JP4593617B2 - 情報記録媒体とその製造方法 - Google Patents
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Description
また、情報記録媒体をさらに大容量化するための技術として、さまざまな技術が検討されている。例えば、光学的相変化形情報記録媒体においては、従来の赤色レーザより短波長の青紫色レーザを用いたり、レーザビームが入射する側の基板の厚さを薄くして開口数(NA)が大きい対物レンズを使用したりすることによって、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う技術が検討されている。スポット径を小さくして記録を行うと、記録層にレーザビームが照射される時間が相対的に短くなるため、より短い時間で結晶化が可能となるよう、記録層をより結晶化能の高い材料で形成するか、結晶化促進効果の高い界面層を記録層に接して設けることが必要となる。
また、繰り返し書き換え性能を改善するために、上記のGeを含む窒化物の界面層ではなく、CrとOを含む界面層を用いた場合、繰り返し書き換え性能は向上するものの、記録マークの信号保存性が悪化するという課題があった。さらにこのCrとOを含む界面層を用いた場合においても記録感度が低下するという課題をも有していた。
(ZrO 2 ) 100-x1 (Cr 2 O 3 ) x1 (ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO 2 ) 100-y1 (In 2 O 3 ) y1 (ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする。
また、本発明の情報記録媒体は、レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を複数備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体において、
前記情報層の少なくとも一つにおいて、当該情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO 2 ) 100-x1 (Cr 2 O 3 ) x1 (ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO 2 ) 100-y1 (In 2 O 3 ) y1 (ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする。
また、本発明の情報記録媒体の製造方法は、レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体の製造方法であって、InとOとを含むIn含有スパッタリングターゲットを用いて前記第2の界面層を成膜する工程、前記記録層を成膜する工程、CrとOとを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いて前記第1の界面層を成膜する工程を含み、
前記第1界面層を、
(ZrO 2 ) 100-x1 (Cr 2 O 3 ) x1 (ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO 2 ) 100-y1 (In 2 O 3 ) y1 (ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする。
実施の形態1では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。本実施の形態の情報記録媒体15の一部断面図を図1に示す。情報記録媒体15は、レーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
透明層13の材料は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂、あるいは誘電体等からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。また、透明層13の他の材料としては、透明な円盤状のポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、PMMA等の樹脂、またはガラスを用いてもよい。この場合、透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂によって第1誘電体層102に貼り合わせることが可能である。
基板14の材料としては、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、PMMA等の樹脂、またはガラス等を用いることができる。特に、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが有用である。
情報層16は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106、及び反射層108を有する。
第1誘電体層102は、誘電体からなる。この第1誘電体層102は、記録層104の酸化、腐食、及び変形等を防止する働きと、光学距離を調整して記録層104の光吸収効率を高める働きと、記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きとを有する。
第1界面層103の材料としては、高パワーのレーザビーム11を照射した際に、第1界面層103が溶けて記録層104に混入することを防止するために、光の吸収が少なく、情報記録の際に溶けないような高い融点を有する材料であることが好ましい。第1界面層103の材料が混入すると、記録層104の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下するためである。加えて、第1界面層103と記録層104との密着性が、情報記録媒体15の信頼性確保に重要であることから、記録層104との密着性の良い材料であることが好ましい。
具体的な材料としては、InとOを含む材料を用いることが好ましい。その中でも、InとOとがIn2O3を形成した酸化物、例えばIn2O3−ZrO2、In2O3−HfO2、In2O3−Ga2O3、In2O3−Y2O3、In2O3−Dy2O3、In2O3−SiO2、In2O3−ZrO2−SiO2、In2O3−Y2O3−SiO2、In2O3−Dy2O3−SiO2などを含むことが好ましい。また、第2界面層105には、CrとOを含む材料を用いることもできる。その場合には、CrとOがCr2O3を形成した酸化物を含むことが好ましい。また、第1界面層103と同様に、CrとOの他に、M1をさらに含んでもよいし、またはInとOの他に、M2をさらに含んでもよい。第2界面層105は第1界面層103より密着性が悪い傾向にあるため、Cr2O3とM1の酸化物中におけるCr2O3の含有量、及びIn2O3−M2の酸化物中におけるIn2O3の含有量は20mol%以上あることが好ましい。
第2誘電体層106には、第1誘電体層102と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にZrO2、HfO2、Ga2O3、In2O3、Cr2O3、SiO2、Dy2O3、LaF3、CeF3またはそれらを含む混合誘電体(例えば、ZrO2−Ga2O3、ZrO2−In2O3、Dy2O3−In2O3、ZrO2−In2O3−Cr2O3、ZrO2−SiO2−In2O3、ZrO2−Cr2O3−LaF3、HfO2−Dy2O3など)が、第2誘電体層106として優れた材料である。第2誘電体層106の膜厚は、2nm〜75nmの範囲内であることが好ましく、5nm〜40nmの範囲内であることがより好ましい。第2誘電体層106の膜厚をこの範囲内にすることによって、記録層104で発生した熱を効果的に反射層108側に拡散させることができる。
まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)上に情報層16を積層する。情報層16は、単層膜、または多層膜からなる。これらの各層は、各層の材料となるスパッタリングターゲットを成膜装置内で順次スパッタリングすることによって形成できる。
続いて、反射層108上に、必要に応じて界面層を成膜する。界面層は、界面層を構成する元素または化合物からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中、またはArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
続いて、第2界面層105上に、記録層104を成膜する。記録層104は、その組成に応じて、Ge−Te−M3合金からなるスパッタリングターゲット、Ge−M4−Te−M3合金からなるスパッタリングターゲット、またはSb−M6合金からなるスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。
続いて、第1界面層103上に、第1誘電体層102を成膜する。第1誘電体層102は、第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
最後に、第1誘電体層102上に透明層13を形成する。透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性樹脂を第1誘電体層102上に塗布してスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成する。また、透明層13には、透明な円盤状のポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、PMMA等の樹脂、またはガラスなどの基板を用いてもよい。この場合、透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂を第1誘電体層102上に塗布して、基板を第1誘電体層102上に密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、基板に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを第1誘電体層102に密着させても良い。
以上のようにして、情報記録媒体15を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
また、各層の成膜順序は、上記順序に限定されるものではない。
実施の形態2では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。本実施の形態の情報記録媒体22の一部断面図を図2に示す。情報記録媒体22は、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
光学分離層20、19、17等は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂、あるいは誘電体等からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。
この場合、片側からのレーザビーム11の照射のみにより、第K情報層(Kは1<K≦Nの自然数)を第1〜第(K−1)情報層を透過したレーザビーム11によって記録再生することが可能である。
なお、第1情報層から第N情報層のいずれかを、再生専用タイプの情報層(ROM(Read Only Memory))、あるいは1回のみ書き込み可能な追記型の情報層(WO(Write Once))としてもよい。
第1情報層23は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第3誘電体層202、第3界面層203、第1記録層204、第4界面層205、第1反射層208、及び透過率調整層209を有する。
第3誘電体層202の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第1記録層204が結晶相である場合と非晶質相である場合との反射光量の変化が大きく、さらに第1記録層204での光吸収が大きく、且つ第1情報層23の透過率が大きくなる条件を満足するように、一般的には厳密に決定することができる。
第3界面層203には、実施の形態1の第1界面層103と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能及び形状についても、実施の形態1の第1界面層103と同様である。
第4界面層205には、実施の形態1の第2界面層105と同様の系の材料を用いることができる。また、第4界面層205の膜厚は、0.5nm〜75nmの範囲内であることが好ましく、1nm〜40nmの範囲内であることがより好ましい。第4界面層205の膜厚をこの範囲内であれば、第1記録層204で発生した熱を効果的に第1反射層208側に拡散させることができる。
第1反射層208の材料としては、実施の形態1の反射層108と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態1の反射層108と同様である。特にAg合金は熱伝導率が大きいため、第1反射層208の材料として好ましい。
まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)上に(N−1)層の情報層を、光学分離層を介して順次積層する。情報層は、単層膜、または多層膜からなる。これらの各層は、各層の成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを成膜装置内で順次スパッタリングすることによって形成できる。
続いて、光学分離層17上に第1情報層23を形成する。具体的には、まず(N−1)層の情報層を光学分離層を介して積層した後、さらに光学分離層17を形成した基板14を成膜装置内に配置し、光学分離層17上に透過率調整層209を成膜する。透過率調整層209は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第1反射層208上に、第4誘電体層206を成膜する。第4誘電体層206は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第1反射層208または第4誘電体層206上に、第4界面層205を成膜する。第4界面層205は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第1記録層204上に、第3界面層203を成膜する。第3界面層203は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第3界面層203上に、第3誘電体層202を成膜する。第3誘電体層202は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
なお、第3誘電体層202を成膜した後、または透明層13を形成した後に、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
また、各層の成膜順序は、上記順序に限定されるものではない。
実施の形態3では、実施の形態2における本発明の多層光学的情報記録媒体において、N=2、すなわち2組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。本実施の形態の情報記録媒体24の一部断面図を図3に示す。情報記録媒体24は、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な2層光学的情報記録媒体である。
第2情報層25は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層302、第1界面層303、第2記録層304、第2界面層305、第2誘電体層306、及び第2反射層308を有する。第2情報層25は、透明層13、第1情報層23、及び光学分離層17を透過したレーザビーム11によって記録再生が行われる。
第1誘電体層302の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第2記録層304が結晶相である場合と非晶質相である場合との反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように一般的には厳密に決定することができる。
第1界面層303には、実施の形態1の第1界面層103と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能及び形状についても、実施の形態1の第1界面層103と同様である。
第2誘電体層306には、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能及び形状についても、実施の形態1の第2誘電体層106と同様である。
第2反射層308と第2誘電体層306の間に、界面層を配置してもよい。界面層には、実施の形態1の界面層と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能及び形状についても、実施の形態1の界面層と同様である。
まず、第2情報層25を形成する。
具体的には、基板14(厚さが例えば1.1mm)を成膜装置内に配置する。
続いて、基板14上に第2反射層308を成膜する。このとき、基板14にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第2反射層308を成膜する。第2反射層308は、実施の形態1の反射層108と同様の方法で形成できる。
続いて、第2反射層308または界面層上に、第2誘電体層306を成膜する。第2誘電体層306は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第2反射層308、界面層、または第2誘電体層306上に、第2界面層305を成膜する。第2界面層305は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第2記録層304上に、第1界面層303を成膜する。第1界面層303は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第1界面層303上に、第1誘電体層302を成膜する。第1誘電体層302は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
具体的には、まず、光学分離層17上に、透過率調整層209、第1反射層208、第4界面層205、第1記録層204、第3界面層203、及び第3誘電体層202をこの順序で成膜する。このとき、第1反射層208と第4界面層205の間に第4誘電体層206を成膜してもよい。これらの各層は、実施の形態2で説明した方法で形成できる。
最後に、第3誘電体層202上に透明層13を形成する。透明層13は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
なお、第3誘電体層202を成膜した後、または透明層13を形成した後に、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体24を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
(実施の形態4)
実施の形態4では、本発明の他の情報記録媒体の一例を説明する。本実施の形態の情報記録媒体29の一部断面図を図4に示す。情報記録媒体29は、実施の形態1の情報記録媒体15と同様、レーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
基板26、及びダミー基板28は、透明で円盤状の基板である。基板26、及びダミー基板28には、実施の形態1の基板14と同様に、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、PMMA等の樹脂、またはガラス等を用いることができる。
以下、情報記録媒体29の製造方法について説明する。
まず、基板26(厚さが例えば0.6mm)上に、情報層16を形成する。このとき、基板26にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に情報層16を形成する。具体的には、基板26を成膜装置内に配置し、第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106、反射層108を順次積層する。必要に応じて第2誘電体層106と反射層108の間に界面層を成膜してもよい。また、必要に応じて第2誘電体層106は設けなくてもよい。各層の成膜方法は、実施の形態1と同様である。なお、第1誘電体層102の膜厚は、50nm〜250nmの範囲内であることが望ましく、80nm〜180nmの範囲内であることがより好ましい。また、第2誘電体層106の膜厚は、10nm〜100nmの範囲内であることが望ましく、20nm〜70nmの範囲内であることがより好ましい。また、第2誘電体層106を設けない場合、第2界面層105の膜厚は、10nm〜100nmの範囲内であることが望ましく、20nm〜70nmの範囲内であることがより好ましい。
以上のようにして、情報記録媒体29を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
また、各層の成膜順序は、上記順序に限定されるものではない。
実施の形態5では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。本実施の形態の情報記録媒体31の一部断面図を図5に示す。情報記録媒体31は、実施の形態2の情報記録媒体22と同様、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
基板30は透明で円盤状の基板である。基板30には、基板14と同様に、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやPMMA等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
その他、実施の形態2、及び4と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
以下、情報記録媒体31の製造方法について説明する。
最後に、情報層が積層された基板26及び基板30を、接着層27を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂を情報層21上に塗布して、第1情報層23を成膜した基板26を情報層21上に密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させるとよい。また、情報層21上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを基板26に密着させることもできる。
以上のようにして、情報記録媒体31を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
また、各層の成膜順序は、上記順序に限定されるものではない。
実施の形態6では、実施の形態5における本発明の多層光学的情報記録媒体において、N=2、すなわち2組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。本実施の形態の情報記録媒体32の一部断面図を図6に示す。情報記録媒体32は、実施の形態3の情報記録媒体24と同様、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な2層光学的情報記録媒体である。
基板30の第2反射層308側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板30の第2反射層308側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。
以下、情報記録媒体32の製造方法について説明する。
まず、基板26(厚さが例えば0.6mm)上に、実施の形態5と同様の方法により第1情報層23を形成する。
なお、透過率調整層209を成膜した後、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
最後に、第1情報層23を積層した基板26と第2情報層25を積層した基板30を、接着層27を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性樹脂等の樹脂を第1情報層23または第2情報層25上に塗布して、基板26と基板30とを密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させるとよい。また、第1情報層23または第2情報層25上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、基板26と基板30を密着させることもできる。
以上のようにして、情報記録媒体32を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
また、各層の成膜順序は、上記順序に限定されるものではない。
実施の形態7では、実施の形態1〜3で説明した本発明の情報記録媒体の記録再生方法について説明する。
本発明の記録再生方法に用いられる記録再生装置38の構成の一部を図7に模式的に示す。記録再生装置38は、情報記録媒体37を回転させるためのスピンドルモータ33と、半導体レーザ35及び半導体レーザ35から出射されるレーザビーム11を集光する対物レンズ34とを有する光学ヘッド36を備える。情報記録媒体37は、実施の形態1〜3で説明した情報記録媒体であり、単数(例えば情報層16)または複数の情報層(例えば第1情報層23、第2情報層25)を備える。対物レンズ34は、レーザビーム11を情報層上に集光する。
(実施の形態8)
実施の形態8では、実施の形態4〜6で説明した本発明の情報記録媒体の記録再生方法について説明する。
さらに、信号保存性は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.149μm(2T)から0.596μm(8T)までのランダム信号をグルーブに記録し、80℃、20%RH、100時間の加速試験を行い、加速試験後のジッタ劣化量(アーカイバル劣化量)を評価した。なお、PpとPbは、平均ジッタ値が最も小さくなるように決定し、記録回数10回、100回及び1000回のマークについて評価した。
(実施の形態9)
実施の形態9では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態9の電気的情報記録媒体44の一構成例を図8に示す。電気的情報記録媒体44は、電気的エネルギー(特に電流)の印加によって情報の記録再生が可能な情報記録媒体である。
第1記録層41、及び第2記録層42は、電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料であり、結晶相と非晶質相との間で抵抗率が変化する現象を情報の記録に利用する。第1記録層41の材料は実施の形態2の第1記録層204と同様の材料、第2記録層42の材料は実施の形態3の第2記録層304と同様の材料を用いることができる。
また、下部電極40、及び上部電極43には、Al、Au、Ag、Cu、Pt等の単体金属材料、あるいはこれらのうちの1つまたは複数の元素を主成分とし、耐湿性の向上あるいは熱伝導率の調整等のために適宜1つまたは複数の他の元素を添加した合金材料を用いることができる。下部電極40、及び上部電極43は、Arガス雰囲気中で材料となる金属母材または合金母材をスパッタリングすることによって形成できる。なお、各層の成膜方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
本発明のより具体的な実施の形態について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。
(実施例1)
実施例1では、図1の情報記録媒体15を作製し、第1界面層103、及び第2界面層105の材料と、情報層16の記録感度、繰り返し書き換え性能、及び信号保存性との関係を調べた。具体的には、第1界面層103、及び第2界面層105の材料が異なる情報層16を含む情報記録媒体15を作製し、情報層16の記録感度、繰り返し書き換え性能、及び信号保存性を測定した。
実施例2では、図3の情報記録媒体24を作製し、第1界面層303、及び第2界面層305の材料と、第2情報層25の記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号保存性との関係を調べた。具体的には、第1界面層303、及び第2界面層305の材料が異なる第2情報層25を含む情報記録媒体24のサンプルを作製し、第2情報層25の記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号保存性を測定した。
実施例3では、図3の情報記録媒体24を作製し、第3界面層203、及び第4界面層205の材料と、第1情報層23の記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号保存性との関係を調べた。具体的には、第3界面層203、及び第4界面層205の材料が異なる第1情報層23を含む情報記録媒体24のサンプルを作製し、第1情報層23の記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号保存性を測定した。
また、このサンプル2−5構成において、第1の界面層203のZrO2とCr2O3の組成比及び第2の界面層205のZrO2とIn2O3の組成比を変え、線速度1X、2Xの記録感度及び繰り返し書き換え性能、さらに信号保存性を評価した。ここで、(ZrO2)100−x3(Cr2O3)x3(ただし、0<x3<100)、(ZrO2)100−y3(In2O3)y3(ただし、0<y3<100)とし、x3及びy3の値を変えた。1Xの結果を表16に、2Xの結果を表17、信号保存性の結果を表18に示す。
実施例4では、図4の情報記録媒体29を作製し、実施例1と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板26として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.615μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1誘電体層102として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ:60nm)、第1界面層103(厚さ:5nm)、記録層104としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第2界面層105(厚さ:5nm)、第2誘電体層106として(Dy2O3層(厚さ:12nm)、反射層108としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
実施例5では、図6の情報記録媒体32を作製し、実施例2と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板26として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.615μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第3誘電体層202として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ:40nm)、第3界面層203として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚さ:5nm)、第1記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第4界面層205として(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚さ:10nm)、第1反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
実施例6では、図6の情報記録媒体32を作製し、実施例3と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板26として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.615μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第3誘電体層202として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ:40nm)、第3界面層203(厚さ:5nm)、第1記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第4界面層205(厚さ:10nm)、第1反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
実施例1から実施例6において、第2の誘電体層106及び306を備えない場合についても同様の実験を行ったところ、実施例1から実施例6と同様、の結果が得られた。特に、記録層よりレーザ入射側の界面層(第1界面層103、303及び第3界面層203)に(ZrO2)50(Cr2O3)50、記録層より反射層側界面層(第2界面層105、305及び第4界面層205)に(ZrO2)50(In2O3)50を用いた場合に、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号保存性のすべてにおいて極めて良好な情報記録媒体が得られた。これらの構成において、第2界面層105、305の膜厚は20nmとした。
実施例1から実施例6において、界面層のIn含有層と記録層の間にさらにCr含有層を備えた場合についても同様の実験を行ったところ、実施例1から実施例6と同様の結果が得られた。
実施例1から実施例6において、界面層のIn含有層と記録層の間、またはCr含有層と記録層の間の少なくともいずれか一方に、さらに主としてCを含むC含有層を備えた場合についても同様の実験を行ったところ、実施例1から実施例6と同様の結果が得られた。
実施例1から実施例9において、In含有層がZrだけでなく、Zr、Hf、Ga、Dy、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つ元素を含む場合についても同様の実験を行ったところ、実施例1から実施例9と同様の結果が得られた。また、In含有層がさらにCrを含む場合についても実施例1から実施例9と同様の結果が得られた。
実施例1から実施例10において、Cr含有層Zrだけでなく、Zr、Hf、Ga、In、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つ元素を含む場合についても同様の実験を行ったところ、実施例1から実施例10と同様の結果が得られた。また、第1の界面層103として(HfO2)50(Cr2O3)50(表中Hf−Cr−Oと記載)、(Ga2O3)50(Cr2O3)50(表中Ga−Cr−Oと記載)、(In2O3)50(Cr2O3)50(表中In−Cr−Oと記載)、(Y2O3)50(Cr2O3)50(表中Y−Cr−Oと記載)、(SiO2)50(Cr2O3)50(表中Si−Cr−Oと記載)、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(表中Zr−Si−Cr−Oと記載)、(ZrO2)45(Y2O3)5(Cr2O3)50(表中Zr−Y−Cr−Oと記載)、(ZrO2)25(In2O3)25(Cr2O3)50(表中Zr−In−Cr−Oと記載)及び(ZrO2)20(SiO2)10(In2O3)20(Cr2O3)50(表中Zr−Si−In−Cr−Oと記載)、第2の界面層105として(ZrO2)50(In2O3)50を適用し、線速度1X、2Xの記録感度及び繰り返し書き換え性能、さらに信号保存性を評価した。結果を表22(1X)、表23(2X)、表24(信号保存性)に示す。
実施例12では、図8の電気的情報記録媒体44を製造し、その電流の印加による相変化を確認した。
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の技術発想に基づいて他の実施の形態にも適用できる。
2、102、302 第1誘電体層
3、103、303、401 第1界面層
4、104 記録層
5、105、305、402 第2界面層
6、106、306 第2誘電体層
7 光吸収補正層
8、108 反射層
9、27 接着層
10、28 ダミー基板
11 レーザビーム
12、15、22、24、29、31、32、37 情報記録媒体
13 透明層
16、18、21 情報層
17、19、20 光学分離層
23 第1情報層
25 第2情報層
33 スピンドルモータ
34 対物レンズ
35 半導体レーザ
36 光学ヘッド
38 記録再生装置
40 下部電極
41、204 第1記録層
42、304 第2記録層
43 上部電極
44、51 電気的情報記録媒体
45 印加部
46、59 抵抗測定器
47、49 スイッチ
48、58 パルス電源
50 電気的情報記録再生装置
52 ワード線
53 ビット線
54 メモリセル
55 アドレス指定回路
56 記憶装置
57 外部回路
202 第3誘電体層
203、403 第3界面層
205、404 第4界面層
206 第4誘電体層
208 第1反射層
209 透過率調整層
308 第2反射層
501、502、503、504、505、508、509 記録波形
506、507 消去波形
Claims (11)
- レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体において、
前記情報層において、当該情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする情報記録媒体。 - レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を複数備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体において、
前記情報層の少なくとも一つにおいて、当該情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする情報記録媒体。 - 当該情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、35<x1<65)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、35<y1<65)
としたことを特徴とする
請求項1または2に記載の情報記録媒体。 - 前記情報層は、反射層と、第2誘電体層と、第1誘電体層とをさらに有し、
前記レーザービーム照射側から、前記第1誘電体層と、前記第1界面層と、前記記録層と、前記第2界面層と、前記第2誘電体層と、前記反射層と、をこの順に有する、請求項1または2に記載の情報記録媒体。 - 前記情報層のうちで前記レーザービームの入射側に最も近い第1情報層が、前記レーザービーム照射側から、第3誘電体層と、前記第1界面層と、前記記録層と、前記第2界面層と、反射層と、透過率調整層とをこの順に有する、
請求項2に記載の情報記録媒体。 - 前記情報層のうちで前記レーザービームの入射側に最も近い第1情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする
請求項2に記載の情報記録媒体。 - 前記情報層のうちで前記レーザービームの入射側に最も近い第1情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、35<x1<65)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、35<y1<65)
としたことを特徴とする請求項2に記載の情報記録媒体。 - レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体において、
前記情報層の少なくとも一つにおいて、当該情報層に含まれる第1界面層は、
M1と(Cr2O3)を含む組成を有し、
当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)50(In2O3)50
とし、
前記M1は、ZrO2、HfO2、Ga2O3、In2O3、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含み、前記第1界面層の組成に含まれる(Cr2O3)の割合を50原子%としたことを特徴とする情報記録媒体。 - レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体において、
前記情報層の少なくとも一つにおいて、当該情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)50(Cr2O3)50
とし、当該情報層に含まれる第2界面層は、
(M2)と(In2O3)を含む組成を有し、
M2は、ZrO2、HfO2、Ga2O3、Y2O3、Dy2O3及びSiO2から選ば
れる少なくとも一つの酸化物を含み、前記第2界面層を構成する(In2O3)の原子%を50原子%としたことを特徴とする情報記録媒体。 - レーザービーム照射側から、第1界面層と、前記第1界面層に接する記録層と、前記記録層に接する第2界面層とをこの順に有する情報層を備え、前記記録層は前記レーザービームの照射により発生する熱に起因して相変化を起こす情報記録媒体の製造方法であって、
InとOとを含むIn含有スパッタリングターゲットを用いて前記第2の界面層を成膜する工程、
前記記録層を成膜する工程、
CrとOとを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いて前記第1の界面層を成膜する工程を含み、
前記第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、20<x1<80)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、20<y1<80)
としたことを特徴とする
情報記録媒体の製造方法。 - 当該情報層に含まれる第1界面層を、
(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(ただし、35<x1<65)
とし、当該情報層に含まれる第2界面層を、
(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(ただし、35<y1<65)
としたことを特徴とする請求項10に記載の情報記録媒体の製造方法。
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