(57)【要約】【課題】熱の拡がりを抑制することによりクロスライトを抑制し、トラックピッチを従来品よりも大幅に縮小した光記録媒体の提供、及び、半導体装置の製造で用いられるフォトリソグラフィーや、真空装置を用いるエッチング加工などを行わないで済む、前記媒体の安価な製造方法の提供。【解決手段】（１）表面に凸形状の構造体が存在する支持基板上に、少なくとも光吸収発熱材料層が積層された光記録媒体の製造において、光吸収発熱材料層の成膜工程は、スパッタリングターゲットと前記構造体上面の距離をスパッタ粒子の指向性が高まる程度に離した状態で、スパッタリング法により行うことを特徴とする光記録媒体の製造方法。（２）スパッタリングターゲットと支持基板の間に、スパッタ粒子の指向性を高めるための遮蔽板を設けたことを特徴とする（１）記載の光記録媒体の製造方法。【選択図】図１
2007087564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凸形状の構造体が存在する支持基板上に、少なくとも光吸収発熱材料層が積層された光記録媒体の製造において、光吸収発熱材料層の成膜工程は、スパッタリングターゲットと前記構造体上面の距離をスパッタ粒子の指向性が高まる程度に離した状態で、スパッタリング法により行うことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項２】
スパッタリングターゲットと支持基板の間に、スパッタ粒子の指向性を高めるための遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製造方法によって得られる光記録媒体であって、凸形状の構造体が記録トラック方向に連続したライン形状を有し、かつ、該構造体の側壁における光吸収発熱材料層の膜厚が、該構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄いことを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
凸形状の構造体側壁における光吸収発熱材料層の膜厚は、該構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚、及び該構造体の凸形状によって形成される凹部の底面における光吸収発熱材料層の膜厚の何れよりも薄いことを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
【請求項５】
表面に凸形状の構造体が存在する支持基板上に、少なくとも光吸収発熱材料層が積層された光記録媒体の製造方法において、光吸収発熱材料層の成膜工程、光吸収発熱材料層の一部を除去するエッチング工程を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【請求項６】
光吸収発熱材料層の成膜工程は、スパッタリングターゲットと凸形状の構造体上面の距離をスパッタ粒子の指向性が高まる程度に離した状態で、スパッタリング法により行うことを特徴とする請求項５記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項７】
スパッタリングターゲットと凸形状の構造体の間に、スパッタ粒子の指向性を高めるための遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項５又は６記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項５〜７の何れかに記載の製造方法によって得られる光記録媒体であって、凸形状の構造体は記録トラック方向に連続したライン形状を有し、かつ、該構造体側壁における光吸収発熱材料層の膜厚が、該構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄いことを特徴とする光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体とその製造方法に関し、特に記録トラックピッチを狭くして大容量化を実現するための光記録媒体製造方法、及び、該製造方法により得られた光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録型の光記録媒体では、クロスライト、クロスイレースを抑制するためにトラックピッチにマージンを設ける。例えば、レーザ光の波長が４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５である光学ピックアップの場合、光記録媒体（以下、媒体と記載する場合がある）のトラックピッチは３２０ｎｍ以上に設定されている。
クロスライト、クロスイレースの防止を目的とした媒体構造は公知である。下記特許文献１、２には、トラック間の熱伝導を防ぐために記録材料を溝に埋め込んだ媒体構造が開示されている。下記特許文献３には、トラック間の熱伝導を防ぐためにフォトリソグラフィーによって記録材料を加工した媒体構造が開示されている。下記特許文献４には、トラック間の熱伝導を防ぐためにランドの側壁に突起部を設けた媒体構造が開示されている。
しかしながら、これら特許文献１〜４に記載された媒体構造の何れもクロスライト、クロスイレースを完全に防止することは不可能であり、トラックピッチを大幅に縮小することはできない。また、半導体装置の製造で用いられるフォトリソグラフィーや、真空装置を用いるドライエッチング加工のプロセスが必要になるため、媒体コストが高くなる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２７６７７０号公報
【特許文献２】特開２００１−２３６６８９号公報
【特許文献３】特開２００１−２６６４０５号公報
【特許文献４】特開２００４−０３９１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記録型の光記録媒体では、記録の際に照射される光は媒体面上で吸収されて熱に変わり、所定温度以上に昇温した部分が記録マークになる。従って、クロスライトを抑制するためには、熱の拡がりを抑制する必要がある。
そこで、本発明は、熱の拡がりを抑制することによりクロスライトを抑制し、トラックピッチを従来品よりも大幅に縮小した光記録媒体の提供、及び、半導体装置の製造で用いられるフォトリソグラフィーや、真空装置を用いるエッチング加工などを行わないで済む、前記媒体の安価な製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題は次の１）〜８）の発明（以下、本発明１〜８という）によって解決される。
１）  表面に凸形状の構造体が存在する支持基板上に、少なくとも光吸収発熱材料層が積層された光記録媒体の製造において、光吸収発熱材料層の成膜工程は、スパッタリングターゲットと前記構造体上面の距離をスパッタ粒子の指向性が高まる程度に離した状態で、スパッタリング法により行うことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
２）  スパッタリングターゲットと支持基板の間に、スパッタ粒子の指向性を高めるための遮蔽板を設けたことを特徴とする１）記載の光記録媒体の製造方法。
３）  １）又は２）記載の製造方法によって得られる光記録媒体であって、凸形状の構造体が記録トラック方向に連続したライン形状を有し、かつ、該構造体の側壁における光吸収発熱材料層の膜厚が、該構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄いことを特徴とする光記録媒体。
４）  凸形状の構造体側壁における光吸収発熱材料層の膜厚は、該構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚、及び該構造体の凸形状によって形成される凹部の底面における光吸収発熱材料層の膜厚の何れよりも薄いことを特徴とする３）記載の光記録媒体。
５）  表面に凸形状の構造体が存在する支持基板上に、少なくとも光吸収発熱材料層が積層された光記録媒体の製造方法において、光吸収発熱材料層の成膜工程、光吸収発熱材料層の一部を除去するエッチング工程を含むことを特徴とする光記録媒体の製造方法。
６）  光吸収発熱材料層の成膜工程は、スパッタリングターゲットと凸形状の構造体上面の距離をスパッタ粒子の指向性が高まる程度に離した状態で、スパッタリング法により行うことを特徴とする５）記載の光記録媒体の製造方法。
７）  スパッタリングターゲットと凸形状の構造体の間に、スパッタ粒子の指向性を高めるための遮蔽板を設けたことを特徴とする５）又は６）記載の光記録媒体の製造方法。
８）  ５）〜７）の何れかに記載の製造方法によって得られる光記録媒体であって、凸形状の構造体は記録トラック方向に連続したライン形状を有し、かつ、該構造体側壁における光吸収発熱材料層の膜厚が、該構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄いことを特徴とする光記録媒体。
【０００６】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明１は、表面に凸形状の構造体（以下、構造体という）が存在する支持基板上に、光吸収発熱材料層を成膜する際に、ターゲットと構造体上面の離間距離（以下、Ｔ／Ｓ間距離という）を従来に比べて大きくするという、スパッタ装置の簡単かつ安価な改良によって、構造体側壁への光吸収発熱材料の付着確率を下げ、隣接トラックへの熱拡散を抑制してクロスライトを抑制した光記録媒体を製造する方法である。その結果、従来に比べてトラックピッチを縮小することができ記憶容量を大きくすることができる。構造体の側壁角度は垂直に近いことが好ましい。
本発明２では、スパッタリングターゲットと支持基板との間にスパッタ粒子の指向性を高めるための遮蔽板を設けたことにより、本発明１による光記録媒体よりも狭いトラックピッチでもクロスライトを抑制でき、更に記憶容量を大きくすることができる。
本発明３は、本発明１又は２の製造方法によって得られる光記録媒体であって、構造体の形状や、構造体側壁における光吸収発熱材料層の膜厚が特定されており、隣接トラック間での熱伝導が抑制できる構造となっている。
本発明４は、本発明３の光記録媒体において、構造体側壁の光吸収発熱材料層の膜厚を更に特定することによって、狭いトラックピッチにおいてもプッシュプル法によりトラッキングすることが可能となり、記録再生光のトラッキングの安定化を図ることができる。
【０００７】
本発明５は、表面に凸形状の構造体が存在する支持基板上に、光吸収発熱材料層を成膜する際に、光吸収発熱材料層の一部をエッチングする工程を設けて、記録トラック間で光吸収発熱材料層が分離された構造を形成することにより、隣接トラックへの熱拡散を抑制しクロスライトを抑制した光記録媒体を製造する方法である。その結果、従来に比べてトラックピッチを狭くすることができ記憶容量を大きくすることができる。
本発明６は、本発明５の光記録媒体の製造方法において、光吸収発熱材料層の成膜の際にＴ／Ｓ間距離を大きくするというスパッタ装置の簡単かつ安価な改良によって、スパッタリング粒子の指向性を高め、これによって、構造体側壁への光吸収発熱材料層の付着確率を下げて、光吸収発熱材料層の膜厚が構造体上面よりも側壁で薄い状態を形成する。
成膜段階で構造体側壁の光吸収発熱材料層の薄厚を薄くし、更にエッチング工程において、その一部をエッチング除去することによって、膜厚が薄い構造体側壁の光吸収発熱材料層を完全に除去することができ、記録トラック間で光吸収発熱材料層が分離された状態を形成できる。その結果、クロスライトを抑制し、従来に比べてトラックピッチを狭くすることができ記憶容量を大きくすることができる。
【０００８】
本発明７は、本発明５又は６において、スパッタリングターゲットと構造体の間に遮蔽板を設け、該遮蔽板によりスパッタ粒子の指向性を高めたものである。これにより本発明６よりも更に光吸収発熱材料の構造体側壁における付着確率を下げることができる。
本発明８の光記録媒体は、構造体側壁に光吸収発熱材料層が存在せず、記録トラック間で光吸収発熱材料層が分離された状態にあるため、記録時に隣接トラックへの熱拡散を抑制でき、クロスライトを抑制することができる。その結果、従来の光記録媒体よりもトラックピッチを狭く設定することができ記憶容量を大きくすることができる。
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
本実施形態は本発明１に係るものである。本発明１により製造される光記録媒体の構成は図３（断面図）に示す通りである。
図１は光吸収発熱材料層の成膜工程、即ち、光吸収発熱材料層の成膜方法の基本概念を示す説明図（断面図）である。１０１はスパッタリングターゲット、１０２は（作製中の）光記録媒体、１０２ａは支持基板、１０３は成膜チャンバー、１０４はＴ／Ｓ間距離、１０５はスパッタされた粒子を示す。
本発明１では、Ｔ／Ｓ間距離１０４を通常の光記録媒体製造に用いられているスパッタ法よりも大きく設定する。即ち、半導体装置の製造で用いられているロングスロースパッタ法を光吸収発熱材料層の成膜に応用する。
【００１０】
ここで、ロングスロースパッタ法について説明する。
ロングスロースパッタ法でＴ／Ｓ間距離１０４を大きく設定するのは、ターゲットから放出されるスパッタ粒子１０５の指向性を高めるためである。即ち、スパッタ粒子１０５のうち、支持基板に対し垂直方向に放出される粒子をなるべく多く媒体表面に到達させるためである。Ｔ／Ｓ間距離を大きく設定することによって、斜めに放出されるスパッタ粒子の多くが成膜チャンバー１０３の壁面に付着し、垂直入射粒子が媒体表面に達する確率が高くなる。従来の光ディスク製造に用いられるスパッタ装置においては、Ｔ／Ｓ間距離１０４は１００ｍｍよりも短く設定されることが多い。これに対して本発明による製造方法においては、Ｔ／Ｓ間距離１０４を好ましくは１５０ｍｍ以上に設定する。Ｔ／Ｓ間距離を大きくするほどスパッタ粒子の指向性が高まり、媒体表面に垂直入射する確率は増加するが、媒体表面に到達する粒子量が少なくなり成膜速度が低下する。従って、好ましいＴ／Ｓ間距離１０４は１５０〜３００ｍｍ程度である。
また、更に好ましくは成膜圧力を低く設定する。これにより残留ガスや放電用ガスと衝突してスパッタ粒子が散乱される確率が低くなり、スパッタ粒子の平均自由行程が長くなり、スパッタ粒子が媒体表面に垂直入射する確率が更に高まる。しかし、成膜圧力が低すぎるとスパッタ放電が不安定になるし成膜速度も低下する。従って、成膜圧力は、０．１〜２ｍＴｏｒｒ（約０．０１３〜約０．２７Ｐａ）の範囲に設定する。
スパッタガスには、アルゴン（Ａｒ）を用いることができる。また、成膜する材料によっては、窒素（Ｎ２）や酸素（Ｏ２）や水素（Ｈ２）を導入しても構わない。
【００１１】
媒体表面に垂直入射するスパッタ粒子量を多くすることによる効果は次の通りである。
図２は光吸収発熱材料層の成膜工程を順に示す断面図である。
図２（ａ）は成膜前の光記録媒体の形状を示す。２０１は支持基板、２０２は支持基板表面に存在する構造体、２０３は構造体の側壁角度を示す。構造体の断面形状は急峻であることが好ましく、側壁角度は垂直に近いことが好ましい。
図２（ｂ）は成膜中のスパッタ粒子の入射方向を示す。矢印２０４ａはスパッタ粒子の入射方向を示しており、垂直に入射する確率が高くなっている。
図２（ｃ）は成膜過程の初期における光吸収発熱材料層２０４〜２０６の積層状態を示す。２０５は構造体２０２上の光吸収発熱材料層を示し、２０６は構造体２０２側壁上の光吸収発熱材料層を示す。スパッタ粒子が垂直に入射する確率が高いため、垂直に近い構造体側壁に粒子が付着する確率は極端に低下する。その結果、構造体側壁上の光吸収発熱材料層２０６の膜厚は、構造体上の光吸収発熱材料層２０５の膜厚よりも薄くなる。
図２（ｄ）は光吸収発熱材料層２０４〜２０６成膜後の形状を示し、光吸収発熱材料層２０６の膜厚は、光吸収発熱材料層２０５の膜厚よりも薄くなっている。
【００１２】
図３により記録原理を説明する。
３０１は支持基板、３０２は構造体、３０３は光吸収発熱材料層、３０４は記録光の入射方向、３０５は記録トラック、３０６は隣接トラック、３０７は熱伝導の方向、３０８は構造体側壁の状態を示す。
記録光３０４は光吸収発熱材料層３０３で吸収されて熱に変わり、ある温度以上に昇温した部分が記録マークになる。３０７に示すように、光吸収発熱材料層で発生した熱は光記録媒体の半径方向にも拡がる。３０８に示すように、構造体側壁の光吸収発熱材料層の膜厚は薄いため、構造体側壁を介した隣接トラック３０６への熱伝導が抑制できる。よって隣接トラックへの記録マークのはみ出し（以降は“クロスライト”という）が起こらない。
【００１３】
［第２の実施形態］
本実施形態は本発明２に係るものであり、本発明１で採用したロングスロースパッタ法と、半導体装置の製造で用いられるコリメートスパッタ法を併用し、媒体表面にスパッタ粒子が垂直方向入射する確率を更に高める。
ここで、コリメートスパッタ法について説明する。
ターゲットから放出されるスパッタ粒子は、ある拡がりを持って発散する。そこで垂直方向に放出された粒子をより多く媒体表面に到達させるため、ターゲットと媒体間に、スパッタリングターゲット面に対して垂直に配置された遮蔽板（コリメート板）を設ける。
例えば、後述する図４のコリメート板４０６は、断面正六角形のチューブ（遮蔽板）４０９同士を接合してハニカム状に構成したものである。即ち、個々のチューブに着目すると、これらの外壁はスパッタリングターゲット面に対して垂直となっている。この遮蔽板はターゲット中心と媒体中心を結ぶ線に対し平行な方向に所定の幅（長さ）を持った形状であり、媒体表面に向かって垂直に飛ぶスパッタ粒子の通路を形成するものである。斜めに放出されたスパッタ粒子の多くは遮蔽板に付着する。このように、遮蔽板をターゲットと媒体間に設置することによって、媒体表面に達する垂直入射粒子の割合が大きくなる。また、本発明１と同様に、成膜圧力を低く設定すれば、媒体表面に垂直入射するスパッタ粒子が更に増加する。
【００１４】
図４は本発明２に係る光吸収発熱材料層の成膜工程の説明図である。
４０１はスパッタリングターゲット、４０２は光記録媒体、４０３は真空チャンバー（成膜チャンバー）、４０４はＴ／Ｓ間距離を示す。好ましいＴ／Ｓ間距離４０４は１５０〜３００ｍｍ程度である。４０５はスパッタ粒子とその放出方向、４０６はコリメート板、４０７はコリメート板の上方視（上面図）を示す。４０８はコリメート板の部分拡大図であり、コリメート板４０６が多数の遮蔽板４０９の集合体であることを示している。４１０は遮蔽板４０９の開口を示す。４１１は、上記４０８のＸ−Ｘ′断面形状、即ち遮蔽板の断面形状を示している。４１２は遮蔽板、４１３はスパッタ粒子の放射方向を示す。遮蔽板４１２がターゲットに対して垂直に配置されているので、コリメート板に対して斜めに入射するスパッタ粒子は、遮蔽板に付着しコリメート板から脱出できない。垂直方向の移動するスパッタ粒子のみがコリメート板を通過する。その結果、本発明１の成膜方法（図１参照）よりも、スパッタ粒子が媒体表面に対して垂直に入射する確率が高くなる。
遮蔽板は、図４に示すハニカム形状に限定されることはなく、螺旋形状や格子形状などに配置しても構わない。何れの形状の場合においても、遮蔽板４０９はスパッタリングターゲット４０１に対して垂直に配置する必要がある。
【００１５】
［第３の実施形態］
本実施形態は本発明３に係るものである。この光記録媒体の構成は図５（断面図）に示す通りであり、支持基板表面に側壁角度が急峻な構造体が存在し、光吸収発熱材料層が積層された構成を有する。光吸収発熱材料層上に誘電体層を積層しても構わない。構造体は記録トラック方向に連続したライン形状であり、構造体側壁の光吸収発熱材料層の膜厚は、構造体上の光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄い。
５０１は支持基板であり、ガラス、石英などを用いることができる。また、Ｓｉ、ＳＯＩ（シリコンオンインシュレーター）などの半導体製造用の基板、Ａｌ、不透明ガラス基板などのＨＤＤ（ハードディスク）用の基板、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィン、エポキシ、ビニルエステル、ＰＥＴなどの樹脂基板を用いることもできる。
【００１６】
５０２は構造体を示す。支持基板５０１が樹脂基板である場合には、射出成型法などを用いて、支持基板表面に凹凸を形成して構造体としても構わない。また、支持基板５０１が硬質材料である場合には、フォトリソグラフィーやエッチング加工などの微細加工技術を用いて、支持基板表面に凹凸を形成して構造体としても構わない。また、支持基板上に熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布し、これらの樹脂に凹凸を転写して構造体としても構わない。樹脂の塗布にはスピンコート法などを用いる。熱可塑性樹脂の場合は、型を押しつけて加熱し構造体形状を転写する。光硬化樹脂の場合は、型を押しつけて紫外線を照射し構造体形状を転写する。
構造体５０２には無機材料を用いても構わない。無機材料としては、光を吸収して発熱し、熱によって変質する材料を用いる。変質状態は、材料の組成の変化、結晶構造の変化などである。無機材料の例としては、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、テルル（Ｔｅ）などの半導体や金属材料、これら材料の酸化物、アンチモンテルル（ＳｂＴｅ）とＧｅやインジウム（Ｉｎ）や銀（Ａｇ）などの化合物である相変化材料も用いることができる。
【００１７】
これら無機材料による構造体の作製工程（形成方法）は図６に示す通りである。
図６（ａ）の５０１は支持基板である。
図６（ｂ）は成膜工程を示す。６０１は構造体を形成する無機材料層であり、スパッタリング法などを使って支持基板上に成膜する。
図６（ｃ）はレーザ光の照射工程を示す。レーザ光６０２を照射して無機材料層６０１の一部を変質させる（６０３は変質部分である）。
図６（ｄ）はエッチング工程及び構造体形成後の状態を示す。エッチング処理によって、レーザ光を照射した部分の無機材料層６０４を除去する。エッチング処理で残った部分が構造体５０２になる。
エッチングはウェットエッチング法を用いることが好ましい。エッチング溶液としてはアルカリ系溶液を用いることができる。無機材料はレーザ光照射による変質によってアルカリ溶液に対するエッチング耐性が低下する。従って、エッチング処理によってレーザ光を照射していない部分を構造体として残すことができる。支持基板の材料はアルカリ溶液に対するエッチング耐性が強い。よって、エッチング工程で支持基板がエッチングされることは無い。エッチングは異方性を持って進行し、構造体５０２の側壁を急峻な形状に加工できる。
【００１８】
また、構造体には第一無機材料と第二無機材料の積層構成を用いることができる。第一無機材料は光を吸収し発熱する材料である。第一無機材料としては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｅなどの半導体や金属材料、ＳｂＴｅとＧｅやＩｎやＡｇなどの化合物である相変化材料を用いることができる。第二無機材料としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）とシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含有する材料を用いることができる。ＺｎＳとＳｉＯｘは、各々独立した状態で存在していても、ＺｎＳとＳｉＯｘを構成する元素が結合した状態で存在していてもよい。ＺｎＳとＳｉＯｘ以外の材料が含まれていても構わない。例えば、ＺｎＳとＳｉＯｘを構成する元素による化合物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含んでもよい。ＳｉＯｘと記載しているのは、現時点ではＳｉＯｘのｘを正確に特定する材料分析手段がないためである。シリコン酸化物の化学量論組成はｘ＝２（ＳｉＯ２）である。ＺｎＳとＳｉＯ２の混合体の場合、若干の酸素欠乏が認められ、ｘは１〜２の範囲にあると推定している。そこで、ここではＳｉＯｘと記載している。
【００１９】
図７は構造体の作製工程（形成方法）の別例を示す断面図である。
図７（ａ）の５０１は支持基板である。
図７（ｂ）は成膜工程を示す。７０１は第一無機材料層、７０２は第二無機材料層である。スパッタリング法などにより第一、第二無機材料層を支持基板５０１上に成膜する。
図７（ｃ）はレーザ光照射工程を示す。レーザ光７０３を照射して、構造体を形成する第二無機材料層７０２の一部を変質させる（７０４は変質部分を示す）。レーザ光照射により第一無機材料層７０１が発熱し、その熱により第二無機材料層が変質７０４する。
図７（ｄ）はエッチング工程及び構造体形成後の状態を示す。エッチング処理によって、第二無機材料層の変質していない部分を除去する（７０５は除去部分を示す）。エッチング処置で残った部分５０２が構造体になる。
【００２０】
エッチングはウェットエッチング法を用いることが好ましい。エッチング溶液としてはフッ化水素酸溶液（フッ酸溶液）を用いることができる。第二無機材料は加熱による変質によって、フッ酸溶液に対するエッチング耐性が上がる。従ってエッチング処理によってレーザ光を照射した部分を構造体として残すことができる。第一無機材料はフッ酸溶液に対するエッチング耐性が強いので、エッチング工程でエッチングされることは無い。エッチングは異方性をもって進行し構造体５０２の側壁を急峻な形状に加工できる。
図６又は図７に示す方法で形成した構造体５０２をエッチング用マスクとして、支持基板５０１をエッチング加工し、支持基板表面に凹凸を形成して構造体としても構わない。また、表面に凹凸を形成した支持基板を原盤（型）として、凹凸を樹脂に転写して、光記録媒体の基板としても構わない。
【００２１】
図９には、原盤作製方法及び凹凸の転写方法を示す。図７に示した方法で構造体を作製し、その構造体をエッチング用マスクとして基板を加工し、基板表面に凹凸を形成して原盤を作製する方法、及び、その原盤を型とした転写工程によって凹凸を光記録媒体用の支持基板表面に形成する方法を示す。
図９（ａ）は図７に示す方法で構造体を形成した図７（ｄ）に相当する状態を示している。９０１は支持基板、９０２は第一無機材料層、９０３は第二無機材料からなる構造体を示す。
図９（ｂ）は第一のエッチング工程を示す。この工程では、第一無機材料層９０２をエッチング除去する。第二無機材料による構造体がエッチング用マスクとなるため、構造体間の第一無機材料層９０４がエッチング除去される。エッチング方法としては、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法や、スパッタエッチング法などのドライエッチング法を用いることができる。また、第一無機材料が溶解する溶液を用いたウェットエッチング法を用いても構わない。
図９（ｃ）は第二のエッチング工程を示す。この工程では、第一及び第二無機材料による構造体をエッチング用マスクとして、構造体間の支持基板表面９０５を加工する。エッチング方法としては、第一のエッチング工程と同様にドライエッチング法やウェットエッチング法を用いることができる。
図９（ｄ）は構造体除去工程を示す。エッチング用マスクとして用いた構造体を除去するが、除去方法としては、第一及び第二無機材料が溶解する溶液を用いたウェットエッチング法を用いることができる。
【００２２】
以上の方法によって表面に凹凸を形成した支持基板を原盤として用いる。９０１ｂは原盤を示し、９０６は原盤表面に形成した構造体を示す。
図９（ｅ）は樹脂の塗布工程を示す。９０７は樹脂を示す。
図９（ｆ）は転写工程を示す。９０８は支持基板を示す。原盤表面の凹凸を支持基板表面に転写する。転写の方法としては、加熱によって樹脂を硬化させる熱転写法や、紫外線（ＵＶ）照射によって樹脂を硬化させるＵＶ照射転写法を用いることができる。
図９（ｇ）は剥離工程を示す。樹脂を硬化させた後に、樹脂層が積層された支持基板を原盤から剥離する。
図９（ｈ）は光記録媒体の支持基板９０１ｃの形状を示す断面図である。９０９は前記転写方法によって形成した構造体を示す。
以上、構造体の作製例を示したが、上記以外の方法で作製しても構わない。構造体側壁が急峻な形状にできれば、どのような材料・方法を用いてもよい。
【００２３】
図５に戻って説明を続ける。この図において５０３は光吸収発熱材料層を示す。光吸収発熱材料層には、情報を記録する光の波長において光を吸収して発熱する材料を用いる。光を吸収して発熱する材料であれば、どのような材料でも構わない。
光吸収発熱材料層の変形、穴あき、変質、相転移部分が記録マークになる。光吸収発熱材料が低融点材料であれば、低い記録パワーでマークが形成できる。例えば、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｚｎなどの低融点材料を用いることができる。また、これら材料を含む化合物であっても構わない。例えば、ビスマス酸化物（ＢｉＯｘ）、アンチモンテルル（ＳｂＴｅ）、ジンクテルル（ＺｎＴｅ）などの金属間化合物材料を用いることができる。これらの材料は、記録レーザの波長４０３〜４０５ｎｍにおいて光を吸収する材料であり、微小な記録マーク（変形、穴あき、変質、相転移部分）が形成できる材料である。
ＢｉＯｘの場合には、ボロン酸化物（ＢＯｙ）や鉄酸化物（ＦｅＯｙ）を混合することが、微小な記録マークを均一に形成するために好ましい。例えば、ＢｉＯｘ＋ＢＯｙや、ＢｉＯｘ＋ＦｅＯｙである。
【００２４】
ＳｂＴｅの場合には、ＳｂとＴｅの組成比（Ｓｂ／Ｔｅ）が１．５〜５の範囲にある材料が微小な記録マークを均一に形成するために好ましい。ここで、Ｔｅは、ＴｅＯｘの状態であっても構わない。ＳｂＴｅの２元系材料を用いてもよいし、ＳｂとＴｅ以外の元素を含む材料、例えばＧｅＳｂＴｅなどの３元系材料、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどの４元系材料を用いてもよい。より好ましくはＳｂ／Ｔｅが２〜３の範囲にある材料を用いる。この範囲にあるＳｂＴｅ系化合物はδ相と呼ばれる晶系に属する。δ相組成のＳｂＴｅ系化合物は単一相であり、複雑な相分離や相転移が起こらない。そのため、ノイズ成分となるような中間的な記録状態の記録マークは形成されにくく、再生信号の信号品質が向上する。
ＺｎＴｅの場合には、ＺｎとＴｅの組成比（Ｚｎ／Ｔｅ）が１付近にある化学量論組成に近い組成が、微小な記録マークを均一に形成するために好ましい。ＺｎＴｅの記録形態は変形又は穴あきであり、再生信号品質にはＺｎＴｅの膜厚が影響する。その膜厚は５〜４０ｎｍに設定することが好ましい。５ｎｍ未満では光吸収量が低下し、記録感度が劣化する。４０ｎｍよりも厚いと、記録マークエッジが不鮮明になり、信号品質が劣化する。
以上、好ましい光吸収材料を示したが、これら材料に限定されるものではない。
【００２５】
５０４は誘電体材料層を示す。光吸収発熱材料層５０３上に誘電体材料層５０４を積層しても構わない。誘電体材料層には、情報を記録する光の波長において光透過率が高い無機誘電体材料を用いることができる。例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ＳｉＮなどのシリコン化合物材料、ＣａＦ２、ＢａＦ２などのフッ素化合物材料、ＺｎＯなどの酸化物材料を用いることができる。
これらの材料の成膜方法としては、スパッタリング法が好ましい。特に室温でのスパッタリング法が好ましい。誘電体材料層を形成するための材料としては、成膜状態では柔らかいか又は低密度であり、記録（加熱）によって緻密化又は硬質化する材料が好ましい。このような材料を用いることにより、記録時に光吸収発熱材料層５０３で発生する熱によって、誘電体材料層５０４の形状や密度が変化する。
光吸収発熱材料層５０３上に誘電体材料層５０４を積層する構成の場合は、光吸収発熱材料層５０３の変形、穴あき、変質、相転移部分と、誘電体材料層５０４の変形、変質部分が記録マークになる。
【００２６】
また、より好ましい誘電体材料層５０４の材料としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）とシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）を含有する材料が挙げられる。ＺｎＳとＳｉＯｘは、各々独立した状態で存在していてもよく、ＺｎＳとＳｉＯｘを構成する元素が結合した状態で存在していてもよい。ＺｎＳとＳｉＯｘ以外の材料が含まれても構わない。例えば、ＺｎＳとＳｉＯｘを構成する元素による化合物である酸化亜鉛（ＺｎＯ）や、酸化亜鉛が硫化された状態（ＺｎＯＸＳ１−Ｘ）を含んでもよい。
成膜方法としてはスパッタリング法が好ましい。スパッタリングターゲットにはＺｎＳとＳｉＯ２の混合体を用いる。ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝９５：５〜７０：３０（モル％）の範囲にある材料が好ましい。ＺｎＳとＳｉＯｘを含有する材料は、広い波長範囲において高い透過率を有する材料である。ＳｉＯｘを含有することにより、成膜状態では非常に柔らかくなるか又は低密度になる。記録によって変形し易く、加熱によって硬化する材料である。また、ＺｎＳとＳｉＯｘを含有する材料は、熱伝導率が非常に小さいため、この材料を誘電体材料層とすることにより、記録に必要な光強度を低減することができる。更にＺｎＳとＳｉＯｘを含有する材料は、成膜状態では低密度であり膜の残留応力が小さいため、大面積基板に対して成膜できる。
【００２７】
図には示さないが、誘電体材料層５０４上に保護層を設けても構わない。保護層には、情報を記録する光の波長において光透過率が高い有機化合物材料を用いることもできる。例えば、シアニン色素、フタロシアニン色素などの色素材料、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルエステル樹脂などの樹脂材料を用いることができる。このような有機化合物材料は、スピンコート法で成膜する。
更に、５０５は構造体上部の光吸収発熱材料層、５０６は構造体側壁上の光吸収発熱材料層、５０７はトラックピッチを示している。
【００２８】
［第４の実施形態］
本実施形態は本発明４に係るものである。この光記録媒体の構造は図８（断面図）に示す通りであり、構造体側壁における光吸収発熱材料層の膜厚が、構造体上面における光吸収発熱材料層の膜厚、及び凸形状によって形成される凹部の底面における光吸収発熱材料層の膜厚の何れよりも薄いことを特徴とする。
８０１は支持基板、８０２は構造体、８０３は光吸収発熱材料層、８０４は誘電体材料層であり、何れも前記と同じ材料を用いることができる。また、構造体８０２は、前記と同じ方法で形成することができる。８０５は構造体８０２上の光吸収発熱材料層、８０６は構造体によって形成される凹部底面における光吸収発熱材料層、８０７は構造体側壁上の光吸収発熱材料層を示す。光吸収発熱材料層８０７の膜厚は、光吸収発熱材料層８０５の膜厚及び光吸収発熱材料層８０６の膜厚の何れよりも薄くなっている。８０８は構造体上部、８０９は構造体によって形成される凹部であり、何れも情報を記録するための記録トラックである。８１０はトラックピッチを示す。
【００２９】
構造体上部８０８及び凹部８０９に対して情報を記録する場合、構造体側壁の光吸収発熱材料層８０７の膜厚が薄くなっているため、隣接トラック間での熱伝導が抑制できる。その結果、クロスライトが抑制できトラックピッチ８１０を狭く設定することができるので、記憶容量を上げることができる。構造体によって形成される凹凸は光記録媒体の表面に反映される。媒体表面の凹凸によって、記録再生光を媒体表面に照射した際に回折光が発生し、プッシュプル法により記録再生光のトラッキングができる。即ち、上記媒体構成とすることによって、狭トラックピッチにおいても、安定にトラッキングできる。
【００３０】
本発明４の光記録媒体及びその記録再生装置の好ましい構成は次の通りである。
（１）記録再生用レーザ光の波長は、３７０〜４１０ｎｍ、好ましくは４０３〜４０５ｎｍである。レーザ光源には、ＧａＮ系による半導体レーザを用いる。
（２）対物レンズの開口数ＮＡは０．６５〜１．０、好ましくは０．８〜０．９である。
（３）支持基板８０１の厚みは０．５〜１．２ｍｍ、好ましくは１．０〜１．１ｍｍである。
（４）構造体８０２の高さは１０〜１００ｎｍ、好ましくは２０〜７０ｎｍである。構造体の高さが高い程、隣接トラック間での熱伝導抑制効果が大きくなる。しかしながら構造体の高さが高すぎると凸部と凹部間での反射率差が大きくなり、記録トラック８０８と８０９の記録条件が異なってしまう。よって構造体の高さは前記範囲に設定する。
（５）光吸収発熱材料層８０３の膜厚は２〜１００ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍに設定する。膜厚が厚い程、再生信号強度は増加する。しかしながら、厚膜化は記録感度の低下、成膜時間の増加による光記録媒体の高コスト化を引き起こす。よって、光吸収発熱材料層の膜厚は前記範囲に設定する。
（６）誘電体材料層８０４の膜厚は１０〜２００ｎｍ、好ましくは４０〜１００ｎｍに設定する。膜厚が厚い程、再生信号強度は増加する。しかしながら、厚膜化は記録感度の低下、成膜時間の増加による光記録媒体の高コスト化を引き起こす。よって、誘電体材料層の膜厚は前記範囲に設定する。
（７）トラックピッチ８１０は１２０〜３００ｎｍ、好ましくは１５０〜２５０ｎｍに設定する。トラックピッチが狭い程、記憶容量は上がる。しかしながら、レーザ波長４００ｎｍ付近、対物レンズの開口数０．８５の場合、プッシュプル法でトラッキングできるトラックピッチには限界がある。よって、トラックピッチは前記範囲に設定する。
但し、サンプルサーボ法など、プッシュプル法以外の方法でトラッキングする場合には、前記トラックピッチの範囲には限定されない。
【００３１】
［第５の実施形態］
本実施形態は本発明５〜８に係るものである。
光吸収発熱材料層の成膜工程に引き続き光吸収発熱材料層の一部を除去するエッチング工程を取り入れて、光吸収発熱材料層の一部をエッチング除去することにより、記録トラック間で光吸収発熱材料層が分離された構造を形成できる。その結果、クロスライトを抑制でき、従来に比べてトラックピッチを狭く設定した光記録媒体を製造することができる。
図１０に本発明５の製造方法を示す。
図１０（ａ）は成膜前の光記録媒体の断面図である。１００１は支持基板、１００２は構造体、１００３は構造体の側壁角度を示す。図１０（ｂ）は光吸収発熱材料層の成膜工程を示す。図中の矢印１００４は成膜中のスパッタ粒子の入射方向を示す。図１０（ｃ）は光吸収発熱材料層１００５成膜後の状態を示す。構造体１００２上に光吸収発熱材料層１００５が積層された状態を示している。図１０（ｄ）は光吸収発熱材料層のエッチング工程を示す。１００６はエッチングガス分子の入射方向を示す。図１０（ｅ）はエッチング工程後の光記録媒体の状態を示す。光吸収発熱材料層の膜厚が薄くなっている構造体側壁部分の光吸収発熱材料層はエッチング除去され、記録トラック間で光吸収発熱材料層が分離された状態が形成される。
【００３２】
１００３に示す構造体の側壁角度は急峻であることが好ましく、角度範囲６０〜９０°程度にあることが好ましい。図１０（ｂ）の成膜工程では、本発明６のようにロングスロースパッタ法を用いることにより、１００４に示すスパッタ粒子の指向性を高めることができる。スパッタ粒子の指向性が高まることによって、構造体側壁への光吸収発熱材料の付着確率を下げることができ、成膜後の段階で、構造体側壁の光吸収発熱材料層の膜厚を構造体上部の光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄くすることができる。また、本発明７のようにロングスロースパッタ法とコリメートスパッタ法を併用することによって、１００４に示すスパッタ粒子の指向性を一層高めることができる。その結果、構造体側壁への光吸収発熱材料の付着確率を更に下げることができ、成膜後の段階で構造体側壁の光吸収発熱材料層の膜厚を構造体上部の光吸収発熱材料層の膜厚よりも薄くすることができる。
【００３３】
図１０（ｄ）のエッチング工程では、光吸収発熱材料層の一部をエッチング除去する。エッチング方法としては、スパッタエッチング法を用いる。
スパッタエッチング法は、逆スパッタ法とも呼ばれており、スパッタリング法とは逆に電源を接続し、薄膜をエッチング除去する方法である。薄膜を成膜する場合には、スパッタリングターゲット側に高周波又は直流電源を接続する。これに対して、薄膜をエッチング除去する場合には、基板ホルダー側に高周波又は直流電源を接続する。装置の構成に関しては後述する。光吸収発熱材料層の成膜工程では、１００４に示すスパッタ粒子の指向性を高め構造体側壁への光吸収発熱材料の付着確率を下げたのに対して、エッチング工程ではエッチングガスの指向性を低下させ構造体側壁の光吸収発熱材料層もエッチング除去する。エッチングガスの指向性を低下させるために、エッチング圧力を調整する。分子の平均自由行程λは、Ｐを圧力、Ｄを分子直径として、概略、λ∝１／（Ｐ・Ｄ２）で表される。この式で示される通り、平均自由行程は真空度に反比例する。したがって、圧力Ｐを高く設定することによってエッチングガスの平均自由行程（指向性）を低下させ、構造体側壁の光吸収発熱材料層もエッチング除去することができる。
【００３４】
図１０（ｅ）は本発明８の光記録媒体の構成を示す。成膜工程ではスパッタ粒子の指向性を高め構造体側壁の付着確率を低下させ、エッチング工程ではエッチングガスの指向性を低下させ構造体側壁の光吸収発熱材料層もエッチング除去する。その結果、構造体側壁付近において光吸収発熱材料層の膜厚が薄いか、又は除去された部分１００７を形成することができる。これにより、記録トラックごとに光吸収発熱材料層を分離した構造を形成できる。
【００３５】
図１１に、本発明５の製造方法に用いる製造装置を示す。複数のチャンバーで構成されるマルチチャンバースパッタ装置である。図１１には、光吸収発熱材料層の成膜チャンバー１１０１と、光吸収発熱材料層のエッチングチャンバー１１０２のみを示している。各チャンバー１１０１、１１０２は真空搬送路１１０３で接続された状態にある。１１０４はスパッタリングターゲット、１１０５は基板、１１０６は基板ホルダー、１１０７は高周波又は直流電源を示す。
薄膜を成膜する場合には、スパッタリングターゲット側に高周波又は直流電源を接続する。光吸収発熱材料層の成膜後に基板をエッチングチャンバー１１０２に移動する。１１０８は対応電極、１１０９は高周波又は直流電源を示す。高周波又は直流電源１１０９は、基板ホルダー側１１０６側に接続されている。
以上の装置によって、本発明５の製造方法を実施することができる。図示していないが、成膜チャンバーは本発明６のロングスロースパッタ装置であってもよく、本発明７のロングスロースパッタとコリメートスパッタを併用する装置であってもよい。
【００３６】
図１２に、本発明５の製造方法に用いる別の製造装置を示す。成膜とエッチングを単一のチャンバー１２０１で行う装置である。１２０２はスパッタリングターゲット、１２０３は基板、１２０４は基板ホルダー、１２０５は高周波又は直流電源、１２０６は電源切替器を示す。電源切替器１２０６によって、光吸収発熱材料層を成膜する際には、電源をスパッタリングターゲット側１２０２に接続する。光吸収発熱材料層をエッチングする際には、電源を基板ホルダー１２０４側に接続する。この装置を用いることによって、単一のチャンバーで本発明５の製造方法を実施することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、熱の拡がりを抑制することによりクロスライトを抑制し、トラックピッチを従来品よりも大幅に縮小した光記録媒体を提供できる。また、半導体装置の製造で用いられるフォトリソグラフィーや、真空装置を用いるエッチング加工などを行わないで済む、前記媒体の安価な製造方法を提供できる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例中のＺｎＳ−ＳｉＯｘ膜のスパッタリングターゲットにはＺｎＳとＳｉＯ２の混合体（ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０モル％）を用いた。成膜したＺｎＳ−ＳｉＯｘ薄膜の組成も、スパッタリングターゲットの組成とほぼ同じになっている。
【００３９】
［実施例１］
図８に示す基本構成の光記録媒体を作製した。構造体８０２はＺｎＳ−ＳｉＯｘとし、高さは４０ｎｍとした。構造体の側壁角度は約１００°、つまり逆テーパー形状（図８において、断面形状が倒立台形状、つまり上底が下底よりも長い。）にした。
構造体の形成は図７に示す工程により行った。
支持基板５０１はポリカーボネート、第一無機材料層７０１は膜厚１５ｎｍのＡｇＩｎＳｂＴｅ、構造体とする第二無機材料層７０２は膜厚４０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯｘとした。照射したレーザ光７０３の波長は４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡは０．８５である。エッチング処理はフッ酸溶液で行った。溶液の混合比はＨＦ：Ｈ２Ｏ＝１：４０とした。
次いで、構造体上に光吸収発熱材料層と誘電体層を積層した。
光吸収発熱材料層８０３は膜厚３０ｎｍのＡｇＩｎＳｂＴｅとし、Ｔ／Ｓ間距離は２００ｍｍに設定した。誘電体材料層８０４は膜厚６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯｘとした。トラックピッチ８１０は１６０ｎｍとした。ＡｇＩｎＳｂＴｅはスパッタリング法で成膜した。スパッタリングターゲットの組成は、Ａｇが４原子％、Ｉｎが７原子％、Ｓｂが６１原子％、Ｔｅが２８原子％である。成膜したＡｇＩｎＳｂＴｅ薄膜の組成も、スパッタリングターゲットの組成とほぼ同じになっている。
上記光記録媒体に対し、レーザ光の波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ０．８５の光学ピックアップを用いて情報を記録した。記録後にクロスライトの状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、トラックピッチ１６０ｎｍにおいてクロスライトが抑制できていることを確認した。
【００４０】
［実施例２］
図８に示す基本構成の光記録媒体を作製した。支持基板８０１及び構造体８０２はポリカーボネート、構造体の高さは４０ｎｍ、構造体の側壁角度は８７°とした。
射出成形によって支持基板表面に凸部を形成し構造体８０２とした。
光吸収発熱材料層８０３は膜厚３０ｎｍのＡｇＩｎＳｂＴｅとし、Ｔ／Ｓ間距離を１５０ｍｍに設定した。スパッタリングターゲットと媒体間に図４に示すハニカム形状のコリメート板を設け、光吸収発熱材料層を成膜した。
誘電体材料層８０４は膜厚６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯｘとした。トラックピッチ８１０は２００ｎｍとした。
上記光記録媒体に対し、レーザ光の波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ０．８５の光学ピックアップを用いて情報を記録した。記録後にクロスライトの状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、トラックピッチ２００ｎｍにおいてクロスライトが抑制できていることを確認した。
【００４１】
［実施例３］
図１０（ｅ）に示す基本構成の光記録媒体を作製した。
図７に示す工程により支持基板上に構造体を形成し、次いで、図９に示す方法で石英原盤を作製し、この石英原盤を型として紫外線照射による転写法を用いて凹凸を転写して、図１０（ａ）に示す支持基板を作製した。その後、図１０に示す方法により光記録媒体を作製した。
支持基板５０１は石英、第一無機材料層７０１は膜厚１５ｎｍのＡｇＩｎＳｂＴｅ、第二無機材料層７０２は膜厚６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯｘとした。
レーザ光照射（レーザ光の波長４１３ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ０．９）により、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ薄膜を変質させた後、ウェットエッチング法で構造体を形成した。エッチング溶液にはフッ酸水溶液（ＨＦ＋Ｈ２Ｏ）を用いた。溶液の混合比率はＨＦ：Ｈ２Ｏ＝１：２０とした。フッ酸水溶液中に光記録媒体を１０秒間漬けて、７０５に示すようにＺｎＳ−ＳｉＯｘ薄膜の未変質部分をエッチング除去した。
【００４２】
図９（ａ）は、図７（ｄ）に対応する構造体を有する支持基板の断面図であり、９０１は石英基板、９０２はＡｇＩｎＳｂＴｅ薄膜、９０３はＺｎＳ−ＳｉＯｘよりなる構造体である。
図９（ｂ）の第一のエッチング工程にはドライエッチング法を用い、Ａｒ雰囲気中でのドライエッチング処理により、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ構造体をエッチング用マスクとしてＡｇＩｎＳｂＴｅ薄膜を除去した。９０４がＡｇＩｎＳｂＴｅ薄膜の除去部分である。第一のエッチング工程において、基板温度は室温、エッチング圧力は３０ｍＴｏｒｒ、高周波電源の投入パワーは１００Ｗに設定した。
図９（ｃ）の第二のエッチング工程には反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）を用い、ＣＨＦ３雰囲気中でのドライエッチング処理で、ＺｎＳ−ＳｉＯｘ構造体をエッチング用マスクとして、石英基板を加工した。９０５は石英基板のエッチング除去部分を示す。第二のエッチング工程において、基板温度は室温、エッチング圧力は３ｍＴｏｒｒ、高周波電源の投入パワーは１００Ｗに設定した。
図９（ｄ）の構造体除去工程では、エッチング用マスクであるＺｎＳ−ＳｉＯｘ構造体を塩酸水溶液（ＨＣｌ＋Ｈ２Ｏ）によるウェットエッチング処理で除去し、ＡｇＩｎＳｂＴｅはアルカリ水溶液（ＮａＯＨ＋Ｈ２Ｏ）によるウェットエッチング処理で除去した。これらの水溶液により石英基板がエッチングされることはないので、エッチング用マスクのみが完全に除去され、石英基板表面には構造体９０６が形成される。
以上の方法で作製した石英原盤９０１ｂを型として、表面の凹凸を転写した。ガラス基板９０８を石英原盤９０１ｂに押しつけて、ガラス基板側から紫外線（ＵＶ）光を照射し、紫外線硬化樹脂９０７を硬化させた後、紫外線硬化樹脂層が積層されたガラス基板９０８を剥離して、支持基板９０１ｃを形成した。９０９は紫外線硬化樹脂層に形成した構造体を示す。
【００４３】
図１０（ａ）は、支持基板９０１ｃに対応する製膜前の光記録媒体を示す。１００１はガラス基板、１００２は紫外線硬化樹脂による構造体、１００３は構造体側壁の傾斜角度を示す。傾斜角度は約７０°とした。
図１０（ｂ）の光吸収発熱材料層の成膜工程では、Ｔ／Ｓ間距離は１５０ｍｍに設定し、成膜圧力は１ｍＴｏｒｒと低く設定し、スパッタ粒子の指向性を高めた。
図１０（ｃ）は成膜後の状態であり、１００５は光吸収発熱材料層を示し、材料はＺｎＴｅ、膜厚は凸形状構造体の上面で２０ｎｍとした。ここで、ＺｎＴｅ薄膜はスパッタリング法で成膜した。スパッタリングターゲットにおけるＺｎＴｅの組成Ｚｎ／Ｔｅ比は１である。成膜したＺｎＴｅ薄膜の組成も、スパッタリングターゲットの組成とほぼ同じになっている。
図１０（ｄ）のエッチング工程では、スパッタエッチング法を用いて、ＺｎＴｅの一部をエッチング除去した。エッチングガスにはＡｒを用いた。エッチング圧力を３０ｍＴｏｒｒと高く設定し、エッチングガスの指向性を低下させ、構造体側壁のＺｎＴｅもエッチング除去できるようにした。高周波電源の投入パワーは７０Ｗに設定した。
以上の工程により、図１０（ｅ）に示すランドアンドグルーブ（Ｌ＆Ｇ）記録タイプの光記録媒体を得た。１００７は構造体側壁のＺｎＴｅの被覆状態を示す。成膜工程後にエスパッタエッチング法による光吸収発熱材料層のエッチング工程を取り入れることによって、構造体側壁においてＺｎＴｅ薄膜の膜厚を低下させることができた。図には示さないが、ＺｎＴｅ薄膜上に保護膜として、膜厚７０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯｘ薄膜を積層した。トラックピッチ１００８は１６０ｎｍとした。
上記光記録媒体に対し、レーザ光の波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ０．８５の光学ピックアップを用いて情報を記録した。記録後にクロスライトの状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、トラックピッチ１６０ｎｍにおいてクロスライトが抑制できていることを確認した。
【００４４】
［比較例１］
図８に示す基本構成の光記録媒体を作製した。支持基板８０１及び構造体８０２はポリカーボネートとした。構造体の高さは４０ｎｍ、構造体の側壁角度は約５０°とした。
射出成形によって支持基板表面に凸部を形成し構造体８０２とした。光吸収発熱材料層８０３は膜厚３０ｎｍのＡｇＩｎＳｂＴｅとした。Ｔ／Ｓ間距離は１００ｍｍに設定した。誘電体材料層８０４は膜厚６０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯｘとした。トラックピッチ８１０は３００ｎｍとした。
上記光記録媒体に対し、レーザ光の波長４０５ｎｍ、対物レンズの開口数ＮＡ０．８５の光学ピックアップを用いて情報を記録した。記録後にクロスライトの状態を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、トラックピッチ３００ｎｍにおいてもクロスライトが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第１の実施形態に係る光吸収発熱材料層の成膜方法の基本概念を示す説明図である。
【図２】第１の実施形態に係る光吸収発熱材料層の成膜工程を示す断面図である。（ａ）成膜前の光記録媒体の形状、（ｂ）成膜中のスパッタ粒子の入射方向、（ｃ）成膜過程の初期における光吸収発熱材料層の積層状態、（ｄ）光吸収発熱材料層の成膜後の形状。
【図３】第１の実施形態に係る光記録媒体の構造と記録原理を説明する断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る光吸収発熱材料層の成膜工程を示す断面図である。
【図５】第３の実施形態に係る光記録媒体の構成を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る光記録媒体の構造体の作製工程を示す断面図である。（ａ）支持基板、（ｂ）成膜工程、（ｃ）レーザ光の照射工程、（ｄ）エッチング工程及び構造体形成後の状態。
【図７】凸形状構造体の作製工程の別例を示す断面図である。（ａ）支持基板、（ｂ）成膜工程、（ｃ）レーザ光照射工程、（ｄ）エッチング工程及び構造体形成後の状態。
【図８】第４の実施形態に係る光記録媒体の構成を示す断面図である。
【図９】第３の実施形態に係る構造体の製造方法を示す断面図である。（ａ）図７に示す方法で構造体を形成した図７（ｄ）の状態、（ｂ）第一のエッチング工程、（ｃ）第二のエッチング工程、（ｄ）構造体除去工程、（ｅ）樹脂の塗布工程、（ｆ）転写工程、（ｇ）剥離工程、（ｈ）光記録媒体の支持基板９０１ｃの形状。
【図１０】第５の実施形態に係る光記録媒体の製造方法を示す断面図である。（ａ）成膜前の光記録媒体の断面図、（ｂ）光吸収発熱材料層の成膜工程、（ｃ）光吸収発熱材料層の成膜後の状態、（ｄ）光吸収発熱材料層のエッチング工程、（ｅ）エッチング工程後の光記録媒体の状態。
【図１１】第５の実施形態に係る光記録媒体の製造装置を示す構成図である。
【図１２】第５の実施形態に係る光記録媒体の製造装置の別例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０１  スパッタリングターゲット
１０２  光記録媒体
１０２ａ  支持基板
１０３  成膜チャンバー
１０４  Ｔ／Ｓ間距離
１０５  スパッタ粒子
２０１  支持基板
２０２  構造体
２０３  構造体の側壁角度
２０４  光吸収発熱材料層
２０４ａ  スパッタ粒子の入射方向
２０５  構造体上の光吸収発熱材料層
２０６  構造体側壁上の光吸収発熱材料層
３０１  支持基板
３０２  構造体
３０３  光吸収発熱材料層
３０４  記録光の入射方向
３０５  記録トラック
３０６  隣接トラック
３０７  熱伝導の方向
３０８  構造体側壁の状態
４０１  スパッタリングターゲット
４０２  光記録媒体
４０３  成膜チャンバー（真空チャンバー）
４０４  Ｔ／Ｓ間距離
４０５  スパッタ粒子
４０６  コリメート板
４０７  コリメート板の上方視（上面図）
４０８  コリメート板の一部拡大図
４０９  遮蔽板
４１０  開口
４１１  コリメート板のＸ−Ｘ′線断面図
４１２  遮蔽板
４１３  スパッタ粒子
５０１  支持基板
５０２  構造体
５０３  光吸収発熱材料層
５０４  誘電体材料層
５０５  構造体上の光吸収発熱材料層
５０６  構造体側壁上の光吸収発熱材料層
５０７  トラックピッチ
６０１  無機材料層
６０２  レーザ光
６０３  無機材料層の変質部分
６０４  無機材料のエッチング除去部分
７０１  第一無機材料層
７０２  第二無機材料層
７０３  レーザ光
７０４  無機材料層の変質部分
７０５  無機材料のエッチング除去部分
８０１  支持基板
８０２  構造体
８０３  光吸収発熱材料層
８０４  誘電体材料層
８０５  構造体上の光吸収発熱材料層
８０６  凹部の光吸収発熱材料層
８０７  構造体側壁上の光吸収発熱材料層
８０８  記録トラック
８０９  記録トラック
８１０  トラックピッチ
９０１  支持基板
９０２  第一無機材料
９０３  第二無機材料
９０４  第一無機材料のエッチング除去部分
９０５  支持基板のエッチング除去部分
９０６  支持基板表面に形成した構造体
９０１ｂ  原盤
９０７  樹脂
９０８  転写用基板
９０１ｃ  転写により作製した支持基板
９０９  転写により形成した凸形状構造体
１００１  支持基板
１００２  転写により形成した凸形状構造体
１００３  構造体側壁の傾斜角度
１００４  スパッタ粒子の入射方向
１００５  光吸収発熱材料層
１００６  エッチングガスの入射方向
１００７  構造体側壁における光吸収発熱材料層の被覆状態
１００８  トラックピッチ
１１０１  成膜チャンバー
１１０２  エッチングチャンバー
１１０３  真空搬送路
１１０４  スパッタリングターゲット
１１０５  光記録媒体用基板
１１０６  基板ホルダー
１１０７  スパッタリング用電源
１１０８  対向電極
１１０９  エッチング用電源
１２０１  成膜及びエッチングチャンバー
１２０２  スパッタリングターゲット
１２０３  光記録媒体用基板
１２０４  基板ホルダー
１２０５  成膜及びエッチング用電源
１２０６  電源切替器
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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