CN110313032A - 信息记录介质及其制造方法、以及溅射靶 - Google Patents

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Abstract

信息记录介质为通过激光照射来记录或再现信息的信息记录介质,其含有3个以上的信息层。作为3个以上的信息层中的至少一个信息层的第1信息层,从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜。第1电介质膜含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的氧化物。记录膜至少含有W、Cu、Mn、氧、以及选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,在记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和M满足下述式(1):WxCuyMnzM100‑x‑y‑z(原子%)(1)(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。

Description

信息记录介质及其制造方法、以及溅射靶
技术领域
本公开涉及一种通过光学手段记录或再现信息的大容量信息记录介质及其制造方法、以及溅射靶。
背景技术
由于互联网的普及、广播的数字化等,数字数据的使用量逐年增加。光盘是一种光学信息记录介质,其作为适合于长期保存数据的可靠性高的信息记录介质,随着信息量的增大不断进行大容量化这一进化。
BDXL标准(BD:Blu-ray(注册商标)Disc)制定于2010年6月。基于该标准的3层光盘(具备3个信息层)的每1个信息层的记录容量为33.4吉字节(GB),单面可以保存100GB的大容量数据。关于3层盘的3个信息层,距离激光的光源最远的信息层被称为“L0层”,第二远的信息层被称为“L1层”,距离激光的光源最近的信息层被称为“L2层”。已经提出了一种使用该BD-R XL光盘,能够实现最大约638太字节(TB)的大容量的光盘库(例如,参见非专利文献1)。
作为BDXL标准的下一代标准,商用光盘标准“档案盘(Archival Disc)”制定于2014年3月(例如,参见非专利文献2)。档案盘具有比BD高的可靠性,采用了槽脊&凹槽记录方式,由此具有更高的记录密度。此外,档案盘在基板的两个面具备光盘结构,因此可以提供作为更大容量的记录介质。档案盘标准的产品路线图制定为依次增加每1张光盘的记录容量。根据该产品路线图,具体而言,其规划是作为第1代开发300GB的系统,作为第2代开发500GB的系统,作为第3代开发1TB的系统。
在第1代300GB档案盘中,在基板的两个面上设置了能够保存150GB信息的3层光盘,每1张能够记录再现300GB信息。即,在该档案盘中,每1个信息层的记录容量为50GB。各信息层是用氧化物电介质膜夹着氧化物记录膜的简易结构(例如,参见专利文献1和2)。对记录膜照射激光时,记录膜产生形状变化从而记录信号。已经提出了一种使用该光盘,能够实现最大1.9拍字节(PB)的大容量的光盘库(例如,参见非专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/183277号
专利文献2:日本专利第4210620号公报
非专利文献
非专利文献1:松下株式会社,数据归档LB-DH8系列商品目录,2016年9月
非专利文献2:Archival Disc White Paper:Archival Disc Technology 1stEditionJuly 2015
非专利文献3:松下株式会社,数据归档LB-DH7系列商品目录,2016年9月
发明内容
在第2代500GB容量档案盘中,设置于单面的3层光盘必须实现250GB的容量。即,必须将每1个信息层的记录容量由第1代50GB增加至83.4GB。作为增加记录容量的一种方法,存在提高单个信息层中的记录密度的方法。本公开的目的在于,为了能够实现第2代档案盘或者比其更大容量的记录介质,提供一种能够提高记录密度的信息记录介质。
本公开的一个方案涉及的信息记录介质是通过激光照射来记录或再现信息的信息记录介质,
所述信息记录介质含有3个以上的信息层,作为3个以上的信息层中的至少一个信息层的第1信息层,从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,
第1电介质膜含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的氧化物,
记录膜至少含有W、Cu、Mn和氧、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,在记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和M满足下述式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开的另一个方案涉及的信息记录介质是一种通过激光照射来记录或再现信息的信息记录介质,
所述信息记录介质含有3个以上的信息层,
3个以上的信息层中的至少一个信息层从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,
第1电介质膜和第2电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物,
记录膜至少含有W、Cu、Mn、Ti和氧,在记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和Ti满足下述式(2):
WxCuyMnzTi100-x-y-z(原子%) (2)
(式(2)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开涉及的信息记录介质的制造方法含有形成信息记录介质所具有的3个以上的信息层的每一个的工序,形成3个以上的信息层中的至少一个信息层的工序含有:
使用含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的靶,通过溅射,形成含有元素D1的氧化物的第1电介质膜的工序;以及
使用至少含有W、Cu和Mn、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M的靶,通过溅射,形成至少含有W、Cu、Mn和氧、还含有至少一种元素M的记录膜的工序,
在形成记录膜的工序所使用的靶中,除了氧之外的W、Cu、Mn和元素M满足下述式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开涉及的溅射靶是一种用于形成信息记录介质的记录膜的溅射靶,
所述溅射靶至少含有W、Cu和Mn,
还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,
除了氧之外的W、Cu、Mn和元素M满足下述式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开的信息记录介质即使提高记录密度并缩短标记长度也能够提供相对高的S/N,能够实现大容量信息的记录再现。
附图说明
图1为本公开的实施方式1涉及的信息记录介质100的截面图。
图2为本公开的实施方式2涉及的信息记录介质200的截面图。
图3为本公开的实施方式3涉及的信息记录介质300的截面图。
图4为本公开的实施方式4涉及的信息记录介质400的截面图。
图5为本公开的实施方式9涉及的信息记录介质500的截面图。
具体实施方式
(完成本公开涉及的一个实施方式的经过)
作为光学上提高记录信息的介质的记录容量的手段之一,可以举出提高记录密度的方法。作为提高记录密度的手段之一,可以举出缩短最短标记长度的方法。标记长度越短则周期信号的频率越高,会产生受到系统噪声的影响光盘的S/N(S:信号、N:噪声)下降,信号品质变差这样的问题。为了获得良好的信号品质,需要增大进入光学拾取器的再现光量来提高S/N。再现光量由信息层的反射率与光学拾取器的再现功率的乘积决定。本发明人等研究了能够进一步增大该乘积(即,再现光量)的信息层的构成。
在此,对反射率进行详细说明。反射率为各信息层的引导槽(槽脊部、凹槽部)的反射率,是指未层叠信息层的状态(即单层)下测定的反射率。实际在组装了光盘的状态下,在各信息层上测定的反射率被称为有效反射率。在单面3层的档案盘的情况下,例如,L0层的有效反射率通过求出使再现激光入射到光盘并通过L2层和L1层而到达L0层的光发生反射进而通过L1层和L2层而返回到光学拾取器的光的量来进行测定的。即,L0层的有效反射率是通过求出返回的再现激光功率相对于从拾取器射出的再现激光功率(100%)的比例来测定的。L1层的有效反射率通过求出通过了L2层的光发生反射、通过L2层而返回到光学拾取器的光的量来进行测定。L2层的有效反射率通过求出未通过其它信息层地入射的光发生反射、未通过其它层而返回到光学拾取器的光的量来进行测定。
档案盘采用了槽脊&凹槽记录方式。在该记录方式中,当提高记录密度时,串扰的影响变大。为了降低该影响,期望进一步加深槽深,但存在当加深槽深时反射率降低的倾向。
接下来,对再现功率的定义进行说明。再现功率定义为向记录信号连续照射规定功率的再现激光,能够再现100万次(100万次合格)的最大功率。更具体而言,最大功率是通过以下方法求出的:根据在某一功率下再现100万次后的记录信号的信道误码率值从初始值开始的变化量、或者再现100万次后的信道误码率值本身来判断是否合格,若合格,则进一步提高功率实施100万次再现后判断是否合格,持续提高功率直到变成不合格为止。例如,若信道误码率值为2×E-3以下,则可以判断该功率为合格。
再现功率高意味着再现耐久性良好。在3层光盘的情况下,使用通过了L2层和L1层的再现激光来测定再现功率从而评价L0层的再现耐久性。使用通过了L2层的再现激光来测定L1层的再现功率。关于L2层的再现功率,使用未通过其它层的再现激光来测定再现功率。
根据有效反射率和再现功率可以求出再现光量。具体而言,通过求出各层的有效反射率与再现功率的乘积,并将该乘积除以100(有效反射率R(%)×再现功率Pr(mW)/100),从而求出再现光量。在第2代档案盘中,需要更高的再现光量,例如在4倍速下要求≥0.09。另一方面,当使用第1代档案盘所采用的记录膜和电介质膜,制作槽脊&凹槽记录的500GB档案盘时,再现光量如下所示。
L0层的再现光量:0.056(2.8%×2mW/100)
L1层的再现光量:0.077(4.5%×1.7mW/100)
L2层的再现光量:0.082(6.3%×1.3mW/100)
由此可知,第1代档案盘所使用的记录膜和电介质膜无法确保第2代档案盘所需的再现光量。尤其L0层的再现光量与必须的值相比相当小。
为了提高再现光量,需要采用下述1)至5)的任一种方法:1)提高反射率和再现功率这两者;2)几乎不提高再现功率,但提高反射率;3)降低再现功率,但提高反射率;4)几乎不提高反射率,但提高再现功率;5)降低反射率,但提高再现功率。其中,最优选1)的方法,但有时也不得不选择2)~5)的选项。如上所述,第2代档案盘的L0层所必须的再现光量比第1代所必须的再现光量大,为了用1)~5)中任意一种方法来提高再现光量,必须重新考虑L0层的记录膜和电介质膜的构成。
L0层从激光照射面(或激光光源)观察时从远处开始依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜。已知在基于矩阵法的计算中,作为提高L0层的反射率的方法,存在增加第1电介质膜的厚度的方法、增大第1电介质膜的折射率的方法、以及增大记录膜的折射率的方法。
增加第1电介质膜的厚度的方法从计算上而言反射率提高效果也小。发明人等实际上尝试了增加在300GB的L0层上采用的ZrO2-SiO2-In2O3第1电介质膜的膜厚(从11.5nm变为17nm),来提高反射率。其结果,有效反射率相对地仅提高了5%。
另外,还存在提高L1层和L2层的透射率,增加到达L0层的激光来提高L0层的有效反射率的方法。
另一方面,对于提高再现功率而言,使L0层变得更透明从而使记录灵敏度变差的方法是有效果的。更具体而言,使L0层的记录膜变得更透明,即降低记录膜的光吸收率的方法是有效果的。L0层的光吸收率可以通过减小记录膜的消光系数来降低。由此,L0层的透射率提高,吸收率降低。
作为减小记录膜的消光系数的方法,可以举出降低记录膜中含有的Cu和Mn的比例的方法。这是因为这些金属的光吸收较大。然而,若减少Cu和Mn,则会产生:1)导电性下降从而DC溅射变得困难;2)信号的调制度下降从而信号品质下降等问题。
或者,也可以将构成L0层的层的组成设定为构成L1层和L2层的层的组成,从而降低L0层的吸收率。然而,当L0层的吸收率下降时,虽然再现功率上升,但是反射率下降,因此两者互相抵消从而无法实现再现光量的大幅增加。需要说明的是,将构成L1层的层的组成应用于L0层时的L0层的再现光量为0.077,将构成L2层的层的组成应用于L0层时的L0层的再现光量为0.082。
第1代的300GB中采用的记录膜为W-Cu-Zn-Mn-O(O:氧)。对各元素的功能进行说明。
记录膜中的W-O为透明的氧化物,且具有在向记录膜照射激光时,产生氧从而使记录膜膨胀的功能。另外,使用含有W的靶并通过DC溅射来形成记录膜时,靶中的W具有使DC溅射稳定地持续的功能。若不含W,则记录膜不发生膨胀,记录标记的形成变得困难。当使用含有W的靶,一边导入氧一边通过溅射来形成记录膜时,W在记录膜中变成W-O,或者与其它元素结合而至少一部分变成复合氧化物。
记录膜中的Cu-O为具有光吸收性的氧化物,起到了使记录膜吸收激光的作用。另外,靶中的Cu赋予靶导电性,具有在通过DC溅射来形成记录膜时,使DC溅射稳定地持续的功能。当使用不含Cu的靶时,DC溅射变得非常困难。当使用含有Cu的靶,一边导入氧一边通过溅射来形成记录膜时,Cu在记录膜中变成Cu-O,或者与其它元素结合而至少一部分变成复合氧化物。
记录膜中的Zn-O为具有导电性的氧化物,当使用含有Zn-O的靶通过DC溅射来形成记录膜时,DC溅射的持续性更稳定。另外,可以通过调整Zn-O的量,从而调整记录膜的透射率、光吸收率。然而,即使靶中不含Zn-O,也能够进行DC溅射。当使用含有Zn-O的靶,一边导入氧一边通过溅射来形成记录膜时,Zn-O在记录膜中以原本的状态存在,或者与其它元素结合而至少一部分变成复合氧化物。
记录膜中的Mn-O为具有光吸收性的氧化物,且具有在向记录膜照射激光时,产生氧从而使记录膜膨胀的功能。Mn-O越多则调制度越大,信号品质提高。若不含Mn-O,则无法形成品质良好的记录标记。当使用含有Mn-O的靶,一边导入氧一边通过溅射来形成记录膜时,Mn-O在记录膜中以原本的状态存在,或者与其它元素结合而至少一部分变成复合氧化物。
本发明人做了以下研究:作为提高记录膜的折射率的方法,将即使不存在也不会影响DC溅射和记录再现特性的Zn-O替换为折射率比Zn-O大的其它氧化物。
另外,本发明人等认为:对于增加L0层的再现光量而言,仅调整L0层的记录膜,或者仅调整第1电介质膜的组成是不够的,优选同时适度增大L0层的记录膜和第1电介质膜的折射率,且适度减小记录膜的消光系数的构成。并且,本发明人等研究了记录膜和第1电介质膜的各种组合,发现:通过将第1电介质膜的组成和记录膜的组成各自设定为特定的组成,可以提高有效反射率和再现功率中的至少一者,从而得到较大的再现光量。
即,本公开的第1的方案为:
一种信息记录介质,其通过激光照射来记录或再现信息,其中,
所述信息记录介质含有3个以上的信息层,
作为3个以上的信息层中的至少一个信息层的第1信息层,从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,
第1电介质膜含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的氧化物,
记录膜至少含有W、Cu、Mn和氧、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,在记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和M满足下述式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开的第2的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,式(1)中,x和z满足0.5≤(x/z)≤3.0。
本公开的第3的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,元素D1为选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。
本公开的第4的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,元素M为选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。
本公开的第5的方案为:根据第1至第4的方案中任一方案的信息记录介质,其中,第1信息层配置于从激光照射面观察时最远的位置。
本公开的第6的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,第2电介质膜含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi、Ce、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D2的氧化物。
本公开的第7的方案为:根据元素第6的方案的信息记录介质,其中,D2为选自Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素。
本公开的第8的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,记录膜还含有Zn。
本公开的第9的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,第1电介质膜还含有Zr的氧化物,相对于Zr的氧化物和元素D1的氧化物的总量,Zr的氧化物的比例为70mol%以下。
本公开的第10的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,第1信息层还含有第3电介质膜,从激光照射面观察时由远到近依次配置有第3电介质膜、第1电介质膜和记录膜。
本公开的第11的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,第1信息层还含有第3电介质膜,从激光照射面观察时由远到近依次配置有第1电介质膜、第3电介质膜和记录膜。
本公开的第12的方案为:根据第10或第11的方案的信息记录介质,其中,第3电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物。
本公开的第13的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,作为3个以上的信息层中的至少一个信息层,与第1信息层不同的第2信息层具有记录膜,第2信息层的记录膜至少含有W、Cu、Mn和氧。
本公开的第14的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其含有基板,在基板的两侧分别配置有3个以上的信息层。
本公开的第15的方案为:根据第1的方案的信息记录介质,其中,3个以上的信息层各自具有凹凸,且在与从激光照射面观察时近侧的面(凹槽)和远侧的面(槽脊)两者对应的位置上记录信息。
本公开的第16的方案为:根据第1的方案或第8的方案的信息记录介质,其中,第1信息层位于从激光照射面观察时最远的位置,作为3个以上的信息层中的至少一个信息层,与第1信息层不同的第2信息层从激光照射侧观察时从远处开始依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,第1电介质膜和第2电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物。
本公开的第17的方案为:根据第16的方案的信息记录介质,其中,第1电介质膜至少含有Zr和Si,且Zr的含量多于Si。
本公开的第18的方案为:一种信息记录介质,其通过激光照射来记录或再现信息,所述信息记录介质含有3个以上的信息层,3个以上的信息层中的至少一个信息层从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,
第1电介质膜和第2电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物,
记录膜至少含有W、Cu、Mn、Ti和氧,在记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和Ti满足下述式(2):
WxCuyMnzTi100-x-y-z(原子%) (2)
(式(2)中、15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开的第19的方案为:根据第18的方案的信息记录介质,其中,记录膜还含有选自Zn、Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。
本公开的第20的方案为:根据第1的方案、第10的方案、第11的方案或第18的方案的信息记录介质,其中,至少第1电介质膜、第2电介质膜或第3电介质膜还含有C。
本公开的第21的方案为:一种信息记录介质的制造方法,其含有形成信息记录介质所具有的3个以上信息层的每一个的工序,
形成3个以上的信息层中的至少一个信息层的工序含有:
使用含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的靶,通过溅射,形成含有元素D1的氧化物的第1电介质膜的工序;以及
使用至少含有W、Cu和Mn、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M的靶,通过溅射,形成至少含有W、Cu、Mn和氧、还含有至少一种元素M的记录膜的工序,
在形成记录膜的工序所使用的靶中,除了氧之外的W、Cu、Mn和元素M满足下述式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开的第22的方案为:根据第21的方案的信息记录介质的制造方法,其中,式(1)中的x和z满足0.5≤(x/z)≤3.0。
本公开的第23的方案为:根据第21的方案的信息记录介质的制造方法,其中,在形成记录膜的工序中,使用导入氧的反应性溅射法。
本公开的第24的方案为:根据第21的方案的信息记录介质的制造方法,其中,形成记录膜的工序所使用的靶还含有Zn,在形成记录膜的工序中,通过溅射,形成至少含有W、Cu、Mn、元素M、Zn和氧的记录膜。
本公开的第25的方案为:一种溅射靶,其用于形成信息记录介质的记录膜,其中,
所述溅射靶至少含有W、Cu和Mn、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,且除了氧之外的W、Cu、Mn和元素M满足下述式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
本公开的第26的方案为:根据第25的方案的溅射靶,其中,式(1)中,x和z满足0.5≤(x/z)≤3.0。
本公开的第27的方案为:根据第25的方案的溅射靶,其中,溅射靶含有Zn。
以下,参照附图,对本公开的实施方式进行说明。以下的实施方式是示例性的,本公开不受以下的实施方式限定。
(实施方式1)
作为实施方式1,对使用激光6来进行信息的记录和再现的信息记录介质的一个例子进行说明。图1示出了该光学信息记录介质的截面。本实施方式的信息记录介质100是一种隔着基板1在两侧分别设置了3层(总共6层)记录和再现信息的信息层,且从覆盖层4侧照射激光6,能够在各信息层上进行信息的记录和再现的多层光学信息记录介质。激光6为波长在405nm附近的蓝紫色域的激光。
信息记录介质100是将A面信息记录介质101和B面信息记录介质102贴合而成的双面信息记录介质。A面信息记录介质101和B面信息记录介质102将它们的基板1的背面(与具有信息层的面相反一侧)通过贴合层5进行贴合。A面信息记录介质101和B面信息记录介质102各自具有在基板1上隔着中间分离层2和3等依次层叠的L0层10、L1层20和L2层30作为信息层,还具有与L2层30接触而设置的覆盖层4。L1层20和L2层30为透射型信息层。
在信息记录介质100中,将引导槽形成在基板1上的情况下,在本说明书中,将位于靠近激光6一侧的面简称为“凹槽”,将位于远离激光6一侧的面简称为“槽脊”。若在记录膜上与该凹槽和槽脊这两者对应的位置上提高记录密度(即,缩短标记长度)形成凹坑(槽脊-凹槽记录),则能够使每1个信息层的容量达到例如83.4GB。在信息记录介质100中,由于能够在6个信息层上进行信息的记录和再现,因此能够提供具有500GB容量的信息记录介质100。引导槽也可以如后文所述那样地形成在中间分离层2和3上。尤其在L1层20和L2层30上,实施槽脊-凹槽记录时,优选在中间分离层2和3上形成引导槽。
3个信息层的有效反射率可以通过分别调整L0层10、L1层20和L2层30的反射率以及L1层20和L2层30的透射率来进行控制。在本说明书中,如上所述那样,将在层叠了3个信息层的状态下测定的各信息层的反射率定义为有效反射率。若无特殊说明,如果没有记载为“有效”,则是指在未层叠的状态下测定的反射率。另外,反射率Rg表示凹槽部的在未记录状态下的槽部反射率,反射率Rl表示槽脊部的在未记录状态下的槽部反射率。
在本实施方式中,作为一个例子,对按照以下方式设计的构成进行说明:L0层10的有效反射率Rg为3.4%、有效反射率Rl为3.7%,L1层20的有效反射率Rg为4.8%、有效反射率Rl为5.1%,L2层30的有效反射率Rg为6.4%、有效反射率Rl为6.8%。
在L2层30的透射率为79%、L1层20的透射率为72%的情况下,若按照以下方式进行设计,则可以得到前述的有效反射率:L0层10的反射率Rg为10.5%、反射率Rl为11.3%,L1层20的反射率Rg为7.7%、反射率Rl为8.2%,L2层30的反射率Rg为6.4%、反射率Rl为6.8%。这里的透射率表示在记录膜为未记录状态时的凹槽部和槽脊部的平均值。
以下,对基板1、中间分离层2、中间分离层3、覆盖层4和贴合层5的功能、材料和厚度进行说明。
作为基板1的材料,可以使用例如聚碳酸酯、非晶聚烯烃或PMMA等树脂,或者玻璃。也可以在基板1的记录膜12侧的表面上,根据需要形成用于引导激光的凹凸的引导槽。基板1优选为透明,也可以是半透明,对于透明性没有特别限定。另外,对于基板1的形状没有特别限定,也可以是圆盘状。基板1是例如厚度为约0.5mm、直径为约120mm的圆盘状基板。
也可以在基板1的L0层10侧的表面上,根据需要形成用于引导激光6的凹凸的引导槽。将引导槽形成在基板1上的情况下,如上所述那样,将靠近激光6一侧的槽(面)称为“凹槽”,将远离激光6一侧的槽(面)称为“槽脊”。槽深(凹槽面与槽脊面的高低差)可以是例如10nm以上且50nm以下。在采用槽脊-凹槽记录方式,且以高记录密度进行的情况下,为了降低串扰的影响,可以将槽深设计得更深。但是,若使槽变深则存在反射率降低的倾向。为了在降低串扰的同时能够维持反射率,槽深优选为20nm以上且40nm以下。在实施方式1中,槽脊-凹槽间距离(凹槽的宽度方向的中心和与该凹槽相邻的槽脊的宽度方向的中心之间的距离)为约0.225μm,然而不仅限于此。
中间分离层2和3包含光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)、或慢效性热固化型树脂等树脂等,例如包含丙烯酸系树脂。对记录和再现中使用的波长λ的激光而言,中间分离层2和3为光吸收较小的层时,能够使激光6高效地到达L0层10和L1层20。中间分离层2和3是为了将L0层10、L1层20和L2层30的聚焦位置区别开而设置的。因此,可以将中间分离层2和3的厚度设定为例如由物镜的数值孔径(NA)和激光的波长λ决定的聚焦深度ΔZ以上。在假设焦点的光强度的基准为无像差时的80%的情况下,ΔZ可以近似为ΔZ=λ/{2(NA)2}。另外,为了防止L1层20中的后焦点的影响,可以将中间分离层2和中间分离层3的厚度设定为不同的值。
在中间分离层2和3上,也可以在激光6的入射侧形成凹凸的引导槽。在中间分离层2和3上设置的引导槽的高低差、以及槽脊-凹槽间距离如关于在基板1上设置的引导槽所说明的那样。在实施方式1中,将槽深(凹槽面与槽脊面的高低差)设定为30nm,将槽脊-凹槽间距离设定为约0.225μm,但不仅限于此。
覆盖层4包含例如光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)、或慢效性热固化型树脂等树脂、或者电介质等。覆盖层4可以是对所使用的激光而言光吸收较小的覆盖层。或者,覆盖层4可以使用聚碳酸酯、非晶聚烯烃、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂、或者玻璃而形成。在使用这些材料的情况下,覆盖层4可以是片状或薄板状。片状或薄板状的覆盖层4可以通过将例如光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)或慢效性热固化型树脂等树脂作为粘接剂,贴合至L2层30中的第2电介质膜33而形成。覆盖层4的厚度可以设定为例如在NA=0.85下能够进行良好的记录和再现的厚度即40μm~80μm左右,尤其可以设定为50μm~65μm左右。
贴合层5包含例如光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)或慢效性热固化型树脂等树脂,使A面信息记录介质101和B面信息记录介质102粘接。对于贴合层5的透明性没有特别限定,可以是透明也可以是半透明。也可以在贴合层5上设置遮蔽激光6的膜。贴合层5的厚度可以是5μm~80μm左右,尤其可以是20μm~50μm左右。
在将信息记录介质100的厚度设定为与BD标准的介质同等厚度的情况下,可以将中间分离层2和3以及覆盖层4的厚度的总和设定为100μm。例如,可以将中间分离层2的厚度设定为约25μm,将中间分离层3的厚度设定为约18μm,将覆盖层4的厚度设定为约57μm。
接下来,对L0层10的构成进行说明。L0层10是通过在基板1的表面上至少依次层叠第1电介质膜11、记录膜12和第2电介质膜13而形成的。
第1电介质膜11具有调节光学相位差从而控制信号振幅的作用、调整记录标记的膨胀从而控制信号振幅的作用。另外,第1电介质膜11具有抑制水分侵入记录膜12的作用、以及抑制记录膜12中的氧逃逸到外部的作用。
位于距离激光所入射的面(覆盖层4的表面)最远的位置上的L0层10具有其再现光量变得最小的倾向。另外,根据本发明人等的见解,可知位于记录膜12的两侧的两个电介质膜之中,位于距离激光的入射面较远一侧的第1电介质膜11对再现光量的影响更大。
因此,在本实施方式中,将第1电介质膜11设定为含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的氧化物的膜。元素D1的氧化物可以形成透明的膜。含有元素D1的氧化物的电介质膜具有高折射率,有助于提高L0层10的反射率。
第1电介质膜11可以含有一种元素D1的氧化物(可以是一元体系),这种情况下,可以含有例如Nb2O5、MoO3、Ta2O5、WO3、TiO2、Bi2O3和CeO2中的任意一种。它们是透明的氧化物,折射率均为2.2以上。更具体而言,关于使用分光椭偏仪实际测量的折射率值,在波长405nm下,Nb2O5为2.42、MoO3为2.21、Ta2O5为2.26、WO3为2.25、TiO2为2,62、Bi2O3为2,76、CeO2为2.62。这些氧化物均有助于提高L0层10的反射率。
第1电介质膜11为例如通过溅射而形成的纳米级的薄膜。因此,第1电介质膜11中含有的氧化物由于溅射中的氧和/或金属的欠缺、以及不可避免的杂质的混入,严格地说,存在无法成为化学计量组成的情况。根据该理由,在本实施方式和其它实施方式中,第1电介质膜11中含有的氧化物也可以不一定是化学计量组成的氧化物。另外,在本说明书中以化学计量组成所表示的材料中,由于氧和/或金属的欠缺、以及杂质的混入等,严格地说,也包括非化学计量组成的材料。
为了进一步提高第1电介质膜11的导电性,可以使用NbOx(x<2.5,相当于欠缺氧的Nb2O5)或TiOx(x<2,相当于欠缺氧的TiO2)。另外,第1电介质膜11的电阻率值优选为1Ω·cm以下。这一点对于后文所述的第1电介质膜21、31而言也是一样的。
第1电介质膜11可以包含选自这些氧化物中的两种以上的氧化物的混合物,或者可以包含由两种以上的氧化物形成的复合氧化物。第1电介质膜11含有两种金属元素作为元素D1的情况下(为二元体系的情况),其组成可以是例如Nb2O5-MoO3、Nb2O5-Ta2O5、Nb2O5-WO3、Nb2O5-TiO2、Nb2O5-Bi2O3、Nb2O5-CeO2、MoO3-Ta2O5、MoO3-WO3、MoO3-TiO2、MoO3-Bi2O3、MoO3-CeO2、Ta2O5-WO3、Ta2O5-TiO2、Ta2O5-Bi2O3、Ta2O5-CeO2、WO3-TiO2、WO3-Bi2O3、WO3-CeO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-CeO2、Bi2O3-CeO2等。此处,“-”意指“混合”。因此,例如Nb2O5-MoO3意味着混合了Nb2O5和MoO3这两种氧化物。在二元体系的组成中,对于氧化物的混合比没有特别限定。
第1电介质膜11含有三种金属元素作为元素D1的情况下(为三元体系的情况),其组成可以是例如Nb2O5-MoO3-Ta2O5、Nb2O5-MoO3-WO3、Nb2O5-MoO3-TiO2、Nb2O5-MoO3-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-CeO2、Nb2O5-Ta2O5-WO3、Nb2O5-Ta2O5-TiO2、Nb2O5-Ta2O5-Bi2O3、Nb2O5-Ta2O5-CeO2、Nb2O5-WO3-TiO2、Nb2O5-WO3-Bi2O3、Nb2O5-WO3-CeO2、Nb2O5-TiO2-Bi2O3、Nb2O5-TiO2-CeO2、Nb2O5-Bi2O3-CeO2、MoO3-Ta2O5-WO3、MoO3-Ta2O5-TiO2、MoO3-Ta2O5-Bi2O3、MoO3-Ta2O5-CeO2、MoO3-WO3-TiO2、MoO3-WO3-Bi2O3、MoO3-WO3-CeO2、MoO3-TiO2-Bi2O3、MoO3-TiO2-CeO2、MoO3-Bi2O3-CeO2、Ta2O5-WO3-TiO2、Ta2O5-WO3-Bi2O3、Ta2O5-WO3-CeO2、Ta2O5-TiO2-Bi2O3、Ta2O5-TiO2-CeO2、Ta2O5-Bi2O3-CeO2、WO3-TiO2-Bi2O3、WO3-TiO2-CeO2、WO3-Bi2O3-CeO2、TiO2-Bi2O3-CeO2等。在三元体系的组成中,对于氧化物的混合比没有特别限定。
第1电介质膜11含有四种金属元素作为元素D1的情况下(为四元体系的情况),其组成可以是例如Nb2O5-MoO3-Ta2O5-WO3、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-TiO2、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-CeO2、Nb2O5-MoO3-WO3-TiO2、Nb2O5-MoO3-WO3-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-WO3-CeO2、Nb2O5-MoO3-TiO2-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-TiO2-CeO2、Nb2O5-MoO3-Bi2O3-CeO2、Nb2O5-Ta2O5-WO3-TiO2、Nb2O5-Ta2O5-WO3-Bi2O3、Nb2O5-Ta2O5-WO3-CeO2、Nb2O5-Ta2O5-TiO2-Bi2O3、Nb2O5-Ta2O5-TiO2-CeO2、Nb2O5-Ta2O5-Bi2O3-CeO2、Nb2O5-WO3-TiO2-Bi2O3、Nb2O5-WO3-TiO2-CeO2、Nb2O5-WO3-Bi2O3-CeO2、Nb2O5-TiO2-Bi2O3-CeO2、MoO3-Ta2O5-WO3-TiO2、MoO3-Ta2O5-WO3-Bi2O3、MoO3-Ta2O5-WO3-CeO2、MoO3-Ta2O5-TiO2-Bi2O3、MoO3-Ta2O5-TiO2-CeO2、MoO3-Ta2O5-Bi2O3-CeO2、MoO3-WO3-TiO2-Bi2O3、MoO3-WO3-TiO2-CeO2、MoO3-WO3-Bi2O3-CeO2、MoO3-TiO2-Bi2O3-CeO2、Ta2O5-WO3-TiO2-Bi2O3、Ta2O5-WO3-TiO2-CeO2、Ta2O5-WO3-Bi2O3-CeO2、Ta2O5-TiO2-Bi2O3-CeO2、WO3-TiO2-Bi2O3-CeO2等。在四元体系的组成中,对于氧化物的混合比没有特别限定。
在上文中,在所示例的一至四元体系的组成中,也可以使用NbOx来代替Nb2O5,也可以使用TiOx来代替TiO2。这一点对于后文所述的第1电介质膜21、31也是一样的。
第1电介质膜11可以含有例如50mol%以上的元素D1的氧化物,也可以实质上由元素D1的氧化物组成。此处,“实质上”这一术语是考虑到以下情况而使用的:第1电介质膜11在通过例如溅射而形成的情况下,不可避免地含有其它元素,所述其它元素来源于溅射气氛中存在的稀有气体(Ar、Kr、Xe)、水分、有机物(C)、空气、配置于溅射室的夹具和溅射靶中含有的杂质。在将第1电介质膜11中含有的全部原子设为100原子%时,可以以10原子%为上限含有这些不可避免的成分。这一点对于后文所述的其它电介质膜而言,在使用“实质上”这一术语的情况下也同样适用。
元素D1的氧化物尤其可以是选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素的氧化物。这些元素的氧化物在405nm下的折射率为2.2以上,因而能够进一步提高L0层10的再现光量。另外,通过含有这些元素的氧化物,能够以高成膜速率形成第1电介质膜11。可以含有50mol%以上的选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素的氧化物。或者,第1电介质膜11可以实质上由选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素的氧化物组成。
在上述示例的二元体系、三元体系和四元体系的组成中,在含有选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素的氧化物的情况下,可以含有50mol%以上的该氧化物。
第1电介质膜11的组成为例如Nb2O5-MoO3-Ta2O5的情况下,对于混合比没有特别限定,可以是任意的混合比。在第1电介质膜11的组成为Nb2O5-MoO3-WO3的情况下,优选含有50mol%以上的Nb2O5-MoO3(两种氧化物的混合物)。在第1电介质膜11的组成为Nb2O5-MoO3-Ta2O5-TiO2的情况下,优选含有50mol%以上的Nb2O5-MoO3-Ta2O5(三种氧化物的混合物)。
第1电介质膜11可以进一步含有Zr的氧化物。Zr的氧化物为例如ZrO2,但可以是不一定是化学计量组成的氧化物。Zr的氧化物可以调整第1电介质膜11的硬度、与基板1之间的密合性等,还可以提高L0层10的再现功率。含有Zr的氧化物的情况下,相对于Zr的氧化物和元素D1的氧化物的总量,其比例可以是70mol%以下。若Zr的氧化物的比例过大,则存在折射率下降,无法提高L0层10的反射率的情况。
含有元素D1的氧化物和Zr的氧化物的第1电介质膜11具有例如ZrO2-Nb2O5、ZrO2-MoO3、ZrO2-Ta2O5、ZrO2-WO3、ZrO2-TiO2、ZrO2-Bi2O3、ZrO2-CeO2的组成。或者,含有元素D1的氧化物和Zr的氧化物的第1电介质膜也可以具有ZrO2-Nb2O5-MoO3、ZrO2-Nb2O5-Ta2O5、ZrO2-Nb2O5-WO3、ZrO2-Nb2O5-TiO2、ZrO2-Nb2O5-Bi2O3、ZrO2-Nb2O5-CeO2、ZrO2-MoO3-Ta2O5、ZrO2-MoO3-WO3、ZrO2-MoO3-TiO2、ZrO2-MoO3-Bi2O3、ZrO2-MoO3-CeO2、ZrO2-Ta2O5-WO3、ZrO2-Ta2O5-TiO2、ZrO2-Ta2O5-Bi2O3、ZrO2-Ta2O5-CeO2、ZrO2-WO3-TiO2、ZrO2-WO3-Bi2O3、ZrO2-WO3-CeO2、ZrO2-TiO2-Bi2O3、ZrO2-TiO2-CeO2、ZrO2-Bi2O3-CeO2等组成。这里所示例的含有ZrO2的组成中,也可以使用NbOx来代替Nb2O5,也可以使用TiOx来代替TiO2。这一点对于后文所述的第1电介质膜21、31也是一样的。
第1电介质膜11的厚度可以是例如5nm以上且40nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜12的情况。若大于40nm,则存在L0层10的反射率下降的情况。
第1电介质膜11的组成可以利用例如X射线显微分析仪(XMA)、电子射线显微分析仪(EPMA)、或者卢瑟福背散射分析法(RBS)进行分析。对于后文所述的其它电介质膜,同样也可以利用这些方法来分析其组成。
记录膜12含有W、Cu、Mn和氧、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M。由于记录膜12含有W、Cu、Mn和氧,因此例如O会因激光6的照射而发生分离,另外,O彼此结合,从而形成作为记录标记的膨胀部。该膨胀部的形成是不可逆的变化,因而具备该记录膜12的L0层为一次写入型的层。
元素M对记录膜12的折射率、消光系数进行优化,由此提高L0层的再现光量。若记录膜12中含有元素M,则可以利用在前文所述的提高再现光量的1)~5)的手段之中,2)~5)的手段任意一种来提高再现光量。
Nb、Mo、Ta和Ti在记录膜12中可以以氧化物的形态存在。Nb、Mo、Ta和Ti可以分别形成氧化数不同的多种氧化物。一般而言,氧较多的氧化物是透明的。例如,NbO(铌为2价)和NbO2(铌为4价)为黑色,但Nb2O5(铌为5价)为无色。还存在马格涅利相的氧化物Nb3n+1O8n-2。MoO2(钼为4价)为黑色,但MoO3(钼为6价)为无色。还存在还原MoO3而得到的蓝色的马格涅利相氧化物。TaO2(钽为4价)为黑色,但Ta2O5(钽为5价)为无色。TiO(钛为2价)为黑色,Ti2O3(钛为3价)为黑紫色,但TiO2(钛为4价)为无色。
将记录膜12中含有的W、Cu、Mn和元素M的总和设为100原子%时,各元素的比例由下述式(1)所示:
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
W、Cu、Mn和元素M满足上述式的记录膜12使得L0层10的记录再现特性良好。
式(1)中,x(W的比例)优选为15以上且60以下。若x在该范围内,则能够通过稳定的DC溅射来形成记录膜12,可以获得具有良好的记录再现特性的L0层。在实施对W、Cu、Mn和M的各单质靶同时进行溅射的多靶溅射的情况下,若x≥15,则能够良好地实施DC溅射。在使用将W、Cu、Mn和M混合而成的合金靶的情况下,若20≤x≤50,则能够良好地实施DC溅射。
若x小于15,则在实施DC溅射时,存在溅射变得不稳定的情况,容易发生异常放电。若x大于60,则存在L0层10的记录需要大的激光功率的情况。
x/z可以是0.5以上且3.0以下。若x/z在该范围内,则能够稳定地实施DC溅射。若x/z小于0.5,则在实施DC溅射时存在溅射不稳定,容易发生异常放电的情况。若x/z大于3.0,则存在L0层10的记录需要大的激光功率的情况。
y和z满足y≤z的关系。通过满足该关系,记录膜12的消光系数变小,能够提高L0层10的透射率。z可以是例如y的1倍~10倍。若y>z,则记录膜12的消光系数变大,存在L0层10的透射率下降,吸收率变大,因而再现功率不提高的情况。另外,若y>z则存在信号品质下降的情况。
z满足0<z≤40。通过将z设定为40以下,能够抑制记录膜12的消光系数(吸收率),提高再现功率。若z大于40,则存在L0层的反射率进一步变高的倾向。例如,满足20≤z≤40的记录膜12进一步提高了L0层10的反射率。
x+y+z为60以上且98以下。若60≤x+y+z≤98,则L0层10的记录再现特性变良好。另外,若60≤x+y+z≤98,则记录膜12的折射率和消光系数得到优化,能够提高L0层10的反射率,同时减小吸收率从而提高再现功率。若x+y+z小于60,则元素M变得过多,存在记录膜12的消光系数变小、透射率变得过高、吸收率变小的情况。其结果,有时L0层10的记录需要大的激光功率,另外,高速记录也变得困难。另外,若x+y+z大于98,则M的比例变少,存在无法提高记录膜12的折射率的情况。
记录膜12的元素M更优选为选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。当记录膜12中含有这些元素中任意一种作为元素M时,能够提高记录膜12的折射率,从而提高L0层的反射率,同时能够进一步提升溅射速度,以良好的生产率形成记录膜12。
记录膜12可以进一步含有Zn。通过使其含有Zn,能够在通过DC溅射来形成记录膜12时进一步提高溅射的稳定性。因此,即使提高溅射功率或减少Ar气体,也不容易发生异常放电,且生产率提高。为了不影响记录膜12的折射率、消光系数,在将W、Cu、Mn、元素M和Zn的原子数的总和设为100时,Zn的含量可以是20原子%以下。
记录膜12的组成可以是例如W-Cu-Mn-Nb-O(O:氧)、W-Cu-Mn-Nb-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-Ti-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ti-O、W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Ta-O、W-Cu-Mn-Nb-Ta-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Ta-Ti-O、W-Cu-Mn-Nb-Ta-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Nb-Ti-O、W-Cu-Mn-Nb-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Mo-O、W-Cu-Mn-Mo-Zn-O、W-Cu-Mn-Mo-Ta-O、W-Cu-Mn-Mo-Ta-Zn-O、W-Cu-Mn-Mo-Ta-Ti-O、W-Cu-Mn-Mo-Ta-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Mo-Ti-O、W-Cu-Mn-Mo-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Ta-O、W-Cu-Mn-Ta-Zn-O、W-Cu-Mn-Ta-Ti-O、W-Cu-Mn-Ta-Ti-Zn-O、W-Cu-Mn-Ti-O、W-Cu-Mn-Ti-Zn-O等。
记录膜12中的W可以以透明性高的WO3的形态存在。记录膜12中也可以含有金属W、WO2、WO2与WO3的中间氧化物(W18O49、W20O58、W50O148、W40O119等),或马格涅利相(WnO3n-1)。
记录膜12中的Cu可以以CuO或Cu2O的形态存在。记录膜12中也可以含有金属Cu。
记录膜12的膜中的Mn可以以选自MnO、Mn3O4、Mn2O3和MnO2中的至少一种氧化物的形态存在。记录膜12中也可以含有金属Mn。
记录膜12中的Nb可以以无色的Nb2O5或NbOx的形态存在。也可以是Nb2O5和NbOx共存。记录膜12中也可以含有NbO、NbO2或马格涅利相(Nb3n+1O8n-2)。记录膜12中也可以含有金属Nb。
记录膜12中的Mo可以以无色的MoO3的形态存在。记录膜12中也可以含有MoO2、MoO2与MoO3的中间氧化物(Mo3O8、Mo4O11、Mo5O14、Mo8O23、Mo9O26、Mo17O47等)或马格涅利相(MonO3n-2)。记录膜12中也可以含有金属Mo。
记录膜12中的Ta可以以无色的Ta2O5的形态存在。记录膜12中也可以含有TaO2。记录膜12中也可以含有金属Ta。
记录膜12中的Ti可以以无色的TiO2或TiOx的形态存在。也可以是TiO2和TiOx共存。记录膜12中也可以含有TiO、Ti2O3或马格涅利相(TinO2n-1)。记录膜12也可以含有金属Ti。
记录膜12中也可以存在含有选自W、Cu、Mn、元素M和Zn中的两种以上的金属的复合氧化物。
记录膜12的组成为例如W-Cu-Mn-Nb-O的情况下,记录膜12的体系为WO3-CuO-MnO2-Nb2O5、WO3-CuO-Mn2O3-Nb2O5、WO3-CuO-Mn3O4-Nb2O5、WO3-CuO-MnO-Nb2O5、WO3-Cu2O-MnO2-Nb2O5、WO3-Cu2O-Mn2O3-Nb2O5、WO3-Cu2O-Mn3O4-Nb2O5和WO3-Cu2O-MnO-Nb2O5中任意一种的可能性较高。此处示出的体系中,可以是NbOx代替Nb2O5存在,也可以是Nb2O5和NbOx共存。
记录膜12的组成为例如W-Cu-Mn-Mo-O的情况下,记录膜12的体系为WO3-CuO-MnO2-MoO3、WO3-CuO-Mn2O3-MoO3、WO3-CuO-Mn3O4-MoO3、WO3-CuO-MnO-MoO3、WO3-Cu2O-MnO2-MoO3、WO3-Cu2O-Mn2O3-MoO3、WO3-Cu2O-Mn3O4-MoO3和WO3-Cu2O-MnO-MoO3中任意一种的可能性较高。
记录膜12的组成为例如W-Cu-Mn-Ta-O的情况下,记录膜12的体系为WO3-CuO-MnO2-Ta2O5、WO3-CuO-Mn2O3-Ta2O5、WO3-CuO-Mn3O4-Ta2O5、WO3-CuO-MnO-Ta2O5、WO3-Cu2O-MnO2-Ta2O5、WO3-Cu2O-Mn2O3-Ta2O5、WO3-Cu2O-Mn3O4-Ta2O5和WO3-Cu2O-MnO-Ta2O5中任意一种的可能性较高。
记录膜12的组成为例如W-Cu-Mn-Ti-O的情况下,记录膜12的体系为WO3-CuO-MnO2-TiO2、WO3-CuO-Mn2O3-TiO2、WO3-CuO-Mn3O4-TiO2、WO3-CuO-MnO-TiO2、WO3-Cu2O-MnO2-TiO2、WO3-Cu2O-Mn2O3-TiO2、WO3-Cu2O-Mn3O4-TiO2和WO3-Cu2O-MnO-TiO2中任意一种的可能性较高。可以是TiOx代替TiO2存在,也可以是TiO2和TiOx共存。
上述任意一种体系电均可以含有Zn,这种情况下,可以考虑以ZnO的形态含有Zn的体系。
这样,记录膜12含有多种氧化物,且氧以外的元素W、Cu、Mn和M的组成由WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%)表示,式中,x、y和z满足15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98,若优选满足0.5≤(x/z)≤3.0,则可以获得能够确保大容量(例如,每1张光盘500GB)的信息的记录再现所必须的S/N的再现光量。
在将W、Cu、Mn、元素M、氧、以及Zn(在含有的情况下)的原子数的总和设为100%时,记录膜12中含有的氧的比例可以是例如60原子%以上且80原子%以下,尤其可以是63原子%以上且73原子%以下。若氧的比例小于60原子%,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。若氧的比例大于80原子%,则记录灵敏度变得过差,记录需要大的功率,高速记录也变得困难。
记录膜12实质上由W、Cu、Mn、元素M、氧、以及Zn(在含有的情况下)组成。此处,“实质上”这一术语是考虑到以下情况而使用的:记录膜12在例如通过溅射而形成的情况下,不可避免地含有其它元素,所述其它元素来源于溅射气氛中存在的稀有气体(Ar、Kr、Xe)、水分、有机物(C)、空气、配置于溅射室的夹具和溅射靶中含有的杂质。在将记录膜12中含有的全部原子设为100原子%时,可以以10原子%为上限含有这些不可避免的成分。这一点对于后文所述的其它记录膜而言,在使用“实质上”这一术语的情况下也同样适用。
记录膜12的厚度可以设定为例如10nm以上且50nm以下,尤其可以设定为20nm以上且40nm以下。若记录膜12的厚度小于10nm,则存在记录膜12未充分膨胀,没有形成良好的记录标记的情况,其结果,信道误码率变差。若记录膜12的厚度大于50nm,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜12的厚度大于50nm,则存在记录膜12的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
记录膜12的组成可以利用例如X射线显微分析仪(XMA)、EDS(能量色散型X射线分析)或卢瑟福背散射分析法(RBS)进行分析。
第2电介质膜13与第1电介质膜11同样地具有调节光学相位差从而控制信号振幅的作用、以及控制记录凹坑的膨胀从而控制信号振幅的作用。另外,第2电介质膜13具有抑制水分从中间分离层2侧侵入记录膜12的作用、以及抑制记录膜12中的氧逃逸到外部的作用。第2电介质膜13还兼具抑制有机物从中间分离层2混入记录膜12的功能、确保L0层10与中间分离层2之间的密合性的功能。
第2电介质膜13与第1电介质膜11同样地可以含有元素D1的氧化物,也可以是其它组成。如前文所述,第2电介质膜13的组成对L0层10的再现光量的影响比第1电介质膜11的影响小,因而对于第2电介质膜13的组成没有特别限定。第2电介质膜13可以是例如与第1代档案盘的电介质膜所采用的电介质膜相同的组成。
第2电介质膜13可以含有例如选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi、Ce、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D2的氧化物。元素D2之中,Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce相当于上述元素D1。因此,在第2电介质膜13含有这些元素的氧化物的情况下,存在L0层10的反射率升高、再现光量增加的倾向。Zr、In、Sn和Si的氧化物可以提高第2电介质膜13与中间分离层2之间的密合性。
第2电介质膜13可以含有一种元素D2的氧化物(可以是一元体系),这种情况下,可以含有例如Nb2O5、MoO3、Ta2O5、WO3、TiO2、Bi2O3、CeO2、ZrO2、In2O3、SnO2和SiO2中的任意一种。它们是透明的氧化物,另外,与中间分离层2良好地密合。
第2电介质膜13为例如通过溅射而形成的纳米级的薄膜。因此,第2电介质膜13中含有的氧化物由于溅射中的氧和/或金属的欠缺、以及不可避免的杂质的混入,严格地说,有时无法成为化学计量组成。根据这个理由,在本实施方式和其它实施方式中,第2电介质膜13中含有的氧化物可以不一定是化学计量组成的氧化物。另外,如前文所述,在本说明书中,以化学计量组成所表示的材料中,由于氧和/或金属的欠缺、或者杂质的混入等,严格地说,有时也包括非化学计量组成的材料。
为了使第2电介质膜13具有导电性,可以使用NbOx(x<2.5,相当于欠缺氧的Nb2O5)或TiOx(x<2,相当于欠缺氧的TiO2)。另外,第2电介质膜13优选其电阻率为1Ω·cm以下。这一点对于后文所述的第2电介质膜23、33而言也是一样的。
第2电介质膜13可以包含选自这些氧化物中的两种以上的氧化物的混合物,或者可以包含由两种以上的氧化物形成的复合氧化物。在第2电介质膜13含有两种金属元素元素D2的情况下(为二元体系的情况),其组成可以是例如Nb2O5-MoO3、Nb2O5-Ta2O5、Nb2O5-WO3、Nb2O5-TiO2、Nb2O5-Bi2O3、Nb2O5-CeO2、Nb2O5-ZrO2、Nb2O5-In2O3、Nb2O5-SnO2、Nb2O5-SiO2、MoO3-Ta2O5、MoO3-WO3、MoO3-TiO2、MoO3-Bi2O3、MoO3-CeO2、MoO3-ZrO2、MoO3-In2O3、MoO3-SnO2、MoO3-SiO2、Ta2O5-WO3、Ta2O5-TiO2、Ta2O5-Bi2O3、Ta2O5-CeO2、Ta2O5-ZrO2、Ta2O5-In2O3、Ta2O5-SnO2、Ta2O5-SiO2、WO3-TiO2、WO3-Bi2O3、WO3-CeO2、WO3-ZrO2、WO3-In2O3、WO3-SnO2、WO3-SiO2、TiO2-Bi2O3、TiO2-CeO2、TiO2-ZrO2、TiO2-In2O3、TiO2-SnO2、TiO2-SiO2、Bi2O3-CeO2、Bi2O3-ZrO2、Bi2O3-In2O3、Bi2O3-SnO2、Bi2O3-SiO2、CeO2-ZrO2、CeO2-In2O3、CeO2-SnO2、CeO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、ZrO2-SiO2、In2O3-SnO2、In2O3-SiO2、SnO2-SiO2等。在二元体系的组成中,对于氧化物的混合比没有特别限定。
在第2电介质膜13含有三种金属元素作为元素D2的情况下(为三元体系的情况),其组成可以是例如Nb2O5-MoO3-Ta2O5、Nb2O5-MoO3-WO3、Nb2O5-MoO3-TiO2、Nb2O5-MoO3-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-CeO2、Nb2O5-MoO3-ZrO2、Nb2O5-MoO3-In2O3、Nb2O5-MoO3-SnO2、Nb2O5-MoO3-SiO2、Nb2O5-Ta2O5-WO3、Nb2O5-Ta2O5-TiO2、Nb2O5-Ta2O5-Bi2O3、Nb2O5-Ta2O5-CeO2、Nb2O5-Ta2O5-ZrO2、Nb2O5-Ta2O5-In2O3、Nb2O5-Ta2O5-SnO2、Nb2O5-Ta2O5-SiO2、Nb2O5-WO3-TiO2、Nb2O5-WO3-Bi2O3、Nb2O5-WO3-CeO2、Nb2O5-WO3-ZrO2、Nb2O5-WO3-In2O3、Nb2O5-WO3-SnO2、Nb2O5-WO3-SiO2、Nb2O5-TiO2-Bi2O3、Nb2O5-TiO2-CeO2、Nb2O5-TiO2-ZrO2、Nb2O5-TiO2-In2O3、Nb2O5-TiO2-SnO2、Nb2O5-TiO2-SiO2、Nb2O5-Bi2O3-CeO2、Nb2O5-Bi2O3-ZrO2、Nb2O5-Bi2O3-In2O3、Nb2O5-Bi2O3-SnO2、Nb2O5-Bi2O3-SiO2、Nb2O5-CeO2-ZrO2、Nb2O5-CeO2-In2O3、Nb2O5-CeO2-SnO2、Nb2O5-CeO2-SiO2、Nb2O5-ZrO2-In2O3、Nb2O5-ZrO2-SnO2、Nb2O5-ZrO2-SiO2、Nb2O5-In2O3-SnO2、Nb2O5-In2O3-SiO2、Nb2O5-SnO2-SiO2、MoO3-Ta2O5-WO3、MoO3-Ta2O5-TiO2、MoO3-Ta2O5-Bi2O3、MoO3-Ta2O5-CeO2、MoO3-Ta2O5-ZrO2、MoO3-Ta2O5-In2O3、MoO3-Ta2O5-SnO2、MoO3-Ta2O5-SiO2、MoO3-WO3-TiO2、MoO3-WO3-Bi2O3、MoO3-WO3-CeO2、MoO3-WO3-ZrO2、MoO3-WO3-In2O3、MoO3-WO3-SnO2、MoO3-WO3-SiO2、MoO3-TiO2-Bi2O3、MoO3-TiO2-CeO2、MoO3-TiO2-ZrO2、MoO3-TiO2-In2O3、MoO3-TiO2-SnO2、MoO3-TiO2-SiO2、MoO3-Bi2O3-CeO2、MoO3-Bi2O3-ZrO2、MoO3-Bi2O3-In2O3、MoO3-Bi2O3-SnO2、MoO3-Bi2O3-SiO2、MoO3-CeO2-ZrO2、MoO3-CeO2-In2O3、MoO3-CeO2-SnO2、MoO3-CeO2-SiO2、MoO3-ZrO2-In2O3、MoO3-ZrO2-SnO2、MoO3-ZrO2-SiO2、MoO3-In2O3-SnO2、MoO3-In2O3-SiO2、MoO3-SnO2-SiO2、Ta2O5-WO3-TiO2、Ta2O5-WO3-Bi2O3、Ta2O5-WO3-CeO2、Ta2O5-WO3-ZrO2、Ta2O5-WO3-In2O3、Ta2O5-WO3-SnO2、Ta2O5-WO3-SiO2、Ta2O5-TiO2-Bi2O3、Ta2O5-TiO2-CeO2、Ta2O5-TiO2-ZrO2、Ta2O5-TiO2-In2O3、Ta2O5-TiO2-SnO2、Ta2O5-TiO2-SiO2、Ta2O5-Bi2O3-CeO2、Ta2O5-Bi2O3-ZrO2、Ta2O5-Bi2O3-In2O3、Ta2O5-Bi2O3-SnO2、Ta2O5-Bi2O3-SiO2、Ta2O5-CeO2-ZrO2、Ta2O5-CeO2-In2O3、Ta2O5-CeO2-SnO2、Ta2O5-CeO2-SiO2、Ta2O5-ZrO2-In2O3、Ta2O5-ZrO2-SnO2、Ta2O5-ZrO2-SiO2、Ta2O5-In2O3-SnO2、Ta2O5-In2O3-SiO2、Ta2O5-SnO2-SiO2、WO3-TiO2-ZrO2、WO3-TiO2-In2O3、WO3-TiO2-SnO2、WO3-TiO2-SiO2、WO3-Bi2O3-ZrO2、WO3-Bi2O3-In2O3、WO3-Bi2O3-SnO2、WO3-Bi2O3-SiO2、WO3-CeO2-ZrO2、WO3-CeO2-In2O3、WO3-CeO2-SnO2、WO3-CeO2-SiO2、WO3-ZrO2-In2O3、WO3-ZrO2-SnO2、WO3-ZrO2-SiO2、WO3-In2O3-SnO2、WO3-In2O3-SiO2、WO3-SnO2-SiO2、TiO2-Bi2O3-ZrO2、TiO2-Bi2O3-In2O3、TiO2-Bi2O3-SnO2、TiO2-Bi2O3-SiO2、TiO2-CeO2-ZrO2、TiO2-CeO2-In2O3、TiO2-CeO2-SnO2、TiO2-CeO2-SiO2、TiO2-ZrO2-In2O3、TiO2-ZrO2-SnO2、TiO2-ZrO2-SiO2、TiO2-In2O3-SnO2、TiO2-In2O3-SiO2、TiO2-SnO2-SiO2、Bi2O3-CeO2-ZrO2、Bi2O3-CeO2-In2O3、Bi2O3-CeO2-SnO2、Bi2O3-CeO2-SiO2、Bi2O3-ZrO2-In2O3、Bi2O3-ZrO2-SnO2、Bi2O3-ZrO2-SiO2、Bi2O3-In2O3-SnO2、Bi2O3-In2O3-SiO2、Bi2O3-SnO2-SiO2、CeO2-ZrO2-In2O3、CeO2-ZrO2-SnO2、CeO2-ZrO2-SiO2、CeO2-In2O3-SnO2、CeO2-In2O3-SiO2、CeO2-SnO2-SiO2、ZrO2-In2O-SnO2、ZrO2-In2O-SiO2、ZrO2-SnO2-SiO2、In2O3-SnO2-SiO2等。在三元体系的组成中,对于氧化物的混合比没有特别限定。
在上文中,在所示例的一至三元体系的组成中,也可以使用NbOx来代替Nb2O5,也可以使用TiOx来代替TiO2。这一点对于后文所述的第2电介质膜23、33也是一样的。
第2电介质膜13可以含有例如50mol%以上的元素D2的氧化物,也可以实质上由元素D2的氧化物组成。“实质上”这一术语的意思如上文关于第1电介质膜11而说明的那样。若元素D2的氧化物的比例过少,则存在无法提高反射率、无法提高再现光量的情况,或者存在第2电介质膜13与中间分离层2之间的密合性下降的情况。
元素D2的氧化物尤其可以是选自Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素的氧化物。这些元素的氧化物能够进一步提高L0层10的反射率、以及/或者能够提高第2电介质膜13与中间分离层2之间的密合性。可以含有50mol%以上的选自Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素的氧化物。或者,第2电介质膜13可以实质上由选自Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素的氧化物组成。
在上文所示例的二元体系和三元体系的组成中,含有选自Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素的氧化物的情况下,可以含有50mol%以上的该氧化物。
第2电介质膜13的组成为例如Nb2O5-MoO3-Ta2O5或ZrO2-In2O3-SiO2的情况下,对于混合比没有特别限定,可以是任意的混合比。第2电介质膜13的组成为例如Nb2O5-MoO3-WO3的情况下,优选含有50mol%以上的Nb2O5-MoO3(两种氧化物的混合物)。
在第1电介质膜11和/或第2电介质膜13含有ZrO2的情况下,可以使用稳定化氧化锆(在ZrO2中掺杂了10%以下的Y2O3、MgO或CaO而得)作为该ZrO2。这一点对于后文所述的第1电介质膜21、31、第2电介质膜23、33而言也是一样的。
第2电介质膜13的厚度可以是例如5nm以上且30nm以下。若厚度小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜12的情况。若厚度大于30nm,则L0层10的反射率下降。
第1电介质膜11、记录膜12和第2电介质膜13的具体厚度可以通过基于矩阵法(例如,参见《波动光学》,久保田广著,岩波书店,1971年,第3章)的计算进行设计。通过调整各膜的厚度,能够调整记录膜12的未记录的情况下和记录的情况下的各反射率、以及记录部-未记录部之间的反射光的相位差,从而优化再现信号的信号品质。
接下来,对L1层20的构成进行说明。L1层20是通过在中间分离层2的表面上至少依次层叠第1电介质膜21、记录膜22和第2电介质膜23而形成的。
第1电介质膜21的功能与前文所述的L0层10的第1电介质膜11的功能相同。另外,第1电介质膜21也具有使中间分离层2与L1层20密合的作用。对于第1电介质膜21的组成,不进行如第1电介质膜11那样的限定。这是因为L1层20位于比L0层10更靠近激光6的入射面的一侧,因而即使不将第1电介质膜21的组成设定为特定的组成,也容易确保L1层20的有效反射率和再现光量。因此,第1电介质膜21可以使用关于第1电介质膜11或第2电介质膜13所示例的材料来形成,或者第1电介质膜21也可以使用其它材料,例如与第1电介质膜11所使用的材料相比折射率更小的材料来形成。
第1电介质膜21的组成可以是例如ZrO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、In2O3-SiO2、In2O3-SnO2、SnO2-SiO2、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-SiO2-SnO2、ZrO2-In2O3-SnO2、In2O3-SnO2-SiO2等。ZrO2-SiO2-In2O3、以及In2O3-SnO2的膜可以通过DC溅射来形成。
另外,通过使第1电介质膜21中含有的Zr量多于Si量,可以得到更高的再现功率。这是因为通过使Zr量多于Si量,能够缓和从中间分离层2中脱离的有机物、水分对第1电介质膜21产生的不良影响,并抑制再现耐久性的恶化。
第1电介质膜21的厚度可以是10nm以上且50nm以下。若小于10nm,则存在与中间分离层2之间的密合性下降,抑制水分侵入记录膜22的保护功能下降的情况。若大于50nm,则存在L1层20的反射率下降的情况。另外,若第1电介质膜21的厚度大于50nm,则存在第1电介质膜21的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
记录膜22的功能与前文所述的L0层10的记录膜12的功能相同。如上所述,L1层20与L0层10相比一般容易提供较高的有效反射率和再现光量,因而对于记录膜22的组成,不进行如记录膜12那样的限定。因此,记录膜22可以使用与关于记录膜12所示例的材料相同的材料来形成,或者也可以使用其它材料,例如含有W、Cu和Mn但不含元素M的材料来形成。记录膜22也可以进一步含有Zn。
更具体而言,记录膜22可以与记录膜12同样地用含有W、Cu、Mn、元素M和氧,且W、Cu、Mn和M的组成由WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%)(式中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)表示的材料来形成。这种情况下,能够提高L1层20的透射率,能够提高L0层10的反射率、即增大L0层10的再现光量。
由于L1层20位于比L0层10更靠近激光6的位置,因而更容易提高其有效反射率。因此,记录膜22可以用优先确保高透射率、且与L0层10的记录膜12相比z的值(Mn量)更小的材料来形成。上述式中,z可以满足例如10≤z≤30。也可以根据z的减少量相应地增加x的值(W量)。
或者,记录膜22还可以用与第1代档案盘的记录膜相同的材料来形成。这种情况下,由于能够将在第1代档案盘的制造中使用的溅射靶兼用于本实施方式的信息记录介质的制造,因而有时能够提高生产率、或者降低成本。更具体而言,例如可以用W-Cu-Mn-Zn-O来形成记录膜22。
将金属元素和氧的原子数的总和设为100%时,记录膜22中含有的氧的比例可以是例如60原子%以上且80原子%以下,尤其可以是65原子%以上且75原子%以下。
记录膜22的膜厚可以设定为15nm以上且50nm以下,尤其可以设定为25nm以上且45nm以下。若小于15nm,则记录膜22膨胀不充分,未形成良好的记录标记,因而信道误码率变差。若大于50nm,则存在记录灵敏度变好且记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜22的厚度大于50nm,则存在记录膜22的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
第2电介质膜23的功能与前文所述的L0层10的第2电介质膜13的功能相同。对于第2电介质膜23的组成没有特别限定。这是因为L1层20位于比L0层10更靠近激光6的入射面的一侧,因而即使不将第2电介质膜23的组成设定为特定的组成,也容易确保其有效反射率和再现光量。第2电介质膜23可以使用关于第1电介质膜11或第2电介质膜13所示例的材料来形成。或者,第2电介质膜23也可以使用其它材料、例如与第1电介质膜11所使用的材料相比折射率更小的材料来形成。
第2电介质膜23的组成可以是例如ZrO2、SiO2、In2O3、SnO2、ZrO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、In2O3-SiO2、In2O3-SnO2、SnO2-SiO2、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-SiO2-SnO2、ZrO2-In2O3-SnO2、In2O3-SnO2-SiO2等。ZrO2-SiO2-In2O3和In2O3-SnO2的膜可以通过DC溅射来形成。
第2电介质膜23的厚度可以是5nm以上且30nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜22的情况,若大于30nm,则存在L1层20的反射率下降的情况。
接下来,对L2层30的构成进行说明。L2层30是通过在中间分离层3的表面上至少依次层叠第1电介质膜31、记录膜32和第2电介质膜33而形成的。
L2层30的构成实质上与L1层20相同。第1电介质膜31具有与L1层20的第1电介质膜21相同的功能,因此,具有与L0层10的第1电介质膜11相同的功能。另外,第1电介质膜31也具有使中间分离层3与L2层30密合的作用。另外,关于第1电介质膜31,与第1电介质膜21同样地,对于其组成没有特别限定。这是因为,由于L2层30位于最外侧,因此即使不将第1电介质膜31的组成设定为特定的组成,也容易确保L2层30的有效反射率和再现光量。因此,第1电介质膜31可以使用关于L0层10的第1电介质膜11和第2电介质膜13所示例的材料来形成,或者可以使用其它材料来形成。第1电介质膜31也可以使用例如与第1电介质膜11所使用的材料相比折射率更小的材料来形成。这种情况下,第1电介质膜31可以使用关于L1层20的第1电介质膜21所说明的材料来形成。
第1电介质膜31的厚度可以是10nm以上且50nm以下。若小于10nm,则存在与中间分离层3之间的密合性下降,抑制水分侵入记录膜32的保护功能下降的情况。若大于50nm,则存在L2层30的反射率下降的情况。另外,若第1电介质膜31的厚度大于50nm,则存在第1电介质膜31的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
记录膜32的功能与L1层20的记录膜22的功能相同,因此,与L0层10的记录膜12的功能相同。如上所述,由于L2层30位于最外侧,因此与L1层20和L0层10相比,容易提供较高的再现光量,因而对于记录膜32的组成不进行如记录膜12那样的限定。因此,记录膜32与记录膜22同样地可以使用关于L0层10的记录膜12所示例的材料来形成,或者可以使用其它材料,例如含有W、Cu和Mn但不含元素M的材料来形成。记录膜32还可以含有Zn。
更具体而言,记录膜32可以与记录膜12同样地用含有W、Cu、Mn、元素M和氧,且W、Cu、Mn和M的组成由WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%)(式中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)表示的材料来形成。这种情况下,能够提高L2层30的透射率,能够提高L0层10的反射率、即增大L0层10的再现光量。
由于L2层30位于最靠近激光6的位置,因而容易增大其有效反射率。因此,记录膜32可以用优先确保高透射率,且与L0层10的记录膜12和L1层20的记录膜22相比z的值(Mn量)更小的材料来形成。上述式中,z可以满足例如5≤z≤30。也可以根据z的减少量相应地增加x的值(W量)。
或者,记录膜32还可以使用与第1代档案盘的记录膜相同的材料来形成。这种情况下,由于将在第1代档案盘的制造中使用的溅射靶兼用于本实施方式的信息记录介质的制造,因而有时能够提高生产率或者降低成本。更具体而言,可以用例如W-Cu-Mn-Zn-O来形成记录膜32。
记录膜32中含有的氧的比例与记录膜22含有的氧的比例同样地,在将金属元素和氧的原子数的总和设为100%时,可以是例如60原子%以上且80原子%以下,尤其可以是65原子%以上且75下原子%以下。
记录膜32的膜厚可以设定为15nm以上且50nm以下,尤其可以设定为25nm以上且45nm以下。若小于15nm,则记录膜32膨胀不充分,未形成良好的记录标记,因而信道误码率变差。若大于50nm,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜32的厚度大于50nm,则存在记录膜32的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
由于第2电介质膜33具有与L1层20的第2电介质膜23相同的功能,因此,具有与L0层10的第2电介质膜13相同的功能。另外,关于第2电介质膜33,与第2电介质膜23同样地,对于其组成没有特别限定。这是因为,由于L2层30位于最外侧,因此与L1层20和L0层10相比,容易提供更高的再现光量,即使不将第2电介质膜33的组成设定为特定的组成,也容易确保其有效反射率和再现光量。因此,第2电介质膜33可以使用关于L0层10的第1电介质膜11和第2电介质膜13所示例的材料来形成,或者可以使用其它材料来形成。第2电介质膜33也可以使用例如与第1电介质膜11所使用的材料相比折射率更小的材料来形成。这种情况下,第2电介质膜33可以使用关于L1层20的第2电介质膜23所说明的材料来形成。
第2电介质膜33的厚度可以是5nm以上且30nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜32的情况。若大于30nm,则存在L2层30的反射率下降的情况。
第1电介质膜11、21、31、记录膜12、22、32和第2电介质膜13、23、33可以使用将构成它们的氧化物混合而成的溅射靶,通过RF溅射或DC溅射来形成。或者,这些膜也可以使用不含氧的合金溅射靶,通过在氧导入下的RF溅射、或在氧导入下的DC溅射来形成。或者还可以通过以下方法来形成这些膜:将各氧化物的溅射靶分别安装在单独的电源上,同时进行RF溅射或DC溅射的方法(多靶溅射法)。也可以同时实施RF溅射和DC溅射。此外,作为其它的膜形成方法,可以举出将包含金属的单质或者合金的溅射靶、或者氧化物的溅射靶分别安装在单独的电源上,并根据需要一边导入氧一边同时进行RF溅射的方法、或一边同时进行DC溅射的方法。或者,也可以通过以下方法来形成这些膜:使用将金属和氧化物混合而成的溅射靶,一边导入氧一边实施RF溅射或DC溅射的方法。
在实施方式1的变形例中,在本实施方式示出的信息记录介质100中,任意一个信息层的记录膜也可以是Te-O-Pd或Ge-Bi-O等其它记录膜、即W-O系记录膜以外的记录膜。或者,在其它变形例中,根据需要,也可以设置反射膜和包含未在上文中示例的材料的电介质膜。本公开涉及的技术的效果在这些变形例中也能够实现。
在另一个变形例中,特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合也可以用L0层加上其它信息层来实现,或者用其它信息层代替L0层来实现。特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合对于提高再现光量容易下降的L0层的再现光量而言是有效的,在其它信息层上使用的情况下能够提高该其它信息层的再现光量。
另外,将特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合用于L1层或L2层时,能够提高L1层或L2层的透射率,因而到达L0层的激光6的量增加,能够提高L0层的有效反射率,进而能够提高L0层的再现光量。即,通过在L1层和L2层中应用特定组成的第1电介质膜和特定组成的记录膜,也能够提高L0层中记录的短标记的S/N比。
信息记录介质100的记录方式可以是线速度恒定的Constant Linear Velocity(恒定线速度,CLV)、转速恒定的Constant Angular Velocity(恒定角速度,CAV)、ZonedCLV和Zoned CAV中任意一种。可使用的数据位长为51.3nm。
在本实施方式的信息记录介质100上记录和再现信息可以用物镜的数值孔径NA为0.91的光学系统来实施,或者利用NA>1的光学系统来实施。作为光学系统,也可以使用Solid Immersion Lens(固体浸没透镜,SIL)、或Solid Immersion Mirror(固体浸没镜,SIM)。这种情况下,可以将中间分离层2和3、以及覆盖层4的厚度设定为5μm以下。或者,也可以使用利用了近场光的光学系统。
(实施方式2)
作为实施方式2,对本公开的信息记录介质的另一个例子进行说明。作为实施方式2,对使用激光进行信息的记录和再现的信息记录介质的一个例子进行说明。图2示出了该光学信息记录介质的截面。本实施方式的信息记录介质200具有A面信息记录介质201和B面信息记录介质202,且在L0层10a中,仅在第1电介质膜11与基板1之间设置有第3电介质膜14a这一点上与实施方式1不同。
L0层10a可以从激光6照射侧观察时从远处开始依次含有第3电介质膜14a、第1电介质膜11、记录膜12和第2电介质膜13。
第3电介质膜14a是为了改善L0层10a的再现耐久性,并提高再现功率而设置的。另外,第3电介质膜14a也具有与第1电介质膜11良好地密合,从而提高基板1与L0层10之间的密合性的功能。
在如前文那样对第1电介质膜11的组成进行选择能够提高L0层10的反射率,但是再现功率几乎不上升、或再现功率下降的情况下,可以根据需要设置第3电介质膜14a。另外,为了将记录在L0层中的信号再现,连续照射规定功率的激光6时,有可能在基板1与第1电介质膜11之间发生剥离或原子扩散。为了抑制这种剥离或原子扩散,从而确保基板1与L0层之间良好的密合性,可以设置第3电介质膜14a。
第3电介质膜14a含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物。第3电介质膜14a的组成可以是例如ZrO2、SiO2、In2O3、SnO2、ZrO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、In2O3-SiO2、In2O3-SnO2、SnO2-SiO2、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-SiO2-SnO2、ZrO2-In2O3-SnO2、In2O3-SnO2-SiO2。关于二或三元体系的氧化物的混合物,对于氧化物的混合比没有特别限定。第3电介质膜14a可以包含由两种以上的氧化物形成的复合氧化物。另外,与实施方式1的L0层10的第1电介质膜11同样地,元素D3的氧化物也可以为不一定是化学计量组成的氧化物。
第3电介质膜14a可以含有例如50mol%以上的元素D3的氧化物,也可以实质上由元素D3的氧化物组成。“实质上”这一术语的意思如在实施方式1中关于第1电介质膜11进行说明的那样。
另外,第3电介质膜14a/第1电介质膜11的组合可以是例如ZrO2(第3电介质膜14a)/Nb2O5(第1电介质膜11)、ZrO2/NbOx、ZrO2/MoO3、ZrO2/Ta2O5、SiO2/Nb2O5、SiO2/NbOx、SiO2/MoO3、SiO2/Ta2O5、In2O3/Nb2O5、In2O3/NbOx、In2O3/MoO3、In2O3/Ta2O5、SnO2/Nb2O5、SnO2/NbOx、SnO2/MoO3、SnO2/Ta2O5、ZrO2-SiO2/Nb2O5、ZrO2-SiO2/NbOx、ZrO2-SiO2/MoO3、ZrO2-SiO2/Ta2O5、ZrO2-In2O3/Nb2O5、ZrO2-In2O3/NbOx、ZrO2-In2O3/MoO3、ZrO2-In2O3/Ta2O5、ZrO2-In2O3/WO3、ZrO2-In2O3/TiO2、ZrO2-In2O3/TiOx、ZrO2-In2O3/Bi2O3、ZrO2-In2O3/CeO2、ZrO2-SnO2/Nb2O5、ZrO2-SnO2/NbOx、ZrO2-SnO2/MoO3、ZrO2-SnO2/Ta2O5、In2O3-SiO2/Nb2O5、In2O3-SiO2/NbOx、In2O3-SiO2/MoO3、In2O3-SiO2/Ta2O5、In2O3-SnO2/Nb2O5、In2O3-SnO2/NbOx、In2O3-SnO2/MoO3、In2O3-SnO2/Ta2O5、In2O3-SnO2/WO3、In2O3-SnO2/TiO2、In2O3-SnO2/TiOx、In2O3-SnO2/Bi2O3、In2O3-SnO2/CeO2、SnO2-SiO2/Nb2O5、SnO2-SiO2/NbOx、SnO2-SiO2/MoO3、SnO2-SiO2/Ta2O5、ZrO2-SiO2-In2O3/Nb2O5、ZrO2-SiO2-In2O3/NbOx、ZrO2-SiO2-In2O3/MoO3、ZrO2-SiO2-In2O3/Ta2O5、ZrO2-SiO2-In2O3/WO3、ZrO2-SiO2-In2O3/TiO2、ZrO2-SiO2-In2O3/TiOx、ZrO2-SiO2-In2O3/Bi2O3、ZrO2-SiO2-In2O3/CeO2、ZrO2-SiO2-SnO2/Nb2O5、ZrO2-SiO2-SnO2/NbOx、ZrO2-SiO2-SnO2/MoO3、ZrO2-SiO2-SnO2/Ta2O5、ZrO2-In2O3-SnO2/Nb2O5、ZrO2-In2O3-SnO2/NbOx、ZrO2-In2O3-SnO2/MoO3、ZrO2-In2O3-SnO2/Ta2O5、In2O3-SnO2-SiO2/Nb2O5、In2O3-SnO2-SiO2/NbOx、In2O3-SnO2-SiO2/MoO3、In2O3-SnO2-SiO2/Ta2O5
尤其,第3电介质膜14a/第1电介质膜11的组合可以是ZrO2-SiO2-In2O3/Nb2O5、ZrO2-SiO2-In2O3/NbOx、In2O3-SnO2/Nb2O5、In2O3-SnO2/NbOx。这些组合为第3电介质膜14a与第1电介质膜11均可以通过DC溅射形成的组合。因此,若使用这些组合,则能够通过DC溅射以良好的生产率制造信息记录介质200。
在第1电介质膜11为前文示例的二元体系、三元体系或四元体系的组成的情况下,也可以设置第3电介质膜14a。
第3电介质膜14a的厚度可以是3nm以上且35nm以下。若小于3nm,则存在无法充分提高基板1与第1电介质膜11之间的密合性的情况。若大于35nm,则存在L0层10的反射率下降的情况。
由于第3电介质膜14a以外的膜和层的构成与实施方式1中说明的构成相同,因此在此省略其说明。
需要说明的是,在实施方式2中,虽然将第3电介质膜14a形成在基板1与第1电介质膜11之间,但是作为变形例,也可以将第3电介质膜14a形成在中间分离层2与第1电介质膜21之间、或者中间分离层3与第1电介质膜31之间。即,在图1所示的信息记录介质100中,可以在中间分离层2与第1电介质膜21之间、或中间分离层3与第1电介质膜31之间形成第3电介质膜14a。
(实施方式3)
作为实施方式2,对本公开的信息记录介质的另一个例子进行说明。作为实施方式3,对使用激光进行信息的记录和再现的信息记录介质的一个例子进行说明。图3示出了该光学信息记录介质的截面。本实施方式的信息记录介质300具有A面信息记录介质301和B面信息记录介质302,且在L0层10b中,仅在第1电介质膜11与记录膜12之间设置有第3电介质膜14b这一点上与实施方式1不同。
L0层10b可以从激光6照射侧观察时从远处开始依次含有第1电介质膜11、第3电介质膜14b、记录膜12和第2电介质膜13。第3电介质膜14b是为了改善L0层10b的再现耐久性,并提高再现功率而设置的。
在如前文那样对第1电介质膜11的组成如前文所述进行选择能够提高L0层10的反射率,但是再现功率几乎不上升、或者再现功率下降的情况下,可以根据需要设置第3电介质膜14b。另外,为了将记录在L0层中的信号再现,连续照射规定功率的激光6时,在第1电介质膜11与记录膜12之间有可能发生剥离或原子扩散。为了抑制这样的剥离或原子扩散,从而确保第1电介质膜11与记录膜12之间的良好的密合性,可以设置第3电介质膜14b。
构成第3电介质膜14b的材料的例子与实施方式2中说明的第3电介质膜14a的材料的例子相同。另外,第3电介质膜14b/第1电介质膜11的组合的例子与实施方式2中说明的第3电介质膜14a/第1电介质膜11的组合的例子相同。
第3电介质膜14b的厚度可以是3nm以上且35nm以下。若小于3nm,则存在无法充分提高第1电介质膜11与记录膜12之间的密合性的情况。若大于35nm,则存在L0层10的反射率下降的情况。
第3电介质膜14b的其它构成与前面的实施方式2中说明的第3电介质膜14a相同,因此在此省略其说明。由于第3电介质膜14b以外的膜和层的构成与实施方式1中说明的构成相同,因此在此省略其说明。
(实施方式4)
作为实施方式4,对本公开的信息记录介质的另一个例子进行说明。作为实施方式4,对使用激光进行信息的记录和再现的信息记录介质的一个例子进行说明。图4示出了该光学信息记录介质的截面。本实施方式的信息记录介质400与实施方式1的不同之处除了3个信息层L0层10、L1层20、L2层30之外,还在于具有L3层40作为其它信息层。在L3层40与L2层30之间设置有中间分离层7。A面信息记录介质401和B面信息记录介质402均具有四个信息层,因而该信息记录介质400总共具有八个信息层。
L0层10、L1层20、L2层30与实施方式1中说明的层相同,因此在此省略其说明。中间分离层7的功能和形状、以及材料与中间分离层2和3相同,因此在此省略其说明。中间分离层7的厚度可以设为与中间分离层2和3不同的值。
对L3层的构成进行说明。L3层40是通过在中间分离层7的表面上至少依次层叠第1电介质膜41、记录膜42和第2电介质膜43而形成的。L3层40的构成实质上与L1层(以及与L1层相同构成的L2层)相同。
第1电介质膜41具有与实施方式1中说明的L1层20的第1电介质膜21相同的功能。另外,第1电介质膜41也具有使中间分离层7与L3层40密合的作用。另外,关于第1电介质膜41,与第1电介质膜21同样地,对于其组成没有特别限定。这是因为,由于L3层40位于最外侧,因此即使不将第1电介质膜41的组成设定为特定的组成,也容易确保L3层40的有效反射率和再现光量。因此,第1电介质膜41可以使用与关于实施方式1的L0层10的第1电介质膜11和第2电介质膜13所示例的材料相同的材料来形成,或者可以使用其它材料来形成。第1电介质膜41也可以使用例如与第1电介质膜11所使用的材料相比折射率更小的材料来形成。这种情况下,第1电介质膜41可以使用关于实施方式1的L1层20的第1电介质膜21所说明的材料来形成。
第1电介质膜41的厚度可以是10nm以上且50nm以下。若小于10nm,则存在与中间分离层7之间的密合性下降,抑制水分侵入记录膜42的保护功能下降的情况。若大于50nm,则存在L3层40的反射率下降的情况。
记录膜42的功能与实施方式1中说明的L1层20的记录膜22的功能相同,因此,与L0层10的记录膜12的功能相同。如前文所述,L3层40位于最外侧,与L0层10至L2层30相比容易提供更高的再现光量,因而对于记录膜42的组成,不像实施方式1的L0层10的记录膜12那样进行限定。因此,记录膜42与实施方式1的记录膜22同样地可以使用关于实施方式1的L0层10的记录膜12所示例的材料来形成,或者也可以使用其它材料,例如含有W、Cu和Mn但不含元素M的材料来形成。记录膜42还可以含有Zn。
更具体而言,记录膜42可以与实施方式1的记录膜12同样地用含有W、Cu、Mn、元素M和氧,且W、Cu、Mn和M的组成由WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%)(式中、15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)表示的材料来形成。这种情况下,能够提高L3层40的透射率,能够提高L0层10的反射率、即能够增大L0层10的再现光量。
由于L3层40位于最靠近激光6的位置,因而容易增大其有效反射率。因此,记录膜42可以用优先确保高透射率,且与L0层10的记录膜12、L1层20的记录膜22和L2层30的记录膜32相比z的值(Mn量)更小的材料来形成。上述式中,z可以满足例如5≤z≤30。也可以根据z的减少量相应地增加x的值(W量)。
或者,记录膜42还可以用与第1代档案盘的记录膜相同的材料来形成。这种情况下,将在第1代档案盘的制造中使用的溅射靶兼用于本实施方式的信息记录介质的制造,因而有时能够提高生产率、或者降低成本。更具体而言,例如可以用W-Cu-Mn-Zn-O来形成记录膜42。
将金属元素和氧的原子数的总和设为100%时,记录膜42中含有的氧的比例可以是例如60原子%以上且80原子%以下,尤其可以是65原子%以上且75下原子%以下。
记录膜42的膜厚可以设定为15nm以上且50nm以下,尤其可以设定为25nm以上且45nm以下。若小于15nm则记录膜42膨胀不充分,未形成良好的记录标记,因而信道误码率变差。若大于50nm,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜42的厚度大于50nm,则存在记录膜42的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
第2电介质膜43具有与实施方式1中说明的L1层20的第2电介质膜23相同的功能,因此,具有与L0层10的第2电介质膜13相同的功能。另外,关于第2电介质膜43,与第2电介质膜23同样地,对于其组成没有特别限定。这是因为,由于L3层40位于最外侧,因此与L2层30至L0层10相比,容易提供更高的再现光量,即使不将第2电介质膜43的组成设定为特定的组成,也容易确保其有效反射率和再现光量。因此,第2电介质膜43可以使用关于实施方式1的L0层10的第1电介质膜11和第2电介质膜13所示例的材料来形成,或者可以使用其它材料来形成。第2电介质膜43也可以使用例如与第1电介质膜11所使用的材料相比折射率更小的材料来形成。这种情况下,第2电介质膜43可以使用关于实施方式1的L1层20的第2电介质膜23所说明的材料来形成。
第2电介质膜43的厚度可以是5nm以上且30nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜42的情况。若大于30nm,则存在L2层30的反射率下降的情况。
在信息记录介质400的变形例中,上述特定组成的第1电介质膜与上述特定组成的记录膜的组合也可以用L0层加上其它信息层来实现,或者用其它信息层代替L0层来实现。特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合对于提高再现光量容易下降的L0层的再现光量而言是有效的,在其它信息层上使用的情况下,能够提高该其它信息层的再现光量。例如,可以仅在L1层、L2层或L3层中的任意一层上采用上述特定组成的第1电介质膜与上述特定组成的记录膜的组合。
另外,将特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合用在L1层至L3层中任意一层上时,能够提高该信息层的透射率,因而能够增加到达L0层的激光6的量,并提高L0层的有效反射率,甚至能够提高L0层的再现光量。即,通过在L1层至L3层中任意一层中应用特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜,也能够提高L0层中记录的短标记的S/N比。
在信息记录介质400的其它变形例中,可以在基板1或中间分离层2、3、7与上述特定组成的第1电介质膜11、21、31、41之间设置第3电介质膜14a。或者,在另一个变形例中,可以在上述特定组成的第1电介质膜11、21、31、41与特定组成的记录膜12、22、32、42之间设置第3电介质膜14b。第3电介质膜14a、14b的功能、形状和材料如实施方式2和3中说明的那样。
(实施方式5)
接下来,将实施方式1中说明的信息记录介质100的制造方法作为实施方式5进行说明。
构成L0层10的第1电介质膜11、记录膜12和第2电介质膜13可以通过作为气相成膜法之一的溅射法来形成。
首先,将基板1(例如,厚度为0.5mm、直径为120mm)配置在成膜装置内。
接着,首先成膜第1电介质膜11。此时,在基板1上形成有螺旋状引导槽时,在该引导槽侧成膜第1电介质膜11。第1电介质膜11是根据想要获得的组成,使用含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的靶,在稀有气体气氛或稀有气体与反应气体(例如,氧气)的混合气体气氛中通过溅射而形成的。稀有气体为例如Ar气体、Kr气体、或Xe气体,然而从成本方面来看,Ar气体是有利的。这适合于将溅射的气氛气体设为稀有气体或其混合气体的任意溅射。
溅射靶可以以氧化物的形态含有元素D1,或者以单质金属或合金的形态含有元素D1。在使用包含金属(包括合金)的靶时,可以通过在含有氧气的气氛中实施的反应性溅射来形成氧化物。
使用具有导电性(电阻率值优选为1Ω·cm以下)的溅射靶,实施DC(DC:DirectCurrent,直流)溅射、或脉冲DC溅射时,与实施RF溅射的情况相比,能够实现更高的成膜速率。
具体而言,溅射靶的组成可以是:
NbOx、Nb2O5、MoO3、Ta2O5、WO3、TiOx、TiO2、Bi2O3、CeO2
NbOx-MoO3、Nb2O5-MoO3、NbOx-Ta2O5、Nb2O5-Ta2O5、NbOx-WO3、Nb2O5-WO3、NbOx-TiO2、NbOx-TiOx、Nb2O5-TiO2、Nb2O5-TiOx、NbOx-Bi2O3、Nb2O5-Bi2O3、Nb2O5-CeO2、NbOx-CeO2、MoO3-Ta2O5、MoO3-WO3、MoO3-TiOx、MoO3-TiO2、MoO3-Bi2O3、MoO3-CeO2、Ta2O5-WO3、Ta2O5-TiOx、Ta2O5-TiO2、Ta2O5-Bi2O3、Ta2O5-CeO2、WO3-TiO2、WO3-TiOx、WO3-Bi2O3、WO3-CeO2、TiOx-Bi2O3、TiO2-Bi2O3、TiOx-CeO2、TiO2-CeO2、Bi2O3-CeO2
NbOx-MoO3-Ta2O5、Nb2O5-MoO3-Ta2O5、NbOx-MoO3-WO3、Nb2O5-MoO3-WO3、NbOx-MoO3-TiO2、NbOx-MoO3-TiOx、Nb2O5-MoO3-TiOx、Nb2O5-MoO3-TiO2、NbOx-MoO3-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-Bi2O3、NbOx-MoO3-CeO2、Nb2O5-MoO3-CeO2、NbOx-Ta2O5-WO3、Nb2O5-Ta2O5-WO3、NbOx-Ta2O5-TiO2、NbOx-Ta2O5-TiOx、Nb2O5-Ta2O5-TiOx、Nb2O5-Ta2O5-TiO2、NbOx-Ta2O5-Bi2O3、Nb2O5-Ta2O5-Bi2O3、Nb2O5-Ta2O5-CeO2、NbOx-Ta2O5-CeO2
NbOx-MoO3-Ta2O5-WO3、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-WO3、NbOx-MoO3-Ta2O5-TiO2、NbOx-MoO3-Ta2O5-TiOx、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-TiOx、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-TiO2、NbOx-MoO3-Ta2O5-Bi2O3、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-Bi2O3、NbOx-MoO3-Ta2O5-CeO2、Nb2O5-MoO3-Ta2O5-CeO2
ZrO2-NbOx、ZrO2-Nb2O5、ZrO2-MoO3、ZrO2-Ta2O5、ZrO2-WO3、ZrO2-TiO2、ZrO2-Bi2O3、ZrO2-CeO2、ZrO2-NbOx-MoO3、ZrO2-Nb2O5-MoO3、ZrO2-NbOx-Ta2O5、ZrO2-Nb2O5-Ta2O5、ZrO2-NbOx-WO3、ZrO2-Nb2O5-WO3、ZrO2-NbOx-TiO2、ZrO2-NbOx-TiOx、ZrO2-Nb2O5-TiOx、ZrO2-Nb2O5-TiO2、ZrO2-NbOx-Bi2O3、ZrO2-Nb2O5-Bi2O3、ZrO2-NbOx-CeO2、ZrO2-Nb2O5-CeO2等。
使用这些溅射靶时,能够形成与溅射靶大致相同的组成的薄膜。另外,含有NbOx和/或TiOx的构成的溅射靶的导电性高,能够通过DC溅射稳定地形成第1电介质膜11。因此,使用含有NbOx和/或TiOx的构成的溅射靶时,在形成第1电介质膜11时可以期待高成膜速率。
另外,在第1电介质膜11由多种电介质材料形成的情况下,可以实施使用电介质材料各自的溅射靶,并从多个阴极开始同时沉积电介质材料的多靶溅射。在多靶溅射中,通过调整各阴极的溅射功率,在薄膜中可以得到所期望的组成比。
例如,作为第1电介质膜11,在形成包含Nb2O5-MoO3的薄膜的情况下,可以使用(NbOx、MoO3)或(Nb2O5、MoO3)作为溅射靶的组合。同样,以下列举的二元体系至四元体系的薄膜分别可以用以下所示的溅射靶的组合(括弧内记载的多种氧化物相当于靶的组合)来形成。
·Nb2O5-Ta2O5:(NbOx、Ta2O5)或(Nb2O5、Ta2O5)
·Nb2O5-WO3:(NbOx、WO3)或(Nb2O5、WO3)
·Nb2O5-TiO2:(NbOx、TiO2)、(NbOx、TiOx)、(Nb2O5、TiO2)或(Nb2O5、TiOx)
·Nb2O5-Bi2O3:(NbOx、Bi2O3)或(Nb2O5、Bi2O3)
·Nb2O5-CeO2:(NbOx、CeO2)或(Nb2O5、CeO2)
·MoO3-Ta2O5:(MoO3、Ta2O5)
·MoO3-WO3:(MoO3、WO3)
·MoO3-TiO2:(MoO3、TiOx)或(MoO3、TiO2)
·MoO3-Bi2O3:(MoO3、Bi2O3)
·MoO3-CeO2:(MoO3、CeO2)
·Ta2O5-WO3:(Ta2O5、WO3)
·Ta2O5-TiO2:(Ta2O5、TiOx)或(Ta2O5、TiO2)
·Ta2O5-Bi2O3:(Ta2O5、Bi2O3)
·Ta2O5-CeO2:(Ta2O5、CeO2)
·WO3-TiO2:(WO3-TiOx)或(WO3、TiO2)
·WO3-Bi2O3:(WO3、Bi2O3)
·WO3-CeO2:(WO3、CeO2)
·TiO2-Bi2O3:(TiOx、Bi2O3)或(TiO2、Bi2O3)
·TiO2-CeO2:(TiOx、CeO2)或(TiO2、CeO2)
·Bi2O3-CeO2:(Bi2O3-CeO2)
·Nb2O5-MoO3-Ta2O5:(NbOx、MoO3、Ta2O5)或(Nb2O5、MoO3、Ta2O5)
·Nb2O5-MoO3-WO3:(NbOx、MoO3、WO3)或(Nb2O5、MoO3、WO3)
·Nb2O5-MoO3-TiO2:(NbOx、MoO3、TiO2)、(NbOx、MoO3、TiOx)、(Nb2O5、MoO3、TiOx)或(Nb2O5、MoO3、TiO2)
·Nb2O5-MoO3-Bi2O3:(NbOx、MoO3、Bi2O3)或(Nb2O5、MoO3、Bi2O3)
·Nb2O5-MoO3-CeO2:(NbOx、MoO3、CeO2)或(Nb2O5、MoO3、CeO2)
·Nb2O5-Ta2O5-WO3:(NbOx、Ta2O5、WO3)或(Nb2O5、Ta2O5、WO3)、
·Nb2O5-Ta2O5-TiO2:(NbOx、Ta2O5、TiO2)、(NbOx、Ta2O5、TiOx)、(Nb2O5、Ta2O5、TiOx)或(Nb2O5、Ta2O5、TiO2)、
·Nb2O5-Ta2O5-Bi2O3:(NbOx、Ta2O5、Bi2O3)或(Nb2O5、Ta2O5、Bi2O3)
·NbOx-Ta2O5-CeO2:(Nb2O5、Ta2O5、CeO2)、(NbOx、Ta2O5、CeO2)
接着,在第1电介质膜11上成膜记录膜12。记录膜12可以根据其组成,使用包含金属合金或金属-氧化物的混合物的溅射靶,在稀有气体气氛中或稀有气体与反应气体的混合气体气氛中实施溅射从而形成。由于记录膜12的厚度比第1电介质膜11等电介质膜更厚,因而考虑到生产率,记录膜12优选使用可以期待与RF溅射相比成膜速率更高的DC溅射、或脉冲DC溅射来成膜。为了使记录膜12中含有较多的氧,优选在气氛气体中混合大量的氧气。
溅射靶可以是含有W、Cu、Mn和元素M,且除了氧之外的W、Cu、Mn和元素M满足下述式(1)的溅射靶。
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
尤其可以使用上述式(1)中的x和z满足0.5≤(x/z)≤3.0的溅射靶。
将溅射靶中含有的W、Cu、Mn和元素M的总原子数设为100%时,若W的含量少于15原子%,则DC或脉冲DC溅射变得不稳定,容易发生异常放电。想要形成的记录膜12中含有的W的含量少于20原子%时,可以实施对包含构成记录膜12的各金属的单质或其氧化物的靶同时进行溅射的多靶溅射。在多靶溅射中,通过调整各阴极的溅射功率,在薄膜中可以得到所期望的组成比。
具体而言,在记录膜12的成膜时使用合金靶或混合物靶的情况下,靶的组成可以是W-Cu-Mn-Nb、W-Cu-Mn3O4-Nb、W-Cu-Mn3O4-NbOx、W-Cu-Mn-Mo、W-Cu-Mn3O4-Mo、W-Cu-Mn-Ta、W-Cu-Mn3O4-Ta、W-Cu-Mn-Ti、W-Cu-Mn3O4-Ti、W-Cu-Mn3O4-TiOx、W-Cu-Mn-Nb-Zn、W-Cu-Mn3O4-Nb-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ta、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-Ta、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ta-Zn-O、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-Ta-Zn-O、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ta-Ti、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-Ta-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ta-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ta-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-Ta-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ti、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Nb-Mo-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Mo-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ta、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Ta、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ta-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Ta-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Ta-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ta-Ti、W-Cu-Mn3O4-NbOx-Ta-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ti、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ti、W-Cu-Mn3O4-NbOx-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Nb-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-NbOx-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Mo-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ta、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ta-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ta-Ti、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ta-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ta-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ta-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ti、W-Cu-Mn3O4-Mo-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Mo-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Mo-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Ta-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Ta-Ti、W-Cu-Mn3O4-Ta-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Ta-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Ta-TiOx-ZnO、W-Cu-Mn3O4-Ti、W-Cu-Mn3O4-TiOx、W-Cu-Mn3O4-Ti-ZnO、W-Cu-Mn3O4-TiOx-ZnO等。
另外,通过多靶溅射形成例如包含W-Cu-Mn-Nb-O的薄膜作为记录膜12的情况下,作为溅射靶的组合,可以使用(W、Cu、Mn、Nb)或(W、Cu、Mn、NbOx)等。为了使放电更稳定,并获得高生产率,优选使用包含金属的单质靶。同样,以下列举的组成的薄膜分别可以用以下所示的溅射靶的组合(括弧内记载的多种金属相当于靶的组合)来形成。
·W-Cu-Mn-Mo-O:(W、Cu、Mn、Mo)
·W-Cu-Mn-Ta-O:(W、Cu、Mn、Ta)
·W-Cu-Mn-Ti-O:(W、Cu、Mn、Ti)
·W-Cu-Mn-Nb-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Ta)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Ta、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-Ti-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Ta、Ti)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ta-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Ta、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ti-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Ti)
·W-Cu-Mn-Nb-Mo-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Mo、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Ta-O:(W、Cu、Mn、Nb、Ta)
·W-Cu-Mn-Nb-Ta-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Ta、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Ta-Ti-O:(W、Cu、Mn、Nb、Ta、Ti)
·W-Cu-Mn-Nb-Ta-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Ta、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Nb-Ti-O:(W、Cu、Mn、Nb、Ti)
·W-Cu-Mn-Nb-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Nb、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Mo-Zn-O:(W、Cu、Mn、Mo、Zn)
·W-Cu-Mn-Mo-Ta-O:(W、Cu、Mn、Mo、Ta)
·W-Cu-Mn-Mo-Ta-Zn-O:(W、Cu、Mn、Mo、Ta、Zn)
·W-Cu-Mn-Mo-Ta-Ti-O:(W、Cu、Mn、Mo、Ta、Ti)
·W-Cu-Mn-Mo-Ta-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Mo、Ta、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Mo-Ti-O:(W、Cu、Mn、Mo、Ti)
·W-Cu-Mn-Mo-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Mo、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Ta-Zn-O:(W、Cu、Mn、Ta、Zn)
·W-Cu-Mn-Ta-Ti-O:(W、Cu、Mn、Ta、Ti)
·W-Cu-Mn-Ta-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Ta、Ti、Zn)
·W-Cu-Mn-Ti-Zn-O:(W、Cu、Mn、Ti、Zn)
接着,在记录膜12上成膜第2电介质膜13。第2电介质膜13可以通过使用与第2电介质膜13的组成相应的溅射靶,在稀有气体气氛或稀有气体与反应气体的混合气体气氛中实施溅射来形成。另外,在第2电介质膜13由多种电介质材料形成的情况下,可以使用电介质材料各自的溅射靶,实施多靶溅射。
作为在第2电介质膜13的形成中使用的溅射靶,可以使用前文所述的形成第1电介质膜11的溅射靶。或者,在第2电介质膜13的形成中使用的溅射靶的组成可以是NbOx-In2O3、Nb2O5-In2O3、NbOx-SnO2、Nb2O5-SnO2、NbOx-SiO2、Nb2O5-SiO2、MoO3-In2O3、MoO3-SnO2、MoO3-SiO2、Ta2O5-In2O3、Ta2O5-SnO2、Ta2O5-SiO2、WO3-In2O3、WO3-SnO2、WO3-SiO2、TiO2-In2O3、TiOx-In2O3、TiO2-SnO2、TiOx-SnO2、TiO2-SiO2、TiOx-SiO2、Bi2O3-In2O3、Bi2O3-SnO2、Bi2O3-SiO2、CeO2-In2O3、CeO2-SnO2、CeO2-SiO2、ZrO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、In2O3-SiO2、In2O3-SnO2、SnO2-SiO2、NbOx-ZrO2-SiO2、Nb2O5-ZrO2-SiO2、MoO3-ZrO2-SiO2、Ta2O5-ZrO2-SiO2、WO3-ZrO2-SiO2、TiO2-ZrO2-SiO2、TiOx-ZrO2-SiO2、Bi2O3-ZrO2-SiO2、CeO2-ZrO2-SiO2、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-SiO2-SnO2、ZrO2-In2O3-SnO2、In2O3-SnO2-SiO2等。
接着,在第2电介质膜13上形成中间分离层2。中间分离层2可以通过将光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)或慢效性热固化型树脂等树脂(例如丙烯酸系树脂)涂布在L0层10上并进行旋涂之后,使树脂固化来形成。在中间分离层2上设置引导槽时,可以通过以下方法来形成中间分离层2:在使表面上形成了规定形状的槽的转印用基板(模具)与固化前的树脂密合的状态下进行旋涂之后使树脂固化,然后,将转印用基板从固化后的树脂上剥离。另外,中间分离层2可以分为两个阶段形成,具体而言,可以先用旋涂法形成占大部分厚度的部分,接着通过旋涂法与基于转印用基板的转印的组合来形成具有引导槽的部分。
接着,形成L1层20。具体而言,首先,在中间分离层2上形成第1电介质膜21。第1电介质膜21可以用与前文所述的第1电介质膜11相同的方法,使用与想要获得的组成相应的溅射靶来形成。接着,在第1电介质膜21上形成记录膜22。记录膜22可以用与前文所述的记录膜12相同的方法,使用与想要获得的组成相应的溅射靶来形成。接着,在记录膜22上形成第2电介质膜23。第2电介质膜23可以用与前文所述的第2电介质膜13相同的方法,使用与想要获得的组成相应的溅射靶来形成。接着,在第2电介质膜23上形成中间分离层3。中间分离层3可以用与前文所述的中间分离层2相同的方法来形成。
接着,形成L2层30。L2层30用实质上与前文所述的L1层20相同的方法来形成。首先,在中间分离层3上形成第1电介质膜31。第1电介质膜31可以用与前文所述的第1电介质膜11相同的方法,使用与想要获得的组成相应的溅射靶来形成。接着,在第1电介质膜31上形成记录膜32。记录膜32可以用与前文所述的记录膜12相同的方法,使用与想要获得的组成相应的溅射靶来形成。接着,在记录膜32上形成第2电介质膜33。第2电介质膜33可以用与前文所述的第2电介质膜13相同的方法,使用与想要获得的组成相应的溅射靶来形成。
任意电介质膜和记录膜均可以将溅射时的供给电力设定为10W~10kW、并将成膜室的压力设定为0.01Pa~10Pa来形成。
接着,在第2电介质膜33上形成覆盖层4。覆盖层4可以通过将光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)或慢效性热固化型树脂等树脂涂布在第2电介质膜33上并进行旋涂之后,使树脂固化来形成。或者,覆盖层4可以通过贴合聚碳酸酯、非晶聚烯烃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂、或者由玻璃构成的圆盘状基板的方法来形成。具体而言,可以利用以下方法来形成覆盖层4:在第2电介质膜33上涂布光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂)或慢效性热固化型树脂等树脂,并在将基板密合于所涂布的树脂的状态下实施旋涂而使树脂均匀地延展,然后,使树脂固化。
需要说明的是,作为各层的成膜方法,除了溅射法之外,也可以使用真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相沉积法(CVD法:Chemical Vapor Deposition)和分子束外延法(MBE法:Molecular Beam Epitaxy)。
这样可以制造A面信息记录介质101。另外,也可以根据需要,使基板1和L0层10含有光盘的识别码(例如,BCA(Burst Cutting Area,突发切割区域))。例如,在聚碳酸酯制的基板1附加识别码时,可以在将基板1成形后,通过使用CO2激光等,使聚碳酸酯溶解、气化,从而附加识别码。另外,在L0层10上附加识别码时,可以使用半导体激光器等,通过在记录膜12上进行记录,或者分解记录膜12,从而附加识别码。在L0层10上附加识别码的工序可以在形成第2电介质膜13之后、形成中间分离层2之后、形成覆盖层4之后、或者形成下文所述的贴合层5之后实施。
同样,也可以制造B面信息记录介质102。在B面信息记录介质102的基板1上设置引导槽时,螺旋的旋转方向可以与前文所述的A面信息记录介质101的基板1的螺旋的旋转方向相反,或者也可以是相同方向。
最后,在A面信息记录介质101中的基板1的与设置有引导槽的面相反的面上均匀地涂布光固化型树脂(尤其是紫外线固化型树脂),并将其贴附在涂布于B面信息记录介质102的基板1的与设置有引导槽的面相反的面的树脂上。然后,通过向树脂照射光使其固化,从而形成贴合层5。或者,也可以在将慢行性固化型的光固化型树脂均匀地涂布于A面信息记录介质101之后,照射光,然后,贴附B面信息记录介质102,从而形成贴合层5。这样,能够制造实施方式1涉及的在两个面上具有信息层的信息记录介质100。
(实施方式6)
将实施方式2中说明的光学信息记录介质200的制造方法作为实施方式6进行说明。光学信息记录介质200的制造方法除了形成第3电介质膜14a之外,与实施方式5中说明的制造方法相同。以下,对第3电介质膜14a的形成方法进行说明。
第3电介质膜14a形成于基板1上。第3电介质膜14a是通过以下方法形成的:根据期望获得的组成,使用由单一电介质或混合电介质构成的溅射靶,在稀有气体气氛或稀有气体与反应气体(例如,氧气)的混合气体气氛中进行溅射。使用具有导电性的(电阻率值优选为1Ω·cm以下)溅射靶,实施DC溅射、或脉冲DC溅射时,与实施RF溅射的情况相比,能够实现更高的成膜速率。
具体而言,溅射靶的组成可以是ZrO2、SiO2、In2O3、SnO2、ZrO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、In2O3-SiO2、In2O3-SnO2、SnO2-SiO2、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-SiO2-SnO2、ZrO2-In2O3-SnO2、In2O3-SnO2-SiO2等。
另外,在第3电介质膜14a由多种电介质材料形成的情况下,可以实施使用电介质材料各自的溅射靶,并从多个阴极开始同时沉积电介质材料的多靶溅射。在多靶溅射中,通过调整各阴极的溅射功率,在薄膜上可以得到所期望的组成比。
在形成第3电介质膜14a之后,通过实施方式5中说明的方法形成第1电介质膜11等,从而能够制造实施方式2涉及的信息记录介质200。
需要说明的是,对于作为实施方式2的变形例所说明的、在中间分离层2与第1电介质膜21之间或中间分离层3与第1电介质膜31之间形成第3电介质膜14a的信息记录介质而言,也可以通过在中间分离层2、3上形成第3电介质膜14a来制造。
(实施方式7)
将实施方式3中说明的光学信息记录介质的制造方法作为实施方式7进行说明。光学信息记录介质300的制造方法除了形成第3电介质膜14b之外,与实施方式5中说明的制造方法相同。以下,对第3电介质膜14b的形成方法进行说明。
第3电介质膜14b形成于第1电介质膜11上。第1电介质膜11的形成方法如实施方式5中说明的那样。第3电介质膜14b是通过以下方法形成的:根据期望获得的组成,使用由单一电介质或混合电介质构成的溅射靶,在稀有气体气氛或稀有气体与反应气体(例如,氧气)的混合气体气氛中进行溅射。当使用具有导电性的(电阻率值优选为1Ω·em以下)溅射靶,实施DC溅射、或脉冲DC溅射时,与实施RF溅射的情况相比,能够实现更高的成膜速率。
具体而言,溅射靶的组成可以是ZrO2、SiO2、In2O3、SnO2、ZrO2-SiO2、ZrO2-In2O3、ZrO2-SnO2、In2O3-SiO2、In2O3-SnO2、SnO2-SiO2、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-SiO2-SnO2、ZrO2-In2O3-SnO2、In2O3-SnO2-SiO2等。
另外,在第3电介质膜14b由多种电介质材料形成的情况下,可以实施使用电介质材料各自的溅射靶,并从多个阴极开始同时沉积电介质材料的多靶溅射。在多靶溅射中,通过调整各阴极的溅射功率,在薄膜上可以得到所期望的组成比。
在形成第3电介质膜14b之后,可以通过实施方式5中说明的方法形成记录膜12等,从而制造实施方式3涉及的信息记录介质300。
(实施方式8)
作为实施方式8,对实施方式1中说明的用于形成记录膜12的溅射靶进行说明。本实施方式的溅射靶为至少含有W、Cu和Mn、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,且除了氧之外的W、Cu、Mn和元素M满足下述式(1)的靶:
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式(1)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
式(1)中,x和z可以满足0.5≤(x/z)≤3.0。
本实施方式的靶可以是将粉末在高温和高压下烧结而成的烧结体。其填充率(密度)可以是90%以上,尤其可以是95%以上。
含有Nb作为元素M,且W、Cu、Mn和元素M的组成由WxCuyMnzNb100-x-y-z(原子%)表示的靶可以是金属和/或氧化物的烧结体。具体而言,靶可以是例如包含金属W、金属Cu、金属Mn、金属Nb的合金靶。
在该靶中,可以以选自金属W粉末、WO3粉末、WO2粉末、WO2与WO3的中间氧化物的粉末和马格涅利相(WnO3n-1)的粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有W。尤其可以以选自金属W粉末和WO3粉末中的至少一种粉末的形态含有W。金属W的熔点为3400,WO3的熔点为1473℃(参见岩波理化学辞典第五版等,下文相同),因而这些材料的粉末可以在高温下进行烧结。
在该靶中,可以以选自金属Cu粉末、CuO粉末和Cu2O粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有Cu。尤其可以以选自金属Cu粉末和Cu2O粉末中的至少一种粉末的形态含有Cu。金属Cu的熔点为1083,Cu2O的熔点为1230,因而这些材料的粉末可以在高温下进行烧结。
在该靶中,可以以选自金属Mn粉末、MnO粉末、Mn3O4粉末、Mn2O3粉末和MnO2粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有Mn。尤其可以以选自金属Mn粉末、MnO粉末和Mn3O4粉末中的至少一种粉末的形态含有Mn。金属Mn的熔点为1240℃,MnO的熔点为1840,Mn3O4的熔点为1700,因而这些材料的粉末可以在高温下进行烧结。
在该靶中,可以以选自金属Nb粉末、Nb2O5粉末和NbOx粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有Nb。金属Nb的熔点为2470,Nb2O5的熔点为1485,因而这些材料的粉末可以在高温下进行烧结。
含有Mo作为元素M,且W、Cu、Mn和元素M的组成由WxCuyMnzMo100-x-y-z(原子%)表示的靶可以是金属和/或氧化物的烧结体。具体而言,靶可以是包含例如金属W、金属Cu、金属Mn、金属Mo的合金靶。
该靶中含有的W、Cu和Mn的形态如前文对含有Nb作为元素M的靶所作说明的那样,因而省略其说明。
在该靶中,可以以选自金属Mo粉末和MoO3粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有Mo。尤其可以以金属Mo粉末的形态含有Mo。金属Mo的熔点为2620℃,因而其粉末可以在高温下烧结。
含有Ta作为元素M,且W、Cu、Mn和元素M的组成由WxCuyMnzTa100-x-y-z(原子%)表示的靶可以是金属和/或氧化物的烧结体。具体而言,靶可以是例如金属W、金属Cu、金属Mn、金属Ta的合金靶。
该靶中含有的W、Cu和Mn的形态如前文对含有Nb作为元素M的靶所作说明的那样,因而省略其说明。
在该靶中,可以以选自金属Ta粉末和Ta2O5粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有Ta。Ta的熔点为2990℃,Ta2O5的熔点为1870℃,因而这些材料的粉末可以在高温下进行烧结。
含有Ti作为元素M,且W、Cu、Mn和元素M的组成由WxCuyMnzTi100-x-y-z(mol%)表示的靶可以是金属和/或氧化物的烧结体。具体而言,靶可以是例如金属W、金属Cu、金属Mn、金属Ti的合金靶。
该靶中含有的W、Cu和Mn的形态如前文对含有Nb作为元素M的靶所作的说明那样,因而省略其说明。
在该靶中,可以以选自金属Ti粉末、TiO2粉末、TiOx粉末中的至少一种粉末(更准确地说,是经烧结的粉末)的形态含有Ti。Ti的熔点为1660℃,TiO2的熔点为1840℃,因而这些材料的粉末可以在高温下进行烧结。
严格地对单质金属的粉末和/或氧化物的粉末进行称量并进行烧结使得x、y和z均满足上述关系,从而可以获得所期望的组成比的靶。
如果能够制造的话,上述组成的靶均可以是熔融靶。对于靶的形状没有特别限定,可以是例如圆盘形、矩形或圆筒形。靶可以是例如直径为200mm、厚度为10mm的圆盘状的靶。另外,可以将靶通过In或In-Sn贴附在被称为背板的以铜为主要成分的板上使用。使用了贴附在背板上的状态的靶的溅射,可以在溅射装置内一边直接或间接地对背板进行水冷一边实施。
本实施方式的靶可以是能够实施DC溅射的靶。这样的靶具有例如小于1×10-2Ω·cm的电阻率值,尤其具有5×10-3Ω·cm以下的电阻率值。
(实施方式9)
作为实施方式9,对本公开的信息记录介质的另一个例子进行说明。作为实施方式9,对使用激光进行信息的记录和再现的信息记录介质的一个例子进行说明。图5示出了该光学信息记录介质的截面。如图5所示,本实施方式的信息记录介质500由A面信息记录介质501、贴合层5和B面信息记录介质502构成。另外,A面信息记录介质501和B面信息记录介质502具有L0层60、L1层70和L2层80,虽然构成这些层的电介质膜、记录膜与实施方式1不同,但除此之外,基板1、中间分离层2、3、覆盖层4、贴合层5等与实施方式1相同。
对L0层60的构成进行说明。L0层10是通过在基板1的表面上依次层叠第1电介质膜61、记录膜62和第2电介质膜63而形成的。
第1电介质膜61具有调节光学相位差从而控制信号振幅的作用、调整记录标记的膨胀从而控制信号振幅的作用。另外,第1电介质膜61具有抑制水分侵入记录膜62的作用、以及抑制记录膜62中的氧逃逸到外部的作用。
第1电介质膜11为含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物的膜。另外,第1电介质膜的电阻率值优选为1Ω·cm以下。这一点对于后文所述的第1电介质膜71、81也是一样的。第1电介质膜61可以包含选自这些氧化物中的两种以上的氧化物的混合物,或者也可以包含由两种以上的氧化物形成的复合氧化物。其组成可以是例如ZrO2-In2O3、In2O5-SnO2、ZrO2-SiO2-In2O3等。
第1电介质膜61的厚度可以是例如5nm以上且40nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜62的情况。若大于40nm,则存在L0层60的反射率下降的情况。
记录膜62含有W、Cu、Mn、Ti和氧。Ti的氧化物具有高折射率和低消光系数,能够提高反射率,由此能够提高L0层的再现光量。
在将记录膜62中含有的W、Cu、Mn和Ti的总和设为100原子%时,各元素的比例由下述式(2)表示:
WxCuyMnzTi100-x-y-z(原子%) (2)
(式(2)中,15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98)。
W、Cu、Mn和Ti满足上述式(2)的记录膜62使L0层60的记录再现特性变良好。
记录膜62也可以进一步含有Zn。通过含有Zn,能够在用DC溅射形成记录膜62时进一步提高溅射的稳定性。因此,即使提高溅射功率或减少Ar气体,也难以发生异常放电,且生产率提高。为了不影响记录膜62的折射率、消光系数,在将W、Cu、Mn、元素M和Zn的原子数的总和设为100时,Zn的含量可以是30原子%以下。
记录膜62的组成可以是例如W-Cu-Mn-Ti-O或W-Cu-Mn-Ti-Zn-O。记录膜62中也可以存在含有W、Cu、Mn和Ti的复合氧化物。
记录膜62的组成为例如W-Cu-Mn-Ti-O的情况下,记录膜62的体系为WO3-CuO-MnO2-TiO2、WO3-CuO-Mn2O3-TiO2、WO3-CuO-Mn3O4-TiO2、WO3-CuO-MnO-TiO2、WO3-Cu2O-MnO2-TiO2、WO3-Cu2O-Mn2O3-TiO2、WO3-Cu2O-Mn3O4-TiO2和WO3-Cu2O-MnO-TiO2中任意一种的可能性较高。也可以是TiOx代替TiO2存在,也可以是TiO2和TiOx共存。上述任意体系均可以含有Zn,这种情况下,可以认为Zn是以ZnO的形态被含有的。
记录膜62的厚度可以设定为例如10nm以上且50nm以下,尤其可以设定为20nm以上且40nm以下。若记录膜62的厚度小于10nm,则存在记录膜62膨胀不充分,未形成良好的记录标记的情况,其结果,信道误码率变差。若记录膜62的厚度大于50nm,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜62的厚度大于50nm,则存在记录膜62的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
第2电介质膜63与第1电介质膜61同样地,具有调节光学相位差从而控制信号振幅的功能、以及控制记录凹坑的膨胀从而控制信号振幅的功能。另外,第2电介质膜63具有抑制水分从中间分离层2侧侵入记录膜62的功能、以及抑制记录膜62中的氧逃逸到外部的功能。另外,第2电介质膜63还兼具抑制有机物从中间分离层2混入记录膜62、确保L0层60与中间分离层2之间的密合性的功能。
第2电介质膜63可以是与第1电介质膜61相同的组成。如前文所述,第2电介质膜63的组成对L0层60的再现光量的影响比第1电介质膜61的影响小,因此对于第2电介质膜63的组成没有特别限定。第2电介质膜63可以是例如与第1代档案盘的电介质膜中采用的电介质膜相同的组成。
第2电介质膜63为含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物的膜。另外,第2电介质膜的电阻率值优选为1Ω·cm以下。这一点对于后文所述的第2电介质膜73、83而言也是一样的。
第2电介质膜63可以包含选自这些氧化物中的两种以上的氧化物的混合物,或者也可以包含由两种以上的氧化物形成的复合氧化物。其组成可以是例如ZrO2-In2O3、In2O5-SnO2、ZrO2-SiO2-In2O3等。
第2电介质膜63的厚度可以是例如5nm以上且30nm以下。若厚度小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜62的情况。若厚度大于30nm,则L0层60的反射率下降。
第1电介质膜61、记录膜62和第2电介质膜63的具体的厚度可以通过基于矩阵法(例如,参见《波动光学》,久保田广著,岩波书店,1971年,第3章)的计算来设计。通过调整各膜的厚度,能够调整记录膜62未记录的情况下与记录的情况下的各反射率、以及记录部-未记录部之间的反射光的相位差,从而优化再现信号的信号品质。
接着,对L1层70的构成进行说明。L1层70是通过在中间分离层2的表面上至少依次层叠第1电介质膜71、记录膜72和第2电介质膜73而形成的。
第1电介质膜71的功能和组成与前文所述的L0层60的第1电介质膜61相同。另外,第1电介质膜71也具有使中间分离层2与L1层70密合的作用。另外,通过使第1电介质膜71中含有的Zr量多于Si量,可以得到更高的再现功率。这是因为,通过使Zr量多于Si量,能够缓和从中间分离层2中脱离的有机物、水分对第1电介质膜71造成的不良影响,并且能够抑制再现耐久性变差。
第1电介质膜71的厚度可以是10nm以上且50nm以下。若小于10nm,则存在与中间分离层2之间的密合性下降,抑制水分侵入记录膜72的保护功能下降的情况。若大于50nm,则存在L1层70的反射率下降的情况。另外,若第1电介质膜71的厚度大于50nm,则存在第1电介质膜71的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
记录膜72的功能和组成与前文所述的L0层60的记录膜62相同。记录膜72的膜厚可以设定为15nm以上且50nm以下,尤其可以设定为25nm以上且45nm以下。若小于15nm,则记录膜72膨胀不充分,未形成良好的记录标记,因而信道误码率变差。若大于50nm,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜72的厚度大于50nm,则存在记录膜72的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
第2电介质膜73的功能和组成与前文所述的L0层60的第2电介质膜63相同。第2电介质膜73的厚度可以是5nm以上且30nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜72的情况,若大于30nm,则存在L1层70的反射率下降的情况。
接着,对L2层80的构成进行说明。L2层80是通过在中间分离层3的表面上至少依次层叠第1电介质膜81、记录膜82和第2电介质膜83而形成的。L2层80的构成实质上与L1层70相同。
第1电介质膜81具有与L1层70的第1电介质膜71相同的功能和组成,因此,具有与L0层60的第1电介质膜61相同的功能和组成。另外,第1电介质膜81也具有使中间分离层3与L2层80密合的作用。
第1电介质膜81的厚度可以是10nm以上且50nm以下。若小于10nm,则存在与中间分离层3之间的密合性下降,抑制水分侵入记录膜82的保护功能下降的情况。若大于50nm,则存在L2层80的反射率下降的情况。另外,若第1电介质膜81的厚度大于50nm,则存在第1电介质膜81的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
记录膜82的功能和组成与L1层70的记录膜72的功能和组成相同,因此,与L0层60的记录膜62的功能和组成相同。
记录膜82的膜厚可以设定为15nm以上且50nm以下,尤其可以设定为25nm以上且45nm以下。若小于15nm,则记录膜82膨胀不充分,未形成良好的记录标记,因而信道误码率变差。若大于50nm,则存在记录灵敏度变好而记录功率变小,与之相应地再现功率下降而再现光量变小的情况。另外,若记录膜82的厚度大于50nm,则存在记录膜82的成膜所需的时间(溅射时间)变长而生产率下降的情况。
第2电介质膜83具有与L1层70的第2电介质膜73相同的功能和组成,因此,具有与L0层60的第2电介质膜63相同的功能和组成。
第2电介质膜83的厚度可以是5nm以上且30nm以下。若小于5nm,则存在保护功能下降,无法抑制水分侵入记录膜82的情况。若大于30nm,则存在L2层80的反射率下降的情况。
第1电介质膜61、71、81、记录膜62、72、82和第2电介质膜63、73、83可以通过使用将构成它们的氧化物混合而成的溅射靶,实施RF溅射或DC溅射来形成。或者,这些膜可以使用不含氧的合金溅射靶,通过在氧导入下的RF溅射、或在氧导入下的DC溅射来形成。或者,还可以通过以下方法来形成这些膜:将各氧化物的溅射靶分别安装在单独的电源上,同时进行RF溅射或DC溅射的方法(多靶溅射法)。也可以同时实施RF溅射和DC溅射。进而作为其它的膜形成方法,可以举出将包含金属的单质或合金的溅射靶、或氧化物的溅射靶分别安装在单独的电源上,根据需要一边导入氧一边同时进行RF溅射的方法、或同时进行DC溅射的方法。或者,也可以通过以下方法来形成这些膜:使用金属和氧化物混合而成的溅射靶,一边导入氧一边进行RF溅射或DC溅射。
如上述那样,作为本公开涉及的技术的示例,对实施方式进行了说明。为此,提供了附图和详细说明。
因此,附图和详细说明中记载的技术特征之中,不仅包括对于解决课题而言必要且必须的技术特征,为了对上述技术进行示例,还可以包括对于解决课题而言非必须的技术特征。因此,不应根据附图或详细说明中记载的这些非必须技术特征,而将这些非必须的技术特征直接认定为必须。
另外,上述实施方式是为了对本公开中的技术进行示例,因此,可以在权利要求的保护范围或其等价的范围内实施各种变更、替代、附加、省略等。
另外,本公开中的信息记录介质除了可以用于将有无记录标记作为相当于1比特的0、1的数据进行记录再现的方式之外,也可以用于将记录标记的信息多值化为相当于2比特的4值、相当于3比特的8值,从而能够将容量提高2倍、3倍的多值记录方式。
接下来,利用实施例对本公开的技术进行详细说明。
实施例
(实施例1-1)
在本实施例中对图1所示的信息记录介质100的一个例子进行说明。首先,对A面信息记录介质101的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上通过溅射法依次成膜厚度为17nm的组成如表1和表2所示的电介质膜作为第1电介质膜11、厚度为31nm~34nm的组成如表1和表2所示的膜作为记录膜12、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜13。
第1电介质膜11中也可以如实施方式所述的那样含有来源于从基板1中脱离的有机物的C,但是在本说明书中,省略了对第1电介质膜11的组成中C的记载。对于下文的第1电介质膜11而言也是一样的。
另外,含有C的情况下,还具有在膜的开始附着的距离基板1较近的部位含有较多C的倾向。
这里,关于记录膜的组成,作为元素比,以仅记载金属元素比(原子%)的形式进行标记,下文也按照同样的方式进行标记。例如,若为W19Cu25Zn20Mn36(原子%)的氧化物,则标记为W19Cu25Zn20Mn36-O。但是,在表中为了便于理解,以仅记载金属元素比(原子%)的形式进行标记。
照射波长405nm的激光6时,关于不具有L1层20和L2层30的情况下的L0层10的反射率,在未记录状态下反射率Rg≈7.0~15.0%、反射率Rl≈7.5~16.0%。
第1电介质膜11的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源或RF电源来进行。记录膜12的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。将金属元素的总和设为100原子%时,W量为20~50原子%的组成的记录膜12通过使用了含有全部构成元素合金靶的溅射进行成膜。除此之外的组成的记录膜12通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。第2电介质膜13的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层10上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化型树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化,来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化型树脂,在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,从而形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层20。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为17nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为L1层20的第1电介质膜21、厚度为35nm的W33Cu16Zn34Mn17-O作为记录膜22、厚度为7nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜23。
第1电介质膜21中也可以如实施方式所述的那样含有来源于从中间分离层2中脱离的有机物的C,但是在本说明书中省略了对第1电介质膜21的组成中C的记载。对于下文的第1电介质膜21而言也一样。
另外,含有C的情况下,还具有在膜的开始附着的距离中间分离层2较近的部位含有较多C的倾向。
第1电介质膜21和第2电介质膜23的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,不具有L2层30的情况下的L1层20的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈7.7%、反射率Rl≈8.2%、透射率为约72%的方式决定膜厚。
第1电介质膜21和第2电介质膜23的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜22的成膜使用合金靶在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L1层20上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法形成。中间分离层3的厚度为约18μm。
在中间分离层3上形成L2层30。通过溅射法依次成膜厚度为19nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜31、厚度为38nm的W38Cu10Zn38Mn14-O作为记录膜32、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜33。
第1电介质膜31中也可以如实施方式所述的那样含有来源于从中间分离层3中脱离的有机物的C,但是在本说明书中省略了对第1电介质膜31的组成中C的记载。对于下文的第1电介质膜31而言也一样。
另外,在含有C的情况下,还具有在膜的开始附着的距离中间分离层3较近的部位含有较多C的倾向。
第1电介质膜31和第2电介质膜33的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,L2层30的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈6.4%、反射率Rl≈6.8%、透射率为约79%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜31和第2电介质膜33的成膜在Ar气氛中使用DC电源、脉冲DC电源来进行。记录膜32的成膜使用合金靶,并在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
然后,将紫外线固化型树脂涂布在第2电介质膜33上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度为约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质101的制作。
接下来,对B面信息记录介质102的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设定为与前文所述的在A面信息记录介质101的基板1上形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上形成L0层10、中间分离层2、L1层20、中间分离层3、L2层30和覆盖层4。在B面信息记录介质102中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质101的各信息层的构成相同的方式形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质101的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为与A面信息记录介质101的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2和3也具有与A面信息记录介质101的中间分离层2和3相同的构成,并用相同的方法来形成。
然而,在B面信息记录介质102中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质101的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。另外,照射波长405nm的激光6时,不具有L1层20和L2层30的情况下的L0层10的反射率与A面信息记录介质101的L0层10的反射率同样地,在未记录状态下为反射率Rg≈7.0~15.0%、反射率Rl≈7.5~16.0%。
最后,在A面信息记录介质101的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,并在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质102的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此制作本实施例的信息记录介质100(光盘No.1-101~112)。
(比较例1)
除了将A面信息记录介质101和B面信息记录介质102的第1电介质膜11设定为厚度17nm的(ZrO2)15(SiO2)15(In2O3)70(mol%)、并将记录膜12设定为厚度31nm的W19Cu25Mn36Zn20-O之外,制作与实施例1-1相同构成的信息记录介质(光盘No.1-001)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L0层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。其结果如表1和表2所示。
对于单面三层结构的光盘,反射率等通过以下的方法评价。反射率使用反射率评价装置(Pulstec.制造,商品名ODU-1000)进行测定。反射率的测定中使用波长为405nm、物镜的数值孔径NA为0.85的激光光源。
用于信号评价的评价装置(Pulstec.制造,商品名ODU-1000)的激光的波长为405nm、物镜的数值孔径NA为0.91,在凹槽和槽脊上进行信息的记录。将记录的线速度设定为13.54m/s(500GB-6倍速),将再现的线速度设定为9.03m/s(500GB-4倍速)。将数据位长设定为51.3nm,并在每1个信息层上记录83.4GB的信息。另外,将再现时的功率相对于L0层10和L1层20设定为1.6mW、相对于L2层30设定为1.2mW。作为再现光,使用以2:1高频叠加(调制)后的激光6。进行基于随机信号(2T~12T)的记录,信号品质以c-bER(channel biterror rate,信道误码率)来评价。在本实施例中,作为参考值,将2×E-3设定为信号品质是否良好的基准。若c-bER为2×E-3以下,则判断为信号品质良好。
另外,再现耐久性根据再现功率(再现时的激光的功率的上限)的大小来评价。具体而言,在相邻的凹槽和槽脊中记录随机信号,将位于进行记录的轨道中央的凹槽以线速度9.03m/s再现100万次,测定c-bER。改变再现时的功率,测定再现100万次后的c-bER,将c-bER达到2×E-3的功率设为再现功率。凹槽显示出比槽脊高的光吸收率,且凹槽的再现耐久性比槽脊差,因而通过凹槽再现而不是通过槽脊再现来进行评价。再现功率不是通过绝对值进行评价,而是根据将某一个光盘的再现功率设为基准值(1.00),并通过以该基准值进行标准化而得到的值(即,为基准值的几倍)进行评价。在本实施例中,将光盘No.1-001的再现功率设为基准值。No.1-001中的再现光量(反射率R×再现功率Pr)为0.030,但该再现光量无法获得良好的再现信号品质。
测定反射率、再现耐久性和信号品质之后,根据下述基准,综合评价各光盘。评价基准如下所述。
◎:再现功率与比较例的光盘的再现功率相同或者大于比较例,再现光量(R×Pr)大于比较例的光盘的再现光量,且c-bER小于1.0×E-3。
○:再现功率小于比较例的光盘的再现功率,再现光量(R×Pr)大于比较例的光盘的再现光量。或者c-bER为1.0×E-3以上且2.0×E-3以下。
×:再现光量(R×Pr)与比较例的光盘的再现光量相同,或者小于比较例的光盘的再现光量。或者c-bER大于2.0×E-3。
在本实施例中,在综合评价中作为比较对象的光盘为No.1-001。
【表1】
【表2】
由光盘No.1-101~104与光盘No.1-001的比较可知,通过将Nb2O5作为第1电介质膜11,并将含有W、Cu、Mn和元素M的膜作为记录膜12,从而提高了L0层10的反射率,提高了再现光量(R×Pr)。对于B面信息记录介质102而言同样也可以观察到L0层10的再现光量的提高。
光盘No.1-105~112是改变了第1电介质膜11中含有的元素D1的氧化物的种类和比例而得到的。由其与光盘No.1-001的比较可知,通过含有元素D1的氧化物,提高了L0层10的反射率,由此也提高了再现光量。在第1电介质膜11含有WO3、TiO2、Bi2O3或CeO2的情况下,存在再现功率下降的倾向。在第1电介质膜11含有Nb2O5、MoO3和Ta2O5的情况下,与光盘No.1-001相比,没有观察到再现功率的下降。在B面信息记录介质102的L0层10中也可以观察到这些倾向。
(实施例1-2)
除了将第1电介质膜11设定为厚度为17nm的Nb2O5、将记录膜12设定为厚度为31~34nm的W19Cu25Mn36Mo20-O、将第2电介质膜13设定为厚度为9nm的组成如表3所示的电介质膜之外,按照与实施例1-1相同的方式制作信息记录介质100(光盘No.1-113~122)。对于这些光盘,评价L0层10的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.1-113~122的再现功率是将光盘No.1-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。结果如表3所示。
【表3】
第2电介质膜13含有元素D2的氧化物的光盘与光盘No.1-001相比,均具有较高反射率,由此再现光量也较高。尤其是在第2电介质膜13含有Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si的氧化物的情况下,与光盘No.1-001相比,再现功率没有下降,能够获得更高的再现光量。对于B面信息记录介质102而言同样也可以观察到L0层10的再现光量的提高。
(实施例1-3)
除了将第1电介质膜11设定为厚度为17nm的组成如表4和表5所示的电介质膜、将记录膜12设定为厚度为31~34nm的W19Cu25Mn36Mo20-O之外,按照与实施例1-1相同的方式制作信息记录介质100(光盘No.1-123~133)。对于这些光盘,评价L0层10的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.1-123~133的再现功率是将光盘No.1-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。结果如表4和表5所示。
【表4】
【表5】
由光盘No.1-123~129与光盘No.1-105、107~112(参见表2)的比较可以看到,当第1电介质膜11除了含有元素D1的氧化物以外,还含有Zr的氧化物时,与仅含有元素D1的氧化物的情况相比,L0层10的再现功率提高。另外,由光盘No.1-130~133的评价结果可知,Zr的氧化物的比例越大,反射率越容易下降,但得到了比光盘No.1-001更大的反射率和再现功率。对于B面信息记录介质102而言同样也可以观察到L0层10的再现功率的提高。
(实施例1-4)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200的一个例子进行说明。图2的信息记录介质200为具有在基板1与第1电介质膜11之间设置了与它们接触的第3电介质膜14a的L0层10a的信息记录介质。
在本实施例中,除了形成厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14a、厚度为12nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31~34nm的组成如表6所示的膜作为记录膜12之外,按照与实施例1-1相同的方式制作信息记录介质100(光盘No.1-134~145、171~173)。第3电介质膜14a的成膜在Ar或Ar+O2气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
第3电介质膜14a中也可以如实施方式所述的那样含有来源于从基板1中脱离的有机物的C,但是在本说明书中,对于第3电介质膜14a的组成中C的记载进行省略。对于下文的第3电介质膜14a而言也一样。
另外,在含有C的情况下,还具有在膜的开始附着的距离基板1较近的部位含有较多的C的倾向。
对于实施例和比较例的光盘,评价其L0层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.1-134~145、171~173的再现功率是将光盘No.1-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。结果如表6所示。
【表6】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。另外,由光盘No.1-134~136与光盘No.1-101~103(参见表1)的比较可知,通过设置第3电介质膜14a,再现功率(再现耐久性)进一步提高,再现光量提高。对于B面信息记录介质202而言同样也可以观察到L0层10a的再现功率的提高。
(实施例1-5)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200的一个例子进行说明。图2的信息记录介质200为具有在基板1与第1电介质膜11之间设置了与它们接触的第3电介质膜14a的L0层10a的信息记录介质。
在本实施例中,除了形成厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14a、厚度为12nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31~34nm的组成如表7所示的膜作为记录膜12之外,按照与实施例1-1相同的方式制作信息记录介质200(光盘No.1-146~163)。第3电介质膜14a的成膜在Ar或Ar+O2气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。对于这些光盘,评价L0层10a的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.1-146~163的再现功率是将光盘No.1-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。结果如表7所示。
【表7】
在本实施例中,评价变更了记录膜12的组成时的反射率、再现功率、再现光量和信号品质。在由WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%)表示的式(1)中,当x小于15(光盘No.1-148)、或者大于60(光盘No.1-153)时,信号品质下降。另外,在y大于z的情况下(光盘No.1-156、1-163),可以观察到再现功率的下降或信号品质的下降。在z大于40的情况下(光盘No.1-159),可以观察到再现功率的下降。在x+y+z大于98的情况下(光盘No.1-161),可以观察到再现功率的下降和再现光量的下降。对于B面信息记录介质202的L0层10a而言也可以观察到同样的倾向。
(实施例1-6)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200的一个例子进行说明。图2的信息记录介质200为具有在基板1与第1电介质膜11之间设置了与它们接触的第3电介质膜14a的L0层10a的信息记录介质。
在本实施例中,除了形成厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14a、厚度为12nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31~34nm的表8所示的组成的膜作为记录膜12之外,按照与实施例1-1相同的方式制作信息记录介质200(光盘No.1-174~185)。第3电介质膜14a的成膜在Ar或Ar+O2气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。对于这些光盘,评价L0层10a的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.1-174~185的再现功率是将光盘No.1-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。结果如表8所示。
【表8】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。对于B面信息记录介质202而言同样也可以观察到L0层10a的再现耐久性和再现光量的提高。
(实施例1-7)
在本实施例中,对图3所示的信息记录介质300的一个例子进行说明。图3的信息记录介质300是具有在第1电介质膜11与记录膜12之间设置了与它们接触的第3电介质膜14b的L0层10b的信息记录介质。
在本实施例中,除了形成厚度为12nm的组成如表9所示的电介质膜作为第1电介质膜11、厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14b、厚度为31~34nm的W19Cu25Mn36Mo20-O作为记录膜12之外,按照与实施例1-1相同的方式制作信息记录介质300(光盘No.1-164~170)。第3电介质膜14b的成膜在Ar或Ar+O2气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。对于这些光盘,评价L0层10b的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.1-164~170的再现功率是将光盘No.1-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。结果如表9所示。
【表9】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。对于B面信息记录介质302而言同样也可以观察到L0层10b的再现耐久性和再现光量的提高。
(实施例2-1)
在本实施例中对图1所示的信息记录介质100的一个例子进行说明。首先,对A面信息记录介质101的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上通过溅射法依次成膜厚度为17nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31nm的W19Cu25Zn20Mn36-O作为记录膜12、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜13。照射波长405nm的激光6时,不具有L1层20和L2层30的情况下的L0层10的反射率在未记录状态为反射率Rg≈11.5%、反射率Rl≈12.3%。
第1电介质膜11的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜12通过在Ar+O2的混合气体气氛中,使用DC电源,对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。第2电介质膜13的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层10上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化型树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化型树脂,并在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,从而形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层20。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为17nm的组成如表10所示的电介质膜L1层20的第1电介质膜21、厚度为35nm的组成如表10所示的膜作为记录膜22、厚度为7nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜23。
照射405nm的激光6时,不具有L2层30的情况下的L1层20的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈7.0~10.0%、反射率Rl≈7.5~11.0%、透射率为65~77%。
第1电介质膜21的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中,使用DC电源、脉冲DC电源或RF电源来进行。记录膜22的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。将金属元素的总和设为100原子%时W量为20~50原子%的组成的记录膜22通过使用了含有全部构成元素的合金靶的溅射而成膜。除此之外的组成的记录膜22通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。第2电介质膜23的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
接着,在L1层20上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法来形成。中间分离层3的厚度为约18μm。
在中间分离层3上形成L2层30。通过溅射法依次成膜厚度为19nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜31、厚度为38nm的W38Cu10Zn38Mn14-O作为记录膜32、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜33。
第1电介质膜31和第2电介质膜33的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,L2层30的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈6.4%、反射率Rl≈6.8%、透射率为约79%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜31和第2电介质膜33的成膜在Ar气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜32的成膜使用合金靶在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
然后,将紫外线固化型树脂涂布在第2电介质膜33上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度为约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质101的制作。
接下来,对B面信息记录介质102的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设为与前文所述的在A面信息记录介质101的基板1上形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上形成L0层10、中间分离层2、L1层20、中间分离层3、L2层30和覆盖层4。在B面信息记录介质102中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质101的各信息层的构成相同的方式,形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质101的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为与A面信息记录介质101的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2和3也具有与A面信息记录介质101的中间分离层2和3相同的构成。但是,在B面信息记录介质102中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质101的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。
最后,在A面信息记录介质101的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质102的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此,制作本实施例的信息记录介质100(光盘No.2-101~104)。
(比较例2)
除了将A面信息记录介质101和B面信息记录介质102的第1电介质膜21设定为厚度17nm的(ZrO2)15(SiO2)15(In2O3)70(mol%)、并将记录膜22设定为厚度35nm的W33Cu16Mn17Zn34-O之外,制作与实施例2-1相同构成的信息记录介质(光盘No.2-001)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L1层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。光盘No.2-101~104的再现功率是将光盘No.2-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.2-001。No.2-001中的再现光量(反射率R×再现功率Pr)为0.048,但该再现光量无法获得良好的再现信号品质。其结果如表10所示。
【表10】
由光盘No.2-101~104与光盘No.2-001的比较可知,通过将第1电介质膜21设定为含有元素D1的氧化物的膜、将记录膜22设定为含有W、Cu、Mn和元素M的膜,从而反射率提高,再现光量提高。即,可以确认:在将特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合应用于L1层20的情况下,能够提高L1层20的再现光量。对于B面信息记录介质102而言同样也可以观察到L1层20的再现光量的提高等。
(实施例2-2)
在本实施例中,如作为实施方式2的变形例说明的那样,对在中间分离层2与第1电介质膜21之间形成了与它们接触的第3电介质膜的构成的信息记录介质进行说明。
在本实施例中,除了形成厚度为5nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第3电介质膜、厚度为17nm的组成如表1所示的电介质膜作为第1电介质膜21、厚度为35nm的组成如表11所示的膜作为记录膜22之外,按照与实施例2-1相同的方式制作信息记录介质(光盘No.2-113~124)。第3电介质膜的成膜在Ar或Ar+O2气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
第3电介质膜中也可以如实施方式所述的那样含有来源于从中间分离层2中脱离的有机物的C,但是在本说明书中,对于第3电介质膜的组成中C的记载进行省略。对于下文的第3电介质膜而言也一样。
另外,含有C的情况下,还具有在膜的开始附着的距离中间分离层2较近的部位含有较多C的倾向。
对于这些光盘,评价其L1层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.2-113~124的再现功率是将光盘No.2-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.2-001。结果如表11所示。
【表11】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。另外,由光盘No.2-101~104(参见表10)与光盘No.2-113~116的比较可知,通过设置第3电介质膜,反射率和再现功率(再现耐久性)进一步提高,再现光量提高。另外,由光盘No.2-113~118与光盘No.2-119~124的比较可知,在记录膜22中,通过含有更多的Cu和Mn,反射率提高。对于B面信息记录介质而言,同样也可以观察到L1层的反射率和再现功率的提高。
(实施例2-3)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200一个例子进行说明。首先,对A面信息记录介质201的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上通过溅射法依次成膜厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14a、厚度为12nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31nm的W25Cu21Mn28Ta21Zn5-O作为记录膜12、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜13。照射波长405nm的激光6时,不具有L1层20和L2层30的情况下的L0层10a的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈10.0%、反射率Rl≈11.0%。
第3电介质膜14a和第2电介质膜13的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。第1电介质膜11的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜12的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层10a上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化树脂,在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层20。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为20nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为L1层20的第1电介质膜21、厚度为35nm的组成如表12所示的膜作为记录膜22、厚度为12nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜23。照射405nm的激光6时,不具有L2层30的情况下的L1层20的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈5.5~8.0%、反射率Rl≈6.0~8.5%、透射率为67~78%。
第1电介质膜21和第2电介质膜23的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜22的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。将金属元素的总和设为100原子%时W量为20~50原子%的组成的记录膜22通过使用了含有全部构成元素的合金靶的溅射而成膜。除此之外的组成的记录膜22通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。
接着,在L1层20上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法形成。中间分离层3的厚度为约18μm。
在中间分离层3上形成L2层30。通过溅射法依次成膜厚度为21nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜31、厚度为34nm的W31Cu18Mn19Ta21Zn11-O作为记录膜32、厚度为19nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜33。
第1电介质膜31和第2电介质膜33的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,L2层30的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈5.8%、反射率Rl≈6.3%、透射率为约79%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜31和第2电介质膜33的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜32的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
然后,将紫外线固化树脂涂布在第2电介质膜33上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质201的制作。
接下来,对B面信息记录介质202的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设定为与前文所述的在A面信息记录介质201的基板1上形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上,形成L0层10a、中间分离层2、L1层20、中间分离层3、L2层30和覆盖层4。在B面信息记录介质102中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质201的各信息层的构成相同的方式,形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质201的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为与A面信息记录介质201的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2和3也具有与A面信息记录介质201的中间分离层2和3相同的构成。但是,在B面信息记录介质202中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质201的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。
最后,在A面信息记录介质201的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质202的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此,制作本实施例的信息记录介质200(光盘No.2-125~138)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L1层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。光盘No.2-125~138的再现功率是将光盘No.2-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.2-001。其结果如表12所示。
【表12】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。对于B面信息记录介质202而言同样也可以观察到L1层20的再现光量的提高等。
(,实施例2-4)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200的一个例子进行说明。在本实施例中,除了形成厚度为20nm的表13所示的膜作为L1层20中的第1电介质膜21、厚度为35nm的W31Cu18Mn19Ta21Zn11-O作为记录膜22之外,按照与实施例2-3相同的方式制作信息记录介质200(光盘No.2-139~150)。
对于这些光盘,评价其L1层20的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.2-139~150的再现功率是将光盘No.2-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.2-001。结果如表13所示。
【表13】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。另外,由光盘No.2-139与光盘No.2-140~144的比较可知,在第1电介质膜21中即使In2O3量相同,若ZrO2量变多,再现功率也提高。由此,通过使第1电介质膜21的Zr量比Si量多,可以得到具有更高的再现功率(再现耐久性)的L1层20。
(实施例3-1)
在本实施例中对图1所示的信息记录介质100的一个例子进行说明。首先,对A面信息记录介质101的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上,通过溅射法依次成膜厚度为17nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31nm的W19Cu25Zn20Mn36-O作为记录膜12、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜13。照射波长405nm的激光6时,不具有L1层20和L2层30的情况下的L0层10的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈11.5%、反射率Rl≈12.3%。
第1电介质膜11的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜12在Ar+O2的混合气体气氛中,使用DC电源,通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。第2电介质膜13的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层10上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化型树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化型树脂,并在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层20。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为17nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为L1层20的第1电介质膜21、厚度为35nm的W33Cu16Zn34Mn17-O作为记录膜22、厚度为7nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜23。
第1电介质膜21和第2电介质膜23的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,不具有L2层30的情况下的L1层20的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈7.8%、反射率Rl≈8.2%,透射率为72%的方式决定膜厚。
第1电介质膜21和第2电介质膜23的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜22的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源,并使用合金靶而成膜。
接着,在L1层20上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法来形成。中间分离层的厚度为约18μm。
在中间分离层3上形成L2层30。通过溅射法依次成膜厚度为19nm的组成如表14所示的电介质膜作为第1电介质膜31、厚度为38nm的组成如表14所示的膜作为记录膜32、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜33。照射405nm的激光6时,L2层30的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈5.0~9.0%、反射率Rl≈5.5~9.0%,透射率为约68~83%。
第1电介质膜31的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源、脉冲DC电源或RF电源来进行。记录膜32的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。将金属元素的总和设为100原子%时W量为20~50原子%的组成的记录膜32通过使用了含有全部构成元素的合金靶的溅射而成膜。除此之外的组成的记录膜32通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。第2电介质膜33的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
然后,将紫外线固化型树脂涂布在第2电介质膜33上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质101的制作。
接下来,对B面信息记录介质102的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设定为与前文所述的在A面信息记录介质101的基板1上形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上,形成L0层10、中间分离层2、L1层20、中间分离层3、L2层30和覆盖层4。在B面信息记录介质102中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质101的各信息层的构成相同的方式,形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质101的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为具有与A面信息记录介质101的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2和3也具有与A面信息记录介质101的中间分离层2和3相同的构成。但是,在B面信息记录介质102中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质101的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。
最后,在A面信息记录介质101的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,并在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质102的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此,制作本实施例的信息记录介质100(光盘No.3-101~104)。
(比较例3)
除了将A面信息记录介质101和B面信息记录介质102的第1电介质膜31设定为厚度19nm的(ZrO2)15(SiO2)15(In2O3)70(mol%)、将记录膜32设定为厚度38nm的W33Cu16Mn17Zn34-O之外,制作与实施例3-1相同构成的信息记录介质(光盘No.3-001)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L2层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。光盘No.3-101~104的再现功率是将光盘No.3-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.3-001。No.3-001中的再现光量(反射率R×再现功率Pr)为0.060,但是该再现光量无法获得良好的再现信号品质。其结果如表14所示。
【表14】
由光盘No.3-101~104与光盘No.3-001的比较可知,通过将第1电介质膜31设定为含有元素D1的氧化物的膜、将记录膜32设定为含有W、Cu、Mn和元素M的膜,反射率提高,再现光量提高。即,可以确认:在将特定组成的第1电介质膜与特定组成的记录膜的组合应用于L2层30的情况下,能够提高L2层30的再现光量。对于B面信息记录介质102而言,同样也可以观察到L2层30的再现光量的提高等。
(实施例3-2)
在本实施例中,如作为实施方式2的变形例所说明的那样,对在中间分离层3与第1电介质膜31之间形成了与它们接触的第3电介质膜的构成的信息记录介质进行说明。
在本实施例中,除了形成厚度为5nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第3电介质膜、厚度为17nm的组成如表15所示的电介质膜作为第1电介质膜31、厚度为35nm的组成如表15所示的膜作为记录膜32之外,按照与实施例3-1相同的方式制作信息记录介质(光盘No.3-113~124)。第3电介质膜的成膜在Ar或Ar+O2气氛中使用DC电源、脉冲DC电源来进行。
第3电介质膜中如实施方式所述的那样也可以含有来源于从中间分离层3中脱离的有机物的C,但是在本说明书中,对于第3电介质膜的组成中C的记载进行省略。对于下文的第3电介质膜而言也一样。
另外,在含有C的情况下,还具有在距离膜的开始附着的中间分离层3较近的部位含有更多C的倾向。
对于这些光盘,评价其L2层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.3-113~124的再现功率是将光盘No.3-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.3-001。结果如表15所示。
【表15】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。另外,由光盘No.3-113~116与光盘No.3-101~104的比较可知,通过设置第3电介质膜,再现功率(再现耐久性)进一步提高,再现光量提高。另外,由光盘No.3-113~118与光盘No.3-119~124的比较可知,在记录膜32中,通过含有更多的Cu和Mn,反射率提高。对于B面信息记录介质而言同样也可以观察到L2层的再现功率的提高等。
(实施例3-3)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200的一个例子进行说明。首先,对A面信息记录介质201的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上,通过溅射法依次成膜厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14a、厚度为12nm的Nb2O5作为第1电介质膜11、厚度为31nm的W25Cu21Mn28Ta21Zn5-O作为记录膜12、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜13。照射波长405nm的激光6时,不具有L1层20和L2层30的情况下的L0层10a的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈10.0%、反射率Rl≈11.0%。
第3电介质膜14a和第2电介质膜13的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。第1电介质膜11的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜12的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层10a上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化树脂,并在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层20。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为20nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为L1层20的第1电介质膜21、厚度为35nm的W31Cu18Mn19Ta21Zn11-O作为记录膜22、厚度为12nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜23。照射405nm的激光6时,不具有L2层30的情况下的L1层20的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈6.8%、反射率Rl≈7.5%,透射率为约75%。
另外,第1电介质膜21和第2电介质膜23的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜22的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L1层20上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法来形成。中间分离层3的厚度为约18μm。
在中间分离层3上形成L2层30。通过溅射法依次成膜厚度为21nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜31、厚度为34nm的表16所示的组成的膜作为记录膜32、厚度为13nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜33。第1电介质膜31和第2电介质膜33的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,L2层30的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈5.0~7.0%、反射率Rl≈5.5~7.5%、透射率为70~80%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜31和第2电介质膜33的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜32的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。将金属元素的总和设为100原子%时W量为20~50原子%的组成的记录膜22通过使用了含有全部构成元素的合金靶的溅射而成膜。除此之外的组成的记录膜32通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。
然后,将紫外线固化树脂涂布在第2电介质膜33上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质201的制作。
接下来,对B面信息记录介质202的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设定为与前文所述的在A面信息记录介质201的基板1上形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上,形成L0层10a、中间分离层2、L1层20、中间分离层3、L2层30和覆盖层4。在B面信息记录介质202中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质201的各信息层的构成相同的方式,形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质201的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为与A面信息记录介质201的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2和3也具有与A面信息记录介质201的中间分离层2和3相同的构成。但是,在B面信息记录介质202中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质201的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。
最后,在A面信息记录介质201的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,并在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质202的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此,制作本实施例的信息记录介质200(光盘No.3-125~138)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L2层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。光盘No.3-125~138的再现功率是将光盘No.3-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.3-001。其结果如表16所示。
【表16】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。对于B面信息记录介质202而言同样也可以观察到L2层30的再现光量的提高等。
(实施例3-4)
在本实施例中,对图2所示的信息记录介质200的一个例子进行说明。在本实施例中,除了形成厚度为20nm的表17所示的膜作为L2层30中的第1电介质膜31、厚度为34nm的W31Cu18Mn19Ta21Zn11-O作为记录膜32之外,按照与实施例3-3相同的方式制作信息记录介质200(光盘No.3-139~150)。
对于这些光盘,评价其L2层30的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质。光盘No.3-139~150的再现功率是将光盘No.3-001的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.3-001。结果如表17所示。
【表17】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。另外,由光盘No.3-139与光盘No.3-140~144的比较可知,在第1电介质膜31中即使In2O3量相同,若ZrO2量变多,再现功率也提高。由此,通过使第1电介质膜21的Zr量多于Si量,可以得到具有更高的再现功率(再现耐久性)的L2层30。
(实施例4)
在本实施例中,作为图4所示的信息记录介质400的变形例,对在基板1与第1电介质膜11之间形成了与它们接触的第3电介质膜14a的构成的信息记录介质进行说明。
首先,对A面信息记录介质的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上,通过溅射法依次成膜厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第3电介质膜14a、厚度为12nm的组成如表18所示的电介质膜作为第1电介质膜11、厚度为31nm~34nm的组成如表18所示的膜作为记录膜12、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜13。照射波长405nm的激光6时,不具有L1层20、L2层30和L3层40的情况下的L0层的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈7.0~14.0%、反射率Rl≈7.5~15.0%。
第3电介质膜14a的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。第1电介质膜11的成膜在Ar气氛或Ar+O2的混合气体气氛中使用DC电源或RF电源来进行。记录膜12的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。将金属元素的总和设为100原子%时W量为20~50原子%的组成的记录膜12通过使用了含有全部构成元素的合金靶的溅射而成膜。除此之外的组成的记录膜12通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射(共溅射)而成膜。第2电介质膜13的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化型树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化型树脂,并在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层20。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为15nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为L1层20的第1电介质膜21、厚度为35nm的W38Cu10Zn38Mn14-O作为记录膜22、厚度为5nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜23。第1电介质膜21和第2电介质膜23的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,不存在L2层30和L3层40的情况下的L1层20的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈8.2%、反射率Rl≈8.7%、透射率为约79%的方式决定膜厚。
第1电介质膜21和第2电介质膜23的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜22的成膜使用合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L1层20上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法来形成。中间分离层3的厚度为约13μm。
在中间分离层3上形成L2层30。通过溅射法依次成膜厚度为17nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜31、厚度为35nm的W42Cu6Zn42Mn10-O作为记录膜32、厚度为7nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜33。第1电介质膜31和第2电介质膜33的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,不具有L3层40的情况下的L2层30的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈6.8%、反射率Rl≈7.2%、透射率为约83%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜31和第2电介质膜33的成膜在Ar气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜32的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源,通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射来进行。
接着,在L2层30上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层7。中间分离层7用与中间分离层2相同的方法来形成。中间分离层7的厚度为约18μm。
在中间分离层7上形成L3层40。通过溅射法依次成膜厚度为17nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜41、厚度为35nm的W45Cu3Zn45Mn7-O作为记录膜42、厚度为7nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜43。第1电介质膜41和第2电介质膜43的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,L3层40的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈6.0%、反射率Rl≈6.3%、透射率为约86%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜41和第2电介质膜43的成膜在Ar气氛中,使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜42的成膜在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源,并通过对各个构成元素的金属靶同时进行溅射的多靶溅射来进行。
然后,将紫外线固化型树脂涂布在第2电介质膜43上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质的制作。
接下来,对B面信息记录介质的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径、厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设定为与前文所述的在A面信息记录介质的基板1上形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上,形成L0层10a、中间分离层2、L1层20、中间分离层3、L2层30、中间分离层7、L3层40、以及覆盖层4。在B面信息记录介质中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质的各信息层的构成相同的方式形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为具有与A面信息记录介质的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2、3和7也具有与A面信息记录介质的中间分离层2、3和7相同的构成。
但是,在B面信息记录介质中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。另外,不具有L1层20、L2层30和L3层40的情况下的L0层10a的反射率与A面信息记录介质的反射率同样地,在未记录状态下为反射率Rg≈7.0~14.0%、反射率Rl≈7.5~15.0%。
最后,在A面信息记录介质的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,并在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此,制作本实施例的信息记录介质(光盘No.4-101~109)。
(比较例4)
除了将A面信息记录介质和B面信息记录介质的第1电介质膜11设定为厚度12nm的(ZrO2)15(SiO2)15(In2O3)70(mol%)、将记录膜12设定为厚度31nm的W19Cu25Zn20Mn36-O以及不形成第3电介质膜之外,制作与实施例4相同构成的信息记录介质400(光盘No.4-001)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L0层的凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。其结果如表18所示。
对于单面四层结构的光盘,反射率等用以下的方法进行评价。反射率使用反射率评价装置(Pulstec.制造,商品名ODU-1000)进行测定。反射率的测定中使用波长为405nm、物镜的数值孔径NA为0.85的激光光源。
用于评价信号的评价装置(Pulstec.制造,商品名ODU-1000)的激光的波长为405nm、物镜的数值孔径NA为0.91,在凹槽和槽脊上进行信息的记录。将记录的线速度设定为13.38m/s(500GB-6倍速),将再现的线速度设定为8.85m/s(500GB-4倍速)。将数据位长设定为51.3nm,并在每1个信息层上记录83.4GB的信息。另外,将再现时的功率相对于L0层10、L1层20、L2层30设定为2.0mW,相对于L3层40设定为1.5mW。作为再现光,使用以2∶1高频叠加(调制)后的激光6。进行基于随机信号(2T~12T)的记录,信号品质以c-bER(channel biterror rate)来评价。在本实施例中,作为参考值,将2×E-3设定为信号品质是否良好的基准。若c-bER为2×E-3以下,则认为信号品质良好。
另外,再现耐久性根据再现功率(再现时的激光的功率的上限)的大小来评价。具体而言,在相邻的凹槽和槽脊上记录随机信号,将位于进行了记录的轨道中央的凹槽以线速度8.85m/s再现100万次,并测定c-bER。变更再现时的功率并测定再现100万次后的c-bER,将c-bER达到2×E-3的功率设为再现功率。凹槽显示出比槽脊高的光吸收率,且凹槽的再现耐久性比槽脊的再现耐久性差,因而通过凹槽再现而不是通过槽脊再现来进行评价。再现功率不是通过绝对值进行评价,而是通过将某一个光盘的再现功率设定为基准值(1.00),并通过以该基准值进行标准化而得到的值(即,为基准值的几倍)进行评价。在本实施例中,将光盘No.4-001的再现功率设定为基准值。
综合评价按照与实施例1-1相同的方式实施。然而,在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.4-001。
【表18】
由光盘No.4-101~109与光盘No.4-001的比较可知,通过将第1电介质膜11设定为Nb2O5、将记录膜12设定为含有W、Cu、Mn和元素M的膜,从而提高了再现功率,提高了再现光量。另外,当改变记录膜12的组成使得Cu量和Mn量变得更少时,虽然反射率稍微降低,但是再现功率提高,结果能够提高再现光量。对于B面信息记录介质而言同样也可以观察到L0层的再现光量的提高等。
(实施例5)
在本实施例中,对图5所示的信息记录介质500的一个例子进行说明。首先,对A面信息记录介质501的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。在该基板1上,通过溅射法依次成膜厚度为12nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第1电介质膜61、厚度为31nm的组成如表19所示的膜作为记录膜62、厚度为9nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜63。照射波长405nm的激光6时,不具有L1层70和L2层80的情况下的L0层60的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈8.0~14.0%、反射率Rl≈9.0~15.0%。
第1电介质膜61和第2电介质膜63的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜62的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L0层60上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层2。具体而言,首先,通过紫外线固化树脂的旋涂和基于紫外线照射的固化来形成占中间分离层2的大部分厚度的主要部分。接下来,在主要部分的表面上旋涂紫外线固化树脂,并在其上贴合形成有引导槽的包含聚碳酸酯的转印用基板,并通过紫外线使树脂固化之后,剥离转印用基板,形成了形成有引导槽的中间分离层2。中间分离层2的厚度为约25μm。
在中间分离层2上形成L1层70。具体而言,通过溅射法依次成膜厚度为20nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为L1层70的第1电介质膜71、厚度为35nm的W31Cu18Mn19Ta21Zn11-O作为记录膜72、厚度为12nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜73。照射405nm的激光6时,不具有L2层80的情况下的L1层70的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈7.0%、反射率Rl≈7.5%,透射率为约75%。
第1电介质膜71和第2电介质膜73的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜72的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
接着,在L1层70上形成设置有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的中间分离层3。中间分离层3用与中间分离层2相同的方法来形成。中间分离层3的厚度为约18μm。
在中间分离层3上形成L2层80。通过溅射法依次成膜厚度为21nm的(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)作为第1电介质膜81、厚度为34nm的W31Cu18Mn19Ta21Zn11-O作为记录膜82、厚度为19nm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)作为第2电介质膜83。第1电介质膜81和第2电介质膜83的膜厚由基于矩阵法的计算来决定。具体而言,以照射405nm的激光6时,L2层80的反射率在未记录状态下为反射率Rg≈5.8%、反射率Rl≈6.3%、透射率为约79%的方式决定膜厚。
另外,第1电介质膜81和第2电介质膜83的成膜在Ar气氛中使用DC电源或脉冲DC电源来进行。记录膜82的成膜使用含有全部构成元素的合金靶,在Ar+O2的混合气体气氛中使用脉冲DC电源来进行。
然后,将紫外线固化树脂涂布在第2电介质膜83上,并进行旋涂之后,通过紫外线使树脂固化,从而形成厚度约57μm的覆盖层4。由此,完成A面信息记录介质501的制作。
接下来,对B面信息记录介质502的构成进行说明。作为基板1,准备形成有螺旋状引导槽(深度为30nm,轨道间距(槽脊-凹槽间距离)为0.225μm)的聚碳酸酯基板(直径为120mm,厚度为0.5mm)。将引导槽的螺旋的旋转方向设定为与前文所述的在A面信息记录介质501的基板1形成的引导槽的螺旋的旋转方向相反的方向。
在该基板1上,形成L0层60、中间分离层2、L1层70、中间分离层3、L2层80和覆盖层4。在B面信息记录介质502中,以各信息层的构成(各膜的组成、厚度、各信息层的反射率和透射率等)与A面信息记录介质501的各信息层的构成相同的方式形成构成各信息层的膜(第1电介质膜、记录膜、第2电介质膜)。各膜用与A面信息记录介质501的形成所采用的方法相同的方法来形成。覆盖层4也设定为具有与A面信息记录介质501的覆盖层4相同的构成,并用相同的方法来形成。中间分离层2和3也具有与A面信息记录介质501的中间分离层2和3相同的构成。但是,在B面信息记录介质502中,在中间分离层2和3上设置的螺旋状引导槽的旋转方向与在A面信息记录介质501的中间分离层2和3上设置的引导槽的螺旋的旋转方向相反。
最后,在A面信息记录介质501的基板1的与形成有引导槽的面相反的面上均匀地涂布紫外线固化型树脂,并在所涂布的树脂上贴附B面信息记录介质502的基板1的与形成有引导槽的面相反的面。然后,通过紫外线使树脂固化,从而形成贴合层5。由此,制作本实施例的信息记录介质500(光盘No.5-101~106)。
进行实施例和比较例的信息记录介质的L0层凹槽反射率、再现耐久性和信号品质的评价。光盘No.5-101~106的再现功率是将光盘No.1-001(比较例1)的再现功率作为基准值进行标准化而得到的值。在综合评价中,作为比较对象的光盘为No.1-001。其结果如表19所示。
【表19】
实施例的光盘均提供了与比较例的光盘相比更高的再现光量。对于B面信息记录介质502而言同样也可以观察到L0层60的再现光量的提高等。
产业上的利用可能性
本公开的信息记录介质及其制造方法中,信息记录介质以具有表现出提供更高的再现光量的信息层的方式构成,因而适用于以高记录密度记录信息的情形,可用于记录大容量内容的光盘。具体而言,可用于以档案盘标准为基准并在两个面上具备3层至4层信息层的下一代光盘(例如,记录容量500GB)。
附图标记说明
100,200,300,400,500 信息记录介质
101,201,301,401,501 A面信息记录介质
102,202,302,402,502 B面信息记录介质
10,10a,10b,60 L0层
20,70 L1层
30,80 L2层
40 L3层
12,22,32,42,62,72,82 记录膜
11,21,31,41,61,71,81 第1电介质膜
13,23,33,43,63,73,83 第2电介质膜
14a,14b 第3电介质膜
1 基板
2,3,7 中间分离层
4 覆盖层
5 贴合层
6 激光

Claims (27)

1.一种信息记录介质,其通过激光照射来记录或再现信息,其中,
所述信息记录介质含有3个以上的信息层,
作为所述3个以上的信息层中的至少一个信息层的第1信息层,从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,
所述第1电介质膜含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的氧化物,
所述记录膜至少含有W、Cu、Mn和氧、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,在所述记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和M满足下述式(1),
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
所述式(1)中,
15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98。
2.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述式(1)中,x和z满足0.5≤x/z≤3.0。
3.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述元素D1为选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。
4.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述元素M为选自Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的信息记录介质,其中,
所述第1信息层配置于从所述激光照射面观察时最远的位置。
6.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述第2电介质膜含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi、Ce、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D2的氧化物。
7.根据权利要求6所述的信息记录介质,其中,
所述元素D2为选自Nb、Mo、Ta、Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素。
8.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述记录膜还含有Zn。
9.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述第1电介质膜还含有Zr的氧化物,
相对于所述Zr的氧化物和所述元素D1的氧化物的总量,所述Zr的氧化物的比例为70mol%以下。
10.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述第1信息层还含有第3电介质膜,
从所述激光照射面观察时由远到近依次配置有所述第3电介质膜、所述第1电介质膜和所述记录膜。
11.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述第1信息层还含有第3电介质膜,
从所述激光照射面观察时由远到近依次配置有所述第1电介质膜、所述第3电介质膜和所述记录膜。
12.根据权利要求10或11所述的信息记录介质,其中,
所述第3电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物。
13.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
作为所述3个以上的信息层中的至少一个信息层,与所述第1信息层不同的第2信息层具有记录膜,
所述第2信息层的所述记录膜至少含有W、Cu、Mn和氧。
14.根据权利要求1所述的信息记录介质,其含有基板,在所述基板的两侧分别配置有所述3个以上的信息层。
15.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述3个以上的信息层各自具有凹凸,且在与从所述激光照射面观察时近侧的面即凹槽以及远侧的面即槽脊这两者对应的位置上记录信息。
16.根据权利要求1或权利要求8所述的信息记录介质,其中,
所述第1信息层位于从所述激光照射面观察时最远的位置,
作为所述3个以上的信息层中的至少一个信息层,与所述第1信息层不同的第2信息层从激光照射侧观察时从远处开始依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,所述第1电介质膜和所述第2电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物。
17.根据权利要求16所述的信息记录介质,其中,
所述第1电介质膜至少含有Zr和Si,且Zr的含量多于Si。
18.一种信息记录介质,其通过激光照射来记录或再现信息,其中,
所述信息记录介质含有3个以上的信息层,
所述3个以上的信息层中的至少一个信息层从激光照射面观察时由远到近依次含有第1电介质膜、记录膜和第2电介质膜,
所述第1电介质膜和所述第2电介质膜含有选自Zr、In、Sn和Si中的至少一种元素D3的氧化物,
所述记录膜至少含有W、Cu、Mn、Ti和氧,在所述记录膜中,除了氧之外的W、Cu、Mn和Ti满足下述式(2),
WxCuyMnzTi100-x-y-z(原子%) (2)
所述式(2)中,
15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98。
19.根据权利要求18所述的信息记录介质,其中,
所述记录膜还含有选自Zn、Nb、Mo和Ta中的至少一种元素。
20.根据权利要求1、权利要求10、权利要求11或权利要求18所述的信息记录介质,其中,
至少所述第1电介质膜、所述第2电介质膜或第3电介质膜还含有C。
21.一种信息记录介质的制造方法,其含有形成所述信息记录介质所具有的3个以上的信息层的每一个的工序,形成所述3个以上的信息层中的至少一个信息层的工序含有:
使用含有选自Nb、Mo、Ta、W、Ti、Bi和Ce中的至少一种元素D1的靶,通过溅射,形成含有所述元素D1的氧化物的第1电介质膜的工序;以及
使用至少含有W、Cu和Mn、还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M的靶,通过溅射,形成至少含有W、Cu、Mn、和氧、还含有至少一种所述元素M的记录膜的工序,
在形成所述记录膜的工序所使用的所述靶中,除了氧之外的W、Cu、Mn和所述元素M满足下述式(1),
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
所述式(1)中,
15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98。
22.根据权利要求21所述的信息记录介质的制造方法,其中,
所述式(1)中的x和z满足0.5≤x/z≤3.0。
23.根据权利要求21所述的信息记录介质的制造方法,其中,在形成所述记录膜的工序中,使用导入氧的反应性溅射法。
24.根据权利要求21所述的信息记录介质的制造方法,其中,
形成所述记录膜的工序所使用的所述靶还含有Zn,
在形成所述记录膜的工序中,通过溅射,形成至少含有W、Cu、Mn、所述元素M、Zn和氧的记录膜。
25.一种溅射靶,其用于形成信息记录介质的记录膜,其中,
所述溅射靶至少含有W、Cu和Mn,
还含有选自Nb、Mo、Ta和Ti中的至少一种元素M,
除了氧之外的W、Cu、Mn和所述元素M满足下述式(1),
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
所述式(1)中,
15≤x≤60、y≤z、0<z≤40,且60≤x+y+z≤98。
26.根据权利要求25所述的溅射靶,其中,
所述式(1)中,x和z满足0.5≤x/z≤3.0。
27.根据权利要求25所述的溅射靶,其中,
所述溅射靶含有Zn。
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