(57)【要約】【課題】  これまでには想定し得なかった着色層をスパッタリングにより設け、製品としての光ディスクに色彩の変化を与えることができる光ディスクの製造方法および光ディスクを提供する。【解決手段】  基体１を第１誘電体層用ターゲットに対向させて配置しスパッタリングにより基体１上に第１誘電体層２を形成する第１工程と、基体１を記録層用ターゲットに対向させて配置しスパッタリングにより第１誘電体層２上に記録層を形成する第２工程と、基体１を第２誘電体層用ターゲットに対向させて配置しスパッタリングにより記録層３上に第２誘電体層４を形成する第３工程と、基体１を反射層用ターゲットに対向させて配置しスパッタリングにより第２誘電体層４上に反射層５を形成する第４工程と、基体１を着色層用ターゲットに対向させて配置しスパッタリングにより反射層上に着色層６を形成する第５工程と、を含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタリングすべき基体を第１誘電体層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記基体上に第１誘電体層を形成する第１工程と、
第１誘電体層が形成された基体を記録層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記第１誘電体層上に記録層を形成する第２工程と、
記録層が形成された基体を第２誘電体層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記記録層上に第２誘電体層を形成する第３工程と、
第２誘電体層が形成された基体を反射層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記第２誘電体層上に反射層を形成する第４工程と、
反射層が形成された基体を着色層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記反射層上に着色層を形成する第５工程と、
を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記第１工程から第５工程までをマルチチャンバー型スパッタリング装置を使用し、各工程を減圧状態を維持しながら連続的に行う請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程において、前記基体上に第１誘電体層を形成するためのスパッタリングを２室のプロセスチャンバー内で別々に行うことにより前記基体上に第１誘電体層を形成する請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
スパッタリングレートを変えることにより着色層の色を変化させる請求項１〜３のうちいずれか一項記載の製造方法。
【請求項５】
基体上に、少なくとも反射層と、酸化銅からなる着色層とを順次備えることを特徴とする光ディスク。
【請求項６】
前記着色層の厚さが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項５記載の光ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色層を有する光ディスクの製造方法およびその方法により製造された光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＤ（ミニディスク）等の光磁気ディスクは、樹脂製の基体上に、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層および保護層が順次形成されている。その製造に際しては、スパッタリングすべき基体を順次夫々のターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより第１誘電体層から反射層までを形成させる手法が一般に採られている。
【０００３】
かかる手法において、第１誘電体層から反射層までを形成する工程をマルチチャンバー型スパッタリング装置を使用し、各工程を減圧状態を維持しながら連続的に行うことが知られている（特許文献１）。
【０００４】
従来、既知のマルチチャンバー型スパッタリング装置では、一般に、各工程の減圧状態を維持するためのメインチャンバーに連結された６個のプロセスチャンバーを備えており、第１誘電体層の形成においてはスパッタリングタイムを短縮するために、例えば、第１から第３までの３個のプロセスチャンバーが使用され、３段階に分けて第１誘電層が形成されていた。
【特許文献１】特開２００３−８５８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
６個のプロセスチャンバーを備えたマルチチャンバー型スパッタリング装置の使用に際しては、これまで、上述のように第１から第３までの３個のプロセスチャンバーを使用して第１誘電体層を通常形成していたために、かかる装置にて樹脂製の基体上に第１誘電体層から反射層までを形成する以外に他の役割または機能を有する層を形成することは考えられていなかった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、これまでには想定し得なかった着色層をスパッタリングにより設け、製品としての光ディスクに色彩の変化を与えることができる光ディスクの製造方法およびその方法により製造された光ディスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の光ディスクの製造方法は、スパッタリングすべき基体を第１誘電体層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記基体上に第１誘電体層を形成する第１工程と、
第１誘電体層が形成された基体を記録層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記第１誘電体層上に記録層を形成する第２工程と、
記録層が形成された基体を第２誘電体層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記記録層上に第２誘電体層を形成する第３工程と、
第２誘電体層が形成された基体を反射層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記第２誘電体層上に反射層を形成する第４工程と、
反射層が形成された基体を着色層用ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングにより前記反射層上に着色層を形成する第５工程と、
を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の方法に従い光ディスクを製造すると、製品ごとに異なる色彩の面を有する光ディスクを得ることができ、製品ごとの識別性を高めることができるとともに、美的外観的にも優れた製品が得られる。
【０００９】
本発明の製造方法においては、前記第１工程から第５工程までをマルチチャンバー型スパッタリング装置を使用し、各工程を減圧状態を維持しながら連続的に行うことが好ましい。このように、減圧状態を維持しながら各スパッタリング工程を連続的に行うことにより、生産性を高めることができるとともに、製品としての光ディスクへの異物の混入を抑制することができる。
【００１０】
また、前記第１工程において、基体上に第１誘電体層を形成するためのスパッタリングを２室のプロセスチャンバー内で別々に行うことが好ましい。これにより、従来の６個のプロセスチャンバーを備えたマルチチャンバー型スパッタリング装置を使用した場合に、これまでは第１から第３プロセスチャンバーを使用して第１誘電体層が形成されていたのが、ガス圧や電圧等のスパッタリング条件の最適化により第１および第２プロセスチャンバーにおいて第１誘電体層を形成することで、最後の第６プロセスチャンバーを着色層形成に使用することが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の製造方法においては、スパッタリングレート（厚み）を変えることにより着色層の色を変化させることが好ましく、これにより良好に光ディスクに色彩を施すことができるとともに、その色彩を容易に変化させることができる。また、スパッタリングタイムを実質的に変えずにレートを変えれば生産タクトタイムが変わらないため、様々な着色の種類のディスクを生産性を低下させずに製造できる。
【００１２】
また、本発明の光ディスクは、基体上に、少なくとも反射層と、酸化銅からなる着色層とを順次備えることを特徴とするものである。この場合、前記着色層の厚さは、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記構成としたことにより、光ディスクにこれまでには想定し得なかった着色層をスパッタリングにより設けることができ、色彩の変化を有する光ディスク生産性を低下させることなく、容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るスパッタリング方法により製造することのできる光ディスクの概略的な断面図である。
【００１５】
図１に示す光ディスク１０はミニディスク（ＭＤ）の断面を示しており、ポリオレフィンやポリカーボネート等のプラスチック製の基体１の上に、順次、第１誘電体層２、記録層３、第２誘電体層４、反射層５、着色層６、保護層７および液体潤滑層８が形成されている。第１および第２誘電体層２、４は、保護層もしくは干渉層として機能し、ＳｉＮｘ、ＳｉＯｘ等から構成される。
【００１６】
図１に示す光ディスク１０の各層は、基体１が約１．２ｍｍ、第１誘電体層２が５５〜６５ｎｍ、記録層３の厚さが約２０ｎｍ、第２誘電体層４が約２０ｎｍ、反射層５が５０〜７０ｎｍ、着色層６が１０〜７０ｎｍ、保護層７が４〜１０μｍ、液体潤滑層８が約５０ｎｍで形成されている。
【００１７】
次に、光ディスク１０の具体的な製造方法について説明する。本発明の製造方法においては、第１工程から第５工程まで、全てスパッタリング法が用いられている。このため、第１誘電体層２の形成から着色層６の形成までの各工程を、マルチチャンバー型のスパッタリング装置を用いることにより減圧状態を維持しながら連続的に実行することが好ましい。このように、かかるスパッタリング装置を用いて減圧状態を維持しながらこれら各スパッタリング工程を連続的に実行すれば、生産性が向上するとともに、光ディスク１０への異物の混入を抑制することができる。よって、以下、これまで一般に使用されてきた６室のプロセスチャンバーを備えるマルチチャンバー型スパッタリング装置を使用した場合について説明する。
【００１８】
光ディスク１０の製造にあたっては、まず、スタンパを用いて、所定のグルーブ幅、トラックピッチ、グルーブ深さのプリグルーブを有する厚さ約１．２ｍｍの基板１を射出成形により製造する。
【００１９】
次に、６室のプロセスチャンバーを備えるマルチチャンバー型スパッタリング装置における第１プロセスチャンバーに、基板１の、プリグルーブが形成されている面（情報領域）を単結晶シリコンのターゲットに対向させて配置し、Ａｒガスに反応性ガス（窒素や酸素）を導入してスパッタリングしたり、酸化シリコンのターゲットや窒化シリコンのターゲットを用いてＡｒガスを導入してスパッタリングすることにより、基板１上に第１誘電体層２の目的とする厚さのうちその約２分の１の厚さを有する第１誘電体層２ａを形成する。
【００２０】
次に、マルチチャンバー型スパッタリング装置において第１プロセスチャンバーに隣接する第２プロセスチャンバーに、目的とする厚さの第１誘電体層に対して約２分の１の厚さを有する第１誘電体層２ａが形成された基板１の、該第１誘電体層２ａが形成されている面を単結晶シリコンのターゲットに対向させて配置し、Ａｒガスに反応性ガス（窒素や酸素）を導入してスパッタリングしたり、酸化シリコンのターゲットや窒化シリコンのターゲットを用いてＡｒガスを導入してスパッタリングすることにより、基板１上に目的とする厚さの第１誘電体層２に対して残りの約２分の１の厚さの第１誘電体層２ｂを形成する。
【００２１】
次に、マルチチャンバー型スパッタリング装置において第２プロセスチャンバーに隣接する第３プロセスチャンバーに、第１誘電体層２が形成された基板１の、該第１誘電体層２が形成されている面を、形成する記録層３に応じて各元素の組成比を有する合金ターゲットに対向させて配置し、スパッタリングを行うことにより第１誘電体層２上に記録層３を形成する。ここで、ＭＤの記録層として用いる合金ターゲットとしては、例えば、ＴｅＦｅＣｏ等を挙げることができる。  
【００２２】
次に、マルチチャンバー型スパッタリング装置において第３プロセスチャンバーに隣接する第４プロセスチャンバーに、第１誘電体層２と記録層３が形成された基板１の、該記録層３が形成されている面を単結晶シリコンのターゲットに対向させて配置し、Ａｒガスに反応性ガス（窒素や酸素）を導入してスパッタリングしたり、酸化シリコンのターゲットや窒化シリコンのターゲットを用いてＡｒガスを導入してスパッタリングすることにより基板１上に第２誘電体層４を形成する。
【００２３】
次に、マルチチャンバー型スパッタリング装置において第４プロセスチャンバーに隣接する第５プロセスチャンバーに、第１誘電体層２、記録層３および第２誘電体層４が形成された基板１の、該第２誘電体層４が形成されている面を、形成する反射層５に応じて各元素の組成を有する合金のターゲットに対向させて配置し、スパッタリングを行うことにより基板１上に反射層５を形成する。ここで、ＭＤの反射層５として用いる合金ターゲットとしては、例えば、ＡｌＴｉやＡｌＮｉ等を挙げることができる。
【００２４】
次に、マルチチャンバー型スパッタリング装置において第５プロセスチャンバーに隣接する第６プロセスチャンバーに、第１誘電体層２と記録層３と第２誘電体層４と反射層５とが順次形成された基板１の、該反射層５が形成されている面を着色層用ターゲット、好ましくはＣｕまたはＴｉのターゲットに対向させて配置し、夫々反応性ガスとして酸素ガスまたは窒素ガスを導入してスパッタリングを行うことにより、基板１上に着色層６を形成する。この着色層６は、厚さを変えることによりその色彩を変えることができる。例えば、ターゲットにＣｕを使用し、反応性ガスとして酸素ガスを使用すると、酸化銅（ＣｕＯ）からなる着色層が形成されるが、この場合、厚さが厚くなるに従い、着色層６を黄色から青色さらには緑色と変化させることができる。他のプロセスチャンバーと同時に被スパッタリング部材を出し入れする都合上、また、サイクルタイム（スパッタリングタイム）を短くしたいという要請から、色彩を変えて着色層を形成する際に、目標とする厚さを達成するためには、スパッタリングタイムを延ばすよりも、スパッタパワーやスパッタガス流量を調整することが好ましい。
【００２５】
着色層６の形成後は、紫外線硬化性樹脂、好ましくはアクリレート系紫外線硬化性樹脂にて既知の方法に従い保護層７を形成する。さらに、保護層７の上には、必要に応じて、シリコーンオイル等の液体滑潤剤を塗布して液体潤滑層８を形成する。
【００２６】
また、本発明の他の実施形態に係る光ディスクは、基体上に、少なくとも反射層と、酸化銅からなる着色層とを順次備えるものである。基体および反射層は、光ディスクにおいて通常使用される材料を適宜用いて形成することができ、特に制限されるものではない。この着色層の厚さは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度とすることができ、先にマルチチャンバー型スパッタリング装置を使用した場合に関して説明したようなスパッタリング手法を適用することで、スパッタリングレートの変更により適宜色を変えた着色層を形成することができる。かかる他の実施形態に係る光ディスクについては、他の層構成や、着色層形成工程以外の製造方法の詳細については特に制限されるものではなく、常法に従い決定することが可能である。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１
作製される基板に転写されるグルーブなどの微細な凹凸が形成されたスタンパを既知の方法により形成し、既知の成形装置及び成形金型にこのスタンパを適用することにより、グルーブ幅が０．５８μｍ、トラックピッチが１．０２μｍ、グルーブの深さが７８ｎｍであるグルーブを有する厚さが１．２ｍｍのポリカーボネート（ＰＣ）（帝人化成（株）製、ＡＤ９０００ＴＧ）の基体１を射出成形した。
【００２８】
次に、ユナクシス社製スパッタリング装置の第１プロセスチャンバー内に単結晶シリコンのターゲットをセットし、基板の前記グルーブが形成されている面がターゲット側に露出するように基体１を載置するとともに、同チャンバー内のアルゴンガス流量を約５０ｓｃｃｍ、窒素ガス流量を１５ｓｃｃｍに夫々設定した。この状態において、ターゲットに２．５ｋＷの電力を印加してグロー放電を発生させ、これによって、基体１のうちグルーブが形成されている面に、目的とする第１誘電体層２の厚さの約半分の厚さの第１誘電体層２ａを成膜させた。かかる成膜は膜厚が約２５〜３５ｎｍになるまで行った。
【００２９】
次に、減圧状態を維持しつつ、同スパッタリング装置の第２プロセスチャンバーに基体１を移動させ、同チャンバー内に単結晶シリコンのターゲットをセットし、第１誘電体層２ａが形成されている面がターゲット側に露出するように、第１誘電体層２ａが形成された基体１を載置するとともに、同チャンバー内のアルゴンガス流量を約５０ｓｃｃｍ、窒素ガス流量を１５ｓｃｃｍに夫々設定した。この状態において、ターゲットに２．５ｋＷの電力を印加してグロー放電を発生させ、これによって、基体１に目的とする第１誘電体層２の厚さの約半分の厚さの第１誘電体層２ａが成膜された面に、第１誘電体層２の厚さの残りの約半分の厚さの第１誘電体層２ｂを成膜させた。かかる成膜は第１誘電体層の全膜厚が約５０〜７０ｎｍになるまで行った。
【００３０】
次に、減圧状態を維持しつつ、同スパッタリング装置の第３プロセスチャンバーに基体１を移動させ、同チャンバー内にＴｂ25Ｆｅ65Ｃｏ10の合金ターゲットをセットし、第１誘電体層２が形成されている面がターゲット側に露出するように基体１を載置するとともに、同チャンバー内のアルゴンガス流量を約４０ｓｃｃｍに設定した。この状態において、ターゲットに１．０ｋＷの電力を印加してグロー放電を発生させ、これによって、第１誘電体層２の表面に、記録層３を成膜させた。かかる成膜は膜厚が２０〜３０ｎｍになるまで行い、これによって、第１誘電体層２の表面に、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏからなる記録層３を形成した。
【００３１】
次に、減圧状態を維持しつつ、同スパッタリング装置の第４チャンバーに基体１を移動させ、同チャンバー内に単結晶シリコンのターゲットをセットし、記録層３が形成されている面が露出するように基体１を載置するとともに、同チャンバー内のアルゴンガス流量を約５０ｓｃｃｍ、窒素ガス流量を１５ｓｃｃｍに夫々設定した。この状態において、ターゲットに２．５ｋＷの電力を印加してグロー放電を発生させ、これによって、基体１に第１誘電体２と記録層３が成膜された面上に、第２誘電体層４を成膜させた。かかる成膜は第２誘電体層４の膜厚が２０〜３０ｎｍになるまで行った。
【００３２】
次に、減圧状態を維持しつつ、同スパッタリング装置の第５プロセスチャンバーに基体１を移動させ、純度９９．５％超のＡｌＴｉの合金ターゲットをセットし、同チャンバー内のステージに第２誘電体層４が形成されている面が露出するように基体１を載置するとともに、同チャンバー内のアルゴンガス流量を約４０ｓｃｃｍに設定した。この状態において、ターゲットに２．０ｋＷの電力を印加してグロー放電を発生させ、反射層５を成膜させた。かかる成膜は膜厚が５０〜７０ｎｍになるまで行い、これによって、第２誘電体層４の表面に、反射層５を形成した。
【００３３】
次に、減圧状態を維持しつつ、同スパッタリング装置の第６プロセスチャンバーに基体１を移動させ、Ｃｕのターゲットをセットし、同チャンバー内のステージに反射層５が形成されている面が露出するように基体１を載置するとともに、同チャンバー内のアルゴンガス流量を約４０ｓｃｃｍ、酸素ガス流量を１７ｓｃｃｍに夫々設定した。この状態において、ターゲットに１．５ｋＷの電力を印加してグロー放電を発生させ、これによって、反射層５の表面に、着色層６を成膜させた。かかる成膜は膜厚が、１５．１ｎｍになるまで行い、これによって、反射層５の表面に、着色層６を形成した。
【００３４】
次に、同スパッタリング装置から基体１を取り出し、スピンコート法により着色層６の表面にアクリレート系紫外線硬化性樹脂（日本化薬（株）製、ＭＤ３４１）を塗布した。次いで、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させ、これにより、厚さが約５μｍの保護層７を形成した。
【００３５】
実施例２、３
実施例１の第６プロセスチャンバーにおけるスパッタリング時のスパッタリング時間を変動させた以外は実施例１と同様にして２種類のＭＤを製造した。
【００３６】
実施例１〜３で得られたＭＤの着色層６に対し、以下の分析を行った。
（分析方法）
ＸＲＦ（理学電機工業（株）製  ＲＣＸ２０００）（蛍光Ｘ線）膜厚確認
・線源：Ｒｈ  ５０ｋＶ、５０ｍＡ、分析径：φ１０ｍｍ
・Ｃｕを全て金属としたときの付着量のオーダー分析
・Ｃｕ２７０４Ａ／ＰＣ、ＰＣ基板のみを標準試料としたＣｕ金属膜厚算出
＊基板のＰＣ中に酸素を含むため、膜中の酸素を評価できない。
【００３７】
ＡＥＳ（オージー  電子分光）デプスプロファイル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製  ＳＡＭ−６８０）
・５ｋＶ−１０ｎＡ、×２０００（約４７×６０μｍ），Ｔｉｌ  ３０ｄｅｇ
・スパッタエッチング：３ｋＶ（ＤＬＣ換算４３．４Ａ／ｍｉｎ）
・標準試料１：Ｃｕ箔（９９．９ａｔ％）（Ｃｕ：９００〜９５０ｅＶ（ＬＭＭ線））
・標準試料２：ＳｉＯ2膜（化学量論組成と仮定）／Ｓｉウエハー上（Ｏ：４８５〜５２５ｅＶ（ＫＬＬ線））
・照射電子量（電流）および測定条件を一定にしておき、スムージングして、微分ピーク対ピーク（Ｐ−Ｐ）強度デプスプロファイルのプラトーな部分の強度比よりＣｕ、Ｏの組成を出した。
（標準試料との強度比よりＣｕ、Ｏの濃度を求め、規格化して組成を出した。）
【００３８】
上記分析の結果、下記に示す結果が得られた。なお、金属Ｃｕ換算で厚いものでも４０ｎｍ程度しかなく、Ｏ−Ｋα線では基板の酸素の情報が出てしまうので、ＥＰＭＡではなくＡＥＳで組成分析を行った。
【００３９】
【表１】
2005085358.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上説明したように、本発明によれば、光ディスクにこれまでには想定し得なかった着色層をスパッタリングにより設けることができ、製品としての光ディスクに色彩の変化を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係るＭＤの層構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  基体
２  第１誘電体層
３  記録層
４  第２誘電体層
５  反射層
６  着色層
７  保護層
８  液体潤滑層
１０  光ディスク
【図１】
2005085358.tif 000004