(57)【要約】【課題】基板エッジ周辺に欠陥が無く、良好な記録信号特性が得られる、片面二層記録タイプあるいは０．８以上の高ＮＡ光学系記録タイプの光記録媒体の製造方法及び製造装置の提供。【解決手段】絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスク表面がアースされていない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング方法及び装置。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスク表面がアースされていない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項２】
絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクの少なくとも絶縁性薄膜に接触する部分が絶縁性物質からなることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項３】
絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクが主に金属からなり絶縁性薄膜に接する第１の部分と主に金属からなりアースされている第２の部分が絶縁性スペーサーを介して機械的に接しており第１と第２のマスクが電気的に接していない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング方法。
【請求項４】
導電性表面を有する絶縁性基板が金属薄膜を形成してあるプラスチック基板であり、絶縁性薄膜が有機色素薄膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリング方法。
【請求項５】
絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成するスパッタリング装置において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスク表面がアースされていない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項６】
絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成するスパッタリング装置において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクの少なくとも絶縁性薄膜に接触する部分が絶縁性物質からなることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項７】
絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成するスパッタリング装置において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクが主に金属からなり絶縁性薄膜に接する第１の部分と主に金属からなりアースされている第２の部分が絶縁性スペーサーを介して機械的に接しており第１と第２のマスクが電気的に接していない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項８】
導電性表面を有する絶縁性基板が金属薄膜を形成してあるプラスチック基板であり、絶縁性薄膜が有機色素薄膜であることを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載のスパッタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング方法、特に光記録媒体用保護層のＤＣスパッタリング方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体製造におけるスパッタリングプロセスではガラス基板またはポリカーボネート等のプラスチック基板上に基板と対向配置したターゲットにＤＣまたはＲＦ電位を印加し、電離したＡｒイオンの衝突によってターゲットから飛び出した材料を基板に堆積させることにより薄膜を形成している。通常のライトワンス型光記録媒体の製造の場合には、基板上にシアニン、フタロシアニン、アゾ等有機色素からな記録層を塗布形成し、その上に、銀、金、アルミニウム等の金属反射層を真空中でスパッタリング法により形成している。
書き換え型光記録媒体、例えば相変化記録媒体あるいは光磁気記録媒体の製造の場合には基板上にスパッタリング法により下部耐熱保護層、相変化記録層あるいは光磁気記録層、上部耐熱保護層、反射層、放熱層等を順次真空中で連続してスパッタリングし形成している。
さらにその後ライトワンス型光記録媒体、書き換え型光記録媒体ともに必要に応じ、樹脂保護層、印刷層を設けたり、接着剤により他の基板と貼合せて完成品を得る。
【０００３】
近年、記録容量の増大にたいする社会的ニーズが強くなり、ライトワンス型ＤＶＤの規格として広く知られているＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ−Ｒにおいて、５０μｍ程度のスペーサー層を挟んで記録層を２層形成しの容量を約２倍にするＤＶＤ＋Ｒ  ＤＬ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｌａｙｅｒ）、ＤＶＤ−Ｒ  ＤＬと呼ばれる光記録媒体も広まりつつある。
さらに波長４００ｎｍ程度のレーザーダイオードを記録再生光源とし、０．８以上の対物レンズのＮＡを有する光学系を用いて記録再生する光記録媒体においては１００μｍ程度厚さのカバー基板、もしくは１００μｍ程度の厚さの樹脂層を塗布法により形成し、これらカバー基板（樹脂層）側から記録再生光を照射し高密度に記録する技術が開発されている。
これら光記録媒体の中にプラスチック基板またはガラス基板上に金属等の導電性薄膜を形成し、該導電性薄膜形成領域の最内周あるいは最外周を越えて絶縁性有機薄膜または絶縁性無機薄膜を形成し、さらにその上にＤＣスパッタリング法により所望の機能を発現させるための薄膜を形成する場合、放電により帯電した導電性薄膜とアースされたマスクが数１０ｎｍ〜数１００ｎｍの絶縁性薄膜を介して近接することにより絶縁性薄膜の絶縁破壊が生じ積層膜に放電痕が残る場合がある。
本出願人は先に、光情報記録媒体の製造方法において、基板変形を防止するため基板を基板ホルダに保持させた状態で放電を行って、記録層の材料をスパッタリングして、結晶化促進層上に記録層を成膜する際、基板ホルダを間欠的にアース電位の接続する光情報記録媒体の製造方法を提案した（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８４０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特に前掲のごとき基板上に金属等の導電性薄膜を形成し、該導電性薄膜上に絶縁性有機薄膜または絶縁性無機薄膜等を積層する積層体に更に層を形成する場合に発生する絶縁性薄膜の絶縁破壊による積層膜での放電痕発生を防止することで、基板エッジ周辺に欠陥が無く、良好な記録信号特性が得られる、片面二層記録タイプあるいは０．８以上の高ＮＡ光学系記録タイプの光記録媒体の製造方法及び製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスク表面がアースされていない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング方法に関する。
本発明の第２は、絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクの少なくとも絶縁性薄膜に接触する部分が絶縁性物質からなることを特徴とするスパッタリング方法に関する。
本発明の第３は、絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成する方法において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクが主に金属からなり絶縁性薄膜に接する第１の部分と主に金属からなりアースされている第２の部分が絶縁性スペーサーを介して機械的に接しており第１と第２のマスクが電気的に接していない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング方法に関する。
本発明の第４は、導電性表面を有する絶縁性基板が金属薄膜を形成してあるプラスチック基板であり、絶縁性薄膜が有機色素薄膜であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスパッタリング方法に関する。
本発明の第５は、絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成するスパッタリング装置において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスク表面がアースされていない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング装置に関する。
本発明の第６は、絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成するスパッタリング装置において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクの少なくとも絶縁性薄膜に接触する部分が絶縁性物質からなることを特徴とするスパッタリング装置に関する。
本発明の第７は、絶縁性基板、導電性層、絶縁性薄膜よりなる積層体上にＤＣスパッタリングにより薄膜を形成するスパッタリング装置において、絶縁性薄膜に接しスパッタリング領域を規定するマスクが主に金属からなり絶縁性薄膜に接する第１の部分と主に金属からなりアースされている第２の部分が絶縁性スペーサーを介して機械的に接しており第１と第２のマスクが電気的に接していない状態でターゲットに電圧を印加しスパッタリングすることを特徴とするスパッタリング装置に関する。
本発明の第８は、導電性表面を有する絶縁性基板が金属薄膜を形成してあるプラスチック基板であり、絶縁性薄膜が有機色素薄膜であることを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載のスパッタリング装置に関する。
【０００７】
以下、上記本発明について詳細に説明する。
前述したように、従来技術では、プラスチック基板またはガラス基板上に金属等の導電性薄膜を形成し、最内周あるいは最外周の導電性薄膜形成領域を越えて絶縁性有機薄膜または絶縁性無機薄膜を形成し、さらにその上にＤＣスパッタリング法により薄膜を形成する場合、放電により帯電した導電性薄膜とアースされたマスクが数１０ｎｍ〜数１００ｎｍの絶縁性薄膜を介して近接することにより絶縁性薄膜の絶縁破壊が生じ積層膜に放電痕が残る場合がある。
本発明はスパッタリング方法及びスパッタリング装置の電極構成を工夫することによりこれらの問題点を解決したものである。
すなわち本発明により、マスクと導電性薄膜間に流れる電流を実質的に無くし絶縁性薄膜の破壊を防ぐことができる。更に、絶縁性薄膜に印加される電界強度低減し絶縁性薄膜の破壊を防ぐことができる。更に、スパッタリング装置、特にマスク部の機械的強度を下げることなく、有機色素記録層の絶縁破壊を防ぐことができる。
【０００８】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【０００９】
図１は、本発明のスパッタリング装置の一実施の形態を説明するための概要図である。
図２は、本発明の方法及び装置により製造される光記録媒体の層構成を説明するための説明図である。
図１に示すスパッタリング装置１は、搬入出機構２、メインチャンバー３、プロセスチャンバー４等を備えている。
このスパッタリング装置１は、製作対象の基板１１を、メインチャンバー３に導入し搬入出機構２によって、プロセスチャンバー４に送って、図２に示すような光記録媒体１０として必要な保護層１１を成膜する。
プロセスチャンバー４は、保護層１１を形成するためのスパッタ成膜室である。
図３は、本発明のスパッタリング装置におけるプロセスチャンバーの概略図である。
プロセスチャンバー４は、図３に示すように構成されており、チャンバー本体、ターゲット２１、防着板、プラズマ、内マスク２４、外マスク２５、基板ホルダ２６及びＯリング２７等を備えている。
プロセスチャンバー４は、基板ホルダ２６と内マスク２４および外マスク２５とによって基板１１を空間的に保持し、基板ホルダ２６は、内部アーム先端のアームヘッドに固定されて、内部アームの伸縮機構と搬入出機構２とによって、基板搬入出機構２からメインチャンバー３、プロセスチャンバー４へ搬送され、スパッタリング後メインチャンバー３、基板搬入出機構２へ搬送され、装置外に搬出される。
プラズマは、アース電位のチャンバー本体２０に対して、ターゲット２１に−４００Ｖ〜−７００Ｖの負電位を印加することで、発生される。
プロセスチャンバー４では、ＤＣ放電の場合、プロセスチャンバー４内を１０−４Ｐａ程度の高真空に引いた後、Ａｒガスを１０−３から１０−２Ｐａ程度の圧力になるように導入した状態で、プラズマを発生させることで、ターゲット２１の材料を基板１１にスパッタ成膜する。
プロセスチャンバー４は、内マスク２４、外マスク２５及び基板ホルダ２６は、チャンバー本体と電気的に接触されており、これらは同電位である。
内部アームおよびアームヘッドも同電位であるため、アームヘッド上のプラズマに対向する部分は、接地されている。
【００１０】
スパッタリング製膜に際しターゲットにマイナスの負電位を印加した状態でマスクと絶縁性基板上の金属薄膜及び絶縁性薄膜間でアークを生じないようにするためには、金属薄膜上の絶縁性薄膜の絶縁破壊電界強度を越えないようする必要がある。すなわち金属薄膜とマスクの最近接部分間の電界強度を最大でも１０ＭＶ／ｃｍ以下より好ましくは１００ｋＶ／ｃｍにする必要がある。具体的一手段としては、基板側の電気的導通を遮断することを実施する。その一つには基板下面に絶縁性スペーサーを介在させる。具体的な他の手段としては、基板絶縁性薄膜に接するマスク表面を酸化シリコン、酸化アルミニウム等の酸化物、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の窒化物等の絶縁性薄膜でコーティングする、あるいはテフロン（登録商標）、ポリイミド、ポリアミド等の高耐熱性樹脂で被覆する。あるいは、マスクを複数に分割し、テフロン（登録商標）製ネジ、あるいは酸化アルミニウムで全面コーティングし表面を絶縁処理したネジを用いてセラミックスペーサーを介して接合したものを用いる。
【００１１】
図４は、本発明に係るプロセスチャンバーの構成の１例を示す概略図である。
図４のように外マスクの基板に接する表面にテフロン（登録商標）を５０μｍコーティングしたものを用いた。
図５は、本発明に係るプロセスチャンバーの構成の他の例を示す概略図である。
図５のように外マスクを２分割し、それらを陽極酸化アルミニウムで全面コーティングしたネジを用いて１ｍｍ厚のアルミナスペーサーを介して接合したものをマスクとして用いた。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、基板エッジ周辺に欠陥が無く、良好な記録信号特性が得られる、片面二層記録タイプあるいは０．８以上の高ＮＡ光学系記録タイプの光記録媒体の製造方法及び製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のスパッタリング装置の一実施の形態を説明するための概要図。
【図２】光記録媒体の層構成を説明するための説明図。
【図３】本発明のスパッタリング装置におけるプロセスチャンバーの概略図。
【図４】本発明に係るプロセスチャンバーの構成の１例を示す概略図。
【図５】本発明に係るプロセスチャンバーの構成の他の例を示す概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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