(57)【要約】【課題】基材上に相変化型光記録層を容易に、且つ、生産性高く形成する。【解決手段】基材上に相変化型光記録層が設けられた光磁気記録材料において、光磁気記録層を、大気圧または大気圧近傍の圧力下において対向する電極間に電圧を印加し、両極間に放電させることにより反応性ガスをプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに前記基材を晒すことにより形成する。【選択図】　　　　図１
2004014069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に相変化型光記録層が設けられた相変化型光記録材料において、
前記相変化型光記録層は、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において対向する電極間に電圧を印加し、両極間に放電させることにより反応性ガスをプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに前記基材を晒すことにより形成されたことを特徴とする相変化型光記録材料。
【請求項２】
請求項１に記載の相変化型光記録材料において、
前記基材上に第１の誘電体層が設けられ、この第１の誘電体層上に前記相変化型光記録層が形成され、前記相変化型光記録層上に第２の誘電体層が設けられていることを特徴とする相変化型光記録材料。
【請求項３】
請求項２に記載の相変化型光記録材料において、
前記第２の誘電体層の上側に反射層が設けられていることを特徴とする相変化型光記録材料。
【請求項４】
大気圧又は大気圧近傍の圧力下において対向する電極間に電圧を印加し、両極間に放電させることにより反応性ガスをプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材を晒すことによって、前記基材表面に相変化型光記録層を形成することを特徴とする相変化型光記録層の形成方法。
【請求項５】
請求項４に記載の相変化型光記録層の形成方法において、
前記電極間に印加する電圧は１００ｋＨｚを超えた高周波電圧であり、且つ、供給する電力は１Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする相変化型光記録層の形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載の相変化型光記録層の形成方法において、
前記高周波電圧は、連続したサイン波であることを特徴とする相変化型光記録層の形成方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか一項に記載の相変化型光記録層の形成方法において、
前記電極間に、前記反応性ガスと不活性ガスとを含有する混合ガスを導入し、
前記混合ガスは、不活性ガスを９０．０〜９９．９体積％含有していることを特徴とする相変化型光記録層の形成方法。
【請求項８】
請求項７に記載の相変化型光記録層の形成方法において、
前記混合ガスは、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を０．０１〜５体積％含有していることを特徴とする相変化型光記録層の形成方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか一項に記載の相変化型光記録層の形成方法において、
前記反応性ガスは、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ａｕ、のうち少なくともいずれか一つを含む化合物から選択される成分を含有することを特徴とする相変化型光記録層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において反応性ガスをプラズマ状態にし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材を晒すことにより、基材に相変化型光記録層を設けた相変化型光記録材料及び相変化型光記録層の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基材上に相変化型光記録層を設けた相変化型光記録材料が知られている。相変化型光記録層は結晶・非結晶間で相変化する材料から形成され、この相変化によって情報の記録又は消去を行う。この相変化は照射するレーザービームの強度を調節することにより行われる。すなわち、相変化型光記録層にレーザービームを照射して、結晶化温度（例えば４００℃）まで熱すると結晶相とすることができ、より強度の高いレーザービームを照射して融点（例えば６００℃）以上に熱し、その後に急冷することにより非結晶相を形成できる。相変化は化学的であるため、繰り返し情報を書き換えることができる。
【０００３】
このような相変化型光記録層を構成する材料として、例えば、熱吸収の大きいＳｂを利用したものが知られている。相変化は上記したように熱的に行われるため、熱吸収の大きい材料を用いることによって、高頻度の書き換えにも耐え得るようになる。例えば、ＧｅＳｂＴｅ系の材料からなる相変化型光記録層では、１０６回以上の書き換えが可能である。また、ＧｅＳｂＴｅにＣｒＴｅなどの高融点金属を添加することにより、熱的劣化を更に阻止し、書き換え特性をより向上させることができる。
【０００４】
また、相変化型光記録層を構成する他の材料としてＩｎＳｅ系のものも知られている。例えば、ＩｎＳｅにＣｏ等の遷移金属元素を添加すると、高温における結晶化速度が大きくなる。結晶化に要する時間は、通常、非結晶化によりも要する時間が長く、結晶化速度が遅いと情報を書き換える際に以前の情報の消し残りが生じる場合がある。しかし、このように結晶化速度を大きくすることにより速やかに情報の書き換えを行うことができる。
以上のように、いくつかの金属種を適宜組み合わせて相変化型光記録層を構成することにより、書き換え特性等の良好な相変化型光記録層を形成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の相変化型光記録層は、スパッタリング法等の真空乾式製膜法により基材上に形成される。しかしながら、スパッタリング法では、予め相変化型光記録層を構成する材料の組成比に合わせて合金化したターゲットを作成しなければならない。このため、種々の金属種等からなる相変化型光記録層を形成するにはターゲットの作成に非常に手間を要するとともに、組成のコントロールが複雑であり、所望の機能を有する膜を確実に形成するのが困難だった。
【０００６】
また、スパッタリング法は真空下で製膜するため、真空装置が必要となり、相変化型光記録層を基材上に形成する毎に真空にしなければならず、膜形成を連続的に行うことができなかった。さらに、被処理基材が大きくなると、装置が非常に大型化することになりコストも増大する。また、真空排気にも多大な時間を要することになり、生産効率が低くなっていた。
本発明の課題は、相変化型光記録材料において、所望の組成比の相変化型光記録層を基材上に容易に、且つ、生産性高く形成することができる相変化型光記録材料及び相変化型光記録層の形成方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、基材上に相変化型光記録層が設けられた相変化型光記録材料であって、前記相変化型光記録層は、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において対向する電極間に電圧を印加し、両極間に放電させることにより反応性ガスをプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに前記基材を晒すことにより形成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において基材に相変化型光記録層を形成するので、膜を形成する毎に、真空排気をする必要がなく、連続製膜が可能であり製膜速度を早くすることができる。
また、従来のスパッタリング法等の真空下における製膜方法に比較して、真空装置が不要でありより簡単な設備や作業工程で済む。これによりコストを低くすることができる。
【０００９】
また、組成比の制御については、相変化型光記録層を構成するのに必要な成分となる化合物を所望の組成比になるように適宜混合した反応性ガスを用意すればよい。このため従来のスパッタリング法等のように予め所望の組成比となるように合金化したターゲットを用意する必要がなく、より高性能な相変化型光記録層とするために、種々の金属等を含む膜を形成する場合であっても、組成の制御を容易に、且つ、正確に行うことができる。したがって、相変化型光記録層として所望の機能を有する膜を良質に形成することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の相変化型光記録材料において、前記基材上に第１の誘電体層が設けられ、この第１の誘電体層上に前記相変化型光記録層が形成され、前記相変化型光記録層上に第２の誘電体層が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の相変化型光記録材料において、前記第２の誘電体層の上側に反射層が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、相変化型光記録層はレーザービームを照射して情報の書込及び消去、及び情報の再生を行うものであるので、反射層により基材側から入射するレーザービームを相変化型光記録層側に反射して、情報の書込及び消去、再生を効率を良く行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明の相変化型光記録層の形成方法は、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において対向する電極間に電圧を印加し、両極間に放電させることにより反応性ガスをプラズマ状態とし、前記プラズマ状態の反応性ガスに基材を晒すことによって、前記基材上に相変化型光記録層を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において基材表面に相変化型光記録層を形成するので、膜を形成する毎に、真空排気をする必要がなく、連続製膜が可能であり、製膜速度を早くすることができる。
また、従来のスパッタリング法等の真空下における製膜方法に比較して、真空装置が不要となり、より簡単な設備や作業工程で済む。これによりコストを低くすることができる。
【００１５】
また、相変化型光記録層を形成するには、相変化型光記録層を構成するのに必要な成分となる化合物を所望の組成比になるように適宜混合した反応性ガスを用意すればよい。このため、従来のスパッタリング法等のように予め所望の組成比となるように合金化したターゲットを用意する必要がなく、より高性能な相変化型光記録層とするために、種々の金属等を含む膜を形成する場合であっても、組成の制御を容易に、且つ、正確に行うことができる。したがって、相変化型光記録層として所望の機能を有する膜を良質に形成することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４記載の相変化型光記録層の形成方法において、前記電極間に印加する電圧は１００ｋＨｚを超えた高周波電圧であり、且つ、供給する電力は１Ｗ／ｃｍ２以上であることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、電極間に１００ｋＨｚを超えた高周波電圧を印加し、且つ、各々の電極に１Ｗ／ｃｍ２以上の高い出力密度で電力を供給しているので、基材上により均一で緻密な相変化型光記録層を形成することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５記載の相変化型光記録層の形成方法において、前記高周波電圧は、連続したサイン波であることを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、断続的なパルス波を使用する場合に比べて、連続したサイン波を使用することにより、より均一で緻密な相変化型光記録層を基材上に形成することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれか一項に記載の相変化型光記録層の形成方法において、前記電極間に、前記反応性ガスと不活性ガスとを含有する混合ガスを導入し、前記混合ガスは、不活性ガスを９０．０〜９９．９体積％含有していることを特徴とする。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の相変化型光記録層の形成方法において、前記混合ガスは、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を０．０１〜５体積％含有していることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、混合ガス中に、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を０．０１〜５体積％含有することにより、反応を促進させ、且つ、緻密で良質な膜を形成することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項４〜８のいずれか一項に記載の相変化型光記録層の形成方法において、前記反応性ガスは、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ａｕ、のうち少なくともいずれか一つを含む化合物から選択される成分を含有することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る相変化型光記録材料及び相変化型光記録層の形成方法について詳細に説明する。
本発明の相変化型光記録材料は、基材上に相変化型光記録層が設けられたものである。相変化型光記録層は、結晶・非結晶間で熱的に可逆的相変化する材料から構成され、相変化により情報の記録又は消去を行うものである。
【００２５】
本発明において相変化型光記録層は、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において、対向する電極間に１００ｋＨｚを超えた高周波電圧で、且つ、１Ｗ／ｃｍ２以上の電力を供給して放電させることにより、反応性ガスを励起してプラズマ状態とし、基材をプラズマ状態の反応性ガスに晒すことによって形成される。
本発明においては、上記の放電プラズマ処理が大気圧又は大気圧近傍で行われる。ここで大気圧近傍とは、２０ｋＰａ〜１１０ｋＰａの圧力を表し、本発明に記載の効果を好ましく得るためには、９３ｋＰａ〜１０４ｋＰａが好ましい。
【００２６】
電極間に印加する高周波電圧の周波数の上限値は、好ましくは１５０ＭＨｚ以下である。また、高周波電圧の周波数の下限値としては、好ましくは２００ｋＨｚ以上、さらに好ましくは８００ｋＨｚ以上である。
【００２７】
また、電極間に供給する電力の下限値は、好ましくは１．２Ｗ／ｃｍ２以上であり、上限値としては、好ましくは５０Ｗ／ｃｍ２以下、さらに好ましくは２０Ｗ／ｃｍ２以下である。なお、放電面積（／ｃｍ２）は、電極において放電が起こる範囲の面積のことを指す。本発明のように、高い周波数で、且つ、高い出力密度でハイパワーの電圧を印加する場合には、片側の電極の放電面の総面積に相当する。この総面積で、前記電極に接続した電源から供給されるトータル電力（Ｗ）を割り算すると、出力密度を算出することが出来る。
【００２８】
特に大面積において均一な膜厚を得るには、一組の対向する電極に印加するトータル電力は、１５ｋＷを越えることが好ましく、より好ましくは３０ｋＷ以上、さらに好ましくは５０ｋＷ以上である。発熱の観点からは、３００ｋＷ以下であることが好ましい。なお、トータル電力は、前記一組の電極に接続された電源から供給される電力（Ｗ）に相当する。前記一組の電極に対し、電源が２以上接続されている場合には、これら電源全ての供給電力を足し算した値である。
【００２９】
具体的には、後述する図１のプラズマ放電処理装置２において、ロール電極２５と角柱型の電極群２６を一組の対向する電極とし、それに接続された電源（図示略）から供給される電力のことになる。なお、図１においては、角柱型の電極３６のロール電極２５と対向する面を、印加電極側の放電面とすると、この放電面の面積の総和が放電面積となる。電極が角柱型ではなく円柱型の電極（図示略）のような場合には、円柱型の電極のロール電極２５への投影面積の総和が放電面積となる。
【００３０】
上記述べたようなハイパワーの電界を、大面積に印加することによって、緻密で、膜厚の均一性が高く、ムラのない高性能な相変化型光記録層を、基材上に生産効率高く形成することが可能である。この優れた効果は、上記放電方法をとることにより、高密度プラズマを、大面積にわたって均一に発生させることが可能となったことに起因していると推定される。
本発明においては、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において、このようなハイパワーの電界を、大面積の電極に印加しても、均一な放電状態を保つことができる高耐久電極をプラズマ放電処理装置に採用する必要がある。
【００３１】
このような電極としては、金属等の導電性母材上の少なくとも放電面に誘電体を被覆したものであることが好ましい。少なくとも対向する印加電極とアース電極のどちらか片側に誘電体を被覆すること、好ましくは、印加電極とアース電極の両方に誘電体を被覆することである。
【００３２】
本発明の誘電体被覆電極に用いられる誘電体としては、具体的には、比誘電率が６〜４５の無機化合物であることが好ましく、また、このような誘電体としては、アルミナ、窒化珪素等のセラミックス、あるいは、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス等のガラスライニング材等がある。この中では、後述のセラミックスを溶射したものやガラスライニングにより設けたものが好ましい。特にアルミナを溶射して設けた誘電体が好ましい。
【００３３】
誘電体被覆電極において、上述のような大電力に耐える仕様の一つとして、誘電体の空隙率は１０体積％以下、好ましくは８体積％以下である。好ましくは０体積％を越えて５体積％以下である。なお、誘電体の空隙率は、誘電体の厚み方向に貫通性のある空隙率を意味し、例えば島津製作所製の水銀ポロシメーターにより測定することが出来る。誘電体が、低い空隙率を有することにより、高耐久性が達成される。
【００３４】
このような空隙を有しつつも空隙率が低い誘電体としては、大気圧プラズマ法等による高密度、高密着のセラミックス溶射被膜等を挙げることが出来る。さらに空隙率を下げるためには、封孔処理を行うことが好ましい。
誘電体の空隙率をより低減させるためには、セラミックス等の溶射膜に、更に、無機化合物で封孔処理を行うことが好ましい。前記無機化合物としては、金属酸化物が好ましく、この中では特に酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）を主成分として含有するものが好ましい。また、封孔処理を行う際には、無機化合物を封孔液として、セラミック溶射膜上に塗布し、ゾルゲル反応により硬化させるとよい。
【００３５】
また、誘電体被覆電極の他の好ましい仕様としては、誘電体を、溶融法により得られるガラスを用いてガラスライニング法で形成したものである。このときの誘電体は、泡混入量の異なる２層以上の層からなることがより耐久性を高める。前記泡混入量としては、導電性母材に接する最下層が２０〜３０ｖｏｌ％であり、次層以降が５ｖｏｌ％以下であることが好ましい。泡混入量は、ガラス自体の固有密度と、ガラスライニング層の密度との関係から算出することが出来る。ガラスへの泡混入量の制御方法としては、もともとガラスの溶融物には泡が混入しているため、脱気を行うが、該脱気度合いを変化させることによって所望の値とできる。このような泡混入量をコントロールし、層状に設けたガラスライニング法による誘電体も、耐久性の高い電極が得られる。また、このときの誘電体層のトータル厚みは０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であり、更に最下層の膜厚が、０．１ｍｍ以上あり次層以降のトータル膜厚が０．３ｍｍ以上あることが好ましい。
【００３６】
また、本発明にかかる誘電体被覆電極において、大電力に耐える他の好ましい仕様としては、耐熱温度が１００℃以上である。更に好ましくは１２０℃以上、特に好ましくは１５０℃以上である。なお、耐熱温度とは、絶縁破壊が発生せず、正常に放電出来る状態において耐えられる最も高い温度のことを指す。このような耐熱温度は、上記のセラミックス溶射や、泡混入量の異なる層状のガラスライニングで設けた誘電体を適用したり、下記導電性母材と誘電体の線熱膨張係数の差の範囲内の材料を適宜選択する手段を適宜組み合わせることによって達成可能である。
【００３７】
また、本発明にかかる誘電体被覆電極において、別の好ましい仕様としては、誘電体と導電性母材との線熱膨張係数の差が１０×１０−６／℃以下となる組み合わせのものである。好ましくは８×１０−６／℃以下、さらに好ましくは５×１０−６／℃以下、さらに好ましくは２×１０−６／℃以下である。なお、線熱膨張係数とは、周知の材料特有の物性値である。
【００３８】
線熱膨張係数の差が、この範囲にある導電性母材と誘電体との好ましい組み合わせとしては、例えば、導電性母材が純チタンで、誘電体がセラミックス溶射被膜又はガラスライニングの組み合わせ、導電性母材がチタン合金で、誘電体がセラミックス溶射被膜又はガラスライニングの組み合わせ、導電性母材がセラミックス及び鉄の複合材料で、誘電体がセラミックス溶射被膜又はガラスライニングの組み合わせ、導電性母材がセラミックス及びアルミの複合材料で、誘電体がセラミックス溶射皮膜又はガラスライニングの組み合わせ等を挙げることができる。
【００３９】
また、本発明にかかる誘電体被覆電極において、大電力に耐える別の好ましい仕様としては、誘電体の厚みが０．５〜２ｍｍであることである。この膜厚変動は、５％以下であることが望ましく、好ましくは３％以下、さらに好ましくは１％以下である。
【００４０】
また、誘電体被覆電極の誘電体表面を研磨仕上げする等の方法により、電極の表面粗さの最大高さＲｍａｘ（ＪＩＳ　Ｂ　０６０１）を１０μｍ以下にすると好ましい。８μｍ以下であると更に好ましく、７μｍ以下であると特に好ましい。このように表面粗さの最大高さを調整することで、誘電体の厚み及び電極間のギャップを一定に保つことができ、放電状態を安定化できること、更に熱収縮差や残留応力による歪やひび割れを無くし、かつ、高精度で、耐久性を大きく向上させることができる。誘電体表面の研磨仕上げは、少なくとも基材と接する側の誘電体において行われることが好ましい。
また、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１で規定される中心線平均表面粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以下が好ましく、更に好ましくは０．１μｍ以下である。
【００４１】
このような電極を用いたプラズマ放電処理装置２について、図１を参照しながら更に詳細に説明する。図１のプラズマ放電処理装置２は、上記した電極等が備えられるプラズマ放電処理容器３１と、電源４１、ガス発生装置５１、電極冷却ユニット６０等を装置構成として概略備えている。
【００４２】
プラズマ放電処理容器３１において、アース電極であるロール電極２５と、対向する位置に配置された印加電極である複数の固定電極３６との間で放電させ、当該電極２５、３６間に反応性ガスを導入してプラズマ状態とし、前記ロール電極２５に巻回された長尺フィルム状の基材Ｆを前記プラズマ状態の反応性ガスに晒すことによって、膜状に相変化型光記録層が形成される。
ここでは、基材搬送方向と直交する幅手方向において、電極の長さは、長尺樹脂の長さと同じである。薄膜形成後、長尺樹脂の幅手方向の端部を裁断することを前提として、薄膜を形成する領域が長尺樹脂の幅手の長さより内側で短い場合には、この薄膜を形成する領域の長さを基準として、電極の放電面の同長さが同じか、それ以上であればよい。
【００４３】
また、図１においては、アース電極であるロール電極２５は、金属等の導電性母材に対し、誘電体被覆層として、セラミックスを溶射後、無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理したセラミックス被覆処理誘電体を被覆した組み合わせで構成されているものである。セラミックス被覆処理誘電体を片肉で１ｍｍ被覆し、アースに接地してある。また、溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工し易いので、更に好ましく用いられる。
【００４４】
または、誘電体層として、ライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であってもよい。ライニング材としては、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラス、亜テルル酸塩ガラス、アルミン酸塩ガラス、バナジン酸塩ガラス等が好ましく用いられるが、この中でもホウ酸塩系ガラスが加工しやすく特に好ましい。
【００４５】
金属等の導電性母材としては、チタン、銀、白金、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属等や、鉄とセラミックスとの複合材料又はアルミニウムとセラミックスとの複合材料が挙げられるが、加工の観点からはステンレスが好ましい。
なお、本実施の形態においては、ロール電極の母材はステンレス製ジャケットロール母材（図示略）を使用しており、冷却ユニット６０により冷却される。
【００４６】
また、印加電極である角柱型の電極３６は、上記記載のロール電極２５と同様な組み合わせで構成されている。すなわち、中空のステンレスパイプに対し、上記同様の誘電体を被覆し、放電中は冷却水による冷却が行えるようになっている。なお、角柱型の電極は、上記ロール電極の円周上に沿って１４本設置している。また、対向する電極間のギャップは、例えば１ｍｍ程度に設定される。
【００４７】
上記電極間の距離は、電極の導電性母材に設けた固体誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマを利用する目的等を考慮して決定される。上記電極の一方に固体誘電体を設けた場合の固体誘電体と電極の最短距離、上記電極の双方に固体誘電体を設けた場合の固体誘電体同士の距離としては、いずれの場合も均一な放電を行う観点から０．５ｍｍ〜２０ｍｍが好ましく、特に好ましくは１ｍｍ±０．５ｍｍである。
【００４８】
また、印加電極に電圧を印加する電源４１としては、特に限定はないが、パール工業製高周波電源（２００ｋＨｚ）、パール工業製高周波電源（８００ｋＨｚ）、日本電子製高周波電源（１３．５６ＭＨｚ）、パール工業製高周波電源（１５０ＭＨｚ）等が使用できる。
【００４９】
プラズマ放電処理容器３１は、上記電極２５、３６の他に、ガス発生装置５１に接続される給気口５２と、プラズマ放電処理容器１０内に導入されたガスを排出する排気口５３等を備えている。また、プラズマ処理容器３１の両端部は開口されており、それぞれ２５、３６間に配置される基材Ｆをプラズマ処理容器３１内に搬入するための搬入口３１ａとこれを搬出する搬出口３１ｂとなっている。そして、プラズマ処理容器３１には基材Ｆをプラズマ処理容器３１内に搬送するためのローラ類を備えている。
【００５０】
このプラズマ放電処理容器３１内に基材Ｆが搬入されて電極２５、３１間に配置され、プラズマ放電処理が行われることにより基材Ｆ上に相変化型光記録層が形成される。
【００５１】
基材Ｆは長尺フィルム状を呈し、搬送方向（図中、時計回り）に回転するロール電極２５に巻回されながら搬送される。固定されている電極３６は棒状の角柱型電極が用いられ、ロール電極２５に対向させて設置される。ロール電極２５に巻回された基材Ｆは、ニップローラ６５、６６で押圧され、ガイドローラ６４で規制されてプラズマ放電処理容器３１によって確保された放電処理空間に搬送され、ガイドローラ２６を介して次工程に搬送される。また、仕切板５４は前記ニップローラ６５、６６に近接して配置され、基材Ｆに同伴する空気がプラズマ放電処理容器３１内に進入するのを抑制する。
【００５２】
この同伴される空気は、プラズマ放電処理容器３１内の気体の全体積に対し、１体積％以下に抑えることが好ましく、０．１体積％以下に抑えることがより好ましい。
【００５３】
この放電プラズマ処理に用いられる混合ガス（不活性ガスと反応性ガス等）は、ガス発生装置５１から給気口５２を介してプラズマ放電処理容器３１に導入され、処理後のガスは排気口５３から排気される。
また、プラズマ放電処理容器１０はパイレックス（Ｒ）ガラス製からなるものが好適に用いることができるが、電極との絶縁がとれれば金属製のものを用いることもできる。例えば、アルミニウムまたはステンレスのフレームの内面にポリイミド樹脂等を貼り付けても良く、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとっても良い。
【００５４】
冷却ユニット６０は、冷却剤の入ったタンク６０とポンプＰと、ロール電極２５と角柱型の電極３６のそれぞれの中空部に導入された水路から構成されている。冷却剤としては、蒸留水、油等の絶縁性材料を用いることができる。ポンプＰを適宜作動させタンク内の冷却剤を電極の中空部に水路を介して循環させることにより、電極２５、３６を冷却することができる。
【００５５】
このプラズマ放電処理装置２を用いて、基材Ｆ上に相変化型光記録層を形成するには、次の手順に従う。
まず、前記プラズマ放電処理容器３１内にロール電極２５、固定されている電極３６を所定位置に配置し、ガス発生装置５１で発生させた混合ガスを流量制御して、給気口５２よりプラズマ放電処理容器３１内に入れ、前記プラズマ放電処理容器３１内をプラズマ処理に用いる混合ガスで充填し排気口５３より排気する。次に電源４１により電極３６に電圧を印加し、ロール電極２５はアースに接地し、放電プラズマを発生させる。ここでロール状の元巻き基材６１より基材Ｆを供給し、ガイドローラ６４を介して、プラズマ放電処理容器３１内の電極間を片面接触（ロール電極２５に接触している）の状態で搬送され、基材Ｆは搬送中に放電プラズマにより表面が放電処理されて、相変化型光記録層等が形成され（ＣＶＤ）、その後にガイドローラ２６を介して、次工程に搬送される。ここで、基材Ｆはロール電極２５に接触していない面のみ放電処理がなされる。
【００５６】
基材上に相変化型光記録層を形成する際に、固定されている電極３６に印加される電圧の値は電源４１により適宜決定されるが、例えば、電圧が１０Ｖ〜１０ｋＶ程度で、電源周波数は１００ｋＨｚを越えて１５０ＭＨｚ以下に調整される。
また、電極間に印加する高周波電圧は、断続的なパルス波であっても、連続したサイン波であっても構わないが、連続したサイン波であることが好ましい。
断続的なパルス波を使用する場合に比べて、連続したサイン波を使用することにより、より均一で緻密な相変化型光記録層を基材表面に形成することができる。
【００５７】
また、基材Ｆが樹脂製である場合、放電プラズマ処理時の基材Ｆへの影響を最小限に抑制するために、放電プラズマ処理時の基材の温度を常温（１５℃〜２５℃）〜２００℃未満の温度に調整することが好ましく、更に好ましくは常温〜１００℃に調整することである。上記の温度範囲に調整する為、必要に応じて電極、基材Ｆを冷却ユニット６０で冷却しながら放電プラズマ処理するとよい。
【００５８】
なお、上述した図１に示すプラズマ放電処理装置２は、基材Ｆがフィルム状である場合に使用される装置であったが、例えばガラス等の厚みのある基材や、円盤状に形成された基材等のロール電極２５に巻回してプラズマ放電処理容器３１内に搬送することができない基材Ｌについては、図２に示すようなプラズマ放電処理装置７を使用する。
【００５９】
図２に示すプラズマ放電処理装置７には、高周波電源７０、下側平板電極８１、上側平板電極８２等を備え、下側平板電極８１と上側平板電極８２とは上下に対向して配置されている。上側平板電極８２には高周波電源７０が接続され、下側平板電極８１はアースに接地されている。
上側平板電極８２は、複数の略矩形状の平板電極８２ａ、・・・からなり、これら複数の電極８２ａ、・・・間の隙間がそれぞれガス流路部７１ａ、・・・とされている。すなわち、上側平板電極８２の上方には、ガス供給部７１が設けられており、このガス供給部７１から反応性ガスや不活性ガスがそれぞれのガス流路部７１ａ、・・・内に送給されて、下側平板電極８１に向けて噴出される。
【００６０】
また、下側平板電極８１は水平方向に往復移動可能に構成されており、下側平板電極８１に載置させた基材Ｌをプラズマ状態となった反応性ガスに晒すことにより、基材Ｌ上に相変化型光記録層を形成することができる。
【００６１】
また、図２のプラズマ放電処理装置において、複数の略矩形状の平板電極８２ａ、・・・の代わりに、下側平板電極と略同一形状をした平板な電極を、下側平板電極と対向するように所定間隔をあけて設けてもよい。下側平板電極と略同一形状をした平板な電極を対向させることにより、放電面積を大きく取ることができる。
【００６２】
なお、本発明の薄膜形成方法を実施するプラズマ放電処理装置としてはこれらに限定されるものではなく、グロー放電を安定に維持し、薄膜を形成するために反応性ガスを励起してプラズマ状態とするものであればよいが、上記したプラズマ放電処理装置のように基材を電極間に載置し、該電極間に反応性ガスを導入する方法が、放電面積を大きくとることができ、膜厚を均一に、且つ、高性能な薄膜を形成することが出来て好ましい。
【００６３】
次に、本発明にかかる相変化型光記録層を形成するために用いられる混合ガスについて説明する。
本発明の相変化型光記録層を基材上に形成するにあたり、使用するガスは、基本的に、不活性ガスと、相変化型光記録層の原料となる反応性ガスの混合ガスである。反応性ガスは、混合ガスに対し、０．０１〜１０体積％含有させることが好ましい。相変化型光記録層の膜厚としては、０．１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で得られる。
【００６４】
上記不活性ガスとは、周期表の第１８属元素、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が挙げられるが、本発明に記載の効果を得るためには、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられる。不活性ガスは、混合ガス（不活性ガスと反応性ガスの混合ガス）１００体積％に対し、９０〜９９．９体積％含有されることが好ましい。さらに好ましくは９５体積％以上である。
【００６５】
また、混合ガス中に酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を０．０１〜５体積％含有させることにより、反応を促進させ、且つ、緻密で良質な膜を形成することができる。
【００６６】
反応性ガスは、放電空間でプラズマ状態となり、相変化型光記録層を形成する成分を含有するものである。このような材料としては、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ａｕ、のうち少なくともいずれか一つを含む化合物を挙げることができる。
【００６７】
このような化合物としては、取扱上の観点から有機金属化合物、金属水素化合物、金属アルコキシド、金属ハロゲン化物が好ましく用いられる。
例えば、Ａｌを含むものとしては、三塩化アルミニウム、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリイソプロポキアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジイソブチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムハイドライド、トリメチルアルミニウムを挙げることができる。
【００６８】
これらの化合物は、所望の機能を有する光磁気記録層を形成するために、いくつかを組み合わせて選択することができる。
このような組み合わせとして、ＧｅＴｅ、ＳｂＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＧｅＳｂＴｅＳｅ等を挙げることができる。
また、ＳｂＴｅに、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、ＩｎＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎ、Ｐ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｎのうち少なくともいずれか一種を組み合わせてもよい。このように、ＳｂＴｅに、上記の元素のうち少なくともいずれか一種を組み合わせることにより、相変化型光記録層の書き換え特性を向上させることができる。
【００６９】
また、上記記載の反応性ガスの材料となる化合物が、常温、常圧で気体である場合は、混合ガスの構成成分としてそのまま使用できる。一方、常温・常圧で液体又は固体である場合には、加熱、減圧、超音波照射等の方法により気化して使用すればよい。また、適切な溶媒に溶解して用いてもよい。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−へキサン等の有機溶媒及びこれらの混合溶媒を使用することができる。なお、このときの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解されるため、基材上への相変化型光記録層の形成、及び相変化型光記録層の組成に対する影響は殆ど無視することができる。
【００７０】
このように、本発明においては基材上に相変化型光記録層を形成する際に、相変化型光記録層を構成するために必要な成分となる化合物を所望の組成比になるように適宜混合した反応性ガスを電極間に供給すればよいので、従来のスパッタリング法等のように、予め所望の組成比となるように合金化したターゲットを用意する必要がなく、手間が掛からない。
【００７１】
次に、本発明で使用できる基材について説明する。
基材を構成する材料の特性としては、（１）光学的に透明で均一であること、（２）平坦性がよく、基材が円盤状である場合には、高速回転しても機械的変動が少ないこと、（３）吸水率や浸水率が小さく、酸化や腐食から記録膜を十分保護できること、（４）材料及びレプリカ作成プロセスが安価であること、などが挙げられる。このような材料として、例えば、樹脂、ガラス等を挙げることができる。
【００７２】
樹脂としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、セロファン、セルロースジアセテート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートフタレート樹脂、セルローストリアセテート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体からなる樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、シンジオタクティックポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトンイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂樹脂、ナイロン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、アクリル樹脂あるいはポリアリレート系樹脂等を挙げることができる。
これらの素材は単独であるいは適宜混合されて使用することもできる。
【００７３】
また、上記ノルボルネン樹脂として、具体的にはノルボルネン系単量体の開環重合体、その水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加型重合体、ノルボルネン系単量体（上記公報、特開平２−２２７４２４号、特開平２−２７６８４２号に記載）とオレフィンの付加型重合体などが挙げられる。ノルボルネン系単量体を公知の方法で重合し、必要に応じて水素添加することにより、熱可塑性ノルボルネン系樹脂水素添加物を得ることができる。この熱可塑性ノルボルネン系樹脂水素添加物は市販品を用いることができ、このような市販品としては、例えば、ゼオノア（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ（株）製）を挙げることができる。
【００７４】
また、基材の形状としては、特に円盤状のものが好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。例えば、板状のもの、フィルム状のもの、レンズ状のものなど、基材上に相変化型光記録層を膜状に形成することができるものであればどのような形状であってもよい。
【００７５】
円盤状に形成された基材に相変化型光記録層を設ける場合には、回転中心から渦巻き状又は同心円状に情報再生時のトラッキング信号検出用グルーブ（１０ａ、・・・）を形成すると好ましい（図３参照）。なお、隣り合うトラッキング検出用グルーブ１０ａ、・・・の間隔をトラックと呼ぶ。このトラックの幅は、記録再生に用いるレーザービームの波長とレンズの開口率で決まり、近年の高密度記録化への対応に伴って狭まっている。
またトラッキング信号検出用グルーブは、予め円盤状に形成された基材に形成するものとしてもよいし、フィルム状に形成した基材にトラッキング信号研修長グループを形成し、相変化型光記録層等を積層した上で円盤状に打ち抜くなどしてもよい。
【００７６】
また、本発明の相変化型光記録材料において、相変化型光記録層に加えて各種機能を有する層を基材上に設けてもよい。
例えば、図３に示すように、基材１０上に第１の誘電体層１２を設け、この第１の誘電体層１２上に相変化型光記録層１１を形成し、相変化型光記録層１１上に第２の誘電体層１３を設けることができる。
第１の誘電体層及び第２の誘電体層を構成する材料としては、透明で酸素や水分の透過しにくいものが好ましく、各種酸化物、炭化物、窒化物、硫化物あるいはこれらの混合物から構成することができる。具体的には、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＳｉＣ、ＢＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯ又は水素を含むＳｉＮ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＮ、ＳｉＣ、ＢＮ、ＳｉＣＮを挙げることができる。また、ＺｎＳｉＯ、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＯＮ、ＺｎＳ系混合材料から構成してもよい。さらに、Ｉｎ２Ｏ３等の酸化インジウム及びＡｌ２Ｏ３等の酸化アルミニウムＶＮ等の窒化バナジウム、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ等のカルコゲン化合物等から構成することもできる。
【００７７】
さらに、第２の誘電体層１３上に反射層１４を設けてもよい。反射層１４を設けることにより、基材１０側から入射するレーザービームを相変化型光記録層１１側に反射するもので、Ｃ／Ｎを向上することができる。反射層１４を構成する材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｂ等の金属を主とした材料の単体又は合金、その混合物を用いることができる。
【００７８】
また、相変化型光記録層１１の基材１０側にも反射層（図示略）を設けてもよい。上記した反射層１４に加えて、相変化型光記録層１１の基材側にも反射層を設けることにより、高反射率と高変調度を満足することができる。この時、基材１０側に設ける反射層としては、例えば、基材１０側から入射するレーザービームは透過するが、相変化型光記録層１１又は他の反射層１４により基材１０側に反射したレーザービームは相変化型光記録層１１側に反射するものであると好ましい。
【００７９】
また、第１の誘電体層１２と相変化型光記録層１１との間又は相変化型光記録層１１と第２の誘電体層１３との間に、結晶化促進層（図示略）を設けてもよい。結晶化促進相を相変化型光記録層１１と接するように設けることにより、結晶化を促進することができる。
【００８０】
結晶化促進層を構成する材料としては、Ｂｉ原子を含むと好ましく、Ｂｉ単体であってもよいし、Ｂｉ合金、Ｂｉ混合物などであってもよい。
Ｂｉ合金としては、例えば、Ｂｉと、Ａｇ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｈ、Ｈｇ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｋ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｏ、Ｐ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｏ、Ｐｒ、Ｐｔ、Ｐｕ、Ｒｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｔｅ、Ｔｈ、Ｔｉ、Ｔｌ、Ｕ、Ｃｌ、Ｂｒのうち少なくとも１種の元素との合金を挙げることができる。
【００８１】
上述した第１の誘電体層１２、第２の誘電体層１３、反射層１４、結晶化促進相は、従来のスパッタリング法等の真空製膜法により形成することもできるが、相変化型光記録層と同様に大気圧プラズマ法により形成すると、緻密で均一な膜を連続的に形成することができるのでより好ましい。
【００８２】
例えば、誘電体層としてＳｉＮ層を大気圧プラズマ法により形成するには、珪素化合物などを含むガスと、窒素ガス、シラザン、アンモニア、窒素酸化物等の窒素源としてのガスとを所定割合で組み合わせることにより誘電体層の原料となる反応性ガスを構成し、この反応性ガスと上記と同様の不活性ガスとを混合した混合ガスを用いる。
【００８３】
上記記載の珪素化合物としては、特に有機珪素化合物が好ましく、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、１，３−ビス（クロロメチル）−１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン、１，３−ジビニルー１，１，３，３−テトラメチルジシラザン、アミノメチルトリメチルシラン、ジメチルジメチルアミノシラン、ジメチルアミノトリメチルシラン、アリルアミノトリメチルシラン、ジエチルアミノジメチルシラン、１−トリメチルシリルピロール、１−トリメチルシリルピロリジン、イソプロピルアミノメチルトリメチルシラン、ジエチルアミノトリメチルシラン、アニリノトリメチルシラン、２−ピペリジノエチルトリメチルシラン、３−ブチルアミノプロピルトリメチルシラン、３−ピペリジノプロピルトリメチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）メチルシラン、１−トリメチルシリルイミダゾール、ビス（エチルアミノ）ジメチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、ビス（ブチルアミノ）ジメチルシラン、２−アミノエチルアミノメチルジメチルフェニルシラン、３−（４−メチルピペラジノプロピル）トリメチルシラン、ジメチルフェニルピペラジノメチルシラン、ブチルジメチル−３−ピペラジノプロピルシラン、ジアニリノジメチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）ジフェニルシランが挙げられる。
【００８４】
また、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）、テトラメチルジシロキサン（ＴＭＤＳＯ）、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｉ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、デカメチルシクロペンタシロキサンなども用いることができる。
【００８５】
また、例えば、ＺｎＳｉＯ層等のＺｎを含む誘電体層を形成する際には、Ｚｎを含む化合物として、塩化亜鉛、臭化亜鉛、しゅう酸亜鉛、窒化亜鉛、弗化亜鉛、よう化亜鉛、ビス−アセチルアセトナト亜鉛、安息香酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、ｎ−カプリル酸亜鉛、ぎ酸亜鉛、くえん酸亜鉛、カプロン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、酪酸亜鉛、サリチル酸亜鉛、酒石酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、プロピオン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛等を用いることができる。
【００８６】
また、例えば、反射層１４を大気圧プラズマ法により形成する場合には、反射層１４の材料となる金属を含む反応性ガスと不活性ガスとを含有する反応性混合ガスを用いて金属酸化膜を形成し、還元性を有する還元ガスと不活性ガスとを含有する還元性混合ガスを導入することで、金属酸化膜を還元して最終的に金属膜を形成して反射層１４とすることができる。
工程としては、反応性混合ガスと還元性混合ガスをほぼ同時に供給してもよいし、基材の表面に反応性ガス由来の金属酸化膜を形成した後に、還元性混合ガスを供給してもよい。
【００８７】
還元ガスとしては、還元剤であってガス状あるいはミスト状でプラズマ放電処理容器内に供給できるものであればよい。例えば、水素、アンモニア、メタン、エタン、ヨウ化水素、硫化水素、一酸化炭素、二酸化硫黄が挙げられ、これらの中から１つ又は複数を用いることができる。特に、水素、アンモニア、メタンが好ましい。
【００８８】
これら還元ガスを供給することで、雰囲気中の酸素が除去されたり、あるいは金属酸化膜が還元されることで、純粋な金属膜を形成することができる。さらに、還元ガスによって酸素だけでなく、フッ素、塩素などのハロゲン系の元素や硫黄、炭素や窒素等の不純物も除去できる。例えば、還元ガスとして水素を用いれば、酸素はＨ２Ｏとして、炭素は主にメタンとして、窒素であればアンモニアとして除去することができる。
【００８９】
また、反射層を形成するために用いる反応性ガスとしては、上記した金属を含む有機金属化合物を好適に用いることができる。特にプラズマ放電空間内にガス状又はミスト状で供給可能な化合物が好ましい。また、有機金属化合物としては、金属の種類に関わらず金属アルコキシドや有機金属錯体が好ましい。
【００９０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。
〔実施例１：ＳｂＴｅＡｕＣ膜からなる相変化型光記録層〕
図２に示すプラズマ放電装置２を使用し、ポリカーボネートからなる基材上に、下記のガス条件に基づいて、ＺｎＳｉＯ膜からなる第１の誘電体層、ＳｂＴｅＡｕＣ膜からなる光磁気記録層、ＺｎＳｉＯ膜からなる第２の誘電体層、Ａｌ膜からなる反射層の順に大気圧プラズマ法により形成した。
それぞれの膜厚は、第１の誘電体層は１６００Å（オングストローム）、相変化型光記録層は２００Å（オングストローム）、第２の誘電体層は３００Å（オングストローム）、反射層は１２００Å（オングストローム）とした。
また、プラズマ放電処理に用いる使用電源は、日本電子製高周波電源ＪＲＦ−１０００とし、対向する電極間に周波数１３．５６ＭＨｚの電圧を印加し、放電単位面積当たりに供給する電力は、２０Ｗ／ｃｍ２とした。
〔ガス条件〕
（第１の誘電体層および第２の誘電体層）
不活性ガス：アルゴン
反応性ガス１：塩化亜鉛
反応性ガス２：テトラエトキシシラン
反応性ガス３：酸素
反応性ガス４：水素
なお、不活性ガスと反応性ガス１〜４とを混合した混合ガスにおいて、不活性ガスは９８．２５体積％、反応性ガス４は０．５体積％ととし、残りの１．２５体積％を反応性ガス１〜３で占めるようにした。また、反応性ガス１〜３は、原子比においてＺｎ：Ｓｉ：Ｏが４６：４７：７となるように混合した。
（相変化型光記録層）
不活性ガス：アルゴン
反応性ガス１：五塩化アンチモン
反応性ガス２：二塩化テルル
反応性ガス３：塩化金
反応性ガス４：二酸化炭素
反応性ガス５：水素
なお、不活性ガスと反応性ガス１〜５とを混合した混合ガスにおいて、不活性ガスは９８．２５体積％、反応性ガス５は０．５体積％ととし、残りの１．２５体積％を反応性ガス１〜４で占めるようにした。また、反応性ガス１〜４は、原子比においてＳｂ：Ｔｅ：Ａｕ：Ｃは、４２：４２：１０：６となるように混合した。
（反射層）
不活性ガス：アルゴン（９８．２５体積％）
反応性ガス１：三塩化アルミニウム（０．７５体積％）
反応性ガス２：水素（０．５％）
（基材）
基材はポリカーボネートからなり、トラックピッチ０．７μｍ、深さ５００Å（オングストローム）の溝付き厚さ０．６ｍｍ、直径１２０μｍとした。
また、製膜時の基材温度は５０℃前後とした。
【００９１】
〔実施例２：ＳｂＴｅＡｕＮ膜からなる相変化型光記録層〕
相変化型光記録層としてＳｂＴｅＡｕＮ膜を形成し、各層のガス条件を下記とした以外は、実施例１と同様に各層を大気圧プラズマ法により形成した。
〔ガス条件〕
（第１の誘電体層および第２の誘電体層）
実施例１の第１の誘電体層および第２の誘電体層を形成する際に使用した反応性ガス１〜３を原子比においてＺｎ：Ｓｉ：Ｏが４７：４７：６となるように混合した以外は、実施例１のガス条件と同様に第１の誘電体層および第２の誘電体層を形成した。
（相変化型光記録層）
実施例１の相変化型光記録層を形成する際に使用した反応性ガス４を窒素とし、反応性ガス１〜４を原子比においてＳｂ：Ｔｅ：Ａｕ：Ｎが４２：４２：１０：６となるように混合した以外は、実施例１と同様に相変化型記録層を形成した。
（反射層）
実施例１の反射層を形成する際のガス条件と同様のガス条件で、反射層を形成した。
【００９２】
〔比較例１〕
実施例１において、各層を大気圧プラズマ法で製膜する代わりに、特開２００２−２１０６号公報を参照してＲｆスパッタ法により製膜した。なお、スパッタパワーは、５００ｗとした。
【００９３】
〔比較例２〕
実施例２において、各層を大気圧プラズマ法で製膜する代わりに、特開２００２−２１０６号公報に記載されたＲｆスパッタ法により製膜した。スパッタパワーは、比較例１と同様に５００ｗとした。
【００９４】
〔評価〕
実施例１、実施例２と比較例１、比較例２とのそれぞれについて、ディスク特性を評価した。ディスク特性は、記録パワー１０ｍＷ、線速１．４ｍ／ｓでＥＦＭランダムパターンでオーバーライトの繰り返し記録を行い、そのときの３Ｔ信号の３００時間後のジッター値で評価した。また相変化型光記録膜の結晶化温度を示差走査熱量測定器で測定した。但し、それぞれの相変化型光記録層の初期結晶化は、相変化型光記録層に対し高出力半導体レーザをわずかにディフォーカスして、７５０ｍｗの出力で、線速３．５ｍ・ｓ、レーザヘッド送り３６μｍ／γで行った。
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２のディスク特性を表１に示す。
【表１】
2004014069.tif 000003
【００９５】
表１から明らかなように、実施例１、２はそれぞれ比較例１、２に対して、それぞれジッター値が低い。また、３００００回のオーバーライトを行っても、ジッター値は実施例１では８．０、実施例２では８．２と、比較例１、２におけるそれぞれ１０００回のオーバーライト時のジッター値の値と等しい。したがって、情報を繰り返し書き換えても情報の消し残りのないすぐれた書き換え特性を備えていることが分かる。
したがって、大気圧プラズマ法により相変化型光記録層を形成することにより、形成する膜毎に合金化したターゲットを作成する手間を省くことができ、容易に、且つ、生産性高く相変化型光記録層を製膜することができるばかりか、上記したように、同様の組成の相変化型光記録層であっても、従来のスパッタリング法に比して、より性能の良い相変化型光記録層を得ることができる。
【００９６】
【発明の効果】
請求項１又は４に記載の発明によれば、大気圧又は大気圧近傍の圧力下において基材に相変化型光記録層を形成するので、膜を形成する毎に、真空排気をする必要がなく、連続製膜が可能であり、製膜速度を早くすることができる。
また、従来のスパッタリング法等の真空下における製膜方法に比較して、真空装置が不要となり、より簡単な設備や作業工程で済む。これによりコストが低くすることができる。
【００９７】
また、相変化型光記録層を構成するのに必要な成分となる化合物を所望の組成比になるように適宜混合した反応性ガスを用意すれば、所望の組成比を備えた相変化型光記録層を形成することができる。このため、従来のスパッタリング法等のように予め所望の組成比となるように合金化したターゲットを用意する必要がなく、より高性能な相変化型光記録層とするために、種々の金属等を含む膜を形成する場合であっても、組成の制御を容易に、且つ、正確に行うことができる。したがって、相変化型光記録層として所望の機能を有する膜を良質に形成することができる。
【００９８】
請求項３に記載の発明によれば、相変化型光記録層はレーザービームを照射して情報の書込及び消去、及び情報の再生を行うものであるので、反射層により基材側から入射するレーザービームを相変化型光記録層側に反射して、情報の書込及び消去、再生を効率を良く行うことができる。
【００９９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４と同様の効果が得られるのは勿論のこと、電極間に１００ｋＨｚを超えた高周波電圧を印加し、且つ、各々の電極に１Ｗ／ｃｍ２以上の高い出力密度で電力を供給しているので、基材上により均一で緻密な相変化型光記録層を形成することができる。
【０１００】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５と同様の効果が得られるのは勿論のこと、断続的なパルス波を使用する場合に比べて、連続したサイン波を使用することにより、より均一で緻密な相変化型光記録層を基材上に形成することができる。
【０１０１】
請求項８に記載の発明によれば、混合ガス中に、酸素、オゾン、過酸化水素、二酸化炭素、一酸化炭素、水素、窒素から選択される成分を０．０１〜５体積％含有することにより、反応を促進させ、且つ、緻密で良質な膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】基材上に相変化型光記録層を形成する際に用いるプラズマ放電処理装置の一例を示す図である。
【図２】基材上に相変化型光記録層を形成する際に用いるプラズマ放電処理装置の他の例を示す図である。
【図３】本発明にかかる相変化型光記録材料の層構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０、Ｆ、Ｌ　基材
１１　相変化型光記録層
１２　第１の誘電体層
１３　第２の誘電体層
１４　反射層
１５　断熱性層
２５、３６、８１、８２　電極
【図１】
2004014069.tif 000004
【図２】
2004014069.tif 000005
【図３】
2004014069.tif 000006