JP2007141420A5 - - Google Patents

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光記録媒体およびその製造方法
この発明は、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光記録媒体およびその製造方法に関する。
近年、情報信号の高密度記録可能な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に代表される高記録密度の光記録媒体には、再生専用型光記録媒体、書き換え型光記録媒体、追記型光記録媒体の規格があるが、これらのうち追記型光記録媒体は特に安価であることが望まれる。
従来、追記型光記録媒体の記録膜としては、例えばＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）やＤＶＤ−Ｒ(Digital Versatile Disc-Recordable)で広く知られているように、有機色素が用いられていた。しかしながら、高密度記録の追記型光記録媒体では、記録膜を有機材料で形成することは困難であるため、無機材料を用いて記録膜を形成することが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−１４４３１６号公報
しかしながら、無機材料を用いて記録膜を形成する場合、記録特性や耐久性の向上を図るためには、膜総数を多くする必用がある。このように膜総数が多くなると、生産性の低下や製造装置の複雑化を招いてしまう。更には、光記録媒体の材料費が高くなるばかりではなく、記録膜成膜のための製造装置、例えばスパッタ装置に対して多額の設備投資も必用となり、光記録媒体を安価に提供することも困難となる。
そこで、記録膜の膜総数を少なくし、総膜厚を薄くすることが望まれている。さらに、近年では、高線速記録や記録膜の多層化も望まれており、この要求に応えるためには、記録感度を向上することが必用となる。
したがって、この発明の目的は、無機記録膜を有する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、記録感度を向上することができる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、
チタンおよびシリコンからなる第１の隣接膜と、
第１の隣接膜とは組成が異なる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および第２の隣接膜のうち第２の隣接膜が酸化物膜側となるように設けられ、
第１および第２の隣接膜の組成をそれぞれＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyと表した場合、ＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyがｘ＜ｙの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体である。
第２の発明は、無機記録膜を有する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、
チタンおよびシリコンからなる第１の隣接膜を成膜する工程と、
第１の隣接膜とは組成が異なる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
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と第２の隣接膜とが隣接するように成膜され、
第１および第２の隣接膜の組成をそれぞれＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyと表した場合、ＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyがｘ＜ｙの関係を満たすことを特徴とする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。
また、第１および第２の発明では、隣接膜が、チタンおよびシリコンからなる第１の隣接膜と、第１の隣接膜とは組成が異なるチタンおよびシリコンからなり、第２の隣接膜のシリコンの含有率が第１の隣接膜に比べて高いので、無機記録膜の記録感度を向上できる。
第３の発明は、無機記録膜を有する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、
アルミニウムからなる第１の隣接膜と、
チタンからなる第２の隣接膜と
を備え、
第１および第２の隣接膜のうち第２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光記録媒体である。
第４の発明は、無機記録膜を有する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、
アルミニウムからなる第１の隣接膜を成膜する工程と、
チタンからなる第２の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、酸化物膜と第２の隣接膜とが隣接するように成膜され、
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が隣接するように成膜されることを特徴とする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。
また、第３および第４の発明では、隣接膜が、チタンおよびシリコンからなる第１の隣接膜と、第１の隣接膜とは組成が異なるチタンおよびシリコンからなる第２の隣接膜とからなり、第１および第２の隣接膜のうち第２の隣接膜が酸化物膜側に設けられるので、無機記録膜の記録感度を向上できる。
第２および第４の発明では、酸化物膜および隣接膜の成膜工程を連続して行うことが好ましい。このように成膜することで、酸化物膜と隣接膜との間に酸化皮膜が形成されたり、不純物が付着されたりすることを抑制できる。
第３および第４の発明では、第１の隣接膜がＳｉをさらに含有することが好ましい。また、第１の隣接膜の膜厚が７ｍｍ以下であることが好ましい。
第１および第３の発明では、識別情報が記録された識別情報記録領域を設けることが好ましい。この識別情報は、酸化物膜に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る、または、無機記録膜を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ることが好ましい。
第２および第４の発明では、波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のレーザ光を酸化物膜側から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が好ましい。また、レーザ光を隣接膜側から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が好ましく、この工程にて照射されるレーザ光は、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以下の条件で光記録媒体に照射されることが好ましい。
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、記録感度を向上することができる。
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
光記録媒体の構成
図１は、この発明の第１の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。この光記録媒体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、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。
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、第１の金属膜２ａおよび第２の金属膜２ｂからなり、第２の金属膜２ｂが酸化物膜３と接するように設けられている。
第１の金属膜２ａおよび第２の金属膜２ｂは、ＴｉＳｉからなる。第１の金属膜２ａ、第２の金属膜２ｂの組成をそれぞれＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyと表した場合、ＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyがｘ＜ｙの関係を満たすことことが好ましい。
また、第１の金属膜２ａおよび第２の金属膜２ｂが添加物をさらに含有するようにしてもよく、この添加物としては、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。このような添加物を含有させることで、例えば光学特性、耐久性または記録感度などを向上させることができる。
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。０．１５以上０．９０以下の範囲を満たすことで、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以上０．７０以下の範囲を満たすことで、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以上０．６０以下の範囲を満たすことで、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。
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，Ｓｂ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。
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の誘電体層４ａと第２の誘電体層４ｂとを積層することで、変調度を大きくでき、且つ、キャリア対ノイズ比（以下、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。
光記録媒体の製造方法
次に、この発明の一実施形態による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。
（第１の金属膜の成膜工程）
次に、基板１を、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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に第１の金属膜２ａを成膜する。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
ガス流量：１０〜４０ｓｃｃｍ
（第２の金属膜の成膜工程）
次に、基板１を、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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に第２の金属膜２ｂを成膜する。なお、この第２の金属膜２ｂの成膜工程では、第１の金属膜２ａの成膜工程にて用いられるターゲットとは組成の異なるものが用いられる。また、第２の金属膜２ｂの成膜工程にて用いられるターゲットは、第１の金属膜２ａの成膜工程にて用いられるものよりも高いＳｉの含有率を有する。例えば、第１の金属膜２ａ、第２の金属膜２ｂを成膜するためのターゲットの組成をそれぞれ、ＴｉＳｉｘ、ＴｉＳｉｙと表した場合、ＴｉＳｉｘ、ＴｉＳｉｙがｘ＜ｙの関係を満たす。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
ガス流量：１０〜４０ｓｃｃｍ
（酸化物膜の成膜工程）
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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、第２の金属膜２ｂ上に酸化物膜３を成膜する。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
Ａｒガス流量：１０〜８０ｓｃｃｍ
（第１の誘電体膜の成膜工程）
次に、基板１を、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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、酸化物膜３上に第１の誘電体膜４ａを成膜する。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜５ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
Ａｒガス流量：６ｓｃｃｍ
（第２の誘電体膜の成膜工程）
次に、基板１を、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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、第１の誘電体膜４ａ上に第２の誘電体膜４ｂを成膜する。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜４ｋＷ
ガス種：Ａｒガスおよび窒素ガス
Ａｒガス流量：５０ｓｃｃｍ
窒素ガス流量：３７ｓｃｃｍ
（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に示す光記録媒体１０が得られる。
ターゲットの構成
以下に、酸化物膜３を成膜するためのターゲットの構成について説明する。酸化物膜３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。
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。
ここで、金属の非飽和酸化物は、金属のとりうる最大の価数に対応した化学量論組成より酸素含有量が少ない方向にずれた化合物のこと、すなわち金属の非飽和酸化物における酸素の含有量が、上記金属のとりうる最大価数に対応した化学量論組成の酸素含有量より小さい化合物のことである。
なお、非飽和酸化物もしくは非飽和窒化物としては、１種の非飽和酸化物もしくは非飽和窒化物のほかに、第２の元素あるいは更に複数種類の元素を添加したものについても本発明に含めることにする。
ターゲットの製造方法
以下、酸化物膜３を成膜するための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。
（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。
（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。
この発明の第１の実施形態では、第１の金属膜２ａ、第２の金属膜２ｂ、酸化物膜３、第１の誘電体膜４ａ、第２の誘電体膜２ｂ、光透過層５を基板１上に順次積層するだけで光記録媒体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光記録媒体１０を提供することができる。
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を成膜することができる。
また、金属膜２をＴｉＳｉからなる第１の金属膜２ａと、この第１の金属膜２ｂとは組成の異なるＴｉＳｉからなる第２の金属膜２ｂとから構成し、第１の金属膜２ａのＳｉの含有量を第２の金属膜のＳｉの含有量に比して少なくするので、記録感度を向上することができる。これにより、高パワー側のマージンが広く確保され、ＯＰＣ（Optimum Power Control、ドライブによる記録範囲の最適化）範囲が広がる。更に、高線速記録や２層以上の高容量多層メディアへの対応も容易となる。
（２）第２の実施形態
光記録媒体の構成
この光記録媒体１０は、基板１上に、無機記録膜６、誘電体膜４、光透過層５を順次基板１上に積層した構成を有する。無機記録膜６は、金属膜２、酸化物膜３を基板２上に順次積層して構成される。金属膜２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。
金属膜２は、Ａｌからなる第１の金属膜２ａとＴｉＳｉからなる第２の金属膜２ｂとからなり、第２の金属膜２ｂが酸化物膜に隣接するように設けられる。第１の金属膜２ａの膜厚は、７ｎｍ以下にすることが好ましい。また、第１の金属膜２ａおよび第２の金属膜２ｂが添加物をさらに含有するようにしてもよく、この添加物としては、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。
光記録媒体の製造方法
次に、この発明の一実施形態による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。
（第１の金属膜の成膜工程）
次に、基板１を、例えばＡｌ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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に第１の金属膜２ａを成膜する。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
ガス流量：１０〜４０ｓｃｃｍ
（第２の金属膜の成膜工程）
次に、基板１を、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、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に第２の金属膜２ｂを成膜する。
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：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
ガス流量：１０〜４０ｓｃｃｍ
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、金属膜２をＡｌからなる第１の金属膜とＴｉＳｉからなる第２の金属膜２ｂとから構成し、第２の金属膜２ｂを酸化物膜３の側に設けるので、記録感度を向上することができる。
（３）第３の実施形態
光記録媒体の構成
この第３の実施形態による光記録媒体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２は、この発明の第３の実施形態による光記録媒体を示す平面図である。図２に示すように、この光記録媒体１０の内周部には、リードイン領域が設けられ、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、光記録媒体１０の製造時に記録される。ＢＣＡ１４は、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。
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。
まず、図３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３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、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、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、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、目的とする光記録媒体１０が得られる。
図４（ａ）は、ＢＣＡに形成された記録マークの一例を示す。図４（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４（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４（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４（ｂ）に示すように、パルス状の波形となる。
この第３の実施形態では、例えば波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍのレーザ光を用いて光記録媒体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４の実施形態
光記録媒体の構成
この第４の実施形態による光記録媒体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。これ以外の光記録媒体１０の構成に関しては上述の第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。
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３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３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３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、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４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に、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、実施例により本発明を具体的に説明するが、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。また、以下の実施例１〜２は第１の実施形態に対応するものであり、実施例３〜４は第２の実施形態に対応するものである。実施例５〜６は第３の実施形態に対応するものである。実施例７〜２６は第４の実施形態に対応するものである。
本発明の実施例として、ブルーレイディスクの光学系に媒体を設計し、成膜したものを示す。ブルーレイディスクの光学系とは、開口数０．８５の2群対物レンズおよび波長４００ｎｍ〜４１０ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を用いたものである。なお、本発明はこの光学系に適用が限られるものではなく、開口数や波長が多少違っていても同様の効果が期待される。
また、以下の実施例では、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。記録の線速度は９．８３ｍ／ｓ(２倍速記録)、再生時の線速度は４．９２ｍ／ｓ(１倍速)、チャンネルビット長は７４．５０ｎｍ(直径１２ｃｍの光ディスクに２５ＧＢの記録密度)で行った。
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。
まず、ＴｉＳｉからなる第１の金属膜２ａと、第１の金属膜２ａとは組成が異なるＴｉＳｉからなる第２の金属膜２ｂの膜厚を媒体毎に変えて、複数の光記録媒体１０を作製し、第１の金属膜２ａおよび第２の金属膜２ｂの膜厚について検討を行った。
実施例１
図５は、実施例１の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。図５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断面図においても、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。この実施例１の光記録媒体１０は、ＴｉＳｉ膜２ａ、ＴｉＳｉ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。
以下、図５を参照しながら、実施例１の光記録媒体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、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１７ｎｍのＴｉＳｉ膜２ａを基板１上に成膜した。このＴｉＳｉ膜２ａ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
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１０ｍのＴｉＳｉ膜２を基板１上に成膜した。このＴｉＳｉ膜２ｂ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、Ｇｅ酸化物ターゲットをスパッタリングして、膜厚２６．５ｎｍのＧｅＯ膜３をＴｉＳｉ膜２上に成膜した。なお、Ｇｅ酸化物ターゲットは、ＧｅＯ膜３の吸収係数ｋが０．４となる組成とした。
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：２ｋＷ
Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ
次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にプロセス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の一例を以下に示す。
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プロセス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の一例を以下に示す。
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１００μｍの光透過層５を形成した。以上により、目的とする光記録媒体１０が得られた。
実施例２
図６は、実施例２の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２の光記録媒体１０は、上述の実施例１と同様に、ＴｉＳｉ膜２ａ、ＴｉＳｉ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２の光記録媒体１０は、第１の金属膜２ａの膜厚が２２ｎｍであり、第２の金属膜２ｂの膜厚が５ｎｍである点において、上述の実施例１のものとは異なる。
以下、図６を参照しながら、実施例３の光記録媒体１０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を成形した。次に、成膜時間を適宜調整して、ＴｉＳｉ膜２ａ、ＴｉＳｉ膜２ｂの膜厚をそれぞれ２２ｎｍ、５ｎｍとする以外のことは上述の実施例１と同様にして、第１の金属膜２ａ、第２の金属膜２ｂを基板１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、目的とする光記録媒体１０を得た。
比較例１
図７は、比較例１の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この比較例１の光記録媒体１０は、ＴｉＳｉ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。この比較例１の光記録媒体１０は、ＴｉＳｉ膜２ａが省略されている点において、上述の実施例１のものとは異なる。
以下、図７を参照しながら、この比較例１の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を成形した。次に、成膜時間を適宜調整する以外のことは上述の実施例１と同様にして、膜厚２７ｎｍのＴｉＳｉＮ膜２ｂを基板１上に成膜した。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、目的とする光記録媒体１０を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例１〜２および比較例１の光記録媒体１０の最適記録パワーＰwo、Leading jitterおよびTrailing jitter、ならびにパワーマージンを測定などした。図８に、その結果を示す。図８中、ｔ１、ｔ２はそれぞれ、ＴｉＳｉ膜２ａ、ＴｉＳｉ膜２ｂの膜厚を示す。
ここで、Leading jitterおよびTrailing jitterとは、リミットイコライザーを通して波形等価後にタイムインターバルアナライザーにて測定したジッター量のうち、前者はマークの先端のジッター値、後者はマーク後端のジッター値であり、最適記録パワーＰwoはこれらが最小になるときの記録光強度である。図８中のジッター値は、最適記録パワーＰwoで記録したときの値である。また、パワーマージンとは、ジッター値８．５％以下となるパワーの範囲(peak to peak)を、最適記録パワーＰwoで割った値である。
図８に示す結果から、金属膜２をＴｉＳｉ膜２ｂのみの単層構造（ｔ１＝０）とし、そのＴｉＳｉ膜２ｂのＳｉ組成比を２７原子％としている比較例１に比べて、金属膜２をＴｉＳｉ膜２ａおよびＴｉＳｉ膜２ｂからなる２層構造とし、ＴｉＳｉ膜２ａのＳｉ組成比を２０原子％とＴｉＳｉ膜２ｂよりも少なくしている実施例１〜２では、ジッター値を良好に保ったまま記録感度を改善できることが分かる。
また、ＴｉＳｉ膜２ｂの膜厚ｔ２を５ｎｍと薄くした実施例２では、パワーマージンが狭くなっている。これは、金属膜２をＴｉＳｉ膜２ａのみの単層とし、そのＴｉＳｉ膜２ａのＳｉ組成比を２０原子％をとした場合のパワーマージンに近づいていることを示している。
したがって、所望のパワーマージンを得るために適切なＳｉ組成比を有するＴｉＳｉ膜２ｂをＧｅＯ膜３に隣接して６ｎｍ以上の膜厚で成膜し、記録感度を調整するためにＳｉ組成比がＴｉＳｉ膜２ａに比して少ないＴｉＳｉ膜２ｂをＴｉＳｉ膜２ａに隣接することにより、パワーマージン、ボトムジッターを保ったまま記録感度を改善することが可能であることを示している。
次に、Ａｌからなる第１の金属膜２ａと、ＴｉＳｉからなる第２の金属膜２ｂの膜厚を媒体毎に変えて、複数の光記録媒体１０を作製し、第１の金属膜２ａおよび第２の金属膜２ｂの膜厚について検討を行った。
実施例３
図９は、実施例３の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３の光記録媒体１０は、Ａｌ膜２ａ、ＴｉＳｉ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９を参照しながら、この実施例３の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、Ａｌターゲットをスパッタリングして、膜厚５ｎｍのＡｌ膜２ａを基板１上に成膜した。
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、ＴｉＳｉターゲットをスパッタリングして、膜厚２０ｍのＴｉＳｉ膜２を基板１上に成膜した。このＴｉＳｉ膜２ｂ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実施例１とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。
実施例４
図１０は、実施例４の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２の光記録媒体１０は、上述の実施例３と同様に、Ａｌ膜２ａ、ＴｉＳｉ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４の光記録媒体１０は、第１の金属膜２ａの膜厚が７ｎｍであり、第２の金属膜２ｂの膜厚が２０ｎｍである点において、上述の実施例３のものとは異なる。
以下、図１０を参照しながら、実施例７の光記録媒体１０の製造方法について説明する。まず、実施例３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、Ａｌ膜２ａ、ＴｉＳｉ膜２ｂの膜厚をそれぞれ７ｎｍ、２０ｎｍとする以外のことは上述の実施例３と同様にして、Ａｌ膜２ａ、ＴｉＳｉ膜２ｂを基板１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３とすべて同様にして、目的とする光記録媒体１０を得た。
比較例２
図１１は、比較例２の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この比較例２の光記録媒体１０は、ＴｉＳｉ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。この比較例２の光記録媒体１０は、Ａｌ膜２ａが省略されている点において、上述の実施例３のものとは異なる。
次に、図１１を参照しながら、この比較例１の光記録媒体の製造方法について説明する。まず、実施例３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する以外のことは上述の実施例１と同様にして、膜厚２７ｎｍのＴｉＳｉＮ膜２ｂを基板１上に成膜した。そして、これ以降の工程は上述の実施例３とすべて同様にして、目的とする光記録媒体１０を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例３〜４および比較例２の光記録媒体１０の最適記録パワーＰwo、Leading jitterおよびTrailing jitter、ならびにパワーマージンを測定などした。図１２に、その結果を示す。図１２中、ｔ３、ｔ４はそれぞれ、ＴｉＳｉ膜２ａ、ＴｉＳｉ膜２ｂの膜厚を示す。ここで、最適記録パワーＰwo、Leading jitterおよびTrailing jitter、ならびにパワーマージンは、上述の実施例１〜２と同様のものを示す。
図１２に示す結果から、５ｎｍのＡｌ膜２ａを成膜すると、記録感度が劇的に改善する一方で、パワーマージンはＡｌ膜２ａの成膜していない場合に比べて若干悪化する程度にとどまっている。また、ボトムジッターはＡｌ膜２ａの成膜していない場合とほぼ同等である。そして、Ａｌ膜２ａの膜厚を更に厚くして７ｎｍにすると、Ａｌ膜２ａの膜厚が５ｎｍの場合と比べて記録感度が悪化する。また、詳細な説明は省略するが、Ａｌ膜２ａの膜厚を７ｎｍよりも更に厚くした場合には、ジッターも悪化し、良好な記録が行われなかった。
したがって、ＴｉＳｉ膜２ｂに隣接して７ｎｍ以下の膜厚のＡｌ膜２ａを設けることにより、ジッターおよびパワーマージンの悪化を招くことなく、記録感度を向上できる。
次に、第３の実施形態に対応する実施例５〜６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５
この実施例５の光記録媒体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５の光記録媒体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
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
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
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
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６
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５とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコードが形成された光記録媒体１０を得た。
次に、上述のようにして得られた実施例５〜６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１３（ａ）は、ＢＣＡに形成される記録マークのイメージを示す。図１３（ｂ）は、実施例５の再生信号の波形を示す。図１３（ｃ）は、実施例６の再生信号の波形を示す。なお、図１３（ｂ）および図１３（ｃ）では、実施例５および実施例６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１３（ｂ）および図１３（ｃ）を比較すると以下のことが分かる。すなわち、実施例６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５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５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４の実施形態に対応する実施例７〜２６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７〜１１
まず、上述の実施例５とすべて同様にして複数の光記録媒体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にバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体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２μｍとした。
実施例１２〜１６
出力パワー３４００ｍＷにする以外のことは上述の実施例７〜１１とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。
実施例１７〜２１
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７〜１１とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。
実施例２２〜２６
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１２〜１６とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。
上述の実施例７〜２６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７〜２６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７〜２６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１４は、実施例７〜１１のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す。図１５は、実施例１２〜１６のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す。図１６は、実施例１７〜２１のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す。図１７は、実施例２２〜２６のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す。図１８は、実施例７〜１１の再生信号を示す。図１９は、実施例１２〜１６の再生信号を示す。図２０は、実施例１７〜２１の再生信号を示す。図２１は、実施例２２〜２６の再生信号を示す。なお、図１４〜図１７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、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再生信号を示し、「×」は、ＢＣＡ部の信号レベルが均一でなく、且つ、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再生信号を示している。また、図１８〜図２１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を形成した光記録媒体１０の信号波形に対応する。
図１４〜図１７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、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、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。
以上、この発明の第１〜第４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４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４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４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４の実施形態と同様に情報信号を記録可能な光記録媒体が得られると考えられる。
この発明の第１の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。 この発明の第３の実施形態による光記録媒体を示す平面図である。 この発明の第３の実施形態による光記録媒体に対する固有情報の記録に用いられる記録装置の構成を示すブロック図である。 図４（ａ）は、ＢＣＡに形成された記録マークの一例を示す略線図、図４（ｂ）は、ＢＣＡに記録された固有情報を再生したときの再生信号の波形の一例を示す略線図である。 実施例１の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。 実施例２の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。 比較例１の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。 実施例１〜２および比較例１の最適記録パワーＰwo、Leading jitterおよびTrailing jitter、ならびにパワーマージンの測定結果を示す。 実施例３の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。 実施例４の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。 比較例２の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。 実施例３〜４および比較例２の最適記録パワーＰwo、Leading jitterおよびTrailing jitter、ならびにパワーマージンの測定結果を示す。 図１３（ａ）は、実施例５の再生信号の波形を示す略線図、図１３（ｂ）は、実施例６の再生信号の波形を示す略線図である。 実施例７〜１１の再生信号の評価結果を示す表である。 実施例１２〜１６の再生信号の評価結果を示す表である。 実施例１７〜２１の再生信号の評価結果を示す表である。 実施例２２〜２６の再生信号の評価結果を示す表である。 実施例７〜１１のＢＣＡの再生信号を示す略線図である。 実施例１２〜１６のＢＣＡの再生信号を示す略線図である。 実施例１７〜２１のＢＣＡの再生信号を示す略線図である。 実施例２２〜２６のＢＣＡの再生信号を示す略線図である。
符号の説明
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
４ 誘電体膜
５ 光透過層
６ 無機記録膜
１０ 光記録媒体

Claims (10)

  1. 無機記録膜を有する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、
    チタンおよびシリコンからなる第１の隣接膜と、
    上記第１の隣接膜とは組成が異なる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および第２の隣接膜のうち第２の隣接膜が酸化物膜側となるように設けられ、
    上記第１および第２の隣接膜の組成をそれぞれＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyと表した場合、上記ＴｉＳｉx、ＴｉＳｉyがｘ＜ｙの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体。
  2. 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記載の光記録媒体。
  3. 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記載の光記録媒体。
  4. 無機記録膜を有する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、
    チタンおよびシリコンからなる第１の隣接膜を成膜する工程と、
    上記第１の隣接膜とは組成が異なる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
    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第２の隣接膜とが隣接するように成膜され、
    上記第１および第２の隣接膜の組成をそれぞれＴｉＳｉｘ、ＴｉＳｉｙと表した場合、上記ＴｉＳｉｘ、ＴｉＳｉｙがｘ＜ｙの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
  5. 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４記載の光記録媒体の製造方法。
  6. 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４記載の光記録媒体の製造方法。
  7. レーザ光を上記隣接膜側から上記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４記載の光記録媒体の製造方法。
  8. 無機記録膜を有する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、
    アルミニウムからなる第１の隣接膜と、
    チタンからなる第２の隣接膜と
    を備え、
    上記第１および第２の隣接膜のうち第２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光記録媒体。
  9. 無機記録膜を有する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、
    アルミニウムからなる第１の隣接膜を成膜する工程と、
    チタンからなる第２の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第２の隣接膜とが隣接するように成膜され、
    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が隣接するように成膜されることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
  10. 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９記載の光記録媒体の製造方法。
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