(57)【要約】【課題】記録層の膜質（吸収率、屈折率、消衰係数など）が径方向に変化している場合であっても、均一なディスク特性（記録感度、反射率など）を有する光記録媒体、およびその製造方法を提供すること。【解決手段】ディスク状の光記録媒体であって、記録光が入射する側から順に、第一誘電体層、記録層および第二誘電体層を備え、前記記録層は、前記記録光に対する吸収率が径方向で変化し、前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つは、前記記録光に対する記録感度が径方向で均一化されるように前記吸収率の変化に対応して径方向において膜厚が変化していることを特徴とする光記録媒体など。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状の光記録媒体であって、記録光が入射する側から順に、第一誘電体層、記録層および第二誘電体層を備え、
前記記録層は、前記記録光に対する吸収率が径方向で変化し、
前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つは、前記記録光に対する記録感度が径方向で均一化されるように前記吸収率の変化に対応して径方向において膜厚が変化していることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の光記録媒体において、前記記録層は、前記記録光に対する吸収率が、外周側に向かって徐々に減少しており、前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つが、外周側に向かって徐々に厚くなっていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光記録媒体において、前記第一誘電体層の膜厚が変化していることを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光記録媒体において、前記第一誘電体層がＺｎＳ−ＳｉＯ２で形成されていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の光記録媒体において、前記第二誘電体層がＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３で形成されていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の光記録媒体において、前記記録層材料の主成分が酸化物であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項７】
請求項６に記載の光記録媒体において、前記記録層がＢｉ酸化物と、Ｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｚｎから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物とからなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法であって、
前記光記録媒体は、前記第一誘電体層、前記記録層および前記第二誘電体層が設けられる基板を、さらに備え、
前記基板を回転させながら成膜するスパッタリング装置を用い、前記スパッタリング装置に装着されたスパッタターゲットと前記基板との間に遮蔽部材を配置して、前記基板上に成膜する前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つの膜厚分布を調整することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の光記録媒体の製造方法において、前記遮蔽部材はその表面に溶射処理が施されていることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の光記録媒体の製造方法において、前記溶射処理はアルミニウム溶射又は銅溶射であり、その溶射処理による溶射皮膜の厚さが５０μｍ以上であることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法において、前記遮蔽部材が、絶縁体であるか、又は前記スパッタリング装置と電気的に絶縁状態にあることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体及びその製造方法に係り、更に詳しくは、所定の膜厚分布の誘電体層を有する光記録媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）に代表される従来型の光ディスクを越えた記録容量をもつ次世代型光ディスクの規格が提案されている。例えば、波長４００ｎｍ程度のレーザ光（以下、ブルーレーザ光という）によって情報の記録再生が行われる、例えば、ＨＤ  ＤＶＤ（High  Definition  DVD）、ＢＤ−Ｒ（Blu-ray  Disc  Recordable）などの次世代型光ディスクが登場するに至っている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
このような特許文献１に記載の光ディスクは、酸化ビスマスと、Ｂ、Ｐ、Ｇａ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｔｃ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、Ｔｌ、Ｐｏ、Ａｔ、Ｃｄの中から選択される一種以上の元素を含有する記録層を有する追記型の光記録媒体である。
また、特許文献２に記載の光ディスクは、記録層に含まれる、ＢｉとＢとの原子比を最適な範囲とすることによって、記録層の保存安定性を向上させた追記型の光記録媒体である。更に、Ｂｉ、Ｂ、Ｏを含有する記録層に、化学量論組成よりも酸素の少ない酸素欠損状態の酸化物を含ませると、記録層の記録感度が向上することも記載されている。
【０００３】
しかしながら、基板に形成されるスパッタ膜の組成は、スパッタリングターゲットの状態、それぞれの元素のスパッタのされやすさ、成膜時の電力、チャンバ内の真空度、アルゴン流量、ターゲットと基板の距離、スパッタ粒子の入射角度、マスクエッジによるシャドウ効果などの条件に依存する。そのため、膜質や組成、酸素欠損状態がディスク面内で均一となるような記録層を形成することは非常に困難である。このため、従来の方法で記録層をディスク基板上に成膜した場合には、記録層の吸収率（記録感度）が半径方向の位置によって異なってしまうという不都合があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４７８９７号公報
【特許文献２】特開２００８−０４１１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、記録層の吸収率が径方向に変化している場合であっても、均一な記録感度を有する光記録媒体、およびその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、吸収率が径方向で変化する記録層を備える場合に、記録感度が径方向で均一化されるように、誘電体層の径方向の膜厚を変化させることに着目して為されたものである。
その具体的な方法としては、基板を回転させながら成膜を行うスパッタリング装置を用いて、スパッタリングターゲットと基板との間に、遮蔽部材を設置することにより、成膜される膜の膜厚分布を所望の分布形状に調整することを可能にしている。
【０００７】
より具体的には上記の課題を解決するために、請求項１に記載の光記録媒体の発明は、ディスク状の光記録媒体であって、ディスク状の光記録媒体であって、記録光が入射する側から順に、第一誘電体層、記録層および第二誘電体層を備え、
前記記録層は、前記記録光に対する吸収率が径方向で変化し、
前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つは、前記記録光に対する記録感度が径方向で均一化されるように前記吸収率の変化に対応して径方向において膜厚が変化していることを特徴とする。
また、請求項２に記載の光記録媒体の発明は、請求項１に記載の光記録媒体において、前記記録層は、前記記録光に対する吸収率が、外周側に向かって徐々に減少しており、前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つが、外周側に向かって徐々に厚くなっていることを特徴とする。
また、請求項３は、請求項１または２に記載の光記録媒体において、前記第一誘電体層の膜厚が変化していることを特徴とする。
また請求項４は請求項１〜３のいずれかに記載の光記録媒体において、前記第一誘電体層がＺｎＳ−ＳｉＯ２で形成されていることを特徴とする。
また請求項５は、請求項１〜３のいずれかに記載の光記録媒体において、前記第二誘電体層がＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３で形成されていることを特徴とする。
また請求項６は請求項１〜５のいずれかに記載の光記録媒体において、前記記録層材料の主成分が酸化物であることを特徴とする。
また請求項７は請求項６に記載の光記録媒体において、前記記録層がＢｉ酸化物と、Ｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇｅ、Ｚｎから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物とからなることを特徴とする。
また請求項８の発明は請求項１〜７のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法であって、前記光記録媒体は、前記第一誘電体層、前記記録層および前記第二誘電体層が設けられる基板を、さらに備え、前記基板を回転させながら成膜するスパッタリング装置を用い、前記スパッタリング装置に装着されたスパッタターゲットと前記基板との間に遮蔽部材を配置して、前記基板上に成膜する前記第一誘電体層および前記第二誘電体層の少なくとも一つの膜厚分布を調整することを特徴とする。
また請求項９の発明は請求項８に記載の光記録媒体の製造方法において、前記遮蔽部材はその表面に溶射処理が施されていることを特徴とする。
また請求項１０の発明は請求項９に記載の光記録媒体の製造方法において、前記溶射処理はアルミニウム溶射又は銅溶射であり、その溶射処理による溶射皮膜の厚さが５０μｍ以上であることを特徴とする。
また請求項１１の発明は請求項８〜１０のいずれかに記載の光記録媒体の製造方法において、前記遮蔽部材が、絶縁体であるか、又は前記スパッタリング装置と電気的に絶縁状態にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、記録層の吸収率が径方向に変化していても、径方向における記録感度を均一にした光記録媒体およびその製造方法を提供することが可能となる。
また本発明により、記録感度が径方向において均一化されると同時に、再生光の反射率が径方向において均一化され、良好に再生可能となることも期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の光記録媒体及びその製造方法について、実施形態により本発明を詳細に説明する。
【００１０】
[光記録媒体の層構成]
《第１の実施形態》
以下、まず本発明の光記録媒体に関する第１の実施形態を、図１〜図６に基づいて説明する。
図１は、本第１の実施形態に係る光ディスク１０を示す平面図である。光ディスク１０は、ディスク形状を有し、波長が４０５ｎｍ程度のレーザ光によって情報の記録及び再生が可能なものであり、この図ではＨＤ
ＤＶＤ−Ｒを一例として挙げた。図１に示すように、本実施形態の光記録媒体の基板は、中央に円形開口１１ａが形成された円盤状のディスク基板１１である。
ディスク基板１１は、例えば直径１２０ｍｍ程度であり、厚さ０．６ｍｍ程度であり、ディスク基板１１の中心Ｏとする半径Ｒ１と、半径Ｒ３の円によって規定される領域が、ブルーレーザ光に対応した記録領域１０ａとなっている。なおこれらの値は規格等によるものであり、本発明は、本発明の効果を奏する範囲であればよく、これらの上記値に制限されない。
【００１１】
図２は、光ディスク１０の層構成を示す断面図である。
図２に示すように、光ディスク１０は、ディスク基板１１上に、第一誘電体層１２と、記録層１３と、第二誘電体層１４と、反射層１５と、オーバーコート層１６とが、この順に積層形成されている。そして最外層のオーバーコート層１６上に、接着層１７を介してダミー基板１８が接着されている。
前記ディスク基板１１は、例えばポリカーボネート樹脂を射出成形により製造され、その片方の面には螺旋状の案内溝（グルーブ溝）が形成されている。
記録層１３は、酸化物材料、例えばＢｉ酸化物と、Ｂ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇｅ及びＺｎの中から選択される少なくとも１つの元素Ｘの酸化物とを含んだ酸化物材料で構成されている。元素Ｘの酸化物を含むことで、記録・再生特性を向上させることができるが、これを含まなくてもよい。さらに、記録層１３には、他の酸化物（例えば、酸化モリブデン、酸化タングステンなど）を用いることもでき、酸化物以外の材料（例えば、Ｂｉ窒化物）を用いてもよい。記録層１３は、第一誘電体層１２が形成されたディスク基板１１の表面に、前記酸化物材料等をスパッタすることにより形成することができる。
【００１２】
前記第一誘電体層１２及び前記第二誘電体層１４は、それぞれ、記録層１３を保護する保護膜としての機能を有する層であり、記録層１３をこれらの層で挟むようにそれぞれ形成されている。これらの誘電体層１２、１４は、金属や半導体の酸化物をディスク基板１１の表面、又は記録層１３が形成されたディスク基板１１の表面（即ち、記録層１３の表面）にスパッタすることで形成することができる。各誘電体層１２、１４の材料としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４などの誘電体材料を用いることができる。例えば誘電体層１２をＺｎＳ−ＳｉＯ２とし、誘電体層１４をＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３などと選択することができる。その他の組み合わせ（誘電体層１２を上記した誘電体材料の１つとし、誘電体層１４をこの材料と同一あるいは異なる材料を選択するなど）でもよい。
第一誘電体層１２の膜厚は、３０〜８０ｎｍが好ましく、５０〜７０ｎｍがより好ましい。膜厚３０〜８０ｎｍであれば高いＰＲＳＮＲ（Partial Response Signal to Noise Ratio）値が得られ、また、保存信頼性の観点から、膜厚３０ｎｍ以上（より好適には５０ｎｍ以上）が好ましく、さらに、図３に示したように、膜厚７０ｎｍ以下であれば高い反射率が得られるからである。なお、膜厚１００ｎｍ以上でも高い反射率が得られるが（図３参照）、生産性の観点から好ましくない。
前記反射層１５は、レーザ光に対する反射率が高い金属材料、例えばＡｌ合金、Ａｇ合金などを含んで構成されている。
前記オーバーコート層１６は、紫外線に対して硬化性を有する紫外線硬化性材料を、上記各層１２〜１５が積層形成されたディスク基板１１にスピンコートし、この紫外線硬化性材料に紫外線を照射して硬化させて形成される。
前記ダミー基板１８は、図２に示すように、前記したディスク基板１１と同等の素材からなり、オーバーコート層１６が形成されたディスク基板１１上に接着剤によって貼り付けられている。また、前記接着層１７は、ダミー基板１８とディスク基板１１とを接着する接着剤が硬化して形成される層である。
【００１３】
なお、光ディスク１０は、上述した第一誘電体層１２、記録層１３、第二誘電体層１４、反射層１５以外の層（例えば以下に説明するバリア層など）を含んでいてもよい。例えば、第二誘電体層がＺｎＳ−ＳｉＯ２のような硫黄を含む材料で構成され、反射層にＡｇを含む材料を使用するときなどでは、それら二層の間に中間層（バリア層）を設けるようにすることができる。
このように構成された光ディスク１０は、詳細は後述するが、ブルーレーザ光（記録光）に対する記録層１３の吸収率が外周に向かって徐々に減少しているが、第一誘電体層１２が、外周に向かって徐々に厚くなるように形成されていることで、径方向において記録感度が均一化されている。
【００１４】
《第２の実施形態》
次に、本発明の光記録媒体を、第２の実施形態により図１および図４に基づいて説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一もしくは同等の構成部分は同一の符号を用いており、本実施形態では、その説明を省略もしくは簡略化して説明する。
図４は、本第２の実施形態に係る光ディスク１０’の層構成を説明するための断面図である。光ディスク１０’は、波長が４００ｎｍ程度のレーザ光によって情報の記録及び再生が可能なＢＤ−Ｒ（Blu-ray Disc Recordable）である。この光ディスク１０’は、ディスク基板１１の表面に形成された各層の並び順などが上述した第１の実施形態の光ディスク１０と以下の点で相違している。
光ディスク１０’は、図１又は図４に示されるように、記録領域１０ａでは、ディスク基板１１の表面に、反射層１５と、第二誘電体層１４と、記録層１３と、第一誘電体層１２とがこの順で積層されて形成されている。また、第一誘電体層１２が形成されたディスク基板１１の表面には、上述したオーバーコート層１６とほぼ同等のカバー層１８’が形成され、カバー層１８’の表面は、カバー層１８’よりも硬度の高いハードコート層１９が、オーバーコート層１６とほぼ同様の方法で形成されている。
このように構成された光ディスク１０’は、第１の実施形態の光ディスク１０と同様に、ブルーレーザ光（記録光）に対する記録層１３の吸収率が、外周に向かって徐々に減少しているが、第一誘電体層１２が、外周に向かって徐々に厚くなるように形成されていることで、径方向において記録感度が均一化されている。
【００１５】
次に、上述したような構成を有する光ディスク１０のディスク基板１１を形成するために使用されるスパッタリング装置１００について説明する。
[スパッタリング装置]
図５は、スパッタリング装置１００の概略構成を示す図である。スパッタリング装置１００は、図５に示されるように、バックプレート２３を介してスパッタターゲット２５が装着されたスパッタリングカソード（カソード）２１と、カソード２１と対向するように、上述した光ディスク１０のディスク基板１１（図５では不図示）を回転可能に保持する回転ユニット３０と、回転ユニット３０とカソード２１との間で遮蔽部材５０Ａを支持する環状部材３５と、上記した各部が収容される真空チャンバ２０Ａと、この真空チャンバ２０Ａの＋Ｘ側（図５では図に示すように紙面の横方向における右側の方向が＋方向）に固定されたケーシング２０Ｂと、ケーシング２０Ｂの内部に収容されたマグネット４０と、上記した各部を制御する制御装置（不図示）などを含んで構成される。
真空チャンバ２０Ａは、例えば内部が所定の真空状態に維持され、Ｘ軸方向を母線方向とする円筒状に形成されている。
カソード２１は、図５に示すように、ＺＸ断面がＴ字状に形成されており、回転ユニット３０に保持されたディスク基板１１に対向する円盤状の電極部（Ｔの字の−の部）と、この電極部から＋Ｘ方向へ延設され真空チャンバ２０Ａの内部からケーシング２０Ｂの内部に引き込まれた延設部（Ｔの字の｜の部）とを有して構成される。
【００１６】
図５に示すように、前記電極部の−Ｘ側の面にはバックプレート２３を介してスパッタターゲット２５が装着されている。バックプレート２３は、例えば内部に冷却水を循環させ熱交換を行って、スパッタターゲット２５およびカソード２１を冷却して、これらの温度上昇を抑制する。また、スパッタターゲット２５は、ディスク基板１１上に形成される各層１２〜１５の形成工程に従って選択され、カソード２１に装着される。
前記回転ユニット３０は、ディスク基板１１を吸着等して保持する円盤状の基板ホルダ３１と、この基板ホルダ３１をＸ軸に平行な軸回りに所定の回転数で回転させる回転機構３２とを備えている。
【００１７】
なお、マグネット４０は、カソード２１の延設部が挿入された環状の磁石を用いており、真空チャンバ２０Ａに固定されたケーシング２０Ｂの内部に収容されている。このマグネット４０は、真空チャンバ２０Ａの内部の磁界を制御して真空チャンバ２０Ａ内のプラズマ密度を調整することができる。
また、制御装置（不図示）は、例えばＣＰＵや上記した各部を制御するアプリケーションプログラムやパラメータなどを記憶したメモリなどを含んで構成される制御用コンピュータにより構成される。この制御装置は、上位装置又はユーザからの指令に基づいて、真空チャンバ内の各部を制御するようになっている。
【００１８】
図６（Ａ）は、基板ホルダ３１をディスク基板１１とともに示した斜視図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す基板ホルダ３１とディスク基板１１とを、−Ｙ側から見た図（側面図）である。
ディスク基板１１は、その中心を基板ホルダ３１の回転中心に合わせて基板ホルダ３１に保持されている。図６（Ａ）、（Ｂ）からわかるように、ディスク基板１１の表面（おもて面：＋Ｘ側の面）側ではその面側の円形開口１１ａを囲む領域（１１ａの周縁部）が、内周マスク３４によって遮蔽され（覆われ）、またディスク基板１１の外縁部も外周マスク３３によって遮蔽される（覆われる）ことで、図１に示されるディスク基板１１表面の記録領域１０ａのみが、スパッタターゲット２５に対して露出している。
【００１９】
また、ディスク基板１１を遮蔽する外周マスク３３は、ディスク基板１１の表面を被覆する部分が、ディスク基板１１の内周部に向かって薄くなるようなテーパ部を有した形状となっている。また、内周マスク３４は、ディスク基板１１の表面を被覆する部分が、ディスク基板１１の外周部に向かって薄くなるようなテーパ部を有する形状となっている。
【００２０】
図７（Ａ）は、環状部材３５とその近傍を示す斜視図であり、図７（Ｂ）は、これらの側面図である。環状部材３５は、内径がディスク基板１１の外径よりも大きい環状の部材であり、例えばアルミニウムを素材として形成される。この環状部材３５は、外周面が真空チャンバ２０Ａの内壁面に固定されることで、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示されるように、基板ホルダ３１の＋Ｘ側近傍に配置される。
遮蔽部材５０Ａは、成膜される層の径方向における膜厚分布を調整するためのもので、長手方向をＺ軸方向とする板状の部材である。この遮蔽部材５０Ａは、図７（Ａ）〜（Ｂ）に示されるように、その中心が基板ホルダ３１の回転中心に位置決めされた状態で、両端部が環状部材３５の上面に例えばネジ等を用いて固定されている。この固定の際に、遮蔽部材５０Ａは、この遮蔽部材自体が絶縁体で形成されて固定されるかまたは絶縁体を介して環状部材３５と電気的に絶縁されることが望ましい。
【００２１】
図８は、遮蔽部材５０Ａと、ディスク基板１１に形成される記録領域１０ａとを、模式的に示した図である。遮蔽部材５０Ａは、その中心が基板ホルダ３１に保持されるディスク基板１１の中心と一致している。その形状は、図８に示されるように、ディスク基板１１の中心から、ディスク基板１１の半径方向（径方向）に一定の割合で広がり、ディスク基板１１上の、半径Ｒ２の円周上の位置から、半径Ｒ１の円周上の位置に対応する位置にかけて一定の割合で収束する形状となっている。
換言すれば、遮蔽部材５０Ａが、ディスク基板１１上の記録領域１０ａとの関係で、記録領域１０ａの内周縁から半径Ｒ２の円周上の位置までは角度θ１の扇状となっており、記録領域１０ａである半径Ｒ２の円周上の位置から半径Ｒ１の円周上の位置までは所定の割合で収束する形状に成形されている。これによって、遮蔽部材５０Ａと記録領域１０ａの外縁部とで規定されるギャップＧＰが形成されている。
記録領域１０ａの内周縁から扇形状に広がる部分を、扇状部とよぶ。
また、記録領域１０ａ上にディスク基板１１の中心を中心とする半径ｒの円Ｃを規定すると、円Ｃの円周の長さは２πｒ、円Ｃの円周のうち遮蔽部材によって遮蔽される円周の長さをＡ（ｒ）とすると、Ａ（ｒ）／２πｒ（Ｒ３≦ｒ≦Ｒ１）によって定義される遮蔽率によって、遮蔽部材５０Ａの形状を規定することができる。この遮蔽率Ａ（ｒ）／２πｒを、ディスク基板１１上に形成される薄膜に要求される膜厚分布に応じて決めることで、所望の膜厚を形成するための遮蔽部材の形状を規定することができる。
【００２２】
遮蔽部材５０Ａの両面は、アルミニウムなどの溶射処理が施されていることが好ましい。この溶射処理は、溶融又は軟化した材料（金属、セラミック、プラスチックなど）を、対象物（ここでは遮蔽部材）に吹き付けて、被膜をコーティングして形成する。このように遮蔽部材５０Ａに溶射処理を施すと、その表面に微粒子が重なり合った表面が粗い多孔質の膜を形成することができる。このような溶射処理としては、アーク溶射、フレーム溶射、プラズマ溶射などが挙げられ、溶射のためのコーティング材料、対象物などの種類、溶射皮膜の狙いの表面粗さによって溶射方法を適宜選択することができる。
【００２３】
[光記録媒体の製造方法]
次に、上述したスパッタリング装置１００を用いたディスク基板１１に薄膜を形成する方法（光記録媒体の製造方法）について説明する。なお、真空チャンバ２０Ａ内のプラズマ密度は、マグネット４０によって、スパッタリングに最適な状態に調整されている。
スパッタリング装置１００では、制御装置が、その上位装置又はユーザからの運転開始指令を受け取ると、回転機構３２によって基板ホルダ３１が所定の回転数により回転される。これによって記録領域１０ａのみが露出したディスク基板１１が、所定の回転数で回転される。
所定速度に達した記録領域１０aが露出したディスク基板１１に、カソード２１の通電により、スパッタターゲット２５から、このディスク基板１１に形成される薄膜の原料となる粒子が射出（スパッタ）される。スパッタされた粒子のうち、一部は遮蔽部材５０Ａによって遮蔽され、残りは回転しているディスク基板１１の露出した記録領域１０ａに到達し、ディスク基板１１の表面に薄膜が形成される。
【００２４】
上記の第１の実施形態では、スパッタターゲット２５とディスク基板１１との間に遮蔽部材５０Ａを設置した状態で第一誘電体層１２が形成される場合、遮蔽部材５０Ａが取外された状態で記録層１３、第二誘電体層１４、反射層１５が順次形成される。
上述したように第一誘電体層１２、記録層１３、第二誘電体層１４、反射層１５などが積層して形成されたディスク基板１１上に、さらにダミー基板１８が接着されることによって、光ディスクの製造方法の各工程が完了する。
【００２５】
上記の第２の実施形態では、スパッタリング装置１００から遮蔽部材５０Ａが取外され、反射層１５と、第二誘電体層１４と、記録層１３とを形成した後に、遮蔽部材５０Ａを設置した状態で第一誘電体層１２を形成する。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明の光記録媒体等の発明を実施例によりさらに具体的に説明する。なお実施例中の数値などは単なる例示であり、本発明は、これらの数値に限定されて解釈されるものではなく、明細書または図面に示した範囲全体で把握される。
【００２７】
〔実施例１〕
（第１実施形態に関する第１の実施例）
光ディスクのディスク基板１１の原料である、ポリカーボネートのペレットを溶解し射出成形して厚さが０．６ｍｍで、表面のトラックピッチが０．４μｍである案内溝が形成されたディスク基板１１を形成した。
次に、上記した射出成形後に十分冷却されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２が８０：２０ｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００によりスパッタさせて一方の基板面に付着させ、厚さ６０ｎｍの第一誘電体層１２を形成した。図９は、遮蔽部材５０Ａが設置されたスパッタリング装置１００によって、ディスク基板１１の記録領域１０ａに第一誘電体層１２を形成したときの図である。この図では形成された第一誘電体層１２の半径位置に対する膜厚の相対値（以下、膜厚相対値という）を示す。図９中の曲線ＬＮ（点線）で示される膜厚相対値は、遮蔽部材５０Ａを取外した状態で、ディスク基板１１へ形成した誘電体層の膜厚相対値である。また曲線ＬＡ（実線）で示される膜厚相対値は、上述のように遮蔽部材５０Ａを用いた状態でディスク基板１１へ形成した薄膜の膜厚相対値である。
なお膜厚相対値は、ディスク基板１１の中心から４０ｍｍの位置（半径４０ｍｍの円周上）における膜厚を１としたときの値を基準とし、半径方向の位置とその膜厚との前記した基準との値から相対値として得られた値を示すものである。
同図から明らかなように、遮蔽部材５０Ａを設けない場合の第一誘電体層１２の膜厚は、内周側と外周側で薄くなっている。内周側が薄くなるのは、内周マスク３４の影響と思われ、外周側が薄くなるのは、環状部材３５のスパッタ粒子の放出角度分布がランバートの余弦則に従うためと思われる。これに対し、本実施形態では、遮蔽部材５０Ａを設けることで、第一誘電体層１２の膜厚は、外周側が厚くなっている。
【００２８】
なお、遮蔽部材５０Ａを設けた場合に、遮蔽部材５０Ａの半径Ｒ２（５５ｍｍ）に相当する位置よりも内周側（約４７ｍｍ）から、遮蔽部材５０Ａを設けない場合に比べ、第一誘電体層１２の膜厚が厚くなっているのは、スパッタ粒子が、上述したギャップＧＰを通過してディスク基板１１の内周側に衝突するためと思われる。
次に、第一誘電体層１２が形成されたディスク基板１１の表面にＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３（Ｂｉ２Ｏ３：Ｂ２Ｏ３が２：１のｍｏｌ比）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１５ｎｍの記録層１３を形成した。
次に、記録層１３が形成されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２が８０：２０ｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ２０ｎｍの第二誘電体層１４を形成した。
次に、第二誘電体層１４が形成されたディスク基板１１の表面に、Ａｌ−Ｔｉ（Ａｌ：Ｔｉが９９：１のｗｔ％）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ４０ｎｍの反射層１５を形成した。
次に、反射層１５が形成されたディスク基板１１の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を硬化させることによってのオーバーコート層１６を形成した。
次に、オーバーコート層１６が形成されたディスク基板１１の表面に、厚さ０．６ｍｍのダミー基板１８を接着し、厚さ約１．２ｍｍの光ディスク１０を製造した。
第１の実施形態に関する実施例１では、遮蔽部材５０Ａの扇状部の広がりを示す角度（扇状部の扇形の中心角）θ１は４２．６度であり、半径Ｒ１は５９．５ｍｍであり、半径Ｒ２は５５ｍｍであり、半径Ｒ３は２５ｍｍとした。もちろん、半径Ｒ２の位置（収束し始める位置）は、所望の膜厚分布となるよう、適宜設定可能である。
【００２９】
〔実施例２〕
（第１実施形態に関する第２の実施例）
光ディスクのディスク基板１１の原料である、ペレットのポリカーボネートを溶解し射出成形して、厚さ０．６ｍｍ、トラックピッチ０．４μｍの、表面に案内溝が形成されたディスク基板１１を形成した。
次に、射出成形し十分に冷却した上記のディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２が８０：２０のｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００を用い、遮蔽部材５０Ａを設けた状態で付着させ、厚さ５０ｎｍの第一誘電体層１２を形成した。この第一誘電体層１２の膜厚は、実施例１と同様の膜厚分布となった。
次に、第一誘電体層１２が形成されたディスク基板１１の表面にＢｉ２Ｏ３−ＧｅＯ２（Ｂｉ２０３：ＧｅＯ２が２：１のｍｏｌ比）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１５ｎｍの記録層１３を形成した。
次に、記録層１３が形成されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２が８０：２０のｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１６ｎｍの第二誘電体層１４を形成した。
次に、中間層としてＳｉ３Ｎ４を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ４ｎｍの中間層を形成した。
次に、中間層が形成されたディスク基板１１の表面に、Ａｇ−Ｎｄ−Ｂｉ（Ａｇ：Ｎｄ：Ｂｉが９７．０：２．５：０．５ａｔ％（原子％））を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ８０ｎｍの反射層１５を形成した。
次に、反射層１５が形成されたディスク基板１１の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を紫外線照射装置により紫外線を照射して硬化させることによってオーバーコート層１６を形成した。
次に、オーバーコート層１６が形成されたディスク基板１１の表面に、厚さ０．６ｍｍのダミー基板１８を接着し、厚さ約１．２ｍｍの光ディスク１０を製造した。
【００３０】
〔比較例１〕
光ディスクの第一誘電体層１２を、遮蔽部材５０Ａが設置されていないスパッタリング装置１００を用いてディスク基板１１を形成した以外は実施例１と同様にして光ディスクを作成した。
【００３１】
〔比較例２〕
光ディスクの第一誘電体層１２を、遮蔽部材５０Ａが設置されないスパッタリング装置１００を用いてディスク基板１１に形成した以外は実施例２と同様にして光ディスクを作成した。
【００３２】
実施例１〜２および比較例１〜２で製造した光ディスクを用い、光ディスク評価装置（パルステック工業社製、ＯＤＵ−１０００）により、ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒの規格に基づいた条件で情報の記録を行い、各光ディスクの最適記録パワーに関して評価を行った。なお、最適記録パワーはＰＲＳＮＲが最大となるときの記録パワーである。図１０に示されるように、ＰＲＳＮＲは記録パワーが変化すると、上に凸な曲線（最大値を有する曲線）に添って変化する。最適記録パワーは、図１０中の曲線の頂点（最大値）に対応する記録パワーである。
【００３３】
図１１は、ディスク基板１１の中心からの位置に対する、最適記録パワーの相対値との関係を示す図である。なお、最適記録パワーの相対値は、記録領域１０ａの内周上での最適記録パワーを１として規格化した値である。図１１中の曲線ｅｘ１〜ｅｘ２は、それぞれ、実施例１および実施例２の光ディスクであり、ｃｏｍ.ｅｘ１〜ｃｏｍ.ｅｘ２（comparative
examples 1 to 2）は、それぞれ、比較例１、比較例２の光ディスクの、最適記録パワーの相対値を示している。
図１１からわかるように、実施例１及び実施例２の光ディスクでは最適記録パワーの相対値は、０．９５〜１．０５程度の範囲であり、最適記録パワーの相対値の変動が少なかった。一方、比較例１及び比較例２の光ディスクでは、いずれも、最適記録パワーが半径４０ｍｍ付近から外周側に向かって徐々に大きくなり、最適記録パワーの最大相対値が１．１５を越えていた。以下、その理由について考察する。
【００３４】
ディスク基板上に形成される記録層の組成は、スパッタリングターゲットの状態、それぞれの元素のスパッタのされやすさ、成膜時の電力、チャンバ内の真空度、アルゴン流量、ターゲットと基板との距離、スパッタ粒子の入射角度、マスクエッジによるシャドウ効果などの条件に依存する。このため、記録領域１０ａに膜厚が均一な記録層を形成したとしても、記録層の性質は均一とはなりにくい。具体的には、本実施形態のように、記録層１３の材料に酸化物を用いた場合には、酸素欠損状態が記録層１３全体で均一とはならず、その結果、記録層の内周部と外縁部とでは、記録特性が大きく異なってしまう。
図１２は、記録層上におけるディスク基板の中心からの位置の変化による記録特性の概略的な傾向を示す図である。この図１２は、波長４０５ｎｍのレーザ光（記録光）に対する吸収率の相対値が一点鎖線で示されており、また記録層１３の膜厚相対値が実線で示されている。なお図１１に示すように、吸収率の相対値はディスク基板１１の中心に最も近い記録層１３上の位置の吸収率を１とし、これを基準にした相対値として示している。
図１２に示されるように、膜厚相対値が記録層１３の半径方向のどの位置においてもほぼ１であるのに対し（図１２の実線参照）、吸収率の相対値はディスク基板１１の中心から離れるにつれて徐々に低下している（図１２の一点鎖線参照）。このため、比較例１、２では、最適記録パワーが外周側に向かって徐々に大きくなっていたものと考えられる。
なお、比較例１、２だけでなく、実施例１、２においても、外縁部（半径５５ｍｍ以上）において最適記録パワーが急激に大きくなっているが、これは、上述した酸素欠損状態の不均一以外の要因によるものと思われる。
そして、このように記録層１３の吸収率が径方向において変化（外周側に向かって徐々に減少）している光ディスク１０に対し、上記したように、本実施形態では、第一誘電体層１１の径方向における膜厚を変化（外周側に向かって徐々に厚く）させることで、記録光に対する記録感度が径方向で均一化されるようにしている。
【００３５】
図１３は、膜厚変動率に対する記録感度（ｍＷ）の変化を示す図であり、直線Ｌ１２は第一誘電体層の記録感度の変化を示し、直線Ｌ１３は記録層の記録感度の変化を示し、直線Ｌ１４は第二誘電体層の記録感度の変化を示している。なお、図１３における記録層及び第一、第二誘電体層の組成は、実施例１の光ディスク１０における記録層１３及び第一、第二誘電体層１２、１４と同一の組成である。
図１３に示されるように、直線Ｌ１２示される第一誘電体層の膜厚変動率に対する記録感度の変化量は、直線Ｌ１３と直線Ｌ１４で示される記録層及び第二誘電体層の膜厚変動率に対する記録感度の変化量よりも大きい。このため、最適記録パワーをレーザ光の入射位置にかかわらず一定となるように調整するためには、記録層１３自体の膜厚分布を調整して光ディスクのレーザ光に対する吸収率を調整するよりも、第一誘電体層１２や第二誘電体層１４の膜厚分布を調整して光ディスクのレーザ光に対する記録感度を調整するほうが、効果的であるといえる。そして、第一誘電体層１２を膜厚分布を調整するのではなく、第二誘電体層１４の膜厚を代えてもよいが、図１３から明らかなように、第一誘電体層１２の膜厚分布を調整するほうが、より効果的である。もちろん、両誘電体層１２，１４の膜厚分布をそれぞれ調整してもよい。
ところで第一誘電体層１２の膜厚と光ディスク１０の反射率は、図３に示すように、第一誘電体層１２の膜厚に対して光ディスク１０の反射率が周期的に変化することが知られている。なお、この周期は、再生光の波長、第一誘電体層や記録層の光学特性によって変化する。
そして、第一誘電体層１２の膜厚と光ディスク１０の反射率の関係が周期的に変化するということは、光ディスク１０の層構成の設計によって、第一誘電体層１２の膜厚変動率と記録感度の変化量の関係も変化する。つまり、本実施形態では、第一誘電体層１２の膜厚が５０ｎｍないし６０ｎｍであり、膜厚が厚くなるほど反射率が低くなる領域であるから、外周側に向かって記録層１３の吸収率が低くなる光ディスク１０に対し、第一誘電体層１２の膜厚を外周側に向かって厚くすることで、記録感度を上方に補正する（反射率を下げる）ようにしたが、膜厚が厚くなるほど反射率が高くなる領域（例えば膜厚１００ｎｍ付近）の場合は、第一誘電体層１２の膜厚を外周側に向かって薄くすることで、記録感度を上方に補正する（反射率を下げる）ことになる。
【００３６】
〔実施例３〕
（第２の実施形態に関する第１の実施例）
光ディスク１０’のディスク基板１１の原料である、ペレットのポリカーボネートを溶解し射出成形して厚さ１．１ｍｍ、表面にトラックピッチ０．３２μｍの案内溝が形成されたディスク基板１１を形成した。
次に、射出成形し十分冷却された上記のディスク基板１１の表面に、ＡｌＴｉ（Ａｌ：Ｔｉが９９：１のｗｔ％）をスパッタリング装置１００により付着させ、厚さ３５ｎｍの反射層１５を形成した。
次に、反射層１５が形成されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２の比が８０：２０ｍｏｌ％）をスパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１０ｎｍの第二誘電体層１４を形成した。
次に、第二誘電体層１４が形成されたディスク基板１１の表面に、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３（Ｂｉ２Ｏ３：Ｂ２Ｏ３の比が２：１ｍｏｌ％）をスパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１６ｎｍの記録層１３を形成した。
次に、記録層１３が形成されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２の比が８０：２０ｍｏｌ％）をスパッタリング装置１００を用い、遮蔽部材５０Ａを設けた状態で付着させ、厚さ１０ｎｍの第一誘電体層１２を形成した。
次に、第一誘電体層１２が形成されたディスク基板１１の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を硬化させてカバー層１６’を形成した。
次に、カバー層１６’が形成されたディスク基板１１の表面に、同様に紫外線硬化樹脂をスピンコートし、ハードコート層１９を形成した。これにより、厚さ約１．２ｍｍの光ディスク１０’を形成することができた。
【００３７】
〔実施例４〕
（第２の実施形態に関する第２の実施例）
光ディスク１０’のディスク基板１１の原料である、ペレットのポリカーボネートを溶解し、射出成形して厚さ１．１ｍｍ、表面トラックピッチ０．３２μｍの案内溝が形成されたディスク基板１１を形成した。
次に、射出成形し十分冷却された前記ディスク基板１１の表面に、ＡｇＢｉ（Ａｇ：Ｂｉの比が９９：１ｗｔ％）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ５０ｎｍの反射層１５を形成した。
次に、中間層としてＳｉ３Ｎ４をスパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ４ｎｍの中間層を形成した。
次に、中間層が形成されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２の比が８０：２０ｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１５ｎｍの第二誘電体層１４を形成した。
次に、第二誘電体層１４が形成されたディスク基板１１の表面に、Ｂｉ２０３−Ｂ２０３−ＧｅＯ２（Ｂｉ２０３：Ｂ２０３：ＧｅＯ２の比が３：１：１ｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００を用いて付着させ、厚さ１４ｎｍの記録層１３を形成した。
次に、記録層１３が形成されたディスク基板１１の表面に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２の比が８０：２０ｍｏｌ％）を、スパッタリング装置１００を用い、遮蔽部材５０Ａを設けた状態で付着させ、厚さ７０ｎｍの第一誘電体層１２を形成した。
次に、第一誘電体層１２が形成されたディスク基板１１の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を硬化させることによってカバー層１８’を形成した。
次に、カバー層１８’が形成されたディスク基板１１の表面に、同様に紫外線硬化樹脂をスピンコートし、ハードコート層１９を形成する。これにより、厚さ約１．２ｍｍの光ディスク１０’を形成することができた。
以上のように形成された実施例３、４の光ディスク１０’は、実施例１、２の光ディスク１０と同様に、ブルーレーザ光（記録光）に対する記録層１３の吸収率が、外周に向かって徐々に減少しているが、第一誘電体層１２が、外周に向かって徐々に厚くなるように形成されていることで、径方向において記録感度が均一化されている。
【００３８】
〔実施例５〕
スパッタ装置の稼動条件は、第一誘電体層に用いるＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＺｎＳ：ＳｉＯ２の比が８０：２０ｍｏｌ％）を使用し、投入電力ＲＦ４ｋＷ、Ａｒガス流量１０ｓｃｃｍ（圧力０．２Ｐａ相当）、スパッタ時間５秒、稼動サイクル７．２８秒とした。すなわち、スパッタは電力投入を５秒間のＯＮ（スパッタ実行状態）状態と、２．２８秒間のＯＦＦ（基板搬送時間を含むスパッタ停止状態）状態を交互に繰り返す状態とした。
図１４に示すように、温度計測開始後、約１００秒経過時点からスパッタ装置の稼動を開始すると、約１０００秒経過した辺りで温度上昇が飽和状態となった（図１４の２つの曲線のプラトー部参照）。しばらく温度上昇が飽和していることを確認した後、スパッタ装置を停止し、温度が下降することを確認した（図１４のプラトー部後の対数的に温度が低下している部参照）。
このとき、遮蔽部材５０Ａをチャンバ内に設置した場合（通常設置の場合）と絶縁状態で設置した場合（絶縁設置の場合）とでは、飽和温度に約６０℃の差（図中、「Δ６０℃」と記載した部参照）が生じた。これは、通常設置の場合では、スパッタ中のプラズマから放出される熱電子の一部がアースに流れ込み易いからだと考えられる。
さらに、スパッタ停止後、遮蔽部材５０Ａの温度が室温に戻ったことを確認してから同チャンバ内に滞在していた基板を取り出したところ、遮蔽部材を設置した基板（通常設置基板）には部分的に熱変形した形跡が、目視で確認された。一方、絶縁設置した基板には、目視で確認できる変形は見られなかった。このように、前記した遮蔽部材を絶縁体の材質のものを使用するか、または遮蔽部材とスパッタ装置とを電気的に絶縁状態にすることにより、本発明の光記録媒体の製造方法では得られる光ディスクの変形を防止できた。また、本実施例で示すような製造過程を経ることによって光記録媒体の不均一性を有効に防止することができた。
また本実施例に示すように、高速記録・高速再生を行う光記録媒体において、基板の局所変形はピックアップのフォーカスやトラッキングに致命的なエラーを引き起こす可能性が高いと考えられる。またスパッタ処理が流れているときには、各基板に対するスパッタ処理時間は数秒間だけだから、通常設置の場合でも、熱を受ける時間が短く、熱変形はしないが、スパッタ処理が止まると、熱を長時間受けるから、通常設置の場合には熱変形することになる。光記録媒体の生産工程では、スパッタ装置のエラーや生産ラインの何らかの不具合等でスパッタ装置が短時間停止することは珍しくないため、生産装置の再稼動時毎に部分的に熱変形した基板が混入する可能性が生じていると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光ディスク１０の平面図である。
【図２】光ディスク１０の断面を示す図である。
【図３】第一誘電体層の膜厚と反射率との関係を示す図である。
【図４】第２の実施形態にかかる光ディスク１０’を示す図である。
【図５】スパッタリング装置１００の概略構成を示す図である。
【図６】（Ａ）は、基板ホルダ３１をディスク基板１１とともに示す斜視図であり、（Ｂ）は、基板ホルダ３１及びディスク基板１１を−Ｙ側から見た図である。
【図７】（Ａ）は、環状部材３５とその近傍を示す斜視図であり、（Ｂ）は、環状部材３５とその近傍を示す側面図である。
【図８】遮蔽部材５０Ａと、ディスク基板１１に形成される記録領域１０ａを模式的に示す図である。
【図９】記録領域１０ａに形成された薄膜の膜厚相対値を示す図である。
【図１０】最適記録パワーの定義を説明するための図である。
【図１１】最適記録パワーの相対値を示す図である。
【図１２】レーザ光に対する吸収率の相対値と、記録層の膜厚相対値とを示す図である。
【図１３】膜厚変動率に対する記録感度の変化を示す図である。
【図１４】スパッタ連続稼動時における遮蔽部材の温度変化を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…光ディスク、１０ａ…記録領域、１１…ディスク基板、１１ａ…円形開口、１２…第一誘電体層、１３…記録層、１４…第二誘電体層、１５…反射層、１６…オーバーコート層、１６’…カバー層、１７…接着層、１８…ダミー基板、１９…ハードコート層、２０Ａ…真空チャンバ、２０Ｂ…ケーシング、２１…スパッタリングカソード、２３…バッキングプレート、２５…スパッタターゲット、３０…回転ユニット、３１…基板ホルダ、３２…回転機構、３３…外周マスク、３４…内周マスク、３５…環状部材、４０…マグネット、１００…スパッタリング装置
【図３】
2009259348.tif 000003
【図６】
2009259348.tif 000004
【図７】
2009259348.tif 000005
【図８】
2009259348.tif 000006
【図９】
2009259348.tif 000007
【図１０】
2009259348.tif 000008
【図１１】
2009259348.tif 000009
【図１２】
2009259348.tif 000010
【図１３】
2009259348.tif 000011
【図１】
2009259348.tif 000012
【図２】
2009259348.tif 000013
【図４】
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【図５】
2009259348.tif 000015
【図１４】
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