JP2009054248A - Method of manufacturing optical recording medium, and optical recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光記録媒体の製造方法、及び光記録媒体に係り、更に詳しくは、所定の膜厚分布の保護層を有する光記録媒体の製造方法、及び情報が記録される光記録媒体に関する。 The present invention relates to an optical recording medium manufacturing method and an optical recording medium, and more particularly to an optical recording medium manufacturing method having a protective layer having a predetermined film thickness distribution and an optical recording medium on which information is recorded.
近年、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)に代表される従来型の光ディスクを越えた記録容量をもつ次世代型光ディスクの規格が提案され、波長400nm程度のレーザ光(以下、ブルーレーザ光という)によって情報の記録再生が行われる、例えば、HD DVD(High Definition DVD)、BD−R(Blu-ray Disc Recordable)などの次世代型光ディスクが登場するに至っている(例えば特許文献1及び特許文献2参照)。 In recent years, standards for next-generation optical disks with recording capacities exceeding conventional optical disks such as CD (Compact Disk) and DVD (Digital Versatile Disk) have been proposed. For example, next-generation optical discs such as HD DVD (High Definition DVD) and BD-R (Blu-ray Disc Recordable) have appeared (for example, Patent Document 1 and Patent Document 1). Patent Document 2).
特許文献1に記載の光ディスクは、酸化ビスマスと、B、P、Ga、As、Se、Tc、Pd、Ag、Sb、Te、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Tl、Po、At、Cdの中から選択される一種以上の元素を含有する記録層を有する追記型の光記録媒体である。また、特許文献2に記載の光ディスクは、記録層に含まれる、BiとBとの原子比を最適な範囲とすることによって、記録層の保存安定性を向上させた追記型の光記録媒体である。更に特許文献2には、Bi、B、Oを含有する記録層に、化学量論組成よりも酸素の少ない酸素欠損状態である酸化物を含ませると、記録層の記録感度が向上することが記載されている。
The optical disc described in Patent Document 1 includes bismuth oxide, B, P, Ga, As, Se, Tc, Pd, Ag, Sb, Te, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Po. , At, Cd is a write-once type optical recording medium having a recording layer containing at least one element selected from At, Cd. The optical disc described in
ディスク基板に形成される記録層の組成は、スパッタターゲットの状態、スパッタターゲットに含まれる元素のスパッタのされやすさ、成膜時の投入電力、成膜時のアルゴン流量などの条件に依存し、酸素の欠損状態が均一な記録層を形成することは非常に困難である。このため、従来の方法で記録層をディスク基板上に成膜した場合には、光ディスクの記録特性が半径方向の位置によって異なってしまうという不都合があった。 The composition of the recording layer formed on the disk substrate depends on conditions such as the state of the sputter target, the easiness of sputtering of the elements contained in the sputter target, the input power during film formation, the argon flow rate during film formation, It is very difficult to form a recording layer having a uniform oxygen deficiency state. For this reason, when the recording layer is formed on the disk substrate by the conventional method, the recording characteristics of the optical disk differ depending on the position in the radial direction.
本発明は、かかる事情の下になされたもので、その第1の目的は、記録特性が均一化された光記録媒体を製造することが可能な光記録媒体の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and a first object thereof is to provide an optical recording medium manufacturing method capable of manufacturing an optical recording medium with uniform recording characteristics. .
また、本発明の第2の目的は、記録特性が均一化された光記録媒体を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide an optical recording medium having uniform recording characteristics.
本発明は、第1の観点からすると、ディスク基板に形成された記録層、及び所定の膜厚分布で前記記録層の一側に形成された保護層を有する光記録媒体の製造方法であって、前記保護層を構成する素材を含むスパッタターゲットから放出された粒子を、回転する前記ディスク基板に射出する射出工程と;前記射出された粒子の一部を、前記所定の膜厚分布に基づいて遮蔽する遮蔽工程と;を含む光記録媒体の製造方法である。 From a first viewpoint, the present invention is a method for manufacturing an optical recording medium having a recording layer formed on a disk substrate and a protective layer formed on one side of the recording layer with a predetermined film thickness distribution. An injection step of injecting particles emitted from a sputter target including a material constituting the protective layer onto the rotating disk substrate; and a part of the injected particles based on the predetermined film thickness distribution And a shielding step for shielding. An optical recording medium manufacturing method comprising:
これによれば、保護層は、スパッタターゲットから回転する基板に向けて射出された粒子が、所定の膜厚分布に基づいて遮蔽されることで、ディスク基板上には、所定の膜厚分布の保護層が形成される。したがって、記録層の記録特性に応じて、この記録層の一側に形成される保護層の膜厚分布を調整して、所定の膜厚分布とすることで、光ディスクの記録特性の均一化を図ることが可能となる。 According to this, the protective layer has a predetermined film thickness distribution on the disk substrate by blocking particles ejected from the sputter target toward the rotating substrate based on the predetermined film thickness distribution. A protective layer is formed. Therefore, by adjusting the film thickness distribution of the protective layer formed on one side of the recording layer according to the recording characteristics of the recording layer to obtain a predetermined film thickness distribution, the recording characteristics of the optical disc can be made uniform. It becomes possible to plan.
本発明は、第2の観点からすると、本発明の光記録媒体の製造方法によって製造された光記録媒体である。これによれば、光記録媒体は本発明の光記録媒体の製造方法によって製造されている。したがって、光記録媒体は、記録面全体で記録特性が均一となっており、情報の記録及び再生を精度よく行うことが可能となる。 From a second viewpoint, the present invention is an optical recording medium manufactured by the method for manufacturing an optical recording medium of the present invention. According to this, the optical recording medium is manufactured by the optical recording medium manufacturing method of the present invention. Therefore, the optical recording medium has uniform recording characteristics over the entire recording surface, and information can be recorded and reproduced with high accuracy.
《第1の実施形態》
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。図1は、本第1の実施形態にかかる光ディスク10を示す平面図である。この光ディスク10は、一例として、波長が400nm程度のレーザ光によって情報の記録及び再生が可能なHD DVD−Rであり、図1に示されるように、中央に円形開口11aが形成された円形板状のディスク基板11を有している。ディスク基板11は、例えば直径120mm、厚さ1mm程度の円形板状の基板であり、ディスク基板11の中心oを中心とする半径R1の円と、半径R3の円によって規定される領域が、ブルーレーザ光に対応した記録領域10aとなっている。
<< First Embodiment >>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view showing an
図2は、光ディスク10の断面を示す図である。図2に示されるように、記録領域10aでは、ディスク基板11の表面に、第1誘電体層12、記録層13、第2誘電体層14、反射層15、オーバーコート層16が積層形成され、オーバーコート層16が形成されたディスク基板11の表面には接着層17を介してダミー基板18が接着されている。
FIG. 2 is a view showing a cross section of the
前記ディスク基板11は、例えばポリカーボネイト樹脂を射出成形することにより製造され、その上面には螺旋状の案内溝(グルーブ溝)が形成されている。
The
前記記録層13は、色素材料、例えばBi酸化物と、B、Cu、Fe、Ge、及びZnの中から選択される少なくとも1つの元素の酸化物とを含んで構成されている。この記録層13は、第1誘電体層12が形成されたディスク基板11の表面に、前記色素材料をスパッタリングすることによって形成することができる。
The
前記第1誘電体層12、及び前記第2誘電体層14それぞれは、記録層13を保護する保護膜としての機能を有し、記録層13の上下にそれぞれ形成されている。これらの誘電体層12,14は、金属や半導体の酸化物をディスク基板11の表面、又は記録層13が形成されたディスク基板11の表面にスパッタリングすることで形成することができる。各誘電体層12,14の材料としては、ZnS−SiO2などの金属酸化物を用いることができる。
Each of the first
前記反射層15は、レーザ光に対する反射率が高い金属材料、例えばAlTiなどを含んで構成されている。
The
前記オーバーコート層16は、紫外線に対して硬化性を有する紫外線硬化性材料を、上記各層12〜15が積層形成されたディスク基板11の表面にスピンコートし、この材料を紫外線を照射して硬化させることによって形成されている。
The
前記ダミー基板18は、ディスク基板11と同等の素材からなり、接着剤によってオーバーコート層16が形成されたディスク基板11の表面に貼り付けられている。また、前記接着層17は、ダミー基板18とディスク基板11とを接着する接着剤が硬化することにより形成される層である。
The
なお、記録領域10aに形成される層は、上述の第1誘電体層12、記録層13、第2誘電体層14、反射層15以外の層を含んでいてもよい。
The layer formed in the
次に、上述のように構成された光ディスク10のディスク基板11に、第1誘電体層12、記録層13、第2誘電体層14、反射層15を形成するスパッタリング装置100について説明する。
Next, a
図3は、スパッタリング装置100の概略構成を示す図である。スパッタリング装置100は、図3に示されるように、バッキングプレート23を介してスパッタターゲット25が装着されたスパッタリングカソード21と、スパッタリングカソード21と対向するように、上述した光ディスク10のディスク基板11を回転可能に保持する回転ユニット30、回転ユニット30とスパッタリングカソード21との間で遮蔽部材50Aを支持する環状部材35、上記各部を収容する真空チャンバ20A、真空チャンバ20Aの+X側に固定されたケーシング20B、ケーシング20Bの内部に収容されたマグネット40、及び上記各部を制御する制御装置(不図示)などを含んで構成されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
前記真空チャンバ20Aは、一例として、内部が所定の真空状態に維持された、X軸方向を母線方向とする円筒状のチャンバである。
As an example, the
前記スパッタリングカソード21は、ZX断面がT字状の部材であり、回転ユニット30に保持されたディスク基板11に対向する円形板状の電極部と、電極部から+X方向へ延設され、真空チャンバ20Aの内部からケーシング20Bの内部に引き込まれた延設部の2部分を有している。
The
前記電極部の−X側の面にはバッキングプレート23を介してスパッタターゲット25が装着されている。バッキングプレート23は、一例として、内部に冷却水が循環され、スパッタターゲット25及びスパッタリングカソード21と、冷却水との間で熱交換を行うことで、スパッタターゲット25及びスパッタリングカソード21の温度上昇を抑制する。また、スパッタターゲット25は、ディスク基板11上に形成される各層12〜15に応じて選択され、スパッタリングカソード21に装着される。
A sputtering
前記回転ユニット30は、ディスク基板11を吸着保持する円形板状の基板ホルダ31と、この基板ホルダ31を、X軸に平行な軸回りに所定の回転数で回転させる回転機構32を備えている。
The
図4(A)は、基板ホルダ31を、ディスク基板11とともに示す斜視図であり、図4(B)は、図4(A)における基板ホルダ31及びディスク基板11を−Y側から見た図である。
4A is a perspective view showing the
ディスク基板11は、その中心が基板ホルダ31の回転中心に位置決めされた状態で基板ホルダ31に保持されている。また、図4(A)及び図4(B)を総合して見るとわかるように、ディスク基板11の表面(+X側の面)の、円形開口11aを囲む領域が内周マスク34によって遮蔽され、ディスク基板11の表面の外縁部が外周マスク33によって遮蔽されることで、図1に示されるディスク基板11表面の記録領域10aのみが、スパッタターゲット25に対して露出した状態となっている。
The
また、ディスク基板11を遮蔽する外周マスク33は、ディスク基板11の表面を被覆する部分が、ディスク基板11の内周部に向かって薄くなるテーパー形状となっている。そして、内周マスク34は、ディスク基板11の表面を被覆する部分が、ディスク基板11の外周部に向かって薄くなるテーパー形状となっている。
The outer
図5(A)は、環状部材35とその近傍を示す斜視図であり、図5(B)は、環状部材35とその近傍を示す側面図である。前記環状部材35は、例えばアルミニウムを素材とし、内径がディスク基板11の外径よりも大きい環状の部材である。この環状部材35は、外周面が真空チャンバ20Aの内壁面に固定されることで、図5(A)及び図5(B)に示されるように、基板ホルダ31の+X側近傍に配置されている。
FIG. 5A is a perspective view showing the
前記遮蔽部材50Aは、長手方向をZ軸方向とする板状の部材である。この遮蔽部材50Aは、図5(A)及び図5(B)に示されるように、その中心が基板ホルダ31の回転中心に位置決めされた状態で、両端部が環状部材35の上面に例えばネジ等によって固定されている。
The shielding
図6は、遮蔽部材50Aと、ディスク基板11に形成される記録領域10aを模式的に示す図である。上述した遮蔽部材50Aは、その中心が基板ホルダ31に保持されたディスク基板11の中心と一致し、図6に示されるように、その形状は、ディスク基板11の中心部に対応する位置から、ディスク基板11の半径方向に向かって一定の割合で広がり、ディスク基板11上の、半径がR2の円の周上の位置に対応する位置から、半径がR1の円の周上の位置に対応する位置にかけて一定の割合で収束する形状となっている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the shielding
つまり、遮蔽部材50Aが、ディスク基板11上の記録領域10aとの関係で、記録領域10aの内周縁から半径R2の円の周上の位置に対応する位置までは角度がθ1の扇状となり、記録領域10aの半径R2の円の周上の位置に対応する位置から、半径R1の円の周上の位置に対応する位置までは所定の割合で収束する形状に成形されることで、遮蔽部材50Aと記録領域10aの外縁部とで規定されるギャップGPが形成されている。
That is, the shielding
ここで、記録領域10aの内周縁から扇状に広がる部分を、説明の便宜上、単に扇状部と略述する。また、本第1の実施形態では遮蔽部材50Aの扇状部外縁の角度θ1は、42.6度であり、半径R1の値は59.5mm、半径R2の値は55mm、半径R3の値は25mmとなっている。
Here, a portion that spreads out in a fan shape from the inner periphery of the
また、遮蔽部材50Aの表裏面は、例えばアルミニウムによる溶射処理が施されている。なお、溶射処理とは、溶融、又は軟化したコーティング材料(金属、セラミック、プラスチックなど)を、対象物に吹き付けることにより、被膜を形成する表面処理技術の一つである。遮蔽部材50Aに溶射処理を施すことにより、その表面に、微粒子が重なり合った構造の、表面が粗い多孔質の膜を形成することができる。一般的な溶射処理の方法としては、アーク溶射、フレイム溶射、プラズマ溶射などが挙げられ、コーティング材料の種類や対象物の種類によって使い分けられている。
Further, the front and back surfaces of the shielding
図1に戻り、前記マグネット40は、前記スパッタリングカソード21の延設部が挿入された環状の電磁石であり、真空チャンバ20Aに固定されたケーシング20Bの内部に収容されている。このマグネット40は、真空チャンバ20Aの内部の磁界を制御することで、真空チャンバ20Aの内部のプラズマ密度を調整する。
Returning to FIG. 1, the
前記制御装置(不図示)は、一例としてCPUや、上記各部を制御するプログラムやパラメータが格納されたメモリなどを含んで構成された制御用コンピュータである。この制御装置は、上位装置又はユーザからの指令に基づいて、上記各部を制御する。 The control device (not shown) is, for example, a control computer configured to include a CPU and a memory storing programs and parameters for controlling the above-described units. This control device controls each of the above parts based on a command from a host device or a user.
次に、上述したスパッタリング装置100を用いてディスク基板11に薄膜を形成する方法について説明する。なお、真空チャンバ20Aの内部のプラズマ密度は、グネット40によって、スパッタリングに最適な状態に調整されているものとする。
Next, a method for forming a thin film on the
スパッタリング装置100では、制御装置が、上位装置又はユーザからの運転開始指令を受け取ると、回転機構32によって基板ホルダ31が所定の回転数で回転される。これによって、記録領域10aのみが露出するディスク基板11が所定の回転数で回転される。
In the
そして、スパッタリングカソード21が通電されることで、スパッタターゲット25からは、ディスク基板11に形成される薄膜の原料となる粒子が射出さる。射出された粒子のうち、一部は遮蔽部材50Aによって遮蔽され、残りが回転するディスク基板11表面の記録領域10aに到達し付着することで、ディスク基板11の表面に薄膜が形成される。
When the sputtering
なお、本第1の実施形態では、遮蔽部材50Aを用いて記録領域10aの一部が遮蔽された状態で第1誘電体層12が形成され、その後、スパッタリング装置100から遮蔽部材50Aが取外され、記録領域10aが全部露出された状態で記録層13、第2誘電体層14、反射層15が順次形成される。
In the first embodiment, the
光ディスク10は、上述のように第1誘電体層12、記録層13、第2誘電体層14、反射層15がそれぞれ形成されたディスク基板11の表面に、さらにダミー基板18が接着されることで完成される。
In the
以下、本発明の実施例を示す。なお、実施例は一例であり、本発明は、実施例の場合に限定されるものではない。
《実施例1》
光ディスクのディスク基板11の原料である、ポリカーボネイトのペレットなどを溶解し射出成形することで厚さが0.6mmで、表面にトラックピッチが0.4μmである案内溝が形成されたディスク基板11を形成した。
Examples of the present invention will be described below. In addition, an Example is an example and this invention is not limited to the case of an Example.
Example 1
A
次に、射出成形後、十分冷却されたディスク基板11の表面に、ZnS−SiO2(80:20mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ60nmの第1誘電体層12を形成した。図7は、遮蔽部材50Aが設置されたスパッタリング装置100によって、ディスク基板11の記録領域10aに形成された第1誘電体層12の、半径位置に対する膜厚の相対値(以下、膜厚相対値という)を示す図である。図中の曲線LNで示される膜厚相対値は、遮蔽部材50Aを取外した状態で、ディスク基板11へ形成した誘電体層の膜厚相対値であり、曲線LAで示される膜厚相対値は、上述のように遮蔽部材50Aを用いてスパッタターゲット25からの粒子の一部を遮蔽した状態で、ディスク基板11へ形成した薄膜の膜厚相対値である。本実施例にかかる第1誘電体層12の膜厚相対値は、曲線LAで示されるように、ディスク基板11の中心から58mmの位置近傍の膜厚相対値が1.08程度であった。なお、膜厚相対値とは、ディスク基板11の中心から40mmの位置(半径が40mmの円周上の位置)における膜厚を1としたときの各位置で膜厚の相対値をいう。
Next, after injection molding, ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) is adhered to the surface of the sufficiently cooled
第1誘電体層の膜厚相対値が曲線LAで示されるようになるのは、スパッタターゲット25からの粒子が、図6に示される記録領域10aの外縁と遮蔽部材50Aとによって規定されるギャップGPを通過して、ディスク基板11の中心へ向かって回りこみ、その粒子がディスク基板11表面の、半径R2の円の少し内側から半径R1の円の近傍の領域にかけて堆積したためである。
Consisting of the as shown by the first dielectric layer having a thickness relative value curve L A, the particles from the
次に、第1誘電体層12が形成されたディスク基板11の表面にBi203−B203(2:1mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ15nmの記録層13を形成した。
Next, Bi 203 -B 203 (2: 1 mol%) was attached to the surface of the
次に、記録層13が形成されたディスク基板11の表面に、ZnS−SiO2(80:20mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ20nmの第2誘電体層14を形成した。
Next, ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) was attached to the surface of the
次に、第2誘電体層14が形成されたディスク基板11の表面に、AlTi(99:1wt%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ40nmの反射層15を形成した。
Next, AlTi (99: 1 wt%) was attached to the surface of the
次に、反射層15が形成されたディスク基板11の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を硬化させることによってオーバーコート層16を形成した。
Next, an ultraviolet curable material was spin coated on the surface of the
次に、オーバーコート層16が形成されたディスク基板11の表面に、厚さ0.6mmのダミー基板18を接着し、厚さ約1.2mmの光ディスク10を製造した。
《実施例2》
光ディスクのディスク基板11の原料である、ポリカーボネイトのペレットなどを溶解し射出成形することで厚さが0.6mmで、表面にトラックピッチが0.4μmである案内溝が形成されたディスク基板11を形成した。
Next, a
Example 2
A
次に、射出成形後、十分冷却されたディスク基板11の表面に、ZnS−SiO2(80:20mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ50nmの第1誘電体層12を形成した。なお、この第1誘電体層12の膜厚相対値は、曲線LAで示されるように、半径58mmの円に対応する位置近傍の膜厚相対値が1.08程度であった。
Next, after injection molding, ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) is attached to the sufficiently cooled surface of the
次に、第1誘電体層12が形成されたディスク基板11の表面にBi203−GeO2(2:1mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ15nmの記録層13を形成した。
Next, Bi 203 -GeO 2 (2: 1 mol%) was attached to the surface of the
次に、記録層13が形成されたディスク基板11の表面に、ZnS−SiO2(80:20mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ16nmの第2誘電体層14を形成した。
Next, ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) was attached to the surface of the
次に、中間層としてSi3N4をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ4nmの層を形成した。
Next, Si 3 N 4 was deposited as an intermediate layer using the
次に、中間層が形成されたディスク基板11の表面に、Ag−Nd−Bi(97.0:2.5:0.5at%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ80nmの反射層15を形成した。
Next, Ag—Nd—Bi (97.0: 2.5: 0.5 at%) is attached to the surface of the
次に、反射層15が形成されたディスク基板11の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を硬化させることによってオーバーコート層16を形成した。
Next, an ultraviolet curable material was spin coated on the surface of the
次に、オーバーコート層16が形成されたディスク基板11の表面に、厚さ0.6mmのダミー基板18を接着し、厚さ約1.2mmの光ディスク10を製造した。
《比較例1》
実施例1における光ディスクの第1誘電体層12を、遮蔽部材50Aが設置されないスパッタリング装置100を用いてディスク基板11に形成した。
《比較例2》
実施例2における光ディスクの第1誘電体層12を、遮蔽部材50Aが設置されないスパッタリング装置100を用いてディスク基板11に形成した。
Next, a
<< Comparative Example 1 >>
The
<< Comparative Example 2 >>
The
上記実施例1、実施例2、比較例1、比較例2にかかる光ディスクに対して、光ディスク評価装置(パルステック工業社製、ODU−1000)を用いて、HD DVD−Rの規格に基づいた条件で情報の記録を行い、各光ディスクの最適記録パワーに関する評価を行った。なお、最適記録パワーとはPRSNER(Partial Response signal to noise)が最大となるときの記録パワーである。例えば、図8に示されるように、PRSNRは記録パワーが変化すると、図8中に示される、上に凸な曲線に添って変化する。前記最適記録パワーは、図8中の曲線の頂点に対応する記録パワーをいう。 Based on the standard of HD DVD-R using the optical disk evaluation apparatus (ODU-1000 manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd.) with respect to the optical disks according to Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. Information was recorded under the conditions, and the optimum recording power of each optical disk was evaluated. The optimum recording power is a recording power when PRSNER (Partial Response signal to noise) is maximized. For example, as shown in FIG. 8, when the recording power changes, the PRSNR changes along the upwardly convex curve shown in FIG. The optimum recording power refers to the recording power corresponding to the vertex of the curve in FIG.
図9は、ディスク基板11の中心を基準とする半径方向の位置における、最適記録パワーの相対値を示す図である。なお、最適記録パワーの相対値は、記録領域10aの内周部における最適記録パワーを1として規格化した値である。そして、図中の曲線ex1〜ex4は、実施例1、実施例2、比較例1、比較例2にかかる光ディスクの、最適記録パワーの相対値を示している。
FIG. 9 is a diagram showing a relative value of the optimum recording power at a radial position with the center of the
図9を参酌するとわかるように、実施例1及び実施例2にかかる光ディスクでは最適記録パワーの相対値は、0.95から1.05の範囲となり、最適記録パワーの相対値の変動が少なかった。一方、比較例1及び比較例2にかかる光ディスクでは最適記録パワーの相対値は、1.00から1.15以上の範囲となり、最適記録パワーの相対値の変動が大きくなった。以下、その理由について説明する。 As can be seen from FIG. 9, in the optical discs according to Example 1 and Example 2, the relative value of the optimum recording power was in the range of 0.95 to 1.05, and the fluctuation of the relative value of the optimum recording power was small. . On the other hand, in the optical disks according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the relative value of the optimum recording power was in the range of 1.00 to 1.15 or more, and the fluctuation of the relative value of the optimum recording power was large. The reason will be described below.
ディスク基板上に形成される記録層の組成は、一般にスパッタターゲットの状態、スパッタターゲットに含まれる元素のスパッタのされやすさ、成膜時の投入電力、成膜時の雰囲気などの条件に依存する。このため、記録領域10aに膜厚が均一な記録層を形成したとしても、記録層の性質は均一とはなりにくい。具体的には、酸素欠損状態が記録層全体で均一とはならず、記録層の内周部と外縁部とでは、記録特性が大きく異なってしまう。
The composition of the recording layer formed on the disk substrate generally depends on conditions such as the state of the sputter target, the easiness of sputtering of elements contained in the sputter target, the input power during film formation, and the atmosphere during film formation. . For this reason, even if a recording layer having a uniform film thickness is formed in the
例えば、図10には、記録層上の、ディスク基板の中心からの位置応じて変化する、レーザ光(波長405nm)に対する吸収率の相対値が一点鎖線で示され、記録層の膜厚相対値が実線で示されている。なお、吸収率の相対値は、ディスク基板11の中心に最も近い記録層上の位置における吸収率を1としたときの相対値である。この図10に示されるように、膜厚相対値が記録層の半径方向のどの位置においてもほぼ1であるのに対して、吸収率の相対値はディスク基板11の中心から離れるにつれて小さくなっている。これは、記録層の膜厚が一定である一方で、記録層にレーザ光を照射して情報の記録を行う際には、その中心部ではレー光のパワーを小さくし、外縁部に向かってレーザ光のパワーを大きくする必要があることを意味している。
For example, in FIG. 10, the relative value of the absorptance with respect to laser light (wavelength 405 nm), which changes according to the position from the center of the disk substrate on the recording layer, is indicated by a one-dot chain line, and the relative thickness value of the recording layer. Is shown as a solid line. The relative value of the absorptance is a relative value when the absorptance at the position on the recording layer closest to the center of the
これを1つの要因として、比較例1、及び比較例2かかる光ディスクでは、図10に示されるように、記録層の吸収率が内周部から外周部にかけて小さくなり、その結果、図9の曲線ex3、及び曲線ex4で示されるように、記録層の外周部で最高記録パワーが急激に増大することとなる。 With this as one factor, in the optical discs of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 as shown in FIG. 10, the absorption rate of the recording layer decreases from the inner peripheral part to the outer peripheral part, and as a result, the curve of FIG. As indicated by ex3 and the curve ex4, the maximum recording power rapidly increases at the outer peripheral portion of the recording layer.
光ディスクの記録特性の均一化を図るためには、記録層の吸収率の低い部位での膜厚を厚くすることも考えられるが、記録層と、この記録層に重ねて形成される第1誘電体層及び第2誘電体層との相互作用を考慮して、記録層の吸収率の低い部位での感度を向上させることによっても、光ディスクの記録特性の均一化を図ることができる。 In order to make the recording characteristics of the optical disc uniform, it is conceivable to increase the thickness of the recording layer at a portion having a low absorptance. However, the recording layer and the first dielectric layer formed on the recording layer are overlapped. Considering the interaction between the body layer and the second dielectric layer, the recording characteristics of the optical disk can also be made uniform by improving the sensitivity of the recording layer at a low absorption rate.
図11は、膜厚変動率に対する記録感度(mW)の変化を示す図であり、直線L12は第1誘電体層の記録感度の変化を示し、直線L13は記録層の記録感度の変化を示し、直線L14は第2誘電体層の記録感度の変化を示している。なお、図11における記録層及び第1,第2誘電体層の組成は、光ディスク10における記録層13及び第1,第2誘電体層12,14と同等の組成である。
Figure 11 is a graph showing changes in recording sensitivity (mW) with respect to the film thickness variation ratio, the straight line L 12 represents the change in recording sensitivity of the first dielectric layer, the straight line L 13 is the change in recording sensitivity of the recording layer A straight line L 14 indicates a change in recording sensitivity of the second dielectric layer. The composition of the recording layer and the first and second dielectric layers in FIG. 11 is the same as that of the
図11に示されるように、直線L12示される第1誘電体層の膜厚変動率に対する記録感度の変化量は、直線L13と直線L14で示される記録層及び第2誘電体層の膜厚変動率に対する記録感度の変化量よりも大きい。このため、記録層の位置に応じた最適記録パワーを、レーザ光の入射位置にかかわらず一定となるように調整するためには、記録層自体の膜厚分布を調整して、光ディスクのレーザ光に対する吸収率を調整するよりも、第1誘電体層の膜厚分布を調整して光ディスクのレーザ光に対する記録感度を調整するほうが、効果的であるといえる。 As shown in FIG. 11, the change amount of the recording sensitivity to linear L 12 thickness variation rate of the first dielectric layer shown is the recording layer and the second dielectric layer represented by the straight line L 13 and the straight line L 14 It is larger than the amount of change in recording sensitivity with respect to the film thickness fluctuation rate. Therefore, in order to adjust the optimum recording power according to the position of the recording layer so as to be constant regardless of the incident position of the laser beam, the film thickness distribution of the recording layer itself is adjusted and the laser beam of the optical disk is adjusted. It can be said that it is more effective to adjust the recording sensitivity to the laser beam of the optical disc by adjusting the film thickness distribution of the first dielectric layer than to adjust the absorptance with respect to.
本実施形態にかかる光ディスク10では、記録層13に色素材料、例えばBi酸化物と、B、Cu、Fe、Ge、及びZnの中から選択される少なくとも1つの元素の酸化物を含むため、記録層13でのレーザ光に対する吸収率の相対値は図10に一点鎖線で示されるようなり、第1誘電体層12を、スパッタリング装置100を用いて、所望の膜厚分布となるように形成することで、光ディスク10におけるレーザ光の記録感度を、記録領域10a全体で一定とすることができる。
In the
具体的には、図9の曲線ex1,及び曲線ex2で示されるように、実施例1及び実施例2にかかる光ディスクでは、記録層の膜厚が小さい部位での、第1誘電体層の膜厚を大きくすることで、最適記録パワーの相対値を、0.95から1.05の範囲に収束させることができた。この結果から、最適記録パワーは記録領域10a全体でほぼ一定となっていることがわかる。
Specifically, as shown by the curves ex1 and ex2 in FIG. 9, in the optical discs according to the first and second embodiments, the film of the first dielectric layer at the portion where the film thickness of the recording layer is small. By increasing the thickness, the relative value of the optimum recording power could be converged in the range of 0.95 to 1.05. From this result, it can be seen that the optimum recording power is substantially constant over the
以上説明したように、本第1の実施形態では、Bi酸化物と、B、Cu、Fe、Ge、及びZnの中から選択される少なくとも1つの元素の酸化物とを含んで構成された記録層13の一側に、第1誘電体層12が、記録領域10aの外縁部が厚くなるような膜厚分布で形成されている。したがって、光ディスク10の記録領域10aのレーザ光に対する記録感度の均一化、すなわち、光ディスクの記録特性の均一化が実現されている。
As described above, in the first embodiment, the recording includes a Bi oxide and an oxide of at least one element selected from B, Cu, Fe, Ge, and Zn. On one side of the
なお、記録領域10a上にディスク基板11の中心を中心とする半径rの円Cを規定したときに、円Cの円周の長さをA(r)、円Cの円周のうち遮蔽部材によって遮蔽される円周の長さをB(r)、スパッタターゲット25からの回り込み係数をkとすると、k・(B(r)/A(r))によって定義される遮蔽率によって、遮蔽部材50Aの形状を規定することができる。
When a circle C having a radius r centered on the center of the
rの値が図6におけるR4からR1までの範囲で変化するときに、遮蔽率が一定である場合には、例えば遮蔽部材50AのギャップGAのような遮蔽部材に粒子が回りこむ回り込み部が形成されないが、遮蔽率が変化する場合には、遮蔽部材に粒子が回りこむ回り込み部が形成される。したがって、k・(B(r)/A(r))で表される遮蔽率(R4≦r≦R1)を、ディスク基板11上に形成される薄膜に要求される膜厚分布に応じて、決めることで、所望の膜厚を形成するための遮蔽部材の形状を定義することができる。
《第2の実施形態》
次に、本発明の第2の実施形態を図12基づいて説明する。なお、前述した第1の実施形態と同一もしくは同等の構成部分には同一の符号を用いるとともにその説明を省略もしくは簡略するものとする。
When the value of r changes in the range from R4 to R1 in FIG. 6, if the shielding rate is constant, a wraparound portion where particles wrap around the shielding member such as the gap GA of the shielding
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is used for the same or equivalent component as 1st Embodiment mentioned above, The description shall be abbreviate | omitted or simplified.
図12は、本第2の実施形態にかかる光ディスク10’の断面図である。光ディスク10’は、波長が400nm程度のレーザ光によって情報の記録及び再生が可能なBD−Rである。この光ディスク10’は、ディスク基板11の表面に形成された各層の並び順などが上述した光ディスク10と相違している。
FIG. 12 is a cross-sectional view of an
光ディスク10’は、図12に示されるように、記録領域10aでは、ディスク基板11の表面に、反射層15、第2誘電体層14、記録層13、第1誘電体層12が順次形成されている。また、第1誘電体層12が形成されたディスク基板11の表面には、上述したオーバーコート層16とほぼ同等のカバー層16’が形成され、カバー層16’の表面は、カバー層16’よりも硬度の高いハードコート層19が、オーバーコート層16とほぼ同様の方法で形成されている。
As shown in FIG. 12, in the
なお、本第2の実施形態においても、スパッタリング装置100から遮蔽部材50Aが取外され、記録領域10aを全部露出された状態で、反射層15、第2誘電体層14、記録層13が形成され、その後、遮蔽部材50Aを用いて記録領域10aの一部が遮蔽された状態で第1誘電体層12が形成される。以下、光ディスク10’の製造方法について説明する。
Also in the second embodiment, the
光ディスク10’のディスク基板11の原料である、ポリカーボネイトのペレットなどを溶解し射出成形することで厚さが1.1mmで、表面にトラックピッチが0.32μmである案内溝が形成されたディスク基板11を形成する。
A disk substrate in which guide pellets having a thickness of 1.1 mm and a track pitch of 0.32 μm are formed on the surface by melting and injection molding polycarbonate pellets, which are raw materials of the
次に、射出成形後、十分冷却されたディスク基板11の表面に、AlTi(99:1wt%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ35nmの反射層15を形成する。
Next, after injection molding, AlTi (99: 1 wt%) is deposited on the sufficiently cooled surface of the
次に、反射層15が形成されたディスク基板11の表面に、ZnS−SiO2(80:20mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ10nmの第2誘電体層14を形成する。
Next, ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) is attached to the surface of the
次に、第2誘電体層14が形成されたディスク基板11の表面に、Bi203−B203(2:1mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ16nmの記録層13を形成する。
Next, Bi 203 -B 203 (2: 1 mol%) is attached to the surface of the
次に、記録層13が形成されたディスク基板11の表面に、ZnS−SiO2(80:20mol%)をスパッタリング装置100を用いて付着させ、厚さ10nmの第1誘電体層12を形成する。
Next, ZnS—SiO 2 (80:20 mol%) is attached to the surface of the
次に、第1誘電体層12が形成されたディスク基板11の表面に、紫外線硬化性材料をスピンコートし、この材料を硬化させることによってカバー層16’を形成する。
Next, an ultraviolet curable material is spin-coated on the surface of the
次に、カバー層16’が形成されたディスク基板11の表面に、同様に紫外線硬化樹脂をスピンコートし、ハードコート層19を形成する。これにより、厚さ約1.2mmの光ディスク10’をすることができる。
Next, an ultraviolet curable resin is similarly spin-coated on the surface of the
以上説明したように、本第1の実施形態では、Bi酸化物と、B、Cu、Fe、Ge、及びZnの中から選択される少なくとも1つの元素の酸化物とを含んで構成された記録層13の一側に、第1誘電体層12が、記録領域10aの外縁部が厚くなるような膜厚分布で形成される。したがって、光ディスク10’に形成された記録領域10aのレーザ光に対する記録感度の均一化、すなわち、光ディスクの記録特性の均一化を図ることが可能となる。
As described above, in the first embodiment, the recording includes a Bi oxide and an oxide of at least one element selected from B, Cu, Fe, Ge, and Zn. On one side of the
以上説明したように、本発明の光記録媒体の製造方法は、光記録媒体の製造に適している。また、本発明の光記録媒体は、情報を記録するのに適している。 As described above, the method for manufacturing an optical recording medium of the present invention is suitable for manufacturing an optical recording medium. The optical recording medium of the present invention is suitable for recording information.
10…光ディスク、10a…記録領域、11…ディスク基板、11a…円形開口、12…第1誘電体層、13…記録層、14…第2誘電体層、15…反射層、16…オーバーコート層、16’…カバー層、17…接着層、18…ダミー基板、19…ハードコート層、20A…真空チャンバ、20B…ケーシング、21…スパッタリングカソード、23…バッキングプレート、25…スパッタターゲット、30…回転ユニット、31…基板ホルダ、32…回転機構、33…外周マスク、34…内周マスク、35…環状部材、40…マグネット、100…スパッタリング装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記保護層を構成する素材を含むスパッタターゲットから放出された粒子を、回転する前記ディスク基板に射出する射出工程と;
前記射出された粒子の一部を、前記所定の膜厚分布に基づいて遮蔽する遮蔽工程と;を含む光記録媒体の製造方法。 A method for producing an optical recording medium having a recording layer formed on a disk substrate and a protective layer formed on one side of the recording layer with a predetermined film thickness distribution,
An injection step of injecting particles emitted from a sputtering target including a material constituting the protective layer onto the rotating disk substrate;
A shielding step of shielding a part of the ejected particles based on the predetermined film thickness distribution.
前記記録層の一側に形成され、前記ディスク基板の中心から40mm離れた位置の膜厚を1としたときに、前記ディスク基板の中心から50mm離れた位置から58mm離れた位置までの間の膜厚が1以上である保護層と;を有する請求項8に記載の光記録媒体。 A recording layer on which laser light is incident from one side;
A film formed on one side of the recording layer and having a film thickness at a position 40 mm away from the center of the disk substrate as 1 and a distance between a position 50 mm away from the center of the disk substrate and a position 58 mm away The optical recording medium according to claim 8, further comprising: a protective layer having a thickness of 1 or more.
前記記録層の一側に形成され、前記ディスク基板の中心から40mmの位置の膜厚を1としたときに、ディスク基板の中心に最も近い位置での膜厚と、ディスク基板の中心から最も離れた位置での膜厚との差が、0.08以上である保護層と;を有する請求項8に記載の光記録媒体。 A recording layer on which laser light is incident from one side;
Formed on one side of the recording layer and assuming a film thickness of 40 mm from the center of the disk substrate as 1, the film thickness at the position closest to the center of the disk substrate and the farthest from the center of the disk substrate The optical recording medium according to claim 8, further comprising: a protective layer having a difference in film thickness at a different position of 0.08 or more.
前記記録層の一側に形成され、膜厚が前記ディスク基板の中心部から外縁部にかけて増加する保護層と;を有する請求項8に記載の光記録媒体。
A recording layer on which laser light is incident from the one side;
The optical recording medium according to claim 8, further comprising: a protective layer formed on one side of the recording layer and having a film thickness that increases from a center portion to an outer edge portion of the disk substrate.
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