JP7209228B2 - 情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
例えば、データセンター向けに、追記型のBD-R XLディスクを用いた、最大約638テラバイト(TB)の大容量を実現できる光ディスクライブラリーが既に提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
しかしながら、本発明者らは、In2O3の含有量に着目し、鋭意検討した結果、In2O3が再生耐久性を悪化させることを見出した。そして、誘電体膜として実用できる、従来のZrO2-SiO2-In2O3に代わる、新しい誘電体材料が必要であるとの結論に至った。
本発明は下記の手段により達成された。
〔1〕
2以上の情報層を含み、レーザ光の照射により情報を記録または再生する情報記録媒体であって、
上記2以上の情報層のうちの、少なくとも一つの情報層を第1情報層とし、上記第1情報層が、上記レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、第1誘電体膜、および記録膜をこの順に含み、
上記第1誘電体膜が、少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含み、Zrと、酸素と、上記元素D1の原子数とを合わせて100原子%とした場合、Zrを3原子%以上26原子%以下含み、上記元素D1を10原子%以上43原子%以下含み、
上記記録膜が少なくともWと、Cuと、Mnと、酸素とを含み、さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含む、情報記録媒体。
〔2〕
上記第1誘電体膜が、さらに、
Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、〔1〕に記載の情報記録媒体。
〔3〕
上記第1誘電体膜が、さらに、GaおよびAlより選ばれる少なくとも一つの元素D3を含み、Zrと、酸素と、上記元素D1と、上記元素D2および上記元素D3の原子数を合わせて100原子%とした場合、上記元素D3を7原子%以下含む、
〔1〕または〔2〕に記載の情報記録媒体。
〔4〕
上記第1情報層が、上記レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、上記第1誘電体膜、上記記録膜、および第2誘電体膜をこの順に含み、
上記第2誘電体膜が、少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含み、Zrと、酸素と、上記元素D1の原子数とを合わせて100原子%とした場合、Zrを3原子%以上26原子%以下含み、上記元素D1を10原子%以上43原子%以下含む、
〔1〕に記載の情報記録媒体。
〔5〕
上記第2誘電体膜が、さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、
〔4〕に記載の情報記録媒体。
〔6〕
上記第2誘電体膜が、さらに、GaおよびAlより選ばれる少なくとも一つの元素D3を含み、Zrと、酸素と、上記元素D1と、上記元素D2および上記元素D3の原子数を合わせて100原子%とした場合、上記元素D3を7原子%以下含む、
〔4〕または〔5〕に記載の情報記録媒体。
〔7〕
上記第1情報層が、レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、
上記第1誘電体膜、上記記録膜、および第2誘電体膜をこの順に含み、
上記第2誘電体膜が少なくともZrと、酸素と、Inとを含む、
〔1〕に記載の情報記録媒体。
〔8〕
上記第2誘電体膜が、さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、
〔7〕に記載の情報記録媒体。
〔9〕
上記記録膜におけるW、Cu、Mn、および上記元素Mが、
下記の式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(上記式(1)中、
15≦x<60、0<y≦30、10≦z≦40、且つ、10≦100-x-y-z≦50)、
を満たす、〔1〕に記載の情報記録媒体。
〔10〕
上記記録膜の上記元素Mが、TaとZnより選ばれる少なくとも一つである、〔1〕または〔9〕に記載の情報記録媒体。
〔11〕
上記第1情報層が、上記レーザ光が照射される面から最も遠い位置に配置されている情報層よりも、上記レーザ光が照射される面に近い位置に配置されている、
〔1〕から〔10〕のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
〔12〕
上記第1情報層が、上記レーザ光照射面に最も近い位置に配置されている、〔1〕から〔11〕のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
〔13〕
2以上の情報層を含む情報記録媒体の製造方法であって、
上記2以上の情報層の各々を形成する工程を含み、
上記2以上の情報層のうちの少なくとも一つの情報層を第1情報層とし、上記第1情報層を形成する工程が、少なくとも、第1誘電体膜を形成する工程と、記録膜を形成する工程とを含み、
上記第1誘電体膜を形成する工程が、少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含む第1誘電体膜を形成し、
上記記録膜を形成する工程が、少なくともWと、Cuと、Mnとを含み、さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含む記録膜を形成し、
上記第1誘電体膜を形成する工程と、上記記録膜を形成する工程が、DC電源を用いたスパッタリングにより実施される、情報記録媒体の製造方法。
〔14〕
上記第1誘電体膜を形成する工程で形成する上記第1誘電体膜が、さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、
〔13〕に記載の情報記録媒体の製造方法。
本発明の実施形態に係る情報記録媒体は、2以上の情報層を含み、レーザ光の照射により情報を記録または再生する情報記録媒体であって、
前記2以上の情報層のうちの、少なくとも一つの情報層を第1情報層とし、前記第1情報層が前記レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、第1誘電体膜、および記録膜をこの順に含み、
前記第1誘電体膜が、少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含み、Zrと、酸素と、前記元素D1の原子数とを合わせて100原子%とした場合、Zrを3原子%以上26原子%以下含み、前記元素D1を10原子%以上43原子%以下含み、
前記記録膜が少なくともWと、Cuと、Mnと、酸素とを含み、さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含む。
第1誘電体膜の組成および記録膜の組成を上記のとおり特定のものとした情報層を用いることにより、本発明の効果を得ることができる。
実施の形態1として、レーザ光6を用いて情報の記録及び再生を行う、情報記録媒体の一例を説明する。
本発明の実施形態にかかる情報記録媒体100は基板1を有していてもよい。
本実施の形態の情報記録媒体100は、情報を記録および再生する情報層を、基板1を介して両側にそれぞれ3層ずつ(合計6層)設けており、カバー層4側よりレーザ光6を照射し、各情報層での情報の記録および再生が可能である多層光学的情報記録媒体である。レーザ光6は波長405nm付近の青紫色域のレーザ光である。
情報記録媒体100は、A面情報記録媒体101とB面情報記録媒体102を貼り合わせた、両面の情報記録媒体である。A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102は、それらの基板1の裏面(情報層を有する面とは逆側)にて貼り合わせ層5により貼り合わされている。A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102は各々、基板1上に中間分離層2および3などを介して、情報層として順次積層されたL0層10、L1層20およびL2層30を有し、さらに、L2層30に接して設けられたカバー層4を有する。L1層20およびL2層30は透過型の情報層である。
L0層10は、レーザ光6が照射される面から遠い方から近い方に向かって、第1誘電体膜11、記録膜12および第2誘電体膜13を、この順に含む。同様にL1層20は、第1誘電体膜21、記録膜22および第2誘電体膜23を、L2層30は、第1誘電体膜31、記録膜32および第2誘電体膜33を、この順に含む。
L1層20及びL2層30の第1誘電体膜21、及び第1誘電体膜31は、従来は、ZrO2、SiO2、およびIn2O3を含む材料(ZrO2-SiO2-In2O3)を用いている。従来の情報記録媒体におけるL2層30の、ZrO2-SiO2-In2O3の第1誘電体膜31を二次イオン質量分析法で定性分析したところ、ターゲット成分に含まれていない炭素が検出された。この結果から、スパッタ中に揮発した有機物が、第1誘電体膜31に混入していることが推定された。L1層20の第1誘電体膜21も同様に有機物が混入していることが推定された。
第1情報層は、レーザ光6が照射される面から最も遠い位置に配置されている情報層よりも、レーザ光6が照射される面に近い位置に配置されていることが好ましく、L1層20、又はL2層30が第1情報層であることがより好ましく、少なくともL2層30が第1情報層であることが更に好ましく、L1層20およびL2層30が第1情報層であることが特に好ましい。
第1情報層は、レーザ光6が照射される面に最も近い位置に配置されていることが好ましく、少なくともL2層30が第1情報層であることが好ましい。例えば、L0層10およびL2層30が第1情報層であることが好ましく、L1層20およびL2層30が第1情報層であることがより好ましく、L0層10、L1層20およびL2層30が第1情報層であることが更に好ましい。
L2層30の透過率が80%、L1層20の透過率が77%である場合、L0層10は反射率Rgが8.0%、反射率Rlが8.5%、L1層20は反射率Rgが6.0%、反射率Rlが6.3%、L2層30は反射率Rgが5.8%、反射率Rlが6.1%となるように設計すれば、前述の実効反射率を得ることができる。ここでの透過率は記録膜32,22,12が未記録状態であるときのグルーブ部およびランド部での平均値を示している。
第2世代のアーカイバル・ディスクにおいては、より高い再生光量が必要とされており、ランド・アンド・グルーブ記録の500GBのアーカイバル・ディスクを作製すると、4倍速における再生光量は以下のようになる。
L0層10の再生光量:0.070(2.8%×2.5mW/100)
L1層20の再生光量:0.070(3.2%×2.2mW/100)
L2層30の再生光量:0.070(4.6%×1.6mW/100)
基板1の材料として、例えばポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、またはPMMA等の樹脂、あるいはガラスを用いることができる。基板1は透明であることが好ましいが、半透明であってもよく、特に透明性は限定されない。また、基板1の形状は特に限定されず、円盤状であってもよい。基板1は、例えば、厚さが約0.5mmであり、直径が約120mmである円盤状のものである。
基板1のL0層10側の表面には、必要に応じてレーザ光6を導くための凹凸の案内溝が形成されていてもよい。案内溝を基板1に形成した場合、前述した通り、レーザ光6が照射される面に近い側の溝(面)を「グルーブ」と呼び、レーザ光6が照射される面から遠い側の溝(面)を「ランド」と呼ぶ。溝深さ(グルーブ面とランド面の段差)は、例えば10nm以上50nm以下であってよい。ランド-グルーブ記録方式を採用し、かつ高い記録密度で記録する場合、クロストークの影響を低減するために、溝深さはより深く設計してよい。但し、溝を深くすると反射率は下がる傾向にある。クロストークを低減するとともに、反射率を維持できるよう、溝深さは20nm以上40nm以下であることが好ましい。実施の形態1ではランド-グルーブ間距離(グルーブの幅方向の中心と、当該グルーブに隣接するランドの幅方向の中心との間の距離)は、約0.225μmであるが、これに限定されるものではない。
中間分離層2および3において、レーザ光6の入射側に凹凸の案内溝が形成されていてもよい。中間分離層2および3に設ける案内溝の段差、およびランド-グルーブ間距離は、基板1に設けられる案内溝に関して説明したとおりである。実施の形態1では、溝深さ(グルーブ面とランド面の段差)は30nm、ランド-グルーブ間距離は、約0.225μmとしているが、これらに限定されるものではない。
情報記録媒体100の厚さをBD規格の媒体と同等の厚さとする場合、中間分離層2および3ならびにカバー層4の厚さの総和は100μmに設定してよい。例えば、中間分離層2を約25μm厚、中間分離層3を約18μm厚、カバー層4を約57μm厚に設定してよい。
L2層30は、中間分離層3の表面上に、少なくとも第1誘電体膜31および記録膜32がこの順に積層されることにより形成される。さらに、記録膜32の表面上に、第2誘電体膜33が積層されてもよい。
L2層30が第1情報層である場合、本実施形態にかかる第1誘電体膜31は、スパッタ中に中間分離層3から揮発した有機物(光重合開始剤の一部の未硬化成分や低分子成分)が、第1誘電体膜31に混入しても、L2層の再生耐久性を劣化させない、優れた誘電体材料である。この理由について、本発明者らは、第1誘電体膜31が特定の組成を有することにより、第1誘電体膜31に有機物(C等)が混入しても、再生パワーのレーザ光6を連続照射している間に、有機物と、第1誘電体膜31中の成分とが結合しないため、再生耐久性が低下しないと推察している。
第1誘電体膜31としては、Zr-O-Zn、Zr-O-Sn、Zr-O-Zn-Sn、等を用いてよく、Zr-O-Zn-Snを用いることが好ましい。Oは酸素である。ここで、「-」は「混合」を意味する。したがって、Zr-O-Znは、Zrと酸素とZnが混合されていることを意味する。Zr鉱物中にはHfが少量含まれているので、第1誘電体膜31にHfが含まれていてもよい。
Zrの酸化物を10モル%以上含むことにより、L2層30は優れた再生耐久性を実現できる。Zrの酸化物を70モル%より多く含むと、比抵抗値が大きくなり、パルスDCスパッタができなくなる。また、成膜速度も顕著に遅くなるため、生産性が低下する。Zrの酸化物が10モル%よりも少なくなると、再生耐久性が悪化する。
Zrの酸化物に、さらに元素D1の酸化物を30モル%以上含ませることにより、ターゲットの比抵抗値を下げ、導電性を持たせることができる。それによって、パルスDCスパッタが可能になる。高周波スパッタ法よりも成膜速度が速くなる。さらに元素D1の酸化物を40モル%以上含ませることにより、さらにターゲットの比抵抗値を下げることができ、DCスパッタが可能になる。パルスDCスパッタ法よりも成膜速度が速くなり、生産性が上がる。
Zrの酸化物としてはZrO2を含んでよい。さらに、元素D1の酸化物としてはZnO、SnOおよびSnO2より選ばれる少なくとも一つを含んでよい。Snの酸化物は、融点が高く透明な、SnO2を含ませることがより好ましい。
第1誘電体膜31は、これらの酸化物から選択される2以上の酸化物の混合物から成ってよく、あるいは2以上の酸化物で形成された複合酸化物から成ってよい。例えば、ZrO2-ZnOであってよい。
Zr鉱物中にはHfが少量含まれているので、第1誘電体膜31にHfの酸化物が含まれていてもよい。
ZrO2-ZnO、ZrO2-SnO2、ZrO2-ZnO-SnO2等を用いてよく、ZrO2-ZnO-SnO2が好ましい。
元素D1の酸化物を70モル%(ZnOを40モル%とSnO2を30モル%)含ませた場合、(ZrO2)30(ZnO)40(SnO2)30モル%、と表記される組成比になる。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜31は、さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含んでいてもよく、Mgを含むことが好ましい。元素D2としてMgを含むことにより、後述のとおり生産効率が向上するためである。
第1誘電体膜31としては、
Zr-Y-O-Zn、Zr-Ca-O-Zn、Zr-Mg-O-Zn、
Zr-Y-O-Sn、Zr-Ca-O-Sn、Zr-Mg-O-Sn、
Zr-Y-O-Zn-Sn、Zr-Ca-O-Zn-Sn、Zr-Mg-O-Zn-Sn、
Zr-Si-O-Zn、Zr-Si-O-Sn、Zr-Si-O-Zn-Sn、
等を用いてよく、Zr-Mg-O-Zn、Zr-Mg-O-Sn、又はZr-Mg-O-Zn-Snが好ましく、Zr-Mg-O-Zn-Snがより好ましい。
ZrO2は1000℃付近で、低温型(単斜晶系)の結晶構造から高温型(立方晶系)の結晶構造に可逆的に相転移する。この際、体積変化を伴う。ZrO2に希土類酸化物、CaO、MgO等を数%添加すると、立方晶系の結晶構造となり相転移を生じなくなる。これを安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアという。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜31においても、Zrの酸化物と元素D2の酸化物が安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを形成していることが好ましい。これにより、高パワー(高電流、高電圧)を投入して量産してもターゲットが割れにくくなる。希土類元素の酸化物である元素D2の中でもYの酸化物がより好ましいが、Ceの酸化物など、他の希土類元素の酸化物を用いてもよい。Yの酸化物としてはY2O3、Caの酸化物としてはCaO、Mgの酸化物としてはMgOを含んでよい。
そのため、第1誘電体膜31に対応したターゲット材料として、Mgの酸化物を添加した安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを含ませることにより、生産効率が向上するため、より好ましい。
後述する第2誘電体膜33、L1層20の第1誘電体膜21、第2誘電体膜23、L0層10の第1誘電体膜11および第2誘電体膜13に、各々対応したターゲット材料においても同様に、Mgの酸化物を添加した安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを含むことが好ましい。
10%を超えると、相転移が再現する。
例えば、第1誘電体膜31が、ZrO2に対してY2O3を10モル%含有する場合、
(ZrO2)27.3(Y2O3)2.7(ZnO)40(SnO2)30モル%、と表記される組成比になる。
例えば、第1誘電体膜31が、ZrO2に対してMgOを8.7モル%含有する場合、
(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)50(SnO2)25モル%、と表記される組成比になる。
あるいはSiの酸化物として、SiO2を含んでよく、ZrO2と、複合酸化物ZrSiO4を形成してよい。安定な正方晶系の結晶構造をとり、1700℃ぐらいまで相転移は生じない。また、この複合酸化物にもわずかにHfが含まれていてもよい。
SiO2は、ZrO2とモル比で1:1の割合で含まれていることが好ましく、モル比で3%以上35%以下であることが好ましい。例えば、第1誘電体膜31は、(ZrO2)30(ZnO)40(SnO2)30モル%にSiO2を含有する場合は、(ZrO2)15(SiO2)15(ZnO)40(SnO2)30モル%、と表記される組成比が好ましい。
SiO2が、ZrO2とモル比で1:1の割合から外れてもよく、その場合はSiO2とZrO2より選ばれる少なくとも一つと、ZrSiO4とが存在してよい。
ZrO2-Y2O3-ZnO、
ZrO2-CaO-ZnO、
ZrO2-MgO-ZnO、
ZrO2-Y2O3-SnO2、
ZrO2-CaO-SnO2、
ZrO2-MgO-SnO2、
ZrO2-Y2O3-ZnO-SnO2、
ZrO2-CaO-ZnO-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO、
ZrO2-SiO2-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO-SnO2、
ZrSiO4-ZnO、
ZrSiO4-SnO2、
ZrSiO4-ZnO-SnO2、
等を用いてよい。
第1誘電体膜31は、生産効率の観点からMgOを含むことが好ましく、ZrO2-MgO-ZnO、ZrO2-MgO-SnO2、又はZrO2-MgO-ZnO-SnO2を含むことがより好ましく、ZrO2-MgO-ZnO-SnO2を含むことが更に好ましい。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜31は、さらに、GaおよびAlより選ばれる少なくとも一つの元素D3を含み、Zrと、酸素と、元素D1と、元素D2および元素D3の原子数を合わせて100原子%とした場合、元素D3を7原子%以下含んでいてもよい。元素D3としてはGaが好ましい。
Zr-O-Zn-Ga、Zr-O-Zn-Al、
Zr-O-Sn-Ga、Zr-O-Sn-Al、
Zr-O-Zn-Sn-Ga、Zr-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Y-O-Zn-Ga、Zr-Y-O-Zn-Al、
Zr-Ca-O-Zn-Ga、Zr-Ca-O-Zn-Al、
Zr-Mg-O-Zn-Ga、Zr-Mg-O-Zn-Al、
Zr-Y-O-Sn-Ga、Zr-Y-O-Sn-Al
Zr-Ca-O-Sn-Ga、Zr-Ca-O-Sn-Al、
Zr-Mg-O-Sn-Ga、Zr-Mg-O-Sn-Al、
Zr-Y-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Y-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Ca-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Ca-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Mg-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Mg-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Si-O-Zn-Ga、Zr-Si-O-Zn-Al、
Zr-Si-O-Sn-Ga、Zr-Si-O-Sn-Al、
Zr-Si-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Si-O-Zn-Sn-Al、
等を用いてよい。
第1誘電体膜31は、生産効率の観点からMgを含むことが好ましく、Mg及びGaを含むことがより好ましい。第1誘電体膜31は、Zr-Mg-O-Zn-Ga、Zr-Mg-O-Zn-Al、Zr-Mg-O-Sn-Ga、Zr-Mg-O-Sn-Al、Zr-Mg-O-Zn-Sn-Ga、又はZr-Mg-O-Zn-Sn-Alを含むことが好ましく、Zr-Mg-O-Zn-Sn-Gaを含むことがより好ましい。
本実施形態にかかる第1誘電体膜31は、元素D3を7原子%以下含む場合、Zrの酸化物と、元素D1の酸化物と、元素D2の酸化物および元素D3の酸化物のモル数を合わせて100モル%とした場合、元素D3の酸化物を8モル%以下含む。
元素D3をZnの酸化物に添加すると、Znの酸化物の比抵抗値が下がる。すなわち、元素D3は、Znの酸化物の導電性を向上させる役割を担う。さらには系全体の導電性が向上するので、ターゲットはDCスパッタしやすくなる。成膜速度が速くなり、生産性が上がる。元素D3の酸化物は、Znの酸化物の一部を置換する形で添加してよい。
元素D3の酸化物の添加量としては少量で効果が得られ、8モル%以下が好ましい。8モル%より多いと比抵抗値は下がらなくなる。
ZrO2-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-ZnO-Al2O3、
ZrO2-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-SnO2-Al2O3、
ZrO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-ZnO-Al2O3-SnO2、
等を用いてよい。
ZrO2-Y2O3-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Al2O3、
ZrO2-CaO-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-CaO-ZnO-Al2O3、
ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-MgO-ZnO-Al2O3、
ZrO2-Y2O3-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-Y2O3-SnO2-Al2O3、
ZrO2-CaO-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-CaO-SnO2-Al2O3、
ZrO2-MgO-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-MgO-SnO2-Al2O3、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrO2-CaO-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-CaO-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-SiO2-ZnO-Al2O3、
ZrO2-SiO2-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-SiO2-SnO2-Al2O3、
ZrO2-SiO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrSiO4-ZnO-Ga2O3、
ZrSiO4-ZnO-Al2O3、
ZrSiO4-SnO2-Ga2O3、
ZrSiO4-SnO2-Al2O3、
ZrSiO4-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrSiO4-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrSiO4-SiO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrSiO4-ZrO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
等を用いてよい。
第1誘電体膜31は、生産効率の観点からMgOを含むことが好ましく、MgO及びGa2O3を含むことが好ましい。第1誘電体膜31は、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3、ZrO2-MgO-ZnO-Al2O3、ZrO2-MgO-SnO2-Ga2O3、ZrO2-MgO-SnO2-Al2O3、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2、又はZrO2-MgO-ZnO-Al2O3-SnO2を含むことが好ましく、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2を含むことがより好ましい。
(ZrO2)30(ZnO)38(Ga2O3)2(SnO2)30モル%、あるいは、
(ZrO2)27.3(Y2O3)2.7(ZnO)38(Ga2O3)2(SnO2)30モル%、
と表記される組成比になる。
例えば、第1誘電体膜31が、Ga2O3を1.1モル%含有する場合、
(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(Ga2O3)1.1(SnO2)25モル%、
と表記される組成比を用いてよい。
Zr11.5Zn15.4Sn11.5O61.6原子% -(b)。
Zr10.1Y2.0Zn14.0Ga1.5Sn11.1O61.3原子% -(d)。
あるいは(r)組成(モル%)を分析すると、おおよそ(s)組成(原子%)が得られる。
(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(Ga2O3)1.1(SnO2)25モル% -(r)、
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Ga0.9Sn10。0O59.6原子% -(s)。
Zrを含む場合、Hfも検出される場合がある。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜31は、光学的な位相差を調節してグルーブとランドの信号振幅を制御する働き、剛性を調節して記録マークの膨らみを制御する働き、L2層30の反射率や透過率を制御する働き、を有する。また、第1誘電体膜31は、記録膜32への水分の侵入を抑制する働き、および記録膜32中の酸素が外部へ逃避するのを抑制する働きを有する。
第1誘電体膜31は、例えば、スパッタにより形成されるナノメータオーダの薄膜である。そのため、第1誘電体膜31に含まれる酸化物は、スパッタ中の酸素および/または金属の欠損、ならびに不可避的な不純物の混入により、厳密に言えば、化学量論組成とならないことがある。この理由により、本実施の形態および他の実施の形態において、第1誘電体膜31に含まれる酸化物は必ずしも化学量論組成のものでなくてもよい。また、本明細書において化学量論組成で表された材料には、酸素および/または金属の欠損、ならびに不純物の混入等により、厳密に言えば化学量論組成のものではないものも含まれることとする。これは後述する第1誘電体膜21、11についても同様である。
ここで「実質的に」という用語は、第1誘電体膜31が例えばスパッタにより形成される場合には、スパッタ雰囲気に存在する希ガス(Ar、Kr、Xe)、水分、有機物(C)、空気、スパッタ室に配置された冶具およびターゲットに含まれる不純物に由来する他の元素が不可避に含まれる場合があることを考慮して使用されている。これら不可避の成分は第1誘電体膜31に含まれる全原子を100原子%とした場合、10原子%を上限として含まれていてもよい。これは、元素D2、元素D3を含む場合も適用される。また、後述する第1誘電体膜21、11に関して、「実質的に」という用語を用いる場合に同様に適用される。
記録膜32は、少なくともWと、Cuと、Mnと、酸素とを含むので、例えば、レーザ光6の照射によって酸素(O)が分離し、また、O同士が結合して、記録マークとなる膨張部を形成する。この膨張部の形成は非可逆的な変化であるため、この記録膜32を備えたL2層は追記型のものとなる。
記録膜32において、W、CuおよびMnは、各々W-O、Cu-O、Mn-Oの酸化物の形態で存在していてよい。
記録膜32中のCu-Oは光吸収性を有する酸化物であり、記録膜32にレーザ光6を吸収させる役割を担う。また、ターゲット中のCuはターゲットに導電性を付与し、記録膜32をDCスパッタで形成する際に、安定的にDCスパッタを持続させる機能を有する。記録膜32にCuを含有しないターゲットを用いると、DCスパッタが非常に困難になる。記録膜32にCuが含まれるターゲットを用い、酸素を導入しながらスパッタにより記録膜32を形成すると、Cuは、記録膜32中ではCu-Oとなるか、あるいは他の元素と結合して少なくとも一部が複合酸化物になる。
記録膜32は、さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含むことにより、大きな変調度が得られる。
記録膜32中のZn-Oは導電性を有する酸化物であり、これを含むターゲットを用いてDCスパッタにより記録膜32を形成すると、DCスパッタの持続性がより安定する。また、Zn-Oの量を調整することで、記録膜32の透過率や光吸収率を調整することができる。ただし、ターゲット中にZn-Oが含まれていなくてもDCスパッタは可能である。Zn-Oが含まれるターゲットを用いて、酸素を導入しながらスパッタにより記録膜32を形成すると、Zn-Oは記録膜32中でそのまま存在するか、あるいは他の元素と結合して少なくとも一部が複合酸化物となる。
記録膜32において、Nb、Mo、Ta、およびTiは、Nb-O、Mo-O、Ta-OおよびTi-Oの酸化物の形態で存在していてよい。Nb、Mo、Ta、およびTiはそれぞれ、酸化数の異なる複数の酸化物を形成し得る。一般に酸素の多い酸化物は透明である。例えば、NbO(ニオブ2価)とNbO2(ニオブ4価)は黒色であるが、Nb2O5(ニオブ5価)は無色である。マグネリ相の酸化物Nb3n+1O8n-2も存在する。MoO2(モリブデン4価)は黒色であるが、MoO3(モリブデン6価)は無色である。MoO3を還元して得られる青色のマグネリ相の酸化物も存在する。TaO2(タンタル4価)は黒色であるが、Ta2O5(タンタル5価)は無色である。TiO(チタン2価)は黒色、Ti2O3(チタン3価)は黒紫色であるが、TiO2(チタン4価)は無色である。
下記の式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(前記式(1)中、
15≦x<60、0<y≦30、10≦z≦40、且つ、10≦100-x-y-z≦50)、
式(1)中、x(W量)は、15以上60以下であることが好ましい。xがこの範囲内にあれば記録膜32を安定なDCスパッタにより形成でき、良好な記録再生特性を有するL2層が得られる。15≦xであると、DCスパッタを良好に実施できる。また、記録マークが容易に形成され、良好な記録再生特性が得られる。
xが15未満であると、DCスパッタを実施する場合に、スパッタが不安定となることがあり、異常放電が生じやすくなる。また、記録膜32が膨張しにくくなり、記録マークの形成が困難になる。xが60を超えると、L2層30の記録に大きなレーザパワーが必要となることがある。
z(Mn量)は10≦z≦40を満たす。L2層30はレーザ光6が照射される面に最も近い位置にあるので、光学的には高い透過率を確保することが優先される。よって、L2層30の記録膜32は、L0層10の記録膜12およびL1層20の記録膜22よりも、zの値が小さい組成比で形成してよい。記録膜32の場合、10≦z≦25がより好ましい。この範囲であれば、L2層30の光吸収率を抑え、高い透過率を確保し、再生パワーを上げることができる。
また、元素MはTaとZnより選ばれる少なくとも一つであってよい。
TaはTa-Oとして存在した場合、元素Mの中では記録マークを膨張させる機能に最も優れた、より好ましい材料である。
元素MがTaおよびZnの場合、TaおよびZnの原子数を合わせて、10≦100-x-y-z≦50であってよい。
W-Cu-Mn-Zn-O(O:酸素)、
W-Cu-Mn-Nb-O、
W-Cu-Mn-Nb-Zn-O、
W-Cu-Mn-Nb-Ta-O、
W-Cu-Mn-Nb-Ta-Zn-O、
W-Cu-Mn-Mo-O、
W-Cu-Mn-Mo-Zn-O、
W-Cu-Mn-Mo-Ta-O、
W-Cu-Mn-Mo-Ta-Zn-O、
W-Cu-Mn-Ta-O、
W-Cu-Mn-Ta-Zn-O、
W-Cu-Mn-Ti-O、
W-Cu-Mn-Ti-Zn-O、
W-Cu-Mn-Ti-Ta-O、
W-Cu-Mn-Ti-Ta-Zn-O、
等であってよい。
記録膜32中のCuは、CuOまたはCu2Oの形態で存在していてよい。記録膜32には、金属Cuが含まれていてもよい。
記録膜32の膜中のMnは、MnO、Mn3O4、Mn2O3、およびMnO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物の形態で存在していてよい。記録膜32には、金属Mnが含まれていてもよい。
記録膜32中のNbは、無色のNb2O5またはNbOxの形態で存在していてよい。Nb2O5とNbOxが混在していてもよい。記録膜32には、NbO、NbO2、またはマグネリ相(Nb3n+1O8n-2)が含まれていてもよい。記録膜32には、金属Nbが含まれていてもよい。
記録膜32中のMoは、無色のMoO3の形態で存在していてよい。記録膜32には、MoO2、MoO2とMoO3の中間の酸化物(Mo3O8、Mo4O11、Mo5O14、Mo8O23、Mo9O26、Mo17O47など)、またはマグネリ相(MonO3n-2)が含まれていてもよい。記録膜32には、金属Moが含まれていてもよい。
記録膜32中のTaは、無色のTa2O5の形態で存在していてよい。記録膜32には、TaO2が含まれていてもよい。記録膜32には、金属Taが含まれていてもよい。
記録膜32中のTiは、無色のTiO2またはTiOxの形態で存在していてよい。TiO2とTiOxが混在していてもよい。記録膜32には、TiO、Ti2O3、Ti2O5、またはマグネリ相(TinO2n-1)が含まれていてもよい。記録膜32には、金属Tiが含まれていてもよい。
WO3-CuO-Mn3O4-ZnO、WO3-CuO-MnO-ZnO、
WO3-Cu2O-MnO2-ZnO、WO3-Cu2O-Mn2O3-ZnO、
WO3-Cu2O-Mn3O4-ZnO、およびWO3-Cu2O-MnO-ZnO、
等であってよい。あるいは酸化タングステンのマグネリ相を含んでもよい。これらの系において、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。
WO3-CuO-Mn3O4-Nb2O5、WO3-CuO-MnO-Nb2O5、
WO3-Cu2O-MnO2-Nb2O5、WO3-Cu2O-Mn2O3-Nb2O5、
WO3-Cu2O-Mn3O4-Nb2O5、WO3-Cu2O-MnO-Nb2O5、
WO3-CuO-MnO2-NbO、WO3-CuO-Mn2O3-NbO、
WO3-CuO-Mn3O4-NbO、WO3-CuO-MnO-NbO、
WO3-Cu2O-MnO2-NbO、WO3-Cu2O-Mn2O3-NbO、
WO3-Cu2O-Mn3O4-NbO、WO3-Cu2O-MnO-NbO、
WO3-CuO-MnO2-NbO2、WO3-CuO-Mn2O3-NbO2、
WO3-CuO-Mn3O4-NbO2、WO3-CuO-MnO-NbO2、
WO3-Cu2O-MnO2-NbO2、WO3-Cu2O-Mn2O3-NbO2、
WO3-Cu2O-Mn3O4-NbO2、WO3-Cu2O-MnO-NbO2、
等であってよい。ここに示した系において、Nb2O5に代えてNbOxが存在していてもよく、Nb2O5およびNbOxが混在していてもよい。あるいは酸化タングステン、酸化ニオブのマグネリ相を含んでもよい。これらの系において、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。さらに、ここに示した系において、ZnOを含んでもよい。
WO3-CuO-Mn3O4-MoO3、WO3-CuO-MnO-MoO3、
WO3-Cu2O-MnO2-MoO3、WO3-Cu2O-Mn2O3-MoO3、
WO3-Cu2O-Mn3O4-MoO3、WO3-Cu2O-MnO-MoO3、
WO3-CuO-MnO2-MoO2、WO3-CuO-Mn2O3-MoO2、
WO3-CuO-Mn3O4-MoO2、WO3-CuO-MnO-MoO2、
WO3-Cu2O-MnO2-MoO2、WO3-Cu2O-Mn2O3-MoO2、
WO3-Cu2O-Mn3O4-MoO2、WO3-Cu2O-MnO-MoO2、
等であってよい。あるいは酸化タングステン、酸化モリブデンのマグネリ相を含んでもよい。これらの系において、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。さらに、ここに示した系において、ZnOを含んでもよい。
WO3-CuO-Mn3O4-Ta2O5、WO3-CuO-MnO-Ta2O5、
WO3-Cu2O-MnO2-Ta2O5、WO3-Cu2O-Mn2O3-Ta2O5、
WO3-Cu2O-Mn3O4-Ta2O5、WO3-Cu2O-MnO-Ta2O5、
WO3-CuO-MnO2-TaO2、WO3-CuO-Mn2O3-TaO2、
WO3-CuO-Mn3O4-TaO2、WO3-CuO-MnO-TaO2、
WO3-Cu2O-MnO2-TaO2、WO3-Cu2O-Mn2O3-TaO2、
WO3-Cu2O-Mn3O4-TaO2、およびWO3-Cu2O-MnO-TaO2、
等であってよい。あるいは酸化タングステンのマグネリ相を含んでもよい。これらの系において、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。
WO3-CuO-Mn3O4-TiO2、WO3-CuO-MnO-TiO2、
WO3-Cu2O-MnO2-TiO2、WO3-Cu2O-Mn2O3-TiO2、
WO3-Cu2O-Mn3O4-TiO2、WO3-Cu2O-MnO-TiO2、
等であってよい。TiO2に代えてTiOxが存在していてもよく、TiO2およびTiOxが混在していてもよい。あるいは酸化タングステン、酸化チタンのマグネリ相を含んでもよい。これらの系において、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。さらに、ここに示した系において、ZnOを含んでもよい。
WO3-CuO-MnO2-TaO2-ZnO、WO3-CuO-Mn2O3-TaO2-ZnO、WO3-CuO-Mn3O4-TaO2-ZnO、WO3-CuO-MnO-TaO2-ZnO、WO3-Cu2O-MnO2-TaO2-ZnO、WO3-Cu2O-Mn2O3-TaO2-ZnO、WO3-Cu2O-Mn3O4-TaO2-ZnO、WO3-Cu2O-MnO-TaO2-ZnO、
等であってよい。あるいは酸化タングステンのマグネリ相を含んでもよい。これらの系において、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(式中、x、yおよびzが、15≦x≦60、0<y≦30、10≦z≦40、且つ、10≦100-x-y-z≦50)
を満たせば、大容量(例えば、1ディスクあたり500GB)の情報の記録再生に必要なS/Nを確保できる再生光量が得られる。
記録膜32に含まれる酸素の割合は、金属元素と酸素の原子数の合計を100原子%としたときに、60原子%以上80原子%以下であってよい。酸素の割合が60原子%未満であると、記録感度が良くなって記録パワーが小さくなり、その分再生パワーが低下して、再生光量が小さくなることがある。酸素の割合が80原子%を超えると、記録感度が悪くなりすぎて、記録に大きなパワーが必要になり、高速記録も困難になる。
記録膜32は、例えばスパッタにより形成されるナノメータオーダの薄膜である。そのため、記録膜32に含まれる酸化物は、スパッタ中の酸素および/または金属の欠損、ならびに不可避的な不純物の混入により、厳密に言えば、化学量論組成とならないことがある。この理由により、本実施の形態および他の実施の形態において、記録膜32に含まれる酸化物は必ずしも化学量論組成のものでなくてもよい。また、本明細書において化学量論組成で表された材料には、酸素および/または金属の欠損、ならびに不純物の混入等により、厳密に言えば化学量論組成のものではないものも含まれることとする。また、複合酸化物、混合酸化物、亜酸化物、および高酸化数酸化物を形成してよい。これは後述する記録膜22、12についても同様である。
L2層30が第1情報層である場合、第1情報層が、レーザ光6が照射される面から遠い方から近い方に向かって、第1誘電体膜31、記録膜32、および第2誘電体膜33をこの順に含み、第2誘電体膜33が、少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含み、Zrと、酸素と、前記元素D1の原子数とを合わせて100原子%とした場合、Zrを3原子%以上26原子%以下含み、前記元素D1を10原子%以上43原子%以下含むことが好ましい。
第2誘電体膜33は、Zrと酸素と元素D1とを含むことにより、Zrと酸素がZrの酸化物を形成し、元素D1と酸素が元素D1の酸化物を形成していることが好ましい。その場合、Zrの酸化物を10モル%以上70モル%以下含み、元素D1の酸化物を30モル%以上90モル%以下含むことが好ましい。
Zrの酸化物を10モル%以上含むことにより、L2層30は優れた再生耐久性を実現できる。Zrの酸化物を70モル%より多く含むと、比抵抗値が大きくなり、パルスDCスパッタができなくなる。また、成膜速度も顕著に遅くなるため、生産性が低下する。Zrの酸化物が10モル%よりも少なくなると、再生耐久性が悪化する。
Zrの酸化物に、さらに元素D1の酸化物を30モル%以上含ませることにより、ターゲットの比抵抗値を下げ、導電性を持たせることができる。それによって、パルスDCスパッタが可能になる。高周波スパッタ法よりも成膜速度が速くなる。さらに元素D1の酸化物を40モル%以上含ませることにより、さらにターゲットの比抵抗値を下げることができ、DCスパッタが可能になる。パルスDCスパッタ法よりも成膜速度が速くなり、生産性が上がる。
Zrの酸化物としてはZrO2を含んでよい。さらに、元素D1の酸化物としてはZnO、SnOおよびSnO2より選ばれる少なくとも一つを含んでよい。Snの酸化物は、融点が高く透明な、SnO2を含ませることがより好ましい。
第2誘電体膜33は、これらの酸化物から選択される2以上の酸化物の混合物から成ってよく、あるいは2以上の酸化物で形成された複合酸化物から成ってよい。例えば、ZrO2-ZnOであってよい。
Zr鉱物中にはHfが少量含まれているので、第2誘電体膜33は、Hfの酸化物を含んでいてもよい。
ZrO2-ZnO、ZrO2-SnO2、ZrO2-ZnO-SnO2、等を用いてよい。
元素D1の酸化物を70モル%(ZnOを40モル%とSnO2を30モル%)含ませた場合、(ZrO2)30(ZnO)40(SnO2)30モル%、と表記される組成比になる。
第2誘電体膜33は、さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含んでいてもよい。
Zr-Y-O-Zn、Zr-Ca-O-Zn、Zr-Mg-O-Zn、
Zr-Y-O-Sn、Zr-Ca-O-Sn、Zr-Mg-O-Sn、
Zr-Y-O-Zn-Sn、Zr-Ca-O-Zn-Sn、Zr-Mg-O-Zn-Sn、
Zr-Si-O-Zn、Zr-Si-O-Sn、Zr-Si-O-Zn-Sn、
等を用いてよい。
第2誘電体膜33は、生産効率の観点からMgを含むことが好ましい。第2誘電体膜33は、Zr-Mg-O-Zn、Zr-Mg-O-Sn、又はZr-Mg-O-Zn-Snを含むことが好ましく、Zr-Mg-O-Zn-Snを含むことがより好ましい。
第2誘電体膜33においても、Zrの酸化物と元素D2の酸化物が安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを形成していることが好ましい。これにより、高パワーを投入して量産してもターゲットが割れにくくなる。希土類元素の酸化物の中でもYの酸化物がより好ましいが、Ceの酸化物など、他の希土類元素の酸化物を用いてもよい。Yの酸化物としてはY2O3、Caの酸化物としてはCaO、Mgの酸化物としてはMgOを含んでよい。
ターゲットが、Zrの酸化物を安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアとして含有することにより、スパッタ中に高温となるターゲット表面での、相転移に伴う可逆的な体積変化を抑えることができる。生産性を上げるために、高パワーを投入してDCスパッタまたはパルスDCスパッタを繰り返しても、ターゲット表面からクラックが発生し難くなるため、ターゲットを最後まで使い切ることができる。元素D2の酸化物の中でも、Y2O3を添加した安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアは、イオン伝導性に優れているので、DCスパッタまたはパルスDCスパッタを実施する場合はより好ましい。
また、生産効率の観点から、Mgの酸化物を添加した安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを含むことが好ましい。
例えば、第2誘電体膜33が、ZrO2に対してMgOを8.7モル%含有する場合、(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)50(SnO2)25モル%、と表記される組成比になる。
ZrO2-Y2O3-ZnO、
ZrO2-CaO-ZnO、
ZrO2-MgO-ZnO、
ZrO2-Y2O3-SnO2、
ZrO2-CaO-SnO2、
ZrO2-MgO-SnO2、
ZrO2-Y2O3-ZnO-SnO2、
ZrO2-CaO-ZnO-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO、
ZrO2-SiO2-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO-SnO2、
ZrSiO4-ZnO、
ZrSiO4-SnO2、
ZrSiO4-ZnO-SnO2、
等を用いてよい。
第2誘電体膜33は、生産効率の観点からMgOを含むことが好ましい、第2誘電体膜33は、ZrO2-MgO-ZnO、ZrO2-MgO-SnO2、又はZrO2-MgO-ZnO-SnO2を含むことがより好ましく、ZrO2-MgO-ZnO-SnO2を含むことがより好ましい。
第2誘電体膜33は、さらに、GaおよびAlより選ばれる少なくとも一つの元素D3を含み、Zrと、酸素と、元素D1と、元素D2および元素D3の原子数を合わせて100原子%とした場合、元素D3を7原子%以下含んでいてもよい。
Zr-O-Zn-Ga、Zr-O-Zn-Al、
Zr-O-Sn-Ga、Zr-O-Sn-Al、
Zr-O-Zn-Sn-Ga、Zr-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Y-O-Zn-Ga、Zr-Y-O-Zn-Al、
Zr-Ca-O-Zn-Ga、Zr-Ca-O-Zn-Al、
Zr-Mg-O-Zn-Ga、Zr-Mg-O-Zn-Al、
Zr-Y-O-Sn-Ga、Zr-Y-O-Sn-Al
Zr-Ca-O-Sn-Ga、Zr-Ca-O-Sn-Al、
Zr-Mg-O-Sn-Ga、Zr-Mg-O-Sn-Al、
Zr-Y-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Y-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Ca-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Ca-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Mg-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Mg-O-Zn-Sn-Al、
Zr-Si-O-Zn-Ga、Zr-Si-O-Zn-Al、
Zr-Si-O-Sn-Ga、Zr-Si-O-Sn-Al、
Zr-Si-O-Zn-Sn-Ga、Zr-Si-O-Zn-Sn-Al
等を用いてよい。
第2誘電体膜33は、生産効率の観点からMgを含むことが好ましく、MgとGaを含むことがより好ましい。第2誘電体膜33は、Zr-Mg-O-Zn-Ga、Zr-Mg-O-Zn-Al、Zr-Mg-O-Sn-Ga、Zr-Mg-O-Sn-Al、Zr-Mg-O-Zn-Sn-Ga、又はZr-Mg-O-Zn-Sn-Alを含むことが好ましく、Zr-Mg-O-Zn-Sn-Gaを含むことがより好ましい。
第2誘電体膜33は、元素D3を7原子%以下含む場合、Zrの酸化物と、元素D1の酸化物と、元素D2の酸化物および元素D3の酸化物のモル数を合わせて100モル%とした場合、元素D3の酸化物を8モル%以下含む。
元素D3をZnの酸化物に添加すると、Znの酸化物の比抵抗値が下がる。すなわち、元素D3は、Znの酸化物の導電性を向上させる役割を担う。さらには系全体の導電性が向上するので、ターゲットはDCスパッタしやすくなる。成膜速度が速くなり、生産性が上がる。Znの酸化物の一部を置換する形で添加してよい。
元素D3の酸化物の添加量としては少量で効果が得られ、8モル%以下が好ましい。8モル%より多いと比抵抗値は下がらなくなる。
ZrO2-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-ZnO-Al2O3、
ZrO2-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-SnO2-Al2O3、
ZrO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-ZnO-Al2O3-SnO2、
等を用いてよい。
ZrO2-Y2O3-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Al2O3、
ZrO2-CaO-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-CaO-ZnO-Al2O3、
ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-MgO-ZnO-Al2O3、
ZrO2-Y2O3-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-Y2O3-SnO2-Al2O3、
ZrO2-CaO-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-CaO-SnO2-Al2O3、
ZrO2-MgO-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-MgO-SnO2-Al2O3、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrO2-CaO-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-CaO-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO-Ga2O3、
ZrO2-SiO2-ZnO-Al2O3、
ZrO2-SiO2-SnO2-Ga2O3、
ZrO2-SiO2-SnO2-Al2O3、
ZrO2-SiO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-SiO2-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrSiO4-ZnO-Ga2O3、
ZrSiO4-ZnO-Al2O3、
ZrSiO4-SnO2-Ga2O3、
ZrSiO4-SnO2-Al2O3、
ZrSiO4-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrSiO4-ZnO-Al2O3-SnO2、
ZrSiO4-SiO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrSiO4-ZrO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
等を用いてよい。
第2誘電体膜33は、MgOを含むことが好ましく、MgOとGa2O3を含むことがより好ましい。第2誘電体膜33は、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3、ZrO2-MgO-ZnO-Al2O3、ZrO2-MgO-SnO2-Ga2O3、ZrO2-MgO-SnO2-Al2O3、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2、又はZrO2-MgO-ZnO-Al2O3-SnO2を含むことがより好ましく、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2を含むことがより好ましい。
(ZrO2)30(ZnO)38(Ga2O3)2(SnO2)30モル%、あるいは、
(ZrO2)27.3(Y2O3)2.7(ZnO)38(Ga2O3)2(SnO2)30モル%、と表記される組成比になる。
例えば、第2誘電体膜33が、Ga2O3を1.1モル%含有する場合、
(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(Ga2O3)1.1(SnO2)25モル%、
と表記される組成比を用いてよい。
また、第2誘電体膜33は、カバー層4側からの記録膜32への水分の侵入を抑制する働き、および記録膜32中の酸素が外部へ逃避するのを抑制する働きを有する。第2誘電体膜33はまた、カバー層4から記録膜32への有機物の混入を抑制したり、L2層30とカバー層4との密着性を確保したりする機能も併せ持つ。
例えばXMAの場合、本発明の実施形態にかかる第2誘電体膜33を分析すると、元素ごとの組成を分析することができる。例えば、下記(e)組成(モル%)の第2誘電体膜33をXMAで分析すると、おおよそ(f)組成(原子%)が得られる。
Zr10Zn20Sn10O60原子% -(f)。
Zr9.0Y0.9Zn17.4Al3.0Sn9.5O60.2原子% -(h)。
あるいは(t)組成(モル%)を分析すると、おおよそ(u)組成(原子%)が得られる。
(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)47.5(Ga2O3)2.5(SnO2)25モル% -(t)、
Zr9.0Mg0.8Zn18.6Ga2.0Sn9.8O59.8原子% -(u)。
Zrを含む場合、Hfも検出される場合がある。
ターゲットの導電性は、従来のIn2O3を使わず、元素D1、必要に応じて元素D3を使用して確保した。ターゲットの比抵抗値は、1Ω・cm以下であることが好ましい。これは後述する第2誘電体膜23、13についても同様である。
第2誘電体膜33は、Zrの酸化物と元素D1から実質的に成っていてよい。ここで「実質的に」という用語は、第2誘電体膜33が例えばスパッタにより形成される場合には、スパッタ雰囲気に存在する希ガス(Ar、Kr、Xe)、水分、有機物(C)、空気、スパッタ室に配置された冶具およびターゲットに含まれる不純物に由来する他の元素が不可避に含まれる場合があることを考慮して使用されている。これら不可避の成分は第2誘電体膜33に含まれる全原子を100原子%とした場合、10原子%を上限として含まれていてもよい。これは、元素D2、元素D3を含む場合も適用される。また、後述する第2誘電体膜23、13に関して、「実質的に」という用語を用いる場合に同様に適用される。
第2誘電体膜33としては、Zr-O-In、を用いてよい。
第2誘電体膜33は、Zrと酸素がZrの酸化物を形成し、Inと酸素がInの酸化物を形成していることが好ましい。Inの酸化物はターゲットの導電性を向上させるために有用である。
第2誘電体膜33としては、ZrO2-In2O3、を用いてよい。
第2誘電体膜33は、さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含んでいてもよい。
Zr-O-In-Si、
Zr-O-In-Y、
Zr-O-In-Ca、
Zr-O-In-Mg、
等を用いてよい。
Siの酸化物はSiO2であってよく、Yの酸化物はY2O3であってよく、Caの酸化物はCaOであってよく、Mgの酸化物はMgOであってよい。
元素D2の酸化物が、Siの酸化物、Yの酸化物、Caの酸化物、およびMgの酸化物より選ばれる少なくとも一つの酸化物の場合、Zrの酸化物に添加した形態で、安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアが形成されていることが好ましい。Y以外の希土類金属の酸化物を用いてもよい。例えばCeO2を用いてもよい。
ZrO2-In2O3-SiO2、
(ZrO2-Y2O3)-In2O3、
(ZrO2-CaO)-In2O3、
(ZrO2-MgO)-In2O3、
(ZrO2-Y2O3)-In2O3-SiO2、
(ZrO2-CaO)-In2O3-SiO2、
(ZrO2-MgO)-In2O3-SiO2、
等を用いてよい。
Zr6.3In25Si6.3O62.4原子% -(j)。
Zr5.6Y1.1In24.7Si6.2O62.4原子% -(m)。
第2誘電体膜33にIn2O3を含ませることにより、ターゲットの比抵抗値を下げて、導電性を高めることができる。あるいは、第2誘電体膜33に含まれるIn2O3を減らして、元素D1を含ませてもよい。
ZrO2-In2O3-SnO2、
ZrO2-In2O3-ZnO-SnO2、
ZrO2-In2O3-ZnO-SiO2、
ZrO2-In2O3-SnO2-SiO2、
ZrO2-In2O3-ZnO-SnO2-SiO2、
等を用いてよい。
たとえば、In2O3-SnO2、(In2O3)90(SnO2)10重量%(ITO)等を用いてよい。
第2誘電体膜33は、少なくともZrと、酸素と、Inとを含んでいてもよく、Zrの酸化物とInの酸化物から実質的に成っていてよい。これは、元素D2を含む場合も適用される。また、後述する第2誘電体膜23、13に関しても同様に適用される。
第2誘電体膜33は、例えばスパッタにより形成されるナノメータオーダの薄膜である。そのため、第2誘電体膜33に含まれる酸化物は、スパッタ中の酸素および/または金属の欠損、ならびに不可避的な不純物の混入により、厳密に言えば、化学量論組成とならないことがある。この理由により、本実施の形態および他の実施の形態において、第2誘電体膜33に含まれる酸化物は必ずしも化学量論組成のものでなくてもよい。また、前述のとおり、本明細書において化学量論組成で表された材料には、酸素および/または金属の欠損、ならびに不純物の混入等により、厳密に言えば化学量論組成のものではないものも含まれることとする。これは、第1誘電体膜31の材料と同じ材料でも適用されるし、異なる材料でも適用される。これは後述する第2誘電体膜23、13についても同様である。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜21の機能は、前述したL2層30の第1誘電体膜31の機能と同様である。また、第1誘電体膜21は、中間分離層2とL1層20とを密着させる役割も有する。第1誘電体膜21の材料は、第1誘電体膜31と同様の材料を用いることがより好ましい。これは、L1層20も、中間分離層2の表面上に第1誘電体膜21をスパッタで形成するため、第1誘電体膜21が中間分離層2から揮発する有機物の影響を受けるからである。
この形態により、L1層20も、L2層30と同様に、第1誘電体膜21のスパッタ中に、中間分離層2から有機物が揮発しても、良好な再生耐久性を得ることができる。
第1誘電体膜21の厚さは、5nm以上40nm以下であってよい。5nm未満であると、中間分離層2との密着性が低下して、記録膜22への水分の侵入を抑制する保護機能が低下することがある。40nmを超えると、L1層20の反射率が低下することがある。また、第1誘電体膜21の厚さが40nmを超えると、第1誘電体膜21の成膜に要する時間(スパッタ時間)が長くなり生産性が低下することがある。
記録膜22は、少なくともWと、Cuと、Mnと、酸素とを含むので、例えば、レーザ光6の照射によって酸素(O)が分離し、また、O同士が結合して、記録マークとなる膨張部を形成してもよい。この膨張部の形成は非可逆的な変化であるため、この記録膜22を備えたL1層20は追記型のものとなる。
記録膜22の材料は、記録膜32と同様であることが好ましい。L1層20は、中間分離層2および3に挟まれているため、両者が硬い場合は、記録膜22の記録マークは膨張しにくくなる。その場合は、記録膜22は、記録マークを膨張させる機能に最も優れたTaを、元素Mとして含むことがより好ましい。
記録膜22に含まれる酸素の割合は、金属元素と酸素の原子数の合計を100原子%としたときに、例えば60原子%以上80原子%以下であってよい。
記録膜22の膜厚は、好ましくは15nm以上50nm以下としてよく、更に好ましくは25nm以上45nm以下としてよい。膜厚が15nmより薄いと記録膜22が十分に膨張せず、良好な記録マークが形成されないので、d-MLSEが悪化する。膜厚が50nmを超えると、記録感度が良くなって記録パワーが小さくなり、その分再生パワーが低下して、再生光量が小さくなることがある。また、記録膜22の厚さが50nmを超えると、記録膜22の成膜に要する時間(スパッタ時間)が長くなり生産性が低下することがある。
第2誘電体膜23の厚さは、5nm以上30nm以下であってよい。5nm未満であると、保護機能が低下して、記録膜22への水分の侵入を抑制できなくなることがあり、30nmを超えると、L1層20の反射率が下がることがある。
さらに、記録膜12の表面上に第2誘電体膜13が積層されてもよい。
第1誘電体膜11は、光学的な位相差を調節して信号振幅を制御する働きや、記録マークの膨らみを調整して信号振幅を制御する働きを有する。また、第1誘電体膜11は、記録膜12への水分の侵入を抑制する働き、および記録膜12中の酸素が外部へ逃避するのを抑制する働きを有する。また、第1誘電体膜11は、基板1とL0層10とを密着させる役割も有する。
第1誘電体膜11は、基板1の表面上にスパッタで形成してもよい。基板1は成形基板であり、例えば、ポリカーボネートが好ましく用いられる。ポリカーボネートは熱可塑性樹脂であって、光重合開始剤は含んでいない。また、低分子成分も少ないため、第1誘電体膜11のスパッタ中に、揮発する可能性がある成分が少ないので、第1誘電体膜11は、第1誘電体膜21および31と違って、有機物の影響を受けにくい。よって、第1誘電体膜11は、第1誘電体膜31と同じ材料を用いてもよく、第2誘電体膜33と同じ材料を用いてもよい。
第1誘電体膜11は、例えば、Zrと酸素と元素D1を含む、
例えば、第1誘電体膜11は、Zr-O-Zn-Sn、
等を用いてよい。
材料が酸化物を形成している場合は、第1誘電体膜11は、ZrO2-ZnO-SnO2を用いることが好ましい。
あるいは、元素D2を含んでよく、第1誘電体膜11は、
Zr-O-Zn-Sn-Y、
等を用いてよい。
第1誘電体膜21および31と同様に、ターゲットのクラック発生を抑制できるので、第1誘電体膜11は、Mgを含む、Zr-O-Zn-Sn-Mgを用いることがより好ましい。
材料が酸化物を形成している場合は、第1誘電体膜11は、ZrO2-MgO-ZnO-SnO2を用いることがより好ましい。
あるいは、第1誘電体膜11は、元素D3を含んでよく、
Zr-O-Zn-Sn-Y-Ga、
等を用いてよい。
第1誘電体膜21および31と同様に、第1誘電体膜11は、さらに導電性を向上できるGaを添加して、Zr-O-Zn-Sn-Mg-Gaを用いることがさらに好ましい。
材料が酸化物を形成している場合には、第1誘電体膜11は、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2を用いることがさらに好ましい。
あるいは、Zrと酸素とInとを含んでよく、
Zr-O-In、
等を用いてよい。
あるいは元素D2を含んでよく、
Zr-O-In-Si、
Zr-O-In-Y、
Zr-O-In-Y-Si、
等を用いてよい。
あるいは、Zrと酸素とInと元素D1とを含んでよく、
Zr-O-In-Zn、
Zr-O-In-Sn、
Zr-O-In-Zn-Sn、
等を用いてよい。
あるいはSiO2を含んでよく、
Zr-O-In-Zn-Si、
Zr-O-In-Sn-Si、
Zr-O-In-Zn-Sn-Si、
等を用いてよい。
第1誘電体膜11も、第1誘電体膜21および31と同様に、上記の系にHfが含まれていてもよい。
レーザ光6が入射する面(カバー層4の表面)から最も遠い位置にあるL0層10は、その再生光量が最も小さくなる傾向にある。
記録膜12におけるW、Cu、Mn、および前記元素Mが、
下記の式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(前記式(1)中、
15≦x<60、0<y≦30、10≦z≦40、且つ、10≦100-x-y-z≦50)、
を満たすことが好ましい。
xが15未満であると、DCスパッタを実施する場合に、スパッタが不安定となることがあり、異常放電が生じやすくなる。また、記録膜12が膨張しにくくなり、記録マークの形成が困難になる。xが40を超えると、記録膜12の光吸収が減り、L0層10の記録に大きなレーザパワーが必要となることがある。
記録膜12の場合、記録膜32および記録膜22よりも、zの値が大きい組成比で形成してよい。z(Mn量)は15≦z≦40であることがより好ましい。この範囲であれば、L0層10の光吸収率を調整して、記録パワーを最適化し、高い反射率を確保し、再生光量を上げることができる。
記録膜12の膜厚は、15nm以上50nm以下としてよく、特に25nm以上45nm以下としてよい。15nmより薄いと記録膜12が十分に膨張せず、良好な記録マークが形成されないので、d-MLSEが悪化する。50nmを超えると、記録感度が良くなって記録パワーが小さくなり、その分再生パワーが低下して、再生光量が小さくなることがある。また、記録膜12の厚さが50nmを超えると、記録膜12の成膜に要する時間(スパッタ時間)が長くなり生産性が低下することがある。
第2誘電体膜13の厚さは、5nm以上30nm以下であってよい。5nm未満であると、保護機能が低下して、記録膜12への水分の侵入を抑制できなくなることがあり、30nmを超えると、L0層10の反射率が下がることがある。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜31、21、11、記録膜32、22、12、および第2誘電体膜33、23、13は、500GBのアーカイバル・ディスクに限らず、500GBよりも容量の小さい300GB、100GB容量のアーカイバル・ディスクにも、必要に応じて適用してよい。記録膜32、22、12の少なくとも一つに、元素MをZnとして、W-Cu-Mn-Zn―Oを用いてよい。
本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜11、21、31、記録膜12、22、32、および第2誘電体膜13、23、33の組み合わせは、中間分離層2、3から揮発する有機物の影響を克服して、再生耐久性を向上させるのに効果的である。よって、L1層20およびL2層30のように、中間分離層2、及び3上に形成される情報層を第1情報層とすることにより、より優れた効果を示す。
当然ながら、L0層10の第1誘電体膜11のスパッタ中に、基板1から炭素を含む成分が揮発する場合には、L0層10に本発明の実施形態にかかる第1誘電体膜11を適用すれば、優れた再生耐久性を得ることができる。
情報記録媒体100の記録方式は、線速度一定のConstant Linear Velocity(CLV)、回転数一定のConstant Angular Velocity(CAV)、Zoned CLVおよびZoned CAVのいずれであってよい。使用できるデータビット長は47.7nmである。また、多値記録方式にも使うことができる。
本実施の形態の情報記録媒体100への情報の記録および再生は、対物レンズの開口数NAが0.91である光学系で実施してよく、あるいはNA>1の光学系で実施してよい。光学系としてはSolid Immersion Lens(SIL)、またはSolid Immersion Mirror(SIM)を使用してもよい。この場合、中間分離層2および3、ならびにカバー層4は5μm以下の厚さとしてよい。あるいは、近接場光を利用した光学系を用いてもよい。
次に、実施の形態1で説明した情報記録媒体100の製造方法を、実施の形態2として説明する。
本発明の実施形態にかかる情報記録媒体の製造方法は、2以上の情報層を含む情報記録媒体の製造方法であって、
上記2以上の情報層の各々を形成する工程を含み、
上記2以上の情報層のうちの少なくとも一つの情報層を第1情報層とし、上記第1情報層を形成する工程が、少なくとも、第1誘電体膜を形成する工程と、記録膜を形成する工程とを含み、
上記第1誘電体膜を形成する工程が、少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含む第1誘電体膜を形成し、
上記記録膜を形成する工程が、少なくともWと、Cuと、Mnとを含み、さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含む記録膜を形成し、
上記第1誘電体膜を形成する工程と、上記記録膜を形成する工程が、DC電源を用いたスパッタリングにより実施される。
本発明の実施形態にかかる情報記録媒体100は基板1を有していてもよい。
まず、基板1(例えば、厚み0.5mm、直径120mm)を成膜装置内に配置する。
続けて、まず第1誘電体膜11を成膜する。この際、基板1に螺旋状の案内溝が形成されている場合は、この案内溝側に第1誘電体膜11を成膜する。
第1誘電体膜11は、得ようとする組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、希ガス雰囲気、または希ガスと反応ガス(例えば、酸素ガス)との混合ガス雰囲気中でスパッタすることにより形成できる。希ガスは、例えば、Arガス、Krガス、またはXeガスであるが、コスト面ではArガスが有利である。これはスパッタの雰囲気ガスを希ガスまたはその混合ガスとする、いずれのスパッタについてもあてはまる。
ターゲットの比抵抗値は好ましくは1Ω・cm以下である。これによりDCスパッタ、またはパルスDCスパッタを実施しやすくなる。
元素D1を含む組成のターゲットは、導電性が高く、DCスパッタによって安定的に第1誘電体膜11を形成しやすくなる。よって、第1誘電体膜11の形成時に高い成膜レートを期待できる。
所望の第1誘電体膜11の組成が得られるよう、ターゲットの組成を調整してよい。
続いて、第1誘電体膜11上に記録膜12を成膜する。
記録膜12は、その組成に応じて、金属合金または金属-酸化物の混合物からなるターゲットを用いて、希ガス雰囲気中または希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中におけるスパッタリングを実施することにより形成できる。記録膜12の厚さが第1誘電体膜11などの誘電体膜より厚いので、生産性を考慮し、記録膜12は、RFスパッタリングより高い成膜レートが期待できるDCスパッタリング、またはパルスDCスパッタリングを用いて成膜することが好ましい。記録膜12中に多くの酸素を含有させるため、雰囲気ガス中に多量の酸素ガスを混合することが好ましい。記録膜12はマルチスパッタリングを実施して形成してよい。
W-Cu-Mn-Nb、
W-Cu-Mn-Zn、
W-Cu-Mn-Mo、
W-Cu-Mn-Ta、
W-Cu-Mn-Ti、W-Cu-Mn3O4-Nb、
W-Cu-Mn3O4-ZnO、
W-Cu-Mn3O4-Mo、
W-Cu-Mn3O4-Ta、
W-Cu-Mn3O4-Ti、
W-Cu-Mn3O4-Ta、
W-Cu-Mn3O4-Ta-ZnO、
等であってよい。
第2誘電体膜13の形成に用いるターゲットとしては、前述した第1誘電体膜11を形成するターゲットを用いてよい。
続いて、第2誘電体膜13上に中間分離層2を形成する。中間分離層2は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂(例えばアクリル系樹脂)を、L0層10上に塗布しスピンコートした後に、樹脂を硬化させることにより形成できる。中間分離層2に案内溝を設ける場合、表面に所定の形状の溝が形成された転写用基板(型)を硬化前の樹脂に密着させた状態でスピンコートした後に樹脂を硬化させ、さらにその後、転写用基板を硬化した樹脂から剥がす方法で中間分離層2を形成してよい。また、中間分離層2は二段階で形成してよく、具体的には、厚みの大部分を占める部分を先にスピンコート法で形成し、次に案内溝を有する部分を、スピンコート法と転写用基板による転写との組み合わせにより形成してよい。
続いて、L2層30を形成する。L2層30は、基本的には前述したL1層20と同様の方法で形成できる。まず、中間分離層3上に第1誘電体膜31を形成する。第1誘電体膜31は、前述した第1誘電体膜11と同様の方法で、得ようとする組成に応じたターゲットを用いて形成できる。
Zr-O-Zn-Sn、
Zr-O-Zn-Sn-Y、
Zr-O-Zn-Sn-Mg、
Zr-O-Zn-Sn-Ga、
Zr-O-Zn-Sn-Y-Ga、
Zr-O-Zn-Sn-Mg-Ga、
等が好ましく用いられる。
本実施の形態では、第1誘電体膜31に対応したターゲット材料として、Mgの酸化物を添加した安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを含むターゲットを用いることがより好ましい。
第2誘電体膜33、L1層20の第1誘電体膜21、第2誘電体膜23、L0層10の第1誘電体膜11および第2誘電体膜13に、各々対応したターゲット材料においても同様、Mgの酸化物を添加した安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを含むことが好ましい。
Zr-O-Zn-Sn-Mgを用いることがより好ましく、
Zr-O-Zn-Sn-Mg-Gaを用いることがさらに好ましい。
第1誘電体膜31を形成するためのターゲットの組成としては、例えば、
ZrO2-ZnO-SnO2、
ZrO2-Y2O3-ZnO-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-SnO2、
ZrO2-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-Y2O3-ZnO-Ga2O3-SnO2、
ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2、
等が好ましく用いられる。
第1誘電体膜31を形成するためのターゲットの組成としては、MgOを含む、ZrO2-MgO-ZnO-SnO2を用いることがより好ましく、MgOとGa2O3を含む、ZrO2-MgO-ZnO-Ga2O3-SnO2を用いることがさらに好ましい。
続いて、第1誘電体膜31上に記録膜32を形成する。記録膜32は、前述した記録膜12と同様の方法で、得ようとする組成に応じたターゲットを用いて形成できる。続いて、記録膜32上に第2誘電体膜33を形成する。第2誘電体膜33は、前述した第2誘電体膜13と同様の方法で、得ようとする組成に応じたターゲットを用いて形成できる。
いずれの誘電体膜および記録膜12、22、32も、スパッタリング時の供給電力を10W~10kWとし、成膜室の圧力を0.01Pa~10Paとして形成してよい。
なお、各層の成膜方法として、スパッタリング法以外に、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学気相堆積法(CVD法:Chemical Vapor Deposition)および分子線エピタキシー法(MBE法:Molecular Beam Epitaxy)を用いることも可能である。
最後に、A面情報記録媒体101において、基板1の案内溝が設けられた面とは反対の面に、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)を均一に塗布し、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝が設けられた面とは反対の面を、塗布した樹脂に貼り付ける。その後、樹脂に光を照射して硬化させることにより、貼り合わせ層5を形成する。あるいは、遅行性硬化型の光硬化型樹脂を、A面情報記録媒体101に均一に塗布した後に光を当て、その後、B面情報記録媒体102を貼り付けて、貼り合わせ層5を形成してもよい。このようにして、実施の形態1に係る、両面に情報層を有する情報記録媒体100を製造することができる。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必要な必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面または詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
次に、実施例を用いて本開示の技術を詳細に説明する。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.5mm)を用意した。その基板1上に、L0層10を形成した。第1誘電体膜11として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、記録膜12として実質的にW25Cu21Ta21Zn5Mn28-Oからなるターゲットを用いて、W25Cu21Ta21Zn5Mn28-Oを34nm、第2誘電体膜13として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
ここで記録膜12の表記に関して、元素比としては金属元素比(原子%)のみを記載した形で表記し、以降についても同様に表記する。例えば、W19Cu25Zn20Mn36(原子%)の酸化物であればW19Cu25Zn20Mn36-Oと表記する。
波長405nmのレーザ光6において、L1層20およびL2層30がない場合のL0層10の反射率が、未記録状態でRg≒8.0%、Rl≒8.5%である。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(3kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(2kW)を用いて行った。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として、表1に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて、本発明の実施形態にかかる誘電体を15nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
波長405nmのレーザ光6において、L1層20およびL2層30がない場合のL0層10の反射率が、未記録状態でRg≒8.0%、Rl≒8.5%である。
第1誘電体膜11は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(3kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(2kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の第1誘電体膜21として表2に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を17nm、記録膜22として、本発明の実施形態における実質的にW31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として、表2に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて、本発明の実施形態にかかる誘電体を15nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、波長405nmのレーザ光6において、L2層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒5.8%、Rl≒6.1%、透過率が約80%となるように設定した。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1 O59.7 (原子%)
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)
およびZr5Si5Zn20Sn10O60 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ1-101~1-106とする。また比較例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21および第1誘電体膜31にZr3.4Si3.4In31.8O61.4 (原子%)を適用したディスクNo.比較例1-1を作製した。
評価機のレーザ光6の波長は405nm、対物レンズの開口数NAは0.91であり、グルーブおよびランドに情報の記録を行った。記録の線速度は18.06m/s(500GB-8倍速)および再生の線速度は18.06m/s(500GB-8倍速)で行った。データビット長を47.7nmとし、1情報層あたり83.4GB密度の記録を行った。また再生光は2:1で高周波重畳(変調)されたレーザ光6を用いた。ランダム信号(2T~12T)による記録を行い、信号品質はd-MLSE(Distribution Derived-Maximum Likelihood Sequence Error Estimation)として評価した。
具体的には、変化量をΔd-MLSEと定義すると、0.5%以下をA(非常に良好)、0.5%より大きく1.0%以下をB(良好)、1.0%より大きく1.5%以下をC(実用レベル)、1.5%より大きいものをD(実用不可)とした。
尚、ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、本実施例ではグルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。また、以下の実施例でも同様で、グルーブにおける再生耐久性の評価を行った。
A面情報記録媒体101における結果を表1に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表2に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として、表3、5に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて、本発明の実施形態にかかる誘電体を11~17nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を9~15nm、順次スパッタリング法により成膜した。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の第1誘電体膜21として本発明の実施形態における実質的に(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)を17nm、記録膜22として本発明における実質的にW31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として表4、6に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を11~17nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いてW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を9~15nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、実施例1と同様にマトリクス法に基づく計算により決定した。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、
Zr20Zn20O60 (原子%)、
Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%)、
Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9O60.2 (原子%)
Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)
Zr5Si5Zn20Sn10O60(ZrO2とSiO2を含む)(原子%)
およびZr5Si5Zn20Sn10O60(ZrSiO4を含む)(原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ2-101~2-112とする。
具体的には、変化量をΔd-MLSEと定義すると、0.5%以下をA(非常に良好)、0.5%より大きく1.0%以下をB(良好)、1.0%より大きく1.5%以下をC(実用レベル)、1.5%より大きいものをD(実用不可)とした。
尚、ランドではなくグルーブ再生による評価を行ったのは、本実施例ではグルーブのほうが光吸収率が高く、再生耐久性が悪くなるためである。また、以下の実施例でも同様で、グルーブにおける再生耐久性の評価を行った。
A面情報記録媒体101における結果を表3に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表4に示す。
また2-105、2-106および2-107の第1誘電体膜31の成膜に用いたターゲットについて、より高いスパッタパワーを投入し、ターゲットにクラックが生じるパワーの評価を行った。その結果、2-107のターゲットが最も高いパワーを投入するとこができた。つまり、MgOを含むターゲットが最も高いパワーを投入できるため、より高い成膜速度を得ることができ、情報記録媒体の生産性を高めることができる。
Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、
Zr7.4Zn23.5Sn10.3O58.8 (原子%)、
Zr3.3Sn30.0O66.7 (原子%)、
Zr2.3Sn31.0O66.7 (原子%)、
Zr17.8Zn6.7Sn11.1O64.4 (原子%)、
Zr25.9Zn11.1O63.0 (原子%)、
Zr26.5Zn10.3O63.2 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr6.7Y1.2Zn23.2Sn10.2O58.7 (原子%)、
Zr12.7Y1.1Zn15.2Sn9.5O61.5 (原子%)、
Zr17.5Y1.1Zn9.0Sn9.0O63.4 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
Zr7.2Zn21.8Sn10.0Ga2.0O59.0 (原子%)、
Zr13.1Zn14.0Sn9.4Ga1.9O61.6 (原子%)、
Zr17.7Zn8.0Sn8.9Ga1.8O63.7 (原子%)、
Zr9.4Zn17.0Sn9.4Ga3.8O60.4 (原子%)、
Zr9.1Zn15.3Sn9.1Ga5.8O60.7 (原子%)、
およびZr8.9Zn14.0Sn8.9Ga7.5O60.7 (原子%)、
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ2-201~2-218とする。ディスクNo.2-204、及び2-207は比較例である。
さらに、2-201~2-218において500GB密度8倍速記録におけるd-MLSEの評価を行った。d-MLSEの評価においては14.0%以下をA(非常に良好)、14.0%より大きく14.5%以下をB(良好)、14.5%より大きく15.0%以下をC(実用レベル)、15%より大きいものをD(実用不可)とした。
総合的に、再生耐久性、d-MLSE、および成膜速度の評価において、Dが含まれるものをD(実用不可)、DがなくCが含まれるものをC(実用レベル)、CやDがなくBが2つ以上のものをB(良好)、CやDがなくAが2つ以上のものをA(非常に良好)と判定した。
A面情報記録媒体101における結果を表5に示す。
また2-218において、Ga量が7原子%より多くなるとd-MLSEに悪化が見られることから、Ga量は7原子%以下であることが好ましい。
B面情報記録媒体102における結果を表6に示す。
また第1誘電体膜31としてZr16.8Y4.6Zn19.1O59.5(原子%)(=(ZrO2)44(Y2O3)6(ZnO)50(mol%))を適用すると、第1誘電体膜31の成膜工程においてターゲットに割れが生じ、安定した製造が困難であった。このことからY2O3量はZrO2量に対して、10%以下のモル濃度が好ましい。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として実質的に(ZrO2)25(ZnO)50(SnO2)25(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(ZnO)50(SnO2)25(mol%)を15nm、記録膜32として表7に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて、34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として実質的に(ZrO2)25(ZnO)50(SnO2)25(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(ZnO)50(SnO2)25(mol%)を15nm、記録膜32として表8に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
W32Cu17Zn33Mn18 (原子%)、
W32Cu17Nb33Mn18 (原子%)、
W32Cu17Mo33Mn18 (原子%)、
W32Cu17Ta33Mn18 (原子%)、
W32Cu17Ti33Mn18 (原子%)、
W32Cu17Nb22Zn11Mn18 (原子%)、
W32Cu17Ta22Zn11Mn18 (原子%)、
W15Cu22Ta40Mn23 (原子%)、
W14Cu23Ta40Mn23 (原子%)、
W59Cu20Ta10Mn21 (原子%)、
W60Cu20Ta10Mn20 (原子%)、
W32Ta33Mn35 (原子%)、
W32Cu30Ta28Mn10 (原子%)、
W32Cu31Ta27Mn10 (原子%)、
W32Cu30Ta29Mn9 (原子%)、
W29Cu1Ta30Mn40 (原子%)、
W29Cu1Ta29Mn41 (原子%)、
W55Cu17Ta10Mn18 (原子%)、
W56Cu17Ta9Mn18 (原子%)、
W15Cu17Zn25Ta25Mn18 (原子%)、
およびW15Cu17Zn25Ta26Mn17 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ2-301~2-321とする。ディスクNo.2-312は比較例である。
さらに、透過率の評価を行った。透過率の評価においては、厚さ1.1mmのポリカーボネート基板上にそれぞれの記録膜材料を適用したL2層30を形成しカバー層4を形成したサンプルにおいて、分光光度計を用いて測定した。透過率が67%以上のものをA、60%以上67%未満のものをB、50%以上60%未満のものをC、50%未満のものをD(実用不可)、と判定した。
総合的に、Dが含まれるものをD(実用不可)、DがなくCが含まれるものをC(実用レベル)、CやDがなくBが2つ以上のものをB(良好)、それ以外をA(非常に良好)と判定した。
A面情報記録媒体101における結果を表7に示す。
また、2-312においてCuが含まれないと安定した成膜ができず成膜速度が悪化、また再生耐久性が悪化することから、Cuは記録膜32中に含まれている必要がある。また2-314においてCuが多くなると再生耐久性が悪化する傾向がみられる。このことからCu量は30原子%以下であることが好ましい。
また、2-315においてMnが少なくなると再生耐久性やd-MLSEが悪化し、また2-317においてMnが多くなると再生耐久性や成膜速度が悪化する傾向がみられる。このことからMn量は10原子%以上、40原子%以下であることが好ましい。
B面情報記録媒体102における結果を表8に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として、表9及び表10に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13~17nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いてW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として表9及び表10に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を11~15nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として、実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として、表11及び表12に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13~17nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いてW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として、表11及び表12に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を11~15nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
(第1誘電体膜31、第2誘電体膜33)の順に、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%))、
(Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%))、
(Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)、Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%))、
(Zr20Zn20O60 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%))、
(Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%))、
(Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%))、
(Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9O60.2 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr20Zn20O60 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9O60.2 (原子%))、
および(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%))
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ2-401~2-422とする。
A面情報記録媒体101における結果を表9及び10に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表11及び12に示す。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。第1誘電体膜21として表13、15に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて、本発明の実施形態にかかる誘電体を13~19nm、記録膜22として実質的にW31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を9~15nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L1層20上に、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜はAr+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。第1誘電体膜21として、表12、14に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて13~19nm、記録膜22として実質的にW31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta21Zn11Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を9~15nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として実質的に(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)30(SiO2)30(In2O3)40(mol%)を14nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を12nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、
Zr20Zn20O60 (原子%)、
Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%)、
Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9O60.2 (原子%)
Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)
Zr5Si5Zn20Sn10O60(ZrO2とSiO2を含む)(原子%)
およびZr5Si5Zn20Sn10O60(ZrSiO4を含む)(原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ3-101~3-112とする。また比較例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21にZr3.4Si3.4In31.8O61.4 (原子%)を適用したディスクNo.比較例2-1を作製した。
A面情報記録媒体101における結果を表13に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表14に示す。
Zr10Zn20Sn1O60 (原子%)、
Zr7.4Zn23.5Sn10.3O58.8 (原子%)、
Zr3.3Sn30.0O66.7 (原子%)、
Zr2.3Sn31.0O66.7 (原子%)、
Zr17.8Zn6.7Sn11.1O64.4 (原子%)、
Zr25.9Zn11.1O63.0 (原子%)、
Zr26.5Zn10.3O63.2 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr6.7Y1.2Zn23.2Sn10.2O58.7 (原子%)、
Zr12.7Y1.1Zn15.2Sn9.5O61.5 (原子%)、
Zr17.5Y1.1Zn9.0Sn9.0O63.4 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
Zr7.2Zn21.8Sn10.0Ga2.0O59.0 (原子%)、
Zr13.1Zn14.0Sn9.4Ga1.9O61.6 (原子%)、
Zr17.7Zn8.0Sn8.9Ga1.8O63.7 (原子%)、
Zr9.4Zn17.0Sn9.4Ga3.8O60.4 (原子%)、
Zr9.1Zn15.3Sn9.1Ga5.8O60.7 (原子%)、
およびZr8.9Zn14.0Sn8.9Ga7.5O60.7 (原子%)、
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ3-201~3-218とする。ディスクNo.3-204及び3-207は比較例である。
さらに、3-201~3-218において500GB密度8倍速記録におけるd-MLSEの評価を行った。d-MLSEの評価においては、14.0%以下をA(非常に良好)、14.0%より大きく14.5%以下をB(良好)、14.5%より大きく15.0%以下をC(実用レベル)、15%より大きいものをD(実用不可)とした。
総合的に、再生耐久性、d-MLSE、および成膜速度の評価において、Dが含まれるものをD(実用不可)、DがなくCが含まれるものをC(実用レベル)、CやDがなくBが2つ以上のものをB(良好)、CやDがなくAが2つ以上のものをA(非常に良好)と判定した。
A面情報記録媒体101における結果を表15に示す。
また3-218において、Ga量が7原子%より多くなるとd-MLSEに悪化が見られることから、Ga量は7原子%以下であることが好ましい。
B面情報記録媒体102における結果を表16に示す。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L1層20上に、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例4と同様である。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L1層20上に、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例5と同様である。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
本実施例の情報記録媒体100の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21および第2誘電体膜23に、
(第1誘電体膜21、第2誘電体膜23)の順に、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%))、
(Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%))、
(Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)、Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%))、
(Zr20Zn20O60 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、Zr10Zn20Sn10O60 (原子%))、
(Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%))、
(Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%))、
(Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9O60.2 (原子%)、Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%))、
(Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)、Zr10Zn20 Sn10O60 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr20Zn20O60 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9 O59.8 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1 O59.7 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1 O59.7 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9 O60.2 (原子%))、
(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9 O60.2 (原子%))
および(Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%))
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ3-301~3-322とする。
これらの3-301~3-322、および実施例5で示した比較例2-1において、実施例5で説明した再生耐久性の評価を行った。
A面情報記録媒体101における結果を表17及び18に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表19及び20に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
続けて、基板1上にL0層10を形成した。第1誘電体膜11として、表21に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13nm、記録膜12として実質的にW25Cu21Ta21Zn5Mn28-Oからなるターゲットを用いて、W25Cu21Ta21Zn5Mn28-Oを35nm、第2誘電体膜13として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例5と同様である。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
続けて、基板1上にL0層10を形成した。第1誘電体膜11として表22に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13nm、記録膜12として実質的にW25Cu21Ta21Zn5Mn28-Oからなるターゲットを用いて、W25Cu21Ta21Zn5Mn28-Oを35nm、第2誘電体膜13として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例5と同様である。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
Zr10Zn20Sn10 O60 (原子%)、
Zr20Zn20O60 (原子%)、
Zr16.7Zn16.7O66.6 (原子%)、
Zr18.4Y2.3Zn19.5O59.8 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr9.5Ca0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Al1.9O60.2 (原子%)
Zr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)
Zr5Si5Zn20Sn10O60(ZrO2とSiO2を含む)(原子%)
およびZr5Si5Zn20Sn10O60(ZrSiO4を含む)(原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ4-101~4-112とする。また比較例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜11にZr3.4Si3.4In31.8O61.4 (原子%)を適用したディスクNo.比較例3-1を作製した。
A面情報記録媒体101における結果を表21に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表22に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として、実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として表23に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を17nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、順次スパッタリング法により成膜した。本実施例においては、第2誘電体膜33は設けていない。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を記録膜32上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例2と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として表24に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を17nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、順次スパッタリング法により成膜した。本実施例においては、第2誘電体膜33は設けていない。
第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を記録膜32上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
およびZr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ5-101~5-104とする。
これらの5-101~5-104において、実施例1で説明した再生耐久性の評価を行った。
A面情報記録媒体101における結果を表23に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表24に示す。
本実施例では図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。本実施例の情報記録媒体100は片面にL0層10とL1層20の2つの情報層を有する情報記録媒体である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
続けて、基板1上にL0層10を形成した。L0層10の構成および製造方法は実施例1と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。第1誘電体膜21として表25に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を16nm、記録膜22として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を14nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源を用いて行った。また、第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜23上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約75μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次にB面情報記録媒体102の構成を説明する。基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。第1誘電体膜21として、表26に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を16nm、記録膜22として実質的にW32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta22Zn11Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を14nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。また、記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。また、第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気でDC電源を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜23上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約75μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
本実施例の情報記録媒体100の一例として、A面情報記録媒体101およびB面情報記録媒体102の第1誘電体膜21に、
Zr10Zn20Sn10O60 (原子%)、
Zr9.3Y1.2Zn19.8Sn9.9O59.8 (原子%)、
Zr9.7Zn18.5Sn9.7Ga1.9O60.2 (原子%)、
およびZr9.0Y1.2Zn18.2Sn9.6Ga1.9O60.1 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ6-101~6-104とする。
これらの6-101~6-104において、実施例1で説明した再生耐久性の評価を行った。
A面情報記録媒体101における結果を表25に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表26に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。基板1として、螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.5mm)を用意した。その基板1上に、L0層10を形成した。第1誘電体膜11として実質的に(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(SnO2)25(Ga2O3)1.1(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(SnO2)25(Ga2O3)1.1(mol%)を13nm、記録膜12として実質的にW31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oを34nm、第2誘電体膜13として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(2kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の第1誘電体膜21として実質的に(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(SnO2)25(Ga2O3)1.1(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)23(MgO)2(ZnO)48.9(SnO2)25(Ga2O3)1.1(mol%)を17nm、記録膜22として、本発明の実施形態における実質的にW31Cu18Ta16Zn16Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta16Zn16Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。第1誘電体膜31として、表27に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を15nm、記録膜32として実質的にW32Cu17Ta16Zn17Mn18-Oからなるターゲットを用いて、W32Cu17Ta16Zn17Mn18-Oを34nm、第2誘電体膜33として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
第1誘電体膜11は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.0Mg0.6Zn14.4Sn14.4O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.6Zn18.6Sn9.8Ga2.0O59.8 (原子%)
Zr8.8Mg0.6Zn13.0Sn14.0Ga2.0O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr8.8Mg0.8Zn14.0Sn14.3Ga0.8O61.3 (原子%)
Zr13.2Mg1.2Zn14.0Sn9.6Ga0.6O61.4 (原子%)
Zr7.3Mg0.6Zn19.4Sn11.9Ga0.9O59.9 (原子%)
Zr11.0Mg1.0Zn19.5Sn8.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr9.2Ca0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
およびZr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Al0.9O59.6 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ10-101~10-111とする。
これらの10-101~10-111および比較例1-1において実施例2で説明した8倍速の再生耐久性の評価を行った。
A面情報記録媒体101における結果を表27に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表28に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例10と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、波長405nmのレーザ光6において、L2層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒5.8%、Rl≒6.1%、透過率が約80%となるように設定した。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
第1誘電体膜31および第2誘電体膜33の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により決定した。具体的には、波長405nmのレーザ光6において、L2層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒5.8%、Rl≒6.1%、透過率が約80%となるように設定した。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.0Mg0.6Zn14.4Sn14.4O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.6Zn18.6Sn9.8Ga2.0 O59.8 (原子%)
Zr8.8Mg0.6Zn13.0Sn14.0Ga2.0O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr8.8Mg0.8Zn14.0Sn14.3Ga0.8O61.3 (原子%)
Zr13.2Mg1.2Zn14.0Sn9.6Ga0.6O61.4 (原子%)
Zr7.3Mg0.6Zn19.4Sn11.9Ga0.9O59.9 (原子%)
Zr11.0Mg1.0Zn19.5Sn8.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr9.2Ca0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
およびZr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Al0.9O59.6 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ10-201~10-211とする。
A面情報記録媒体101における結果を表29及び30に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表31及び32に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の第1誘電体膜21として表33に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を17nm、記録膜22として、本発明の実施形態における実質的にW31Cu18Ta16Zn16Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta16Zn16Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30の反射率が、記録膜32が未記録状態でRg≒5.8%、Rl≒6.1%、透過率が約80%となるように設定した。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の第1誘電体膜21として表34に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を17nm、記録膜22として、本発明の実施形態における実質的にW31Cu18Ta16Zn16Mn19-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu18Ta16Zn16Mn19-Oを35nm、第2誘電体膜23として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を13nm、順次スパッタリング法により成膜した。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
また、第1誘電体膜31の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜32の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+36sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜33の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でDC電源(2kW)を用いて行った。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝が設けられた面とは反対側の面に、紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝が設けられた面とは反対側の面と貼り合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5(厚み約35μm)を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.0Mg0.6Zn14.4Sn14.4O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.6Zn18.6Sn9.8Ga2.0O59.8 (原子%)
Zr8.8Mg0.6Zn13.0Sn14.0Ga2.0O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr8.8Mg0.8Zn14.0Sn14.3Ga0.8O61.3 (原子%)
Zr13.2Mg1.2Zn14.0Sn9.6Ga0.6O61.4 (原子%)
Zr7.3Mg0.6Zn19.4Sn11.9Ga0.9O59.9 (原子%)
Zr11.0Mg1.0Zn19.5Sn8.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr9.2Ca0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
およびZr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Al0.9O59.6 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ11-101~11-111とする。
A面情報記録媒体101における結果を表33に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表34に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例12と同様である。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
次に、B面情報記録媒体102の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。L0層10の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L0層10上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層2を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
波長405nmのレーザ光6において、L2層30がない場合のL1層20の反射率が、記録膜22が未記録状態でRg≒6.0%、Rl≒6.3%、透過率が約77%である。
また、第1誘電体膜21の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜22の成膜は、Ar+O2の混合ガス(流量:12+36sccm)雰囲気でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜23の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)でパルスDC電源(3kW)を用いて行った。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例12と同様である。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.0Mg0.6Zn14.4Sn14.4O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.6Zn18.6Sn9.8Ga2.0O59.8 (原子%)
Zr8.8Mg0.6Zn13.0Sn14.0Ga2.0O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr8.8Mg0.8Zn14.0Sn14.3Ga0.8O61.3 (原子%)
Zr13.2Mg1.2Zn14.0Sn9.6Ga0.6O61.4 (原子%)
Zr7.3Mg0.6Zn19.4Sn11.9Ga0.9O59.9 (原子%)
Zr11.0Mg1.0Zn19.5Sn8.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr9.2Ca0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
およびZr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Al0.9O59.6 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ11-201~11-211とする。
A面情報記録媒体101における結果を表35及び36に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表37及び38に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
その基板1上に、L0層10を形成した。第1誘電体膜11として表39に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13nm、記録膜12として実質的にW31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oを34nm、第2誘電体膜13として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(2kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例10と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例12と同様である。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
その基板1上に、L0層10を形成した。第1誘電体膜11として表40に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13nm、記録膜12として実質的にW31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oを34nm、第2誘電体膜13として実質的に(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)からなるターゲットを用いて、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(mol%)を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
波長405nmのレーザ光6において、L1層20およびL2層30がない場合のL0層10の反射率が、未記録状態でRg≒8.0%、Rl≒8.5%である。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、DC電源(2kW)を用いて行った。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層2の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例12と同様である。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝が設けられた面とは反対側の面に、紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝が設けられた面とは反対側の面と貼り合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5(厚み約35μm)を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.0Mg0.6Zn14.4Sn14.4O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.6Zn18.6Sn9.8Ga2.0O59.8 (原子%)
Zr8.8Mg0.6Zn13.0Sn14.0Ga2.0O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr8.8Mg0.8Zn14.0Sn14.3Ga0.8O61.3 (原子%)
Zr13.2Mg1.2Zn14.0Sn9.6Ga0.6O61.4 (原子%)
Zr7.3Mg0.6Zn19.4Sn11.9Ga0.9O59.9 (原子%)
Zr11.0Mg1.0Zn19.5Sn8.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr9.2Ca0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
およびZr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Al0.9O59.6 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ12-101~12-111とする。
A面情報記録媒体101における結果を表39に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表40に示す。
本実施例では、図1に示す情報記録媒体100の別の一例を説明する。以下、本実施例の情報記録媒体100の製造方法である。
まずA面情報記録媒体101の構成を説明する。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
その基板1上に、L0層10を形成した。第1誘電体膜11として表41及び表42に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13nm、記録膜12として実質的にW31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oを34nm、第2誘電体膜13として表41及び表42に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
波長405nmのレーザ光6において、L1層20およびL2層30がない場合のL0層10の反射率が、未記録状態でRg≒8.0%、Rl≒8.5%である。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(3kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例12と同様である。
その後に、紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、A面情報記録媒体101を作製した。
基板1として実施例1と同様の基板を用いた。
その基板1上に、L0層10を形成した。第1誘電体膜11として表43に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を13nm、記録膜12として実質的にW31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oからなるターゲットを用いて、W31Cu19Ta22Zn5Mn23-Oを34nm、第2誘電体膜13として表44に記載のそれぞれの組成に対応したターゲットを用いて本発明の実施形態にかかる誘電体を10nm、順次スパッタリング法により成膜した。
波長405nmのレーザ光6において、L1層20およびL2層30がない場合のL0層10の反射率が、未記録状態でRg≒8.0%、Rl≒8.5%である。
第1誘電体膜11の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(4kW)を用いて行った。記録膜12の成膜は、Ar+O2の混合ガス雰囲気(流量:12+30sccm)でパルスDC電源(5kW)を用いて行った。第2誘電体膜13の成膜は、Ar雰囲気(流量:12sccm)で、パルスDC電源(3kW)を用いて行った。
次に、中間分離層2上にL1層20を形成した。L1層20の構成および製造方法は実施例10と同様である。
続けて、L1層20上に螺旋状の案内溝(深さ27nm、トラックピッチ(ランド-グルーブ間距離)0.225μm)の設けられた中間分離層3を形成した。中間分離層3の構成および製造方法は実施例1と同様である。
中間分離層3上にL2層30を形成した。L2層30の構成および製造方法は実施例12と同様である。
その後に紫外線硬化樹脂を第2誘電体膜33上に塗布し、スピンコートした後に、紫外線により樹脂を硬化させ、カバー層4を約57μm形成し、B面情報記録媒体102を作製した。
最後に、A面情報記録媒体101の基板1の案内溝が設けられた面とは反対側の面に、紫外線硬化樹脂を均一に塗布し、B面情報記録媒体102の基板1の案内溝が設けられた面とは反対側の面と貼り合わせ、紫外線により樹脂を硬化させ、貼り合わせ層5(厚み約35μm)を形成した。
このようにして本実施例の情報記録媒体100を作製した。
Zr9.5Mg0.6Zn20.1Sn10.1O59.7 (原子%)、
Zr9.0Mg0.6Zn14.4Sn14.4O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.6Zn18.6Sn9.8Ga2.0O59.8 (原子%)
Zr8.8Mg0.6Zn13.0Sn14.0Ga2.0O61.6 (原子%)
Zr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr8.8Mg0.8Zn14.0Sn14.3Ga0.8O61.3 (原子%)
Zr13.2Mg1.2Zn14.0Sn9.6Ga0.6O61.4 (原子%)
Zr7.3Mg0.6Zn19.4Sn11.9Ga0.9O59.9 (原子%)
Zr11.0Mg1.0Zn19.5Sn8.0Ga0.9O59.6 (原子%)
Zr9.2Ca0.8Zn19.5Sn10.0Ga0.9O59.6 (原子%)
およびZr9.2Mg0.8Zn19.5Sn10.0Al0.9O59.6 (原子%)
を適用した情報記録媒体100を作製した。これらのディスクNo.をそれぞれ12-201~12-211とする。
A面情報記録媒体101における結果を表41及び42に示す。
B面情報記録媒体102における結果を表43及び44に示す。
以上の実施例において、記録再生の評価はデータビット長47.7nmの信号により行ったが、10%程度であればデータビット長が異なる信号を用いてもいずれの実施例においても、同様の評価結果を得ることができる。
本出願は、2018年8月9日出願の日本特許出願(特願2018-150255)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
101 A面情報記録媒体
102 B面情報記録媒体
10 L0層
20 L1層
30 L2層
11、21、31 第1誘電体膜
12、22、32 記録膜
13、23、33 第2誘電体膜
1 基板
2、3 中間分離層
4 カバー層
5 貼り合わせ層
6 レーザ光
Claims (14)
- 2以上の情報層を含み、レーザ光の照射により情報を記録または再生する情報記録媒体であって、
前記2以上の情報層のうちの、少なくとも一つの情報層を第1情報層とし、前記第1情報層が、前記レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、第1誘電体膜、および記録膜をこの順に含み、
前記第1誘電体膜が少なくとも
Zrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnの元素D1を含み、Zrと、酸素と、前記元素D1の原子数とを合わせて100原子%とした場合、Zrを3原子%以上26原子%以下含み、前記元素D1を10原子%以上43原子%以下含み、
前記記録膜が少なくともWと、Cuと、Mnと、酸素とを含み、さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含む、情報記録媒体。 - 前記第1誘電体膜が、さらに、
Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、請求項1に記載の情報記録媒体。 - 前記第1誘電体膜が、さらに、
GaおよびAlより選ばれる少なくとも一つの元素D3を含み、Zrと、酸素と、前記元素D1と、前記元素D2および前記元素D3の原子数を合わせて100原子%とした場合、前記元素D3を7原子%以下含む、
請求項2に記載の情報記録媒体。 - 前記第1情報層が、前記レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、
前記第1誘電体膜、前記記録膜、および第2誘電体膜をこの順に含み、
前記第2誘電体膜が、少なくとも
Zrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnより選ばれる少なくとも一つの元素D1を含み、Zrと、酸素と、前記元素D1の原子数とを合わせて100原子%とした場合、Zrを3原子%以上26原子%以下含み、前記元素D1を10原子%以上43原子%以下含む、
請求項1に記載の情報記録媒体。 - 前記第2誘電体膜が、さらに、
Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、
請求項4に記載の情報記録媒体。 - 前記第2誘電体膜が、さらに、
GaおよびAlより選ばれる少なくとも一つの元素D3を含み、Zrと、酸素と、前記元素D1と、前記元素D2および前記元素D3の原子数を合わせて100原子%とした場合、前記元素D3を7原子%以下含む、
請求項5に記載の情報記録媒体。 - 前記第1情報層が、前記レーザ光が照射される面から遠い方から近い方に向かって、
前記第1誘電体膜、前記記録膜、および第2誘電体膜をこの順に含み、
前記第2誘電体膜が少なくとも
Zrと、酸素と、Inとを含む、
請求項1に記載の情報記録媒体。 - 前記第2誘電体膜が、さらに、
Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、
請求項7に記載の情報記録媒体。 - 前記記録膜におけるW、Cu、Mn、および前記元素Mが、
下記の式(1):
WxCuyMnzM100-x-y-z(原子%) (1)
(前記式(1)中、
15≦x<60、0<y≦30、10≦z≦40、且つ、10≦100-x-y-z≦50)、
を満たす、請求項1に記載の情報記録媒体。 - 前記記録膜の前記元素MがTaとZnより選ばれる少なくとも一つである、請求項1または9に記載の情報記録媒体。
- 前記第1情報層が、前記レーザ光照射面から見て最も遠い位置に配置されている情報層よりも、前記レーザ光照射面に近い位置に配置されている、
請求項1から10のいずれか一項に記載の情報記録媒体。 - 前記第1情報層が、前記レーザ光照射面に最も近い位置に配置されている、
請求項1から11のいずれか一項に記載の情報記録媒体。 - 2以上の情報層を含む情報記録媒体の製造方法であって、
前記2以上の情報層の各々を形成する工程を含み、
前記2以上の情報層のうちの少なくとも一つの情報層を第1情報層とし、前記第1情報層を形成する工程が、
少なくとも、第1誘電体膜を形成する工程と、記録膜を形成する工程とを含み、
前記第1誘電体膜を形成する工程が、
少なくともZrと酸素とを含み、さらに、ZnおよびSnの元素D1を含む第1誘電体膜を形成し、
前記記録膜を形成する工程が、少なくともWと、Cuと、Mnとを含み、
さらに、Zn、Nb、Mo、Ta、およびTiより選ばれる少なくとも一つの元素Mを含む記録膜を形成し、
前記第1誘電体膜を形成する工程と、前記記録膜を形成する工程が、DC電源を用いたスパッタリングにより実施される、情報記録媒体の製造方法。 - 前記第1誘電体膜を形成する工程で形成する前記第1誘電体膜が、
さらに、Si、Y、CaおよびMgより選ばれる少なくとも一つの元素D2を含む、
請求項13に記載の情報記録媒体の製造方法。
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