JPWO2017159561A1 - 情報記録媒体、並びに情報記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
3層以上の情報層(10、20、30)を含む情報記録媒体(100)の一つの情報層(10、20、30)に、レーザ光(6)の照射側より、ZrO及びIn2O3を含む第2誘電体膜(13、23、33)と、W、Mn及びOを含む記録膜(12、22、32)と、ZrO及びIn2O3を含む第1誘電体膜(11、21、31)と、アクリル系樹脂からなる中間分離層(2、3)とをこの順に有し、記録膜(12、22、32)がレーザ光(6)の照射により情報を記録または再生する情報記録媒体(100)であって、記録膜(12、22、32)に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、Nb及びTaより選ばれる1以上の元素であり、a>0及びc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧12を満足し、且つ第1誘電体膜(11、21、31)がIn2O3を60mol%以下含む。
Description
本開示は光学的手段によって情報を記録または再生する高密度な情報記録媒体とその製造方法に関するものである。
これまで商品化されてきた光学的情報記録媒体として、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)やBD(Blu−ray(登録商標) Disc)がある。これらの媒体においては、記録再生レーザ波長を短くしたり、レンズの開口数NA(Numerical Aperture)を高くしたり、トラックピッチをつめることにより高密度化(大容量化)を実現してきた。
BDにおいては、BD−XL規格に準じた100GB容量のものが製品化されている。このBD−XL規格のメディアにおいては、情報層を3層化、また1情報層あたりの記録密度を33.4GBにすることにより100GBという高密度化が実現できた。今後はさらに線密度を高くし、またランド/グルーブ(Land/Groove)記録による300GB容量以上のメディアが提案されている。
光学的情報記録媒体の特長として優れた長期保存性が挙げられる。そのため前述した大容量のメディアは、公文書・医療画像・動画映像などの重要な大容量データを長期間保存しておくデータアーカイブに最適なメディアである。このようなデータアーカイブ用途として使用するメディアには、追記型の情報記録媒体が適している。追記型の情報記録媒体には、様々な記録膜材料が適用され、例えば結晶−アモルファスの相変化を利用したTe−O−Pd(特許文献1参照)や、バブルによりマーク(ピット)を形成するW−O(特許文献2参照)やGe−Bi−O(特許文献3参照)などが挙げられる。
前述した追記型の情報記録媒体においては、記録感度や変調度など光学的な設計を最適化したり、記録膜材料を水分などの影響から保護したりするために誘電体膜が設けられている。この誘電体膜の一例としては、ZnS−SiO2やITOなどが挙げられる。
これらの記録膜や誘電体膜はスパッタリング法を用いて形成されることが多いが、情報記録媒体の製造コストを下げるためは、高い成膜レートが期待できるDCスパッタリングが用いられている。
本発明者は、タングステン(W)と酸素(O)を含む記録膜を有する情報記録媒体において、初期特性(初期記録感度)と信頼性(シェルフ特性、再生耐久性)の両立に課題を見出した。
WとOを含む記録膜にレーザ光等の照射により熱を加え一定以上の温度に昇温させることで、膜中の酸素が分離・結合し、マーク(ピット)となるバブルが形成される。このバブル形成により、記録膜の光学的な変化を得るとともに、記録膜の体積も膨張方向に変化するため、信号特性として大きな変調度を得ることができる。また非可逆的な変化であるため、マークの長期保存性にも優れている。
情報記録媒体の記録感度を向上するためには、記録膜におけるレーザ光の吸収率を高め、効率的に熱へと変換する必要がある。しかしながらディスクの光学特性には反射率、透過率および吸収率がありそれらの和(反射率+透過率+吸収率)が100%であるとすると、反射率を一定値で設計した場合、記録感度を向上するため吸収率を高くすると透過率が低下することになる。透過率が低下すると、レーザ光の入射側より奥側の情報層に到達するレーザ光の強度が低下することとになり、奥側の情報層の記録感度の低下や反射率の低下が生じる。
記録膜の光吸収が高くなると、再生光に対する熱負荷も大きくなるため、再生耐久性が悪化傾向にある。ここで再生耐久性とは、記録マーク(信号)に再生光を連続して照射し続けた時の、信号品質の劣化度合いを示す。再生耐久性がよいということとは、再生光を連続して照射し続けても、信号品質の劣化が少ないことを意味する。信号品質は、マークのCNR(Carrier to Noise Ratio)やi−MLSE(Integrated−Maximum Likelihood Sequence Estimation)を指標として評価することができる。
本開示において再生耐久性を支配する要因がアクリル系樹脂からなる中間分離層と、それと接する酸化ジルコニウムと酸化インジウムからなる誘電体膜の組成比にあることを見出した。具体的には誘電体膜の酸化インジウムが多くなると再生耐久性が悪化する。
またWとOを含む記録膜を用いた情報記録媒体においては、シェルフ特性の課題もある。シェルフ特性とは情報記録媒体を長期保存した後の、保存前(情報記録媒体作製直後)に対する未記録部の記録特性の変化を示す。記録特性の変化を評価する指標としては、記録感度の変化やi−MLSEの変化がある。シェルフ特性がよいとは、前述した記録感度やi−MLSEの変化が少ないことを意味するが、WとOを含む記録膜を用いた情報記録媒体のシェルフ特性においては、記録感度が悪化やi−MLSEの悪化が生じやすく改善が必要である。
シェルフ特性の劣化は、未記録部における記録膜中の各元素の結合状態が変わり、光学的特性が変化、または物理的硬度が変化することが要因と考えられるが、記録膜中のW量が多くなるほど劣化量が大きくなる傾向がある。
ここで複数の情報層を有する情報記録媒体において、レーザ照射側に近い情報層は、奥の情報層までレーザを透過させ、奥の情報層を高感度で記録・再生させるため、高い透過率を有する必要がある。WとOを含む記録膜材料において、高い透過率を得るためは、W量を増やす必要があり、そのためシェルフ特性の劣化は、レーザ照射側に近い情報層のほうが大きくなる。
以上のように、本開示は、WとOを含む記録膜を有する情報記録媒体であって、良好な初期特性、再生耐久性またはシェルフ特性を得ることができる情報記録媒体を提供する。
上記目的を達成するために、本開示における情報記録媒体は、3層以上の情報層を含む情報記録媒体であって、少なくとも一つの情報層にレーザ光の照射側より、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第2誘電体膜と、少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む記録膜と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1誘電体膜と、アクリル系樹脂からなる中間分離層をこの順に有し、前記記録膜が前記レーザ光の照射により、情報を記録または再生する情報記録媒体であって、前記記録膜に含まれる金属元素をWaMnbMc(原子%)(但し、MはWおよびMnを除く任意の金属元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧12を満足し、且つ前記第1誘電体膜が酸化インジウムを60mol%以下含むことを特徴とする。
また、情報記録媒体の製造方法は、情報層を形成する工程を3つ以上含み、少なくとも1つの前記情報層を形成する工程が、タングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む記録膜を形成する工程と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1および第2誘電体膜を形成する工程を含み、前記記録膜を形成する工程がWおよびMnを含むターゲットを用いるスパッタリング工程を含み、前記第1および第2誘電体膜を形成する工程がZrO2およびIn2O3を含む誘電体ターゲットを用いるスパッタリング工程を含むことを特徴とする。
本開示の情報記録媒体は、少なくとも一つの情報層にレーザ光の照射側より、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第2誘電体膜と、少なくともW、MおよびOを含む記録膜と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1誘電体膜と、アクリル系樹脂からなる中間分離層をこの順に有し、前記記録膜に含まれる金属元素をWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧12を満足し、且つ前記誘電体膜が酸化インジウムを60mol%以下で含むことを特徴とし、良好な初期特性、再生耐久性およびシェルフ特性を得ることができる。
また、本開示の情報記録媒体の製造方法によれば、上記のような効果を有する情報記録媒体を作製することができる。
本発明者らは、WとOを含む記録膜を有する情報記録媒体において、初期特性(初期記録感度)と信頼性(シェルフ特性、再生耐久性)を両立することができる記録膜、誘電体膜の材料およびその組成比を発明した。具体的には、記録膜にはマンガン(Mn)を含み、Mnが記録膜に含まれる金属元素比で12原子%以上であること、また誘電体膜の酸化インジウム量が60mol%以下であることを特徴とする。
具体的には、本開示の情報記録媒体は、3層以上の情報層を含む情報記録媒体であって、少なくとも一つの情報層にレーザ光の照射側より、酸化ジルコニウムおよび酸化インジウムを含む第2誘電体膜と、少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む記録膜と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1誘電体膜と、アクリル系樹脂からなる中間分離層とをこの順に有し、前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧12を満足し、且つ前記第1誘電体膜が酸化インジウムを60mol%以下含んでいる。
また、膜の透過率を高めるため、前記第1誘電体膜および前記第2誘電体膜において、酸化ジルコニウムがZrO2であり、酸化インジウムがIn2O3であることが好ましい。
また、導電性を高めたり、より透過率を高めたりするため、前記第1誘電体膜および前記第2誘電体膜が、D1(但し、D1はSiO2、Al2O3、ZnO、Y2O3、CaO、MgO、SnO2、Ga2O3およびTiO2より選ばれる少なくとも一つの誘電体)を含むことが好ましい。
また、前記記録膜が、前記Mで示される金属元素のうち少なくともM1(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)を含むことが好ましい。
前記記録膜は、さらに、M2(但し、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)を含み、前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WpMnqM2rM1s(原子%)と表記した場合に、20≦p≦60、q≧12、2≦s≦40且つp+q+r+s=100を満足することが好ましい。
また、前記レーザ光の照射側より最も遠い情報層において、前記レーザ光の入射側より、酸化ジルコニウムおよび酸化インジウムを含む第2誘電体膜と、少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)、M1、M2および酸素(O)を含む記録膜と、酸化ジルコニウムおよび酸化インジウムを含む第1誘電体膜と基板をこの順に有し、前記記録膜に含まれるMで示される金属元素としてM1およびM2を含み、前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WjMnkM2mM1n(原子%)(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)と表記した場合、j>0、k≧12およびj+k+m+n=100を満足し、且つ前記第1誘電体膜が酸化インジウムを60mol%以下含むことが好ましい。
また、前記記録膜に含まれる金属元素の組成式:WjMnkM2mM1n(原子%)において、15≦j≦50、k≧14、2≦n≦40且つj+k+m+n=100を満足することが好ましい。
また、導電性を高めて、且つ高い透過率を得るため、前記記録膜がCuを含み、前記記録膜に含まれる金属元素をWaMnbCucMdNe(原子%)(但し、MよりCuを除く。また、Nは、W、Mn、M以外の任意の金属元素であり、d>0、e≧12、f>0、g>0およびh≧0でd+e+f+g+h=100を満足する)と表記した場合、e+f≦50を満足することがより好ましい。
また、前記記録膜が少なくとも2種類以上の異なる組成の記録材料の積層構造からなり、前記記録材料が少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含んでいてもよい。
また、変調度を高めるため、前記積層構造における記録材料の少なくとも一つが、前記記録材料に含まれる金属元素をWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧15を満足することが好ましい。
また、記録感度と再生耐久性の両立のため、前記第1誘電体膜と前記第2誘電体膜のIn2O3の組成比が異なっていてもよい。
また、記録感度と再生耐久性の両立のため、前記第1誘電体膜に含まれるIn2O3量が、前記第2誘電体膜に含まれるIn2O3量よりも少ないことがより好ましい。
また、前記基板を介し、両側に前記情報層を配置していてもよい。
また、前記情報層において情報を記録・再生する凹凸溝を有し、前記レーザ光の照射側より見た時に、近い側の溝(グルーブ)および遠い側の溝(ランド)の両方に記録することで情報記録媒体の大容量化が可能である。
また、本開示の情報記録媒体の製造方法は、情報層を形成する工程を3つ以上含み、少なくとも1つの前記情報層を形成する工程が、タングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む記録膜を形成する工程と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1および第2誘電体膜を形成する工程を含み、前記記録膜を形成する工程がW、MnおよびM(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)を含むターゲットを用いるスパッタリング工程を含み、前記第1および第2誘電体膜を形成する工程がZrO2およびIn2O3を含む誘電体ターゲットを用いるスパッタリング工程を含んでいる。
また、前記情報記録媒体の生産タクトを短縮し製造コストを下げるため、前記記録膜を形成する工程において、高い成膜レートが期待できる酸素を添加したDC反応性スパッタリング法を用いることが好ましい。
また、前記情報記録媒体の生産タクトを短縮し製造コストを下げるため、前記第1および第2誘電体膜を形成する工程において、高い成膜レートが期待できるDCスパッタリング法を用いることが好ましい。
以下、本開示における実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は例示的なものであり、本開示は以下の実施の形態に限定されない。
(実施の形態1)
本開示の実施の形態1として、レーザ光6を用いて情報の記録および再生を行う情報記録媒体の一例を説明する。図1に、その光学的情報記録媒体の断面を示す。本実施の形態の情報記録媒体100は、情報を記録再生する情報層を、基板1を介して両側にそれぞれの3層ずつ(合計6層)設けており、カバー層4側よりレーザ光6を照射し、各情報層に対して情報を記録再生できる多層光学的情報記録媒体である。レーザ光6は波長405nm付近の青紫色域のレーザ光である。
本開示の実施の形態1として、レーザ光6を用いて情報の記録および再生を行う情報記録媒体の一例を説明する。図1に、その光学的情報記録媒体の断面を示す。本実施の形態の情報記録媒体100は、情報を記録再生する情報層を、基板1を介して両側にそれぞれの3層ずつ(合計6層)設けており、カバー層4側よりレーザ光6を照射し、各情報層に対して情報を記録再生できる多層光学的情報記録媒体である。レーザ光6は波長405nm付近の青紫色域のレーザ光である。
情報記録媒体100は、A面と称する情報記録媒体101とB面と称する情報記録媒体102を基板1の裏面(情報層を有する面とは逆側)で貼り合わせた両面の情報記録媒体である。A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102は基板1上に中間分離層2、3などを介して、順次情報層が積層され第1情報層10、第2情報層20および第3情報層30を有し、第3情報層30に接しカバー層4が設けられている。第2情報層20および第3情報層30は透過型の情報層である。
情報記録媒体100において、案内溝を基板1に形成した場合、本明細書においては、レーザ光6に近い側にある面を便宜的に「グルーブ」と呼び、レーザ光6から遠い側にある面を便宜的に「ランド」と呼ぶ。このグルーブとランドの両方に記録再生し、例えば1情報層あたりの容量を50GBにすることで、情報記録媒体100においては6つの情報層に記録再生できるので、300GBの容量を有する情報記録媒体を得ることができる。
3つの情報層の実効反射率は第1、第2および第3の情報層の反射率と、第2および第3の情報層の透過率を各々調整することにより制御できる。
本明細書中では、3つの情報層を積層した状態で測った各情報層の反射率を、実効反射率と定義する。特に断りがない限り、「実効」と記載していなければ、積層しないで測った反射率を指す。また、Rgはグルーブ部の未記録状態での溝部反射率、Rlはランド部の未記録状態での溝部反射率を示す。
本実施の形態では、一例として、第1情報層10の実効Rgが3.0%、実効Rlが3.2%、第2情報層20の実効Rgが4.8%、実効Rlが5.1%、第3情報層30の実効Rgが6.4%、実効Rlが6.8%となるように設計した構成を説明する。
第3情報層30の透過率が75%、第2情報層20の透過率が71%である場合、第1情報層10はRgが10.5%、Rlが11.3%、第2情報層20はRgが8.5%、Rlが9.0%、第3情報層30はRgが6.4%、Rlが6.8%となるように設計すれば、前述の反射率を得ることができる。ここでの透過率は記録膜が未記録状態でグルーブ・ランドの平均値を示している。
以下、基板1、中間分離層2、中間分離層3、カバー層4および貼り合わせ層5の機能、材料および厚みについて説明する。
基板1は円盤状の透明な基板であることが好ましい。基板1の材料には、例えばポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、またはPMMA等の樹脂、あるいはガラスを用いることができる。基板1の記録膜12側の表面には、必要に応じてレーザ光6を導くための凹凸の案内溝が形成されていてもよい。なお、図示した形態において、基板1の厚さが約0.5mm、直径が約120mmであることが好ましい。また、案内溝を基板1に形成した場合、全前述した通り、レーザ光6に近い側の溝を「グルーブ」と呼び、レーザ光6から遠い側の溝を「ランド」と呼ぶ。グルーブ面とランド面の段差は、10nm以上50nm以下であることが好ましい。また、実施の形態1ではグルーブ・ランド間の距離は、約0.225μmとした。
中間分離層2および3は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等のアクリル系樹脂からなり、効率よく第1情報層10および第2情報層20に到達するよう、記録再生する波長λの光に対して光吸収が小さいことが好ましい。中間分離層2および3は、第1情報層10、第2情報層20および第3情報層30のフォーカス位置を区別するために用いられ、厚さは対物レンズの開口数(NA)とレーザ光6の波長λによって決定される焦点深度ΔZ以上であることが必要である。焦点の光強度の基準を無収差の場合の80%と仮定した場合、ΔZはΔZ=λ/{2(NA)2}で近似できる。また、第2情報層20における裏焦点の影響を防ぐため、中間分離層2と中間分離層3の膜厚は異なる値が好ましい。また、中間分離層2および3などにおいてレーザ光6の入射側に凹凸の案内溝が形成されていてもよい。実施の形態1ではグルーブ・ランド間の距離は、約0.225μmとした。
カバー層4は、例えば、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂、または誘電体等からなり、使用するレーザ光6に対して光吸収が小さいことが好ましい。またカバー層4には、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、またはポリメチルメタクリレート(PMMA)等の樹脂、あるいはガラスを用いてもよい。これらの材料を使用する場合は、カバー層4を、例えば、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂によって第3情報層30における第2誘電体膜33に貼り合わせることにより形成する。カバー層4の厚みは、NA=0.85で良好な記録・再生が可能な厚みである40μm〜80μm程度が好ましく、50μm〜65μm程度がより好ましい。
貼り合わせ層5は、例えば、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂からなり、A面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102を接着させている。また貼り合わせ層5にはレーザ光6を遮光する膜を設けてもよい。貼り合わせ層5の厚みは5μm〜80μm程度が好ましく、20μm〜50μm程度がより好ましい。
BD規格と同等の情報記録媒体の厚みとした場合は、中間分離層2と3とカバー層4との厚みの総和が100μmとなるように設定する。例えば、中間分離層2が約25μm、中間分離層3が約18μm、カバー層4が約57μmのように設定できる。
次にまず、第3情報層30の構成について説明する。第3情報層30は、本開示の特徴となす情報層であり、中間分離層3の表面上に、第1誘電体膜31、記録膜32、第2誘電体膜33がこの順に積層されることにより形成されている。
第1誘電体膜31には、本開示における酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含み、酸化インジウムを60mol%以下で含む誘電体を用いる。また、高い導電性を得るために、酸化インジウムは20mol%より多く含まれていることが好ましい。
透過率を高めるため、酸化ジルコニウムはZrO2、酸化インジウムはIn2O3であるこが好ましい。または導電性を高めたり、より透過率を高めたりするため、D1(但し、D1はSiO2、Al2O3、ZnO、Y2O3、CaO、MgO、SnO2、Ga2O3およびTiO2より選ばれる少なくとも一つの誘電体)を含むことが好ましい。導電性の指標として、比抵抗値が1Ω・cm以下であることが好ましい。また第1誘電体膜31は、光学的な位相差を調節して信号振幅を制御する働きや、記録マークの膨らみを調整して信号振幅を制御する働きを有する。また記録膜32への水分の侵入を抑制したり、記録膜中の酸素が外部へ逃避するのを抑制したりする働きを有する。
第1誘電体膜31の具体的な組成系としては、ZrO2−In2O3、ZrO2−In2O3−SiO2、ZrO2−In2O3−Al2O3、ZrO2−In2O3−ZnO、ZrO2−In2O3−Y2O3、ZrO2−In2O3−CaO、ZrO2−In2O3−MgO、ZrO2−In2O3−SnO2、ZrO2−In2O3−Ga2O3、ZrO2−In2O3−TiO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−ZnO、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−CaO、ZrO2−In2O3−SiO2−MgO、ZrO2−In2O3−SiO2−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Ga2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−TiO2、ZrO2−In2O3−Al2O3−ZnO、ZrO2−In2O3−Al2O3−Y2O3、ZrO2−In2O3−Al2O3−CaO、ZrO2−In2O3−Al2O3−MgO、ZrO2−In2O3−Al2O3−SnO2、ZrO2−In2O3−Al2O3−Ga2O3、ZrO2−In2O3−Al2O3−TiO2、ZrO2−In2O3−ZnO−Y2O3、ZrO2−In2O3−ZnO−CaO、ZrO2−In2O3−ZnO−MgO、ZrO2−In2O3−ZnO−SnO2、ZrO2−In2O3−ZnO−Ga2O3、ZrO2−In2O3−ZnO−TiO2、ZrO2−In2O3−Y2O3−SnO2、ZrO2−In2O3−Y2O3−Ga2O3、ZrO2−In2O3−Y2O3−TiO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3−ZnO、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3−Y2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3−CaO、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3−MgO、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Al2O3−TiO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−ZnO、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−CaO、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−MgO、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−Ga2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−TiO2、ZrO2−In2O3−SiO2−CaO−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−MgO−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−SnO2−Ga2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−SnO2−TiO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−ZnO−Al2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−ZnO−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−ZnO−Ga2O3、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−ZnO−TiO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−Al2O3−SnO2、ZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−SnO2−Ga2O3およびZrO2−In2O3−SiO2−Y2O3−SnO2−TiO2等が挙げられる。
これらのD1においてZnO、SnO2、Ga2O3およびTiO2を含むことで導電性を高めることができ、誘電体膜を形成するにあたり安定したDCスパッタリングを行うことが可能となる。
また、より高い透過率を得るため、SiO2およびAl2O3を含んでいることがより好ましい。
また、より誘電体膜の構造を安定化するため、Y2O3、CaOおよびMgOを含んでいることがより好ましい。
また、第1誘電体膜31の膜厚としては、3nm〜40nmであることが好ましい。
ここで、上記第1誘電体膜31の組成は、例えば、X線マイクロアナライザー(XMA)、電子線マイクロアナライザー(EPMA)、ラザフォード後方散乱分析法(RBS)で分析することができる。スパッタリングで形成された第1誘電体膜11には、スパッタ雰囲気中に存在する希ガス(Ar、Kr、Xe)、水分(O−H)、有機物(C)、空気(N、O)、スパッタ室に配置された冶具の成分(金属)およびスパッタリングターゲットに含まれる不純物(金属、半金属、半導体、誘電体)などが不可避に含まれ、これらの分析方法で検出されることがある。これら不可避の成分は第1誘電体膜31に含まれる全原子を100原子%とした場合、10原子%を上限として含まれていてもよく、不可避に含まれる成分を除いて好ましい組成比を満足していればよい。これは、後述する第1誘電体膜11、21、および第2誘電体膜23、33にも同様に適用される。
本開示の記録膜32は、W、MnおよびOを含み、レーザ光6の照射によってOが分離・結合しバブルを形成する材料からなる。記録膜32に含まれる金属元素をWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、良好なシェルフ特性を得るためにはb≧12を満足する必要がある。また記録膜32に含まれる全元素においてOが40原子%以上含まれていることが好ましい。
また、情報層30の透過率を上げるため、W量を増やすことが好ましく、a≧25を満足することが好ましい。
また、Mn量が多くなると情報層30の透過率が低下するため、b≦40を満足することが好ましい。
また、変調度を高めるため、M(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)を含むことが好ましい。具体的には、W−Mn−O、W−Mn−Zn−O、W−Mn−Cu−O、W−Mn−Ag−O、W−Mn−Au−O、W−Mn−Ni−O、W−Mn−Pd−O、W−Mn−Pt−O、W−Mn−Co−O、W−Mn−Mo−O、W−Mn−Zn−Cu−O、W−Mn−Zn−Ag−O、W−Mn−Zn−Au−O、W−Mn−Zn−Ni−O、W−Mn−Zn−Pd−O、W−Mn−Zn−Pt−O、W−Mn−Zn−Co−O、W−Mn−Zn−Mo−O、W−Mn−Cu−Ag−O、W−Mn−Cu−Au−O、W−Mn−Cu−Ni−O、W−Mn−Cu−Pd−O、W−Mn−Cu−Pt−O、W−Mn−Cu−Co−O、W−Mn−Cu−Mo−O、W−Mn−Ag−Au−O、W−Mn−Ag−Ni−O、W−Mn−Ag−Pd−O、W−Mn−Ag−Pt−O、W−Mn−Ag−Co−O、W−Mn−Ag−Mo−O、W−Mn−Zn−Cu−Ag−O、W−Mn−Zn−Cu−Au−O、W−Mn−Zn−Cu−Ni−O、W−Mn−Zn−Cu−Pd−O、W−Mn−Zn−Cu−Pt−O、W−Mn−Zn−Cu−Co−O、W−Mn−Zn−Cu−Mo−O、W−Mn−Zn−Ag−Au−O、W−Mn−Zn−Ag−Ni−O、W−Mn−Zn−Ag−Pd−O、W−Mn−Zn−Ag−Pt−O、W−Mn−Zn−Ag−Co−O、W−Mn−Zn−Ag−Mo−O、W−Mn−Zn−Cu−Ag−Au−O、W−Mn−Zn−Cu−Ag−Ni−O、W−Mn−Zn−Cu−Ag−Pd−O、W−Mn−Zn−Cu−Ag−Pt−O、W−Mn−Zn−Cu−Ag−Co−OおよびW−Mn−Zn−Cu−Ag−Mo−O、W−Mn−Cu−Mo−O、W−Mn−Cu−Nb−O、W−Mn−Cu−Ta−O、W−Mn−Cu−Mo−Zn−O、W−Mn−Cu−Nb−Zn−O、W−Mn−Cu−Ta−Zn−O等が挙げられる。
また、記録膜32の膜厚としては、15nm〜50nmであることが好ましい。
また、記録膜32がW、MnおよびOを含み、少なくとも2種類以上の異なる組成の記録材料の積層構造からなっていてもよい。この積層構造における記録材料の少なくとも一つが、記録材料に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧15を満足することが好ましい。
また、情報層30の透過率を上げるため、W量を増やすことが好ましく、a≧25を満足することが好ましい。
また、Mn量が多くなると情報層30の透過率が低下するため、b≦40を満足することが好ましい。
具体的な積層構造をなす記録材の材料系としては、W−Mn−O、W−Mn−Zn−O、W−Mn−Cu−O、W−Mn−Ag−O、W−Mn−Zn−Cu−O、W−Mn−Zn−Ag−O、W−Mn−Zn−Pd−O、W−Mn−Cu−Ag−OおよびW−Mn−Zn−Cu−Ag−O等が前述した記録膜32と同じ材料系を用いることができる。
また、具体的な積層構造としては、レーザ照射側に対して奥側に位置する記録材料より記載して、W−Mn−O(b=30%)/W−Mn−O(b=10%)、W−Mn−O(b=40%)/W−Zn−O、W−Mn−O(b=40%)/W−Cu−Zn−O、W−Mn−Zn−O(b=30%)/W−Mn−Zn−O(b=10%)、W−Mn−Zn−O(b=30%)/W−Cu−O、W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)、W−Mn−O(b=30%)/W−Mn−O(b=10%)/W−Mn−O(b=30%)、W−Mn−Zn−O(b=30%)/W−Mn−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Zn−O(b=30%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=15%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=15%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=15%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=15%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=25%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)、W−Mn−Cu−Zn−Ag−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−Ag−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−Ag−O(b=20%)、W−Mn−Cu−Zn−Ag−O(b=15%)/W−Mn−Cu−Zn−Ag−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−Ag−O(b=15%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=15%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)、W−Mn−Cu−Zn−O(b=10%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=25%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=20%)/W−Mn−Cu−Zn−O(b=15%)等が挙げられる。
また、積層構造をなす記録膜の全膜厚としては、15nm〜50nmであることが好ましく、1構成層の膜厚は膜形成時の厚みばらつきを考え、5nm以上であることが好ましい。
ここで、上記記録膜32の組成は、例えば、X線マイクロアナライザー(XMA)、電子線マイクロアナライザー(EPMA)、ラザフォード後方散乱分析法(RBS)で分析することができる。スパッタリングで形成された記録膜12には、スパッタ雰囲気中に存在する希ガス(Ar、Kr、Xe)、水分(O−H)、有機物(C)、空気(N、O)、スパッタ室に配置された冶具の成分(金属)およびスパッタリングターゲットに含まれる不純物(金属、半金属、半導体、誘電体)などが不可避に含まれ、ICP発光分光分析、XMA、EPMAなどの分析で検出されることがある。これら不可避の成分は記録膜32に含まれる全原子を100原子%とした場合、10原子%を上限として含まれていてもよく、不可避に含まれる成分を除いて前述の好ましい組成比を満足していればよい。これは、後述する記録膜12、22にも同様に適用される。
本開示の第2誘電体膜33は、前述した第1誘電体膜31と同様の材料を用い、膜厚としては、3nm〜40nmであることが好ましい。
第1誘電体膜31、記録膜32、第2誘電体膜33の具体的な膜厚に関してはマトリクス法(例えば、非特許文献:久保田広著「波動光学」岩波書店、1971年、第3章参照。)に基づく計算により設計できる。各膜の膜厚により、記録膜32が記録状態および未記録状態での位相差によるグルーブおよびランド間の特性を好適化したりすることが可能である。
また、他の中間分離層を有する情報層に、本開示のW、MnおよびOを含む記録膜と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む誘電体膜の構成を備えている場合、第2情報層30の第1誘電体膜31および第2誘電体膜33は、SiO2、ZnO、SnO2、Cr2O3、In2O3、Sb2O3、Bi2O3、Ga2O3、Al2O3、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、CaO、MgO、ZrO2、HfO2およびDy2O3等の酸化物、CN、TiN、ZrN、Si3N4、GeN、AlN、Ge−Si−NおよびGe−Cr−N等の窒化物、SiC等の炭化物、ZnS等の硫化物およびLaF3、CeF3およびYF3等のフッ化物を用いてもよい。
またそれらより選ばれる混合物でもよい。具体的な例として、In2O3−SnO2(ITO)、ZnO−SnO2、ZrO2−Y2O3、ZrO2−SiO2−ZnO、ZrO2−In2O3、ZrO2−SiO2−In2O3、ZrO2−SiO2−In2O3−SnO2、ZrO2−Y2O3−In2O3、ZrO2−Cr2O3、ZrO2−SiO2−Cr2O3、ZrO2−Ga2O3、ZrO2−SiO2−Ga2O3、Ga2O3−Al2O3、Ga2O3−ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、SiO2−TiO2、TiO2−Nb2O5、ZrO2−SiO2−Al2O3、In2O3−Dy2O3、Bi2O3−SiO2、Al2O3−AlN、ZrO2−SiO2−ZnS、SiO2−ZnSおよびZrO2−SiO2−LaF3等が挙げられる。
次に本開示の第2情報層20の構成について説明する。第2情報層20は、中間分離層2の表面上に、第1誘電体膜21、記録膜22、第2誘電体膜23がこの順に積層されることにより形成されている。
第2情報層20の構成は基本的には第3情報層30と同様である。
第1誘電体膜21は、第1誘電体膜31と同様の材料を用いることができ、また、機能および形状も同様である。
記録膜22は、記録膜32と同様の材料を用いることができ、情報層20の透過率を上げるため、記録膜22に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、a≧20を満足することが好ましい。
また、Mn量が多くなると情報層20の透過率が低下するため、b≦45を満足することが好ましい。
第2誘電体膜23は、第2誘電体膜33と同様の材料を用いることができ、また、機能および形状も同様である。
次に、第1情報層10の構成について説明する。第1情報層10は基板1の表面上に、第1誘電体膜11、記録膜12、第2誘電体膜13がこの順に積層されることにより形成されている。
第1誘電体膜11は、光学的な位相差を調節して信号振幅を制御する働きや、記録マークの膨らみを調整して信号振幅を制御する働きを有する。また記録膜12への水分の侵入を抑制したり、記録膜12中の酸素が外部へ逃避するのを抑制したりする働きを有する。第1誘電体膜11の材料としては、例えば、SiO2、ZnO、SnO2、Cr2O3、In2O3、Sb2O3、Ga2O3、Al2O3、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Y2O3、CaO、MgO、ZrO2、HfO2およびDy2O3等の酸化物、CN、TiN、ZrN、Si3N4、GeN、AlN、Ge−Si−NおよびGe−Cr−N等の窒化物、SiC等の炭化物、ZnS等の硫化物およびLaF3、CeF3およびYF3等のフッ化物を用いることができる。またそれらより選ばれる混合物でもよい。具体的な例として、In2O3−SnO2(ITO)、ZnO−SnO2、ZrO2−Y2O3、ZrO2−SiO2−ZnO、ZrO2−In2O3、ZrO2−SiO2−In2O3、ZrO2−SiO2−In2O3−SnO2、ZrO2−Y2O3−In2O3、ZrO2−MgO−In2O3、ZrO2−Y2O3−SiO2−In2O3、ZrO2−Cr2O3、ZrO2−SiO2−Cr2O3、ZrO2−Ga2O3、ZrO2−SiO2−Ga2O3、Ga2O3−Al2O3、Ga2O3−ZnO−Al2O3、SnO2−Sb2O3、SiO2−TiO2、TiO2−Nb2O5、ZrO2−SiO2−Al2O3、In2O3−Dy2O3、Al2O3−AlN、ZrO2−SiO2−ZnS、SiO2−ZnSおよびZrO2−SiO2−LaF3等が挙げられる。この中でもスパッタリングターゲットとして作製した時に比抵抗率1Ω・cm以下の導電性を有するものは、DCスパッタリングが可能となり高い成膜レートが期待できるため、情報記録媒体の低コスト化につなげることができる、第1誘電体膜11の膜厚としては、3nm〜30nmであることが好ましい。
記録膜12は、W、MnおよびOを含み、例えば、レーザ光6の照射によってOが分離・結合しバブルを形成する材料からなる。記録膜12に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、光吸収率を上げ記録感度を高くし、また高い信号変調度を得るためb≧25であることが好ましい。この中でもZnは良好な信号特性を維持し透過率を向上することができるため、記録膜12に含まれていることが好ましい。またCu、Agは効率よく光吸収し且つ高い導電性を有することでDCスパッタリングにおいて高い安定性(持続性)を得ることができるため、Cu、Agの少なくとも一つが含まれていることが好ましい。記録膜12の膜厚としては、15nm〜50nmであることが好ましい。
また、記録膜12を構成する材料として、W、Mn、M1(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)およびOを含む材料を用いてもよい。M1を有することで記録膜12におけるレーザ光6の吸収を下げることができ、再生耐久性を向上することができる。記録膜12に含まれる金属元素の組成をWjMnkM1mM2n(原子%)(但し、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素であり、j>0およびk≧0でj+k+m+n=100を満足する)と表記した場合、高い信号変調度を得るための、符号kの範囲は、例えば、k≧12を満足する。
W、Mn、M1(但し、M1は上記に同じ。)およびOを含む材料にさらにM2(但し、M2は上記に同じ。)を含む材料(WMnM1M2−O)としては、具体的には、W−Mn−Cu−Mo−O、W−Mn−Cu−Nb−O、W−Mn−Cu−Ta−O、W−Mn−Cu−Mo−Nb−O、W−Mn−Cu−Mo−Ta−O、W−Mn−Cu−Nb−Ta−O、W−Mn−Cu−Mo−Zn−O、W−Mn−Cu−Nb−Zn−O、W−Mn−Cu−Ta−Zn−O、W−Mn−Cu−Mo−Ag−O、W−Mn−Cu−Nb−Ag−O、W−Mn−Cu−Ta−Ag−O、W−Mn−Cu−Mo−Nb−Ta−O、W−Mn−Cu−Mo−Nb−Zn−O、W−Mn−Cu−Mo−Ta−Zn−O、W−Mn−Cu−Nb−Ta−Zn−O、W−Mn−Cu−Mo−Nb−Ta−Zn−O、W−Mn−Mo−O、W−Mn−Zn−Mo−O、W−Mn−Ag−Mo−O、W−Mn−Zn−Cu−Mo−O、W−Mn−Zn−Ag−Mo−O、およびW−Mn−Zn−Cu−Ag−Mo−O等が挙げられる。
第2誘電体膜13は第1誘電体膜11と同様の働きを有し、第2誘電体膜13と同様の材料を用いることができる。第2誘電体膜13の膜厚としては、3nm〜30nmであることが好ましい。
他の形態として、本実施の形態に示す情報記録媒体100において、いずれかの情報層の記録膜がTe−O−PdやGe−Bi−O等の他の記録膜材料であってもよく、必要に応じ反射膜や誘電体膜を設けてもよい。
あるいは、片面(A面およびB面)4つ以上の情報層を含む情報記録媒体であってよい。本開示の効果は、これらの形態によらず得られる。
記録方式として、情報記録媒体は、線速度一定のConstant Linear Velocity(CLV)、回転数一定のConstant Angular Velocity(CAV)、Zoned CLVもしくはZoned CAV、いずれでも使用できる。データビット長は79.5nmもしくは51.3nmのいずれかにより記録再生を行った。
また、本実施の形態では、対物レンズの開口数NAが0.85もしくは0.91である光学系が好ましく用いられるが、NA>1の光学系を用いて記録再生してもよい。光学系としてはSolid Immersion Lens(SIL)やSolid Immersion Mirror(SIM)を使用することができる。この場合、中間分離層とカバー層は5μm以下で形成してよい。あるいは、近接場光を利用した光学系を用いてもよい。
次に、本実施の形態で説明した情報記録媒体100の製造方法について説明する。
まずA面情報記録媒体101について説明する。
第1情報層10を構成する第1誘電体膜11、記録膜12および第2誘電体膜13は気相成膜法の一つであるスパッタリング法により形成できる。まず、基板1(例えば、厚み0.5mm)を成膜装置内に配置する。
続けて、まず第1誘電体膜11を成膜する。このとき、基板1に案内溝が形成されている時は、この案内溝側に第1誘電体膜11を成膜する。第1誘電体膜11は、第1誘電体膜11を構成する誘電体または混合誘電体からなるスパッタリングターゲットを、希ガス(例えば、Arガス、Krガス、Xeガスのいずれでもよい。なかでも安価なArガスが好ましく用いられる。これ以下に述べる希ガスについても同様である。)雰囲気中、または希ガスと反応ガス(例えば、酸素ガスや窒素ガス)との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることにより形成される。スパッタリングターゲットに導電性を有するものは、RFスパッタリングより高い成膜レートが期待できるDCスパッタリング、またはパルスDCスパッタリングを用いることが好ましい。また第1誘電体膜11は構成する誘電体材料それぞれのスパッタリングターゲットを用いて、複数のカソードより同時に成膜するマルチスパッタリングにより形成することもできる。
続いて、第1誘電体膜11上に記録膜12を成膜する。記録膜12は、その組成に応じて、W合金またはW−O合金からなるスパッタリングターゲットを用いて、希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中におけるスパッタリングにより形成できる。上記のW合金ターゲットは導電性を有しているため、RF(RF:Radio Frequency)スパッタリングより高い成膜レートが期待できるDC(DC:Direct Current)スパッタリング、またはパルスDCスパッタリングを用いることが好ましい。このとき記録膜12中に多くの酸素を取り入れるため、多量の酸素ガスを混合することが好ましい。また記録膜12は構成する元素それぞれのスパッタリングターゲットを用いて、複数のカソードより同時に成膜するマルチスパッタリングにより形成することもできる。
続いて、記録膜12上に第2誘電体膜13を成膜する。第2誘電体膜13は、第2誘電体膜13を構成する混合物からなるスパッタリングターゲットを用いて、希ガス雰囲気中、または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中におけるスパッタリングにより形成できる。また第2誘電体膜13は構成する誘電体材料それぞれのスパッタリングターゲットを用いて、複数のカソードより同時に成膜するマルチスパッタリングにより形成することもできる。
また、スパッタリングターゲットとして用いるW合金またはW−O合金におけるWの含有量が15mol%よりも少ないと、DCまたはパルスDCスパッタが不安定になり、異常放電が生じやすい。そのため、Wの含有量が20mol%よりも少ない場合においては、記録膜12を構成する各単体(金属またはその酸化物)ターゲットを同時にスパッタするマルチスパッタにより形成することができる。マルチスパッタにおいては、各カソードのスパッタパワーを調整することで、薄膜における所望の組成比を得ることができる。
続いて、第2誘電体膜13上に中間分離層2を形成する。中間分離層2は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等のアクリル系樹脂を第1情報層10上に塗布しスピンコートとした後に、樹脂を硬化させることにより形成できる。なお中間分離層2に案内溝を設ける場合は表面に所定の形状の溝が形成された転写用基板(型)を硬化前の樹脂上に密着させた後、基板1と転写用基板とをスピンコートし、その後樹脂を硬化させる。さらにその後、転写用基板を硬化した樹脂から剥がすことにより、所定の案内溝が形成された中間分離層2が形成できる。
続いて、第2情報層20を形成する。第2情報層20の形成にはまず第1誘電体膜21を形成する。第1誘電体膜21は、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含むスパッタリングターゲットを用いて、前述した第1誘電体膜11と同様の方法で形成できる。
続いて、第1誘電体膜21上に記録膜22を形成する。記録膜22は、W−Mn合金またはW−Mn−O合金からなるスパッタリングターゲットを用いて、前述した記録膜12と同様の方法で形成できる。
続いて、記録膜22上に第2誘電体膜23を形成する。酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含むスパッタリングターゲットを用いて、第2誘電体膜23は、前述した第2誘電体膜13と同様の方法で形成できる。
続いて、第2誘電体膜23上に中間分離層3を形成する。中間分離層3は、前述した中間分離層2と同様の方法で形成できる。
続いて、第3情報層30を形成する。第3情報層30の形成方法は、基本的には前述した第2情報層20と同様の方法で形成できる。
まず、中間分離層3上に第1誘電体膜31を形成する。第1誘電体膜31は、前述した第1誘電体膜21と同様の方法で形成できる。
続いて、第1誘電体膜31上に記録膜32を形成する。記録膜32は、前述した記録膜22と同様の方法で形成できる。
続けて、記録膜32上に第2誘電体膜33を形成する。第2誘電体膜33は、前述した第2誘電体膜23と同様の方法で形成できる。
供給電力はずれも100W〜10kWであり、スパッタリング中における成膜室の圧力は、0.01Pa〜10Paとした。
続いて、第2誘電体膜33上にカバー層4を形成する。カバー層4は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂を第2誘電体膜33上に塗布しスピンコートとした後に、樹脂を硬化させることにより形成できる。またカバー層4には、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、またはポリメチルメタクリレート(PMMA)等の樹脂、あるいはガラスの円盤状の基板を用いてもよい。この場合は、第2誘電体膜33に光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂を塗布し、これらの基板を密着させ、スピンコートにより均一に延ばし、樹脂を硬化させることで形成できる。
各情報層における各膜の成膜時間は、情報記録媒体の量産性を上げ、製造コストを下げるため、1つの膜あたり10秒以下で成膜することが好ましく、5秒以下であればなお好ましい。
なお、各層の成膜方法として、スパッタリング法以外に、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相堆積法(CVD法:Chemical Vapor Deposition)および分子線エピタキシー法(MBE法:Molecular Beam Epitaxy)を用いることも可能である。
このようにしてA面情報記録媒体101を製造することができる。
同様にしてB面情報記録媒体102の製造も可能である。
最後に、A面情報記録媒体101において基板1の案内溝と反対面に光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)を均一に塗布し、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝と反対面と合わせ、樹脂を硬化させることで貼り合わせ層5を形成する。なお、遅行性硬化型の光硬化型樹脂を用いて、A面情報記録媒体101に光硬化型樹脂を均一に塗布した後に光を当て、その後B面情報記録媒体102を合わせ貼り合わせ層5を形成してもよい。
このようにして、実施の形態1の両面に情報層を有する情報記録媒体100を製造することができる。
(実施の形態2)
本開示の実施の形態2として、本開示の情報記録媒体の別の一例を説明する。図2に、その情報記録媒体の断面図を示す。
本開示の実施の形態2として、本開示の情報記録媒体の別の一例を説明する。図2に、その情報記録媒体の断面図を示す。
本開示の実施の形態2として、レーザ光6を用いて情報の記録および再生を行う情報記録媒体の一例を説明する。図2に、その光学的情報記録媒体の断面を示す。本実施の形態の情報記録媒体200は、情報を記録再生する情報層を、基板上に3層設けており、カバー層4側よりレーザ光6を照射し、各情報層に対して情報を記録再生できる多層光学的情報記録媒体である。レーザ光6の波長405nm付近の青紫色域のレーザ光である。
情報記録媒体200は、基板1上に中間分離層2、3などを介して、順次情報層が積層され第1情報層10、第2情報層20および第3情報層30を有し、第3情報層30に接しカバー層4が設けられている。第2情報層20および第3情報層30は透過型の情報層である。
情報記録媒体200においては、案内溝を基板1に形成した場合、グルーブに記録再生し、例えばBD−XL規格に準じ1情報層あたりの容量を33.4GBにすることで、情報記録媒体200においては3つの情報層10、20、30に記録再生できるので、100GBの容量を有する情報記録媒体200を得ることができる。
3つの情報層10、20、30の実効反射率は第1、第2および第3の情報層10、20、30の反射率と、第2および第3の情報層20、30の透過率を各々調整することにより制御できる。
本実施の形態では、一例として、第1情報層10の実効Rgが3.3%、第2情報層20の実効Rgが3.3%、第3情報層30の実効Rgが3.3%となるように設計した構成を説明する。
第3情報層30の透過率が79%、第2情報層20の透過率が75%である場合、第1情報層10はRgが9.2%、第2情報層20はRgが5.3%、第3情報層30はRgが3.3%となるように設計すれば、前述の反射率を得ることができる。
以下、基板1、中間分離層2、中間分離層3およびカバー層4の機能、材料および厚みについて説明する。
基板1は円盤状の透明な基板であることが好ましい。基板1の材料には、実施の形態1における基板1と同様の材料を用いることができる。基板の厚みは約1.1mmであり、グルーブ間の距離は、約0.32μmとした。
中間分離層2および3は、実施の形態1における中間分離層2および3と同様の材料を用いることができ、また厚みに関しても実施の形態1と同様に設計できる。なお、グルーブ間の距離は、約0.32μmとした。
カバー層4は、実施の形態1におけるカバー層4と同様の材料を用いることができ、また厚みに関しても実施の形態1と同様に設計できる。
BD規格に準じた場合には、中間分離層2および3とカバー層4との厚みの総和が100μmとなるように設定する。例えば、中間分離層2が約25μm、中間分離層3が約18μm、カバー層4が約57μmのように設定できる。
第1情報層10に関しては基板1の表面上に、第1誘電体膜11、記録膜12、第2誘電体膜13がこの順に積層されることにより形成されている。第1情報層10は、実施の形態1における第1情報層10と同様の方法で作製ができる。
第2情報層20に関しては中間分離層2の表面上に、第1誘電体膜21、記録膜22、第2誘電体膜23がこの順に積層されることにより形成されている。第2情報層20は、実施の形態1における第2情報層20と同様の方法で作製ができる。
第3情報層30に関しては中間分離層3の表面上に、第1誘電体膜31、記録膜32、第2誘電体膜33がこの順に積層されることにより形成されている。第3情報層30は、実施の形態1における第3情報層30と同様の方法で作製ができる。
このようにして、実施の形態2の片面に情報層を有する情報記録媒体200を製造することができる。
以上、本開示の実施の形態について例を挙げて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
次に、実施例を用いて本開示を詳細に説明する。
本開示のより具体的な実施の形態について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。
(実施例1)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ0.5mm)を用意した。その基板1上に、第1誘電体膜11として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を11nm、記録膜12としてW20Cu25Zn20Mn35(原子%)の酸化物を30nm、第2誘電体膜13として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を8nm、順次スパッタリング法により成膜した。ここで記録膜12に関して、W20Cu25Zn20Mn35−Oと表記する。以降、他の組成比に関しても同様で、記録膜の元素比としては金属元素比(原子%)のみを記載した形で表記する。例えば、W25Mn25Cu25Zn25(原子%)の酸化物であればW25Mn25Cu25Zn25−Oと表記する。
405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、未記録状態でのRg≒11.0%、Rl≒11.8%になるよう各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を17nm、記録膜22としてW30Mn20Cu20Zn30−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を7nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒8.5%、Rl≒9.0%、透過率が65〜73%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3が60mol%以下で含む誘電体膜を、記録膜32として本開示のWaMnbMc(原子%)の酸化物(WaMnbMc−O)を37nm、第2誘電体膜33として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3を60mol%以下で含む誘電体膜を、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒7.0%、Rl≒7.5%、透過率が69〜79%となるように設定した。例えば、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、記録膜32としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した場合には、第1誘電体膜21の膜厚は20nm、第2誘電体膜23の膜厚は10nmとなるように設計できる。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ0.5mm)を用意した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の基板1と回転方向とは逆の方向とした。その基板1上に、第1誘電体膜11として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を11nm、記録膜12としてW20Cu25Zn20Mn35−Oを30nm、第2誘電体膜13として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を8nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、未記録状態でのRg≒11.0%、Rl≒11.8%になるよう各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気でDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の中間分離層2と回転方向とは逆の方向とした。
中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を17nm、記録膜22としてW30Mn20Cu20Zn30−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を7nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒8.5%、Rl≒9.0%、透過率が65〜73%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の中間分離層3の回転方向とは逆の方向とした。
中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3を60mol%以下で含む誘電体膜を、記録膜32として本開示のWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)の酸化物(WaMnbMc−O)を37nm、第2誘電体膜33として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3を60mol%以下で含む誘電体膜を、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒7.0%、Rl≒7.5%、透過率が69〜79%となるように設定した。例えば、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、記録膜32としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した場合には、第1誘電体膜21の膜厚は20nm、第2誘電体膜23の膜厚は10nmとなるように設計できる。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、この面と、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面と合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
本実施例の情報記録媒体100の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31に(ZrO2)60(In2O3)40(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(Al2O3)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(ZnO)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SnO2)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(Ga2O3)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(TiO2)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)12(Al2O3)18(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)25(Y2O3)5(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)25(CaO)5(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)25(MgO)5(mol%)および(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)15(SnO2)15(mol%)を適用し、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第2誘電体膜33に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した情報記録媒体100を作製した。
また記録膜32として、W33Mn17Cu16Zn34−Oを適用した。
これらのディスクNo.をそれぞれ1−101〜1−112とする。
比較例として、上記記載の情報記録媒体100における、A面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31および第2誘電体膜33に、(SnO2)60(In2O3)40(mol%)を適用したディスクNo.1−001を作製した。またA面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31および第2誘電体膜33に、(ZrO2)30(In2O3)70(mol%)を適用したディスクNo.1−002を作製した。
情報記録媒体100および比較例の情報記録媒体の第3情報層30の405nmにおける透過率、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価を行った。
信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.85であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は14.00m/s(4倍速)および再生の線速度は7.00m/s(2倍速)で行った。データビット長を79.5nmとし、1情報層あたり50GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1情報層10および第2情報層20に対しては1.4mW、第3情報層30に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T〜8T)による記録を行い、信号品質は、PR(1233321)ML(Pattern Recognition and Machine Learning)信号処理によりデータ複合を行い、i−MLSEとして評価し、記録感度はi−MLSEの最もよい値となるレーザパワーで設定した。4倍速記録における記録感度が25mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブおよびランドにランダム信号を記録し、記録を行ったトラックの中央に位置するグルーブを線速度14.00m/s、再生パワー1.8mWで再生することにより行った。ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、グルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。100万回再生後のi−MLSEを評価し、12.0%以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを85℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびi−MLSEの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、i−MLSEの変化量は(加速試験後のi−MLSE)−(初期のi−MLSE)により算出した。記録感度の変化量が20%以下、i−MLSEの変化量が1%以下であれば実用可能レベルである。
最終的に透過率、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の結果を表1、B面情報記録媒体102における第3情報層30の結果を表2に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、比較例1−001および1−002に対し、良好な結果が得られ、1−101、1−102、1−109が実用レベルとしてより良好である。
A面情報記録媒体101で比較すると、1−101〜1−112のいずれにおいても、比較例1−001に対し再生耐久性がよいことから、第1誘電体膜31は酸化ジルコニウムと酸化インジウムが含まれていることが好ましい。また、1−101〜1−112のいずれにおいても、比較例1−002に対し再生耐久性がよいことから、第1誘電体膜31に含まれる酸化インジウムは60mol%以下であることが好ましい。
また、本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、記録感度およびシェルフ後の記録感度(=記録感度変化量)がグルーブよりランドのほうが悪くなっている。これはランドの溝形状がレーザ光6の照射側より見て凹な形状であり、レーザ光の照射面に対し左右または斜め方向へのマークの膨らみが抑制されてしまうため、ランドの記録にはより高いレーザパワーが必要となることが要因の一つと考えられる。
また、以下の実施例においても記録感度および記録感度変化量に同様の傾向が見られるが、同じ要因と考えられる。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31に(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を適用し、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第2誘電体膜33に(ZrO2)50(In2O3)50(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(Al2O3)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(ZnO)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SnO2)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(Ga2O3)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(TiO2)25(mol%)、(ZrO2)20(In2O3)50(SiO2)12(Al2O3)18(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)20(Y2O3)5(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)20(CaO)5(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)20(MgO)5(mol%)および(ZrO2)20(In2O3)50(SiO2)15(SnO2)15(mol%)を適用した情報記録媒体100を作製した。
また記録膜32として、W33Mn17Cu16Zn34−Oを適用した。
これらのディスクNo.をそれぞれ1−201〜1−212とする。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の結果を表3、B面情報記録媒体102における第3情報層30の結果を表4に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、比較例1−001および1−002に対し、良好な結果が得られ、また1−201、1−202、1−209が実用レベルとしてより良好である。
A面情報記録媒体101で比較すると、1−201〜1−212のいずれにおいても、比較例1−001に対し再生耐久性がよいことから、第2誘電体膜33は酸化ジルコニウムと酸化インジウムが含まれていることが好ましい。また、1−201〜1−212のいずれにおいても、比較例1−002に対し再生耐久性がよいことから、第2誘電体膜33に含まれる酸化インジウムは60mol%以下であることが好ましい。
また、1−102と1−202において、10倍速(35.00m/s)による記録を行い、記録感度の評価を行った。記録感度の設定は4倍速と同様にi−MLSEの最もよい値となるレーザパワーで設定した。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の10倍速記録感度の結果を表5、B面情報記録媒体102における第3情報層30の10倍速記録感度の結果を表6に示す。
これらの表に示すように、1−201に対し1−102のほうが相対的に8%程度10倍速の記録感度が高くなっている。このことから10倍速等の高線速記録感度を向上するには第1誘電体膜31と第2誘電体膜33の組成が異なるほうがより好ましい。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31に(ZrO2)40(In2O3)20(SiO2)40(mol%)、(ZrO2)35(In2O3)30(SiO2)35(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)および(ZrO2)20(In2O3)60(SiO2)20(mol%)を適用し、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第2誘電体膜33に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した情報記録媒体100を作製した。
また記録膜32として、W33Mn17Cu16Zn34−Oを適用した。
これらのディスクNo.をそれぞれ1−301〜1−305とする。
なお、(ZrO2)40(In2O3)20(SiO2)40(mol%)に関してはDCスパッタリングが困難であったため、RFスパッタリングにより成膜した。
また1−303は1−102と同構成の情報記録媒体である。
比較例として、上記記載の情報記録媒体100におけるA面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31および第2誘電体膜33に、(ZrO2)19(In2O3)62(SiO2)19(mol%)に適用したディスクNo.1−003を作製した。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の結果を表7、B面情報記録媒体102における第3情報層30の結果を表8に示す。
これらの表に示すようにA面情報記録媒体101で比較すると、In2O3が60mol%である1−305で再生耐久性が実用化レベルの上限となっており、In2O3が62mol%である1−003の再生耐久性が実用不可レベルであることから、In2O3の量は60mol%以下が好ましい。また、1−301〜1−303で実用化を十分満足できる判定(◎)となっていることから、第1誘電体膜31に含まれるIn2O3量が、第2誘電体膜33に含まれるIn2O3量よりも少ないほうが好ましい。また、1−301のようにIn2O3の量は20mol%以下であるとDCスパッタリングが困難となり、高い成膜レートが得られず成膜タクトを短縮することが難しくなる。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31に(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を適用し、第2誘電体膜33に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用し、記録膜32としてW36Mn12Cu16Zn36−O、W35Mn14Cu16Zn35−O、W33Mn17Cu16Zn34−O、W32Mn20Cu16Zn32−OおよびW30Mn40Zn30−Oを適用した情報記録媒体100を作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ1−401〜1−405とする。1−403は1−102と同構成の情報記録媒体である。
比較例として、上記記載の情報記録媒体100におけるA面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の記録膜32に、W37Mn10Cu16Zn37−Oに適用したディスクNo.1−004を作製した。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の結果を表9、B面情報記録媒体102における第3情報層30の結果を表10に示す。
これらの表に示すように記録膜32のMn量が少なくなると記録感度が悪化し、シェルフ特性も悪化する。Mn量が12原子%のディスク1−401でシェルフ特性の記録感度変化量が20%と実用可能レベルの上限となっており、さらにMn量が少ない比較例1−004ではシェルフ特性が実用不可レベルであることから、記録膜32のMn量は12原子%以上であることが好ましい。また1−405においては透過率が69%と第3情報層30としては低い値となっていることから、記録膜32のMn量は40原子%以下であることがより好ましい。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31に(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を適用し、第2誘電体膜33に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用し、記録膜32としてW33Mn17Cu16Zn34−O、W33Mn12Cu16Zn34Ag5−O、W33Mn17Cu11Zn34Ag5−O、W33Mn17Cu11Zn34Au5−O、W33Mn17Cu11Zn34Ni5−O、W33Mn17Cu11Zn34Pd5−O、W30Mn20Cu15Zn30Pt5−O、W33Mn17Cu11Zn34Co5−O、W33Mn17Cu11Zn34Mo5−OおよびW83Mn17−Oを適用したディスクを作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ1−501〜1−510とする。1−501は1−102と同構成の情報記録媒体である。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の結果を表11、B面情報記録媒体102における第3情報層30の結果を表12に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、実用可能なレベルの特性得られた。
A面情報記録媒体101におけるグルーブの記録感度に着目した場合、1−501〜1−509いずれにおいても1−510より記録感度が高くなっており、記録膜32にZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、CoおよびMoが含まれることにより、記録感度を高める効果が得られた。
(実施例2)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1および第1情報層10の構成、作製方法は実施例1と同様である。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20の構成、作製方法は実施例1と同様である。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32として本開示の少なくとも2種類以上の異なる組成の記録材料の積層構造からなり、記録材料が少なくともW、MnおよびOを含む記録膜を37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜32の成膜は各記録材料とも、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。基板1および第1情報層10の構成、作製方法は実施例1と同様である。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の中間分離層2の回転方向とは逆の方向とした。
続けて、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20の構成、作製方法は実施例1と同様である。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の中間分離層3の回転方向とは逆の方向とした。
続けて、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。
第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32として本開示の少なくとも2種類以上の異なる組成の記録材料の積層構造からなり、記録材料が少なくともW、MnおよびOを含む記録膜を37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜32の成膜は各記録材料とも、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、この面と、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面と合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
本実施例の情報記録媒体100の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の記録膜32にレーザ照射側に対して奥側に位置する記録材料より記載して、W32Mn20Cu16Zn32−O(12nm)/W37Mn10Cu16Zn37−O(13nm)/W32Mn20Cu16Zn32−O(12nm)、W34Mn15Cu16Zn35−O(12nm)/W33Mn17Cu16Zn34−O(13nm)/W32Mn19Cu16Zn33−O(12nm)、W34Mn15Cu16Zn35−O(9nm)/W31Mn21Cu16Zn32−O(10nm)/W34Mn15Cu16Zn35−O(18nm)、W32Mn19Cu16Zn33−O(9nm)/W35Mn13Cu16Zn36−O(10nm)/W32Mn15Cu16Zn33−O(18nm)、W34Mn15Cu16Zn35−O(9nm)/W32Mn19Cu16Zn33−O(10nm)/W34Mn15Cu16Zn35−O(9nm)/W32Mn19Cu16Zn33−O(9nm)、W32Mn15Cu16Zn32Ag5−O(12nm)/W37Mn10Cu16Zn37−O(13nm)/W32Mn15Cu16Zn32Ag5−O(12nm)およびW34Mn15Cu16Zn35−O(9nm)/W32Mn14Cu16Zn33Ag5−O(10nm)/W34Mn15Cu16Zn35−O(9nm)/W32Mn14Cu16Zn33Ag5−O(9nm)を適用した情報記録媒体100を作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ2−101〜2−107とする。
透過率、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価は、実施例1と同様に行った。
A面情報記録媒体101における第3情報層30の結果を表13、B面情報記録媒体102における第3情報層30の結果を表14に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を両立し、記録膜32へ異なる組成を積層した構造を適用しても実用化可能であることを実証できた。
(実施例3)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1および第1情報層10の構成、作製方法は実施例1と同様である。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3が60mol%以下で含む誘電体膜を、記録膜22として本開示のWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)の酸化物(WaMnbMc−O)を35nm、第2誘電体膜23として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3を60mol%以下で含む誘電体膜を、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒8.5%、Rl≒9.0%、透過率が65〜73%となるように設定した。例えば、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、記録膜22とてW30Mn20Cu20Zn30−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した場合には、第1誘電体膜21の膜厚は17nm、第2誘電体膜23の膜厚は7nmと設計できる。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒7.0%、Rl≒7.5%、透過率が69〜79%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。基板1および第1情報層10の構成、作製方法は実施例1と同様である。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の中間分離層2の回転方向とは逆の方向とした。
中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3が60mol%以下で含む誘電体膜を、記録膜22として本開示のWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)の酸化物(WaMnbMc−O)を35nm、第2誘電体膜23として本開示のZrO2とIn2O3を含みIn2O3を60mol%以下で含む誘電体膜を、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒8.5%、Rl≒9.0%、透過率が65〜73%となるように設定した。例えば、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、記録膜22とてW30Mn20Cu20Zn30−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した場合には、第1誘電体膜21の膜厚は17nm、第2誘電体膜23の膜厚は7nmと設計できる。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。案内溝の螺旋の回転方向は前述したA面情報記録媒体101の中間分離層3の回転方向とは逆の方向とした。
中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒7.0%、Rl≒7.5%、透過率が69〜79%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
本実施例の情報記録媒体100の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21に(ZrO2)60(In2O3)40(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(Al2O3)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(ZnO)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SnO2)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(Ga2O3)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(TiO2)30(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)12(Al2O3)18(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)25(Y2O3)5(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)25(CaO)5(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)25(MgO)5(mol%)および(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)15(SnO2)15(mol%)を適用し、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第2誘電体膜23に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した情報記録媒体100を作製した。
また記録膜22として、W30Mn20Cu20Zn30−Oを適用した。
これらのディスクNo.をそれぞれ3−101〜3−112とする。
比較例として、上記記載の情報記録媒体100における、A面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21および第2誘電体膜23に、(SnO2)60(In2O3)40(mol%)を適用したディスクNo.3−001を作製した。またA面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21および第2誘電体膜23に、(ZrO2)30(In2O3)70(mol%)を適用したディスクNo.3−002を作製した。
情報記録媒体100および比較例の情報記録媒体の第2情報層20の405nmにおける透過率、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価を行った。
信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.85であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は14.00m/s(4倍速)および再生の線速度は7.00m/s(2倍速)で行った。データビット長を79.5nmとし、1情報層あたり50GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1および第2情報層に対しては1.4mW、第3情報層に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T〜8T)による記録を行い、信号品質は、PR(1233321)ML(Pattern Recognition and Machine Learning)信号処理によりデータ複合を行い、i−MLSEとして評価し、記録感度はi−MLSEの最もよい値となるレーザパワーで設定した。4倍速記録における記録感度が25mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブおよびランドにランダム信号を記録し、記録を行ったトラックの中央に位置するグルーブを線速度14.00m/s、再生パワー2.0mWで再生することにより行った。ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、グルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。100万回再生後のi−MLSEを評価し、11.5%以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを85℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびi−MLSEの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、i−MLSEの変化量は(加速試験後のi−MLSE)−(初期のi−MLSE)により算出した。記録感度の変化量が15%以下、i−MLSEの変化量が1%以下であれば実用可能レベルである。
最終的に透過率、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
A面情報記録媒体101における第2情報層20の結果を表15、B面情報記録媒体102における第2情報層20の結果を表16に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、比較例3−001および3−002に対し、良好な結果が得られ、3−101、3−102、3−109が実用レベルとしてより良好である。
A面情報記録媒体101で比較すると、3−101〜3−112のいずれにおいても、比較例3−001に対し再生耐久性がよいことから、第1誘電体膜21は酸化ジルコニウムと酸化インジウムが含まれていることが好ましい。また、3−101〜3−112のいずれにおいても、比較例3−002に対し再生耐久性がよいことから、第1誘電体膜21に含まれる酸化インジウムは60mol%以下であることが好ましい。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21に(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を適用し、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第2誘電体膜23に(ZrO2)50(In2O3)50(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(Al2O3)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(ZnO)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SnO2)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(Ga2O3)25(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(TiO2)25(mol%)、(ZrO2)20(In2O3)50(SiO2)12(Al2O3)18(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)20(Y2O3)5(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)20(CaO)5(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)20(MgO)5(mol%)および(ZrO2)20(In2O3)50(SiO2)15(SnO2)15(mol%)を適用した情報記録媒体100を作製した。
また記録膜22として、W30Mn20Cu20Zn30−Oを適用した。
これらのディスクNo.をそれぞれ3−201〜3−212とする。
A面情報記録媒体101における第2情報層20の結果を表17、B面情報記録媒体102における第2情報層20の結果を表18に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、比較例3−001および3−002に対し、良好な結果が得られ、また3−201、3−202、3−209が実用レベルとしてより良好である。
A面情報記録媒体101で比較すると、3−201〜3−212のいずれにおいても、比較例3−001に対し再生耐久性がよいことから、第2誘電体膜23は酸化ジルコニウムと酸化インジウムが含まれていることが好ましい。また、3−201〜3−212のいずれにおいても、比較例3−002に対し再生耐久性がよいことから、第2誘電体膜23に含まれる酸化インジウムは60mol%以下であることが好ましい。
また、3−102と3−202において、10倍速(35.00m/s)による記録を行い、記録感度の評価を行った。記録感度の設定は4倍速と同様にi−MLSEの最もよい値となるレーザパワーで設定した。
A面情報記録媒体101における第2情報層20の10倍速記録感度の結果を表19、B面情報記録媒体102における第2情報層20の10倍速記録感度の結果を表20に示す。
これらの表に示すように、3−201に対し3−102のほうが相対的に9%程度10倍速の記録感度が高くなっている。このことから10倍速等の高線速記録感度を向上するには第1誘電体膜21と第2誘電体膜23の組成が異なるほうがより好ましい。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21に(ZrO2)40(In2O3)20(SiO2)40(mol%)、(ZrO2)35(In2O3)30(SiO2)35(mol%)、(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)、(ZrO2)20(In2O3)60(SiO2)20(mol%)および(ZrO2)19(In2O3)62(SiO2)19(mol%)を適用し、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第2誘電体膜23にZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用した情報記録媒体100を作製した。
また記録膜22として、W30Mn20Cu20Zn30−Oを適用した。
これらのディスクNo.をそれぞれ3−301〜3−305とする。
なお、(ZrO2)40(In2O3)20(SiO2)40(mol%)に関してはDCスパッタリングが困難であったため、RFスパッタリングにより成膜した。
また、3−303は3−102と同構成の情報記録媒体である。
比較例として、上記記載の情報記録媒体100におけるA面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102の第1誘電体膜31および第2誘電体膜33に、(ZrO2)19(In2O3)62(SiO2)19(mol%)に適用したディスクNo.3−003を作製した。
A面情報記録媒体101における第2情報層20の結果を表21、B面情報記録媒体102における第2情報層20の結果を表22に示す。
これらの表に示すようにIn2O3が60mol%である3−305で再生耐久性が実用化レベルの上限となっており、In2O3が62mol%である3−306の再生耐久性が実用不可レベルであることから、In2O3の量は60mol%以下が好ましい。また、3−301〜3−303で実用化を十分満足できる判定(◎)となっていることから、第1誘電体膜21に含まれるIn2O3量が、第2誘電体膜23に含まれるIn2O3量よりも少ないほうが好ましい。また、3−301のように実施例1と同様にIn2O3の量は20mol%以下であるとDCスパッタリングが困難となり、高い成膜レートが得られず成膜タクトを短縮することが難しくなる。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21に(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を適用し、第2誘電体膜23に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用し、記録膜22としてW34Mn16Cu16Zn34−O、W32Mn20Cu16Zn32−O、W32Mn16Cu20Zn32−O、W30Mn20Cu20Zn30−O、W28Mn22Cu22Zn28−OおよびW27Mn45Zn28−Oを適用した情報記録媒体100を作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ3−401〜3−406とする。3−404は3−102と同構成の情報記録媒体である。
A面情報記録媒体101における第2情報層20の結果を表23、B面情報記録媒体102における第2情報層20の結果を表24に示す。
これらの表に示すように記録膜22のMnおよびCu量が少なくなると記録感度が悪化している。3−401で記録感度変化量が実用上限レベルになっており、これ以上Mn、Cu量を減らすことは好ましくないと考えられる。また3−406においては透過率が65%と第2情報層20としては低い値となっていることから、記録膜22のMn量は45原子%以下であることがより好ましい。
次に本実施例の情報記録媒体100の別の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21に(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を適用し、第2誘電体膜23に(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を適用し、記録膜22としてW30Mn15Cu20Zn30Ag5−O、W30Mn20Cu15Zn30Ag5−O、W30Mn20Cu15Zn30Au5−O、W30Mn20Cu15Zn30Ni5−O、W30Mn20Cu15Zn30Pd5−O、W30Mn20Cu15Zn30Pt5−O、W30Mn20Cu15Zn30Co5−O、W30Mn20Cu15Zn30Mo5−OおよびW80Mn20−Oを適用したディスクを作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ3−501〜3−510とする。3−501は3−102と同構成の情報記録媒体である。
A面情報記録媒体101における第2情報層20の結果を表25、B面情報記録媒体102における第2情報層20の結果を表26に示す。
これらの表に示すように本実施例におけるいずれの情報記録媒体100においても、実用可能なレベルの特性が得られた。
A面情報記録媒体101におけるグルーブの記録感度に着目した場合、3−501〜3−509いずれにおいても3−510より記録感度が高くなっており、記録膜22にZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、CoおよびMoが含まれることにより、記録感度を高める効果が得られた。
(実施例4)
本実施例では図2に示す情報記録媒体200の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体200の製造方法である。
本実施例では図2に示す情報記録媒体200の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体200の製造方法である。
基板1として、螺旋状の案内溝(深さ20nm、トラックピッチ(グルーブ−グルーブ間距離)0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ1.1mm)を用意した。その基板1上に、第1誘電体膜11として(In2O3)83(SnO2)17(mol%)を16nm、記録膜12としてW20Cu25Zn20Mn35−Oを30nm、第2誘電体膜13として(In2O3)83(SnO2)17(mol%)を16nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、未記録状態でのRg≒9.2%になるよう各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ20nm、トラックピッチ(グルーブ−グルーブ間距離)0.32μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20は本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、記録膜22として本開示のWaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)の酸化物(WaMnbMc−O)を35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒5.3%、透過率が68〜76%となるように設定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23は、Ar雰囲気でDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ20nm、トラックピッチ(グルーブ−グルーブ間距離)0.32μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30は、本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)、記録膜32として本開示のWaMnbMc(原子%)の酸化物(WaMnbMc−O)を35nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒3.0%、透過率が72〜82%となるように設定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33は、Ar雰囲気でDC電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、本実施例の情報記録媒体200を作製した。
本実施例の情報記録媒体200の一例として、第2情報層20の記録膜22にW34Mn16Cu16Zn34−Oを適用し、第3情報層30の記録膜32にW39Mn12Cu10Zn39−O、W38Mn14Cu10Zn38−O、W35Mn14Cu16Zn35−O、W33Mn17Cu16Zn34−O、W32Mn20Cu16Zn32−O、W30Mn40Zn30−OおよびW33Mn12Cu16Zn34Ag5−Oを適用した情報記録媒体200を作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ4−101〜4−107とする。
比較例として、上記記載の情報記録媒体200における記録膜32に、W40Mn10Cu10Zn40−Oを適用したディスクNo.4−001を作製した。
情報記録媒体200および比較例の情報記録媒体の第2情報層20および第3情報層30の記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価をBlu−ray(登録商標) Disc規格の一つである「BD−XL」規格に準じて行った。信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.85であり、グルーブに情報の記録を行った。記録の線速度は14.72m/s(4倍速)および再生の線速度は7.36m/s(2倍速)で行った。最短マーク長(2T)は0.111μmで、1情報層あたり33.4GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1および第2情報層に対しては1.4mW、第3情報層に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。信号品質は、PR(1222221)ML信号処理によりデータ複合を行い、i−MLSEとして評価し、記録感度はi−MLSEの最もよい値となるレーザパワーで設定した。4倍速記録における記録感度が23mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブにランダム信号を記録し、記録を行った中央に位置するトラックを線速度14.72m/s、再生パワー1.8mWで再生することにより行った。100万回再生後のi−MLSEを評価し、第2情報層20においては11.5%以下、第3情報層30においては12.0%以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを85℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびi−MLSEの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、i−MLSEの変化量は(加速試験後のi−MLSE)−(初期のi−MLSE)により算出した。記録感度の変化量が第2情報層20においては15%以下、i−MLSEの変化量が1%以下、第3情報層30においては20%以下、i−MLSEの変化量が1%以下、あれば実用可能レベルである。
最終的に透過率、記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
第3情報層30の結果を表27に示す。
表27の4−101〜4−106で示されるように、Mn量が少なくなると記録感度が悪化し、シェルフ特性も悪化する。記録膜32におけるMn量が12原子%のディスク4−101でシェルフ特性の記録感度変化量が20%と実用可能レベルの上限となっており、さらにMn量が少ない比較例4−001では記録感度およびシェルフ特性が実用不可レベルであることから、記録膜32のMn量は12原子%以上であることが好ましい。
また4−106においては透過率が72%と第3情報層30としては低い値となっていることから、記録膜32のMn量は40原子%以下であることがより好ましい。
記録膜32にW、Mn、CuおよびZnが含まれる4−103〜4−105、およびさらにAgが含まれる4−107において、十分に実用可能性を満足した特性(◎)が得られた。
次に本実施例の情報記録媒体200の一例として、第2情報層20の記録膜22にW34Mn16Cu16Zn34−O、W32Mn20Cu16Zn32−O、W30Mn24Cu16Zn30−O、W30Mn20Cu20Zn30−O、W28Mn22Cu22Zn28−O、W27Mn45Zn28−OおよびW30Mn15Cu20Zn30Ag5−Oを適用し、第3情報層30の記録膜32にW33Mn17Cu16Zn34−Oを適用した情報記録媒体200を作製した。
これらのディスクNo.をそれぞれ4−201〜4−207とする。
第2情報層20の結果を表28に示す。
表28の4−201〜4−203で示されるように、Mn量が少なくなると記録感度が悪化しているが、本実施例におけるいずれの情報記録媒体200においても、実用可能なレベルの特性が得られた。
また、4−206においては透過率が68%と第2情報層20としては低い値となっていることから、記録膜22のMn量は45原子%以下であることが好ましい。
記録膜22にW、Mn、CuおよびZnが含まれる4−202〜4−205、およびさらにAgが含まれる4−207において、十分に実用可能性を満足した特性(◎)が得られた。
(実施例5)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ0.5mm、直径120mm)を用意した。その基板1上に、第1誘電体膜11として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を12nm、スパッタリング法により成膜した。
第1情報層10の記録膜12として、W19Mn36Cu25Mo20−O、W19Mn36Cu25Nb20−O、W19Mn36Cu25Ta20−O、W46Mn36Cu7Mo11−O、W46Mn36Cu7Nb11−O、W46Mn36Cu7Ta11−O、W27Mn26Cu18Mo29−O、W27Mn26Cu18Nb29−O、W27Mn26Cu18Ta29−O、W39Mn26Cu14Mo21−O、W39Mn26Cu14Nb21−O、W39Mn26Cu14Ta21−O、W19Mn36Cu25Zn5Mo15−O、W19Mn36Cu25Zn5Nb15−O、W19Mn36Cu25Zn5Ta15−O、W27Mn26Cu18Zn10Mo19−O、W27Mn26Cu18Zn10Nb19−O、W27Mn26Cu18Zn10Ta19−O、を30nm、スパッタリング法により成膜した。これらのディスクNo.をそれぞれ5−001〜5−018とする。
次に第2誘電体膜13として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を8nm、スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒11.5%、Rl≒12.5%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を17nm、記録膜22としてW30Mn20Cu20Zn30−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を7nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒8.5%、Rl≒9.0%、透過率が約66%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ17nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒7.0%、Rl≒7.5%、透過率が約70%となるように設定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。
B面情報記録媒体102の第1情報層10、中間分離層2、第2情報層20、中間分離層3、第3情報層30およびカバー層4は前述したA面情報記録媒体101と同様の材料および同様の方法により作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、この面と、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面とを合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
情報記録媒体100の第1情報層10の405nmにおける記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価を行った。
信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.85であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は14.00m/s(4倍速)および再生の線速度は7.00m/s(2倍速)で行った。データビット長を79.5nmとし、1情報層あたり50GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1および第2情報層に対しては1.4mW、第3情報層に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T〜8T)による記録を行い、信号品質は、PR(1233321)ML(Pattern Recognition and Machine Learning)信号処理によりデータ複合を行いi−MLSEとして評価し、記録感度はi−MLSEの最もよい値となるレーザパワーで設定した。4倍速記録における記録感度が30mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブおよびランドにランダム信号を記録し、記録を行ったトラックの中央に位置するグルーブを線速度14.00m/s、再生パワー2.3mWで再生することにより行った。ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、グルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。100万回再生後のi−MLSEを評価し、12.0%以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを90℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびi−MLSEの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、i−MLSEの変化量は(加速試験後のi−MLSE)−(初期のi−MLSE)により算出した。記録感度の変化量が20%以下、i−MLSEの変化量が1%以下であれば実用可能レベルである。
最終的に記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
第1情報層10の結果を表29に示す。
表29のディスクNo.5−001〜5−018において、十分に実用可能性を満足した特性(◎)が得られた。具体的には、記録膜12にW、Mn、CuおよびZn以外にさらにMo、Nb、およびTaのいずれか1つの元素が含まれるディスクNo.5−001〜5−003、5−004〜5−006、5−7〜5−009、5−010〜5−012、5−013〜5−015、5−016〜5−0184−207において、Mo、Nb、およびTaの量が同じであれば、同等の初期特性、再生耐久性、およびシェルフ特性が得られた。
なお、B面情報記録媒体102の第1情報層10においても表29と同等の結果が得られた。
(実施例6)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ0.5mm、直径120mm)を用意した。その基板1上に、第1誘電体膜11として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を12nm、スパッタリング法により成膜した。
第1情報層10の記録膜12として、W19Mn36Cu25Mo20−O、W19Mn36Cu25Nb20−O、W19Mn36Cu25Ta20−O、W46Mn36Cu7Mo11−O、W46Mn36Cu7Nb11−O、W46Mn36Cu7Ta11−O、W27Mn26Cu18Mo29−O、W27Mn26Cu18Nb29−O、W27Mn26Cu18Ta29−O、W39Mn26Cu14Mo21−O、W39Mn26Cu14Nb21−O、W39Mn26Cu14Ta21−O、W30Mn20Cu20Mo30−O、W30Mn20Cu20Nb30−O、W30Mn20Cu20Ta30−O、W33Mn17Cu16Mo34−O、W33Mn17Cu16Nb34−O、W33Mn17Cu16Ta34−O、W19Mn36Cu25Zn5Mo15−O、W19Mn36Cu25Zn5Nb15−O、W19Mn36Cu25Zn5Ta15−O、W27Mn26Cu18Zn10Mo19−O、W27Mn26Cu18Zn10Nb19−O、W27Mn26Cu18Zn10Ta19−O、W14Mn36Cu25Mo25−O、W15Mn36Cu25Mo24−O、W50Mn36Cu7Mo7−O、W51Mn36Cu7Mo6−O、W36Mn14Cu25Mo25−O、W37Mn13Cu25Mo25−O、W37Mn36Cu25Mo2−O、W38Mn36Cu25Mo1−O、W19Mn26Cu15Mo40−O、W19Mn26Cu14Mo41−Oを30nm、スパッタリング法により成膜した。これらのディスクNo.をそれぞれ6−001〜6−034とする。
なお、ディスクNo.6−019〜6−034については、記録膜12に含まれる金属元素の組成式:WjMnkM2mM1n(原子%)(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)において、15≦j≦50、k≧14、2≦n≦40且つj+k+m+n=100を満足させた場合の効果について確認した。
次に第2誘電体膜13として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を8nm、スパッタリング法により成膜した。405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒9.5%、Rl≒10.0%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を17nm、記録膜22としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を7nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒7.8%、Rl≒8.3%、透過率が約69%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32としてW38Mn14Cu10Zn38−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒6.3%、Rl≒6.8%、透過率が約73%となるように設定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。
B面情報記録媒体102の第1情報層10、中間分離層2、第2情報層20、中間分離層3、第3情報層30およびカバー層4は前述したA面情報記録媒体101と同様の材料および同様の方法により作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、この面と、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面とを合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
情報記録媒体100の第1情報層10の405nmにおける記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価を行った。
信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.91であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は13.38m/s(6倍速)および再生の線速度は8.85m/s(4倍速)で行った。データビット長を47.7nmとし、1情報層あたり83.4GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1および第2情報層に対しては1.4mW、第3情報層に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T〜12T)による記録を行い、信号品質は、c−bER(channel bit error rate)として評価し、記録感度はc−bERの最もよい値となるレーザパワーで設定した。6倍速記録における記録感度が30mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブおよびランドにランダム信号を記録し、記録を行ったトラックの中央に位置するグルーブを線速度8.85m/s、再生パワー2.0mWで再生することにより行った。ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、グルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。100万回再生後のc−bERを評価し、2.0×10−3以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを90℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびc−bERの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、c−bERの変化量は(加速試験後のc−bER)−(初期のc−bER)により算出した。記録感度の変化量が20%以下、c−bERの変化量が1.0×10−3以下であれば実用可能レベルである。
最終的に記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
第1情報層10の結果を表30に示す。
表30のディスクNo.6−001〜6−034の全てにおいて、実用可能なレベルを満足した特性(◎及び〇)が得られた。特に、ディスクNo.6−001〜6−024においては、実用可能なレベルを十分に満足しており、例えば、ディスクNo.6−001〜6−003、6−004〜6−006のように、Mo、Nb、およびTaの量が同じである時、同等の初期特性、再生耐久性、およびシェルフ特性が得られることが分かった。
ディスクNo.6−025および6−026を比較すると、再生耐久性の違いにより、W(タングステン)の含有量(原子%)が15以上であることが好ましいことが分かった。
また、ディスクNo.6−027および6−028を比較すると、記録感度の違いにより、Wの含有量(原子%)が50以下であることが好ましいことが分かった。
ディスクNo.6−029および6−030を比較すると、記録感度の違いにより、Mn(マンガン)の含有量(原子%)が14%以上であることが好ましいことが分かった。
さらに、ディスクNo.6−031および6−032を比較すると、再生耐久性の違いにより、Mo(モリブデン)の含有量(原子%)が2以上であることが好ましいことが分かった。
ディスクNo.6−033〜6−034を比較すると、記録感度の違いから、Moの含有量(原子%)が40以下であることが好ましいことが分かった。
したがって、記録膜12に含まれる金属元素の組成式:WjMnkM2mM1n(原子%)(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)において、15≦j≦50、k≧14、2≦n≦40且つj+k+m+n=100を満足させた場合、上述のような効果を奏することが確認できた。
なお、B面情報記録媒体102の第1情報層10においても表30と同等の結果が得られた。
(実施例7)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ0.5mm、直径120mm)を用意した。その基板1上に、第1誘電体膜11として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を12nm、記録膜12としてW19Cu25Mo20Mn36−Oを30nm、第2誘電体膜13として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を8nm、順次スパッタリング法により成膜した。
次に405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒9.5%、Rl≒10.0%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を17nm、スパッタリング法により成膜した。
第2情報層20の記録膜22として、W30Mn20Cu20Mo30−O、W30Mn20Cu20Nb30−O、W30Mn20Cu20Ta30−O、W33Mn17Cu16Mo34−O、W33Mn17Cu16Nb34−O、W33Mn17Cu16Ta34−O、W30Mn20Cu20Zn10Mo20−O、W30Mn20Cu20Zn10Nb20−O、W30Mn20Cu20Zn10Ta20−O、W33Mn17Cu16Zn10Mo24−O、W33Mn17Cu16Zn10Nb24−O、W33Mn17Cu16Zn10Ta24−Oを35nm、スパッタリング法により成膜した。これらのディスクNo.をそれぞれ7−001〜7−012とする。
次に第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を7nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒7.8%、Rl≒8.3%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、記録膜32としてW38Mn14Cu10Zn38−Oを37nm、第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒6.3%、Rl≒6.8%、透過率が約73%となるように設定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。
B面情報記録媒体102の第1情報層10、中間分離層2、第2情報層20、中間分離層3、第3情報層30およびカバー層4は前述したA面情報記録媒体101と同様の材料および同様の方法により作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、この面と、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面とを合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
情報記録媒体100の第1情報層10の405nmにおける記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価を行った。
信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.91であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は13.38m/s(6倍速)および再生の線速度は8.85m/s(4倍速)で行った。データビット長を47.7nmとし、1情報層あたり83.4GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1および第2情報層に対しては1.4mW、第3情報層に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T〜12T)による記録を行い、信号品質は、c−bER(channel bit error rate)として評価し、記録感度はc−bERの最もよい値となるレーザパワーで設定した。6倍速記録における記録感度が25mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブおよびランドにランダム信号を記録し、記録を行ったトラックの中央に位置するグルーブを線速度8.85m/s、再生パワー2.0mWで再生することにより行った。ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、グルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。100万回再生後のc−bERを評価し、2.0×10−3以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを90℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびc−bERの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、c−bERの変化量は(加速試験後のc−bER)−(初期のc−bER)により算出した。記録感度の変化量が20%以下、c−bERの変化量が1.0×10−3以下であれば実用可能レベルである。
最終的に記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
第2情報層20の結果を表31に示す。
ディスクNo.7−001〜7−012において良好な結果が得られた。
なお、B面情報記録媒体102の第1情報層10においても表31と同等の結果が得られた。
(実施例8)
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(厚さ0.5mm、直径120mm)を用意した。その基板1上に、第1誘電体膜11として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を12nm、記録膜12としてW19Cu25Mo20Mn36−Oを30nm、第2誘電体膜13として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を8nm、順次スパッタリング法により成膜した。
次に405nmのレーザ光6において、第2情報層20および第3情報層30がない場合の第1情報層10の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒9.5%、Rl≒10.0%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜11および第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第1情報層10上に螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成し、中間分離層2上に第2情報層20を形成する。第2情報層20には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜21として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を17nm、記録膜22としてW33Mn17Cu16Zn34−Oを35nm、第2誘電体膜23として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を7nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30がない場合の第2情報層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒7.8%、Rl≒8.3%、透過率が約69%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜21および第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源またはパルスDC電源を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
続けて、第2情報層20上に螺旋状の案内溝(深さ30nm、トラックピッチ(ランド−グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成し、中間分離層3上に第3情報層30を形成する。第3情報層30には本開示の構成を適用し、第1誘電体膜31として(ZrO2)30(In2O3)40(SiO2)30(mol%)を20nm、スパッタリング法により成膜した。
第3情報層30の記録膜32としてW33Mn17Cu16Mo34−O、W33Mn17Cu16Nb34−O、W33Mn17Cu16Ta34−O、W38Mn14Cu10Mo38−O、W38Mn14Cu10Nb38−O、W38Mn14Cu10Ta38−O、W33Mn17Cu16Zn10Mo24−O、W33Mn17Cu16Zn10Nb24−O、W33Mn17Cu16Zn10Ta24−O、W38Mn14Cu10Zn10Mo28−O、W38Mn14Cu10Zn10Nb28−O、W38Mn14Cu10Zn10Ta28−O、W19Mn24Cu16Mo41−O、W20Mn24Cu16Mo40−O、W60Mn17Cu16Mo7−O、W61Mn17Cu16Mo6−O、W33Mn12Cu21Mo34−O、W33Mn11Cu22Mo34−O、W49Mn33Cu16Mo2−O、W50Mn33Cu16Mo1−O、W33Mn17Cu10Mo40−O、W33Mn17Cu9Mo41−Oを37nm、スパッタリング法により成膜した。これらのディスクNo.をそれぞれ8−001〜8−022とする。
なお、ディスクNo.8−013〜8−022については、記録膜32がMで示される金属元素のうち少なくともM1(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)を含む。さらに、記録膜32が、M2(但し、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)を含み、記録膜32に含まれる金属元素を組成式:WpMnqM2rM1s(原子%)と表記した場合に、20≦p≦60、q≧12、2≦s≦40且つp+q+r+s=100を満足させた場合の効果について確認した。
次に第2誘電体膜33として(ZrO2)25(In2O3)50(SiO2)25(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
405nmのレーザ光6において、第3情報層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒6.3%、Rl≒6.8%となるように各膜の膜厚を決定した。
また、第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気またはAr+O2の混合ガス雰囲気でDC電源、パルスDC電源またはRF電源を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気でパルスDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。
B面情報記録媒体102の第1情報層10、中間分離層2、第2情報層20、中間分離層3、第3情報層30およびカバー層4は前述したA面情報記録媒体101と同様の材料および同様の方法により作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝を有する面とは反対側の面に紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、この面と、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝とを有する面とは反対側の面と合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
情報記録媒体100の第1情報層10の405nmにおける記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性の評価を行った。
信号評価における評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.91であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は13.38m/s(6倍速)および再生の線速度は8.85m/s(4倍速)で行った。データビット長を47.7nmとし、1情報層あたり83.4GB密度の記録を行った。また再生パワーは第1および第2情報層に対しては1.4mW、第3情報層に対しては1.1mWで行い、再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T〜12T)による記録を行い、信号品質は、c−bER(channel bit error rate)として評価し、記録感度はc−bERの最もよい値となるレーザパワーで設定した。6倍速記録における記録感度が25mW以下であれば実用可能レベルである。
また再生耐久性の評価は、記録感度におけるパワーで隣接するグルーブおよびランドにランダム信号を記録し、記録を行ったトラックの中央に位置するグルーブを線速度8.85m/s、再生パワー1.5mWで再生することにより行った。ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、グルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。100万回再生後のc−bERを評価し、2.0×10−3以下であれば実用可能レベルである。
またシェルフ特性の評価は、ディスクを90℃、80%RH、100時間の条件で加速試験を行い、加速試験前後の記録感度およびc−bERの変化量により評価した。記録感度の変化量は((加速試験後の記録感度)−(初期の記録感度))÷(初期の記録感度)×100%により算出し、c−bERの変化量は(加速試験後のc−bER)−(初期のc−bER)により算出した。記録感度の変化量が20%以下、c−bERの変化量が1.0×10−3以下であれば実用可能レベルである。
最終的に記録感度、再生耐久性およびシェルフ特性を総合的に判断し、実用可能なレベルを十分満足しているものを◎、◎よりはやや劣るが実用可能なレベルを満足しているものを〇、実用可能なレベルを満足していないものを×として実用化の判定を行った。
第3情報層30の結果を表32に示す。
ディスクNo.8−018以外の全てにおいて、実用可能なレベルを満足した特性(◎及び〇)が得られた。特に、ディスクNo.8−001〜8−012においては、実用可能なレベルを十分に満足しており、例えば、ディスクNo.8−001〜8−003、8−004〜8−006のように、Mo、Nb、およびTaの量(原子%)が同じである時、同等の初期特性、再生耐久性、およびシェルフ特性が得られることが分かった。
ディスクNo.8−013および8−014を比較すると、再生耐久性の違いにより、W(タングステン)の含有量(原子%)が20以上であることが好ましいことが分かった。
また、ディスクNo.8−015および8−016を比較すると、記録感度の違いにより、Wの含有量(原子%)が60以下であることが好ましいことが分かった。
ディスクNo.8−017および8−018を比較すると、記録感度の違いにより、Mn(マンガン)の含有量(原子%)が12%以上であることが好ましいことが分かった。
さらに、ディスクNo.8−019および8−020を比較すると、再生耐久性の違いにより、Mo(モリブデン)の含有量(原子%)が2以上であることが好ましいことが分かった。
ディスクNo.8−021〜8−022を比較すると、記録感度の違いから、Moの含有量(原子%)が40以下であることが好ましいことが分かった。
したがって、記録膜32に含まれる金属元素を組成式:WpMnqM2rM1s(原子%)(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素。M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)において、20≦p≦60、q≧12、2≦s≦40且つp+q+r+s=100を満足させた場合、上述のような効果を奏することが確認できた。
なお、B面情報記録媒体102の第1情報層10においても表32と同等の結果が得られた。
このようにアクリル系樹脂からなる中間分離層を有し、W、MnおよびOを含む記録膜と、記録膜の両側に接し酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む誘電体膜を有する3層以上の情報層を含む情報記録媒体において、記録特性、再生耐久性およびシェルフ特性を向上した情報記録媒体が得られた。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示の情報記録媒体とその製造方法は、情報記録媒体の長期保存後も良好な記録・再生特性を示し高い信頼性を有しているため、大容量のコンテンツを記録・保存する多層追記型光ディスクに有用である。例えばBD−XL規格のような片面に3層の情報層を有する光ディスク(容量100GB)や、次世代の両面に3層の情報層を有する光ディスク(容量300GBや500GB等)に有用である。
1 基板
2、3 中間分離層
4 カバー層
5 貼り合わせ層
6 レーザ光
10、20、30 情報層
11、21、31 第1誘電体膜
12、22、32 記録膜
13、23、33 第2誘電体膜
100、200 情報記録媒体
101 A面情報記録媒体
102 B面情報記録媒体
2、3 中間分離層
4 カバー層
5 貼り合わせ層
6 レーザ光
10、20、30 情報層
11、21、31 第1誘電体膜
12、22、32 記録膜
13、23、33 第2誘電体膜
100、200 情報記録媒体
101 A面情報記録媒体
102 B面情報記録媒体
Claims (17)
- 3層以上の情報層を含む情報記録媒体であって、少なくとも一つの情報層にレーザ光の照射側より、酸化ジルコニウムおよび酸化インジウムを含む第2誘電体膜と、少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む記録膜と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1誘電体膜と、アクリル系樹脂からなる中間分離層とをこの順に有し、前記記録膜が前記レーザ光の照射により、情報を記録または再生する情報記録媒体であって、
前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧12を満足し、且つ前記第1誘電体膜が酸化インジウムを60mol%以下含むことを特徴とする情報記録媒体。 - 前記第1誘電体膜および前記第2誘電体膜において、酸化ジルコニウムがZrO2であり、酸化インジウムがIn2O3である請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記第1誘電体膜および前記第2誘電体膜が、D1(但し、D1はSiO2、Al2O3、ZnO、Y2O3、CaO、MgO、SnO2およびGa2O3およびTiO2より選ばれる少なくとも一つの誘電体)を含む請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記記録膜が、前記Mで示される金属元素のうち少なくともM1(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)を含む請求項1または2に記載の情報記録媒体。
- 前記記録膜は、さらに、M2(但し、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)を含み、前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WpMnqM2rM1s(原子%)と表記した場合に、
20≦p≦60、
q≧12、
2≦s≦40且つ
p+q+r+s=100を満足する請求項4に記載の情報記録媒体。 - 前記レーザ光の照射側より最も遠い情報層において、前記レーザ光の入射側より、酸化ジルコニウムおよび酸化インジウムを含む前記第2誘電体膜と、少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)、M1、M2および酸素(O)を含む前記記録膜と、酸化ジルコニウムおよび酸化インジウムを含む前記第1誘電体膜と基板をこの順に有し、前記記録膜に含まれるMで示される金属元素としてM1およびM2を含み、前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WjMnkM2mM1n(原子%)(但し、M1はMo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、M2はZn、CuおよびAgより選ばれる少なくとも一つの元素)と表記した場合、j>0、k≧12およびj+k+m+n=100を満足し、且つ前記第1誘電体膜が酸化インジウムを60mol%以下含む請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記記録膜に含まれる金属元素の組成式:WjMnkM2mM1n(原子%)において、
15≦j≦50、
k≧14、
2≦n≦40且つ
j+k+m+n=100を満足する請求項6に記載の情報記録媒体。 - 前記記録膜がCuを含み、前記記録膜に含まれる金属元素を組成式:WdMneCufMgNh(原子%)(但し、MよりCuを除く。また、Nは、W、Mn、M以外の任意の金属元素であり、d>0、e≧12、f>0、g>0およびh≧0でd+e+f+g+h=100を満足する)と表記した場合、e+f≦50を満足する請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記記録膜が少なくとも2種類以上の異なる組成の記録材料の積層構造からなり、前記記録材料が少なくともタングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記積層構造における記録材料の少なくとも一つが、前記記録材料に含まれる金属元素を組成式:WaMnbMc(原子%)(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素であり、a>0およびc≧0でa+b+c=100を満足する)と表記した場合、b≧15を満足する請求項9に記載の情報記録媒体。
- 前記第1誘電体膜と前記第2誘電体膜のIn2O3の組成比が異なる請求項2に記載の情報記録媒体。
- 前記第1誘電体膜に含まれるIn2O3量が、前記第2誘電体膜に含まれるIn2O3量よりも少ない請求項11に記載の情報記録媒体。
- 基板を介し、両側に前記情報層を配置することを特徴とする請求項1に記載の情報記録媒体。
- 前記情報層において、前記基板上に情報を記録・再生する凹凸溝を有し、前記レーザ光の照射側より見た時に、近い側の溝(グルーブ)および遠い側の溝(ランド)の両方に記録することを特徴とする請求項13に記載の情報記録媒体。
- 情報記録媒体の製造方法であって、情報層を形成する工程を3つ以上含み、少なくとも1つの前記情報層を形成する工程が、タングステン(W)、マンガン(Mn)および酸素(O)を含む記録膜を形成する工程と、酸化ジルコニウムと酸化インジウムを含む第1および第2誘電体膜を形成する工程を含み、前記記録膜を形成する工程がW、MnおよびM(但し、MはZn、Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Pt、Co、Mo、NbおよびTaより選ばれる少なくとも一つの元素)を含むターゲットを用いるスパッタリング工程を含み、前記第1および第2誘電体膜を形成する工程がZrO2およびIn2O3を含む誘電体ターゲットを用いるスパッタリング工程を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
- 前記記録膜を形成する工程において、酸素を添加したDC反応性スパッタリング法を用いることを特徴とする請求項15に記載の情報記録媒体の製造方法。
- 前記第1および第2誘電体膜を形成する工程において、DCスパッタリング法を用いることを特徴とする請求項15に記載の情報記録媒体の製造方法。
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