WO2007086293A1 - 情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

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WO2007086293A1
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recording medium
recording
metal film
oxide
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PCT/JP2007/050632
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Yuichi Sabi
Etsuro Ikeda
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Sony Corporation
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    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium and a manufacturing method thereof. Specifically, the present invention relates to an information recording medium capable of recording an information message by irradiating light. ⁇ Background technology
  • Write-once optical recording media do not require repeated recording characteristics, but they must be erased (cannot be tampered with), have high durability, and are inexpensive.
  • a material that changes at least one of the refractive index and the absorption coefficient by heat is used for the recording film of the write-once type optical recording medium.
  • the recording film may undergo volume expansion after recording or substrate deformation, which may substantially change the film thickness and contribute to the reproduction signal. It is widely known that such volume changes and substrate deformations are particularly prominent when organic dyes are used as recording materials. However, even with inorganic materials, such volume changes exist to a greater or lesser extent.
  • a metal film or a dielectric film is provided on both sides or one of the interfaces.
  • the Zn S—Si 2 dielectric film widely used as a protective film for phase change materials is not only a protective film but also an ideal material that realizes good recording characteristics. is there. This material has low thermal conductivity, and it is possible to increase the recording sensitivity.
  • the adhesiveness to the recording film is good, and in the case of a phase change material, the rewriting characteristics are good.
  • the refractive index is high, it is easy to optimize the optical characteristics, and it is possible to adjust the reflectance and the modulation degree to appropriate values.
  • the Z n S- S I_ ⁇ 2 is also characterized because internal stress is small cracks, cracking hardly Ji live.
  • the film thickness often changes greatly before and after recording, and the protective film is cracked after recording. Serious problems may occur.
  • Z n S—S i 0 2 is a material that is unlikely to cause such problems.
  • Z n S—S i 0 2 is a very good dielectric film even in a write-once type optical recording medium.
  • the S (sulfur) component is liberated and diffuses and reacts with the adjacent layers, causing deterioration.
  • it has a light transmission layer on the recording film, such as BD-R (Blu-ray Disc-Recordable (registered trademark)), and uses a pressure sensitive adhesive (PSA) for the light transmission layer.
  • PSA pressure sensitive adhesive
  • an object of the present invention is to provide an information recording medium that can obtain high durability even when a material that causes large volume expansion is used as a recording film, and a method for manufacturing the information recording medium.
  • a first invention is an information recording medium in which a recording film and a dielectric film are provided on a substrate,
  • the recording film consists of a recording material that undergoes volume expansion when irradiated with light energy
  • Dielectric film an information recording medium characterized by comprising a Z R_ ⁇ 2 and C r 2 ⁇ 3.
  • a second invention is a method of manufacturing an information recording medium in which a recording film and a dielectric film are provided on a substrate.
  • a method of manufacturing an information recording medium comprising: forming a dielectric film composed of Z r 0 2 and C r 2 0 3 ;
  • the content of Cr 2 0 3 in the dielectric film is preferably not less than 40 atomic% and not more than 90 atomic%. It is preferable that the dielectric film further contains S i O 2 .
  • the thickness of the dielectric film is preferably 2 nm or more and 20 nm or less. Between the dielectric film made of the recording layer and S I_ ⁇ 2, further it is preferred to provide a Z n S- S i 0 2 made of a dielectric film arbitrariness.
  • the recording film preferably has an oxide film made of an oxide of Ge.
  • the recording film is adjacent to the oxide film. It is preferable that the film further comprises an adjacent film, and the adjacent film is made of Ti or TiSi.
  • the dielectric film is made of Z R_ ⁇ 2 and C r 2 ⁇ 3, even if the recording film caused the volume expansion by irradiation with light energy, cracking in the dielectric film Can be prevented. Therefore, it is possible to suppress moisture from entering the recording film.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the structure of a write-once optical recording medium according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a configuration example of a write-once optical recording medium
  • FIG. 3 is a schematic sectional view showing a configuration example of a write-once optical recording medium according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 5 is a graph showing the error rate before and after the acceleration test of the write once optical recording medium of Example 1, and FIG.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the structure of a write-once optical recording medium according to the first embodiment of the present invention.
  • This recordable optical recording medium 10 has a configuration in which an inorganic recording film 6, a dielectric film 4, and a light transmission layer 5 are sequentially laminated on a substrate 1.
  • an inorganic recording film 6 including an oxide film made of germanium (G e) oxide is used as a recording film that undergoes volume expansion upon irradiation with laser light will be described.
  • recording or reproduction of information signals is performed by irradiating the inorganic recording film 6 with laser light from the light transmission layer 5 side.
  • a laser beam having a wavelength in the range of 400 nm to 410 nm is condensed by an objective lens having a numerical aperture in the range of 0.84 to 0.86, and the light transmission layer
  • information signals are recorded or reproduced.
  • An example of such a recordable optical recording medium 10 is BD-R (Blu-ray Disc-Recordable).
  • the substrate 1, the inorganic recording film 6, the dielectric film 4, and the light transmission layer 5 constituting the write-once type optical recording medium 10 will be sequentially described.
  • the substrate 1 has an annular shape with an opening (hereinafter referred to as a center hole) formed in the center.
  • One main surface of the substrate 1 is an uneven surface 11 1, and an inorganic recording film 6 is formed on the uneven surface 11.
  • the concave portion of the uneven surface 11 is referred to as in-group 11 G, and the convex portion of the uneven surface 11 is referred to as on-group 11 L.
  • Examples of the shape of the in-group 1 1 G and the on-group 1 1 L include various shapes such as a spiral shape and a concentric shape. Also, in-group 1 1 G and / or on-roll 1 1 L are wobbled to add address information.
  • the amplitude of this wobble Is preferably in the range of 9 nm to 13 nm.
  • the track pitch is preferably in the range of 0.29 m or more and 0.35 m or less, and the group depth is in the range of 18 nm or more and 21.5 nm or less. preferable.
  • R ON is the return light amount of the blu-ray evaluation device when tracking is applied to the on-group 1 1 L
  • the return light amount R ⁇ N of the Blu-ray evaluation device is when tracking is applied to the in-group 1 1 G. It is preferable to satisfy the relationship — 0. 0 1 ⁇ 2 (R ON -R IN ) / (R ON + R IN ) !
  • the diameter of substrate 1 is chosen to be 120 mm, for example.
  • the thickness of the substrate 1 is selected in consideration of rigidity, preferably selected from 0.3 mm to 1.3 mm, more preferably selected from 0.6 mm to 1.3 mm, for example, 1 Selected as 1mm.
  • the center hole diameter is selected to be 15 mm, for example.
  • a plastic material such as a polycarbonate resin, a polyolefin resin or an acrylic resin, or glass can be used. In consideration of cost, it is preferable to use a plastic material as the material of the substrate 1.
  • the inorganic recording film 6 includes a metal film 2 and an oxide film 3 that are sequentially stacked on the uneven surface 11 of the substrate 1.
  • the metal film 2 is an adjacent film provided adjacent to the oxide film 3 and is substantially composed of titanium (T i). If T i is the main material, basically good recording characteristics can be obtained.
  • an additive may be added to the metal film 2 for the purpose of improving optical characteristics, durability, and recording sensitivity.
  • additives include aluminum (A 1), silver (A g), copper (C u), and palladium.
  • P d Germanium (G e)., Ge (S i), Tin (S n), Nickel (N i), Iron (F e), Magnesium (Mg), Vanadium (V), Carbon ( C), calcium (C a), boron (B), chromium (C r), niobium (Nb), zirconium (Z r), sulfur (S), selenium (S e), manganese (Mn), gallium (G a), molybdenum (Mo), tungsten (W), terbium (Tb), dysprosium (Dy), gadolinium (Gd), neodymium (N d), zinc ( ⁇ ⁇ ), tantalum (T a) and strontium (S r 1) or more selected from the group
  • the composition ratio of Si is preferably in the range of 8 atomic% to 32 atomic%. If it is less than 8 atomic%, a good jitter value cannot be obtained, and if it exceeds 32 atomic%, good recording sensitivity cannot be obtained.
  • the material constituting the metal film 2 may be oxidized, and examples of such an oxide include TiSiO. This oxidation can improve jitter.
  • the material constituting the metal film 2 may be nitrided, and examples of such a nitride include TiSiN. By nitriding in this way, the margin of power can be increased.
  • the nitrogen composition of the metal film 2 is preferably in the range of 1 atomic% to 20 atomic%. If it is less than 1 atomic percent, the effect of improving the power margin will be diminished, and if it exceeds 20 atomic percent, the jitter will deteriorate.
  • the oxide film 3 is composed of GeO which is substantially an oxide of germanium (Ge).
  • the absorption coefficient k of the oxide film 3 is preferably 0.15 to 0.90, more preferably 0.20 to 0.70, and even more preferably. It is preferably in the range of 0.25 to 0.60.
  • the thickness of the oxide film 3 is preferably in the range of 10 nm to 35 nm.
  • the absorption coefficient in this specification is at a wavelength of 4 10 nm.
  • the measured value was measured by an ellipsometer (trade name: Auto EL-462P17, manufactured by Rudolf). .
  • an additive may be added to the oxide film 3.
  • the additive include tellurium (T e), chromium (C r), palladium (P d), platinum (P t). , Copper (Cu), zinc (Zn), gold (Au), silver (Ag), silicon (S i), titanium (T i), iron (F e), nickel (N i), sud ( One or more selected from the group consisting of Sn) and antimony (Sb) can be used.
  • Te tellurium
  • C r chromium
  • P d palladium
  • platinum P t
  • Si platinum
  • S b antimony
  • C r chromium
  • the composition of Sb in the oxide film 3 is preferably in the range of 1 atomic% to 6 atomic%. This is because the power margin can be improved by setting this range.
  • the dielectric film 4 is a first dielectric film 4 a laminated on the inorganic recording film 6 in sequence. And the second dielectric film 4b.
  • the first dielectric film 4a and the second dielectric film 4b are used to improve optical and mechanical protection of the inorganic recording film 6, that is, to improve durability, and to deform the inorganic recording film 6 during recording, that is, bulge. It is intended to prevent such problems.
  • the first dielectric film 4 a is formed of, for example, from Z n S- S i 0 2.
  • the thickness of the first dielectric film 4a is preferably in the range of 10 nm to 58 nm, more preferably 23 nm to 53 nm.
  • the film thickness 10 nm or more good jitter can be obtained, and by making the film thickness 58 8 nm or less, good reflectance can be obtained.
  • the write-once optical recording medium 10 is BD-R
  • the jitter of BD-R which is 6.5% or less, may be satisfied.
  • the film thickness is 58 nm or less, the reflectance of 12% or less required by the BD-R standard can be satisfied. Further, when the film thickness is 23 nm or more, better jitter can be obtained, and when the film thickness is 53 ⁇ m or less, better reflectivity can be obtained.
  • the second dielectric film 4 b is made of, for example, Z r 0 2 and C r 2 0 3 .
  • the content of C r 2 0 3 is preferably in the range of 40 atomic% to 90 atomic%. If it is less than 40 atomic%, the durability is lowered, and if it exceeds 90 atomic%, the durability is lowered and the initial recording characteristics are also lowered.
  • the second dielectric film 4 b is preferably further contains the S I_ ⁇ 2. By containing S I_ ⁇ 2, the recording sensitivity, the power margin Contact and write strategy one possible to adjust the time it was recorded characteristics.
  • the film thickness of the second dielectric film 4b is preferably in the range of 2 nm to 20 nm. If the thickness is less than 2 nm, the uniformity of the second dielectric film 4b is lowered, and if it exceeds 20 nm, the film formation time becomes longer and the productivity is lowered. (Light transmission layer)
  • the light transmissive layer 5 includes, for example, a light transmissive sheet (film) having an annular shape and an adhesive layer for bonding the light transmissive sheet to the substrate 1.
  • the adhesive layer is made of, for example, an ultraviolet curable resin or a pressure sensitive adhesive (PSA).
  • PSD pressure sensitive adhesive
  • the thickness of the light transmission layer 5 is preferably selected from a range of 10 m or more and 177 m or less, for example, 100 m. By combining such a thin light transmission layer 5 with an objective lens having a high NA (numerical aperture) of about 0.85, for example, high density recording can be realized.
  • the light-transmitting sheet is preferably made of a material that has a low absorptivity for laser light used for recording and Z or reproduction, specifically, a material having a transmittance of 90% or more. It is preferable.
  • the material of the light transmissive sheet include polycarbonate resin materials and polyolefin resins (for example, ZEONEX (registered trademark)).
  • the thickness of the light transmissive sheet is preferably selected to be 0.3 mm or less, more preferably from 3 m to 177 m.
  • the inner diameter (diameter) of the light transmission layer 5 is selected to be 22.7 mm, for example. ,
  • a substrate 1 having an uneven surface 11 formed on one main surface is formed.
  • a method for molding the substrate for example, an injection molding (injection) method, a photopolymer method (2P method: Photo Polymerization), or the like can be used.
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber provided with a target made of Ti nitride, for example, and is evacuated to a predetermined pressure in the vacuum chamber. Thereafter, while introducing a process gas into the vacuum chamber, the target is sputtered to form a metal film 2 on the substrate 1.
  • a process gas for example, introducing a process gas into the vacuum chamber.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber provided with a target made of, for example, Ge oxide, and evacuated in the vacuum chamber to a predetermined pressure. Thereafter, an oxide film 3 is formed on the substrate 1 by sputtering the dopant while introducing a process gas into the vacuum chamber.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber provided with a evening get made of, for example, Zn S—S i 0 2 and evacuated until a predetermined pressure is reached in the vacuum chamber. Thereafter, the target gas is sputtered while introducing the process gas into the vacuum chamber, and the first dielectric film 4 a is formed on the substrate 1. Is deposited.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • substrate 1 is transferred into a vacuum chamber equipped with an evening get consisting of, for example, S iO 2 — C r 2 0 3 — Z r 0 2 , and a predetermined pressure is reached in the vacuum chamber Vacuum until Thereafter, the target is sputtered while introducing the process gas into the vacuum chamber, and the second dielectric film 4 b is formed on the substrate 1.
  • an annular light-transmitting sheet is applied to the uneven surface 11 side of the substrate 1 using, for example, a pressure-sensitive adhesive (PSA) that is uniformly applied to one main surface of the sheet in advance. to paste together.
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • the light transmission layer 5 is formed so as to cover the film laminated on the substrate 1.
  • the write-once type optical recording medium 10 shown in FIG. 1 is obtained by the above process.
  • (11-3) Target configuration The configuration of the evening get according to the first embodiment of the present invention will be described below. First, the structure of the target for forming the oxide film 3 will be described.
  • a target for forming the oxide film 3 is obtained by pressure firing of a mixture of a Ge powder that is a semiconductor powder and a Ge oxide powder that is a semiconductor oxide powder.
  • This target has a disk shape, for example, its diameter is chosen for example 200 mm and the thickness is chosen for example 6 mm.
  • the oxygen content after the pressure firing is preferably in the range of 45 atomic% to 60 atomic%. 4 If it is less than 5 atomic%, the absorption coefficient k exceeds 0.9 ', so the recording characteristics and the like deteriorate. On the other hand, if it exceeds 60 atomic%, the absorption coefficient will be less than 0.15, so that the recording characteristics will deteriorate.
  • the target for forming the metal film 2 is obtained by pressure firing of a mixture of a Ti metal powder that is a transition metal powder and a Ti nitride powder that is a transition metal nitride powder.
  • This target has, for example, a disk shape, its diameter is chosen for example 20 O mm and its thickness is chosen for example 6 mm.
  • the nitrogen content after the pressure firing is preferably in the range of 1 atomic% to 20 atomic%, and more preferably in the range of 1 atomic% to 10 atomic%.
  • the margin of power can be increased and the increase in jitter can be suppressed.
  • the power margin can be increased and the rise in jitter can be further suppressed.
  • a predetermined amount of each of the Ge powder that is a semiconductor powder and the Ge oxide powder that is a semiconductor oxide powder is weighed, and then, for example, a dry mixing method is performed.
  • the mixing ratio with the G e powder G e oxide powder is preferably adjusted so that the oxygen content after pressure firing is not less than 45 atomic% and not more than 60 atomic%.
  • the mixed powder obtained as described above is put into a carbon mold and, for example, subjected to pressure firing with a hot press apparatus to obtain a fired body.
  • a hot press apparatus may be generally used, and using this apparatus, firing is performed for a predetermined time in a non-oxygen atmosphere at a constant pressure and a constant firing temperature.
  • the fired body obtained as described above is machined so as to have a disk shape of a predetermined size. As described above, the target can be obtained. Next, a method for manufacturing a target for forming the metal film 2 will be described.
  • the mixing ratio of the Ti powder and the Ti nitride powder is preferably adjusted so that the nitrogen content after pressure firing is in the range of 1 atomic% to 20 atomic%, It is more preferable to adjust so that it is in the range of 5 atomic% to 15 atomic%. (Pressurized firing)
  • the mixed powder obtained as described above is put into a carbon mold and subjected to pressure firing, for example, using a hot press apparatus.
  • a hot press apparatus may be generally used, and by using this apparatus, firing is performed for a predetermined time in a non-oxygen atmosphere at a constant pressure and a constant firing temperature.
  • the fired body obtained as described above is machined so as to have a disk shape of a predetermined size. As a result, the target can be obtained.
  • the write-once type optical recording medium 10 can be manufactured simply by sequentially laminating the metal film 2, the oxide film 3, the dielectric film 4, and the light transmission layer 5 on the substrate 1. Therefore, a high recording density write-once optical recording medium 10 having a simple film configuration can be provided. That is, an inexpensive write-once optical recording medium with a small total number of films can be provided.
  • the inorganic recording film 6 includes the oxide film 3 made of an oxide of Ge and the metal film 2 adjacent to the oxide film 3, when the inorganic recording film 6 is irradiated with laser light, the metal film Due to the photocatalytic effect of the film 2, the oxide film 3 is separated so that the oxygen in the metal film 2 increases.
  • the oxide film 3 is separated into a layer having a high oxygen concentration and a layer having a low oxygen concentration, and the optical constant of the oxide film 3 is greatly changed. Therefore, a reproduction signal having a large modulation degree can be obtained, so that good recording characteristics can be realized.
  • the second dielectric film 4 b made of S i 0 2 — C r 2 0 3 — Z r 0 2 is replaced with the first dielectric layer 5 made of light transmitting layer 5 having PSA and Zn S—S 1 0 2 .
  • the dielectric film 4 by providing between a, can suppress the deterioration of the anti-Ide PSA adjacent the Z n S- S I_ ⁇ 2 and PSA. Therefore, large aberration in the light spot This can prevent the playback signal from deteriorating.
  • S I_ ⁇ 2 - C r 2 0 3 - Z R_ ⁇ a second dielectric film 4 b made of 2, 'S I_ ⁇ 2 - C r 2 ⁇ 3 - compared to Z r 0 2
  • the dielectric film 4 is composed of two layers of Z n S— ⁇ S i ⁇ 2 with the fastest speed, the dielectric film 4 is composed of only S i 0 2 — C r 2 0 3 — Z r 0 2
  • the tact time can be reduced as compared with the case where the system is configured. That is, productivity can be improved.
  • the oxide film 3 is formed by sputtering a target made of Ge oxide, the oxide film 3 having a constant oxygen concentration, that is, a constant absorption coefficient can be formed during mass production. .
  • the metal film 2 is formed by sputtering a target made of Ti nitride, it is not necessary to perform a difficult operation of controlling a small amount of nitrogen gas at a constant level. Therefore, the metal film 2 can be stably formed during mass production.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of a write-once optical recording medium according to the second embodiment of the present invention.
  • This recordable optical recording medium 10 has a configuration in which an inorganic recording film 6, a dielectric film 4, and a light transmission layer 5 are sequentially laminated on a substrate 1.
  • the inorganic recording film 6 has a configuration in which a metal film 2 and an oxide film 3 are sequentially laminated on a substrate 1. Since the parts other than the oxide film 3 are the same as those in the first embodiment, the description of the parts other than the oxide film 3 is omitted.
  • the oxide film 3 includes a first oxide film 3a and a second oxide film 3b.
  • the first oxide film 3a is provided on the side adjacent to the metal film 2, and the second oxide film 3a
  • An oxide film 3 b is provided on the side adjacent to the dielectric film 4.
  • the first oxide film 3a and the second oxide film 3b are made of an oxide of Ge, and the oxygen compositions of the first oxide film 3a and the second oxide film 3b are different from each other. That is, the absorption coefficients of the first oxide film 3a and the second oxide film 3b are different from each other.
  • the absorption coefficient k kk 2 satisfies the relationship k> k 2 .
  • a substrate 1 provided with a metal film 2 is transported into a vacuum chamber equipped with a Ge oxide evening get, and the inside of the vacuum chamber is brought to a predetermined pressure. Apply vacuum until Thereafter, a target is sputtered while introducing Ar gas, for example, into the vacuum chamber, and a first oxide film 3 a made of, for example, Ge oxide is formed on the metal film 2.
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber provided with a target made of, for example, Ge oxide, and the vacuum chamber is evacuated to a predetermined pressure.
  • Ar gas is introduced into the vacuum chamber while sputtering the sputtering target to form a second oxide film 3b made of, for example, Ge oxide on the first oxide film 3a.
  • Film. -An example of film forming conditions in this film forming process is shown below.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • the first oxide film 3 a made of an oxide of Ge and the first oxide film 3 a have different oxygen composition ratios. Since the oxide film 3 is composed of the second oxide film 3b made of the above oxide, the absorption coefficient of the first oxide film 3a is different from that of the second oxide film 3b. Can be made. This increases the power margin.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the structure of a write-once optical recording medium according to the third embodiment of the present invention.
  • This recordable optical recording medium 10 has a configuration in which an inorganic recording film 6, a dielectric film 4, and a light transmission layer 5 are sequentially laminated on a substrate 1.
  • the inorganic recording film 6 has a configuration in which a metal film 2 and an oxide film 3 are sequentially laminated on a substrate 1. Since the parts other than the metal film 2 are the same as those in the first embodiment, the description of the parts other than the metal film 2 is omitted.
  • the metal film 2 is composed of a first metal film 2a and a second metal film 2b, the first metal film 2a is provided on the substrate 1 side, and the second metal film 2b is an oxide. Provided on the membrane 3 side.
  • the first metal film 2a is made of, for example, T i and S i.
  • the second metal film 2b is made of Ti, for example.
  • an additive may be further added to the first metal film 2a and Z or the second metal film 2b.
  • the same additive as in the first embodiment described above can be used.
  • the material forming the first metal film 2a and Z or the second metal film 2b may be oxidized. This oxidation can improve the jitter.
  • the materials constituting the first metal film 2a and the second metal film 2b may be nitrided. By nitriding in this way, the power margin can be expanded.
  • the thickness of the first metal film 2a is preferably in the range of 2 nm or more and 10 nm or less. If the film thickness is less than 2 nm, the effect of providing the first metal film 2a is reduced, and the power margin and the combination of the metal film 2 formed of a single layer of the second metal film 2b alone are reduced. Because they will be almost the same.
  • the composition of Si in the first metal film 2 a is 8 atomic% or more and 3 2 atomic% or less. It is preferable to be within the lower range. This is because if it is less than 8 atomic%, a good jitter value cannot be obtained, and if it exceeds 32 atomic%, good recording sensitivity cannot be obtained.
  • the substrate 1 is transported into a vacuum chamber equipped with a target made of TiSi, and the vacuum chamber is evacuated to a predetermined pressure. ! Then, while introducing example A r gas into the vacuum chamber, the sputtering target, for example, forming a T i S i first metal film 2 a made of on the base plate 1.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • Input power 1 to 3 kW (D C)-Gas type: Ar gas
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber provided with an evening get made of Ti, and the inside of the vacuum chamber is evacuated to a predetermined pressure. Thereafter, the target is sputtered while introducing Ar gas, for example, into the vacuum chamber, and a second metal film 2 b made of Ti, for example, is formed on the substrate 1.
  • Atmosphere 0.1 to 0.6 Pa
  • Input power 1 to 3 kW (DC)
  • the metal film 2 is composed of the first metal film 2a made of TiSi and the second metal film 2b made of Ti, and the second Since the metal film 2b is provided on the oxide film 3 side, the power margin can be widened.
  • the write once optical recording medium 10 according to the fourth embodiment is the same as the third embodiment except for the first metal film 2a and the second metal film 2b. Description of portions other than the first metal film 2a and the second metal film 2b is omitted.
  • the metal film 2 includes a first metal film 2 a made of A 1 and a second metal film 2 b made of Ti Si, so that the second metal film 2 b is adjacent to the oxide film. Provided.
  • the film thickness of the first metal film 2a is preferably 7 nm or less.
  • the first metal film 2a and Z or the second metal film 2b may further contain an additive. Examples of the additive include the same as in the first embodiment described above. Can be used. Further, the first metal film 2a and / or the second metal film 2b may be nitrided and / or oxidized.
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber equipped with a target made of A1, and the vacuum chamber is evacuated to a predetermined pressure. Then, while introducing the process gas into the vacuum chamber, The first metal film 2 a is formed on the substrate 1 by sputtering.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • the base plate 1 is transferred into a vacuum chamber equipped with a target made of T i S i, and the vacuum chamber is evacuated to a predetermined pressure. After that, while introducing the process gas into the vacuum chamber, the target is sputtered to form the second metal film 2 b on the substrate 1.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa-Input power: 1-3 kW (DC)
  • the metal film 2 is composed of the first metal film made of A 1 and the second metal film 2 b made of Ti Si, and the second metal film Since 2b is provided on the oxide film 3 side, the recording sensitivity can be improved.
  • the write-once type optical recording medium 10 according to the fifth embodiment is the same as the third embodiment except for the first metal film 2a and the second metal film 2b. Other than the metal film 2a and the second metal film 2b Will not be described.
  • the first metal film 2a and the second metal film 2b are made of TiSi.
  • composition of the metal film 2a and the second metal film 2b of T is the composition of the metal film 2a and the second metal film 2b of T
  • T i S i x, T i S i y is preferably a Mitasuko the relation x ⁇ y.
  • first metal film 2a and Z or the second metal film 2b may further contain an additive.
  • the additive may be the same as that in the first embodiment described above. Things can be used. Also the first gold
  • the metal film 2 a and / or the second metal film 2 b may be nitrided and / or oxidized.
  • the substrate 1 is transported into a vacuum chamber provided with an evening get made of TiSi, and the vacuum chamber is evacuated until a predetermined pressure is reached. After that, while introducing the process gas into the vacuum chamber, the target is sputtered to form the first metal film 2 a on the substrate 1.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • the substrate 1 is transferred into a vacuum chamber equipped with an evening gate made of TiSi, for example, and the vacuum chamber is evacuated to a predetermined pressure. To do. After that, while introducing a process gas into the vacuum chamber, the second gate film 2 b is formed on the substrate 1 by sputtering the evening gate. Note that, in the film formation step of the second metal film 2b, a target having a composition different from that of the target used in the film formation step of the first metal film 2a is used. Further, the target used in the film forming process of the second metal film 2b has a higher Si content than that used in the film forming process of the first metal film 2a.
  • the composition of the evening get for forming the first metal film 2 a and the second metal film 2 b is expressed as T i S ix and T i S iy, respectively, 'T i S ix, T i S iy satisfies the relationship x ⁇ y.
  • Atmosphere 0.1-0.6 Pa
  • the metal film 2 is replaced with the first metal film 2 a made of TiSi and the first metal film 2.
  • the second metal film 2 b is composed of T i S i having a composition different from that of b, and the Si content of the first metal film 2 a is changed to the Si content of the second metal film. Therefore, the recording sensitivity can be improved. This ensures a wide margin on the high power side and widens the OPC (Optimum Power Control, drive recording range optimization) range. Furthermore, it is easy to handle high linear velocity recording and high capacity multilayer media with two or more layers.
  • Comparative Example 1 the case where Si N, which has a problem in durability, is used as the second dielectric film (protective film) will be described.
  • a substrate having an in-group and an on-group on one main surface was formed by injection molding.
  • This substrate is a ⁇ D substrate with a thickness of 1. lmm, a track pitch of 0.32 m, and a group depth of 20 nm.
  • a metal film, an oxide film, a first dielectric film, and a second dielectric film were sequentially formed on the substrate by sputtering.
  • Sprint registered trademark manufactured by Unax i ⁇ s was used.
  • an annular polycarbonate sheet is laminated on the substrate 1 with a pressure-sensitive adhesive (PSA) pre-applied to the main surface of the sheet, and the thickness is 0.1 mm.
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • a light transmissive layer was formed. This light transmission layer is compliant with the BD standard, and the light transmission layer side serves as an incident surface for recording / reproducing light. Thus, the intended write-once type optical recording medium was obtained.
  • Example 1 Next, as the second dielectric film, (S i 0 2 ) 15 (C r 2 0 3 ) 7 .
  • a write-once type optical recording medium was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that (Z r 0 2 ) 15 was used. Then, in the same manner as in Comparative Example 1, (a) to (e) were evaluated.
  • the initial recording characteristics were almost the same as Comparative Example 1 or better. That is, the reflectivity, recording sensitivity, and bottom jitter were almost the same as in Comparative Example 1, and the recording power margin was slightly wider in Example 1 than in Comparative Example 1, and a slight improvement was observed in terms of recording characteristics. From the results of the accelerated test, as shown in Fig. 5, the deterioration of SER was almost completely improved.
  • a write-once optical recording medium was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the material shown in Table 1 was used as the material for the second dielectric film. Then, in the same manner as in Comparative Example 1, (a) to (e) were evaluated.
  • Comparative Example 1 0 As shown in Table 1, a write-once type optical recording medium was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the formation of the second dielectric film was omitted. In the same manner as in Comparative Example 1, (a) to (e) were evaluated.
  • Table 1 shows Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 10 (a) S ER immediately after recording, (b) 'S ER after accelerated test by thermostat, (c) Judgment of durability,
  • SER is the average value of all data when the symbolic rate is measured from the inner circumference to the outer circumference.
  • Table 1 shows the following.
  • the recording characteristics are affected even though it is not in direct contact with the metal film or oxide film. It can be seen that it is greatly related to durability. This is thought to be related to mechanical properties such as the hardness of the second dielectric film. Since the film thickness of the recording film changes greatly after recording, the recording characteristics particularly on the high power side are affected.
  • the second dielectric film containing C r 2 0 3 and Z r 0 2 exhibits good characteristics, particularly when the Cr 2 0 3 composition is 40 atomic percent or more and 90 atomic percent or less. ⁇ Excellent durability improvement effect. This is an inherent feature when using a recording film with such a large volume expansion, and presents a range in which good characteristics can be obtained as a protective film.
  • the present invention is applied to the write-once type optical recording medium 10 having the inorganic recording film 6 made of an inorganic material has been described. It can also be applied to a write once optical recording medium.
  • the oxide film 3 is composed of one or two oxide films.
  • the oxide film 3 is composed of three or more layers. May be.
  • the metal film 2 is composed of one or two layers of metal films has been described.
  • the metal film 2 may be composed of three or more layers. .
  • the metal film 2 is composed of Ti.
  • the metal film 2 is composed of a metal material that exhibits a photocatalytic effect other than Ti. It is considered that a write-once optical recording medium capable of recording an information signal can be obtained in the same manner as in the embodiments and examples.

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Abstract

情報記録媒体の記録膜として大きな体積膨張を起こす記録材料を用いた場合にも、高い耐久性を得ることができるようにする。情報記録媒体１０は、基板１上に記録膜６および誘電体膜４を有する。記録膜６が、光エネルギーの照射によって体積膨張を起こす記録材料からなり、誘電体膜４が、ＺｒＯ２およびＣｒ２Ｏ３からなる。これにより、光エネルギーの照射によって記録材料が体積膨張を起こした場合であっても、誘電体膜４に亀裂が入ることを抑え、記録膜６に水分が浸入することを抑えることができる。

Description

情報記録媒体およびその製造方法
技術分野 -
この発明は、 情報記録媒体およびその製造方法に関する。 詳しくは、 光を照射することにより情報信明号を記録可能な情報記録媒体に関する。 ·背景技術
書 追記型光記録媒体は、 繰り返し記録特性が求められない反面、 消去さ れてはならない （改ざんができない） 、 耐久性が高い、 安価である、 と いった特性が求められる。 一般に、 追記型光記録媒体の記録膜には、 熱 により屈折率および吸収係数のう ¾少なくともどちらかが変化する材料 を用いる。 更に、 記録後に記録膜が体積膨張を起こしたり、 基板変形を 起こすことにより実質的に膜厚が変化し、 再生信号に寄与する場合もあ る。 このような体積変化や基板変形ば有機色素を記録材料とする場合に 特に顕著に現れることが広く知られているが、 無機材料であってもこの ような体積変化は大なり小なり存在する。
また、 記録膜の耐久性の観点からは、 金属膜や誘電体膜がその両側も しくは片方の界面に設けられる。 例えば、 相変化材料の保護膜として広 く採用されている Z n S— S iひ 2系誘電体膜は、 保護膜としてだけで なく、 良好な記録特性を実現する、 瑪想的な材料である。 この材料は熱 伝導率が低く、 記録感度を高感度化することも可能である。 また、 記録 膜との密着性も良く、 相変化材料の場合には書き換え特性が良好となる。 更に、 屈折率が高いために光学特性を最適化しやすく、 反射率や変調度 を適切な値に調整することも可能となる。
そして、 Z n S— S i〇2は内部応力が少ないために亀裂、 割れが生 じにくいという特徴もある。 上述のように、 追記型光記録媒体の場合に は記録前後で膜厚が大きく変化する場合が多く、 記録後に保護膜に亀裂 が入り.隙間が生ずると、 そこから水分などが入り込み耐久性に深刻な問 題を起こすことがある。 Z n S— S i〇2は、 こうした問題も起こしに くい材料である。
' このように、 Z n S— S i 02は追記型光記録媒体においても非常に ·良好な誘電体膜である。 しかしながら、 S (硫黄） 成分が遊離し、 隣接 する層に拡散、 反応し劣化を引き起こしやすいという欠点がある。 特に、 B D -R (Blu- ray Disc-Recordable (登録商標） ） のように記録膜の 上に光透過層を有し、 その光透過層に感圧性接着剤 （P S A： Pressure Sensitive Adhesive) を用いる場合、 Z n S— S i〇 2と P S Aが隣接 していると P S Aが劣化する。 具体的には、 P S Aが広い範囲で変質す ることにより、 光スポットに大きな収差が生じ、 再生信号の劣化を引き 十
起 し 。■ ,
そこで、 Z n S— S i〇2と P S Aの間に誘電体膜をさらに設けるこ とが提案されている。 その誘電体膜としては、 保護膜として広く使われ ている S i 3N4を用いると、 Sと P SAとが反応せず、 上述の収差の 問題を解決できる （例えば特開 2 0 03 - 5 9 1 0 6号公報参照） 。 しかしながら、 上述のように誘電体膜をさらに設けると、 耐久性の観 点から別の問題が生じてしまう。 すなわち、 情報信号の記録後に記録膜 が膨張し、 S i 3N4膜に亀裂が入り、 更に、 S i 3N4膜に隣接する Z n S— S i 02膜にも亀裂が発生してしまう。 そして、 この亀裂により、 記録膜に水分が浸入し、 耐久性に深刻な問題を招いてしまう。 したがって、 この発明の目的は、 記録膜として大きな体積膨張を起こ す材料を用いた場合にも、 高い耐久性を得ることができる情報記録媒体 およびその製造方法を提供することにある。 発明の開示 上述の課題を解決するために、 第 1の発明は、 基板上に記録膜および 誘電体膜が設けられた情報記録媒体であって、
記録膜が、 光エネルギーの照射によって体積膨張を起こす記録材料か ·らなり、
誘電体膜が、 Z r〇2および C r 2〇3からなることを特徴とする情報 記録媒体である。
第 2の発明は、 基板上に記録膜および誘電体膜が設けられた情報記録 媒体の製造方法であって、
光エネルギーの照射によって体積膨張を起こす記録材料から記録膜を 形成する工程と、
Z r〇2および C r 2〇 3からなる誘電体膜を形成する工程と. ， を備えることを特徴とする情報記録媒体の製造方法である。
第 1および第 2の発明では、 誘電体膜の C r 2 0 3の含有量が 4 0原 子％以上 9 0原子％以下であることが好ましい。 誘電体膜が、 S i O 2 をさらに含有することが好ましい。 誘電体膜の膜厚が、 2 n m以上 2 0 n m以下であることが好ましい。 記録膜と S i〇2からなる誘電体膜と の間に、 Z n S— S i 0 2からなる誘電体膜をさらに設けることが好ま しい。
第 1および第 2の発明では、 記録膜が、 G eの酸化物からなる酸化物 膜を有することが好ましい。 この場合、 記録膜が、 酸化物膜に隣接する 隣接膜をさらに有し、 該隣接膜が T iまたは T i S iからなることが好 ましい。
第 1および第 2の発明では、 誘電体膜が Z r〇2および C r 2〇3から なるので、 光エネルギーの照射によって記録膜が体積膨張を起こした場 合にも、 誘電体膜に亀裂が入ることを抑えることができる。 したがって、 記録膜に水分が浸入することを抑えることができる。
以上説明したように、 この発明によれば、 記録膜として大きな体積膨 張を起こす材料を用いた場合にも、 高い耐久性を得ることができる。 ·図面の簡単な説明 第 1図は、 この発明の第 1の実施形態による追記型光記録媒体の一構 成例を示す概略断面図、 第 2図は、 この発明の第 2の実施形態による追 記型光記録媒体の一構成例を示す概略断面図、 第 3図は、 この発明の第 3の実施形態による追記型光記録媒体の一構成例を示す概略断面図、 第 4図は、 比較例 1の追記型光記録媒体の加速試験前後におけるエラーレ —トを示すグラフ、 第 5図は、 実施例 1の追記型光記録媒体の加速,試験 前後におけるエラーレ一トを示すグラフである。 発明を実施するための最良の形態 以下、 この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 な お、 以下の実施形態の全図においては、 同一または対応する部分には同 一の符号を付す。
( 1 ) 第 1の実施形態
( 1 - 1 ) 追記型光記録媒体の構成 第 1図は、 この発明の第 1の実施形態による追記型光記録媒体の一構 成例を示す概略断面図である。 この追記型光記録媒体 1 0は、 基板 1上 に、 無機記録膜 6、 誘電体膜 4、 光透過層 5が順次積層された構成を有 する。 ここでは、 レーザ光の照射によって体積膨張を起こす記録膜とし て、 ゲルマニウム （G e ) の酸化物からなる酸化物膜を備える無機記録 膜 6を用いる場合を例として説明する。
この第 1の実施形態による追記型光記録媒体 1 0では、 光透過層 5の 側からレーザ光を無機記録膜 6に照射することにより、 情報信号の記録 ' または再生が行われる。 例えば、 4 0 0 n m以上 4 1 0 n m以下の範囲 ·の波長を有するレーザ光を、 0 . 8 4以上 0 . 8 6以下の範囲の開口数 を有する対物レンズにより集光し、 光透過層 5の側から無機記録膜 6に 照射することにより、 情報信号の記録または再生が行われる。 このよう な追記型光記録媒体 1 0としては、 例えば B D— R (B lu-ray Di s c - Recordab l e) が挙げられる。
以下、 追記型光記録媒体 1 0を構成する基板 1、 無機記録膜 6、 誘電 体膜 4および光透過層 5について順次説明する。
(基板）
基板 1は、 中央に開口 （以下、 センターホールと称する） が形成され た円環形状を有する。 この基板 1の一主面は、 凹凸面 1 1となっており、 この凹凸面 1 1上に無機記録膜 6が成膜される。 以下では、 凹凸面 1 1 の凹部をイングループ 1 1 G、 凹凸面 1 1の凸部をオングループ 1 1 L と称する。
このィングループ 1 1 Gおよびオングループ 1 1 Lの形状としては、 例えば、 スパイラル状、 同心円状などの各種形状が挙げられる。 また、 イングループ 1 1 Gおよび/またはオングル一ブ 1 1 Lが、 アドレス情 報を付加するためにゥォブル （蛇行） されている。 このゥォブルの振幅 は、 9 nm以上 1 3 nm以下の範囲内であることが好ましい。 トラック ピッチは、 0. 2 9 m以上 0. 3 5 m以下の範囲内であることが好 ましく、 グループ深さは、 1 8 nm以上 2 1. 5 nm以下の範囲内であ ることが好ましい。
また、 オングループ 1 1 Lにトラッキングをかけたときのブル一レイ 評価装置などの戻り光量を RON、 イングループ 1 1 Gにトラッキング をかけたときのブルーレイ評価装置などの戻り光量 R ί Nとしたとき、 — 0. 0 1 <2 (RON-RI N) / (RON + RI N) の関係を満たすこと ! が好ましい。
· 基板 1の直径は、 例えば 1 2 0mmに選ばれる。 基板 1の厚さは、 剛 性を考慮して選ばれ、 好ましくは 0. 3mm以上 1. 3mm以下から選 ばれ、 より好ましくは 0. 6 mm以上 1. 3 mm以下から選ばれ、 例え ば 1. 1mmに選ばれる。 また、 センタホールの径 （直径） は、 例えば 1 5 mmに選ばれる。
基板 1の材料としては、 例えばボリカーボネート系樹脂、 ポリオレフ ィン系樹脂若しくはアクリル系樹脂などのプラスチック材料、 またはガ ラスなどを用いることができる。 なお、 コストを考慮した場合には、 基 板 1の材料として、 プラスチック材料を用いることが好ましい。
(無機記録膜）
無機記録膜 6は、 基板 1の凹凸面 1 1上に順次積層された金属膜 2お よび酸化物膜 3からなる。 金属膜 2は、 酸化物膜 3に隣接して設けられ る隣接膜であって、 実質的にチタン （T i ) から構成される。 T i を主 たる材料とすれば基本的に良好な記録特性を得ることができる。
また、 光学特性、 耐久性および記録感度などの向上を目的として、 金 属膜 2に添加物を加えるようにしてもよい。 このような添加物としては、 例えばアルミニウム （A 1 ) , 銀 （A g) ，銅 （C u) ， パラジウム (P d) , ゲルマニウム （G e). ， ゲイ素 （S i ) , スズ （S n) ， 二 ッケル （N i ) ， 鉄 （F e) ， マグネシウム （Mg) ， バナジウム (V) ， 炭素 （C) ， カルシウム （C a) , ホウ素 （B) , クロム （C r) ， ニオブ （Nb) ， ジルコニウム (Z r ) ， 硫黄 （S) ， セレン (S e ) ， マンガン （Mn) ， ガリウム （G a) , モリブデン （Mo) ， タングステン （W) , テルビウム （Tb) ， ジスプロシウム （Dy) , ガドリニウム （Gd) , ネオジゥム （N d) , 亜鉛 （Ζ η) , タンタル (T a) およびストロンチウム （S r) からなる群より選ばれた 1種以 ' 上を用いることができる。
· 例えば金属膜 2に S iを添加する場合には、 S iの組成比が 8原子％ 以上 32原子％以下の範囲内であることが好ましい。 8原子％未満であ ると、 良好なジッター値が得られなくなってしまい、 3 2原子％を越え ると、 良好な記録感度が得られな.くなつてしまうからである。
また、 金属膜 2を構成する材料を酸化するようにしてもよく、 このよ うな酸化物としては、 例えば T i S i Oを挙げることができる。 このよ うに酸化することで、 ジッターを改善することができる。
また、 金属膜 2を構成する材料を窒化するようにしてもよく、，このよ うな窒化物としては、 例えば T i S. i— Nを挙げることができる。 この ように窒化することで、 パヮ一マージンを広げることができる。
金属膜 2の窒素の組成は、 1原子％以上 2 0原子％以下の範囲内であ ることが好ましい。 1原子パーセント未満であると、 パヮ一マージンを 向上させる効果が薄れてしまい、 2 0原子パーセントを超えると、 ジッ 夕一が悪化してしまうからである。
酸化物膜 3は、 実質的にゲルマニウム （G e) の酸化物である G e O から構成される。 酸化物膜 3の吸収係数 kは、 好ましくは 0. 1 5以上 0. 9 0以下、 より好ましくは 0. 2 0以上 0. 70以下、 更により好 ましくは 0. 2 5以上0. 6 0以下の範囲内である。 また、 酸化物膜 3 の膜厚は、 好ましくは 1 0 nm以上 3 5 nm以下の範囲内である。 0. 1 5以上 0. 9 0以下の範囲を満たすことで、 例えば良好な変調度およ びキャリア対ノイズ比 （以下、 CZN比と称する） を得ることができる。 0. 2 0以上 0. 7 0以下の範囲を満たすことで、 例えばより良好な変 調度および C/N比を得ることができる。 0. 2 5以上0. 60以下の 範囲を満たすことで、 例えば更により良好な変調度および CZN比を得 ることができる。
' なお、 この明細書における吸収係数は波長 4 1 0 nmにおけるもので ， ある。 また、 その測定値は、 エリプソメータ (ルドルフ社製、 商品名： Auto EL-462P17) により測定されたものである。.
また、 酸化物膜 3に添加物を加えるようにしてもよく、 この添加物と しては、 例えばテルル （T e) , クロム （C r ) .， パラジウム （P d) ， 白金 （P t) ， 銅 （Cu) ， 亜鉛 （Z n) ， 金 （Au) , 銀 （Ag) , ケィ素 （S i ) , チタン （T i ) , 鉄 （F e) , ニッケル （N i ) , ス ズ （S n) およびアンチモン （S b) からなる群より選ばれた 1種以上 を用いることができる。 このような添加物を加えることで、 耐久性およ ぴ または反応性 （記録感度） を向上することができる。 なお、 耐久性 を向上させるためには、 特にパラジウム （P d) ， 白金 （P t) ， ケィ 素 （S i ) ， アンチモン （S b) ， クロム （C r ) が好ましい。
例えば、 酸化物膜 3にアンチモン （S b) を添加する場合には、 酸化 物膜 3における S bの組成は、 1原子％以上 6原子％以下の範囲内であ ることが好ましい。 この範囲にすることで、 パワーマージンを改善する ことができるからである。
(誘電体膜）
誘電体膜 4は、 無機記録膜 6上に順次積層された第 1の誘電体膜 4 a および第 2の誘電体膜 4 bからなる。 第 1の誘電体膜 4 aおよび第 2の 誘電体膜 4 bは、 無機記録膜 6の光学的、 機械的保護、 すなわち耐久性 の向上や、 記録時の無機記録膜 6の変形、 すなわちふくらみの抑制など を行うためのものである。
第 1の誘電体膜 4 aは、 例えば Z n S— S i 02より構成される。 こ の第 1の誘電体膜 4 aの厚さは、 好ましくは 1 0 nm以上 5 8 nm以下、 より好ましくは 2 3 nm以上 5 3 nm以下の範囲内である。 膜厚を 1 0 nm以上にすることで、 良好なジッターを得ることができ、 膜厚を 5 8 ' nm以下にすることで、 良好な反射率を得ることができる。 例えば追記 '型光記録媒体 1 0が BD— Rである場合には、 膜厚を 1 0 nm以上にす ることで、 BD— Rの規格であるジッター 6. 5%以下を満足すること ができ、 膜厚を 5 8 nm以下にすることで、 BD— Rの規格で要求され る反射率 1 2 %以下を満足することができる.。 また、 膜厚を 2 3 nm以 上にすることで、 より良好なジッターを得ることができ、 膜厚を 5 3 η m以下にすることで、 より良好な反射率を得ることができる。
第 2の誘電体膜 4 bは、 例えば Z r 02および C r 2〇3からなる。 C r 2〇3の含有量は、 40原子％以上 90原子％以下の範囲内であ こ とが好ましい。 40原子％未満であると、 耐久性が低下してしまい、 9 0原子％を超えると、 耐久性が低下すると共に初期の記録特性も低下す るからである。 第 2の誘電体膜 4 bが、 S i〇2をさらに含有すること が好ましい。 S i〇2を含有することで、 記録感度、 パワーマージンお よびライトストラテジ一といつた記録特性の調整が可能となる。 第 2の 誘電体膜 4 bの膜厚は、 2 nm以上 20 n m以下の範囲内であることが 好ましい。 2 nm未満であると、 第 2の誘電体膜 4 bの均一性が低下し てしまい、 20 nmを越えると、 成膜時間が長くなるため生産性が低下 するからである。 (光透過層）
光透過層 5は、 例えば、 円環形状を有する光透過性シート （フィル ム） と、 この光透過性シートを基板 1に対して貼り合わせるための接着 層とから構成される。 接着層は、 例えば紫外線硬化樹脂または感圧性粘 着剤 （P S A) からなる。 光透過層 5の厚さは、 好ましくは 1 0 m以 上 1 7 7 m以下の範囲内から選ばれ、 例えば 1 0 0 mに選ばれる。 このような薄い光透過層 5と、 例えば 0. 8 5程度の高 N A (numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、 高密度 ' 記録を実現することができる。
· 光透過性シ一トは、 記録および Zまたは再生に用いられるレ一ザ光に 対して、 吸収能が低い材料からなることが好ましく、 具体的には透過率 9 0パーセント以上の材料からなることが好ましい。 光透過性シートの 材料としては、 例えばポリカーボネート樹脂材料、 ポリオレフイン系樹 脂 （例えばゼォネックス （登録商標） ） が挙げられる。
また、 光透過性シー トの厚さは、 好ましくは 0. 3 mm以下に選ばれ、 より好ましくは 3 m以上 1 7 7 m以下の範囲内から選ばれる。 また、 光透過層 5の内径 （直径） は、 例えば 2 2. 7mmに選ばれる。 ,
( 1 - 2 ) 追記型光記録媒体の製造方法
次に、 この発明の第 1の実施形態による追記型光記録媒体の製造方法 について説明する。
(基板の成形工程）
まず、 一主面に凹凸面 1 1が形成された基板 1を成形する。 基板 1の 成形の方法としては、 例えば射出成形 (インジェクション) 法、 フォ ト ポリマー法 （ 2 P法： Photo Polymerization) などを用いることができ る。
(金属膜の成膜工程） 次に、 基板 1を、 例えば T i窒化物からなるターゲットが備えられた 真空チャンバ内に搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空 引きする。 その後、 真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、 夕 ーゲットをスパッタリングして、 基板 1上に金属膜 2を成膜する。 この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
. 真空到達度： 5. 0 X 1 0— 5P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜 3 kW (D C)
ガス種： A rガス
· ガス流量： 1 0〜40 s c cm
(酸化物膜の成膜工程）
次に、 基板 1を、 例えば G e酸化物からなるターゲットが備えられた 真空チャンパ内に搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空 引きする。 その後、 真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、 夕 —ゲットをスパッタリングして、 基板 1上に酸化物膜 3を成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0 ~5 P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜 3 kW (R F)
ガス種： A rガス
A rガス流量： 1 0〜80 s c cm
(第 1の誘電体膜の成膜工程）
次に、 基板 1を、 例えば Z n S— S i 02からなる夕ーゲットが備え られた真空チャンバ内に搬送し、 真空チヤンパ内を所定の圧力になるま で真空引きする。 その後、 真空チャンパ内にプロセスガスを導入しなが ら、 ターゲットをスパッタリングして、 基板 1上に第 1の誘電体膜 4 a を成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0 "5 P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力： ：！〜 5 kW (R F)
. ガス種： A rガス
A rガス流量： 6 s c c m
(第 2の誘電体膜の成膜工程）
' 次に、 基板 1を、 例えば S i〇2— C r 203— Z r 02からなる夕一 ·ゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、 真空チャンパ内を所定の 圧力になるまで真空引きする。 その後、 真空チャンパ内にプロセスガス を導入しながら、 ターゲットをスパッタリングして、 基板 1上に第 2の 誘電体膜 4 bを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 10— 5P a - 雰囲気 ： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜 3 kW (RF)
ガス種： A rガス
A rガス流量： 1 5 s c c m
(光透過層の形成工程）
次に、 円環形状の光透過性シートを、 例えば、 このシート一主面に予 め均一に塗布された感圧性粘着剤 （P SA) を用いて、 基板 1上の凹凸 面 1 1側に貼り合わせる。 これにより、 基板 1上に積層された膜を覆う ように、 光透過層 5が形成される。
以上の工程により、 第 1図に示す追記型光記録媒体 1 0が得られる。 ( 1一 3 ) ターゲットの構成 以下に、 この発明の第 1の実施形態による夕一ゲットの構成について 説明する。 まず、 酸化物膜 3を成膜するためのターゲットの構成につい て説明する。 酸化物膜 3を成膜するためのターゲットは、 半導体粉末で ある G e粉末と半導体酸化物粉末である G e酸化物粉末との混合物を加 圧焼成することによりなるものである。 このターゲットは、 例えば円盤 形状を.有し、 その直径は、 例えば 2 0 0 mmに選ばれ、 厚さは、 例えば 6 mmに選ばれる。
加圧焼成後の酸素の含有量は 4 5原子％以上 6 0原子％以下の範囲内 ' であることが好ましい。 4 5原子％未満であると、 吸収係数 kが 0 . 9 'を越えてしまうため、 記録特性などが低下してしまう。 また、 6 0原 子％を越えると、 吸収係数が 0 . 1 5未満になってしまうため、 記録特 性などが低下してしまう。
次に、 金属膜 2を成膜するためのターゲットの構成について説明する。 金属膜 2を成膜するためのターゲットは、 遷移金属粉末である T i粉末 と遷移金属窒化物粉末である T i窒化物粉末との混合物を加圧焼成する ことによりなるものである。 このターゲットは、 例えば円盤形状を有し、 その直径は、 例えば 2 0 O mmに選ばれ、 厚さは、 例えば 6 mmに選ば れる。
加圧焼成後の窒素の含有量は 1原子％以上 2 0原子％以下の範囲内で あることが好ましく、 1原子％以上 1 0原子％以下の範囲内であるこが より好ましい。 1原子％以上 2 0原子％以下の範囲内にすることで、 パ ヮ一マージンを大きくし、 且つ、 ジッターの上昇を抑えることができる。 5原子％以上 1 5原子％以下の範囲内にすることで、 パワーマ一ジンを より大きくし、 且つ、 ジッターの上昇をより抑えることができる。
' ( 1 - 4 ) ターゲットの製造方法
以下、 この発明の第 1の実施形態による夕ーゲットの製造方法につい て説明する。 まず、 酸化物膜 3を成膜するためのターゲットの製造方法 について説明する。
(抨量 ·混合）
半導体粉末である G e粉末と半導体酸化物粉末である G e酸化物粉末 とをそれぞれ所定量秤量した後、 例えば混合乾式を行う。 ここで、 G e 粉末 G e酸化物粉末との混合比は、 加圧焼成後の酸素の含有量が 4 5 原子％以上 6 0原子％以下となるように調整することが好ましい。
(加圧焼成）
' 次に、 上述のようにして得られた混合粉末をカーボン製の型に投入し、 ·例えばホットプレス装置によって加圧焼成を行って、 焼成体を得る。 こ こでは、 ホットプレス装置は一般的に使用されているものでよく、 この 装置を用いて、 一定圧力および一定の焼成温度で、 非酸素雰囲気中にて 所定時間焼成が行われる。
(仕上げ工程）
上述のようにして得られた焼成体に対して、 所定サイズの円盤形状に なるように機械加工を施す。 以上により、 目的とするターゲットを得る ことができる。 ， 次に、 金属膜 2を成膜するためのターゲットの製造方法について説明 する。
(枰量 ·混合）
遷移金属粉末である T i と遷移金属窒化物粉末である T i窒化物粉末 とをそれぞれ所定量抨量した後、 例えば混合乾式を行う。 ここで、 T i 粉末と T i窒化物粉末との混合比は、 加圧焼成後の窒素の含有量が 1原 子％以上 2 0原子％以下の範囲となるように調整することが好ましく、 5原子％以上 1 5原子％以下の範囲となるように調整することがより好 ましい。 (加圧焼成）
次に、 上述のようにして得られた混合粉末をカーボン製の型に投入し、 例えばホットプレス装置によって加圧焼成を行う。 ここでは、 ホットプ レス装置は一般的に使用されているものでよく、 この装置を用いて、 一 定圧力および一定の焼成温度で、 非酸素雰囲気中にて所定時間焼成が行 われる。
(仕上げ工程）
上述のようにして得られた焼成体に対して、 所定サイズの円盤形状に ' なるように機械加工を施す。 以上により、 目的とするターゲットを得る ·ことができる。
上述したように、 第 1の実施形態では、 金属膜 2、 酸化物膜 3、 誘電 体膜 4、 光透過層 5を基板 1上に順次積層するだけで追記型光記録媒体 1 0を製造できるので、 単純な膜構成を有する高記録密度の追記型光記 録媒体 1 0を提供することができる。 すなわち、 膜総数が少ない安価な 追記型光記録媒体を提供できる。 - また、 無機記録膜 6が、 G eの酸化物からなる酸化物膜 3と、 この酸 化物膜 3に隣接する金属膜 2とからなるので、 レーザ光を無機記録膜 6 に照射すると、 金属膜 2の光触媒効果により酸化物膜 3の酸素が金属膜 2側で多くなるように分離する。 これにより、 酸化物膜 3が酸素濃度の 高い層と酸素濃度の低い層とに分離し、 酸化物膜 3の光学定数が大きく 変化する。 したがって、 変調度の大きな再生信号が得られるので、 良好 な記録特性を実現できる。
また、 S i 0 2— C r 2〇3— Z r 0 2からなる第 2の誘電体膜 4 bを、 P S Aを有する光透過層 5と Z n S— S 1 0 2とからなる第 1の誘電体 膜 4 aとの間に設けることで、 Z n S— S i〇2と P S Aとの隣接を防 いで P S Aの劣化を抑制できる。 したがって、 光スポットに大きな収差 が生じ、 再生信号が劣化することを抑えることができる。
また、 第 2の誘電体膜 4 bの材料として S i〇2— C r 2〇3— Z r〇 2を用いるので、 レーザ光の照射により無機記録膜 6が体積膨張を起こ した場合にも、 第 2の誘電体膜 4 bに亀裂が入り、 更に、 隣接する第 1 の誘電体膜 4 aに亀裂が入ることを抑えることができる。 したがって、 無機記録膜 6に対する水分の浸入を抑え、 追記型光記録媒体 1 0の耐久 性を向上できる。
また、 S i〇2— C r 203— Z r〇 2からなる第 2の誘電体膜 4 bと、 ' S i〇2— C r 2〇3— Z r 02に比してスパッタレ一トが速い Z n S— · S i 〇2との 2層から誘電体膜 4を構成しているので、 S i 02— C r 2 03— Z r 02のみで誘電体膜 4を構成する場合に比べてタクトタイム の低減が可能である。 すなわち、 生産性を向上することができる。
また、 G e酸化物からなるターゲットをスパッタリングして酸化物膜 3を成膜するので、 量産時において、 一定の酸素濃度、 すなわち一定の 吸収係数を有する酸化物膜 3を成膜することができる。
また、 T i窒化物からなるターゲットをスパッタリングして金属膜 2 を成膜するので、 少ない流量の窒素ガスを一定に制御する困難な作業を する必用がなくなる。 したがって、 量産時において金属膜 2を安定して 成膜することができる。
(2) 第 2の実施形態
第 2図は、 この発明の第 2の実施形態による追記型光記録媒体の一構 成例を示す概略断面図である。 この追記型光記録媒体 1 0は、 基板 1上 に、 無機記録膜 6、 誘電体膜 4、 光透過層 5が順次積層された構成を有 する。 無機記録膜 6は、 基板 1上に、 金属膜 2、 酸化物膜 3が順次積層 された構成を有する。 酸化物膜 3以外のことは上述の第 1の実施形態と 同様であるので、 酸化物膜 3以外の部分については説明を省略する。 酸化物膜 3は、 第 1の酸化物膜 3 aおよび第 2の酸化物膜 3 bからな り、 第 1の酸化物膜 3 aが金属膜 2と隣接する側に設けられ、 第 2の酸 化物膜 3 bが誘電体膜 4と隣接する側に設けられる。 第 1の酸化物膜 3 aおよび第 2の酸化物膜 3 bは G eの酸化物からなり、 第 1の酸化物膜 3 aおよび第 2の酸化物膜 3 bの酸素組成は互いに異なる。 すなわち、 第 1の酸化物膜 3 aおよび第 2の酸化物膜 3 bの吸収係数は互いに異な る。 このように酸化物膜 3を構成することで、 パワーマ一ジンを広げ、 記録特性に優れた追記型光記録媒体 1 0を提供できる。
' ここで、 第 1の酸化物膜 3 a、 第 2の酸化物膜 3 bの吸収係数をそれ ·ぞれ、 k 2とすると、 これらの吸収係数 k k 2がそれぞれ 0. 1 5≤ k !, k 2≤ 0. 9 0の関係を満たすことが好ましく、 0. 2 0 ≤kx, k 2≤ 0. 7 0の関係を満たすことがより好ましく、 0. 2 5 ≤ k !, k 2≤ 0. 6 0の関係を満たすことが更により好ましい。 0. 1 5≤ k x, 2≤ 0. 9 0の関係を満たすことで、 例えば良好な変調 度および CZN比を得ることができる。 0. 2 0≤ ぃ k 2≤ 0. 7 0の関係を満たすことで、 例えばより良好な変調度および CZN比を得 ることができる。 0. S S k i. k s^ O . 6 0の関係を満たすことで、 例えば更により良好な変調度および C/N比を得ることができる。
また、 吸収係数 kい k 2が k > k 2の関係を満たすことが好ましい。 この関係を満たすことで、 パワーマージンを広げ、 記録特性に優れた追 記型光記録媒体 1 0を実現することができる。
以下に、 第 1の酸化物膜 3 aおよび第 2の酸化物膜 3 bの成膜工程の 一例を示す。
(第 1の酸化物膜の成膜工程）
例えば G e酸化物からなる夕ーゲットが備えられた真空チヤンパ内に、 金属膜 2が設けられた基板 1を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力に なるまで真空引きする。 その後、 真空チャンバ内に例えば A rガスを導 入しながら、 ターゲットをスパッタリングして、 例えば G e酸化物から なる第 1の酸化物膜 3 aを金属膜 2上に成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0 "5 P a
. 雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜3 kW (RF)
ガス種： A rガス
' A rガス流量： 1 0〜 80 s c cm
· (第 2の酸化物膜の成膜工程）
次に、 例えば G e酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャン バ内に基板 1を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引 きする。 その後、 真空チャンバ内に例えば A rガスを導入しながら、 夕 —ゲットをスパッタリングして、 例えば G e酸化物からなる第 2の酸化 物膜 3 bを第 1の酸化物膜 3 a上に成膜する。 - この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0— 5 P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1~3 kW (RF)
ガス種： A rガス
A rガス流量： 1 0〜8 0 s c cm
上述したように、 この第 2の実施形態では、 G eの酸化物からなる第 1の酸化物膜 3 aと、 この第 1の酸化物膜 3 aとは酸素の組成比が異な る G eの酸化物からなる第 2の酸化物膜 3 bとから酸化物膜 3を構成す るので、 第 1の酸化物膜 3 aと第 2の酸化物膜 3 bとの.吸収係数を異な らせることができる。 これにより、 パワーマージンを広げることができ る。
( 3 ) 第 3の実施形態
第 3図は、 この発明の第 3の実施形態による追記型光記録媒体の一構 成例を示す概略断面図である。 この追記型光記録媒体 1 0は、 基板 1上 に、 無機記録膜 6、 誘電体膜 4、 光透過層 5が順次積層された構成を有 する。.無機記録膜 6は、 基板 1上に、 金属膜 2、 酸化物膜 3が順次積層 された構成を有する。 金属膜 2以外のことは上述の第 1の実施形態と同 様であるので、 金属膜 2以外の部分については説明を省略する。
' 金属膜 2は、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 bからなり、 第 · 1の金属膜 2 aが基板 1側に設けられ、 第 2の金属膜 2 bが酸化物膜 3 側に設けられる。
第 1の金属膜 2 aは、 例えば T iおよび S iからなる。 第 2の金属膜 2 bは、 例えば T iからなる。 また、 光学特性、 耐久性および記録感度 などの向上を目的として、 第 1の金属膜 2 aおよび Zまたは第 2の金属 膜 2 bに添加物をさらに加えるようにしてもよい。 このような添加物と しては、 例えば上述の第 1の実施形態と同様のものを用いることができ る。 また、 第 1の金属膜 2 aおよび Zまたは第 2の金属膜 2 bを 成す る材料を酸化するようにしてもよい。 このように酸化することで、 ジッ 夕一を改善することができる。 また、 第 1の金属膜 2 aおよびノまたは 第 2の金属膜 2 bを構成する材料を窒化するようにしてもよい。 このよ うに窒化することで、 パワーマージンを広げることができる。
第 1の金属膜 2 aの膜厚は、 2 n m以上 1 0 n m以下の範囲内である ことが好ましい。 膜厚が 2 n m未満であると、 第 1の金属膜 2 aを設け ることによる効果が薄れ、 金属膜 2を第 2の金属膜 2 bのみの単層で構 成した塲合とパワーマージンがほぼ同じになってしまうからである。 また、 第 1の金属膜 2 aの S iの組成が、 8原子％以上 3 2原子％以 下の範囲内であることが好ましい。 8原子％未満であると、 良好なジッ ター値が得られなくなってしまい、 3 2原子％を越えると、 良好な記録 感度が得られなくなってしまうからである。
以下に、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 bの成膜工程の一例 を示す。 -
(第 1の金属膜の成膜工程）
例えば T i S iからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に基 板 1を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。 ! その後、 真空チャンバ内に例えば A rガスを導入しながら、 ターゲット ·をスパッタリングして、 例えば T i S iからなる第 1の金属膜 2 aを基 板 1上に成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0 ~5 P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜 3 kW (D C) - ガス種： A rガス
ガス流量： 0〜40 s c c m
(第 2の金属膜の成膜工程）
次に、 例えば T iからなる夕ーゲットが備えられた真空チャンバ内に 基板 1を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。 その後、 真空チャンバ内に例えば A rガスを導入しながら、 ターゲット をスパッタリングして、 例えば T iからなる第 2の金属膜 2 bを基板 1 上に成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0 - 5 P a
雰囲気： 0. 1 ~ 0. 6 P a 投入電力 ： 1〜 3 kW (DC)
ガス種： A rガス
ガス流量： 1 0〜40 s c cm
上述したように、 この第 3の実施形態では、 T i S iからなる第 1の 金属膜 2 aと、 T iからなる第 2の金属膜 2 bとから金属膜 2を構成し、 第 2の金属膜 2 bを酸化物膜 3側に設けるので、 パワーマージンを広げ ることができる。
(4) 第 4の実施形態
' この第 4の実施形態による追記型光記録媒体 1 0は、 第 1の金属膜 2 · aおよび第 2の金属膜 2 b以外のことは上述の第 3の実施形態と同様で あるので、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 b以外の部分につい ては説明を省略する。
金属膜 2は、 A 1からなる第 1の金属膜 2 aと T i S iからなる第 2 の金属膜 2 bとからなり、 第 2の金属膜 2 bが酸化物膜に隣接するよう に設けられる。 第 1の金属膜 2 aの膜厚は、 7 nm以下にすることが好 ましい。 また、 第 1の金属膜 2 aおよび Zまたは第 2の金属膜 2 bが添 加物をさらに含有するようにしてもよく、 この添加物としては、 例えば、 上述の第 1の実施形態と同様のものを用いることができる。 また、 第 1 の金属膜 2 aおよび/または第 2の金属膜 2 bを窒化および/または酸 化してもよい。
以下に、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 bの成膜工程の一例 を示す。
(第 1の金属膜の成膜工程）
例えば A 1からなるターゲッ卜が備えられた真空チャンバ内に基板 1 を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。 その 後、 真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、 ターゲットをスパ ッタリングして、 基板 1上に第 1の金属膜 2 aを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0— 5P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜3 kW (DC)
. ガス種： A rガス
ガス流量： 1 0〜40 s c cm
(第 2の金属膜の成膜工程）
例えば T i S iからなるターゲットが備えられた真空チャンパ内に基 ·板 1を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。 その後、 真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、 ターゲットを スパッタリングして、 基板 1上に第 2の金属膜 2 bを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0— 5P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a - 投入電力 ： 1〜3 kW (DC)
ガス種： A rガス
ガス流量： 1 0〜4.0 s c cm
上述したように、 この第 4の実施形態では、 A 1からなる第 1の金属 膜と T i S iからなる第 2の金属膜 2 bとから金属膜 2を構成し、 第 2 の金属膜 2 bを酸化物膜 3の側に設けるので、 記録感度を向上すること ができる。
(5) 第 5の実施形態
この第 5の実施形態による追記型光記録媒体 1 0は、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 b以外のことは上述の第 3の実施形態と同様で あるので、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 b以外の部分につい ては説明を省略する。
第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 bは、 T i S iからなる。 第
1の金属膜 2 a、 第 2の金属膜 2 bの組成をそれぞれ T i S i x、 T i
S i yと表した場合、 T i S i x、 T i S i yが x < yの関係を満たすこ とことが好ましい。
また、 第 1の金属膜 2 aおよび Zまたは第 2の金属膜 2 bが添加物を さらに含有するようにしてもよく、 この添加物としては、 例えば、 上述 の第 1の実施形態と同様のものを用いることができる。 また、 第 1の金
' 属膜 2 aおよび/または第 2の金属膜 2 bを窒化および/または酸化し 'てもよい。
以下に、 第 1の金属膜 2 aおよび第 2の金属膜 2 bの成膜工程の一例 を示す。
(第 1の金属膜の成膜工程）
例えば T i S iからなる夕一ゲットが備えられた真空チャンバ内に基 板 1を搬送し、 真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。 その後、 真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、 ターゲットを スパッタリングして、 基板 1上に第 1の金属膜 2 aを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0 _5 P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： 1〜3 kW (D C)
ガス種： A rガス
ガス流量： 1 0〜40 s c cm
(第 2の金属膜の成膜工程）
次に、 例えば T i S iからなる夕一ゲッ卜が備えられた真空チャンバ 内に基板 1を搬送し、 真空チャンパ内を所定の圧力になるまで真空引き する。 その後、 真空チャンパ内にプロセスガスを導入しながら.、 夕ーゲ ットをスパッタリングして、 基板 1上に第 2の金属膜 2 bを成膜する。 なお、 この第 2の金属膜 2 bの成膜工程では、 第 1の金属膜 2 aの成膜 工程にて用いられるターゲットとは組成の異なるものが用いられる。 ま た、 第 2の金属膜 2 bの成膜工程にて用いられるターゲットは、 第 1の 金属蹲 2 aの成膜工程にて用いられるものよりも高い S iの含有率を有 する。 例えば、 第 1の金属膜 2 a、 第 2の金属膜 2 bを成膜するための 夕ーゲットの組成をそれぞれ、 T i S i x、 T i S i yと表した場合、 ' T i S i x、 T i S i yが x<yの関係を満たす。
· この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度： 5. 0 X 1 0— 5P a
雰囲気： 0. 1〜 0. 6 P a
投入電力 ： ：！〜 3 kW (DC)
ガス種： A rガス
ガス流量： 1 0〜 40 s c c m - 上述したように、 この第 5の実施形態では、 また、 金属膜 2を T i S iからなる第 1の金属膜 2 aと、 この第 1の金属膜 2 bとは組成の異な る T i S iからなる第 2の金属膜 2 bとから構成し、 第 1の金属膜 2 a の S iの含有量を第 2の金属膜の S iの含有量に比して少なくするので、 記録感度を向上することができる。 これにより、 高パワー側のマージン が広く確保され、 OP C (Optimum Power Control, ドライブによる記 録範囲の最適化） 範囲が広がる。 更に、 高線速記録や 2層以上の高容量 多層メディァへの対応も容易となる。
[実施例]
以下、 実施例により本発明を具体的に説明するが、 本発明はこれらの 実施例のみに限定されるものではない。 比較例 1
比較例 1として、 耐久性に問題があった S i Nを第 2の誘電体膜 （保 護膜） として用いた場合について説明する。
まず、 射出成形法により、 一主面にイングループおよびオングループ が設けられた基板を成形した。 なお、 この基板は、 厚さ 1. lmm、 ト ラックピッチ 0. 32 m、 グループ深さ 2 0 nmの Β D用の基板であ る。
次に、 スパッタリング法により、 金属膜、 酸化物膜、 第 1の誘電体膜、 ' 第 2の誘電体膜を基板上に順次成膜した。 なお、 成膜には、 Un a x i · s製 S p r i n t e r (登録商標） を用いた。
以下に、 各膜の材料および膜厚を示す。
金属膜
材料： T i 75 S i 25、 膜厚： 2 2 nm
酸化物膜
材料： G e 5。〇5 Q、 膜厚： 2 5 nm - 第 1の誘電体膜
材料： Z n S— S i O 2、 膜厚： 5 5 n m
第 2の誘電体膜
材料： S i 3N4、 膜厚： 4 nm
【0 1 0 0】
以下に、 各膜の成膜条件を示す。
金属膜
ガス種： A r , N、 ガス流量： 3 0 s c cm (A r) ， 5 s c c m (N) 、 投入 «力 ： 3 kW (DC)
酸化物膜
ガス種： A r、 ガス流量： 3 0 s c c m、 投入電力 ： 2 kW (R F)
第 1の誘電体膜
ガス種： A r、 ガス流量： 6 s c c m、 投入電力 ： 4. 5 kW (RF)
第 2の誘電体膜
ガス種： A r， N、 ガス流量： 5 0 s c cm， 3 7 s c cm、 投入電 力 ： 4 kW (D C)
次に、 円環形状のポリカーボネートシ一トを、 このシート一主面に予 ' め塗布された感圧性粘着材 （P SA) により基板 1上に貼り合わせて、. ·厚さ 0. 1 mmの光透過層を形成した。 この光透過層は、 BDの規格に 準拠したものであり、 この光透過層側が記録再生光の入射面となる。 以 上により、 目的とする追記型光記録媒体が得られた。
次に、 上述のようにして得られた追記型光記録媒体について、 （a) 記録直後の S ER (Symbol Error Rate) 、 （b) 恒温槽による加速試 験後の S ER、 （c) 耐久性の判定、 （d) ボトムジッター、 （e) パ ヮーマ一ジンを評価した。
(a) 記録直後の S ER
BD用光ディスクテスタ （パルステック工業社製、 ODU— 1 0 0 0) を用いて、 BDにおける 2 5 GB密度、 2 X記録にて追記型光記録 媒体に情報信号を記録、 再生し、 S ERを測定した。 その結果、 記録直 後の S ERは非常に良好で、 2 X 1 0— 5程度であった。
(b) 恒温槽による加速試験後の S ER
恒温槽にて温度 8 0°C湿度 8 5 %の環境下に追記型光記録媒体を 20 0 h保持して加速試験を行った後、 室温に戻して、 （a) 記録直後の S ERを測定したのと同じエリアを再生し、 S ERを測定した。 その結果、 第 4図に示すように、 エラーが悪化しているエリァが現れた。 (c) 耐久性の判定
このエラーの高いエリアを S EM (Scanning Electron Microscope) などで解析したところ、 部分的に G eの凝集している箇所があり、 それ がエラーの悪化するエリアが発生する原因となっていることが判明した。 これは、 G e 0からなる酸化物膜に水分が入り込んだ場合に起こる現象 であり、 記録後に第 2の誘電体膜が十分な保護膜として機能していなか つたことが原因と判明した。
(d) ポ卜ムジッター
' Limit Equalizer (Pulstec社製） を通し、 Time Interval Analyzer · (横河電機製、 TA 7 2 0 ) でジッターを測定し、 ジッターが最小とな る値をボトムジッ夕一とした。
( e ) パワーマージン
Limit Equalizer (Pulstec社製） を通し、 Time Interval Analyzer (横河電機製、 TA 720 ) で測定し、 こうして測定したジッター値が 8. 5 %以下となるパワーの幅を、 ジッター最小となるパワーで割った 値をパヮ一マージンとした。
実施例 1 , 次に、 第 2の誘電体膜として、 （S i 02) 15 (C r 2〇3) 7。 （Z r 02) 15を用いる以外はすべて比較例 1と同様に行い追記型光記録媒 体を得た。 そして、 比較例 1と同様にして、 （a) 〜 （e) の評価を行 つた。
初期の記録特性は比較例 1とほぼ同等もしくはより記録特性が良好で あった。 すなわち、 反射率、 記録感度、 ボトムジッターは比較例 1とほ ぼ同じであり、 記録パワーマージンは実施例 1の方が比較例 1より若干 広く、 記録特性の面でもやや改善が見られた。 また、 加速試験の結果か ら、 第 5図に示すように、 S ERの悪化がほぼ完全に改善された。 このように、 第 2の誘電体膜の材料としては、 初期の記録特性の点で は S i 3N4および （S i〇2) 15 (C r 2〇3) 7。 （Z r〇2) 15共に 良好であつたが、 耐久性の点では （S i 02) 15 (C r 2〇3) 7。 （Z r 02) 15の方が良好であった。 その理由は、 第 2の誘電体膜の内部応 力が関与していると考えられる。 すなわち、 S i N膜は内部応力が大き く亀裂が入りやすい材料であり、 また Z n S— S i 02膜との密 *性が. 良いこともあって、 わずか 4 nmの厚さであっても、 S i N膜に亀裂が 入った際に Z n S— S i 02膜までも同時に亀裂が入り、 耐久性が悪化 したものと考えられる。
·実施例 2〜 8
表 1に示すように、 第 2の誘電体膜として S i〇2— C r 203— Z r 〇2を用い、 C r 203の組成を 40原子％以上 90原子％以下の範囲内 となるように調整する以外はすべて比較例 1と同様に行い追記型光記録 媒体を得た。 そして、 比較例 1と同様にして、 （a) 〜 （e) の評価を 行った。 - 比較例 2〜 5
表 1に示すように、 第 2の誘電体膜として S i 02-C r 203-Z r 02を用い、 C r 203の組成を 40原子％以上 90原子％以下の範西外 となるように調整する以外はすべて比較例 1と同様に行い追記型光記録 媒体を得た。 そして、 比較例 1と同様にして、 （a) 〜 （e) の評価を 打った。
比較例 6〜 9
第 2の誘電体膜の材料として、 表 1に示す材料を用いる以外はすべて 比較例 1と同様に行い追記型光記録媒体を得た。 そして、 比較例 1と同 様にして、 （a) 〜 （ e) の評価を行った。
比較例 1 0 表 1に示すように、 第 2の誘電体膜の形成を省略する以外はすべて比 較例 1と同様に行い追記型光記録媒体を得た。 そして、 比較例 1と同様 にして、 （a) 〜 （e) の評価を行った。
表 1に、 実施例 1〜 8および比較例 1〜 1 0の （a) 記録直後の S E R、 （b)'恒温槽による加速試験後の S ER、 （c) 耐久性の判定、
(d) .ボトムジッター、 （e) パワーマージンの評価結果を示す。 ここ で、 S ERとは、 内周から外周までシンポルエラ一レートを測定したと きの全データの平均値である。
' 総合判定は、 〇： 良好である、 X ：実用にならない、 の 2段階とした。 ' 以下に、 その判定基準を示す。
〇： S ERの上昇および Geの凝集もなく、 ジッターやパワーマージ ンも良好な場合
X : S ERの上昇、 Geの凝集、 ジッターおよびパヮ一マージンの悪 化のいずれかがある場合
-
Figure imgf000032_0001
表 1から以下のことが分かる。
第 2の誘電体膜の膜厚はわずか 4 n mでありながら、 また、 金属膜、 酸化物膜には直接接していないにもかかわらず、 記録特性 （ジッター、 パワーマージン） に影響があり、 また、 耐久性には大きく関与している ことがわかる。 これは、 第 2の誘電体膜の硬度などの機械特性が関与し ていると考えられる。 記録膜の膜厚が記録後に大きく変化するために、 特に高パワー側での記録特性が影響を受けている。
また、 C r 2 0 3および Z r 0 2を含む第 2の誘電体膜は良好な特性を ' 示し、 特に、 C r 2〇3組成が 4 0原子％以上 9 0原子％以下である場 ·合に耐久性改善の効果に優れていた。 これは、 このような体積膨張の大 きな記録膜を使ったときに固有の特徴であり、 保護膜として良好な特性 が得られる範囲を提示するものである。
以上、 この発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、 この発明は、 上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、 この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、 上述の実施形態および実施例において挙げた数値はあくまで も例に過ぎず、 必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。 .
また、 上述の実施形態および実施例の各構成は、 この発明の主旨を逸 脱しない限り、 互いに組み合わせることが可能である。 '
また、 上述の実施形態および実施例では、 無機材料からなる無機記録 膜 6を有する追記型光記録媒体 1 0に対してこの発明を適用する場合に ついて説明したが、 有機色素からなる記録膜を有する追記型光記録媒体 に対しても適用可能である。
また、 上述の実施形態および実施例では、 酸化物膜 3を 1層または 2 層の酸化物膜から構成する場合について説明したが、 酸化物膜 3を 3以 上の複数層から構成するようにしてもよい。 また、 上述の実施形態および実施例では、 金属膜 2を 1層または 2層 の金属膜から構成する場合について説明したが、 金属膜 2を 3以上の複 数層から構成するようにしてもよい。
また、 上述の実施形態および実施例では、 金属膜 2を T iから構成す る場合について説明したが、 T i以外の光触媒効果を発現する金属材料 などから金属膜 2を構成しても、 上述の実施形態および実施例と同様に 情報信号を記録可能な追記型光記録媒体が得られると考えられる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 基板上に記録膜および誘電体膜が設けられた情報記録媒体であって、 上記記録膜が、 光エネルギーの照射によって体積膨張を起こす記録材 料からなり、
上言己誘電体膜が、 Z r〇2および C r 2〇 3からなることを特徴とする 情報記録媒体。
2. 上記誘電体膜の C r 203の含有量が 40原子％以上 90原子％以 下であることを特徴とする請求の範囲 1記載の情報記録媒体。
- 3. 上記誘電体膜が、 S i 02をさらに含有することを特徴とする請求 の範囲 1記載の情報記録媒体。
4. 上記記録膜が、 ゲルマニウム （G e) の酸化物からなる酸化物膜を 有することを特徴とする請求の範囲 1記載の情報記録媒体。
5. 上記記録膜が、 上記酸化物膜に隣接する隣接膜をさらに有し、 上記隣接膜が、 チタン （T i ) からなることを特徴とする請求の範囲 4記載の情報記録媒体。
6. 上記記録膜が、 上記酸化物膜に隣接する隣接膜をさらに有し、 ， 上記隣接膜が、 T i S iからなることを特徴とする請求の範囲 4記載 の情報記録媒体。
7. 上記誘電体膜の膜厚が、 2 nm以上 20 nm以下であることを特徴 とする請求の範囲 1記載の情報記録媒体。
8. 上記記録膜と、 Z r〇2および C r 2〇3からなる上記誘電体膜との 間に、 Z n S - S i 02からなる誘電体膜がさらに設けられていること を特徴とする請求の範囲 1記載の情報記録媒体。
9. 基板上に記録膜および誘電体膜が設けられた情報記録媒体の製造方 法であって、 光エネルギーの照射によって体積膨張を起こす記録材料から上記記録 膜を形成する工程と、
Z r〇2および C r 2 0 3からなる上記誘電体膜を形成する工程と を備えることを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
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