YAMADA NOBORU
FURUMIYA SHIGERU
HABUTA HARUHIKO
YAMADA NOBORU
FURUMIYA SHIGERU
| WO2006051645A1 | 2006-05-18 | |||
| WO2007063687A1 | 2007-06-07 |
| JPS6168296A | 1986-04-08 | |||
| JPS6288152A | 1987-04-22 | |||
| JPS63175243A | 1988-07-19 | |||
| JPS62143240A | 1987-06-26 |
| 基板と、記録層を有する情報層とを備え、レーザ光の照射により情報の記録及び再生を行う情報記録媒体であって、 前記記録層が、Te、O、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元素である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種の元素である)から成るTe-O-M A -M B 材料を含み、 前記Te-O-M A -M B 材料において、Te原子の含有割合が10原子%以上50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原子%以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であり、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下である情報記録媒体。 |
| 前記Te-O-M A -M B 材料におけるM A 原子の含有割合X A とM B 原子の含有割合X B の和に対するM B 原子の含有割合の比{X B /(X A +X B )}が、0.25以上0.75以下である、請求項1に記載の情報記録媒体。 |
| M A 原子がPd原子である、請求項1または2に記載の情報記録媒体。 |
| Pd原子の含有割合が、3原子%以上5原子%以下である、請求項3に記載の情報記録媒体。 |
| M B 原子がCu原子である、請求項1~4のいずれかに記載の情報記録媒体。 |
| 前記記録層の厚さが2nm以上50nm以下である、請求項1~5のいずれかに記載の情報記録媒体。 |
| 前記情報層を2以上含み、前記2以上の情報層のうち少なくとも1つの情報層が、前記Te-O-M A -M B 材料を含む記録層を有する、請求項1に記載の情報記録媒体。 |
| 波長が350nm以上500nm以下であるレーザ光を用いて情報を記録および再生する、請求項1~7のいずれかに記載の情報記録媒体。 |
| 請求項1に記載の情報記録媒体の製造方法であって、記録層を形成する工程が、Te、O、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元素である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種の元素である)から成る材料を含むスパッタリングターゲットを使用して、希ガスを含む雰囲気中で、スパッタリングすることを含む、情報記録媒体の製造方法。 |
| 請求項1に記載の情報記録媒体の製造方法であって、記録層を形成する工程が、Te、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元素である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種の元素である)から成る材料を含むスパッタリングターゲットを使用して、希ガスと酸素との混合ガスを含む雰囲気中で、反応性スパッタリングすることを含む、情報記録媒体の製造方法。 |
| 記録層を含む情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半導体レーザおよび前記レーザ光を前記記録層上に集光させる対物レンズとを備えた光学ヘッドとを含む情報記録媒体の記録再生装置であって、 前記記録層が、Te、O、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元素である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種の元素である)から成るTe-O-M A -M B 材料であって、Te原子の含有割合が10原子%以上50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原子%以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であり、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であるTe-O-M A -M B 材料を含むものである、情報記録媒体の記録再生装置。 |
| 前記レーザ光の波長が350nm以上500nm以下である、請求項11に記載の情報記録媒体の記録再生装置。 |
本発明は、レーザ光照射等の光学的な手 を用い、高密度および高速度で情報の記録 よび再生が可能な情報記録媒体、及びその 造方法、ならびにその記録再生装置に関す ものである。
高速度での情報の記録および再生が可能 大容量の記録媒体として、光情報記録媒体( 例えば、光ディスク)が知られている。この 体への情報の記録は、レーザ光を記録材料( 録層を構成する材料を指す)に照射した際に 生じる熱によって、記録材料が光学的に区別 可能な異なる状態へ変化することを利用して 行う。この記録媒体は、必要に応じて、それ にランダムアクセスが可能であり、かつ可搬 性にも優れるという大きな利点を有している 。そのため、近年ますますその重要性が高ま っている。
従来提案されている光情報記録媒体とし 、多数回の書換が可能な書換型媒体、およ 1回のみ書き込み可能な追記型媒体が挙げら れる。追記型媒体は、一般に、書換型媒体と 比較して、少ない層数で構成され得るため、 製造が容易であり、低コストで提供され得る 。また、追記型媒体に記録した情報は書換え され得ないことから、追記型媒体は、破壊さ れたくないデータを書きこむ媒体として好都 合に使用される。これらの理由により、保存 寿命が長く、信頼性の高い追記型媒体は、ア ーカイバル用途の媒体として、大きな需要が ある。例えば、追記型媒体は、コンピュータ を利用して、個人データまたは映像情報等を 記録および保存するために用いられ、医療分 野および学術分野において広く用いられてい る。また、追記型媒体は、家庭用ビデオテー プに代わるものとして利用されている。
現在、アプリケーションの高性能化およ 画像情報の高性能化、ならびに急速な市場 発展に伴い、追記型記録媒体の大容量をさ に大きくすること、および追記型記録媒体 コストをさらに低下させることが求められ いる。
光情報記録媒体の容量を増やす技術は、 きく2種類に分けられる。1つは、光源の短 長化、対物レンズの高NA化、および超解像記 録などによって、面記録密度を高める方法で ある。もう一方は、記録層の数を媒体の厚さ 方向で増やして、記録層の総面積を増やす方 法である。現在、光情報記録媒体の容量は、 この両者を組み合わせる方法によって、大き くされようとしている。
また、光情報記録媒体を製造するのに要 るコストは、媒体を構成する材料の費用、 造装置の費用、製造に要する時間、および 体製造における歩留まりなど、多くの製造 ラメータによって決定される。特に、光情 記録媒体の製造コストは、情報層を構成す 材料のコストに大きく依存する。地球上に 在する数ある元素の中でも、PdおよびAuなど の貴金属は、埋蔵量が少ないことから、高価 な材料として知られている。例えば、2007年8 時点で、Pdについては1200円/g程度、Auについ ては1g2500円/g程度で売買が行われている。こ らの金属は、例えばCuが1円/g程度であるこ を考慮すると、非常に高価であるといえる そのため、低コストの追記型記録媒体を実 するためには、貴金属の使用量を可能な限 減らすことが好ましい。
DVDレコーダーの爆発的な普及に伴い、追 型媒体に対する需要は急増している。これ 、ハードディスクに録画した映像を追記型 体に保存する使い方が、一般的になりつつ るためである。当然、次世代DVDレコーダー 用いる場合においても消費者は同様の使用 法を用いると想定できることから、ハイビ ョン放送の録画に適した低コストの大容量 追記型媒体に対する注目が集まっている。
レーザ光を利用して情報を高密度に記録し 記録した情報をレーザ光を利用して再生す 技術は公知である。このような記録および 生に用いる記録媒体として、基板上にTeとTe O 2 の混合物であるTeO x (0<x<2)を主成分とする薄膜を設けた媒体 知られている(特許文献1参照)。このTeO x に、記録速度および記録感度を向上させるた めにPdを添加した材料であるTe-O-Pd記録材料は 、信号振幅を十分に大きくし、また、媒体の 信頼性を非常に高くすることが知られている (特許文献2参照)。しかし、特許文献2に記載 材料において、Pdの含有量は8~35原子%である このように多量のPdを使用すると、低コス で追記型記録媒体を作製するのが困難であ 。また、Te-O-Pd記録層と、屈折率が1.5以上で る誘電体層とから成る構成も報告されてい (特許文献3参照)。この構成は、青紫色レー 光で情報を記録する追記型記録媒体におい 良好なC/N比を確保し、媒体の容量をさらに きくすることを可能にする。
これらTe-O-Pd系記録材料を用いた記録媒体に おける記録メカニズムは次のように考えられ る。成膜後のTe-O-Pd薄膜は、TeO 2 の中にTe-Pd、TeまたはPdが微粒子として一様に 分散している複合材料である。記録のために レーザ光を照射すると、Te、Te-PdおよびPdが溶 融し、より大きな結晶粒子が析出する。それ により、光学状態が変化し、レーザ光が照射 された部分とされていない部分の光学状態の 差を信号として検出できる。Pdを添加するこ により、結晶粒子をより高速に析出させる とができ、また、記録媒体の信頼性を高く ることができる。
Te-O-Pd記録材料は、前述したように高価な Pdを多量に含む。そのため、この記録材料を いると、低コストの追記型記録媒体を実現 るのが困難であった。またTe-O-Pd記録材料を 用いた追記型記録媒体については、経年劣化 により反射率が低下するため、長期にわたっ て記録した情報を安定に再生することができ ないといった課題があることもわかった。
本発明はこれらの課題を解決するために されたものであり、経年劣化による反射率 低下が抑制されて、優れた信号品質を与え 記録媒体を、低コストで実現することを目 とする。即ち、本発明は、高密度記録が可 であり、長期にわたって記録データを安定 再生することができる低コストの情報記録 体及びその製造方法を提供することを目的 する。
前記目的を達成するため、本発明は、基板
、記録層を有する情報層とを備え、レーザ
の照射により情報の記録及び再生を行う情
記録媒体であって、
前記記録層が、Te、O、M A
(M A
はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元
である)及びM B
(M B
はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種
元素である)から成るTe-O-M A
-M B
材料を含み、
前記Te-O-M A
-M B
材料において、Te原子の含有割合が10原子%以
50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原
%以上70原子%以下であり、M A
原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ
、M B
原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ
情報記録媒体を提供する。この情報記録媒
によれば、経年劣化による反射率の低下が
い又は抑えられた、低コストの情報記録媒
を実現できる。
本発明の情報記録媒体において、Te-O-M A -M B 材料におけるM A 原子の含有割合X A とM B 原子の含有割合X B の和に対するM B 原子の含有割合の比{X B /(X A +X B )}は、0.25以上0.75以下であることが好ましい 経年劣化による反射率の低下をより抑制す ことができるからである。
本発明の情報記録媒体において、Te-O-M A -M B 材料を構成するM A 原子は、Pdであることが好ましい。高速記録 おいて良好な信号品質を確保できるからで る。
本発明の情報記録媒体において、Te-O-M A -M B 材料を構成するM B 原子は、Cuであることが好ましい。良好な信 品質を確保できるからである。
本発明の情報記録媒体において、記録層 厚さは2nm以上50nm以下であることが好ましい 。良好な信号品質を確保できるからである。
本発明の情報記録媒体は、情報層を2以上含 むものであってよい。その場合、少なくとも 1つの情報層は、前記Te-O-M A -M B 材料を含む記録層を有する。この構成により 、当該少なくとも1つの情報層において、良 な信号品質を確保できる。
本発明の情報記録媒体は、波長が350nm以 500nm以下であるレーザ光を用いて情報を記録 および再生するものであることが好ましい。 そのようなレーザ光を使用すれば、高密度で 情報を記録できるからである。
また、本発明は、上記本発明の情報記録媒 の製造方法であって、記録層を形成する工 が、Te、O、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素である)から成る材料を含むスパッタリ グターゲットを使用して、希ガスを含む雰 気中で、スパッタリングすることを含む、 報記録媒体の製造方法を提供する。この製 方法は、経年劣化による反射率の低下がな 又は抑えられた、低コストの情報記録媒体 製造するのに適している。
さらに、本発明は、上記本発明の情報記録 体の製造方法であって、記録層を形成する 程が、Te、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 である)及びM B (M B はAg、Cu、Niから選ばれる少なくとも1種の元 である)から成る材料を含むスパッタリング ーゲットを使用して、希ガスと酸素との混 ガスを含む雰囲気中で、反応性スパッタリ グすることを含む、情報記録媒体の製造方 を提供する。この製造方法は、経年劣化に る反射率の低下がない又は抑えられた、低 ストの情報記録媒体を製造するのに適して る。
本発明の情報記録媒体は、記録層として、 述したTe、O、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素である)から成るTe-O-M A -M B 材料を主成分として含み、Te-O-M A -M B 材料において各原子が所定の割合で含まれて いることを特徴とする。この特徴によって、 高密度でデータを記録でき、かつ長期にわた って記録データを安定に再生することができ る、情報記録媒体を、低コストで提供するこ とができる。また、本発明の情報記録媒体の 製造方法によれば、上記の効果を有する情報 記録媒体を作製することができる。
1、9、24、44、64 情報記録媒体
2、10、25、45 基板
4、12、18、27、33、38、47、52、57 第1の誘電
層
5、13、19、28、34、39、48、53、58 記録層
7、22、42、61 光透明層
8、23、43、45、62、65 レーザ光
3、11、17、26、32、46 反射層
6、14、20、29、35、40、49、54、59 第2の誘電
層
15、30、50 第1の情報層
16、31、37、51、56 中間層
21、36、55、 第2の情報層
41 第3の情報層
60 第nの情報層
63 記録再生装置
66 対物レンズ
67 レーザ
68 光検出器
69 スピンドルモータ
以下本発明の実施の形態を、図面を参照 ながら説明する。なお、以下の実施の形態 一例であり、本発明は以下の実施形態に限 されない。また、以下の実施形態では、同 の部分または要素には同一の符号を付して 重複する説明を省略する場合がある。
図1、図2、図3及び図4は、本発明の情報記録
媒体(以下の説明を含む本明細書において、
に「媒体」または「記録媒体」と呼ぶこと
ある)の一構成例をそれぞれ示す。
図1に示す情報記録媒体1は、基板2上に、反
層3、第1の誘電体層4、記録層5、第2の誘電
層6から成る情報層が設けられた構成を有す
。図示した形態においては、情報層の上に
透明層7(カバー層または保護層とも呼ばれ
)が形成されている。記録特性等に影響がな
れば、反射層3、第1の誘電体層4、および第2
の誘電体層6のいずれか又は全部を、形成し
くてよい。層の数が少なければ、コストを
くできる。あるいは、必要に応じて、第1の
電体層4と記録層5との間、および/または第2
の誘電体層6と記録層5との間に、物質移動を
止するための界面層を形成してよい。この
報記録媒体について、記録再生は、光透明
7の側からレーザ光8を照射して行う。
図2に示す情報記録媒体9は、基板10上に第 1の情報層15及び第2情報層21がこの順に設けら れた構成を有する。2つの情報層の間には中 層16を介在させ、各情報層を光学的に分離し て不要な光学干渉を排除する。さらに第2の 報層21の上に光透明層22を形成する。この情 記録媒体について、記録再生は、光透明層2 2の側からレーザ光23を照射して行う。第1の 報層15について、記録再生は、第2情報層21を 透過したレーザ光を用いて行われる。
第1の情報層15は、高反射率と高信号品質 両方を確保するために、反射層11、第1の誘 体層12、記録層13および第2の誘電体層14を順 次積層した構成を有する。第2の情報層21は、 第1の情報層と同様に、反射層17、第1の誘電 層18、記録層19および第2の誘電体層20から成 。ただし、高透過率と高信号品質の両方を 保するために、記録層と反射層の厚さを、 1の情報層のそれらの厚さよりも、薄くして よい。記録特性等に影響がなければ、コスト を低くするために、第1の情報層および第2の 報層における反射層、第1の誘電体層、およ び第2の誘電体層のいずれか又は全部は、形 しなくてよい。
図3に示す情報記録媒体24は、基板25上に 1の情報層30、第2情報層36及び第3の情報層41 この順に設けられた構成を有する。隣り合 情報層の間には、中間層31、37をそれぞれ介 させ、各情報層を光学的に分離して不要な 学干渉を排除する。さらに第3の情報層41の に光透明層42を形成する。この情報記録媒 について、記録再生は、光透明層42の側から レーザ光43を照射して行う。第1の情報層30に いて、記録再生は、第2の情報層36および第3 の情報層41を通過したレーザ光を用いて行わ る。第2の情報層36について、記録再生は、 3の情報層41を通過したレーザ光を用いて行 れる。
第1の情報層30は、高反射率と高信号品質 両方を確保するために、反射層26、第1の誘 体層27、記録層28、及び第2の誘電体層29を順 次積層した構成を有する。第2の情報層36は、 第1の情報層と同様に反射層32、第1の誘電体 33、記録層34、及び第2の誘電体層35から成る ただし、高透過率と高信号品質の両方を確 するために、記録層と反射層の厚さを、第1 の情報層のそれらの厚さよりも薄くしてよい 。
第3の情報層41は、高透過率と高信号品質 両方を確保するために、第1の誘電体層38、 録層39、および第2の誘電体層40から成る。 3の情報層41は、第1の情報層30および第2の情 層36と異なり、反射層を有しない。これは 第3の情報層41の透過率を高くするためであ 。
記録特性等に影響がなければ、コストを くするために、第1の情報層および第2の情 層における、反射層、第1の誘電体層、およ 第2の誘電体層のいずれか又は全部を形成し なくてよい。あるいは、信号品質を向上させ るために、第3の情報層に反射層を適宜形成 てよい。
図4に示す情報記録媒体44は、基板45上に 1の情報層50、第2情報層55、・・・、第nの情 層60(n≧4)がこの順に設けられた構成を有す 。隣り合う情報層の間には中間層51、56・・ ・を介在させ、各情報層を光学的に分離して 不要な光学干渉を排除する。この情報記録媒 体44について、記録再生は、光透明層61の側 らレーザ光62を照射して行う。第kの情報層(k は1以上(n-1)以下の整数である)について、記 再生は、第nの情報層60から、第k+1の情報層 でを通過したレーザ光を用いて行われる。
第1の情報層50は、高反射率と高信号品質 両方を確保するために、反射層46、第1の誘 体層47、記録層48および第2の誘電体層49を順 次積層した構成を有する。第2の情報層55から 第nの情報層60までの情報層は、高透過率と高 信号品質の両方を確保するために、第1の誘 体層52、・・・、57、記録層53、・・・、58、 第2の誘電体層54、・・・、59から成る。第1の 誘電体層と中間層の間には、信号品質を高め るために反射層を適宜挿入してもよい。記録 特性等に影響がなければ、コストを低くする ために、各情報層における、反射層、第1の 電体層および第2の誘電体層のいずれか又は 部は、形成しなくてよい。
基板2、10、25、45は、透明で円盤形状のも のである。基板の材料として、ポリカーボネ ート樹脂、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(エポキシ樹脂もしくはア リル樹脂等)、ガラス、またはこれらを組み わせたものを用いることができる。基板2、 10、25、45の厚さは、特に限定されないが、0.0 1mm以上1.5mm以下であってよい。
光透明層7、22、42、61は、透明で円盤形状 のものである。光透明層の材料として、使用 するレーザ光8、23、43、62の波長に対して、 吸収が小さく、短波長域において光学的に さい複屈折率を有する材料が好ましく用い れる。具体的には、ポリカーボネート樹脂 ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレ ィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬 性樹脂(エポキシ樹脂もしくはアクリル樹脂 )、ガラス、またはこれらを組み合わせたも のを用いることができる。光透明層7、22、42 61の厚さは、特に限定されないが、0.01mm以 1.5mm以下であってよい。
記録および再生に使用する対物レンズの 口数が0.75以上0.95以下である場合、記録媒 の製造時の強度を保つために基板2、10、25、 45の厚さは、1.00mm以上1.20mm以下の範囲内にあ ことが好ましい。また、光透明層7、22、42 61の厚さは、チルトに対する許容幅を小さく するために、0.03mm以上0.20mm以下の範囲内にあ ることが好ましい。
一方、対物レンズの開口数が0.55以上0.75 下の場合、基板2、10、25、45の厚さは0.50mm以 0.70mm以下の範囲内にあることが好ましい。 た、光透明層7、22、42、61の厚さは、0.50mm以 上0.70mm以下の範囲内にあることが好ましい。
中間層16、31、37、51、56の材料として、光 透明層と同様に、ポリカーボネート樹脂、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(エポキシ樹脂もしくはアクリル樹脂等) ガラス、またはこれらを組み合わせたもの を用いることができる。
中間層16、31、37、51、56の厚さは、第1の 報層、第2の情報層、第3の情報層及び第nの 報層のいずれか一つを再生する際に、他の 報層からのクロストークが小さくなるよう 、少なくとも対物レンズの開口数NAとレーザ 光の波長λにより決定される焦点深度以上で ることが必要である。また、中間層16、31、 37、51、56の厚さは、全ての情報層が集光可能 な範囲に収まるように、選択する必要がある 。3以上の情報層を積層する場合は、それぞ の中間層の厚さが異なっていることが好ま い。なぜなら、中間層が同じ厚さである場 、情報層の位置が等間隔となり、レーザ光 ら遠い層(第m層)を記録再生する際に、2つ手 に位置する層(第m+2層)でレーザ光が焦点を ぶ可能性があり、それによりクロストーク 大きくなる可能性があるためである。
1つの情報記録媒体において、基板2、10、 25、45、光透明層7、22、42、61、および中間層1 6、31、37、51、56のいずれかに、レーザ光を導 くための案内溝或いはピットが、情報層の位 置する側に形成されていることが好ましい。
記録層5、13、19、28、34、39、48、53、58は光 特性が異なる2つ以上の状態をとりうる材料 ら構成する。追記型の記録媒体の記録層の 料は、ある状態から、光学特性の異なる状 に、非可逆的に変化しうるものであること 好ましい。本発明においては、Te-O-M A -M B 材料(M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 であり、M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素)を記録材料として用いる。この材料を いて記録層を形成すると、高密度記録が可 であり、長期にわたって記録データを安定 再生することができる、低コストの記録媒 が実現される。したがって、Te-O-M A -M B 材料は、図1~4に示す記録媒体のすべての記録 層に適用することが好ましい。しかし、例え ば、多層構造の記録媒体において各層の記録 感度を互いに調整する必要がある場合には、 Te-O-M A -M B 材料を含む層とこの材料を含まない層とが、 混在していてよい。
Te-O-M A -M B 材料において、M A 原子として、AuおよびPdから選ばれる少なく も1種の元素を用い、M B 原子としてAg、CuおよびNiから選ばれる少なく とも1種の元素を用いることによって、経年 化による反射率の低下がない、低コストの 録媒体を実現できる。M A 原子はPdであることがより好ましい。これは 高速記録において良好な信号品質を確保で るからである。M B 原子は、Cuであることがより好ましい。これ 、良好な信号品質を確保できるからである 以下に、TeO x に添加するM A およびM B として、上記の元素を選択した理由を説明す る。
TeO x 記録材料(添加原子を含まない)の特徴として 情報を記録した直後に信号を再生するため 弱なレーザを照射すると、記録マークが徐 に変化することが知られている。Teの結晶 造は六方晶系に属しており、基本的な格子 Te-Teの共有結合によるコイル状の鎖状格子で ある。コイル同士は互いにファンデルワール ス力で凝集し、六方格子となる。Teの鎖状構 は、融点より相当高い温度でも保存されて 基本的には2配位であり、ところどころにお いて、鎖間のファンデルワールス結合により 、共有結合性を帯びる場所が生じて、3配位 なって等方性が増す傾向になっている。記 の際に、TeO x を融点以上(Te単体の融点は450℃)に加熱して 液体とした後、急冷すると、3配位の部分も 結される。この3配位の部分は、固体状態に おいて、非常に不安定である。この歪んだ状 態を緩和するために、微弱なレーザ照射によ り記録マークが変化する(ここでは増感現象 よぶ)と考えられる。
この増感現象を防ぐために、TeO x に別の材料(元素)を添加することが検討され きた。添加材料に求められる条件の一つは Oと結合せずに(すなわち酸化物として母材 なるのではなく)、Teと結合して安定な結晶 形成することである。さらに、この結晶は 単体のTeに比べて高い結晶構造の対称性を有 することが好ましい。対称性が高い結晶は、 上述した増感現象が生じにくいものであり、 また、高い結晶化速度を有するからである。
表1に代表的な添加材料の酸化物生成エンタ ルピーとTe化物の結晶構造とを示す。Pd、Au、 Ag、Cu、Niは、その酸化物生成エンタルピーの 絶対値が、Teのそれより小さいので、相対的 酸化物を作りにくい。そのため、これらの 子は、レーザ照射によって、熱エネルギー 加えられた際に、TeO 2 母材中に入らず、Teと相互作用すると考えら る。一方、Biは、その酸化物生成エンタル ーがTeのそれよりも大きく、酸化物を作りや すいので、TeO 2 母材中に入りやすいと考えられる。
これらの添加材料の中でも、PdとAuは結晶 化速度が大きい添加材料として知られている 。例えば、Te-O-Pdを記録材料として用いた記 媒体にBD規格の8倍速で記録した信号は、良 な信号品質を有するという報告もなされて る。しかし、PdおよびAuは高価であるから、 コストで情報記録媒体を作製するために、 の使用量を減らすことが好ましい。他方、 来の3元系のTe-O-Pd記録材料において、Pd量を 減らした場合、記録データを再生する程度の パワーのレーザ光の照射によって、信号品質 が劣化し、記録の際に多大なレーザパワーが 必要となるといった問題が生じていた。この ことは、実用上好ましくなかった。またPdの 加量によらず、経年劣化によって反射率が 下する現象が発生し、長期にわたって記録 ータを安定に再生することができないとい た問題も判明した。
そこで、(1)高速記録性、(2)低コスト、(3)記 感度、(4)再生耐久性、および(5)保存信頼性 関する要求を満たすために、Te、O、M A 及びM B (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 であり、M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素)から成る、4成分系の材料を、本発明に おいて使用している。
Te-O-M A -M B 材料を含む記録層における、記録メカニズム は次のように考えられる。成膜後のTe-O-M A -M B 薄膜は、TeO 2 の中に、Te-M A 、Te-M B 、Te、M A 、およびM B が微粒子として、一様に分散している複合材 料である。記録のためのレーザ光照射により 、Te-M A 、Te-M B 、Te、M A 、M B が溶融し、より大きな結晶粒子が析出する。 それにより、Te-O-M A -M B 材料の光学状態が変化し、レーザ光が照射さ れた部分とされていない部分の光学状態の差 が信号として検出できる。PdまたはAuを適量 加することにより、結晶粒子をより高速に 出することができ、また、高い信頼性を確 することができる。さらに、Ag、CuおよびNi ら選択される少なくとも1種の元素を適量添 することにより、記録感度を向上させるこ ができる。
記録層5、13、19、28、34、39、48、53、58が、Te -O-M A -M B 材料を含む場合、当該材料を構成する4種類 原子(Te、O、M A 、M B )が合わせて、記録層に含まれる全原子の80% 上を占めることが好ましい。記録層におい 、4種類の原子の含有割合が合わせて80原子% 満であると(即ち、Te-O-M A -M B 材料を構成しない原子の含有割合が20原子%を 越えると)、Te-O-M A -M B 材料を使用することによる効果を得られない 。即ち、Te-O-M A -M B 材料は、主成分として、記録層に含まれるこ とを要する。
記録層5、13、19、28、34、39、48、53、58に含 れるTe-O-M A -M B 材料において、Te原子の含有割合は10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合は40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合は3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合は3原子%以上15原子%以下であ 。また、このTe-O-M A -M B 材料において、M A 原子の含有割合は3原子%以上10原子%以下であ ことがより好ましく、M B 原子の含有割合は3原子%以上10原子%以下であ ことがより好ましい。特にM A 原子がPdである場合、Pdの含有割合は3原子%以 上5原子%以下であることがより好ましい。
Te-O-M A
-M B
材料において、各原子の含有割合が上記の範
囲にある理由を、以下に述べる。
Te-O-M A
-M B
材料において、Te原子の含有割合が低すぎる
、記録層5、13、19、28、34、39、48、53、58に
まれるTeO 2
の量が少なくなり、後述するように、十分な
耐湿性および良好なコントラストを得られな
い。また、Oと結合しないTeの量が少ないと、
良好なコントラストを得られない。Te原子の
有割合が50原子%を超えると、信号を記録後
再生用のレーザ光により、記録マークが劣
しやすくなる。よって、Te原子の含有割合
、10原子%以上50原子%以下とする。
記録層中のO原子はその大半がTeと結合してT eO 2 を形成して存在している。このTeO 2 は記録材料の耐湿性を高くする役割を果たし 、TeO 2 の量が多いほど、記録層はより優れた耐湿性 を有する。また、TeO 2 の量が少なすぎると、熱伝導率が高くなるた め、記録層の面内における熱拡散が大きくな り、良好なコントラストが得られにくい。そ のため、O原子の含有割合は40原子%以上であ ことが好ましい。しかし、TeO 2 の量が多い場合には、相対的にTe、M A 、M B の割合が低下する。その結果、レーザ光の吸 収効率が低下して記録感度が低下し、また、 記録前後における反射率の変化量が小さくな り良好な信号品質が得られなくなる。そのた め、O原子の含有割合は70原子%以下であるこ が好ましい。したがってO原子の含有割合は4 0原子%以上70原子%以下とする。
Te-O-M A -M B 材料におけるTe原子の含有割合をX Te とし、O原子の含有割合をX O とした場合に、X O /X Te の比は、1.1以上1.6以下であることが好ましい 。X O /X Te が1.1未満であると、良好なコントラストを得 られないことがあり、X O /X Te が1.6を超えると、記録感度が低下することが ある。
Te-O-M A -M B 材料において、M A 原子の含有割合が3原子%未満であると、記録 5、13、19、28、33、38において、PdTeの結晶核( M A =Pdの場合)またはAu 2 Teの結晶核(M A =Auの場合)が少なくなる。これらの結晶核が ないと、記録層を高速に結晶化することが 難である。また、M A 原子の含有割合が低いと、信号を記録した後 に再生光を照射することによって記録マーク が劣化するといった問題がある。一方、M A 原子の含有割合が15原子%を超える場合には、 記録前後の反射率変化が低下するため、良好 な信号品質を確保することが難しい。したが って、M A 原子の含有割合は3原子%以上15原子%以下とす 。また、M A 原子の含有割合が3原子%以上10原子%以下の範 内にあると、非晶質の反射率と結晶の反射 との差が十分に大きくなり、良好な信号品 が得られやすくなる。さらに、M A 原子がPdである場合に、Pdの含有割合が3原子% 以上5原子%以下であると、高密度で記録した 合にも良好な信号品質を得ることができる
Te-O-M A -M B 材料において、M B 原子の含有割合が3原子%未満であると、記録 5、13、19、28、33、38のレーザ光の吸収効率 低下し、記録感度が悪化する。一方、M B 原子の含有割合が15原子%を超える場合には、 記録前後の反射率変化が低下するため、良好 な信号品質を確保することが難しい。したが って、M B 原子の含有割合は3原子%以上15原子%以下とす ことが好ましい。また、M B 原子の量が3原子%以上10原子%以下の範囲内に ると、非晶質の反射率と結晶の反射率との が十分に大きくなり、良好な信号品質が得 れやすくなる。
前記Te-O-M A -M B 材料におけるM A 原子の含有割合X A とM B 原子の含有割合X B の和に対するM B 原子の含有割合の比{X B /(X A +X B )}は、0.25以上0.75以下であることが好ましい X B /(X A +X B )が0.25未満であると、経年劣化による反射率 低下が見られ、X B /(X A +X B )が0.75を超えると、経年劣化による反射率の 昇が見られる。記録媒体を長期間にわたっ 安定的に使用するという観点から、経年劣 による反射率の変化(低下および上昇)は、 制されることが好ましい。X B /(X A +X B )は、より好ましくは、0.375以上0.625以下であ 。
記録層5、13、19、28、34、39、48、53、58の さは、2nm以上50nm以下とすることが好ましい 厚さを2nm以上とすることにより、記録材料 途切れのない層を形成しやすく(即ち、島状 構造となりにくく)、十分なC/N比を得ること きるからである。また、厚さが50nmより厚い 合には、記録層面内の熱拡散が大きいため C/N比が低下する。図2に示すような2つの情 層を有する情報記録媒体のレーザ入射側に 置する情報層(第2の情報層)は、高い透過率 有することが求められるので、記録層19の厚 さを2nm以上30nm以下とすることが好ましい。 た、図3および図4に示すような3以上の情報 を有する情報記録媒体のレーザ入射側に位 する情報層(例えば、図3における第2の情報 36、第3の情報層41、図4における第2の情報層5 5、第nの情報層60)は、より高い透過率を有す ことが求められるので、記録層34、39、53、5 8の厚さは2nm以上20nm以下とすることが好まし 。
また、記録層5、13、19、28、34、39、48、53、5 8は、Te-Oを主成分として含む膜と、M A およびM B を主成分として含む膜とを交互に積層した構 成とすることもできる。この場合、記録層を 形成するための工程数が増えるものの、各層 の厚さを微調整することにより、Te-Oと、M A およびM B との混合比を容易に調整することができる。 よって、そのような積層構成を、必要に応じ て用いてよい。
記録層5、13、19、28、34、39、48、53、58には Te、O、M A 及びM B (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 であり、M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素)以外の元素が含まれていてもよい。例 ば、熱伝導率もしくは光学定数の調整、ま は耐熱性もしくは環境信頼性の向上等を目 として、S、N、F、B及びCから選ばれる少な とも1種の元素を添加してもよい。これらの 素の含有割合は、記録層全体の20原子%以下 することが好ましい。
第1の誘電体層4、12、18、27、33、38、47、52、 57と第2の誘電体層6、14、20、29、35、40、49、54 、59は、情報層での効果的な光吸収を可能に るための光学特性の調節、および記録層の 護を主な目的として設けられる。第1の誘電 体層および第2の誘電体層は、ZnS等の硫化物 ZnSe等のセレン化物、Si-O、Al-O、Ti-O、Ta-O、Zr- O、Cr-O、Zn-O、およびSb-O等の酸化物、Ge-N、Cr-N 、Si-N、Al-N、Nb-N、Mo-N、Ti-N、Zr-N、およびTa-N の窒化物、Ge-O-N、Cr-O-N、Si-O-N、Al-O-、Nb-O-N、 Mo-O-N、Ti-O-N、Zr-O-N、およびTa-O-N等の窒酸化物 、Ge-C、Cr-C、Si-C、Al-C、Ti-C、およびZr-C、Ta-C の炭化物、Si-F、Al-F、Ca-F、La-F、およびMg-F等 の弗化物、又はこれらの適当な組み合わせ( えば、ZnS-SiO 2 等)が主成分として(例えば、80mol%以上の量で) 含まれるように形成される。
第1の誘電体層の厚さ及び第2の誘電体層 厚さはいずれも、1nm以上100nm以下であること が好ましい。記録再生特性において十分なC/N 比が得やすいためである。誘電体層の厚さが 1nm未満であると、記録層を保護するのに不十 分であり、誘電体層の厚さが100nmより厚い場 には、成膜の際に多くの時間を要し、生産 の面で好ましくない。
反射層3、11、17、26、32、46は、放熱効果 および記録層での効果的な光吸収を可能に る光学的効果を得るために設ける。反射層 材料として、Au、Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Ti等の金 属、またはこれらから2以上選択された金属 合金などが用いられる。レーザ光8、23、43、 62の波長が350nm~500nmである場合、十分な反射 を確保するためにAg合金やAl合金が好ましく いられる。特に放熱性および耐湿性の観点 ら、Ag-Pd-Cu、Ag-Ga-Cu、Ag-Bi、Al-CrまたはAl-Niを 用いることがより好ましい。反射層の厚さは 1nm以上であることが好ましい。反射層3、11、 17、26、32、46の厚さが1nm未満であると、反射 は均一な層とならず、十分な熱的および光 的な効果が得られないためである。
なお、本発明は、図1、図2、図3および図4 に示した情報記録媒体1、9、24、44に限定され るものではなく、種々の構成に適用すること ができる。例えば、図示した情報記録媒体に おいて、低コスト化のために、反射層3、11、 17、26、32、46、第1の誘電体層4、12、18、27、33 、38、47、52、57、または第2の誘電体層6、14、 20、29、35、40、49、54、59を、必要に応じて設 なくてよい。
例えば、図2に示す情報記録媒体において 、2つの情報層15および21はともに反射層を有 る構成であるが、いずれか一方の情報層は コストを低くすること、および/または透過 率を高めることを目的として、反射層を有し ない構成を有してよい。図4に示す情報記録 体においては、第1の情報層50のみが、反射 46を有する構成であるが、第2の情報層55~第n 情報層60が反射層を有していてもよいし、 いは第1の情報層50が反射層46を有しない構成 であってもよい。
一般に、反射層を設けると情報層の透過 は低下するが、その放熱効果および光学的 果により、高い信号品質を容易に得ること できる。このため、レーザ光の入射側に位 する、図2における第2の情報層21、図3にお る第2の情報層36および第3の情報層41、図4に ける第2の情報層55から第nの情報層60につい は、反射層を設けるかどうかを適切に決定 る必要がある。反射層を設けた場合、その 射層を非常に薄くして(例えば10nm以下)、情 層の高い透過率を保つように、反射層を設 する必要がある。反射層の屈折率n及び消衰 係数kのより好ましい範囲は、それぞれ2.0未 及び2.0以上である。
本発明はまた、基板上に、第2の誘電体層、
記録層、第1の誘電体層および反射層がこの
に積層され、光透過層として、ダミー基板
貼り合わされた構成の記録媒体に適用して
い。そのような記録媒体について、記録再
は、基板の側からレーザ光を照射して行う
図2~図4に示すような多層記録媒体において
、レーザ入射側の層(例えば図2における第2
情報層21)に本発明のTe-O-M A
-M B
材料を適用すると、従来のTe-O-Pd記録材料に
べて良好なコントラストが得られ、より優
た信号品質が確保される。
上記の情報層を構成する各薄膜は、例え 、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン レーティング法、CVD(Chemical Vapor Deposition) 、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。
次に、本発明の情報記録媒体の製造方法 説明する。各層の作製順序は、図1に示す情 報記録媒体は、基板2上に、反射層3、第1の誘 電体層4、記録層5、および第2の誘電体層6を の順に成膜し、その上に光透明層7を形成す ことによって作製できる。光透明層7は、第 2の誘電体層6まで作製した媒体と、接着樹脂 片面に有する基材(例えば、板、シート、ま たはフィルム)とを貼り合わせることによっ 形成してもよい。あるいは、光透明層7は、 2の誘電体層6まで作製した媒体とシート状 基材とを、紫外線硬化性樹脂によって貼り わせることにより形成してもよい。あるい また、光透明層は、第2の誘電体層6まで作製 した媒体上に紫外線硬化樹脂をスピンコート 法により塗布した後、樹脂を紫外線によって 硬化させる方法により形成してもよい。
図2、図3、図4に示す情報媒体も同様に、 膜工程、ならびに中間層および光透明層の 成工程を実施して、作製することができる 中間層は、紫外線硬化性樹脂を用いて、ス ンコート法により形成することができる。 るいは、中間層は、シート状の基材を貼り わせる方法によって形成することができる
Te-O-M A -M B 材料を含む記録層は、好ましくはスパッタリ ングにより形成される。スパッタリングは、 以下の2つの方法のいずれかにより実施する とが好ましい。
第1の方法において、スパッタリングは、Te O、M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素である)から成る材料を含むスパッタリ グターゲットを使用して、希ガスを含む雰 気中で、実施される。このスパッタリング 法は、記録層に含まれるべきTe-O-M A -M B 材料の組成と同じ又は類似する組成のターゲ ットを用いる方法である。希ガスを含む雰囲 気ガス(成膜ガスとも呼ばれる)は、好ましく 希ガスを80体積%以上含む。希ガスは、Arガ 、Krガス、およびXeガスのいずれでもよい。 1の方法において、スパッタリングは、直流 (DC)電源を用いて実施することが好ましい。
第2の方法において、スパッタリングは、Te M A (M A はAuおよびPdから選ばれる少なくとも1種の元 である)及びM B (M B はAg、CuおよびNiから選ばれる少なくとも1種 元素である)から成る材料を含むスパッタリ グターゲットを使用して、希ガスと酸素と 混合ガスを含む雰囲気中で、実施される。 って、第2の方法においては、反応性スパッ タリングが実施される。このスパッタリング 方法で形成される記録層において、Te原子、M A 原子およびM B 原子は、Te-M A -M B 材料から成るスパッタリングターゲットから 与えられ、酸素は、雰囲気ガスから与えられ る。雰囲気ガスは、好ましくは希ガスと酸素 との混合ガスを80体積%以上含む。酸素ガスの 割合を調節することによって、記録層に含ま れる酸素の含有割合を調節することができる 。雰囲気ガスは、酸素ガスを、例えば、0.1体 積%以上70体積%以下含んでよい。
上記第1および第2の方法において、2以上の なるスパッタリングターゲットを(例えば、 第1の方法においては、Te―Oから成るスパッ リングターゲットと、M A -M B から成るスパッタリングターゲットを、第2 方法においては、Teから成るスパッタリング ターゲットと、M A -M B から成るスパッタリングターゲット)を同時 スパッタリングしてよい。
これらいずれかの方法で記録層を成膜す ことによって、高密度で情報を記録するこ が可能であり、長期にわたって記録データ 安定に再生することができる、低コストの 報記録媒体を得ることができる。
次に、本発明の情報記録媒体の記録再生装
および記録および再生方法の一例を説明す
。
図5に、光ディスクの記録および再生に用い
る装置の一例の概略を示す。信号の記録およ
び再生には、レーザ光を集光させる対物レン
ズ66およびレーザ67と搭載した光学ヘッド(図
省略)と、レーザ光を照射する位置を所定の
位置へ導くための駆動装置(図示省略)、トラ
ク方向及び膜面に垂直な方向の位置を制御
るためのトラッキング制御装置及びフォー
シング制御装置(図示省略)と、レーザパワ
を変調するためのレーザ駆動装置(図示省略)
、媒体を回転させるためのスピンドルモータ
69とを備えた記録再生装置を用いる。
信号の記録は、媒体をスピンドルモータ6 9により回転させながら、光学系(即ち、対物 ンズ)によりレーザ光を微小スポットに絞り こんで、媒体へレーザ光を照射することによ り行う。レーザ光が照射された部分は、記録 マークを形成する。信号の再生は、レーザ光 を照射し、媒体からの信号を光検出器68で読 とることによって行う。信号の再生に用い レーザ光のパワーレベルP1は、信号の記録 用いるレーザ光のパワーレベルP2よりも低く 、かつそのパワーレベルP1でのレーザ照射に って記録マークの光学的な状態が影響を受 ず、かつそのパワーレベルP1でのレーザ照 によって、媒体から記録マークの再生のた に十分な光量が得られるように選択される
記録再生に用いるレーザ光の波長は、350n m以上500nm以下であることが好ましい。例えば 、波長405nmのレーザ光とNA0.85のレンズとを用 ることによって、直径12cmの情報記録媒体に おいて、1つの情報層につき、23GB~35GBの高密 記録を実現できる。あるいは、波長405nmのレ ーザ光とNA0.65のレンズを用いることによって 、直径12cmの情報記録媒体において、1つの情 層につき、15GB~20GB程度の高密度記録を実現 きる。
次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明
る。
(実施例1)
実施例1では、記録材料として、Te-O-Pd-Cu材
を用いた場合に、記録層の組成がC/N比、再
耐久性に及ぼす影響を調べた。記録層の組
がそれぞれ異なる複数の情報記録媒体をサ
プルとして作製し、評価した。以下にその
細を示す。
本実施例では、図1に示す構成を有する情 報記録媒体1を作製した。基板2として、ポリ ーボネート樹脂から成る基板を用いた。基 は、直径12cm及び厚さ1.1mmのものであり、一 の表面に案内溝を有していた。案内溝は、0 .32μmのグルーブピッチ(隣り合うグルーブの 心間の距離)、および20nmのグルーブ深さを有 していた。
基板2のグルーブが形成された側の表面上に 、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0)ターゲットを用いて さ80nmのAgPdCu反射層をスパッタリングにより 形成した。次に、反射層3の上に、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、第1 誘電体層4として、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 層をスパッタリングにより形成した。第1の 電体層4の厚さは、サンプルにより異なって る。第1の誘電体層4の厚さは、記録層の組 に応じて記録再生を安定に行うことができ 反射率が確保され、また、コントラストが 大となるように、3~40nmの範囲から選択した 第1の誘電体層4の上に、Te-Pd-Cuから成るター ットを用いて、厚さ20nmのTe-O-Pd-Cu材料から る記録層5をスパッタリングにより形成した 記録層の組成は、サンプルにより異なり、 2に示すとおりである。次に、記録層5の上 、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、第2の誘 体層6として、ZnS-SiO 2 層をスパッタリングにより形成した。また、 第1の誘電体層は、屈折率が1.6~2.8となるよう 形成した。第2の誘電体層6の厚さは、サン ルにより異なっており、記録層の組成に応 て誘電体層が適切な屈折率および消衰係数 有するように、3~40nmの範囲から選択した。 た、第2の誘電体層は、屈折率が1.6~2.8となる ように形成した。
各層の成膜工程においては、直径100mm、 さ6mm程度のターゲットを用いた。各層の成 工程で使用した電源および出力は、反射層 ついてDC電源および200W、誘電体層についてRF 電源および300W、記録層についてDC電源および 100Wであった。また、反射層および誘電体層 成膜は、Ar25sccmのガスの雰囲気中で、ガス圧 を0.13Paに保って実施した。記録層の成膜は、 Ar25sccmと酸素との混合ガスの雰囲気中で、ガ 圧を約0.13Paに保って実施した。第2の誘電体 層6を形成した後、その表面上に、レーザ光 対して透明な紫外線硬化樹脂(アクリル樹脂) を用いて、厚さ100μmの光透明層を、スピンコ ート法により形成した。以上で情報記録媒体 1の作製が完了した。
記録媒体の信号特性の記録層材料組成依存 を調べるため、記録層の組成が互いに異な サンプルを作成した。記録層中のTe含有割 、Pd含有割合およびCu含有割合は、スパッタ ングターゲットの組成を調整して、調整し 。記録層中のO含有割合は、スパッタリング を実施する雰囲気ガス中のO 2 ガス量を調整して、調整した。
次に情報記録媒体の評価手法について説 する。情報記録媒体1に情報を記録するため に、情報記録媒体1を回転させるスピンドル ータ69と、レーザ光65を発する半導体レーザ 、レーザ光65を情報記録媒体1の記録層上に 光させる対物レンズ66とを備えた光学ヘッ を具備した一般的な構成の情報記録システ を用いた。記録した信号の評価の際、単一 号のC/N比の評価にはスペクトラムアナライ ーを、ジッタ値の評価にはタイムインター ルアナライザーを用いた。情報記録媒体1の 価においては、波長405nmの半導体レーザと 口数0.85の対物レンズとを使用して、情報を 録した。各サンプルについて、一面あたり2 5GB容量相当、30GB容量相当、33.4GB容量相当の 報記録を実施した。情報記録媒体を回転さ る線速度は、いずれの容量の情報を記録す 場合にも、19.68m/s(144Mbps、BD4倍速相当)とした 。
C/N比は以下の手順で評価した。上記のシ テムを用いて、レーザ光を高パワーレベル ピークパワーと低パワーレベルのバイアス ワーとの間でパワー変調しながら情報記録 体1に向けて照射して、マーク長2Tの単一信 を記録層のグルーブ表面に1回記録した後、 スペクトルアナライザーによってC/N比を測定 した。ここで43dBより大きいC/N比が得られれ 、きわめて良好な信号品質を得ることが可 であることから◎、40dBより大きく43dB以下の 場合には良好な信号品質が得られることから ○、38dBより大きく40dB以下の場合には信号品 にやや問題があることから△、38dB以下の場 合には信号品質が優れていないことから×と 定した。
記録感度は以下の手順で評価した。ここ は上記システムを用いて、マーク長2Tから8T のランダム信号を記録層のグルーブ表面に1 記録した後、平均ジッタを測定した。次に バイアスパワーとピークパワーの比を一定 に固定し、ピークパワーを種々変化させた 記録条件について、平均ジッタ値を測定し 平均ジッタ値が最小値になるピークパワー を求め、これを記録感度とした。記録は4倍 (144Mbps)で行った。ここで8mW以下であれば◎ 8mWより大きく9mW以下であれば○、9mWより大 く10mW以下であれば△、10mWより大きい場合 は×と判定した。総合評価は、25GB相当の情 を記録したときのCN比、記録感度、反射率変 動およびコストのうち、最低の評価であった ものに合わせて、◎、○、△、×で評価した 例えば、サンプル1は、コストが×であるの 、総合評価も×とした。サンプル8は、反射 変動が△であるので、総合評価も△とした
反射率変動は、以下の条件で測定した。 報記録媒体を温度85℃、湿度85%RHの環境下に おいて50時間保持することにより加速試験を 施した。加速試験の前後における反射率の 動率{100×(初期反射率-加速試験後の反射率)/ 初期反射率}を測定することにより、反射率 動を評価した。ここでは、反射率の変動率 5%以下であれば◎、5%より大きく15%以下であ ば○、15%より大きく25%以下であれば△、25% り大きければ×と判定した。
コストは歩留まりおよび成膜時間などに っても左右されるが、ここでは記録層を成 するのに必要な費用を判断基準とした。す わち、記録層中に含まれるPdの量が少ない ど、コスト的に有利であるといえる。ここ は、記録層中のPd含有割合が10原子%以下であ れば◎、10原子%より多く15原子%以下であれば ○、15原子%より多いのであれば×と判定した
次に記録層中の元素比率(各原子の含有割合 )の測定方法について説明する。情報記録媒 における記録層中の元素の比率は、組成分 用のサンプルを作成し、X線マイクロアナラ ザにより測定した。組成分析用のサンプル 、情報記録媒体の各サンプルの記録層を形 するのに使用したスパッタリングターゲッ および成膜条件を使用して、厚さ1mmのSi基 上に、厚さが500nmのTe-O-M A -M B 材料の層を形成することによって、作成した 。情報記録媒体の各サンプルの記録層の組成 として、本方法により分析した結果を示す。 以下の実施例においても同様である。
実施例1では、表2に示されるように、記 層がTe-O-Pd-Cu材料から成る情報記録媒体を作 し、上記評価を行った。比較例としてTe-O-Pd 材料から成る情報記録媒体についても同様の 評価を行った。評価結果を表2に示す。
表2に示されるように、記録層がTe-O-Pd-Cu しくはTe-O-Pdから成る情報記録媒体について 記録層の組成が異なると、C/N比、記録感度 反射率変動(およびコスト)の評価が異なっ いた。
記録層がTe-O-Pdから成る場合(サンプル14、 15、16、17)には、反射率変動が大きかった。 方、記録層がTe-O-Pd-Cuから成る場合には、記 層中のPd含有割合およびCu含有割合が3原子% 満(サンプル6)であると、C/N比、記録感度、 よび反射率変動の評価が低くなった。また Pd含有割合およびCu含有割合が15原子%より多 いと(サンプル1)、C/N比とコストの評価が低く なった。
また、記録層中のPd含有割合とCu含有割合 の和に対するCu含有割合の比が0.25以上0.75以 の範囲であると、反射率変動の点では問題 なかった。この比が前記範囲を外れると(実 例1ではサンプル8と10)、反射率変動が大き った。
また、記録層中のO含有割合が70原子%より 大きい場合(サンプル12)、C/N比と記録感度の 価が低かった。O含有割合が40原子%以下の場 (サンプル11)、C/N比の評価が低かった。
また、記録層中のTe含有割合が50原子%よ 大きい場合(サンプル13)、C/N比の評価が低か た。
M A 原子の含有割合X A とM B 原子の含有割合X B の和に対するM B 原子の含有割合の比{X B /(X A +X B )}が、0.25未満であるもの(サンプル10)、また 0.75を超えるもの(サンプル8)は、反射率変動 やや大きくなった。
したがって、C/N比、記録感度、反射率変動 およびコストを考慮すると、Te原子の含有 合が10原子%以上50原子%以下であり、O原子の 有割合が40原子%以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、組成のTe-O-M A -M B 材料が、記録層を構成するのに適していると 考えられる。また、M A 原子の含有割合が3原子%以上10原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上10原子%以下であ 組成のTe-O-M A -M B 材料を用いると、C/N比、記録感度、反射率変 動、およびコストのすべての点で良好な結果 が得られた(サンプル3~5:総合評価はすべて◎) 。よって、そのような組成の材料は、記録層 を形成するのに特に好ましいといえる。また 、Pd原子の含有割合が3原子%以上5原子%以下で ある組成のTe-O-Pd-Cu材料を用いると、記録密 を高くして情報を記録した場合(30GB~33.4GB容 /面)でも、良好なCN比、即ち、良好な信号品 を得ることできた。
本実施例の結果より、記録層を構成するTe-O -M A -M B 材料の組成を、Te原子の含有割合が10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ ように選択すると、良好な信号品質を示し 長期にわたって記録データを安定に再生す ことができる、低コストの情報記録媒体が 現されることを確認した。さらに、記録層 構成するTe-O-M A -M B 材料の組成を、Te原子の含有割合が10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上10原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上10原子%以下であ ように選択すると、特に良好な特性を示す 報記録媒体が実現されることを確認した。 た、記録層を構成するTe-O-Pd-Cu材料の組成を 、Pd原子の含有割合が3原子%以上5原子%以下で あるように選択すると、特に良好な信号品質 を示す、高密度記録(30GB~33.4GB容量/面)可能な 報記録媒体が実現されることを確認した。
(実施例2)
実施例2では、記録材料として、Te-O-Pd-Ag材
、Te-O-Pd-Ni材料、Te-O-Au-Ag材料、Te-O-Au-Ni材料
およびTe-O-Au-Cu材料を用いた場合に、記録材
がC/N比、記録感度、反射率変動、コストに
ぼす影響を調べた。情報記録媒体は実施例1
と同様の方法で作製し、評価条件も実施例1
採用した条件と同様である。サンプルを評
した結果を表3に示す。
表3に示されるように、記録層材料として 、Te-O-Pd-Ag材料、Te-O-Pd-Ni材料、Te-O-Au-Ag材料、 Te-O-Au-Ni材料、およびTe-O-Au-Cu材料を用いた場 に、C/N比、記録感度、反射率変動、コスト 点で実施例1と同様に良好な結果が得られた 。
本実施例の結果より、記録層が、Te-O-Pd-Ag 材料、Te-O-Pd-Ni材料、Te-O-Au-Ag材料、Te-O-Au-Ni材 料、およびTe-O-Au-Cu材料から成る記録媒体は 記録層がTe-O-Pd-Cu材料から成る記録媒体と、 様の特性を有することを確認した。
(実施例3)
実施例3では、2つの情報層から成る情報記
媒体に、Te-O-M A
-M B
材料(ここでは代表例としてTe-O-Pd-Cuを使用)及
びTe-O-Pdを適用し、実施例1と同様に、記録層
組成が、C/N比、記録感度、および反射率変
を評価した。
図2に示す構成を有する情報記録媒体を作 製した。基板10として、ポリカーボネート樹 から成る基板を用いた。基板は、直径12cmお よび厚さ1.1mmのものであり、一方の表面に案 溝を有していた。案内溝は、0.32μmのグルー ブピッチ、20nmのグルーブ深さを有していた
基板10のグルーブが形成された側の表面上 、第1の情報層15を形成した。第1の情報層15 、反射層14、第1の誘電体層12、記録層13、お び第2の誘電体層14を有する構成とした。ま 、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0)ターゲットを用い 、厚さ80nmのAgPdCu反射層11をスパッタリング より形成した。次に、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、厚 10nmのZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 誘電体層12(屈折率:1.98)をスパッタリングによ り形成した。次に、Te-Pd-CuまたはTe-Pdから成 ターゲットを用いて、厚さ20nmのTe-O-Pd-Cu材料 (サンプル24)またはTe-O-Pd材料(サンプル23)から 成る記録層13を形成した。次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ5nm ZnS-SiO 2 誘電体層14(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。
第1の情報層15の表面上に、紫外線硬化性 脂(アクリル樹脂)をスピンコート法により 布した。次いで、基板に形成された案内溝 相補的な形状の凹凸が形成された板を、紫 線硬化性樹脂に密着させた。板を密着させ まま、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、その 、板を取り除いた。それにより、案内溝を する、厚さ約25μmの中間層16を形成した。
中間層16の表面上に、第2の情報層21を形成 た。第2の情報層21は、反射層17、第1の誘電 層18、記録層19、および第2の誘電体層20を有 る構成とした。まず、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0 )ターゲットを用いて、厚さ12nmのAgPdCu反射層1 7をスパッタリングにより形成した。次に、Zr O 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、厚 14nmのZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 誘電体層18(屈折率:1.98)をスパッタリングによ り形成した。次に、Te-Pd-CuまたはTe-Pdから成 ターゲットを用いて、厚さ12nmのTe-O-Pd-Cu(サ プル24)またはTe-O-Pd(サンプル23)から成る記録 層19をスパッタリングにより形成した。次に ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ10nm ZnS-SiO 2 誘電体層20(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。この第2の情報層の表面上に、 外線硬化性樹脂(アクリル樹脂)を用いて、厚 さ約75μmの光透明層22をスピンコート法によ 形成した。記録層の組成は、実施例1のサン ル4と同様であった。各層の成膜条件、記録 層組成の分析方法、C/N比、記録感度、反射率 変動の評価方法は、実施例1で採用したそれ と同じである。この実施例で作製した、情 記録媒体(サンプル23、24)の評価結果を表4に す。
表4に示されるように、第1の情報層と第2の
報層の記録層を、Te:O:Pd:Cu=32:58:5:5[原子%]の
成比を有するTe-O-Pd-Cu材料で構成すると、実
例1のサンプル4と同様にC/N比、記録感度、
よび反射率変動について良好な評価結果が
られた。
また、サンプル23とサンプル24のCN比を比較
ると、第1の情報層において、組成の違いに
よるCN比の差は見られなかったものの、第2の
情報層において、組成の違いによるCN比の差
生じた。具体的には、第2の情報層が、Te:O:P
d:Cu=32:58:5:5[原子%]の組成比を有するTe-O-Pd-Cu材
料で構成したサンプル24において、より良好
CN比が得られた。
ここでは、記録層がTe:O:Pd:Cu=32:58:5:5[原子% ]の組成を有するサンプルの評価結果を示し いる。第1の情報層と第2の情報層の記録層が 、実施例1および2で使用した他の組成の材料 ら成る場合でも、同様の傾向を示すことを 認した。
本実施例の結果より、記録層を構成するTe-O -M A -M B 材料の組成を、Te原子の含有割合が10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ ように選択すると、良好な信号品質を示す2 層の情報記録媒体を実現できることを確認し た。また、多層構造の情報記録媒体において 、Te-O-M A -M B 材料から成る記録層は、レーザ入射側に配置 された場合に、Te-O-Pd材料と比較して、より 好なC/N特性を与えることを確認した。
(実施例4)
実施例4では、3つの情報層から成る情報記
媒体に、Te-O-M A
-M B
材料(ここでは代表例としてTe-O-Pd-Cuを使用)を
適用し、実施例1と同様に、C/N比、記録感度
および反射率変動を評価した。
図3に示す構成を有する情報記録媒体を作 製した。基板25として、ポリカーボネート樹 から成る基板を用いた。基板は、直径12cmお よび厚さ1.1mmのものであり、一方の表面に案 溝を有していた。案内溝は、0.32μmのグルー ブピッチ、20nmのグルーブ深さを有していた
基板25のグルーブが形成された側の表面上 、第1の情報層30を形成した。第1の情報層は 反射層26、第1の誘電体層27、記録層28、およ び第2の誘電体層29を有する構成とした。まず 、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0)ターゲットを用いて 厚さ80nmのAgPdCu反射層26をスパッタリングに り形成した。次に、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、厚 10nmのZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 誘電体層27(屈折率:1.98)をスパッタリングによ り形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲッ を用いて、厚さ20nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る 録層28をスパッタリングにより形成した。次 に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ10nm ZnS-SiO 2 誘電体層29(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。
第1の情報層30の表面上に、紫外線硬化性 脂(アクリル樹脂)をスピンコート法により 布した。次いで、基板に形成された案内溝 相補的な形状の凹凸が形成された板を、紫 線硬化性樹脂に密着させた。板を密着させ まま、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、その 、板を取り除いた。それにより、案内溝を する、厚さ約25μmの中間層31を形成した。
中間層31の表面上に、第2の情報層36を形成 た。第2の情報層36は、反射層32、第1の誘電 層33、記録層34、第2の誘電体層35を有する構 とした。まず、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0)ター ットを用いて、厚さ12nmのAgPdCu反射層32をス ッタリングにより形成した。次に、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、厚 14nmのZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 誘電体層33(屈折率:1.98)をスパッタリングによ り形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲッ を用いて、厚さ10nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る 録層34を、スパッタリングにより形成した。 次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ11nm ZnS-SiO 2 誘電体層35(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。
この第2の情報層36の表面上に、厚さ約18μ mの中間層37を形成した。中間層37は、中間層3 1と同様の方法で形成した。
この中間層37の表面上に、第3の情報層41を 成した。第3の情報層41は、第1の誘電体層38 記録層39、および第2の誘電体層40を有する構 成とした。まず、AlNターゲットを用いて、厚 さ15nmのAlN誘電体層38(屈折率:2.05)をスパッタ ングにより形成した。次に、Te-Pd-Cuから成る ターゲットを用いて、厚さ12nmのTe-O-Pd-Cu材料 ら成る記録層39を形成した。次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ41nm ZnS-SiO 2 誘電体層40(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。この第3の情報層41の表面上に、 紫外線硬化性樹脂(アクリル樹脂)を用いて厚 約57μmの光透明層42をスピンコート法により 形成した。記録層の組成は、実施例1のサン ル4と同様にした。各層の成膜条件、および 録層組成の分析方法は、実施例1で採用した それらと同じである。
本実施例では、C/N比、記録感度、および 射率変動の評価の際に、1層あたり34GBの容 の情報を記録した。具体的には、記録再生 、実施例1で用いた波長405nmの半導体レーザ 開口数0.85の対物レンズを使用して行い、信 検出はPR12221MLを使用して行った。この実施 で作製した、情報記録媒体(サンプル25)の評 価結果を表5に示す。
表5に示されるように、第1の情報層、第2 情報層および第3の情報層の記録層を、Te:O:P d:Cu=32:58:5:5[原子%]の組成比を有するTe-O-Pd-Cu材 料で構成すると、実施例1のサンプル4と同様 C/N比、記録感度、および反射率変動につい 良好な評価結果が得られた。
ここでは、記録層がTe:O:Pd:Cu=32:58:5:5[原子% ]の組成を有するサンプルの評価結果を示し いる。第1、第2、および第3の情報層の記録 が、実施例1および2で使用した他の組成の材 料から成る場合でも、同様の傾向を示すこと を確認した。
本実施例の結果より、記録層を構成するTe-O -M A -M B 材料の組成を、Te原子の含有割合が10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ ように選択すると、良好な信号品質を示す3 層の情報記録媒体を実現できることを確認で きた
(実施例5)
実施例5では、4つの情報層から成る情報記
媒体に、Te-O-M A
-M B
材料(ここでは代表例としてTe-O-Pd-Cuを使用)を
適用し、実施例1と同様に、C/N比、記録感度
および反射率変動を評価した。
図4に示す構成構成を有する情報記録媒体 (n=4)を作製した。基板44としては、ポリカー ネート樹脂から成る基板を用いた。基板は 直径12cmおよび厚さ1.1mmのものであり、一方 表面に案内溝を有していた。案内溝は、0.32 mのグルーブピッチ、20nmのグルーブ深さを有 していた。
基板44のグルーブが形成された側の表面上 、第1の情報層50を形成した。第1の情報層は 反射層46、第1の誘電体層47、記録層48、およ び第2の誘電体層49を有する構成とした。まず 、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0)ターゲットを用いて 厚さ80nmのAgPdCu反射層46をスパッタリングに り形成した。次に、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、厚 10nmのZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 誘電体層47(屈折率:2.05)をスパッタリングによ り形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲッ を用いて、厚さ30nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る 録層48をスパッタリングにより形成した。次 に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ10nm ZnS-SiO 2 誘電体層49(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。
この第1の情報層の表面上に、紫外線硬化 性樹脂(アクリル樹脂)をスピンコート法によ 塗布した。次いで、基板に形成された案内 と相補的な形状の凹凸が形成された板を、 外線硬化性樹脂に密着させた。板を密着さ たまま、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、そ 後、板を取り除いた。それにより、案内溝 有する、厚さ約13.5μmの中間層51を形成した
中間層51の表面上に、第2の情報層55を形 した。第2の情報層55は、第1の誘電体層52、 録層53、および第2の誘電体層54を有する構成 とした。まず、AlNターゲットを用いて、厚さ 5nmのAlN誘電体層52(屈折率:2.05)を形成した。次 に、Te-Pd-Cuから成るターゲットを用いて、厚 17nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る記録層53をスパッ タリングにより形成した。次に、ZnSターゲッ トを用いて、厚さ20nmのZnS誘電体層54(屈折率:2 .52)をスパッタリングにより形成した。この 2の情報層55の表面上に、案内溝を有する厚 約17.5μmの中間層56を形成した。中間層56は、 中間層51と同様の方法で形成した。
この中間層の表面上に、第3の情報層を形成 した。第3の情報層は、第1の誘電体層、記録 、および第2の誘電体層を有する構成した。 まず、AlNターゲットを用いて、厚さ10nmのAlN 電体層(屈折率:2.05)をスパッタリングにより 成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲット 用いて、厚さ10.5nmのTe-O-Pd-Cuから成る記録層 スパッタリングにより形成した。次に、ZnS- SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ33nm ZnS-SiO 2 誘電体層(屈折率:2.30)をスパッタリングによ 形成した。この第3の情報層の表面上に、案 溝を有する厚さ約9.5μmの中間層を形成した 中間層は、中間層51と同様の方法で形成し 。
この中間層の表面上に、第4の情報層60を形 した。第4の情報層60は、第1の誘電体層57、 録層58、および第2の誘電体層59を有する構 とした。まず、AlNターゲットを用いて、厚 15nmのAlN誘電体層57(屈折率:2.05)をスパッタリ グにより形成した。次に、Te-Pd-Cuから成る ーゲットを用いて、厚さ7.5nmのTe-O-Pd-Cu材料 ら成る記録層58をスパッタリングにより形成 した。次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ46nm ZnS-SiO 2 誘電体層59(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。この第4の情報層の表面上に、 外線硬化性樹脂(アクリル樹脂)を用いて、厚 さ約59.5μmの光透明層61をスピンコート法によ り形成した。
記録層の組成は、実施例1のサンプル4と 様にした。各層の成膜条件、記録層組成の 析方法、C/N比、記録感度、および反射率変 の評価方法は、実施例1で採用したそれらと じである。この実施例で作製した、情報記 媒体(サンプル26)の評価結果を表6に示す。
表6に示されるように、第1の情報層、第2 情報層、第3の情報層および第4の情報層の 録層を、Te:O:Pd:Cu=32:58:5:5[原子%]の組成比を有 するTe-O-Pd-Cu材料で構成すると、実施例1のサ プル4と同様にC/N比、記録感度、および反射 率変動について良好な評価結果が得られた。
ここでは、記録層がTe:O:Pd:Cu=32:58:5:5[原子% ]の組成を有するサンプルの評価結果を示し いる。第1、第2、第3および第4の情報層の記 層が、実施例1および2で使用した他の組成 材料から成る場合でも、同様の傾向を示す とを確認した。
本実施例の結果より、記録層を構成するTe-O -M A -M B 材料の組成を、Te原子の含有割合が10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ ように選択すると、良好な信号品質を示す4 層の情報記録媒体を実現できることを確認し た。
(実施例6)
実施例6では、6つの情報層から成る情報記
媒体に、Te-O-M A
-M B
材料(ここでは代表例としてTe-O-Pd-Cuを使用)を
適用し、実施例1と同様に、記録層の組成が
C/N比、記録感度、および反射率変動を評価
た。
図4に示す構成を有する情報記録媒体(n=6) 作製した。基板44としては、ポリカーボネ ト樹脂から成る基板を用いた。基板は、直 12cmおよび厚さ1.1mmのものであり、一方の表 に案内溝を有していた。案内溝は、0.32μmの ルーブピッチ、20nmのグルーブ深さを有して いた。
基板44のグルーブが形成された側の表面上 、第1の情報層50を形成した。第1の情報層は 反射層46、第1の誘電体層47、記録層48、およ び第2の誘電体層49を有する構成とした。まず 、AgPdCu(重量比98.1:0.9:1.0)ターゲットを用いて 厚さ80nmのAgPdCu反射層46をスパッタリングに り形成した。次に、ZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 (分子数比23:23:31:23)ターゲットを用いて、厚 20nmのZrO 2 -SiO 2 -Cr 2 O 3 -LaF 3 誘電体層47(屈折率:1.98)をスパッタリングによ り形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲッ を用いて、厚さ20nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る 録層48を、スパッタリングにより形成した。 次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ20nm ZnS-SiO 2 誘電体層49(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。
第1の情報層50の表面上に、紫外線硬化性 脂(アクリル樹脂)をスピンコート法により 布した。次いで、基板に形成された案内溝 相補的な形状の凹凸が形成された板を、紫 線硬化性樹脂に密着させた。板を密着させ まま、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、その 、板を取り除いた。それにより、案内溝を する、厚さ約20.0μmの中間層51を形成した。
中間層51の表面上に、第2の情報層55を形成 た。第2の情報層55は、第1の誘電体層52、記 層53、および第2の誘電体層54を有する構成と した。まず、AlNターゲットを用いて、厚さ5nm のAlN誘電体層52をスパッタリングにより形成 た。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲットを用 て、厚さ15nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る記録層53 スパッタリングにより形成した。次に、ZnS ーゲットを用いて、厚さ5nmのZnS誘電体層(屈 折率:2.52)をスパッタリングにより形成した。 次に、TiO 2 ターゲットを用いて、厚さ18nmのTiO 2 誘電体層(屈折率:2.68)をスパッタリングによ 形成した。即ち、第2の誘電体層54は、ZnS誘 体層とTiO 2 誘電体層の2層構成とした。この第2の情報層5 5の表面上に、案内溝を有する厚さ約23.0μmの 間層56を形成した。中間層56は、中間層51と 様の方法で形成した。
この中間層56の表面上に、第3の情報層を形 した。第3の情報層は、第1の誘電体層、記 層、および第2の誘電体層を有する構成とし 。まず、AlNターゲットを用いて厚さ10nmのAlN 誘電体層(屈折率:2.05)をスパッタリングによ 形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲット を用いて、厚さ8nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る記 層をスパッタリングにより形成した。次に ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ39nm ZnS-SiO 2 誘電体層(屈折率:2.30)をスパッタリングによ 形成した。この第3の情報層の表面上に、案 溝を有する厚さ約13.0μmの中間層を形成した 。中間層は、中間層51と同様の方法で形成し 。
この中間層の表面上に、第4の情報層を形成 した。第4の情報層は、第1の誘電体層、記録 、および第2の誘電体層を有する構成とした 。まず、AlNターゲットを用いて、厚さ10nmのAl N誘電体層(屈折率:2.05)をスパッタリングによ 形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲッ を用いて、厚さ5nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る記 層をスパッタリングにより形成した。次に ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ53nm ZnS-SiO 2 誘電体層(屈折率:2.30)をスパッタリングによ 形成した。この第4の情報層の表面上に、案 溝を有する厚さ約17.0μmの中間層を形成した 。中間層は、中間層51と同様の方法で形成し 。
この中間層の表面上に、第5の情報層を形成 した。第5の情報層は、第1の誘電体層、記録 、および第2の誘電体層を有する構成とした 。まず、AlNターゲットを用いて、厚さ15nmのAl N誘電体層(屈折率:2.05)をスパッタリングによ 形成した。次に、Te-Pd-Cuから成るターゲッ を用いて、厚さ5nmのTe-O-Pd-Cu材料から成る記 層を形成した。次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ54nm ZnS-SiO 2 誘電体層(屈折率:2.30)をスパッタリングによ 形成した。この第5の情報層の表面上に、案 溝を有する厚さ約10.0μmの中間層を形成した 。中間層は、中間層51と同様の方法で形成し 。
この中間層の表面上に、第6の情報層60を形 した。第6の情報層60は、第1の誘電体層57、 録層58、および第2の誘電体層59を有する構 とした。まず、AlNターゲットを用いて、厚 15nmのAlN誘電体層57(屈折率:2.05)をスパッタリ グにより形成した。次に、Te-Pd-Cuから成る ーゲットを用いて、厚さ4nmのTe-O-Pd-Cu材料か 成る記録層58をスパッタリングにより形成 た。次に、ZnS-SiO 2 (分子数比80:20)ターゲットを用いて、厚さ57nm ZnS-SiO 2 誘電体層59(屈折率:2.30)をスパッタリングによ り形成した。この第6の情報層の表面上に、 外線硬化性樹脂(アクリル樹脂)を用いて、ス ピンコート法により、厚さ約37.0μmの光透明 61を形成した。
各記録層の組成は、実施例1のサンプル4 同様にした。各層の成膜条件、記録層組成 分析方法、C/N比、記録感度、反射率変動の 価方法は、実施例1で採用したそれらと同じ ある。この実施例で作製した、情報記録媒 (サンプル27)の評価結果を表7に示す。
表7に示されるように、第1の情報層、第2 情報層、第3の情報層、第4の情報層、第5の 報層および第6の情報層の記録層を、Te:O:Pd:C u=32:58:5:5[原子%]の組成比を有するTe-O-Pd-Cu材料 で構成すると、実施例1のサンプル4と同様にC /N比、記録感度、および反射率変動について 好な評価結果が得られた。
ここでは、記録層がTe:O:Pd:Cu=32:58:5:5[原子% ]の組成を有するサンプルの評価結果を示し いる。第1、第2、第3、第4、第5および第6の 報層の記録層が、実施例1および2で使用した 他の組成の材料から成る場合でも、同様の傾 向を示すことを確認した。
本実施例の結果より、記録層を構成するTe-O -M A -M B 材料の組成を、Te原子の含有割合が10原子%以 50原子%以下であり、O原子の含有割合が40原 %以上70原子%以下であり、M A 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ 、M B 原子の含有割合が3原子%以上15原子%以下であ ように選択すると、良好な信号品質を示す4 層の情報記録媒体を実現できることを確認し た。
(実施例7)
実施例7では、記録材料としてTe-O-Pd-Cu材料
用いた場合に、記録層の厚さがC/N比に及ぼ
影響を調べた。情報記録媒体は実施例1で用
た方法と同様の方法で作製し、評価条件も
施例1で採用した条件と同様である。記録層
の厚さが互いに異なるサンプル28-34を評価し
結果を表8に示す。
表8に示されるように、記録層がTe-O-Pd-Cu 料から成る情報記録媒体について、C/N比は 録層の厚さにより変化した。
表8によると、記録層の厚さが2nm未満である と(サンプル28)、C/N比が低かった。これは、 録層が途切れのない層になっていなかった めであると考えられる。記録層の厚さが2nm 上50nm以下の範囲内にあると(サンプル29~33)で は、記録材料が連続した層になりやすく、良 好なC/N比を得ることができた。特に、記録層 の厚さが10nm以上30nm以下の範囲内にあると(サ ンプル31~32)、十分な光学変化が得られ、かつ 面内の熱拡散も小さいことから、より良好な C/N比を得ることができた。記録層の厚さが50n mを超えると(サンプル34)、記録層面内の熱拡 が大きくなるので、C/N比が低下した。した って、C/N比を考慮すると、Te-O-M A -M B 材料を含む記録層の厚さは2nm以上50nm以下が していると考えられる。
ここでは、記録材料としてTe-O-Pd-Cu材料を 用いた例を説明した。Te-O-Pd-Ag材料、Te-O-Pd-Ni 料、Te-O-Au-Ag材料、Te-O-Au-Ni材料、Te-O-Au-Cu材 を用いた場合でも、同様の特性が得られる とを確認した。
図2に示される2つの情報層を有する情報 録媒体において、第1の情報層の記録層の適 な厚さは、同様に2nm以上50nm以下であった。 一方、第2の情報層は高い透過率を有する必 があるので、第2の情報層の記録層の適当な さは、2nm以上30nm以下であることがわかった 。
図3に示される3つの情報層を有する情報 録媒体において、第1の情報層の記録層の適 な厚さは、同様に2nm以上50nm以下であった。 一方、第2の情報層は高い透過率と高反射率 有する必要があるので、第2の情報層の記録 の適当な厚さは、2nm以上30nm以下であること がわかった。また、第3の情報層は、高い透 率を有する必要があるので、第3の情報層の 録層の適当な厚さは、2nm以上20nm以下である ことがわかった。
図4に示される構成を有し、nが4である情 記録媒体において、第1の情報層の記録層の 適当な厚さは、同様に2nm以上50nm以下であっ 。一方、第2の情報層~第4の情報層は、高透 率を有する必要があるので、これらの情報 の記録層の適当な厚さは、2nm以上20nm以下で ることがわかった。
図4に示される構成を有し、nが6である情 記録媒体においては、第1の情報層の記録層 の適当な厚さは、同様に2nm以上50nm以下であ た。一方、第2の情報層~第6の情報層は、高 過率を有する必要があるので、これらの情 層の記録層の適当な厚さは、2nm以上20nm以下 あることがわかった。
本実施例の結果より、記録媒体が情報層 1つのみ有する場合には、記録層の厚さを2nm 以上50nm以下とすることにより、良好な信号 質を示す情報記録媒体を実現できることを 認した。また、記録媒体が情報層を2つ有す 場合には、レーザ入射側からみて、奥側の 報層の記録層の厚さを2nm以上50nm以下とし、 レーザ入射側からみて手前側の情報層の記録 層の厚さを2nm以上30nm以下とすることによっ 、良好な信号品質を示す情報記録媒体を実 できることを確認した。
さらに、記録媒体が情報層を3つ有する場 合には、第1の情報層の記録層の厚さを2nm以 50nm以下とし、第2の情報層の記録層の厚さを 2nm以上30nm以下とし、第3の情報層の記録層の さを2nm以上20nm以下とすることによって、良 好な信号品質を示す情報記録媒体を実現でき ることを確認した。さらにまた、記録媒体が n個(nは4以上の整数である)の情報層を有する 合、第1の情報層の記録層の厚さを2nm以上50n m以下とし、第2~第nの情報層の記録層の厚さ 2nm以上20nm以下とすることにより、良好な信 品質を示す情報記録媒体を実現できること 確認した。
本発明の情報記録媒体及びその製造方法 、追記型の情報記録媒体であるDVD-Rディス およびBD-Rディスクおよびその製造方法とし 有用である。