JPWO2006004025A1 - 光記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
コスト及び取り扱いの観点において優れたアルミ合金からなる反射膜を含みながら、短波長レーザを用いた光記録再生装置に使用され得る良好な記録再生特性を与える光記録媒体及びその製造方法。 光記録媒体は、アルミ合金と、アルミニウム以外の金属の酸化物と、を含む反射膜を有する。
Description
本発明は、光記録媒体及びその製造方法に関し、詳細には、短波長レーザを用いた光記録再生装置に使用され得る、アルミニウム若しくはアルミ合金を使用した反射膜を含む光記録媒体及びその製造方法に関する。
例えば、ＣＤやＤＶＤの如き、光記録媒体は、その記録・再生方式にかかわらず、その内部に反射膜を含む。一般的に、この反射膜は、アルミニウム、金、銀、又はそれらの合金や、シリコンからなる。例えば、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにあっては、アルミ合金や金からなる薄膜が、ＤＶＤの半透膜には純金薄膜や純シリコン薄膜が用いられている。
ところで、４００ｎｍ程度の波長の青色レーザを情報の記録又は再生に使用する光記録装置においては、金やシリコン薄膜は、それらの記録媒体の反射膜として、十分な反射率を得ることができない。また、銀合金はコストが高くなるとともに、銀は、「特定化学物質の環境への排出量の把握及び管理の改善の促進に関する法律（ＰＲＴＲ法）」にて規制対象となっている、といった問題があった。
ここで、アルミニウム及びアルミ合金は、銀合金に比較して、コスト及び取り扱いの観点において非常に優れている。一方で、特に、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃをはじめとする青色レーザによる光記録装置のレーザスポットサイズに対して、これらアルミ系の薄膜の結晶粒径を十分に小さくする、すなわち、具体的には、一桁以上小さいサイズにすることは非常に困難であった。故に、アルミ系の反射膜を用いたディスクでは、記録再生時のノイズが高く、十分な記録再生特性が得られなかったのである。
ところで、４００ｎｍ程度の波長の青色レーザを情報の記録又は再生に使用する光記録装置においては、金やシリコン薄膜は、それらの記録媒体の反射膜として、十分な反射率を得ることができない。また、銀合金はコストが高くなるとともに、銀は、「特定化学物質の環境への排出量の把握及び管理の改善の促進に関する法律（ＰＲＴＲ法）」にて規制対象となっている、といった問題があった。
ここで、アルミニウム及びアルミ合金は、銀合金に比較して、コスト及び取り扱いの観点において非常に優れている。一方で、特に、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃをはじめとする青色レーザによる光記録装置のレーザスポットサイズに対して、これらアルミ系の薄膜の結晶粒径を十分に小さくする、すなわち、具体的には、一桁以上小さいサイズにすることは非常に困難であった。故に、アルミ系の反射膜を用いたディスクでは、記録再生時のノイズが高く、十分な記録再生特性が得られなかったのである。
そこで本発明では、コスト及び取り扱いの観点において優れたアルミニウム若しくはアルミ合金からなる反射膜を有しながら、短波長レーザを用いた光記録再生装置において良好な記録再生特性を与える記録媒体及びその製造法の提供を目的とする。
本発明による光記録媒体は、反射膜を有する光記録媒体であって、前記反射膜はアルミ合金と、アルミニウム以外の金属の酸化物と、を含むことを特徴とする。
更に、本発明による光記録媒体の製造方法は、基板上に反射膜をスパッタリング法によって形成するステップを含む光記録媒体の製造方法であって、アルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入する雰囲気形成ステップと、前記アルミ合金とともに前記酸化物を前記基板上に堆積させるステップと、を含むことを特徴とする。
本発明による光記録媒体は、反射膜を有する光記録媒体であって、前記反射膜はアルミ合金と、アルミニウム以外の金属の酸化物と、を含むことを特徴とする。
更に、本発明による光記録媒体の製造方法は、基板上に反射膜をスパッタリング法によって形成するステップを含む光記録媒体の製造方法であって、アルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入する雰囲気形成ステップと、前記アルミ合金とともに前記酸化物を前記基板上に堆積させるステップと、を含むことを特徴とする。
図１は光ディスクの断面図である。
図２は本発明の第２の実施例による光ディスクのＭ（＝Ａｕ）の含有量に対する反射率及びノイズを示すグラフである。
図３は本発明の第２の実施例による光ディスクのＭ（＝Ｐｄ）の含有量に対する反射率及びノイズを示すグラフである。
図４は本発明の第４の実施例による光ディスクのジッタ及びその反射膜の反射率を示すグラフである。
図５は本発明の第５の実施例による光ディスクのＭ（＝Ｐｔ）の含有量に対する反射率及びノイズを示すグラフである。
図６は本発明の第６の実施例による再生専用ディスクの断面図である。
図２は本発明の第２の実施例による光ディスクのＭ（＝Ａｕ）の含有量に対する反射率及びノイズを示すグラフである。
図３は本発明の第２の実施例による光ディスクのＭ（＝Ｐｄ）の含有量に対する反射率及びノイズを示すグラフである。
図４は本発明の第４の実施例による光ディスクのジッタ及びその反射膜の反射率を示すグラフである。
図５は本発明の第５の実施例による光ディスクのＭ（＝Ｐｔ）の含有量に対する反射率及びノイズを示すグラフである。
図６は本発明の第６の実施例による再生専用ディスクの断面図である。
添付図面に従って、本発明による光記録媒体を説明する。
図１に示すように、本発明による光記録媒体は、これに限定されるものではないが、１つの例として、ディスク状の基板１１の上に反射膜層１２、第２保護層１３、記録膜層１４、第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した後に、樹脂カバー層１６を貼り合わせた多層構造を有する光記録媒体である。なお、情報の記録又は再生のための光は、樹脂カバー層１６の側から記録膜層１４に与えられる。
反射膜層１２は、アルミニウム以外の金属の酸化物を添加した純アルミニウム又はアルミ合金からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法を用いて得られる。また、スパッタリングターゲットは、アルミ合金とアルミニウム以外の金属の酸化物、アルミニウムと金属元素（又は金属化合物）とアルミニウム以外の金属の酸化物の如く、材料毎に複数に分割したコ・スパッタによる方法であっても良い。すなわち、アルミニウム又はアルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入するのである。これによって、反射膜層１２は、アルミニウム以外の金属の酸化物をその内部に取り込んだ純アルミニウム又はアルミ合金から形成されるのである。これにより、反射率を低減させることなく、その結晶粒子を小さく維持することができる。なお、記録再生時のノイズを実用十分な程度に抑え、記録再生特性の向上を図るための１つには、反射膜層１２の平均結晶粒径がレーザスポットサイズ（直径）ｄよりも小さいことが好ましいと考えられる。更なる記録再生特性の向上を図るためには、反射膜層１２の平均結晶粒径をレーザスポットサイズｄの１／２、更に好ましくは、１／５、最も好ましくは１／１０よりも小さくすることが好ましい。かかる反射膜は、例えば、青色レーザなどの短波長レーザによる光記録再生用の記録媒体に用いても、安定して良好な記録特性を得ることが出来るのである。
詳細には、レーザによる光記録装置におけるレーザスポットサイズ（直径）ｄは、使用されるレーザ波長λと開口数ＮＡを用いて、ｄ＝λ／ＮＡで与えられる。例えば、λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．８５とすると、ｄは４７０ｎｍである。典型的には、本発明によるアルミニウム以外の金属の酸化物を含む純アルミニウム又はアルミ合金からなる反射膜層１２の平均結晶粒径は、上記ｄの値の１／１０である４７ｎｍよりも小なのである。
ここで、アルミニウム又はアルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入してスパッタを行うと、当該酸化物が放電飛散して膜中に取り込まれる。かかる酸化物は、反射膜層１２を構成するアルミニウム又はアルミ合金の結晶粒子の成長を成膜工程時において阻害して、上記の如く、結晶粒子を非常に小さく維持することができるのである。一般的に酸化物を反射膜に添加すると、反射率が低下して好ましくないと考えられる。しかしながら、後述するように、本発明による反射膜は酸化物を添加した場合であっても良好な反射率及び記録再生特性を与えるのである。これは、酸化物の添加による反射率の低下に対して、アルミ合金の平均結晶粒径の微細化等の寄与が大きく影響しているためと考えられる。
なお、本発明は、記録媒体の反射膜層１２に特に特徴を有しており、以下に述べる実施例においても、保護層１３、１５の種類又はその構成数にはよらない。保護層１３、１５の材料は、例えば、ＺｎＳ、ＳｉＯ２などの金属窒化物、金属酸化物、金属炭化物、金属硫化物などの金属化合物やその混合物であっても良い。
また、記録膜層１４についても同様であって、記録膜層１４の材料を適宜変更することが可能である。例えば、記録膜層１４の材料がＳｂＴｅ等の相変化材料であるとき、かかる記録ディスクは書き換え型記録ディスクとすることができる。また、記録膜層１４が色素膜からなる場合は有機色素型記録ディスクとすることができる。すなわち、光反射膜を利用する記録媒体に広く使用することができるのである。例えば、カード型等のディスク形状以外の光記録あるいは光磁気記録媒体などに使用することが出来る。また、熱アシスト磁気記録媒体の放熱層に応用することも可能である。
図１に示すように、本発明による光記録媒体は、これに限定されるものではないが、１つの例として、ディスク状の基板１１の上に反射膜層１２、第２保護層１３、記録膜層１４、第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した後に、樹脂カバー層１６を貼り合わせた多層構造を有する光記録媒体である。なお、情報の記録又は再生のための光は、樹脂カバー層１６の側から記録膜層１４に与えられる。
反射膜層１２は、アルミニウム以外の金属の酸化物を添加した純アルミニウム又はアルミ合金からなるスパッタリングターゲットを用いてスパッタ法を用いて得られる。また、スパッタリングターゲットは、アルミ合金とアルミニウム以外の金属の酸化物、アルミニウムと金属元素（又は金属化合物）とアルミニウム以外の金属の酸化物の如く、材料毎に複数に分割したコ・スパッタによる方法であっても良い。すなわち、アルミニウム又はアルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入するのである。これによって、反射膜層１２は、アルミニウム以外の金属の酸化物をその内部に取り込んだ純アルミニウム又はアルミ合金から形成されるのである。これにより、反射率を低減させることなく、その結晶粒子を小さく維持することができる。なお、記録再生時のノイズを実用十分な程度に抑え、記録再生特性の向上を図るための１つには、反射膜層１２の平均結晶粒径がレーザスポットサイズ（直径）ｄよりも小さいことが好ましいと考えられる。更なる記録再生特性の向上を図るためには、反射膜層１２の平均結晶粒径をレーザスポットサイズｄの１／２、更に好ましくは、１／５、最も好ましくは１／１０よりも小さくすることが好ましい。かかる反射膜は、例えば、青色レーザなどの短波長レーザによる光記録再生用の記録媒体に用いても、安定して良好な記録特性を得ることが出来るのである。
詳細には、レーザによる光記録装置におけるレーザスポットサイズ（直径）ｄは、使用されるレーザ波長λと開口数ＮＡを用いて、ｄ＝λ／ＮＡで与えられる。例えば、λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．８５とすると、ｄは４７０ｎｍである。典型的には、本発明によるアルミニウム以外の金属の酸化物を含む純アルミニウム又はアルミ合金からなる反射膜層１２の平均結晶粒径は、上記ｄの値の１／１０である４７ｎｍよりも小なのである。
ここで、アルミニウム又はアルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入してスパッタを行うと、当該酸化物が放電飛散して膜中に取り込まれる。かかる酸化物は、反射膜層１２を構成するアルミニウム又はアルミ合金の結晶粒子の成長を成膜工程時において阻害して、上記の如く、結晶粒子を非常に小さく維持することができるのである。一般的に酸化物を反射膜に添加すると、反射率が低下して好ましくないと考えられる。しかしながら、後述するように、本発明による反射膜は酸化物を添加した場合であっても良好な反射率及び記録再生特性を与えるのである。これは、酸化物の添加による反射率の低下に対して、アルミ合金の平均結晶粒径の微細化等の寄与が大きく影響しているためと考えられる。
なお、本発明は、記録媒体の反射膜層１２に特に特徴を有しており、以下に述べる実施例においても、保護層１３、１５の種類又はその構成数にはよらない。保護層１３、１５の材料は、例えば、ＺｎＳ、ＳｉＯ２などの金属窒化物、金属酸化物、金属炭化物、金属硫化物などの金属化合物やその混合物であっても良い。
また、記録膜層１４についても同様であって、記録膜層１４の材料を適宜変更することが可能である。例えば、記録膜層１４の材料がＳｂＴｅ等の相変化材料であるとき、かかる記録ディスクは書き換え型記録ディスクとすることができる。また、記録膜層１４が色素膜からなる場合は有機色素型記録ディスクとすることができる。すなわち、光反射膜を利用する記録媒体に広く使用することができるのである。例えば、カード型等のディスク形状以外の光記録あるいは光磁気記録媒体などに使用することが出来る。また、熱アシスト磁気記録媒体の放熱層に応用することも可能である。
本発明の第１の実施例による記録媒体１について説明する。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−ＳｎＯ２からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは２０００Ｗである。表１は、記録媒体ディスクの層とその材料とその厚さを示す。
更に、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。
ここで、第１の実施例では、反射膜層１２のＳｎＯ２の量を変えた２種類の記録媒体ディスクを作製した。すなわち、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、ＳｎＯ２の量を０．４ａｔｍ％と０．６ａｔｍ％含む２種類のスパッタターゲットを用意して、それぞれ成膜したところ、ＳｎＯ２の原子比で０．１３ａｔｍ％と０．２５ａｔｍ％の２種類の組成の反射膜層１２が得られた。この結果からも理解されるように、スパッタターゲット中のＳｎＯ２の原子比の１／３程度のＳｎＯ２の原子比の膜が得られるのである。なお、それぞれの記録媒体ディスクをディスク１−ａ、ディスク１−ｂと称することとする。
かかるディスク１−ａ及び１−ｂの２種類において、光の入射側に凸形状である案内溝面に、線速度４．９２ｍ／ｓで、波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５の光ヘッドを用いて、１−７変調のランダムパターンを記録した。この記録にはマルチパルスを用いて、ウィンドウ幅は１５．１５ｎｓｅｃとした。表２は、ディスク１−ａ及び１−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
従って、どちらのディスクにおいても良好な記録後ジッタを得ることが出来る。
なお、参考のためにディスク１−ａ及び１−ｂと同様に形成された反射膜単独での反射率を計測したところ、それぞれ５５％と５６％であった。すなわち、酸化物を含む反射膜であっても、金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有しているのである。つまり、酸化物は、一般に、スパッタリングの成膜レートが単体金属や合金と比較して非常に低いため、成膜後の膜中に含有される酸化物の量は少なく、反射膜としての反射率の低下に与える影響は少ないのである。
また、反射膜層１２中のＳｎＯ２において部分的に酸素が欠落してＳｎＯｘ（ｘ＜２）となる場合があるが、反射膜層１２を構成するアルミニウム又はアルミ合金の結晶粒子の成長を成膜工程時において阻害する効果には影響を有さないことが確認された。
なお、記録膜層１４は、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅのいずれかの窒化物と、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌのうちの１又は複数の窒化物と、を主成分とする記録膜であっても良い。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−ＳｎＯ２からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは２０００Ｗである。表１は、記録媒体ディスクの層とその材料とその厚さを示す。
ここで、第１の実施例では、反射膜層１２のＳｎＯ２の量を変えた２種類の記録媒体ディスクを作製した。すなわち、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、ＳｎＯ２の量を０．４ａｔｍ％と０．６ａｔｍ％含む２種類のスパッタターゲットを用意して、それぞれ成膜したところ、ＳｎＯ２の原子比で０．１３ａｔｍ％と０．２５ａｔｍ％の２種類の組成の反射膜層１２が得られた。この結果からも理解されるように、スパッタターゲット中のＳｎＯ２の原子比の１／３程度のＳｎＯ２の原子比の膜が得られるのである。なお、それぞれの記録媒体ディスクをディスク１−ａ、ディスク１−ｂと称することとする。
かかるディスク１−ａ及び１−ｂの２種類において、光の入射側に凸形状である案内溝面に、線速度４．９２ｍ／ｓで、波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５の光ヘッドを用いて、１−７変調のランダムパターンを記録した。この記録にはマルチパルスを用いて、ウィンドウ幅は１５．１５ｎｓｅｃとした。表２は、ディスク１−ａ及び１−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
なお、参考のためにディスク１−ａ及び１−ｂと同様に形成された反射膜単独での反射率を計測したところ、それぞれ５５％と５６％であった。すなわち、酸化物を含む反射膜であっても、金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有しているのである。つまり、酸化物は、一般に、スパッタリングの成膜レートが単体金属や合金と比較して非常に低いため、成膜後の膜中に含有される酸化物の量は少なく、反射膜としての反射率の低下に与える影響は少ないのである。
また、反射膜層１２中のＳｎＯ２において部分的に酸素が欠落してＳｎＯｘ（ｘ＜２）となる場合があるが、反射膜層１２を構成するアルミニウム又はアルミ合金の結晶粒子の成長を成膜工程時において阻害する効果には影響を有さないことが確認された。
なお、記録膜層１４は、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅのいずれかの窒化物と、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌのうちの１又は複数の窒化物と、を主成分とする記録膜であっても良い。
本発明の第２の実施例による記録媒体１について説明する。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられており、上記した第１の実施例と同様である。この基板１１の上に、Ａｌ−Ｍ−ＳｎＯ２（Ｍは、Ｐｄ又はＡｕ、詳細は後述する。）からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは７００Ｗである。表３は、記録媒体ディスクの層とその材料とその厚さを示す。
更に、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。
ここで、第２の実施例においては、反射膜層１２の酸化物は第１の実施例と同じであるが、添加金属を変えた２種類のディスクを作製した。すなわち、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、Ｐｄ又はＡｕを添加した２種類のスパッタターゲットを用意して、それぞれ成膜した。Ｐｄを添加した場合にあってはＰｄの原子比で３．５５ａｔｍ％の反射膜層１２が得られた。また、Ａｕを添加した場合にあってはＡｕの原子比で３．８４ａｔｍ％の組成の反射膜層１２が得られた。それぞれのディスクをディスク２−ａ、ディスク２−ｂと称することとする。なお、ＳｎＯ２の量は、上記したスパッタターゲット中において０．４ａｔｍ％で共通であって、得られた反射膜層１２中においては、ディスク２−ａ及び２−ｂのいずれにおいても、ＳｎＯ２の原子比で０．１３ａｔｍ％であった。すなわち、第１の実施例におけるディスク１−ａの反射膜層１２と組成が同じである。
かかるディスク２−ａ及び２−ｂの２種類において、第１の実施例と同様の条件で、トータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。表４は、ディスク２−ａ及び２−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
第１の実施例と同様に、どちらのディスクにおいても良好な記録後ジッタを得ることが出来る。なお、上記した如く、本実施例においては、反射膜層１２を形成する工程のスパッタリングパワーが第１の実施例よりも低い。スパッタリングパワーを下げると、成膜時の結晶粒子の成長が促進されるので、ノイズ及びジッタが上昇するのである。しかしながら、第１の実施例よりも低いスパッタリングパワーの本実施例において、第１の実施例に近いトータルノイズ、及び、ジッタを得られたことから、本実施例は、第１の実施例よりも更に優れた特性を有し得るのである。
また、これも第１の実施例と同様に、ディスク２−ａ及び２−ｂと同様に形成された反射膜単独での反射率を計測したところ、それぞれ５３％と５０％であった。ここにおいても、金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有しているのである。
なお、添加金属Ｍは、上記した他に、Ｐｔ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｎ、Ｓｎや、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＴｃを使用可能である。またこれらの複数の化合物を使用しても良い。更に、微量な第３、第４の元素を追加した合金を用いても同様の効果を得ることが出来るのである。
次に、Ａｌ−Ｍ−ＳｎＯ２（Ｍは、Ｐｄ又はＡｕ）からなる反射膜層を有するディスクにおいて、Ｍの含有量を変化させたディスクを作成してＭの含有量がディスクの特性に与える影響について調査した。ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−Ｍ−ＳｎＯ２（Ｍは、Ｐｄ又はＡｕ）からなる反射膜層１２をスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは３００Ｗとし、反射膜層１２の厚さは５０ｎｍとした。ここで、Ｍの含有量の変化による反射膜層１２の特性の変化を直接観察するため、第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５は形成せず、反射膜層１２の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。故に、反射膜層の形成についてのみここでは説明する。
反射膜層は、アルミニウム以外の金属の酸化物を添加したアルミ合金からなるスパッタリングターゲットを用いたスパッタ法によって形成された。アルミ合金中のＰｄ又はＡｕの含有量を変化させたターゲットを数種類用意した。かかるターゲットを用いたスパッタによって、Ａｕを添加した場合にあっては、原子％で０、１．７３、３．３８、４．９５、７．８２、１１．４０のＡｕの含有量を有する反射膜層が得られた。また、Ｐｄを添加した場合にあっては、原子％で０、０．０４、０．６５、１．５２、２．４７、４．８１、７．３５、９．２０、１１．２０のＰｄ含有量を有する反射膜層が得られた。これらを上記した工程を経て同様にディスクに調製した。なお、これらのＰｄ又はＡｕを含むアルミ合金＋酸化物からなる反射膜層のみの反射率を比較測定するために、ディスクへの調製とは別に、平板に反射膜層だけ形成した試料も作成した。
まず、上記した反射膜層のみを平板に形成した試料の鏡面反射率を測定した。更に、反射膜層１２のみを形成したディスク（図示しない）について、ディスク反射率及びノイズを測定した。なお、ノイズは光の入射側に凸形状である案内溝面の溝部及び溝間の２カ所において計測した。以上の測定結果を図２及び図３に示す。
図２からわかるように、Ａｕを添加したＡｌ−Ａｕ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクでは、Ａｌ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクに比較してノイズが大きく低下している。しかしながら、Ａｕを原子％で約１．５％添加したときにノイズの低下は極小値に到達し、その後、Ａｕの量を増やしていってもノイズはわずかに上昇するもののほぼ−４６．５ｄＢ乃至−４７．０ｄＢで一定値となる。すなわち、一定量以上のＡｕの添加により、Ａｕを添加しないときに比較して、溝部で約２ｄＢ程度、溝間で約１乃至２ｄＢ程度のノイズの改善が測定されるのである。一方、鏡面反射率及びディスク反射率はＡｕの添加量の増加と共に単調に減少する。なお、鏡面反射率に比較して、ディスク反射率はわずかに勾配が大きくなっている。
以上のことから、Ａｕの添加量は、ディスク反射率の低下を１０％まで許容する場合、７原子％、より好ましくは、ディスクの反射率の低下を８％まで許容する場合、５原子％、さらにより好ましくは、ディスクの反射率の低下を６％まで許容する場合、３原子％である。最も好ましくは、ノイズの低下の最も大なる２原子％であることが好ましい。
次に、図３からわかるように、Ｐｄを添加したＡｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクにおいても、Ａｌ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクに比較してノイズが大きく低下している。しかしながら、Ｐｄを原子％で約０．６％添加したときにノイズの低下は極小値に到達するが、ノイズは、その後、わずかに上昇するが、ほぼ−４７．０ｄＢ乃至−４８．０ｄＢで一定値となる。すなわち、一定量以上のＰｄの添加により、Ｐｄを添加しないときに比較して、溝部及び溝間とも約１．５ｄＢ程度のノイズの改善が測定できるのである。一方、鏡面反射率及びディスク反射率はＰｄの添加量の増加と共に単調に減少する。
以上のことから、Ｐｄの添加量は、ディスク反射率の低下を１０％まで許容する場合で８原子％、より好ましくは、ディスク反射率の低下を８％まで許容する場合で６原子％、さらにより好ましくは、ディスク反射率の低下を６％まで許容する場合で３原子％である。最も好ましくは、ノイズの低下の最も大なる０．６原子％であることが好ましい。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられており、上記した第１の実施例と同様である。この基板１１の上に、Ａｌ−Ｍ−ＳｎＯ２（Ｍは、Ｐｄ又はＡｕ、詳細は後述する。）からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは７００Ｗである。表３は、記録媒体ディスクの層とその材料とその厚さを示す。
ここで、第２の実施例においては、反射膜層１２の酸化物は第１の実施例と同じであるが、添加金属を変えた２種類のディスクを作製した。すなわち、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、Ｐｄ又はＡｕを添加した２種類のスパッタターゲットを用意して、それぞれ成膜した。Ｐｄを添加した場合にあってはＰｄの原子比で３．５５ａｔｍ％の反射膜層１２が得られた。また、Ａｕを添加した場合にあってはＡｕの原子比で３．８４ａｔｍ％の組成の反射膜層１２が得られた。それぞれのディスクをディスク２−ａ、ディスク２−ｂと称することとする。なお、ＳｎＯ２の量は、上記したスパッタターゲット中において０．４ａｔｍ％で共通であって、得られた反射膜層１２中においては、ディスク２−ａ及び２−ｂのいずれにおいても、ＳｎＯ２の原子比で０．１３ａｔｍ％であった。すなわち、第１の実施例におけるディスク１−ａの反射膜層１２と組成が同じである。
かかるディスク２−ａ及び２−ｂの２種類において、第１の実施例と同様の条件で、トータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。表４は、ディスク２−ａ及び２−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
また、これも第１の実施例と同様に、ディスク２−ａ及び２−ｂと同様に形成された反射膜単独での反射率を計測したところ、それぞれ５３％と５０％であった。ここにおいても、金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有しているのである。
なお、添加金属Ｍは、上記した他に、Ｐｔ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｎ、Ｓｎや、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ及びＴｃを使用可能である。またこれらの複数の化合物を使用しても良い。更に、微量な第３、第４の元素を追加した合金を用いても同様の効果を得ることが出来るのである。
次に、Ａｌ−Ｍ−ＳｎＯ２（Ｍは、Ｐｄ又はＡｕ）からなる反射膜層を有するディスクにおいて、Ｍの含有量を変化させたディスクを作成してＭの含有量がディスクの特性に与える影響について調査した。ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−Ｍ−ＳｎＯ２（Ｍは、Ｐｄ又はＡｕ）からなる反射膜層１２をスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは３００Ｗとし、反射膜層１２の厚さは５０ｎｍとした。ここで、Ｍの含有量の変化による反射膜層１２の特性の変化を直接観察するため、第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５は形成せず、反射膜層１２の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。故に、反射膜層の形成についてのみここでは説明する。
反射膜層は、アルミニウム以外の金属の酸化物を添加したアルミ合金からなるスパッタリングターゲットを用いたスパッタ法によって形成された。アルミ合金中のＰｄ又はＡｕの含有量を変化させたターゲットを数種類用意した。かかるターゲットを用いたスパッタによって、Ａｕを添加した場合にあっては、原子％で０、１．７３、３．３８、４．９５、７．８２、１１．４０のＡｕの含有量を有する反射膜層が得られた。また、Ｐｄを添加した場合にあっては、原子％で０、０．０４、０．６５、１．５２、２．４７、４．８１、７．３５、９．２０、１１．２０のＰｄ含有量を有する反射膜層が得られた。これらを上記した工程を経て同様にディスクに調製した。なお、これらのＰｄ又はＡｕを含むアルミ合金＋酸化物からなる反射膜層のみの反射率を比較測定するために、ディスクへの調製とは別に、平板に反射膜層だけ形成した試料も作成した。
まず、上記した反射膜層のみを平板に形成した試料の鏡面反射率を測定した。更に、反射膜層１２のみを形成したディスク（図示しない）について、ディスク反射率及びノイズを測定した。なお、ノイズは光の入射側に凸形状である案内溝面の溝部及び溝間の２カ所において計測した。以上の測定結果を図２及び図３に示す。
図２からわかるように、Ａｕを添加したＡｌ−Ａｕ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクでは、Ａｌ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクに比較してノイズが大きく低下している。しかしながら、Ａｕを原子％で約１．５％添加したときにノイズの低下は極小値に到達し、その後、Ａｕの量を増やしていってもノイズはわずかに上昇するもののほぼ−４６．５ｄＢ乃至−４７．０ｄＢで一定値となる。すなわち、一定量以上のＡｕの添加により、Ａｕを添加しないときに比較して、溝部で約２ｄＢ程度、溝間で約１乃至２ｄＢ程度のノイズの改善が測定されるのである。一方、鏡面反射率及びディスク反射率はＡｕの添加量の増加と共に単調に減少する。なお、鏡面反射率に比較して、ディスク反射率はわずかに勾配が大きくなっている。
以上のことから、Ａｕの添加量は、ディスク反射率の低下を１０％まで許容する場合、７原子％、より好ましくは、ディスクの反射率の低下を８％まで許容する場合、５原子％、さらにより好ましくは、ディスクの反射率の低下を６％まで許容する場合、３原子％である。最も好ましくは、ノイズの低下の最も大なる２原子％であることが好ましい。
次に、図３からわかるように、Ｐｄを添加したＡｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクにおいても、Ａｌ−ＳｎＯ２反射膜層を含むディスクに比較してノイズが大きく低下している。しかしながら、Ｐｄを原子％で約０．６％添加したときにノイズの低下は極小値に到達するが、ノイズは、その後、わずかに上昇するが、ほぼ−４７．０ｄＢ乃至−４８．０ｄＢで一定値となる。すなわち、一定量以上のＰｄの添加により、Ｐｄを添加しないときに比較して、溝部及び溝間とも約１．５ｄＢ程度のノイズの改善が測定できるのである。一方、鏡面反射率及びディスク反射率はＰｄの添加量の増加と共に単調に減少する。
以上のことから、Ｐｄの添加量は、ディスク反射率の低下を１０％まで許容する場合で８原子％、より好ましくは、ディスク反射率の低下を８％まで許容する場合で６原子％、さらにより好ましくは、ディスク反射率の低下を６％まで許容する場合で３原子％である。最も好ましくは、ノイズの低下の最も大なる０．６原子％であることが好ましい。
本発明の第３の実施例による記録媒体１について説明する。本実施例では、成膜後の反射膜層１１中のＳｎＯ２量を変化させたときのトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタについて述べる。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−ＳｎＯ２（若しくは、純アルミニウム）からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは７００Ｗである。各層の厚さは第１の実施例と同じである。更に、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。
本実施例では、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、純アルミニウムターゲットにＳｎＯ２チップを適宜、添加した幾つかのスパッタターゲットを用意して、成膜後の反射膜層１２中のＳｎＯ２量を０から５．０５ａｔｍ％まで変化させたディスクを作製した。表５は、かかるディスクのトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタの測定値を示す。なお、測定方法は、上記した実施例と同じである。
第２の実施例において述べたように、スパッタリングパワーを下げるとノイズ及びジッタが上昇する。ここで、実験の結果、スパッタリングパワーを２０００Ｗから７００Ｗへ下げるとジッタが約２％上昇することがわかった。故に、本実施例において、ディスク３−３乃至３−１０の条件でスパッタリングパワーを２０００Ｗに上げることで、第１及び第２の実施例と同等の良好なジッタを得ることが出来るのである。
また、反射膜のみの反射率の計測値は、いずれのディスクも金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有している。
ここで、図４を参照すると、好ましくは、ＳｎＯ２量は０．０２ａｔｍ％以上１．０ａｔｍ％未満と１．８ａｔｍ％以上である。更に好ましくは、ディスク３−６乃至３−１０において、反射率が低下していることから、ＳｎＯ２量は２．５ａｔｍ％未満である。但し、記録膜層１４等の他の層によって十分に反射率を補うことができればかかる条件は考慮しなくとも良い。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−ＳｎＯ２（若しくは、純アルミニウム）からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは７００Ｗである。各層の厚さは第１の実施例と同じである。更に、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。
本実施例では、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、純アルミニウムターゲットにＳｎＯ２チップを適宜、添加した幾つかのスパッタターゲットを用意して、成膜後の反射膜層１２中のＳｎＯ２量を０から５．０５ａｔｍ％まで変化させたディスクを作製した。表５は、かかるディスクのトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタの測定値を示す。なお、測定方法は、上記した実施例と同じである。
また、反射膜のみの反射率の計測値は、いずれのディスクも金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有している。
ここで、図４を参照すると、好ましくは、ＳｎＯ２量は０．０２ａｔｍ％以上１．０ａｔｍ％未満と１．８ａｔｍ％以上である。更に好ましくは、ディスク３−６乃至３−１０において、反射率が低下していることから、ＳｎＯ２量は２．５ａｔｍ％未満である。但し、記録膜層１４等の他の層によって十分に反射率を補うことができればかかる条件は考慮しなくとも良い。
本発明の第４の実施例による記録媒体１について説明する。本実施例では、これに限定されるものではないが、第１乃至第３の実施例とは異なる酸化物であるＴｉＯ又はＮｂ２Ｏ３を添加した反射膜層１２を有する光ディスクである。すなわち、反射膜層１２を構成するアルミニウム又はアルミ合金の結晶粒子の成長を成膜工程時において阻害する酸化物であればよい。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられており、上記した第１及び２の実施例と同様である。この基板１１の上に、第１及び第２の実施例とは異なる酸化物であるＴｉＯ又はＮｂ２Ｏ３からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは７００Ｗである。表６は、記録媒体ディスクの層とその材料とその厚さを示す。
更に、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。
ここで、第４の実施例においては、反射膜層１２の酸化物を変えた２種類のディスクを作製した。すなわち、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、アルミニウムターゲットに対してＴｉＯチップ又はＮｂ２Ｏ３チップを添加した２種類のスパッタターゲットを用意して、それぞれ成膜した。それぞれのディスクをディスク４−ａ、ディスク４−ｂと称することとする。
かかるディスク４−ａ及び４−ｂの２種類のディスクにおいて、第１又は第２の実施例と同様の条件で、トータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。表７は、ディスク４−ａ及び４−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
ディスク４−ａ及び４−ｂは、反射膜層１２への酸化物の添加が無い上記第３の実施例のディスク３−１と比べ、記録後ジッタが低下し、良好な結果となる。
また、ディスク４−ａ及び４−ｂと同様に形成された反射膜単独での反射率を計測したところ、それぞれ５６％と５５％であった。金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有している。
ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられており、上記した第１及び２の実施例と同様である。この基板１１の上に、第１及び第２の実施例とは異なる酸化物であるＴｉＯ又はＮｂ２Ｏ３からなる反射膜層１２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは７００Ｗである。表６は、記録媒体ディスクの層とその材料とその厚さを示す。
ここで、第４の実施例においては、反射膜層１２の酸化物を変えた２種類のディスクを作製した。すなわち、反射膜層１２をスパッタ法によって形成する工程において、アルミニウムターゲットに対してＴｉＯチップ又はＮｂ２Ｏ３チップを添加した２種類のスパッタターゲットを用意して、それぞれ成膜した。それぞれのディスクをディスク４−ａ、ディスク４−ｂと称することとする。
かかるディスク４−ａ及び４−ｂの２種類のディスクにおいて、第１又は第２の実施例と同様の条件で、トータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。表７は、ディスク４−ａ及び４−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
また、ディスク４−ａ及び４−ｂと同様に形成された反射膜単独での反射率を計測したところ、それぞれ５６％と５５％であった。金属単体の反射膜における反射率と比較して同等程度の高い反射率を有している。
酸化物を含まない反射膜層を含む記録媒体についての比較例を説明する。
上記した本発明の第１及び第２の実施例による記録媒体とは、反射膜層以外は同一である。かかる比較例による記録媒体について、同様にトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。
詳細には、ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられており、この基板の上に、酸化物を含まずにＡｌ及びＡｌ−Ｐｄからなる反射膜層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは、Ａｌからなる反射膜の場合にあってはＤＣ２０００Ｗ、Ａｌ−Ｐｄ（４．１ａｔｍ％）からなる反射膜の場合にあってはＤＣ７００Ｗである。各層の厚さは、実施例１及び２と同じである。また、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）を作製するのも同様である。かかるディスクにおいて、上記実施例と同様の条件で、トータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。表８は、ディスク４−ａ及び４−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
上記した第１及び第２の実施例と比較して、比較例では、ディスクノイズには大きな差異はないが、良好なジッタを得ることが出来なかった。すなわち、本実施例による記録媒体１は、アルミニウム若しくはアルミ合金からなる反射膜にアルミニウム以外の金属の酸化物を添加することによって、特に、ジッタを向上させることが出来ることが理解されるであろう。なお、必ずしもディスクノイズの値が良好であれば、記録ジッタの値も良好であるとは限らない。一般に、結晶粒子の大きさと形状に依存して反射膜内部には熱分布を生じるのである。故に、同じディスクノイズを生じる記録媒体であっても、反射膜の結晶粒子の大きさや形状が異なると、熱分布が異なるので、ジッタが異なるのである。
上記した本発明の第１及び第２の実施例による記録媒体とは、反射膜層以外は同一である。かかる比較例による記録媒体について、同様にトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。
詳細には、ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられており、この基板の上に、酸化物を含まずにＡｌ及びＡｌ−Ｐｄからなる反射膜層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第２保護層、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層をこの順にスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは、Ａｌからなる反射膜の場合にあってはＤＣ２０００Ｗ、Ａｌ−Ｐｄ（４．１ａｔｍ％）からなる反射膜の場合にあってはＤＣ７００Ｗである。各層の厚さは、実施例１及び２と同じである。また、この上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）を作製するのも同様である。かかるディスクにおいて、上記実施例と同様の条件で、トータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを測定した。表８は、ディスク４−ａ及び４−ｂの測定されたトータルノイズ、記録ＬＤパワー、及び、記録後のジッタを示す。
本発明の第５の実施例による記録媒体１について説明する。
Ａｌ−Ｐｔ−ＳｎＯ２からなる反射膜層を有するディスクにおいて、Ｐｔの含有量を変化させたディスクを作成してＰｔの含有量がディスクの特性に与える影響について調査した。ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−Ｐｔ−ＳｎＯ２からなる反射膜層１２をスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは３００Ｗとし、反射膜層１２の厚さは５０ｎｍとした。ここで、Ｐｔの含有量の変化による反射膜層１２の特性の変化を直接観察するため、第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５は形成せず、反射膜層１２の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。以下、反射膜層１２のみを形成した。
さらに、第１乃至第２の実施例と同様に、上記したＡｌ−Ｐｔ−ＳｎＯ２反射膜層のみを平板に形成した試料の鏡面反射率を測定した。更に、反射膜層１２のみを形成したディスク（図示しない）について、ディスク反射率及びノイズを測定した。以上の測定結果を表９及び図５に示す。
表９及び図５から明らかなように、Ｐｔ未添加の状態に対し、ノイズレベル改善効果が例えば０．５ｄＢ以上確保されるＰｔの添加量は、０．４原子％以上であり、一方で、Ｐｔの添加量を増やすとともに反射率は減衰していくので、記録可能型ディスクに適用した場合の反射率が著しく低くなり、記録再生が困難になるため大量の添加は好ましくない。
反射率の低下をＰｔ未添加の状態に対して１０％まで許容するとすれば、添加量の上限は５原子％である。よって、Ｐｔ添加量の最適範囲は、０．４原子％以上、５原子％以下であり、より好ましくは、０．４原子％以上、１原子％以下である。さらに、０．１原子％以上０．４原子％以下のＰｔ添加量範囲においても、表９及び図５から明らかなように、ノイズレベル改善効果が期待できる。
Ａｌ−Ｐｔ−ＳｎＯ２からなる反射膜層を有するディスクにおいて、Ｐｔの含有量を変化させたディスクを作成してＰｔの含有量がディスクの特性に与える影響について調査した。ポリカーボネート樹脂からなる厚さ１．１ｍｍ、直径１２ｃｍのディスク状の基板１１には、０．３２０μｍピッチのスパイラル溝が設けられている。この基板１１の上に、Ａｌ−Ｐｔ−ＳｎＯ２からなる反射膜層１２をスパッタ法によって積層した。スパッタリングパワーは３００Ｗとし、反射膜層１２の厚さは５０ｎｍとした。ここで、Ｐｔの含有量の変化による反射膜層１２の特性の変化を直接観察するため、第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５は形成せず、反射膜層１２の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作製した。以下、反射膜層１２のみを形成した。
さらに、第１乃至第２の実施例と同様に、上記したＡｌ−Ｐｔ−ＳｎＯ２反射膜層のみを平板に形成した試料の鏡面反射率を測定した。更に、反射膜層１２のみを形成したディスク（図示しない）について、ディスク反射率及びノイズを測定した。以上の測定結果を表９及び図５に示す。
反射率の低下をＰｔ未添加の状態に対して１０％まで許容するとすれば、添加量の上限は５原子％である。よって、Ｐｔ添加量の最適範囲は、０．４原子％以上、５原子％以下であり、より好ましくは、０．４原子％以上、１原子％以下である。さらに、０．１原子％以上０．４原子％以下のＰｔ添加量範囲においても、表９及び図５から明らかなように、ノイズレベル改善効果が期待できる。
次に、図６を参照しつつ、再生専用型ディスクにおいてＡｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２からなる反射膜層を設けた本発明の第６の実施例について説明する。また、かかる実施例における本発明の効果を確認するために、本実施例の再生専用型ディスクの再生ジッタを従来のＡｌ−Ｔｉ反射膜層を有する再生専用型ディスクの再生ジッタと比較した。
図６に示された如く、本実施例にはポリカーボネート樹脂から成る厚さ１．１ｍｍ直径１２ｃｍのディスク状の基板１１を使用した。かかる基板１１には０．３２０μｍピッチのスパイラル状のピット列が設けられている。記録情報はピット列によって保持されており、本実施例ではランダムデータを１−７変調した信号が最短ピット長が０．１４９μｍのパターンとして記録されている。このディスクの記録容量は２５ＧＢｙｔｅである。上記基板１１の上に、Ａｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２からなる反射膜層１２をスパッタ法によって形成した。
この実施例のディスクは再生専用であるため、第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５は形成せず、反射膜層１２の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作成した。
また従来例として上記基板１１と同一の基板の上にＡｌ−Ｔｉからなる反射膜層をスパッタ法によって形成した。反射膜層の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、上述の光入射側基板（カバー層）１６と同一の厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）を作成した。
上記２種類のディスクについて、波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５の光ヘッドを用いてジッタを測定した。線速度は４．９２ｍ／ｓ、再生ＬＤパワーは０．３５ｍＷとした。測定結果を表１０に示す。
再生専用ディスクにおいては、記録情報はピットによって保持されているので、ポリカーボネート樹脂等からなる基板上に形成されたピット列の形状によって、信号品質が決まると考えられていた。しかしながら、本実施例のように反射膜層に低ノイズの材料を使用することによって再生信号のＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）が改善し、より良好な再生ジッタを得ることが可能になることが示された。
また、高い反射率を得るために反射膜１２の膜厚を厚くした場合には、樹脂基板のピット形状が反射膜によって変形を生じるので、結晶粒子径が小さく均一である本発明の構成例において、より優れた性能を発揮し得る。
なお、再生専用型ディスクに適用し得る反射膜層は上述のＡｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２に限らず、他の実施例に示された材料であっても同様に優れた効果を発揮し得ることは言うまでもない。
図６に示された如く、本実施例にはポリカーボネート樹脂から成る厚さ１．１ｍｍ直径１２ｃｍのディスク状の基板１１を使用した。かかる基板１１には０．３２０μｍピッチのスパイラル状のピット列が設けられている。記録情報はピット列によって保持されており、本実施例ではランダムデータを１−７変調した信号が最短ピット長が０．１４９μｍのパターンとして記録されている。このディスクの記録容量は２５ＧＢｙｔｅである。上記基板１１の上に、Ａｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２からなる反射膜層１２をスパッタ法によって形成した。
この実施例のディスクは再生専用であるため、第２保護層１３、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｎからなる記録膜層１４、ＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１保護層１５は形成せず、反射膜層１２の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）１６を作成した。
また従来例として上記基板１１と同一の基板の上にＡｌ−Ｔｉからなる反射膜層をスパッタ法によって形成した。反射膜層の上から紫外線硬化樹脂を接着剤に使用してポリカーボネートシートを貼り合わせて、上述の光入射側基板（カバー層）１６と同一の厚さ０．１ｍｍの光入射側基板（カバー層）を作成した。
上記２種類のディスクについて、波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５の光ヘッドを用いてジッタを測定した。線速度は４．９２ｍ／ｓ、再生ＬＤパワーは０．３５ｍＷとした。測定結果を表１０に示す。
また、高い反射率を得るために反射膜１２の膜厚を厚くした場合には、樹脂基板のピット形状が反射膜によって変形を生じるので、結晶粒子径が小さく均一である本発明の構成例において、より優れた性能を発揮し得る。
なお、再生専用型ディスクに適用し得る反射膜層は上述のＡｌ−Ｐｄ−ＳｎＯ２に限らず、他の実施例に示された材料であっても同様に優れた効果を発揮し得ることは言うまでもない。
Claims (14)
- 反射膜を有する光記録媒体であって、
前記反射膜はアルミ合金と、アルミニウム以外の金属の酸化物と、を含むことを特徴とする光記録媒体。 - 前記酸化物は、ＳｎＯ２、ＴｉＯ及びＮｂ２Ｏ３のうちのいずれか１からなることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 前記アルミ合金は、当該光記録媒体に照射されるレーザのスポット径の１／１０以下の平均結晶粒径を有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 前記アルミ合金は、４７ｎｍ以下の平均結晶粒径を有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 前記アルミ合金は、Ｐｄを０．６乃至８原子％だけ含有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 前記アルミ合金は、Ａｕを１．５乃至７原子％だけ含有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 前記アルミ合金は、Ｐｔを０．４乃至５原子％だけ含有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 基板上に、前記反射膜、保護膜、記録膜、他の保護膜、及び当該光記録媒体に照射されるレーザが入射するカバー層が積層されていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- Ｂｉ、Ｓｎ、Ｆｅのいずれかの窒化物と、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ａｌのうちの１又は複数の窒化物と、を主成分とする記録膜を有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 再生専用であり、ピット列によって情報が担持された基板上に、前記反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
- 基板上に反射膜をスパッタリング法によって形成するステップを含む光記録媒体の製造方法であって、
アルミ合金とともにアルミニウム以外の金属の酸化物をスパッタ雰囲気中に導入する雰囲気形成ステップと、
前記アルミ合金とともに前記酸化物を前記基板上に堆積させるステップと、を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 前記雰囲気形成ステップは、前記アルミ合金に前記酸化物を添加したターゲットを用意するステップを含むことを特徴とする請求項１１記載の光記録媒体の製造方法。
- 前記雰囲気形成ステップは、前記アルミ合金からなるターゲットを用意するステップと、前記酸化物からなるターゲットを用意するステップと、を含むことを特徴とする請求項１１記載の光記録媒体の製造方法。
- 前記酸化物は、ＳｎＯ２、ＴｉＯ及びＮｂ２Ｏ３のうちのいずれか１からなることを特徴とする請求項１１記載の光記録媒体の製造方法。
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