等を積層する積層処理を施す。各層を積層する積層処理は、層の種類によってそれぞれ別々に、例えば、成膜室２４、２６、２８で行われる。本装置では基板ホルダー回転機構１２により、基板１００を各成膜室に自由自在に搬送することができる。そのため、清浄化処理から積層処理、および積層処理による各層の形成、を高真空の状態を維持したまま連続して行うことができる。
【００２３】
成膜室２４では、基板上に任意の反射層が形成される。
反射層には、レーザ光に対する反射率が高い光反射性物質が用いられる。当該反射率としては７０％以上であることが好ましい。
反射率の高い光反射性物質としては、Ｍｇ、Ｓｅ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｐｏ、Ｓｎ、Ｂｉ等の金属および半金属あるいはステンレス鋼を挙げることができる。これらの光反射性物質は単独で用いてもよいし、あるいは二種以上の組合せで、または合金として用いてもよい。これらのうちで好ましいものは、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌおよびステンレス鋼である。特に好ましくは、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌあるいはこれらの合金であり、最も好ましくは、Ａｌ、Ａｇあるいはこれらの合金である。
【００２４】
成膜室２４における反射層の形成は、前述した光反射性物質を直流スパッタリングすることにより行うことができる。反射層の層厚は、一般的には１０〜３００ｎｍの範囲とし、５０〜２００ｎｍの範囲とすることが好ましい。
【００２５】
次ぎに、成膜室２６で誘電体層を形成する。
誘電体層としては、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｇｅ等の窒化物、酸化物、炭化物、硫化物からなる材料を使用することが好ましく、ＺｎＳ−ＳｉＯ２のようなものであってもよい。
成膜室２６における誘電体層の形成は、高周波スパッタリング法、直流スパッタリング法等、従来公知の方法により行うことができる。誘電体層の厚さは、１〜２００ｎｍとすることが好ましい。
【００２６】
その後、成膜室２８で相変化型の記録層を形成する。
相変化型の記録層は、レーザー光の照射によって結晶相と非晶相との相変化を繰り返すことができる材料からなる層である。例えば、以下のような方法により結晶相と非晶相の相変化を繰り返すものが挙げられる。
すなわち、情報記録時は、集中した青色系レーザー光パルスを短時間照射し、相変化記録層を部分的に溶融する。溶融した部分は熱拡散により急冷され、固化し、非晶状態の記録マークが形成される。また、消去時には、記録マーク部分に青色系レーザー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温度に加熱し、かつ除冷することによって、非晶状態の記録マークを結晶化し、もとの未記録状態に戻す。
【００２７】
記録層を構成する材料の具体例としては、Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｖ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、等が挙げられる。中でも、多数回の書き換えが可能であることから、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金が好ましい。
【００２８】
記録層の層厚としては、１０〜５０ｎｍとすることが好ましく、１５〜３０ｎｍとすることがより好ましい
成膜室２６における記録層の形成は、真空蒸着法などの気相薄膜堆積法、スパッタリング法等によって行うことができる。
【００２９】
再び成膜室２６で、既述の誘電体層を形成する。
上記誘電体層を積層するより、基板上に反射層、誘電体層、相変化型の記録層、誘電体層が積層された光記録媒体が製造される。
なお、必要に応じて、新たな成膜室を設けて、例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）からなる保護層を形成してもよい。
保護層の材料としては、ＤＬＣの他にスパッタリングにより形成するカーボン膜、スピンコート法による紫外線硬化樹脂よりなる塗布膜、ＳｉＯ２等の酸化物薄膜等を使用することができる。
保護層の厚さは、０．０１〜１μｍとすることが好ましく、特に近接場光を使用する光記録媒体の場合は、０．０５〜０．２μｍとすることが好ましい。
なお、上記再び形成される誘電体層（第二の誘電体層）が保護層としての役割を果たす場合は、保護層の形成は不要となる。
【００３０】
以上のようして、チャンバー１０及び各成膜室内を高真空状態に保持しながら、清浄化処理および積層処理を連続して行うことで、表面の汚染が低減され、高い密着性を有する光記録媒体が製造される。
なお、積層処理を施した後は、必要に応じて公知の処理を施してもよい。作製する光記録媒体によっては、例えば、第二の誘電体層が形成された後に、透明シート（三酢酸セルロースフィルムやポリカーボネートフィルム等）を設けてもよい。
また、清浄化処理および積層処理を行う装置としては、従来公知の装置（例えば、枚葉型スパッタリング装置）に、種々の製膜室を設けるなどの改良を加えればよい。
【００３１】
【実施例】
以下に示す実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例限定されることはない。
【００３２】
〔実施例〕
厚さ１．１ｍｍ、外径１２０ｍｍ、内径１５ｍｍでスパイラル状のグルーブ（溝深さ３０ｎｍ、幅１５０ｎｍ、トラックピッチ３４０ｎｍ）を有するポリカーボネート樹脂製の基板を、射出成形により作製した。
【００３３】
図１に示す装置のチャンバー１０および各処理室内を高真空下（ベース真空度：１０−４Ｐａ）とし、ロードロック室２０内に作製した基板１００を設置した。
チャンバー１０内の基板ホルダー回転機構１２により、ロードロック室２０内の基板１００を取り出し、これを洗浄室２２へ搬送した。
洗浄室２２で、基板作製の段階などで表面に付着したゴミ等の不純物を除去する清浄化処理を施した。不純物の除去方法としては、イオンエッチング処理を使用した。
イオンエッチング処理は、下記条件で行った。
プロセスガス（Ａｒ＝４０ｓｃｃｍ、Ｏ２＝４０ｓｃｃｍ）
加速電圧＝９０Ｖ
圧力＝０．５Ｐａ
エッチング時間＝１８０秒間
【００３４】
洗浄室にて、イオンエッチング処理を施した後、以下に説明するようにして、反射層、誘電体層、記録層、誘電体層を順次形成する積層処理を施した。
まず、成膜室２４において、直流スパッタリング法によりＡｇからなる反射層を基板上に形成した。反射層の層厚は、１００ｎｍであった。
【００３５】
反射層形成後、成膜室２６において、高周波スパッタリング法によりＺｎＳ−ＳｉＯ２（モル比  ８０：２０）からなる誘電体層を反射層上に形成した。誘電体層の厚さは、１６ｎｍとした。
【００３６】
その後、成膜室２８で相変化型の記録層（Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、組成比  ５：５：６８：２２）を高周波スパッタリング法により積層した。記録層の層厚は、１２ｎｍとした。
【００３７】
再び成膜室２６で、既述の誘電体層（厚さ：６０ｎｍ）を記録層上に形成し、光記録媒体を作製した。
【００３８】
〔比較例〕
実施例と同一の基板について、イオンエッチング（積層処理）を施さず、基板上に反射層、誘電体層、記録層、誘電体層を順次形成する積層処理を施し、光記録媒体を作製した。
積層処理における層厚や層形成方法は実施例と同様である。
【００３９】
実施例および比較例で作製した光記録媒体について、ＡＦＭ表面検査装置（セイコーインスツルメンツ社製ＳＰＡ５００）により、基板とは反対側の面（誘電体層の表面）の表面粗さ（Ｒａ）を測定した。比較例では４．５ｎｍであったのに対し、実施例では、１．６ｎｍでありその表面状態は良好であった。
すなわち、実施例の光記録媒体の表面は、突起物がほとんどなく清浄な面であることが確認された。一方、比較例の光記録媒体の表面には多くの突起物が確認された。特に、０．１μｍ以上の突起物の存在は、近接場光を利用する光記録媒体には不適であるが、表面粗さの測定結果より、実施例の光記録媒体はかかる突起物が少ないと考えられ、当該光記録媒体として好適である。
【００４０】
また、清浄化処理を施した実施例では、表面エネルギー値が高くなり、反射層等の剥離性の改善（密着性の向上）がされていることが、図２からも示唆される。
【００４１】
この結果から、清浄化処理を施し、当該清浄化処理と積層処理とを高真空下、連続して行うことで、媒体表面の粗さが良好なものとなり、各層の密着性が向上したものと考えられる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、レーザ光入射側の表面を平滑かつ清浄にすることが可能で、かつ、基板上に形成された各層の密着性を高めることが可能な光記録媒体を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法に好適に使用される装置を上から見た説明図である。
【図２】清浄化処理時間と表面エネルギーとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０…チャンバー
１２…基板ホルダ回転機構
１４…基板ホルダ
２０…ロードロック室
２２…洗浄室
２４、２６、２８…成膜室
１００…基板
【図１】
2004227619.tif 000003
【図２】
2004227619.tif 000004