(57)【要約】多層記録媒体において、枚葉式スパッタ装置を用い酸化チタン層を形成した場合、酸化チタンの膜厚バラツキにより透過率に大きなバラツキが生じる。そこで、本発明では酸化チタン層を有する多層記録媒体において、酸化チタンあるいは酸化チタンを主成分とした第２の誘電体層を酸化ニオブ、酸化ケイ素あるいはそれらを主成分とした第１の誘電体層上に形成する。また、枚葉式スパッタ装置を用いる場合、ロードロック室と透過率調整層を形成するチャンバーとの間に基板からの水および酸素の脱ガスを促進するためのチャンバーを少なくとも１室設ける。
2004055800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成された、前記レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層と、
上記記録層と基板との間に形成された、酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分としてなる第１の誘電体層と、上記記録層と第１の誘電体層との間に形成された、酸化チタンを主成分とする第２の誘電体層とを、含む光学的情報記録媒体。
【請求項２】
上記第２の誘電体層が酸化チタンを５１％以上含有する請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項３】
上記第２の誘電体層が膜厚１０〜４０ｎｍの範囲にある請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項４】
上記基板に対して前記記録層と反対側に第２の記録層を備えた請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】
第２の誘電体層と上記記録層との間に反射層を有する請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】
酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分としてなる第１の誘電体層を形成するステップと、上記第１の誘電体層を形成した後、酸化チタンを主成分とする第２の誘電体層を形成するステップと、上記第２の誘電体層を形成した後に、レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層を形成するステップと、を含む光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項７】
上記第２の誘電体層が酸化チタンを５１％以上含有する請求項６記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項８】
上記第２の透過率調整層が膜厚１０〜４０ｎｍの範囲にある請求項６記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項９】
上記第１の誘電体層、上記第２の誘電体層、上記記録層が基板上に形成されており、上記第１の誘電体層あるいは第２の誘電体層を形成する前に、上記基板からの水および酸素の脱ガスを行う請求項６記載の製造方法。
【請求項１０】
さらに、レーザ光の照射によってアモルファス相と結晶相との間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる第２の記録層を形成するステップを含む請求項６記載の製造方法。
【請求項１１】
上記第２の誘電体層と上記記録層との間に反射層を形成するステップを含む請求項６記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、レーザ光線等の光学的手段を用いて情報を高速かつ高密度に記録、再生する光学的情報記録媒体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】  レーザ光線を利用して高密度な情報の再生あるいは記録を行う技術は公知であり、おもに光ディスクとして実用化されている。
光ディスクは再生専用型、追記型、書き換え型に大別することができる。再生専用型はコンパクトディスクやレーザーディスクとして、また追記型や書き換え型は文書ファイル、データファイル等として実用化されている。書き換え型光ディスクの中にはおもに、光磁気と相変化型がある。相変化光ディスクは記録層がレーザ光線の照射によってアモルファスと結晶間（あるいは結晶とさらに異なる構造の結晶間）で可逆的に状態変化を起こすことを利用する。これは、レーザ光照射により薄膜の屈折率あるいは消衰係数のうち少なくともいずれか一つが変化して記録を行い、この部分で透過光あるいは反射光の振幅が変化し、その結果、検出系に至る透過光量あるいは反射光量が変化することを検出して信号を再生する。
光ディスクの記録容量を増加させる観点から、片面２層構成が提案されている（例えば特開２００１−２７３６３４号公報（第８−９ページ、第１図）
また、青紫色レーザを使って記録再生を行う２層光学的情報記録媒体の実用化に向けた研究開発が行われている。従来よりも短波長のレーザ光や開口数（ＮＡ）が大きい対物レンズを用いることによって、レーザ光のスポット径を小さくし、より高密度の記録が可能となる。
片面多層記録媒体に求められるディスク特性としては、情報を記録再生するためのレーザ光の入射側に近い情報層は高い透過率を有していることである。２層光学的情報記録媒体の場合、レーザ光入射側に近い情報層を透過したレーザ光を用いて、奥側の情報層の記録再生を行う。そのため、奥側の情報を記録する際に必要なレーザパワーは奥側の情報層が単独である場合の記録パワーを手前側の層の透過率で割ったパワーが必要となる。すなわち、２層の場合には記録再生のためのレーザ光パワーが多く必要となる。そのため、特に手前側の層には高透過率が必要（例えば５０％）である。レーザ光の入射側からみて、少なくとも記録層と、反射層をこの順に備えた情報層において、誘電体からなる透過率調整層を反射層のレーザ光入射側と反対側に接して設ける技術が検討され、さらに前記透過率調整層と反射層との屈折率、消衰係数を最適化することで、高透過率を実現する技術が検討されている（例えば特願２００２−５９１５２４号）。
光ディスクにスパッタリングにより記録層、反射層、誘電体層、透過率調整層等を形成する際、その量産性から枚葉式スパッタリング装置が用いられることが多い。図３を用いて枚葉式スパッタリング装置を説明する。この装置は、ロードロック室１１を介し真空チャンバー内（メインチャンバー１８）に投入された成膜前ディスク基板９は第１層を形成するための成膜室（この場合は成膜室１２）に搬送、成膜され、次に第２層を形成するための成膜室（この場合は成膜室１３）に搬送、成膜され、繰返して、所望の層を形成した後、再びロードロック室１１より成膜後ディスク１０を取り出すという仕組みである。ディスク基板９は、統けてロードロック室１１を介して次々と投入される。この枚葉式スパッタリング装置をもちいて、多くの光磁気記録媒体やＤＶＤ−ＲＡＭ等が製造されている。
【発明の開示】
我々は、片面多層記録媒体の検討を行うに際し、まず２層光学的情報記録媒体の開発にとり組んだ。入射側の情報層の透過率をあげるために、透過率調整層として酸化チタン層を設けた構成（図２）で検討を行い、透過率５０％以上を確保した。しかし、この構成の片面多層記録媒体の量産化検討において、以下の課題が明らかとなった。
枚葉式スパッタ装置を用いて量産化検討をおこなったのだが、透過率調整層として酸化チタンを用いた場合、サンプルを多数枚成膜した場合、透過率や反射率に大きなバラツキが生じていることがわかった。詳細な検討の結果、これは酸化チタン膜厚のバラツキが大きいことに起因することを見出した。すなわち、光学特性は透過率調整層膜厚に非常にシビアであることが実験より明らかになったが、酸化チタンの成膜レートや光学的性質（屈折率、消衰係数）は成膜雰囲気中の酸素量に非常に敏感で、微量の酸素量の変動で、成膜レートが不安定（酸素が多く存在すると、成膜レートは減少する）になることが、ディスク反射率や透過率等に大きな影響を与えることがわかった。本検討で問題となった成膜レートの不安定性の原因である酸素（あるいは水）は、樹脂基板に吸着したものが成膜時に脱ガスされ影響を与えていると予想される。しかしながら、酸化チタンは本検討を行っているレーザ光波長における光学的性質が最も良好である（屈折率が大きく、光透過性が大）。そのため、上記課題を解決した上で酸化チタンを用いた構成でのディスク開発が必須である。
そこで、本発明の第１の目的は、均一な酸化チタン膜を情報層の構成要素とする光学的情報記録媒体を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、酸化チタン膜を透過率調整層として用い、高透過率を有する片面多層構成の光学的情報記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、樹脂基板に吸着したものが成膜時に脱ガスされ影響を与えているとの知見の下に、鋭意研究の結果、酸化チタン層を形成する前に、基板側に屈折率が酸化チタン層または基板に近いものであって、酸素の存在が成膜レートに影響を与えない誘電体層を形成し、その上に酸化チタン層を形成すると、実質的に均一な酸化チタン層が形成できることを見出した。
したがって、本発明では、基板の上に形成された、前記レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層と、上記記録層と基板との間に形成された、屈折率が酸化チタン層または基板に近いものであって、酸素の存在により形成される膜厚に実質的に影響のない第１の誘電体層と、前記記録層と第１の誘電体層との間に形成された、酸化チタンを主成分として含有する第２の誘電体層とを含む構造を特徴とする光学的情報記録媒体にある。
上記第１の誘電体層が少なくとも酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分としてなる誘電体層であるのが好ましく、酸化ニオブまたは酸化ケイ素で形成してもよいが、これらを主成分として含み（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである。）、残りを酸化チタン、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つから形成することができる。
また、酸化チタン層は酸化チタンのみで形成してもよいが、酸化チタンを主成分とし、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つから形成することができる。ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことをいう。
本発明は、円盤状の基板の上に、前記レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層を含む情報層を備えた光学的情報記録媒体において、前記情報層が、少なくとも２層からなる場合に適用することができる。この場合は、上記第１の誘電体層と第２の誘電体層は実施例と同様に、透過率調整層として使用される。すなわち、レーザ光の入射側からみて第１の情報層が上記記録層より基板側に、透過率調整層を備え、該透過率調整層が少なくとも酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分として含有する第１の透過率調整層の上に少なくとも酸化チタンを主成分として含有する第２の透過率調整層を積層した構造とするのがよい。
上記片面多層光学的情報記録媒体においては、第２透過率調整層と記録層との間に反射層を設け、両者の屈折率、消衰係数を最適化して、高透過率を実現するのがよい（特願２００２−５９１５２４号参照）。なお、反射層としては、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属元素を主成分とする材料を用いることができる。また、金属反射層の代わりに、屈折率の異なる２種類以上の保護層を積層することによっても、反透過層と同様の光学特性を得ることができる。
また、上記少なくとも酸化チタンを主成分として含有する第２の透過率調整層は、酸化チタンを５１％以上含有する層で、酸化チタンのみで形成してもよいが、上述したと同様に、酸化チタンを主成分とし、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つから形成することができる。なお、第１の透過率調整層は酸素影響を遮断することができる膜厚であればよくおおよそ１０ｎｍ前後で充分であるが、第２の透過率調整層は上述したように反射膜との関係で高透過率を実現する必要があるので、膜厚１０〜４０ｎｍの範囲にあるのが好ましい。
また、上記課題を解決するために、本発明における光学的情報記録媒体の製造方法は、基板の上に酸化ニオブ、酸化ケイ素あるいはそれらを主成分とした第１の誘電体層を形成するステップと、第１の誘電体層を形成した後、酸化チタンあるいは酸化チタンを主成分とした第２の誘電体層を形成するステップと、第２の誘電体層を形成した後、レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層を形成するステップからなる。
枚葉式スパッタリング装置により、酸化ニオブ、酸化ケイ素あるいはこれらを主成分とした第１の誘電体層と、酸化チタンあるいは酸化チタンを主成分とした第２の誘電体層とを形成するが、前記基板はスパッタリング装置の真空チャンバー内に出し入れするためのロードロック室から各層を形成する各チャンバーにこの順に搬送され、第１および第２の誘電体層を形成する場合、第１及び第２の誘電体層を形成する前に前記基板からの水および酸素の脱ガスを行うのが好ましい。
そのために、ロードロック室と誘電体層を形成する成膜室間に基板からの水および酸素の脱ガスを促進するためのチャンバーを少なくとも１つ経由するのが好ましい。
本願発明の光学的情報記録媒体およびその製造方法により、均一な酸化チタン層を形成することができる。そして、酸化チタン層を透過率調整層として使用する場合は、その膜厚を安定化することができ、量産性に優れた片面多層光学的情報記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態に用いた光ディスクの構造図である。
図２は、本発明の実施の形態に用いた光ディスクの構造図である。
図３は、光ディスクの製造装置である枚葉式スパッタ装置の構造図である。
図４は、本実施の形態の透過率調整層を２層化した場合とそうでない場合のディスクの透過率バラツキを示した図である。
図５は、本実施の形態の透過率調整層材料による成膜レートの酸素ガス添加量依存性を示した図である。
図６は、本実施の形態の透過率調整層成膜前に基板を脱ガスするためのチャンバーを用いた場合とそうでない場合のディスクの透過率バラツキを示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例１】  以下、図面を用いて本発明を説明する。
図２を用いて本実施例で用いたディスクの構造について説明する。我々は、片面多層情報記録媒体の開発を行っているが、本実施例では、レーザ光入射側の最上層である第１の情報層のみを基板上に形成し、その特性安定性について検討する。
基板１はポリカーボネート、ＰＭＭＡ等の樹脂板、ガラス板等からなる。
基板１上には、基板側に図示しない第２の情報層を設け、この上に第１の情報層を設ける。第１の情報層は少なくとも反射層４、誘電体層５、７、記録層６、透過率調整層３を有する。
誘電体層５、７の材料は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ等の酸化物、ＺｎＳ等の硫化物、Ａｌ、Ｂ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ等の窒化物、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｌａ等のフッ化物等を主成分とする材料を用いることができる。本実施の形態では、誘電体層７としてはＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、誘電体層５としてはＧｅＮを用いた。
記録層６の材料はＴｅ、Ｉｎ、Ｓｅ等を主成分とする相変化材料を用いることができる。よく知られた相変化材料の主成分としては、ＴｅＧｅＳｂ、ＴｅＧｅＳｎ、ＴｅＧｅＳｎＡｕ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ、ＳｂＳｅＴｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ、ＩｎＳｂＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅＡｇ等が挙げられる。現在、相変化光ディスクで商品化されたもの、あるいは研究が盛んに行われている材量系としてはＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＧｅＳｂＴｅ系である。本実施例では、ＧｅＳｂＴｅ系のものを主に用いた。
反射層４はＡｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属元素を主成分とする材料を用いることができる。また、金属反射層の代わりに、屈折率の異なる２種類以上の保護層を積層することによっても、反透過層と同様の光学特性を得ることができる。
本実施例では、Ａｇを主成分とする金属反射層を用いた。
透過率調整層３は情報記録するレーザ光波長における屈折率が大きいものの方が透過率を高くすることができる。本実施例ではレーザ光波長は４０５ｎｍのものを用いた。この波長において屈折率の高いものとしては、酸化チタンや酸化ニオブ等が挙げられる（それぞれ屈折率は２．７と２．５である）。
また、記録層６と誘電体層５および７の間に、記録層の結晶化能を高め、かつ良好な記録消去のサイクル特性を確保する目的でＣや窒化物界面層を設けることも好ましい。窒化物界面層の主材料はＧｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｅのうち少なくとも１つの元素を含む材料である。
保護層、記録層、反射層、窒化物界面層、透過率調整層等の各層の形成方法としては、通常、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、レーザスパッタリング法等が適応される。本実施の形態では、スパッタリング法を用いた。
本実施の形態で用いたディスクの構造を詳細に説明する。ディスク構造の一例であるが、表面がピッチ０．３ｕｍ、溝深さ２０ｎｍの凹凸の案内溝で覆われている直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートを用いた基板で、その上に透過率調整層３として酸化チタン、Ａｇ反射層、ＧｅＮ、Ｇｅ２２Ｓｂ２５Ｔｅ５３（ａｔ％）、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２をこの順にマグネトロンスパッタ法で形成し、第１の情報層を形成した。続いて、スピンコート法により厚さ０．１ｍｍの光透過層を形成した。
まず、透過率調整層を２層化した場合の透過率バラツキの改善効果について検討した結果を示す。
レファレンスとして透過率調整層３を酸化チタン層の１層のみで形成した場合とした。そのディスクの作製方法は、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板上に、透過率調整層３として酸化チタンを２０ｎｍ、Ａｇ反射層は１０ｎｍ、ＧｅＮを１５ｎｍ、Ｇｅ２２Ｓｂ２５Ｔｅ５３（ａｔ％）を７ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を４０ｎｍこの順に枚葉式スパッタ装置を用いて同一構成のディスクを１００枚作製した。
次に図１に示す本願発明の透過率調整層を２層化した場合、すなわち透過率調整層２として酸化ニオブと透過率調整層３として酸化チタンをもちいた場合のディスクの作製方法は、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板上に、透過率調整層２として酸化ニオブを１０ｎｍ、透過率調整層３として酸化チタンを１０ｎｍ、Ａｇ反射層は１０ｎｍ、ＧｅＮを１５ｎｍ、Ｇｅ２２Ｓｂ２５Ｔｅ５３（ａｔ％）を７ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を４０ｎｍこの順に枚葉式スパッタ装置を用いて同一構成のディスクを１００枚作製した。
これら各１００枚ずつのディスクを初期化し（相変化光ディスクでは一般的に、成膜直後の記録層はアモルファス状態であるため、レーザ光等を用いて結晶化する工程）結晶状態での透過率を測定した。
実際にこれらのディスクに情報を記録再生するためのレーザ光波長と同じ４０５ｎｍでの透過率を分光測定装置を用いて評価し、そのバラツキを検討した。その結果を図４に示す。
図４より、レファレンスである透過率調整層が１層の場合、すなわち透過率調整層３として酸化チタンをもちいた場合には、透過率でｐ−ｐ５％のバラツキがあることがわかる。透過率がｐ−ｐ５％もバラツクと、片面多層媒体の場合、レーザ光入射側からみて奥側の層に届くレーザ光量が透過率バラツキ分だけ変動する。さらに奥側の層の反射率には透過率の２乗で影響を及ぼすため、奥側の層の信号特性に大きな影響を及ぼすことになる。
一方、本願発明のように透過率調整層を２層化した場合、すなわち透過率調整層２として酸化ニオブを、透過率調整層３として酸化チタンを用いた場合には、透過率でｐ−ｐ２．５％のバラツキに改善している。
これら２つの透過率のバラツキの差は透過率調整層の膜厚のバラツキの差で説明ができる。ここで酸化チタンおよび酸化ニオブのスパッタレートの酸素量依存性を検討した結果を示す。両材料とも本実施の形態でもちいた成膜条件と同じ、ＤＣ放電が可能なスパッタリングターゲットを用いてスパッタパワーを２ｋＷ、スパッタガス圧力を０．３ＰａとなるようにＡｒガスとＯ２ガスを種々の割合で混合しそのスパッタレートを比較した。その結果を図５に示す。
図５より、酸化チタンのスパッタレートのＯ２依存性は酸化ニオブより大きく、少しのＯ２添加量の増加でスパッタレートが大きく変動することがわかる。
そのため、基板１００枚で吸湿状態が異なり、スパッタレートのＯ２依存性の大きい酸化チタンではその影響を大きく受け膜厚が変動する。一方、Ｏ２依存性が小さい酸化ニオブでは酸化チタンと比べてその影響が小さく、膜厚変動が小さいと考えられる。
実際には酸化チタン、酸化ニオブともに酸素を添加しない状態では消衰係数が０ではなく、つまり膜が吸収をもつ。膜が吸収をもつことは、第１の情報層を透過する光の量が減少することとなり、多層媒体にした場合にレーザ光入射側からみて奥側の層に到達するレーザ光が減少することとなり好ましくない。そのため、消衰係数が０となるようにＯ２添加する必要がある。消衰係数から考えると、酸化チタン、酸化ニオブとも酸素を２％以上添加する必要があり、今回の検討でも２％の酸素添加を行った。
以上のように酸化ニオブの方が、酸化チタンよりスパッタレートのＯ２依存性が小さいことがわかった。ただし、酸化ニオブは酸化チタンより屈折率が若干小さく、透過率調整層の役割である透過率が少し低下する。しかし、スパッタレートの変動は、ディスク特性の大きなバラツキとなり、スパッタレートのＯ２依存性が小さい酸化ニオブをもちいて透過率調整層を２層としディスク特性のバラツキを抑えることが望まれることはいうまでもない。
なお、本実施例では、透過率調整層２、３として酸化ニオブ、酸化チタンの場合について述べたが、透過率調整層３が主成分である酸化チタンと、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つを含む材料から形成されている場合にも、同様の結果が得られた（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである）。
なお、本実施例では、透過率調整層２は主成分である酸化ニオブと、酸化チタン、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つを含む材料から形成されている場合にも同様の結果が得られた（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである。）。
【実施例２】  基板をスパッタリング装置の真空チャンバー内に出し入れするためのロードロック室から少なくとも透過率調整層３、反射層４、記録層６の各層を形成する各チャンバーにこの順に搬送され、透過率調整層３を形成される場合、ロードロック室と透過率調整層を形成するチャンバーとの間に前記基板を真空引きするためのチャンバーを少なくとも１室設けた場合について述べる。
ディスクの構成は実施例１のレファレンスである、酸化チタンのみを透過率調整層として用いたものと同じである。
枚葉式スパッタ装置を用いて、上記検討を行った。その際、ロードロック室から搬送された基板が、すぐに酸化チタンを成膜する場合と、基板からの脱ガス用のチャンバーを設けた場合のディスク透過率バラツキを検討した。今回の検討でのディスク成膜タクトを１０秒としたため、脱ガス用チャンバーでの基板脱ガス時間は、７秒とした。
実際にこれらのディスクに情報を記録再生するためのレーザ光波長と同じ４０５ｎｍでの透過率を分光測定装置を用いて評価した。その結果を図６に示す。
図６より、基板からの脱ガス用チャンバーのない場合には、透過率でｐ−ｐ５％のバラツキがあることがわかる。
一方、本願発明のように脱ガス用チャンバーのある場合には、透過率でｐ−ｐ２％のバラツキに改善している。
バラツキ改善の原因は、酸化チタンのスパッタレートに大きく影響するＯ２を脱ガス用チャンバーで脱ガスするため、ロードロック室投入前に基板に吸着しているＯ２（水）量のバラツキが小さくなるためであると考えられる。
以上のように脱ガス用チャンバーがある成膜方法では、ディスク特性のバラツキの小さい光学的情報記録媒体を実現することができる。
なお、本実施例では、透過率調整層３として酸化チタンの場合について述べたが、透過率調整層３が主成分である酸化チタンと、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つを含む材料から形成されている場合にも、同様の結果が得られた（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである。）。
【産業上の利用の可能性】
以上説明したように、本願発明の光学的情報記録媒体およびその製造方法により、初期化工程における光ディスク量産時の生産効率を向上することができる。
【図１】
2004055800.tif 000003
【図２】
2004055800.tif 000004
【図３】
2004055800.tif 000005
【図４】
2004055800.tif 000006
【図５】
2004055800.tif 000007
【図６】
2004055800.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月29日(2005.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に形成された、前記レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層と、
上記記録層と基板との間に形成された、酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分としてなる第１の誘電体層と、上記記録層と第１の誘電体層との間に形成された、酸化チタンを主成分とする第２の誘電体層とを、含む光学的情報記録媒体。
【請求項２】
上記第２の誘電体層が酸化チタンを５１％以上含有する請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項３】
上記第２の誘電体層が膜厚１０〜４０ｎｍの範囲にある請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項４】
上記基板に対して前記記録層と反対側に第２の記録層を備えた請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】
第２の誘電体層と上記記録層との間に反射層を有する請求項１記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】
酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分としてなる第１の誘電体層を形成するステップと、上記第１の誘電体層を形成した後、酸化チタンを主成分とする第２の誘電体層を形成するステップと、上記第２の誘電体層を形成した後に、レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層を形成するステップと、を含む光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項７】
上記第２の誘電体層が酸化チタンを５１％以上含有する請求項６記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項８】
上記第２の透過率調整層が膜厚１０〜４０ｎｍの範囲にある請求項６記載の光学的情報記録媒体の製造方法。
【請求項９】
上記第１の誘電体層、上記第２の誘電体層、上記記録層が基板上に形成されており、上記第１の誘電体層あるいは第２の誘電体層を形成する前に、上記基板からの水および酸素の脱ガスを行う請求項６記載の製造方法。
【請求項１０】
さらに、レーザ光の照射によってアモルファス相と結晶相との間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる第２の記録層を形成するステップを含む請求項６記載の製造方法。
【請求項１１】
上記第２の誘電体層と上記記録層との間に反射層を形成するステップを含む請求項６記載の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光線等の光学的手段を用いて情報を高速かつ高密度に記録、再生する光学的情報記録媒体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光線を利用して高密度な情報の再生あるいは記録を行う技術は公知であり、おもに光ディスクとして実用化されている。
【０００３】
光ディスクは再生専用型、追記型、書き換え型に大別することができる。再生専用型はコンパクトディスクやレーザーディスクとして、また追記型や書き換え型は文書ファイル、データファイル等として実用化されている。書き換え型光ディスクの中にはおもに、光磁気と相変化型がある。相変化光ディスクは記録層がレーザ光線の照射によってアモルファスと結晶間（あるいは結晶とさらに異なる構造の結晶間）で可逆的に状態変化を起こすことを利用する。これは、レーザ光照射により薄膜の屈折率あるいは消衰係数のうち少なくともいずれか一つが変化して記録を行い、この部分で透過光あるいは反射光の振幅が変化し、その結果、検出系に至る透過光量あるいは反射光量が変化することを検出して信号を再生する。
【０００４】
光ディスクの記録容量を増加させる観点から、片面２層構成が提案されている（例えば特開２００１−２７３６３４号公報（第８−９ページ、第１図）
【０００５】
また、青紫色レーザを使って記録再生を行う２層光学的情報記録媒体の実用化に向けた研究開発が行われている。従来よりも短波長のレーザ光や開口数（ＮＡ）が大きい対物レンズを用いることによって、レーザ光のスポット径を小さくし、より高密度の記録が可能となる。
【０００６】
片面多層記録媒体に求められるディスク特性としては、情報を記録再生するためのレーザ光の入射側に近い情報層は高い透過率を有していることである。２層光学的情報記録媒体の場合、レーザ光入射側に近い情報層を透過したレーザ光を用いて、奥側の情報層の記録再生を行う。そのため、奥側の情報を記録する際に必要なレーザパワーは奥側の情報層が単独である場合の記録パワーを手前側の層の透過率で割ったパワーが必要となる。すなわち、２層の場合には記録再生のためのレーザ光パワーが多く必要となる。そのため、特に手前側の層には高透過率が必要（例えば５０％）である。レーザ光の入射側からみて、少なくとも記録層と、反射層をこの順に備えた情報層において、誘電体からなる透過率調整層を反射層のレーザ光入射側と反対側に接して設ける技術が検討され、さらに前記透過率調整層と反射層との屈折率、消衰係数を最適化することで、高透過率を実現する技術が検討されている（例えば特願２００２−５９１５２４号）。
【０００７】
光ディスクにスパッタリングにより記録層、反射層、誘電体層、透過率調整層等を形成する際、その量産性から枚葉式スパッタリング装置が用いられることが多い。図３を用いて枚葉式スパッタリング装置を説明する。この装置は、ロードロック室１１を介し真空チャンバー内（メインチャンバー１８）に投入された成膜前ディスク基板９は第１層を形成するための成膜室（この場合は成膜室１２）に搬送、成膜され、次に第２層を形成するための成膜室（この場合は成膜室１３）に搬送、成膜され、繰返して、所望の層を形成した後、再びロードロック室１１より成膜後ディスク１０を取り出すという仕組みである。ディスク基板９は、続けてロードロック室１１を介して次々と投入される。この枚葉式スパッタリング装置をもちいて、多くの光磁気記録媒体やＤＶＤ−ＲＡＭ等が製造されている。
【特許文献１】特開２００１−２７３６３４号公報
【特許文献２】特願２００２−５９１５２４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
我々は、片面多層記録媒体の検討を行うに際し、まず２層光学的情報記録媒体の開発にとり組んだ。入射側の情報層の透過率をあげるために、透過率調整層として酸化チタン層を設けた構成（図２）で検討を行い、透過率５０％以上を確保した。しかし、この構成の片面多層記録媒体の量産化検討において、以下の課題が明らかとなった。
【０００９】
枚葉式スパッタ装置を用いて量産化検討をおこなったのだが、透過率調整層として酸化チタンを用いた場合、サンプルを多数枚成膜した場合、透過率や反射率に大きなバラツキが生じていることがわかった。詳細な検討の結果、これは酸化チタン膜厚のバラツキが大きいことに起因することを見出した。すなわち、光学特性は透過率調整層膜厚に非常にシビアであることが実験より明らかになったが、酸化チタンの成膜レートや光学的性質（屈折率、消衰係数）は成膜雰囲気中の酸素量に非常に敏感で、微量の酸素量の変動で、成膜レートが不安定（酸素が多く存在すると、成膜レートは減少する）になることが、ディスク反射率や透過率等に大きな影響を与えることがわかった。本検討で問題となった成膜レートの不安定性の原因である酸素（あるいは水）は、樹脂基板に吸着したものが成膜時に脱ガスされ影響を与えていると予想される。しかしながら、酸化チタンは本検討を行っているレーザ光波長における光学的性質が最も良好である（屈折率が大きく、光透過性が大）。そのため、上記課題を解決した上で酸化チタンを用いた構成でのディスク開発が必須である。
【００１０】
そこで、本発明の第１の目的は、均一な酸化チタン膜を情報層の構成要素とする光学的情報記録媒体を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は、酸化チタン膜を透過率調整層として用い、高透過率を有する片面多層構成の光学的情報記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、樹脂基板に吸着したものが成膜時に脱ガスされ影響を与えているとの知見の下に、鋭意研究の結果、酸化チタン層を形成する前に、基板側に屈折率が酸化チタン層または基板に近いものであって、酸素の存在が成膜レートに影響を与えない誘電体層を形成し、その上に酸化チタン層を形成すると、実質的に均一な酸化チタン層が形成できることを見出した。
【００１３】
したがって、本発明では、基板の上に形成された、前記レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層と、上記記録層と基板との間に形成された、屈折率が酸化チタン層または基板に近いものであって、酸素の存在により形成される膜厚に実質的に影響のない第１の誘電体層と、前記記録層と第１の誘電体層との間に形成された、酸化チタンを主成分として含有する第２の誘電体層とを含む構造を特徴とする光学的情報記録媒体にある。
【００１４】
上記第１の誘電体層が少なくとも酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分としてなる誘電体層であるのが好ましく、酸化ニオブまたは酸化ケイ素で形成してもよいが、これらを主成分として含み（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである。）、残りを酸化チタン、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つから形成することができる。
【００１５】
また、酸化チタン層は酸化チタンのみで形成してもよいが、酸化チタンを主成分とし、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つから形成することができる。ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことをいう。
【００１６】
本発明は、円盤状の基板の上に、前記レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層を含む情報層を備えた光学的情報記録媒体において、前記情報層が、少なくとも２層からなる場合に適用することができる。この場合は、上記第１の誘電体層と第２の誘電体層は実施例と同様に、透過率調整層として使用される。すなわち、レーザ光の入射側からみて第１の情報層が上記記録層より基板側に、透過率調整層を備え、該透過率調整層が少なくとも酸化ニオブ又は酸化ケイ素を主成分として含有する第１の透過率調整層の上に少なくとも酸化チタンを主成分として含有する第２の透過率調整層を積層した構造とするのがよい。
【００１７】
上記片面多層光学的情報記録媒体においては、第２透過率調整層と記録層との間に反射層を設け、両者の屈折率、消衰係数を最適化して、高透過率を実現するのがよい（特願２００２−５９１５２４号参照）。なお、反射層としては、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属元素を主成分とする材料を用いることができる。また、金属反射層の代わりに、屈折率の異なる２種類以上の保護層を積層することによっても、反透過層と同様の光学特性を得ることができる。
【００１８】
また、上記少なくとも酸化チタンを主成分として含有する第２の透過率調整層は、酸化チタンを５１％以上含有する層で、酸化チタンのみで形成してもよいが、上述したと同様に、酸化チタンを主成分とし、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つから形成することができる。なお、第１の透過率調整層は酸素影響を遮断することができる膜厚であればよくおおよそ１０ｎｍ前後で充分であるが、第２の透過率調整層は上述したように反射膜との関係で高透過率を実現する必要があるので、膜厚１０〜４０ｎｍの範囲にあるのが好ましい。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明における光学的情報記録媒体の製造方法は、基板の上に酸化ニオブ、酸化ケイ素あるいはそれらを主成分とした第１の誘電体層を形成するステップと、第１の誘電体層を形成した後、酸化チタンあるいは酸化チタンを主成分とした第２の誘電体層を形成するステップと、第２の誘電体層を形成した後、レーザ光の照射によって、アモルファス相と結晶相の間で光学的に検出可能な可逆的変化を生じる記録層を形成するステップからなる。
【００２０】
枚葉式スパッタリング装置により、酸化ニオブ、酸化ケイ素あるいはこれらを主成分とした第１の誘電体層と、酸化チタンあるいは酸化チタンを主成分とした第２の誘電体層とを形成するが、前記基板はスパッタリング装置の真空チャンバー内に出し入れするためのロードロック室から各層を形成する各チャンバーにこの順に搬送され、第１および第２の誘電体層を形成する場合、第１及び第２の誘電体層を形成する前に前記基板からの水および酸素の脱ガスを行うのが好ましい。
【００２１】
そのために、ロードロック室と誘電体層を形成する成膜室間に基板からの水および酸素の脱ガスを促進するためのチャンバーを少なくとも１つ経由するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明の光学的情報記録媒体およびその製造方法により、均一な酸化チタン層を形成することができる。そして、酸化チタン層を透過率調整層として使用する場合は、その膜厚を安定化することができ、量産性に優れた片面多層光学的情報記録媒体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】
【００２３】
（実施例１）
以下、図面を用いて本発明を説明する。
図２を用いて本実施例で用いたディスクの構造について説明する。我々は、片面多層情報記録媒体の開発を行っているが、本実施例では、レーザ光入射側の最上層である第１の情報層のみを基板上に形成し、その特性安定性について検討する。
基板１はポリカーボネート、ＰＭＭＡ等の樹脂板、ガラス板等からなる。
基板１上には、基板側に図示しない第２の情報層を設け、この上に第１の情報層を設ける。第１の情報層は少なくとも反射層４、誘電体層５、７、記録層６、透過率調整層３を有する。
【００２４】
誘電体層５、７の材料は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｒ等の酸化物、ＺｎＳ等の硫化物、Ａｌ、Ｂ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ等の窒化物、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｌａ等のフッ化物等を主成分とする材料を用いることができる。本実施の形態では、誘電体層７としてはＺｎＳー２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、誘電体層５としてはＧｅＮを用いた。
【００２５】
記録層６の材料はＴｅ、Ｉｎ、Ｓｅ等を主成分とする相変化材料を用いることができる。よく知られた相変化材料の主成分としては、ＴｅＧｅＳｂ、ＴｅＧｅＳｎ、ＴｅＧｅＳｎＡｕ、ＳｂＳｅ、ＳｂＴｅ、ＳｂＳｅＴｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ、ＩｎＳｂＩｎＳｂＳｅ、ＧｅＳｂＴｅＡｇ等が挙げられる。現在、相変化光ディスクで商品化されたもの、あるいは研究が盛んに行われている材量系としてはＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＧｅＳｂＴｅ系である。本実施例では、ＧｅＳｂＴｅ系のものを主に用いた。
【００２６】
反射層４はＡｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属元素を主成分とする材料を用いることができる。また、金属反射層の代わりに、屈折率の異なる２種類以上の保護層を積層することによっても、反透過層と同様の光学特性を得ることができる。
本実施例では、Ａｇを主成分とする金属反射層を用いた。
【００２７】
透過率調整層３は情報記録するレーザ光波長における屈折率が大きいものの方が透過率を高くすることができる。本実施例ではレーザ光波長は４０５ｎｍのものを用いた。この波長において屈折率の高いものとしては、酸化チタンや酸化ニオブ等が挙げられる（それぞれ屈折率は２．７と２．５である）。
【００２８】
また、記録層６と誘電体層５および７の間に、記録層の結晶化能を高め、かつ良好な記録消去のサイクル特性を確保する目的でＣや窒化物界面層を設けることも好ましい。窒化物界面層の主材料はＧｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｅのうち少なくとも１つの元素を含む材料である。
【００２９】
保護層、記録層、反射層、窒化物界面層、透過率調整層等の各層の形成方法としては、通常、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、レーザスパッタリング法等が適応される。本実施の形態では、スパッタリング法を用いた。
【００３０】
本実施の形態で用いたディスクの構造を詳細に説明する。ディスク構造の一例であるが、表面がピッチ０．３ｕｍ、溝深さ２０ｎｍの凹凸の案内溝で覆われている直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネートを用いた基板で、その上に透過率調整層３として酸化チタン、Ａｇ反射層、ＧｅＮ、Ｇｅ２２Ｓｂ２５Ｔｅ５３（ａｔ％）、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２をこの順にマグネトロンスパッタ法で形成し、第１の情報層を形成した。続いて、スピンコート法により厚さ０．１ｍｍの光透過層を形成した。
【００３１】
まず、透過率調整層を２層化した場合の透過率バラツキの改善効果について検討した結果を示す。
【００３２】
レファレンスとして透過率調整層３を酸化チタン層の１層のみで形成した場合とした。そのディスクの作製方法は、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板上に、透過率調整層３として酸化チタンを２０ｎｍ、Ａｇ反射層は１０ｎｍ、ＧｅＮを１５ｎｍ、Ｇｅ２２Ｓｂ２５Ｔｅ５３（ａｔ％）を７ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を４０ｎｍこの順に枚葉式スパッタ装置を用いて同一構成のディスクを１００枚作製した。
【００３３】
次に図１に示す本願発明の透過率調整層を２層化した場合、すなわち透過率調整層２として酸化ニオブと透過率調整層３として酸化チタンをもちいた場合のディスクの作製方法は、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板上に、透過率調整層２として酸化ニオブを１０ｎｍ、透過率調整層３として酸化チタンを１０ｎｍ、Ａｇ反射層は１０ｎｍ、ＧｅＮを１５ｎｍ、Ｇｅ２２Ｓｂ２５Ｔｅ５３（ａｔ％）を７ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を４０ｎｍこの順に枚葉式スパッタ装置を用いて同一構成のディスクを１００枚作製した。
【００３４】
これら各１００枚ずつのディスクを初期化し（相変化光ディスクでは一般的に、成膜直後の記録層はアモルファス状態であるため、レーザ光等を用いて結晶化する工程）結晶状態での透過率を測定した。
【００３５】
実際にこれらのディスクに情報を記録再生するためのレーザ光波長と同じ４０５ｎｍでの透過率を分光測定装置を用いて評価し、そのバラツキを検討した。その結果を図４に示す。
【００３６】
図４より、レファレンスである透過率調整層が１層の場合、すなわち透過率調整層３として酸化チタンをもちいた場合には、透過率でｐ−ｐ５％のバラツキがあることがわかる。透過率がｐ−ｐ５％もバラツクと、片面多層媒体の場合、レーザ光入射側からみて奥側の層に届くレーザ光量が透過率バラツキ分だけ変動する。さらに奥側の層の反射率には透過率の２乗で影響を及ぼすため、奥側の層の信号特性に大きな影響を及ぼすことになる。
一方、本願発明のように透過率調整層を２層化した場合、すなわち透過率調整層２として酸化ニオブを、透過率調整層３として酸化チタンを用いた場合には、透過率でｐ−ｐ２．５％のバラツキに改善している。
【００３７】
これら２つの透過率のバラツキの差は透過率調整層の膜厚のバラツキの差で説明ができる。ここで酸化チタンおよび酸化ニオブのスパッタレートの酸素量依存性を検討した結果を示す。両材料とも本実施の形態でもちいた成膜条件と同じ、ＤＣ放電が可能なスパッタリングターゲットを用いてスパッタパワーを２ｋＷ、スパッタガス圧力を０．３ＰａとなるようにＡｒガスとＯ２ガスを種々の割合で混合しそのスパッタレートを比較した。その結果を図５に示す。
【００３８】
図５より、酸化チタンのスパッタレートのＯ２依存性は酸化ニオブより大きく、少しのＯ２添加量の増加でスパッタレートが大きく変動することがわかる。
【００３９】
そのため、基板１００枚で吸湿状態が異なり、スパッタレートのＯ２依存性の大きい酸化チタンではその影響を大きく受け膜厚が変動する。一方、Ｏ２依存性が小さい酸化ニオブでは酸化チタンと比べてその影響が小さく、膜厚変動が小さいと考えられる。
【００４０】
実際には酸化チタン、酸化ニオブともに酸素を添加しない状態では消衰係数が０ではなく、つまり膜が吸収をもつ。膜が吸収をもつことは、第１の情報層を透過する光の量が減少することとなり、多層媒体にした場合にレーザ光入射側からみて奥側の層に到達するレーザ光が減少することとなり好ましくない。そのため、消衰係数が０となるようにＯ２添加する必要がある。消衰係数から考えると、酸化チタン、酸化ニオブとも酸素を２％以上添加する必要があり、今回の検討でも２％の酸素添加を行った。
【００４１】
以上のように酸化ニオブの方が、酸化チタンよりスパッタレートのＯ２依存性が小さいことがわかった。ただし、酸化ニオブは酸化チタンより屈折率が若干小さく、透過率調整層の役割である透過率が少し低下する。しかし、スパッタレートの変動は、ディスク特性の大きなバラツキとなり、スパッタレートのＯ２依存性が小さい酸化ニオブをもちいて透過率調整層を２層としディスク特性のバラツキを抑えることが望まれることはいうまでもない。
【００４２】
なお、本実施例では、透過率調整層２、３として酸化ニオブ、酸化チタンの場合について述べたが、透過率調整層３が主成分である酸化チタンと、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つを含む材料から形成されている場合にも、同様の結果が得られた（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである）。
【００４３】
なお、本実施例では、透過率調整層２は主成分である酸化ニオブと、酸化チタン、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つを含む材料から形成されている場合にも同様の結果が得られた（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである。）。
【００４４】
（実施例２）
基板をスパッタリング装置の真空チャンバー内に出し入れするためのロードロック室から少なくとも透過率調整層３、反射層４、記録層６の各層を形成する各チャンバーにこの順に搬送され、透過率調整層３を形成される場合、ロードロック室と透過率調整層を形成するチャンバーとの間に前記基板を真空引きするためのチャンバーを少なくとも１室設けた場合について述べる。
【００４５】
ディスクの構成は実施例１のレファレンスである、酸化チタンのみを透過率調整層として用いたものと同じである。
枚葉式スパッタ装置を用いて、上記検討を行った。その際、ロードロック室から搬送された基板が、すぐに酸化チタンを成膜する場合と、基板からの脱ガス用のチャンバーを設けた場合のディスク透過率バラツキを検討した。今回の検討でのディスク成膜タクトを１０秒としたため、脱ガス用チャンバーでの基板脱ガス時間は、７秒とした。
【００４６】
実際にこれらのディスクに情報を記録再生するためのレーザ光波長と同じ４０５ｎｍでの透過率を分光測定装置を用いて評価した。その結果を図６に示す。
【００４７】
図６より、基板からの脱ガス用チャンバーのない場合には、透過率でｐ−ｐ５％のバラツキがあることがわかる。
一方、本願発明のように脱ガス用チャンバーのある場合には、透過率でｐ−ｐ２％のバラツキに改善している。
バラツキ改善の原因は、酸化チタンのスパッタレートに大きく影響するＯ２を脱ガス用チャンバーで脱ガスするため、ロードロック室投入前に基板に吸着しているＯ２（水）量のバラツキが小さくなるためであると考えられる。
以上のように脱ガス用チャンバーがある成膜方法では、ディスク特性のバラツキの小さい光学的情報記録媒体を実現することができる。
【００４８】
なお、本実施例では、透過率調整層３として酸化チタンの場合について述べたが、透過率調整層３が主成分である酸化チタンと、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、酸化ニオブ、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−ＮおよびＺｎＳから選ばれる少なくとも１つを含む材料から形成されている場合にも、同様の結果が得られた（ここでいう主成分とは、５１ｍｏｌ％以上のことである。）。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上説明したように、本願発明の光学的情報記録媒体およびその製造方法により、初期化工程における光ディスク量産時の生産効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に用いた光ディスクの構造図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に用いた光ディスクの構造図である。
【図３】図３は、光ディスクの製造装置である枚葉式スパッタ装置の構造図である。
【図４】図４は、本実施の形態の透過率調整層を２層化した場合とそうでない場合のディスクの透過率バラツキを示した図である。
【図５】図５は、本実施の形態の透過率調整層材料による成膜レートの酸素ガス添加量依存性を示した図である。
【図６】図６は、本実施の形態の透過率調整層成膜前に基板を脱ガスするためのチャンバーを用いた場合とそうでない場合のディスクの透過率バラツキを示した図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004055800.tif 000009
【図２】
2004055800.tif 000010
【図３】
2004055800.tif 000011
【図４】
2004055800.tif 000012
【図５】
2004055800.tif 000013
【図６】
2004055800.tif 000014
【国際調査報告】
2004055800.tif 000015
2004055800.tif 000016
2004055800.tif 000017
2004055800.tif 000018