(57)【要約】  情報記録媒体は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である。また、情報記録媒体は、前記基板上に孤立した状態で配列されたピラーをさらに含み、前記粒子部は、前記ピラー上に前記情報記録材料が形成されることによって構成され、前記ピラーの情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であって、前記ピラーの高さが前記情報記録材料の厚みよりも大きい。
2010116707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、
前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記基板上に孤立した状態で配列されたピラーをさらに含み、
前記粒子部は、前記ピラー上に前記情報記録材料が形成されることによって構成され、
前記ピラーの情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であって、
前記ピラーの高さが前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅の１／２以上、且つ、当該幅の２倍以下であることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しいことを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記ピラーの高さが、前記ピラーの情報記録方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記ピラーの側壁部と前記基板の主面とが成す角度が７５度以上であることを特徴とする請求項２ないし５の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記ピラーの情報記録方向の幅が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２ないし６の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記ピラーの情報記録方向の幅が３ｎｍ以上であることを特徴とする請求項２ないし７の何れか１項に記載に情報記録媒体。
【請求項９】
前記ピラーの前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状であることを特徴とする請求項２ないし８の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記粒子部の上部又は下部の少なくとも一方に保護層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし９の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記保護層は、誘電体材料からなることを特徴とする請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記保護層の厚みが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記保護層の厚みが５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０ないし１２の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記粒子部は、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１ないし１３の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、
前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、
前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップと、を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
前記ピラー形成ステップで形成するピラーの高さが、前記成膜ステップで成膜する前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、
前記基板上に、前記情報記録材料を成膜するステップと、
前記情報記録材料の上に情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のパターンを有するマスクを形成し、当該マスクの上から前記情報記録材料をエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の情報記録材料を含む粒子部を基板上に形成するステップとを含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、
前記基板上に、下地層を成膜するステップと、
前記下地層の上に情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のパターンを有するマスクを形成し、当該マスクの上から前記下地層をエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の下地層のパターンを基板上に形成するステップと、
前記下地層のパターンが形成された基板上に、前記情報記録材料を成膜するステップと、
前記下地層を当該下地層の上に形成された情報記録材料ごと除去することにより、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の情報記録材料を含む粒子部を基板上に形成するステップとを含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録を行うことができる情報記録媒体及び情報記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録の分野では様々な光情報記録に関する研究が進められている。現在の光ディスクとしては、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどが広く使われている。さらなる情報記録分野の進歩に伴って、より高密度の光メモリが求められるようになりつつある。ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクは最短マーク長をそれぞれ、０．８３μｍ、０．４０μｍ、０．１５μｍと小さくすることによって高密度化を実現してきた。しかしながら現行の光記録方式では、光の回折限界から、これ以上の大幅な記録マークの微小化は困難と考えられている。【０００３】
近年、近接場光を用いた光記録方式がこの回折限界を打破する技術として大きな注目を集めるようになった。上記近接場光は、光の波長以下の寸法の開口や微粒子等に光が入射したとき、それらのごく近傍に局在化した形で発生する光をいう。この近接場光で形成されるスポット径は、入射光の波長には依らず、入射した開口や微粒子等の寸法で決まる。【０００４】
従来、先鋭化したファイバープローブ等に光を入射し、その先端に設けた微小開口に近接場光を発生させる方法が多く採られてきたが、入射光に対する光の利用効率が低いという課題があった。近年、この光利用効率を大幅に向上させる技術として、金属の表面プラズモン共鳴を利用した近接場光発生素子が提案されている（例えば特許文献１）。【０００５】
この技術は、微小な金属膜に適当な波長の光を照射して表面プラズモン共鳴を誘起し、金属膜近傍に近接場光を発生させて記録再生を行うものである。【０００６】
また、記録密度を向上させるために、予め基板にパターンを形成しておくことにより安定した記録再生を行う方法も多く提案されている（例えば特許文献２及び特許文献３）。【０００７】
これらを利用してより微小な記録マークを記録することで、光メモリのさらなる高密度化、大容量化を実現することができる。【０００８】
特に書換型のＣＤ、ＤＶＤ、及びＢｌｕ−ｒａｙディスクでは、記録膜として相変化記録材料が広く用いられている（例えば特許文献４）。この場合、相変化記録材料を光スポットによって加熱・急冷することでアモルファス化する、あるいは加熱・徐冷することで結晶化する等により、マークを記録する。この相変化記録材料の研究及び開発はこれまで広く盛んに行われてきている。現在の光記録媒体における高密度化の限界は、相変化記録材料によるものでなく、現行の光記録方式の回折限界（形成される光スポットの大きさ）で決まっている。従って、より小さな光スポットを形成することができれば、相変化記録材料は高密度記録用材料としてまだまだ大きな可能性を秘めている。よって、相変化記録材料は、今後さらなる高密度光情報記録においても有望な材料であると考えられる。【０００９】
しかしながら、前述した表面プラズモン共鳴による近接場光を利用し、回折限界以下の小さな光スポットによって相変化記録材料に記録マークを書き込もうとした場合、光スポットを３０ｎｍ以下に小さくすると、以下の問題が生じていた。すなわち、相変化記録材料を結晶化させるために、光スポットで昇温された相変化記録材料中に熱拡散が起こるため、記録マークが３０ｎｍ以上になってしまう、といった課題があった。【００１０】
一方、孤立していない連続した相変化薄膜に小さなマークが書けたとしても、１平方インチあたり数百ギガビット以上の記録密度においては、熱的な揺らぎによって記録マークが不安定になってしまい、ノイズが非常に大きくなってしまう、といった課題もあった。【００１１】
なお、先に述べたように、基板に予めパターンを設けることで熱拡散を抑えることが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３）。しかしながら、これまでの方法においては安定したパターンを作製することは非常に困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−１１４１８４号公報
【特許文献２】特許第２５８４１２２号公報
【特許文献３】特許第３７９３０４０号公報
【特許文献４】特許第２５７４３２５号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Proc.Roy.Soc.Lond.A.,318 231
【発明の概要】
【００１４】
本発明の目的は、熱的な拡散のない安定した高密度記録を行うことができる情報記録媒体及び情報記録媒体の製造方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の一局面に係る情報記録媒体は、上記の目的を達成するために、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、基板上に孤立した状態で粒子部が配列されており、粒子部ごとの局所的な加熱が可能となり、熱的な拡散のない安定した記録ができる。また、粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下となっており、当該粒子部を最小単位とする高密度な記録を行うことができる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、先ず、基板上にピラーを孤立した状態で形成し、その後、当該ピラー上に情報記録材料を形成することによって、孤立した状態の情報記録材料を形成している。ここで、ピラーの情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にしているので、ピラー上の情報記録材（粒子部）の情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にすることができる。これにより、例えばスパッタリングや蒸着などを用いた成膜ステップによって、情報記録材料を基板上に均一に成膜した場合でも、ピラーのパターンに応じた孤立した情報記録材料（粒子部）を容易に配列させることができ、成膜が簡便になる。よって、ピラーを最小単位とする高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を容易に製造することが可能となる。
【００１９】
本発明のさらに他の目的、特徴、及び優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体への記録再生方法の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。
【図３】従来の情報記録媒体への記録再生方法の一例を示す説明図である。
【図４】図４Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体におけるピラーが配列された基板の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。図４Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の断面図である。
【図７】図７Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。図７Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。
【図８】図８Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図８Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の一例を示す説明図である。図８Ｃは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の他の例を示す説明図である。
【図９】図９Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図９Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図９Ｃは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図９Ｄは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。
【図１１】従来の情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。
【図１２】図１２Ａは、情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の一例を示す説明図である。図１２Ｂは、情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の他の例を示す説明図である。図１２Ｃは、情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料のその他の例を示す説明図である。
【図１３】図１３Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体における基板の主面と平行な面で切断したピラーの断面の一例を示す断面図である。図１３Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体における基板の主面と平行な面で切断したピラーの断面の他の例を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体における基板の主面と垂直な面で切断したピラーの断面の一例を示す断面図である。
【図１５】図１５Ａは、情報記録媒体におけるピラーの角度を説明するための説明図である。図１５Ｂは、情報記録媒体におけるピラーの角度とピラー上の相変化記録材料の形状との関係の一例を示す概略の断面図である。図１５Ｃは、情報記録媒体におけるピラーの角度とピラー上の相変化記録材料の形状との関係の他の例を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体について図面を参照しながら説明する。説明の便宜上、図面はすべて情報記録媒体の一部を拡大して示している。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る情報記録媒体１００の一構成例を示している。図１に示すように、情報記録媒体１００は、ガラスからなる基板１０２と、基板１０２上にそれぞれ独立した状態で形成された相変化微粒子（粒子部）１０１と、を備えている。
【００２４】
情報記録媒体１００は、後述するように、相変化微粒子１０１を保護する保護層を有していてもよい。
【００２５】
基板１０２は円盤形状を有している。基板１０２を構成する材料としては、平坦性が高く、記録再生のために情報記録媒体１００を回転させたときの安定性が高いものが好ましい。本実施の形態では、平坦性に優れたでガラスを用いたが、これに限定されるものではなく、アルミなどの金属や、ポリカーボネートなどのプラスティック材料を用いてもよい。
【００２６】
基板１０２上の各相変化微粒子１０１は、情報記録方向の大きさが略３０ｎｍ以下に形成されている。ここで、情報記録方向とは、情報記録媒体１００に情報を記録するためのトラッキング方向である。相変化微粒子１０１の材料（情報記録材料）としては、情報記録媒体１００の書き込み速度を高めるために、相変化微粒子１０１の結晶化速度が速いものが好ましい。特に、相変化微粒子１０１の材料としては、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｓｂ−Ｇｅが好ましい。本実施の形態では、ＧｅＴｅとＳｂ２Ｔｅ３を２２：１の割合で含む材料を相変化微粒子１０１の材料として用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ＧｅＴｅ、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ−（Ｂｉ−Ｉｎ）２Ｔｅ３、及び（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｂｉ−Ｉｎ）２Ｔｅ３のいずれかを含む材料でも構わないし、Ｓｂ−Ｇａ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｇａ、Ｓｂ−Ｇｅ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｉｎ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｉｎ、Ｓｂ−Ｍｎ−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｓｎ−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｍｎ−Ｓｎ−Ｇｅ、及び（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ａｇ−Ｉｎの何れかを含む材料等を用いてもよい。
【００２７】
相変化微粒子１０１の保護層６は、図７Ａに示すように、相変化微粒子１０１の上部（基板と反対側）に形成してもよいが、相変化微粒子１０１の下部（基板側）に形成してもよい。また、図７Ｂに示すように、保護層６を相変化微粒子１０１の上下に形成し、相変化微粒子１０１を保護層６で挟むようにしてもよい。このように、保護層６で相変化微粒子１０１を保護することで、相変化微粒子１０１にさらに安定的に情報を記録し、又は書き換えることができる。
【００２８】
保護層６の材料としては、誘電体材料が望ましい。保護層６の材料としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ２、及びＴｅＯ２等から選ばれる一種又は複数種の酸化物を用いることができる。また、保護層６の材料として、Ｃ−Ｎ、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、及びＧｅ−Ｃｒ−Ｎ等から選ばれる一種又は複数の窒化物を用いることもできる。また、保護層６の材料として、ＺｎＳ等の硫化物やＳｉＣ等の炭化物、ＬａＦ３、ＣｅＦ３、ＭｇＦ２等の弗化物、及びＣを用いることもできる。また、上記材料から選ばれる１種又は複数種の材料の混合物を用いて、保護層を形成しても構わない。
【００２９】
保護層６の厚みは、１０ｎｍ以下であることが好ましい。保護層６の厚みを１０ｎｍより厚くすると、後述の近接場光が相変化微粒子に集中しにくくなり、記録が不安定になる可能性がある。保護層６の厚みを１０ｎｍ以下にすることで、安定的な記録を行うことが可能となる。また、保護層６の厚みは、５ｎｍ以下であることがより好ましい。保護層６の厚みを５ｎｍ以下にすることで、より安定的な記録を行うことができる。
【００３０】
図２は、本実施の形態に係る情報記録媒体１００に情報を記録する方法の一例を示している。
【００３１】
図２に示すように、Ａｕからなるアンテナ１０３に、偏光方向１０６を持つ光１０４を照射する。これにより、プラズモン増強によって偏光方向にあるアンテナ１０３の頂点１０７に強い近接場光を発生させる。そして、この増強した近接場光によって相変化微粒子１０１が昇温され、相変化微粒子１０１に情報が記録される。具体的には、相変化微粒子１０１を、融点以上に加熱した後に急冷することでアモルファス化する一方、融点以上に加熱した後に徐冷することにより結晶化する。このように、相変化微粒子１０１がアモルファス状態のときと結晶化のときで異なる物性を有することを利用して、情報を記録している。
【００３２】
なお、アンテナ１０３が情報記録媒体１００に対して相対的に移動するトラッキング方向が情報記録方向である。本実施の形態では、アンテナ１０３の材料としてＡｕを用いたがこれに限定されず、使用するレーザの波長に合わせてそれとプラズモン共鳴するような材料を選ぶことが好ましい。
【００３３】
ここで、本実施の形態に係る図２に示すような孤立した相変化微粒子１０１へ情報を記録した場合と、図３のような孤立していない連続的な相変化薄膜１０５へ情報を記録した場合とを比較する。図２に示すように、基板１０２上にそれぞれ孤立して配列された相変化微粒子１０１に情報を記録した場合、その大きさを最小単位とした良好な記録を行うことができた。一方、図３のような連続的な相変化薄膜１０５に情報を記録した場合、相変化薄膜１０５を結晶化する際に、近接場光により相変化薄膜１０５が加熱されると、相変化薄膜１０５中に熱が拡散する。このため、近接場光のスポットが３０ｎｍ以下であっても、３０ｎｍ以上の大きな記録マークしか記録できなかった。
【００３４】
ここで、熱拡散に起因して、連続的な相変化薄膜１０５（図３）と相変化微粒子１０１（図２）とで、記録マークの大きさに差が出始めるのは、記録マークが３０ｎｍ以下となる場合である。従って、情報を３０ｎｍ以下の微小領域に記録する場合には、それぞれが孤立した３０ｎｍ以下の相変化微粒子１０１を用いることが好ましい。
【００３５】
さらに、記録方向の大きさ（楕円の場合、長径）が３０ｎｍ以下のような小さな相変化微粒子１０１にすることで、相変化微粒子１０１に用いる材料の融点が下がることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。この結果、記録エネルギーを小さくすることができる。
【００３６】
各相変化微粒子１０１の記録方向の大きさは、２０ｎｍ以下とすることがさらに好ましい。この場合、各相変化微粒子１０１の表面が滑らかな形状になりやすいため、近接場光で記録する場合に、近接場光が相変化微粒子１０１に集中しやすく記録が容易となる。
【００３７】
ただし、相変化微粒子１０１が３ｎｍ程度まで小さくなると、当該相変化微粒子１０１に含まれる原子数が少なくなり、融点が低くなりすぎる。この結果、熱的な揺らぎによって、相変化微粒子１０１に記録された情報を安定的に保持することが困難になる。さらに、このように相変化微粒子１０１の融点が低い場合、結晶化しようとしても、相変化微粒子１０１を徐冷することができなくなってしまい、結晶化することが困難となり、記録自すること自体が不安定になってしまう。従って、各相変化微粒子１０１の記録方向の大きさは、３ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３８】
なお、本実施の形態のように、基板１０２上にそれぞれ孤立した状態で配列された相変化微粒子１０１に情報を記録した場合でも、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスクのような連続的な相変化薄膜とほぼ同等の繰り返し記録による性能を維持できることが確認できた。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
本発明に係る他の実施の形態について、図面を参照し、以下に説明する。なお、実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００４１】
ここでは、本実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法について一例を説明する。
【００４２】
本実施の形態では、前述の実施の形態１と同様に、基板１０２上に相変化微粒子１０１をそれぞれ孤立した状態で配列させている。本相変化微粒子１０１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、基板１０２上に予め複数のピラー２０６からなるパターン３０７を形成し、パターン３０７を成すピラー２０６上に相変化記録材料（情報記録材料）２０８を形成することで、それぞれ孤立した状態の相変化微粒子１０１を形成している。
【００４３】
まず、図４Ａに示すように、基板１０２上に円筒形のピラー２０６を複数形成した。ここで、各ピラー２０６は、幅：略２０ｎｍ、高さ：略２０ｎｍの大きさとした。このとき、ピラー２０６同士が当接しないように各ピラー２０６を孤立した状態で形成した。このように、基板１０２上に複数のピラー２０６からなるパターン３０７を形成した後、相変化記録材料２０８を成膜した。これにより、図４Ｂに示すように、基板１０２上に相変化記録材料２０８をそれぞれ孤立した状態で配列することができた。このようにして形成されたそれぞれ孤立した状態の相変化記録材料２０８が、情報を記録する相変化微粒子１０１となる。
【００４４】
本実施の形態では、ピラー２０６は、電子線描画によって作成したパターンに基づき、基板１０２をエッチングすることで形成した。ただし、ピラー２０６の形成方法はこれに限定されるものではなく、他の方法でピラー２０６を形成しても構わない。記録特性については、実施の形態１で示したようなパターンのときと比較してもほぼ同等であった。
【００４５】
また、基板１０２上に形成するピラー２０６の形状についても、図４Ａ及び図４Ｂに示すような円筒形に限定されず、三角柱、四角柱、球、ほぼ逆三角錐等であっても構わない。
【００４６】
上述したように、成膜した相変化記録材料２０８は、孤立した状態になることが好ましい。また、ピラー２０６上に成膜される相変化記録材料２０８（すなわち、相変化微粒子１０１）は、できるだけ微小化して相変化微粒子１０１のサイズを小さくし、且つ、孤立した状態の相変化微粒子１０１同士をできるだけ近接して設けることが、記録の高密度化の面でより好ましい。
【００４７】
また、相変化記録材料２０８を成膜するに際し、ピラー２０６の側面には当該相変化記録材料２０８が形成されないようにすることが好ましい。よって、成膜方向に指向性を有する成膜方法を適用し、ピラー２０６の上面には相変化記録材料２０８が成膜され易い一方、ピラー２０６の側面には相変化記録材料２０８が成膜され難くすることが好ましい。これにより、相変化微粒子１０１同士を容易に孤立させることができる。成膜方向に指向性を有する成膜方法としては、例えばスパッタリングがある。
【００４８】
スパッタリングによって、基板１０２に形成されたピラー２０６の上面に相変化記録材料２０８を成膜する場合、図８Ａに示すように、相変化記録材料２０８からなるターゲット３０を基板１０２に対向して配置する。このとき、ターゲット３０と基板１０２との間の距離を出来るだけ長くすることが望ましい。また、スパッタリング装置内のガス圧条件に関しても、ガス圧を低くする方が望ましい。ターゲット３０と基板１０２との間の距離を長くし、ガス圧を低くすることにより、ターゲット３０からスパッタ粒子が指向性（直線性）よく飛翔し、基板１０２に形成されたピラー２０６の上面に到達する。これにより、ピラー２０６の側面に相変化記録材料２０８がスパッタ成膜され難くなる。
【００４９】
上述のように、記録密度を高めるためには、孤立した状態の相変化微粒子１０１同士をできるだけ近接して設けることが望ましい。よって、記録密度を高めるためには、ピラー２０６同士の間隔が狭い方が好ましい。ただし、ピラー２０６同士の間隔が狭すぎると、各ピラー２０６の上面に形成された相変化記録材料２０８同士が接触し、相変化微粒子１０１の独立性（孤立状態）が担保できなくなる可能性がある。よって、これらの点を考慮して、ピラー２０６同士の間隔を設計することが望ましい。
【００５０】
例えば、スパッタリングによって、基板１０２に形成されたピラー２０６の上面に相変化記録材料２０８を成膜する場合、相変化記録材料２０８のスパッタ粒子としての直線性及びピラー２０６上に形成する変化記録材料２０８の厚み（スパッタ厚み）に応じて、ピラー２０６同士の間隔を適切に設計することが望ましい。このピラー２０６同士の間隔について、図８Ａの場合を例示して以下に説明する。
【００５１】
図８Ａに示すように、相変化記録材料２０８からなるターゲット３０を基板１０２に対向して配置した場合であって、ターゲット３０の直径を５０．８ｍｍ、基板１０２の直径を１００ｍｍ、ターゲット３０と基板１０２との距離を１５０ｍｍとした場合、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子は、基板１０２の中央部では約９度の角度θ１で基板１０２に到達する。また、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子は、基板１０２の端部では約２７度の角度θ２で基板１０２に到達する。なお、上記角度θ１及びθ２は、基板１０２表面と垂直な方向とスパッタ粒子の飛翔方向との成す角度である。この場合、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子によってスパッタ成膜されるという仮定の下では、次のようになる。
【００５２】
すなわち、基板１０２の中央部に存在するピラー２０６においては、スパッタ厚みをＴ、ピラー２０６から相変化記録材料２０８がはみ出す量（長さ）をＬとすると、
Ｌ＝Ｔ×tanθ１
となる。よって、図８Ｂに示すように、基板１０２の中央部に存在するピラー２０６に形成される相変化記録材料２０８は、スパッタ厚みの約１５％がピラー２０６から横にはみ出すことになる。その隣のピラー２０６からはみ出し量（長さ）も同様であるため、スパッタ厚みの約３０％よりも大きなピラー２０６同士の間隔を設けることにより、各ピラー２０６の上面に形成された相変化記録材料２０８同士が接触することを防止できる。
【００５３】
また、基板１０２の端部に存在するピラー２０６においては、スパッタ厚みをＴ、ピラー２０６から相変化記録材料２０８がはみ出す量をＬ１、相変化記録材料２０８がピラー２０６の中心側へくぼむ量をＬ２とすると、
Ｌ１＝Ｔ×sinθ２
Ｌ２＝Ｔ×sin９.４°
となる。よって、図８Ｃに示すように、基板１０２の端部に存在するピラー２０６に形成される相変化記録材料２０８は、スパッタ厚みの約４５％がピラー２０６の一方側から横にはみ出すことになると共に、他方側はスパッタ厚みの約１６％がピラー２０６の中心側へくぼむことになる。その隣のピラー２０６も同様であるため、基板１０２の端部では、スパッタ厚みの約２９％よりも大きな間隔を設けることにより、各ピラー２０６の上面に形成された相変化記録材料２０８同士が接触することを防止できる。図８Ｂ及び図８Ｃを総合的に考えると、ピラー２０６同士の間隔は、スパッタ厚みの約３０％よりも大きくすることが好ましい。
【００５４】
なお、上記では、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子によってスパッタ成膜されるという仮定の下で説明したが、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子は僅かであり、ターゲット３０の中央部から飛翔するスパッタ粒子の方が多いことを考慮すれば、ピラー２０６同士の間隔をスパッタ厚みの約３０％よりも小さく設計することも可能である。
【００５５】
なお、相変化記録材料２０８を成膜する方法としては上記のスパッタリングに限定されるものではなく、例えば蒸着を用いることも可能である。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態に係るさらに他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００５８】
本実施の形態では、孤立した相変化記録材料が配列された情報記録媒体の他の製造方法について、実施の形態２の製造方法と異なる点について主に説明する。
【００５９】
本実施の形態でも、前述の実施の形態１と同様に、基板１０２上に相変化微粒子１０１をそれぞれ孤立した状態で配列させている。だたし、本実施の形態では、ピラー２０６を用いることなく、平坦な基板１０２上に、直接、相変化微粒子１０１を形成して情報記録媒体１００を製造する。
【００６０】
本実施の形態に係る情報記録媒体１００の製造方法では、図５に示すように、まず、平坦な基板１０２上に、相変化記録材料２０８をスパッタリングや蒸着等により一様に成膜した。そして、当該相変化記録材料２０８上に、所望のパターン３０７（マスク）を形成した。
【００６１】
具体的には、パターン３０７（マスク）の材料を相変化記録材料２０８上に一様に形成し、そこに電子ビームでパターン描画して現像した。その後、パターン３０７をマスクとして相変化記録材料２０８をエッチングした。マスクとなる材料としては、例えばＴｅの酸化物やＺｎＳ、遷移金属の酸化物などの無機物や、一般的な電子ビーム用の有機材料からなるレジスト（例えば、日本ゼオン社製の商品名ＺＥＰ５２０）を用いることができる。なお、マスク（パターン３０７）の材料は、相変化材料とのエッチングレート比を考慮して選択することが好ましい。
【００６２】
そして、パターン３０７（マスク）を形成した後、図６に示すように、相変化記録材料２０８をエッチングし、その後に当該マスクを除去することによって、所望のパターンを持った、孤立した相変化記録材料２０８（相変化微粒子１０１）が配列された媒体を作製することができた。このようにして形成されたそれぞれ孤立した状態の相変化記録材料２０８が、情報を記録する相変化微粒子１０１となる。
【００６３】
本実施の形態でも、実施の形態２と同様に、電子線描画によって形成したパターンをマスクに用いて、相変化記録材料２０８をエッチングすることによって、独立した相変化記録材料２０８からなる相変化微粒子１０１を形成している。なお、本実施の形態では、相変化記録材料２０８のエッチングに、ＡｒやＯ２を用いたが、本実施の形態はこれに限定されず、他のガスを用いてもよい。
【００６４】
ところで、相変化記録材料２０８には、マスクのパターン３０７とのエッチングレート差が大きくないものもあり、相変化記録材料２０８を直接的にエッチングする工程が困難な場合も考えられる。そこで、ピラー２０６を用いることなく、平坦な基板１０２上に、直接、相変化微粒子１０１を形成して情報記録媒体１００を製造する他の方法を、図９Ａ〜図９Ｄを参照しながら、以下に説明する。
【００６５】
図９Ａに示すように、まず、平坦な基板１０２上に、エッチングし易い材料（例えば、アクリル樹脂など）からなる下地層２０を一様に成膜した。そして、下地層２０の上に、所望のパターン３０７（マスク）を形成した。具体的には、パターン３０７（マスク）の材料を下地層２０上に一様に形成し、そこに電子ビームでパターン描画して現像した。
【００６６】
その後、図９Ｂに示すように、パターン３０７をマスクとして下地層２０を酸素等でエッチングし、その後に当該マスクを除去することによって、所望のパターンを持った下地層２０を形成した。マスクとなる材料としては、例えばＴｅの酸化物やＺｎＳ、遷移金属の酸化物などの無機物や、一般的な電子ビーム用の有機材料からなるレジスト（例えば、日本ゼオン社製の商品名ＺＥＰ５２０）を用いることができる。下地層２０としては、マスクのパターン３０７とのエッチングレート差が大きなエッチングし易い任意の材料を選択することができ、このエッチング処理は容易に行えるものである。
【００６７】
その後、図９Ｃに示すように、下地層２０のパターンが形成された基板１０２上に、相変化記録材料２０８をスパッタリングや蒸着等により成膜した。
【００６８】
その後、図９Ｄに示すように、下地層２０を当該下地層２０の上部に形成された相変化記録材料２０８ごと除去することによって、所望のパターンを持った、孤立した相変化記録材料２０８（相変化微粒子１０１）が配列された媒体を作製することができた。このようにして形成されたそれぞれ孤立した状態の相変化記録材料２０８が、情報を記録する相変化微粒子１０１となる。具体的には、図９Ｃの状態の基板１０２を、下地層２０のみ選択的に溶解する溶剤（有機溶剤等）に浸潤すればよい。例えば、下地層２０としてアクリル樹脂を用いた場合、アクリル樹脂は有機溶剤に容易に溶解し、下地層２０を基板１０２から除去することができる。
【００６９】
なお、図９Ｃの状態において、下地層２０の膜厚（高さ）が相変化記録材料２０８の膜厚よりも大きくなるようにすることが望ましい。こうすることにより、下地層２０が相変化記録材料２０８で覆いつくされることがないので、基板１０２を溶剤に浸漬したときに当該溶剤が下地層２０に接触して難なく下地層２０を除去できるからである。
【００７０】
上記の情報記録媒体の製造方法により、基板１０２上に、記録方向の大きさが略３０ｎｍ以下の相変化微粒子１０１を孤立させた状態で形成することができる。
【００７１】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００７２】
本実施の形態に係る情報記録媒体の一例を、図１０に示す。本実施の形態でも、図４Ａ及び図４Ｂに示す実施の形態２と同様に、基板１０２上にピラー２０６が形成されている。そして、基板１０２上のピラー形成面に相変化記録材料２０８をスパッタリングによって形成して、情報記録媒体を製造した。本実施の形態では、図４Ｂに示すように、ピラー２０６の高さ１０８（基板のピラー形成した面と直行する方向の長さ）が、形成した相変化記録材料２０８の厚みよりも大きくなるように形成している。これによって、ピラー２０６上に形成された相変化記録材料２０８がピラー２０６の幅（基板のピラー形成した面と平行な方向の断面）を一単位とした大きさに孤立した状態になり、記録の際の熱拡散がない、微小な記録を行うことができる。
【００７３】
本実施の形態の情報記録媒体は、前述の各実施の形態と同様に、相変化微粒子１０１を保護する保護層６（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を備えていてもよいが、この場合においても、相変化記録材料２０８がピラー２０６上で孤立するように、ピラー２０６の高さを決めることが好ましい。
【００７４】
図７Ａに示すように、基板１０２と反対側に保護層６を形成する場合、保護層６の厚みは１０ｎｍ以下であることが好ましい。保護層６の厚みを１０ｎｍ以上にすると、前述の通り、近接場光が相変化微粒子１０１に集中しにくくなり、記録が不安定になる可能性がある。また、保護層６厚みを５ｎｍ以下にすることで、より安定的な記録を行うことができる。
【００７５】
なお、本実施の形態に係る情報記録媒体に情報を記録する方法については、前述の実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７６】
ここで図４Ｂのようにピラー２０６の高さ１０８が相変化記録材料２０８の厚みよりも大きく、ピラー２０６上の相変化記録材料２０８が孤立するようにした情報記録媒体への記録と、図１１のようにピラー２０６の高さが相変化記録材料２０８の厚みよりも小さく、相変化記録材料２０８が孤立せずにつながっているような情報記録媒体への記録を比較してみる。図４Ｂのような相変化記録材料２０８が孤立した情報記録媒体の場合、ピラーの２０６幅１０９（記録方向の長さ）を最小単位とした良好な記録を行うことができた。しかしながら、図１１のような連続的につながっている相変化記録材料２０８の記録媒体の場合、相変化記録材料２０８の結晶化時に必要な近接場光による加熱の際に、相変化記録材料２０８中に熱が拡散してしまい、近接場光のスポットが３０ｎｍ以下であっても３０ｎｍを超える大きな記録マークしか記録ができなかった。このような熱拡散によって記録マークの大きさに差が出始めるのは、記録マークが３０ｎｍ以下となる場合である。記録マークが３０ｎｍ以下の記録の場合には、ピラーの幅を３０ｎｍ以下にし、かつ、ピラーの高さを相変化記録材料の厚みよりも大きくし、相変化記録材料が孤立するようにすることが好ましい。
【００７７】
さらには、ピラー２０６の幅は２０ｎｍ以下であることがより好ましい。これによって、ピラー２０６上の相変化記録材料２０８の表面が滑らかな形状になりやすく、近接場光で情報を記録する場合に、近接場光が相変化記録材料２０８に集中しやすく記録が容易となる。
【００７８】
しかしながら、相変化記録材料２０８が３ｎｍ程度まで小さな粒子になってしまうと、粒子に含まれる原子数が少なくなり、融点が低くなりすぎて相変化記録材料２０８への記録の保持が熱的な揺らぎによって不安定になってしまう。また融点が低いことによって結晶化しようとしても、相変化記録材料２０８を徐冷しにくくなってしまい、結晶化が困難で記録すること自体が不安定になってしまう。よって、相変化記録材料２０８の大きさ、つまりピラー２０６の幅（記録方向の長さ）は３ｎｍ以上であることが好ましい。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態について例をあげて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００８０】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００８１】
本実施の形態では、孤立した相変化記録材料が配列された情報記録媒体の他の製造方法について、前述の各実施の形態の製造方法と異なる点について主に説明する。
【００８２】
実施の形態１では、基板１０２に形成されたピラー２０６上に相変化記録材料２０８を形成し、ピラー２０６の高さ１０８（深さ）を相変化記録材料２０８の厚みよりも大きくしておくことで、相変化記録材料２０８を孤立させた。本実施の形態では、ピラー２０６の幅と相変化記録材料２０８の厚みについて、最適となる一例を示す。
【００８３】
図１２Ａないし図１２Ｃに、ピラー２０６の幅（情報記録方向の長さ）を一定にして相変化記録材料２０８（相変化微粒子１０１）の厚みを変化させたときの断面図を示している。図１２Ａないし図１２Ｃは、相変化記録材料２０８の形成直後ではなく、相変化記録材料２０８を初期化工程によって溶融状態を経て結晶化させた後、もしくは記録光によって溶融状態を経た後の概念図である。図１２Ａに示すように、ピラー２０６の幅に比べて相変化記録材料２０８の厚みが小さいとき、相変化記録材料２０８は溶融状態を経たとしても記録のためのアンテナ１０３（図１０参照）と近接する面は平面に近い。また、図１２Ｂに示すように、ピラー２０６の幅と相変化記録材料２０８の厚みがほぼ等しい場合、溶融状態を経た相変化記録材料２０８は表面張力によって球に近い形状になる。また、図１２Ｃに示すように、ピラー２０６の幅より、相変化記録材料２０８の厚みが大きい場合、溶融された相変化記録材料２０８が表面張力によって横に広がりすぎる、又はピラー２０６の側面に流れ出したような形状になる、と考えられる。
【００８４】
図１０に示すように、アンテナ１０３と記録光のプラズモン共鳴によって発生した近接場光によって記録を行う場合、相変化記録材料２０８（相変化微粒子）に尖った部分や凹凸があると近接場光は局所に集中することになり、記録がうまくできない。そこで、相変化記録材料２０８全体を均一に昇温して記録を行うためには、図１２Ｂに示すように、相変化記録材料２０８が球に近い形状であることが好ましい。なお、図１２Ｃに示すように、相変化記録材料２０８がピラー２０６から大きくはみ出して横に広がりすぎると、隣のピラー２０６の相変化記録材料２０８とくっついてしまって孤立した状態にならなかったり、ピラー２０６の側面に相変化記録材料２０８が付着してしまって熱が拡散してしまったりすることが想定される。
【００８５】
これらのことから、ピラー２０６の幅（情報記録方向の幅）と相変化記録材料２０８の厚みの関係をとしては、ピラー２０６の幅の１／２以上、且つ、ピラー２０６の幅の２倍以下の厚みを有する相変化記録材料２０８をピラー２０６上に形成することが望ましい。より望ましいのは、相変化記録材料２０８の厚みがピラー２０６の幅と略等しい図１２Ｂに示す場合である。
【００８６】
また、図１２Ｂに示すように、相変化記録材料２０８の厚みがピラー２０６の幅と略等しい場合においては、ピラー２０６の高さをピラー２０６の幅よりも大きくすることにより、ピラー２０６上に形成された相変化記録材料２０８がピラー２０６上で孤立した状態となる。これにより、ピラー２０６の幅と同程度まで孤立した相変化記録材料２０８が小さくなり、ピラーピラー２０６上の相変化記録材料２０８ごとの局所的な加熱が可能となる。よって、相変化記録材料２０８に対して熱的な拡散のない安定した情報の記録ができ、またピラー２０６を最小単位とする高密度な記録を行うことができる。
【００８７】
上述の通り、相変化記録材料２０８には、尖った部分や凹凸ができないようにすることが好ましい。従って、ピラー２０６の基板１０２と平行な面での断面形状は、図１３Ａに示すように角のない円形、又は図１３Ｂに示すように角のない楕円形又は卵型形状であることが好ましい。図１３Ａ又は図１３Ｂに示すように、基板１０２と平行な面での断面に角のない形状のピラー２０６を用いることにより、当該ピラー２０６の上部に相変化記録材料２０８を形成した場合、角のない（尖った部分や凹凸がない）相変化記録材料２０８を形成することができる。
【００８８】
さらには、図１４に示すように、相変化記録材料２０８が形成される部分に角のない形状のピラー２０６を用いることが望ましい。図１４Ａは、基板１０２に垂直な面で切ったピラー２０６の断面を示している。また、図１４Ｂは、基板１０２に平行な面で切ったピラー２０６の断面を示している。これにより、当該ピラー２０６の上部に相変化記録材料２０８を形成した場合、当該相変化記録材料２０８が球に近い、角のない形状になりやすく、安定した情報の記録を行うことができる。
【００８９】
以上、本発明の実施の形態について例をあげて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態に係る他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００９１】
本実施の形態では、前述の実施の形態で説明したピラー２０６の形状に関し、安定した記録を実現できる一例を示す。
【００９２】
前述の実施の形態では、ピラー２０６上に相変化記録材料２０８を形成し、ピラー２０６上で相変化記録材料２０８を孤立させることによって、３０ｎｍ以下の小さな記録マークを記録する場合に、熱拡散のない安定した記録が行える構成について説明した。
【００９３】
実施の形態３及び４では、ピラー２０６の深さ（高さ１０８）や幅１０９、形状について主に述べたが、相変化記録材料２０８を孤立させるためには、ピラー２０６の形成角度θＰも重要となる。ここで、ピラー２０６の角度θＰとは、図１５Ａに示すように、ピラー２０６の側壁部分と基板１０２の主面とが成す角度をいう。図１５Ｂ及び図１５Ｃに一例を示す。図１５Ｂに示すように、ピラー２０６の角度θＰが小さい場合、ピラー２０６の深さに依らず、ピラー２０６上に形成された相変化記録材料２０８と基板１０２に直接形成された相変化記録材料２０８とが一体になってしまい、前記した理由から小さなマークが記録できなくなってしまう。一方、図１５Ｃに示すように、ピラー２０６の角度θＰが大きければ、ピラー２０６上に孤立した相変化記録材料２０８を形成することができる。ラー２０６上に孤立した相変化記録材料２０８を形成するためには、ピラー２０６の角度θＰは、７５度以上であることが好ましい。ピラー２０６の角度θＰが７５度以上である場合、ピラー２０６の深さが相変化記録材料２０８の厚みより大きければ、ピラー２０６上で孤立することがわかった。なお、ピラー２０６の角度θＰは、８０度以上であることがさらに好ましい。この場合、相変化記録材料２０８を、ピラー２０６上でより確実に孤立させることができる。
【００９４】
上記の実施の形態１ないし６では、情報を記録できる材料として、相変化記録材料２０８を用いた例を挙げたが、これに限定されるものではない。情報を記録できる材料としては、熱によって穴が開いたり組成が変わる等の変化が生じる、熱記録ができるその他の材料、例えば、色素を用いることも可能である。
【００９５】
以上のように、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００９６】
上記の構成によれば、基板上に孤立した状態で粒子部が配列されており、粒子部ごとの局所的な加熱が可能となり、熱的な拡散のない安定した記録ができる。また、粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下となっており、当該粒子部を最小単位とする高密度な記録を行うことができる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【００９７】
なお、前記粒子部の情報記録方向の長さは２０ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、粒子部の表面が滑らかな形状になり易いため、近接場光等で情報を記録する場合に、近接場光が粒子部に集中しやすく記録が容易となる。
【００９８】
また、前記粒子部の情報記録方向の長さが３ｎｍ以上であることが望ましい。粒子部が３ｎｍより小さくなると、粒子部に含まれる原子数が少なくなり、粒子部の融点が低くなって結晶化しにくくなってしまうからである。
【００９９】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記基板上に孤立した状態で配列されたピラーをさらに含み、前記粒子部は、前記ピラー上に前記情報記録材料が形成されることによって構成され、前記ピラーの情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であって、前記ピラーの高さが前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする。
【０１００】
上記の構成によれば、ピラーの高さが前記情報記録材料の厚みよりも大きくなっているので、ピラー上に形成された情報記録材料がピラー上で確実に孤立した状態となる。これにより、熱的な拡散のない安定した記録ができ、また、ピラーを最小単位とする高密度な記録を行うことができる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０１】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅の１／２以上、且つ、当該幅の２倍以下であることを特徴とする。これにより、ピラー上に形成される情報記録材料は、表面張力によって角のない形状となり、安定した情報の記録が可能となる。また、ピラー上に形成される情報記録材料が当該ピラーから大きくはみ出して横に広がりすぎることもなく、ピラー上に形成された情報記録材料がピラー上で孤立した状態を容易に確保できる。これにより、より信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０２】
また、本発明の他の局面に係る情報記録媒体は、前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しいことを特徴とする。これにより、ピラー上に形成された情報記録材料が、当該ピラーの断面と同程度まで小さくなり、また表面張力によって情報記録材料がピラー上で球に近い形状となって、より安定した記録が可能となる。これにより、より信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０３】
また、本発明の他の局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの高さが、前記ピラーの情報記録方向の幅よりも大きいことを特徴とする。情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しい場合においては、ピラーの高さをピラーの情報記録方向の幅よりも大きくすることにより、ピラー上に形成された情報記録材料をピラー上で確実に孤立した状態にできる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０４】
また、本発明の他の局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの側壁部と前記基板の主面とが成す角度が７５度以上であることを特徴とする請求項２ないし５の何れか１項に記載の情報記録媒体。これにより、ピラー上に形成された情報記録材料をピラー上で確実に孤立した状態にできる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０５】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの情報記録方向の幅が２０ｎｍ以下であることを特徴とする。これにより、ピラー上に形成される情報記録材料の表面が滑らかな形状になり易いため、近接場光等で情報を記録する場合に、近接場光が粒子部に集中しやすく記録が容易となる。
【０１０６】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの情報記録方向の幅が３ｎｍ以上であることを特徴とする。粒子部が３ｎｍより小さくなると、ピラー上に形成される情報記録材料に含まれる原子数が少なくなり、情報記録材料を含む粒子部の融点が低くなって結晶化しにくくなってしまうが、上記の構成により、それを回避でき、信頼性の高い高密度な情報の記録が可能になる。
【０１０７】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状であることを特徴とする。これにより、ピラー上に形成される情報記録材料も角のない曲面に囲まれた形状となり、熱的な偏りの少ない安定した情報の記録を情報記録材料含む粒子部に対して行うことができる。
【０１０８】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記粒子部の上部又は下部の少なくとも一方に保護層が形成されていることを特徴とする。これにより、粒子部の記録状態が安定する、もしくは記録感度が向上するといった効果を奏する。
【０１０９】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記保護層が、誘電体材料からなることを特徴とする。このように、保護層として誘電体材料を用いることにより、粒子部の保護を容易且つ確実に行うことができる。
【０１１０】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記保護層の厚みが１０ｎｍ以下であることを特徴とする。このように、保護層６の厚みを１０ｎｍ以下にすることで、安定的な記録を行うことが可能となる。すなわち、保護層６の厚みを１０ｎｍより厚くすると、記録のときの近接場光が粒子部に集中し難くなり、記録が不安定になる可能性があるがそれを回避でき、安定的な記録が可能となる。
【０１１１】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記保護層の厚みが５ｎｍ以下であることを特徴とする。このように、保護層６の厚みを５ｎｍ以下にすることで、記録のときの近接場光が粒子部に集中し易くなり、より安定的な記録を行うことができる。
【０１１２】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記粒子部が、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする。これにより、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録される高密度な情報記録媒体を信頼性の高い構成として実現できる。
【０１１３】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップとを含むことを特徴とする。
【０１１４】
上記の構成によれば、先ず、基板上にピラーを孤立した状態で形成し、その後、当該ピラー上に情報記録材料を形成することによって、孤立した状態の情報記録材料を形成している。ここで、ピラーの情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にしているので、ピラー上の情報記録材（粒子部）の情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にすることができる。これにより、例えばスパッタリングや蒸着などを用いた成膜ステップによって、情報記録材料を基板上に均一に成膜した場合でも、ピラーのパターンに応じた孤立した情報記録材料（粒子部）を容易に配列させることができ、成膜が簡便になる。よって、ピラーを最小単位とする高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を容易に製造することが可能となる。
【０１１５】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、前記ピラー形成ステップで形成するピラーの高さが、前記成膜ステップで成膜する前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする。このように、ピラーの高さを前記情報記録材料の厚みよりも大きく形成することにより、ピラー上に形成された情報記録材料を、容易且つ確実に、ピラー上で孤立した状態にすることができる。
【０１１６】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、前記情報記録材料を成膜するステップと、前記情報記録材料の上に情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のパターンを有するマスクを形成し、当該マスクの上から前記情報記録材料をエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の情報記録材料を含む粒子部を基板上に形成するステップと、を含むことを特徴とする。
【０１１７】
上記の構成によれば、先ず、基板上に、前記情報記録材料を直接的に成膜し、その後、情報記録材料の上にマスクを形成してエッチングすることによって孤立した状態の情報記録材料を基板上に形成している。ここで、マスクのパターンの情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にしているので、情報記録材（粒子部）の情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にすることができる。この製造方法によって、任意のパターンの孤立した情報記録材料を基板上に直接的に配列させることができる。よって、高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を製造することが可能となる。
【０１１８】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、下地層を成膜するステップと、前記下地層の上に情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のパターンを有するマスクを形成し、当該マスクの上から前記下地層をエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の下地層のパターンを基板上に形成するステップと、前記下地層のパターンが形成された基板上に、前記情報記録材料を成膜するステップと、前記下地層を当該下地層の上に形成された情報記録材料ごと除去することにより、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の情報記録材料を含む粒子部を基板上に形成するステップとを含むことを特徴とする。
【０１１９】
上記の構成によれば、先ず、基板上に下地層を成膜し、その後、下地層上にマスクを形成してエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の下地層のパターンを基板上に形成している。ここで、下地層としては、マスクとのエッチングレート差が大きなエッチングし易い任意の材料を選択することができ、当該エッチング処理は容易に行えるものである。その後、下地層のパターンが形成された基板上に情報記録材料を成膜した後、下地層を除去することによって、孤立した状態の情報記録材料を形成している。この製造方法では、情報記録材料をエッチングする必要がないので、エッチングがし難い情報記録材料を用いた情報記録媒体であっても容易に製造することが可能となる。よって、高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を容易に製造することが可能となる。
【０１２０】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る情報記録媒体は、相変化記録材料を用い記録密度を大幅に向上させた情報記録媒体を実現する、等に有用である。
【図１】
2010116707.tif 000003
【図２】
2010116707.tif 000004
【図３】
2010116707.tif 000005
【図４】
2010116707.tif 000006
【図５】
2010116707.tif 000007
【図６】
2010116707.tif 000008
【図７】
2010116707.tif 000009
【図８】
2010116707.tif 000010
【図９】
2010116707.tif 000011
【図１０】
2010116707.tif 000012
【図１１】
2010116707.tif 000013
【図１２】
2010116707.tif 000014
【図１３】
2010116707.tif 000015
【図１４】
2010116707.tif 000016
【図１５】
2010116707.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成23年1月19日(2011.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部と
を含み、
前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であり、
前記情報記録材料は、相変化記録材料である
ことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記粒子部は、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記粒子部は、前記近接場光により加熱され相変化を起こすことで、情報が記録されるものであることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記基板上に孤立した状態で配列されたピラーをさらに含み、
前記粒子部は、前記ピラー上に前記情報記録材料が形成されることによって構成され、
前記ピラーの情報記録方向の幅および前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であり、
前記ピラーの前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状であることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記ピラーの高さが、前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅の１／２以上、且つ、当該幅の２倍以下であることを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しいことを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記ピラーの高さが、前記ピラーの情報記録方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記ピラーの側壁部と前記基板の主面とが成す角度が７５度以上であることを特徴とする請求項４ないし８の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記ピラーの情報記録方向の幅が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４ないし９の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記ピラーの情報記録方向の幅が３ｎｍ以上であることを特徴とする請求項４ないし１０の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記粒子部の上部又は下部の少なくとも一方に保護層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記保護層は、誘電体材料からなることを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記保護層の厚みが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記保護層の厚みが５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１２ないし１４の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、
前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、
前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップと、を含み、
前記情報記録材料は、相変化記録材料である
ことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
前記粒子部は、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１６に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
前記粒子部は、前記近接場光により加熱され相変化を起こすことで、情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１９】
前記ピラー形成ステップは、
前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーであって、その前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状に形成されて成るピラーを孤立した状態で配列させるステップである、
ことを特徴とする請求項１８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２０】
前記ピラー形成ステップで形成するピラーの高さが、前記成膜ステップで成膜する前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１６ないし１９の何れか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年9月30日(2011.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部と
を含み、
前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であり、
前記情報記録材料は、相変化記録材料である
ことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記粒子部は、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記粒子部は、前記近接場光により加熱され相変化を起こすことで、情報が記録されるものであることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記基板上に孤立した状態で配列されたピラーをさらに含み、
前記粒子部は、前記ピラー上に前記情報記録材料が形成されることによって構成され、
前記ピラーの情報記録方向の幅および前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であり、
前記ピラーの前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状であることを特徴とする請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記ピラーの高さが、前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅の１／２以上、且つ、当該幅の２倍以下であることを特徴とする請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しいことを特徴とする請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記ピラーの高さが、前記ピラーの情報記録方向の幅よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記ピラーの側壁部と前記基板の主面とが成す角度が７５度以上であることを特徴とする請求項４ないし８の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記ピラーの情報記録方向の幅が２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４ないし９の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記ピラーの情報記録方向の幅が３ｎｍ以上であることを特徴とする請求項４ないし１０の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記粒子部の上部又は下部の少なくとも一方に保護層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし１１の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記保護層は、誘電体材料からなることを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記保護層の厚みが１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記保護層の厚みが５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１２ないし１４の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、
前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、
前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップと、を含み、
前記情報記録材料は、相変化記録材料である
ことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
前記粒子部は、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１６に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
前記粒子部は、前記近接場光により加熱され相変化を起こすことで、情報が記録されるものであることを特徴とする請求項１７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１９】
前記ピラー形成ステップは、
前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーであって、その前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状に形成されて成るピラーを孤立した状態で配列させるステップである、
ことを特徴とする請求項１８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２０】
前記ピラー形成ステップで形成するピラーの高さが、前記成膜ステップで成膜する前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１６ないし１９の何れか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度記録を行うことができる情報記録媒体及び情報記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録の分野では様々な光情報記録に関する研究が進められている。現在の光ディスクとしては、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどが広く使われている。さらなる情報記録分野の進歩に伴って、より高密度の光メモリが求められるようになりつつある。ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクは最短マーク長をそれぞれ、０．８３μｍ、０．４０μｍ、０．１５μｍと小さくすることによって高密度化を実現してきた。しかしながら現行の光記録方式では、光の回折限界から、これ以上の大幅な記録マークの微小化は困難と考えられている。
【０００３】
近年、近接場光を用いた光記録方式がこの回折限界を打破する技術として大きな注目を集めるようになった。上記近接場光は、光の波長以下の寸法の開口や微粒子等に光が入射したとき、それらのごく近傍に局在化した形で発生する光をいう。この近接場光で形成されるスポット径は、入射光の波長には依らず、入射した開口や微粒子等の寸法で決まる。
【０００４】
従来、先鋭化したファイバープローブ等に光を入射し、その先端に設けた微小開口に近接場光を発生させる方法が多く採られてきたが、入射光に対する光の利用効率が低いという課題があった。近年、この光利用効率を大幅に向上させる技術として、金属の表面プラズモン共鳴を利用した近接場光発生素子が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
この技術は、微小な金属膜に適当な波長の光を照射して表面プラズモン共鳴を誘起し、金属膜近傍に近接場光を発生させて記録再生を行うものである。
【０００６】
また、記録密度を向上させるために、予め基板にパターンを形成しておくことにより安定した記録再生を行う方法も多く提案されている（例えば特許文献２及び特許文献３）。
【０００７】
これらを利用してより微小な記録マークを記録することで、光メモリのさらなる高密度化、大容量化を実現することができる。
【０００８】
特に書換型のＣＤ、ＤＶＤ、及びＢｌｕ−ｒａｙディスクでは、記録膜として相変化記録材料が広く用いられている（例えば特許文献４）。この場合、相変化記録材料を光スポットによって加熱・急冷することでアモルファス化する、あるいは加熱・徐冷することで結晶化する等により、マークを記録する。この相変化記録材料の研究及び開発はこれまで広く盛んに行われてきている。現在の光記録媒体における高密度化の限界は、相変化記録材料によるものでなく、現行の光記録方式の回折限界（形成される光スポットの大きさ）で決まっている。従って、より小さな光スポットを形成することができれば、相変化記録材料は高密度記録用材料としてまだまだ大きな可能性を秘めている。よって、相変化記録材料は、今後さらなる高密度光情報記録においても有望な材料であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１１４１８４号公報
【特許文献２】特許第２５８４１２２号公報
【特許文献３】特許第３７９３０４０号公報
【特許文献４】特許第２５７４３２５号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Proc.Roy.Soc.Lond.A.,318 231
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前述した表面プラズモン共鳴による近接場光を利用し、回折限界以下の小さな光スポットによって相変化記録材料に記録マークを書き込もうとした場合、光スポットを３０ｎｍ以下に小さくすると、以下の問題が生じていた。すなわち、相変化記録材料を結晶化させるために、光スポットで昇温された相変化記録材料中に熱拡散が起こるため、記録マークが３０ｎｍ以上になってしまう、といった課題があった。
【００１２】
一方、孤立していない連続した相変化薄膜に小さなマークが書けたとしても、１平方インチあたり数百ギガビット以上の記録密度においては、熱的な揺らぎによって記録マークが不安定になってしまい、ノイズが非常に大きくなってしまう、といった課題もあった。
【００１３】
なお、先に述べたように、基板に予めパターンを設けることで熱拡散を抑えることが提案されている（例えば、特許文献２及び特許文献３）。しかしながら、これまでの方法においては安定したパターンを作製することは非常に困難であった。
【００１４】
本発明の目的は、熱的な拡散のない安定した高密度記録を行うことができる情報記録媒体及び情報記録媒体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一局面に係る情報記録媒体は、上記の目的を達成するために、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、基板上に孤立した状態で粒子部が配列されており、粒子部ごとの局所的な加熱が可能となり、熱的な拡散のない安定した記録ができる。また、粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下となっており、当該粒子部を最小単位とする高密度な記録を行うことができる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップとを含むことを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、先ず、基板上にピラーを孤立した状態で形成し、その後、当該ピラー上に情報記録材料を形成することによって、孤立した状態の情報記録材料を形成している。ここで、ピラーの情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にしているので、ピラー上の情報記録材（粒子部）の情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にすることができる。これにより、例えばスパッタリングや蒸着などを用いた成膜ステップによって、情報記録材料を基板上に均一に成膜した場合でも、ピラーのパターンに応じた孤立した情報記録材料（粒子部）を容易に配列させることができ、成膜が簡便になる。よって、ピラーを最小単位とする高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を容易に製造することが可能となる。
【００１９】
本発明のさらに他の目的、特徴、及び優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体への記録再生方法の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。
【図３】従来の情報記録媒体への記録再生方法の一例を示す説明図である。
【図４】図４Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体におけるピラーが配列された基板の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。図４Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の断面図である。
【図７】図７Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。図７Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。
【図８】図８Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図８Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の一例を示す説明図である。図８Ｃは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の他の例を示す説明図である。
【図９】図９Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図９Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図９Ｃは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。図９Ｄは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例を示す概略の説明図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体の一例を示す概略の要部拡大斜視図である。
【図１１】従来の情報記録媒体の断面の一例を示す概略の断面図である。
【図１２】図１２Ａは、情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の一例を示す説明図である。図１２Ｂは、情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料の他の例を示す説明図である。図１２Ｃは、情報記録媒体のピラー上に形成された相変化記録材料のその他の例を示す説明図である。
【図１３】図１３Ａは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体における基板の主面と平行な面で切断したピラーの断面の一例を示す断面図である。図１３Ｂは、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体における基板の主面と平行な面で切断したピラーの断面の他の例を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体における基板の主面と垂直な面で切断したピラーの断面の一例を示す断面図である。
【図１５】図１５Ａは、情報記録媒体におけるピラーの角度を説明するための説明図である。図１５Ｂは、情報記録媒体におけるピラーの角度とピラー上の相変化記録材料の形状との関係の一例を示す概略の断面図である。図１５Ｃは、情報記録媒体におけるピラーの角度とピラー上の相変化記録材料の形状との関係の他の例を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、実施の形態を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態に係る情報記録媒体について図面を参照しながら説明する。説明の便宜上、図面はすべて情報記録媒体の一部を拡大して示している。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る情報記録媒体１００の一構成例を示している。図１に示すように、情報記録媒体１００は、ガラスからなる基板１０２と、基板１０２上にそれぞれ独立した状態で形成された相変化微粒子（粒子部）１０１と、を備えている。
【００２４】
情報記録媒体１００は、後述するように、相変化微粒子１０１を保護する保護層を有していてもよい。
【００２５】
基板１０２は円盤形状を有している。基板１０２を構成する材料としては、平坦性が高く、記録再生のために情報記録媒体１００を回転させたときの安定性が高いものが好ましい。本実施の形態では、平坦性に優れたでガラスを用いたが、これに限定されるものではなく、アルミなどの金属や、ポリカーボネートなどのプラスティック材料を用いてもよい。
【００２６】
基板１０２上の各相変化微粒子１０１は、情報記録方向の大きさが略３０ｎｍ以下に形成されている。ここで、情報記録方向とは、情報記録媒体１００に情報を記録するためのトラッキング方向である。相変化微粒子１０１の材料（情報記録材料）としては、情報記録媒体１００の書き込み速度を高めるために、相変化微粒子１０１の結晶化速度が速いものが好ましい。特に、相変化微粒子１０１の材料としては、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｓｂ−Ｇｅが好ましい。本実施の形態では、ＧｅＴｅとＳｂ２Ｔｅ３を２２：１の割合で含む材料を相変化微粒子１０１の材料として用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ＧｅＴｅ、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）２Ｔｅ３、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）２Ｔｅ３、ＧｅＴｅ−（Ｂｉ−Ｉｎ）２Ｔｅ３、及び（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｂｉ−Ｉｎ）２Ｔｅ３のいずれかを含む材料でも構わないし、Ｓｂ−Ｇａ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｇａ、Ｓｂ−Ｇｅ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｉｎ、（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ｉｎ、Ｓｂ−Ｍｎ−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｓｎ−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｍｎ−Ｓｎ−Ｇｅ、及び（Ｓｂ−Ｔｅ）−Ａｇ−Ｉｎの何れかを含む材料等を用いてもよい。
【００２７】
相変化微粒子１０１の保護層６は、図７Ａに示すように、相変化微粒子１０１の上部（基板と反対側）に形成してもよいが、相変化微粒子１０１の下部（基板側）に形成してもよい。また、図７Ｂに示すように、保護層６を相変化微粒子１０１の上下に形成し、相変化微粒子１０１を保護層６で挟むようにしてもよい。このように、保護層６で相変化微粒子１０１を保護することで、相変化微粒子１０１にさらに安定的に情報を記録し、又は書き換えることができる。
【００２８】
保護層６の材料としては、誘電体材料が望ましい。保護層６の材料としては、例えば、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ２、及びＴｅＯ２等から選ばれる一種又は複数種の酸化物を用いることができる。また、保護層６の材料として、Ｃ−Ｎ、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、及びＧｅ−Ｃｒ−Ｎ等から選ばれる一種又は複数の窒化物を用いることもできる。また、保護層６の材料として、ＺｎＳ等の硫化物やＳｉＣ等の炭化物、ＬａＦ３、ＣｅＦ３、ＭｇＦ２等の弗化物、及びＣを用いることもできる。また、上記材料から選ばれる１種又は複数種の材料の混合物を用いて、保護層を形成しても構わない。
【００２９】
保護層６の厚みは、１０ｎｍ以下であることが好ましい。保護層６の厚みを１０ｎｍより厚くすると、後述の近接場光が相変化微粒子に集中しにくくなり、記録が不安定になる可能性がある。保護層６の厚みを１０ｎｍ以下にすることで、安定的な記録を行うことが可能となる。また、保護層６の厚みは、５ｎｍ以下であることがより好ましい。保護層６の厚みを５ｎｍ以下にすることで、より安定的な記録を行うことができる。
【００３０】
図２は、本実施の形態に係る情報記録媒体１００に情報を記録する方法の一例を示している。
【００３１】
図２に示すように、Ａｕからなるアンテナ１０３に、偏光方向１０６を持つ光１０４を照射する。これにより、プラズモン増強によって偏光方向にあるアンテナ１０３の頂点１０７に強い近接場光を発生させる。そして、この増強した近接場光によって相変化微粒子１０１が昇温され、相変化微粒子１０１に情報が記録される。具体的には、相変化微粒子１０１を、融点以上に加熱した後に急冷することでアモルファス化する一方、融点以上に加熱した後に徐冷することにより結晶化する。このように、相変化微粒子１０１がアモルファス状態のときと結晶化のときで異なる物性を有することを利用して、情報を記録している。
【００３２】
なお、アンテナ１０３が情報記録媒体１００に対して相対的に移動するトラッキング方向が情報記録方向である。本実施の形態では、アンテナ１０３の材料としてＡｕを用いたがこれに限定されず、使用するレーザの波長に合わせてそれとプラズモン共鳴するような材料を選ぶことが好ましい。
【００３３】
ここで、本実施の形態に係る図２に示すような孤立した相変化微粒子１０１へ情報を記録した場合と、図３のような孤立していない連続的な相変化薄膜１０５へ情報を記録した場合とを比較する。図２に示すように、基板１０２上にそれぞれ孤立して配列された相変化微粒子１０１に情報を記録した場合、その大きさを最小単位とした良好な記録を行うことができた。一方、図３のような連続的な相変化薄膜１０５に情報を記録した場合、相変化薄膜１０５を結晶化する際に、近接場光により相変化薄膜１０５が加熱されると、相変化薄膜１０５中に熱が拡散する。このため、近接場光のスポットが３０ｎｍ以下であっても、３０ｎｍ以上の大きな記録マークしか記録できなかった。
【００３４】
ここで、熱拡散に起因して、連続的な相変化薄膜１０５（図３）と相変化微粒子１０１（図２）とで、記録マークの大きさに差が出始めるのは、記録マークが３０ｎｍ以下となる場合である。従って、情報を３０ｎｍ以下の微小領域に記録する場合には、それぞれが孤立した３０ｎｍ以下の相変化微粒子１０１を用いることが好ましい。
【００３５】
さらに、記録方向の大きさ（楕円の場合、長径）が３０ｎｍ以下のような小さな相変化微粒子１０１にすることで、相変化微粒子１０１に用いる材料の融点が下がることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。この結果、記録エネルギーを小さくすることができる。
【００３６】
各相変化微粒子１０１の記録方向の大きさは、２０ｎｍ以下とすることがさらに好ましい。この場合、各相変化微粒子１０１の表面が滑らかな形状になりやすいため、近接場光で記録する場合に、近接場光が相変化微粒子１０１に集中しやすく記録が容易となる。
【００３７】
ただし、相変化微粒子１０１が３ｎｍ程度まで小さくなると、当該相変化微粒子１０１に含まれる原子数が少なくなり、融点が低くなりすぎる。この結果、熱的な揺らぎによって、相変化微粒子１０１に記録された情報を安定的に保持することが困難になる。さらに、このように相変化微粒子１０１の融点が低い場合、結晶化しようとしても、相変化微粒子１０１を徐冷することができなくなってしまい、結晶化することが困難となり、記録自すること自体が不安定になってしまう。従って、各相変化微粒子１０１の記録方向の大きさは、３ｎｍ以上であることが好ましい。
【００３８】
なお、本実施の形態のように、基板１０２上にそれぞれ孤立した状態で配列された相変化微粒子１０１に情報を記録した場合でも、ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙディスクのような連続的な相変化薄膜とほぼ同等の繰り返し記録による性能を維持できることが確認できた。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００４０】
（実施の形態２）
本発明に係る他の実施の形態について、図面を参照し、以下に説明する。なお、実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００４１】
ここでは、本実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法について一例を説明する。
【００４２】
本実施の形態では、前述の実施の形態１と同様に、基板１０２上に相変化微粒子１０１をそれぞれ孤立した状態で配列させている。本相変化微粒子１０１は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、基板１０２上に予め複数のピラー２０６からなるパターン３０７を形成し、パターン３０７を成すピラー２０６上に相変化記録材料（情報記録材料）２０８を形成することで、それぞれ孤立した状態の相変化微粒子１０１を形成している。
【００４３】
まず、図４Ａに示すように、基板１０２上に円筒形のピラー２０６を複数形成した。ここで、各ピラー２０６は、幅：略２０ｎｍ、高さ：略２０ｎｍの大きさとした。このとき、ピラー２０６同士が当接しないように各ピラー２０６を孤立した状態で形成した。このように、基板１０２上に複数のピラー２０６からなるパターン３０７を形成した後、相変化記録材料２０８を成膜した。これにより、図４Ｂに示すように、基板１０２上に相変化記録材料２０８をそれぞれ孤立した状態で配列することができた。このようにして形成されたそれぞれ孤立した状態の相変化記録材料２０８が、情報を記録する相変化微粒子１０１となる。
【００４４】
本実施の形態では、ピラー２０６は、電子線描画によって作成したパターンに基づき、基板１０２をエッチングすることで形成した。ただし、ピラー２０６の形成方法はこれに限定されるものではなく、他の方法でピラー２０６を形成しても構わない。記録特性については、実施の形態１で示したようなパターンのときと比較してもほぼ同等であった。
【００４５】
また、基板１０２上に形成するピラー２０６の形状についても、図４Ａ及び図４Ｂに示すような円筒形に限定されず、三角柱、四角柱、球、ほぼ逆三角錐等であっても構わない。
【００４６】
上述したように、成膜した相変化記録材料２０８は、孤立した状態になることが好ましい。また、ピラー２０６上に成膜される相変化記録材料２０８（すなわち、相変化微粒子１０１）は、できるだけ微小化して相変化微粒子１０１のサイズを小さくし、且つ、孤立した状態の相変化微粒子１０１同士をできるだけ近接して設けることが、記録の高密度化の面でより好ましい。
【００４７】
また、相変化記録材料２０８を成膜するに際し、ピラー２０６の側面には当該相変化記録材料２０８が形成されないようにすることが好ましい。よって、成膜方向に指向性を有する成膜方法を適用し、ピラー２０６の上面には相変化記録材料２０８が成膜され易い一方、ピラー２０６の側面には相変化記録材料２０８が成膜され難くすることが好ましい。これにより、相変化微粒子１０１同士を容易に孤立させることができる。成膜方向に指向性を有する成膜方法としては、例えばスパッタリングがある。
【００４８】
スパッタリングによって、基板１０２に形成されたピラー２０６の上面に相変化記録材料２０８を成膜する場合、図８Ａに示すように、相変化記録材料２０８からなるターゲット３０を基板１０２に対向して配置する。このとき、ターゲット３０と基板１０２との間の距離を出来るだけ長くすることが望ましい。また、スパッタリング装置内のガス圧条件に関しても、ガス圧を低くする方が望ましい。ターゲット３０と基板１０２との間の距離を長くし、ガス圧を低くすることにより、ターゲット３０からスパッタ粒子が指向性（直線性）よく飛翔し、基板１０２に形成されたピラー２０６の上面に到達する。これにより、ピラー２０６の側面に相変化記録材料２０８がスパッタ成膜され難くなる。
【００４９】
上述のように、記録密度を高めるためには、孤立した状態の相変化微粒子１０１同士をできるだけ近接して設けることが望ましい。よって、記録密度を高めるためには、ピラー２０６同士の間隔が狭い方が好ましい。ただし、ピラー２０６同士の間隔が狭すぎると、各ピラー２０６の上面に形成された相変化記録材料２０８同士が接触し、相変化微粒子１０１の独立性（孤立状態）が担保できなくなる可能性がある。よって、これらの点を考慮して、ピラー２０６同士の間隔を設計することが望ましい。
【００５０】
例えば、スパッタリングによって、基板１０２に形成されたピラー２０６の上面に相変化記録材料２０８を成膜する場合、相変化記録材料２０８のスパッタ粒子としての直線性及びピラー２０６上に形成する変化記録材料２０８の厚み（スパッタ厚み）に応じて、ピラー２０６同士の間隔を適切に設計することが望ましい。このピラー２０６同士の間隔について、図８Ａの場合を例示して以下に説明する。
【００５１】
図８Ａに示すように、相変化記録材料２０８からなるターゲット３０を基板１０２に対向して配置した場合であって、ターゲット３０の直径を５０．８ｍｍ、基板１０２の直径を１００ｍｍ、ターゲット３０と基板１０２との距離を１５０ｍｍとした場合、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子は、基板１０２の中央部では約９度の角度θ１で基板１０２に到達する。また、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子は、基板１０２の端部では約２７度の角度θ２で基板１０２に到達する。なお、上記角度θ１及びθ２は、基板１０２表面と垂直な方向とスパッタ粒子の飛翔方向との成す角度である。この場合、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子によってスパッタ成膜されるという仮定の下では、次のようになる。
【００５２】
すなわち、基板１０２の中央部に存在するピラー２０６においては、スパッタ厚みをＴ、ピラー２０６から相変化記録材料２０８がはみ出す量（長さ）をＬとすると、
Ｌ＝Ｔ×tanθ１
となる。よって、図８Ｂに示すように、基板１０２の中央部に存在するピラー２０６に形成される相変化記録材料２０８は、スパッタ厚みの約１５％がピラー２０６から横にはみ出すことになる。その隣のピラー２０６からはみ出し量（長さ）も同様であるため、スパッタ厚みの約３０％よりも大きなピラー２０６同士の間隔を設けることにより、各ピラー２０６の上面に形成された相変化記録材料２０８同士が接触することを防止できる。
【００５３】
また、基板１０２の端部に存在するピラー２０６においては、スパッタ厚みをＴ、ピラー２０６から相変化記録材料２０８がはみ出す量をＬ１、相変化記録材料２０８がピラー２０６の中心側へくぼむ量をＬ２とすると、
Ｌ１＝Ｔ×sinθ２
Ｌ２＝Ｔ×sin９.４°
となる。よって、図８Ｃに示すように、基板１０２の端部に存在するピラー２０６に形成される相変化記録材料２０８は、スパッタ厚みの約４５％がピラー２０６の一方側から横にはみ出すことになると共に、他方側はスパッタ厚みの約１６％がピラー２０６の中心側へくぼむことになる。その隣のピラー２０６も同様であるため、基板１０２の端部では、スパッタ厚みの約２９％よりも大きな間隔を設けることにより、各ピラー２０６の上面に形成された相変化記録材料２０８同士が接触することを防止できる。図８Ｂ及び図８Ｃを総合的に考えると、ピラー２０６同士の間隔は、スパッタ厚みの約３０％よりも大きくすることが好ましい。
【００５４】
なお、上記では、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子によってスパッタ成膜されるという仮定の下で説明したが、ターゲット３０の端部から飛翔するスパッタ粒子は僅かであり、ターゲット３０の中央部から飛翔するスパッタ粒子の方が多いことを考慮すれば、ピラー２０６同士の間隔をスパッタ厚みの約３０％よりも小さく設計することも可能である。
【００５５】
なお、相変化記録材料２０８を成膜する方法としては上記のスパッタリングに限定されるものではなく、例えば蒸着を用いることも可能である。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
本実施の形態に係るさらに他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００５８】
本実施の形態では、孤立した相変化記録材料が配列された情報記録媒体の他の製造方法について、実施の形態２の製造方法と異なる点について主に説明する。
【００５９】
本実施の形態でも、前述の実施の形態１と同様に、基板１０２上に相変化微粒子１０１をそれぞれ孤立した状態で配列させている。だたし、本実施の形態では、ピラー２０６を用いることなく、平坦な基板１０２上に、直接、相変化微粒子１０１を形成して情報記録媒体１００を製造する。
【００６０】
本実施の形態に係る情報記録媒体１００の製造方法では、図５に示すように、まず、平坦な基板１０２上に、相変化記録材料２０８をスパッタリングや蒸着等により一様に成膜した。そして、当該相変化記録材料２０８上に、所望のパターン３０７（マスク）を形成した。
【００６１】
具体的には、パターン３０７（マスク）の材料を相変化記録材料２０８上に一様に形成し、そこに電子ビームでパターン描画して現像した。その後、パターン３０７をマスクとして相変化記録材料２０８をエッチングした。マスクとなる材料としては、例えばＴｅの酸化物やＺｎＳ、遷移金属の酸化物などの無機物や、一般的な電子ビーム用の有機材料からなるレジスト（例えば、日本ゼオン社製の商品名ＺＥＰ５２０）を用いることができる。なお、マスク（パターン３０７）の材料は、相変化材料とのエッチングレート比を考慮して選択することが好ましい。
【００６２】
そして、パターン３０７（マスク）を形成した後、図６に示すように、相変化記録材料２０８をエッチングし、その後に当該マスクを除去することによって、所望のパターンを持った、孤立した相変化記録材料２０８（相変化微粒子１０１）が配列された媒体を作製することができた。このようにして形成されたそれぞれ孤立した状態の相変化記録材料２０８が、情報を記録する相変化微粒子１０１となる。
【００６３】
本実施の形態でも、実施の形態２と同様に、電子線描画によって形成したパターンをマスクに用いて、相変化記録材料２０８をエッチングすることによって、独立した相変化記録材料２０８からなる相変化微粒子１０１を形成している。なお、本実施の形態では、相変化記録材料２０８のエッチングに、ＡｒやＯ２を用いたが、本実施の形態はこれに限定されず、他のガスを用いてもよい。
【００６４】
ところで、相変化記録材料２０８には、マスクのパターン３０７とのエッチングレート差が大きくないものもあり、相変化記録材料２０８を直接的にエッチングする工程が困難な場合も考えられる。そこで、ピラー２０６を用いることなく、平坦な基板１０２上に、直接、相変化微粒子１０１を形成して情報記録媒体１００を製造する他の方法を、図９Ａ〜図９Ｄを参照しながら、以下に説明する。
【００６５】
図９Ａに示すように、まず、平坦な基板１０２上に、エッチングし易い材料（例えば、アクリル樹脂など）からなる下地層２０を一様に成膜した。そして、下地層２０の上に、所望のパターン３０７（マスク）を形成した。具体的には、パターン３０７（マスク）の材料を下地層２０上に一様に形成し、そこに電子ビームでパターン描画して現像した。
【００６６】
その後、図９Ｂに示すように、パターン３０７をマスクとして下地層２０を酸素等でエッチングし、その後に当該マスクを除去することによって、所望のパターンを持った下地層２０を形成した。マスクとなる材料としては、例えばＴｅの酸化物やＺｎＳ、遷移金属の酸化物などの無機物や、一般的な電子ビーム用の有機材料からなるレジスト（例えば、日本ゼオン社製の商品名ＺＥＰ５２０）を用いることができる。下地層２０としては、マスクのパターン３０７とのエッチングレート差が大きなエッチングし易い任意の材料を選択することができ、このエッチング処理は容易に行えるものである。
【００６７】
その後、図９Ｃに示すように、下地層２０のパターンが形成された基板１０２上に、相変化記録材料２０８をスパッタリングや蒸着等により成膜した。
【００６８】
その後、図９Ｄに示すように、下地層２０を当該下地層２０の上部に形成された相変化記録材料２０８ごと除去することによって、所望のパターンを持った、孤立した相変化記録材料２０８（相変化微粒子１０１）が配列された媒体を作製することができた。このようにして形成されたそれぞれ孤立した状態の相変化記録材料２０８が、情報を記録する相変化微粒子１０１となる。具体的には、図９Ｃの状態の基板１０２を、下地層２０のみ選択的に溶解する溶剤（有機溶剤等）に浸潤すればよい。例えば、下地層２０としてアクリル樹脂を用いた場合、アクリル樹脂は有機溶剤に容易に溶解し、下地層２０を基板１０２から除去することができる。
【００６９】
なお、図９Ｃの状態において、下地層２０の膜厚（高さ）が相変化記録材料２０８の膜厚よりも大きくなるようにすることが望ましい。こうすることにより、下地層２０が相変化記録材料２０８で覆いつくされることがないので、基板１０２を溶剤に浸漬したときに当該溶剤が下地層２０に接触して難なく下地層２０を除去できるからである。
【００７０】
上記の情報記録媒体の製造方法により、基板１０２上に、記録方向の大きさが略３０ｎｍ以下の相変化微粒子１０１を孤立させた状態で形成することができる。
【００７１】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００７２】
本実施の形態に係る情報記録媒体の一例を、図１０に示す。本実施の形態でも、図４Ａ及び図４Ｂに示す実施の形態２と同様に、基板１０２上にピラー２０６が形成されている。そして、基板１０２上のピラー形成面に相変化記録材料２０８をスパッタリングによって形成して、情報記録媒体を製造した。本実施の形態では、図４Ｂに示すように、ピラー２０６の高さ１０８（基板のピラー形成した面と直行する方向の長さ）が、形成した相変化記録材料２０８の厚みよりも大きくなるように形成している。これによって、ピラー２０６上に形成された相変化記録材料２０８がピラー２０６の幅（基板のピラー形成した面と平行な方向の断面）を一単位とした大きさに孤立した状態になり、記録の際の熱拡散がない、微小な記録を行うことができる。
【００７３】
本実施の形態の情報記録媒体は、前述の各実施の形態と同様に、相変化微粒子１０１を保護する保護層６（図７Ａ及び図７Ｂ参照）を備えていてもよいが、この場合においても、相変化記録材料２０８がピラー２０６上で孤立するように、ピラー２０６の高さを決めることが好ましい。
【００７４】
図７Ａに示すように、基板１０２と反対側に保護層６を形成する場合、保護層６の厚みは１０ｎｍ以下であることが好ましい。保護層６の厚みを１０ｎｍ以上にすると、前述の通り、近接場光が相変化微粒子１０１に集中しにくくなり、記録が不安定になる可能性がある。また、保護層６厚みを５ｎｍ以下にすることで、より安定的な記録を行うことができる。
【００７５】
なお、本実施の形態に係る情報記録媒体に情報を記録する方法については、前述の実施の形態１と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００７６】
ここで図４Ｂのようにピラー２０６の高さ１０８が相変化記録材料２０８の厚みよりも大きく、ピラー２０６上の相変化記録材料２０８が孤立するようにした情報記録媒体への記録と、図１１のようにピラー２０６の高さが相変化記録材料２０８の厚みよりも小さく、相変化記録材料２０８が孤立せずにつながっているような情報記録媒体への記録を比較してみる。図４Ｂのような相変化記録材料２０８が孤立した情報記録媒体の場合、ピラーの２０６幅１０９（記録方向の長さ）を最小単位とした良好な記録を行うことができた。しかしながら、図１１のような連続的につながっている相変化記録材料２０８の記録媒体の場合、相変化記録材料２０８の結晶化時に必要な近接場光による加熱の際に、相変化記録材料２０８中に熱が拡散してしまい、近接場光のスポットが３０ｎｍ以下であっても３０ｎｍを超える大きな記録マークしか記録ができなかった。このような熱拡散によって記録マークの大きさに差が出始めるのは、記録マークが３０ｎｍ以下となる場合である。記録マークが３０ｎｍ以下の記録の場合には、ピラーの幅を３０ｎｍ以下にし、かつ、ピラーの高さを相変化記録材料の厚みよりも大きくし、相変化記録材料が孤立するようにすることが好ましい。
【００７７】
さらには、ピラー２０６の幅は２０ｎｍ以下であることがより好ましい。これによって、ピラー２０６上の相変化記録材料２０８の表面が滑らかな形状になりやすく、近接場光で情報を記録する場合に、近接場光が相変化記録材料２０８に集中しやすく記録が容易となる。
【００７８】
しかしながら、相変化記録材料２０８が３ｎｍ程度まで小さな粒子になってしまうと、粒子に含まれる原子数が少なくなり、融点が低くなりすぎて相変化記録材料２０８への記録の保持が熱的な揺らぎによって不安定になってしまう。また融点が低いことによって結晶化しようとしても、相変化記録材料２０８を徐冷しにくくなってしまい、結晶化が困難で記録すること自体が不安定になってしまう。よって、相変化記録材料２０８の大きさ、つまりピラー２０６の幅（記録方向の長さ）は３ｎｍ以上であることが好ましい。
【００７９】
以上、本発明の実施の形態について例をあげて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００８０】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００８１】
本実施の形態では、孤立した相変化記録材料が配列された情報記録媒体の他の製造方法について、前述の各実施の形態の製造方法と異なる点について主に説明する。
【００８２】
実施の形態１では、基板１０２に形成されたピラー２０６上に相変化記録材料２０８を形成し、ピラー２０６の高さ１０８（深さ）を相変化記録材料２０８の厚みよりも大きくしておくことで、相変化記録材料２０８を孤立させた。本実施の形態では、ピラー２０６の幅と相変化記録材料２０８の厚みについて、最適となる一例を示す。
【００８３】
図１２Ａないし図１２Ｃに、ピラー２０６の幅（情報記録方向の長さ）を一定にして相変化記録材料２０８（相変化微粒子１０１）の厚みを変化させたときの断面図を示している。図１２Ａないし図１２Ｃは、相変化記録材料２０８の形成直後ではなく、相変化記録材料２０８を初期化工程によって溶融状態を経て結晶化させた後、もしくは記録光によって溶融状態を経た後の概念図である。図１２Ａに示すように、ピラー２０６の幅に比べて相変化記録材料２０８の厚みが小さいとき、相変化記録材料２０８は溶融状態を経たとしても記録のためのアンテナ１０３（図１０参照）と近接する面は平面に近い。また、図１２Ｂに示すように、ピラー２０６の幅と相変化記録材料２０８の厚みがほぼ等しい場合、溶融状態を経た相変化記録材料２０８は表面張力によって球に近い形状になる。また、図１２Ｃに示すように、ピラー２０６の幅より、相変化記録材料２０８の厚みが大きい場合、溶融された相変化記録材料２０８が表面張力によって横に広がりすぎる、又はピラー２０６の側面に流れ出したような形状になる、と考えられる。
【００８４】
図１０に示すように、アンテナ１０３と記録光のプラズモン共鳴によって発生した近接場光によって記録を行う場合、相変化記録材料２０８（相変化微粒子）に尖った部分や凹凸があると近接場光は局所に集中することになり、記録がうまくできない。そこで、相変化記録材料２０８全体を均一に昇温して記録を行うためには、図１２Ｂに示すように、相変化記録材料２０８が球に近い形状であることが好ましい。なお、図１２Ｃに示すように、相変化記録材料２０８がピラー２０６から大きくはみ出して横に広がりすぎると、隣のピラー２０６の相変化記録材料２０８とくっついてしまって孤立した状態にならなかったり、ピラー２０６の側面に相変化記録材料２０８が付着してしまって熱が拡散してしまったりすることが想定される。
【００８５】
これらのことから、ピラー２０６の幅（情報記録方向の幅）と相変化記録材料２０８の厚みの関係をとしては、ピラー２０６の幅の１／２以上、且つ、ピラー２０６の幅の２倍以下の厚みを有する相変化記録材料２０８をピラー２０６上に形成することが望ましい。より望ましいのは、相変化記録材料２０８の厚みがピラー２０６の幅と略等しい図１２Ｂに示す場合である。
【００８６】
また、図１２Ｂに示すように、相変化記録材料２０８の厚みがピラー２０６の幅と略等しい場合においては、ピラー２０６の高さをピラー２０６の幅よりも大きくすることにより、ピラー２０６上に形成された相変化記録材料２０８がピラー２０６上で孤立した状態となる。これにより、ピラー２０６の幅と同程度まで孤立した相変化記録材料２０８が小さくなり、ピラーピラー２０６上の相変化記録材料２０８ごとの局所的な加熱が可能となる。よって、相変化記録材料２０８に対して熱的な拡散のない安定した情報の記録ができ、またピラー２０６を最小単位とする高密度な記録を行うことができる。
【００８７】
上述の通り、相変化記録材料２０８には、尖った部分や凹凸ができないようにすることが好ましい。従って、ピラー２０６の基板１０２と平行な面での断面形状は、図１３Ａに示すように角のない円形、又は図１３Ｂに示すように角のない楕円形又は卵型形状であることが好ましい。図１３Ａ又は図１３Ｂに示すように、基板１０２と平行な面での断面に角のない形状のピラー２０６を用いることにより、当該ピラー２０６の上部に相変化記録材料２０８を形成した場合、角のない（尖った部分や凹凸がない）相変化記録材料２０８を形成することができる。
【００８８】
さらには、図１４に示すように、相変化記録材料２０８が形成される部分に角のない形状のピラー２０６を用いることが望ましい。図１４Ａは、基板１０２に垂直な面で切ったピラー２０６の断面を示している。また、図１４Ｂは、基板１０２に平行な面で切ったピラー２０６の断面を示している。これにより、当該ピラー２０６の上部に相変化記録材料２０８を形成した場合、当該相変化記録材料２０８が球に近い、角のない形状になりやすく、安定した情報の記録を行うことができる。
【００８９】
以上、本発明の実施の形態について例をあげて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適用することができる。
【００９０】
（実施の形態６）
本実施の形態に係る他の実施の形態について図面を参照し、以下に説明する。実施の形態１と同様な構成要素については同一の部材番号を付し、その説明を適宜省略する。
【００９１】
本実施の形態では、前述の実施の形態で説明したピラー２０６の形状に関し、安定した記録を実現できる一例を示す。
【００９２】
前述の実施の形態では、ピラー２０６上に相変化記録材料２０８を形成し、ピラー２０６上で相変化記録材料２０８を孤立させることによって、３０ｎｍ以下の小さな記録マークを記録する場合に、熱拡散のない安定した記録が行える構成について説明した。
【００９３】
実施の形態３及び４では、ピラー２０６の深さ（高さ１０８）や幅１０９、形状について主に述べたが、相変化記録材料２０８を孤立させるためには、ピラー２０６の形成角度θＰも重要となる。ここで、ピラー２０６の角度θＰとは、図１５Ａに示すように、ピラー２０６の側壁部分と基板１０２の主面とが成す角度をいう。図１５Ｂ及び図１５Ｃに一例を示す。図１５Ｂに示すように、ピラー２０６の角度θＰが小さい場合、ピラー２０６の深さに依らず、ピラー２０６上に形成された相変化記録材料２０８と基板１０２に直接形成された相変化記録材料２０８とが一体になってしまい、前記した理由から小さなマークが記録できなくなってしまう。一方、図１５Ｃに示すように、ピラー２０６の角度θＰが大きければ、ピラー２０６上に孤立した相変化記録材料２０８を形成することができる。ラー２０６上に孤立した相変化記録材料２０８を形成するためには、ピラー２０６の角度θＰは、７５度以上であることが好ましい。ピラー２０６の角度θＰが７５度以上である場合、ピラー２０６の深さが相変化記録材料２０８の厚みより大きければ、ピラー２０６上で孤立することがわかった。なお、ピラー２０６の角度θＰは、８０度以上であることがさらに好ましい。この場合、相変化記録材料２０８を、ピラー２０６上でより確実に孤立させることができる。
【００９４】
上記の実施の形態１ないし６では、情報を記録できる材料として、相変化記録材料２０８を用いた例を挙げたが、これに限定されるものではない。情報を記録できる材料としては、熱によって穴が開いたり組成が変わる等の変化が生じる、熱記録ができるその他の材料、例えば、色素を用いることも可能である。
【００９５】
以上のように、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００９６】
上記の構成によれば、基板上に孤立した状態で粒子部が配列されており、粒子部ごとの局所的な加熱が可能となり、熱的な拡散のない安定した記録ができる。また、粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下となっており、当該粒子部を最小単位とする高密度な記録を行うことができる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【００９７】
なお、前記粒子部の情報記録方向の長さは２０ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、粒子部の表面が滑らかな形状になり易いため、近接場光等で情報を記録する場合に、近接場光が粒子部に集中しやすく記録が容易となる。
【００９８】
また、前記粒子部の情報記録方向の長さが３ｎｍ以上であることが望ましい。粒子部が３ｎｍより小さくなると、粒子部に含まれる原子数が少なくなり、粒子部の融点が低くなって結晶化しにくくなってしまうからである。
【００９９】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記基板上に孤立した状態で配列されたピラーをさらに含み、前記粒子部は、前記ピラー上に前記情報記録材料が形成されることによって構成され、前記ピラーの情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下であって、前記ピラーの高さが前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする。
【０１００】
上記の構成によれば、ピラーの高さが前記情報記録材料の厚みよりも大きくなっているので、ピラー上に形成された情報記録材料がピラー上で確実に孤立した状態となる。これにより、熱的な拡散のない安定した記録ができ、また、ピラーを最小単位とする高密度な記録を行うことができる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０１】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅の１／２以上、且つ、当該幅の２倍以下であることを特徴とする。これにより、ピラー上に形成される情報記録材料は、表面張力によって角のない形状となり、安定した情報の記録が可能となる。また、ピラー上に形成される情報記録材料が当該ピラーから大きくはみ出して横に広がりすぎることもなく、ピラー上に形成された情報記録材料がピラー上で孤立した状態を容易に確保できる。これにより、より信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０２】
また、本発明の他の局面に係る情報記録媒体は、前記情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しいことを特徴とする。これにより、ピラー上に形成された情報記録材料が、当該ピラーの断面と同程度まで小さくなり、また表面張力によって情報記録材料がピラー上で球に近い形状となって、より安定した記録が可能となる。これにより、より信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０３】
また、本発明の他の局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの高さが、前記ピラーの情報記録方向の幅よりも大きいことを特徴とする。情報記録材料の厚みが、前記ピラーの情報記録方向の幅と略等しい場合においては、ピラーの高さをピラーの情報記録方向の幅よりも大きくすることにより、ピラー上に形成された情報記録材料をピラー上で確実に孤立した状態にできる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０４】
また、本発明の他の局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの側壁部と前記基板の主面とが成す角度が７５度以上であることを特徴とする請求項２ないし５の何れか１項に記載の情報記録媒体。これにより、ピラー上に形成された情報記録材料をピラー上で確実に孤立した状態にできる。これにより、信頼性の高い高密度な情報記録媒体を得ることが可能となる。
【０１０５】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの情報記録方向の幅が２０ｎｍ以下であることを特徴とする。これにより、ピラー上に形成される情報記録材料の表面が滑らかな形状になり易いため、近接場光等で情報を記録する場合に、近接場光が粒子部に集中しやすく記録が容易となる。
【０１０６】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの情報記録方向の幅が３ｎｍ以上であることを特徴とする。粒子部が３ｎｍより小さくなると、ピラー上に形成される情報記録材料に含まれる原子数が少なくなり、情報記録材料を含む粒子部の融点が低くなって結晶化しにくくなってしまうが、上記の構成により、それを回避でき、信頼性の高い高密度な情報の記録が可能になる。
【０１０７】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記ピラーの前記基板の主面と平行な断面が、角のない曲面で囲まれた形状であることを特徴とする。これにより、ピラー上に形成される情報記録材料も角のない曲面に囲まれた形状となり、熱的な偏りの少ない安定した情報の記録を情報記録材料含む粒子部に対して行うことができる。
【０１０８】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記粒子部の上部又は下部の少なくとも一方に保護層が形成されていることを特徴とする。これにより、粒子部の記録状態が安定する、もしくは記録感度が向上するといった効果を奏する。
【０１０９】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記保護層が、誘電体材料からなることを特徴とする。このように、保護層として誘電体材料を用いることにより、粒子部の保護を容易且つ確実に行うことができる。
【０１１０】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記保護層の厚みが１０ｎｍ以下であることを特徴とする。このように、保護層６の厚みを１０ｎｍ以下にすることで、安定的な記録を行うことが可能となる。すなわち、保護層６の厚みを１０ｎｍより厚くすると、記録のときの近接場光が粒子部に集中し難くなり、記録が不安定になる可能性があるがそれを回避でき、安定的な記録が可能となる。
【０１１１】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記保護層の厚みが５ｎｍ以下であることを特徴とする。このように、保護層６の厚みを５ｎｍ以下にすることで、記録のときの近接場光が粒子部に集中し易くなり、より安定的な記録を行うことができる。
【０１１２】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体は、前記粒子部が、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録されるものであることを特徴とする。これにより、プラズモン共鳴を利用して発生させた近接場光を用いて情報が記録される高密度な情報記録媒体を信頼性の高い構成として実現できる。
【０１１３】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のピラーを孤立した状態で配列させるピラー形成ステップと、前記ピラーが形成された基板上に前記情報記録材料を成膜することによって、ピラー上に孤立した状態の前記情報記録材料を形成する成膜ステップとを含むことを特徴とする。
【０１１４】
上記の構成によれば、先ず、基板上にピラーを孤立した状態で形成し、その後、当該ピラー上に情報記録材料を形成することによって、孤立した状態の情報記録材料を形成している。ここで、ピラーの情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にしているので、ピラー上の情報記録材（粒子部）の情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にすることができる。これにより、例えばスパッタリングや蒸着などを用いた成膜ステップによって、情報記録材料を基板上に均一に成膜した場合でも、ピラーのパターンに応じた孤立した情報記録材料（粒子部）を容易に配列させることができ、成膜が簡便になる。よって、ピラーを最小単位とする高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を容易に製造することが可能となる。
【０１１５】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、前記ピラー形成ステップで形成するピラーの高さが、前記成膜ステップで成膜する前記情報記録材料の厚みよりも大きいことを特徴とする。このように、ピラーの高さを前記情報記録材料の厚みよりも大きく形成することにより、ピラー上に形成された情報記録材料を、容易且つ確実に、ピラー上で孤立した状態にすることができる。
【０１１６】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、前記情報記録材料を成膜するステップと、前記情報記録材料の上に情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のパターンを有するマスクを形成し、当該マスクの上から前記情報記録材料をエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の情報記録材料を含む粒子部を基板上に形成するステップと、を含むことを特徴とする。
【０１１７】
上記の構成によれば、先ず、基板上に、前記情報記録材料を直接的に成膜し、その後、情報記録材料の上にマスクを形成してエッチングすることによって孤立した状態の情報記録材料を基板上に形成している。ここで、マスクのパターンの情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にしているので、情報記録材（粒子部）の情報記録方向の幅を３０ｎｍ以下にすることができる。この製造方法によって、任意のパターンの孤立した情報記録材料を基板上に直接的に配列させることができる。よって、高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を製造することが可能となる。
【０１１８】
また、本発明の一局面に係る情報記録媒体の製造方法は、基板と、前記基板上に孤立した状態で配列された情報記録材料を含む粒子部とを含み、前記粒子部の情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下である情報記録媒体を製造する方法であって、前記基板上に、下地層を成膜するステップと、前記下地層の上に情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下のパターンを有するマスクを形成し、当該マスクの上から前記下地層をエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の下地層のパターンを基板上に形成するステップと、前記下地層のパターンが形成された基板上に、前記情報記録材料を成膜するステップと、前記下地層を当該下地層の上に形成された情報記録材料ごと除去することにより、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の情報記録材料を含む粒子部を基板上に形成するステップとを含むことを特徴とする。
【０１１９】
上記の構成によれば、先ず、基板上に下地層を成膜し、その後、下地層上にマスクを形成してエッチングすることによって、情報記録方向の幅が３０ｎｍ以下の下地層のパターンを基板上に形成している。ここで、下地層としては、マスクとのエッチングレート差が大きなエッチングし易い任意の材料を選択することができ、当該エッチング処理は容易に行えるものである。その後、下地層のパターンが形成された基板上に情報記録材料を成膜した後、下地層を除去することによって、孤立した状態の情報記録材料を形成している。この製造方法では、情報記録材料をエッチングする必要がないので、エッチングがし難い情報記録材料を用いた情報記録媒体であっても容易に製造することが可能となる。よって、高密度な記録を行うことができる信頼性の高い情報記録媒体を容易に製造することが可能となる。
【０１２０】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明に係る情報記録媒体は、相変化記録材料を用い記録密度を大幅に向上させた情報記録媒体を実現する、等に有用である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010116707.tif 000022
【図６】
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【図７】
2010116707.tif 000024
【図８】
2010116707.tif 000025
【図９】
2010116707.tif 000026
【図１０】
2010116707.tif 000027
【図１１】
2010116707.tif 000028
【図１２】
2010116707.tif 000029
【図１３】
2010116707.tif 000030
【図１４】
2010116707.tif 000031
【図１５】
2010116707.tif 000032
【国際調査報告】
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2010116707.tif 000034
2010116707.tif 000035
2010116707.tif 000036