KR101020906B1 - 광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법 - Google Patents

광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법 Download PDF

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본 발명은 광학적 정보 기록매체에 있어서, 표면의 평탄성이 우수하며, 또한 기록 시의 마크간 간섭이 작은 광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 레이저광을 이용하여 정보의 재생이 가능한 광학 정보 기록매체(10)에 있어서, 기판(1) 상에 반사층(2), 기록층(5)을 이 순서로 가지며, 반사층(2)은 Al과 Ni를 포함하는 합금이다.

Description

광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법{OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 레이저광의 조사 등에 의해 복수의 정보층에 광학적으로 정보를 기록, 소거, 개서, 재생하는 다층 광학적 정보 기록매체에 관한 것이다.
상변화형 광학적 정보 기록매체는 결정상과 비정질상 사이에서 가역적으로 상변태(相變態)를 일으키는 기록층을 이용하여 정보의 기록, 소거 및 개서를 행한다. 기록층에 고파워 레이저광을 조사한 후에 급냉하면 조사된 부분이 비정질상이 되고, 기록층의 비정질 부분에 저파워 레이저광을 조사한 후에 서냉하면 조사된 부분이 결정상이 된다. 따라서 상변화형 광학적 정보 기록매체에서는, 고파워 레벨과 저파워 레벨 사이에서 파워를 변조시킨 레이저광을 기록층에 조사함으로써 기록층을 비정질상 또는 결정상으로 자유롭게 변화시킬 수 있다. 이 광학적 정보 기록매체에서는, 비정질상에서의 반사율과 결정상에서의 반사율의 차를 이용하여 정보의 재생을 행한다.
상변화형 광학적 정보 기록매체의 구성은 예를 들면, 도 1에 도시하는 바와 같은 다층막 구성의 것이 대표적이다(또한, 도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 도면이지만, 여기서는 종래 기술의 설명에 이용한다.). 즉, 광학적 정보 기 록매체는, 폴리카보네이트나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)의 수지 또는 유리 등으로 형성되는 기판(1) 상에 반사층(2), 제2 유전체층(3), 제2 계면층(4), 기록층(5), 제1 계면층(6), 제1 유전체층(7)을 순차 스퍼터링이나 증착 등의 방법으로 적층하는 구성으로 이루어져 있다.
제2 유전체층(3)과 제1 유전체층(7)으로는 ZnS-SiO2가 대표적으로 이용되고 있다. 이들 유전체층은 빛의 간섭효과에 의해 디스크의 반사율, 흡수율 등을 조정하는 작용과 기록층의 증발이나 기판의 열 손상을 막는 작용을 겸비한다.
제2 계면층(4)과 제1 계면층(6)은 기록층(5)의 결정화를 촉진하여 소거특성을 향상시키고, 또한 기록층(5)과 유전체층(3, 7) 사이의 원자 상호확산을 막아 반복 내구성을 향상시키는 역할을 한다.
반사층(2)은 열전도율이 높은 합금재료로 이루어지며, 레이저광을 반사하여 빛의 이용효율을 높일 뿐 아니라, 기록층(5)에서 발생한 열을 신속히 방산하는 열확산층의 역할도 하고 있다. 반사층(2)의 재료로는 예를 들면, Al, Ag 등의 열전도율이 높은 단체(單體) 금속재료, 또는 이들 중 하나 또는 복수의 원소를 포함하고, 내습성의 향상 또는 열전도율의 조정 또는 광반사율·광흡수율·광투과율의 조정을 위해 하나 또는 복수의 원소를 첨가한 재료가 이용되고 있다. 구체적으로는, Al-Cr, Al-Ti, Ag-Pd, Ag-Pd-Cu, Ag-Pd-Ti 등의 합금재료가 이용되고 있다. 그러나, Ag합금을 반사층(2)으로서 적용한 경우, Ag와 제2 유전체층(3)의 ZnS-SiO2가 접하면, Ag와 S가 반응함으로써 부식이 발생한다. 이를 방지하기 위해, 제2 유전체 층(3)과 반사층(2) 사이에 배리어(barrier)층을 새롭게 삽입하는 구성 등이 생각되고 있다(일본국 특허공개 2002-237098호 공보).
또, 이러한 광학적 정보 기록매체의 1장당 축적할 수 있는 정보량을 늘리기 위한 기본적인 수단으로, 레이저광의 파장을 짧게 하거나, 레이저광을 집광하는 대물렌즈의 개구수 NA를 크게 함으로써 레이저광의 스폿 직경을 작게 하는 것에 의해, 광학적 정보 기록매체의 기록 면밀도를 향상시키는 방법이 있다. 최근에는, 파장 400㎚ 근방의 청색 레이저가 실용화 단계에 근접해 있다. 이 청색 레이저를 광학적 정보 기록매체의 기록재생을 행하는 광학계에 적용하고, 광학계의 대물렌즈의 개구수 NA를 더 높게(예를 들면, DVD-RAM 등에서 이용되고 있는 0.60에서 0.85 정도로) 함으로써, 레이저 스폿 직경을 작게 하여 기록 면밀도를 향상시키는 것이 제안되고 있다. 또, 렌즈의 개구수 NA를 높게 하면 광학적 정보 기록매체의 틸트(tilt)에 대한 허용폭이 작아지기 때문에, 레이저광 입사측의 커버층의 두께를 DVD-RAM 등의 0.6㎜에서 0.1㎜ 정도로 얇게 하는 것도 아울러 제안되고 있다. 커버층을 박막화한 경우에도 디스크의 두께를 DVD-RAM과 동일한 1.2㎜로 하기 위해서는, 1.1㎜의 기판을 이용할 필요가 있다. 이러한 경우에는 성막할 때의 기판의 안정성으로부터, 1.1㎜의 기판상에 반사층, 유전체층, 기록층, 유전체층의 순서로 성막해 가는 것이 일반적이다.
광학적 정보 기록매체의 가격을 고려하면, 구성하는 층수는 한 층이라도 적은 것이 바람직하다. 즉, 일본국 특허공개 2002-237098호 공보와 같이 제2 유전체층(3)과 반사층(2) 사이에 배리어층을 설치하면, 광학적 정보 기록매체의 비용 상 승을 초래하게 된다. 그래서, 발명자는 Al 합금을 반사층에 적용하는 것을 생각했다. 이 경우에는, 다음과 같은 과제가 존재한다.
(1) Al이 주상구조(柱狀構造)가 되기 쉬운 재료이기 때문에, 표면이 요철(凹凸)이 되기 쉽다.
(2) 열전도율이 Ag 합금에 비해 작기 때문에, 기록 시의 마크간 간섭이 크다. 그러나, Al 합금은 첨가하는 원소에 따라 결정의 성장성 및 열전도율이 변화한다. 이들을 적절하게 선택함으로써 종래에 얻을 수 없었던 표면 평탄성이 높은 저노이즈 특성의 디스크 및 고열전도율의 반사층에 의한 기록시의 마크간 간섭을 저감한 디스크를 얻을 수 있다.
본 발명의 주된 목적은 상기 과제를 해결한 광학적 정보 기록매체를 제공하는 것에 있으며, 층수가 적고, 노이즈가 낮으며, 기록시의 마크간 간섭이 작은 광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 광학적 정보 기록매체는, 레이저광을 이용하여 정보의 재생이 가능한 광학적 정보 기록매체에 있어서, 기판 상에 적어도 반사층, 기록층을 이 순서로 가지며, 상기 반사층은 Al과 Ni를 포함하는 합금인 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 광학적 정보 기록매체의 제조법은, 기판 상에 적어도 반사층, 기록층을 이 순서로 제작하는 공정을 포함하는 광학적 정보 기록매체의 제조방법으로서, 상기 반사층을 성막하는 공정이 Al과 Ni를 포함하는 합금으로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용하는 것을 특징으로 한다.
Al 합금을 반사층으로서 적용한 경우, Al이 주상구조가 되기 쉽기 때문에 요철이 생기기 쉽다. 따라서, 노이즈 특성에 영향을 주는 표면 요철을 감소시키기 위해, Al 합금에 제2 성분을 넣을 필요가 있었다. 그러나, 대부분의 원소에서는 Al 합금에 제2 성분으로서 첨가됨으로써 큰 폭으로 Al 합금의 열전도율의 저하를 일으켰다. 이 때문에, 기록시의 마크간 간섭의 문제를 야기했다. 그러나, Al과 Ni를 포함하는 Al 합금을 반사층으로서 적용하면, 반사층의 표면 평탄성이 우수하며, 또한 기록 시의 마크간 간섭이 작은 광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법을 실현할 수 있다.
반사층은 1 원자% 이상 10 원자% 이하의 Ni를 포함하는 Al 합금인 것이 바람직하다. 이 경우는 반사층의 표면 평탄성이 향상되는 동시에, 기록 시의 마크간 간섭이 작아진다.
반사층은 1 원자% 이상 5 원자% 이하의 Ni를 포함하는 Al 합금인 것이 더욱 바람직하다. 이 경우는 기록시의 마크간 간섭이 더욱 작아진다.
커버층이 매우 얇은 광학적 정보 기록매체를 제조하기 위해, 기반 상에는 반사층으로부터 성막되어 있는 것이 바람직하다. 일반적으로, 반사층에 이용되는 Al 합금은 주상구조가 되기 쉽기 때문에 표면의 평탄성이 나쁘다. 그 결과, 반사층 상에 성막되는 기록층도 평탄성이 손상되어 기록 재생시의 노이즈가 커진다. 이것을 막기 위해, 본 발명에서는 Al에 Ni를 첨가하여 반사층을 평탄화함으로써 노이즈를 작게 할 수 있다.
반사층의 막 두께는 20㎚ 이상 300㎚ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우는, 재료의 비용을 높이지 않고, 충분한 콘트라스트를 얻을 수 있다.
광학적 정보 기록매체는 커버층과, 반사층과 기록층 사이에 배치된 반사층측 유전체층과, 기록층과 커버층 사이에 배치된 광입사측 유전체층을 더 갖고 있는 것이 바람직하다. 이들 유전체층은 빛의 간섭효과에 의해 디스크의 반사율, 흡수율 등을 조정하는 작용과, 기록층의 증발이나 기판의 열손상을 막는 작용을 갖는다.
반사층측 유전체층은 S를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 일반적으로, 반사층에 Ag를 이용하고 있는 경우는, S를 포함하는 우수한 재료인 ZnS-SiO2와 Ag합금을 접촉시키면 부식이 생기기 때문에, 부식을 억제하기 위해 배리어층이 필요하다. 본 발명에서는 반사층에 Al 합금을 이용하고 있어 부식이 생기지 않기 때문에, 배리어층을 설치할 필요가 없다.
반사층측 유전체층의 주성분이 ZnS 또는 산화물, 기록층의 주성분이 Ge와 Sb와 Te 또는 Ge와 Bi와 Te, 광입사측 유전체층의 주성분이 ZnS 또는 산화물인 것이 바람직하다. 예를 들면, ZnS와 SiO2의 혼합물인 ZnS-SiO2는 유전체층(7)의 재료로서 특히 우수하다. 또, 기록층의 주성분이 Ge와 Sb와 Te로 이루어지는 경우는 기록소거의 반복 특성이 좋으며, Ge와 Bi와 Te로 이루어지는 경우는 특히 고속 기록소거의 반복 특성이 좋다.
반사층측 유전체층의 막 두께가 15㎚ 이상 50㎚ 이하, 기록층의 막 두께가 5㎚ 이상 15㎚ 이하, 광입사측 유전체층의 막 두께가 10㎚ 이상 100 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 반사층측 유전체층에서는 기록소거의 반복특성이 낮아지지 않으며, 또한 반사율 부족도 생기기 어렵다. 광입사측 유전체층에서는 기록층의 광흡수율이 충분히 높아지고, 광반사율도 더 높아진다. 기록층에서는 충분한 진폭대 잡음비를 얻을 수 있다.
반사층측 유전체층은 반사층에 접해 있는 것이 바람직하다. 이 경우는, 반사층측 유전체층과 반사층 사이에 배리어층이 불필요하여 광학적 정보 기록매체의 층수를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 광학적 정보 기록매체의 일 구성예의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 광학적 정보 기록매체의 일 구성예의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 광학적 정보 기록매체의 기록재생에 이용되는 기록 재생 장치에 대해 구성의 일부를 모식적으로 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는 일례로, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되지 않는다. 또, 이하의 실시형태에서는 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
(실시형태 1)
실시형태 1에서는, 본 발명의 광학적 정보 기록매체의 일례를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 광학적 정보 기록매체(10)(광디스크) 의 적층구성의 개략을 도시하는 반경방향의 단면도이다. 이 광학적 정보 기록매체(10)에는 복수의 정보층이 구비된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 광학적 정보 기록매체(10)에서 기판(1), 반사층(2), 제2 유전체층(3), 제2 계면층(4), 기록층(5), 제1 계면층(6), 제1 유전체층(7) 및 커버층(8)이 순차 적층된다. 반사층(2), 제2 유전체층(3), 제2 계면층(4), 기록층(5), 제1 계면층(6), 제1 유전체층(7) 등의 각 층의 형성방법으로는 통상, 전자빔 증착법, 스퍼터링법, CVD법, 레이저 스퍼터링법 등이 적용된다. 이상으로 서술한 구조에서는 제2 유전체층(3)은 반사층(2)에 접해 있으며, 양자 사이에는 다른 층(예를 들면, 배리어층)은 형성되어 있지 않다.
또, 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 광학적 정보 기록매체(14)는 기판 상에 제2 정보층(11), 분리층(12), 제1 정보층(13), 커버층(8)이 이 순서로 설치되어 구성되어 있어도 된다. 도 2는 정보층이 2개인 경우이지만, 추가의 정보층을 분리층을 통해 더 설치해도 된다. 여기서, 적어도 기판으로부터 가장 가까운 정보층(예를 들면, 제2 정보층(11))은 도 1에 도시한 층 구성과 동일하게, 기판에 가까운 측으로부터 적어도 반사층, 제2 유전체층, 제2 계면층, 기록층, 제1 계면층, 제1 유전체층이 이 순서로 설치되어 구성되어 있다. 또, 기판으로부터 가장 가까운 정보층 이외의 정보층(예를 들면, 제1 정보층(13))에 대해서도 도 1에 도시한 층 구성과 동일하게, 기판에 가까운 측으로부터 적어도 반사층, 제2 유전체층, 제2 계면층, 기록층, 제1 계면층, 제1 유전체층이 이 순서로 설치되어 구성되어도 된다. 단, 그때는 충분한 투과율이 얻어지도록 제1 정보층의 반사층을 예를 들면, 막 두께를 20㎚ 이하와 같이 얇게 하든지, 제1 정보층의 반사층을 생략하든지, 또 는 투과율을 향상시키기 위해 굴절률이 2.2 이상과 같이 높은 광학 간섭층을 반사층의 기판측에 설치하는 등의 변경을 행할 필요가 있다. 이들 광학적 정보 기록매체(14)의 각 정보층(11, 13)에 대해, 커버층(8) 측으로부터 레이저광(9)을 조사하여 기록재생을 행한다. 제2 정보층(11)의 기록재생은 제1 정보층(13)을 투과한 레이저광(9)에 의해 행한다.
또한, 제1 정보층(13)이나 제2 정보층(11) 중 어느 하나를 재생 전용 타입의 정보층(ROM(Read Only Memory)), 또는 1회만 기입 가능한 추기형 정보층(WO(Write Once))으로 해도 된다.
레이저광(9)의 파장 λ는 레이저광(9)을 집광했을 때의 스폿 직경이 파장 λ에 의해 결정되어 버리기(파장 λ가 짧을수록 보다 작은 스폿 직경으로 집광 가능) 때문에, 고밀도 기록을 행하는 광학적 기록매체를 이용하는 경우, 특히 450㎚ 이하인 것이 바람직하며, 또 350㎚ 미만에서는 분리층(12)에 이용하는 수지나 제1 기판(1) 등에 의한 광흡수가 커져 버리기 때문에, 350㎚∼450㎚의 범위내인 것이 보다 바람직하다.
이하에, 광학적 정보 기록매체의 각 구성부분에 대해 설명한다.
기판(1)의 재료로는 투명한 원반 형상의 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지, 폴리올레핀 수지, 노르보넨(norbornene)계 수지, 자외선 경화성 수지, 유리, 또는 이들을 적절히 조합한 것 등을 이용할 수 있다. 또, 기판(1)은 필요에 따라 레이저광을 유도하기 위한 안내홈이 형성되어 있어도 된다. 기판(1)의 표면 중, 반사층(2)측과 반대측의 표면은 평활한 것이 바람직하다. 또 한, 기판(1)의 두께는 충분한 강도가 있으며, 또한 광학적 정보 기록매체(10, 14)의 두께가 1200㎛ 정도가 되도록 400㎛∼1300㎛의 범위내인 것이 바람직하다. 커버층(8)의 두께가 600㎛ 정도(실시형태 3에서 기록 재생시 이용되는 대물렌즈(15)의 NA가 0.6인 경우에 양호한 기록 재생이 가능)인 경우, 550㎛∼650㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 또, 커버층의 두께가 100㎛ 정도(NA=0.85로 양호한 기록재생이 가능)인 경우, 1050㎛∼1150㎛의 범위 내인 것이 바람직하다.
커버층(8)의 재료로는 사용하는 레이저광(9)의 파장에 대해 광흡수가 작고, 단파장영역에서 광학적으로 복굴절율이 작은 것이 바람직하며, 이들 조건을 충족하는 투명한 원반 형상의 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리올레핀 수지, 노르보넨계 수지, 자외선 경화성 수지, 유리, 또는 이들을 적절히 조합한 것 등을 이용할 수 있다. 또, 커버층(8)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.01∼1.5㎜ 정도의 것이 바람직하고, NA=0.85인 경우, 틸트에 대한 허용폭을 작게 하기 위해 0.2㎜ 이하인 것이 보다 바람직하다.
분리층(12)의 재료로는 커버층(8)과 동일하게 투명한 원반 형상의 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리올레핀 수지, 노르보넨계 수지, 자외선 경화성 수지, 유리, 또는 이들을 적절히 조합한 것 등을 이용할 수 있다.
분리층(12)의 두께는 제1 정보층(13) 및 제2 정보층(11) 중 어느 한 쪽을 재생할 때 다른 쪽에서 크로스토크(crosstalk)가 작아지도록, 적어도 대물렌즈(15)의 개구수 NA와 레이저광(9)의 파장 λ에 의해 결정되는 초점심도(焦點深度) 이상의 두께인 것이 필요하며, 또, 모든 정보층이 집광 가능한 범위에 들어가는 두께인 것 도 필요하다. 예를 들면, λ=405㎚, NA=0.85인 경우는, 분리층(12)의 두께는 적어도 5㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 필요하다.
분리층(12)에서, 레이저광(9) 입사측의 표면에는 필요에 따라 레이저광(9)을 유도하기 위한 안내홈이 형성되어 있어도 된다.
제1 유전체층(7)은 기록층(5)의 산화, 부식, 변형을 방지하는 작용과, 광학거리를 조정하여 기록층(5)의 광흡수 효율을 높이는 작용 및 기록 전후의 반사광량의 변화를 크게 하여 신호진폭을 크게 하는 작용을 갖는다. 제1 유전체층(7)에는 예를 들면, SiOx(x는 0.5∼2.5), Al2O3, TiO2, Ta2O5, ZrO2, ZnO, Te-O 등의 산화물을 이용할 수 있다. 또, C-N, Si-N, Al-N, Ti-N, Ta-N, Zr-N, Ge-N, Cr-N, Ge-Si-N, Ge-Cr-N 등의 질화물을 이용할 수도 있다. 또, ZnS 등의 황화물이나 SiC 등의 탄화물을 이용할 수도 있다. 또, 상기 재료의 혼합물을 이용할 수도 있다. 예를 들면, ZnS와 SiO2의 혼합물인 ZnS-SiO2는 제1 유전체층(7)의 재료로서 특히 우수하다. ZnS-SiO2는 비정질 재료로, 굴절율이 높고, 성막 속도가 빠르며, 기계특성 및 내습성이 양호하다.
제1 유전체층(7)의 막 두께는 매트릭스법(예를 들면, 구보타 히로시(久保田廣)저「파동광학」 이와나미(岩波) 서점, 1971년, 제3장을 참조)에 기초하는 계산에 의해 기록층(5)의 결정상인 경우와 그것이 비정질상인 경우의 반사광량의 변화가 큰 조건을 만족하도록 엄밀히 결정할 수 있다.
또한, 제1 유전체층(7)의 막 두께는 10㎚ 이상 100㎚ 이하인 것이 바람직하 다. 제1 유전체층(7)의 막 두께가 얇아지면 기록층(5)에서의 광흡수율이 저하된다. 이 때문에, 제1 유전체층(7)의 막 두께가 10㎚보다 얇으면 기록 감도의 악화가 현저해진다. 한편, 제1 유전체층(7)의 막 두께가 두꺼워지면, 기록층(5)이 결정상태인 경우의 광학적 정보 기록매체(10)의 광반사율이 저하된다. 이 때문에, 제1 유전체층(7)의 막 두께가 100㎚보다 두꺼워지면 반사율 부족이 현저해진다.
제2 유전체층(3)은 광학거리를 조정하여 기록층(5)의 광흡수율을 높이는 작용 및 기록 전후의 반사광량의 변화를 크게 하여 신호진폭을 크게 하는 작용을 갖는다. 제2 유전체층(3)에는 예를 들면, SiO2, Al2O3, Bi2O3, Nb2O5, TiO2, Ta2O5, ZrO2, ZnO 등의 산화물을 이용할 수 있다. 또, C-N, Si-N, Al-N, Ti-N, Ta-N, Zr-N, Ge-N, Cr-N, Ge-Si-N, Ge-Cr-N, Nb-N 등의 질화물을 이용할 수도 있다. 또, ZnS 등의 황화물이나 SiC 등의 탄화물 및 C를 이용할 수도 있다. 또, 상기 재료의 혼합물을 이용할 수도 있다. 제2 유전체층(3)에 질화물을 이용하는 경우에는, 기록층(5)의 결정화를 촉진하는 작용이 있다. 이 경우, Ge-N을 포함하는 재료는 반응성 스퍼터링으로 형성하기 쉽고, 기계특성·내습성이 우수하다. 이 중에서도 특히, Ge-Si-N, Ge-Cr-N의 복합 질화물이 바람직하다. 또, ZnS와 SiO2의 혼합물인 ZnS-SiO2는 비정질 재료로, 굴절율이 높고, 성막 속도가 빠르며, 기계특성 및 내습성이 양호하기 때문에, 제2 유전체층(3)으로서도 우수한 재료이다.
제2 유전체층(3)의 막 두께는 제1 유전체층(7)과 동일하게 매트릭스법에 기초하는 계산에 의해, 기록층(5)의 결정상인 경우와 그것이 비정질상인 경우의 반사 광량의 변화가 큰 조건을 만족하도록 엄밀히 결정할 수 있다.
또한, 제2 유전체층(3)의 막 두께는 15㎚ 이상 50㎚ 이하인 것이 바람직하다. 제2 유전체층(3)의 막 두께가 15㎚보다 얇아지면, 기록층(5)과 기판(1)의 간격이 좁아진다. 이 때문에, 기판(1)이 기록층(5)의 온도상승의 영향을 받기 쉬워진다. 즉, 기록층(5)에 정보를 기록하기 위해 레이저가 조사되었을 때 생기는 온도 변화에 의해 기판(1) 안내홈의 변형을 야기한다. 이 때문에, 제2 유전체층(3)의 막 두께가 15㎚ 미만이 되면, 기록소거의 반복특성의 악화가 현저해진다. 한편, 제2 유전체층(3)의 막 두께가 두꺼워지면, 기록층(5)이 결정 상태인 경우의 광학적 정보 기록매체(10)의 광반사율이 저하된다. 이 때문에, 제2 유전체층(3)의 막 두께가 50㎚보다 두꺼워지면 반사율 부족이 현저해진다.
제1 계면층(6)은 반복 기록을 행함으로써 제1 유전체층(7)과 기록층(5) 사이에서 생기는 물질 이동을 방지하는 작용이 있다. 이 경우, 제1 계면층(6)에는 예를 들면, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 및 Si 등의 산화물 또는 이들의 복합산화물, C-N, Ti-N, Zr-N, Nb-N, Ta-N, Si-N, Ge-N, Cr-N, Al-N, Ge-Si-N, Ge-Cr-N 등의 질화물, 또는 이들 계(系)를 포함하는 질화산화물, 탄소 및 Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W 및 Si 등의 탄화물을 이용할 수 있다. 제1 계면층(6)이 두꺼우면, 반사율이나 흡수율이 크게 변화하여 기록·소거 성능에 영향을 준다. 따라서, 제1 계면층(6)의 막 두께는 1㎚∼10㎚의 범위내인 것이 바람직하고, 2㎚∼5㎚의 범위내에 있는 것이 보다 바람직하다.
기록층(5)과 제2 유전체층(3) 사이에 제2 계면층(4)을 배치하는 경우, 제2 계면층(4)에는 제1 계면층(6)에 대해 설명한 재료를 이용할 수 있다. 제2 계면층(4)의 막 두께는 높은 재생광 내구성 및 큰 반사율 변화에 따르는 양호한 신호 품질을 얻기 위해 0.3㎚ 이상 5㎚ 미만인 것이 바람직하다.
기록층(5)은 결정 상태와 비정질 상태 사이에서 구조변화를 일으키는 물질이면 되며, 예를 들면, Te, In 또는 Se 등을 주성분으로 하는 상변화 재료이다. 잘 알려진 상변화 재료의 주성분으로는 Te-Sb-Ge, Te-Ge, Te-Ge-Sn, Te-Ge-Sn-Au, Sb-Se, Sb-Te, Sb-Se-Te, In-Te, In-Se, In-Se-Tl, In-Sb, In-Sb-Se, In-Sb-Te, In-Se-Te, Te-TeO2, Te-TeO2-Au, Te-TeO2-Pd 등을 들 수 있다. 이들 재료 중에서도 기록 소거의 반복 특성이 양호한 재료 및 그 재료 조성을 실험에 의해 조사한 바, Ge, Sb, Te의 3원소계를 주성분으로 한 구성이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 각각의 원소의 원자량비를 GexSbyTez로 나타내면, 0.1
Figure 112005064587302-pct00001
x
Figure 112005064587302-pct00002
0.6, y
Figure 112005064587302-pct00003
0.5, 0.4
Figure 112005064587302-pct00004
z
Figure 112005064587302-pct00005
0.65(여기에 x+y+z=1)로 나타내는 조성이 특히 우수하다. 또, 기록층(5)의 주성분이 Ge와 Bi와 Te로 이루어지는 경우는 특히, 고속 기록 소거의 반복 특성이 좋음을 알 수 있었다.
기록층(5)의 막 두께는 5㎚ 이상 15㎚ 이하로 하면, 충분한 진폭 대 잡음비(Carrier to Noise Ratio: CNR)를 얻을 수 있다. 기록층(5)이 5㎚ 미만의 막 두께에서는 충분한 반사율 및 반사율 변화를 얻을 수 없기 때문에 CNR이 낮고, 또, 15㎚를 초과하는 막 두께에서는 기록층(5)의 박막면 내의 열확산이 크기 때문에, 고밀도 기록에서 CNR이 낮아져 버린다.
또, 기록층(5)에는 열전도율·광학 정수(定數) 등의 조정, 또는 내열성·환경 신뢰성 향상 등의 목적으로 O, N, F, C, S, B에서 선택되는 하나 또는 복수의 원소를 필요에 따라 기록층(5) 전체의 10 원자% 이내의 조성비율의 범위에서 적절히 첨가해도 된다.
반사층(2)은 기록층(5)에 흡수되는 광량을 증대시키는 광학적인 기능을 갖는다. 또, 반사층(2)은 기록층(5)에서 생긴 열을 신속히 확산시키고, 기록층(5)을 비정질화하기 쉽게 하는 열적인 기능도 갖는다. 또한, 반사층(2)은 사용하는 환경에서 다층막을 보호하는 기능도 갖는다. 이 반사층(2)에는 Al 합금이 이용되고 있다. Al 합금의 이점으로는, 제2 유전체층(3)에 ZnS 또는 ZnS-SiO2을 이용한 경우라도 Ag와는 달리 부식이 생기기 어렵다. 그 결과, 배리어층을 설치할 필요가 없어 비용을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 Al 합금을 반사층으로서 이용하는 경우에는, 이하의 2개의 문제가 생긴다.
(1) Al이 주상구조가 되기 쉬운 재료이기 때문에, 표면이 요철이 되기 쉽다.
(2) 열전도율이 Ag 합금에 비해 작기 때문에, 기록 시의 마크간 간섭이 크다.
이를 해결하기 위해 Al에 첨가원소를 더해 가면, 주상구조를 억제할 수 있고, 표면요철을 감소시킬 수 있다. 그러나, 종래 Al 합금에 제2 성분을 가한 경우, 열전도율이 저하되는 경우가 있으며, 그와 같은 경우에는 기록 시의 마크간 간 섭이 커지는 과제가 발생했다. 그래서, Al 합금에 첨가해도 열전도율이 저하되지 않는 제2 성분을 검토하였다. 제2 성분으로는 Ti, V, Cr, Mn, Mg, Ni를 검토하였다. 그 중에서도, 본 발명에서 주성분을 Al로 하고, 제2 성분으로서 Ni를 포함하는 합금으로는, Ni를 첨가함으로써 표면요철을 감소시킬 수 있고, 고열전도율을 더 유지할 수 있기 때문에, 상기 2개의 과제를 양립시킬 수 있다.
반사층(2)의 막 두께는 후술하는 바와 같이, 20㎚ 이상 300㎚ 이하의 범위내인 것이 바람직하다. 반사층(2)의 막 두께가 20㎚보다 얇은 경우에는 결정부의 반사율이 2∼3% 저하되어 바람직하지 않다. 또, 반사층(2)이 300㎚보다 두꺼운 경우에는 결정부의 반사율이 포화하기 때문에, 반사층(2)의 막 두께가 더 이상 두꺼워져도 반사율이 향상되지 않는다. 이 때문에, 반사층(2)을 300㎚ 이상 적층하는 것은 생산성의 관점에서 재료의 비용을 생각하면 바람직하지 않다.
또한, 상기와 같은 다층박막은 오제(Auger) 전자분광법, X선 광전자분광법 및 2차 이온 질량분석법 등의 방법(예를 들면, 응용 물리학회/박막·표면 물리분과 학회편 「박막 작성 핸드북」 교리츠(共立) 출판주식회사, 1991년 등)에 의해 각 층의 재료 및 조성을 조사하는 것이 가능하다.
실시형태 1의 광학적 정보 기록매체(10)는, 이하의 실시형태 2에서 설명하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
(실시형태 2)
실시형태 2에서는, 본 발명의 광학적 정보 기록매체(10)의 제조방법에 대해 설명한다. 미리 레이저광(9)을 유도하기 위한 안내홈이 형성된 기판(1)(예를 들면, 두께 1.1㎜)을 성막 장치에 배치한다. 성막 장치에는 본 발명의 반사층(2)을 성막하는 공정(공정 1), 제2 유전체층(3)을 성막하는 공정(공정 2), 제2 계면층(4)을 성막하는 공정(공정 3), 기록층(5)을 성막하는 공정(공정 4), 제1 계면층(6)을 성막하는 공정(공정 5), 제1 유전체층(7)을 성막하는 공정(공정 6)이 구비되어 있으며, 이 순서로 각 층을 형성한다.
먼저, 본 발명의 공정 1에서 기판(1) 상(안내홈이 형성된 측)에 반사층(2)을 성막한다. 공정 1에서는, 직류 전원 또는 고주파 전원을 이용하여 Al-Ni 합금 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 Ar 가스를 도입하여 스퍼터링한다. 스퍼터링 타겟은 1.0 원자% 이상 10.0 원자% 이하의 Ni를 포함하는 Al 합금이며, 바람직하게는 1.0 원자% 이상 5.0 원자% 이하의 Ni를 포함하는 Al 합금이다.
다음으로, 공정 2에서 반사층(2) 상에 제2 유전체층(3)을 성막한다. 공정 2에서는 고주파 전원을 이용하여 ZnS-SiO2로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 Ar 가스, Ar 가스와 N2 가스의 혼합가스, 또는 Ar 가스와 O2 가스의 혼합가스를 도입함으로써 스퍼터링한다.
다음으로, 공정 3에서 제2 유전체층(3) 상에 제2 계면층(4)을 성막한다. 공정 3에서는 고주파 전원을 이용하여 예를 들면, C 등의 스퍼터링 타겟을 Ar 가스 또는 Ar 가스와 N2 가스의 혼합가스를 도입함으로써 스퍼터링한다.
다음으로, 공정 4에서 제2 계면층(4) 상에 기록층(5)을 성막한다. 공정 4에서는 직류 전원을 이용하여, Ge-Sb-Te 또는 Ge-Sn-Sb-Te 또는 Ag-ln-Sb-Te 또는 Sb-Te 중 어느 하나를 포함하는 스퍼터링 타겟을 Ar 가스 또는 Ar 가스와 N2 가스의 혼합가스를 도입함으로써 스퍼터링한다. 성막 후의 기록층(5)은 비정질 상태이다.
다음으로, 공정 5에서 기록층(5) 상에 제1 계면층(6)을 성막한다. 공정 5에서는 고주파 전원을 이용하여, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr 및 Si에서 선택되는 적어도 하나의 원소의 산화물을 포함하는 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 Ar 가스를 도입함으로써 스퍼터링한다. 또, Si의 산화물을 포함하는 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 더 이용할 수도 있다. 또, ZrO2-SiO2-Cr2O3를 주성분으로 하는 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용할 수도 있다.
마지막으로, 공정 6에서 제1 계면층(6) 상에 제1 유전체층(7)을 성막한다. 공정 6에서는 고주파 전원을 이용하여 ZnS-SiO2로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 Ar 가스, Ar 가스와 N2 가스의 혼합가스, 또는 Ar 가스와 O2 가스의 혼합가스를 도입함으로써 스퍼터링한다.
제1 유전체층(7) 성막 후에는, 제1 유전체층(7)까지 성막된 기판(1)을 성막 장치에서 추출하여 커버층(8)의 접합을 행한다. 접합 공정에서는 제1 유전체층(7)까지 성막된 기판(1)을 배치하고, 제1 유전체층(7) 상에 자외선 경화성 수지를 예를 들면, 스핀 코트법으로 도포한다. 그리고, 자외선 경화성 수지의 도포면에 예를 들면, 폴리카보네이트 시트의 커버층(8)을 밀착시킨다. 마지막으로, 자외선을 폴리카보네이트 시트측으로부터 조사하여 자외선 경화성 수지를 경화시킴으로써 커버층(8)의 접합을 종료한다.
접합 공정 종료 후에는 필요에 따라 초기화 공정을 실시한다. 초기화 공정은 예를 들면, 레이저광을 광학적 정보 기록매체(10)에 조사함으로써, 비정질 상태인 기록층(5)을 결정화 온도 이상으로 승온하여 결정화시키는 공정이다. 이 초기화 공정은, 접합 공정의 사전에 실시해도 된다.
이상과 같이 하여, 광학적 정보 기록매체(10)를 제조할 수 있다. 또, 동일한 제조방법에 의해 광학적 정보 기록매체(14)를 제조할 수 있다.
(실시형태 3)
실시형태 3에서는, 실시형태 1에서 설명한 본 발명의 광학적 정보 기록매체(19)(10 또는 14)의 기록 재생 방법에 대해 설명한다. 본 발명의 기록 재생 방법에 이용되는 기록 재생 장치에 대해 설명한다. 본 발명의 기록 재생 방법에 이용되는 기록 재생 장치(20)의 일부 구성을 도 3에 모식적으로 도시한다. 도 3을 참조하여, 기록 재생 장치(20)는 광학적 정보 기록매체(19)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(18)와, 반도체 레이저(16)를 구비하는 광학 헤드(17)와, 반도체 레이저(16)로부터 출사되는 레이저광(9)을 집광하는 대물렌즈(15)를 구비한다.
광학적 정보 기록매체(19)에 대한 정보의 기록, 소거 및 덧쓰기 기록은 레이저광(9)의 파워를 고파워의 피크 파워(peak power)(Pp(mW))와 저파워의 바이어스 파워(bias power)(Pb(mW))로 변조시킴으로써 행한다. 피크 파워의 레이저광(9)을 광학적 정보 기록매체(19)에 조사함으로써 기록층(5)의 국소적인 일부분에 비정질상이 형성되고, 그 비정질상 부분이 기록 마크가 된다. 기록마크 사이에서는 바이어스 파워의 파워 레이저광(9)이 조사되고, 결정상(소거부분)이 형성된다. 또한, 피크 파워의 레이저광(9)을 조사하는 경우에는, 펄스의 열로 형성하는 이른바 멀티 펄스로 하는 것이 일반적이다. 또한, 멀티 펄스는 피크 파워와 바이어스 파워의 파워 레벨만으로 변조되어도 되고, 0mW∼피크 파워 범위의 임의의 파워 레벨에 의해 변조되어도 된다.
또, 피크 파워, 바이어스 파워의 어떠한 파워 레벨보다도 낮은 재생 파워(Pr(mW))의 레이저광(9)을 광학적 정보 기록매체(19)에 조사함으로써 얻어지는 신호를 검출기로 판독함으로써, 광학적 정보 기록매체(19)에 기록된 정보신호의 재생이 행해진다. 여기서, 재생 파워의 파워 레벨은, 레이저광(9)을 광학적 정보 기록매체(19)에 조사한 경우에 기록층(5)의 기록 마크의 광학적인 상태가 영향을 받지 않으며, 또한 광학적 정보 기록매체(19)로부터 얻어지는 신호가 되는 반사광을 검출기에서 판독하기에 충분해지는 광량이다.
대물렌즈(15)의 개구수 NA는 레이저광의 스폿 직경을 0.4㎛∼0.7㎛의 범위내로 조정하기 위해, 0.5∼1.1의 범위내(보다 바람직하게는, 0.6∼1.0의 범위내)인 것이 바람직하다. 레이저광(9)의 파장은 450㎚ 이하(보다 바람직하게는, 350㎚∼450㎚의 범위내)인 것이 바람직하다. 정보를 기록할 때의 광학적 정보 기록매체(19)의 선속도는 재생광에 의한 결정화가 일어나기 어려우며, 또한 충분한 소거율을 얻을 수 있는 3m/초∼20m/초의 범위내(보다 바람직하게는, 4m/초∼15m/초의 범위내)인 것이 바람직하다.
광학적 정보 기록매체(14)의 경우, 제1 정보층(13)에 대해 기록을 행할 때에는, 레이저광(9)의 초점을 제1 정보층의 기록층에 맞춰 커버층(8)을 투과한 레이저 광(9)에 의해 정보를 기록한다. 재생은 제1 정보층의 기록층에 의해 반사되고, 커버층(8)을 투과해 온 레이저광(9)을 이용하여 행한다. 제2 정보층(11)에 대해 기록을 행할 때에는 레이저광(9)의 초점을 제2 정보층의 기록층에 맞춰 커버층(8), 제1 정보층(13) 및 분리층(12)을 투과한 레이저광(9)에 의해 정보를 기록한다. 재생은 제2 정보층의 기록층에 의해 반사되고, 분리층(12), 제1 정보층(13) 및 커버층(8)을 투과해 온 레이저광(9)을 이용하여 행한다.
또한, 기판(1), 분리층(12)에 레이저광(9)을 유도하기 위한 안내홈이 형성되어 있는 경우, 정보는 레이저광(9)의 입사측으로부터 가까운 쪽의 홈면(groove)에 행해져도 되고, 먼 쪽의 홈면(land)에 행해져도 된다. 또한, 그루브와 랜드의 양쪽에 정보를 기록해도 된다.
기록 성능은 (8-15) 변조방식으로 2T 길이의 마크를 기록하고, 이 CNR을 스펙트럼 분석기로 측정하였다. 소거 성능은 (8-15) 변조방식으로 2T 길이의 마크를 기록하여 진폭을 스펙트럼 분석기로 측정하고, 그 위로부터 9T 길이의 마크를 오버라이트(overwrite)하여 다시 2T 신호의 진폭을 측정하고, 2T 신호의 감쇠율을 계산함으로써 평가하였다. 이하, 이 2T 신호의 감쇠율을 소거율이라 한다.
이하에, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
(실시예 1)
본 실시예는, 본 발명의 광학적 정보 기록매체(10)의 기록재생 특성, 특히 9T 신호의 노이즈와 진폭의 반사층 재료에 대한 의존성을 나타내는 것이다. 구체적으로는, 반사층(2)의 재료가 다른 광학적 정보 기록매체(10)를 제작하고, 커버층 (8)을 형성한 샘플을 제작하고, 형성한 샘플에 대해 9T 신호의 노이즈와 Amp를 측정하였다. 이들 신호 측정을 행한 것은, 반사층(2)의 표면 요철에 기인하는 노이즈가 9T 신호역에 나타나기 때문이다.
샘플은 이하와 같이 하여 제조하였다. 우선, 기판(1)으로서 폴리카보네이트 기판(직경 120㎜, 두께 1100㎛, 굴절율 1.62)을 준비했다. 그리고, 그 폴리카보네이트 기판(1) 상에 반사층(2)(두께: 80㎚), 제2 유전체층(3)으로서 ZnS-SiO2층(두께: 30㎚), 제2 계면층(4)으로서 C층(두께: 2㎚), 기록층(5)으로서 GeSbTe층(두께: 9㎚), 제1 계면층(6)으로서 Zr-Si-Cr-O층(두께: 5㎚), 제1 유전체층(7)으로서 ZnS-SiO2층(두께: 60㎚)을 순차 스퍼터링법에 의해 적층하였다. 반사층(2)으로는 Al-Cr, Al-Ti, Al-Ni를 이용했다. 마지막으로, 자외선 경화수지를 제1 유전체층(7) 상에 도포하고, 폴리카보네이트 기판(직경 120㎜, 두께 90㎛)을 제1 유전체층(7)에 밀착시켜 스핀 코트한 후, 자외선을 조사하여 수지를 경화시킴으로써 광학적 정보 기록매체(10)를 형성하였다. 이상과 같이 하여, 반사층(2)의 재료가 다른 복수의 샘플을 제조하였다.
이렇게 하여 얻어진 샘플에 대해, 먼저 기록층(5)을 결정화시키는 초기화 공정을 행했다. 다음으로, 9T 신호의 노이즈와 진폭을 측정하였다.
신호의 측정에는 도 3의 기록 재생 장치(20)를 이용하였다. 구체적으로는, 스핀들 모터(18)로 샘플을 회전시키고, 파장 405㎚의 레이저광(9)을 광학적 정보 기록매체(10)의 기록층(5)에 집광하여 조사하고, 9T-2T 신호를 기록·재생함으로써 신호측정을 행했다. 9T 신호의 노이즈 값은 반사층의 표면 평탄성에 관계하고 있으며, 값이 작은 쪽이 평탄성이 우수함을 나타낸다. 또, 9T 신호의 진폭은 반사층의 열전도성에 관계하고 있으며, 값이 큰 쪽이 열전도성이 우수함을 나타낸다.
9T 신호의 노이즈와 진폭의 측정 결과를 (표 1)에 나타낸다. 또한, 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이하이면서 Amp가 -7.2dBm 이상이면 ◎, 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이하이면서 Amp가 -7.5dBm 이상이면 ○, 어느 한쪽이 범위 외이면 ×라고 판정하였다.
Figure 112005064587302-pct00006
이 결과, 반사층(2)의 재료가 Al-Ni인 경우, Ni량이 1.0∼5.0 원자%의 샘플 1-n, 1-o, 1-p에서 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이하이면서 Amp가 -7.2dBm 이상을 만족하며, 이로부터 Ni량이 1.0∼5.0 원자%의 조성이 보다 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 또, Ni량이 7.5∼10.0 원자%의 샘플 1-q, 1-r에서 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이하이면서 Amp가 -7.5dBm 이상을 만족하는 것을 알 수 있었다. 그러나, Ni량이 0.3 원자%의 샘플 1-m에서는 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이상이고, 또 Ni량이 20 원자%의 샘플 1-r에서는 9T 신호의 Amp가 -7.5dBm 이하인 것으로부터, 불충분하다는 것을 알 수 있었다.
또, 반사층(2)의 재료가 Al-Cr인 경우에 Cr량이 0.3∼1.0 원자%의 샘플 1-a, 1-b에서는 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이상이고, Cr량이 2.5∼20.0 원자%의 샘플 1-c, 1-d, 1-e, 1-f에서는 9T 신호의 Amp가 -7.5dBm 이하인 것으로부터, 불충분하다는 것을 알 수 있었다.
또한, 반사층(2)의 재료가 Al-Ti인 경우에 Ti량이 0.3∼1.0 원자%의 샘플 1-a, 1-b에서는 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이상이고, Ti량이 2.5∼20.0 원자%의 샘플 1-c, 1-d, 1-e, 1-f에서는 9T 신호의 Amp가 -7.5dBm 이하인 것으로부터, 불충분하다는 것을 알 수 있었다.
이상의 결과로부터, 양호한 기록특성을 얻기 위해서는, 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이하이고, Amp가 -7.5dBm 이상이기 위해서는, 반사층(2)으로서 Al-Ni(Ni량: 1.0∼10.0 원자%)를 적용하는 것이 바람직하다는 것이 명확해졌다.
또한, 보다 양호한 기록특성을 얻기 위해서는, 9T 신호의 노이즈가 -61.5dBm 이하이고, Amp가 -7.2dBm 이상이기 위해서는, 반사층(2)으로서 Al-Ni(Ni량: 1.0∼5.0 원자%)를 적용하는 것이 바람직하다는 것이 명확해졌다.
(실시예 2)
실시예 2는, 광학적 정보 기록매체(10)의 반사층 막 두께에 대한(기록층 (5)의) 결정부의 반사율의 의존성을 나타내는 것이다. 구체적으로는, 반사층(2)의 재료가 Al-Ni이며, 막 두께가 다른 광학적 정보 기록매체(10)로 이루어지는 샘플을 실시예 1과 동일한 방법으로 제작하였다. 그리고, 이렇게 하여 얻어진 샘플에 대해, 기록층(5)을 결정화시키는 초기화 공정을 행하고, 결정부와 비정질부의 반사율을 측정하였다. 반사율의 측정에는 도 3의 기록 재생 장치(20)를 이용하였다. 구체적으로는, 스핀들 모터(18)로 샘플을 회전시키고, 파장 405㎚의 레이저광(9)을 샘플에 집광하여 조사하여, 반사율을 측정하였다.
측정 결과를 (표 2)에 나타낸다. 또한, 결정부와 비정질부의 반사율 차가 16% 이상이면 ○라, 16% 이하이면 ×라 판정하였다.
Figure 112005064587302-pct00007
이 결과, 반사층의 막 두께가 20∼400㎚인 샘플 2-b, 2-c, 2-d, 2-e, 2-f, 2-g에서 반사율 차가 16% 이상이기 때문에, 충분한 콘트라스트를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 또, 막 두께가 10㎚의 샘플 2-a에서는 반사율 차가 16% 이하이기 때문에, 콘트라스트가 불충분하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 막 두께가 400㎚의 샘플 2-g에서는, 결정부의 반사율은 포화하고 있는 것을 알 수 있었다. 이 때문에, 샘플 2-g는 충분한 콘트라스트를 얻을 수 있기는 하지만, 생산성의 관점에서 재료의 비용을 생각하면 바람직하지 않다.
이상의 결과로부터, 결정부와 비정질부의 반사율 차가 16% 이상이기 위해서는, 반사층의 막 두께로는 20㎚∼300㎚을 적용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법은, 반사층의 표면 평탄성이 우수하며, 또한 기록 시의 마크간 간섭이 작은 광학적 정보 기록매체 및 그 제조방법을 실현할 수 있고, 레이저광의 조사 등에 의해 복수의 정보층에 광학적으로 기록, 소거, 개서, 재생하는 다층 광학적 정보 기록매체 등으로서 유용하다.

Claims (13)

  1. 레이저광을 이용하여 정보의 재생이 가능한 광학적 정보 기록매체에 있어서,
    기판 상에 적어도 반사층, 기록층을 이 순서로 가지며,
    상기 반사층은 1 원자% 이상 5 원자% 이하의 Ni를 포함하는 Al 합금이고,
    상기 반사층의 막 두께는 20㎚ 이상 300㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 반사층은 상기 기판 상에 성막되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 커버층과, 상기 반사층과 상기 기록층 사이에 배치된 반사층측 유전체층과, 상기 기록층과 상기 커버층 사이에 배치된 광입사측 유전체층을 더 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사층측 유전체층은 S를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반사층측 유전체층의 주성분이 ZnS 또는 산화물, 상기 기록층의 주성분이 Ge와 Sb와 Te 또는 Ge와 Bi와 Te, 상기 광입사측 유전체층의 주성분이 ZnS 또는 산화물인 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  9. 제6항에 있어서, 상기 반사층측 유전체층의 막 두께가 15㎚ 이상 50㎚ 이하, 상기 기록층의 막 두께가 5㎚ 이상 15㎚ 이하, 상기 광입사측 유전체층의 막 두께가 10㎚ 이상 100㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  10. 제6항에 있어서, 상기 반사층측 유전체층은 상기 반사층에 접해 있는 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체.
  11. 기판 상에 적어도 반사층, 기록층을 이 순서로 제작하는 공정을 포함하는 광학적 정보 기록매체의 제조방법으로서,
    상기 반사층을 성막하는 공정이 1 원자% 이상 5 원자% 이하의 Ni를 포함하는 Al 합금으로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 이용하며, 상기 반사층의 막 두께는 20㎚ 이상 300㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 광학적 정보 기록매체의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
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