JP4141993B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents
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Description
0.9≦(d2/d1)≦1.1
の関係を満たすことを特徴とする。
電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、1つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるDCスパッタリング成膜室が設けられ、電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、1つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるRFスパッタリング成膜室が設けられ、基板ホルダーに装着された前記基板を各成膜室に搬送し、順次成膜を行うための基板搬送部材が設けられ、各RFスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれHr1,Hr2,…,Hrn(nは、RFスパッタリング成膜室の数)とした場合、RFスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をLとして、距離Hr1,Hr2,…,Hrnのうちいずれか1つが、他の距離と0.5L以上異なるように設定されていることを特徴とする。また、別の製造装置は、基板上に情報層が形成された光学的情報記録媒体の製造装置であって、電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、1つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるDCスパッタリング成膜室が設けられ、電極と、電極近傍に磁界を発生する磁界発生部材と、電極上に設けられ、1つの情報層に対応した材料からなるターゲットと、該ターゲットから隔てて対向配置される基板ホルダーとを備えるRFスパッタリング成膜室が設けられ、基板ホルダーに装着された前記基板を各成膜室に搬送し、順次成膜を行うための基板搬送部材が設けられ、各DCスパッタリング成膜室における電極と基板ホルダーとの距離をそれぞれHd1,Hd2,…,Hdm(mは、DCスパッタリング成膜室の数)とした場合、DCスパッタリング成膜室におけるターゲット直径をLとして、距離Hd1,Hd2,…,Hdmのうちいずれか1つが、他の距離と0.5L以上異なるように設定されていることを特徴とする。
(光学的情報記録媒体)
図1は本発明の光学的情報記録媒体の最小限の構成例の部分断面図である。図1において、本発明の光学的情報記録媒体は、円盤状の透明基板1と保護基板3の間に半透明な第1情報層2を備えている。ここで、半透明とは記録再生を行うレーザ光の波長において少なくとも30%以上の透過率を有することを示す。第1情報層2はレーザ光案内用のスパイラル状の溝4を有し、レーザ光の照射により情報の記録再生が可能である。溝4の内周側及び外周側の斜面部分の第1情報層の膜厚をそれぞれd1及びd2とすると、その差は±10%以内、すなわち0.9≦(d2/d1)≦1.1である。この光学的情報記録媒体に対し、透明基板1の側からレーザ光5を対物レンズ6で集光し、照射して記録再生を行う。
前記のような書換型の相変化記録材料は、成膜された状態では非晶質であり、情報信号の記録を行うには、レーザ光等によりアニールすることで結晶化させる初期化処理を施し、これを初期状態として非晶質マークを形成するのが一般的である。
特に内周側と外周側の斜面部分の膜厚差をなくする方法および装置については次の方法および装置が利用できる。図9は、本発明に係る光学的情報記録媒体の製造装置の一例を示す構成図である。この製造装置は、ロードロック室36と、複数の独立した成膜室31〜35と、基板を搬送するための回転体37などで構成される。なお、ここでは成膜室の数が5室の場合について説明するが、成膜室の数は特に限定されるものではなく、4室または6室以上の場合についても本発明は同様に適用できる。
図5に本発明の光学的情報記録媒体の記録再生を行う記録再生装置の最小限必要な装置構成の一例の概略図を示す。レーザダイオード17を出たレーザ光5は、ハーフミラー18及び対物レンズ6を通じて、モーター19によって回転されている光学的情報記録媒体20上にフォーカシングされ、その反射光をフォトディテクター21に入射させて信号を検出する。ここで、記録再生に用いる光学系は、高密度な情報の記録再生に対応するために、例えば波長350nm以上500nm以下かつレンズ開口数0.6以上のものを用いることが好ましい。
実施例1.
(実験方法)
図9の製造装置を用い、各電極44〜48と基板ホルダー38との間の距離を変化させて、基板状にターゲット材料を単層形成して、溝の内周側と外周側の膜厚を測定した。
電極44〜48に取り付けるターゲットA39〜E43は、全て直径200mm、板厚6mmの円形とした。
下記の表1に、各成膜室の電極と基板ホルダーとの距離を変えたときの、各ターゲット材料における溝斜面の膜厚比d2/d1と、すべての成膜室で電極と基板ホルダーとの距離を同じとして作製した光ディスク媒体のノイズレベルについて調べた結果を示す。
(実験方法)
保護基板としては、ポリカーボネイト樹脂からなり、直径約12cm、厚さ約1.1mm、溝ピッチ0.32μm、溝深さ約20nmのものを用いた。この保護基板の溝が形成された表面上に、第2情報層として、Ag98Pd1Cu1からなる膜厚80nmの反射膜、Alからなる膜厚10nmの反射膜、(ZnS)80(SiO2)20からなる膜厚15nmの上側誘電体膜、Cからなる膜厚2nmの上側界面膜、Ge45Sb5Te55からなる膜厚10nmの記録膜、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50からなる膜厚5nmの下側界面膜、(ZnS)80(SiO2)20からなる膜厚55nmの下側誘電体膜の各薄膜をスパッタリング法によりこの順に積層した。
ここで、各層を成膜する上で溝の内周および外周両側の斜面部分の膜厚を制御するために、ターゲットと基板の距離(T−S距離)を変えて表3に示すディスクA、B及びCを作製した。各ディスクの各半径位置において、その断面を透過電子顕微鏡で観察し、溝の内周側及び外周側の斜面部分の第1情報層の膜厚であるd1及びd2を測定した。その比d2/d1を表3に示す。
表3によると、いずれのディスクも内周(半径位置25mm)及び中周(半径位置40mm)はd2/d1は1に近いが、外周(半径位置55mm)では1よりも大きな値になっている。しかしながら、T−S距離を縮めるほど外周におけるd2/d1の値は小さくなり1に近づく。また、d2/d1の値が1から離れるほどノイズレベルは高くなっており、図7によると、d2/d1が1.1を超えた辺りから急激に悪化している。
(実験方法)
保護基板としては、ポリカーボネイト樹脂からなり、直径約12cm、厚さ約1.1mm、溝ピッチ0.32μm、溝深さ約20nmのものを用いた。この保護基板の溝が形成された表面上に、第2情報層として、Al98Cr2からなる膜厚40nmの反射膜、(ZnS)80(SiO2)20からなる膜厚15nmの上側誘電体膜、Te−O−Pdからなる膜厚15nmの記録膜、(ZnS)80(SiO2)20からなる膜厚15nmの下側誘電体膜の各層をスパッタリング法によりこの順に積層した。
ここで、各層を成膜する上で溝の両側の斜面部分の膜厚を制御するために、ターゲットと基板の距離(T−S距離)を変えて表4に示すディスクD、E及びFを作成した。各ディスクの各半径位置において、その断面を透過電子顕微鏡で観察し、溝の内周側及び外周側の斜面部分の第1情報層の膜厚であるd1及びd2を測定した。その比d2/d1を表4に示す。
この条件で、未記録のトラックに2T信号を1回記録し、C/N比をスペクトラムアナライザーで測定した。P1を任意に変化させて測定し、振幅が最大値より3dB低くなるパワーの1.3倍の値を設定パワーとした。いずれのディスクも設定パワーP1は第1情報層、第2情報層とも8.5mWであった。各ディスクの設定パワーにおける2T信号のC/N比を測定した際のキャリアレベル及びノイズレベルを比較したところ、キャリアレベルにはほとんど差がなかったが、ノイズレベルには顕著な差が見られた。そのノイズレベルを表2に示す。また、d2/d1とノイズレベルの関係を図8に示す。
以上のように、追記型の半透明な情報層を有する記録媒体においても、溝の斜面部分の内周側と外周側の膜厚の差をディスクの全領域にわたって±10%以内に抑えることで、ノイズレベルの低い良好な信号品質が実現できることがわかった。
2 第1情報層
3 保護基板
4 溝
5 レーザ光
6 対物レンズ
7 分離層
8 第2情報層
9 第n情報層
10 下側誘電体膜
11 下側界面膜
12 記録膜
13 上側界面膜
14 上側誘電体膜
15 反射膜
16 透過率調整膜
17 レーザダイオード
18 ハーフミラー
19 モーター
20 光学的情報記録媒体
21 フォトディテクター
31〜35 成膜室
36 ロードロック室
37 回転体
38 基板ホルダー
39 ターゲットA
40 ターゲットB
41 ターゲットC
42 ターゲットD
43 ターゲットE
44 RF電極
45 DC電極
46 RF電極
47 DC電極
48 RF電極
Claims (12)
- 複数の情報層を有し、光ビームが前記複数の情報層のいずれかに照射されることにより情報の記録及び再生がされる光学的情報記録媒体であって、
前記複数の情報層が、前記光ビームの入射側から見て近い順に少なくとも第1情報層、第2情報層を含めて構成される場合、
前記複数の情報層が、溝を有するとともに、光学的に検出可能な少なくとも2つの状態間で変化する記録膜を含み、
前記複数の情報層の少なくとも1つの情報層における、前記溝の内周側斜面部分の膜厚をd1とし、前記溝の外周側斜面部分の膜厚をd2としたとき、
前記光ビームの入射側から最も遠い情報層を除いた、少なくとも1つの情報層において、
0.9≦(d2/d1)≦1.1
の関係を満たす、光学的情報記録媒体。 - 前記第1情報層において、
0.9≦(d2/d1)≦1.1
の関係を満たす、請求項1記載の光学的情報記録媒体。 - 前記複数の情報層における、各情報層の間の少なくともいずれかに、分離層を設ける、請求項1記載の光学的情報記録媒体。
- 透明基板及び保護基板の間に、前記複数の情報層を備える、請求項1記載の光学的情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、記録膜の透明基板側に第1の誘電体膜を有する、請求項4記載の光学的情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、記録膜の保護基板側の界面に接して第1の界面膜を有する、請求項4または5に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、記録膜の保護基板側に第2の誘電体膜を有する、請求項4〜6のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、記録膜の保護基板側に反射膜を有する、請求項4〜7のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、反射膜の保護基板側に透過率調整膜を有する、請求項8に記載の光学的情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、記録膜の透明基板側の界面に接して第2の界面膜を有する、請求項5〜9のいずれか一つに記載の光学的情報記録媒体。
- 複数の情報層を有し、光ビームが前記複数の情報層のいずれかに照射されることにより情報の記録及び再生がされる光学的情報記録媒体であって、
前記複数の情報層が、前記光ビームの入射側から見て近い順に少なくとも第1情報層、第2情報層を含めて構成される場合、
前記複数の情報層が、溝を有するとともに、光学的に検出可能な少なくとも2つの状態間で変化する記録膜を含み、前記複数の情報層の少なくとも1つの情報層における、前記溝の内周側斜面部分の膜厚をd1とし、前記溝の外周側斜面部分の膜厚をd2としたとき、前記光ビームの入射側から最も遠い情報層を除いた、少なくとも1つの情報層において、0.9≦(d2/d1)≦1.1の関係を満たし、
波長350nm以上500nm以下かつレンズ開口数0.6以上の光学系を用いて記録及び再生を行う、光学的情報記録媒体。 - 前記第1情報層において0.9≦(d2/d1)≦1.1の関係を満たすとともに、
前記複数の情報層における、各情報層の間の少なくともいずれかに、分離層を設けた、
請求項11記載の光学的情報記録媒体。
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