KR20090105796A - 광기록 매체 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

추가형 광 기록 매체(10)는 무기 기록막(2)을 구비하고, 무기 기록막(2)은, 게르마늄(Ge) 산화물을 포함하는 산화물막(2a)과, 티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고 산화물막(2a)에 인접하는 산화물막(2b)을 구비한다.

Description

광기록 매체 및 그 제조 방법{OPTICAL RECORDING MEDIUM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은, 광기록 매체 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 무기 기록막을 포함하는 광기록 매체에 관한 것이다.
최근, 대용량의 정보를 기록할 수 있는 고밀도 기록이 가능한 광기록 매체가 요구되고 있다. 예를 들면, 이 요구에 부응하고자, 블루레이 디스크[Blu-ray Disc(등록상표), 이하 BD]의 규격 ver.1.1이 책정되고, 하이비젼 화상을 광기록 매체에 녹화 및 보존할 수 있게 되었다. 하이비젼의 통상적인 재생 속도를 1배속(1x)이라 하면, BD의 규격 ver.1.1에서는 이미 2배속(2x)까지의 기록에 대응하고 있다.
그러나, 사용자로부터 더 고속으로 기록할 것을 요구받고 있고, 디스크 회전수의 한계로 불리우는 10000rpm 부근에서는, CLV(Constant Linear Velocity) 모드에서 4배속(4x)에 대응해야만 한다. 또한, 장래에는 CAV(Constant Angular Velocity) 모드에서는 10배속(10x)을 초과하는 속도에서의 기록에 대응할 필요가 있다. 따라서, 광기록 매체는 이러한 고속 기록에서도 충분한 기록 특성을 가질 필요가 있다.
그런데, 2배속(2x)까지의 기록에 대응하는 BD-R(BD-Rewritable) 매체로서, 게르마늄(Ge)으로 이루어지는 산화물막과, 거기에 인접하여 설치된, 티탄(Ti)으로 이루어지는 금속막을 포함하는 것이 상품화되어 있다(예를 들면, 일본 특허출원 공개번호 2006-281751호 공보 참조). 이러한 추가형 광기록 매체는 3층막 또는 4층막으로 구성되어 있으면서, 넓은 파워 마진과 높은 내구성을 가진다.
그러나, 전술한 막 구성을 가지는 추가형 광기록 매체에서는, 4배속(4x)의 선속도로 정보 신호를 기록하면, 파워 마진이 좁아서, 이에 대한 개선이 필요하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은, 무기 기록막을 포함하는 광기록 매체에서, 고속 기록에서의 파워 마진을 개선할 수 있는 광기록 매체 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 종래 기술이 가지는 전술한 과제를 해결하기 위하여, 검토하였다. 이하, 그 개요를 설명한다.
본 발명자들의 지견(知見)에 의하면, 막의 총 개수를 늘리지 않고, 고속 기록에서도 충분히 넓은 파워 마진을 실현하기 위해서는, 각 층의 재료에 첨가물을 첨가하는 것이 효과적이다. 또한, 본 발명자들의 지견에 의하면, 게르마늄(Ge) 산화물을 포함하는 산화물막과 티탄(Ti)을 포함하는 인접막을 무기 기록막으로서 구비하는 추가형 광기록 매체에서는, 기록 시에 산화물막이 산소 조성이 상이한 2층으로 분리되는 것이 기록 원리로 되어 있다. 이와 같은 분리는 인접막이 산화물막에 인접하고 있어서 발생한다. 그리고, 이 산소 분리에는 인접막의 표면이 중요한 역할을 담당하고 있으며, 인접막 표면의 티탄(Ti) 산화물이 기록광을 흡수하고, 광 촉매 효과가 나타나는 것이 기록 원리가 되는 것으로 여겨진다. 이는, 티탄(Ti)을 포함하지 않는 재료, 예를 들면, 알루미늄(Al)이나 은(Ag)을 주성분으로 하는 합금을 인접막에 사용하거나, 인접막과 산화물막 사이에 불과 수nm의 SiN이나 ZnS-SiO2 등 불활성 유전체막을 형성한 경우, 극단적으로 변조도가 저하되고, 산화물막이 깨끗하게 분리되지 않는 실험 결과가 얻어지고 있는 점으로부터 간접적으로 증명된다.
그래서, 본 발명자들은, 전술한 기록 원리에 관한 지견에 기초하여, 고속 기록에서의 기록 특성을 향상시키기 위해 검토를 행하였다. 그 결과, 인접막에 첨가물을 첨가한 경우, 이 첨가물이 기록 특성에 큰 영향을 끼치고, 인접막에 망간(Mn)을 첨가한 경우, 특히 고속 기록에서 넓은 파워 마진을 얻을 수 있는 것을 발견하기에 이르렀다.
본 발명은 전술한 검토에 기초하여 고안된 것이다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 제1 발명은,
무기 기록막을 포함하는 광기록 매체로서,
무기 기록막이,
게르마늄(Ge) 산화물을 포함하는 산화물막과,
티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고, 산화물막에 인접하는 인접막
을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체이다.
제2 발명은,
무기 기록막을 포함하는 광기록 매체의 제조 방법으로서,
게르마늄(Ge) 산화물을 포함하는 산화물막을 형성하는 단계와,
티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고, 산화물막에 인접하는 인접막을 형성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체의 제조 방법이다.
본 발명에서는, 인접막이 망간(Mn)을 함유하고 있으므로, 산화물막에서의 산소의 분리 속도를 보다 빠르게 할 수 있는 것으로 추정된다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 인접막이 티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고 있으므로, 고속 기록에서의 파워 마진을 개선할 수 있다. 따라서, 고속 기록에서의 기록 특성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 추가형 광기록 매체의 일구성예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 추가형 광기록 매체의 일구성예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은, 실험예 2∼실험예 15, 비교 실험예 2에서의 Mn 함유량과 파워 마진 및 기록 감도와의 관계를 나타낸 그래프이다.
[부호의 설명]
1: 기판 2: 무기 기록막
2a: 금속막 2b: 산화물막
3, 5: 유전체막 4: 광투과층
5a: 제1 유전체막 5b: 제2 유전체막
10: 추가형 광기록 매체 11: 요철면
11Gin: 인 그룹 11Gon: 온 그룹
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
(1) 제1 실시예
(1-1) 추가형 광기록 매체의 구성
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 추가형 광기록 매체의 일구성예를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 이 추가형 광기록 매체(10)는, 기판(1) 상에 무기 기록막(2), 유전체막(3) 및 광투과층(4)이 차례로 적층된 구성을 가진다.
제1 실시예에 따른 추가형 광기록 매체(10)에서는, 광투과층(4) 측으로부터 레이저광을 무기 기록막(2)에 조사함으로써, 정보 신호의 기록 및/또는 재생이 행해진다. 예를 들면, 400nm∼410nm 범위의 파장을 가지는 레이저광을, 0.84∼ 0.86 범위의 개구수를 가지는 대물 렌즈에 의해 집광하고, 광투과층(4) 측으로부터 무기 기록막(2)에 조사함으로써, 정보 신호의 기록 및/또는 재생이 행해진다. 이와 같은 추가형 광기록 매체(10)로서는, 예를 들면 BD-R을 들 수 있다.
이하, 추가형 광기록 매체(10)를 구성하는 기판(1), 무기 기록막(2), 유전체 막(3) 및 광투과층(4)에 대하여 차례로 설명한다.
(기판)
기판(1)은, 중앙에 개구(이하, "센터 홀"이라고 함)가 형성된 원환(圓環) 형상을 가진다. 이 기판(1)의 하나의 주면은 요철면(11)으로 되어 있고, 이 요철면(11) 상에 무기 기록막(2)이 성막된다. 이하에서는, 요철면(11) 중에서 오목부를 "인 그룹"(11Gin), 요철면(11) 중에서 볼록부를 "온 그룹"(11Gon)이라고 한다.
이 인 그룹(11Gin) 및 온 그룹(11Gon)의 형상으로서는, 예를 들면, 스파이럴형, 동심원형 등의 각종 형상을 들 수 있다. 또한, 인 그룹(11Gin) 및/또는 온 그루브(11Gon)이 어드레스 정보를 부가하기 위하여 워블(사행)되어 있다.
기판(1)의 직경은, 예를 들면 120mm가 선택된다. 기판(1)의 두께는, 강성을 고려하여 선택되며, 바람직하게는 0.3mm∼1.3mm로부터 선택되고, 보다 바람직하게는 0.6mm∼1.3mm로부터 선택되고, 예를 들면 1.1mm가 선택된다. 또한, 센터 홀(1a)의 직경은 15mm가 선택된다.
기판(1)의 재료로서는, 예를 들면, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지 또는 아크릴계 수지 등의 플라스틱 재료, 또는 유리 등을 사용할 수 있다. 그리고, 비용을 고려할 경우, 기판(1)의 재료로서, 플라스틱 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
(무기 기록막)
무기 기록막(2)은 기판(1)의 요철면(11) 상에 차례로 적층된 금속막(2a) 및 산화물막(2b)으로 이루어진다. 금속막(2a)은 티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고 있 다. 티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 주 재료로 하면, 기본적으로 양호한 기록 특성을 얻을 수 있다. 망간(Mn)의 함유량은, 바람직하게는 1 원자%∼40 원자%, 보다 바람직하게는 2 원자%∼30 원자%, 더욱 바람직하게는 5 원자%∼28 원자%의 범위 내이다. 전술한 범위 내로 설정함으로써, 고속 기록에서의 파워 마진을 개선하고, 고속 기록에서의 기록 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 기록 감도의 조정이 가능하게 되므로, 질소(N)를 금속막(2a)에 미량 포함시키는 것도 바람직하다.
산화물막(2b)은, 예를 들면 게르마늄(Ge)의 산화물인 GeO로 이루어진다. 산화물막(2b)의 흡수 계수 k는, 바람직하게는 0.15∼0.90, 보다 바람직하게는 0.20∼ 0.70, 더 한층 바람직하게는 0.25∼0.60의 범위 내이다. 또한, 산화물막(2b)의 막 두께는 바람직하게는 10nm∼ 35nm의 범위 내이다. 흡수 계수 k가 0.15∼0.90의 범위를 만족함으로써, 예를 들면, 양호한 변조도 및 반송파 대 잡음비(이하, "C/N비"라고 함)를 얻을 수 있다. 흡수 계수 k가 0.20∼0.70의 범위를 만족함으로써, 예를 들면 보다 양호한 변조도 및 C/N비를 얻을 수 있다. 흡수 계수 k가 0.25∼0.60의 범위를 만족함으로써, 예를 들면 더 한층 양호한 변조도 및 C/N비를 얻을 수 있다.
그리고, 본 명세서에서의 흡수 계수 k는 파장 410nm에서 얻은 것이다. 또한, 이 측정에는, 엘립소메터(ellipsometer)[루돌프사(Rudolph Co., Ltd.) 제품, 상품명: Auto EL-462P17]를 사용하였다.
또한, 산화물막(2b)에 대하여 첨가물을 첨가해도 되고, 이 첨가물로서는, 예를 들면, 텔루르(Te), 팔라듐(Pt), 백금(Pt), 크롬(Cr), 아연(Zn), 금(Au), 규 소(Si), 티탄(Ti), 철(Fe), 니켈(Ni), 주석(Sn), 안티몬(Sb), 망간(Mn), 인듐(In), 지르코늄(Zr) 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 첨가물을 첨가함으로써, 내구성 및/또는 반응성(기록 감도)을 향상시킬 수 있다. 그리고, 내구성을 향상시키기 위해서는, 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 크롬(Cr), 안티몬(Sb)이 특히 바람직하다.
(유전체막)
유전체막(3)은 무기 기록막(2) 상에 접하여 설치되고, 무기 기록막(2)의 광학적 및 기계적 보호, 즉 내구성의 향상이나, 기록 시의 무기 기록막(2)의 변형, 즉 팽창 등을 억제하기 위한 것이다. 이 유전체막(3)으로서는, 예를 들면, SiN, ZnS-SiO2, AlN, Al2O3, SiO2, SiO2-Cr2O3-ZrO2(SCZ) 등을 사용할 수 있다. 그리고, 기록 신호의 S/N비를 향상시키고, 양호한 특성을 얻기 위해서는, 유전체막(3)으로서 ZnS-SiO2를 사용하는 것이 바람직하다. 유전체막(3)의 두께는, 예를 들면 10nm∼100nm의 범위 내이다.
(광투과층)
광투과층(4)은, 예를 들면, 원환 형상을 가지는 광투과성 시트(필름)와, 이 광투과성 시트를 기판(1)에 대하여 접합시키기 위한 접착층으로 구성된다. 접착층은, 예를 들면 자외선 경화 수지 또는 감압성 점착제(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)로 이루어진다. 광투과층(4)의 두께는, 바람직하게는 10㎛∼177㎛의 범위 내로 선택되고, 예를 들면 100㎛가 선택된다. 이와 같은 얇은 광투과층(4)과, 예를 들면 0.85정도의 높은 NA(numerical aperture)화된 대물 렌즈를 조합함으로 써, 고밀도 기록을 실현할 수 있다.
광투과성 시트는, 기록 및/또는 재생에 사용되는 레이저광에 대하여, 흡수능이 낮은 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 구체적으로는 투과율 90% 이상의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 광투과성 시트의 재료로서, 예를 들면, 폴리카보네이트 수지 재료, 폴리올레핀계 수지[예를 들면, 제오넥스(Xeonex)(등록상표)]를 들 수 있다.
또한, 광투과성 시트의 두께는, 바람직하게는 0.3mm 이하가 선택되고, 보다 바람직하게는 3㎛∼177㎛의 범위 내로 선택된다. 또한, 광투과층(4)의 내경(직경)은, 예를 들면 22.7mm가 선택된다.
(1-2) 추가형 광기록 매체의 제조 방법
다음에, 본 발명의 제1 실시예에 따른 추가형 광기록 매체의 제조 방법의 일례에 대하여 설명한다.
(기판의 성형 단계)
먼저, 하나의 주면에 요철면(11)이 형성된 기판(1)을 성형한다. 기판(1)의 성형 방법으로서는, 예를 들면, 사출 성형(인젝션)법, 포토폴리머법(2P법: Photo Polymerization) 등을 사용할 수 있다.
(금속막의 성막 단계)
다음에, 기판(1)을, 예를 들면 티탄(Ti) 및 망간(Mn)으로 이루어지는 타깃이 구비된 진공 챔버 내로 반송하고, 진공 챔버 내(15)를 소정의 압력이 될 때까지 진공 흡인한다. 그 후, 진공 챔버 내에 프로세스 가스를 도입하면서, 타깃을 스퍼터 링하여, 기판(1) 상에 금속막(2a)을 성막한다.
이 성막 단계에서의 성막 조건의 일례를 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.1Pa∼0.6Pa
투입 전력: 1kW∼3kW
가스 종류: Ar 가스 및 N2 가스
Ar 가스 유량: 10sccm∼40sccm
N2 가스 유량: 1sccm∼10sccm
(산화물막의 성막 단계)
다음에, 기판(1)을, 예를 들면 게르마늄(Ge)으로 이루어지는 타깃이 구비된 진공 챔버 내로 반송하고, 진공 챔버 내를 소정의 압력이 될 때까지 진공 흡인한다. 그 후, 진공 챔버 내에 프로세스 가스를 도입하면서, 타깃을 스퍼터링하여, 기판(1) 상에 산화물막(2b)을 성막한다.
이 성막 단계에서의 성막 조건의 일례를 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.1Pa∼0.6Pa
투입 전력: 1kW∼3kW
가스 종류: Ar 가스 및 O2 가스
Ar 가스 유량: 24sccm
O2 가스 유량: 9sccm
(유전체막의 성막 단계)
다음에, 기판(1)을, 예를 들면, ZnS-SiO2로 이루어지는 타깃이 구비된 진공 챔버 내로 반송하고, 진공 챔버 내를 소정의 압력으로 진공 흡인한다. 그 후, 진공 챔버 내에 프로세스 가스를 도입하면서, 타깃을 스퍼터링하여, 기판(1) 상에 유전체막(3)을 성막한다.
이 성막 단계에서의 성막 조건의 일례를 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.1Pa∼0.6Pa
투입 전력: 1kW∼4kW
가스 종류: Ar 가스
Ar 가스 유량: 6sccm
(광투과층의 형성 단계)
다음에, 원환 형상의 광투과성 시트를, 예를 들면 이 시트의 하나의 주면에 사전에 균일하게 도포된 감압성 점착제(PSA)를 사용하여, 기판(1) 상의 요철면(11) 측에 접합시킨다. 이에 따라, 기판(1) 상에 형성된 각각의 막을 덮도록, 광투과층(4)이 형성된다.
이상의 단계에 의해, 도 1에 나타낸 추가형 광기록 매체(10)를 얻을 수 있 다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
금속막(2a), 산화물막(2b), 유전체막(3), 광투과층(4)을 기판(1) 상에 순차 적층하는 것 만으로 추가형 광기록 매체(10)를 형성할 수 있으므로, 단순한 막 구성을 가진 고기록 밀도의 추가형 광기록 매체(10), 즉 저렴하고 고기록 밀도의 추가형 광기록 매체(10)를 제공할 수 있다.
또한, 금속막(2a)에 망간(Mn)을 첨가하는 것 만으로, 고속 기록에서의 파워 마진 등을 개선할 수 있다. 따라서, 막의 총 개수를 늘리지 않고, 예를 들면 3층 또는 4층 이하의 막의 총 개수로, 고속 기록에서의 기록 특성이 우수한 추가형 광기록 매체(10)를 제공할 수 있다. 즉, 설비 투자비의 증가를 초래하지 않고, 고속 기록에서의 기록 특성이 우수한 추가형 광기록 매체(10)를 제공할 수 있다. 또한, 금속막(2a)이 티탄(Ti)을 포함하고 있으므로, 우수한 내구성도 실현할 수 있다.
또한, 망간(Mn)은 낮은 열전도성을 가지고 있으므로, 안정된 기록 감도를 실현할 수 있고, 또한 망간(Mn)은 티탄(Ti)과 마찬가지로 천이 원소이며 화학적으로도 극히 안정하므로, 우수한 내구성을 실현할 수 있다. 따라서, 티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하는 금속막(2a)을 포함하는 추가형 광기록 매체(10)에서는, 안정된 기록 감도 및 내구성을 가지면서, 고속 기록에서의 기록 특성의 향상(넓은 파워 마진)을 실현할 수 있다.
또한, 기록 시에는, 금속막(2a)의 물리적 특성은 기록 전후에 거의 변화하지 않고, 금속막(2)은, 이 금속막(2)과 산화물막(2b)의 계면에서의 반응을 촉진시키는, 말하자면 촉매적 작용을 일으키는 것으로서 기능한다. 기록 후에는, 산화물 막(2b)의 산소가 분리되고, 금속막(2a)의 계면에 산소 조성이 많은 Ge층이 형성된다. 이와 같이 하여, 산화물막(2b)이 광학 상수가 상이한, 보존 안정성이 높은 안정적인 2층으로 분리된다. 이와 같이 2층으로 분리된 산화물막(2b)에 재생광을 조사하면, 반사광량이 변화하므로, 양호한 재생 신호를 얻을 수 있다.
(2) 제2 실시예
이 제2 실시예는, 유전체막이 재료와 조성 등이 상이한 복수의 유전체막에 의해 구성되어 있다. 이하, 유전체막이 재료와 조성 등이 상이한 2층의 유전체막에 의해 구성되어 있는 경우를 예로서 설명한다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 광기록 매체의 일구성예를 나타낸 단면도이다. 그리고, 전술한 제1 실시예와 동일한 부분은 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
유전체막(5)은, 제1 유전체막(5a) 및 제2 유전체막(5b)으로 이루어지고, 제2 유전체막(5b)을 광투과층(4) 측에 설치한 것이다. 제1 유전체막(5a)은, 예를 들면, 성막 속도가 빠른 ZnS-SiO2로 이루어지고, 제2 유전체막(5b)은, 예를 들면 ZnS-SiO2보다 안정된 SiN 등의 유전체로 이루어진다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 전술한 제1 실시예의 효과 외에 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
제2 유전체막(5b)을 제1 유전체막(5a)과 광투과층(4) 사이에 설치하고 있으므로, 제1 유전체막(5a)에 포함되는 유황(S) 등의 성분이 광투과층(4)의 PSA 등과 반응하여 광투과층(4)이 열화되어 내구성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 광스폿에 큰 수차(aberration)가 생기고, 재생 신호가 열화되는 점 등을 억제할 수 있다.
이하, 실험예에 따라 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이러한 실험예로 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이하의 실험예에서는, 전술한 실시예와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여한다.
본 발명의 실험예로서, BD의 광학계인, 개구수 0.85의 2군 대물 렌즈와 파장 405nm의 청자(靑紫)색 반도체 레이저 광원을 사용한 광디스크 기록 재생 장치에 맞게 설계한 추가형 광기록 매체(10)에 대하여 설명한다.
평가 장치는 펄스텍 공업 주식회사(Pulstec Industrial Co., Ltd.) 제품인 BD 디스크 검사기 ODU-1000을 사용하였다. 광원의 파장은 405.2nm이다.
또한, 지터(jitter)는, 펄스텍 공업 주식회사 제품인 이퀄라이저 보드(equalizer board)를 통과한 신호를, 요코가와 전기 주식회사(Yokogawa Electric Corporation) 제품인 타임 인터벌 아날라이저(time interval analyzer) TA720을 사용하여 측정하였다. 이퀄라이저는 규격에 따라, 리미트 이퀄라이저를 통과한 후의 신호의 지터를 측정하였다.
이 외에, 진폭, 변조도 등의 측정에는 텍트로닉스사(Tektronix Inc.) 제품인 디지털 오실로스코프 TDS7104를 사용하였다.
기록 시의 선속도는 19.67m/s(4배속 기록), 재생 시의 선속도는 4.92m/s(1배속), 채널 비트 길이는 74.50nm(직경 12cm의 광디스크에 25GB의 기록 밀도)로 행하 였다.
변조 방식은 17PP이며, 최단 마크인 2T 마크의 마크 길이는 0.149㎛, 8T 마크의 마크 길이는 0.596㎛이다. 트랙 피치는 0.32㎛이다.
파워 마진의 측정에 대해서는 몇가지 규정 방법이 있지만, 본 명세서에서는, 리미트 이퀄라이저를 통과한 후의 지터값이 8.5% 이하인 범위를 기록 감도의 마진으로 하고, 이 파워 범위를 최적 파워로 나눈 것을 파워 마진이라고 정의하기로 한다.
(실험예 1)
먼저, 사출 성형에 의해, 두께 1.1mm의 폴리카보네이트 기판(이하, "PC 기판"이라고 함)(1)을 제작하였다. 그리고, 이 PC 기판(1) 상에는, 인 그룹(11Gin) 및 온 그룹(11Gon)을 포함하는 요철면(11)을 형성하였다. 이 인 그룹(11Gin)의 깊이는 20nm로 하고, 트랙 피치는 0.32㎛로 하였다.
다음에, 성막 장치(Unaxis사 제품, 상품명: Sprinter)를 사용하여, 막 두께 22nm의 TiMn막(2a), 막 두께 25nm의 GeO막(2b), 막 두께 52nm의 ZnS-SiO2막(5a), 막 두께 4nm의 SiN막(5b)을 기판(1) 상에 차례로 성막하였다. 그 후, 감압성 점착재(PSA)에 의해 폴리카보네이트 시트(이하, "PC 시트"라고 함)을 PC 기판(1)의 요철면(11) 측에 접합하여, SiN막(5b) 상에 광투과층(4)을 형성하였다. 이 광투과층(4)의 두께는, PSA 및 PC 시트를 포함하여 100㎛로 하였다. 이상에 의해, 목적으로 하는 추가형 광기록 매체(10)를 얻었다.
여기서, 각각의 막의 성막 조건을 이하에 나타낸다.
먼저, 진공 챔버 내를 진공 흡인한 후, 진공 챔버 내에 Ar 가스 및 N2 가스를 도입하면서, TiMn 타깃을 스퍼터링하여, 막 두께 22nm의 TiMn막(2a)을 기판(1) 상에 성막하였다. 그리고, 이 TiMn 타깃 내의 Mn의 함유율을 20 원자%로 하였다.
이 성막 단계에서의 성막 조건을 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.2Pa
투입 전력: 3kW
Ar 가스 유량: 30sccm
N2 가스 유량: 6sccm
다음에, 진공 챔버 내를 진공 흡인한 후, 진공 챔버 내에 Ar 가스 및 O2 가스를 도입하면서, Ge 타깃을 반응성 스퍼터링하여, 막 두께 25nm의 GeO막(2b)을 TiMn막(2a) 상에 성막하였다.
그리고, GeO막(2b)의 산소 함유량은, GeO막(2b)의 흡수 계수 k가 0.6이 되는 값으로 설정했다.
이 성막 단계에서의 성막 조건을 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.2Pa
투입 전력: 2kW
Ar 가스 유량: 30sccm
산소 가스 유량: 44sccm
다음에, 진공 챔버 내를 진공 흡인한 후, 진공 챔버 내에 Ar 가스를 도입하면서, ZnS-SiO2 타깃을 스퍼터링하여, 막 두께 52nm의 ZnS-SiO2막(5a)을 GeO막(2b) 상에 성막하였다. ZnS-SiO2막(5a)에서의 조성비(원자비) ZnS:SiO2가 80:20이 되도록 하였다.
이 성막 단계에서의 성막 조건을 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.1Pa
투입 전력: 1kW
Ar 가스 유량: 6sccm
다음에, 진공 챔버 내를 진공 흡인한 후, 진공 챔버 내에 Ar 가스 및 N2 가스를 도입하면서, Si 타깃을 스퍼터링하여, 막 두께 10nm의 Si3N4막(5b)을 기판(1) 상에 성막하였다.
이 성막 단계에서의 성막 조건을 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.3Pa
투입 전력: 4kW
Ar 가스 유량: 50sccm
N2 가스 유량: 37sccm
전술한 바와 같이 하여 얻어진 추가형 광기록 매체(10)를, 전술한 조건에 의해 기록 재생을 행한 결과, 기록 감도 10.2mW, 바텀 지터(bottom jitter) 6.5%를 얻을 수 있었다. 또한, 전술한 정의에 의한 파워 마진은 21.6%이며, 양호한 기록이 행해졌다.
(비교 실험예 1)
그 다음에, TiMn막(2)의 재료를 TiSi로 바꾼 점 외에는, 실험예 1과 모두 마찬가지로 하여, 추가형 광기록 매체(10)를 얻었다. Si 함유율은 25 원자%로 하였다. 이 TiSi막의 성막 조건을 이하에 나타낸다.
진공 도달도: 5.O×10-5Pa
분위기: 0.2Pa
투입 전력: 3kW
Ar 가스 유량: 30sccm
N2 가스 유량: 7.5sccm
이 성막 조건에서 얻어진 추가형 광기록 매체(10)는, BD-R의 ver.1.1에 준거한 SL(Single Layer) 매체이다.
전술한 바와 같이 하여 얻어진 추가형 광기록 매체(10)를, 전술한 조건에 의 해 기록 재생을 행한 결과, 기록 감도 10.7mW, 바텀 지터 6.5%가 되었다. 또한, 전술한 정의에 의한 파워 마진은 17%였다. 따라서, 실험예 1의 추가형 광기록 매체(10)는, 비교 실험예 1보다, 기록 감도가 0.5mW 개선되면서, 파워 마진은 4.6 포인트 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
(실험예 2∼실험예 16, 비교 실험예 2)
다음에, TiMn막(2a)에서의 Mn(망간)의 함유량을 0(영) 원자%∼50 원자%의 범위 내에서 바꾼 점 외에는 실험예 1과 모두 마찬가지로 하여, 복수의 추가형 광기록 매체(10)를 얻었다. 그리고, 전술한 바와 같이 하여 얻어진 추가형 광기록 매체(10)의 파워 마진, 감도 및 바텀 지터를 실험예 1과 마찬가지로 행하여 구하였다. 그 결과를 표 1 및 도 3에 나타낸다.
(표 1)
Figure 112008067795736-PCT00001
표 1 및 도 3으로부터, (a) 파워 마진, (b) 기록 감도 및 (c) 바텀 지터에 대하여 이하에 기재된 점을 알 수 있다.
(a) 파워 마진
TiMn막(2a)에서의 Mn 함유량이 5 원자% 미만이 되면 파워 마진이 급격하게 좁아지기 시작하고, Mn 함유량이 2 원자%가 되면 파워 마진은 TiSi막을 포함하는 비교 실험예 1과 같은 정도인 17%가 된다. Mn 함유량이 18 원자% 이상에서는 파워 마진이 다소 좁게 되어 있고, 28 원자%를 넘으면 파워 마진이 급격하게 좁아지기 시작하고, Mn 함유량이 30 원자%가 되면 파워 마진은 비교 실험예 1과 같은 정도인 18%가 된다. 그리고, Mn 함유량이 40 원자%를 넘으면, 파워 마진은, Mn 함유량이 0 원자%인 비교 실험예 2보다 작아진다.
(b) 기록 감도
Mn을 함유시키면 기록 감도가 향상되고, Mn의 함유량 1 원자%∼30 원자%의 범위에서는 기록 감도는 다소 변동하지만 10.0 mW∼11.1 mW의 범위에 그치고, 30 원자%를 넘으면 거의 일정하게 된다.
(c) 바텀 지터
Mn 함유량 0 원자%에서는 노이즈 상승에 의해, 바텀 지터가 8.0 %로 열화되는 데 비해, Mn을 1 원자% 함유시키면 7.2%로 저하되고, 2 원자% 이상에서는 그 함유량에 관계없이 6.5% 정도가 된다.
이상의 점을 고려하면, 고속 기록에 대응하기 위해서는, Mn이 첨가된 TiMn막(2a)을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, Mn의 함유량은, 바람직하게는 1 원자%∼40 원자%, 보다 바람직하게는 2 원자%∼30 원자%, 더 한층 바람직하게는 5 원자%∼28 원자%이다.
또한, 비교 실험예 1과, 실험예 2∼실험예 15를 비교하면, Mn이 첨가된 TiMn막(2a)을 사용함으로써, 비교 실험예 1보다 양호한 기록을 행할 수 있고, 넓은 파워 마진을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예 및 실험예에 대하여 구체적으로 설명하였으나, 본 발명은, 전술한 실시예 및 실험예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
예를 들면, 전술한 실시예 및 실험예에서 예를 든 수치는 어디까지나 예에 지나지 않고, 필요에 따라 이와는 상이한 수치를 사용해도 된다.
또한, 전술한 실시예 및 실험예에서는, 산화물막(2b)을 1층의 산화물막으로 구성하는 경우에 대하여 설명하였으나, 산화물막(2b)을 재료나 조성 등이 상이한 2층 이상의 산화물막으로 구성해도 된다.
또한, 전술한 실시예 및 실험예에서는, 금속막(2a)을 1층의 금속막으로 구성하는 경우에 대하여 설명하였으나, 금속막(2a)을 재료나 조성 등이 상이한 2층 이상의 금속막으로 구성해도 된다.
또한, 전술한 실시예 및 실험예에서는, 금속막(2a)이 티탄(Ti) 및 망간(Mn)으로 이루어지는 경우에 대하여 설명하였으나, 티탄(Ti) 외의 광 촉매 효과를 나타내는 금속 재료 등을 티탄(Ti) 대신 사용해도 된다.

Claims (5)

  1. 무기 기록막을 구비하는 광기록 매체에 있어서,
    상기 무기 기록막은,
    게르마늄(Ge) 산화물을 포함하는 산화물막과,
    티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고, 상기 산화물막에 인접하는 인접막
    을 포함하는, 광기록 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인접막에서의 망간(Mn)의 함유량이, 1 원자% 이상 40 원자% 이하의 범위 내인, 광기록 매체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인접막에서의 망간(Mn)의 함유량이, 5 원자% 이상 28 원자% 이하의 범위 내인, 광기록 매체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산화물막의 면 중에서 상기 인접막과 반대측 면 상에 하나 이상의 유전체막을 포함하는 광기록 매체.
  5. 무기 기록막을 구비하는 광기록 매체의 제조 방법에 있어서,
    게르마늄(Ge) 산화물을 포함하는 산화물막을 형성하는 단계와,
    티탄(Ti) 및 망간(Mn)을 포함하고, 상기 산화물막에 인접하는 인접막을 형성하는 단계
    를 포함하는 광기록 매체의 제조 방법.
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