本發(fā)明涉及通過光學(xué)手段記錄或讀取信息的高密度的信息記錄介質(zhì)及其制造方法。
背景技術(shù):
作為迄今為止被商品化的光學(xué)信息記錄介質(zhì),有cd(compactdisk)、dvd(digitalversatiledisk)、bd(blu-ray(注冊商標)disc)。
作為bd的一例,符合bd-xl標準的100gb容量的介質(zhì)已經(jīng)商品化。在該bd-xl標準的介質(zhì)中,設(shè)置3層信息層,并且每一個信息層的記錄密度為33.4gb,由此能夠?qū)崿F(xiàn)100gb的高密度化。另外,最近也提出了通過進一步提高線密度以及采用脊/溝(land/groove)記錄,使每介質(zhì)的容量達到300gb容量以上。
作為光學(xué)信息記錄介質(zhì)的特長之一,可舉出優(yōu)異的長期保存性。因此,前述的大容量的介質(zhì)是最適于長期保存公文、醫(yī)療圖像和動態(tài)視頻等重要的大容量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)歸檔的介質(zhì)。就作為這樣的數(shù)據(jù)歸檔用途使用的介質(zhì)而言,使用可刻錄型(日文:追記型)信息記錄介質(zhì)??煽啼浶托畔⒂涗浗橘|(zhì)中,使用各種各樣的記錄膜材料,可舉出例如利用晶體-非晶體的相變的te-o-pd(參見專利文獻1)、以及由氣泡形成標記(凹坑)的w-o(參見專利文獻2)和ge-bi-o(參見專利文獻3)等。
在前述的可刻錄型的信息記錄介質(zhì)中,為了優(yōu)化記錄靈敏度和調(diào)制度等光學(xué)設(shè)計、或者為了保護記錄膜材料不受水分等的影響,設(shè)置有電介質(zhì)膜。作為構(gòu)成該電介質(zhì)膜的材料的實例,可舉出zns-sio2和ito(indiumtinoxide)等。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本國專利第3752177號公報
專利文獻2:日本特開2012-161941公報
專利文獻3:日本國專利第3802040號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)信息記錄介質(zhì),其具備信息層,該信息層具有包含鎢(w)和氧(o)的記錄膜,所述光學(xué)信息記錄介質(zhì)的長期保存后的記錄特性(保質(zhì)特性)進一步提高。
本發(fā)明所涉及的信息記錄介質(zhì)是包含基板和多個信息層、通過激光的照射來記錄或讀取信息的可刻錄型信息記錄介質(zhì),至少一個信息層的記錄膜為至少包含鎢(w)和氧(o)的w-o系記錄膜,與w-o系記錄膜相接地設(shè)置有包含30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)膜a。
另外,本發(fā)明所涉及的信息記錄介質(zhì)的制造方法包含兩個以上形成信息層的工序,至少一個形成信息層的工序包含:工序(i),形成包含鎢(w)和氧(o)的w-o系記錄膜;和工序(ii),形成包含30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)膜a,工序(i)包括使用包含w和o的靶實施濺射,工序(ii)包括使用包含sn和o的靶實施濺射。
本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)顯示出良好的信號特性和良好的信號保存性,并且具有良好的保質(zhì)特性。另外,根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的制造方法,能夠制作顯示出良好的信號特性、良好的信號保存性、和良好的保質(zhì)特性的信息記錄介質(zhì)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的實施方式1中的信息記錄介質(zhì)的截面圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式2中的信息記錄介質(zhì)的截面圖。
具體實施方式
(獲得本發(fā)明的背景)
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了在具有包含鎢(w)和氧(o)的記錄膜的信息記錄介質(zhì)中,長期保存后的記錄特性(保質(zhì)特性)方面的問題。用激光等照射對包含w和o的記錄膜施加熱從而升溫至一定以上的溫度時,膜中的氧發(fā)生分離并結(jié)合,形成成為標記(凹坑)的氣泡。由于記錄膜中形成了氣泡的部分在發(fā)生光學(xué)變化的同時體積也在膨脹方向上發(fā)生變化,因此能夠產(chǎn)生非常大的調(diào)制度作為信號特性。另外,氣泡的形成是不可逆的變化,因此凹坑的長期保存性也優(yōu)異。
另一方面,在長期保存形成有凹坑的信息記錄介質(zhì)的情況下,在未記錄的部分中,記錄膜中的各元素的結(jié)合狀態(tài)發(fā)生改變,產(chǎn)生光學(xué)特性和/或物理硬度的變化,有時無法得到信息記錄介質(zhì)剛制作后獲得的特性。具體而言,對于信息記錄介質(zhì)的記錄、讀取性能,有時發(fā)生保質(zhì)特性的記錄靈敏度的劣化、和/或i-mlse(integrated-maximumlikelihoodsequenceestimation)的劣化。
該保質(zhì)特性的劣化的程度存在記錄膜中的w量越多,劣化的程度越大的傾向。在具有多個信息層的信息記錄介質(zhì)中,對于靠近激光照射側(cè)的信息層,為了使激光透過后部的信息層從而確保后部的信息層中的高靈敏度的記錄和讀取,需要具有高的透射率。包含w和o的記錄膜材料中,為了得到高的透射率,需要增加w量,因此越靠近激光照射側(cè)的信息層,其保質(zhì)特性的劣化越大。
本發(fā)明人提出了即使長期保存也難以發(fā)生包含w和o的記錄膜的結(jié)構(gòu)變化、或促進記錄時的氣泡形成的電介質(zhì)材料。具體而言,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):將包含含有30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)材料的電介質(zhì)膜與包含w和o的記錄膜相接地設(shè)置時,能夠得到良好的保質(zhì)特性。
即,本發(fā)明的第1方案是一種信息記錄介質(zhì),其為包含基板和多個信息層、通過激光的照射來記錄或讀取信息的可刻錄型信息記錄介質(zhì),至少一個信息層的記錄膜為至少包含鎢(w)和氧(o)的w-o系記錄膜,與w-o系記錄膜相接地設(shè)置有包含30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)膜a。
本發(fā)明的第2方案是第1方案的信息記錄介質(zhì),其中,錫氧化物為sno2。錫氧化物為sno2時,存在能夠進一步提高信息層的透射率的傾向,并且存在得到更好的保質(zhì)特性的傾向。
本發(fā)明的第3方案是第1或第2方案中任一項方案的信息記錄介質(zhì),其中,電介質(zhì)膜a還包含元素m0(其中,m0為選自si、ge、al、ga、in、zn、sb、bi、cr、v、nb、ta、ti、zr、hf和y中的至少一種元素)的氧化物。通過含有這些元素,存在能夠進一步提高信息層的透射率、或記錄靈敏度的傾向。
本發(fā)明的第4方案是第1至第3方案中任一項方案的信息記錄介質(zhì),其中,w-o系記錄膜還包含元素m1(其中,m1為選自ge、al、zn、bi、te、cu、ag、au、ni、pd、pt、co、fe、mn、ta、cr和mo中的至少一種元素)。在該方案中,存在得到更高的調(diào)制度的傾向。
本發(fā)明的第5方案是第1至第4方案中任一項方案的信息記錄介質(zhì),其中,在至少一個信息層中,從信息記錄介質(zhì)的靠近照射激光的面的一側(cè),依次設(shè)置有電介質(zhì)膜a、w-o系記錄膜、和包含小于30mol%比例的sno2的in2o3-sno2電介質(zhì)膜。在該方案中,存在得到更高的調(diào)制度和更高的記錄靈敏度的傾向。
本發(fā)明的第6方案是第1至第5方案中任一項方案的信息記錄介質(zhì),其中,在具有n(其中,n為正整數(shù))個信息層、將信息記錄介質(zhì)的最靠近照射激光的面的信息層設(shè)為第n信息層、將最靠近基板的信息層設(shè)為第1信息層時,至少第n信息層具有w-o系記錄膜和電介質(zhì)膜a。保質(zhì)特性在靠近激光照射側(cè)的信息層中容易發(fā)生劣化。因此,通過將至少第n信息層設(shè)為具有電介質(zhì)膜a的結(jié)構(gòu),第n信息層的保質(zhì)特性與其他信息層的保質(zhì)特性相比不會大幅降低,能夠得到作為整體顯示出良好的保質(zhì)特性的介質(zhì)。
本發(fā)明的第7方案是第1至第6方案中任一項方案的信息記錄介質(zhì),其中,隔著基板在兩面上具有信息層。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)信息記錄介質(zhì)的大容量化。
本發(fā)明的第8方案是第1至第7方案中任一項方案的信息記錄介質(zhì),其中,在多個信息層具有引導(dǎo)槽、將靠近照射激光的面的一側(cè)的槽設(shè)為溝、將遠離照射激光的面的一側(cè)的槽間設(shè)為脊時,在多個信息層的各記錄膜中,在對應(yīng)于溝和脊二者的位置記錄信息。根據(jù)該結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)信息記錄介質(zhì)的大容量化。
本發(fā)明的第9方案是一種信息記錄介質(zhì)的制造方法,包含兩個以上形成信息層的工序,至少一個形成信息層的工序包含:工序(i),形成包含鎢(w)和氧(o)的w-o系記錄膜;和工序(ii),形成包含30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)膜a,工序(i)包括使用包含w和o的靶實施濺射,工序(ii)包括使用包含sn和o的靶實施濺射。根據(jù)該方案,能夠得到第1方案的信息記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的第10方案是第9方案的信息記錄介質(zhì)的制造方法,其中,在工序(i)中,使用添加氧的dc反應(yīng)性濺射法。添加氧的dc(directcurrent)反應(yīng)性濺射法能夠預(yù)期得到高的成膜速率,因此根據(jù)該方案,能夠縮短信息記錄介質(zhì)的生產(chǎn)節(jié)拍,并降低制造成本。
本發(fā)明的第11方案是第9或第10方案的信息記錄介質(zhì)的制造方法,其中,在工序(ii)中,使用dc濺射法。在形成電介質(zhì)膜a的工序中,通過使用能夠預(yù)期得到高的成膜速率的dc濺射法,能夠縮短信息記錄介質(zhì)的生產(chǎn)節(jié)拍,并降低制造成本。
以下,一邊參照合適的附圖,一邊對實施方式進行詳細說明。但是,有時根據(jù)需要省略詳細說明。例如,有時省略已經(jīng)熟知的事項的詳細說明、對于實質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。這是為了避免以下的說明不必要地過長,使本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解。
需要說明的是,附圖和以下的說明是為了本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解本發(fā)明而提供的,并非意圖由此來限定權(quán)利要求書中記載的主題。
(實施方式1)
作為實施方式1,說明使用激光進行信息的記錄和讀取的信息記錄介質(zhì)的一例。圖1中示出了該光學(xué)信息記錄介質(zhì)的截面。本實施方式的信息記錄介質(zhì)100是隔著基板1在兩側(cè)分別各設(shè)置3層、合計6層的記錄和讀取信息的信息層,從覆蓋層4一側(cè)照射激光6,能夠記錄和讀取各信息層中的信息的多層光學(xué)信息記錄介質(zhì)。激光6是波長405nm附近的藍紫色區(qū)域的激光。
信息記錄介質(zhì)100是貼合了稱為a面的a面信息記錄介質(zhì)101和稱為b面的b面信息記錄介質(zhì)102而得的兩面的信息記錄介質(zhì)。二個信息記錄介質(zhì)即a面信息記錄介質(zhì)101和b面信息記錄介質(zhì)102通過在它們的基板1的背面(與具有信息層的面的相反側(cè))貼合的層5而貼合。a面信息記錄介質(zhì)101和b面信息記錄介質(zhì)102各自在基板1上隔著中間分離層2和3等具有依次層疊了的第1信息層10、第2信息層20和第3信息層30,此外,具有與第3信息層30相接地設(shè)置的覆蓋層4。第2信息層20和第3信息層30是透射型的信息層。
在信息記錄介質(zhì)100中,在基板1上形成引導(dǎo)槽的情況下,在本說明書中,將位于靠近照射激光6的面的一側(cè)的槽間、即a面信息記錄介質(zhì)101的表面?zhèn)鹊牟坶g和b面信息記錄介質(zhì)102的表面?zhèn)鹊牟坶g簡稱為“溝”,并將位于遠離照射激光6的面的一側(cè)的槽、即a面信息記錄介質(zhì)101的表面?zhèn)鹊牟酆蚥面信息記錄介質(zhì)102的表面?zhèn)鹊牟酆喎Q為“脊”。如果在對應(yīng)于該溝和脊二者的位置在記錄膜上形成凹坑、即如果實施脊-溝記錄,則可以使例如每一個信息層的容量為50gb。在信息記錄介質(zhì)100中,可以在6個信息層中進行信息的記錄和讀取,因此信息記錄介質(zhì)100可以作為具有300gb容量的記錄介質(zhì)而提供。如后述所示,引導(dǎo)槽也可以形成于中間分離層2和3。特別地,優(yōu)選在第2信息層20和第3信息層30中實施脊-溝記錄的情況下,在中間分離層2和3中形成引導(dǎo)槽。
3個信息層的有效反射率可以通過分別調(diào)整第1信息層10、第2信息層20和第3信息層30的反射率、以及第2信息層20和第3信息層30的透射率來進行控制。
在本說明書中,將在層疊了3個信息層的狀態(tài)下測定的各信息層的反射率定義為有效反射率。在沒有特殊說明的情況下,如果沒有記載“有效”,則指的是未層疊時測定的反射率。另外,rg表示溝部在未記錄狀態(tài)下的槽部反射率,rl表示脊部在未記錄狀態(tài)下的槽間部反射率。
本實施方式中,作為一例,對設(shè)計為第1信息層10的有效rg為3.5%、有效rl為3.7%、第2信息層20的有效rg為5.0%、有效rl為5.2%、第3信息層30的有效rg為6.5%、有效rl為6.8%的結(jié)構(gòu)進行說明。
在第3信息層30的透射率為79%、第2信息層20的透射率為75%的情況下,如果設(shè)計為第1信息層10的rg為10.0%、rl為10.5%、第2信息層20的rg為8.0%、rl為8.4%、第3信息層30的rg為6.5%、rl為6.8%,則能夠得到前述的反射率。此處的透射率是指記錄膜為未記錄狀態(tài)時的溝部和脊部的平均值。
接下來,對基板1、中間分離層2、中間分離層3、覆蓋層4和貼合層5的功能、材料和厚度進行說明。
基板1是圓盤狀的透明基板。作為基板1的材料,可以使用例如聚碳酸酯、非晶聚烯烴、或pmma(polymethylmethacrylate:聚甲基丙烯酸甲酯)等樹脂、或玻璃。在基板1的第1信息層10一側(cè)的表面上根據(jù)需要也可以形成用于引導(dǎo)激光的凹凸的引導(dǎo)槽。需要說明的是,在實施方式1中,基板1的厚度為例如約0.5mm,直徑為例如約120mm。
另外,在基板1上形成引導(dǎo)槽的情況下,如前所述,將靠近激光6一側(cè)的槽稱為“溝”,將遠離激光6一側(cè)的槽間稱為“脊”。溝面與脊面的高度差為例如10nm以上且30nm以下。
另外,在實施方式1中,溝-脊間的距離(溝的寬度方向的中心與該溝相鄰的脊的寬度方向的中心之間的距離)為約0.225μm,但不限于此。
中間分離層2和3包含光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)、或者遲效熱固型樹脂等樹脂、或電介質(zhì)等。中間分離層2和3為對記錄和讀取所用的波長λ的激光的光吸收小的層時,能夠使激光6高效地到達第1信息層10和第2信息層20。
中間分離層2和3是為了區(qū)分第1信息層10、第2信息層20和第3信息層30的聚焦位置而設(shè)置的。因此,中間分離層2和3的厚度可以設(shè)為例如由物鏡的數(shù)值孔徑(na)與激光的波長λ所確定的焦點深度δz以上。將焦點的光強度的基準假設(shè)為無像差的情況的80%時,δz可以近似為
δz=λ/{2(na)2}
另外,為了防止第2信息層20中的后焦點的影響,中間分離層2和中間分離層3的厚度可以設(shè)為不同的值。
在中間分離層2和3等中,也可以在激光的入射側(cè)形成凹凸的引導(dǎo)槽。對于中間分離層2和3中設(shè)置的引導(dǎo)槽的高度差、和溝-脊間的距離,如關(guān)于基板1中設(shè)置的引導(dǎo)槽所作的說明那樣地,在實施方式1中溝-脊間的距離為約0.225μm,但不限于此。
覆蓋層4包含例如光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)、或者遲效熱固型樹脂等樹脂、或電介質(zhì)等。覆蓋層4可以是對使用的激光的光吸收小的層。更具體而言,覆蓋層4可以使用聚碳酸酯、非晶聚烯烴、或pmma等樹脂、或者玻璃而形成。使用這些材料的情況下,可以例如通過將光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)或遲效熱固型樹脂等樹脂作為粘接劑,將板狀的構(gòu)件貼合至第3信息層30中的第2電介質(zhì)膜33來形成覆蓋層4。覆蓋層4的厚度例如可以設(shè)為na=0.85且能夠進行良好的記錄和讀取的厚度即40μm~80μm左右,特別是可以設(shè)為50μm~65μm左右。
貼合層5包含例如光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)或遲效熱固型樹脂等樹脂,使a面信息記錄介質(zhì)101與b面信息記錄介質(zhì)102粘接。也可以在貼合層5上設(shè)置遮蔽激光6的膜。
將信息記錄介質(zhì)100的厚度設(shè)為與bd標準的信息記錄介質(zhì)相同的厚度的情況下,中間分離層2和3以及覆蓋層4的厚度的總和可以設(shè)定為100μm。例如,可以設(shè)定中間分離層2為約25μm厚、中間分離層3為約18μm厚、覆蓋層4為約57μm厚、貼合層5為約1μm厚。
接下來,對第1信息層10的結(jié)構(gòu)進行說明。第1信息層10通過在基板1的表面上至少依次層疊第1電介質(zhì)膜11、記錄膜12、和第2電介質(zhì)膜13而形成。
第1電介質(zhì)膜11具有調(diào)節(jié)光學(xué)距離從而提高記錄膜12的光吸收率的功能、提高記錄前后的反射光量的變化率從而增大信號振幅的功能、和控制記錄凹坑的膨脹從而增大信號振幅的功能。另外,第1電介質(zhì)膜11具有抑制水分侵入記錄膜12的功能、和抑制記錄膜中的氧向外部逃逸的功能。
第1電介質(zhì)膜11是以錫氧化物的形式包含錫(sn)和氧(o)、并且含有30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)膜a。電介質(zhì)膜a的詳細情況在后文與第2信息層20的第2電介質(zhì)膜23相關(guān)的部分進行說明。
根據(jù)本發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),處于離激光入射的面(覆蓋層4的表面)最遠的位置的第1信息層10存在其保質(zhì)特性比第2和第3信息層20和30的保質(zhì)特性更好的傾向。另外,可知:通過設(shè)置電介質(zhì)膜a而得的效果在將電介質(zhì)膜a設(shè)置于靠近激光的入射面一側(cè)時更顯著。
因此,在實施方式1中,第1電介質(zhì)膜11不一定必須為電介質(zhì)膜a,還可以包含錫氧化物以外的氧化物或其他的化合物。或者,即使第1電介質(zhì)膜11包含錫或錫氧化物,錫的比例或錫氧化物的比例也可以比上述規(guī)定的比例低。
作為第1電介質(zhì)膜11的材料,可以使用例如sio2、zno、sno2、cr2o3、in2o3、sb2o3、bi2o3、ga2o3、al2o3、tio2、ta2o5、nb2o5、y2o3、zro2、hfo2和dy2o3等氧化物,cn、tin、zrn、si3n4、gen、aln、ge-si-n和ge-cr-n等氮化物,sic等碳化物,zns等硫化物,以及l(fā)af3、cef3和yf3等氟化物。第1電介質(zhì)膜11可以包含選自這些化合物中的2種以上的化合物的混合物。
作為具體的實例,可舉出in2o3-sno2(ito)、zno-sno2、zro2-y2o3、zro2-sio2-zno、zro2-in2o3、zro2-sio2-in2o3、zro2-sio2-in2o3-sno2、zro2-y2o3-in2o3、zro2-cr2o3、zro2-sio2-cr2o3、zro2-ga2o3、zro2-sio2-ga2o3、ga2o3-al2o3、ga2o3-zno-al2o3、sno2-sb2o3、sio2-tio2、tio2-nb2o5、zro2-sio2-al2o3、in2o3-dy2o3、bi2o3-sio2、al2o3-aln、zro2-sio2-zns、sio2-zns和zro2-sio2-laf3等。在這些例示的組合中,二種以上的氧化物可以形成復(fù)合氧化物。在包含錫氧化物的組合中,錫氧化物的比例為30mol%以上的情況下,由該組合形成的膜為電介質(zhì)膜a。
在上述列舉的化合物中,制作為濺射靶時具有導(dǎo)電性的化合物能夠通過dc濺射來形成膜,在第1電介質(zhì)膜11的制作時能夠預(yù)期得到高的成膜速率,因此能夠?qū)е滦畔⒂涗浗橘|(zhì)的低成本化。
具有導(dǎo)電性的化合物例如為in2o3、和sno2。第1電介質(zhì)膜11的厚度例如可以是5nm~50nm。
第1電介質(zhì)膜11的組成例如可以用x射線微分析儀(xma:x-raymicroanalyser)、電子束微分析儀(epma:electronprobemicroanalyser)、或盧瑟福背散射分析(rbs:rutherfordbackscatteringspectrometry)進行分析。
用濺射法形成的第1電介質(zhì)膜11中不可避免地包含濺射氣氛中存在的稀有氣體(ar、kr、xe)、水分(o-h)、有機物(c)、空氣(n、o)、濺射室中配置的夾具的組分(金屬)和濺射靶所含的雜質(zhì)(金屬、半金屬、半導(dǎo)體、電介質(zhì))等,不可避免的組分有時通過這些分析方法進行檢測。在將第1電介質(zhì)膜11所含的全部原子設(shè)為100原子%的情況下,作為上限可以包含10原子%的這些不可避免的組分。
另外,第1電介質(zhì)膜11除了不可避免地包含的組分之外,滿足規(guī)定的組成比即可。這一點也同樣適用于后述的其他的電介質(zhì)膜即第1電介質(zhì)膜21、31和第2電介質(zhì)膜13、23、33。
記錄膜12是包含含有w和o、并且例如通過激光的照射o發(fā)生分離并結(jié)合從而形成氣泡的材料的w-o系記錄膜。優(yōu)選包含3原子%以上(除去o,金屬元素比為10原子%)的w,和40原子%以上的o。
另外,記錄膜12可以進一步包含元素m1(其中,m1為選自ge、al、zn、bi、te、cu、ag、au、ni、pd、pt、co、fe、mn、ta、cr和mo中的至少一種元素),由此能夠得到更加良好的信號特性。
zn能夠保持良好的信號特性,并提高透射率。通過添加選自pd和mn中的至少一種元素,能夠在記錄膜12中高效地吸收光,從而易于形成氣泡,由此能夠提高信號的調(diào)制度。
另外,選自cu和ag中的至少一種元素能夠在記錄膜12中使光高效地被吸收,并且具有高導(dǎo)電性,因此在用dc濺射法形成記錄膜12的情況下,能夠帶來高的穩(wěn)定性(持續(xù)性)。
記錄膜12的厚度例如可以設(shè)為15nm~50nm。
記錄膜12的組成可以用例如x射線微分析儀(xma)、電子束微分析儀(epma)、或盧瑟福背散射分析(rbs)進行分析。
用濺射法形成的記錄膜12中不可避免地包含濺射氣氛中存在的稀有氣體(ar、kr、xe)、水分(o-h)、有機物(c)、空氣(n、o)、濺射室中配置的夾具的組分(金屬)和濺射靶所含的雜質(zhì)(金屬、半金屬、半導(dǎo)體、電介質(zhì))等,這些不可避免的組分有時通過icp(inductivitycoupledplasma)發(fā)射光譜分析、xma、和epma等分析進行檢測。在將記錄膜12所含的全部原子設(shè)為100原子%的情況下,作為上限可以包含10原子%的這些不可避免的組分。
另外,記錄膜12除了不可避免地包含的組分之外,滿足規(guī)定的組成比即可。這一點也同樣適用于后述的記錄膜22、和32。
第2電介質(zhì)膜13與第1電介質(zhì)膜11同樣地,具有調(diào)節(jié)光學(xué)距離從而提高記錄膜12的光吸收率的功能、提高記錄前后的反射光量的變化率從而增大信號振幅的功能、和控制記錄凹坑的膨脹從而增大信號振幅的功能。
另外,第2電介質(zhì)膜13具有抑制水分侵入記錄膜12的功能、和抑制記錄膜中的氧向外部逃逸的功能。
第2電介質(zhì)膜13與第1電介質(zhì)膜11同樣地,可以是電介質(zhì)膜a,或者可以包含錫氧化物以外的氧化物或其他的化合物。或者,第2電介質(zhì)膜13即使包含錫或錫氧化物,錫的比例或錫氧化物的比例可以低于電介質(zhì)膜a中的比例。
第2電介質(zhì)膜13與第1電介質(zhì)膜11同樣地,構(gòu)成保質(zhì)特性比較好的第1信息層10,因此不一定必須為電介質(zhì)膜a。適于構(gòu)成第2電介質(zhì)膜13的化合物及其組合如在前文關(guān)于第1電介質(zhì)膜11所作說明那樣,因此在此省略其詳細說明。
第2電介質(zhì)膜13的厚度例如可以是5nm~50nm。
第1電介質(zhì)膜11、記錄膜12、和第2電介質(zhì)膜13的具體厚度可以通過基于矩陣法的計算來設(shè)計。通過調(diào)整各膜的厚度,能夠增加記錄膜12未記錄時和記錄時的反射光量的變化率、和/或調(diào)整記錄部-未記錄部間的反射光的相位差,從而優(yōu)化讀取信號的信號品質(zhì)。
接下來,對第2信息層20的結(jié)構(gòu)進行說明。第2信息層20通過在中間分離層2的表面上至少依次層疊第1電介質(zhì)膜21、記錄膜22、和第2電介質(zhì)膜23而形成。
第1電介質(zhì)膜21的功能和形狀與前述的第1信息層10的第1電介質(zhì)膜11的功能和形狀相同,能夠使用與關(guān)于第1電介質(zhì)膜11例示的材料相同的材料形成。
第2信息層20處于比第1信息層10更靠近激光6的入射面的一側(cè),因此其保質(zhì)特性存在比第1信息層10的保質(zhì)特性更低的傾向。因此,通過將第1電介質(zhì)膜21設(shè)為電介質(zhì)膜a,能夠進一步提高第2信息層20的保質(zhì)特性。
然而,第2信息層20的保質(zhì)特性比第1電介質(zhì)膜21更容易受到第2電介質(zhì)膜23帶來的影響,如果將第2電介質(zhì)膜23如后述所示設(shè)為電介質(zhì)膜a,則不一定必須將第1電介質(zhì)膜21設(shè)為電介質(zhì)膜a。
記錄膜22的功能和形狀與前述的第1信息層10的記錄膜12的功能和形狀相同,能夠使用與關(guān)于記錄膜12例示的材料相同的材料形成。
第2信息層20需要在進行第1信息層10中的記錄和讀取時使激光通過。因此,可以使記錄膜22中的w量比記錄膜12中的w量增大,從而提高激光的透射率。具體而言,記錄膜22中的w量可以是6原子%以上(除去o,金屬元素比為20原子%)。
第2電介質(zhì)膜23可以設(shè)為電介質(zhì)膜a。如前所述,記錄膜的w量多時,信息層的保質(zhì)特性存在劣化的傾向。另外,對于保質(zhì)特性,在與記錄膜相接地設(shè)置的2個電介質(zhì)膜中,容易受到靠近激光的入射面一側(cè)的電介質(zhì)膜帶來的影響。因此,通過將含有高比例的錫或錫氧化物的電介質(zhì)膜a用于第2電介質(zhì)膜23,能夠更有效地抑制第2信息層20的保質(zhì)特性的劣化。
電介質(zhì)膜a包含30mol%以上的錫氧化物。為了得到更好的保質(zhì)特性,電介質(zhì)膜a可以包含50mol%以上的錫氧化物。錫氧化物可以是sno、sno2和sn3o4中的任一者。特別地,sno2穩(wěn)定,對激光的透射性也高。
第2電介質(zhì)膜23為電介質(zhì)膜a的情況下,為了提高透射率和記錄靈敏度,第2電介質(zhì)膜23還可以包含元素m0(其中,m0為選自si、ge、al、ga、in、zn、sb、bi、cr、v、nb、ta、ti、zr、hf和y中的至少一種元素)??梢砸匝趸锏男问桨豰0。
對于第2電介質(zhì)膜23,在濺射靶具有導(dǎo)電性的情況下,可以通過dc濺射法以高的成膜速率來形成。為了提高濺射靶的導(dǎo)電性,濺射靶(進而使用該靶而形成的電介質(zhì)膜a)除了錫氧化物之外,可以包含選自in2o3、zno、和nb2o5的一種或多種氧化物。
另外,為了進一步提高信息層的透射率,元素m0可以以選自sio2、al2o3、tio2、和zro2中的一種或多種氧化物的形式包含于第2電介質(zhì)膜23中。
對于電介質(zhì)膜中的元素m0的氧化物的比例,只要錫氧化物的比例在上述范圍內(nèi)就沒有特殊限制,例如可以是20mol%~70mol%。例如,為了提高濺射靶的導(dǎo)電率而使用選自in2o3、zno、和nb2o5中的一種或多種氧化物的情況下,通過將該氧化物的比例設(shè)為例如20mol%~70mol%,能夠得到更好的導(dǎo)電性。
另外,例如使用選自sio2、al2o3、tio2、和zro2中的一種或多種氧化物的情況下,通過將氧化物的比例設(shè)為例如20mol%~70mol%,能夠進一步提高信息層的透射率。
第2電介質(zhì)膜23為電介質(zhì)膜a的情況下,作為形成電介質(zhì)膜a的氧化物的組合,具體而言,可舉出sno2-sio2、sno2-geo2、sno2-al2o3、sno2-ga2o3、sno2-in2o3、sno2-zno、sno2-sb2o3、sno2-bi2o3、sno2-cr2o3、sno2-v2o5、sno2-nb2o5、sno2-ta2o5、sno2-tio2、sno2-zro2、sno2-hfo2、sno2-y2o3、sno2-in2o3-sio2、sno2-in2o3-geo2、sno2-in2o3-al2o3、sno2-in2o3-ga2o3、sno2-in2o3-zno、sno2-in2o3-sb2o3、sno2-in2o3-bi2o3、sno2-in2o3-cr2o3、sno2-in2o3-v2o5、sno2-in2o3-nb2o5、sno2-in2o3-ta2o5、sno2-in2o3-tio2、sno2-in2o3-zro2、sno2-in2o3-hfo2、sno2-in2o3-y2o3、sno2-sio2-geo2、sno2-sio2-al2o3、sno2-sio2-ga2o3、sno2-sio2-zno、sno2-sio2-sb2o3、sno2-sio2-bi2o3、sno2-sio2-cr2o3、sno2-sio2-v2o5、sno2-sio2-nb2o5、sno2-sio2-ta2o5、sno2-sio2-tio2、sno2-sio2-zro2、sno2-sio2-hfo2、sno2-sio2-y2o3、sno2-al2o3-geo2、sno2-al2o3-ga2o3、sno2-al2o3-zno、sno2-al2o3-sb2o3、sno2-al2o3-bi2o3、sno2-al2o3-cr2o3、sno2-al2o3-v2o5、sno2-al2o3-nb2o5、sno2-al2o3-ta2o5、sno2-al2o3-tio2、sno2-al2o3-zro2、sno2-al2o3-hfo2、sno2-al2o3-y2o3、sno2-zno-geo2、sno2-zno-ga2o3、sno2-zno-sb2o3、sno2-zno-bi2o3、sno2-zno-cr2o3、sno2-zno-v2o5、sno2-zno-nb2o5、sno2-zno-ta2o5、sno2-zno-tio2、sno2-zno-zro2、sno2-zno-hfo2、sno2-zno-y2o3、sno2-in2o3-sio2-geo2、sno2-in2o3-sio2-al2o3、sno2-in2o3-sio2-ga2o3、sno2-in2o3-sio2-zno、sno2-in2o3-sio2-sb2o3、sno2-in2o3-sio2-bi2o3、sno2-in2o3-sio2-cr2o3、sno2-in2o3-sio2-v2o5、sno2-in2o3-sio2-ta2o5、sno2-in2o3-sio2-tio2、sno2-in2o3-sio2-zro2、sno2-in2o3-sio2-hfo2、sno2-in2o3-sio2-y2o3、sno2-sio2-zro2-geo2、sno2-sio2-zro2-al2o3、sno2-sio2-zro2-ga2o3、sno2-sio2-zro2-zno、sno2-sio2-zro2-sb2o3、sno2-sio2-zro2-bi2o3、sno2-sio2-zro2-cr2o3、sno2-sio2-zro2-v2o5、sno2-sio2-zro2-nb2o5、sno2-sio2-zro2-ta2o5、sno2-sio2-zro2-tio2、sno2-sio2-zro2-hfo2、sno2-sio2-zro2-y2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-geo2、sno2-in2o3-sio2-zro2-al2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-ga2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno、sno2-in2o3-sio2-zro2-sb2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-bi2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-cr2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-v2o5、sno2-in2o3-sio2-zro2-nb2o5、sno2-in2o3-sio2-zro2-ta2o5、sno2-in2o3-sio2-zro2-tio2、sno2-in2o3-sio2-zro2-hfo2、sno2-in2o3-sio2-zro2-y2o3、sno2-1n2o3-sio2-zno-geo2、sno2-in2o3-sio2-zno-al2o3、sno2-in2o3-sio2-zno-ga2o3、sno2-in2o3-sio2-zno-sb2o3、sno2-in2o3-sio2-zno-bi2o3、sno2-in2o3-sio2-zno-cr2o3、sno2-in2o3-sio2-zno-v2o5、sn02-in2o3-sio2-zno-nb2o5、sno2-in2o3-sio2-zno-ta2o5、sno2-in2o3-sio2-zno-tio2、sno2-in2o3-sio2-zno-hfo2、sno2-in2o3-sio2-zno-y2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-geo2、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-al2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-ga2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-sb2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-bi2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-cr2o3、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-v2o5、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-nb2o5、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-ta2o5、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-tio2、sno2-in2o3-sio2-zro2-zno-hfo2、sno2-in203-si02-zro2-zno-y2o3、sno2-al2tio5、sno2-znal2o4、sno2-zncr2o4、sno2-zn2sio4、sno2-bi2sn2o7、sno2-bi4ti3o12、sno2-zrsio4、sno2-y3al5o12、sno2-in2o3-al2tio5、sno2-in2o3-znal2o4、sno2-in2o3-zncr2o4、sno2-in2o3-zn2sio4、sno2-in2o3-bi2sn2o7、sno2-in2o3-bi4ti3o12、sno2-in2o3-zrsio4、sno2-in2o3-y3al5o12、sno2-sio2-al2tio5、sno2-sio2-znal2o4、sno2-sio2-zncr2o4、sno2-sio2-bi2sn2o7、sno2-sio2-bi4ti3o12、sno2-sio2-y3al5o12、sno2-zno-al2tio5、sno2-zno-bi2sn2o7、sno2-zno-bi4ti3o12、sno2-zno-zrsio4、sno2-zno-y3al5o12、sno2-in2o3-sio2-al2ti05、sno2-in2o3-sio2-znal2o4、sno2-in2o3-sio2-zncr2o4、sno2-in2o3-sio2-bi2sn2o7、sno2-in2o3-sio2-bi4ti3o12、sno2-in2o3-sio2-y3al5o12、sno2-in2o3-sio2-zro2-al2tio5、sno2-in2o3-sio2-zro2-znal2o4、sno2-in2o3-sio2-zro2-zncr2o4、sno2-in2o3-sio2-zro2-zn2sio4、sno2-in2o3-sio2-zro2-bi2sn2o7、sno2-in2o3-sio2-zro2-bi4ti3o12、sno2-in2o3-sio2-zro2-y3al5o12、sno2-zrsio4-al2tio5、sno2-zrsio4-znal2o4、sno2-zrsio4-zncr2o4、sno2-zrsio4-zn2sio4、sno2-zrsio4-bi2sn2o7、sno2-zrsio4-bi4ti3o12和sno2-zrsio4-y3al5o12等。在這些例示的組合中,二種以上的氧化物可以形成混合物,或者也可以形成復(fù)合氧化物。
第2電介質(zhì)膜23不一定必須為電介質(zhì)膜a,在其他的信息層中與包含w和o的記錄膜相接地設(shè)置有電介質(zhì)膜a的情況下,第2電介質(zhì)膜23可以由關(guān)于第1信息層10的第1電介質(zhì)膜11所作說明的選自氧化物、碳化物、硫化物和氟化物中的一種化合物、或它們的混合物形成。
第2電介質(zhì)膜23不是電介質(zhì)膜a的情況下,適于構(gòu)成第2電介質(zhì)膜23的化合物及其組合的具體例是如在前文關(guān)于第1電介質(zhì)膜11所作說明那樣,因此在此省略其詳細說明。
第2電介質(zhì)膜23為電介質(zhì)膜a的情況下,第1電介質(zhì)膜21可以是in2o3-sno2(ito)(其中,sno2的比例小于30mol%,例如15mol%~20mol%)。ito以高比例含有導(dǎo)電性高的in2o3,因此能夠通過dc濺射法高效地進行成膜。
接下來,對第3信息層30的結(jié)構(gòu)進行說明。第3信息層30通過在中間分離層3的表面上至少依次層疊第1電介質(zhì)膜31、記錄膜32、和第2電介質(zhì)膜33而形成。
第3信息層30的結(jié)構(gòu)基本上與第2信息層20相同。
第1電介質(zhì)膜31具有與第2信息層20的第1電介質(zhì)膜21相同的功能和形狀。另外,第1電介質(zhì)膜21與第1電介質(zhì)膜21同樣地,能夠使用與關(guān)于第1信息層10的第1電介質(zhì)膜11例示的材料相同的材料形成。
記錄膜32的功能和形狀與第2信息層20的記錄膜22的功能和形狀相同,與記錄膜22同樣地,能夠使用與關(guān)于第1信息層10的記錄膜12例示的材料相同的材料形成。
第3信息層30需要在進行第1和第2信息層10和20中的記錄和讀取時使激光通過。因此,可以使記錄膜32的w量比第2信息層20的記錄膜22中的w量進一步增大,從而提高記錄膜32的激光的透射率。具體而言,記錄膜32中的w量可以是8原子%以上(除去o,金屬元素比為25原子%)。
第2電介質(zhì)膜33具有與第2信息層20的第2電介質(zhì)膜23相同的功能和形狀。另外,第2電介質(zhì)膜33能夠使用與關(guān)于第2信息層20的第2電介質(zhì)膜23例示的材料相同的材料形成。
第3信息層30最靠近激光的照射面(覆蓋層4的表面),記錄膜32的w量大多被設(shè)計為大于其他的記錄膜的w量,因此存在保質(zhì)特性在3個信息層中為最低的傾向。因此,在實施方式1中,通過至少將第2電介質(zhì)膜33設(shè)為電介質(zhì)膜a,能夠顯著獲得電介質(zhì)膜a所帶來的效果(抑制保質(zhì)特性的降低)。
電介質(zhì)膜a的具體結(jié)構(gòu)如關(guān)于第2信息層20的第2電介質(zhì)膜33所作說明那樣,因此在此省略其詳細說明。
第2電介質(zhì)膜33為電介質(zhì)膜a的情況下,第1電介質(zhì)膜31可以是in2o3-sno2(ito)電介質(zhì)膜(其中,以小于30mol%的比例含有sno2)。如前所述,ito膜能夠通過dc濺射法高效地進行成膜。
第1電介質(zhì)膜31為電介質(zhì)膜a的情況下,第2電介質(zhì)膜33可以不是電介質(zhì)膜a?;蛘?,在其他的信息層中,與包含w和o的記錄膜相接地設(shè)置有電介質(zhì)膜a的情況下,第2電介質(zhì)膜33也可以不是電介質(zhì)膜a。
第2電介質(zhì)膜33不是電介質(zhì)膜a的情況下,第2電介質(zhì)膜33可以由關(guān)于第1信息層10的第1電介質(zhì)膜11所作說明的選自氧化物、碳化物、硫化物和氟化物中的一種化合物、或它們的混合物形成。
第2電介質(zhì)膜33不是電介質(zhì)膜a的情況下,適于構(gòu)成第2電介質(zhì)膜33的化合物及其組合的具體例是如在前文關(guān)于第1電介質(zhì)膜11所作說明那樣,因此在此省略其詳細說明。
在實施方式1的變形例中,在本實施方式所示的信息記錄介質(zhì)100中,任意信息層的記錄膜可以是te-o-pd或ge-bi-o等其他的記錄膜,即w-o系記錄膜以外的記錄膜。
或者,在其他的變形例中,根據(jù)需要,也可以設(shè)置反射膜和包含在上述未例示的材料的電介質(zhì)膜。本發(fā)明所涉及的技術(shù)效果在這些變形例中也得以實現(xiàn)。
在另外的變形例的信息記錄介質(zhì)中,在單面(a面和b面)可以包含4個以上的信息層。這種情況下,將電介質(zhì)膜a設(shè)置于至少第n信息層(n為相當于信息層數(shù)的正整數(shù))時,顯著獲得本實施方式的效果。
本實施方式的效果與n數(shù)無關(guān),在將電介質(zhì)膜a設(shè)置于至少第n信息層和第(n-1)信息層中時,更顯著地獲得本實施方式的效果。在靠近激光的側(cè)的信息層中保質(zhì)特性容易發(fā)生劣化,因此若在靠近激光的2個信息層中設(shè)置電介質(zhì)膜a,則容易縮小信息層間的保質(zhì)特性的差異。
信息記錄介質(zhì)100的記錄方式可以是線速度恒定的constantlinearvelocity(clv)、轉(zhuǎn)速恒定的constantangularvelocity(cav)、zonedclv和zonedcav的任一種??梢允褂玫臄?shù)據(jù)位長為79.5nm。
信息在本實施方式的信息記錄介質(zhì)100上的記錄和讀取可以用物鏡的數(shù)值孔徑na為0.85的光學(xué)系統(tǒng)來實施,或者可以用na>i的光學(xué)系統(tǒng)來實施。
作為光學(xué)系統(tǒng),可以使用固體浸沒透鏡(solidimmersionlens,sil)、或固體浸沒鏡(solidimmersionmirror,sim)。這種情況下,可以將中間分離層2和3、以及覆蓋層4設(shè)為5μm以下的厚度?;蛘?,也可以使用利用近場光的光學(xué)系統(tǒng)。
接下來,對在本實施方式中說明的信息記錄介質(zhì)100的制造方法進行說明。
首先,說明a面信息記錄介質(zhì)101的制造方法。
構(gòu)成第1信息層10的第1電介質(zhì)膜11、記錄膜12和第2電介質(zhì)膜13可以通過氣相成膜法之一的濺射法形成。首先,將基板1(例如,厚度0.5mm)配置于成膜裝置內(nèi)。
接著,首先對第1電介質(zhì)膜11進行成膜。此時,在基板1上形成引導(dǎo)槽時,在該引導(dǎo)槽側(cè)對第1電介質(zhì)膜11進行成膜。第1電介質(zhì)膜11通過使用包含構(gòu)成第1電介質(zhì)膜11的電介質(zhì)或混合電介質(zhì)的濺射靶,在稀有氣體氣氛、或稀有氣體與反應(yīng)氣體、例如與氧氣、氮氣的混合氣體氣氛下實施濺射而形成。
稀有氣體為例如ar氣、kr氣、或xe氣,在成本方面ar氣是有利的。上述稀有氣體對于將濺射的氣氛氣體設(shè)為稀有氣體或其混合氣體的任意的濺射法均適用。
濺射靶具有導(dǎo)電性的情況下,與rf(rf:radiofrequency)濺射法相比,通過使用dc(dc:directcurrent)濺射法、或脈沖dc濺射法,能夠獲得更高的成膜速率。
另外,第1電介質(zhì)膜11由多種電介質(zhì)材料形成的情況下,可以實施使用各電介質(zhì)材料的濺射靶從多個陰極同時堆積電介質(zhì)材料的多靶濺射。
接著,在第1電介質(zhì)膜11上對記錄膜12進行成膜。記錄膜12根據(jù)其組成,可以通過使用包含w合金或w-o合金的濺射靶,在稀有氣體氣氛或稀有氣體與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛下實施濺射而形成。
上述的w合金靶具有導(dǎo)電性,因此與rf濺射法相比,通過使用dc濺射法、或脈沖dc濺射法,能夠獲得更高的成膜速率。通過在混合氣體氣氛中混合大量的氧氣,能夠在記錄膜12中引入更多的氧。
記錄膜12可以通過使用各構(gòu)成元素的濺射靶從多個陰極同時堆積元素的多靶濺射法而形成。
接著,在記錄膜12上對第2電介質(zhì)膜13進行成膜。第2電介質(zhì)膜13可以通過使用包含構(gòu)成第2電介質(zhì)膜13的電介質(zhì)或混合電介質(zhì)的濺射靶,在稀有氣體氣氛、或稀有氣體與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛下實施濺射而形成。
另外,第2電介質(zhì)膜13由多種電介質(zhì)材料形成的情況下,可以實施多靶濺射。
接著,在第2電介質(zhì)膜13上形成中間分離層2。中間分離層2可以通過將光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)或遲效熱固型樹脂等樹脂涂布于第1信息層10上并旋涂后,使樹脂固化而形成。
需要說明的是,在中間分離層2設(shè)置引導(dǎo)槽的情況下,可以用以下方法形成中間分離層2:在將表面形成有規(guī)定形狀的槽的轉(zhuǎn)印用基板模具密合于固化前的樹脂的狀態(tài)下進行旋涂后,使樹脂固化,然后從固化的樹脂剝離轉(zhuǎn)印用基板。
接著,形成第2信息層20。具體而言,首先,在中間分離層2之上形成第1電介質(zhì)膜21。第1電介質(zhì)膜21可以用與前述第1電介質(zhì)膜11相同的方法形成。
接著,在第1電介質(zhì)膜21上形成記錄膜22。記錄膜22可以用與前述記錄膜12相同的方法形成。
接著,在記錄膜22上形成第2電介質(zhì)膜23。第2電介質(zhì)膜23可以用與前述第2電介質(zhì)膜13相同的方法形成。
接著,在第2電介質(zhì)膜23上形成中間分離層3。中間分離層3可以用與前述中間分離層2相同的方法形成。
接著,形成第3信息層30。第3信息層30可以用基本上與前述第2信息層20相同的方法形成。
首先,在中間分離層3上形成第1電介質(zhì)膜31。第1電介質(zhì)膜31可以用與前述第1電介質(zhì)膜11相同的方法形成。
接著,在第1電介質(zhì)膜31上形成記錄膜32。記錄膜32可以用與前述記錄膜12相同的方法形成。
接著,在記錄膜32上形成第2電介質(zhì)膜33。第2電介質(zhì)膜33可以用與前述第2電介質(zhì)膜13相同的方法形成。
任意的電介質(zhì)膜和記錄膜均可以通過將供給電力設(shè)為100w~10kw、并將成膜室的壓力設(shè)為0.01pa~10pa而形成。
接著,在第2電介質(zhì)膜33上形成覆蓋層4。覆蓋層4可以通過將光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)或遲效熱固型樹脂等樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33上,并進行旋涂后使樹脂固化而形成?;蛘?,覆蓋層4也可以用貼合包含聚碳酸酯、非晶聚烯烴、或pmma等樹脂、或著玻璃的圓盤狀的基板的方法形成。
具體而言,可以用以下方法形成覆蓋層4:將光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂)或遲效熱固型樹脂等樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33,在使涂布的樹脂密合于基板的狀態(tài)下實施旋涂并均勻地拉伸樹脂,然后使樹脂固化。
為了提高信息記錄介質(zhì)的量產(chǎn)性、降低制造成本,各信息層中的各膜的成膜時間可以是每一層膜為10秒以下,特別是可以是5秒以下。
需要說明的是,作為各層的成膜方法,除了濺射法外,還可以使用真空蒸鍍法、離子鍍法、化學(xué)氣相沉積法(cvd法:chemicalvapordeposition)和分子束外延法(mbe法:molecularbeamepitaxy)。
以這種方式,能夠制造a面信息記錄介質(zhì)101。
以同樣的方式,也能夠制造b面信息記錄介質(zhì)102。
最后,在a面信息記錄介質(zhì)101中與基板1的設(shè)置有引導(dǎo)槽的面相反的面上均勻地涂布光固化型樹脂(特別是紫外線固化型樹脂),將在b面信息記錄介質(zhì)的與基板1的設(shè)置有引導(dǎo)槽的面相反的面粘貼于涂布的樹脂。然后,通過對樹脂照射光使其固化,形成貼合層5。
或者,也可以將滯后固化型的光固化型樹脂均勻地涂布于a面信息記錄介質(zhì)101后用光照射,然后,粘貼b面信息記錄介質(zhì)102,形成貼合層5。
以這種方式,能夠制造實施方式1所涉及的兩面具有信息層的信息記錄介質(zhì)100。
(實施方式2)
作為實施方式2,說明本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的另外一例。作為實施方式2,說明使用激光進行信息的記錄和讀取的信息記錄介質(zhì)的一例。
圖2中示出了該光學(xué)信息記錄介質(zhì)的截面。本實施方式的信息記錄介質(zhì)200是在基板1上設(shè)置3層記錄和讀取信息的信息層,從覆蓋層4一側(cè)照射激光6,能夠?qū)Ω餍畔佑涗浐妥x取信息的多層光學(xué)信息記錄介質(zhì)。激光6是波長405nm附近的藍紫色區(qū)域的激光。
與實施方式1不同,實施方式2的信息記錄介質(zhì)200是僅在單面具有信息層的介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)200在基板1上隔著中間分離層2和3等具有依次層疊的第1信息層10、第2信息層20和第3信息層30,此外,具有與第3信息層相接地設(shè)置的覆蓋層4。第2信息層20和第3信息層30是透射型的信息層。
在信息記錄介質(zhì)200中,在基板1上形成了引導(dǎo)槽的情況下,如果在對應(yīng)于溝的位置在記錄膜上形成凹坑,即如果實施溝記錄,則例如根據(jù)bd-xl標準,可以使每一個信息層的容量為33.4gb。在信息記錄介質(zhì)200中,可以在3個信息層中進行信息的記錄和讀取,因此根據(jù)本實施方式,能夠得到具有100gb容量的信息記錄介質(zhì)。
3個信息層的有效反射率可以通過分別調(diào)整第1、第2和第3信息層10、20和30的反射率、以及第2和第3信息層20和30的透射率來進行控制。
在本實施方式中,作為一例,對設(shè)計為第1信息層10的有效rg為3.3%、第2信息層20的有效rg為3.3%、第3信息層30的有效rg為3.3%的結(jié)構(gòu)進行說明。
第3信息層30的透射率為79%、第2信息層20的透射率為75%的情況下,如果設(shè)計為第1信息層10的rg為9.2%、第2信息層20的rg為5.3%、第3信息層30的rg為3.3%,則能夠得到前述的反射率。
接下來,對基板1、中間分離層2、中間分離層3和覆蓋層4的功能、材料和厚度進行說明。
基板1是圓盤狀的透明基板。作為基板1的材料,可以使用與實施方式1中的基板1相同的材料。在本實施方式中,基板的厚度為約1.1mm,溝間的距離為約0.32μm,但厚度和溝間的距離不限于此。
中間分離層2和3能夠使用與實施方式1中的中間分離層2和3相同的材料形成,另外,厚度也能夠與實施方式1的中間分離層2和3同樣地進行設(shè)計。
在本實施方式中,在中間分離層2和3中可以設(shè)置引導(dǎo)槽。在本實施方式中,將溝間的距離設(shè)為約0.32μm,但不限于此。
覆蓋層4可以使用與實施方式1中的覆蓋層4相同的材料形成。另外,厚度也能夠與實施方式1的覆蓋層4同樣地進行設(shè)計。
在符合bd標準的情況下,可以將中間分離層2和3的厚度與覆蓋層4的厚度的總和設(shè)定為100μm。例如,可以設(shè)定中間分離層2為約25μm厚、中間分離層3為約18μm厚、覆蓋層4為約57μm厚。
第1信息層10通過在基板1的表面上至少依次層疊第1電介質(zhì)膜11、記錄膜12、和第2電介質(zhì)膜13而形成。第1信息層10可以通過與實施方式1中的第1信息層10相同的方法形成。
第2信息層20通過在中間分離層2的表面上至少依次層疊第1電介質(zhì)膜21、記錄膜22、和第2電介質(zhì)膜23而形成。第2信息層20可以通過與實施方式1中的第2信息層20相同的方法形成。
第3信息層30通過在中間分離層3的表面上至少依次層疊第1電介質(zhì)膜31、記錄膜32、和第2電介質(zhì)膜33而形成。第3信息層30可以通過與實施方式1中的第3信息層30相同的方法形成。
以這種方式,能夠制造實施方式2所涉及的單面具有信息層的信息記錄介質(zhì)200。
如上所述,將實施方式作為本發(fā)明所涉及的技術(shù)的例示進行了說明。為此,提供了附圖和詳細的說明。
因此,在附圖和詳細的說明中記載的構(gòu)成要素中,不僅包含為了解決問題所必須的必要的構(gòu)成要素,為了例示上述技術(shù),也可以包含不是為了解決問題所必要的構(gòu)成要素。因此,這些非必要的構(gòu)成要素記載于附圖或說明書中,不應(yīng)直接認定為這些非必要的構(gòu)成要素是必須的。
另外,上述實施方式是為了例示本發(fā)明中的技術(shù),因此可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)或其對等范圍內(nèi)進行各種變更、替換、添加、省略等。
接下來,用實施例對本發(fā)明的技術(shù)進行詳細說明。
實施例
用實施例對本發(fā)明的更具體的實施方式進行進一步詳細說明。
(實施例1)
在本實施例中,對圖1所示的信息記錄介質(zhì)100的一例及其制造方法進行說明。
首先,對a面信息記錄介質(zhì)101的結(jié)構(gòu)進行說明。作為基板1,準備形成有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的聚碳酸酯基板(厚度0.5mm)。在該基板1上依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜11的厚度11nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜12的厚度30nm的包含w20cu25zn20mn35(原子%)的氧化物的膜、作為第2電介質(zhì)膜13的厚度11nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜進行成膜。
此處,將記錄膜的組成表示為w20cu25zn20mn35-o。以后,其他的記錄膜也同樣地,元素比以僅記載金屬元素比(原子%)的形式表示。例如,記錄膜由鎢(w)、銅(cu)、鋅(zn)和錳(m)的氧化物組成、將這4個金屬元素合計設(shè)為100原子%時w的比例為25%原子、cu的比例為25原子%、zn的比例為25原子%、mn的比例為25原子%的情況下,記錄膜的組成表示為w25cu25zn25mn25-o。
另外,(in2o3)83(sno2)17(mol%)是通常使用的in2o3-sno2(ito)系透明導(dǎo)電膜,經(jīng)常由(in2o3)90(sno2)10(wt%)表示。在本說明書中,包含二種以上的氧化物的電介質(zhì)膜的組成均由mol%表示。因此,為了易于與這些電介質(zhì)膜的組成進行比較,(in2o3)90(sno2)10(wt%)在本說明書中表示為(in2o3)83(sno2)17(mol%)。
對于構(gòu)成第1信息層10的膜的厚度,在沒有第2信息層20和第3信息層30的情況下,以使第1信息層10的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈10.0%、rl≈10.5%的方式進行確定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
第1電介質(zhì)膜11和第2電介質(zhì)膜13的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜12的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。
接著,在第1信息層10上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的中間分離層2,并在中間分離層2上形成第2信息層20。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜21的厚度15nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜22的厚度30nm的w35cu15zn35mn15-o膜、作為第2電介質(zhì)膜23的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜,從而形成第2信息層20。
第2電介質(zhì)膜23的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使在沒有第3信息層30的情況下的第2信息層20的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈8.0%、rl≈8.3%、透射率為64%~68%的方式進行設(shè)定。反射率和透射率是照射波長405nm的激光時的反射率和透射率。
另外,第1電介質(zhì)膜21的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜22的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜23的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
接著,在第2信息層20上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的中間分離層3,并在中間分離層3上形成第3信息層30。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜31的厚度15nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜32的厚度30nm的w40cu5zn40mn15-o膜、作為第2電介質(zhì)膜33的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜,從而形成第3信息層30。
第2電介質(zhì)膜33的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使第3信息層30的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈6.5%、rl≈6.8%、透射率為67%~72%的方式進行設(shè)定。反射率和透射率是照射波長405nm的激光時的反射率和透射率。
另外,第1電介質(zhì)膜31的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜32的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜33的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
然后,將紫外線固化型樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33上,并進行旋涂后,通過紫外線使樹脂固化,從而形成覆蓋層4,完成a面信息記錄介質(zhì)101的制作。
接下來,對b面信息記錄介質(zhì)102的結(jié)構(gòu)進行說明。作為基板1,準備形成有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的聚碳酸酯基板(厚度0.5mm)。將引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為與在前述a面信息記錄介質(zhì)101的基板1上形成的引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。在該基板1上,形成第1信息層10、中間分離層2、第2信息層20、中間分離層3、第3信息層30和覆蓋層4。
對于b面信息記錄介質(zhì)102,以使各信息層的結(jié)構(gòu)(各膜的組成、厚度、各信息層的反射率和透射率等)與a面信息記錄介質(zhì)101的各信息層的結(jié)構(gòu)相同的方式形成構(gòu)成各信息層的膜(第1電介質(zhì)膜、記錄膜、第2電介質(zhì)膜)。各膜通過與在a面信息記錄介質(zhì)101的形成中采用的方法相同的方法來形成。覆蓋層4也設(shè)為與a面信息記錄介質(zhì)101的覆蓋層4相同的結(jié)構(gòu),并用相同的方法形成。
中間分離層2和3也是與a面信息記錄介質(zhì)101的中間分離層2和3相同的結(jié)構(gòu)。但是,在b面信息記錄介質(zhì)102中,在中間分離層2和3中設(shè)置的螺旋狀的引導(dǎo)槽的旋轉(zhuǎn)方向與在a面信息記錄介質(zhì)101的中間分離層2和3中設(shè)置的引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向相反。
最后,在與a面信息記錄介質(zhì)101的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面上均勻地涂布紫外線固化型樹脂,并將與b面信息記錄介質(zhì)102的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面粘貼于涂布的樹脂。然后,通過紫外線使樹脂固化,從而形成貼合層5。以這種方式,制作本實施例的信息記錄介質(zhì)100。
作為本實施例的信息記錄介質(zhì)100,制作a面信息記錄介質(zhì)101與b面信息記錄介質(zhì)102的第2信息層20的第2電介質(zhì)膜23和第3信息層30的第2電介質(zhì)膜33包含sno2、(sno2)70(in2o3)30(mol%)、(sno2)50(in2o3)50(mol%)、(sno2)30(in2o3)70(mol%)、(sno2)70(zro2)30(mol%)、(sno2)70(al2o3)30(mol%)、(sno2)70(tio2)30(mol%)、(sno2)70(sb2o3)30(mol%)、(sno2)70(ta2o5)30(mol%)、(sno2)50(zro2)25(in2o3)25(mol%)和(sno2)50(zro2)15(sio2)15(in2o3)20(mol%)的介質(zhì)。將這些介質(zhì)的光盤編號分別設(shè)為1-101~1-111。
為了進行比較,制作信息記錄介質(zhì)100中的a面信息記錄介質(zhì)101與b面信息記錄介質(zhì)102的第2電介質(zhì)膜23和第2電介質(zhì)膜33包含(in2o3)90(sno2)10(wt%)(=(in2o3)83(sno2)17(mol%))的介質(zhì)。將該介質(zhì)的光盤編號設(shè)為1-001。
對各實施例(光盤編號1-101~1-111)和比較例(光盤編號1-001),進行第2信息層20和第3信息層30的記錄靈敏度和保質(zhì)特性的評價。
用于信號評價的評價裝置的激光的波長為405nm,物鏡的數(shù)值孔徑na為0.85,對溝和脊進行信息的記錄。將記錄的線速度設(shè)為14.00m/s(4倍速),將讀取的線速度設(shè)為7.00m/s(2倍速)。將數(shù)據(jù)位長設(shè)為79.5nm,進行每一個信息層50gb密度的記錄。
作為對于第1信息層和第2信息層將讀取功率設(shè)為1.4mw、對于第3信息層將讀取功率設(shè)為1.1mw的讀取光,使用以2∶1高頻疊加(調(diào)制)的激光。進行基于隨機信號(2t~8t)的記錄,對于信號品質(zhì),通過pr(1233321)ml(patternrecognitionandmachinelearning)信號處理進行數(shù)據(jù)復(fù)合,作為i-mlse進行評價,將記錄靈敏度設(shè)為i-mlse為最佳值時的激光功率。
對于保質(zhì)特性,使光盤在85℃、80%rh、100小時的條件下進行加速試驗,通過加速試驗前后的記錄靈敏度和i-mlse的變化量進行評價。記錄靈敏度的變化量根據(jù)下式進行計算。
((加速試驗后的記錄靈敏度)-(初始的記錄靈敏度))÷(初始的記錄靈敏度)×100%
i-mlse的變化量根據(jù)下式進行計算。
(加速試驗后的i-mlse)-(初始的i-mlse)
關(guān)于a面信息記錄介質(zhì)101的第2信息層20的評價結(jié)果示于表1,關(guān)于a面信息記錄介質(zhì)101的第3信息層30的評價結(jié)果示于表2,關(guān)于b面信息記錄介質(zhì)102的第2信息層20的評價結(jié)果示于表3,關(guān)于b面信息記錄介質(zhì)102的第3信息層30的評價結(jié)果示于表4。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
如這些表所示,在本實施例的任意信息記錄介質(zhì)100中,與比較例的光盤編號1-001相比,加速試驗后的記錄靈敏度和i-mlse的變化量都少,得到良好的保質(zhì)特性。優(yōu)選記錄靈敏度的變化量大致為+15%以下,i-mlse的變化量大致小于+1.5%。
由光盤編號1-101~104可以觀察到sno2量越多保質(zhì)特性越好的傾向。另外,由光盤編號1-105~107可以觀察到通過添加zro2、al2o3、或tio2,光盤透射率增大的傾向。另外,從光盤編號1-108~109可以觀察到通過添加sb2o3或ta2o5,記錄靈敏度提高的傾向。
(實施例2)
在本實施例中,對圖1所示的信息記錄介質(zhì)100的一例及其制造方法進行說明。
首先,對a面信息記錄介質(zhì)101的結(jié)構(gòu)進行說明?;?和第1信息層10的結(jié)構(gòu)和制作方法與實施例1相同。
接著,在第1信息層10上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的中間分離層2,并在中間分離層2上形成第2信息層20。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜21的厚度15nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜22的厚度30nm的w35cu15zn35mn15-o膜、作為第2電介質(zhì)膜23的厚度15nm的電介質(zhì)膜a即(sno2)50(in2o3)50(mol%)膜進行成膜。
各膜的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使在沒有第3信息層30的情況下的第2信息層20的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈8.0%、rl≈8.3%、透射率為約66%的方式進行設(shè)定。反射率和透射率是照射波長405nm的激光時的反射率和透射率。
另外,第1電介質(zhì)膜21的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜22的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜23的成膜在ar氣氛下使用dc電源進行。
接著,在第2信息層20上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的中間分離層3,并在中間分離層3上形成第3信息層30。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜31的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)、作為記錄膜32的厚度30nm的w40cu5zn40mn15-o膜、作為第2電介質(zhì)膜33的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜。
第1電介質(zhì)膜31和第2電介質(zhì)膜33的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使第3信息層30的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈6.5%、rl≈6.8%、透射率為67%~72%的方式進行設(shè)定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
另外,第1電介質(zhì)膜31的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。記錄膜32的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜33的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
然后,將紫外線固化型樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33上,并進行旋涂后,通過紫外線使樹脂固化,形成覆蓋層4,制作a面信息記錄介質(zhì)101。
接下來,對b面信息記錄介質(zhì)102的結(jié)構(gòu)進行說明?;?和第1信息層10的結(jié)構(gòu)和制作方法與實施例1的b面信息記錄介質(zhì)102的基板1和第1信息層10的結(jié)構(gòu)和制作方法相同。
接著,形成中間分離層2、第2信息層20、中間分離層3、第3信息層30和覆蓋層4。對于b面信息記錄介質(zhì)102,以使各信息層的結(jié)構(gòu)(各膜的組成、厚度、以及各信息層的反射率和透射率等)與a面信息記錄介質(zhì)101的各信息層的結(jié)構(gòu)相同的方式形成構(gòu)成各信息層的膜(第1電介質(zhì)膜、記錄膜、第2電介質(zhì)膜)。各膜通過與在a面信息記錄介質(zhì)101的形成中采用的方法相同的方法來形成。
覆蓋層4也設(shè)為與a面信息記錄介質(zhì)101的覆蓋層4相同的結(jié)構(gòu),并用相同的方法形成。中間分離層2和3也是與a面信息記錄介質(zhì)101的中間分離層2和3相同的結(jié)構(gòu)。
但是,在b面信息記錄介質(zhì)102中,對于在中間分離層2和3中設(shè)置的螺旋狀的引導(dǎo)槽,使螺旋的旋轉(zhuǎn)方向與在a面信息記錄介質(zhì)101的中間分離層2和3中設(shè)置的引導(dǎo)槽的螺旋的旋轉(zhuǎn)方向相反。
最后,在與a面信息記錄介質(zhì)101的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面上均勻地涂布紫外線固化型樹脂,并將與b面信息記錄介質(zhì)102的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面粘貼于涂布的樹脂。然后,通過紫外線使樹脂固化,從而形成貼合層5。以這種方式,制作本實施例的信息記錄介質(zhì)100。
作為本實施例的信息記錄介質(zhì)100,制作a面信息記錄介質(zhì)101與b面信息記錄介質(zhì)102的第3信息層30的第1電介質(zhì)膜31和第2電介質(zhì)膜33都包含sno2、(sno2)70(in2o3)30(mol%)、(sno2)50(in2o3)50(mol%)、(sno2)30(in2o3)70(mol%)、(sno2)70(zro2)30(mol%)、(sno2)70(al2o3)30(mol%)、(sno2)70(tio2)30(mol%)、(sno2)70(sb2o3)30(mol%)、(sno2)70(ta2o5)30(mol%)、(sno2)50(zro2)25(in2o3)25(mol%)和(sno2)50(zro2)15(sio2)15(in2o3)20(mol%)的介質(zhì)。將這些介質(zhì)的光盤編號分別設(shè)為1-112~1-122。
在實施例2中,為了進行比較,也使用在實施例1中為了進行比較而使用的介質(zhì)(光盤編號1-001)。
實施例和比較例的信息記錄介質(zhì)的信號評價與實施例1同樣地進行。
關(guān)于a面信息記錄介質(zhì)101的第3信息層30的評價結(jié)果示于表5,關(guān)于b面信息記錄介質(zhì)102的第3信息層30的評價結(jié)果示于表6。
[表5]
[表6]
如這些表所示,在本實施例的任意信息記錄介質(zhì)100中,與比較例的光盤編號1-001相比,加速試驗后的記錄靈敏度和i-mlse的變化量都少,得到良好的保質(zhì)特性。
另外,若將光盤編號1-112~115與比較例的光盤編號1-001相比,則存在sno2量越多保質(zhì)特性越好的傾向。另外,由光盤編號1-116~118可以觀察到通過添加zro2、al2o3、或tio2,光盤透射率增大的傾向。另外,由光盤編號1-119~120可以觀察到通過添加sb2o3或ta2o5,記錄靈敏度提高的傾向。
(實施例3)
在本實施例中,對圖1所示的信息記錄介質(zhì)100的一例及其制造方法進行說明。
首先,對a面信息記錄介質(zhì)101的結(jié)構(gòu)進行說明。作為基板1,準備形成有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的聚碳酸酯基板(厚度0.5mm)。
在該基板1上依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜11的厚度11nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜12的厚度30nm的w20cu25zn20mn35-o膜、作為第2電介質(zhì)膜13的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜。
第2電介質(zhì)膜13的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使在沒有第2信息層20和第3信息層30的情況下的第1信息層10(未記錄狀態(tài))的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈10.0%、ri≈10.5%的方式進行設(shè)定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
第1電介質(zhì)膜11在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜12的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜13的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
接著,在第1信息層10上依次形成中間分離層2、第2信息層20、中間分離層3、第3信息層30和覆蓋層4。這些層的結(jié)構(gòu)和制造方法與在實施例1中制作的介質(zhì)的a面信息記錄介質(zhì)101的這些層的結(jié)構(gòu)和制造方法相同。
接下來,對b面信息記錄介質(zhì)102的結(jié)構(gòu)進行說明。作為基板1,準備形成有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的聚碳酸酯基板(厚度0.5mm)。將引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為與在前述a面信息記錄介質(zhì)101的基板1上形成的引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
在該基板1上依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜11的厚度11nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜12的厚度30nm的w20cu25zn20mn35-o膜、作為第2電介質(zhì)膜13的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜。
第2電介質(zhì)膜13的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使在沒有第2信息層20和第3信息層30的情況下的第1信息層10(未記錄狀態(tài))的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈10.0%、rl≈10.5%的方式進行設(shè)定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
另外,第1電介質(zhì)膜11的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜12的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜13的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
接著,在第1信息層10上依次形成中間分離層2、第2信息層20、中間分離層3、第3信息層30和覆蓋層4。這些層的結(jié)構(gòu)和制造方法與在實施例1中制作的介質(zhì)的a面信息記錄介質(zhì)101的這些層的結(jié)構(gòu)和制造方法相同。
但是,在中間分離層2和3中設(shè)置的螺旋狀的引導(dǎo)槽的旋轉(zhuǎn)方向與在a面信息記錄介質(zhì)101的中間分離層2和3中設(shè)置的引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向相反。
最后,在與a面信息記錄介質(zhì)101的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面上均勻地涂布紫外線固化型樹脂,并將與b面信息記錄介質(zhì)102的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面粘貼于涂布的樹脂。然后,通過紫外線使樹脂固化,從而形成貼合層5。以這種方式,制作本實施例的信息記錄介質(zhì)100。
作為本實施例的信息記錄介質(zhì)100,制作a面信息記錄介質(zhì)101與b面信息記錄介質(zhì)102的第1信息層10的第2電介質(zhì)膜13、第2信息層20的第2電介質(zhì)膜23、和第3信息層30的第2電介質(zhì)膜33包含(sno2)70(in2o3)30(mol%)、(sno2)50(in2o3)50(mol%)和(sno2)30(in2o3)70(mol%)的介質(zhì)。將這些介質(zhì)的光盤編號分別設(shè)為1-123~1-125。
在實施例3中,為了進行比較,也使用在實施例1中為了進行比較而使用的介質(zhì)(光盤編號1-001)。
實施例和比較例的信息記錄介質(zhì)的信號評價與實施例1同樣地進行。
a面信息記錄介質(zhì)101的第1信息層10的評價結(jié)果示于表7,b面信息記錄介質(zhì)102的第1信息層10的結(jié)果示于表8。評價第2信息層20和第3信息層30時,光盤編號1-123的評價結(jié)果與光盤編號1-102的評價結(jié)果相同、光盤編號1-124的評價結(jié)果與光盤編號1-103的評價結(jié)果相同、光盤編號1-125的評價結(jié)果與光盤編號1-104的評價結(jié)果相同,均為良好,因此在表中省略其表示。
[表7]
[表8]
如這些表所示,在本實施例的任意信息記錄介質(zhì)100中,與比較例的光盤編號1-001相比,加速試驗后的記錄靈敏度和i-mlse的變化量都少,得到良好的保質(zhì)特性。
(實施例4)
在本實施例中,對圖2所示的信息記錄介質(zhì)200的一例及其制造方法進行說明。
作為基板1,準備形成有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度20nm,軌道間距(溝-溝間距離)0.32μm)的聚碳酸酯基板(厚度1.1mm)。在該基板1上依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜11的厚度10nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜12的厚度30nm的w20cu25zn20mn35-o膜、作為第2電介質(zhì)膜13的厚度15nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜進行成膜。
對于構(gòu)成第1信息層10的膜的厚度,以使在沒有第2信息層20和第3信息層30的情況下的第1信息層10的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈9.2%的方式進行確定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
第1電介質(zhì)膜11和第2電介質(zhì)膜13的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜12的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。
接著,在第1信息層10上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度20nm,軌道間距(溝-溝間距離)0.32μm)的中間分離層2,并在中間分離層2上形成第2信息層20。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜21的厚度13nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜22的厚度30nm的w35cu15zn35mn15-o膜、作為第2電介質(zhì)膜23的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜,從而形成第2信息層20。
第2電介質(zhì)膜23的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,在405nm的激光下,以使在沒有第3信息層30的情況下的第2信息層20的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈5.3%、透射率為64%~68%的方式進行設(shè)定。反射率和透射率是照射波長405nm的激光時的反射率和透射率。
另外,第1電介質(zhì)膜21的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜22的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜23的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
接著,在第2信息層20上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度20nm,軌道間距(溝-溝間距離)0.32μm)的中間分離層3,并在中間分離層3上形成第3信息層30。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜31的厚度14nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜32的厚度30nm的w40cu5zn40mn15-o膜、作為第2電介質(zhì)膜33的包含含有30mol%以上sno2的氧化物電介質(zhì)材料的膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜,從而形成第3信息層30。
第2電介質(zhì)膜33的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使第3信息層30的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈3.3%、透射率為67%~72%的方式進行設(shè)定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
第1電介質(zhì)膜31的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜32的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜33的成膜在ar氣氛或ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源或rf電源進行。
然后,將紫外線固化型樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33上,并進行旋涂后,通過紫外線使樹脂固化,形成覆蓋層4,完成本實施例的信息記錄介質(zhì)200的制作。
作為本實施例的信息記錄介質(zhì)200,制作第2電介質(zhì)膜23和第2電介質(zhì)膜33包含sno2、(sno2)70(in2o3)30(mol%)、(sno2)50(in2o3)50(mol%)、(sno2)30(in2o3)70(mol%)、(sno2)70(zro2)30(mol%)、(sno2)70(al2o3)30(mol%)、(sno2)70(tio2)30(mol%)、(sno2)70(sb2o3)30(mol%)、(sno2)70(ta2o5)30(mol%)、(sno2)50(zro2)25(in2o3)25(mol%)和(sno2)50(zro2)15(sio2)15(in2o3)20(mol%)的介質(zhì)。將這些介質(zhì)的光盤編號分別設(shè)為2-101~2-111。
為了進行比較,制作信息記錄介質(zhì)200中的第2電介質(zhì)膜23和第2電介質(zhì)膜33包含(in2o3)90(sno2)10(wt%)(=(in2o3)83(sno2)17(mol%))的介質(zhì)。將該介質(zhì)的光盤編號設(shè)為2-001。
對各實施例(光盤編號2-101~2-111)和比較例(光盤編號2-001),將第2信息層20和第3信息層30的記錄靈敏度和保質(zhì)特性根據(jù)blu-ray(注冊商標)disc標準之一即“bd-xl”標準進行評價。
用于信號評價的評價裝置的激光的波長為405nm,物鏡的數(shù)值孔徑na為0.85,對溝進行信息的記錄。將記錄的線速度設(shè)為14.72m/s(4倍速),將讀取的線速度設(shè)為7.36m/s(2倍速)。進行最小標記長(2t)為0.111μm、每一個信息層33.4gb密度的記錄。
對于第1和第2信息層將讀取功率設(shè)為1.4mw,對于第3信息層將讀取功率設(shè)為1.1mw。作為讀取光,使用以2∶1高頻疊加(調(diào)制)的激光。
對于信號品質(zhì),通過pr(1222221)ml信號處理進行數(shù)據(jù)復(fù)合,作為i-mlse進行評價,將記錄靈敏度設(shè)為i-mlse為最佳值時的激光功率。
并且,對于保質(zhì)特性,使光盤在85℃、85%rh、100小時的條件下進行加速試驗,通過加速試驗前后的記錄靈敏度和i-mlse的變化量進行評價。記錄靈敏度的變化量根據(jù)下式進行計算。
((加速試驗后的記錄靈敏度)-(初始的記錄靈敏度))÷(初始的記錄靈敏度)×100%
i-mlse的變化量根據(jù)下式進行計算。
(加速試驗后的i-mlse)-(初始的i-mlse)
關(guān)于第2信息層20的評價結(jié)果示于表9,關(guān)于第3信息層30的評價結(jié)果示于表10。
[表9]
[表10]
如這些表所示,在本實施例的任意信息記錄介質(zhì)200中,與比較例2-001相比,加速試驗后的記錄靈敏度和i-mlse的變化量都少,得到良好的保質(zhì)特性。優(yōu)選記錄靈敏度的變化量大致為+15%以下,i-mlse的變化量大致小于+1.5%。
由光盤編號2-101~104可以觀察到sno2量越多保質(zhì)特性越好的傾向。另外,由光盤編號2-105~107可以觀察到通過添加zro2、al2o3、或tio2,光盤透射率增大的傾向。另外,從光盤編號2-108~109可以觀察到通過添加sb2o3或ta2o5,記錄靈敏度提高的傾向。
(實施例5)
在本實施例中,對圖1所示的信息記錄介質(zhì)100的一例及其制造方法進行說明。
首先,對a面信息記錄介質(zhì)101的結(jié)構(gòu)進行說明?;?、第1信息層10、中間分離層2和第2信息層20的結(jié)構(gòu)和制作方法與實施例2相同。
接著,在第2信息層20上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的中間分離層3,并在中間分離層3上形成第3信息層30。
具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜31的厚度15nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜32的厚度30nm的表11所示組成的膜、作為第2電介質(zhì)膜33的厚度15nm的(sno2)50(in2o3)50(mol%)膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜,從而形成第3信息層30。
第1電介質(zhì)膜31和第2電介質(zhì)膜33的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使第3信息層30的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈6.5%、rl≈6.8%、透射率為67%~72%的方式,對這些膜的厚度進行設(shè)定。反射率和透射率是照射波長405nm的激光時的反射率和透射率。
第1電介質(zhì)膜31的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜32的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜33的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。
然后,將紫外線固化型樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33上,并進行旋涂后,通過紫外線使樹脂固化,形成覆蓋層4,制作a面信息記錄介質(zhì)101。
接下來,對b面信息記錄介質(zhì)102的結(jié)構(gòu)進行說明?;?、第1信息層10、中間分離層2和第2信息層20的結(jié)構(gòu)和制作方法與實施例2相同。
接著,在第2信息層20上形成設(shè)置有螺旋狀的引導(dǎo)槽(深度17nm,軌道間距(脊-溝間距離)0.225μm)的中間分離層3。將引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為與前述a面信息記錄介質(zhì)101的中間分離層3的引導(dǎo)槽的螺旋旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
在中間分離層3上形成第3信息層30。具體而言,依次通過濺射法對作為第1電介質(zhì)膜31的厚度15nm的(in2o3)83(sno2)17(mol%)膜、作為記錄膜32的厚度30nm的表12所示組成的膜、作為第2電介質(zhì)膜33的厚度15nm的(sno2)50(in2o3)50(mol%)膜(電介質(zhì)膜a)進行成膜,從而形成第3信息層30。
第1電介質(zhì)膜31和第2電介質(zhì)膜33的厚度通過基于矩陣法的計算來確定。具體而言,以使第3信息層30的反射率在未記錄狀態(tài)下rg≈6.5%、rl≈6.8%、透射率為67%~72%的方式,對這些膜的厚度進行設(shè)定。反射率是照射波長405nm的激光時的反射率。
第1電介質(zhì)膜31的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。記錄膜32的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用脈沖dc電源進行。第2電介質(zhì)膜33的成膜在ar+o2的混合氣體氣氛下使用dc電源進行。
然后,將紫外線固化型樹脂涂布于第2電介質(zhì)膜33上,并進行旋涂后,通過紫外線使樹脂固化,形成覆蓋層4,制作b面信息記錄介質(zhì)102。
最后,在與a面信息記錄介質(zhì)101的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面上均勻地涂布紫外線固化型樹脂,并將與b面信息記錄介質(zhì)102的基板1的形成有引導(dǎo)槽的面相反的面粘貼于涂布的樹脂。然后,通過紫外線使樹脂固化,從而形成貼合層5。以這種方式,制作本實施例的信息記錄介質(zhì)100。
作為本實施例的信息記錄介質(zhì)100,制作a面信息記錄介質(zhì)101與b面信息記錄介質(zhì)102的第3信息層30的記錄膜32包含w40zn40mn20-o、w40zn40pd20-o、w40cu5zn40pd15-o、w40cu5zn40au15-o、w40cu5zn40ni15-o、w40cu5zn40co15-o、w40cu5zn40fe15-o、w40cu5zn40mn10al5-o、w40cu5zn40mn10ag5-o和w40cu5zn40mn10bi5-o的介質(zhì)。將這些介質(zhì)的光盤編號分別設(shè)為1-126~1-135。
對光盤編號1-126~1-135的信息記錄介質(zhì)的保質(zhì)特性與實施例1相同地進行評價。另外,也進行初始的記錄靈敏度中的隨機信號的調(diào)制度的評價。關(guān)于a面信息記錄介質(zhì)101的第3信息層30的評價結(jié)果示于表11,關(guān)于b面信息記錄介質(zhì)102的第3信息層30的評價結(jié)果示于表12。
[表11]
[表12]
如這些表所示,在本實施例的任意信息記錄介質(zhì)100中,初始的調(diào)制度均良好,為40%以上,并且得到良好的保質(zhì)特性。由此,通過在具有包含鎢和氧的記錄膜的信息層上,適用包含30mol%以上錫氧化物的電介質(zhì)膜(電介質(zhì)膜a),得到了具有良好的保質(zhì)特性的信息記錄介質(zhì)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)及其制造方法在信息記錄介質(zhì)長期保存后也顯示出良好的記錄和讀取特性,并具有高的可靠性,因此用于記錄和保存大容量內(nèi)容的多層可刻錄型光盤中。具體而言,用于例如符合bd-xl標準的單面具有3層信息層的光盤(容量100gb)、和兩面分別具有3層信息層的下一代光盤(容量300gb或500gb等)。
附圖標記說明
100,200信息記錄介質(zhì)
101a面信息記錄介質(zhì)
102b面信息記錄介質(zhì)
10,20,30信息層
12,22,32記錄膜
11,21,31第1電介質(zhì)膜
13,23,33第2電介質(zhì)膜
1基板
2,3中間分離層
4覆蓋層
5貼合層
6激光