JP2003500783A - ハイブリッドディスクの製造方法およびハイブリッドディスク - Google Patents
ハイブリッドディスクの製造方法およびハイブリッドディスクInfo
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Abstract
(57)【要約】
ハイブリッドディスクは以下のようにして製造されている：所与のスペクトル帯域において透明な第一の基盤（１）の裏面に半透過膜システム（２）が付されている。さらにこの半透過膜システムの裏面には前記スペクトル帯域において透明なさらに別の基盤（５）が設けられている。続いてこの基盤の裏面に反射膜システム（６）が配されている。前記の第一の基盤の表面にはまたも前記スペクトル帯域において透明な防湿システム（１０）が設けられている。この場合、前記の半透過膜システム、反射膜システムならびに防湿膜システムは同一タイプの真空蒸着法によって被着させられる。
Description
【０００１】
本発明は、所与のスペクトル帯域において透明な第一の基盤と、前記基盤の裏
面に被着された前記帯域において半透過性を有する膜システムと、さらに前記膜
システムの裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤と最後にさらに前記
基盤の裏面に被着された反射膜システムとを有するハイブリッドディスクの製造
方法に関する。
面に被着された前記帯域において半透過性を有する膜システムと、さらに前記膜
システムの裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤と最後にさらに前記
基盤の裏面に被着された反射膜システムとを有するハイブリッドディスクの製造
方法に関する。
【０００２】
以下に国際調査の範囲で判明した文書を、本発明にとってのそれらの意義をい
っさい判定せずに、指摘しておく： ― ＥＰ ０ ５１６ １７８（ＪＰ ４３５３６４１） ― ＥＰ ０ ７６２ ４０６（ＵＳ ５ ９６５ ２２８；ＷＯ ９７０９７
１５；ＪＰ ９２６５６５９） ― ＪＰ ０７１４６９６（日本国特許抄録Ｖｏｌ．１９９５，Ｎｏ．０９，１
９９５年１０月３１日） ― ＥＰ ０ ４６７ ７０５（ＵＳ ５ ４９０ １３１；ＪＰ−４３６４２
４８） ― ＵＳ ５ ４５０ ３８０ ― ＥＰ ０ ８３４ ８７４。
っさい判定せずに、指摘しておく： ― ＥＰ ０ ５１６ １７８（ＪＰ ４３５３６４１） ― ＥＰ ０ ７６２ ４０６（ＵＳ ５ ９６５ ２２８；ＷＯ ９７０９７
１５；ＪＰ ９２６５６５９） ― ＪＰ ０７１４６９６（日本国特許抄録Ｖｏｌ．１９９５，Ｎｏ．０９，１
９９５年１０月３１日） ― ＥＰ ０ ４６７ ７０５（ＵＳ ５ ４９０ １３１；ＪＰ−４３６４２
４８） ― ＵＳ ５ ４５０ ３８０ ― ＥＰ ０ ８３４ ８７４。
【０００３】
図１はスーパーオーディオＣＤとしても知られている通例の構造のハイブリッ
ドディスクを図示したものである。このディスクは第一の透明な基盤１を有し、
該基盤の一方の面Ａ1は外側にあって周囲雰囲気に相対している。該基盤の内側
にある第二の面Ａ1/2には半透過膜システム２が設けられており、該半透過膜は
またもその内側面Ａ2/3が接着剤層３と接している。該接着剤層の内側面Ａ3/5は
さらに別の透明な基盤５に接し、該基盤の内側面Ａ5/6は反射膜システム６に接
している。後者すなわち反射膜システムは通例、保護膜８、たとえば保護ラッカ
膜によって周囲雰囲気に対して保護されている。
ドディスクを図示したものである。このディスクは第一の透明な基盤１を有し、
該基盤の一方の面Ａ1は外側にあって周囲雰囲気に相対している。該基盤の内側
にある第二の面Ａ1/2には半透過膜システム２が設けられており、該半透過膜は
またもその内側面Ａ2/3が接着剤層３と接している。該接着剤層の内側面Ａ3/5は
さらに別の透明な基盤５に接し、該基盤の内側面Ａ5/6は反射膜システム６に接
している。後者すなわち反射膜システムは通例、保護膜８、たとえば保護ラッカ
膜によって周囲雰囲気に対して保護されている。
【０００４】
面Ａ1/2の領域には情報印刻パターンが設けられており、面Ａ5/6の領域には第
二の情報印刻パターンが設けられている。所定のスペクトル帯域内、通例６００
ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、特に６３０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内のレーザ光が
情報を読み取るために、図１に示したように、ディスクに照射される。前記情報
は一方で半透過膜２によって反射された部分ビームから読み取られ、他方で反射
膜システムによって反射された部分ビームから読み取られる。半透過膜２で分割
される単一のレーザビームが情報全体の読取りに使用されるかあるいは前記スペ
クトル帯域において固有波長を有する２本の異なったレーザビームが使用される
。
二の情報印刻パターンが設けられている。所定のスペクトル帯域内、通例６００
ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内、特に６３０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内のレーザ光が
情報を読み取るために、図１に示したように、ディスクに照射される。前記情報
は一方で半透過膜２によって反射された部分ビームから読み取られ、他方で反射
膜システムによって反射された部分ビームから読み取られる。半透過膜２で分割
される単一のレーザビームが情報全体の読取りに使用されるかあるいは前記スペ
クトル帯域において固有波長を有する２本の異なったレーザビームが使用される
。
【０００５】
本発明の範囲において重要なのはこの種のハイブリッドディスクの構成構造で
あって、情報読取り技術もしくは情報記録技術ではなく、これらの技術はいずれ
も公知に属している。
あって、情報読取り技術もしくは情報記録技術ではなく、これらの技術はいずれ
も公知に属している。
【０００６】
看取されるように本発明との関連で重要なのは前記ディスクの成層構造が非対
称であることであり、一方で基盤面Ａ1が周囲雰囲気に接し、他方で膜システム
―それが保護膜８であれ、反射膜６であれ―が周囲雰囲気に接していることであ
る。
称であることであり、一方で基盤面Ａ1が周囲雰囲気に接し、他方で膜システム
―それが保護膜８であれ、反射膜６であれ―が周囲雰囲気に接していることであ
る。
【０００７】
前記ディスクに使用される基盤材料、たとえばポリカーボネートは―コートさ
れていなければ―周囲から相対的に急速に水分を吸収する。これにより、図１か
ら容易に看取されると共に矢印Ｆで示唆されているように、外側基盤１の膨張が
生じ、その結果ディスクは図１においてバイメタルと同様に上方に凹状に反り返
ることとなる。周囲湿度を下げる場合には前記基盤１は収縮し、ディスクは図１
において下方に凹状に反り返る。
れていなければ―周囲から相対的に急速に水分を吸収する。これにより、図１か
ら容易に看取されると共に矢印Ｆで示唆されているように、外側基盤１の膨張が
生じ、その結果ディスクは図１においてバイメタルと同様に上方に凹状に反り返
ることとなる。周囲湿度を下げる場合には前記基盤１は収縮し、ディスクは図１
において下方に凹状に反り返る。
【０００８】
こうした歪みはいわゆるラジアル振れによって特徴づけられる。これは基盤表
面Ａ1によって反射されたビームの角度振れとして定義されており、ＤＶＤ標準
（ＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋｓ）につき±０．８°を上回
ってはならない。だが相対湿度が９５％で温度が３０°に高まるとラジアル振れ
は変化して約１．２°になる。
面Ａ1によって反射されたビームの角度振れとして定義されており、ＤＶＤ標準
（ＤＶＤ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋｓ）につき±０．８°を上回
ってはならない。だが相対湿度が９５％で温度が３０°に高まるとラジアル振れ
は変化して約１．２°になる。
【０００９】
記録ディスクの基盤を防湿膜によって湿気から保護することは基本的に公知に
属する。しかしながらこの場合、前記防湿膜を付するためにハイブリッドディス
クの製造工程に適合しないコーティング法、たとえば保護ラッカ塗りあるいは―
特にコーティング時間から見ても―その他の膜システムをハイブリッドディスク
に被着するために使用される真空蒸着技法とは基本的に異なる蒸着技法が使用さ
れている。我々は真空蒸着法に以下のタイプを区別する。 ― 公知のあらゆる給電技法、すなわちＤＣ給電、ＡＣ＋ＤＣ給電、ＡＣ給電ま
たはパルス式ＤＣ給電による、それぞれ磁界を利用したもしくは利用しない、反
応性または非反応性スパッタリング。 ― 移動式着点に置かれたターゲット材料を融解する低電圧高電流密度アーク放
電（アーク蒸発）を利用した反応性または非反応性、磁界を利用したもしくは利
用しないアーク蒸着。 ― 加熱蒸着、たとえば反応性または非反応性電子ビーム加熱蒸着。 ― 材料がプラズマを利用せずに気相から析出させられるＣＶＤ法。 ― プラズマ重合。
属する。しかしながらこの場合、前記防湿膜を付するためにハイブリッドディス
クの製造工程に適合しないコーティング法、たとえば保護ラッカ塗りあるいは―
特にコーティング時間から見ても―その他の膜システムをハイブリッドディスク
に被着するために使用される真空蒸着技法とは基本的に異なる蒸着技法が使用さ
れている。我々は真空蒸着法に以下のタイプを区別する。 ― 公知のあらゆる給電技法、すなわちＤＣ給電、ＡＣ＋ＤＣ給電、ＡＣ給電ま
たはパルス式ＤＣ給電による、それぞれ磁界を利用したもしくは利用しない、反
応性または非反応性スパッタリング。 ― 移動式着点に置かれたターゲット材料を融解する低電圧高電流密度アーク放
電（アーク蒸発）を利用した反応性または非反応性、磁界を利用したもしくは利
用しないアーク蒸着。 ― 加熱蒸着、たとえば反応性または非反応性電子ビーム加熱蒸着。 ― 材料がプラズマを利用せずに気相から析出させられるＣＶＤ法。 ― プラズマ重合。
【００１０】
ＰＥＣＶＤ法と称されるのは基本的に、たとえば反応性スパッタリングの場合
のように、プラズマを利用して気相からコーティング材料が析出させられる混成
法である。
のように、プラズマを利用して気相からコーティング材料が析出させられる混成
法である。
【００１１】
本発明の範囲において同一タイプの真空蒸着法と言われる場合には、前記の各
タイプが意味されている。
タイプが意味されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第一の視点からする目的は、既存のハイブリッドディスク製造サイク
ルに容易に組込むことのできる冒頭に述べた類の方法を提供することである。
ルに容易に組込むことのできる冒頭に述べた類の方法を提供することである。
【００１３】
半透過膜システムならびに反射膜システムが同一タイプの真空蒸着法で被着さ
れる冒頭に述べた類の方法において、前記の第一の課題は本発明により、前記の
第一の基盤上に前記スペクトル帯域、したがって特に６００ｎｍ〜８００ｎｍの
スペクトル帯域において透明な且つ少なくとも一つの層から成る防湿膜システム
をまたも同一タイプの真空蒸着法で被着することによって解決される。
れる冒頭に述べた類の方法において、前記の第一の課題は本発明により、前記の
第一の基盤上に前記スペクトル帯域、したがって特に６００ｎｍ〜８００ｎｍの
スペクトル帯域において透明な且つ少なくとも一つの層から成る防湿膜システム
をまたも同一タイプの真空蒸着法で被着することによって解決される。
【００１４】
すなわち、ハイブリッドディスクが―半透過膜システムおよび反射膜システム
の被着と同様に―連続処理方式のコーティングサイクルで製造されることを考慮
すれば、前記提案のように処理することにより、装置構成の点でも工程制御の点
でも重大な利点が得られることは明らかである。
の被着と同様に―連続処理方式のコーティングサイクルで製造されることを考慮
すれば、前記提案のように処理することにより、装置構成の点でも工程制御の点
でも重大な利点が得られることは明らかである。
【００１５】
さらに前記公知の技法によれば記録ディスクへの防湿膜の付与は、ほんの一例
を挙げるだけでも、たとえば熱処理、次いで液体コーティング、スピンコーティ
ングなどによるかまたはたとえばプラズマ前処理、コーティング、次いで熱処理
などによる、自動化が相対的に困難で且つ統御が相対的に困難な複数の処理段階
を必要とする方法によって実施される。
を挙げるだけでも、たとえば熱処理、次いで液体コーティング、スピンコーティ
ングなどによるかまたはたとえばプラズマ前処理、コーティング、次いで熱処理
などによる、自動化が相対的に困難で且つ統御が相対的に困難な複数の処理段階
を必要とする方法によって実施される。
【００１６】
したがって本発明の第二の視点からする目的は、前記の湿気に起因する問題で
あるディスクの歪みを極めて効果的に且つ自動化と制御が相対的に容易に実現し
得るようにして解決し得る冒頭に述べた類の方法を提供することである。
あるディスクの歪みを極めて効果的に且つ自動化と制御が相対的に容易に実現し
得るようにして解決し得る冒頭に述べた類の方法を提供することである。
【００１７】
この点で冒頭に述べた方法は第一の透明な基盤上に前記スペクトル帯域におい
て透明な且つ少なくとも一つの層から成る防湿膜システムをスパッタリングによ
って被着することを特徴としている。
て透明な且つ少なくとも一つの層から成る防湿膜システムをスパッタリングによ
って被着することを特徴としている。
【００１８】
本発明の第三の視点からする目的は前記の湿気に起因する歪みの問題を可能な
限り効果的に解決することである。
限り効果的に解決することである。
【００１９】
これは冒頭に述べた方法において、前記の透明な基盤上に化学量論的組成下の
酸化ケイ素で形成される少なくとも一つの層から成るおよび／またはオキシ窒化
ケイ素で形成される少なくとも一つの層から成る防湿膜システムを被着すること
によって解決される。
酸化ケイ素で形成される少なくとも一つの層から成るおよび／またはオキシ窒化
ケイ素で形成される少なくとも一つの層から成る防湿膜システムを被着すること
によって解決される。
【００２０】
前記解決法、したがって
― ディスク製造法にすでに使用されているコーティング法の利用、
― スパッタリングによる防湿膜システムの被着、
― 化学量論的組成下の酸化ケイ素および／またはオキシ窒化ケイ素から成る防
湿膜システムの被着 の少なくとも二つを少なくとも対で組み合わせて使用するかまたは前記の三つの
視点をすべて組み合わせて使用するのが好適である。
湿膜システムの被着 の少なくとも二つを少なくとも対で組み合わせて使用するかまたは前記の三つの
視点をすべて組み合わせて使用するのが好適である。
【００２１】
図１に示した基盤面Ａ1への前記防湿膜システムの被着によって基盤前面での
反射によるかなりのレーザー信号損失を甘受しなくて済むようにするため、さら
に、防湿膜システムの材料（単数または複数）の屈折率を高くとも第一の透明な
基盤の材料の屈折率と等しく選択すること、その際特に、従来の基盤材料たとえ
ばポリカーボネートの屈折率ｎs＝１．５７を考慮して、以下の範囲 １．４７≦ｎ≦１．７ 好ましくは以下の範囲 １．５≦ｎ≦１．６ 特に好ましくは ｎ≦１．５７ の前記屈折率を選択することが提案される。
反射によるかなりのレーザー信号損失を甘受しなくて済むようにするため、さら
に、防湿膜システムの材料（単数または複数）の屈折率を高くとも第一の透明な
基盤の材料の屈折率と等しく選択すること、その際特に、従来の基盤材料たとえ
ばポリカーボネートの屈折率ｎs＝１．５７を考慮して、以下の範囲 １．４７≦ｎ≦１．７ 好ましくは以下の範囲 １．５≦ｎ≦１．６ 特に好ましくは ｎ≦１．５７ の前記屈折率を選択することが提案される。
【００２２】
さらに、防湿膜システムの被着によって生ずる吸光損失を最小限に抑えるため
、防湿膜システムの材料（単数または複数）として吸光定数ｋが １０-4≦ｋ≦５×１０-3 好ましくは ｋ≦１０-3 の材料を選択することが提案される。
、防湿膜システムの材料（単数または複数）として吸光定数ｋが １０-4≦ｋ≦５×１０-3 好ましくは ｋ≦１０-3 の材料を選択することが提案される。
【００２３】
防湿膜システムはスパッタリング、好ましくは酸素を含んだ雰囲気中でのケイ
素ターゲットの反応性スパッタリングによって被着される。
素ターゲットの反応性スパッタリングによって被着される。
【００２４】
オキシ窒化ケイ素膜の製造にはさらに窒素が反応ガスとして使用される。この
場合、膜の化学量論的組成を大幅に変化させるには、反応混合ガス中の窒素成分
が相対的に高いことが必要である。さらに、反応ガスに窒素を付加することによ
り、酸素によるターゲットの汚染が低下されるので、スパッタリングプロセスの
安定性を高めることができる。これに加えてコーティングの均一性も向上するこ
とから、同一の作用でより薄い膜を析出させることができる。反応ガス組成を適
切に制御することにより酸化ケイ素とオキシ窒化ケイ素との析出を時間的にずら
し、場合により連続的に移行させて、防湿膜システムを実現することも十分に可
能である。
場合、膜の化学量論的組成を大幅に変化させるには、反応混合ガス中の窒素成分
が相対的に高いことが必要である。さらに、反応ガスに窒素を付加することによ
り、酸素によるターゲットの汚染が低下されるので、スパッタリングプロセスの
安定性を高めることができる。これに加えてコーティングの均一性も向上するこ
とから、同一の作用でより薄い膜を析出させることができる。反応ガス組成を適
切に制御することにより酸化ケイ素とオキシ窒化ケイ素との析出を時間的にずら
し、場合により連続的に移行させて、防湿膜システムを実現することも十分に可
能である。
【００２５】
化学量論的組成下の酸化ケイ素および／またはオキシ窒化ケイ素から成る防湿
膜システムの好ましい被着において、さらに好ましくはこの膜システムの厚さを
少なくとも１０ｎｍ、好ましくは最高にて５０ｎｍとすることが提案される。
膜システムの好ましい被着において、さらに好ましくはこの膜システムの厚さを
少なくとも１０ｎｍ、好ましくは最高にて５０ｎｍとすることが提案される。
【００２６】
前記の光学定数ｎおよびｋの遵守は、防湿膜システムの材料として化学量論的
組成下の酸化ケイ素が使用される場合、ＳｉxＯy膜の所望の化学量論的組成ｘ／
ｙの正確な遵守によって実現される。これはプラズマ放出モニタによるコーティ
ングプロセスの追跡および／または反応ガス分圧測定によって監視され、コーテ
ィングプロセスは実際値としての当該測定値を用い、たとえば放電電流および／
または放電電圧および／または反応ガス流量の手動式または好ましくは自動化さ
れた操作によって制御もしくは調節される。
組成下の酸化ケイ素が使用される場合、ＳｉxＯy膜の所望の化学量論的組成ｘ／
ｙの正確な遵守によって実現される。これはプラズマ放出モニタによるコーティ
ングプロセスの追跡および／または反応ガス分圧測定によって監視され、コーテ
ィングプロセスは実際値としての当該測定値を用い、たとえば放電電流および／
または放電電圧および／または反応ガス流量の手動式または好ましくは自動化さ
れた操作によって制御もしくは調節される。
【００２７】
オキシ窒化ケイ素膜用にＯ2／Ｎ2反応混合ガスが使用される場合には、屈折率
の調節は、前記数量（ターゲット電圧、反応ガス分圧）の監視および調節なしで
さえ、混合比と反応ガス流量の調節を介して可能である。
の調節は、前記数量（ターゲット電圧、反応ガス分圧）の監視および調節なしで
さえ、混合比と反応ガス流量の調節を介して可能である。
【００２８】
スパッタリングタイプの特に好適なコーティング法はＤＣスパッタリング、た
とえば特にマグネトロンスパッタリングである。防湿膜システムとして使用され
る材料たとえば好ましくは特に化学量論的組成下の酸化ケイ素および／またはオ
キシ窒化ケイ素は電気絶縁特性を有することから、ＤＣスパッタリングに際して
は、公知のいわゆる「アーキング（アーク発生）」の防止対策、つまり、導電タ
ーゲット材料上の絶縁被覆形成によって妨害スパークが発生することを防止する
対策が講じられる必要がある。これは特に前記の化学量論的組成下の酸化ケイ素
および／またはオキシ窒化ケイ素が使用される場合には半導体ドープされたケイ
素ターゲットの使用によるかおよび／またはスパッタ源に給電するＤＣ発電機と
スパッタ源との間に断続ハイ・ローオーム接続回路が設けられることによって解
決される。この技法に関しては本出願人のＥＰ−Ａ−５６４ ７８９を全面的に
参照されたい。
とえば特にマグネトロンスパッタリングである。防湿膜システムとして使用され
る材料たとえば好ましくは特に化学量論的組成下の酸化ケイ素および／またはオ
キシ窒化ケイ素は電気絶縁特性を有することから、ＤＣスパッタリングに際して
は、公知のいわゆる「アーキング（アーク発生）」の防止対策、つまり、導電タ
ーゲット材料上の絶縁被覆形成によって妨害スパークが発生することを防止する
対策が講じられる必要がある。これは特に前記の化学量論的組成下の酸化ケイ素
および／またはオキシ窒化ケイ素が使用される場合には半導体ドープされたケイ
素ターゲットの使用によるかおよび／またはスパッタ源に給電するＤＣ発電機と
スパッタ源との間に断続ハイ・ローオーム接続回路が設けられることによって解
決される。この技法に関しては本出願人のＥＰ−Ａ−５６４ ７８９を全面的に
参照されたい。
【００２９】
前記のアーク発生を防止するもう一つの方途は、少なくとも二つ設けられたタ
ーゲット、特に同心円ターゲットから同一反応処理雰囲気中で断続的にスパッタ
コーティングを実施することである。
ーゲット、特に同心円ターゲットから同一反応処理雰囲気中で断続的にスパッタ
コーティングを実施することである。
【００３０】
さらに防湿膜システム析出は加工中のハイブリッドディスクをこのコーティン
グ処理に際しても定置保持可能であることによって大幅に簡易化される。これに
より当該コーティング処理ステーションにおける加工物の荷役作業は非常に容易
になる。
グ処理に際しても定置保持可能であることによって大幅に簡易化される。これに
より当該コーティング処理ステーションにおける加工物の荷役作業は非常に容易
になる。
【００３１】
所与のスペクトル帯域において透明な第一の基盤と、前記基盤の裏面に被着さ
れた前記帯域において半透過性を有する膜システムと、さらに前記膜システムの
裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤と、さらに前記基盤の裏面に被
着された反射膜システムとを有する本発明によるハイブリッドディスクは前記の
第一の基盤と周囲雰囲気との間に化学量論的組成下の酸化ケイ素および／または
オキシ窒化ケイ素から成る保護システムを有する。
れた前記帯域において半透過性を有する膜システムと、さらに前記膜システムの
裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤と、さらに前記基盤の裏面に被
着された反射膜システムとを有する本発明によるハイブリッドディスクは前記の
第一の基盤と周囲雰囲気との間に化学量論的組成下の酸化ケイ素および／または
オキシ窒化ケイ素から成る保護システムを有する。
【００３２】
続いてさらに別の図面ならびに好ましい一実施形態例に基づいて本発明を説明
する。それぞれの図面は以下を表わしている。
する。それぞれの図面は以下を表わしている。
【００３３】
図２には図１と同じ、ただし本発明によって改良されたハイブリッドディスク
の部分断面が図１と同じ符号を付して表わされている。第一の基盤１の面Ａ1に
は本発明により、冒頭に既に詳述したように、本発明によって被着されたまたは
本発明による材料から成る防湿膜システム１０が設けられている。ここで―すで
に冒頭で本発明に関する詳細な説明を行ったことから―図２との関連で同じ説明
を繰り返すことは不要である。
の部分断面が図１と同じ符号を付して表わされている。第一の基盤１の面Ａ1に
は本発明により、冒頭に既に詳述したように、本発明によって被着されたまたは
本発明による材料から成る防湿膜システム１０が設けられている。ここで―すで
に冒頭で本発明に関する詳細な説明を行ったことから―図２との関連で同じ説明
を繰り返すことは不要である。
【００３４】
図２に示したそれぞれ厚さ０．６ｍｍの二枚の基盤１ないし５から成るハイブ
リッドディスクは半透過膜システム２と反射膜システム６でコーティングされ、
３で接着された。面Ａ1は異なった層厚さで化学量論的組成のＳｉＯ2またはｘ＜
２の化学量論的組成下のＳｉＯxによってコーティングされた。膜は酸素を含ん
だ雰囲気中で反応性ＤＣスパッタリング―マグネトロンスパッタリング―により
金属ケイ素から蒸着された。本出願人の一般市販の装置ＳＤＳ１３１で以下のプ
ロセス条件が設定された。 スパッタリング出力：３ｋＷ アルゴン流量：３０ｓｃｃｍ 反応ガス：Ｏ2、流量は化学量論的組成下の膜用の４５ｓｃｃｍと化学量論的組
成の膜用の５０ｓｃｃｍとの間で調節された。
リッドディスクは半透過膜システム２と反射膜システム６でコーティングされ、
３で接着された。面Ａ1は異なった層厚さで化学量論的組成のＳｉＯ2またはｘ＜
２の化学量論的組成下のＳｉＯxによってコーティングされた。膜は酸素を含ん
だ雰囲気中で反応性ＤＣスパッタリング―マグネトロンスパッタリング―により
金属ケイ素から蒸着された。本出願人の一般市販の装置ＳＤＳ１３１で以下のプ
ロセス条件が設定された。 スパッタリング出力：３ｋＷ アルゴン流量：３０ｓｃｃｍ 反応ガス：Ｏ2、流量は化学量論的組成下の膜用の４５ｓｃｃｍと化学量論的組
成の膜用の５０ｓｃｃｍとの間で調節された。
【００３５】
ターゲット崩壊飛散をできるだけ均一にするため本出願人の移動式マグネット
システムを備えたマグネトロン源ＡＲＱ１３１が使用された。
システムを備えたマグネトロン源ＡＲＱ１３１が使用された。
【００３６】
前述したアーク発生を回避するため、マグネトロン給電用ＤＣ発電機とマグネ
トロン源端子との間に断続ハイ・ローオーム接続回路ないし並列チョッパが挿入
された。
トロン源端子との間に断続ハイ・ローオーム接続回路ないし並列チョッパが挿入
された。
【００３７】
８．７ｎｍ／ｓｅｃのコーティング速度が結果したが、これは使用の好ましい
膜厚さ２０〜５０ｎｍにとって約２．５〜６ｓｅｃのコーティング時間を結果す
る。以下を備えた膜が得られた。 ｎ＝１．６５；ｋ＝０．００２ 化学量論的組成下の酸化ケイ素につき。 ｎ＝１．４７；ｋ＝０．０００２ 化学量論的組成の二酸化ケイ素につき。
膜厚さ２０〜５０ｎｍにとって約２．５〜６ｓｅｃのコーティング時間を結果す
る。以下を備えた膜が得られた。 ｎ＝１．６５；ｋ＝０．００２ 化学量論的組成下の酸化ケイ素につき。 ｎ＝１．４７；ｋ＝０．０００２ 化学量論的組成の二酸化ケイ素につき。
【００３８】
コーティングされたハイブリッドディスクは続いて耐候テストに付された。
ハイブリッドディスクは周囲温度２０℃、相対湿度約４０％に対応した初期状
態から出発して周囲温度５０℃、相対湿度約９５％にて２４ｈにわたって貯蔵保
管された。
態から出発して周囲温度５０℃、相対湿度約９５％にて２４ｈにわたって貯蔵保
管された。
【００３９】
図３はテスト結果をまとめたものである。これから容易に看取できるように、
防湿コーティングシステムの付されていないハイブリッドディスク一般と同様に
化学量論的組成のＳｉＯ2コーティングを備えたハイブリッドディスクはテスト
条件に基づくと共に吸水によって１．５〜２°のラジアル振れ歪みを生ずること
が明らかである。化学量論的組成下の酸化ケイ素でコーティングされたハイブリ
ッドディスクにあっては、このラジアル振れは膜厚に応じて三分の一以下にまで
達するきわめて有意的な低下を結果した。オキシ窒化ケイ素から成る防湿膜を被
着した場合にも同様に良好な結果がもたらされた。この場合、反応ガスとしては
Ｏ2／Ｎ2混合ガスが使用され、光学定数は反応ガス混合比ないし分圧によって調
節される。
防湿コーティングシステムの付されていないハイブリッドディスク一般と同様に
化学量論的組成のＳｉＯ2コーティングを備えたハイブリッドディスクはテスト
条件に基づくと共に吸水によって１．５〜２°のラジアル振れ歪みを生ずること
が明らかである。化学量論的組成下の酸化ケイ素でコーティングされたハイブリ
ッドディスクにあっては、このラジアル振れは膜厚に応じて三分の一以下にまで
達するきわめて有意的な低下を結果した。オキシ窒化ケイ素から成る防湿膜を被
着した場合にも同様に良好な結果がもたらされた。この場合、反応ガスとしては
Ｏ2／Ｎ2混合ガスが使用され、光学定数は反応ガス混合比ないし分圧によって調
節される。
【００４０】
さらに、遥かに好ましいコーティング材料、つまり化学量論的組成下の酸化ケ
イ素またはオキシ窒化ケイ素はなおその他の利点をもたらすことが明らかである
。
イ素またはオキシ窒化ケイ素はなおその他の利点をもたらすことが明らかである
。
【００４１】
温度が変化する場合にはハイブリッドディスクおよび特に基盤１と５、したが
って図２に示した基盤１も膨張する。たとえば基盤として通例使用される材料の
ポリカーボネートの熱膨張率αは６５×１０-6／Ｋである。防湿膜システム内に
生ずる応力は膜材料の弾性率Ｅに比例する。化学量論的組成の二酸化ケイ素の弾
性率は約３０〜１００Ｇｐａであり、ポリカーボネートの弾性率は２〜２．５Ｇ
ｐａである。化学量論的組成の二酸化ケイ素は非常に脆く、容易に亀裂を生じ、
この亀裂を通じて膜材料とは関係なく基盤に湿気が侵入する。
って図２に示した基盤１も膨張する。たとえば基盤として通例使用される材料の
ポリカーボネートの熱膨張率αは６５×１０-6／Ｋである。防湿膜システム内に
生ずる応力は膜材料の弾性率Ｅに比例する。化学量論的組成の二酸化ケイ素の弾
性率は約３０〜１００Ｇｐａであり、ポリカーボネートの弾性率は２〜２．５Ｇ
ｐａである。化学量論的組成の二酸化ケイ素は非常に脆く、容易に亀裂を生じ、
この亀裂を通じて膜材料とは関係なく基盤に湿気が侵入する。
【００４２】
化学量論的組成下の酸化ケイ素ないしオキシ窒化ケイ素は著しく優れた機械的
特性を有している。つまりこれらの材料は化学量論的組成の二酸化ケイ素に比べ
て遥かに小さな弾性率Ｅと遥かに高い極限伸び率とを有している。これらの好ま
しい材料は、すでに指摘したように、ケイ素ターゲットの反応性スパッタリング
により高い析出速度で容易に被着させることが可能である。その際、場合により
プロセスコントロールの監視により化学量論的組成下の酸化ケイ素ないしオキシ
窒化ケイ素の屈折率が所望の範囲内にあるように化学量論的組成の調節が行われ
る。この場合、屈折率に関する前記要件を満たす化学量論的組成下の酸化ケイ素
ないしおなじく化学量論的組成下のオキシ窒化ケイ素はこのスペクトル範囲にお
いて実際にも吸光を生じない。
特性を有している。つまりこれらの材料は化学量論的組成の二酸化ケイ素に比べ
て遥かに小さな弾性率Ｅと遥かに高い極限伸び率とを有している。これらの好ま
しい材料は、すでに指摘したように、ケイ素ターゲットの反応性スパッタリング
により高い析出速度で容易に被着させることが可能である。その際、場合により
プロセスコントロールの監視により化学量論的組成下の酸化ケイ素ないしオキシ
窒化ケイ素の屈折率が所望の範囲内にあるように化学量論的組成の調節が行われ
る。この場合、屈折率に関する前記要件を満たす化学量論的組成下の酸化ケイ素
ないしおなじく化学量論的組成下のオキシ窒化ケイ素はこのスペクトル範囲にお
いて実際にも吸光を生じない。
【００４３】
化学量論的組成の二酸化ケイ素とは異なり化学量論的組成下の酸化ケイ素ない
しオキシ窒化ケイ素の亀裂形成傾向は遥かに小さいので、これらは基盤上に実際
に不透水性の効果的な保護膜を―しかも最低の層厚さとして挙げた１０ｎｍから
―形成することができる。このための被着に要される２．５〜６ｓｅｃというス
パッタ時間は反射膜システムならびに半透過膜システムのスパッタコーティング
に要される時間枠の範囲内に十分おさまっている。この場合特に強調しておかな
ければならないのは、半透過膜システムは好ましくは反応性ケイ素スパッタリン
グによって被着され、これによって単一のスパッタステーションで双方のコーテ
ィング、すなわち半透過膜システムと防湿膜システムとのコーティングを実施す
ることさえ可能であるということである。
しオキシ窒化ケイ素の亀裂形成傾向は遥かに小さいので、これらは基盤上に実際
に不透水性の効果的な保護膜を―しかも最低の層厚さとして挙げた１０ｎｍから
―形成することができる。このための被着に要される２．５〜６ｓｅｃというス
パッタ時間は反射膜システムならびに半透過膜システムのスパッタコーティング
に要される時間枠の範囲内に十分おさまっている。この場合特に強調しておかな
ければならないのは、半透過膜システムは好ましくは反応性ケイ素スパッタリン
グによって被着され、これによって単一のスパッタステーションで双方のコーテ
ィング、すなわち半透過膜システムと防湿膜システムとのコーティングを実施す
ることさえ可能であるということである。
【００４４】
さらに、防湿膜システムの光学的および機械的特性は、特に好ましくは化学量
論的組成下の酸化ケイ素を使用する際には、所望の化学量論的組成比の正確な遵
守に高度に依存していることから、既述したように、コーティングプロセスを監
視するのが適切である。これはプラズマ放出モニタを用いたとえば酸素およびア
ルゴンプラズマ放出線の強度比の測定によるかまたはプラズマの色変測定による
か、あるいは質量分析計による反応ガス分圧の監視および特に反応ガス流量、場
合により放電パラメータの調節操作によるプロセスのインサイチュウ調節によっ
て行うことが可能である。調節されたプロセスパラメータの安定性が十分長時間
にわたって保証されている場合には、これらのパラメータのドリフチングおよび
調節された化学量論的組成比のドリフチングは作製された防湿膜のたとえば楕円
偏光計による屈折率測定および／またはコーティング後の吸光測定によってもプ
ロセスの適切な修正操作を行うことにより取除くことができる。
論的組成下の酸化ケイ素を使用する際には、所望の化学量論的組成比の正確な遵
守に高度に依存していることから、既述したように、コーティングプロセスを監
視するのが適切である。これはプラズマ放出モニタを用いたとえば酸素およびア
ルゴンプラズマ放出線の強度比の測定によるかまたはプラズマの色変測定による
か、あるいは質量分析計による反応ガス分圧の監視および特に反応ガス流量、場
合により放電パラメータの調節操作によるプロセスのインサイチュウ調節によっ
て行うことが可能である。調節されたプロセスパラメータの安定性が十分長時間
にわたって保証されている場合には、これらのパラメータのドリフチングおよび
調節された化学量論的組成比のドリフチングは作製された防湿膜のたとえば楕円
偏光計による屈折率測定および／またはコーティング後の吸光測定によってもプ
ロセスの適切な修正操作を行うことにより取除くことができる。
【００４５】
同じく好ましいオキシ窒化ケイ素の被着に際してはプロセス安定性が高いこと
から当該のプロセス監視を不要とすることさえも可能である。
から当該のプロセス監視を不要とすることさえも可能である。
【００４６】
本発明に基づく方法によりハイブリッドディスク製造時間が延長されることは
なく、もし延長されるとしてもわずかにすぎない一方で、本発明による好ましい
コーティングプロセスは容易な自動化と容易な制御とを可能とし、いずれにせよ
ハイブリッドディスク製造に使用されるのが好ましいコーティング法に好適に組
入れることが可能である。特に化学量論的組成下の酸化ケイ素および／または化
学量論的組成下のオキシ窒化ケイ素を防湿膜システム材料として使用することに
よりこの種のディスクのラジアル振れに関する規格を容易に遵守することができ
る。さらに、使用されるのが好ましい前記材料は無害且つ割安な原料、すなわち
ケイ素、酸素および窒素の使用によって実現することができる。ただしハイブリ
ッドディスクにその他の膜システムすなわち半透過膜システムおよび反射膜シス
テムを被着するのにスパッタリング以外のタイプの方法、たとえばＣＶＤまたは
プラズマ重合が使用される場合には、本発明の範囲において、防湿膜システムの
被着にももはやスパッタリングではなく―既述したように―前記の同一タイプの
コーティング法が使用されるのが好ましい旨強調しておくこととする。
なく、もし延長されるとしてもわずかにすぎない一方で、本発明による好ましい
コーティングプロセスは容易な自動化と容易な制御とを可能とし、いずれにせよ
ハイブリッドディスク製造に使用されるのが好ましいコーティング法に好適に組
入れることが可能である。特に化学量論的組成下の酸化ケイ素および／または化
学量論的組成下のオキシ窒化ケイ素を防湿膜システム材料として使用することに
よりこの種のディスクのラジアル振れに関する規格を容易に遵守することができ
る。さらに、使用されるのが好ましい前記材料は無害且つ割安な原料、すなわち
ケイ素、酸素および窒素の使用によって実現することができる。ただしハイブリ
ッドディスクにその他の膜システムすなわち半透過膜システムおよび反射膜シス
テムを被着するのにスパッタリング以外のタイプの方法、たとえばＣＶＤまたは
プラズマ重合が使用される場合には、本発明の範囲において、防湿膜システムの
被着にももはやスパッタリングではなく―既述したように―前記の同一タイプの
コーティング法が使用されるのが好ましい旨強調しておくこととする。
【００４７】
使用が好ましい材料、すなわち酸化ケイ素およびオキシ窒化ケイ素に言及され
る際には、それはこれらのいずれの化合物にも―たとえばオキシ窒化ケイ素の化
合物ＳｉＯxＮyＲz（式中ｚはｘとｙに比べて小さく、まさに非常に小さい）中
に―なおその他の元素が存在していてよいと解されなければならない。
る際には、それはこれらのいずれの化合物にも―たとえばオキシ窒化ケイ素の化
合物ＳｉＯxＮyＲz（式中ｚはｘとｙに比べて小さく、まさに非常に小さい）中
に―なおその他の元素が存在していてよいと解されなければならない。
【図１】
【図２】 本発明によるハイブリッドディスクの図１と同じ部分断面図であ
る。
る。
【図３】 保護膜が化学量論的組成の二酸化ケイ素（ａ）または化学量論的
組成下の酸化ケイ素（ｂ）から成るハイブリッドディスクに生ずるラジアル振れ
を被着された防湿膜厚さと相関して示したグラフである。
組成下の酸化ケイ素（ｂ）から成るハイブリッドディスクに生ずるラジアル振れ
を被着された防湿膜厚さと相関して示したグラフである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年５月４日（２００１．５．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ１１Ｂ 7/24 Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５Ｃ
５３５Ｇ
Claims (12)
- 【請求項１】 所与のスペクトル帯域において透明な第一の基盤（１）と、
前記基盤の裏面に被着された前記帯域において半透過性を有する膜システム（２
）と、前記膜システムの裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤（５）
と、前記基盤の裏面に被着された反射膜システム（６）とを有し、前記半透過膜
システム（２）ならびに前記反射膜システム（６）は同一タイプの真空蒸着法で
被着されるハイブリッドディスクの製造方法において、前記の第一の基盤上に前
記スペクトル帯域において透明な且つ少なくとも一つの層から成る防湿膜システ
ムがまたも前記と同一タイプの真空蒸着法で被着されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 所与のスペクトル帯域において透明な第一の基盤（１）と、
前記基盤の裏面に被着された前記帯域において半透過性を有する膜システム（２
）と、前記膜システムの裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤（５）
と、前記基盤の裏面に被着された反射膜システム（６）とを有するハイブリッド
ディスクの製造方法において、前記の第一の基盤上に前記スペクトル帯域におい
て透明な且つ少なくとも一つの層から成る防湿膜システムがスパッタリングによ
って被着されることを特徴とする方法。 - 【請求項３】 所与のスペクトル帯域において透明な第一の基盤（１）と、
前記基盤の裏面に被着された前記帯域において半透過性を有する膜システム（２
）と、前記膜システムの裏面に配された前記帯域において透明な別の基盤（５）
と、前記基盤の裏面に被着された反射膜システム（６）とを有するハイブリッド
ディスクの製造方法において、前記の第一の透明な基盤（１）上に化学量論的組
成下の酸化ケイ素で形成される少なくとも一つの層から成るおよび／またはオキ
シ窒化ケイ素で形成される少なくとも一つの層から成る保護膜システムが被着さ
れることを特徴とする方法。 - 【請求項４】 真空蒸着法のタイプとしてスパッタリングが選択されること
を特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 少なくとも一つの膜として化学量論的組成下の酸化ケイ素お
よび／またはオキシ窒化ケイ素から成る膜が被着されることを特徴とする請求項
１に記載の方法。 - 【請求項６】 化学量論的組成下の酸化ケイ素および／またはオキシ窒化ケ
イ素から成る前記保護膜システムはスパッタリングによって被着されることを特
徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項７】 真空蒸着法のタイプとしてスパッタリングが選択され、化学
量論的組成下の酸化ケイ素および／またはオキシ窒化ケイ素から成る前記保護膜
システムが被着されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記防湿膜システムの材料の屈折率は高くとも前記の第一の
透明な基盤（１）の材料の屈折率と等しく選択されることを特徴とする請求項１
から７のいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】 前記防湿膜システム材料の屈折率ｎに関して以下すなわち １．４７≦ｎ≦１．７ 好ましくは１．５≦ｎ≦１．６ 特に好ましくはｎ≦１．５７ が選択されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の方法。
- 【請求項１０】 前記防湿膜システム材料の吸光定数ｋに関して １０-4≦ｋ≦５×１０-3 好ましくはｋ≦１０-3 が選択されることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の方法。
- 【請求項１１】 前記防湿膜システムは酸素を含む雰囲気中および／または
酸素と窒素を含む雰囲気中でのケイ素ターゲットの反応性スパッタリングによっ
て被着されることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１２】 少なくとも１０ｎｍ、好ましくは高くとも５０ｎｍのシス
テム厚さを有した防湿膜システムとして化学量論的組成下の酸化ケイ素膜および
／またはオキシ窒化ケイ素膜が被着されることを特徴とする請求項１から１１の
いずれかに記載の方法。
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