TW201737245A - 資訊記錄媒體及資訊記錄媒體之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的資訊記錄媒體含有3層以上之資訊層，其中至少1層資訊層是自照射雷射光線之側起算依序具有：第2電介質膜、記錄膜、及第3電介質膜。第2電介質膜含：氧化鋯及氧化銦。記錄膜含：鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)。第3電介質膜含氧化鈮。令記錄膜所含的金屬元素以WpMnqM3r(原子%)表示時，記錄膜滿足q≧12。

Description

資訊記錄媒體及資訊記錄媒體之製造方法
發明領域 本揭示是有關於藉光學式機構而將資訊予以記錄或者是重現的高密度之資訊記錄媒體及其製造方法。
發明背景 迄今已經商品化上市的光學式資訊記錄媒體諸如有：CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)以及BD(Blu-ray Disc)等。該等媒體中是將記錄重現雷射波長縮短，將鏡頭的開口數NA(Numerical Aperture)提高，縮小磁軌節距，藉此來實現高密度化(大容量化)。
在BD中，以BD-XL規格為準的100GB容量的之物已商品化。於該BD-XL規格的媒體，將資訊層作成3層，又將每1個資訊層的記錄密度作到33.4GB，藉此就實現了所謂100GB的高密度化。今後將進一步提高線密度，又已有以凸軌/凹軌(Land/Groove)記錄所構成之300GB容量以上的媒體(歸檔光碟：archival disc)之提案。
以光學式資訊記錄媒體的優點來說，諸如有優異的長期保存性。為此，前述的大容量媒體是最適於將公文書信、醫療影像、動態畫面影像等重要且大容量的資料長期保存起來的資料歸檔用的媒體。像這種作為資料歸檔用途使用的媒體，有可錄式資訊記錄媒體適合。對於可錄式資訊記錄媒體，有各式各樣的記錄膜材料可適用，可舉例有利用結晶與非晶質的相變化之Te-O-Pd(參閱專利文獻1)，或者是藉氣泡形成標記(凹處/pit)之W-O(參閱專利文獻2)或Ge-Bi-O(參閱專利文獻3)等。
先行技術文獻 專利文獻 專利文獻1：日本發明專利第3752177號公報 專利文獻2：日本特開第2012-161941號公報 專利文獻3：日本發明專利第3802040號公報
發明概要 發明欲解決的課題 在第2世代的500GB容量的歸檔光碟中，單面設置的3層碟片必須實現250GB。即，必須將每1個資訊層的記錄容量從第1世代的50GB增加到83.4GB。本揭示之目的在於提供一種資訊記錄媒體，可將記錄密度提高，俾能實現第2世代的歸檔光碟或者是比這更大容量的記錄媒體。
以增加光學式資訊記錄媒體的記錄容量的其中一手法而言，有將一個資訊層中之記錄密度提高的方法。而將記錄容量提高的手段之一，可舉提高記錄密度為例。以一個將記錄密度提高的手段來說，可舉將最短標記長度縮短的方法為例。標記長度愈短，該等短標記的周期訊號之頻率就會愈高，受到系統雜訊的影響，而衍生有使光碟的S/N(S：訊號、N：雜訊)降低，訊號品質惡化之課題。為得到良好的訊號品質，必須將往光拾取進來的重現光量增加以提高S/N。重現光量是以資訊層之反射率及光拾取之重現功率的乘積來決定。本發明人已探討了可將反射率更進一步增加的資訊層的構成。
在此針對反射率來詳細說明。反射率是意指各資訊層之導槽(凹軌部、凸軌部)的反射率，是在未積層有資訊層的狀態(即，單一層)下所測定者。在實際組裝好光碟的狀態下，於各資訊層所測定的反射率被稱為有效反射率。以單面3層的歸檔光碟來說，例如自雷射光線起算位於最深處的資訊層即L0層的有效反射率是藉由求出如下光線的量來測得，即，使重現雷射光線入射至光碟，並通過自L0起算位於雷射光線照射側之資訊層的L2層及L1層，而到達L0層的光線會反射，並進而通過L1層及L2層，然後回到光拾取的光線的量。即，L0層的有效反射率是藉由求出返回的重現雷射功率相對於出自拾取之重現雷射功率(100%)之比例來測得。L1層的有效反射率是藉由求出以下光線量來測得：通過L2層的光線受到反射而通過L2層再返回光拾取的光線的量。L2層的有效反射率，是藉由求出以下光線量來測得：不通過其他資訊層即入射的光線受到反射而在未通過其他層之狀態下就返回光拾取的光線的量。
歸檔光碟是採用凹凸軌(land & groove)記錄方式。在該記錄方式中，一旦將記錄密度提高，串音的影響就會變大。為將此影響減輕，乃希望更進一步加大凹槽深度，但加深凹槽，反射率就會趨於降低。
在本揭示中，乃提供一種解決上述的反射率課題的資訊記錄媒體。 用以解決課題的手段
為達成上述目的，本揭示的資訊記錄媒體是含有3層以上資訊層之資訊記錄媒體，其特徵在於：於至少1個資訊層自照射雷射光線之側起算依序具有：含氧化鋯及氧化銦之第2電介質膜；含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)之記錄膜；含氧化鈮之第3電介質膜；以及含氧化鋯及氧化銦之第1電介質膜；記錄膜是藉前述雷射光線的照射，而將資訊予以記錄或重現；並且令記錄膜所含的金屬元素以Wp Mnq M3r (原子%)表示時，前述記錄膜滿足q≧12；且，第1電介質膜含氧化銦60mol%以下。
又，資訊記錄媒體之製造方法至少具有形成資訊層之步驟3個以上，其特徵在於：至少1個形成資訊層之步驟包括：形成記錄膜的步驟，該記錄膜係含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)；形成第1電介質膜及第2電介質膜的步驟，該第1電介質膜及該第2電介質膜係含氧化鋯及氧化銦；及形成第3電介質膜的步驟，該第3電介質膜係含氧化鈮；形成前述記錄膜的步驟包括如下之濺鍍步驟，該濺鍍步驟係使用含W、M3及Mn之靶材；形成第1電介質膜及第2電介質膜的步驟包括如下之濺鍍步驟，該濺鍍步驟係使用含ZrO2 及In2 O3 之電介質靶材；形成第3電介質膜的步驟包括如下之濺鍍步驟，該濺鍍步驟係使用含Nb及O之電介質靶材。
發明的效果 本揭示之資訊記錄媒體，其特徵在於：於至少1個資訊層自雷射光線照射側起算依序具有：含氧化鋯及氧化銦之第2電介質膜；含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)之記錄膜；含氧化鈮之第3電介質膜；以及含氧化鋯及氧化銦之第1電介質膜；記錄膜是藉前述雷射光線的照射，而記錄資訊或將資訊重現；並且令記錄膜所含的金屬元素以Wp Mnq M3r (原子%)表示時，前述記錄膜滿足q≧12；且，第1電介質膜含氧化銦60mol%以下；並可得到高反射率。
又，依本揭示的資訊記錄媒體之製造方法，可製作一種具有如上述效果的資訊記錄媒體。
用以實施發明的形態 本發明人係於具備含W及O記錄膜的資訊記錄媒體中，成功開發出可將資訊層的反射率提高的記錄膜、電介質膜的材料及其構成。具體來說，其特徵在於：在記錄膜含W、Mn、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)，Mn在記錄膜所含的金屬元素比為12原子%以上；第1電介質膜及第2電介質膜的氧化銦量為60mol%以下；第3電介質膜包含了含氧化鈮之電介質膜；又，自雷射光線照射側起算依序含有：第2電介質膜、記錄膜、第3電介質膜、第1電介質膜。
具體來說，本揭示之資訊記錄媒體是一種含有3層以上資訊層之資訊記錄媒體，其特徵在於：至少1個資訊層中自照射雷射光線之側起算依序具有：含氧化鋯及氧化銦之第2電介質膜、含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)及氧(O)之記錄膜、以及含氧化鈮之第3電介質膜，而記錄膜是藉雷射光線的照射而記錄資訊或將資訊重現的資訊記錄媒體，而當令記錄膜所含的金屬元素以Wp Mnq M3r (原子%)表示時，滿足q≧12。令作為高折射率材料之氧化鈮包含在第3電介質膜，可得到很高的反射率提昇效果。
又，本揭示的資訊記錄媒體為一種含有3層以上資訊層之資訊記錄媒體，其特徵在於：至少1個資訊層中自照射雷射光線之側起算依序具有：含氧化鋯及氧化銦之第2電介質膜；含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)之記錄膜；含氧化鈮之第3電介質膜；以及含氧化鋯及氧化銦之第1電介質膜，而記錄膜是藉前述雷射光線的照射而記錄資訊或將資訊重現的資訊記錄媒體，而當令記錄膜所含的金屬元素以Wp Mnq M3r (原子%)表示時，滿足q≧12，且，第1電介質膜含氧化銦在60mol%以下。令作為高折射率材料之氧化鈮包含在第3電介質膜，可得到很高的反射率提昇效果。
本揭示的構成適用於L0(第1資訊層10)頗有效果，該L0是位於自雷射光線照射側起算最深處故不易提高反射率。
又，本揭示之資訊記錄媒體之製造方法包含3個以上之形成資訊層之步驟，其特徵在於，至少1個形成資訊層之步驟包括：形成記錄膜的步驟，該記錄膜含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)；形成第1電介質膜及第2電介質膜的步驟，該第1電介質膜及該第2電介質膜含氧化鋯及氧化銦；以及形成第3電介質膜的步驟，該第3電介質膜含氧化鈮；形成前述記錄膜的步驟包括：使用含W、M3及Mn之靶材所行之濺鍍步驟；形成第1電介質膜及第2電介質膜的步驟包括：使用含ZrO2 及In2 O3 之電介質靶材所行之濺鍍步驟；形成第3電介質膜的步驟包括：使用含Nb及O之電介質靶材所行之濺鍍步驟。
實施形態1 對於本揭示的實施形態1，說明使用雷射光線6而進行資訊的記錄及重現之資訊記錄媒體一例。圖1是顯示該光學式資訊記錄媒體之剖面。本實施形態之資訊記錄媒體300是一種多層光學式資訊記錄媒體，其是隔著基板1而在兩側分別設置用以將資訊記錄重現之資訊層各3層(總共6層)，自覆蓋層4側照射雷射光線6，對各資訊層可將資訊記錄重現。雷射光線6是波長405nm附近的青紫色帶域的雷射光線。
資訊記錄媒體300是雙面的資訊記錄媒體，其是將稱為A面之資訊記錄媒體101與稱為B面之資訊記錄媒體102以基板1背面(與具有資訊層之面相反側)貼合。A面資訊記錄媒體101及B面資訊記錄媒體102是在基板1上隔著中間分離層2、3等來依序積層資訊層，具有第1資訊層10、第2資訊層20及第3資訊層30，覆蓋層4相接於第3資訊層30而設。第2資訊層20及第3資訊層30是透過型資訊層。
在資訊記錄媒體300中，將導槽形成在基板1時，在本說明書中，為方便起見將靠近雷射光線6之側的面稱為「凸軌」，為方便起見將遠離雷射光線6之側之面稱為「凹軌」。在該凸軌與凹軌兩邊記錄重現，例如將每1資訊層的容量作成83.4GB，以此在資訊記錄媒體300中，可在6個資訊層記錄重現，因此可得到具有500GB容量之資訊記錄媒體。
3個資訊層的有效反射率可藉由分別調整第1、第2及第3資訊層的反射率、第2及第3資訊層的穿透率來予以控制。
在本說明書中，將積層有3個資訊層之狀態下測量的各資訊層之反射率定義為有效反射率。在沒有特別說明時，若沒記載「有效」時，意指在未積層下所測量的反射率。
以下，針對基板1、中間分離層2、中間分離層3、覆蓋層4及貼合層5的功能、材料及厚度予以說明。
基板1是圓盤狀且透明的基板為佳。對於基板1的材料，可使用例如聚碳酸酯、非晶態聚烯烴，或者是PMMA等的樹脂，或者是玻璃。在基板1的記錄膜12側的表面，因應必要情況也可形成用以引導雷射光線6的凹凸狀導槽。另，在圖中所示的形態中，以基板1的厚度約0.5mm、直徑約120mm為佳。又，在將導槽形成在基板1時，全部如前面所述，將靠近雷射光線6之側的凹槽稱為「凹軌」，遠離雷射光線6之側的凹槽稱為「凸軌」。凹軌面與凸軌面的段差以10nm以上、且50nm以下為佳。又，在實施形態1中，令凹軌與凸軌間之距離約為0.225μm。
中間分離層2及3是由光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等之丙烯酸系樹脂所構成，且為了有效到達第1資訊層10及第2資訊層20，其對記錄重現的波長λ光宜為光吸收小。中間分離層2及3是為了區別第1資訊層10、第2資訊層20及第3資訊層30的對焦位置所使用，厚度必須在焦點深度ΔZ以上，該焦點深度ΔZ是經由接物鏡的開口數(NA)與雷射光線6的波長λ所決定。假設焦點的光線強度的基準為無像差情況的80%時，ΔZ可以ΔZ＝λ/{2(NA)2 }近似。又，為防止受到第2資訊層20中背面焦點的影響，中間分離層2與中間分離層3的膜厚宜為不同值。又，在中間分離層2及3等也可於雷射光線6的入射側形成凹凸狀的導槽。在實施形態1中凹軌與凸軌間的距離為約0.225μm。
覆蓋層4，例如由光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等之樹脂，或者是電介質等所構成，對於使用的雷射光線6其光吸收宜小。又，於覆蓋層4也可使用聚碳酸酯、非晶質聚烯烴、或者是聚甲基丙醯酸甲酯(PMMA)等之樹脂、或者是玻璃。使用該等材料時，覆蓋層4是藉例如將光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等之樹脂貼合在第3資訊層30中的第2電介質膜33來形成。覆蓋層4的厚度宜為以NA＝0.85可實現良好的記錄及重現的厚度，即40μm至80μm程度，且以50μm至65μm程度更佳。
貼合層5，例如由光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等之樹脂所構成，係使A面資訊記錄媒體101與B面資訊記錄媒體102接著。又，在貼合層5也可設有將雷射光線6遮蔽的膜。貼合層5的厚度宜為5μm至80μm程度，且以20μm至50μm程度為更佳。另，其為與BD規格同等的資訊記錄媒體的厚度時，設定成中間分離層2、3與覆蓋層4厚度的總和為100μm。例如可設定中間分離層2約為25μm、中間分離層3約為18μm、覆蓋層4約為57μm。
其次，首先針對第1資訊層10的構成予以說明。第1資訊層10是成為本揭示特徵之資訊層，藉於基板1上按照第1電介質膜11、第3電介質膜14、記錄膜12、第2電介質膜13的順序予以積層來形成。
對本揭示的第1電介質膜11使用含本揭示之氧化鋯及氧化銦，且含氧化銦60mol%以下之電介質。又，為得到高導電性，氧化銦含得多於20mol%為佳。
又，也可含有SiO2 、Al2 O3 、ZnO、Y2 O3 、SnO2 等。以導電性的指標來說，比電阻率以1Ω･cm以下為佳。又，第1電介質膜11具有調節光學性相位差來控制訊號振幅的作用，或者是具有調整記錄標記的膨脹來控制訊號振幅的作用。又，具有抑制水分往記錄膜12入侵之作用，或抑制記錄膜中的氧往外部逸出之作用。
第1電介質膜11的具體性組成系可舉例有： ZrO2 -In2 O3 、ZrO2 -In2 O3 -SiO2 、ZrO2 -In2 O3 -Al2 O3 、ZrO2 -In2 O3 -ZnO、ZrO2 -In2 O3 -Y2 O3 、ZrO2 -In2 O3 -SnO2 等。
又，第1電介質膜11的膜厚是以3nm至40nm為佳。
在此，上述第1電介質膜11的組成，例如可使用X光微分析儀(XMA)、電子微探儀(EPMA)、拉塞福回向散射分析儀(RBS)來分析。在經由濺鍍所形成之第1電介質膜11中，不可避免地含有濺鍍氣體環境中所存在的稀有氣體(Ar、Kr、Xe)、水分(O-H)、有機物(C)、空氣(N、O)、配置在濺鍍室之夾具的成分(金屬)及濺鍍靶材所含的雜質(金屬、半金屬、半導體、電介質)等，其等會以這些分析方法來進行檢測。令電介質膜31所含的全部原子為100原子%時，該等不可避免的成分可含上限10原子%，除去不可避免所含成分外，只要滿足理想組成比即可。這些也同樣地適用在後述的電介質膜13、14、21、23、24、31、33、34。
本揭示的第3電介質膜14是使用本揭示中的含氧化鈮之電介質。氧化鈮的折射率在405nm中具有約2.5算高的折射率值，因此可提高第1資訊層10之反射率。以作為比較來說，例如(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 mol%的折射率約為2.1。
又，第3電介質膜14中的氧化鈮可為化學量論組成Nb2 O5 ，相對於此，該組成亦可以氧為缺損(記載為NbOx 時，x＜2.5)、氧為多寡(記載為NbOx 時，x＞2.5)之方式表示，但在本說明書中，為方便起見，任一組成比都是記為Nb2 O5 來表示。
又，第3電介質膜14，除了氧化鈮外，也可含氧化鋯。具體來說可舉例有Nb2 O5 (如前述，亦可為NbOx 。以下同樣)、Nb2 O5 -ZrO2 、Nb2 O5 -SiO2 、Nb2 O5 -In2 O3 、Nb2 O5 -MoO3 、Nb2 O5 -Ta2 O5 、Nb2 O5 -TiO2 、Nb2 O5 -ZrO2 -SiO2 、Nb2 O5 -ZrO2 -In2 O3 -SiO2 等。在該等材料中，從折射率或者是成膜速率的觀點來看，宜含Nb2 O5 為50mol%以上。
又，以第3電介質膜14的膜厚來說，以3nm至40nm為佳。
本揭示的記錄膜12含W、Mn、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)及O，由如下之材料所構成，該材料為藉雷射光線6的照射而使O分離/鍵結來形成氣泡之材料。將記錄膜12所含之金屬元素記為Wp Mnq M3r (原子%)時，有滿足q≧12之必要。又，在記錄膜12所含之全部元素中，宜含O為40原子%以上。
具體來說，可舉例有W-Mn-Zn-O、W-Mn-Cu-O、W-Mn-Ag-O、W-Mn-Zn-Cu-O、W-Mn-Zn-Ag-O、W-Mn-Cu-Ag-O、W-Mn-Zn-Cu-Ag-O。
又，以記錄膜12的膜厚來說，以15nm至50nm為佳。
在此，上述記錄膜12的組成，例如可以X光微分析儀(XMA)、電子微探儀(EPMA)、拉塞福回向散射分析儀(RBS)來分析。在經由濺鍍所形成之記錄膜12中，不可避免地含有濺鍍氣體環境中所存在的稀有氣體(Ar、Kr、Xe)、水分(O-H)、有機物(C)、空氣(N、O)、配置在濺鍍室之夾具的成分(金屬)及濺鍍靶材所含的雜質(金屬、半金屬、半導體、電介質)等，其等會以ICP發光分光分析、XMA、EPMA等之分析來檢測。令記錄膜12所含的全部原子為100原子%時，該等不可避免的成分可含上限10原子%，除去不可避免所含成分外，只要滿足前述之理想組成比即可。這些可同樣適用在後述之記錄膜22、32。
本揭示之第2電介質膜13，使用與前述之第1電介質膜11同樣的材料，以膜厚來說，是以3nm至30nm為佳。
有關於第1電介質膜11、第3電介質膜14、記錄膜12、第2電介質膜13之具體性的膜厚，可藉根據矩陣法(參閱例如日本人久保田廣著作「波動光學」岩波書店、1971年、第3章)之計算來設計。依各膜的膜厚，可將記錄膜12未記錄狀態下的反射率、或記錄狀態、以及未記錄狀態下的相位差之凸軌及凹軌間的特性適當化。
又，對其他的資訊層適用了含有本揭示的第1電介質膜、第3電介質膜、記錄膜、第2電介質膜之構成時，第1資訊層10的構成不限於本揭示的構成，也適用其他的構成(例如不含第3電介質膜14之構成)。
其次，針對本揭示的第2資訊層20的構成予以說明。第2資訊層20是藉由在中間分離層2的表面上，按第1電介質膜21、第3電介質膜24、記錄膜22、第2電介質膜23之順序予以積層來形成。
第1電介質膜21是使用含本揭示之氧化鋯及氧化銦，且含氧化銦60mol%以下之電介質。若是使用丙烯酸系中間分離層2的情況，為抑制因與第1電介質膜21之作用所造成之重現光劣化，因此比起第1電介質膜11宜減少氧化銦的量。
又，為得到高導電性，氧化銦要含較20mol%多為佳。
又，也可含SiO2 、Al2 O3 、ZnO、Y2 O3 、SnO2 等。以導電性的指標來說，電阻率以1Ω･cm以下為佳。又，第1電介質膜21具有調節光學性相位差來控制訊號振幅的作用，或者是具有調整記錄標記的膨脹來控制訊號振幅的作用。又，具有抑制水分往記錄膜22入侵之作用，或抑制記錄膜中的氧往外部逸出之作用。
又，第1電介質膜21的膜厚是以3nm至40nm為佳。
第3電介質膜24可使用與第3電介質膜14同樣的材料，又，功能及形狀也同樣。以第3電介質膜24的膜厚來說，以3nm至40nm為佳。
記錄膜22含W、Mn、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)及O，由藉雷射光線6的照射而使O分離/結合來形成氣泡之材料所構成。將記錄膜22所含之金屬元素記為Wp Mnq M3r (原子%)時，有滿足q≧12之必要。又，在記錄膜12所含之全部元素中，宜含O為40原子%以上。
具體來說，可舉例有W-Mn-Zn-O、W-Mn-Cu-O、W-Mn-Ag-O、W-Mn-Zn-Cu-O、W-Mn-Zn-Ag-O、W-Mn-Cu-Ag-O、W-Mn-Zn-Cu-Ag-O。
又，Mn量一變多，資訊層20的穿透率就會降低，因此宜滿足q≦45。
又，以記錄膜22的膜厚來說，以15nm至50nm為佳。
第2電介質膜23可使用與第1電介質膜13同樣的材料，又，功能及形狀也同樣。以第2電介質膜23的膜厚來說，以3nm至40nm為佳。
又，對其他的資訊層適用了含有本揭示的第1電介質膜、第3電介質膜、記錄膜、第2電介質膜之構成時，第2資訊層20的構成不限於本揭示的構成，也適用其他的構成(例如不含第3電介質膜24之構成)。
其次，針對本揭示的第3資訊層30的構成予以說明。第3資訊層30是藉由在中間分離層3的表面上，按第1電介質膜31、第3電介質膜34、記錄膜32、第2電介質膜33之順序予以積層來形成。
第3資訊層30的構成，基本上與第2資訊層20同樣。
第1電介質膜31可使用與第1電介質膜21同樣的材料，又，功能及形狀也同樣。以第1電介質膜31的膜厚來說，以3nm至40nm為佳。
第3電介質膜34可使用與第3電介質膜24同樣的材料，又，功能及形狀也同樣。以第3電介質膜34的膜厚來說，以3nm至40nm為佳。
記錄膜32，可使用與記錄膜22同樣的材料，又，功能及形狀也同樣。以記錄膜32的膜厚來說，以15nm至50nm為佳。
第2電介質膜33可使用與第2電介質膜23同樣的材料，又，功能及形狀也同樣。以第2電介質膜33的膜厚來說，以3nm至40nm為佳。
又，對其他的資訊層適用了含有本揭示的第1電介質膜、第3電介質膜、記錄膜、第2電介質膜之構成時，第3資訊層30的構成不限於本揭示的構成，也適用其他的構成(例如不含第3電介質膜34之構成)。
又，以其他形態來說，在本實施形態所示的資訊記錄媒體100中，任一個資訊層之記錄膜也可為Te-O-Pd或Ge-Bi-O等其他記錄膜材料，因應必要情況，也可設置反射膜或電介質膜。
或者是也可為單面(A面及B面)含有4個以上的資訊層之資訊記錄媒體。本揭示的效果不限於該等形態來得到。
又，在本實施形態中，宜使用接物鏡的開口數NA為0.85或者是0.91之光學系，也可使用NA＞1之光學系進行記錄重現。以光學系來說，可使用固態浸沒透鏡(Solid Immersion Lens(SIL))或固態浸沒鏡(Solid Immersion Mirror(SIM))。此時，中間分離層與覆蓋層也可形成5μm以下。或，也可使用近場光(near-field light)之光學系。
其次，針對已在本實施形態所說明的資訊記錄媒體300的製造方法予以說明。
首先，說明A面資訊記錄媒體101的構成。
構成第1資訊層10的第1電介質膜11、第3電介質膜14、記錄膜12及第2電介質膜13可藉氣相成膜法之一的濺鍍法形成。首先，將基板1(例如厚度0.5mm)配置在成膜裝置內。
接著，首先成膜第1電介質膜11。此時，在基板1形成有導槽時，在該導槽側成膜第1電介質膜11。第1電介質膜11，是使用由構成第1電介質膜11之電介質或者是混合電介質所構成之濺鍍靶材，在稀有氣體(例如可為Ar氣、Kr氣、Xe氣任一種，其中宜使用廉價的Ar氣。這點後述稀有氣體也同樣)環境中，或者是稀有氣體與反應氣體(例如氧氣或氮氣)之混合氣體環境中進行濺鍍來形成。在濺鍍靶材中具有導電性者是以使用可期待其成膜速率較RF(RF:Radio Frequency)濺鍍還高之DC(DC：Direct Current(直流))濺鍍、或者是脈衝DC濺鍍為佳。又，第1電介質膜11也可藉使用構成的電介質材料各自的濺鍍靶材，且由數個陰極同時成膜之多濺鍍來形成。
接著，在第1電介質膜11上形成第3電介質膜14。第3電介質膜14可使用由構成第3電介質膜14且含氧化鈮之電介質所構成之濺鍍靶材，在例如Ar氣、Kr氣、Xe氣任一種稀有氣體之氣體環境中進行濺鍍來形成。其中又以使用廉價的Ar氣為佳。或者是因應必要情況，也可藉於稀有氣體與反應性氣體(例如氧氣)之混合氣體環境中進行濺鍍來形成。在濺鍍靶材中具有導電性者是以使用可期待其成膜速率較RF濺鍍還高之DC濺鍍、或者是脈衝DC濺鍍為佳。
又，也可使用含有已令氧缺損之NbOx(x＜2.5)的濺鍍靶材，且在Ar或者是Ar與氧之混合氣體環境中藉濺鍍來形成。該含有已令氧缺損之NbOx之濺鍍靶材具有高導電性，因此可穩定地進行DC濺鍍或者是脈衝DC濺鍍。
又，也可使用由金屬Nb所構成之濺鍍靶材，在Ar與氧之混合氣體環境中藉濺鍍來形成。
又，第3電介質膜14也可藉使用構成的電介質材料各自的濺鍍靶材，由數個陰極同時成膜之多濺鍍來形成。
接著，在第3電介質膜14上形成記錄膜12。記錄膜12，可因應其組成，使用由W合金或者是W-O合金所構成之濺鍍靶材，藉於稀有氣體環境中或者是稀有氣體與反應性氣體之混合氣體環境中之濺鍍來形成。上述之W合金靶材具有導電性，因此宜使用可期待其成膜速率較RF濺鍍高之DC濺鍍、或者是脈衝DC濺鍍。此時，記錄膜中要引進較多的氧，因此宜混合多量的氧氣。又，記錄膜12也可藉使用構成的元素各自的濺鍍靶材，且由數個陰極同時成膜之多濺鍍來形成。
接著，在記錄膜12上形成第2電介質膜13。第2電介質膜13可使用由構成第2電介質膜13之混合物所構成之濺鍍靶材，在稀有氣體或者是稀有氣體與反應性氣體之混合氣體環境中之濺鍍來形成。又，第2電介質膜13也可藉使用構成之電介質材料各自的濺鍍靶材，且由數個陰極同時成膜之多濺鍍來形成。
接著，在第2電介質膜13上形成中間分離層2。中間分離層2可藉由將光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等之丙烯酸系樹脂塗佈在第1資訊層10上且予以旋塗，之後將樹脂硬化來形成。另，於中間分離層2設置導槽時，先將表面形成有預定形狀的凹槽之轉寫用基板(模具)密接在硬化前的樹脂上後，將基板1與轉寫用基板進行旋塗，隨後使樹脂硬化。進而之後將轉寫用基板從已硬化的樹脂剝離，藉此可形成已形成有預定導槽的中間分離層2。
接著，形成第2資訊層20。對於第2資訊層20的形成是先形成第1電介質膜21。第1電介質膜21可利用含氧化鋯及氧化銦的濺鍍靶材，且以與前述的第1電介質膜11同樣的方法形成。
接著，在第1電介質膜21上形成第3電介質膜24。第3電介質膜24可利用含氧化鈮的濺鍍靶材，且以與前述的第1電介質膜14同樣的方法形成。
接著，在第3電介質膜24上形成記錄膜22。記錄膜22可利用由W-Mn-M3或者是W-Mn-M3-O合金構成之濺鍍靶材，且以與前述的記錄膜12同樣的方法形成。
接著，在記錄膜22上形成第2電介質膜23。利用含氧化鋯及氧化銦的濺鍍靶材，第2電介質膜23可以與前述的第2電介質膜13同樣的方法形成。
接著，在第2電介質膜23上形成中間分離層3。中間分離層3可以與前述的中間分離層2同樣的方法形成。
接著，形成第3資訊層30。第3情報層30的形成方法基本上可以與前述的第2資訊層20同樣的方法形成。
首先，在中間分離層3上形成第1電介質膜31。第1電介質膜31可以與前述的第1電介質膜21同樣的方法形成。
接著，在第1電介質膜31上形成第3電介質膜34。第3電介質膜34可以與前述的第3電介質膜24同樣的方法形成。
接著，在第3電介質膜34上形成記錄膜32。記錄膜32可以與前述的記錄膜22同樣的方法形成。
接著，在記錄膜32上形成第2電介質膜33。第2電介質膜33可以與前述的第2電介質膜23同樣的方法形成。
供應功率每一個都是100W至10kW，且濺鍍中的成膜室的壓力設為0.01Pa至10Pa。
接著，在第2電介質膜33上形成覆蓋層4。覆蓋層4可藉由在將光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等之樹脂塗佈在第2電介質膜33上且進行旋塗後使樹脂硬化來形成。又，對覆蓋層4也可使用聚碳酸酯、非晶質聚烯烴、或者是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等之樹脂、或者是玻璃的圓盤狀基板。這種情況下，可藉著在第2電介質膜33塗佈光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)或遲效性熱硬化型樹脂等樹脂，將該等基板密接，利用旋塗使之均勻延展，且使樹脂硬化而形成。
各資訊層中的各膜的成膜時間，為了提昇資訊記錄媒體的量產性，且降低成本，而以每1膜在10秒鐘以下進行成膜為佳，若在5秒以下時更佳。
另，對於各層的成膜方法，除了濺鍍法以外，也可使用真空蒸鍍法、離子鍍法、化學氣相沉積法 (CVD法：Chemical Vapor Deposition)及分子束磊晶法 (MBE法：Molecular Beam Epitaxy)。
依此進行，就能製造A面資訊記錄媒體101。
同樣進行，也能做到B面資訊記錄媒體102的製作。
最後，在A面資訊記錄媒體101上，於與基板1的導槽相反的相反面均勻地塗佈光硬化型樹脂(尤其是紫外線硬化型樹脂)，將B面資訊記錄媒體的基板1的導槽與相反面相對，使樹脂硬化，以此形成貼合層5。另，利用遲滯性硬化型的光硬化型樹脂，在A面資訊記錄媒體101均勻地塗佈光硬化型樹脂後再照光，隨後貼上B面資訊記錄媒體102，也可形成貼合層5。
依此進行，就能製造實施形態1之於兩面具有資訊層的資訊記錄媒體300。 (實施例1)
在本實施例中，說明圖1所示的資訊記錄媒體300一例。以下是本實施例的資訊記錄媒體300的製造方法。
首先說明A面資訊記錄媒體101的構成。準備一個形成有螺旋狀導槽(深度30nm、軌距(凸軌-凹軌間距離)0.225μm)之聚碳酸酯基板(厚度0.5mm、直徑120mm)作為基板1。在該基板1上藉濺鍍法將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜5nm來作為第1電介質膜11。
其次，藉濺鍍法將Nb2 O5 成膜12nm來作為第3電介質膜14。
然後，藉濺鍍法將W19 Mn36 Cu25 Zn20 -O、W27 Mn26 Cu18 Zn29 -O、W30 Mn20 Cu20 Zn30 -O及W33 Mn17 Cu16 Zn34 -O成膜30nm至35nm來作為記錄膜12。將此等碟片作為碟片No.1-601至1-604。又，比較例方面則製作了不設第3電介質膜14且將35nm的W33 Mn17 Cu16 Zn34 -O適用於記錄膜12的碟片。
接著，藉濺鍍法將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜9nm來作為第2電介質膜13。
又，第1電介質膜11、第2電介質膜13的成膜是在Ar氣體環境中利用DC電源或者是脈衝DC電源進行。第3電介質膜14的成膜是在Ar+O2 氣體環境中使用NbOx (x＜2.5)靶材，且利用DC電源進行。記錄膜12的成膜是在Ar+O2 混合氣體環境中利用脈衝DC電源進行。
接著，在第1資訊層10上形成設有螺旋狀導槽(深度30nm、軌距(凸軌-凹軌間距離)0.225μm)之中間分離層2，在中間分離層2上形成第2資訊層20。對第2資訊層20適用本發明的構成，即，依序藉濺鍍法，將(ZrO2 )30 (In2 O3 )40 (SiO2 )30 (mol%)成膜17nm來作為第1電介質膜21、將W33 Mn17 Cu16 Zn34 -O成膜35nm來作為記錄膜22、將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜7nm來作為第2電介質膜23。在本實施例中，第2資訊層20中的第3電介質膜24並未設置。
以下述條件決定了各膜的膜厚：於405nm的雷射光線6下，不具第3資訊層30時的第2資訊層20其反射率於記錄膜22未記錄狀態下成為Rg ≒7.8%、Rl ≒8.3%，而穿透率成為約69%。
又，第1電介質膜21及第2電介質膜23的成膜是在Ar氣體環境中利用DC電源或者是脈衝DC電源來進行。記錄膜22的成膜是在Ar+O2 混合氣體環境中利用脈衝DC電源來進行。
接著，在第2資訊層20上形成設有螺旋狀導槽(深度30nm、軌距(凸軌-凹軌間距離)0.225μm)之中間分離層3，在中間分離層3上形成第3資訊層30。對第3資訊層30適用本發明的構成，依序藉濺鍍法，將(ZrO2 )30 (In2 O3 )40 (SiO2 )30 (mol%)成膜20nm來作為第1電介質膜31、將W38 Mn14 Cu10 Zn38 -O成膜37nm來作為記錄膜32、將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜10nm來作為第2電介質膜33。在本實施例中，第3資訊層30中的第3電介質膜34並未設置。
以下述條件決定了各膜的膜厚：於405nm的雷射光線6下，第3資訊層30其反射率於記錄膜32未記錄狀態下成為Rg ≒6.3%、Rl ≒6.8%，而穿透率成為約73%。
又，第1電介質膜31及第2電介質膜33的成膜是在Ar氣體環境或者是Ar+O2 混合氣體環境中利用DC電源、脈衝DC電源或者是RF電源來進行。記錄膜32的成膜是在Ar+O2 混合氣體環境中利用脈衝DC電源來進行。
隨後，將紫外線硬化樹脂塗佈在第2電介質膜33上，進行了旋塗後，藉紫外線使樹脂硬化，形成覆蓋層4，製作了A面資訊記錄媒體101。
其次，說明B面資訊記錄媒體102的構成。
B面資訊記錄媒體102中的第1資訊層10、中間分離層2、第2資訊層20、中間分離層3、第3資訊層30及覆蓋層4，是藉與前述之A面資訊記錄媒體101同樣的材料、及同樣的方法來製作。
最後，在A面資訊記錄媒體101的基板1的導槽相反面均勻地塗上紫外線硬化樹脂，與B面資訊記錄媒體102的基板1的導槽相反面靠攏，藉紫外線來將樹脂硬化，形成了貼合層5。
如此進行而製作了本實施例的資訊記錄媒體300。
進行了資訊記錄媒體300的第1資訊層10在405nm下的反射率之評價。
反射率的測定是使用評價機(PULSTEC製ODU-1000)，且藉波長為405nm的雷射光線6，進行了凹軌及凸軌的反射率測定。
將評估結果顯示在表1。 [表1]
在碟片編號第1-601至1-604號，也得到了良好的結果。
在B面資訊記錄媒體102的第1資訊層10，也得到了與表1同等的結果。 (實施例2)
在本實施例中，說明圖1所示的資訊記錄媒體300之一例。以下是本實施例的資訊記錄媒體300的製造方法。
首先說明A面資訊記錄媒體101的構成。準備了一個形成有螺旋狀導槽(深度30nm、軌距(凸軌-凹軌間距離)0.225μm)之聚碳酸酯基板(厚度0.5mm、直徑120mm)作為基板1。在該基板1上依序藉濺鍍法，將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜5nm來作為第1電介質膜11、將Nb2 O5 成膜12nm來作為第3電介質膜14、將W27 Cu18 Zn29 Mn26 -O成膜30nm來作為記錄膜12、將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜9nm來作為第2電介質膜13。
其次，以下述條件決定了各膜的膜厚：於405nm的雷射光線6下，不具第2資訊層20及第3資訊層30時之第1資訊層10其反射率於記錄膜22未記錄狀態下成為Rg ≒10.5%、Rl ≒11.0%。
又，第1電介質膜11及第2電介質膜13的成膜是在Ar氣體環境下利用DC電源或者是脈衝DC電源來進行。第3電介質膜14的成膜是在Ar+O2 氣體環境下使用NbOx (x＜2.5)靶材，且利用DC電源來進行。記錄膜12的成膜是在Ar+O2 之混合氣體環境下利用脈衝DC電源來進行。
繼之，在第1資訊層10上形成設有螺旋狀導槽 (深度30nm、軌道節距(凸軌-凹軌間距離)0.225μm)之中間分離層2，在中間分離層2上形成第2資訊層20。在第2資訊層20係適用本發明之構成，依序藉濺鍍法，將 (ZrO2 )30 (In2 O3 )40 (SiO2 )30 (mol%)成膜5nm來作為第1電介質膜21、將Nb2 O5 成膜12nm來作為第3電介質膜24、將W33 Mn17 Cu16 Zn34 -O成膜35nm來作為記錄膜22、將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜7nm來作為第2電介質膜23。
以下述條件決定了各膜的膜厚：於405nm之雷射光線6下，沒有第3資訊層30時的第2資訊層20其反射率在記錄膜22未記錄狀態下成為Rg ≒9.0%、Rl ≒9.5%，而穿透率成為約69%。
又，第1電介質膜21及第2電介質膜23的成膜是在Ar氣體環境下利用DC電源或者是脈衝DC電源來進行。第3電介質膜24之成膜是在Ar+O2 氣體環境下使用NbOx (x＜2.5)靶材且利用DC電源進行。記錄膜22的成膜是在Ar+O2 之混合氣體環境下利用脈衝DC電源來進行。
接著，在第2資訊層20上形成設有螺旋狀導槽(深度30nm、軌道節距(凸軌-凹軌間距離)0.225μm)之中間分離層3，在中間分離層3上形成第3資訊層30。在第3情報層30係適用本發明之構成，依序藉濺鍍法，將(ZrO2 )30 (In2 O3 )40 (SiO2 )30 (mol%)成膜8nm來作為第1電介質膜31、將Nb2 O5 成膜12nm來作為第3電介質膜34。
其次，藉濺鍍法將W30 Mn20 Cu20 Zn30 -O、W33 Mn17 Cu16 Zn34 -O及W38 Mn14 Cu10 Zn38 -O成膜37nm來作為記錄膜32。以該等為碟片編號第2-601至2-603號。又，比較例方面則製作了不設第3電介質膜34且將37nm的W38 Mn14 Cu10 Zn38 -O適用於記錄膜32的碟片。
其次，依序藉濺鍍法將(ZrO2 )25 (In2 O3 )50 (SiO2 )25 (mol%)成膜10nm作為第2電介質膜33。
又，第1電介質膜31及第2電介質膜33之成膜是在Ar氣體環境或者是Ar+O2 之混合氣體環境下且利用DC電源、脈衝DC電源或者是RF電源來進行。第3電介質膜34之成膜是在Ar+O2 氣體環境下，使用NbOx (x＜2.5)靶材，且利用DC電源來進行。記錄膜32之成膜是在Ar+O2 的混合氣體環境下利用脈衝DC電源來進行。
之後，將紫外線硬化樹脂塗佈在第2電介質膜33上，並旋塗後，藉紫外線而使樹脂硬化，形成覆蓋層4，製作了A面資訊記錄媒體101。
其次，說明B面資訊記錄媒體102的構成。
B面資訊記錄媒體102中之第1資訊層10、中間分離層2、第2資訊層20、中間分離層3、第3資訊層30及覆蓋層4，是藉與前述之A面資訊記錄媒體101同樣的材料及同樣的方法來製作。
最後，在A面資訊記錄媒體101的基板1的導槽相反面均勻地塗上紫外線硬化樹脂，與B面資訊記錄媒體102的基板1的導槽與相反面靠攏，藉紫外線來使樹脂硬化，形成了貼合層5。
如此進行而製作了本實施例的資訊記錄媒體300。
進行了資訊記錄媒體300的第1資訊層10在405nm下的反射率之評價。
反射率的測定是使用評價機(PULSTEC製ODU-1000)，且藉波長為405nm的雷射光線6，進行了凹軌及凸軌的反射率測定。將評估結果顯示在表2。 [表2]
在碟片編號第2-601至2-603號，也得到了良好的結果。
在B面資訊記錄媒體102的第3資訊層30，也得到了與表2同等的結果。
如此，以如下之資訊記錄媒體，而得到了將資訊層的反射率提高的資訊記錄媒體，其中該資訊記錄媒體係包含3層以上資訊層，該資訊層自雷射光線照射側起算依序具有：含氧化鋯及氧化銦之電介質膜、含W、Mn、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少1個元素)及O之記錄膜、含氧化鈮之電介質膜及含氧化鋯及氧化銦之電介質膜。
其他實施例 在上述的實施例1、2中，說明了一個資訊層自雷射光線照射側起算依序具有第2電介質膜、記錄膜、第3電介質膜、及第1電介質膜之構成。惟，本揭示中所說明的內容並不限於此。例如也可以第2電介質膜、記錄膜及第3電介質膜構成一個資訊層之形態。將此時的評估結果顯示在表3及表4。 [表3]
[表4]
此時，在碟片編號第3-601至3-604號、及第4-601至4-603號，亦得到良好的結果。
產業上可利用性 本發明的資訊記錄媒體及其製造方法，由於在長期保存資訊記錄媒體後亦呈現良好的記錄以及重現特性，具有高度可靠性，因此有用於要記錄以及保存大容量的內容的多層可錄式光碟。尤其是可有用於下一世代的在雙面具有3層資訊層的光碟(容量500GB等)。
300‧‧‧資訊記錄媒體
101‧‧‧A面資訊記錄媒體
102‧‧‧B面資訊記錄媒體
1‧‧‧基板
2、3‧‧‧中間分離層
4‧‧‧覆蓋層
5‧‧‧貼合層
6‧‧‧雷射光線
10、20、30‧‧‧資訊層
11、21、31‧‧‧第1電介質膜
12、22、32‧‧‧記錄膜
13、23、33‧‧‧第2電介質膜
14、24、34‧‧‧第3電介質膜
圖1是實施形態1之資訊記錄媒體的剖視圖。
300‧‧‧資訊記錄媒體
101‧‧‧A面資訊記錄媒體
102‧‧‧B面資訊記錄媒體
1‧‧‧基板
2、3‧‧‧中間分離層
4‧‧‧覆蓋層
5‧‧‧貼合層
6‧‧‧雷射光線
10、20、30‧‧‧資訊層
11、21、31‧‧‧第1電介質膜
12、22、32‧‧‧記錄膜
13、23、33‧‧‧第2電介質膜
14、24、34‧‧‧第3電介質膜

Claims (3)

  1. 一種資訊記錄媒體，含有3層以上的資訊層，其特徵在於： 至少1個前述資訊層是自照射雷射光線之側起算依序具有：第2電介質膜、記錄膜及第3電介質膜； 前述第2電介質膜含氧化鋯及氧化銦； 前述記錄膜含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)； 前述第3電介質膜含氧化鈮； 前述記錄膜是藉前述雷射光線的照射，而將資訊予以記錄或重現； 令前述記錄膜所含的金屬元素以Wp Mnq M3r (原子%)表示時，前述記錄膜滿足q≧12。
  2. 一種資訊記錄媒體，含有3層以上的資訊層，其特徵在於： 於至少1個前述資訊層自照射雷射光線之側起算依序具有：第2電介質膜、記錄膜、第3電介質膜及第1電介質膜； 前述第2電介質膜含氧化鋯及氧化銦； 前述記錄膜含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)； 前述第3電介質膜含氧化鈮； 前述第1電介質膜含氧化鋯及氧化銦； 前述記錄膜是藉前述雷射光線的照射，而將資訊予以記錄或重現； 令前述記錄膜所含的金屬元素以Wp Mnq M3r (原子%)表示時，前述記錄膜滿足q≧12，且，前述第1電介質膜含氧化銦60mol%以下。
  3. 一種資訊記錄媒體之製造方法，具有形成資訊層之步驟3個以上，其特徵在於： 至少1個形成前述資訊層之步驟包括：形成記錄膜的步驟、形成第1電介質膜及第2電介質膜的步驟、以及形成第3電介質膜的步驟； 前述記錄膜含鎢(W)、錳(Mn)、M3(惟，M3是選自於Zn、Cu及Ag之至少一種元素)、及氧(O)； 前述第1電介質膜及前述第2電介質膜含氧化鋯及氧化銦； 前述第3電介質膜含氧化鈮； 形成前述記錄膜的前述步驟包括濺鍍步驟，該濺鍍步驟係使用含W、M3及Mn之靶材； 形成前述第1電介質膜及前述第2電介質膜的前述步驟包括如下之濺鍍步驟，該濺鍍步驟係使用含ZrO2 及In2 O3 之電介質靶材； 形成前述第3電介質膜的前述步驟包括濺鍍步驟，該濺鍍步驟係使用含Nb及O之電介質靶材。
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