(57)【要約】【課題】  半透明な情報層への高密度記録においても信号品質の良好な光学的情報記録媒体とその製造方法及び製造装置を提供すること。【解決手段】  円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録再生が可能な記録膜を備え、なおかつ前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、記録再生を行う全領域において±１０％以内であることを特徴とする光学的情報記録媒体。【選択図】  図１
2005071577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録及び再生が可能な記録膜を含み、かつ記録及び再生を行う全領域において、情報層の前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、±１０％以内であることを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項２】
前記情報層を第１の情報層とし、該第１の情報層と保護基板の間に１層または２層以上の追加の情報層を備え、前記第１の情報層と前記追加の第２の情報層の間、および前記追加の情報層間にそれぞれ少なくとも１つの分離層を有し、前記複数の情報層の内少なくとも第１の情報層は、記録及び再生を行う全領域において、情報層の前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、±１０％以内であることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録媒体。 
【請求項３】
前記情報層が、記録膜の透明基板側に第１の誘電体膜を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項４】
前記情報層が、記録膜の保護基板側の界面に接して第１の界面膜を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】
前記情報層が、記録膜の保護基板側に第２の誘電体膜を有する多層膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】
前記情報層が、記録膜の保護基板側に反射膜を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。 
【請求項７】
前記情報層が、反射膜の保護基板側に透過率調整膜を有することを特徴とする請求項６に記載の光学的情報記録媒体。 
【請求項８】
前記情報層が、記録膜の透明基板側の界面に接して第２の界面膜を有することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。 
【請求項９】
対向配置されたターゲットと基板ホルダーとを有する複数の成膜室内で、基板上に光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有する複数の情報層を順次形成する光学的情報記録媒体の製造方法であって、
前記複数の成膜室のいずれか一つの成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離を、残部の成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離と異なるようにして、前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差を±１０％以内とすることを特徴とする光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記光学的情報記録媒体が、前記情報層として第１の情報層と保護基板の間に１層または２層以上の追加の情報層を備え、かつ前記第１の情報層及び前記追加の情報層の間、および各情報層の間に分離層を設けたもので、
前記複数の成膜室のいずれか一つの成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離を、残部の成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離と異なるようにして第１の情報層を形成することを特徴とする請求項９に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
基板上に複数の情報層が形成された光学的情報記録媒体の製造装置であって、
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、１つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるＤＣスパッタリング成膜室が少なくとも２室以上設けられ、
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、１つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるＲＦスパッタリング成膜室が少なくとも２室以上設けられ、
各基板ホルダーを移動して、基板ホルダーに装着された上記基板を各成膜室に搬送し、順次成膜を行うための基板搬送部材が設けられ、
各ＤＣスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれＨｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍとして（ｍは、ＤＣスパッタリング成膜室の数）、
各ＲＦスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれＨｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎとして（ｎは、ＲＦスパッタリング成膜室の数）、
距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのいずれか１つが、他の距離と異なるように設定されていることを特徴とする光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１２】
基板上に複数の情報層が形成された光学的情報記録媒体の製造装置であって、
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、１つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるＤＣスパッタリング成膜室が少なくとも２室以上設けられ、
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、１つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるＲＦスパッタリング成膜室が少なくとも２室以上設けられ、
各基板ホルダーを移動して、基板ホルダーに装着された光ディスク基板を各成膜室に搬送し、順次成膜を行うための基板搬送部材が設けられ、
各ＤＣスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれＨｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍとして（ｍは、ＤＣスパッタリング成膜室の数）、
各ＲＦスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれＨｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎとして（ｎは、ＲＦスパッタリング成膜室の数）、
距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのいずれか１つが、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのいずれか１つと異なるように設定されていることを特徴とする光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１３】
ＲＦスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのうちいずれか１つが０．２０Ｌ以上０．２４Ｌ未満に設定され、別の１つが０．２６Ｌ以上０．３０Ｌ未満に設定されていることを特徴とする請求項１１または１２記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１４】
ＤＣスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのうちいずれか１つが０．１５Ｌ以上０．１９Ｌ未満に設定され、別の１つが０．２１Ｌ以上０．２５Ｌ未満に設定されていることを特徴とする請求項１１または１２記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１５】
ＲＦスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのうちいずれか１つが、他の距離と０．５Ｌ以上異なるように設定されていることを特徴とする請求項１１または１２記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１６】
ＤＣスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのうちいずれか１つが、他の距離と０．５Ｌ以上異なるように設定されていることを特徴とする請求項１１または１２記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１７】
基板ホルダーの直径が、０．４Ｌ以上０．８Ｌ以下に設定されていることを特徴とする請求項１３または１４記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１８】
光学的情報記録媒体は、基板上に少なくとも第１の誘電体層、反射層、第２の誘電体層、記録層、第３の誘電体層をこの順に有し、波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のレーザ光かつレンズ開口数０．７以上の光学系を備えた記録再生装置によって記録再生を行うものであることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項１９】
光学的情報記録媒体は、同心円上に凹凸溝が形成された基板上に、複数の情報層が形成されていることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体の製造装置。
【請求項２０】
円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録及び再生が可能な記録膜を備え、かつ記録及び再生を行う全領域において、前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、±１０％以内である光学的情報記録媒体に対して、波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下かつレンズ開口数０．６以上の光学系を用いて記録及び再生を行うことを特徴とする光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項２１】
光学的情報記録媒体が前記情報層を第１の情報層とし、その第１の情報層と保護基板の間に１層または２層以上の追加の情報層を備え、前記第１の情報層及び前記追加の第２の情報層の間、および追加の情報層の間に分離層を設けたもので、少なくとも透明基板側の第１の情報層が、記録及び再生を行う全領域において前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差を±１０％以内であることを特徴とする請求項２０に記載の光学的情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項２２】
円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録及び再生が可能な記録膜を備え、なおかつ前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、記録及び再生を行う全領域において±１０％以内であることを特徴とする光学的情報記録媒体に対して、記録及び再生を行うために用いる波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下かつレンズ開口数０．６以上の光学系を備えたことを特徴とする光学的情報記録媒体の記録再生装置。
【請求項２３】
光学的情報記録媒体が前記情報層を第１の情報層とし、その第１の情報層と保護基板の間に１層または２層以上の追加の情報層を備え、前記第１の情報層及び前記追加の第２の情報層の間、追加の情報層の間に分離層を設けたもので、少なくとも透明基板側の第１の情報層が、記録及び再生を行う全領域において前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が±１０％以内であることを特徴とする請求項２２に記載の光学的情報記録媒体の記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成された薄膜に、レーザ等の高エネルギー光ビームを照射することにより、情報信号を記録および再生（以下、記録再生という）することのできる光学的情報記録媒体とその製造方法、製造装置、記録再生方法及び記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板のレーザ光案内用の溝をあらかじめ設けた面上に薄膜を積層した媒体に対し、レーザ光等を照射して局所的な加熱を行い、照射条件の違いにより光学的に検出可能な２つ以上の状態間で変化させ、これを情報信号に対応させて情報を記録する光学的情報記録媒体の研究開発・実用化が盛んに行われている。こういった光学的情報記録媒体の１枚あたりに蓄積できる情報量を増やすための基本的な手段として、レーザ光の波長を短くする、またはこれを集光する対物レンズの開口数を大きくすることによりレーザ光のスポット径を小さくし、記録面密度を向上させるという方法がある。
【０００３】
近年の主流は、記録型ＤＶＤに代表されるように、波長６６０ｎｍ・開口数０．６程度の光学系を用いるものである。さらには、実用化の段階にある波長４００ｎｍ近傍の青色レーザダイオードを適用し、さらに開口数を０．８５程度まで高めることも検討されている。このように開口数を高くすると、光ディスクのチルトに対する許容幅が小さくなるため、レーザ光入射側の透明基板の厚さを記録型ＤＶＤの０．６ｍｍから０．１ｍｍ程度に薄くすることも併せて提案されている。
【０００４】
さらに媒体１枚あたりの扱える情報量を増やすために情報を記録再生する層を複数積層した多層構造媒体も提案されている（例えば、特許文献１参照）。多層記録媒体は、レーザ光源に近い側の情報層が光を吸収するため、レーザ光源から遠い側の情報層は減衰したレーザ光で記録再生を行う。そのため、多層記録媒体においては、レーザ光源から近い側の情報層は透過率を高く、レーザ光源から遠い側の情報層は反射率、反射率差及び感度を高くして、限られたレーザパワーで十分な記録再生特性が得られるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３６１３０号公報（第７−８頁、図１）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の多層記録媒体では、レーザ光源から近い側の情報層において、ディスクの特に外周部で記録後のノイズレベルが内〜中周に比べて悪化することが本発明者らの実験によって明らかになった。このディスクの断面を透過電子顕微鏡により観察したところ、溝形状自体は、ディスクの内周から外周の全域にわたって、溝中心に対してほぼ対称で特に問題なかったが、ディスクの外周部においては、溝の内周側斜面と外周側斜面とで情報層の膜厚が顕著に、例えば２割程度異なっていることが確認された。
【０００６】
この膜厚差とノイズレベルが高いこととの因果関係は、以下のように熱的な側面と光学的な側面が考えられる。まず、溝の内周側斜面と外周側斜面とで膜厚に差があると、それぞれの熱容量の差により熱の拡散速度に差が生じ、トラック中心に対して非対称な歪んだマーク形状となり、ノイズレベルが上昇する。また、溝の内周側斜面と外周側斜面とでレーザ光に対する反射率等の光学的特性に差が生じ、レーザ光のスポット中心がトラック中心からずれてしまって正常なトラッキング動作に変調をきたし、このような状態で記録動作を行った結果ノイズレベルが上昇する。
【０００７】
また、これまで実用化された記録媒体は、多層記録媒体ではなく単一の情報層のみを有する記録媒体であったため、情報層はレーザ光を透過させる必要がなく、例えば反射膜等を透過率がほとんどゼロになる膜厚まで十分厚くしており、溝の内周側の斜面と外周側の斜面とで膜厚に差があってもその部分の熱的あるいは光学的な特性差が無視できるレベルであったと考えられる。
【０００８】
これに対し、多層記録媒体のレーザ光源から近い側の情報層は一定の、例えば３０％以上の透過率が必要であり、単一の情報層のみを有する記録媒体やレーザ光源から遠い側の情報層とは違って、その熱的あるいは光学的特性が膜厚の差に非常に敏感であると考えられる。
【０００９】
情報層を構成する薄膜は、ほぼ全ての当業者が、基板とターゲットを対向させてスパッタリング法により形成しており、発明者らの実験もこの方法で成膜を行っている。成膜装置の簡便性・実用性や成膜速度の観点から他の方法は採用が困難である。通常、レーザ光による記録は、溝及び／または溝間の平坦な部分にマークを形成して行われるため、ディスク内周部から外周部まで平坦な部分の膜厚を均一に保つように成膜装置は設計される。しかしながら、溝の斜面部分については、膜の原材料であるターゲットからスパッタリングによりその粒子が飛んでくる角度及び速度が、ディスクの内周から外周まで均等にはできておらず、遮影効果によって内周側の斜面と外周側の斜面とで膜厚に差のある部分ができてしまう。これまで、溝の斜面部分はマークを形成しないため記録再生特性には直接影響しないと考えられ、内周側の斜面と外周側の斜面とで膜厚をディスク内周から外周まで高い精度で均一にすることは、成膜装置の設計上、考慮されていなかったと考えられる。
【００１０】
本発明者らは、成膜室内に設置されたターゲットと基板との距離を調整することで、ディスク内周部の斜面と外周部の斜面との膜厚差を小さくできる条件が存在することを見いだし、概してターゲットと基板との距離を短くするほど、膜厚差を小さくするできることを見いだした。しかしながら、スパッタリング時間の長い情報層を形成する成膜室においてターゲットと基板との距離を短くすると、ディスク基板の温度が高くなり、基板上に形成された溝が変形しやすくなる課題があった。また、ターゲット材料によっては、ターゲットと基板との距離を短くすると、ターゲットを使用していくと共に、比較的早い時期で膜厚分布が悪くなることがわかり、ターゲット寿命を短くしてしまう課題があった。
【００１１】
本発明は、前記課題を解決し、半透明な情報層への高密度記録においても信号品質の良好な光学的情報記録媒体とその製造方法及び製造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明の光学的情報記録媒体は円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録再生が可能な記録膜を備え、かつ記録再生を行う全領域において前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、±１０％以内であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層と保護基板の間に１層または２層以上の追加の情報層を備え、前記情報層と前記追加の情報層の間、および追加の各情報層の間に分離層を設けたことが好ましい。前記複数の情報層の内少なくとも透明基板側の第１の情報層は記録再生を行う全領域において前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、±１０％以内であるのが好ましい。ここで、分離層とは各情報層を光学的に聞知するために設けられる層をいう。
【００１４】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層が、記録膜の透明基板側に第１の誘電体膜を有することが好ましい。ここで、誘電体膜とは、繰り返し記録する際の記録膜の蒸発や基板の熱変形を防止し、さらには光学的干渉効果により記録膜の光吸収率や光学的変化をエンハンスする等の目的で設けられ、耐熱性に優れた誘電体材料等で形成される。
【００１５】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層が、記録膜の保護基板側の界面に接して第１の界面膜を有することが好ましい。ここで、界面膜とは記録膜の結晶化を促進し、消去特性を向上させる、あるいは記録膜と誘電体膜との間の原子・分子の相互拡散を防止し、繰り返し記録における耐久性を向上させる等の目的で記録膜に接して設けられるものをいう。
【００１６】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層が、記録膜の保護基板側に第２の誘電体膜を有する多層膜であることが好ましい。
【００１７】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層が、記録膜の保護基板側に反射膜を有することが好ましい。ここで、反射膜とは入射光を効率良く使い,記録膜の冷却速度を向上させて非晶質化しやすくするなどの目的で設けられるものをいい、金属およびその合金で形成される。
【００１８】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層が、反射膜の保護基板側に透過率調整膜を有することが好ましい。ここで、透過率調整膜とは多層記録媒体において第１情報層の反射率変化を高く保った上で透過率を高める目的で設けられるものをいい、一般に屈折率が高く、ほぼ透明な材料で形成される。
【００１９】
また、前記光学的情報記録媒体においては、情報層が、記録膜の透明基板側の界面に接して第２の界面膜を有することが好ましい。
【００２０】
また、本発明の光学的情報記録媒体の製造方法は、対向配置されたターゲットと基板ホルダーとを有する複数の成膜室内で、基板上に光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有する複数の情報層を順次形成する光学的情報記録媒体の製造方法であって、前記複数の成膜室のいずれか一つの成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離を、残部の成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離と異なるようにして、前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差を±１０％以内とすることを特徴とする。また、光学的情報記録媒体が、前記情報層として第１の情報層と保護基板の間に１層または２層以上の追加の情報層を備え、かつ第１の情報層及び前記追加の情報層の間、および各情報層の間に分離層を設けたものであり、前記複数の成膜室のいずれか一つの成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離を、残部の成膜室内における基板と膜材料ターゲット間の距離と異なるようにして第１の情報層を形成することもできる。
【００２１】
また、本発明の光学的情報記録媒体の製造装置は、基板上に複数の情報層が形成された光学的情報記録媒体の製造装置であって、
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、１つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるＤＣスパッタリング成膜室が少なくとも２室以上設けられ、
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、１つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるＲＦスパッタリング成膜室が少なくとも２室以上設けられ、
各基板ホルダーを移動して、基板ホルダーに装着された光ディスク基板を各成膜室に搬送し、順次成膜を行うための基板搬送部材が設けられ、
各ＤＣスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれＨｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍとして（ｍは、ＤＣスパッタリング成膜室の数）、
各ＲＦスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれＨｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎとして（ｎは、ＲＦスパッタリング成膜室の数）、
距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのいずれか１つが、他の距離と異なるように設定されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の別の製造装置は、上記製造装置において、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのいずれか１つが、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのいずれか１つと異なるように設定されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の製造装置は、複数の真空成膜室において、個々に基板ホルダーと電極との距離を異なる設計にすることで課題解決を図ったものである。詳細には、ターゲットからの輻射熱が基板に損傷を与えやすい材料を形成する成膜室では、基板ホルダーと電極との距離を予め離しておくことが好ましく、さらに電極とターゲットとの距離を短くすることで膜厚分布の均一性が損なわれやすいターゲット材料をスパッタリングする成膜室においても、基板ホルダーと電極との距離を予め離しておくことが好ましい。一方、これら以外の成膜室においては、基板ホルダーと電極との距離を予め短くしておくことで、光ディスク媒体の量産性と特性の両立を図ることができる。
【００２４】
従来にも、ターゲットに印加する電力種（例えばＲＦ電力とＤＣ電力）が異なる成膜室においては、電極とカソードとの距離が異なる設計とすることはよく用いられるが、この理由としては、ＤＣスパッタリングを行う電極では、相対的に電気伝導度が高い材料、すなわち熱伝導度が高い材料をスパッタリングするので輻射熱を低くできるため、電極と基板との距離を短くしやすいが、一方で、ＲＦスパッタリングを行う電極では相対的に電気伝導度の低い材料をスパッタリングするため、輻射熱が高くなり、ＤＣ電極のときと比べて電極と基板との距離を短くしにくい問題があったからである。
【００２５】
本発明のように、基板内周部と外周部との溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚との差に着目し、同じ電源種を用いる成膜室間において、電極と基板ホルダーとの距離を異なる設計とする光ディスク媒体の製造装置については、従来では全く知られていない。また、従来の製造装置で、同じ電源種を用いる複数の成膜室において、電極と基板ホルダーとの距離を異なるように改造することは容易ではない。
【００２６】
なお、ターゲットの板厚を変えることによりターゲットと基板との距離を変えて、基板内周部と外周部との溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚との差を小さくすることはある程度は可能であるが、本発明に示すような大きな効果を得ることは困難である。ターゲット板厚を厚いと、ターゲット使用初期から末期にかけてディスクの膜厚分布を均一に保つことが困難となり、ターゲット板厚が薄いと使用期間が短くなり量産性に乏しくなる。
【００２７】
また、ターゲットに溶接された導電性の板（バッキングプレート）の厚みを調整することによっても、基板の内周部と外周部との溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚との差を小さくすることはある程度は可能であるが、本発明に示すような大きな効果を得ることは困難である。バッキングプレートが厚いと、バッキンプレートの重量が増すため、ターゲットの交換が困難となり、バッキングプレートの薄いと、スパッタ放電時の熱応力におりターゲットが割れやすくなるといった問題が生じる。
【００２８】
また、本発明の光学的情報記録媒体の記録再生方法は、円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録再生が可能な記録膜を備え、かつ記録再生を行う全領域において、前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、±１０％以内であることを特徴とする光学的情報記録媒体に対して、波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下かつレンズ開口数０．６以上の光学系を用いて記録再生を行うことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明の光学的情報記録媒体の記録再生装置は、円盤状の透明基板及び保護基板の間に、少なくとも半透明な情報層を備え、前記情報層が、光ビーム案内用のスパイラル状の溝を有し、前記透明基板側からの光ビームの照射により光学的に検出可能な少なくとも２つの状態間で変化を呈することにより情報の記録再生が可能な記録膜を備え、かつ前記溝の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差が、記録再生を行う全領域において±１０％以内であることを特徴とする光学的情報記録媒体に対して、記録再生を行うために用いる波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下かつレンズ開口数０．６以上の光学系を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したとおり、本発明によれば、半透明な情報層への高密度記録においてもノイズレベルの高くない、信号品質の良好な光学的情報記録媒体とその製造方法、製造装置、記録再生方法及び記録再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
（光学的情報記録媒体）
図１は本発明の光学的情報記録媒体の最小限の構成例の部分断面図である。図１において、本発明の光学的情報記録媒体は、円盤状の透明基板１と保護基板３の間に半透明な第１情報層２を備えている。ここで、半透明とは記録再生を行うレーザ光の波長において少なくとも３０％以上の透過率を有することを示す。第１情報層２はレーザ光案内用のスパイラル状の溝４を有し、レーザ光の照射により情報の記録再生が可能である。溝４の内周側及び外周側の斜面部分の第１情報層の膜厚をそれぞれｄ１及びｄ２とすると、その差は±１０％以内、すなわち０．９≦（ｄ２／ｄ１）≦１．１である。この光学的情報記録媒体に対し、透明基板１の側からレーザ光５を対物レンズ６で集光し、照射して記録再生を行う。
【００３２】
また、図２及び／または図３に示すように、情報層は第１情報層２のみならず、追加の情報層として第２情報層８、さらには第ｎ情報層９（但し、ｎは３以上の整数）までを、各々分離層７を介して第１情報層２と保護基板３の間に設けることができる。図４は、第１情報層２の多層膜構成の一例の断面図を示す。第１情報層２は、透明基板１に近い側から順に、下側誘電体膜１０、下側界面膜１１、記録膜１２、上側界面膜１３、上側誘電体膜１４、反射膜１５、透過率調整膜１６を順次積層してなる。この内、第１情報層２として必須の構成要素は記録膜１２であり、その他は必要に応じて用いられる。
【００３３】
透明基板１の材料としては、レーザ光５の波長において略透明であることが好ましく、ポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせたもの等を用いることができる。また、透明基板１の厚さは特に限定されないが、０．０１〜１．５ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００３４】
下側誘電体膜１０及び上側誘電体膜１４は、繰り返し記録する際の記録膜の蒸発や基板の熱変形を防止し、さらには光学的干渉効果により記録膜の光吸収率や光学的変化をエンハンスする等の目的で設けられ、耐熱性に優れた誘電体材料等を用いる。例えば、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ等の酸化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ等の窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ等の炭化物、Ｚｎ、Ｃｄ等の硫化物、セレン化物またはテルル化物、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌａ等の希土類等のフッ化物、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ等の単体、あるいはこれらの混合物を用いることができる。中でも特に略透明で熱伝導率の低い材料、例えばＺｎＳとＳｉＯ２の混合物等が好ましい。下側誘電体膜１０及び上側誘電体膜１４は、必要に応じて異なる材料・組成のものを用いてもよいし、同一の材料・組成のものを用いることもできる。
【００３５】
下側界面膜１１及び上側界面膜１３は、記録膜１２の結晶化を促進し、消去特性を向上させる、あるいは記録膜１２と下側誘電体膜１０及び／または上側誘電体膜１４との間の原子・分子の相互拡散を防止し、繰り返し記録における耐久性を向上させる等の目的で記録膜１２に接して設けられる。さらには、記録膜１２との間に剥離や腐食を生じない等の環境信頼性も兼ね備えている必要がある。下側界面膜１１及び上側界面膜１３の材料としては、前記の下側誘電体膜１０及び上側誘電体膜１４の材料として挙げたものの中に、その役割を果たすものが幾つか存在する。例えばＧｅ、Ｓｉ等をベースにした窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＳｉ等の酸化物またはこれらの複合酸化物を用いることができ、中でも特にＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ及びＴａ等の酸化物をベースとして、Ｃｒ、Ｍｏ及びＷ等の酸化物を添加したものは耐湿性の面で優れており、さらにＳｉ等の酸化物を添加したものは消去率をより高くすることができる。下側界面膜１１及び上側界面膜１３の膜厚は特に限定されないが、薄すぎると界面膜としての効果が発揮できなくなり、厚すぎると記録感度低下等につながるため、例えば０．２ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることが好ましい。下側界面膜１１と上側界面膜１３は、いずれか片方設けるだけでも前記効果を発揮するが、両方設けることがより好ましく、両方設ける場合は必要に応じて異なる材料・組成のものを用いてもよいし、同一の材料・組成のものを用いることもできる。また、上側界面膜１３を用いる場合は上側誘電体膜１４を省略することも可能であり、その場合の上側界面膜１３の膜厚は２ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。
【００３６】
記録膜３としては、大別して書換型と追記型の２種類がある。書換型の記録膜３としては相変化記録材料、すなわち、Ｔｅ及び／またはＳｂ等のカルコゲン材料を主成分としたものが適している。中でも特に、ＧｅＴｅ及びＳｂ２Ｔｅ３の両化合物組成を適当な割合で混合した材料系が、結晶化速度が速く、透過率を高めるために膜厚を薄くしても記録再生特性を保持しやすいため好ましい。この材料系は、より結晶化速度を高めるために、Ｇｅの一部をＳｎで、あるいはＳｂの一部をＢｉで置き換えることができ、一般式（ＧｅｘＳｎ１−ｘ）ｚ（ＳｂｙＢｉ１−ｙ）２Ｔｅz+3（但し、０．５＜ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｚ≧１）で表される組成を用いるのがさらに好ましい。ｚ≧１とすることで反射率及び反射率変化を大きくすることができる。このような材料組成には、結晶化速度、熱伝導率または光学定数等の調整、あるいは繰り返し耐久性、耐熱性または環境信頼性の向上等の目的で、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒあるいは追加のＧｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ等の金属、半金属または半導体元素、またはＯ、Ｎ、Ｆ、Ｃ、Ｓ、Ｂ等の非金属元素から選ばれる１つまたは複数の元素を必要に応じて記録膜１２全体の１０原子％以内、より好ましくは５原子％以内の組成割合の範囲で適宜添加してもよい。
【００３７】
書換型の記録膜１２の膜厚は２ｎｍ以上２０ｎｍ以下、より好ましくは４ｎｍ以上１４ｎｍ以下とすれば、十分なＣ／Ｎ比を得ることができる。記録膜１２の膜厚が薄すぎると十分な反射率及び反射率変化が得られないためＣ／Ｎ比が低く、また、厚すぎると記録膜１２の薄膜面内の熱拡散が大きいため高密度記録においてＣ／Ｎ比が低くなってしまう。
前記のような書換型の相変化記録材料は、成膜された状態では非晶質であり、情報信号の記録を行うには、レーザ光等によりアニールすることで結晶化させる初期化処理を施し、これを初期状態として非晶質マークを形成するのが一般的である。
【００３８】
また、追記型の記録膜３としては、例えばＴｅやＳｂ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｇａ等の比較的低融点の金属または金属酸化物等をベースとする相変化記録材料等の無機材料、あるいは色素等の有機材料がある。中でも、Ｔｅの酸化物をベースとする材料は非可逆な結晶化記録が可能なため追記型の記録膜として適しており、また、高い透過率を実現しやすいため半透明な情報層に用いる記録膜として適している。例えば、Ｔｅ、Ｏ及びＭ（但し、ＭはＡｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉから選ばれる１つまたは複数の元素）を主成分とする材料が好ましい。元素Ｍとして最も好ましいのはＰｄ及びＡｕであり、これらの添加により結晶化速度が向上し、高い環境信頼性が確保できる。
【００３９】
この材料は、Ｏ原子を２５原子％以上６０原子％以下、Ｍ原子を１原子％以上３５原子％以下含有する組成を有することが好ましい。Ｏ原子が２５原子％未満では、記録層の熱伝導率が高くなりすぎて、記録マークが過大となることがある。このため、記録パワーを上げてもＣ／Ｎ比が上がりにくい。これに対し、Ｏ原子が６０原子％を超えると、記録層の熱伝導率が低くなりすぎて、記録パワーを上げても記録マークが十分大きくならないことがある。このため、高いＣ／Ｎ比と高い記録感度が実現しにくくなる。Ｍ原子が１原子％未満では、レーザ光照射時にＴｅの結晶成長を促進する働きが相対的に小さくなって記録膜１２の結晶化速度が不足することがある。このため、高速でマークを形成できなくなる。これに対し、Ｍ原子が３５原子％を超えると、非晶質−結晶間の反射率変化が小さくなって、Ｃ／Ｎ比が低くなることがある。また、このような材料組成には、熱伝導率や光学定数の調整、又は耐熱性・環境信頼性の向上等を目的でＮ、Ｆ、Ｃ、Ｓ、Ｂ等の非金属元素から選ばれる１つまたは複数の元素を必要に応じて記録膜１２全体の１０原子％以内、より好ましくは５原子％以内の組成割合の範囲で適宜添加してもよい。
【００４０】
前記のような追記型の相変化記録材料は、成膜された状態である非晶質を初期状態として結晶化記録を行うのが一般的で、初期化処理は必要ないが、６０℃〜１００℃程度の高温で一定時間アニールすることで初期状態を安定にすることが好ましい。
【００４１】
前記追記型の記録膜１２の膜厚は２ｎｍ以上７０ｎｍ以下、より好ましくは４ｎｍ以上３０ｎｍ以下とすれば、十分なＣ／Ｎ比を得ることができる。記録膜１２の膜厚が薄すぎると十分な反射率及び反射率変化が得られないためＣ／Ｎ比が低く、また、厚すぎると記録膜１２の薄膜面内の熱拡散が大きいため高密度記録においてＣ／Ｎ比が低くなってしまう。
【００４２】
反射膜１５は、入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非晶質化しやすくする等の目的で設けられる。反射膜１５の材料としては、金属・合金等、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｒあるいはこれらをベースにした合金材料を用いることができる。中でも特にＡｇ合金は熱伝導率及び反射率が高く、またＡｌ合金もコストの面から好ましい。また、反射膜１５は複数の層を組み合わせて用いても良い。
【００４３】
透過率調整膜１６は、第１情報層の反射率変化を高く保った上で透過率を高める目的で設けられる。透過率調整膜１６の材料としては、屈折率が高く、略透明な材料、例えばＴｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５、あるいはこれらの混合物を主成分としたものを用いることができる。中でも特にＴｉＯ２を主成分としたものは屈折率が２．７程度と高く最も好ましい。
【００４４】
前記の多層薄膜は、オージェ電子分光法、Ｘ線光電子分光法または２次イオン質量分析法等の方法（例えば応用物理学会／薄膜・表面物理分科学会編「薄膜作製ハンドブック」共立出版株式会社、１９９１年等）により各層の材料及び組成を調べることが可能である。本願の実施例においては各層のターゲット材料組成と実際に形成された薄膜の組成が略同等であることを確認した。ただし、成膜装置、成膜条件またはターゲットの製造方法等によっては、ターゲット材料組成と実際に形成された薄膜の組成が異なる場合もある。そのような場合には、あらかじめ組成のずれを補正する補正係数を経験則から求め、所望の組成の薄膜が得られるようにターゲット材料組成を決めることが好ましい。
【００４５】
保護基板３の材料としては、透明基板１の材料として挙げたのと同じものを用いることができるが、透明基板１とは異なる材料としてもよく、レーザ光５の波長において必ずしも透明でなくてもよい。また、保護基板３の厚さは特に限定されないが、０．０１〜３．０ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００４６】
分離層７としては、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。分離層１２の厚さは、隣接する情報層のいずれか一方を再生する際に他方からのクロストークが小さくなるように、少なくとも対物レンズ６の開口数ＮＡとレーザ光５の波長λにより決定される焦点深度以上の厚さであることが必要であり、また、全ての情報層が集光可能な範囲に収まる厚さであることも必要である。例えば、分離層７の厚さは、λ＝６６０ｎｍ、ＮＡ＝０．６の場合は１０μｍ以上１００μｍ以下、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の場合は５μｍ以上５０μｍ以下であることが必要である。但し、層間のクロストークを低減できる光学系が開発されれば分離層７の厚さは前記より薄くできる可能性もある。
【００４７】
第２情報層８及び第ｎ情報層９としては、書換型のみならず、追記型または再生専用型のいずれの情報層とすることも可能である。また、前記光学的情報記録媒体２枚を、それぞれの保護基板３の側を対向させて貼り合わせ、両面構造とすることにより、媒体１枚あたりに蓄積できる情報量をさらに２倍にすることもできる。
【００４８】
前記の各薄膜は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＭＢＥ（Molecular Beam Epitaxy）法等の気相薄膜堆積法によって形成することができる。中でも特にスパッタリング法が成膜速度と装置コストの面から実用的であり好ましい。スパッタリング法においては上述のように基板と膜材料からなるターゲットを対向させて成膜を行うが、例えば、その際に基板とターゲットの距離を調整することで、溝４の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差をディスクの全領域にわたって小さくできる成膜条件が存在することが、発明者等の実験により明らかになった。また、スパッタリング時にターゲット表面に発生する同心円状のエロージョンの半径位置を、ターゲット下部に配置された磁石から発生する磁界の位置を調整することで変更することが可能であるが、これにより斜面部分の膜厚を制御することも可能である。これらの方法によっても、上記の基板とターゲットの距離を調整する方法と同様に、溝４の内周側及び外周側の斜面部分の膜厚の差をディスクの全領域にわたって小さくできる成膜条件が存在することが、発明者等の実験により明らかになった。さらには、成膜を、複数の半径位置間でエロージョン位置を任意の時間割合で切り替えて行うことも可能であり、より精密かつ自由度の高い、斜面部分の膜厚制御が可能となる。
【００４９】
前記の各情報層や分離層７は、透明基板１上に順次形成した後に保護基板３を形成または貼り合せしてもよいし、逆に保護基板３上に順次形成した後に透明基板１を形成または貼り合せしてもよい。中でも特に後者は透明基板１が０．３ｍｍ以下のように薄いシート状のものである場合に適している。その場合、レーザ光案内用の溝であるグルーブやアドレス信号等の凹凸パターンは、保護基板３及び分離層７の表面上に形成、すなわちスタンパ等のあらかじめ所望の凹凸パターンが形成されたものから転写される必要がある。その際、特に分離層７のようにその層厚が薄く、通常用いられているインジェクション法が困難な場合は、２P法（photo-polymerization法）を用いることができる。
【００５０】
（製造装置）
特に内周側と外周側の斜面部分の膜厚差をなくする方法および装置については次の方法および装置が利用できる。図９は、本発明に係る光学的情報記録媒体の製造装置の一例を示す構成図である。この製造装置は、ロードロック室３６と、複数の独立した成膜室３１〜３５と、基板を搬送するための回転体３７などで構成される。なお、ここでは成膜室の数が５室の場合について説明するが、成膜室の数は特に限定されるものではなく、４室または６室以上の場合についても本発明は同様に適用できる。
【００５１】
成膜室３１は、ＲＦ電極４４と、ＲＦ電極４４の内部に設けられた永久磁石（不図示）と、ＲＦ電極４４上に設けられたターゲットＡ３９と、ターゲットＡ３９から隔てて対向配置される基板ホルダー３８などで構成される。
【００５２】
成膜室３２は、ＤＣ電極４５と、ＤＣ電極４５の内部に設けられた永久磁石（不図示）と、ＤＣ電極４５上に設けられたターゲットＢ４０と、ターゲットＢ４０から隔てて対向配置される基板ホルダー３８などで構成される。
【００５３】
成膜室３３は、ＲＦ電極４６と、ＲＦ電極４６の内部に設けられた永久磁石（不図示）と、ＲＦ電極４６上に設けられたターゲットＣ４１と、ターゲットＣ４１から隔てて対向配置される基板ホルダー３８などで構成される。
【００５４】
成膜室３４は、ＤＣ電極４７と、ＤＣ電極４７の内部に設けられた永久磁石（不図示）と、ＤＣ電極４７上に設けられたターゲットＤ４２と、ターゲットＤ４２から隔てて対向配置される基板ホルダー３８などで構成される。
【００５５】
成膜室３５は、ＲＦ電極４８と、ＲＦ電極４８の内部に設けられた永久磁石（不図示）と、ＲＦ電極４８上に設けられたターゲットＥ４３と、ターゲットＥ４３から隔てて対向配置される基板ホルダー３８などで構成される。
【００５６】
成膜室３１〜３５は、真空ポンプを用いて常時真空状態に保たれており、任意のスパッタリングガスを導入しながら、各電極４４〜４８にＲＦ電力またはＤＣ電力を印加することによって、ＲＦスパッタリングまたはＤＣスパッタリングが行われる。各電極４４〜４８には、光学的情報記録媒体の情報層構成に対応した材料からなるターゲット３９〜４３がそれぞれ設置される。
【００５７】
ロードロック室３６には、真空ポンプおよびリーク弁が備わっており、外部から適宜投入された基板を大気から真空状態に移したり、真空状態にある基板を大気に戻したりして、基板の投入または排出を行う。
【００５８】
複数の基板ホルダー３８は、均等な間隔で回転体３７に取り付けられ、回転体３７および全ての基板ホルダー３８は常時真空状態に保たれている。
【００５９】
ロードロック室３６に投入された基板は、基板ホルダー３８のいずれかに固定されて真空状態へと移された後、回転体３７が一定の角度（ここでは、６０°）だけ回転して、隣の成膜室３１に搬入され、ターゲットＡ３９の材料を用いて成膜が行われる。続いて、次の成膜室３２に搬入されてターゲットＢ４０の材料を用いて成膜が行われ、次の成膜室３３に搬入されてターゲットＣ４１の材料を用いて成膜が行われ、次の成膜室３４に搬入されてターゲットＤ４２の材料を用いて成膜が行われ、次の成膜室３５に搬入されてターゲットＥ４３の材料を用いて成膜が行われ、最後に、ロードロック室３６において基板が排出される。こうして各成膜室３１〜３５での成膜プロセスとロードロック室３６での基板の投入・排出プロセスが同時進行して、光学的情報記録媒体を連続的に製造することができる。
【００６０】
ターゲット直下の電極内部には、マグネトロンスパッタリングを行うための永久磁石が設置され、ターゲット表面に発生させた磁界により、スパッタリング時において生成される電子をトラップすることで、スパッタリング効率を高めている。また、ターゲット表面の磁界分布を予め適宜調整し、すなわち永久磁石の配置を予め調整しておくことによって、ディスク内周部から外周部まで平坦な部分の膜厚、すなわち膜厚分布の均一化を図ることができる。
【００６１】
各成膜室３１〜３５に設けられた電極４４〜４８は、種々の厚さを有する別の電極に交換可能であり、電極４４〜４８と各電極４４〜４８に対向配置される基板ホルダー３８との距離を適宜変更することによって、各層を成膜する上で溝の両側の斜面部分の膜厚を制御することができる。
【００６２】
本実施形態では、成膜室３１，３３，３５においてＲＦ電極４４，４６，４８にＲＦ電力を印加することによって、ＲＦスパッタリングを行っている。また、成膜室３２，３４においてＤＣ電極４５，４７にＤＣ電力を印加することによって、ＤＣスパッタリングを行っている。
【００６３】
また、各ＤＣスパッタリング成膜室３２，３４におけるＤＣ電極４５，４７と基板ホルダー３８との距離をそれぞれＨｄ１，Ｈｄ２とし、また、各ＲＦスパッタリング成膜室３１，３３，３５におけるＲＦ電極４４，４６，４８と基板ホルダー３８との距離をそれぞれＨｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３とした場合、ＤＣスパッタリング成膜室での距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のいずれか１つが他の距離と異なるように、すなわちＨｄ１≠Ｈｄ２に設定している。
【００６４】
こうした配置により、ＤＣスパッタリングにおいてターゲット材料の成膜特性に応じて、基板損傷対策および膜厚分布均一化を両立させることができ、その結果、光学的情報記録媒体の歩留まりおよび製造効率を向上させることができる。
【００６５】
さらに、ＲＦスパッタリング成膜室での距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３のいずれか１つが、ＤＣスパッタリング成膜室での距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のいずれか１つと異なるように設定している。
【００６６】
こうした配置により、ＲＦスパッタリングにおいてターゲット材料の成膜特性に応じて、基板損傷対策および膜厚分布均一化を両立させることができ、その結果、光学的情報記録媒体の歩留まりおよび製造効率を向上させることができる。
【００６７】
本発明の製造装置において、ＲＦスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのうちいずれか１つが０．２０Ｌ以上０．２４Ｌ未満に設定され、別の１つが０．２６Ｌ以上０．３０Ｌ未満に設定されていることが好ましい。
【００６８】
詳細には、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を少なくするためには、ターゲットと基板との距離を近くすることが好ましいが、距離を近くしすぎるとターゲット材料およびスパッタ時間にもよるが、ターゲット寿命が短くなりすぎたり、基板への輻射熱が高くなりすぎてしまい、基板ダメージが大きくなる。ターゲット寿命を長くし、基板ダメージを抑えるためには、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのうちいずれか１つの距離を０．２６Ｌ以上０．３０Ｌ未満とすることが好ましい。この距離が０．３０Ｌ以上であると、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差が大きくなりすぎてしまい、また、０．２６Ｌ以下であると、スパッタ条件にもよるが、ターゲット寿命が短くなったり、基板ダメージが大きくなってしまう。
【００６９】
また、上記距離が０．２６Ｌ以下であっても、ターゲット寿命や基板ダメージが問題にならないスパッタ条件においては、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を少なくするために、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのうちいずれか１つの距離を０．２０Ｌ以上０．２４Ｌ未満に設定することが好ましい。この距離が０．２４Ｌ以上であると、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を抑制することが困難となり、また、０．２０Ｌ以下であると、ターゲット寿命や基板ダメージが問題になってきやすい。
【００７０】
また本発明の製造装置において、ＤＣスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのうちいずれか１つが０．１５Ｌ以上０．１９Ｌ未満に設定され、別の１つが０．２１Ｌ以上０．２５Ｌ未満に設定されていることが好ましい。
【００７１】
詳細には、ＤＣスパッタリングで用いるターゲットは一般に金属材料であるので、電極と基板ホルダーとの距離をＲＦスパッタリングよりも短くしやすい。また、ＲＦスパッタリングと同様に、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を少なくするためには、ターゲットと基板との距離を近くすることが好ましいが、距離を近くしすぎるとターゲット材料およびスパッタ時間にもよるが、ターゲット寿命が短くなりすぎたり、基板への輻射熱が高くなりすぎてしまい、基板ダメージが大きくなる。ターゲット寿命を長くし、基板ダメージを抑えるためには、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのうちいずれか１つの距離を０．２１Ｌ以上０．２５Ｌ未満とすることが好ましい。この距離が０．２５Ｌ以上であると、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差が大きくなりすぎてしまい、また、０．２１Ｌ以下であると、スパッタ条件にもよるが、ターゲット寿命が短くなったり、基板ダメージが大きくなってしまう。
【００７２】
また、上記距離が０．２１Ｌ以下であっても、ターゲット寿命や基板ダメージが問題にならないスパッタ条件においては、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を少なくするために、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのうちいずれか１つの距離を０．１５Ｌ以上０．１９Ｌ未満に設定することが好ましい。この距離が０．１９Ｌ以上であると、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を抑制することが困難となり、また、０．１５Ｌ以下であると、ターゲット寿命や基板ダメージが問題になってきやすい。
【００７３】
また、本発明の製造装置において、ＲＦスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，…，Ｈｒｎのうちいずれか１つが、他の距離と０．５Ｌ以上異なるように設定されていることが好ましい。０．５Ｌ以下であると、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を抑制することと、ターゲットの長寿命化や基板ダメージの抑制とを両立させることが困難となる。
【００７４】
また、本発明の製造装置において、ＤＣスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をＬとして、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２，…，Ｈｄｍのうちいずれか１つが、他の距離と０．５Ｌ以上異なるように設定されていることが好ましい。０．５Ｌ以下であると、溝斜面に形成される内周側の膜厚と外周側の膜厚の差を抑制することと、ターゲットの長寿命化や基板ダメージの抑制とを両立させることが困難となる。
【００７５】
また、本発明の製造装置において、基板ホルダーの直径が、０．４Ｌ以上０．８Ｌ以下に設定されていることが好ましい。０．４Ｌ未満であると、スパッタ効率（基板に堆積される原子／スパッタ原子の比）が悪くなり、また、０．８Ｌより大きいと、基板全周にわたりスパッタ膜厚を均一とすることが困難となる。
【００７６】
また、本発明の製造装置において、光学的情報記録媒体は、基板上に少なくとも第１の誘電体層、反射層、第２の誘電体層、記録層、第３の誘電体層をこの順に有し、波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のレーザ光かつレンズ開口数０．７以上の光学系を備えた記録再生装置によって記録再生を行うものであることが好ましい。
【００７７】
また、本発明の製造装置において、光学的情報記録媒体は、同心円上に凹凸溝が形成された基板上に、複数の情報層が形成されていることが好ましい。
【００７８】
（記録再生装置）
図５に本発明の光学的情報記録媒体の記録再生を行う記録再生装置の最小限必要な装置構成の一例の概略図を示す。レーザダイオード１７を出たレーザ光５は、ハーフミラー１８及び対物レンズ６を通じて、モーター１９によって回転されている光学的情報記録媒体２０上にフォーカシングされ、その反射光をフォトディテクター２１に入射させて信号を検出する。ここで、記録再生に用いる光学系は、高密度な情報の記録再生に対応するために、例えば波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下かつレンズ開口数０．６以上のものを用いることが好ましい。
【００７９】
情報信号の記録を行う際には、レーザ光５の強度を複数のパワーレベル間で変調する。レーザ強度を変調するには、半導体レーザの駆動電流を変調して行うのが良く、あるいは電気光学変調器、音響光学変調器等の手段を用いることも可能である。マークを形成する部分に対しては、ピークパワーＰ１の単一矩形パルスでもよいが、特に長いマークを形成する場合は、過剰な熱を省き、マーク幅を均一にする目的で、図６に示すようにピークパワーＰ１及びボトムパワーＰ３（但し、Ｐ１＞Ｐ３）との間で変調された複数のパルスの列からなる記録パルス列を用いる。また、最後尾のパルスの後に冷却パワーＰ４の冷却区間を設けても良い。マークを形成しない部分に対しては、バイアスパワーＰ２（但し、Ｐ１＞Ｐ２）で一定に保つ。ここで、記録するマークの長さ、さらにはその前後のスペースの長さ等の各パターンによってマークエッジ位置に不揃いが生じ、ジッタ増大の原因となることがある。本発明の光学的情報記録媒体の記録再生方法では、これを防止し、ジッタを改善するために、前記パルス列の各パルスの位置または長さをパターン毎にエッジ位置が揃うように必要に応じて調整し、補償することもできる。
【実施例】
【００８０】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明を限定するものではない。
実施例１．
（実験方法）
図９の製造装置を用い、各電極４４〜４８と基板ホルダー３８との間の距離を変化させて、基板状にターゲット材料を単層形成して、溝の内周側と外周側の膜厚を測定した。
電極４４〜４８に取り付けるターゲットＡ３９〜Ｅ４３は、全て直径２００ｍｍ、板厚６ｍｍの円形とした。
【００８１】
また成膜室３１では、ターゲットＡ３９としてＴｉＯ２材料を用い、ＲＦ電源からＲＦ電極４４に５ｋＷのＲＦ電力を供給して、ＲＦスパッタリングを行った。
【００８２】
成膜室３２では、ターゲットＢ４０としてＡｇ０．９８Ｐｄ０．０１Ｃｕ０．０１からなる材料を用い、ＤＣ電源からＤＣ電極４５に５００ＷのＤＣ電力を供給して、ＤＣスパッタリングを行った。
【００８３】
成膜室３３では、ターゲットＣ４１として（ＺｒＯ２）０．２５（ＳｉＯ２）０．２５（Ｃｒ２Ｏ３）０．５０からなる材料を用い、ＲＦ電源からＲＦ電極４６に４ｋＷのＲＦ電力を供給して、ＲＦスパッタリングを行った。
【００８４】
成膜室３４では、ターゲットＤ４２としてＧｅ０．４５Ｓｂ０．０５Ｔｅ０．５５からなる材料を用い、ＤＣ電源からＤＣ電極４７に５００ＷのＤＣ電力を供給して、ＤＣスパッタリングを行った。
【００８５】
成膜室３５では、ターゲットＥ４３として（ＺｒＯ２）０．５０（ＳｉＯ２）０．５０よりなる材料を用い、ＲＦ電源からＲＦ電極４８に４ｋＷのＲＦ電力を供給して、ＲＦスパッタリングを行った。
【００８６】
ターゲット直下の各電極内部には永久磁石をそれぞれ設置し、各電極４４〜４８と基板ホルダー３８との距離を変える毎に、適宜永久磁石の配置を調整することで、ターゲット初期における各層の膜厚分布が±３％以内となるように設定した。スパッタリング時には、いずれのターゲットにおいてもターゲットの半径約６０ｍｍ近辺に同心円上に沿ってエロージョンが形成されることを確認した。
【００８７】
各成膜室内ではスパッタガスとしてすべての情報層についてＡｒガスを用い、ガス圧０．２Ｐａに保って成膜し、基板ホルダーを順次、それぞれの成膜室へと搬送することによりディスク基板上に薄膜を形成した後、光ディスク媒体の表面上に、ポリカーボネート製のシートを紫外線硬化樹脂を用いて貼り合わせた後、ディスク基板を回転させながらレーザ光でアニールすることにより記録層全面を初期化した。
【００８８】
光学的情報記録媒体の各情報層の膜厚に関して、ＴｉＯ２層（誘電体層）は２０ｎｍとし、Ａｇ０．９８Ｐｄ０．０１Ｃｕ０．０１層（反射層）は７ｎｍとし、（ＺｒＯ２）０．２５（ＳｉＯ２）０．２５（Ｃｒ２Ｏ３）０．５０層（誘電体層）では１６ｎｍとし、Ｇｅ０．４５Ｓｂ０．０５Ｔｅ０．５５層（記録層）では６ｎｍとし、（ＺｒＯ２）０．５０（ＳｉＯ２）０．５０層（誘電体層）では４０ｎｍとした。こうした層構成を有する光学的情報記録媒体は、波長３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下のレーザ光かつレンズ開口数０．７以上の光学系を備えた記録再生装置によって、高密度で大容量の情報記録再生を行うことができる。
【００８９】
ターゲット積算電力に伴なって基板上に形成される膜厚の分布は変化するが、各電極４４〜４８と基板ホルダー３８との距離を変えると、変化の様子が異なり、ターゲット材料にもよるが、比較的早い時期で膜厚分布の均一性が損なわれる場合がある。従って、各電極４４〜４８と基板ホルダー３８との距離を変える毎に、ターゲット積算電力を膜厚分布の均一性について調べ、各層での膜厚分布がディスク全周にわたって±３％以上になった時をターゲットの寿命とし、その時のターゲットの掘れ量が板厚の半分に満たない場合を×、半分以上の場合を○とした。
【００９０】
各電極４４〜４８と基板ホルダー３８との距離を短くするほど、ターゲットの輻射熱により基板を損傷させやすくなり、スパッタする時間にもよるが、基板に形成された溝が変形されやすくなり、光ディスク媒体を評価する際に、レーザ光が溝を追従しにくくなる、すなわちトラッキングがかかりにくくなる。従って、電極と基板ホルダーとの距離を変える毎に、作成したディスクのトラッキングの掛かりやすさについて調べ、トラッキングが掛からなかった場合を×、トラッキングが掛かった場合を○とした。
【００９１】
各電極４４〜４８と基板ホルダー３８との距離を変える毎に、基板上に各ターゲット材料を単層形成して、その断面を各半径位置において透過電子顕微鏡で観察し、溝の内周側および外周側の膜厚をそれぞれｄ１およびｄ２とし、その比ｄ２／ｄ１を調べた。
【００９２】
光学的情報記録媒体の記録再生特性の評価方法としては、ディスクのグルーブ、すなわち溝及び溝間のうちレーザ光入射側から見て手前に凸になっている部分に対し、波長４０５ｎｍ・レンズ開口数０．８５の光学系を用い、線速５ｍ／ｓで回転させながら、（１−７）変調方式でマーク長０．１５４μｍの２Ｔ信号及びマーク長０．６９３μｍの９Ｔ信号を記録をし、再生パワーはすべて０．７ｍＷとした。
【００９３】
未記録のトラックに２Ｔ信号及び９Ｔ信号を交互に合計１１回記録を行い、２Ｔ信号が記録された状態でＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定した。さらに、その上に９Ｔ信号を記録し、消去率、すなわち２Ｔ信号振幅の減衰比を同じくスペクトラムアナライザーで測定した。記録消去のパワーを任意に変化させて測定し、Ｃ／Ｎ値が最大値より３ｄＢ低くなるパワーの１．３倍の値を記録パワーとし、消去率が２５ｄＢを超えるパワー範囲の中心値を消去パワーとして設定し、各ディスクの設定パワーにおけるノイズレベルを評価した。
【００９４】
（結果）
下記の表１に、各成膜室の電極と基板ホルダーとの距離を変えたときの、各ターゲット材料における溝斜面の膜厚比ｄ２／ｄ１と、すべての成膜室で電極と基板ホルダーとの距離を同じとして作製した光ディスク媒体のノイズレベルについて調べた結果を示す。
【００９５】
【表１】
2005071577.tif 000003
【００９６】
表１によると、いずれのターゲット材料においても内周（半径位置２５ｍｍ）及び中周（半径位置４０ｍｍ）はｄ２／ｄ１は１に近いが、外周（半径位置５５ｍｍ）では１よりも大きな値になっているが、電極と基板ホルダーとの距離を短くするほど、外周におけるｄ２／ｄ１の値は小さくなり１に近づく。また、ｄ２／ｄ１の値が１から離れるほどノイズレベルは高くなっている。このことから、書換型の半透明な情報層を有する光ディスク媒体において、溝の斜面部分の内周側と外周側の膜厚差を抑えることで、ノイズレベルの低い良好な信号品質が実現できることがわかった。
【００９７】
下記の表２には、各成膜室の電極と基板ホルダーとの距離を変えたときのターゲット寿命とディスクのトラッキングの掛かりやすさについて評価した結果を示す。また、表中には光ディスク媒体を形成するための各ターゲットのスパッタリング時間についてもあわせて示す。
【００９８】
【表２】
2005071577.tif 000004
【００９９】
表２によると、ターゲットＡについては、電極と基板ホルダーとの距離を３６ｍｍに設定した場合、膜厚分布は良好であるが、トラッキングが困難になった。ターゲットＢ、Ｃについては、電極と基板ホルダーとの距離を３６ｍｍに設定した場合、トラッキングは良好であるが、膜厚分布が不具合となった。ターゲットＤについては、電極と基板ホルダーとの距離が３６ｍｍ、４６ｍｍ、５６ｍｍのいずれにおいても良好な結果が得られた。ターゲットＥについては、電極と基板ホルダーとの距離を４６ｍｍに設定した場合、トラッキングが困難になり、３６ｍｍに設定した場合、膜厚分布およびトラッキングともに不具合となった。
【０１００】
本結果が良好であった条件、すなわち、ターゲットＡ、Ｂ、Ｃでの電極と基板ホルダーとの距離を４６ｍｍとし、ターゲットＤでの距離を３６ｍｍとし、ターゲットＥでの距離を５６ｍｍとして作成した光ディスク媒体のノイズレベルを調べたところ、ディスク半径が２５ｍｍで−６０．８ｄＢ、４０ｍｍで−６０．４ｄＢ、５５ｍｍで−５９．０ｄＢであり、すべてのターゲット材料を、電極と基板ホルダーとの距離が５６ｍｍとして形成した時のディスクのノイズレベル（表１参照）よりも良好な結果が得られた。
【０１０１】
このように、各ＤＣスパッタリング成膜室３２，３４における電極４５，４７と基板ホルダー３８との距離をそれぞれＨｄ１，Ｈｄ２とし、また、各ＲＦスパッタリング成膜室３１，３３，３５における電極４４，４６，４８と基板ホルダー３８との距離をそれぞれＨｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３とした場合、ＤＣスパッタリング成膜室での距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のいずれか１つが他の距離と異なるように、すなわちＨｄ１＝４６ｍｍ、Ｈｄ２＝３６ｍｍにそれぞれ設定することによって、ターゲット材料の成膜特性に応じて基板損傷対策、膜厚分布均一化および量産性のバランスを図ることができる。
【０１０２】
さらに、ＲＦスパッタリング成膜室での距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３のいずれか１つが、ＤＣスパッタリング成膜室での距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のいずれか１つと異なるように、すなわちＨｒ１＝４６ｍｍ、Ｈｒ２＝４６ｍｍ、Ｈｒ３＝５６ｍｍにそれぞれ設定することによって、ターゲット材料の成膜特性に応じて基板損傷対策、膜厚分布均一化および量産性のバランスを図ることができる。
【０１０３】
次に、ターゲット直径Ｌとの関係について、ＲＦスパッタリング成膜室３１，３３，３５における距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３のうちいずれか１つを０．２０Ｌ以上０．２４Ｌ未満に設定し、別の１つを０．２６Ｌ以上０．３０Ｌ未満に設定することが好ましい。例えば、上述した実施例のようにターゲット直径Ｌ＝２００ｍｍの場合、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３のうちいずれか１つを４０ｍｍ〜４８ｍｍの範囲に設定し、別の１つを５２ｍｍ〜６０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【０１０４】
また、ＤＣスパッタリング成膜室３２，３４における距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のうちいずれか１つを０．１５Ｌ以上０．１９Ｌ未満に設定し、別の１つを０．２１Ｌ以上０．２５Ｌ未満に設定することが好ましい。例えば、上述した実施例のようにターゲット直径Ｌ＝２００ｍｍの場合、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のうちいずれか１つを３０ｍｍ〜３８ｍｍの範囲に設定し、別の１つを４２ｍｍ〜５０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【０１０５】
また、ＲＦスパッタリング成膜室３１，３３，３５における距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３のうちいずれか１つが、他の距離と０．５Ｌ以上異なるように設定されていることが好ましい。例えば、上述した実施例のようにターゲット直径Ｌ＝２００ｍｍの場合、距離Ｈｒ１，Ｈｒ２，Ｈｒ３のうちいずれか１つが、他の距離と１００ｍｍ以上異なることが好ましい。
【０１０６】
また、ＤＣスパッタリング成膜室３２，３４における距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のうちいずれか１つが、他の距離と０．５Ｌ以上異なるように設定されていることが好ましい。例えば、上述した実施例のようにターゲット直径Ｌ＝２００ｍｍの場合、距離Ｈｄ１，Ｈｄ２のうちいずれか１つが、他の距離と１００ｍｍ以上異なることが好ましい。
【０１０７】
また、基板ホルダー３８の直径は、０．４Ｌ以上０．８Ｌ以下に設定されていることが好ましい。例えば、上述した実施例のようにターゲット直径Ｌ＝２００ｍｍの場合、基板ホルダー３８の直径は、８０ｍｍ〜１６０ｍｍの範囲に設定することが好ましい。
【０１０８】
実施例２．
（実験方法）
保護基板としては、ポリカーボネイト樹脂からなり、直径約１２ｃｍ、厚さ約１．１ｍｍ、溝ピッチ０．３２μｍ、溝深さ約２０ｎｍのものを用いた。この保護基板の溝が形成された表面上に、第２情報層として、Ａｇ９８Ｐｄ１Ｃｕ１からなる膜厚８０ｎｍの反射膜、Ａｌからなる膜厚１０ｎｍの反射膜、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる膜厚１５ｎｍの上側誘電体膜、Ｃからなる膜厚２ｎｍの上側界面膜、Ｇｅ４５Ｓｂ５Ｔｅ５５からなる膜厚１０ｎｍの記録膜、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０からなる膜厚５ｎｍの下側界面膜、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる膜厚５５ｎｍの下側誘電体膜の各薄膜をスパッタリング法によりこの順に積層した。
【０１０９】
この第２情報層の表面上に、紫外線硬化性樹脂を用いて２Ｐ法により保護基板と同じ溝パターンを転写し、厚さ２５μｍの分離層を形成した。この分離層の表面上に、第１情報層として、ＴｉＯ２からなる膜厚２３ｎｍの透過率調整層、Ａｇ９８Ｐｄ１Ｃｕ１からなる膜厚１０ｎｍの反射膜、（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０からなる膜厚１３ｎｍの上側誘電体膜、（ＺｒＯ２）５０（Ｃｒ２Ｏ３）５０からなる膜厚３ｎｍの上側界面膜、Ｇｅ４５Ｓｂ５Ｔｅ５５からなる膜厚６ｎｍの記録膜、（ＺｒＯ２）５０（Ｃｒ２Ｏ３）５０からなる膜厚５ｎｍの下側界面膜、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる膜厚３６ｎｍの下側誘電体膜の各層をスパッタリング法によりこの順に積層した。
【０１１０】
この第１情報層の表面上に、ポリカーボネイトのシートを紫外線硬化樹脂を用いて貼り合わせ、厚さ７５μｍの透明基板とした。このディスクを回転させながら透明基板側からレーザ光でアニールすることにより各情報層の記録膜全面を初期化した。
【０１１１】
なお、各薄膜はいずれも直径２００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度のターゲットを用いて成膜した。透過率調整膜、誘電体膜及び界面膜はＲＦ電源で２ｋＷ、反射膜はＤＣ電源で２ｋＷ、記録膜はＤＣ電源で５００Ｗで成膜した。記録膜はＡｒ−Ｎ２混合ガス（Ｎ２分圧３％）を、その他の膜はＡｒガスのみをスパッタガスとして、いずれもガス圧０．２Ｐａに保って成膜した。
ここで、各層を成膜する上で溝の内周および外周両側の斜面部分の膜厚を制御するために、ターゲットと基板の距離（Ｔ−Ｓ距離）を変えて表３に示すディスクＡ、Ｂ及びＣを作製した。各ディスクの各半径位置において、その断面を透過電子顕微鏡で観察し、溝の内周側及び外周側の斜面部分の第１情報層の膜厚であるｄ１及びｄ２を測定した。その比ｄ２／ｄ１を表３に示す。
【０１１２】
【表３】
2005071577.tif 000005
【０１１３】
前記各ディスクのグルーブ、すなわち溝及び溝間のうちレーザ光入射側から見て手前に凸になっている部分に対し、波長４０５ｎｍ・レンズ開口数０．８５の光学系を用い、線速５ｍ／ｓで回転させながら、マーク長０．１５４μｍの２Ｔ信号及びマーク長０．６９３μｍの９Ｔ信号を記録した。
【０１１４】
信号を記録する際には図６に示すパルス波形を用い、２Ｔ信号の場合はパワーレベルＰ１・幅６ｎｓの単一パルス、９Ｔ信号の場合はパワーレベルＰ１・幅６ｎｓかつパルス間の幅９ｎｓの等間隔に並ぶ８個のパルスとその直後に続くパワーレベルＰ４・幅４ｎｓの冷却パルスからなるパルス列とした。Ｐ３及びＰ４は０ｍＷ、再生パワーはすべて０．７ｍＷとした。この条件で、未記録のトラックに２Ｔ信号及び９Ｔ信号を交互に合計１１回記録を行い、２Ｔ信号が記録された状態でＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定した。さらに、その上に９Ｔ信号を記録し、消去率、すなわち２Ｔ信号振幅の減衰比を同じくスペクトラムアナライザーで測定した。Ｐ１及びＰ２を任意に変化させて測定し、Ｐ１は振幅が最大値より３ｄＢ低くなるパワーの１．３倍の値、Ｐ２は消去率が２５ｄＢを超えるパワー範囲の中心値を設定パワーとした。いずれのディスクも設定パワーは第１情報層ではＰ１が１０．０ｍＷ、Ｐ２が３．５ｍＷ、第２情報層ではＰ１が１０．０ｍＷ、Ｐ２が４．０ｍＷであった。各ディスクの設定パワーにおける２Ｔ信号のＣ／Ｎ比を測定した際のキャリアレベル及びノイズレベルを比較したところ、キャリアレベルにはほとんど差がなかったが、ノイズレベルには顕著な差が見られた。そのノイズレベルを表３に示す。また、ｄ２／ｄ１とノイズレベルの関係を図７に示す。
【０１１５】
（結果）
表３によると、いずれのディスクも内周（半径位置２５ｍｍ）及び中周（半径位置４０ｍｍ）はｄ２／ｄ１は１に近いが、外周（半径位置５５ｍｍ）では１よりも大きな値になっている。しかしながら、Ｔ−Ｓ距離を縮めるほど外周におけるｄ２／ｄ１の値は小さくなり１に近づく。また、ｄ２／ｄ１の値が１から離れるほどノイズレベルは高くなっており、図７によると、ｄ２／ｄ１が１．１を超えた辺りから急激に悪化している。
【０１１６】
以上のように、書換型の半透明な情報層を有する記録媒体において、溝の斜面部分の内周側と外周側の膜厚の差をディスクの全領域にわたって±１０％以内に抑えることで、ノイズレベルの低い良好な信号品質が実現できることがわかった。また、上記各ディスクの場合は成膜時にターゲット表面に発生する同心円状のエロージョンの位置が半径３０ｍｍ近傍であったが、上記ディスクＡと全く同じ条件で、エロージョン位置を、各層の成膜時間のうち最初の３０％は、半径３０ｍｍ近傍、残り７０％は半径５５ｍｍ近傍に切り替えて成膜を行った。このディスクを上記ディスクＡと同様に評価したところ、内周（半径位置２５ｍｍ）、中周（半径位置４０ｍｍ）及び外周（半径位置５５ｍｍ）いずれにおいてもｄ２／ｄ１は０．９以上１．１以下であり、ノイズレベルも−６０ｄＢｍ以下に抑えられていることが確認できた。このように、エロージョン位置を制御することでも同様に、溝の斜面部分の内周側と外周側の膜厚の差をディスクの全領域にわたって±１０％以内に抑え、ノイズレベルの低い良好な信号品質が実現できることがわかった。
【０１１７】
実施例３．
（実験方法）
保護基板としては、ポリカーボネイト樹脂からなり、直径約１２ｃｍ、厚さ約１．１ｍｍ、溝ピッチ０．３２μｍ、溝深さ約２０ｎｍのものを用いた。この保護基板の溝が形成された表面上に、第２情報層として、Ａｌ９８Ｃｒ２からなる膜厚４０ｎｍの反射膜、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる膜厚１５ｎｍの上側誘電体膜、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄからなる膜厚１５ｎｍの記録膜、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる膜厚１５ｎｍの下側誘電体膜の各層をスパッタリング法によりこの順に積層した。
【０１１８】
この第２情報層の表面上に、紫外線硬化性樹脂を用いて２Ｐ法により保護基板と同じ溝パターンを転写し、厚さ約２５μｍの分離層を形成した。この分離層の表面上に、第１情報層として、Ａｇ９８Ｐｄ１Ｃｕ１からなる膜厚１０ｎｍの反射膜、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）２０（ＬａＦ３）３０からなる膜厚１５ｎｍの上側誘電体膜、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄからなる膜厚１０ｎｍの記録膜、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０からなる膜厚３０ｎｍの下側誘電体膜の各薄膜をスパッタリング法によりこの順に積層した。この第１情報層の表面上に、ポリカーボネイトのシートを紫外線硬化樹脂を用いて貼り合わせ、厚さ７５μｍの透明基板とした。このディスクを１００℃に保った恒温槽で２時間アニールした。
【０１１９】
なお、各薄膜はいずれも直径２００ｍｍ、厚さ６ｍｍ程度のターゲットを用いて成膜した。誘電体膜及び界面膜はＲＦ電源で２ｋＷ、反射膜はＤＣ電源で２ｋＷ、記録膜はＤＣ電源で５００Ｗで成膜した。記録膜はＡｒ−Ｏ２混合ガス（Ｏ２分圧５０％）を、その他の膜はＡｒガスのみをスパッタガスとして、いずれもガス圧０．２Ｐａに保って成膜した。ここで、第１情報層及び第２情報層のＴｅ−Ｏ−Ｐｄ記録膜は、いずれもＴｅ９０Ｐｄ１０ターゲットを用いて成膜しており、前述のオージェ電子分光法によると、その組成比はいずれもＴｅ：Ｏ：Ｐｄ＝４５：５０：５（ａｔ％）であった。
ここで、各層を成膜する上で溝の両側の斜面部分の膜厚を制御するために、ターゲットと基板の距離（Ｔ−Ｓ距離）を変えて表４に示すディスクＤ、Ｅ及びＦを作成した。各ディスクの各半径位置において、その断面を透過電子顕微鏡で観察し、溝の内周側及び外周側の斜面部分の第１情報層の膜厚であるｄ１及びｄ２を測定した。その比ｄ２／ｄ１を表４に示す。
【０１２０】
【表４】
2005071577.tif 000006
前記各ディスクのグルーブ、すなわち溝及び溝間のうちレーザ光入射側から見て手前に凸になっている部分に対し、波長４０５ｎｍ・レンズ開口数０．８５の光学系を用い、線速５ｍ／ｓで回転させながら、マーク長０．１５４μｍの２Ｔ信号を記録した。
【０１２１】
信号を記録する際には図６に示すパルス波形を用い、パワーレベルＰ１・幅６ｎｓの単一パルスとした。Ｐ２は２ｍＷ、Ｐ３及びＰ４は０ｍＷ、再生パワーはすべて０．７ｍＷとした。
この条件で、未記録のトラックに２Ｔ信号を１回記録し、Ｃ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定した。Ｐ１を任意に変化させて測定し、振幅が最大値より３ｄＢ低くなるパワーの１．３倍の値を設定パワーとした。いずれのディスクも設定パワーＰ１は第１情報層、第２情報層とも８．５ｍＷであった。各ディスクの設定パワーにおける２Ｔ信号のＣ／Ｎ比を測定した際のキャリアレベル及びノイズレベルを比較したところ、キャリアレベルにはほとんど差がなかったが、ノイズレベルには顕著な差が見られた。そのノイズレベルを表２に示す。また、ｄ２／ｄ１とノイズレベルの関係を図８に示す。
【０１２２】
表２によると、いずれのディスクも内周及び中周はｄ２／ｄ１は１に近いが、外周では１よりも大きな値になっている。しかしながら、Ｔ−Ｓ距離を縮めるほど外周におけるｄ２／ｄ１の値は小さくなり１に近づく。また、ｄ２／ｄ１の値が１から離れるほどノイズレベルは高くなっており、図８によると、ｄ２／ｄ１が１．１を超えた辺りから急激に悪化している。
以上のように、追記型の半透明な情報層を有する記録媒体においても、溝の斜面部分の内周側と外周側の膜厚の差をディスクの全領域にわたって±１０％以内に抑えることで、ノイズレベルの低い良好な信号品質が実現できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の光学的情報記録媒体は、映像、音楽、情報等の電子化できるデータを保存する媒体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の光学的情報記録媒体の一構成例の断面図
【図２】本発明の光学的情報記録媒体の一構成例の断面図
【図３】本発明の光学的情報記録媒体の一構成例の断面図
【図４】本発明の光学的情報記録媒体の一構成例の断面図
【図５】本発明の光学的情報記録媒体の記録再生に用いる記録再生装置の一例の概略図
【図６】本発明の光学的情報記録媒体の記録再生に用いるパルス波形の一例の概略図
【図７】本発明の実施例２における溝の内周側と外周側の斜面部分の膜厚の比に対する各ディスクのノイズレベルの依存性を示した図
【図８】本発明の実施例３における溝の内周側と外周側の斜面部分の膜厚の比に対する各ディスクのノイズレベルの依存性を示した図
【図９】本発明の光学的情報記録媒体の製造に用いる製造装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１  透明基板
２  第１情報層
３  保護基板
４  溝
５  レーザ光
６  対物レンズ
７  分離層
８  第２情報層
９  第ｎ情報層
１０  下側誘電体膜
１１  下側界面膜
１２  記録膜
１３  上側界面膜
１４  上側誘電体膜
１５  反射膜
１６  透過率調整膜
１７  レーザダイオード
１８  ハーフミラー
１９  モーター
２０  光学的情報記録媒体
２１  フォトディテクター
３１〜３５  成膜室
３６  ロードロック室
３７  回転体
３８  基板ホルダー
３９  ターゲットＡ
４０  ターゲットＢ
４１  ターゲットＣ
４２  ターゲットＤ
４３  ターゲットＥ
４４  ＲＦ電極
４５  ＤＣ電極
４６  ＲＦ電極
４７  ＤＣ電極
４８  ＲＦ電極
【図１】
2005071577.tif 000007
【図２】
2005071577.tif 000008
【図３】
2005071577.tif 000009
【図４】
2005071577.tif 000010
【図５】
2005071577.tif 000011
【図６】
2005071577.tif 000012
【図７】
2005071577.tif 000013
【図８】
2005071577.tif 000014
【図９】
2005071577.tif 000015