WO2007013276A1 - 情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

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WO2007013276A1
WO2007013276A1 PCT/JP2006/313474 JP2006313474W WO2007013276A1 WO 2007013276 A1 WO2007013276 A1 WO 2007013276A1 JP 2006313474 W JP2006313474 W JP 2006313474W WO 2007013276 A1 WO2007013276 A1 WO 2007013276A1
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layer
information
dielectric layer
recording
dielectric
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PCT/JP2006/313474
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French (fr)
Inventor
Yoshitaka Sakaue
Takashi Nishihara
Rie Kojima
Akio Tsuchino
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium (hereinafter also simply referred to as “recording medium”) for recording and reproducing information at high speed and high density, and a method for manufacturing the same.
  • recording medium an information recording medium (hereinafter also simply referred to as “recording medium”) for recording and reproducing information at high speed and high density, and a method for manufacturing the same.
  • the inventor used 4.7 GBZDVD-RAM and a single-sided single disk as a disk-shaped large-capacity phase change information recording medium (hereinafter also referred to as “optical disk”) that records and reproduces information by laser light irradiation.
  • a 25GB (single speed) ZBlu-ray disc was developed. These data files can be used as image files.
  • the inventor has developed a single-sided dual-layer 50 GB (single speed) ZBlu-ray disc having two information layers on one side of the disc for the purpose of increasing the recording capacity of the optical disc. These have already been commercialized.
  • These DVD-RAM and Blu-ray discs employ a phase change recording method as a recording method.
  • This recording method uses the property that the recording layer reversibly changes state between the amorphous and the crystal (or between the crystal and a crystal having a different structure) when irradiated with a laser beam. More specifically, information recording is performed by forming a recording mark by changing at least one of a refractive index and an extinction coefficient of a thin recording layer by laser light irradiation. When a recording mark is formed, there is a difference in the amplitude of transmitted light or reflected light of the irradiated light between the mark and other portions. The reproduction of information (signal) is performed by detecting such a difference.
  • the recording state is not performed.
  • Signal recording is performed by irradiating a laser beam to melt the recording layer material and then rapidly cooling it to an amorphous state.
  • the signal is erased by irradiating a laser beam having a power lower than that at the time of recording to bring the recording layer into a crystalline state.
  • a phase-change optical disc generally has a configuration having a dielectric layer, a recording layer, and a reflective layer on a substrate.
  • a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer are sequentially laminated on a substrate.
  • the dielectric layer is a layer that contains a dielectric material. It protects the mechanical damage force from the outside, plays a role in protecting the recording layer, emphasizes optical changes using the interference effect due to multiple reflections, and influences from the outside air. It has the role of blocking and preventing chemical changes in the recording layer, and the role of reducing surface roughness of the substrate and thermal damage to the recording layer that occur when signals are repeatedly recorded. For this reason, the dielectric layer is sometimes called a protective layer.
  • the dielectric layer in contact with the recording layer (this layer is also referred to as the interface layer) is appropriately selected for its composition, so that the recording layer is crystalline-amorphous.
  • the dielectric layer in contact with the recording layer also has an important role in controlling the crystallization speed.
  • the recording layer is a layer that absorbs laser light and causes a phase change as described above, and information is mainly recorded on this layer.
  • the reflective layer has a role of absorbing heat and radiating heat from the recording layer that has become high temperature by absorbing laser light.
  • each layer vary depending not only on its material composition but also on its thickness. That is, even if the material composition is the same, layers with different thicknesses exhibit different properties. For example, if the thickness of the reflective layer is made thicker, the heat absorbed by the recording layer when recording information can be efficiently dissipated. As a result, amorphous portions are more easily formed and signal quality is improved.
  • a single-sided multilayer information recording medium represented by a single-sided dual-layer optical disc such as the above-described single-sided dual-layer Blu-ray disc has a first information layer 21 on a substrate 20 as shown in FIG. A second information layer 22; a third information layer 23; and an nth information layer n.
  • Each information layer is optically separated by a transparent optical separation layer made of UV-cured resin, etc. It has a configuration in which a cover layer 28 (light transmission layer) that also has a UV curing resin isoelectricity is provided on the information layer. For each information layer, information is recorded / reproduced by entering a laser beam 29 from the cover layer 28 side.
  • the characteristic required for a single-sided multilayer recording medium is that the information layer near the laser beam incident side has a high transmittance.
  • information recording / reproduction is performed on the information layer (this is called the “first information layer”) on the back side (the farther side from the laser beam (or laser light source)).
  • An information layer close to the laser beam incident side (this is called "second information layer”) This is performed using laser light that has passed through. Therefore, the laser power necessary for recording information on the first information layer is the laser power necessary for recording information on the recording medium provided with the first information layer alone. The value divided by the transmittance of the information layer.
  • a two-layer medium requires more laser light power for recording and reproduction.
  • the second information layer needs to have a high transmittance (for example, 50%).
  • the first information layer needs to have a high reflectance.
  • the transmittance adjusting layer made of a dielectric is disposed on the laser light incident side of the reflective layer.
  • the technology we examined the technology to be in contact with the opposite side.
  • high transmittance of the first information layer was achieved.
  • the first information layer is composed of AlCr / ZnS-SiO 2 / GeSbTe in order of the side force close to the substrate on which the film is formed (the substrate attached to the film forming apparatus). / Z
  • the second information layer is composed of ZnS-SiO 2 / inSbTe / ZnS-SiO
  • Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2002-298433 discloses that the first information layer is composed of SiC (transparent heat dissipation layer) ZAu (reflection layer) / ZnS-SiO (dielectric layer) / GeN (crystal Layer) /
  • Ge Sb Te recording layer
  • ZGeN crystalstallization promoting layer
  • ZZnS—SiO dielectric layer
  • the second information layer is composed of Ag alloy (reflective layer) ZZnS—SiO (dielectric layer) ZGeSiN (bonding layer)
  • the first information layer consists of A1 alloy (reflective layer) ZZnS—SiO (protective layer) ZGeN (interface layer) ZGeSbTe (recording layer)
  • the second information layer consists of an Ag alloy
  • Interface layer ZZnS—SiO 2 (interface layer).
  • composition of the recording and reflection layers is different from that of the second information layer.
  • one or more of the layers constituting one information layer has a composition corresponding to that of the other information layer.
  • the composition is different. This is because the characteristics required for the second information layer and the first information layer are different as described above.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-122872 discloses that the first information layer has the following structure: A1—Ti (reflective layer) ZZnS—SiO (protective layer) ZGe Ag In Sb Te (recording layer) ZZnS — SiO
  • ZZnS—SiO protected layer
  • ZGe Ag ln Sb Te recording layer
  • ZZnS—SiO protected layer
  • the recording layer in the first information layer is the same as that in the second information layer, and in both information layers, the recording layer is sandwiched between ZnS-SiO.
  • This disc is a set of reflective layers for the first and second information layers.
  • composition of the recording layer and the protective layer of the first information layer is the same as that of the second information layer, and in that respect is different from the media disclosed in the above three documents. . Disclosure of the invention
  • FIG. 3 shows a plan view schematically showing the single wafer sputtering system.
  • sputtering is performed in the film formation chambers 32-38, and when one substrate makes a round of the film formation chambers 32-38, seven layers are formed.
  • substrate Is introduced into the vacuum chamber (main chamber 31) and transferred to the film formation chamber (deposition chamber 32 or 38) via the load lock chamber 30.
  • the film formation chamber when one substrate finishes the spotting and enters the next film formation chamber, another substrate is sent.
  • the first information layer is formed in a plurality of film formation chambers, and then the second information layer is the same.
  • the target of the film formation chamber for forming a layer having a composition different from that of the first information layer is exchanged.
  • a medium having three or more information layers can be manufactured in the same manner. Therefore, when the composition of the recording layer is different between the first information layer and the second information layer, it is necessary to replace the target of the film formation chamber in which the recording layer is formed.
  • This method has an advantage that a single-sided multi-layered recording medium can be manufactured with one relatively small sputtering apparatus. However, since the target needs to be exchanged, the following problems occur.
  • the target replacement is not required, a troublesome problem can be avoided.
  • the above problem can be avoided by using a sputtering apparatus having 12 film forming chambers.
  • the number of single-wafer sputtering apparatuses may be increased and each information layer may be formed by a separate apparatus.
  • changing or increasing the equipment in that way makes the equipment expensive and increases Z or production costs.
  • the medium is designed so that each functional layer (especially the recording layer) has a common composition in all the information layers, target replacement is not required or the number of times is reduced. Can do.
  • a medium has not been proposed in many literatures. As described above, for example, in a recording medium having a single-sided two-layer structure, the first information layer and the second information layer have different characteristics.
  • the medium disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-122872 is different in the composition of the recording layer and the protective layer of the first information layer from those of the second information layer. Compared with the medium disclosed in this document, it is expected that the single-wafer sputtering apparatus will be used to manufacture more efficiently. However, according to the tests by the inventors, it has been found that the medium described in this document does not have good characteristics (life characteristics) after the environmental test.
  • An object of the present invention is to provide an information recording medium in which the recording layer has the same composition in all the information layers and the composition of the layers in contact with the information layer has the same storage characteristics. .
  • the information recording medium of the present invention is an information recording medium including at least two information layers each having a recording layer, each of which can cause an optically detectable phase change, and is configured to receive light.
  • the information layer a is closer to the side and the information layer b is farther away, the information layer a is the dielectric layer al, the recording layer a, the dielectric layer a2,
  • the information layer b has at least the dielectric layer lb, the recording layer b, the dielectric layer 2b, and the reflection layer b in this order from the side closer to the light incident side.
  • the dielectric layers la and 2a are in contact with the recording layer a, and the dielectric layers lb and 2b are in contact with the recording layer b.
  • the dielectric layer la and the dielectric layer lb contain oxygen atoms, nitrogen atoms, and at least one atom whose fluorine atomic force is also selected and contain oxygen atoms, Al, Si, Cr, Ta, Mo Including at least one element selected from W, Zr, and Hf, and when including a nitrogen atom, includes at least one atom selected from Al, B, Ge, Si, Ti, and Zr, and fluorine When it contains atoms, it contains at least one element selected from Dy, Er, Eu, Ce, Bi, and La,
  • the dielectric layer 2a and the dielectric layer 2b include at least one element selected from Zr, Si, Cr, In, Ga, and Hf, and an oxygen atom,
  • the composition of the dielectric layer la is the same as the composition of the dielectric layer lb
  • the composition of the recording layer a is the same as the composition of the recording layer b
  • the composition of the dielectric layer 2a is the dielectric layer.
  • An information recording medium having the same composition as that of the body layer 2b is provided.
  • the information recording medium of the present invention is provided in contact with the recording layer included in each information layer, and is configured such that the dielectric layer includes a specific element so that the laser beam is incident on the information recording medium.
  • the recording layers a and b of these information layers have the same composition, and the dielectric layer Even if the composition of la and the dielectric layer lb is the same, and the composition of the dielectric layer 2a and the dielectric layer 2b is the same, the information can be recorded and reproduced with good life characteristics. Therefore, the present invention makes it possible to more efficiently manufacture a recording medium including two or more information layers and having good recording / reproduction characteristics and life characteristics by a sputtering method.
  • oxygen atoms contained in dielectric layer la and dielectric layer lb are in the form of oxides
  • nitrogen atoms are in the form of nitrides
  • fluorides May generally be present in the form of fluoride. Therefore, in the information recording medium of the present invention, the dielectric layer la and the dielectric layer lb are oxides of Al, Si, Cr, Ta, Mo, W, Zr, and Hf, Al, B, Ge, Si.
  • the dielectric layer 2a and the dielectric layer 2b Is preferably one containing at least one compound selected from the oxides of Zr, Si, Cr, In, Ga, and Hf.
  • the composition of the reflective layer a is substantially the same as the composition of the reflective layer b. If the composition of the reflective layers of the two information layers is the same, a recording medium can be manufactured with higher manufacturing efficiency.
  • the information recording medium of the present invention includes a combination of the dielectric layer la and the dielectric layer lb, a combination of the recording layer a and the recording layer b, and a combination of the dielectric layer 2a and the dielectric layer 2b.
  • the layer thicknesses are preferably different from each other. By changing the layer thickness, different optical characteristics can be obtained even if the yarn is the same. Information layers a and b can be obtained. In that case, the thickness of the recording layer la is preferably as large as the recording layer lb. This is to reduce light absorption in the information layer a.
  • the thicknesses of the two reflective layers may be different from each other.
  • the thickness of the reflective layer a is preferably greater than the thickness of the reflective layer b. This is to reduce light absorption in the information layer a.
  • the reflective layer a and the reflective layer b preferably contain at least one element selected from Ag, A1, and Au as a main component (90 at% or more).
  • the information recording medium of the present invention has a dielectric layer 3a in contact with the side opposite to the side in contact with recording layer a of dielectric layer la, and a side in contact with recording layer b of dielectric layer lb. May further include a dielectric layer 3b in contact with the opposite side.
  • the composition of the dielectric layer 3a and the composition of the dielectric layer 3b are preferably the same.
  • the dielectric layers la and lb are called interface layers.
  • the information layer a further includes a high refractive index layer a, and the dielectric layer 2a, the reflective layer a, and the high refractive index layer a are formed from the light incident side.
  • the refractive index of the dielectric layer la is nal
  • the refractive index of the dielectric layer 2a is na2
  • the refractive index of the high-refractive index layer is na3 at the wavelengths of light that are positioned in order and used for recording reproduction. Nla ⁇ n3a and n2a ⁇ n3a are preferably satisfied.
  • the high refractive index layer increases the light transmittance of the information layer a so that the recording and reproduction on the information layer b can be performed better.
  • the high refractive index layer preferably contains at least one element selected from Ti and Nb, one of or both of an oxygen atom and a nitrogen atom.
  • Ti and Nb can generally be present as oxides and Z or nitrides.
  • the recording layers a and b preferably contain Te and Ge.
  • the composition of the dielectric layers la and lb is the same, and the composition of the recording layers a and b Recording medium having the same composition of the dielectric layers 2a and 2b
  • the body can be conveniently constructed.
  • the recording layers a and b more preferably further contain at least one element selected from In, Bi, Sn, Ag, Sb, Ga, and Al force.
  • the present invention can be preferably realized as an information recording medium having two information layers.
  • a medium with two information layers can be realized as DVD or BD-RE.
  • the present invention can be preferably realized as an information recording medium in which information layers a and b are continuous regardless of the number of information layers.
  • the information recording medium can be efficiently manufactured by using a single-wafer sputtering apparatus without requiring the replacement of the target or reducing the number of times.
  • the present invention further provides a method for producing the information recording medium of the present invention.
  • the production method of the recording medium of the present invention comprises the dielectric layer la of the information layer a, the recording layer a and the dielectric layer 2a, and the dielectric layer lb of the information layer b, the recording layer b and the dielectric layer 2b. Forming each of the dielectric layers la and lb using a target having the same composition, including forming by any one method selected from sputtering, vapor deposition, and CVD, respectively.
  • Recording layers a and b are formed using targets having the same composition
  • the dielectric layers 2a and 2b are formed using a target having the same composition. According to this manufacturing method, for example, the dielectric layers la and lb can be formed in one film forming chamber without performing target replacement, and target replacement can be performed in another common film forming chamber. Recording layers a and b can be formed, and dielectric layers 2a and 2b can be formed without changing targets in another common film formation chamber, which can increase manufacturing efficiency. .
  • the reflective layer a of the information layer a and the reflective layer b of the information layer b are formed using targets having the same composition. As a result, it is possible to manufacture the recording medium more efficiently by reducing the replacement of the target during the production of the recording medium.
  • the term “same composition” with respect to the layers means “substantially the same composition”.
  • the analysis accuracy (error) and a trace amount mixed during film formation Due to impurities, it is used to include a slightly different composition.
  • the composition of the layers is the same” means that the difference between each component is displayed within the analysis accuracy, particularly in atomic (at)%, when measured in the state of a thin film.
  • the difference between each component is displayed within 0.7 at% and expressed in mol%, it means that the difference force between each component is preferably within mol%.
  • the information recording medium of the present invention has at least two information layers having a laminated structure of dielectric layer 1Z recording layer Z dielectric layer 2, and in these two information layers a and b, 2
  • the two dielectric layers la and lb have the same composition
  • the two recording layers a and b have the same composition
  • the two dielectric layers 2a and 2b have the same composition.
  • the recording medium of the present invention has excellent recording / reproducing characteristics and life characteristics even when configured as such. Therefore, the present invention makes it possible to realize a single-sided multilayer information recording medium excellent in productivity.
  • the manufacturing method of the present invention makes it possible to efficiently manufacture such a recording medium by using a method such as sputtering, eliminating or reducing the replacement of the target.
  • FIG. 1 Partial sectional view showing the structure of one embodiment of the recording medium (optical disk) of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial sectional view showing the structure of another embodiment of the recording medium (optical disk) of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of the recording medium manufacturing apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing still another structure of the recording medium (optical disk) of the present invention.
  • cover layer 29 ... laser light, 30 ... load lock chamber, 31 ... main chamber, 32 ... deposition chamber, 33 ... deposition chamber, 34 ... deposition chamber, 35 ... formation Deposition chamber, 36 .. Deposition chamber, 37 ... Deposition chamber, 38 ... Deposition chamber, 40 ... Substrate, 41 ... First information layer (information layer b), 42. ..Optical separation layer, 43 ... Second information layer (information layer a), 44 ... Cover layer, 45 ... Reflective layer, 46 ... Electrical layer (dielectric layer 4b), 47 ... interface layer (dielectric layer 2b), 48 ... recording layer (recording layer b), 49 ... interface layer (dielectric layer lb), 50.
  • Embodiment 1 of the present invention an example of a disk-shaped information recording medium (optical disk) that records and reproduces information using laser light will be described.
  • Figure 4 shows a partial cross section of the information recording medium.
  • the information recording medium shown in FIG. 4 includes the substrate 40 and the first information layer 41 as the information layer b, the optical separation layer 42, and the second information as the information layer a on one surface of the substrate 40.
  • the layer 43 and the cover layer 44 have a configuration formed in this order.
  • the laser beam for recording and reproducing information is also incident on the cover layer 44 side force.
  • the substrate 40 is disc-shaped, transparent, and has a smooth surface.
  • the material for the substrate include polycarbonate, amorphous polyolefin or polymethyl methacrylate (PMMA), or glass.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • polycarbonate is preferably used.
  • a substrate 40 having a thickness of about 1.1 mm and a diameter of about 120 mm is preferably used.
  • An uneven guide groove for guiding laser light may be formed on the surface of the substrate 40 on the side on which the information layer or the like is formed.
  • the surface on the side close to the laser beam is referred to as a “group surface” for convenience, and the surface on the side far from the laser beam is referred to as “land surface” for convenience.
  • the step between the group surface and the land surface is preferably 10 nm to 30 nm. In Blu-ray Disc, recording is performed only on the group surface, and the distance between the group groups (from the center of the group surface to the center of the group surface) is about 0.32 ⁇ m.
  • the first information layer 41 as the information layer b is provided.
  • First information layer 41 includes at least the reflective layer 45, the dielectric layer 46, the interface layer 48, the recording layer 48 as the recording layer b, the interface layer 47, and the dielectric layer 50.
  • the interface layers 47 and 49 are in contact with the recording layer 48, and thus correspond to the dielectric layers 2b and 2a, respectively.
  • the dielectric layer 50 is provided in contact with the side opposite to the side in contact with the recording layer 55 of the interface layer 49 as the dielectric layer 2b, it corresponds to the above-described dielectric layer 3b.
  • the dielectric layer 46 may be referred to as a dielectric layer 4b for convenience.
  • An optical separation layer 42 is formed on the first information layer 41.
  • the optical separation layer 42 has a function of optically separating the first information layer 41 and the second information layer 43.
  • the optical separation layer 42 is formed of a material that is transparent with respect to the wavelength of the laser beam that is emitted to record and reproduce signals on the first information layer 41.
  • the optical separation layer 42 is formed by, for example, a method of forming a layer made of an ultraviolet curable resin such as an acrylic resin or an epoxy resin by a spin coating method, or a transparent film by using an adhesive tape or an ultraviolet curable resin. It is formed by the method of bonding with.
  • a spiral or concentric guide groove for the second information layer 43 is also formed on the surface of the optical separation layer 42 as necessary.
  • the thickness of the optical separation layer 42 is preferably about 5 ⁇ m to 40 ⁇ m! /.
  • a second information layer 43 as an information layer a is formed on the optical separation layer 42.
  • the second information layer 43 (information layer a) includes at least a reflective layer 52, a dielectric layer 53, an interface layer 54, a recording layer 55 as a recording layer a, an interface layer 56, and a dielectric layer 57.
  • a high refractive index layer 51 is further included in the second information layer 43.
  • the interface layers 54 and 56 are in contact with the recording layer 55, they correspond to the dielectric layers 2a and la, respectively.
  • the dielectric layer 57 is provided in contact with the side opposite to the side in contact with the recording layer 55 of the interface layer 56 as the dielectric layer la, it corresponds to the above-described dielectric layer 3a.
  • the dielectric layer 53 may be referred to as a dielectric layer 4a for convenience.
  • a cover layer 44 is formed on the second optical information layer 43.
  • the cover layer 44 may be formed as a layer having an ultraviolet curing resin such as an acrylic resin or an epoxy resin by a spin coating method, or a transparent film, an adhesive tape or an ultraviolet curing resin. For example, it may be formed by a method of adhering on the second information layer 43.
  • Dielectric layer as dielectric layer 4a 46 and the dielectric layer 53 as the dielectric layer 4a include, for example, oxides such as Al, Cr, Dy, Ga, Hf, In, Nb, Sn, Y, Zn, Si, Ta, Mo, W, and Zr. , Sulfides such as ZnS, nitrides such as Al, B, Cr, Ge, Si, Ti, Zr and Ta, and fluorides such as Bi, Ce, Dy, Er, Eu and La are selected, 1 Alternatively, it preferably includes a plurality of compounds. More preferably, dielectric layers 46 and 53 contain 33.3 mol% or more of one or more compounds for which these compound forces are also selected.
  • the dielectric layers 46 and 53 are formed from a mixture of these compounds, for example, ZnS-SiO (eg (ZnS) (SiO)), ZrO-SiO, ZrO-CrO, ZrO-Si
  • the composition of these layers is analyzed by an X-ray microanalyzer or an energy dispersive X-ray spectrometer, the composition is displayed as an elemental composition. Therefore, when an oxide of the specific element is included, an oxygen atom and the specific element are detected as constituent elements. When a nitride is included, the nitrogen atom and the specific element are detected, and a fluorine is detected. In the case of containing a compound, a fluorine atom and the specific element are detected. This is true even for the layers described below.
  • the thickness of the dielectric layer 46 is preferably 10 nm to 40 nm, more preferably 15 ⁇ ! From the viewpoint of disk reflectivity and recording sensitivity. ⁇ 30nm.
  • the thickness of the dielectric layer 53 is preferably 5 ⁇ ! From the viewpoint of disc reflectivity and recording sensitivity. ⁇ 30 nm, more preferably 10 ⁇ m ⁇ 22 nm.
  • the thickness of the dielectric layer 53 is preferably thinner than that of the dielectric layer 46.
  • the materials of the dielectric layer 50 as the dielectric layer 3b and the material of the dielectric layer 57 as the dielectric layer 3a are the same as those exemplified as the materials of the dielectric layers 46 and 53. Details are omitted.
  • the thickness of the dielectric layer 50 is determined in terms of disk reflectivity and recording sensitivity. The thickness is preferably 40 nm to 80 nm, more preferably 55 nm to 75 nm.
  • the thickness of the dielectric layer 57 is preferably 25 ⁇ ! From the viewpoint of disk reflectivity and recording sensitivity. ⁇ 50 nm, more preferably 30 nm to 45 nm.
  • the thickness of the dielectric layer 57 is preferably thinner than that of the dielectric layer 50.
  • the interface layer 47 as the dielectric layer 2b and the interface layer 49 as the dielectric layer 2a are in contact with the recording layer 48, and the interface layer 54 as the dielectric layer lb and the dielectric as the dielectric layer la.
  • the body layer 56 is in contact with the recording layer 55.
  • the composition of these dielectric layers in contact with the recording layer greatly affects the change between the crystalline and amorphous layers of the recording layer, in addition to the composition of the recording layer itself.
  • the influence of the interface layer on the recording layer can be known from the life characteristics such as the archival characteristic and the archival overwrite characteristic of the recording medium. These characteristics are evaluated after storing the recorded signal, ie after being subjected to a predetermined environmental test.
  • initial (amorphous) recording marks that is, recording marks formed before the recording medium is stored
  • this recording medium gives a good reproduction signal after storage.
  • Recording media with inferior archival overwrite characteristics make it difficult for the initial recording marks to crystallize as the amorphization progresses, or the crystallization ability of the recording layer itself tends to change during the environmental test. . Therefore, in such a medium, it is difficult to obtain a good reproduction signal with the signal power overwritten on the stored signal.
  • the composition of the recording layer is taken into consideration, and the dielectric layer (interface layer) adjacent to the recording layer is closer to the laser beam incident side. It is necessary to design the recording medium by appropriately selecting the composition of the dielectric layer in consideration of whether it is located farther away.
  • the recording medium of the present invention has a configuration in which the composition of the dielectric layer 2Z recording layer Z dielectric layer 1 is common in the two information layers by selecting the material of the dielectric layer in contact with the recording layer as described later. And exhibits good life characteristics.
  • the interface layers 49 and 56 closer to the laser beam incident side are formed of oxides of Al, Si, Cr, Ta, Mo, W, Zr, and Hf, Al, B, Ge. Si, Ti, and Zr nitrides, It is preferable to include at least one compound selected from fluorides of Dy, Er, Eu, Ce, Bi, and La.
  • the interface layers 49 and 56 contain one compound selected from these compounds, preferably 33.3 mol% or more, and more preferably 50. Omol% or more.
  • Interfacial layers 49 and 56 most preferably consist essentially of only one or more compounds in which these compound forces are also selected.
  • the term “substantially” means that it may contain 5 mol% or less of impurities.
  • the interface layers 49 and 56 are one or more compounds selected from oxides of Dy, Ga, In, Nb, Sn, Y and Zn, and nitrides of Ge and Cr May be included.
  • the interface layers 47 and 54 farther from the laser light incident side contain at least one compound selected from the group consisting of Zr, Si, Cr, In, Ga, and Hf. Is preferred.
  • the interfacial layers 47 and 54 preferably contain 13.3 mol% or more, more preferably 50. Omol% or more, of one compound for which these compound forces are also selected.
  • Interfacial layers 47 and 54 most preferably consist essentially of only one or more compounds selected from these compounds.
  • the meaning of the term “substantially” is as described above.
  • the interface layers 47 and 54 can be used in addition to these oxides, for example, oxides, nitrides, and fluorides of other elements previously described in connection with the interface layers 49 and 56. One or more compounds selected may be included.
  • interface layers 47, 49, 54 and 56 are formed from a mixture of the above compounds, for example, ZrO—SiO, ZrO—CrO, ZrO—SiO—CrO, ZrO—GaO, ZrO ⁇
  • stabilized ZrO ((ZrO 2) (Y ⁇ )) containing 8 mol% Y ⁇ may be used.
  • the thickness of the interface layer 47 is preferably 3 ⁇ ! From the viewpoint of disk reflectivity and recording sensitivity. ⁇ 3 Onm, more preferably 5 nm to 20 nm.
  • the thickness of the interface layer 54 is preferably 3 ⁇ ! From the viewpoint of disk reflectivity and recording sensitivity. ⁇ 30 nm, more preferably 5 nm ⁇ 20 nm.
  • the thickness of the interface layer 54 is preferably thinner than that of the interface layer 47.
  • the thickness of the interface layer 49 is preferably 2 ⁇ ! From the viewpoint of disk reflectivity and recording sensitivity. ⁇ 15 nm, more preferably 3 nm to 10 nm.
  • the thickness of the interface layer 56 is preferably 2 nm to 15 nm, more preferably 3 nm to 10 nm, from the viewpoint of disk reflectivity and recording sensitivity.
  • the thickness of the interface layer 56 is preferably thinner than that of the interface layer 49.
  • the recording medium of the present invention is not necessarily required to have an interface layer between the recording layer and the dielectric layer (that is, the dielectric layer has a two-layer structure).
  • the interface layers 49 and 56 may be formed as the dielectric layers lb and la, respectively, without providing the dielectric layers 3b and 3a. It can be said that such a recording medium has a configuration in which the dielectric layers 50 and 57 are provided as the dielectric layers lb and la without providing the interface layers 49 and 56.
  • the interface layers 47 and 54 may be formed as the dielectric layers 2b and 2a, respectively, without providing the dielectric layers 4b and 4a.
  • such a recording medium has a configuration in which the dielectric layers 46 and 53 are provided as the dielectric layers 2b and 2a without providing the interface layers 47 and 54.
  • the interface layers 49, 56, 47 and 54 formed as dielectric layers lb, la, 2b and 2a are preferred! / Thicknesses, respectively, and the dielectric layers 50, 57, 46 and 53 [As described above in connection with this.
  • the interface layer serving as the dielectric layers 1 and 2 in contact with the recording layer preferably contains, for example, a mixture of oxides represented by any of the following formulas. These mixtures are suitable for constituting any interface layer (dielectric layers 47, 54, 49 and 56 in FIG. 4).
  • the interface layer (dielectric layers 49 and 56 in FIG. 4) as the dielectric layer 1 preferably contains, for example, a mixture represented by the following formula:!
  • D represents at least one oxide selected from ZrO, HfO and Ta O forces
  • x, y and z satisfy 20 ⁇ x ⁇ 70, 10 ⁇ y ⁇ 50, 10 ⁇ z ⁇ 60, 50 ⁇ x + y + z ⁇ 90 )
  • the interface layer (dielectric layers 47 and 54 in FIG. 4) as the dielectric layer 2 preferably contains, for example, a mixture represented by the following formula:
  • M represents one or both of Zr and Hf
  • M ′ represents one or both of Ga and In
  • E and F are 10 ⁇ E ⁇ 80 and 10 ⁇ F ⁇ 70, respectively. Within range and 20 ⁇ E + F ⁇ 90)
  • M represents one or both of Zr and Hf
  • M ′ represents one or both of Ga and In
  • J and K are 10 ⁇ J ⁇ 80 and 10 ⁇ K ⁇ 70, respectively. Within range and 20 ⁇ J + K ⁇ 90)
  • M represents one or both of Zr and Hf
  • M ′ represents one or both of Ga and In
  • G is 20 ⁇ A ⁇ 80
  • the mixture represented by these formulas has good adhesion to the recording layer and hardly causes mass transfer when in contact with the recording layer. Further, when these mixtures are used, a recording medium having good archival characteristics and archival overwrite characteristics can be obtained even when the recording layers of the two information layers have the same composition.
  • a layer containing a mixture containing two or more compounds selected from the oxides, nitrides, and fluorides exemplified above may be formed by a sputtering method, particularly by a sputtering method. And substantially the same composition. Therefore, the composition of these dielectric layers is usually represented by the composition of the sputtering target. Sputtering targets are usually provided with compound percentages.
  • the recording layers 48 and 55 undergo a phase change between the crystalline phase and the amorphous phase by light irradiation. And a layer in which a recording mark is formed. If the phase change is reversible, it can be erased or rewritten.
  • a material containing one or more elements selected from Ge, Te, Se, In, and Sb is preferably used.
  • TeGeSb, TeGeSn, TeGeSnAu, SbSe, SbTe, SbSeTe, InTe, InSe, InSeTl, InSb, InSbSe, GeSbTeAg, GeTe, GeTeIn, GeTeBi, or GeTeBiln are preferably used.
  • a material containing Ge and Te is preferably used.
  • the material containing Ge and Te more preferably contains at least one element selected from In, Bi, Sn, Ag, Sb, Ga and Al.
  • the recording layer has the following formula:
  • the recording layer containing this material has the composition of each of the dielectric layer 1Z recording layer Z dielectric layer 2 together with the dielectric layers 1 and 2 containing the specific compound (or element), the information layer a and Suitable for sharing information layer b.
  • the material represented by the above formula may also be represented by the following formula as a mixture (or alloy) of Ge, M "and Bi tellurides.
  • the recording layer containing the material represented by the above formulas (11) and (12) further contains Sn, and may contain the material represented by the following formulas (13) and (14)! ,.
  • a, b, d and f are 25 ⁇ a ⁇ 60, 0 ⁇ b ⁇ 18, 35 ⁇ d ⁇ 55, 0 ⁇ f ⁇ 15, 82 ⁇ a + b + d ⁇ 100, 82 (a + b + d + f) 100)
  • M represents at least one element selected from Al, Ga and In, and u, v and t are 80 ⁇ u ⁇ 100, 0 ⁇ v ⁇ 0.9, 0 ⁇ t ⁇ 0. 3)
  • the thickness of the recording layer 48 is 8 ⁇ from the point of reflectance! It is preferably ⁇ 18nm.
  • the thickness of the recording layer 55 is preferably 5 nm to 12 nm in consideration of the transmittance of the information layer a. Further, it is preferable that the relationship of the thickness of the recording layer 48> the thickness of the recording layer 55 is satisfied. This is because the transmittance of the information layer a needs to be increased.
  • the reflective layers 45 and 52 preferably contain 90 at% or more of one or more metal elements selected from Ag, Au and A1 as a main component. These elements are preferably used because they form a reflective layer having excellent corrosion resistance and a rapid cooling function.
  • the reflective layers 45 and 52 are made of Ag, Au and A1 forces, in addition to one or more metal elements selected, Mg, Ca, Cr, Nd, Pd, Cu, Ni, Co, Pt, Ga, Dy, In It may contain one or more elements selected from Nb, V, Ti and La isotonic. Two or more metal elements generally form a reflective layer as an alloy.
  • the thickness of the reflective layer 45 is 50 ⁇ from the viewpoint of reflectivity and the like! It is preferable that the thickness is ⁇ 160 nm, more preferably 60 ⁇ m to 100 nm.
  • the reflective layer 52 is 6 ⁇ ! Considering the transmittance of the information layer a! ⁇ 15 nm is preferred. 8 nm to 12 nm is more preferred. If the thickness of the reflective layer is small, the heat of the recording layer is difficult to diffuse. Therefore, the recording layer is difficult to be amorphous. If the thickness of the recording layer is too large, the heat of the recording layer is diffused. The recording sensitivity may decrease too much.
  • the high refractive index layer 51 is provided to adjust the transmittance of the second information layer 43 (information layer a).
  • the high refractive index layer preferably contains one or more compounds selected from oxides of Ti and Nb, and nitrides of Ti and Nb, more preferably 50 mol% or more based on the compound as a main component. Including.
  • these compounds have a high refractive index with respect to laser light having a wavelength of about 400 nm.
  • TiO has a refractive index of 2.7 at a wavelength of 400 nm
  • the dielectric layer 46, 50, 53 and can be the 57 material ZnS- 20mol 0/0 Si O has a refractive index of 2.3, can be the material of the interfacial layer 47, 49, 54 and 56 ZrO—50
  • 2 2 mol% In 2 O has a refractive index of 2 ⁇ 2.
  • the dielectric layer 54 at the wavelength of light used for recording and reproduction,
  • the refractive indexes of the reflective layer 52 and the high refractive index layer 51 are nal, na2, and na3, respectively, it is preferable that nla n3a and n2a ⁇ n3a are satisfied. Thereby, high transmittance of the information layer a can be realized.
  • the thickness of the high refractive index layer 51 is preferably 15 nm to 30 nm, more preferably 18 nm to 25 nm, considering the transmittance of the information layer a.
  • the dielectric layer, the recording layer, the reflective layer, the interface layer, and the high refractive index layer are usually formed by applying an electron beam evaporation method, a sputtering method, a CVD method, a laser sputtering method, or the like, preferably sputtering. Formed by applying the law. Sputtering is performed by selecting either DC sputtering using a DC power source or RF sputtering using a high frequency power source depending on the material to be sputtered. In general, the dielectric layer (including the interface layer) is formed by RF sputtering, and the recording layer and the reflective layer are formed by DC sputtering.
  • the high refractive index layer is preferably formed by DC sputtering.
  • a sputtering gas necessary for sputtering an inert gas typified by Ar may be used, and oxygen or nitrogen may be used as an additive gas together with the inert gas.
  • each of these layers can be formed twice without changing the target in at least three deposition chambers that form these three layers.
  • the composition of the recording layer and Z or the dielectric layer adjacent to the recording layer differs for each information layer.
  • moisture enters the film formation chamber, which remains after evacuation and may affect the film quality of the layer formed by sputtering. Therefore, in order to produce a medium with stable characteristics, it is necessary to perform long-term vacuum disposal and long-time pre-sputtering after target replacement.
  • evacuation and pre-sputtering increase the recording density and speed of the disc. The longer it needs to be done, the longer it will take.
  • the higher the recording density and speed, the higher the required level of film quality, and the slight residual moisture greatly affects the characteristics of the film quality, which in turn affects the recording / reproduction characteristics and Z or life characteristics of the recording medium.
  • the recording medium of the present invention can be efficiently manufactured by eliminating or shortening the time for target replacement and the accompanying evacuation and pre-sputtering.
  • the compositions of the reflective layers 45 and 52 are the same, these layers can also be formed without exchanging the target, so that the recording medium can be manufactured more efficiently.
  • the compositions of the dielectric layers 46 and 53 are the same, and when the compositions of the dielectric layers 50 and 57 are the same. That is, the greater the number of combinations of layers having a common composition in the two information layers, the better the production efficiency.
  • the medium shown in FIG. 4 may be realized as a disc conforming to the DVD standard in which information is recorded and reproduced with a laser beam having a wavelength of 650 nm to 670 nm.
  • this medium may be realized as a disc compatible with the Blu-ray standard for recording and reproducing information with a laser beam having a wavelength of 395 nm to 415 nm.
  • this medium is preferably realized as a disc corresponding to the Blu-ray standard and compatible with a double speed or a disc corresponding to a higher speed.
  • Such high-density and high-speed compatible optical discs are easily affected by residual moisture, and if two information layers are formed without target replacement, the effects can be eliminated or reduced. .
  • the form shown in FIG. 4 may be changed as appropriate.
  • the interface layers 47 and 54 may be eliminated, and only the dielectric layers 46 and 53 may be provided as the dielectric layers lb and la.
  • cover layer Alternatively, a substrate may be used, and the second information layer and the first information layer may be formed in this order on the substrate in order from the lower layer shown in the figure.
  • the recording medium shown in FIG. 1 also has the first information layer 1 as the information layer b, the optical separation layer 9, and the information layer a on one surface of the substrate 4 and the substrate 4.
  • the second information layer 2 and the cover layer 13 are formed in this order.
  • a laser beam 3 for recording and reproducing information is incident from the cover layer 14 side.
  • the first information layer 1 includes a reflective layer 5, a dielectric layer 6, a recording layer 7, and a dielectric layer 8.
  • the second information layer 2 includes a reflective layer 10, a dielectric layer 11, and a recording layer 12. And a dielectric layer 13.
  • the recording medium shown in FIG. 1 is different from the recording medium shown in FIG. 4 in that it does not have the dielectric layers 4b and 3b, the dielectric layers 4a and 3a, and does not have the high refractive index layer.
  • the first information layer 1 has the dielectric layer 6 as the dielectric layer 2b and the dielectric layer 8 as the dielectric layer lb
  • the second information layer 2 is a dielectric layer It has a dielectric layer 11 as the layer 2a and a dielectric layer 13 as the dielectric layer la.
  • the dielectric layers 6 and 11 have the same composition
  • the dielectric layers 8 and 13 have the same composition
  • the recording layers 7 and 12 have the same composition.
  • the preferred compounds contained in dielectric layers 6 and 11 are the same as the preferred compounds contained in interface layers 47 and 54 described with reference to FIG.
  • it includes a material represented by the formula (1), (2), (6), (7) or (8).
  • the thicknesses of the dielectric layer 6 and the dielectric layer 11 are preferably 40 nm to 80 nm, respectively.
  • the preferred compounds contained in dielectric layers 8 and 13 are the same as the preferred compounds contained in interface layers 49 and 56 described with reference to FIG.
  • the dielectric layer 8 And 13 preferably comprise a material of the above formula (1), (2), (3), (4) or (5).
  • the thickness of the dielectric layer 8 and the dielectric layer 13 is 25 nm to 50 nm. It is preferable that
  • each information layer is different from those shown in Fig. 4 due to a single dielectric layer or no high refractive index layer. It is necessary to select an appropriate material and form an appropriate thickness.
  • a recording medium having the structure shown in FIG. 4 was produced.
  • the substrate 40 a polycarbonate substrate with a diameter of 120 mm and a thickness of 1.1 mm on which a concave and convex guide groove with a pitch (group-group distance) of approximately 0.32 ⁇ m and a groove depth of 20 nm is formed on the surface.
  • a first information layer 41 was formed thereon. Specifically, an alloy layer containing 90 &% or more of AgO with a thickness of lOOnm as the reflective layer 45, and a ZnS-20mol% SiO layer with a thickness of 25nm as the dielectric layer 46,
  • an ultraviolet curable resin (acrylic resin) was applied on the first information layer 41, and the pitch (distance between the groove groups) was about 0.32 ⁇ m on the surface.
  • a polycarbonate substrate with a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm on which concave and convex guide grooves with a depth of 20 nm were formed was bonded.
  • the polycarbonate substrate was peeled off to form an optical separation layer having a thickness of 25 ⁇ m with grooves transferred to the surface.
  • the second information layer 43 was formed on the optical separation layer. Specifically, a TiO layer having a thickness of 24 nm is used as the high refractive index layer 51, and the reflective layer 52 is the same as the reflective layer 45 of the first information layer.
  • the 2 2 3 2 mol% Cr 2 O layer is used as the recording layer 55 and a 7 nm thick Ge Sb Te layer is used as the interface layer 56.
  • a 5 nm thick ZrO-50 mol% Cr 2 O layer is used as a 35 nm thick ZnS
  • a 20 mol% SiO layer was formed in this order by magnetron sputtering.
  • a cover layer 44 having a thickness of 0.1 mm was formed by acrylic coating using an acrylic resin.
  • Each of the first information layer 41 and the second information layer was formed using a single wafer sputtering apparatus having seven film formation chambers as shown in FIG.
  • One sputtering device was used to form the two information layers.
  • Dielectric layers 50 and 57 were formed in film formation chamber 32
  • interface layers 49 and 56 were formed in film formation chamber 33
  • recording layers were formed in film formation chamber 34.
  • 48 and 55 interfacial layers 47 and 54 in deposition chamber 35, dielectric layers 46 and 53 in deposition chamber 36, reflective layers 45 and 52 in deposition chamber 37, and high refraction in deposition chamber 38
  • the rate layer 51 was formed by the sputtering.
  • the composition of the layers in the combination of dielectric layers 46 and 53, the combination of interface layers 47 and 54, and the combination of recording layers 48 and 55 formed in a common film formation chamber is They were different from each other. Therefore, after forming the first information layer 41, the target of the film forming chamber for forming these layers was exchanged, and then the second information layer 43 was formed. The time required for the target exchange was 30 minutes. Thereafter, evacuation was performed for 30 minutes, and pre-sputtering was performed for 30 minutes. Thereafter, the disk was sampled every 30 minutes. Table 1 shows the layers that make up each information layer, the deposition chamber and power source used to form each layer, and the necessity of replacement of the target before forming the second information layer.
  • Deposition chamber Power source Composition of first information layer 41 Target Composition of second information layer 43
  • Deposition chamber RF dielectric layer ZnS-20 mol SiO 2 required dielectric layer Zr0 2 -35mol% Si0 2 - 36 46 ( two (ZnS) 80 (S iO 2 ) 20) 53 30mol Cr 2 O 3
  • a recording medium having a configuration similar to that shown in FIG. 4 was manufactured.
  • the substrate 40 the same polycarbonate substrate used for the manufacture of Sample 1 was prepared.
  • a first information layer 41 was formed thereon. Specifically, an alloy layer containing 90 at% or more of AgO with a thickness of lOOnm as the reflective layer 45, a ZrO—50 mol% Cr 2 O layer with a thickness of 25 nm as the dielectric layer 46, and the recording layer 4
  • the interface layer 49 is ZrO—50 m with a thickness of 5 nm.
  • the second information layer 43 was formed on the optical separation layer.
  • the high refractive index layer 51 is a 24 nm thick layer that also has TiO force
  • the reflective layer 52 is the reflective layer of the first information layer.
  • a 5 nm thick ZrO—50 mol% Cr 2 O layer is used as the dielectric layer 57.
  • a 35 nm ZnS-20 mol% SiO layer was formed in this order by magnetron sputtering.
  • a cover layer 44 having a thickness of 0.1 mm was formed by spin coating using acrylic resin. Unlike sample 1, this sample does not have interface layers 47 and 54, and dielectric layers 46 and 53 are formed as dielectric layers 2b and 2a of two information layers b and a.
  • Each layer of the first information layer and the second information layer was formed using a single wafer sputtering apparatus having seven film forming chambers 32 to 38 shown in FIG. Since this sample does not have the interface layers 47 and 54, the film forming chamber 53 was not used.
  • the composition of the recording layers 48 and 55 formed in the same film formation chamber is different. Therefore, after forming the first information layer 41, the target of the film formation chamber for forming the recording layer The exchange was performed, and then the second information layer 43 was formed. The time required for the target exchange was 30 minutes. Thereafter, evacuation was performed for 30 minutes, and pre-sputtering was performed for 30 minutes. After that, the disk was sampled every 30 minutes. Table 2 shows the layers that make up each information layer, the deposition chamber and power source used to form each layer, and the necessity of replacing the target before forming the second information layer.
  • Deposition chamber RF Dielectric layer ZK) 2 -50mol% Cr 2 O 3 Not required Dielectric layer ZrO 2 -50mol3 ⁇ 4Cr 2 O3 36 46 ( (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 ) 53 (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 ) Deposition chamber RF interface layer (None) Not required Interface layer (None)
  • a recording medium having the structure shown in FIG. 4 was produced.
  • the substrate 40 the same polycarbonate substrate used for the manufacture of Sample 1 was prepared.
  • a first information layer 41 was formed thereon.
  • the reflective layer 45 is an alloy layer containing 90 nm or more of Ag of 80 nm in thickness
  • the dielectric layer 46 is a 13 nm thick SnO—15 mol% SiC layer
  • the interface layer 47 is 5 nm thick.
  • a layer of rO-15mol% SiO-70mol% GaO was used as the recording layer 48, Ge B with a thickness of 12nm.
  • a layer of ZnS—20 mol% SiO with a thickness of 60 nm is formed in this order, and a magnetron sputtering.
  • an optical separation layer 42 having a thickness of 25 ⁇ m was formed on the first information layer 41 according to a procedure similar to that employed in the manufacture of Sample 1.
  • the second information layer 43 was formed on the optical separation layer. Specifically, a TiO layer having a thickness of 23 nm is used as the high refractive index layer 51, and the reflective layer 52 is the same as the reflective layer 45 of the first information layer.
  • a 35 nm thick ZnS—20 mol% SiO layer is formed in this order by magnetron sputtering
  • a cover layer 44 having a thickness of 0.1 mm was formed by spin coating using acrylic resin.
  • Each of the first information layer and the second information layer was formed using a single-wafer sputtering apparatus having seven film formation chambers as shown in FIG.
  • the composition of the layers in the combination of dielectric layers 46 and 53, the combination of interface layers 47 and 54, and the combination of recording layers 48 and 55 formed in a common deposition chamber were different from each other. . Therefore, after forming the first information layer 41, the target in the film formation chamber for forming these layers was replaced, and then the second information layer 43 was formed. The time required for the target exchange was 30 minutes. Thereafter, evacuation was performed for 30 minutes, and pre-sputtering was performed for 30 minutes. Thereafter, the disk was sampled every 30 minutes. Table 3 shows the layers that make up each information layer, the deposition chamber and power source used to form each layer, and whether the target needs to be replaced before the second information layer is formed.
  • Deposition chamber Power source Composition of first information layer 41 Target Composition of second information layer 43
  • a recording medium having a configuration similar to that shown in FIG. 4 was manufactured.
  • the substrate 40 the same polycarbonate substrate used for the manufacture of Sample 1 was prepared.
  • a first information layer 41 was formed thereon. Specifically, an alloy layer containing 90 at least Ag of 80 nm thick as the reflective layer 45, a ZrO-50 mol% InO layer of 23 nm thick as the dielectric layer 46, and the recording layer 48
  • the Ge Bi Te In layer with a thickness of 12 nm is used as the interface layer 49 with a ZrO—50 mo thickness of 5 nm.
  • an optical separation layer 42 having a thickness of 25 ⁇ m was formed on the first information layer 41 according to a procedure similar to that employed in the manufacture of Sample 1.
  • a second information layer 43 was formed on the optical separation layer. Specifically, a TiO layer having a thickness of 23 nm is used as the high refractive index layer 51, and the reflective layer 52 is the same as the reflective layer 45 of the first information layer. A layer of lOnm Ag alloy having the same composition as a dielectric layer 53 having a thickness of 1811111 21: 0
  • the layer 56 is ZrO—50 mol% Cr 2 O 5 nm thick, and the dielectric layer 57 is 40 ⁇ thick.
  • a cover layer 44 having a thickness of 0.1 mm was formed using an acrylic resin by spin coating. Unlike the sample 1, this sample does not have the interface layers 47 and 54, and the dielectric layer 46 and the dielectric layer 53 are formed as the dielectric layers 2b and 2a of the two information layers b and a.
  • Each layer of the first information layer and the second information layer was formed using a single wafer sputtering apparatus having seven film forming chambers shown in FIG. Since the composition of the layers constituting the first information layer is the same as the composition of the corresponding layers of the second information layer except for the high refractive index layer 51, it is necessary to replace the target in each film formation chamber. I helped. Therefore, pre-sputtering for 30 minutes was performed only for the high refractive index layer 51 when the apparatus was switched to the formation of the second information layer with respect to the formation force of the first information layer. Thereafter, the disk was sampled every 30 minutes. Table 4 shows the layers that make up each information layer, the deposition chamber and power source used to form each layer, and the necessity of replacing the target before forming the second information layer.
  • Deposition chamber Power source Composition of first information layer 41 Target Composition of second information layer 43
  • Deposition chamber RF Dielectric layer ZrO 2 -50mol% In 2 O 3 Not required Dielectric layer ZrO 2 -50mol% In2O 3 36 46 ( (ZrO 2 ) 50 (In 2 O 3 ) 50 ) 53 ( ⁇ ) 2 ) 50 ( ⁇ ⁇ 2 ⁇ 3 ) 50 ) Deposition chamber RF Interface layer None Not required Interface layer None
  • a recording medium having a configuration similar to that shown in FIG. 4 was manufactured.
  • the substrate 40 the same polycarbonate substrate used for the manufacture of Sample 1 was prepared.
  • a first information layer 41 was formed thereon.
  • the reflective layer 45 is a 160 nm thick alloy layer containing 90 at% or more of A1
  • the dielectric layer 46 is a 23 nm thick ZrO-50 mol% InO layer
  • the recording layer 4
  • the interface layer 49 is ZrO-50 with a thickness of 5 nm.
  • a second information layer 43 was formed on the optical separation layer. Specifically, a TiO layer having a thickness of 23 nm is used as the high-refractive index layer 51, and Ag having a thickness of 10 nm is used as the reflective layer 52 by 90 &% or less.
  • the alloy layer including the upper layer is used as a dielectric layer 53, and a layer of ZrO-50 mol% InO with a thickness of 18 nm.
  • Each layer of the first information layer and the second information layer was formed using a single wafer sputtering apparatus having seven film forming chambers as shown in FIG.
  • the composition of the layer constituting the first information layer of this sample is the same as that of the corresponding layer of the second information layer except for the high refractive index layer 51 and the reflective layer. Therefore, after the formation of the first information layer 41, target exchange was necessary only in the film formation chamber 37 in which the reflective layers 45 and 52 were formed. The time required for this target exchange was 30 minutes. Thereafter, vacuum evacuation was performed for 30 minutes, and pre-sputtering was performed on the high refractive index layer 51 and the reflective layer 52 for 30 minutes. Thereafter, disk sampling was performed every 30 minutes. Table 5 shows the layers that make up each information layer, the deposition chamber and power source used to form each layer, and whether or not the target must be replaced before the second information layer is formed.
  • the recording power margin of the second information layer of the recording disc was evaluated.
  • the characteristics of the second information layer formed after target replacement are used as a reference in order to clarify the time when switching the sputtering apparatus to the formation capability of the first information layer and the formation of the second information layer.
  • the criterion was a recording power margin.
  • the recording par margin means a recording power margin at which the reproduction jitter after 10 times overwriting is 8.0% or less, and if the margin is 15% p-p or more, it was judged that the standard was satisfied.
  • the wavelength of the laser beam used for recording and reproducing signals on these media was 405 nm, and its NA (numerical aperture) was 0.85.
  • the signal system was a (17 PP) modulation system, and the signal was recorded in the group part of the substrate at a linear speed of 9.8 m / s. Jitter measurement was performed by reproducing the recorded signal.
  • the formation time of the first information layer The time after switching the operation mode of the sputtering apparatus to the formation of the second information layer, and replacing the target in the predetermined film formation chamber Table 6 shows the transition of the recording power margin.
  • the time starting point (zero) shown in Table 6 is when the formation of the first information layer is completed. Since the target 4 disc does not need to be replaced, the second information layer can be formed continuously immediately after the formation of the first information layer. However, the layers having the same composition in the two information layers have different thicknesses, and the high refractive index layer 51 is formed. Therefore, as a precaution, the sputtering of each layer of the second information layer is started for 30 minutes. Knottering was performed. Therefore, for sample 4, the recording power margin data is written after 0.5 hours. For other discs, the target exchange, evacuation, and pre-sputtering each took 30 minutes, so the 1.5 hours after power also shows the recording power margin data.
  • the composition of the dielectric layer 4b, the dielectric layer 2b and the recording layer b of the first information layer (information layer b) is the same as that of the dielectric layer 4a of the second information layer (information layer a), the dielectric layer Unlike the composition of 2a and recording layer a, Sample 1 produced by exchanging three sputtering targets took a long time to meet the required standards after forming the first information layer. . Specifically, from the time when the first information layer 41 of Sample 1 is formed, the recording parsing margin is 10% or less from 1.5 hours to 3.5 hours, which does not satisfy the standard. I helped. Even after 4 hours, the recording power margin of Sample 1 did not reach 20%.
  • the composition of the dielectric layer 4b of the first information layer (information layer b), the dielectric layer 2b, and the recording layer b is such that the dielectric layer 4a of the second information layer (information layer a)
  • the power margin is 10 It was less than% and did not meet the standards.
  • the production loss time after changing the operating conditions of the sputtering apparatus is 3 hours to 30 minutes at the maximum. Shortened to If the deposition tact (the time required to deposit one disk) is 10 seconds, the production loss can be improved by up to 900 sheets. In this way, by configuring the recording medium on which the first information layer and the second information layer can be formed without performing target exchange, the production loss is greatly improved.
  • each layer constituting the first information layer was made the same as the composition of each corresponding layer of the second information layer, so that target replacement was not required, and therefore production loss was reduced.
  • the composition of the recording layer of the first information layer and the dielectric layer (interface layer) adjacent to it was the same as the composition of each corresponding layer of the second information layer, so target replacement was necessary.
  • the production loss could be made relatively small.
  • Example 6 (Comparison) A medium having the structure shown in FIG. 4 was manufactured.
  • the substrate 40 the same polycarbonate substrate used for the manufacture of Sample 1 was prepared.
  • a first information layer 41 was formed thereon.
  • the reflective layer 45 is an alloy layer containing 90 nm or more of 80 nm Ag in thickness
  • the dielectric layer 46 is a 20 nm thick ZnS—20 mol% SiO layer
  • the interface layer 47 is 5 nm thick.
  • the recording layer 48 is a 12 nm thick Ge Bi Te In layer, and the interface layer 49 is 5 n thick.
  • An optical separation layer 42 having a thickness of 25 / zm was formed on 1 in accordance with the same procedure as used in the manufacture of Sample 1.
  • the second information layer 43 was formed on the optical separation layer.
  • the high refractive index layer 51 is a layer having a thickness of 23 nm that also has TiO force
  • the reflective layer 52 is a reflective layer of the first information layer.
  • a cover layer 44 having a thickness of 0.1 mm was formed by spin coating using an acrylic resin.
  • Each layer of the first information layer and the second information layer was formed using a single wafer sputtering apparatus having seven film formation chambers shown in FIG. Since the composition of the layers constituting the first information layer is the same as the composition of the corresponding layers of the second information layer except for the high refractive index layer 51, it is necessary to replace the target in each film formation chamber. I helped. Therefore, pre-sputtering for 30 minutes was performed only for the high refractive index layer 51 when the apparatus was switched to the formation of the second information layer with respect to the formation force of the first information layer. Thereafter, the disk was sampled every 30 minutes. Table 7 shows the layers that make up each information layer, the deposition chamber and power source used to form each layer, and the necessity of replacing the target before forming the second information layer.
  • the initial characteristics and life characteristics of Sample 6 were compared with those of Sample 4.
  • the initial characteristics were judged by the recording power margin and bottom jitter.
  • the recording power margin refers to the margin of recording jitter that is less than or equal to 8.0% for the second information layer after 10 times overwriting, and 6.0% or less for the first information layer. This refers to the recording power margin.
  • a medium with a margin of 15% p-p or more can be said to have practically necessary initial characteristics.
  • the bottom jitter is the bottom value of the playback jitter after 10 overwrites.
  • a laser beam having a wavelength of 405 nm and NA (numerical aperture) of 0.85 was used.
  • the signal system was (17 PP) modulation system, and the signal was recorded in the group part of the board.
  • Initial characteristics were measured for signals recorded at linear speeds of 4.9 mZs and 9.8 mZs, respectively.
  • Life characteristics are the same as the initial characteristics evaluation, after the initial environmental recording of the signal recorded (temperature 90 ° C, relative humidity 20%, 24 hours), readout characteristics (archival characteristics) , And the readout characteristics (archival overwrite characteristics) of the signals recorded over the signals were measured for each of the first information layer and the second information layer.
  • the life characteristics are as follows for signals recorded at linear speeds of 4.9 mZs and 9.8 mZs. Each was evaluated.
  • the initial force characteristics and the archival overwrite characteristics the case where the increase in jitter value was 2% or less with respect to the initial jitter was marked as ⁇ , and the case where it exceeded 2% was marked as X. The results are shown in Table 8.
  • sample 6 In both sample 4 and sample 6, the initial characteristics were good at each linear velocity. However, sample 6 is inferior to sample 4 in terms of life characteristics. In particular, sample 6 has a weaker inertia characteristic at a low linear velocity and an archival overwrite characteristic at a higher linear velocity than sample 4. Also inferior. This is because, in Sample 6, the material used for dielectric layer 1 (interface layers 47 and 54) on the far side where laser light is incident is GeN, and it does not contain oxides of specific elements. According to the above.
  • the dielectric layer la and the dielectric layer lb of Samples 4 and 5 corresponding to the medium of the present invention were formed as layers composed of ZrO-50 mol% Cr 2 O.
  • lb may have other compositions, such as Al 2 O, SiO, Ta 2 O, Mo—0,
  • the dielectric layers la and lb are Ta O ⁇ 50 mol% SiO, HfO—30 mol% SiO ⁇ 40 mol% Cr 2 O, AlN—50 mol% SnO, Zr
  • the recording layers a and b of Samples 4 and 5 were both formed of GeBiTeln materials.
  • the recording layer a and the recording layer b contain Ge and Te as main components (combined, preferably 82 at% or more), and at least one selected from Sn, Ag, Sb, Ga, Al, Bi and In Other material forces that further include elements may be formed.
  • the recording layer a and the recording layer b are Ge Sn Sb Te (at%), Ge Bi Te Ga (at%), etc.
  • Dielectric layers 2a and 2b (dielectric layers 46 and 53) of Samples 4 and 5 are both ZrO
  • Dielectric layers 2a and 2b have other compositions.
  • At least one selected from SiO, CrO, GaO, HfO, ZrO and InO force At least one selected from SiO, CrO, GaO, HfO, ZrO and InO force
  • the interface layers 2a and 2b are composed of ZrO-25
  • the reflective layer a and the reflective layer b of Samples 4 and 5 were both formed as layers having an Ag alloy force.
  • the reflective layers a and b may be layers having other material forces. Specifically, A1—Cr alloy, Ag—Ga—Cu alloy, and Ag Pd—Cu alloy are used as materials that contain at least one element of which Ag, A1 and Au force are also selected as the main component (90at% or more). Similar results were obtained when the reflective layers a and b were formed.
  • the high refractive index layers of Samples 4 and 5 were formed as Ti oxide layers.
  • the high refractive index layer may be a layer having a material force other than this. Specifically, selected from TiO and NbO
  • the two information layers of Samples 4 and 5 were formed as layers having an interface layer 49 and an interface layer 56, respectively. Without forming both of these interface layers, dielectric layers 50 and 557 may be formed as dielectric layers lb and la in contact with the recording layer. Specifically, the dielectric layers lb and la are media formed so as to have a composition having a specific oxide, nitride, or fluoride listed for the interface layer 49 and the interface layer 56. Similar results were obtained. Alternatively, only the interface layer 56 may be provided, and the composition thereof may be the same as that of the dielectric layer 50. Alternatively, only the interface layer 49 may be provided, and the composition thereof may be the same as that of the dielectric layer 57.
  • the information recording medium of the present invention and the manufacturing method thereof are for manufacturing single-sided multilayer optical discs such as single-sided dual-layer Blu-ray discs (rewritable and write-once) and single-sided four-layer discs (rewritable and write-once). This is useful for improving productivity and reducing costs. Furthermore, the information recording medium and the manufacturing method thereof of the present invention are also useful in the manufacture of single-sided, double-layer DVD-RW, DVD + RW, and DVD-RAM.

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Abstract

　片面に複数の情報層（１，２）を有する情報記録媒体を構成する少なくとも２つの情報層において、一方の情報層（１）に含まれる記録層（７）およびこれに隣接して設けられる誘電体層（６，８）の組成が、他方の情報層に含まれるそれらの層（１２，１１，１３）の組成と同じであるようにし、それにより、２つの情報層（１，２）の記録層（７，１２）および誘電体層（６，１１）（８，１３）をそれぞれ、共通のスパッタリング成膜室にて、ターゲット交換を行うことなく形成することができ、片面複数層構造の媒体を生産時のロスタイムを減らして製造することが可能となる。

Description

明 細 書
情報記録媒体およびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、情報を高速かつ高密度に記録および再生する情報記録媒体 (以下、単 に「記録媒体」とも呼ぶ）、およびその製造方法に関するものである。
背景技術
[0002] 発明者は、レーザ光の照射により情報を記録再生する、ディスク形状の大容量相変 化情報記録媒体（以下、「光ディスク」とも呼ぶ）として、 4. 7GBZDVD— RAM、お よび片面単層 25GB (1倍速) ZBlu—rayディスクを開発した。これらは、データファ ィルゃ画像ファイルとして用いることができる。さらに、発明者は、光ディスクの記録容 量を増加させることを目的として、ディスクの片面側に情報層を 2層有する、片面 2層 50GB(1倍速) ZBlu—rayディスクを開発した。これらは既に商品化されている。
[0003] これらの DVD— RAMおよび Blu— rayディスクにおいては、記録方式として、相変 化記録方式を採用している。この記録方式は、記録層がレーザ光線の照射によって 、アモルファスと結晶との間で (あるいは結晶とさらに異なる構造の結晶との間）で可 逆的に状態変化を起こす性質を利用する。より具体的には、情報の記録は、レーザ 光照射により、薄膜である記録層の屈折率および消衰係数の少なくとも一方を変化さ せて、記録マークを形成して実施する。記録マークが形成されると、当該マークとそ れ以外の部分では、照射された光の透過光または反射光の振幅に差が生じる。情報 (信号)の再生は、そのような差を検出することにより実施される。
[0004] 一般には、記録層の材料が結晶状態にあるときが未記録状態とされる。信号の記 録は、レーザ光を照射して、記録層材料を溶融した後、急冷してアモルファス状態と することにより実施する。また、信号の消去は、記録時よりも低いパワーのレーザ光を 照射し、記録層を結晶状態とすることにより実施する。
[0005] 相変化型の光ディスクは一般的に、基板上に、誘電体層、記録層、および反射層 を有する構成を有する。そのディスク構成の一例としては、基板上に第一の誘電体層 、記録層、第二の誘電体層、そして反射層を順に積層したものがある。以下に、各層 の役割について述べる。誘電体層は、誘電材料を含む層であり、外部からの機械的 なダメージ力 記録層を保護する役割、多重反射による干渉効果を利用して光学的 変化を強調する役割、外気からの影響を遮断し、記録層の化学的な変化を防止する 役割、および信号を繰り返し記録する場合に生じる基板表面の荒れ及び記録層の熱 的ダメージを低減する役割等を有している。そのため、誘電体層は、保護層とよばれ ることちある。
[0006] 誘電体層が二層構成を有する場合、記録層と接する誘電体層（この層は界面層と もよばれる）は、その組成が適宜選択されることにより、記録層が結晶一アモルファス 間で状態変化する際、その状態変化のスピードを変化させ得る。よって、記録層と接 する誘電体層は、結晶化速度を制御すると 、う重要な役割も有して 、る。
[0007] 記録層は、先述のようにレーザ光を吸収して、相変化を起こす層であり、主にこの 層に情報が記録されることとなる。反射層は、情報を記録消去する際には、レーザ光 を吸収して高温となった記録層から、熱を吸収して、放熱する役割を有する。
[0008] 各層の特性は、その材料組成だけでなぐその厚さによっても、変化する。即ち、材 料組成が同じであっても、厚さが異なる層は、異なる特性を示す。例えば、反射層の 厚さをより厚くすると、情報を記録する際に記録層が吸収した熱が効率的に放熱され ることを可能にする。その結果、アモルファス部分がより容易に形成されて、信号品質 が向上する。
[0009] 前述の片面 2層 Blu— rayディスクのような片面 2層光ディスクに代表される片面多 層情報記録媒体は、図 2に示すように、基板 20上に、第 1の情報層 21、第 2の情報 層 22、第 3の情報層 23、 第 nの情報層 nを有し、各情報層が UV硬化榭脂等か ら成る透明な光学分離層により光学的に分離され、第 n情報層の上に UV硬化榭脂 等力も成るカバー層 28 (光透過層）が設けられた構成を有する。各情報層について、 情報の記録再生は、カバー層 28側からレーザ光 29を入射して行う。
[0010] 片面多層記録媒体に求められる特性は、レーザ光入射側に近い情報層が高い透 過率を有していることである。例えば、片面 2層記録媒体の場合、奥側（レーザ光 (ま たはレーザ光源)からより遠い側）の情報層（これを「第 1の情報層」と呼ぶ）について 、情報の記録再生は、レーザ光入射側に近い情報層（これを「第 2の情報層」と呼ぶ） を透過したレーザ光を用いて行う。そのため、第 1の情報層に情報を記録する際に必 要なレーザパワーは、第 1の情報層が単独で設けられている記録媒体への情報の記 録に必要なレーザパワーを、第 2の情報層の透過率で除した値となる。すなわち、 2 層構成の媒体は、記録再生のために、より多くのレーザ光パワーを必要とする。また 、 2層構成の媒体においては、第 2の情報層が、高透過率 (例えば 50%)を有する必 要がある。これに対し、第 1の情報層は、高い反射率を有する必要がある。
[0011] 我々は、レーザ光の入射側からみて、少なくとも記録層と反射層とをこの順に備え た情報層にお 、て、誘電体からなる透過率調整層を反射層のレーザ光入射側と反 対側に接して設ける技術を検討した。さらに、我々は、前記透過率調整層と反射層の 屈折率、および消衰係数を最適化した。その結果、第 1の情報層の高透過率を実現 した。さらに、高透過率を実現するためには、レーザ光を吸収する層（記録層、反射 層）を薄膜ィ匕するというアプローチもある。
[0012] これまでに報告されている片面 2層記録媒体の例を説明する。 日本国特許公開特 開 2001— 266402号公報には、第 1の情報層の構成が、膜を形成する基板 (成膜 装置に取り付けられる基板）に近い側力も順に、 AlCr/ZnS -SiO /GeSbTe/Z
2
nS-SiOであり、第 2の情報層の構成が、 ZnS-SiO /inSbTe/ZnS-SiOで
2 2 2 ある、片面 2層の光ディスクが示されている。ここで、「Z」は積層されていることを示し 、「一」は混合されていることを示す。この文献に記載された記録媒体においては、そ れぞれの情報層の記録層組成が互いに異なる。
[0013] 日本国特許公開特開 2002— 298433号公報には、第 1の情報層の構成が、 SiC ( 透明放熱層) ZAu (反射層) /ZnS - SiO (誘電体層) /GeN (結晶化促進層) /
2
Ge Sb Te (記録層） ZGeN (結晶化促進層） ZZnS— SiO (誘電体層）であり、
5 76 19 2
第 2の情報層の構成が、 Ag合金 (反射層） ZZnS— SiO (誘電体層） ZGeSiN (結
2
晶化促進層） ZGe Sb Te (記録層） ZGeSiN (結晶化促進層） ZZnS— SiO (誘
2 2 5 2 電体層）である、片面 2層の光記録媒体が示されている。この文献に記載された記録 媒体において、第 1の情報層における反射層、記録層、および記録層と接する結晶 化促進層の組成は、第 2の情報層のそれらとは異なっている。
[0014] また、本出願人 (米国における譲受人）が開発した片面 2層の光ディスクの一形態 力 International Symposium Optical Memory (ISOM2000) Technical Digest ^ ppl 6— 17に開示されている。この片面 2層の光ディスクにおいて、第 1の情報層の構成 は、 A1合金 (反射層） ZZnS— SiO (保護層） ZGeN (界面層） ZGeSbTe (記録層）
2
ZGeN (界面層） ZZnS— SiO (保護層）であり、第 2の情報層の構成は、 Ag合金（
2
反射層） ZZnS - SiO (保護層） ZGeN (界面層） /GeSbTeSn (記録層） /GeN (
2
界面層） ZZnS— SiO (界面層）である。この光ディスクにおいて、第 1の情報層の記
2
録層および反射層の組成は、第 2の情報層のそれらとは異なっている。
[0015] 上記の文献に記載された片面 2層構成の記録媒体はいずれも、一方の情報層を構 成する層のうち、 1または複数の層の組成が、他の情報層の対応する層の組成と異 なっている。これは、前述のとおり、第 2の情報層と第 1の情報層に要求される特性が 異なること〖こよる。
[0016] 日本国特許公開特開 2005— 122872号公報には、第 1の情報層の構成が、 A1— Ti (反射層） ZZnS— SiO (保護層） ZGe Ag In Sb Te (記録層） ZZnS— SiO
2 5 1 2 70 22 2
(保護層)であり、第 2の情報層が、 In O— ZnO (熱拡散層) ZAg— Zn— A1 (反射
2 3
層） ZZnS— SiO (保護層） ZGe Ag ln Sb Te (記録層） ZZnS— SiO (保護
2 5 1 2 70 22 2 層） Zln O ZnO (熱拡散層層）である、 2層相変化型の情報記録媒体が開示され
2 3
ている（実施例 1)。この文献に記載された記録媒体において、第 1の情報層における 記録層は第 2の情報層のそれと同じであり、また、両方の情報層において、記録層は ZnS-SiOで挟まれている。このディスクは、第 1および第 2の情報層の反射層の組
2
成は互いに異なるものの、第 1の情報層の記録層および保護層の組成は、第 2の情 報層のそれらと同じであり、その点で、上記 3つの文献に開示された媒体とは異なる。 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0017] スパッタリングにより、情報記録媒体の記録層、反射層、誘電体層およびその他の 薄膜 (例えば、透過率調整層等)を形成する際、その量産性の良さから、枚葉式スパ ッタリング装置がしばしば用いられる。枚葉式スパッタリング装置を模式的に示す平 面図を図 3に示す。この装置において、スパッタリングは、成膜室 32— 38で実施され 、 1枚の基板が、成膜室 32— 38を一巡すると、 7つの層が形成されることとなる。基板 は、真空チャンバ一内（メインチャンバ一 31)に投入され、ロードロック室 30を介して、 成膜室 (成膜室 32または 38)に搬送される。各成膜室においては、 1つの基板のス ノ ッタリングが終了してこれが次の成膜室に入ると、別の基板が送られてくる。
[0018] 枚葉式スパッタリング装置を用いて、片面 2層構造の記録媒体を製造する場合、第 1の情報層を複数の成膜室を一巡させて形成した後、第 2の情報層を同じ成膜室を さらに一巡させて形成する方法がある。この場合、第 2の情報層の形成の前に、第 1 の情報層とは異なる組成とすべき層を形成する成膜室のターゲットを交換する。 3つ 以上の情報層を有する媒体も同様の方法で、製造し得る。よって、記録層の組成が、 第 1の情報層と第 2の情報層とで異なるときには、記録層を形成する成膜室のターゲ ットを取り替える必要がある。
[0019] この方法は、 1台の比較的小型なスパッタリング装置で、片面多層構造の記録媒体 の製造を可能にするという利点を有するが、ターゲット交換を必要とするために、下記 のような問題を有する。
(1)ターゲット交換の間、生産がストップするため、生産稼働率が低下する。
(2)ターゲット交換に伴う成膜室の開放により、成膜室内に真空排気してもな力なか 排気されない微量の水分が残存する。さらに、この水分が、ターゲット交換した成膜 室だけでなぐメインチャンバ一を介してつながっている他の成膜室にも、影響を及 ぼす。成膜室中の残留水分は、僅かであっても、特に、記録再生特性を主に支配す る記録層及びそれに接する誘電体層の膜質に大きく影響し、ひいては媒体の特性に 悪影響を与え得る。また、残留水分の影響は、高倍速対応の媒体において、より大き くなる。
[0020] ターゲット交換を不要にすれば、力かる問題を回避し得る。具体的には、例えば、 成膜室の数を増やして、 1つの媒体においてスパッタリングにより形成すべき層を、別 個の成膜室で形成することが考えられる。例えば、第 1および第 2の情報層がそれぞ れ 6層構成である場合には、 12個の成膜室を有するスパッタリング装置を使用すれ ば、上記問題は回避できる。あるいは、枚葉式スパッタリング装置を増やし、各情報 層をそれぞれ別個の装置で形成してもよい。しかし、そのように装置を変更する又は 増やすことは、装置を高額にし、および Zまたは生産コストを上昇させる。 [0021] あるいは、各機能層（特に、記録層）がすべての情報層にお 、て共通した組成を有 するように、媒体を設計すれば、ターゲット交換を不要にする又はその回数を減らす ことができる。し力しながら、そのような媒体は、多くの文献において、提案されていな い。それは、前述のように、例えば、片面 2層構造の記録媒体においては、第 1の情 報層と第 2の情報層は、有するべき特性が異なることによる。
[0022] 日本国特許公開特開 2005— 122872号公報に開示された媒体は、第 1の情報層 の記録層および保護層の組成が、第 2の情報層のそれらと同じであるから、他の文献 に開示された媒体と比較して、枚葉式スパッタリング装置を用いて、より効率的に製 造されると予想される。しかし、発明者らの試験によれば、この文献に記載の媒体は、 環境試験後の特性 (ライフ特性)が良好でないことが判明した。
[0023] 本発明は、すべての情報層において、記録層の組成が同じであり、かつそれに接 する層の組成が同じであり、保存特性の良好な情報記録媒体を提供することを目的 とする。
課題を解決するための手段
[0024] 本発明の情報記録媒体は、それぞれ記録層を有する少なくとも 2つの情報層を含 み、各記録層が光学的に検出可能な相変化を生じ得る情報記録媒体であって、光 の入射側に近い方を情報層 a、遠い方を情報層 bとしたとき、前記情報層 aは、光が入 射する側に近い方から、誘電体層 al、記録層 a、誘電体層 a2、および反射層 aをこの 順に少なくとも有し、前記情報層 bは、光が入射する側に近い方から、誘電体層 lb、 記録層 b、誘電体層 2b、および反射層 bをこの順に少なくとも有し、
前記誘電体層 laおよび 2aは記録層 aと接しており、かつ前記誘電体層 lbおよび 2 bは記録層 bと接しており、
前記誘電体層 laおよび前記誘電体層 lbが、酸素原子、窒素原子およびフッ素原 子力も選択される少なくとも 1つの原子を含み、かつ、酸素原子を含むときには、 Al、 Si、 Cr、 Ta、 Mo、 W、 Zr、および Hfから選択される少なくとも 1つの元素を含み、窒 素原子を含むときには、 Al、 B、 Ge、 Si、 Ti、および Zrから選択される少なくとも 1つ の原子を含み、フッ素原子を含むときには、 Dy、 Er、 Eu、 Ce、 Bi、および Laから選 択される少なくとも 1つの元素を含み、 前記誘電体層 2aおよび前記誘電体層 2bが、 Zr、 Si、 Cr、 In、 Ga、および Hfから 選択される少なくとも 1つの元素、および酸素原子を含み、
前記誘電体層 laの組成が前記誘電体層 lbの組成と同じであり、前記記録層 aの組 成が前記記録層 bの組成と同じであり、かつ前記誘電体層 2aの組成が前記誘電体 層 2bの組成と同じである、情報記録媒体を提供する。
[0025] 本発明の情報記録媒体は、各情報層に含まれる記録層に接して設けられて 、る誘 電体層を特定の元素を含むように構成することによって、レーザ光が入射する側に近 い方から、誘電体層 1Z記録層 Z誘電体層 2の構成をそれぞれ有する 2つの情報層 aおよび bにおいて、これらの情報層の記録層 aおよび bの組成を同じにし、誘電体層 laと誘電体層 lbの組成を同じにし、かつ誘電体層 2aと誘電体層 2bの組成を同じに しても、情報の良好な記録再生を可能にし、また、良好なライフ特性を示す。よって、 本発明は、 2またはそれ以上の情報層を含む、記録再生特性およびライフ特性の良 好な記録媒体を、スパッタリング法により、より効率的に製造することを可能にする。
[0026] 本発明の情報記録媒体にぉ ヽて、誘電体層 laおよび誘電体層 lbに含まれる酸素 原子は、酸ィ匕物の形態として、窒素原子は、窒化物の形態として、フッ化物は、フッ 化物の形態で、一般には存在し得る。したがって、本発明の情報記録媒体は、前記 誘電体層 laおよび前記誘電体層 lbが、 Al、 Si、 Cr、 Ta、 Mo、 W、 Zr、および Hfの 酸化物、 Al、 B、 Ge、 Si、 Ti、および Zrの窒化物、 Dy、 Er、 Eu、 Ce、 Bi、および La のフッ化物力 選ばれる、少なくとも 1つの化合物を含むものであり、前記誘電体層 2 aおよび前記誘電体層 2bが、 Zr、 Si、 Cr、 In、 Ga、および Hfの酸化物から選ばれる 、少なくとも 1つの化合物を含むものであることが好ましい。
[0027] 本発明の情報記録媒体にお!、ては、前記反射層 aの組成が前記反射層 bの組成と 実質的に同じであることが好ましい。 2つの情報層の反射層の組成が同じであれば、 より高い製造効率で、記録媒体を製造することが可能となる。
[0028] 本発明の情報記録媒体にぉ 、て、誘電体層 laと誘電体層 lbとの組み合わせ、記 録層 aと記録層 bの組み合わせ、および誘電体層 2aと誘電体層 2bとの組み合わせか ら選択される、少なくとも 1つの組み合わせにおいて、層の厚さが互いに異なることが 好ましい。層の厚さを変えることにより、糸且成が同じであっても、互いに異なる光学特 性を有する情報層 aおよび bを得ることができる。その場合、記録層 laの厚さく記録 層 lbの厚さであることが好ましい。情報層 aにおける光の吸収を小さくするためである
[0029] あるいは、本発明の情報記録媒体において、反射層 aと反射層 bの組成が同じであ るときに、 2つの反射層の厚さが互いに異なるようにしてもよい。その場合、反射層 aの 厚さく反射層 bの厚さであることが好ましい。情報層 aにおける光の吸収を小さくする ためである。
[0030] 反射層 aと反射層 bは、 Ag、 A1および Auカゝら選ばれる少なくとも 1つの元素を主成 分（90at%以上）として含むことが好まし 、。
[0031] 本発明の情報記録媒体は、誘電体層 laの記録層 aと接する側とは反対の側に接し ている、誘電体層 3a、および誘電体層 lbの記録層 bと接する側とは反対の側に接し ている、誘電体層 3bをさらに含んでよい。その場合、誘電体層 3aの組成と誘電体層 3bの組成は、同じであることが好ましい。誘電体層 3aおよび 3bを有する記録媒体に ぉ ヽて、誘電体層 laおよび lbは界面層と呼んでもょ ヽ。
[0032] 本発明の情報記録媒体は、情報層 aが、高屈折率層 aをさらに有し、光が入射され る側から、誘電体層 2a、反射層 aおよび高屈折率層 aがこの順に位置し、且つ記録再 生に使用する光の波長における、誘電体層 laの屈折率を nal、誘電体層 2aの屈折 率を na2、および高屈折率層の屈折率を na3としたときに、 nlaく n3aおよび n2a< n 3aを満たすことが好ましい。高屈折率層は、情報層 aの光の透過率を高くして、情報 層 bでの記録再生がより良好に実施されるようにする。
[0033] 高屈折率層は、好ましくは、 Tiおよび Nbから選択される少なくとも 1つの元素、酸素 原子および窒素原子の 、ずれか一方または両方を含むことが好ま U、。そのような 高屈折率層において、 Tiおよび Nbは、一般に、酸ィ匕物および Zまたは窒化物として 存在し得る。
[0034] 本発明の情報記録媒体にぉ 、て、記録層 aおよび bは、 Teおよび Geを含むことが 好ましい。そのような記録層は、前記特定の元素を含む 2つの誘電体層 1および誘電 体層 2とともに使用する場合に、誘電体層 laおよび lbの組成が同じであり、記録層 a および bの組成が同じであり、かつ誘電体層 2aおよび 2bの組成が同じである記録媒 体を、都合良く構成できる。記録層 aおよび bは、より好ましくは、 In、 Bi、 Sn、 Ag、 Sb 、 Gaおよび Al力 選ばれる少なくとも 1つの元素をさらに含む。
[0035] 本発明は、情報層の数が 2つである情報記録媒体として、好ましく実現され得る。具 体的には、情報層の数が 2つである媒体は、 DVDまたは BD— REとして、実現され 得る。
[0036] あるいは、本発明は、情報層の数によらず、情報層 aおよび bが連続する、情報記 録媒体として、好ましく実現され得る。特に、情報層 aおよび bが連続する場合に、枚 葉式スパッタリング装置を用いて、ターゲットの交換を必要とせずに又はその回数を 減らして、効率よく情報記録媒体を製造することができる。
[0037] 本発明はさらに、本発明の情報記録媒体の製造方法を提供する。本発明の記録媒 体の製造方法は、情報層 aの誘電体層 la、記録層 aおよび誘電体層 2a、ならびに情 報層 bの誘電体層 lb、記録層 bおよび誘電体層 2bを、それぞれスパッタリング法、蒸 着法および CVD法力ゝら選択されるいずれか一つの方法で形成することを含み、 誘電体層 laおよび lbを、同じ組成のターゲットを用いて形成し、
記録層 aおよび bを、同じ組成のターゲットを用いて形成し、
誘電体層 2aおよび 2bを、同じ組成のターゲットを用いて形成することを特徴とする 。この製造方法によれば、例えば、 1つの成膜室において、ターゲット交換をすること なぐ誘電体層 laおよび lbを形成することができ、別の共通する成膜室において、タ 一ゲット交換をすることなぐ記録層 aおよび bを形成することができ、さらに別の共通 する成膜室において、ターゲット交換をすることなぐ誘電体層 2aおよび 2bを形成す ることができ、製造効率を高くし得る。
[0038] 本発明の製造方法においては、情報層 aの反射層 aと情報層 bの反射層 bを、同じ 組成のターゲットを用いて形成することが好ましい。それにより、記録媒体の製造中の ターゲットの交換をより少なくして、より効率的に、記録媒体を製造することが可能とな る。
[0039] 上記において、層に関して「同じ組成」という用語は、「実質的に同じ組成」の意味 であり、完全に同じ組成に加えて、分析精度 (誤差)および成膜中に混入する微量の 不純物に起因して、僅か〖こ異なる組成をも包含する意味で使用される。また、情報記 録媒体を構成する各層は特に数十應以下と極めて薄いために、分析精度は低くな る傾向にある。そのため、本明細書において、「層の組成が同じである」とは、薄膜の 状態で測定されるときに、各成分の差が分析精度以内、特に、原子 (at) %で表示さ れる場合には、好ましくは各成分の差が 0. 7at%以内、 mol%表示で表示される場 合には、好ましくは各成分の差力 mol%以内であることを意味する。
発明の効果
[0040] 本発明の情報記録媒体は、誘電体層 1Z記録層 Z誘電体層 2の積層構造を有す る情報層を少なくとも 2つ有し、これらの 2つの情報層 aおよび bにおいて、 2つの誘電 体層 laおよび lbの組成が同じであり、 2つの記録層 aおよび bの組成が同じであり、 かつ 2つの誘電体層 2aおよび 2bの組成が同じである。本発明の記録媒体は、そのよ うに構成しても、優れた記録再生特性およびライフ特性を有する。よって、本発明は、 生産性に優れた、片面多層情報記録媒体を実現することを可能にする。また、本発 明の製造方法は、そのような記録媒体を、スパッタリング等の方法を用いて、ターゲッ トの交換を無くす又は減らして、効率的に製造することを可能にする。
図面の簡単な説明
[0041] [図 1]本発明の記録媒体 (光ディスク)の一形態の構造を示す、部分断面図
[図 2]本発明の記録媒体 (光ディスク)の別の形態の構造を示す、部分断面図
[図 3]本発明の記録媒体の製造装置の一例を模式的に示す平面図
[図 4]本発明の記録媒体 (光ディスク)のさらに別の構造を示す、部分断面図 符号の説明
[0042] 1…情報層 b、 2…情報層 a、 3...レーザ光、 4…基板、 5…反射層 b、 6...誘電体層 2b、 7…記録層 b、 8…誘電体層 lb、 9…光学分離層、 10…反射層 a、 11…誘電体層 2a、 12…記録層 a、 13…誘電体層 la、 14…カバー層、 20…基板、 21…第 1の情報層、 2 2...第 2の情報層、 23...第 3の情報層、 24...光学分離層、 25...光学分離層、 26...光 学分離層、 27…第 nの情報層、 28…カバー層、 29…レーザ光、 30…ロードロック室、 31…メインチャンバ一、 32…成膜室、 33…成膜室、 34…成膜室、 35…成膜室、 36.. .成膜室、 37...成膜室、 38...成膜室、 40...基板、 41...第 1の情報層（情報層 b)、 42. ..光学分離層、 43...第 2の情報層 (情報層 a)、 44...カバー層、 45...反射層、 46...誘 電体層（誘電体層 4b)、 47...界面層（誘電体層 2b)、 48...記録層（記録層 b)、 49... 界面層（誘電体層 lb)、 50...誘電体層（誘電体層 3b)、 51...高屈折率層、 52...反射 層、 53…誘電体層（誘電体層 4a)、 54...界面層（誘電体層 2a)、 55...記録層（記録 層 a)、 56...界面層（誘電体層 la)、 57…誘電体層（誘電体層 3a)、 58…レーザ光。 発明を実施するための最良の形態
[0043] 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態 は例示的なものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
[0044] (実施の形態 1)
本発明の実施の形態 1として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施す る、ディスク形状の情報記録媒体 (光ディスク)の一例を説明する。図 4は、その情報 記録媒体の一部断面を示す。
[0045] 図 4に示す情報記録媒体は、基板 40、ならびに基板 40の一方の表面に、情報層 b としての第 1の情報層 41、光学分離層 42、情報層 aとしての第 2の情報層 43、および カバー層 44がこの順に形成された構成を有する。図 4において、情報の記録および 再生を行うレーザ光はカバー層 44側力も入射される。
[0046] 基板 40は、円盤状で、透明且つ表面が平滑なものを使用する。基板の材料として は、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフインもしくはポリメチルメタタリレート（PM MA)のような榭脂、またはガラスを挙げることができる。成形性、価格、および機械強 度を考慮すると、ポリカーボネートが好ましく使用される。図示した形態において、厚 さ約 1. 1mmおよび直径約 120mmの基板 40が好ましく用!、られる。
[0047] 基板 40の情報層等を形成する側の表面には、レーザ光を導くための凹凸の案内 溝が形成されていてもよい。案内溝を基板 40に形成した場合、本明細書においては 、レーザ光に近い側にある面を便宜的に「グループ面」と呼び、レーザ光から遠い側 にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。たとえば、媒体を Blu— ray Discとして使用 する場合、グループ面とランド面の段差は、 10nm〜30nmであることが好ましい。ま た、 Blu— ray Discでは、グループ面のみに記録を行い、グルーブーグループ間の 距離（グループ面中心からグループ面中心まで）は、約 0. 32 μ mである。
[0048] 基板 40上には、まず、情報層 bとしての第 1の情報層 41を設ける。第 1の情報層 41 (情報層 b)は、少なくとも反射層 45、誘電体層 46、界面層 48、記録層 bとしての記録 層 48、界面層 47、および誘電体層 50を有する。図示するように、界面層 47および 4 9は、記録層 48に接しているから、誘電体層 2bおよび 2aにそれぞれ相当する。誘電 体層 50は、誘電体層 2bとしての界面層 49の記録層 55と接する側とは反対の側に接 して設けられているから、前述の誘電体層 3bに相当する。誘電体層 46は、便宜的に 、誘電体層 4bと称してよい。
[0049] 第 1の情報層 41の上には、光学分離層 42が形成される。光学分離層 42は、第 1の 情報層 41と第 2の情報層 43とを光学的に分離する機能を備える。光学分離層 42は 、第 1の情報層 41に信号を記録再生するために照射するレーザ光の波長に対して 透明な材料で形成される。光学分離層 42は、例えば、アクリル系榭脂またはェポキ シ系榭脂のような紫外線硬化榭脂等から成る層をスピンコート法により形成する方法 、または透明フィルムを粘着テープあるいは紫外線硬化榭脂等で接着する方法等に より、形成される。光学分離層 42の表面にも、必要に応じて、第 2の情報層 43のため のスパイラルまたは同心円状の案内溝等が形成される。光学分離層 42の厚さは、 5 μ m〜40 μ m程度であることが好まし!/、。
[0050] 光学分離層 42の上には、情報層 aとしての第 2の情報層 43が形成される。第 2の情 報層 43 (情報層 a)は、少なくとも反射層 52、誘電体層 53、界面層 54、記録層 aとし ての記録層 55、界面層 56、および誘電体層 57を有する。この形態の記録媒体にお いては、さらに、高屈折率層 51が、第 2の情報層 43に含まれる。図示するように、界 面層 54および 56は、記録層 55に接しているから、誘電体層 2aおよび laにそれぞれ 相当する。誘電体層 57は、誘電体層 laとしての界面層 56の記録層 55と接する側と は反対の側に接して設けられているから、前述の誘電体層 3aに相当する。誘電体層 53は、便宜的に、誘電体層 4aと称してよい。
[0051] 第 2の光学情報層 43の上には、カバー層 44が形成される。カバー層 44は、スピン コート法によって、アクリル系榭脂またはエポキシ系榭脂のような紫外線硬化榭脂等 力も成る層として形成してもよぐまたは透明フィルムを、粘着テープまたは紫外線硬 化榭脂等で、第 2の情報層 43の上に接着する方法等によって形成してもよい。
[0052] 以下に、各情報層を構成する層について説明する。誘電体層 4aとしての誘電体層 46および誘電体層 4aとしての誘電体層 53は、例えば、 Al、 Cr、 Dy、 Ga、 Hf、 In、 N b、 Sn、 Y、 Zn、 Si、 Ta、 Mo、 Wおよび Zr等の酸化物、 ZnS等の硫化物、 Al、 B、 Cr 、 Ge、 Si、 Ti、 Zrおよび Ta等の窒化物、ならびに Bi、 Ce、 Dy、 Er、 Euおよび La等 のフッ化物等力 選択される、 1または複数の化合物を含むことが好ましい。より好ま しくは、誘電体層 46および 53は、これらの化合物力も選択される 1つまたは複数の化 合物を 33. 3mol%以上含む。
[0053] 誘電体層 46および 53が、これらの化合物の混合物から形成される場合、例えば、 ZnS-SiO (例えば（ZnS) (SiO ) )、 ZrO— SiO、 ZrO— Cr O、 ZrO—Si
2 80 2 20 2 2 2 2 3 2
O -Cr O、 ZrO—Ga O、 ZrO—SiO—Ga O、 ZrO—SiO—Cr O—LaF
2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3
、 SnO -Ga O、 SnO—In O、 ZrO—In O、 ZrO—SiO—In O、 HfO—C
2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 r O、 HfO -SiO、 HfO—SiO— Cr O、 SnO— Nb O、 SnO—Si N等を用
2 3 2 2 2 2 2 3 2 2 3 2 3 4 いてもよい。 ZrOを使用する場合、 ZrOとして、 3mol%の Y Oを含む部分安定ィ匕
2 2 2 3
ZrO ( (ZrO ) (Y Ο ) )、または 8mol%の Υ Οを含む安定化 ZrO ( (ZrO ) (Y
2 2 97 2 3 3 2 3 2 2 92
O ) )を用いてもよい。
2 3 8
[0054] 尤も、これらの層の組成を、 X線マイクロアナライザーまたはエネルギー分散型 X線 分光分析装置で分析するときには、組成は元素組成として表示される。よって、前記 特定の元素の酸化物を含む場合には、酸素原子と前記特定の元素が構成元素とし て検出され、窒化物を含む場合には、窒素原子と前記特定の元素が検出され、フッ 化物を含む場合、フッ素原子と前記特定の元素が検出される。このことは、以下に説 明する層につ 、てもあてはまる。
[0055] 誘電体層 46の厚さは、ディスク反射率および記録感度の点から、好ましくは 10nm 〜40nmであり、より好ましくは 15ηπ！〜 30nmである。誘電体層 53の厚さはディスク 反射率および記録感度の点から、好ましくは 5ηπ！〜 30nmであり、より好ましくは 10η m〜22nmである。誘電体層 53の厚さは、誘電体層 46のそれよりも薄いことが好まし い。
[0056] 誘電体層 3bとしての誘電体層 50、および誘電体層 3aとしての誘電体層 57の材料 は、誘電体層 46および 53の材料として例示したものと同じであるから、ここではその 詳細を省略する。誘電体層 50の厚さは、ディスク反射率および記録感度の点から、 好ましくは 40nm〜80nmであり、より好ましくは 55nm〜75nmである。誘電体層 57 の厚さは、ディスク反射率および記録感度の点から、好ましくは 25ηπ！〜 50nmであり 、より好ましくは 30nm〜45nmである。誘電体層 57の厚さは、誘電体層 50のそれよ りも薄いことが好ましい。
[0057] 誘電体層 2bとしての界面層 47、および誘電体層 2aとしての界面層 49は、記録層 4 8と接し、誘電体層 lbとしての界面層 54、および誘電体層 laとしての誘電体層 56は 、記録層 55と接している。記録層が相変化材料から成る場合、記録層自身の組成に カロえて、記録層と接するこれらの誘電体層の組成は、記録層の結晶 アモルファス 間の変化に大きな影響を及ぼす。界面層が記録層に与える影響は、例えば、記録媒 体のアーカイバル (archival)特性およびアーカイバルオーバーライト（archival overwr ite)特性等のライフ特性カゝら知ることができる。これらの特性は、記録した信号を保存 した後、即ち所定の環境試験に付した後に評価される。
[0058] アーカイバル特性が劣る記録媒体にぉ 、ては、初期の（アモルファス状態の）記録 マーク (即ち、記録媒体が保存される前に形成された記録マーク）が、環境試験に付 されている間に結晶化されやすい。そのため、この記録媒体は、保存後に良好な再 生信号を与えに《なる。アーカイバルオーバーライト特性が劣る記録媒体は、環境 試験に付されている間に、初期の記録マークが、アモルファス化の進行により結晶化 しにくくなる、または記録層自身の結晶化能が変化しやすい。そのため、そのような媒 体において、保存後の信号に重ね書きした信号力 は、良好な再生信号が得られに くくなる。
[0059] これらの特性の良好な記録媒体を得るためには、記録層の組成を考慮し、さらに記 録層と隣接する誘電体層（界面層）がレーザ光が入射される側に近い方にあるカゝ、遠 い方にあるかを考慮して、誘電体層の組成を適切に選択して、記録媒体を設計する 必要がある。本発明の記録媒体は、記録層と接する誘電体層の材料を、後述のよう に選択することによって、 2つの情報層において、誘電体層 2Z記録層 Z誘電体層 1 の組成が共通する構成を有し、かつ良好なライフ特性を示すものとなる。
[0060] 具体的には、レーザ光が入射される側により近い界面層 49および 56は、 Al、 Si、 C r、 Ta、 Mo、 W、 Zr、および Hfの酸化物、 Al、 B、 Ge、 Si、 Ti、および Zrの窒化物、 Dy、 Er、 Eu、 Ce、 Bi、および Laのフッ化物から選ばれる、少なくとも 1つの化合物を 含むことが好ましい。界面層 49および 56は、これらの化合物から選択される 1つの化 合物を、好ましくは 33. 3mol%以上含み、より好ましくは 50. Omol%以上含む。界面 層 49および 56は、最も好ましくはこれらの化合物力も選択される 1または複数の化合 物のみ力も実質的に成る。ここで「実質的に」という用語は、 5mol%以下の不純物を 含んで良い意味である。あるいは、界面層 49および 56は、これらの化合物以外に、 Dy、 Ga、 In、 Nb、 Sn、 Yおよび Znの酸化物、ならびに Geおよび Crの窒化物から選 択される、 1または複数の化合物を含んでよい。
[0061] また、レーザ光が入射される側からより遠い界面層 47および 54は、 Zr、 Si、 Cr、 In 、 Ga、および Hfの酸ィ匕物から選ばれる、少なくとも 1つの化合物を含むことが好まし い。界面層 47および 54は、これらの化合物力も選択される 1つの化合物を、好ましく は 33. 3mol%以上含み、より好ましくは 50. Omol%以上含む。界面層 47および 54 は、最も好ましくはこれらの化合物から選択される 1または複数の化合物のみから実 質的に成る。ここで「実質的に」という用語の意味は、先に説明したとおりである。ある いは、界面層 47および 54は、これらの酸ィ匕物以外に、例えば、先に界面層 49およ び 56に関連して説明した、他の元素の酸化物、窒化物、およびフッ化物力 選択さ れる、 1または複数の化合物を含んでよい。
[0062] 界面層 47、 49、 54および 56が、上記化合物の混合物から形成される場合、例え ば、 ZrO— SiO、 ZrO— Cr O、 ZrO— SiO— Cr O、 ZrO— Ga O、 ZrO -
2 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 3 2
SiO -Ga O、 ZrO—SiO— Cr O— LaF、 SnO— Ga O、 SnO—In O、 Zr
2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 3 2 2 3
O -In O、 ZrO—SiO—In O、 HfO—Cr O、 HfO—SiO、 HfO—SiO—
2 2 3 2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 2
Cr O、 SnO— Nb O、または SnO -Si N等を用いてもよい。 ZrOを使用する
2 3 2 2 3 2 3 4 2 場合、 ZrOとして、 3mol%の Y Oを含む部分安定化 ZrO ( (ZrO ) (Y O ) )、ま
2 2 3 2 2 97 2 3 3 たは 8mol%の Y Οを含む安定化 ZrO ( (ZrO ) (Y Ο ) )を用いてもよい。
2 3 2 2 92 2 3 8
[0063] 界面層 47の厚さは、ディスク反射率および記録感度の点から、好ましくは 3ηπ！〜 3 Onmであり、より好ましくは 5nm〜20nmである。界面層 54の厚さはディスク反射率 および記録感度の点から、好ましくは 3ηπ！〜 30nmであり、より好ましくは 5nm〜20n mである。界面層 54の厚さは、界面層 47のそれよりも薄いことが好ましい。 [0064] 界面層 49の厚さは、ディスク反射率および記録感度の点から、好ましくは 2ηπ！〜 1 5nmであり、より好ましくは 3nm〜10nmである。界面層 56の厚さはディスク反射率 および記録感度の点から、好ましくは 2nm〜15nmであり、より好ましくは 3nm〜10n mである。界面層 56の厚さは、界面層 49のそれよりも薄いことが好ましい。
[0065] 本発明の記録媒体は、記録層と誘電体層の間に界面層を有する (即ち、誘電体層 を 2層構造にする）必要はかならずしもない。図示した記録媒体においては、誘電体 層 3bおよび 3aを設けずに、界面層 49および 56を、それぞれ誘電体層 lbおよび la として形成してよい。そのような記録媒体は、界面層 49および 56を設けずに、誘電体 層 50および 57を、誘電体層 lbおよび laとして設けた構成を有するともいえる。ある いは、誘電体層 4bおよび 4aを設けずに、界面層 47および 54を、それぞれ誘電体層 2bおよび 2aとして形成してよい。そのような記録媒体は、界面層 47および 54を設け ずに、誘電体層 46および 53を、誘電体層 2bおよび 2aとして設けた構成を有するとも いえる。これらの場合、誘電体層 lb、 la、 2bおよび 2aとして形成される、界面層 49、 56、 47および 54の好まし!/ヽ厚さ ίま、それぞれ、誘電体層 50、 57、 46および 53【こ関 連して先に説明したとおりである。
[0066] 記録層と接する誘電体層 1および 2としての界面層は、例えば、下記のいずれかの 式で示される、酸ィ匕物の混合物を含むことが好ましい。これらの混合物は、いずれの 界面層（図 4における誘電体層 47、 54、 49および 56)を構成するのにも適している。
(MO ) (Cr O ) (mol%) (1)
2 A 2 3 100-A
(式中、 Mは Zrおよび Hfの一方または両方を示し、 Aは 20≤A≤80である）
(MO ) (Cr O ) (SiO ) (mol%) (2)
2 B 2 3 C 2 100-B-C
(式中、 Mは Zrおよび Hfの一方または両方を示し、 Bおよび Cはそれぞれ、 20≤B≤ 70および 20≤ C≤ 60の範囲内〖こあり、且つ 60≤ B + C≤ 90である）
[0067] 誘電体層 1としての界面層（図 4における誘電体層 49および 56)は、例えば、下記 の!、ずれかの式で示される混合物を含むことが好ま 、。
(D) (mol%) (3)
Figure imgf000018_0001
(式中、 Dは ZrO、 HfOおよび Ta O力 選択される少なくとも 1つの酸化物を示し、
2 2 2 5
x、 yおよび zは、 20≤x≤70, 10≤y≤50, 10≤z≤60, 50≤x+y+z≤90を満た す）
(Ta O ) (SiO ) (mol%) (4)
2 5 H 2 100-H
(式中、 Hは、 20≤H≤80である）
(In O ) (CeF ) (mol%) (5)
2 3 1 3 100- 1
(式中、 Iは、 20≤I≤80を満たす）
[0068] 誘電体層 2としての界面層（図 4における誘電体層 47および 54)は、例えば、下記 の!、ずれかの式で示される混合物を含むことが好ま 、。
(MO ) (SiO ) (M' O ) (mol%) (6)
2 E 2 F 2 100-E-F
(式中、 Mは Zrおよび Hfの一方または両方を示し、 M'は、 Gaおよび Inのいずれか 一方または両方を示し、 Eおよび Fはそれぞれ、 10≤E≤80および 10≤F≤70の範 囲内にあり、且つ 20≤E+F≤90である）
(MO ) (M' O ) (Cr O ) (mol%) (7)
2 J 2 K 2 3 100-J-K
(式中、 Mは Zrおよび Hfの一方または両方を示し、 M'は、 Gaおよび Inのいずれか 一方または両方を示し、 Jおよび Kはそれぞれ、 10≤J≤80および 10≤K≤70の範 囲内にあり、且つ 20≤J+K≤90である）
(MO ) (M' O ) (mol%) (8)
2 G 2 3 100-G
(式中、 Mは Zrおよび Hfの一方または両方を示し、 M'は、 Gaおよび Inのいずれか 一方または両方を示し、 Gは 20≤A≤80である）
[0069] これらの式で示される混合物は、記録層との密着性が良好であり、かつ記録層と接 したときに、物質移動が生じにくい。また、これらの混合物を使用すると、 2つの情報 層の記録層の組成が同じであっても、良好なアーカイバル特性およびアーカイバル オーバーライト特性を有する記録媒体を得ることができる。
[0070] 上記例示した酸化物、窒化物、およびフッ化物から選択される化合物を 2以上含む 混合物を含む層は、後述する方法において、特にスパッタリング法で形成すれば、ス ノ ッタリングターゲットの組成と略同じ組成を有する。よって、これらの誘電体層の組 成は、通常、スパッタリングターゲットの組成で表わされる。スパッタリングターゲットは 、通常、化合物の割合を示して提供される。
[0071] 記録層 48および 55は、光の照射により、結晶相と非晶質相との間で相変化を起こ し、記録マークが形成される層である。相変化が可逆的であれば、消去や書き換えを 行うことができる。可逆的相変化材料としては、 Ge、 Te、 Se、 In、および Sbから選択 される 1または複数の元素を含む材料を用いることが好ましい。具体的には、 TeGeS b、 TeGeSn、 TeGeSnAu, SbSe、 SbTe、 SbSeTe、 InTe、 InSe、 InSeTl、 InSb 、 InSbSe、 GeSbTeAg、 GeTe、 GeTeIn、 GeTeBi、または GeTeBiln等を用いる ことが好ましい。特に、 Geおよび Teを含む材料が好ましく用いられる。 Geおよび Te を含む材料は、より好ましくは、 In、 Bi、 Sn、 Ag、 Sb、 Gaおよび Alから選ばれる少な くとも 1つの元素を含む。
[0072] より具体的には、記録層は、下記の式：
Ge Bi Te M" (at%) (11)
a b d 100-a-b-d
(式中、 M"は Al、 Gaおよび In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 a, bおよ び dは、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす） で表わされる、 Ge— Bi—Te— M"系材料を含むことが好ましい。この材料を含む記 録層は、特に、前記特定の化合物（または元素）を含む誘電体層 1および 2とともに、 誘電体層 1Z記録層 Z誘電体層 2の各層の組成を、情報層 aおよび情報層 bにおい て共通させるのに適している。
[0073] 上記の式で示される材料は、 Ge、 M"および Biのテルル化物の混合物（または合 金）として、下記の式によっても示され得る。
(GeTe) [ (M" Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (12)
u 2 3 v 2 3 1-v 100-u
(式中、 M"は Al、 Gaおよび In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 uおよび v は、 80≤u< 100、 0<v≤0. 9を満たす）
[0074] 上記（11)および（12)の式で示される材料を含む記録層は、さらに Snを含み、下 記の式（13)および（14)の式で示される材料を含んでよ!、。
Ge Sn Bi Te M (原子％) (13)
a f b d 100-a-b-d-f
(式中、 Mは Al、 Gaおよび In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 a、 b、 dお よび fは、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 0<f≤15、 82≤a+b + d< 100, 82く a+b + d+fく 100を満たす）
[ (SnTe) (GeTe) ] [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (14)
t l -t u 2 3 v 2 3 1 -v 100-u (式中、 Mは Al、 Gaおよび Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 u、 vおよ び tは、 80≤u< 100、 0<v≤0. 9、 0<t≤0. 3を満たす）
[0075] 記録層 48の厚さは、反射率の点から 8ηπ！〜 18nmであることが好ましい。また、記 録層 55の厚さは、情報層 aの透過率を考慮すると、 5nm〜12nmであることが好まし い。また、記録層 48の厚さ〉記録層 55の厚さの関係を満たすことが好ましい。情報 層 aの透過率を高くする必要があることによる。
[0076] 反射層 45および 52は、 Ag、 Auおよび A1から選択される 1または複数の金属元素 を、主成分として、 90at%以上含むことが好ましい。これらの元素は、耐食性に優れ、 かつ急冷機能を有する反射層を形成することから、好ましく用いられる。反射層 45お よび 52は、 Ag、 Auおよび A1力 選択される 1または複数の金属元素に加えて、 Mg 、 Ca、 Cr、 Nd、 Pd、 Cu、 Ni、 Co、 Pt、 Ga、 Dy、 In、 Nb、 V、 Tiおよび La等力ら選択 される、 1または複数の元素を含んでよい。 2以上の金属元素は、一般に、合金として 、反射層を形成する。
[0077] 反射層 45の厚さは、反射率等の点から 50ηπ！〜 160nmであることが好ましぐ 60η m〜100nmであることがより好ましい。反射層 52は、情報層 aの透過率を考慮すると 、 6ηπ！〜 15nmであることが好ましぐ 8nm〜12nmであることがより好ましい。反射層 の厚さが小さいと、記録層の熱が拡散しにくくなり、したがって記録層が非晶質ィ匕しに くくなり、記録層の厚さが大きすぎると、記録層の熱が拡散されすぎて、記録感度が 低下することがある。
[0078] 高屈折率層 51は、第 2の情報層 43 (情報層 a)の透過率を調整するために設けられ る。高屈折率層は、 Tiおよび Nbの酸化物、ならびに Tiおよび Nbの窒化物カゝら選択 される 1または複数の化合物を好ましくは含み、より好ましくは当該化合物を主成分と して 50mol%以上含む。それらの化合物は、例えば、波長 400nm程度のレーザ光に 対して、高い屈折率を有する。例えば、 TiOは、波長 400nmで 2. 7の屈折率を有す
2
る。これに対し、誘電体層 46、 50、 53および 57の材料となり得る ZnS— 20mol0/0Si Oは 2. 3の屈折率を有し、界面層 47、 49、 54および 56の材料となり得る ZrO—50
2 2 mol%In Oは 2· 2の屈折率を有する。
2 3
[0079] 第 2の情報層 43において、記録再生に使用する光の波長における、誘電体層 54、 反射層 52および高屈折率層 51の屈折率をそれぞれ、 nal、 na2、および na3とした ときに、 nlaく n3aおよび n2a<n3aを満たすことが好ましい。それにより、情報層 aの 高透過率を実現できる。高屈折率層 51の厚さは、情報層 aの透過率を考慮すると、 1 5nm〜30nmであることが好ましぐ 18nm〜25nmであることがより好ましい。
[0080] 誘電体層、記録層、反射層、界面層および高屈折率層は、通常、電子ビーム蒸着 法、スパッタリング法、 CVD法、またはレーザスパッタリング法等を適用して形成され 、好ましくはスパッタリング法を適用して形成される。スパッタリングは、スパッタリング する材料に応じて、直流電源を用いる DCスパッタリングおよび高周波電源を用いる RFスパッタリングのいずれかを選択して実施する。一般的には、誘電体層（界面層を 含む）は RFスパッタリングにより形成し、記録層および反射層は DCスパッタリングに より形成する。また、上記高屈折率層は DCスパッタリングで形成することが好ましい。 スパッタリングに必要なスパッタガスとしては、 Arに代表される不活性ガスを用い、不 活性ガスとともに酸素または窒素等を添加ガスとして用いてもょ ヽ。
[0081] スパッタリングにより、これらの層を形成する場合には、前述したように枚葉式スパッ タリング装置を用いることが好ましい。本発明の記録媒体は、 2つの情報層において 、記録層およびこれに接する 2つの誘電体層がそれぞれ、共通した組成を有する。し たがって、枚葉式スパッタリング装置において、少なくともこれらの 3つの層を形成す る 3つの成膜室においてターゲットを取り替えることなぐこれらの各層はそれぞれ 2回 形成され得る。
[0082] 枚葉式スパッタリング装置の概略は、先に、図 3を参照して説明したとおりである。
前述のように、従来の情報記録媒体においては、記録層および Zまたはそれに隣接 する誘電体層の組成が、情報層毎に異なっているため、スパッタリング装置の各成膜 室を二巡させて二つの情報層を形成するには、ターゲットを交換する必要がある。前 述のように、ターゲットの交換の際に、水分が成膜室に入り、それが真空排気後も残 存して、スパッタリングにより形成される層の膜質に影響を及ぼすことがある。そこで、 安定した特性の媒体を製造するためには、ターゲット交換後、長時間の真空廃棄お よび長時間のプリスパッタリングを実施する必要がある。
[0083] 一般に、真空排気およびプリスパッタリングは、ディスクの記録密度および倍速が高 いほど、より長い時間実施する必要がある。記録密度および倍速が高いほど、膜質の 要求水準が高くなり、僅かな残留水分が膜質の特性に大きく影響し、ひいては記録 媒体の記録再生特性および Zまたはライフ特性に影響を及ぼすことによる。例えば、
Blu— ray規格に対応した 2倍速ディスクを製造する場合、装置によっては、ターゲッ ト交換に 30分、ターゲット交換後の成膜室の真空排気に 30分以上を要し、また、プリ スパッタリングに 1. 5時間以上を要することがある。これらの時間は、生産ロスとなる。 本発明によれば、ターゲット交換が不要となるので、これらの生産ロスを無くす、また は少、なくすることができる。
[0084] 図 4に示す形態の媒体においては、少なくとも界面層 47および 54、記録層 48およ び 55、ならびに界面層 49および 56は、それぞれ組成が同じであるから、これら 3種 類の層を形成するための 3つの成膜室においては、ターゲット交換が必要とされない 。よって、本発明の記録媒体は、ターゲット交換およびそれに伴う真空排気およびプ リスパッタリングの時間を無くす又は短くして、効率良く製造できる。さらに、反射層 45 および 52の組成が同じであると、それらの層もターゲット交換を伴わずに形成できる ので、記録媒体をより効率良く製造できる。誘電体層 46および 53の組成が同じであ るとき、および誘電体層 50および 57の組成が同じであるときも同様である。即ち、 2 つの情報層において、共通する組成を有する層の組み合わせの数が多いほど、製 造効率は良くなる。
[0085] 図 4に示す形態の媒体は、波長が 650nm〜670nmのレーザ光で情報を記録再 生する、 DVD規格に対応したディスクとして実現してよい。あるいは、この媒体は、波 長が 395nm〜415nmのレーザ光で情報を記録再生する、 Blu— ray規格に対応し たディスクとして実現してよい。特に、この媒体は、 Blu— ray規格に対応した、 2倍速 対応のディスクまたはそれよりも高い倍速に対応するディスクとして、好ましく実現され る。そのような高密度および高倍速対応の光ディスクにおいては、残留水分による影 響を受けやすいために、ターゲット交換無しで 2つの情報層が形成されれば、その影 響を無くす又は小さくすることができる。
[0086] 図 4に示す形態は、適宜変更してよい。例えば、界面層 47および 54を無くし、誘電 体層 46および 53のみを誘電体層 lbおよび laとして設けてよい。または、カバー層 に代えて基板を使用し、当該基板の上に、図示した下側の層から順に形成して、第 2 の情報層および第 1の情報層をこの順に形成してよい。
[0087] (実施の形態 2)
本発明の情報記録媒体の別の形態を、その一部断面を示す図 1を参照して説明す る。図 1に示す記録媒体も、図 4に示す媒体と同様に、基板 4、ならびに基板 4の一方 の表面に、情報層 bとしての第 1の情報層 1、光学分離層 9、情報層 aとしての第 2の 情報層 2、およびカバー層 13がこの順に形成された構成を有する。図 1において、情 報の記録および再生を行うレーザ光 3はカバー層 14側から入射される。第 1の情報 層 1は、反射層 5、誘電体層 6、記録層 7、および誘電体層 8を有し、第 2の情報層 2 は、反射層 10、誘電体層 11、記録層 12、および誘電体層 13を有する。
[0088] 図 1に示す記録媒体は、誘電体層 4bおよび 3b、ならびに誘電体層 4aおよび 3aを 有しない点、および高屈折率層を有しない点において、図 4に示す記録媒体とは異 なる。よって、この形態において、第 1の情報層 1は、誘電体層 2bとしての誘電体層 6 、および誘電体層 lbとしての誘電体層 8を有し、第 2の情報層 2は、誘電体層 2aとし ての誘電体層 11、および誘電体層 laとしての誘電体層 13を有する。この形態にお いても、誘電体層 6および 11の組成は同じであり、誘電体層 8および 13の組成は同 じであり、記録層 7および 12の組成は同じである。
[0089] この形態において、誘電体層 6および 11に含まれる好ましい化合物は、図 4を参照 して説明した界面層 47および 54に含まれる好ましい化合物と同じである。図 1のよう に、誘電体層 6と反射層 5との間、および誘電体層 11と反射層 10との間に別の誘電 体層が位置しない場合には、誘電体層 6および 11は、好ましくは、前記式（1)、（2)、 (6)、（7)または（8)で示される材料を含む。誘電体層 6および誘電体層 11の厚さは 、それぞれ 40nm〜80nmであることが好ましい。
[0090] 誘電体層 8および 13に含まれる好ましい化合物は、図 4を参照して説明した界面層 49および 56に含まれる好ましい化合物と同じである。図 1のように、誘電体層 8と記 録層 7との間、および誘電体層 13と記録層 12との間に別の誘電体層が位置しな ヽ 場合には、誘電体層 8および 13は、好ましくは、上記式（1)、（2)、（3)、 (4)または ( 5)で示される材料を含む。誘電体層 8および誘電体層 13の厚さは、 25nm〜50nm であることが好ましい。
[0091] その他の要素は、先に図 4に関連して説明したとおりであるから、ここではその詳細 を省略する。尤も、それらの要素は、誘電体層を一層とすることによって、または高屈 折率層を設けないことによって、各情報層の光学特性が図 4に示すものとは異なるこ とに留意して、適切な材料を選択して、適切な厚さとなるように形成する必要がある。 実施例 1
[0092] (試料 1 (比較)）
図 4に示す構成の記録媒体を製造した。基板 40として、表面に、ピッチ (グループ —グループ間の距離）が約 0. 32 μ m、溝深さが 20nmの凹凸の案内溝が形成され た直径 120mm、厚さ 1. 1mmのポリカーボネート基板を用意した。その上に第 1の 情報層 41を形成した。具体的には、反射層 45として厚さ lOOnmの Agを 90&％以 上含む合金の層を、誘電体層 46として厚さ 25nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、
2 界面層 47として厚さ 2nmの Cの層を、記録層 48として厚さ 12nmの Ge Sb Te
43. 5 7 49. 5 の層を、界面層 49として厚さ 5nmの ZrO—50mol%Cr Oの層を、誘電体層 50と
2 2 3
して厚さ 65nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形
2
成した。
[0093] 続いて、第 1の情報層 41の上に紫外線硬化榭脂 (アクリル系榭脂）を塗布し、その 表面にピッチ（グルーブーグループ間の距離）が約 0. 32 μ m、溝深さが 20nmの凹 凸の案内溝が形成された直径 120mm、厚さ 0. 6mmのポリカーボネート基板を貼り 合わせた。紫外線を照射して、紫外線硬化性榭脂を硬化させた後、ポリカーボネート 基板を剥離させて、表面に溝が転写された厚さ 25 μ mの光学分離層を形成した。
[0094] 続いて、光学分離層の上に、第 2の情報層 43を形成した。具体的には、高屈折率 層 51として厚さ 24nmの TiOの層を、反射層 52として第 1の情報層の反射層 45と同
2
じ組成を有する、厚さ 10nmの Ag合金の層を、誘電体層 53として厚さ 13nmの ZrO
2
- 35mol%SiO— 30mol%Cr Oの層を、界面層 54として厚さ 5nmの ZrO—50
2 2 3 2 mol%Cr Oの層を、記録層 55として厚さ 7nmの Ge Sb Te の層を、界面層 56と
2 3 44 6 50
して厚さ 5nmの ZrO - 50mol%Cr Oの層を、誘電体層 57として厚さ 35nmの ZnS
2 2 3
- 20mol%SiOの層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、スピン コート法により厚さ 0. 1mmのカバー層 44をアクリル系榭脂を用いて形成した。
[0095] 第 1の情報層 41および第 2の情報層の各層は、図 3に示す 7つの成膜室を有する 枚葉式スパッタリング装置を用いて形成した。 2つの情報層の形成に使用したスパッ タリング装置は 1台であり、成膜室 32で誘電体層 50と 57を、成膜室 33で界面層 49と 56を、成膜室 34で記録層 48と 55を、成膜室 35で界面層 47と 54を、成膜室 36で誘 電体層 46と 53を、成膜室 37で反射層 45と 52を、成膜室 38で高屈折率層 51を、ス ノ ッタリングにより形成した。
[0096] この試料においては、共通する成膜室で形成される、誘電体層 46と 53の組み合わ せ、界面層 47と 54の組み合わせ、および記録層 48と 55の組み合わせにおいて、層 の組成が互いに異なっていた。そのため、第 1の情報層 41を形成した後、これらの層 を形成する成膜室のターゲット交換を行い、それから第 2の情報層 43を形成した。タ 一ゲット交換に要した時間は 30分であった。その後、 30分間真空排気を行い、 30分 間プリスパッタリングを実施した。その後、ディスクのサンプリングを 30分毎に行った。 各情報層を構成する層と、各層の形成に使用した成膜室および電源、ならびに第 2 の情報層を形成する前のターゲットの交換の要否を、表 1に示す。
[0097] [表 1]
成膜室 電源 第 1の情報層 41の組成 ターゲット 第 2の情報層 43の組成
交換
成膜室 DC 高屈折率層 Ti02
38 51
成膜室 DC 反射層 Ag合金 不要 反射層 Ag合金
37 45 52
成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol SiO2 必要 誘電体層 Zr02-35mol%Si02- 36 46 (二 (ZnS)80(S iO2)20) 53 30mol Cr2O3
=(Zn02)35(Si02)35 (Cr2O3)30) 成膜室 RF 界面層 G 必要 界面層 ZrO2-50mol%Cf2O3 35 47 54 (= 02 0( 203) 50) 成膜室 DC δし Ge43.5sb7Te49.5 必要 5し J Ge44Sb6Te50 34 48 55
成膜室 RF 界面層 Zr02— 50mol%Gr2Oつ 不要 界面層 ZtO2-50mol%Gf2O3 33 49 (=(ZrO2) 50(Cr2O3)50) 56 (=(ZrO2¾0(Cr2O3) 50) 成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol SiO2 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 32 50 (= (ZnS)80(S iO2)20) 57 (= (ZnS)80(SiO2)20)
[0098] (試料 2 (比較)）
図 4に示す構成に類似する構成の記録媒体を製造した。基板 40として、試料 1の 製造に使用したものと同じポリカーボネート基板を用意した。その上に第 1の情報層 4 1を形成した。具体的には、反射層 45として厚さ lOOnmの Agを 90at%以上含む合 金の層を、誘電体層 46として厚さ 25nmの ZrO—50mol%Cr Oの層を、記録層 4
2 2 3
8として厚さ 12nmの Ge Sb Te の層を、界面層 49として厚さ 5nmの ZrO—50m
45 4 51 2 ol%Cr Oの層を、誘電体層 50として厚さ 65nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、こ
2 3 2 の順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、第 1の情報層 41の上に、試料 1の 製造で採用した手順と同様の手順に従って、厚さ 25 μ mの光学分離層 42を形成し た。
[0099] 続いて、光学分離層の上に、第 2の情報層 43を形成した。具体的には、高屈折率 層 51として TiO力も成る厚さ 24nmの層を、反射層 52として第 1の情報層の反射層
2
45と同じ組成を有する、厚さ lOnmの Ag合金の層を、誘電体層 53として厚さ1811111 の ZrO— 50mol%Cr Oの層を、記録層 55として厚さ 7nmの Ge Sb Te の層を 、界面層 56として厚さ 5nmの ZrO— 50mol%Cr Oの層を、誘電体層 57として厚さ
2 2 3
35nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形成した。
2
続いて、スピンコート法により、厚さ 0. 1mmのカバー層 44を、アクリル系榭脂を用い て形成した。この試料は、試料 1と異なり、界面層 47および 54を有しておらず、誘電 体層 46および 53を、 2つの情報層 bおよび aの誘電体層 2bおよび 2aとして形成した
[0100] 第 1の情報層および第 2の情報層の各層は、試料 1と同様、図 3に示す 7つの成膜 室 32〜38を有する枚葉式スパッタ装置を用いて形成した。この試料は界面層 47お よび 54を有しないため、成膜室 53は使用しな力つた。
[0101] この試料の製造においては、同じ成膜室で形成される、記録層 48と 55の組成が異 なるため、第 1の情報層 41形成後、記録層を形成する成膜室のターゲット交換を行 い、それから、第 2の情報層 43を形成した。ターゲット交換に要する時間は 30分であ つた。その後、 30分間真空排気を行い、 30分間プリスパッタリングを実施した。その 後、ディスクのサンプリングを 30分おきに行った。各情報層を構成する層と、各層の 形成に使用した成膜室および電源、ならびに第 2の情報層を形成する前のターゲット の交換の要否を、表 2に示す。
[0102] [表 2]
成膜室 電源 第 1の情報層 41の組成 タ-ゲッ卜 第 2の情報層 43の組成
交換
成膜室 DC 不要 高屈折率層 Ti02
38 51
成膜室 DC 反射層 Ag合金 不要 反射層 Ag合金
37 45 52
成膜室 RF 誘電体層 ZK)2-50mol%Cr2O 3 不要 誘電体層 ZrO2-50mol¾Cr2O3 36 46 (=(ZrO2)50(Cr2O3) 50) 53 (ZrO2) 50(Cr2O3)50) 成膜室 RF 界面層 (なし） 不要 界面層 (なし)
35 47 54
成膜室 DC し ue45Sb4 efii 必要 し G«46sb3Te51 34 48 55
成膜室 RF 界面層 Ζ ¾— 50mo Gr2。:¾ 不要 界面層 ZrO2-50mol%Ct-2O 33 49 (二 &O2)50(Cr2O3) 50) 56 (=(ZrO2)50(Gr2O3) 50) 成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 不要 誘電体層 ZnS-20mol SiO2 32 50 (= (ZnS)80(SiO ) 0) 57 (= (ZnS)80(SiO2)20)
[0103] (試料 3 (比較)）
図 4に示す構成の記録媒体を製造した。基板 40として、試料 1の製造に使用したも のと同じポリカーボネート基板を用意した。その上に第 1の情報層 41を形成した。具 体的には、反射層 45として厚さ 80nmの Agを 90at%以上含む合金の層を、誘電体 層 46として厚さ 13nmの SnO— 15mol%SiCの層を、界面層 47として厚さ 5nmの Z
2
rO - 15mol%SiO - 70mol%Ga Oの層を、記録層 48として厚さ 12nmの Ge B
2 2 2 3 40 i Te Snの層を、界面層 49として厚さ 5nmの ZrO—50mol%Cr Oの層を、誘電
4 51 5 2 2 3
体層 50として厚さ 60nmの ZnS— 20mol%SiO の層を、この順にマグネトロンスパッ
2
タ法で形成した。続いて、第 1の情報層 41の上に、試料 1の製造で採用した手順と同 様の手順に従って、厚さ 25 μ mの光学分離層 42を形成した。
[0104] 続いて、光学分離層の上に、第 2の情報層 43を形成した。具体的には、高屈折率 層 51として厚さ 23nmの TiOの層を、反射層 52として第 1の情報層の反射層 45と同
2
じ組成を有する、厚さ 10nmの Ag合金の層を、誘電体層 53として厚さ 6nmの ZrO
2
- 25mol%SiO - 50mol%Cr Oの層を、界面層 54として厚さ 6nmの ZrO—25
2 2 3 2 mol%SiO - 50mol%Ga Oの層を、記録層 55として厚さ 7nmの Ge Bi Te の 層を、界面層 56として厚さ 5nmの ZrO—50mol%Cr Oの層を、誘電体層 57とし
2 2 3
て厚さ 35nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形成
2
した。続いて、スピンコート法により、厚さ 0. 1mmのカバー層 44を、アクリル系榭脂を 用いて形成した。
[0105] 第 1の情報層および第 2の情報層の各層は、試料 1と同様、図 3に示す 7つの成膜 室を有する枚葉式スパッタ装置を用いて形成した。この試料においては、共通する成 膜室で形成される、誘電体層 46と 53の組み合わせ、界面層 47と 54の組み合わせ、 および記録層 48と 55の組み合わせにおいて、層の組成が互いに異なっていた。そ のため、第 1の情報層 41を形成した後、これらの層を形成する成膜室のターゲット交 換を行い、それから第 2の情報層 43を形成した。ターゲット交換に要した時間は 30 分であった。その後、 30分間真空排気を行い、 30分間プリスパッタリングを実施した 。その後、ディスクのサンプリングを 30分毎に行った。各情報層を構成する層と、各 層の形成に使用した成膜室および電源、ならびに第 2の情報層を形成する前のター ゲットの交換の要否を、表 3に示す。
[0106] [表 3]
成膜室 電源 第 1の情報層 41の組成 ターゲット 第 2の情報層 43の組成
交換
成膜室 DC 不要 高屈折率層 Ti02
38 51
成膜室 DC 反射層 Ag合金 不要 反射層 Ag合金
37 45 52
成膜室 RF 誘電体層 Sn02-15mol%SiC 必要 誘電体層 Zf02-25mol¾Si02- 36 46 (=(Sn02)85(SiC) 15) 53 50mol%Cr2O3
(=(Zr02) 25(Si02)25
(Cr2O3) 50) 成膜室 RF 界面層 Zr02-15moKSi02- 必要 界面層 Zr02- 25mol%Si02- 35 47 70moKGa2O3 54 50mol%Ga2O3
(=(Z )2)1 5(sio2) 1 5 (=(Zr02) 25(Si02)25
(G¾O3)70) (G¾O3)50) 成膜室 DC 記録層 Ge40Bi4Te51 Sn5 必要 記録層 Ge45Bi4Te51 34 48 55
成膜室 RF 界面層 ZrO2-50moKCr2O 3 不要 界面層 ZfO2-50mol%Cr2O3 33 49 (=(Z )2)50(O203) 50) 56 (=(Zr02)50( 203) 50) 成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 不要 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 32 50 (= (ZnS)80(SiO2)20) 57 (二（ZnS)8Q(SiO2)20)
[0107] (試料 4)
図 4に示す構成に類似する構成の記録媒体を製造した。基板 40として、試料 1の 製造に使用したものと同じポリカーボネート基板を用意した。その上に第 1の情報層 4 1を形成した。具体的には、反射層 45として厚さ 80nmの Agを 90at%以上含む合金 の層を、誘電体層 46として厚さ 23nmの ZrO - 50mol%In Oの層を、記録層 48と
2 2 3
して厚さ 12nmの Ge Bi Te Inの層を、界面層 49として厚さ 5nmの ZrO—50mo
43 4 51 2 2 l%Cr O の層を、誘電体層 50として厚さ 60nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、この
2 3 2
順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、第 1の情報層 41の上に、試料 1の 製造で採用した手順と同様の手順に従って、厚さ 25 μ mの光学分離層 42を形成し た。
[0108] 続いて、光学分離層の上に、第 2の情報層 43を形成した。具体的には、高屈折率 層 51として厚さ 23nmの TiOの層を、反射層 52として第 1の情報層の反射層 45と同 じ組成を有する、厚さ lOnmの Ag合金の層を、誘電体層 53として厚さ1811111の21：0
2
- 50mol%In Oの層を、記録層 55として厚さ711111の06 Bi Te Inの層を、界面
2 3 43 4 51 2
層 56として厚さ 5nmの ZrO—50mol%Cr Oの層を、誘電体層 57として厚さ 40η
2 2 3
mの ZnS— 20mol%SiOの層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続い
2
て、スピンコート法により、厚さ 0. 1mmのカバー層 44を、アクリル系榭脂を用いて形 成した。この試料は、試料 1と異なり、界面層 47および 54を有しておらず、誘電体層 46および誘電体層 53を、 2つの情報層 bおよび aの誘電体層 2bおよび 2aとして形成 した。
[0109] 第 1の情報層および第 2の情報層の各層は、試料 1と同様、図 3に示す 7つの成膜 室を有する枚葉式スパッタ装置を用いて形成した。第 1の情報層を構成する層の組 成は、高屈折率層 51を除いて、第 2の情報層の対応する層の組成と同じであるため 、各成膜室においてターゲット交換の必要がな力つた。そのため、第 1の情報層の形 成力も第 2の情報層の形成に装置を切り替える時には、高屈折率層 51についてのみ 、 30分間のプリスパッタリングを実施した。その後、ディスクのサンプリングを 30分毎 に行った。各情報層を構成する層と、各層の形成に使用した成膜室および電源、な らびに第 2の情報層を形成する前のターゲットの交換の要否を、表 4に示す。
[0110] [表 4]
成膜室 電源 第 1の情報層 41の組成 ターゲット 第 2の情報層 43の組成
交換
成膜室 DC 不要 高屈折率層 Ti02
38 51
成膜室 DC 反射層 Ag合金 不要 反射層 Ag合金 37 45 52
成膜室 RF 誘電体層 ZrO2-50mol%In2O3 不要 誘電体層 ZrO2-50mol%In2O3 36 46 (=(ZrO2)50(In2O3) 50) 53 (Ζ )2) 50(Ιη2Ο3) 50) 成膜室 RF 界面層 なし 不要 界面層 なし
35 47 54
成膜室 DC 5し^ J Ge43Bi4Te51 In2 不要 Ge43Bi 4 Te51 In2 34 48 55
成膜室 RF 界面層 Ζ ¾— 50mo Gr2。:¾ 不要 界面層 Zri¾- 50mol¾C「2O 33 49 (二 &O2)50(Cr2O3) 50) 56 (=(ZrO2)50(Cr2O3) 50) 成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 不要 誘電体層 ZnS-20mol SiO2 32 50 (= (ZnS)80(SiO ) 0) 57 (= (ZnS)80(SiO2)20)
[0111] (試料 5)
図 4に示す構成に類似する構成の記録媒体を製造した。基板 40として、試料 1の 製造に使用したものと同じポリカーボネート基板を用意した。その上に第 1の情報層 4 1を形成した。具体的には、反射層 45として厚さ 160nmの A1を 90at%以上含む合 金の層を、誘電体層 46として厚さ 23nmの ZrO - 50mol%In Oの層を、記録層 4
2 2 3
8として厚さ 12nmの Ge Bi Te Inの層を、界面層 49として厚さ 5nmの ZrO—50
43 4 51 2 2 mol%Cr Oの層を、誘電体層 50として厚さ 60nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、
2 3 2 この順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、第 1の情報層 41の上に、試料 1 と同様の手順に従って、厚さ 25 mの光学分離層 42を形成した。
[0112] 続いて、光学分離層の上に、第 2の情報層 43を形成した。具体的には、高屈折率 層 51として厚さ 23nmの TiOの層を、反射層 52として厚さ 10nmの Agを 90&％以
2
上含む合金の層を、誘電体層 53として厚さ 18nmの ZrO - 50mol%In Oの層を、
2 2 3 記録層 55として厚さ 7nmの Ge Bi Te Inの層を、界面層 56として厚さ 5nmの Zr
43 4 51 2
O - 50mol%Cr Oの層を、誘電体層 57として厚さ 40nmの ZnS— 20mol%SiO
2 2 3 2 の層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、スピンコート法により、 厚さ 0. 1mmのカバー層 44を、アクリル系榭脂を用いて形成した。この試料は、試料 1と異なり、界面層 47および 54を有しておらず、誘電体層 46および誘電体層 53を、 2つの情報層 bおよび aの誘電体層 2bおよび 2aとして形成した。
[0113] 第 1の情報層および第 2の情報層の各層は、試料 1と同様、図 3に示す 7つの成膜 室を有する枚葉式スパッタ装置を用いて形成した。この試料の第 1の情報層を構成 する層の組成は、高屈折率層 51および反射層を除いて、第 2の情報層の対応する 層の組成と同じである。そのため、第 1の情報層 41を形成した後、ターゲット交換は 反射層 45および 52を形成する成膜室 37においてのみ必要であった。このターゲット 交換に要する時間は 30分であった。その後、 30分間真空排気を行い、高屈折率層 51と反射層 52についてプリスパッタリングを 30分間実施した。その後、ディスクのサ ンプリングを 30分毎に行った。各情報層を構成する層と、各層の形成に使用した成 膜室および電源、ならびに第 2の情報層を形成する前のターゲットの交換の要否を、 表 5に示す。
[0114] [表 5]
Figure imgf000034_0001
[0115] これら 5種類の記録媒体につき、プリスパッタリング後 30分毎に取り出したサンプリ ングディスクの第 2の情報層の記録パワーマージンを評価した。ここでは、スパッタリ ング装置を第 1の情報層の形成力 第 2の情報層の形成へ切り替える時の時間的口 スを明確にするため、ターゲット交換後に形成する第 2の情報層の特性が基準を満た すまでの時間を比較した。その判定基準は、記録パワーマージンであった。記録パヮ 一マージンとは、 10回オーバーライト後の再生ジッタが 8. 0%以下となる記録パワー のマージンを指し、そのマージンが 15%p— p以上であれば基準を満たすと判断した 。これらの媒体に信号を記録再生するのに用いたレーザ光の波長は 405nmであり、 その NA (開口数）は 0. 85であった。また、信号方式は（1 7PP)変調方式であり、 信号は、線速 9. 8m/sで基板のグループ部に記録した。そのように記録した信号を 再生して、ジッタ測定を行った。
[0116] 試料 1〜5の媒体について、第 1の情報層の形成力 第 2の情報層の形成へスパッ タリング装置の運転モードを切替え、所定の成膜室のターゲットを交換した後の時間 と記録パワーマージンの推移を、表 6に示す。なお、表 6に示す時間の開始点（ゼロ） は、第 1の情報層の形成が終了したときである。試料 4のディスクについては、ターゲ ット交換の必要がないため、第 1の情報層の形成後直ちに、第 2の情報層を連続して 形成できる。しかし、 2つの情報層において同じ組成を有する層は厚さが異なり、また 、高屈折率層 51を形成するため、念のため、第 2の情報層の各層のスパッタリングを 開始後、 30分間プリスノッタリングを実施した。そのため、試料 4については、 0. 5時 間後から記録パワーマージンのデータが記載されている。その他のディスクについて は、ターゲット交換、真空排気、およびプリスパッタリングにそれぞれ 30分を要したた め、 1. 5時間後力も記録パワーマージンのデータを示している。
[0117] [表 6] 第 1情報層 試 料
成膜終了後
1 (比較） 2 (比車5) 3 (比較） 4 5
からの時間
0. 0時間 タ一ゲッ卜 ターゲット ターゲット プリ ッタリンゲ ターゲット
交換中 交換中 交換中 中 (デ—タなし） 交換中
(データなし） (データなし） (データなし） (データなし）
0. 5時間 真空排気中 真空排気中 真空排気中 20 % 真空排気中
(データなし） (データなし） (データなし） (データなし）
1 . 0時間 プリ ^ツタリング プリスバツタリング プリスバツタリング 20 % プリスバッタリング 中 (データなし） 中（データなし） 中（データなし） 中（データなし）
1 . 5時間 0% 0% 0% 20 % 1 5%
2. 0時間 5% 5% 1 0% 20 % 20%
2. 5時間 5% 1 0% 1 5% 20 % 20%
3. 0時間 10 % 1 5% 1 5% 20 % 20%
3. 5時間 10 % 1 5% 20% 20 % 20%
4. 0時間 15 % 20% 20% 20 % 20%
[0118] 表 6より、以下のことがわかる。
(1)第 1の情報層（情報層 b)の誘電体層 4b、誘電体層 2bおよび記録層 bの組成が、 第 2の情報層（情報層 a)の誘電体層 4a、誘電体層 2aおよび記録層 aの組成とはそれ ぞれ異なり、 3つのスパッタリングターゲットを交換して製造した試料 1は、第 1の情報 層を形成した後、要求される基準を満たすまで時間を多く要した。具体的には、試料 1の第 1の情報層 41を形成してから、 1. 5時間後から 3. 5時間後までは、記録パヮ 一マージンが 10%以下であり、基準を満たしていな力つた。また、 4時間後でも、試 料 1の記録パワーマージンは 20%に達しなかった。
[0119] (2) 2つの情報層の記録層の組成が互いに異なるためにターゲットを交換した試料 2 については、第 1の情報層の形成終了後、 1. 5時間後から 2. 5時間後まではパワー マージンが 10%以下であり、基準を満たしていなかった。
[0120] (3)第 1の情報層（情報層 b)の誘電体層 4b、誘電体層 2bおよび記録層 bの組成が、 第 2の情報層（情報層 a)の誘電体層 4a、誘電体層 2aおよび記録層 aの組成とそれぞ れ異なり、 3つのスパッタリングターゲットを交換して製造した試料 3については、第 1 の情報層 41を形成してから、 1. 5時間後から 2時間後までは、パワーマージンが 10 %以下であり、基準を満たしていな力つた。
(4)ターゲット交換を行っていない試料 4については、第 1の情報層を形成してから、 0. 5時間後には、パワーマージンが 20%以上となり、良好な特性が得られた。
(5) 2つの情報層の反射層の組成が互いに異なるためにターゲット交換した試料 5に ついては、第 1の情報層を形成してから、 1. 5時間後にはパワーマージンが 15%以 上となり、良好な特性が得られた。
[0121] すなわち、ターゲット交換を行わないことにより、スパッタリング装置の運転条件を変 更した後 (即ち、形成する情報層の種類を変更した後）の生産ロス時間が、最大で 3 時間から 30分に短縮された。成膜タクト（1枚のディスクを成膜するために必要な時 間）を 10秒とすると、生産枚数ロスが最大 900枚改善できたことになる。このように、タ 一ゲット交換を行わずに、第 1の情報層と第 2の情報層が形成され得る記録媒体を構 成すること〖こよって、生産ロスが大幅に改善される。
[0122] また、試料 5のように反射層を形成する成膜室のターゲットのみを交換した場合、サ ンプリング直後からパワーマージンが 15%となり、基準を満たした。これに対し、試料 1は、パワーマージンが 20%を満たすまでに多くの時間を要した。このことから、反射 層を形成する成膜室でターゲットを交換する場合、それに伴う残留ガスによる記録媒 体の特性への影響は、記録層および記録層に接する誘電体層（界面層）を形成する 成膜室でターゲット交換する場合と比較して、小さぐ生産効率のロスも小さいことが わかる。なお、いずれの試料についても、パワーマージンが 15%以上となった後は、 第 1および第 2の情報層は、 Blu— my規格を満足する特性を有していた。
[0123] 試料 5では、第 1の情報層を構成する各層の組成を、第 2の情報層の対応する各層 の組成と同じにしたため、ターゲット交換が不要となり、それゆえ生産ロスが小さくなつ た。また、試料 6は、第 1の情報層の記録層とそれに隣接する誘電体層（界面層）の 組成を、第 2の情報層の対応する各層の組成と同じにしたため、ターゲット交換は必 要であるものの、生産ロスを比較的小さくすることができた。これらの試料は、記録層 に接する各誘電体層（誘電体層と記録層との間に界面層が存在する場合には、界面 層）の組成を特定のものに限定したことによる。
[0124] (試料 6 (比較)） 図 4に示す構成の媒体を製造した。基板 40として、試料 1の製造に使用したものと 同じポリカーボネート基板を用意した。その上に第 1の情報層 41を形成した。具体的 には、反射層 45として厚さ 80nmの Agを 90at%以上含む合金の層を、誘電体層 46 として厚さ 20nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、界面層 47して厚さ 5nmの GeNの
2
層を、記録層 48として厚さ 12nmの Ge Bi Te Inの層を、界面層 49として厚さ 5n
43 4 51 2
mの ZrO - 50mol%Cr Oの層を、誘電体層 50として厚さ 60nmの ZnS— 20mol
2 2 3
%SiOの層を、この順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、第 1の情報層 4
2
1の上に、試料 1の製造で採用した手順と同様の手順に従って、厚さ 25 /z mの光学 分離層 42を形成した。
[0125] 続いて、光学分離層の上に、第 2の情報層 43を形成した。具体的には、高屈折率 層 51として TiO力も成る厚さ 23nmの層を、反射層 52として第 1の情報層の反射層
2
45と同じ組成を有する、厚さ 10nmの Ag合金の層を、誘電体層 53として厚さ 13nm の ZnS— 20mol%SiOの層を、界面層 54として厚さ 5nmの GeNの層を、記録層 55
2
として厚さ 7nmの Ge Bi Te Inの層を、界面層 56として厚さ 5nmの ZrO—50mo
43 4 51 2 2 l%Cr Oの層を、誘電体層 57として厚さ 40nmの ZnS— 20mol%SiOの層を、この
2 3 2
順にマグネトロンスパッタ法で形成した。続いて、スピンコート法により、厚さ 0. lmm のカバー層 44を、アクリル系榭脂を用いて形成した。
[0126] 第 1の情報層および第 2の情報層の各層は、試料 1と同様、図 3に示す 7つの成膜 室を有する枚葉式スパッタ装置を用いて形成した。第 1の情報層を構成する層の組 成は、高屈折率層 51を除いて、第 2の情報層の対応する層の組成と同じであるため 、各成膜室においてターゲット交換の必要がな力つた。そのため、第 1の情報層の形 成力も第 2の情報層の形成に装置を切り替える時には、高屈折率層 51についてのみ 、 30分間のプリスパッタリングを実施した。その後、ディスクのサンプリングを 30分毎 に行った。各情報層を構成する層と、各層の形成に使用した成膜室および電源、な らびに第 2の情報層を形成する前のターゲットの交換の要否を、表 7に示す。
[0127] [表 7] 成膜室 電源 第 1の情報層 41の組成 ターゲット 第 2の情報層 43の組成
交換
成膜室 DC 不要 高屈折率層 Ti02
38 51
成膜室 DC 反射層 Ag合金 不要 反射層 Ag合金
37 45 52
成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 不要 誘電体層 ZnS-20mol SiO2 36 46 (= CZnS)80(Si02)2o) 53 (= (ZnS)8Q(SiO2)20) 成膜室 RF 界面層 GeN 不要 界面層 GeN
35 47 54
成膜室 DC 5し^ J曰 Ge43Bi4Te51 In2 不要 Ge43Bi 4Te5i In2 34 48 55
成膜室 RF 界面層 Ζ ¾— 50mo Gr2。:¾ 不要 界面層 Zri¾- 50mol¾C「2Oつ 33 49 (二 &O2)50(Cr2O3) 50) 56 (=(ZrO2)50(Cr2O3) 50) 成膜室 RF 誘電体層 ZnS-20mol%SiO2 不要 誘電体層 ZnS-20mol SiO2 32 50 (= (ZnS)80(SiO2)20) 57 (= (ZnS)80(SiO2)20)
[0128] この試料 6の初期特性およびライフ特性を、試料 4のそれらと比較した。初期特性は 、記録パワーマージンとボトムジッタにより判断した。記録パワーマージンは、 10回ォ 一バーライト後の再生ジッタカ 第 2の情報層については 8. 0%以下となる記録パヮ 一のマージンを指し、第 1の情報層については 6. 0%以下となる記録パワーマージ ンを指す。このマージンが 15%p—p以上である媒体は、実用上、必要な初期特性を 有しているといえる。ボトムジッタは、 10回オーバーライト後の再生ジッタのボトム値と した。記録パワーマージンおよびボトムジッタを測定するために、波長 405nmおよび NA (開口数) 0. 85のレーザ光を用いた。信号方式は（1 7PP)変調方式であり、 信号は基板のグループ部に記録した。初期特性は、信号を線速 4. 9mZsおよび 9. 8mZsで記録した場合にっ 、て、それぞれ測定した。
[0129] ライフ特性は、初期特性評価と同じ条件で、初期に記録しておいた信号の環境試 験後（温度 90°C、相対湿度 20%、 24時間）、読み出し特性 (アーカイバル特性）、お よびその信号の上に重ねて記録した信号の読み出し特性 (アーカイバルオーバーラ イト特性)を、第 1の情報層および第 2の情報層それぞれについて、測定した。また、 ライフ特性は、信号を線速 4. 9mZsおよび 9. 8mZsで記録した場合について、そ れぞれ評価した。ァ一力イノくル特性およびアーカイバルオーバーライト特性は 、ず れも、初期ジッタに対して、ジッタ値の増加が 2%以下である場合を〇、 2%を越える 場合を Xとした。結果を表 8に示す。
[0130] [表 8]
Figure imgf000040_0001
[0131] 試料 4および試料 6ともに、各線速において、初期特性は良好であった。しかし、試 料 6は、試料 4と比較してライフ特性の点で劣っており、特に低線速でのァ一力イノ レ 特性、および高線速でのアーカイバルオーバーライト特性が試料 4よりも劣って 、た。 これは、試料 6において、レーザ光が入射される側力 遠い側の誘電体層 1 (界面層 47および 54)に用いた材料が GeNであり、特定の元素の酸ィ匕物を含まないことによ ると考免られる。
[0132] 以上の実施例において、本発明の媒体に相当する試料 4および 5の誘電体層 laお よび誘電体層 lbは、 ZrO -50mol%Cr Oカゝら成る層として形成した。誘電体層 laお
2 2 3
よび lbは、それ以外の組成であってよぐ例えば、 Al O、 SiO、 Ta O、 Mo— 0、
2 3 2 2 5
WO、 ZrO、 HfO、 Al— Nゝ B— N、 Ge— Nゝ Si— N、 Ti一 N、 Zr— N、 DvF、 Er
3 2 2 3
F、 EuF、 CeF、 BiF、および LaF力 選ばれる少なくとも 1つの酸化物、窒化物 またはフッ化物を含む組成を有してよい。具体的には、誘電体層 laおよび lbが、 Ta O - 50mol%SiO、 HfO—30mol%SiO -40mol%Cr O、 AlN— 50mol%SnO、 Zr
2 5 2 2 2 2 3 2
O -20mol%SiO— 30mol%Cr O -20mol%LaF、または CeF— 80mol%In O等を
2 2 2 3 3 3 2 3 含む場合にも、同様の結果が得られた。
[0133] 試料 4および 5の記録層 aおよび記録層 bは、いずれも GeBiTeln材料から成る層と して形成した。記録層 aおよび記録層 bは、 Geおよび Teを主たる成分として含み (合 わせて、好ましくは 82at%以上）、さらに、 Sn、 Ag、 Sb、 Ga、 Al、 Biおよび Inから選 ばれる少なくとも 1つの元素をさらに含む他の材料力 成ってよい。具体的には、記 録層 aおよび記録層 bが、 Ge Sn Sb Te (at%)、または Ge Bi Te Ga (at%)等
45 1 4 50 43 4 51 2 を含む場合にも、同様の結果が得られた。
[0134] 試料 4および 5の誘電体層 2aおよび 2b (誘電体層 46および 53)は、 ヽずれも ZrO
2
-In O力も成る層として形成した。誘電体層 2aおよび 2bは、これ以外の組成であつ
2 3
てよぐ SiO、 Cr O、 Ga O、 HfO、 ZrOおよび In O力ら選ばれる少なくとも 1つ
2 2 3 2 3 2 2 2 3
の酸ィ匕物を含む組成であってよい。具体的には、界面層 2aおよび 2bは、 ZrO—25
2 mol%SiO -50mol%In O、 ZrO 50mol%Ga O、 ZrO 30mol%In O -40mol%Cr
2 2 3 2 2 3 2 2 3
O、または HfO -30mol%SiO -40mol%Cr O等を含む場合にも、同様の結果が
2 3 2 2 2 3
得られた。
[0135] 試料 4および 5の反射層 aおよび反射層 bは、いずれも Ag合金力 成る層として形 成した。反射層 aおよび bは、これ以外の材料力も成る層であってよい。具体的には、 Ag、 A1および Au力も選ばれる少なくとも 1つの元素を主成分（90at%以上）として含 む材料として、 A1— Cr合金、 Ag— Ga— Cu合金、 Ag Pd— Cu合金を用いて、反 射層 aおよび bを形成した場合にも、同様の結果が得られた。
[0136] 試料 4および 5の高屈折率層は、 Tiの酸ィ匕物の層として形成した。高屈折率層は、 これ以外の材料力 成る層であってよい。具体的には、 TiOおよび Nb Oから選ば
2 2 5 れる少なくとも 1つの酸化物を主成分として含む材料として、 TiO - 10mol%SiO、 Ti
2 2
O -50mol%Nb Oを用いて、高屈折率層を形成した場合にも、同様の結果が得ら
2 2 5
れた。また、記録媒体の構成によっては、この高屈折率層のない構成であってよぐ そのような記録媒体についても、同様の結果が得られた。 [0137] 試料 4および 5の 2つの情報層は、界面層 49および界面層 56をそれぞれ有する層 として形成した。これらの両方の界面層を形成せずに、誘電体層 50および 557を記 録層に接する誘電体層 lbおよび laとして形成してよい。具体的には、誘電体層 lb および laが、上記界面層 49および界面層 56に関して列挙した、特定の酸化物、窒 化物またはフッ化物を有する組成となるように形成した媒体にっ 、ても、同様の結果 が得られた。あるいは、界面層 56のみを設け、これの組成を誘電体層 50の組成と同 じにしてよい。あるいは、界面層 49のみを設け、これの組成を誘電体層 57の組成と 同じにしてよい。
[0138] 試料 5および試料 6の 2つの情報層は、界面層 47および界面層 54が設けられず、 誘電体層 46および誘電体層 53を記録層に接する誘電体層 2bおよび 2bとして形成 した。これらの界面層 47および界面層 54をそれぞれ誘電体層 2aおよび 2bとして形 成して、誘電体層 46および誘電体層 53を誘電体層 3aおよび 3bとして形成する媒体 についても、同様の結果が得られた。あるいは、界面層 47のみを設け、これの組成を 誘電体層 53の組成と同じにしてもよい。あるいは、界面層 54のみを設け、これの組 成を誘電体層 46の組成と同じにしてよもよい。
産業上の利用可能性
[0139] 本発明の情報記録媒体およびその製造方法は、片面 2層 Blu-rayディスク (書き換 え型、追記型）、片面 4層ディスク（書き換え型、追記型)等の片面多層光ディスクの 製造において、その生産性向上およびコストダウンの観点力 有用である。さらに、 本発明の情報記録媒体およびその製造方法は、片面 2層 DVD- RW、 DVD+RW、お よび DVD- RAMの製造においても有用である。

Claims

請求の範囲
[1] それぞれ記録層を有する少なくとも 2つの情報層を含み、各記録層が光学的に検 出可能な相変化を生じ得る情報記録媒体であって、光の入射側に近い方を情報層 a 、遠い方を情報層 bとしたとき、前記情報層 aは、光が入射する側に近い方から、誘電 体層 al、記録層 a、誘電体層 a2、および反射層 aをこの順に少なくとも有し、前記情 報層 bは、光が入射する側に近い方から、誘電体層 lb、記録層 b、誘電体層 2b、お よび反射層 bをこの順に少なくとも有し、
前記誘電体層 laおよび 2aは記録層 aと接しており、かつ前記誘電体層 lbおよび 2 bは記録層 bと接しており、
前記誘電体層 laおよび前記誘電体層 lbが、酸素原子、窒素原子およびフッ素原 子力も選択される少なくとも 1つの原子を含み、かつ、酸素原子を含むときには、 Al、 Si、 Cr、 Ta、 Mo、 W、 Zr、および Hfから選択される少なくとも 1つの元素を含み、窒 素原子を含むときには、 Al、 B、 Ge、 Si、 Ti、および Zrから選択される少なくとも 1つ の原子を含み、フッ素原子を含むときには、 Dy、 Er、 Eu、 Ce、 Bi、および Laから選 択される少なくとも 1つの元素を含み、
前記誘電体層 2aおよび前記誘電体層 2bが、 Zr、 Si、 Cr、 In、 Ga、および Hfから 選択される少なくとも 1つの元素、および酸素原子を含み、
前記誘電体層 laの組成が前記誘電体層 lbの組成と同じであり、前記記録層 aの組 成が前記記録層 bの組成と同じであり、かつ前記誘電体層 2aの組成が前記誘電体 層 2bの組成と同じである、情報記録媒体。
[2] 前記誘電体層 laおよび前記誘電体層 lb力 Al、 Si、 Cr、 Ta、 Mo、 W、 Zr、およ び Hfの酸化物、 Al、 B、 Geゝ Siゝ Ti、および Zrの窒化物、 Dyゝ Erゝ Euゝ Ceゝ Biゝお よび Laのフッ化物から選ばれる、少なくとも 1つの化合物を含み、前記誘電体層 2aお よび前記誘電体層 2bが、 Zr、 Si、 Cr、 In、 Ga、および Hfの酸化物力も選ばれる、少 なくとも 1つの化合物を含み、請求項 1に記載の情報記録媒体。
[3] 前記反射層 aの組成が前記反射層 bの組成と同じである、請求項 1に記載の情報記 録媒体。
[4] 前記反射層 aの厚さが、前記反射層 bの厚さよりも小さい、請求項 3に記載の情報記 録媒体。
[5] 前記反射層 aおよび前記反射層 bは、 Ag、 A1および Auから選ばれる少なくとも 1つ の元素を 90at%以上含む、請求項 3または 4に記載の情報記録媒体。
[6] 前記誘電体層 laと前記誘電体層 lbとの組み合わせ、前記記録層 aと前記記録層 b の組み合わせ、および前記誘電体層 2aと前記誘電体層 2bとの組み合わせ力も選択 される、少なくとも 1つの組み合わせにおいて、層の厚さが互いに異なる、請求項 1〜 4のいずれか 1項に記載の情報記録媒体。
[7] 前記記録層 aの厚さ力 前記記録層 bの厚さよりも小さい、請求項 1〜6のいずれか 1項に記載の情報記録媒体。
[8] 前記誘電体層 laの前記記録層 aと接する側とは反対の側に接している、誘電体層 3a、および前記誘電体層 lbの前記記録層 bと接する側とは反対の側に接して 、る、 誘電体層 3bをさらに含み、前記誘電体層 3aの組成が前記誘電体層 3bの組成と同じ である、請求項 1〜7の！、ずれか 1項に記載の情報記録媒体。
[9] 前記情報層 aが、高屈折率層 aをさらに有し、光が入射される側から、前記誘電体層 2a、前記反射層 aおよび前記高屈折率層 aがこの順に位置し、且つ記録再生に使用 する光の波長における、前記誘電体層 laの屈折率を nal、前記誘電体層 2aの屈折 率を na2、および前記高屈折率層の屈折率を na3としたときに、 nlaく n3aおよび n2 a< n3aを満たす、請求項 1〜8のいずれか 1項に記載の情報記録媒体。
[10] 前記高屈折率層は、好ましくは、 Tiおよび Nbから選択される少なくとも 1つの元素、 ならびに酸素原子および窒素原子のいずれか一方または両方を含む、請求項 9に 記載の情報記録媒体。
[11] 前記記録層 aおよび前記記録層 bは、 Teおよび Geを含む、請求項 1〜10のいずれ 力 1項に記載の情報記録媒体。
[12] 前記記録層 aおよび前記記録層 bは、 In、 Bi、 Sn、 Ag、 Sb、 Gaおよび Al力 選ば れる少なくとも 1つの元素をさらに含む、請求項 11に記載の情報記録媒体。
[13] 前記記録層 aおよび前記記録層 bが、下記の式（11)
Ge Bi Te M" (at%) (11)
a b d 100-a-b-d
(式中、 M"は Al、 Gaおよび In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 a, bおよ び dは、 25≤a≤60, 0< b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす） で表わされる、 Ge— Bi— Te— M"系材料を含む、請求項 12に記載の情報記録媒体
[14] 前記情報層の数が 2である、請求項 1〜13のいずれか 1項に記載の情報記録媒体
[15] 前記情報層 aおよび前記情報層 bが連続している、請求項 1〜13のいずれ力 1項に 記載の情報記録媒体。
[16] それぞれ記録層を有する少なくとも 2つの情報層を含み、各記録層が光学的に検 出可能な相変化を生じ得る情報記録媒体であって、光の入射側に近い方を情報層 a 、遠い方を情報層 bとしたとき、前記情報層 aは、光が入射する側に近い方から、誘電 体層 al、記録層 a、誘電体層 a2、および反射層 aをこの順に少なくとも有し、前記情 報層 bは、光が入射する側に近い方から、誘電体層 lb、記録層 b、誘電体層 2b、お よび反射層 bをこの順に少なくとも有し、前記誘電体層 laおよび 2aは記録層 aと接し ており、かつ前記誘電体層 lbおよび 2bは記録層 bと接しており、前記誘電体層 laお よび前記誘電体層 lbが、酸素原子、窒素原子およびフッ素原子から選択される少な くとも 1つの原子を含み、かつ、酸素原子を含むときには、 Al、 Si、 Cr、 Ta、 Mo、 W、 Zr、および Hfから選択される少なくとも 1つの元素を含み、窒素原子を含むときには 、 Al、 B、 Ge、 Si、 Ti、および Zrから選択される少なくとも 1つの原子を含み、フッ素原 子を含むときには、 Dy、 Er、 Eu、 Ce、 Bi、および Laから選択される少なくとも 1つの 元素を含み、前記誘電体層 2aおよび前記誘電体層 2bが、 Zr、 Si、 Cr、 In、 Ga、およ び Hfから選択される少なくとも 1つの元素、および酸素原子を含み、前記誘電体層 1 aの組成が前記誘電体層 lbの組成と同じであり、前記記録層 aの組成が前記記録層 bの組成と同じであり、かつ前記誘電体層 2aの組成が前記誘電体層 2bの組成と同じ である、情報記録媒体を製造する方法であって、
前記誘電体層 la、前記記録層 aおよび前記誘電体層 2a、ならびに前記誘電体層 1 b、前記記録層 bおよび前記誘電体層 2bを、それぞれスパッタリング法、蒸着法およ び CVD法力 選択されるいずれか一つの方法で形成することを含み、
前記誘電体層 laおよび前記誘電体層 lbを、同じ組成のターゲットを用いて形成し 前記記録層 aおよび前記記録層 bを、同じ組成のターゲットを用いて形成し、 前記誘電体層 2aおよび前記誘電体層 2bを、同じ組成のターゲットを用いて形成す る、
製造方法。
前記反射層 aおよび前記反射層 bを、同じ組成のターゲットを用いて形成することを さらに含む、請求項 16に記載の製造方法。
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