JP2002527846A - 光データ記憶ディスク - Google Patents
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Abstract
Description
れ記憶する情報に応じた溝のある境界表面が少なくとも二つ設けられ、所与の波
長で入射角<90℃の光に対して、最も内側の、溝のある境界表面は反射層を、
その他の少なくとも一つの境界表面は部分反射/部分透過層をそれぞれ有し、さ
らに表面と反射層との間のその他のディスク材料は、前記光を基本的に透過し、
反射層は第一の金属合金から、部分反射層は第二の金属合金からなる、光データ
記憶ディスクに関するものである。
ある。一方のディスク表面からディスクの厚みの方向に向けて、このディスクは
まず透明基板と、次に情報が刻み込まれた第一の境界表面上の部分反射層と、透
過スペーサ層と、最後に、情報が刻み込まれた第二の境界表面上の高反射層とを
有する。
フィンのようなポリマ材料製であり得る。一方また、これにガラスやポリメチル
メタクリラートを使用することも可能である。(前掲文献において)周知のよう
に、この基板はまたPMMA製でもあり得る。スペーサ層はさらに、例えばポリ
マ製であり得る。600から850nmのレーザー光のための高反射層は、アル
ミニウム、金、銀、銅またはそれらの合金のうちの一つから形成される。レーザ
ー光線の波長領域は、他の箇所で述べられるように、500nmにまで達し得る
。
の環境の影響に対する安定性から、金が使用されるのが好ましい。いずれにせよ
、金は高価であるという認識がある。したがって、前記部分反射層にはさらに、
コスト削減のために、より安価な金属と金を合金するよう、提案される。その際
には、環境の影響に対する安定性を維持するために、部分反射層の合金には少な
くとも10at%、好ましくは20at%の金が保持される。
に関して、この発明の一部を成すものとして引用される。
ち1966年8月のDVD標準「読み出し専用ディスク用DVD仕様」Version
1.0の定義によるデジタル・ヴァーサタイル・ディスクDigital Versatile D
iskとして形成されると、レーザー光線の波長が所与の値、特に650nmであ
る場合、部分反射層ならびに反射層における反射によって再び出射するレーザ光
線が、レーザーから入射する光の、それぞれ必ず18から30%と成るよう求め
られる。DVD9とは今日では、片側二重層ディスク(Single sided dual l
ayer disc) のことである。
のデータ記憶ディスクと同程度に諸要求を満たす、 上述のような光データ記憶ディスクを提案することである。
なわち、 ・少なくとも二つの層の合金が、一つまたは複数の同じ金属を含み、かつこの一
つまたは複数の金属成分が全体で、それぞれの合金の50at%より多くを占め
、 ・合金が金を含む場合、その成分はそれぞれの合金の最大50at%までにすぎ
ない。
を含むことによって、このそれぞれの合金部分について同じ被覆ソース配置を使
用することが可能となる。これによって、前記データディスクの製造プロセスを
大幅に合理化するための土台ができる。さらに、そもそも一方、および/または
他方の合金に金が用いられても、その成分は合金材料の最大50at%までにす
ぎないので、使用される合金材料自体のコストからしても、この発明のディスク
の製造コストは低くなる。
属の成分比を層毎に別々に指定することは、もちろん可能であるが、好ましい一
実施形態においては、合金における前記同一金属の成分比を同じとし、さらに好
ましくは、この同一金属全体の合金材料における成分比もまた同じとするよう、
提案される。
際、層毎に特定せず同様に操作することが可能となる。
しくは同じ合金成分比で形成されるよう提案される。その場合は当然、N、O、
Arのようなさらなる元素が微粒に含まれ得る。したがって、層は引き続き同じ
被覆ソース配置によって布設され得る。
れぞれの合金材料の50at%より多くを各々占める前記共通の金属、ないし特
に好ましくは合金全体が、 AgxMayMbzまたは CuxMayMbzであり、 x>50%であるが、 xは層毎に、所与の範囲内で自由に変化し得る。MaおよびMbは、第二ないし
第三の金属を表す。
場合、第二の金属Maとしてパラジウムがy>zで使用されるよう、すなわち場
合によっては使用される第三の金属Mbより高い成分比で使用されるよう、提案
される。ただし、この明細書ならびに特許請求項にx、y、zとして挙げられる
数量表示は全て、層材料合金100at%のうちのat%である。
Cuについて以下のとおりとなる。すなわち、 x=100−y−z 第三の金属を用いない、もう一つの好ましい実施形態では、以下のとおりであ
る。すなわち、 0<y≦15、好ましくは1≦y<15であり、かつ z≒0 したがってこれは、銀−パラジウム合金層および/または銅−パラジウム層と
なるが、銀−パラジウム層の方が明らかに好ましい。
合金からのみなる層の場合に望ましい。
されるよう提案される。
、はるかに好ましくは、それぞれ一つの銀−パラジウム合金が使用されるか、ま
たはそれぞれ銀およびパラジウムを50at%より多く含有する合金が使用され
る場合である。
において好ましいとされたパラジウムの代わりに、金がまた、 y>zで、使用可能である。
nで、吸収係数がkで示されると、好ましくは以下のとおりである。
合、反射層における比率は、その厚さのため、バルクにおける比率に完全に対応
する。さらに、それぞれの金属合金については、k>2である。
に層の光学特性、すなわち反射率、透過率、吸収率の安定性は、24時間空気に
晒されると、±2%より優れており、好ましくはさらに±1%より優れている。
請求項12、この発明によるターゲットは請求項17の特徴において優れている
。
また、反射層の形成は別として、部分反射層が、 AgxMayMbzから、または CuxMayMbzからなり、 x>50%であることによって既に解決し、ただしここで Maは、金以外の第二の金属 Mbは、好ましくは金以外の、第三の金属を示す。
分反射層に従来の合金を布設する場合に比して、基本的にコストを大幅に削減す
ることが可能である。
金属Maにはパラジウムが使用される。その際、y>zである。
分反射層として使用されると、その高い環境安定性が指摘される。
に示される。このディスクは、ディスク表面の一方からdの方向へ内側へ向けて
、特にλ=650nmの光に対して透明の、好ましくはポリカーボネートからな
る基板1を含み、部分反射、部分透過する層L0がこれに続く。さらに、特に前
記光を同様に透過する、例えば接着層のスペーサ層3、ならびに反射層L1が続
き、これら全ては、例えばまたポリカーボネートからなるキャリヤ5上にある。
前記層L0とL1がそれぞれ設けられる境界表面1/3および3/5には情報刻印
紋がある。
は、α<90°の角度で記憶ディスクにあてられ、部分反射層L0で部分反射さ
れ、成分I0が再び出射する。L0で部分透過された光は反射層L1で完全に反射
され、成分I1が出射する。
同じであり、したがって双方の合金について屈折率をほぼnに、吸収係数をkに
設定することが可能であることが前提となる。この場合、金属ないし金属合金の
吸収係数kは通常、k>2である。
合、信号I0およびI1は完全にバランスがとれており、さらにディスク板上にお
ける反射分布は完璧(±0%)であって、その他の損失は全く生じないことを前
提とした。図2からわかるように、信号値が18%より大きくなり得るように、 0<n/k≦0.28さらに好ましくは 0<n/k≦0.20 のn/k比率が遵守される。
にバルク材料についてのものである。図1の反射層L1における諸条件は、バル
ク材料における光学的諸条件に十二分に対応する。
る散乱損失、 反射の再現可能性、±1%ないし±1.5%になり得るディスクに沿った反射
分布。バルクの諸条件について算出され、図1のI1に完全に対応する信号は、
工業的大量生産においても信号が引き続き>18%に留まるには、>22から2
3%IEであるべきである。したがって、この工業生産については、粗悪品をで
きるだけ少なくするよう保証するには、 0<n/k≦0.2 を前提とするのが好ましい。
金であるのが好ましく、所望の化学的安定性を維持しつつ、かつ金の含有量をで
きるだけ少なく抑えるとすると、普遍的な層材料としてまず以下の合金が挙げら
れる。
d8層が布設された。反射層L1としては、厚さが>60nm、好ましくは>75
nmの合金層が布設された。スパッタは、13nm/kW秒の成長率で行われた
。その光学値は、バルク状の銀−パラジウム−合金の光学値に十二分に対応する
。以下の値が測定された。 反射率: 90% 吸収率: 10% n: 0.511 k: 3.74 n/k: 0.136 これらの値からわかるように、上述の銀−パラジウム−合金については結果と
して0.136のn/k値が得られる。バルク材料における算出値としては、図
1のL0のような部分反射層の適切な層厚として13から17nmが算出され得
る。
aに示されたような光学様態が、前記層の製造直後に得られた。
図3cの様態が得られた。
可能であり、少なくとも24時間空気に晒されるなら、その光学特性、すなわち
反射率、透過率および吸収率は安定しており、500から900nmの全計測領
域において±2%より優れている、と結論づけられる。図によると、極めて好ま
しい銀−パラジウム−合金の安定性は、さらに±1%より優れている。
金による被覆と比較すると、銀−パラジウム−被覆のコストは約80%から90
%低い。
スクにおける層の普遍的材料が得られたことになる。
たがって、x=100−yである、その他の銀−パラジウム合金AgxPdyを使
用しても、同様の優れた結果が得られ、また0<y≦10、好ましくは1≦y<
10であり、かつ0<z≦10、好ましくは1≦z<10の合金AgxPdyMb z についても全く同様である。この場合、Mbは例えば金でもよい。
策の規則性および実現可能性が確認された以上、例えば銀−金の合金もまた双方
の層の普遍的材料として適していることになるが、Ag60Au40合金のn/k値
は0.079であり、Ag50Au50合金のそれは0.108である。
の合金AgxAuy、ないしx>50、0<y<50、好ましくは1≦y<50、
かつ0<z≦10、好ましくは1≦z<10であり、したがってx=100−y
−zである合金AgxAuyMbzは普遍的材料として考慮され得る。
yの全ての合金CuxAuy、ないしx>50、0<y<50、好ましくは1≦y
<50、かつ0<z≦10、好ましくは1≦z<10であり、したがってx=1
00−y−zである合金CuxAuyMbzは普遍的材料として使用され得る。こ
れはまた、銅−亜鉛の合金(ブロンズ)ならびに銅パラジウム合金にもあてはま
る。
使用され、好ましくはさらに、全ての層について只一つの被覆ソースが使用され
る。これには、前述の合金成分をターゲット材料とする、DCマグネトロンソー
スのような、特にDCスパッタソースが適している。場合によっては、これらの
ソースにおいて様々なプロセスを実施することによって、金属成分が層毎に変化
するよう調整可能である。さらに、これらの層を布設する際には、基板とソース
との間隔を極めて小さく保つことが可能であり、かつ基板はソースに対して固定
して被覆され得るので、全体としてコンパクトで、低コストの製造装置が得られ
る。
環境からの影響に対して極めて安定しており、製造の際には高いスパッタ高で布
設可能である。
なくとも主成分が同じ金属から成り、好ましくはそれらの層が同じ合金から製造
される、という特徴によって、この発明によるデータ記憶ディスクを、只一つの
被覆装置、特にスパッタ装置において、好ましくは只一つのソースを用いて実現
することが可能である。
略横断面図である。
いて、製造直後の部分反射層で測定された吸収率、透過率および反射率の関係を
示す図。
様の図。
2bと同様の図。
Claims (22)
- 【請求項1】 一方のディスク表面からディスクの厚さの方向に向けて、少
なくとも二つの境界表面が設けられ、前記境界表面はそれぞれ、記憶される情報
に応じて溝を付けられ、かつ、所与の波長を有し、かつ<90°の同じ入射角の
光に対して、最も内部にある、溝のある境界表面は反射層を、少なくとももう一
つの、溝のある境界表面は部分反射/部分透過層を有し、さらに前記表面と反射
層との間のその他のディスク材料は前記光を基本的に透過し、かつさらに前記反
射層は第一の金属合金から、前記部分反射層は第二の金属合金からなる、光デー
タ記憶ディスクであって、 ・前記少なくとも二つの層の合金は、一つまたは複数の同一金属を含み、前記一
つまたは複数の金属は共に、それぞれの合金の50at%より多くを占め、 ・前記合金が金を含む場合は、その成分比はそれぞれの合金の最大50at%ま
でにすぎない、 ことを特徴とする、ディスク。 - 【請求項2】 前記合金が、前記一つまたは複数の同一金属を同じ成分比で
有することを特徴とする、請求項1に記載のデータ記憶ディスク。 - 【請求項3】 前記合金が、好ましくは同じ成分比の、同一金属によって形
成されることを特徴とする、請求項1または2に記載のデータ記憶ディスク。 - 【請求項4】 前記同一金属、好ましくは合金が、 AgxMayMbzから、または CuxMayMbzからなることを特徴とし、 x>50at%であり、かつ Maは第二の材料、 Mbは第三の材料である、 請求項1から3のいずれかに記載のデータ記憶ディスク。
- 【請求項5】 好ましくは、前記同じ金属または合金が AgxMayMbz からなる請求項4に記載のデータ記憶ディスクであって、 第二の材料Maがパラジウムであり、y>zであることを特徴とする、ディスク
。 - 【請求項6】 請求項4または5に記載のデータ記憶ディスクであって、 0<y≦10、好ましくは1≦y<10であり、かつ 0<z≦10、好ましくは1≦z<10である、 ことを特徴とする、ディスク。
- 【請求項7】 請求項4または5に記載のデータ記憶ディスクであって、特
に好ましくはAgxPdy合金について、 0<y≦15、好ましくは1≦y<15であり、かつ z≒0、好ましくは 5≦y≦10、好ましくは5<y<10、 z≒0、特に好ましくは、 y≒8、z≒0 であることを特徴とする、ディスク。 - 【請求項8】 請求項5から7のいずれかに記載のデータ記憶ディスクであ
って、 Ma=Auであり、y>z であることを特徴とする、ディスク。 - 【請求項9】 前記双方の層の合金が同じであり、バルクとしての前記合金
における、650nmの光の屈折率の吸収係数に対する比n/kが、 0<n/k≦0.28、好ましくは 0<n/k≦0.20 であることを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載のデータ記憶ディス
ク。 - 【請求項10】 空気に24時間晒された場合の測定値で、光学特性の安定
性が±2%、好ましくは±1%より優れていることを特徴とし、その際、好まし
くは合金に金が含まれていない、請求項1から9のいずれかに記載のデータ記憶
ディスク。 - 【請求項11】 前記少なくとも二つの層が、同じ金属合金のDCスパッタ
によって布設されることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の光
学記憶データの製造方法。 - 【請求項12】 前記層が同じターゲットのDCスパッタによって布設され
ることを特徴とする、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 部分反射層の金属合金が、 AgxMayMbzまたは、 CuxMayMbzからなることを特徴とし、 x>50%であり、 Maは、金以外の第二の金属であり、 Mbは、好ましくは金以外の、第三の金属である、 請求項1のプリアンブルによる光データ記憶ディスク。
- 【請求項14】 部分反射層が AgxMayMbz からなり、かつ第二の金属がパラジウムであり、y>zであることを特徴とする
、請求項13に記載のデータ記憶ディスク。 - 【請求項15】 請求項13または14に記載のデータ記憶ディスクであっ
て、 0<y≦10、好ましくは1≦y<10であり、かつ 0<z≦10、好ましくは1≦z<10であることを特徴とする、ディ
スク。 - 【請求項16】 請求項13または14に記載のデータ記憶ディスクであっ
て、 0<y≦15、好ましくは1≦y<15であり、かつ z≒0、好ましくは 5≦y≦10、特に5<y<10、 z≒0特に好ましくは、 y≒8 z≒0 であり、特にAgPd合金層についてこれがあてはまることを特徴とする、ディ
スク。 - 【請求項17】 合金 AgxMayMbzまたは、 CuxMayMbzからなり、 x>50at%であり、 Maは第二の金属を、 Mbは第三の金属を表す、 ターゲット。
- 【請求項18】請求項17に記載のターゲットであって、ターゲットが AgxMayMbzからなり、かつ Maはパラジウムであり、y>zであることを特徴とする、ターゲット。
- 【請求項19】 請求項17または18に記載のターゲットであって、 0<y≦10、好ましくは1≦y<10であり、かつ 0<z≦10、好ましくは1≦z<10であることを特徴とする、ター
ゲット。 - 【請求項20】 特に好ましくはAgxPdyからなる、請求項17から19
のいずれかに記載のターゲットであって、 0<y≦15、好ましくは 1≦y<15であり、かつ z≒0、好ましくは 5≦y≦10、好ましくは5<y<10であり、かつ z≒0特に好ましくは、 y≒8、z≒0 であることを特徴とする、ターゲット。 - 【請求項21】 請求項17から20のいずれかに記載のターゲットであっ
て、 Ma=Auであり、y>z であることを特徴とする、ターゲット。 - 【請求項22】 バルクとしての前記合金における、650nmの光の屈折
率の吸収係数に対する比n/kが、 0<n/k≦0.28、好ましくは 0<n/k≦0.2 であることを特徴とする、請求項17から21のいずれかに記載のターゲット。
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