JP2007141419A - 追記型光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】無機記録膜を有する追記型光記録媒体において、膜総数を少なくすることができ、且つ、パワーマージンを広くすることができるようにする。
【解決手段】追記型光記録媒体10が無機記録膜6を有し、無機記録膜6が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜3と、酸化物膜と隣接する金属膜2とを備える。酸化物膜6は、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bからなり、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの吸収係数は互いに異なるように設定される。
【選択図】図1
【解決手段】追記型光記録媒体10が無機記録膜6を有し、無機記録膜6が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜3と、酸化物膜と隣接する金属膜2とを備える。酸化物膜6は、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bからなり、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの吸収係数は互いに異なるように設定される。
【選択図】図1
Description
この発明は、追記型光記録媒体およびその製造方法に関する。詳しくは、無機記録膜を有する追記型光記録媒体およびその製造方法に関する。
近年、大容量の情報を記録できる高密度記録の光記録媒体が望まれている。例えば、この要求に応えるために、ブルーレイディスク(Blu-ray Disc(登録商標)、以下BD)の規格が策定され、ハイビジョン画像を光記録媒体に録画、保存することが可能となっている。
このBDに代表される高密度記録の光記録媒体には、従来の媒体と同様に、再生専用型光記録媒体、書き換え型光記録媒体、追記型光記録媒体がある。近年では、追記型光記録媒体の記録膜として、無機記録膜を用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
追記型光記録媒体には、書き換え型光記録媒体と比べると安価であること、耐久性が高いことが求められるため、追記型光記録媒体の記録膜を書き換え型記録媒体のものと同様に無機材料で作製する場合には、膜総数を少なくして、設備投資費を削減することが好ましい。
また、このBDに代表される光記録媒体は、高密度記録であるがゆえに、耐指紋、耐スキュー、ドライブのばらつきに対する耐性という面で、記録媒体には広いパワーマージンを有することが求められている。しかし、追記型光記録媒体の場合、書き換え型光記録媒体と比べると、消去することができない分だけパワーマージンが狭いことが明らかになっている。つまり、高パワーで記録された際に、書き換え型光記録媒体の場合には、トラックを超えて記録された部分は隣のトラックを記録する際に消去・再記録するため、連続記録する場合にはクロストークが劣化しにくく、また、トラックに沿った方向も同様で、広がって書かれたマークに対してスペースも記録しているためにマークエッジの間隔が保たれやすく、高パワー側には非常に広いマージンをもっている。一方、追記型光記録媒体の場合は高パワーで記録した際にはマークが一方的に大きくなることで、クロストークが大きく、スペースも短くなるため、書き換え型光記録媒体と比べるとパワーマージンが狭い。
したがって、この発明の目的は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体において、無機記録膜の膜総数を少なくすることができ、且つ、パワーマージンを広くすることができる追記型光記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第1の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
酸化物膜が、第1および第2の酸化物膜からなり、
第1および第2の酸化物膜の吸収係数は互いに異なることを特徴とする追記型光記録媒体である。
記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
酸化物膜が、第1および第2の酸化物膜からなり、
第1および第2の酸化物膜の吸収係数は互いに異なることを特徴とする追記型光記録媒体である。
第2の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜の成膜工程は、
ゲルマニウムの酸化物からなる第1の酸化物膜を成膜する工程と
第1の酸化物膜とは吸収係数が異なるゲルマニウムの酸化物からなる第2の酸化物膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜の成膜工程は、
ゲルマニウムの酸化物からなる第1の酸化物膜を成膜する工程と
第1の酸化物膜とは吸収係数が異なるゲルマニウムの酸化物からなる第2の酸化物膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
第1および第2の発明では、無機記録膜が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、この酸化物膜に隣接する隣接膜とからなるので、光を無機記録膜に照射すると、隣接膜の光触媒効果により酸化物膜の酸素が隣接膜側で多くなるように分離する。これにより、酸化物膜が酸素濃度の高い層と酸素濃度の低い層とに分離し、酸化物膜の光学定数が大きく変化する。したがって、変調度の大きな再生信号が得られるので、良好な記録特性を実現できる。
第1および第2の発明では、酸化物膜が第1および第2の酸化物膜からなり、第1および第2の酸化物膜の吸収係数は互いに異なるので、パワーマージンを広げることができる。
第3の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
隣接膜が、
チタンからなる第1の隣接膜と、
チタンおよびシリコンからなる第2隣接膜と
を備え、
第1の隣接膜が酸化物膜側に設けられていることを特徴とする追記型光記録媒体である。
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
隣接膜が、
チタンからなる第1の隣接膜と、
チタンおよびシリコンからなる第2隣接膜と
を備え、
第1の隣接膜が酸化物膜側に設けられていることを特徴とする追記型光記録媒体である。
第4の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
隣接膜の成膜工程は、
チタンからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
隣接膜の成膜工程は、
チタンからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
第3および第4の発明では、無機記録膜が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、この酸化物膜に隣接する隣接膜とからなるので、光を無機記録膜に照射すると、隣接膜の光触媒効果により酸化物膜の酸素が隣接膜側で多くなるように分離する。これにより、酸化物膜が酸素濃度の高い層と酸素濃度の低い層とに分離し、酸化物膜の光学定数が大きく変化する。したがって、変調度の大きな再生信号が得られるので、良好な記録特性を実現できる。
第3および第4の発明では、隣接膜が、チタンからなる第1の隣接膜と、チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜とを備え、第1の隣接膜が酸化物側に設けられているので、パワーマージンを広げることができる。
第5の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
金属の窒化物からなる隣接膜と
を備えることを特徴とする追記型光記録媒体である。
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
金属の窒化物からなる隣接膜と
を備えることを特徴とする追記型光記録媒体である。
第6の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属の窒化物からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属の窒化物からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
第5および第6の発明では無機記録膜が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、この酸化物膜に隣接する隣接膜とからなるので、光を無機記録膜に照射すると、隣接膜の光触媒効果により酸化物膜の酸素が隣接膜側で多くなるように分離する。これにより、酸化物膜が酸素濃度の高い層と酸素濃度の低い層とに分離し、酸化物膜の光学定数が大きく変化する。したがって、変調度の大きな再生信号が得られるので、良好な記録特性を実現できる。
第5および第6の発明では、隣接膜が金属の窒化物からなるので、パワーマージンを広げることができる。
第7の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備えることを特徴とする追記型光記録媒体である。
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備えることを特徴とする追記型光記録媒体である。
第8の発明は、無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなる酸化物膜酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなる酸化物膜酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法である。
第7および第8の発明では、無機記録膜が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、この酸化物膜に隣接する隣接膜とからなるので、光を無機記録膜に照射すると、隣接膜の光触媒効果により酸化物膜の酸素が隣接膜側で多くなるように分離する。これにより、酸化物膜が酸素濃度の高い層と酸素濃度の低い層とに分離し、酸化物膜の光学定数が大きく変化する。したがって、変調度の大きな再生信号が得られるので、良好な記録特性を実現できる。
第7および第8の発明では、酸化物膜が、ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加された材料からなるので、パワーマージンを広げることができる。
以上説明したように、この発明によれば、無機記録膜を有する追記型光記録媒体において、無機記録膜の膜総数を少なくすることができ、且つ、パワーマージンを広くすることができる。
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
(1)第1の実施形態
追記型光記録媒体の構成
図1は、この発明の第1の実施形態による追記型光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。この追記型光記録媒体10は、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。
追記型光記録媒体の構成
図1は、この発明の第1の実施形態による追記型光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。この追記型光記録媒体10は、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。
この第1の実施形態による追記型光記録媒体10では、光透過層5の側からレーザ光を無機記録膜6に照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。例えば、400nm以上410nm以下の範囲の波長を有するレーザ光を、0.84以上0.86以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層5の側から無機記録膜6に照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。このような追記型光記録媒体10としては、例えばBD−R(Blu-ray Disc -Recordable)が挙げられる。
以下、追記型光記録媒体10を構成する基板1、無機記録膜6、誘電体膜4および光透過層5について順次説明する。
以下、追記型光記録媒体10を構成する基板1、無機記録膜6、誘電体膜4および光透過層5について順次説明する。
(基板)
基板1は、中央に開口(以下、センターホールと称する)が形成された円環形状を有する。この基板1の一主面は、凹凸面11となっており、この凹凸面11上に無機記録膜6が成膜される。以下では、基板1の一主面に対して窪んだ凹部をイングルーブ11G、基板1の一主面に対して突出した凸部をオングルーブ11Lと称する。
基板1は、中央に開口(以下、センターホールと称する)が形成された円環形状を有する。この基板1の一主面は、凹凸面11となっており、この凹凸面11上に無機記録膜6が成膜される。以下では、基板1の一主面に対して窪んだ凹部をイングルーブ11G、基板1の一主面に対して突出した凸部をオングルーブ11Lと称する。
このイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの形状としては、例えば、スパイラル状、同心円状などの各種形状が挙げられる。また、イングルーブ11Gおよび/またはオングルーブ11Lが、アドレス情報を付加するためのウォブル(蛇行)されている。
基板1の直径は、例えば120mmに選ばれる。基板1の厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは0.3mm以上1.3mm以下から選ばれ、より好ましくは0.6mm以上1.3mm以下から選ばれ、例えば1.1mmに選ばれる。また、センタホールの径(半径)は、例えば15mmに選ばれる。
基板1の材料としては、例えばポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂若しくはアクリル系樹脂などのプラスチック材料、またはガラスなどを用いることができる。なお、コストを考慮した場合には、基板1の材料として、プラスチック材料を用いることが好ましい。
(無機記録膜)
無機記録膜6は、基板1の凹凸面11上に順次積層された金属膜2および酸化物膜3からなる。金属膜2は、例えばTiまたはTiおよび添加物から構成される。Tiを主たる材料とすれば基本的に良好な記録特性を得ることができる。添加物は、光学特性、耐久性または記録感度などを向上させるためのものであり、このような添加物としては、例えばAl,Ag,Cu,Pd,Ge,Si,Sn,Ni,Fe,Mg,V,C,Ca,B,Cr,Nb,Zr,S,Se,Mn,Ga,Mo,W,Tb,Dy,Gd,Nd,Zn,Ta,Srからなる群より選ばれた1種以上を用いることができる。
無機記録膜6は、基板1の凹凸面11上に順次積層された金属膜2および酸化物膜3からなる。金属膜2は、例えばTiまたはTiおよび添加物から構成される。Tiを主たる材料とすれば基本的に良好な記録特性を得ることができる。添加物は、光学特性、耐久性または記録感度などを向上させるためのものであり、このような添加物としては、例えばAl,Ag,Cu,Pd,Ge,Si,Sn,Ni,Fe,Mg,V,C,Ca,B,Cr,Nb,Zr,S,Se,Mn,Ga,Mo,W,Tb,Dy,Gd,Nd,Zn,Ta,Srからなる群より選ばれた1種以上を用いることができる。
また、金属膜2を構成する材料としては、Tiの酸化物およびTiと添加物との酸化物を用いることもできる。このような酸化物としては、例えばTiSiOを挙げることができる。このように酸化物を用いることで、例えばジッターを改善することができる。
また、金属膜2がSiを含有する場合には、Siの組成比を8原子%以上32原子%以下であることが好ましい。この範囲とすることで、例えば良好なジッターを得ることができる。
酸化物膜3は、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bからなり、第1の酸化物膜3aが金属膜2と隣接する側に設けられ、第2の酸化物膜3bが誘電体膜4と隣接する側に設けられる。第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bはGeの酸化物からなり、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの酸素組成は互いに異なる。すなわち、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの吸収係数は互いに異なる。このように酸化物膜3を構成することで、パワーマージンを広げ、記録特性に優れた追記型光記録媒体10を提供できる。
ここで、第1の酸化物膜3a、第2の酸化物膜3bの吸収係数をそれぞれ、k1、k2とすると、これらの吸収係数k1、k2がそれぞれ0.15≦k1、k2≦0.90の関係を満たすことが好ましく、0.20≦k1、k2≦0.70の関係を満たすことがより好ましく、0.25≦k1、k2≦0.60の関係を満たすことが更により好ましい。0.15≦k1、k2≦0.90の関係を満たすことで、例えば良好な変調度およびキャリア対ノイズ比(以下、C/N比)を得ることができる。0.20≦k1、k2≦0.70の関係を満たすことで、例えばより良好な変調度およびC/N比を得ることができる。0.25≦k1、k2≦0.60の関係を満たすことで、例えば更により良好な変調度およびC/N比を得ることができる。
なお、この明細書における吸収係数は波長410nmにおけるものである。また、その測定には、エリプソメータ(ルドルフ社製、商品名:Auto EL-462P17)を用いた。
また、吸収係数k1、k2がk1>k2の関係を満たすことが好ましい。この関係を満たすことで、パワーマージンを広げ、記録特性に優れた追記型光記録媒体10を実現することができる。
酸化物膜3の膜厚は、好ましくは10nm以上35nm以下の範囲である。また、酸化物膜3に対して添加物を加えるようにしてもよく、この添加物としては、例えばTe,Pd,Pt,Cu,Zn,Au,Ag,Si,Ti,Fe,Ni,Snなどを用いることができる。このような添加物を加えることで、耐久性および/または反応性(記録感度)を向上することができる。なお、耐久性を向上させるためには、特にPd,Pt,Si,Sbが特に好ましい。
(誘電体膜)
第1の誘電体膜4aおよび第2の誘電体膜4bは、無機記録膜6上に積層されて、無機記録膜6の光学的、機械的保護、すなわち耐久性の向上や、記録時の無機記録膜6の変形、すなわちふくらみの抑制等を行うためのものである。
第1の誘電体膜4aおよび第2の誘電体膜4bは、無機記録膜6上に積層されて、無機記録膜6の光学的、機械的保護、すなわち耐久性の向上や、記録時の無機記録膜6の変形、すなわちふくらみの抑制等を行うためのものである。
第1の誘電体膜4aは、例えばZnS−SiO2より構成される。この第1の誘電体膜4aの厚さは、好ましくは10nm以上58nm以下、より好ましくは23nm以上53nm以下の範囲とされる。膜厚を10nm以上にすることで、良好なジッターを得ることができる。例えば追記型光記録媒体10がBD−Rである場合には、膜厚を10nm以上にすることで、BD−Rの規格であるジッター6.5%以下を満足することができる。一方、膜厚を58nm以下にすることで、良好な反射率を得ることができる。例えば追記型光記録媒体10がBD−Rである場合には、膜厚を58nm以下にすることで、BD−Rの規格で要求される反射率12%以下を満足することができる。
また、膜厚を23nm以上にすることで、より良好なジッターを得ることができる。一方、膜厚を53nm以下にすることで、より良好な反射率を得ることができる。
また、膜厚を23nm以上にすることで、より良好なジッターを得ることができる。一方、膜厚を53nm以下にすることで、より良好な反射率を得ることができる。
第2の誘電体膜4bは、例えばSiNより構成される。この第2の誘電体膜4bの厚さは、好ましくは35nm以下の範囲から選ばれる。膜厚を35nm以下にすることで、良好なジッターを得ることができる。例えば追記型光記録媒体10がBD−Rである場合には、膜厚を35nm以下にすることで、BD−Rの規格であるジッター6.5%以下を満足することができる。また、上述のように、第1の誘電体膜4aと第2の誘電体膜4bとを積層することで、変調度を大きくでき、且つ、C/N比を高くできる。
(光透過層)
光透過層5は、例えば、円環形状を有する光透過性シート(フィルム)と、この光透過性シートを基板1に対して貼り合わせるための接着層とから構成される。接着層は、例えば紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)からなる。光透過層5の厚さは、好ましくは10μm以上177μm以下の範囲内から選ばれ、例えば100μmに選ばれる。このような薄い光透過層5と、例えば0.85程度の高NA(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。
光透過層5は、例えば、円環形状を有する光透過性シート(フィルム)と、この光透過性シートを基板1に対して貼り合わせるための接着層とから構成される。接着層は、例えば紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)からなる。光透過層5の厚さは、好ましくは10μm以上177μm以下の範囲内から選ばれ、例えば100μmに選ばれる。このような薄い光透過層5と、例えば0.85程度の高NA(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。
光透過性シートは、記録および/または再生に用いられるレーザ光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率90パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えばポリカーボネート樹脂材料、ポリオレフィン系樹脂(例えばゼオネックス(登録商標))が挙げられる。
また、光透過性シートの厚さは、好ましくは0.3mm以下に選ばれ、より好ましくは3以上177μm以下の範囲内から選ばれる。また、光透過層5の内径(直径)は、例えば22.7mmに選ばれる。
追記型光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第1の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
(基板の成形工程)
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。基板1の成形の方法としては、例えば射出成形(インジェクション)法、フォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)などを用いることができる。
次に、この発明の第1の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
(基板の成形工程)
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。基板1の成形の方法としては、例えば射出成形(インジェクション)法、フォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)などを用いることができる。
(金属膜の成膜工程)
次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSiからなる金属膜2を基板1上に成膜する。
次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSiからなる金属膜2を基板1上に成膜する。
(第1の酸化物膜の成膜工程)
次に、例えばGe酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばGe酸化物からなる第1の酸化物膜3aを金属膜2上に成膜する。
次に、例えばGe酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばGe酸化物からなる第1の酸化物膜3aを金属膜2上に成膜する。
(第2の酸化物膜の成膜工程)
次に、例えばGe酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばGe酸化物からなる第2の酸化物膜3bを第1の酸化物膜3a上に成膜する。
次に、例えばGe酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばGe酸化物からなる第2の酸化物膜3bを第1の酸化物膜3a上に成膜する。
(第1の誘電体膜の成膜工程)
次に、例えばZnS−SiO2からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばZnS−SiO2からなる第1の誘電体膜4aを第2の酸化物膜3b上に成膜する。
次に、例えばZnS−SiO2からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばZnS−SiO2からなる第1の誘電体膜4aを第2の酸化物膜3b上に成膜する。
(第2の誘電体膜の成膜工程)
次に、例えばSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばN2ガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばSiNからなる第1の誘電体膜4bを第1の誘電体膜4a上に成膜する。
次に、例えばSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばN2ガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばSiNからなる第1の誘電体膜4bを第1の誘電体膜4a上に成膜する。
(光透過層の形成工程)
次に、円環形状の光透過性シートを、例えば、このシート一主面に予め均一に塗布された感圧性粘着剤(PSA)を用いて、基板1上の凹凸面11側に貼り合わせる。これにより、基板1上に積層された積層膜を覆うように、光透過層5が形成される。
以上の工程により、図1に示す追記型光記録媒体10が得られる。
次に、円環形状の光透過性シートを、例えば、このシート一主面に予め均一に塗布された感圧性粘着剤(PSA)を用いて、基板1上の凹凸面11側に貼り合わせる。これにより、基板1上に積層された積層膜を覆うように、光透過層5が形成される。
以上の工程により、図1に示す追記型光記録媒体10が得られる。
ターゲットの構成
以下に、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの成膜に用いられるターゲットの構成について説明する。第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bを成膜するためのターゲットは、半導体粉末であるGe粉末と半導体酸化物粉末であるGe酸化物粉末との混合物を加圧焼成することによりなるものである。このターゲットは、例えば円盤形状を有し、その直径は、例えば200mmに選ばれ、厚さは、例えば6mmに選ばれる。
以下に、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの成膜に用いられるターゲットの構成について説明する。第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bを成膜するためのターゲットは、半導体粉末であるGe粉末と半導体酸化物粉末であるGe酸化物粉末との混合物を加圧焼成することによりなるものである。このターゲットは、例えば円盤形状を有し、その直径は、例えば200mmに選ばれ、厚さは、例えば6mmに選ばれる。
第1の酸化物膜3aを成膜するためのターゲットと、第2の酸化物膜3bを成膜するためのターゲットとは、加圧焼成後の酸素の含有量が異なる。第1の酸化物膜3aを成膜するためのターゲットの加圧焼成後の酸素含有量を、第2の酸化物膜3bを成膜するためのターゲットに比べて少なくすることが好ましい。このような酸素含有量にすることで、上述の吸収係数k1>k2の関係を満たす第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bをスパッタリング法により成膜することができる。
また、加圧焼成後の酸素の含有量は45原子%以上60原子%以下の範囲であることが好ましい。45原子%未満であると、吸収係数kが0.9を越えてしまうため、記録特性などが低下してしまう。また、60原子%を越えると、吸収係数が0.15未満になってしまうため、記録特性などが低下してしまう。
ターゲットの製造方法
以下、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの成膜に用いられるターゲットの製造方法について説明する。
以下、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの成膜に用いられるターゲットの製造方法について説明する。
(秤量・混合)
半導体粉末であるGe粉末と半導体酸化物粉末であるGe酸化物粉末とをそれぞれ所定量秤量した後、例えば混合乾式を行う。ここで、Ge粉末とGe酸化物粉末との混合比は、加圧焼成後の酸素の含有量が45原子%以上60原子%以下となるように調整することが好ましい。
半導体粉末であるGe粉末と半導体酸化物粉末であるGe酸化物粉末とをそれぞれ所定量秤量した後、例えば混合乾式を行う。ここで、Ge粉末とGe酸化物粉末との混合比は、加圧焼成後の酸素の含有量が45原子%以上60原子%以下となるように調整することが好ましい。
(加圧焼成)
次に、上述のようにして得られた混合粉末をカーボン製の型に投入し、例えばホットプレス装置によって加圧焼成を行って、焼成体を得る。ここでは、ホットプレス装置は一般的に使用されているものでよく、この装置を用いて、一定圧力および一定の焼成温度で、非酸素雰囲気中にて所定時間焼成が行われる。
次に、上述のようにして得られた混合粉末をカーボン製の型に投入し、例えばホットプレス装置によって加圧焼成を行って、焼成体を得る。ここでは、ホットプレス装置は一般的に使用されているものでよく、この装置を用いて、一定圧力および一定の焼成温度で、非酸素雰囲気中にて所定時間焼成が行われる。
(仕上げ工程)
上述のようにして得られた焼成体に対して、所定サイズの円盤形状になるように機械加工を施す。以上により、目的とするターゲットを得ることができる。
上述のようにして得られた焼成体に対して、所定サイズの円盤形状になるように機械加工を施す。以上により、目的とするターゲットを得ることができる。
この発明の第1の実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
金属膜2、酸化物膜3、誘電体膜4、光透過層5を基板1上に順次積層するだけで追記型光記録媒体10を製造できるので、単純な膜構成を有する高記録密度の追記型光記録媒体10を提供することができる。すなわち、低廉な高記録密度の追記型光記録媒体10を提供することができる。
金属膜2、酸化物膜3、誘電体膜4、光透過層5を基板1上に順次積層するだけで追記型光記録媒体10を製造できるので、単純な膜構成を有する高記録密度の追記型光記録媒体10を提供することができる。すなわち、低廉な高記録密度の追記型光記録媒体10を提供することができる。
また、Geの酸化物からなる第1の酸化物膜3aと、この第1の酸化物膜3aとは酸素の組成比が異なるGeの酸化物からなる第2の酸化物膜3bとから酸化物膜3を構成するので、第1の酸化物膜3aと第2の酸化物膜3bとの吸収係数を異ならせることができる。これにより、パワーマージンを広げることができる。
また、Ge酸化物からなるターゲットをスパッタリングして酸化物膜3を成膜するので、量産時において、一定の酸素濃度、すなわち一定の吸収係数を有する酸化物膜3を安定して成膜することができる。
(2)第2の実施形態
追記型光記録媒体の構成
図2は、この発明の第2の実施形態による追記型記録媒体の一構成例を示す模式的断面図である。この追記型光記録媒体10は、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。無機記録膜6以外は上述の第1の実施形態と同様であるので、以下では無機記録膜6についてのみ説明する。
追記型光記録媒体の構成
図2は、この発明の第2の実施形態による追記型記録媒体の一構成例を示す模式的断面図である。この追記型光記録媒体10は、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。無機記録膜6以外は上述の第1の実施形態と同様であるので、以下では無機記録膜6についてのみ説明する。
無機記録膜6は、金属膜2および酸化物膜3からなる。金属膜2は、第1の金属膜2aおよび第2の金属膜2bからなり、第1の金属膜2aが基板1側に設けられ、第2の金属膜2bが酸化物膜3側に設けられる。
酸化物膜3は、例えば、Geの酸化物からなる。酸化物膜3の吸収係数kは、好ましくは0.15以上0.90以下、より好ましくは0.20以上0.70以下、更により好ましくは0.25以上0.60以下の範囲である。また、酸化物膜3の膜厚は、好ましくは10nm以上35nm以下の範囲である。また、酸化物膜3に対して添加物を加えるようにしてもよく、この添加物としては、例えばTe,Pd,Pt,Cu,Zn,Au,Ag,Si,Ti,Fe,Ni,Snなどを用いることができる。
第1の金属膜2aは、例えばTiおよびSiからなる。第2の金属膜2bは、例えばTiからなる。また、光学特性、耐久性または記録感度などを向上させるために、第1の金属膜2aおよび第2の金属膜2bに添加物をさらに加えるようにしてもよい。このような添加物としては、例えばAl,Ag,Cu,Pd,Ge,Si,Sn,Ni,Fe,Mg,V,C,Ca,B,Cr,Nb,Zr,S,Se,Mn,Ga,Mo,W,Tb,Dy,Gd,Nd,Zn,Taからなる群より選ばれた1種以上を用いることができ、具体的には例えば、反射率を高めるための添加物としては、Alが好ましい。また、第1の金属膜2aおよび/または第2の金属膜2bを構成する材料を窒化するようにしてもよい。
第1の金属膜2aの膜厚dは、2nm≦d≦10nmの範囲であることが好ましい。膜厚dが2nm未満であると、第1の金属膜2aを設けることによる効果が薄れ、金属膜2を第2の金属膜2bのみの単層で構成した場合とパワーマージンがほぼ同じになってしまう。
また、第2の金属膜2bのSiの組成が、8原子%以上32原子%以下であることが好ましい。8原子%未満であると、良好なジッター値が得られなくなってしまう。32原子%を越えると、良好な記録感度が得られなくなってしまう。
追記型光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第2の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSiからなる第1の金属膜2aを基板1上に成膜する。
次に、この発明の第2の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSiからなる第1の金属膜2aを基板1上に成膜する。
次に、例えばTiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiからなる第2の金属膜2bを基板1上に成膜する。
次に、基板1を、例えばGe酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばGe酸化物からなる酸化物膜3を第2の金属膜2b上に成膜する。
これ以降の工程は上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
これ以降の工程は上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
この第2の実施形態では、TiSiからなる第1の金属膜2aと、Tiからなる第2の金属膜2bとから金属膜2を構成し、第2の金属膜2bを酸化物膜3側に設けるので、パワーマージンを広げることができる。
(3)第3の実施形態
追記型光記録媒体の構成
図3は、この発明の第3実施形態による追記型光記録媒体10の一構成例を示す模式的断面図である。この追記型光記録媒体10は、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。無機記録膜6は、金属膜2、酸化物膜3を基板1上に順次積層された構成を有する。金属膜2以外のことは上述の第2の実施形態と同様であるので説明を省略する。
追記型光記録媒体の構成
図3は、この発明の第3実施形態による追記型光記録媒体10の一構成例を示す模式的断面図である。この追記型光記録媒体10は、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。無機記録膜6は、金属膜2、酸化物膜3を基板1上に順次積層された構成を有する。金属膜2以外のことは上述の第2の実施形態と同様であるので説明を省略する。
金属膜2は、Tiの窒化物、またはTiと添加物とからなる材料の窒化物からなり、例えばTiSi−Nからなる。Si以外の添加物としては、例えば、上述の第1の実施形態と同様のものを用いることができる。
金属膜2の窒素の組成は、1原子%以上20原子%以下であることが好ましい。1原子パーセント未満であると、パワーマージンを向上させる効果が薄れてしまう。20原子パーセントを超えると、ジッターが悪化してしまう。
金属膜2のSiの組成が、8原子%以上32原子%以下であることが好ましい。8原子%未満であると、良好なジッター値が得られなくなってしまう。32原子%を越えると、良好な記録感度が得られなくなってしまう。
追記型光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第3の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばN2ガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSi−Nからなる金属膜2を基板1上に成膜する。
これ以降の工程は上述の第2の実施形態と同様であるので説明を省略する。
次に、この発明の第3の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばN2ガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSi−Nからなる金属膜2を基板1上に成膜する。
これ以降の工程は上述の第2の実施形態と同様であるので説明を省略する。
第3の実施形態では、Tiの窒化物、またはTiと添加物とからなる材料の窒化物から金属膜2を構成することで、パワーマージンを広げることができる。
(4)第4の実施形態
追記型光記録媒体の構成
この追記型光記録媒体10は、上述の第1の実施形態と同様に、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。無機記録膜6は、金属膜2、酸化物膜を基板1上に順次積層された構成を有する。酸化物膜3以外のことは上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
追記型光記録媒体の構成
この追記型光記録媒体10は、上述の第1の実施形態と同様に、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。無機記録膜6は、金属膜2、酸化物膜を基板1上に順次積層された構成を有する。酸化物膜3以外のことは上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
酸化物膜3は、Ge酸化物中にSbが添加されている材料からなる。酸化物膜3におけるSbの組成は、1原子%以上6原子%以下であることが好ましい。この範囲にすることで、パワーマージンを改善することができる。
追記型光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第4の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSiからなる金属膜2を基板1上に成膜する。
追記型光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第4の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。次に、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばTiSiからなる金属膜2を基板1上に成膜する。
次に、例えばGeSbOからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基板1を搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内に例えばArガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、例えばGeSbOからなる酸化物膜3を第2の金属膜2b上に成膜する。
これ以降の工程は、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
これ以降の工程は、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
この第4の実施形態では、Ge酸化物にSbが添加されている材料から酸化物膜3を構成するので、パワーマージンを改善することができる。
(3)第5の実施形態
追記型光記録媒体の構成
この第5の実施形態による追記型光記録媒体10は、上述の第1の実施形態と同様に、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。基板1およびその上に積層された各層を構成する材料および厚さなどは、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
追記型光記録媒体の構成
この第5の実施形態による追記型光記録媒体10は、上述の第1の実施形態と同様に、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。基板1およびその上に積層された各層を構成する材料および厚さなどは、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
図4は、この発明の第5の実施形態による追記型光記録媒体を示す平面図である。図4に示すように、この追記型光記録媒体10の内周部には、リードイン領域12が設けられ、このリードイン領域12の外周側にユーザデータ領域13が設けられている。また、リードイン領域12には、識別情報記録領域であるBCA(Burst Cutting Area)14が設けられている。
ユーザデータ領域13は、ユーザが所望のデータを記録するための領域である。リードイン領域12は、例えば識別情報(ID)、暗号鍵および複合鍵などの情報を記録するための領域であり、これらの情報は、追記型光記録媒体10の製造時に記録される。BCA14は、追記型光記録媒体10の製造時に識別情報を記録するための領域である。識別情報は、各媒体に固有な情報であり、例えば、不正コピーの防止などを目的とするものである。
追記型光記録媒体の製造方法
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。
まず、図5を参照しながら、識別情報の記録に用いられる記録装置について説明する。図5に示すように、この記録装置は、モータ21、光ピックアップ22および制御回路23を備える。
光ピックアップ22は、追記型光記録媒体10に対してレーザ光24を照射して識別情報をバーコードとして記録するための光学系である。レーザ光24の波長は、ユーザデータの記録または再生に用いられるレーザ光とほぼ等しい波長とするこことが好ましい。例えば、追記型光記録媒体10が波長405nmなどの青色レーザ光によりユーザデータの記録または再生が行われる媒体である場合には、光ピックアップ22のレーザ光22の波長を、波長350nm以上450nm以下の範囲に設定すること好ましい。この波長範囲のレーザを用いることで、ユーザデータの記録と同様の原理に基づき、識別情報に対応する記録マークを良好に無機記録膜6に記録することができる。
制御回路23は、記録装置全体を制御する。例えば、レーザ光24のフォーカス制御、光ピックアップ22の位置制御、モータ21の回転制御、識別情報の生成などを行う。モータ21は、図示を省略したターンテーブルに載置された追記型光記録媒体10を回転させる。
次に、上述の記録装置を用いた識別情報の記録工程について説明する。
まず、追記型光記録媒体10を、その光透過層5の側が光ピックアップ22に対向するようにして、図示を省略したターンテーブルに載置する。次に、モータ21を駆動して追記型光記録媒体10を所定速度で回転させる。
まず、追記型光記録媒体10を、その光透過層5の側が光ピックアップ22に対向するようにして、図示を省略したターンテーブルに載置する。次に、モータ21を駆動して追記型光記録媒体10を所定速度で回転させる。
そして、光ピックアップ22を追記型光記録媒体10の内周部に設けられたBCA14まで移動させた後、光ピックアップ22を駆動させて、例えば識別情報に応じてパルス状に変調されたレーザ光を光透過層5側から照射する。これにより、無機記録膜6のうちレーザ光24が照射された部分では、酸化物膜3の酸素が分離して、酸素濃度が高い層が金属膜2の側に形成され、酸素濃度が低い層が誘電体膜4の側に形成される。その結果、識別情報に応じた記録マークが例えばバーコード状に形成され、識別情報がBCAに記録される。なお、この記録マークの形成に用いられるレーザ光の波長は、上述のように350nm〜450nmの範囲にすることが好ましい。以上により、目的とする追記型光記録媒体10が得られる。
図6(a)は、BCAに形成された記録マークの一例を示す。図6(b)は、BCAに記録された識別情報を再生したときの再生信号の波形の一例を示す。なお、図6(a)において斜線を付した部分が記録マークを示し、この記録マークは、パルス状に変調されたレーザ光を照射することにより形成される。
図6(a)に示すように、識別情報は、バーコード状の縞模様としてBCAに記録される。また、記録マークの部分では反射率が低下するために、再生信号は、図6(b)に示すように、パルス状の波形となる。
この第5の実施形態では、例えば波長350nm〜450nmのレーザ光を用いて追記型光記録媒体10のBCA14に識別情報を記録するので、ユーザデータの記録と同様の原理により識別情報を無機記録膜6に記録できる。したがって、識別情報の再生信号の乱れを抑制し、所望の再生信号を得ることができる。また、光透過層5の側からレーザ光を照射して基板1上の積層膜を溶融除去して識別情報を記録する場合と比べて、基板1の変形などによって引き起こされる信号の不具合を抑制することができる。また、積層膜の腐食を招く恐れが少ないので、優れた保存安定性を得ることができる。
(4)第6の実施形態
追記型光記録媒体の構成
この第6の実施形態による追記型光記録媒体10はBCAを有し、このBCA14には識別情報が記録されている。この識別情報は、レーザ光を基板1側から照射することにより、基板1上に積層された積層膜を溶融除去することにより形成される。これ以外の追記型光記録媒体10の構成に関しては上述の第5の実施形態と同様であるので説明を省略する。
追記型光記録媒体の構成
この第6の実施形態による追記型光記録媒体10はBCAを有し、このBCA14には識別情報が記録されている。この識別情報は、レーザ光を基板1側から照射することにより、基板1上に積層された積層膜を溶融除去することにより形成される。これ以外の追記型光記録媒体10の構成に関しては上述の第5の実施形態と同様であるので説明を省略する。
追記型光記録媒体の製造方法
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第5の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。また、識別情報の記録に用いられる記録装置は、光路長補償素子を光ピックアップ22に備える以外のことは上述の第5の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、光ピックアップ22に備えられる光路長補償素子は、上述の第5の実施形態とは異なる基板1側からレーザ光を照射することを考慮して設けたものである。
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第5の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。また、識別情報の記録に用いられる記録装置は、光路長補償素子を光ピックアップ22に備える以外のことは上述の第5の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、光ピックアップ22に備えられる光路長補償素子は、上述の第5の実施形態とは異なる基板1側からレーザ光を照射することを考慮して設けたものである。
まず、追記型光記録媒体10を、その基板1の側が光ピックアップ22に対向するようにして、図示を省略したターンテーブルに載置する。次に、モータ21を駆動して追記型光記録媒体10を所定速度で回転させる。
そして、光ピックアップ22を追記型光記録媒体10の内周部に設けられたBCA14まで移動させた後、光ピックアップ22を駆動させて、例えば識別情報に応じてパルス状に変調されたレーザ光を基板1側から照射する。これにより、無機記録膜6のうちレーザ光24が照射された部分では、基板1上に積層された金属膜2、酸化物膜2、誘電体膜5が溶融除去される。その結果、識別情報に応じたマークが例えばバーコード状に形成され、識別情報がBCA14に記録される。
なお、レーザ光は、近赤外レーザ光または赤外レーザ光であることが好ましく、例えば波長800nmのレーザ光である。また、レーザ光照射時の光学ヘッドスキャンスピードを5m/s〜9m/s、レーザパワーを3400mW〜4000mWの範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで、記録マークエッジ部分における急激な反射率の上昇を抑制することができる。したがって、識別情報の再生信号のノイズを低減することができる。
この第6の実施形態では、ユーザデータの記録再生時とは異なる基板1側からレーザ光をBCA14に照射して識別情報を記録するため、光透過層5の側からレーザ光を照射した場合とは光吸収特性などが異なるので、マークの境界部分に変形が生じることを抑制きる、BCA14の内部に積層膜の一部が残留することを抑制できる、基板1の変形を抑制できるなどの利点を得ることができる。すなわち、再生信号の乱れを抑制し、所望の再生信号を得ることができる。
また、金属膜2に直接レーザ光を照射できるので、基板1上の積層膜を効果的に破壊除去できる。なお、光透過層5側からレーザ光を照射した場合には、酸化物膜3での吸収発熱などの影響で熱が拡散するため、基板1上の積層膜をきれいに破壊除去できないと考えられる。
以下、実施例として、BDの光学系に対応する追記型光記録媒体に対して、本発明を適用した場合を例として説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、BDの光学系とは、開口数0.85の2群対物レンズと、波長405nmの青紫色半導体レーザ光源とを用いたものである。
以下の実施例および比較例では、評価装置として、パルステック工業株式会社製、ODU−1000(ブルーレイディスク仕様)を用いた。この光源の波長は405nmであり、対物レンズのNAは0.85である。記録再生条件は、25GB密度とし、2倍速(9.83m/s)で記録、1倍速(4.92m/s)で再生した。再生パワーは0.35mWとし、再生信号はリミットイコライザー(プリイコライザーゲイン7.1dB)を通し、タイムインターバルアナライザー(横河電機株式会社製、TA720)によりジッターを測定した。
また、吸収係数の測定には、エリプソメータ(ルドルフ社製、商品名:Auto EL-462P17)を用いた。なお、吸収係数は、410nmの波長におけるものである。
また、吸収係数の測定には、エリプソメータ(ルドルフ社製、商品名:Auto EL-462P17)を用いた。なお、吸収係数は、410nmの波長におけるものである。
なお、実施例1〜4は、第1の実施形態に対応するものである。実施例5〜7は、第2の実施形態に対応するものである。実施例8〜9は、第3の実施形態に対応するものである。実施例10は、第4の実施形態に対応するものである。
まず、第1の実施形態に対応する実施例1〜4について以下の検討の順序で説明する。
(1−1)酸化物膜の構成の検討
(1−2)2層構造を有する酸化物膜の膜厚の検討
(1−3)酸化物膜の酸素濃度の検討
(1−1)酸化物膜の構成の検討
(1−2)2層構造を有する酸化物膜の膜厚の検討
(1−3)酸化物膜の酸素濃度の検討
(1−1)酸化物膜の構成の検討
まず、単層構造の酸化物膜3を有する追記型光記録媒体10と、2層構造の酸化物膜3を有する追記型光記録媒体10とを作製し、酸化物膜3の構成について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
まず、単層構造の酸化物膜3を有する追記型光記録媒体10と、2層構造の酸化物膜3を有する追記型光記録媒体10とを作製し、酸化物膜3の構成について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
比較例1
図7は、比較例1の追記型光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。図7においては、基板1に設けられたイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの図示を省略している。なお、以下の実施例および比較例の模式図においても、基板1に設けられたイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの図示を同様に省略する。この比較例1の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
図7は、比較例1の追記型光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。図7においては、基板1に設けられたイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの図示を省略している。なお、以下の実施例および比較例の模式図においても、基板1に設けられたイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの図示を同様に省略する。この比較例1の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
以下、図7を参照しながら、比較例1の追記型光記録媒体10の製造方法について説明する。まず、射出成形法により、一主面にイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lが設けられた基板1を成形した。樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂を用いた。また、トラックピッチを0.32μmとし、イングルーブ11Gの深さを21nmとし、オングルーブ11Lをウォブル(蛇行)させてアドレス情報を付加した。
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、TiSiターゲットをスパッタリングして、膜厚27nmのTiSi膜2を基板1上に成膜した。このTiSi膜2におけるSiの組成比を20原子%とした。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、Ge酸化物ターゲットをスパッタリングして、膜厚22nmのGeO膜3をTiSi膜2上に成膜した。なお、Ge酸化物ターゲットの酸素組成は、GeO膜3の吸収係数kが0.40となるように調整した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、ZnS−SiO2ターゲットをスパッタリングして、膜厚45nmのZnS−SiO2膜4aをGeO膜3上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1Pa
投入電力:1kW
Arガス流量:6sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1Pa
投入電力:1kW
Arガス流量:6sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスおよびN2ガスを導入しながら、Siターゲットをスパッタリングして、膜厚10nmのSiN膜4bを基板1上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.3Pa
投入電力:4kW
Arガス流量:50sccm
N2ガス流量:37sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.3Pa
投入電力:4kW
Arガス流量:50sccm
N2ガス流量:37sccm
次に、円環形状のポリカーボネートシートを、このシート一主面に予め塗布された感圧性粘着材(PSA)により基板1上に貼り合わせて、厚さ0.1mmの光透過層5を形成した。以上により、目的とする追記型光記録媒体10が得られた。
そして、上述のようにして得られた比較例1の追記型光記録媒体10に対して、マルチパルス(N−1ライトストラテジー、ブルーレイディスク規格書準拠)にて記録を行った。最適記録光強度は、ピークパワーPwが5.9mW、スペースパワーPsが2.8mW、ボトムパワーPbが0.8mW、クーリングパワーPcが0.5mWとした(それぞれのパワーレベルの定義は、ブルーレイディスク規格書準拠のものである)。この際のLeading jitterは5.0%、Trailing jitterは5.4%であった。
また、パワーマージンの測定では、ピークパワーPwとスペースパワーPsの比を保ったままパワーを変えてゆき、その他のパワーは固定としてジッターを測定した。ここでは、マージンとしては境界値をジッター10%とし、Leading jitterとTrailing jitterの平均が10%を下回るピークパワーPwの範囲の幅を、最適パワーPwoで割ったものをパワーマージンと定義する。図8に、比較例1の追記型光記録媒体10に対して、パワーを変えて情報信号を記録した場合の測定結果を示す。この比較例1の追記型光記録媒体10のパワーマージンは25%であった。
実施例1
図9は、実施例1の追記型光記録媒体10の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例1の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeO膜3a、GeO膜3b、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、図9を参照しながら、この実施例1の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、比較例1と同様にして、基板1を成形し、この基板上にTiSi膜2を成膜した。
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、Ge酸化物ターゲットをスパッタリングして、膜厚11nm、吸収係数0.77のGeO膜3aをTiSi膜2上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、Ge酸化物ターゲットをスパッタリングして、膜厚11nm、吸収係数0.50のGeO膜3bを基板1上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の実施例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の実施例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例1の追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果、この実施例1の追記型光記録媒体10のパワーマージンは29.6%であり、そのパワーマージンは、上述の比較例1に比べて大幅に広がっていることが分かった。
したがって、追記型光記録媒体10の酸化物膜3をGeO膜3a、GeO膜3bから構成し、これらのGeO膜3a、GeO膜3bそれぞれの吸収係数k1、k2がk1>k2の関係を満たすようにすることで、酸化物膜3が単層である場合に比べてパワーマージンを大幅に広げることができることが分かる。
(1−2)2層構造を有する酸化物膜の膜厚の検討
次に、酸化物膜3を互いに厚さの異なる第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bから構成して、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの膜厚について検討を行った。
次に、酸化物膜3を互いに厚さの異なる第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bから構成して、第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bの膜厚について検討を行った。
実施例2
この実施例2の追記型光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSi膜2、GeO膜3a、GeO膜3b、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この実施例2の追記型光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSi膜2、GeO膜3a、GeO膜3b、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、この実施例2の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、実施例1と同様にして、基板1を成形し、この基板1上にTiSi膜2を成膜した。そして、成膜時間を適宜調整して、GeO膜3a、GeO膜3bの膜厚をそれぞれ、6nm、18nmとする以外のことは上述の実施例1と同様にして、GeO膜3a、GeO膜3bをTiSi膜2上に順次積層した。そして、これ以降の工程は上述の実施例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例2の追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果、実施例2の追記型光記録媒体10のパワーマージンは29.6%であり、そのパワーマージンは、比較例1に比べて大幅に広がっていることが分かった。
したがって、膜厚が互いに異なる第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bから酸化物膜3を構成した場合にも、パワーマージンを大幅に広げることができることが分かる。
(1−3)酸化物膜の酸素濃度の検討
次に、酸化物膜3を第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bから構成し、金属膜2側に成膜される第2の酸化物膜3aの酸素組成、すなわち吸収係数を変えて複数のサンプルを作成し、酸化物膜3の酸素濃度について検討を行った。
次に、酸化物膜3を第1の酸化物膜3aおよび第2の酸化物膜3bから構成し、金属膜2側に成膜される第2の酸化物膜3aの酸素組成、すなわち吸収係数を変えて複数のサンプルを作成し、酸化物膜3の酸素濃度について検討を行った。
実施例3
この実施例3の追記型光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSi膜2、GeO膜3a、GeO膜3b、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この実施例3の追記型光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSi膜2、GeO膜3a、GeO膜3b、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、この実施例3の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、実施例2と同様にして、基板1を成形し、この基板1上にTiSi膜2を成膜した。次に、サンプル毎に、酸素組成、すなわち吸収係数が異なるGeO膜3aをTiSi膜2上に成膜した。なお、吸収係数が0.5〜0.9の範囲となるように、GeO膜3aの酸素組成を変えた。そして、これ以降の工程は上述の実施例2とすべて同様にして、サンプルとしての複数の追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた複数の追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果を図10に示す。図10から、GeO膜3bとGeO膜3aとの吸収係数が等しい値となる0.50から0.77の範囲でパワーマージンが徐々に広がっていることが分かる。
また、詳細な説明は省略するが、GeO膜3bの吸収係数が0.98であるサンプルを作製し、このサンプルのパワーマージンを同様にして測定したところ、記録条件が大幅にずれてしまい、同一記録条件でのボトムジッターが20%に悪化した。したがって、GeO膜3bの吸収係数は0.90以下であることが好ましい。
また、詳細な説明は省略するが、GeO膜3bの吸収係数が0.98であるサンプルを作製し、このサンプルのパワーマージンを同様にして測定したところ、記録条件が大幅にずれてしまい、同一記録条件でのボトムジッターが20%に悪化した。したがって、GeO膜3bの吸収係数は0.90以下であることが好ましい。
実施例4
さらに、単層構造のGeO膜3を有する比較例1の追記型光記録媒体10を、酸素濃度を変えて複数作製し、これらの追記型光記録媒体10のC/Nおよび変調度を測定した。
この実施例4の追記型記録媒体は、ZnS−SiO2膜4aを成膜せず、TiSi膜の膜厚を30nm、GeO膜の膜厚を20nm、GeO膜の吸収係数を0.4、SiN膜の膜厚を60nmとした他は上述の実施例3と全く同一の条件である。
C/N測定は、マーク長0.64μmおよび0.16μmの単一搬送波を記録再生し、スペクトルアナライザ(Takeda Riken製、商品名:TR4171)を用いて評価した。これらのマーク長は、23.3GB密度記録における、それぞれ8Tマーク、2Tマークに相当する。
その結果を図11に示す。この結果から、吸収係数は0.15以上であることが好ましい。
したがって、実施例3および実施例4の測定結果から、酸化物膜3を2層化した場合には、酸化物膜3の酸素組成は吸収係数0.15以上0.90以下であることが好ましい。
さらに、単層構造のGeO膜3を有する比較例1の追記型光記録媒体10を、酸素濃度を変えて複数作製し、これらの追記型光記録媒体10のC/Nおよび変調度を測定した。
この実施例4の追記型記録媒体は、ZnS−SiO2膜4aを成膜せず、TiSi膜の膜厚を30nm、GeO膜の膜厚を20nm、GeO膜の吸収係数を0.4、SiN膜の膜厚を60nmとした他は上述の実施例3と全く同一の条件である。
C/N測定は、マーク長0.64μmおよび0.16μmの単一搬送波を記録再生し、スペクトルアナライザ(Takeda Riken製、商品名:TR4171)を用いて評価した。これらのマーク長は、23.3GB密度記録における、それぞれ8Tマーク、2Tマークに相当する。
その結果を図11に示す。この結果から、吸収係数は0.15以上であることが好ましい。
したがって、実施例3および実施例4の測定結果から、酸化物膜3を2層化した場合には、酸化物膜3の酸素組成は吸収係数0.15以上0.90以下であることが好ましい。
次に、第2の実施形態に対応する実施例5〜7について以下の検討の順序で説明する。
(2−1)金属膜の構成の検討
(2−2)2層構造を有する金属膜の膜厚の検討
(2−1)金属膜の構成の検討
(2−2)2層構造を有する金属膜の膜厚の検討
(2−1)金属膜の構成の検討
まず、2層構造の金属膜2を有する追記型光記録媒体10とを作製し、金属膜2の構成について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
まず、2層構造の金属膜2を有する追記型光記録媒体10とを作製し、金属膜2の構成について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
実施例5
図12は、実施例5の追記型光記録媒体10の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例5の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2a、Ti膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
図12は、実施例5の追記型光記録媒体10の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例5の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2a、Ti膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、図12を参照しながら、この実施例5の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、比較例1と同様にして、基板1を成形した。
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、TiSiターゲットをスパッタリングして、膜厚22nmのTiSi膜2aを基板1上に成膜した。このTiSi膜2におけるSiの組成比を20原子%とした。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、Tiターゲットをスパッタリングして、膜厚5nmのTi膜2bをTiSi膜2a上に成膜した。TiSi膜2aおよびTi膜2bの膜厚の合計は、上述の比較例1と同様の27nmとなるように設定した。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例5の追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果を図13に示す。パワーマージンは33%に広がっていることが分かった。したがって、金属膜2をTiSi膜2aとTi膜2bとから構成することで、パワーマージンを大幅に広げることができる。
(2−2)2層構造を有する金属膜の膜厚の検討
次に、第1の金属膜2aおよび第2の金属膜2bの膜厚が上述の実施例5とは異なる追記型光記録媒体10を制作し、第1の金属膜2a、第2の金属膜2bの膜厚について検討を行った。
次に、第1の金属膜2aおよび第2の金属膜2bの膜厚が上述の実施例5とは異なる追記型光記録媒体10を制作し、第1の金属膜2a、第2の金属膜2bの膜厚について検討を行った。
実施例6
この実施例6の追記型光記録媒体10は、実施例5と同様に、TiSi膜2a、Ti膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この実施例6の追記型光記録媒体10は、実施例5と同様に、TiSi膜2a、Ti膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、この実施例6の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、実施例5と同様にして、基板1を成形した。次に、成膜時間を適宜調整して、TiSi膜2aの膜厚を17nm、Ti膜2bの膜厚を10nmとする以外のことは上述の実施例5とすべて同様にして、TiSi膜2a、Ti膜2bを基板1上に積層した。なお、TiSi膜2bとTi膜2aとの膜厚の合計は、上述の実施例5と同様の27nmとなるように設定した。そして、これ以降の工程は上述の実施例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例6の追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果を図14に示す。パワーマージンは30%であり、やはり金属膜がTiSi単層である比較例1に比べるとマージンが広がっていることが示された。但し、ボトムジッターが悪化しており、6.5%となった。
また、Ti膜3bの膜厚を11nm以上する以外は実施例6と同様にして追記型光記録媒体10を作製したところ、ボトムジッターは更に悪化し、7%を超えてしまい、BDの規格値を満たさない範囲となった。したがって、Ti膜3bの膜厚としては10nm以下であることがより好ましい。
また、Ti膜3bの膜厚を11nm以上する以外は実施例6と同様にして追記型光記録媒体10を作製したところ、ボトムジッターは更に悪化し、7%を超えてしまい、BDの規格値を満たさない範囲となった。したがって、Ti膜3bの膜厚としては10nm以下であることがより好ましい。
実施例7
この実施例7の追記型光記録媒体10は、実施例5と同様に、TiSi膜2b、Ti膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に積層した順次構成を有する。
この実施例7の追記型光記録媒体10は、実施例5と同様に、TiSi膜2b、Ti膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に積層した順次構成を有する。
次に、この実施例7の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、実施例5と同様にして、基板1を成形した。次に、成膜時間を適宜調整して、TiSi膜2aの膜厚を25nm、Ti膜2bの膜厚を2nmとする以外のことは上述の実施例5とすべて同様にして、TiSi膜2a、Ti膜2bを基板1上に積層した。なお、TiSi膜2bとTi膜2aとの膜厚の合計は、上述の実施例5と同様の27nmとなるように設定した。そして、これ以降の工程は上述の実施例5とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例7の追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果を図15に示す。パワーマージンは28.6%であった。Ti膜2bが薄くなっていることによりパワーマージンがやや狭くなっているが、TiSi膜2bが単層である比較例1に比べるとパワーマージンは十分広がっており、また、ボトムジッターは5.5%であり、良好な値が得られた。
また、Ti膜2bの膜厚を1nmにする以外は実施例7と同様にして追記型光記録媒体10を作製し、パワーマージンを測定したところ、パワーマージンはTiSi膜2bのみの比較例1とほぼ同じ値となった。これは、Ti膜2aが薄すぎて効果が得られなくなったためと考えられる。
したがって、本発明の効果を十分得るためには、Ti膜2の膜厚は2nm以上10nm以下であることがより好ましい。
また、Ti膜2bの膜厚を1nmにする以外は実施例7と同様にして追記型光記録媒体10を作製し、パワーマージンを測定したところ、パワーマージンはTiSi膜2bのみの比較例1とほぼ同じ値となった。これは、Ti膜2aが薄すぎて効果が得られなくなったためと考えられる。
したがって、本発明の効果を十分得るためには、Ti膜2の膜厚は2nm以上10nm以下であることがより好ましい。
次に、第3の実施形態に対応する実施例8〜9について以下の検討の順序で説明する。
(3−1)金属膜の窒化の検討
(3−2)窒素混入量の検討
(3−1)金属膜の窒化の検討
(3−2)窒素混入量の検討
(3−1)金属膜の窒化の検討
次に、金属膜2が窒化された追記型光記録媒体10を作製し、金属膜2を窒化することによる効果を検討した。以下に、この検討内容について説明する。
次に、金属膜2が窒化された追記型光記録媒体10を作製し、金属膜2を窒化することによる効果を検討した。以下に、この検討内容について説明する。
比較例2
この比較例2の追記型光記録媒体10は、比較例1と同様に、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この比較例2の追記型光記録媒体10は、比較例1と同様に、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、この比較例2の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、比較例1と同様にして、基板1を成形した。そして、ターゲットの組成を適宜調整する以外のことは比較例1と同様にして、Siの組成比が27原子パーセントのTiSi膜2を基板1上に積層した。
次に、ターゲットの組成および成膜時間を適宜調整する以外のことは上述の比較例1と同様にして、吸収係数0.40、膜厚25nmのGeO膜3をTiSi膜2上に成膜した。
そして、これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
そして、これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた比較例2の追記型光記録媒体10に対して、マルチパルス(N−1ライトストラテジー、ブルーレイディスク規格書準拠)にて記録を行った。最適記録光強度は、ピークパワーPwが5.9mW、スペースパワーPsが2.8mW、ボトムパワーPbが0.8mW、クーリングパワーPcが0.5mWとした(それぞれのパワーレベルの定義は、ブルーレイディスク規格書準拠のものである)。この際のLeading jitterは5.0%、Trailing jitterは5.4%であった。
また、パワーマージンの測定では、ピークパワーPwとスペースパワーPsの比を保ったままパワーを変えてゆき、その他のパワーは固定としてジッターを測定した。ここでは、マージンとしては境界値をジッター8.5%とし、これを下回るピークパワーPwの範囲の幅を、最適パワーPwoで割ったものをパワーマージンと定義する。図16に、比較例2の追記型光記録媒体10に対してパワーを変えて情報信号を記録した場合の結果を示す。図16から、パワーマージンは25%であることが分かる。
実施例8
図17は、実施例8の追記型光記録媒体10の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例8の追記型光記録媒体10は、TiSiN膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
図17は、実施例8の追記型光記録媒体10の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例8の追記型光記録媒体10は、TiSiN膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
次に、図17を参照しながら、この実施例8の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、比較例1と同様にして、基板1を成形した。
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスおよびN2ガスを導入しながら、TiSiNターゲットをスパッタリングして、膜厚27nmのTiSiN膜2を基板1上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
N2ガス流量:3sccm
そして、これ以降の工程は上述の比較例2とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
N2ガス流量:3sccm
そして、これ以降の工程は上述の比較例2とすべて同様にして追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例2と同様にして測定した。その結果を図18に示す。図18からパワーマージンが比較例2に比して大幅に向上し、31パーセントに達していることが分かる。
(3−2)窒素混入量の検討
次に、TiSiN膜2に対する窒素混入量を変えてサンプルとしての複数の追記型光記録媒体10を作製し、窒素混入量の検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
次に、TiSiN膜2に対する窒素混入量を変えてサンプルとしての複数の追記型光記録媒体10を作製し、窒素混入量の検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
実施例9
この実施例9の追記型光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSiN膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。TiSiN膜2の窒素の混入量は媒体毎に異なるものとなっている。
この実施例9の追記型光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSiN膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。TiSiN膜2の窒素の混入量は媒体毎に異なるものとなっている。
次に、この実施例2の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、比較例1と同様にして、基板1を成形した。次に、窒素ガス流量を0〜9sccmの範囲で媒体毎に変更するなど成膜条件を適宜調整する以外のことは上述の実施例8と同様にして、窒素の組成比が2〜23原子%の範囲のTiSiN膜2を基板上に成膜した。
これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして、サンプルとしての複数の追記型光記録媒体10を得た。
これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして、サンプルとしての複数の追記型光記録媒体10を得た。
図19に、上述のようにして得られた実施例9の追記型光記録媒体10の窒素ガス流量、最適記録パワー、そのパワーにおけるジッター値が得られるパワーマージン(peak to peak)、およびTiSiN膜中の窒素組成を示す。ここで、パワーマージンの定義は比較例2と同一とする。記録再生条件は、記録を1倍速(4.92m/s)とした以外は実施例8と同様である。
ここで、窒素組成はX線光電子分析装置(ESCA,ULVAC-PHI ESCA5400MC)を用いて以下のようにして測定したものである。まず、グルーブの無い鏡面ポリカーボネート基板上にTiSi(N)を30nm成膜し、保護膜としてAgを5nm程度成膜してサンプルを作製した。そして、イオンエッチングにて表面を15nm程度けずり、TiSi表面を露出させて窒素組成を測定した。定量分析は、Ti,Si,O,Nを合計したものを100%とし、窒素の組成を原子比で示したものである。なお、X線はMgKα、出力は14kV(400W)、分析径は1.1mmφ、真空度1.2×10-5Pa、光電子脱出角度45度である。
ここで、窒素組成はX線光電子分析装置(ESCA,ULVAC-PHI ESCA5400MC)を用いて以下のようにして測定したものである。まず、グルーブの無い鏡面ポリカーボネート基板上にTiSi(N)を30nm成膜し、保護膜としてAgを5nm程度成膜してサンプルを作製した。そして、イオンエッチングにて表面を15nm程度けずり、TiSi表面を露出させて窒素組成を測定した。定量分析は、Ti,Si,O,Nを合計したものを100%とし、窒素の組成を原子比で示したものである。なお、X線はMgKα、出力は14kV(400W)、分析径は1.1mmφ、真空度1.2×10-5Pa、光電子脱出角度45度である。
また、X線光電子分析装置(ESCA,ULVAC-PHI ESCA5400MC)を用いると窒素がTiもしくはSiのどちらに結合しているかを明らかにできる。そこで、TiおよびSiのスペクトルのずれを観測したところ、Tiにピークのシフトが観測された一方で、Siはほとんど変化していなかったため、窒素のうち殆どはTiに結合していることが判明した。
図19の記録特性から以下のことが分かる。すなわち、窒素ガス流量を3sccmにして、窒素組成を7原子%含めることにより、窒素を流さない場合に比べるとパワーマージンが20%から24%へ、大幅に向上していることが分かる。この際、ボトムジッターは共に5.5%程度でほぼ同じレベルである。記録感度は0.1mW悪化しているが、この程度の記録感度の悪化は問題のないレベルである。
さらに、窒素ガス流量を増やして、窒素ガス流量を6sccmとし、窒素組成を15原子%とすると、パワーマージンは22%となり、窒素ガス流量3sccmの場合に比して若干狭まるが、窒素ガス流量0sccmの場合のパワーマージン20%よりは改善されている。一方、ボトムジッターは若干悪化し、記録感度は更に悪化している。
窒素流量を9sccm、窒素組成を23原子%にすると、ジッターは8%以上となるため、Ti合金膜であるTiSi膜2に窒素を混入させる場合には、窒素組成でおよそ20原子%以下までが好ましい範囲である。
次に、第4の実施形態に対応する実施例10について説明する。
(4)酸化物膜に対する添加物の混入の検討
次に、酸化物膜3に対するアンチモンの混入量を変化させて複数の追記型光記録媒体10を作製し、酸化物膜3に対するアンチモンの混入量について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
(4)酸化物膜に対する添加物の混入の検討
次に、酸化物膜3に対するアンチモンの混入量を変化させて複数の追記型光記録媒体10を作製し、酸化物膜3に対するアンチモンの混入量について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
実施例10
図20は、実施例10の追記型光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例10の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeSbO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。酸化物膜3であるGeSbO膜3がSbを含有している点において、実施例10と比較例1とは異なる。
図20は、実施例10の追記型光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例10の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeSbO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。酸化物膜3であるGeSbO膜3がSbを含有している点において、実施例10と比較例1とは異なる。
次に、図20を参照しながら、この実施例10の追記型光記録媒体の製造方法について説明する。まず、比較例1と同様にして、基板1を成形し、この基板1上にTiSi膜2を成膜した。
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、GeSbOターゲットをスパッタリングして、膜厚22nmのGeSbO膜3を基板1上に成膜した。なお、媒体毎にアンチモンの組成比が異なるGeSbOターゲットを用いてGeSbO膜の成膜を行った。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして複数の追記型光記録媒体10を得た。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の比較例1とすべて同様にして複数の追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた追記型光記録媒体10のパワーマージンを比較例1と同様にして測定した。その結果を図21に示す。図21から、Sbを1原子%混ぜることでは記録感度、パワーマージン共に大きな改善は見られないが、2原子%混ぜるとパワーマージンが大幅に改善することが分かる。また、その際にボトムジッターはほぼ同等である。
さらに、Sbを10原子%以上混ぜると、記録時のノイズが上昇することが原因でボトムジッターが悪化し、パワーマージンも狭くなる。したがって、Sb添加量としては、1原子%以上6原子%以下が好ましい。
さらに、Sbを10原子%以上混ぜると、記録時のノイズが上昇することが原因でボトムジッターが悪化し、パワーマージンも狭くなる。したがって、Sb添加量としては、1原子%以上6原子%以下が好ましい。
次に、第5の実施形態に対応する実施例11〜12について説明する。
(3)青色レーザによるBCAの形成方法の検討
次に、青色レーザによるBCAの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
(3)青色レーザによるBCAの形成方法の検討
次に、青色レーザによるBCAの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
実施例11
この実施例15の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この実施例15の追記型光記録媒体10は、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
以下、実施例15の追記型光記録媒体10の製造方法について説明する。まず、射出成形法により、一主面にイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lが設けられた基板1を成形した。樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂を用いた。また、トラックピッチを0.32μmとし、イングルーブ11Gの深さを21nmとし、オングルーブ11Lをウォブル(蛇行)させてアドレス情報を付加した。
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、TiSiターゲットをスパッタリングして、膜厚27nmのTiSi膜2を基板1上に成膜した。このTiSi膜2におけるSiの組成比を27原子%とした。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、Ge酸化物ターゲットをスパッタリングして、膜厚26nmのGeO膜3をTiSi膜2上に成膜した。なお、Ge酸化物ターゲットの酸素組成は、GeO膜3の吸収係数kが0.40となるように調整した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスを導入しながら、ZnS−SiO2ターゲットをスパッタリングして、膜厚45nmのZnS−SiO2膜4aをGeO膜3上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1Pa
投入電力:1kW
Arガス流量:6sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1Pa
投入電力:1kW
Arガス流量:6sccm
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にArガスおよびN2ガスを導入しながら、Siターゲットをスパッタリングして、膜厚7nmのSiN膜4bを基板1上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.3Pa
投入電力:4kW
Arガス流量:50sccm
N2ガス流量:37sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.3Pa
投入電力:4kW
Arガス流量:50sccm
N2ガス流量:37sccm
次に、円環形状のポリカーボネートシートを、このシート一主面に予め塗布された感圧性粘着材(PSA)により基板1上に貼り合わせて、厚さ0.1mmの光透過層5を形成した。
次に、波長405nmのレーザ光をパルス状に変調して、光透過層5の側からBCAに照射した。これにより、BCAにバーコード状の記録マークが形成された追記型光記録媒体10を得た。なお、ビーム幅を約5μm、線速度を10m/s、レーザ照射パワーを160mW、1回転あたりのビーム送り量を2μmとした。
実施例12
次に、波長800nm帯のレーザ光を照射して記録マークを形成する以外のことは上述の実施例15とすべて同様にして、BCAにバーコードが形成された追記型光記録媒体10を得た。
次に、波長800nm帯のレーザ光を照射して記録マークを形成する以外のことは上述の実施例15とすべて同様にして、BCAにバーコードが形成された追記型光記録媒体10を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例11〜12のBCAに記録された信号を再生し、この再生信号を評価した。
図22(a)は、BCAに形成される記録マークのイメージを示す。図22(b)は、実施例11の再生信号の波形を示す。図22(c)は、実施例12の再生信号の波形を示す。なお、図22(b)および図22(c)では、実施例11および実施例12の比較を容易にするため微少なノイズの図示は省略している。
図22(b)および図22(c)を比較すると以下のことが分かる。すなわち、実施例12では、記録マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域があるのに対して、実施例11では、記録マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がないことが分かる。これは、800nm帯のレーザでは波長依存性があるため、400nm帯での記録再生に最適化された追記型光記録媒体10ではBCAに対する情報信号の記録が困難であるためと考えられる。また、図示は省略するが、実施例11では、BCA部の全体の信号レベルも比較的均一であった。
次に、第6の実施形態に対応する実施例13〜32について説明する。
(4)赤外レーザによるBCAの形成方法の検討
次に、赤外レーザによるBCAの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
(4)赤外レーザによるBCAの形成方法の検討
次に、赤外レーザによるBCAの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
実施例13〜17
まず、上述の実施例11とすべて同様にして複数の追記型光記録媒体10を得た。次に、上述のようにして得られた複数の追記型光記録媒体10ごとに光学ヘッドスキャンスピードを3m/s〜11m/sの範囲で変えて、出力パワー4000mW、波長810nmのレーザ光をパルス状に変調して、基板1側からBCAに照射した。これにより、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4aおよびSiN膜4bを溶融除去され、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。なお、ビーム幅を約30μm、レーザ照射パワーを4000mW、1回転あたりのビーム送り量を10μmとした。
まず、上述の実施例11とすべて同様にして複数の追記型光記録媒体10を得た。次に、上述のようにして得られた複数の追記型光記録媒体10ごとに光学ヘッドスキャンスピードを3m/s〜11m/sの範囲で変えて、出力パワー4000mW、波長810nmのレーザ光をパルス状に変調して、基板1側からBCAに照射した。これにより、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4aおよびSiN膜4bを溶融除去され、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。なお、ビーム幅を約30μm、レーザ照射パワーを4000mW、1回転あたりのビーム送り量を10μmとした。
実施例18〜22
出力パワー3400mWにする以外のことは上述の実施例13〜17とすべて同様にして、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。
出力パワー3400mWにする以外のことは上述の実施例13〜17とすべて同様にして、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。
実施例23〜27
光透過層側からBCAにレーザ光を照射する以外のことは実施例13〜17とすべて同様にして、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。
光透過層側からBCAにレーザ光を照射する以外のことは実施例13〜17とすべて同様にして、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。
実施例28〜32
光透過層側からBCAにレーザ光を照射する以外のことは実施例18〜22とすべて同様にして、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。
光透過層側からBCAにレーザ光を照射する以外のことは実施例18〜22とすべて同様にして、BCAにバーコード状のマークが形成された複数の追記型光記録媒体10を得た。
上述の実施例13〜32では、実用上の観点から、波長810nmの赤外レーザを用いたが、レーザ光の波長は適宜選択できるものであり、赤外レーザは、波長810nmのものに限定されるものではなく、例えば720nm〜2500nmの波長範囲のものを用いることができる。上述の実施例13〜32において波長810nmのレーザ光を用いたのは具体的には以下の理由による。すなわち、基板1上の積層膜を破壊除去することが可能なレーザパワーを、波長810nm以外のレーザでは得ることが困難である。すなわち、650nm帯や400nm帯のレーザではレーザパワーが不足であるため、積層膜を破壊除去することは困難である。
次に、上述のようにして得られた実施例13〜32のBCAに記録された信号を再生し、この再生信号を評価した。
図23は、実施例13〜17のBCAの再生信号の評価結果を示す。図24は、実施例18〜22のBCAの再生信号の評価結果を示す。図25は、実施例23〜27のBCAの再生信号の評価結果を示す。図26は、実施例28〜32のBCAの再生信号の評価結果を示す。図27は、実施例13〜17の再生信号を示す。図28は、実施例18〜22の再生信号を示す。図29は、実施例23〜27の再生信号を示す。図30は、実施例28〜32の再生信号を示す。なお、図23〜図26の評価結果の欄において、「○」は、BCA部の信号レベルが比較的均一で、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がない再生信号を示し、「×」は、BCA部の信号レベルが均一でなく、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がある再生信号を示している。また、図27〜図30のA〜Eの各図において、下部に示された信号波形は、上部に示された信号波形の一部を拡大したものである。A〜Eはそれぞれ、スキャンスピード3m/s〜11m/sにてBCAを形成した追記型光記録媒体10の信号波形に対応する。
図23〜図26から、光透過層5側からレーザ光を照射した場合には、光学ヘッドスキャンスピードおよびレーザパワーに関わらず、BCA部の信号レベルが均一でなく、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域があることが分かる。
これに対して、基板1側からレーザ光を照射した場合には、光学ヘッドスキャンスピードを5m/s〜9m/s、レーザパワーを3400mW〜4000mWの範囲とすることにより、BCA部の信号レベルが比較的均一で、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がないことが分かる。
これに対して、基板1側からレーザ光を照射した場合には、光学ヘッドスキャンスピードを5m/s〜9m/s、レーザパワーを3400mW〜4000mWの範囲とすることにより、BCA部の信号レベルが比較的均一で、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がないことが分かる。
以上、この発明の第1〜第6の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の第1〜第6の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の第1〜第6の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
また、上述の第1〜第6の実施形態において、酸化物膜3を3以上の複数層から構成するようにしてもよい。また、金属膜2を3以上の複数層から構成するようにしてもよい。
また、上述の第1〜第6の実施形態では、金属膜3をTiから構成する場合について説明したが、Ti以外の光触媒効果を発現する金属材料などから金属膜3を構成しても、上述の第1〜第6の実施形態と同様に情報信号を記録可能な追記型光記録媒体が得られると考えられる。
1 基板
2 金属膜
2a 第1の金属膜
2b 第2の金属膜
3 酸化物膜
3a 第1の酸化物膜
3b 第1の酸化物膜
4 誘電体膜
5 光透過層
6 無機記録膜
10 追記型光記録媒体
2 金属膜
2a 第1の金属膜
2b 第2の金属膜
3 酸化物膜
3a 第1の酸化物膜
3b 第1の酸化物膜
4 誘電体膜
5 光透過層
6 無機記録膜
10 追記型光記録媒体
Claims (61)
- 無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
上記記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
上記酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
上記酸化物膜が、第1および第2の酸化物膜からなり、
上記第1および第2の酸化物膜の吸収係数は互いに異なることを特徴とする追記型光記録媒体。 - 上記隣接膜が、チタンからなることを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。
- 上記隣接膜が、シリコンをさらに含有することを特徴とする請求項2記載の追記型光記録媒体。
- 上記隣接膜のシリコンの組成比が、8原子%以上32原子%以下であることを特徴とする請求項3記載の追記型光記録媒体。
- 上記第1および第2の酸化物膜の吸収係数をそれぞれk1、k2としたとき、上記吸収係数k1、k2がそれぞれ0.15≦k1、k2≦0.90の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。
- 上記第1の酸化物膜が上記隣接膜と接するように設けられ、
上記第1および第2の酸化物膜の吸収係数をそれぞれk1、k2としたとき、上記吸収係数k1、k2がk1>k2の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。 - 上記酸化物膜の上記隣接膜とは反対側の面には、誘電体膜がさらに設けられていることを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。
- 上記誘電体膜が、ZnS−SiO2からなることを特徴とする請求項7記載の追記型光記録媒体。
- 上記誘電体膜が、上記酸化物膜に隣接する第1の誘電体膜と、該第1の誘電体膜に隣接する第2の誘電体膜とを備え、
上記第1の誘電体膜がZnS−SiO2からなり、上記第2の誘電体膜がSiNからなることを特徴とする請求項7に記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記酸化物膜に上記識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録されていることを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記無機記録膜を上記識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されていることを特徴とする請求項1記載の追記型光記録媒体。 - 無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記酸化物膜の成膜工程は、
ゲルマニウムの酸化物からなる第1の酸化物膜を成膜する工程と
上記第1の酸化物膜とは吸収係数が異なるゲルマニウムの酸化物からなる第2の酸化物膜を成膜する工程と
を備え、
上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法。 - 上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程を連続して行うことを特徴とする請求項12記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記酸化物膜の成膜工程では、ゲルマニウムの酸化物からなるターゲットをスパッタリングすることにより上記酸化物膜を成膜することを特徴とする請求項12記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 波長350nm以上450nm以下のレーザ光を上記酸化物膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項12記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- レーザ光を上記隣接膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項12記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記レーザ光は、光学ヘッドスキャンスピード5m/s以上9m/s以下、レーザパワー3400mW以上4000mW以下の条件で上記追記型光記録媒体に照射されることを特徴とする請求項16記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
上記無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
上記酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
上記隣接膜が、
チタンからなる第1の隣接膜と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜と
を備え、
上記第1の隣接膜が上記酸化物膜側に設けられていることを特徴とする追記型光記録媒体。 - 上記記録膜のTiの膜厚dが、2nm≦d≦10nmの範囲に設定されていることを特徴とする請求項18記載の追記型光記録媒体。
- 上記第2の隣接膜のシリコンの組成比が、8%原子%以上32原子%以下であることを特徴とする請求項18記載の追記型光記録媒体。
- 上記酸化物膜の吸収係数kが、0.15≦k≦0.90の範囲であることを特徴とする請求項18記載の追記型光記録媒体。
- 上記酸化物膜の上記隣接膜とは反対側の面には、誘電体膜がさらに設けられていることを特徴とする請求項18記載の追記型光記録媒体。
- 上記誘電体膜が、ZnS−SiO2からなることを特徴とする請求項22記載の追記型光記録媒体。
- 上記誘電体膜が、上記酸化物膜に隣接する第1の誘電体膜と、該第1の誘電体膜に隣接する第2の誘電体膜とを備え、
上記第1の誘電体膜がZnS−SiO2からなり、上記第2の誘電体膜がSiNからなることを特徴とする請求項22に記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記酸化物膜に上記識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録されていることを特徴とする請求項18記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記無機記録膜を上記識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されていることを特徴とする請求項18記載の追記型光記録媒体。 - 無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記隣接膜の成膜工程は、
チタンからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法。 - 上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程を連続して行うことを特徴とする請求項27記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記酸化物膜の成膜工程では、ゲルマニウムの酸化物からなるターゲットをスパッタリングすることにより上記酸化物膜を成膜することを特徴とする請求項27記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 波長350nm以上450nm以下のレーザ光を上記酸化物膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項27記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- レーザ光を上記隣接膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項27記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記レーザ光は、光学ヘッドスキャンスピード5m/s以上9m/s以下、レーザパワー3400mW以上4000mW以下の条件で上記追記型光記録媒体に照射されることを特徴とする請求項31記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
上記無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
金属の窒化物からなる隣接膜と
を備えることを特徴とする追記型光記録媒体。 - 上記隣接膜が、チタンからなることを特徴とする請求項33記載の追記型光記録媒体。
- 上記隣接膜が、シリコンをさらに含有することを特徴とする請求項34記載の追記型光記録媒体。
- 上記隣接膜のシリコンの組成比が、8原子%以上32原子%以下であることを特徴とすることを特徴とする請求項35記載の追記型光記録媒体。
- 上記隣接膜の窒素の組成が、1原子%以上20原子%以下の範囲であることを特徴とする請求項33記載の追記型光記録媒体。
- 上記酸化物膜の吸収係数kが、0.15≦k≦0.90の範囲であることを特徴とする請求項33記載の追記型光記録媒体。
- 上記酸化物膜の上記隣接膜とは反対側の面には、誘電体膜がさらに設けられていることを特徴とする請求項33記載の追記型光記録媒体。
- 上記誘電体膜が、ZnS−SiO2からなることを特徴とする請求項39記載の追記型光記録媒体。
- 上記誘電体膜が、上記酸化物膜に隣接する第1の誘電体膜と、該第1の誘電体膜に隣接する第2の誘電体膜とを備え、
上記第1の誘電体膜がZnS−SiO2からなり、上記第2の誘電体膜がSiNからなることを特徴とする請求項39に記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記酸化物膜に上記識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録されていることを特徴とする請求項33記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記無機記録膜を上記識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されていることを特徴とする請求項33記載の追記型光記録媒体。 - 無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属の窒化物からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法。 - 上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程を連続して行うことを特徴とする請求項44記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記酸化物膜の成膜工程では、ゲルマニウムの酸化物からなるターゲットをスパッタリングすることにより上記酸化物膜を成膜することを特徴とする請求項44記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 波長350nm以上450nm以下のレーザ光を上記酸化物膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項44記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- レーザ光を上記隣接膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項44記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記レーザ光は、光学ヘッドスキャンスピード5m/s以上9m/s以下、レーザパワー3400mW以上4000mW以下の条件で上記追記型光記録媒体に照射されることを特徴とする請求項48記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 無機記録膜を有する追記型光記録媒体であって、
上記無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなる酸化物膜と、
上記酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備えることを特徴とする追記型光記録媒体。 - 上記隣接膜が、チタンからなることを特徴とする請求項50記載の追記型光記録媒体。
- 上記酸化物膜のアンチモンの組成が、1原子%以上6原子%以下の範囲であることを特徴とする請求項50記載の追記型光記録媒体。
- 上記酸化物膜の吸収係数kが、0.15≦k≦0.90の範囲であることを特徴とする請求項50記載の追記型光記録媒体。
- 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記酸化物膜に上記識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録されていることを特徴とする請求項50記載の追記型光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記無機記録膜を上記識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されていることを特徴とする請求項50記載の追記型光記録媒体。 - 無機記録膜を有する追記型光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記隣接膜とは隣接するように成膜されることを特徴とする追記型光記録媒体の製造方法。 - 上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程を連続して行うことを特徴とする請求項56記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記酸化物膜の成膜工程では、ゲルマニウムの酸化物にアンチモンが添加されてなるターゲットをスパッタリングすることにより上記酸化物膜を成膜することを特徴とする請求項56記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 波長350nm以上450nm以下のレーザ光を上記酸化物膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項56記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- レーザ光を上記隣接膜側から上記追記型光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項56記載の追記型光記録媒体の製造方法。
- 上記レーザ光は、光学ヘッドスキャンスピード5m/s以上9m/s以下、レーザパワー3400mW以上4000mW以下の条件で上記追記型光記録媒体に照射されることを特徴とする請求項60記載の追記型光記録媒体の製造方法。
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