(57)【要約】【課題】記録材料が孤立形成される構成が正確にかつ大面積で実現された、より信頼性の高い高密度記録を実現できる情報記録媒体を提供する。【解決手段】本発明の情報記録媒体は、基板部６と、基板部６の一方の主面６ａ上に配列された複数のピラー４と、基板部６の主面６ａおよび複数のピラー４によって形成された凹凸面上に設けられた下地膜７と、下地膜７上に設けられた相変化記録膜１１と、を含む。ピラー４の側壁５と基板部６の主面６ａに平行な面とが成す角度の最小値をθ1とし、下地膜７の凸部側壁９と基板部６の主面６ａに平行な面とが成す角度の最小値をθ2と表した場合、θ1が９０°＜θ1＜１２０°を満たし、かつ、θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たす。【選択図】図１
2013246859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板部と、
前記基板部の一方の主面上に配列された複数のピラーと、
前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた相変化記録膜と、
を含み、
前記ピラーの側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ1とし、前記下地膜の凸部側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ2と表した場合、前記θ1が９０°＜θ1＜１２０°を満たし、かつ、前記θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たす、
情報記録媒体。
【請求項２】
前記ピラーが樹脂材料で形成されている、
請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記ピラーの情報記録方向に沿った長さが３０ｎｍ以下である、
請求項１または２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記相変化記録膜は、前記下地膜の凸部上面上に設けられた第１相変化記録膜と、前記下地膜の凹部底面上に設けられた第２相変化記録膜とを含んでおり、
前記第１相変化記録膜と前記第２相変化記録膜とは互いに分離されている、
請求項１から３のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記相変化記録膜の膜厚は、前記下地膜の凸部高さ以下である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記相変化記録膜は、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、ＢｉおよびＳｎから選ばれる少なくともいずれか１つの元素を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記相変化記録膜は、Ｇｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−ＴｅまたはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅで表される材料を含む、
請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記下地膜は、金属、酸化物、窒化物およびフッ化物から選ばれる少なくともいずれか１つを含む、
請求項１から７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記下地膜は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＣａＦ2およびＭｇＦ2から選ばれる少なくともいずれか１つを含む、
請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記相変化記録膜上に設けられた保護膜をさらに含む、
請求項１から９のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記保護膜の膜厚が１０ｎｍ以下である、
請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記保護膜は、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＣａＦ2およびＭｇＦ2から選ばれる少なくともいずれか１つを含む、
請求項１０または１１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
基板部と、前記基板部の一方の主面上に配列された複数のピラーと、前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に設けられた下地膜と、前記下地膜上に設けられた相変化記録膜と、を含む情報記録媒体を製造する方法であって、
（Ｉ）前記ピラーの側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ1と表した場合、前記θ1が９０°＜θ1＜１２０°を満たすように前記ピラーを形成する工程と、
（II）前記下地膜の凸部側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ2と表した場合、前記θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たすように、前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に前記下地膜を形成する工程と、
（III）前記下地膜上に前記相変化記録膜を形成する工程と、
を含む、情報記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記工程（Ｉ）において、前記ピラーをインプリント法を用いて形成する、
請求項１３に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
前記工程（II）および前記工程（III）において、前記下地膜および前記相変化記録膜は気相法を用いて成膜され、
前記下地膜の成膜時の成膜圧力は、前記相変化記録膜の成膜時の成膜圧力よりも高い、
請求項１３または１４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１６】
前記工程（II）および前記工程（III）において、前記下地膜および前記相変化記録膜は気相法を用いて成膜され、
前記工程（II）における前記下地膜の成膜時のターゲットと前記基板部との間の距離が、前記工程（III）における前記相変化記録膜の成膜時のターゲットと前記基板部との間の距離よりも短い、
請求項１３から１５のいずれか１項に記載の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、情報記録媒体および情報記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報技術分野の進歩に伴い、より高密度な光ストレージが求められている。書き換え可能な光ストレージの記録材料として用いられてきた相変化記録材料は、照射するレーザパワおよびパルス幅を変調することで、結晶質と非晶質との間を可逆的に変化させ、情報を記録および消去することができる。
【０００３】
高密度化の手法として、金属散乱体のプラズモン共鳴により発生する近接場光を用いる手法が提案されている。近接場光スポットの大きさは、波長によらない。近接場光を用いる手法では、金属散乱体および記録媒体の形状次第で、回折限界よりもはるかに小さな光スポットを形成することができる。しかし、従来の均一な相変化記録膜、すなわち連続的な相変化記録膜では、光照射により発生した熱が拡散するため、高密度化により記録マークのピッチが狭くなるほど、隣接する記録マークからの熱干渉の影響を受けやすい。特に、光スポット径が数１０ｎｍ以下になると、この熱拡散の影響で、記録マークの大きさが光スポット径以上に広がってしまう。
【０００４】
この課題を解決するために、基板上に予め凸型のピラーを形成し、そのピラー上面に相変化材料を微粒子状に孤立形成させる方法が提案されている（特許文献１）。このように相変化記録材料を微小領域ごとに分離させることにより、均一膜で課題となっていた熱干渉を抑制することができる。
【０００５】
また、特許文献２では、磁気記録媒体ではあるが、上記特許文献１で提案されている方法と同様にピラー上面に記録材料を孤立形成するために、アンダーカット形状のピラー（基板側に向かって細くなる形状を有するピラー）を、インプリント法で形成する方法が提案されている。図３を用いて、インプリント法によるピラーの作製方法を説明する。
【０００６】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１０１上に、樹脂等の転写層１０２を形成する。次に、形成するパターン（アンダーカット形状のピラー）に対応した凹部１０３を有するモールド１０４を樹脂層１０２にプレスし、加熱もしくは光照射によって転写層１０２を硬化させる。その後、転写層１０２からモールド１０４を離型し、図３（ｂ）に示されるようなアンダーカット形状の凸型ピラー１０５を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１６７０７号
【特許文献２】特許第４８７１８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のようにピラー上面に記録材料が孤立形成される構成を有する情報記録媒体について、より信頼性の高い高密度記録を実現するためには、記録材料が孤立形成される構成に関して更なる改善を図る必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、記録材料が孤立形成される構成が正確にかつ大面積で実現された、より信頼性の高い高密度記録を実現できる情報記録媒体およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
基板部と、
前記基板部の一方の主面上に配列された複数のピラーと、
前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた相変化記録膜と、
を含み、
前記ピラーの側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ1とし、前記下地膜の凸部側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ2と表した場合、前記θ1が９０°＜θ1＜１２０°を満たし、かつ、前記θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たす、
情報記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の情報記録媒体によれば、相変化記録膜を正確にかつ大面積で孤立形成することができる。したがって、本発明によれば、より信頼性の高い高密度記録を実現できる情報記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）から（ｄ）は、本発明の実施の形態に係る情報記録媒体の製造方法の一例における各工程を示す断面図である。
【図２】本発明の情報記録媒体の実施例を示す断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、従来の情報記録媒体の製造方法において、ピラーを形成する工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明者らは、「背景技術」の欄において記載した、ピラー上面に記録材料が孤立形成される構成を有する情報記録媒体について、より信頼性の高い高密度記録を実現するために更なる改善を図る必要があることを見出した。特に特許文献２に記載された情報記録媒体に関し、本発明者らは、鋭意研究により以下のような課題が存在することを見出した。
【００１４】
特許文献２に記載された情報記録媒体のように、アンダーカット形状のピラーに対応する凹部を有するモールドから直接ピラーを転写しようとしても、離型時にピラーが強い力を受けて千切れ、転写されずにモールド側に残ってしまう可能性が高い。特許文献２には、モールドと転写層との間に離型剤を介在させるか、加熱しながらモールドを離型させることで転写できると記載されている。しかし、ピラーが微細化するほど離型時の力に対するピラーの強度は弱くなるので、特に情報記録方向に沿った長さが３０ｎｍ以下であり、かつアンダーカット形状を有するピラーを、特許文献２に記載された技術を用いて正確かつ大面積に転写するのは非常に困難である。
【００１５】
そこで、本発明者らは、この点に関して検討を重ねた末、記録材料を孤立形成する際の下地、すなわち記録膜成膜時の成膜基板に、微細なアンダーカット形状の凸部を正確かつ大面積に形成して、記録材料を正確にかつ大面積で孤立形成し得る、本発明の情報記録媒体およびその製造方法を提供するに至った。
【００１６】
本発明の第１の態様は、
基板部と、
前記基板部の一方の主面上に配列された複数のピラーと、
前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた相変化記録膜と、
を含み、
前記ピラーの側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ1とし、前記下地膜の凸部側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ2と表した場合、前記θ1が９０°＜θ1＜１２０°を満たし、かつ、前記θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たす、
情報記録媒体を提供する。
【００１７】
第１の態様に係る情報記録媒体では、基板部上に設けられるピラー自体はアンダーカット形状ではないが、ピラー上に設けられる下地膜によってアンダーカット形状を有する凸部が形成されている。このようにピラーと下地膜とによって形成された凸部は、相変化記録膜が成膜される際の下地、すなわち成膜基板となる。したがって、その凸部上面に相変化記録膜を正確に孤立形成することが容易となり、孤立形成された相変化記録膜を大面積に設けることも可能となる。その結果、第１の態様に係る情報記録媒体によれば、より信頼性の高い高密度記録を実現できる。
【００１８】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記ピラーが樹脂材料で形成されていてもよい、情報記録媒体を提供する。第２の態様に係る情報記録媒体によれば、相変化記録膜に発生した熱を蓄えて、結晶化に必要な時間だけ温度を保持することができるとともに、所望の形状で正確にピラーを形成することができる。
【００１９】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記ピラーの情報記録方向に沿った長さが３０ｎｍ以下であってもよい、情報記録媒体を提供する。第３の態様に係る情報記録媒体によれば、さらなる高密度記録化を実現できる。
【００２０】
本発明の第４の態様は、第１から第３の態様のいずれか１つの態様において、前記相変化記録膜は、前記下地膜の凸部上面上に設けられた第１相変化記録膜と、前記下地膜の凹部底面上に設けられた第２相変化記録膜とを含んでおり、前記第１相変化記録膜と前記第２相変化記録膜とは互いに分離されていてもよい、情報記録媒体を提供する。第４の態様に係る情報記録媒体によれば、互いに隣接する孤立した相変化記録膜間の熱干渉が抑制できるので、正確な記録消去が行える。
【００２１】
本発明の第５の態様は、第１から第４の態様のいずれか１つの態様において、前記相変化記録膜の膜厚が、前記下地膜の凸部高さ以下であってもよい、情報記録媒体を提供する。第５の態様に係る情報記録媒体によれば、下地膜の凸部上面上の相変化記録膜と凹部底面上の相変化記録膜とが互いに分離されやすくなる。
【００２２】
本発明の第６の態様は、第１から第５の態様のいずれか１つの態様において、前記相変化記録膜が、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、ＢｉおよびＳｎから選ばれる少なくともいずれか１つの元素を含んでいてもよい、情報記録媒体を提供する。第６の態様に係る情報記録媒体では、相変化記録膜の結晶化速度が速いので、高速な相変化記録および消去が可能となる。
【００２３】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記相変化記録膜が、Ｇｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−ＴｅまたはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅで表される材料を含んでいてもよい、情報記録媒体を提供する。第７の態様に係る情報記録媒体では、相変化記録膜の結晶化速度が速いので、高速な相変化記録および消去が可能となる。
【００２４】
本発明の第８の態様は、第１から第７の態様のいずれか１つの態様において、前記下地膜が、金属、酸化物、窒化物およびフッ化物から選ばれる少なくともいずれか１つを含んでいてもよい、情報記録媒体を提供する。第８の態様に係る情報記録媒体によれば、相変化記録膜に発生した熱がピラーに直接伝わることによるピラーの変形を防ぎ、相変化記録膜の記録消去特性を長期に渡り維持することができる。
【００２５】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記下地膜が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＣａＦ2およびＭｇＦ2から選ばれる少なくともいずれか１つを含んでいてもよい、情報記録媒体を提供する。第９の態様に係る情報記録媒体によれば、相変化記録膜に発生した熱がピラーに直接伝わることによるピラーの変形を防ぎ、相変化記録膜の記録消去特性を長期に渡り維持することができる。
【００２６】
本発明の第１０の態様は、第１から第９の態様のいずれか１つの態様において、前記相変化記録膜上に設けられた保護膜をさらに含んでいてもよい、情報記録媒体を提供する。第１０の態様に係る情報記録媒体によれば、相変化記録膜の記録状態および消去状態が安定するという効果が得られる。
【００２７】
本発明の第１１の態様は、第１０の態様において、前記保護膜の膜厚が１０ｎｍ以下であってもよい、情報記録媒体を提供する。第１１の態様に係る情報記録媒体によれば、近接場光を照射する場合、記録消去を行うために十分な近接場光を相変化記録膜に照射することができる。
【００２８】
本発明の第１２の態様は、第１０の態様または第１１の態様において、前記保護膜が、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＣａＦ2およびＭｇＦ2から選ばれる少なくともいずれか１つを含んでいてもよい、情報記録媒体を提供する。第１２の態様に係る情報記録媒体によれば、相変化記録膜の酸化を防ぎ、記録状態および消去状態を安定に保つことができる。
【００２９】
本発明の第１３の態様は、
基板部と、前記基板部の一方の主面上に配列された複数のピラーと、前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に設けられた下地膜と、前記下地膜上に設けられた相変化記録膜と、を含む情報記録媒体を製造する方法であって、
（Ｉ）前記ピラーの側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ1と表した場合、前記θ1が９０°＜θ1＜１２０°を満たすように前記ピラーを形成する工程と、
（II）前記下地膜の凸部側壁と前記基板部の前記主面に平行な面とが成す角度の最小値をθ2と表した場合、前記θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たすように、前記基板部の前記主面および前記複数のピラーによって形成された凹凸面上に前記下地膜を形成する工程と、
（III）前記下地膜上に前記相変化記録膜を形成する工程と、
を含む、情報記録媒体の製造方法を提供する。
【００３０】
第１３の態様に係る製造方法では、工程（Ｉ）において基板部上に形成されるピラーは、アンダーカット形状ではなく、凸部側壁が基板部側に向かって広がっていく形状を有している。したがって、ピラーを例えばインプリント法によって形成する場合であっても、離型時のピラーへの負担が少なく、正確かつ大面積にピラーの転写形成が可能である。次に、工程（II）において、例えば下地膜の材料をピラーの上面の端部に集中して堆積するように形成することによって、θ2が上記範囲を満たすようなアンダーカット形状を有する下地膜を形成する。これにより、この下地膜の凸部上面上に設けられる相変化記録膜と、下地膜の凹部底面上に設けられる相変化記録膜とを互いに分離させることが容易になる。したがって、第１３の態様に係る製造方法によれば、より信頼性の高い高密度記録を製造できる。
【００３１】
本発明の第１４の態様は、第１３の態様において、前記工程（Ｉ）において、前記ピラーをインプリント法を用いて形成してもよい、情報記録媒体の製造方法を提供する。第１４の態様に係る製造方法によれば、正確かつ大面積にピラーを形成できるとともに、ピラーを同じモールドを用いて繰返し転写形成することで、作製プロセスの低コスト化も実現できる。
【００３２】
本発明の第１５の態様は、第１３の態様または第１４の態様において、前記工程（II）および前記工程（III）において、前記下地膜および前記相変化記録膜は気相法を用いて成膜され、前記下地膜の成膜時の成膜圧力は、前記相変化記録膜の成膜時の成膜圧力よりも高くてもよい、情報記録媒体の製造方法を提供する。第１５の態様に係る製造方法によれば、下地膜の形成時に、基板部への成膜粒子の平均入射角を相対的に大きくできる。そのため、下地膜の材料をピラーの上面の端部に集中して堆積させて、アンダーカット形状を有する下地膜を形成しやすい。また、第１５の態様に係る製造方法では、相変化記録膜の成膜時は、基板部への成膜粒子の平均入射角を相対的に小さくできるので、下地膜の凸部上面上に設けられる相変化記録膜と、下地膜の凹部底面上に設けられる相変化記録膜とを互いに分離しやすい。なお、成膜粒子の基板部への入射角とは、成膜粒子の基板部への入射方向の、基板部の主面の法線からの傾斜角度のことである。
【００３３】
本発明の第１６の態様は、第１３から第１５の態様のいずれか１つの態様において、前記工程（II）および前記工程（III）において、前記下地膜および前記相変化記録膜は気相法を用いて成膜され、前記工程（II）における前記下地膜の成膜時のターゲットと前記基板部との間の距離が、前記工程（III）における前記相変化記録膜の成膜時のターゲットと前記基板部との間の距離よりも短くてもよい、情報記録媒体の製造方法を提供する。第１６の態様に係る製造方法によれば、下地膜の形成時に、基板部への成膜粒子の平均入射角を相対的に大きくできる。そのため、下地膜の材料をピラーの上面の端部に集中して堆積させて、アンダーカット形状を有する下地膜を形成しやすい。また、第１６の態様に係る製造方法では、相変化記録膜の成膜時は、基板部への成膜粒子の平均入射角を相対的に小さくできるので、下地膜の凸部上面上に設けられる相変化記録膜と、下地膜の凹部底面上に設けられる相変化記録膜とを互いに分離しやすい。
【００３４】
以下、本実施の形態の情報記録媒体およびその製造方法について、図１を参照しながら説明する。
【００３５】
本実施の形態の情報記録媒体は、図１（ｄ）に示すように、基板部６と、基板部６の一方の主面６ａ上に配列された複数のピラー４と、基板部６の前記主面６ａおよび複数のピラー４によって形成された凹凸面上に設けられた下地膜７と、下地膜７上に設けられた相変化記録膜１１と、相変化記録膜１１上に設けられた保護膜１３と、を備えている。
【００３６】
本実施の形態の情報記録媒体は、例えば以下のような方法によって製造できる。
【００３７】
まず、基板１上に転写膜２を形成する。また、形成するピラーの形状に対応した凹部３ａを有するモールド３を転写膜２にプレスして、転写膜２を硬化させる。その後、転写膜２からモールド３を離型すると、図１（ａ）に示すような、転写膜２にモールド３の凹部３ａの形が転写されて、凸型のピラー４が形成される。この場合、転写膜２のうちピラー４を形成している凸部を除いた平膜状の部分は、基板１と密着して基板の一部とみなすことができる。すなわち、基板１と、転写膜２のピラー４を除いた平膜状の部分とによって、基板部６が形成される。したがって、この方法によれば、基板部６の一方の主面６ａ上に、配列された複数のピラー４を形成することができる。
【００３８】
基板１は、例えばポリカーボネート、ＳｉＯ2およびＡｌ等で形成された、平坦性の良い基板を用いることが望ましい。転写膜２には、光硬化性樹脂および熱硬化性樹脂等の樹脂が用いられることが望ましい。これらの樹脂材料は、スピンコートによって基板１上に塗布された後、それぞれ、光照射および加熱により硬化されることができるので、短時間かつ低コストで正確な転写が可能である。また、転写膜２は、離型時にかかる力に耐えるために、引張り強度が高く、かつ基板１との密着性が高い材料によって形成されていることが望ましい。モールド３と転写膜２との間に、必要に応じて離型剤（図示なし）を介在させれば、離型が容易となる。
【００３９】
ここで、ピラー４の側壁５と基板部６の主面６ａに平行な面とが成す角度をθ1とする。なお、ピラー４の側壁５と基板部６の主面６ａに平行な面とが成す角度とは、ピラー４を形成している凸部に隣接する凹部側に形成される角度のことであり、換言すると、ピラー４の側壁５と基板部６に平行な面とが成す角度のうち、ピラー４を形成している凸部に隣接する凹部側から仰いだ角度のことである。ピラー４の側壁５の傾きが一様でない場合は、側壁５の接線と基板部６に平行な面とが成す角度の最小値をθ1とする。θ1は、９０°＜θ1＜１２０°を満たす。この場合、ピラー４を形成するために転写されたパターンはアンダーカット形状ではないため、正確かつ大面積にピラー４が形成できる。θ1≦９０°の場合、アンダーカット形状が転写膜２に直接転写されることになるが、これは前述の通り、非常に困難である。１２０°≦θ1の場合、ピラー４の転写は容易にできるが、その上に成膜する下地膜７をアンダーカット形状にすることが困難になる。
【００４０】
次に、基板部６の主面６ａおよび複数のピラー４によって形成された凹凸面（被成膜面）上に、下地膜７を形成する。下地膜７の成膜には、例えば気相法を用いることができ、用いられる材料に応じて熱蒸着、電子ビーム蒸着およびスパッタリング等の方法を適宜選択すればよい。下地膜７には被成膜面の凹凸パターンが反映されるので、下地膜７の表面は凹凸パターンを有する。このような凹凸パターンを有する被成膜面に気相法を用いて成膜した場合、成膜粒子は凸部上面の端部に集中して堆積することが知られている。この性質を利用して、図１（ｂ）に示すように、下地膜７をアンダーカット形状にすることができる。
【００４１】
ここで、下地膜７の凸部側壁９と基板部６の主面６ａに平行な面とが成す角度をθ2とする。なお、下地膜７の凸部側壁９と基板部６の主面６ａに平行な面とが成す角度とは、下地膜７の凸部に隣接する凹部側に形成される角度のことであり、換言すると、下地膜７の凸部側壁９と基板部６に平行な面６ａとが成す角度のうち、下地膜７の凸部に隣接する凹部側から仰いだ角度のことである。下地膜７の凸部側壁９の傾きが一様でない場合は、凸部側壁９の接線と基板部６に平行な面６ａとが成す角度の最小値をθ2とする。θ2は、６０°＜θ2＜９０°を満たす。θ2≦６０°の場合、下地膜７が基板部６の主面方向に広がり過ぎて、互いに隣接する凸部同士が接触してしまう場合がある。９０°≦θ2の場合、その上に成膜される相変化記録膜１１（図１（ｃ）参照）について、下地膜７の凸部上面上に形成される第１相変化記録膜１１ａと下地膜７の凹部底面上に形成される第２相変化記録膜１１ｂとを互いに分離することが困難になる。
【００４２】
前述した、成膜粒子が凸部上面の端部に集中堆積する傾向は、成膜粒子の基板部６への平均入射角が大きいほど顕著になる。この成膜粒子の平均入射角は、成膜中のＴＳ距離１０（ターゲット８と基板部６との間の距離）が長いほど小さく、短いほど大きい。また、成膜粒子の平均入射角は、成膜圧力が高いほど大きく、低いほど小さい。したがって、θ2が６０°＜θ2＜９０°を満たすように、下地膜７を成膜する際にＴＳ距離１０および／または成膜圧力を調節すればよい。
【００４３】
下地膜７は、金属、酸化物、窒化物およびフッ化物から選ばれる少なくともいずれか１つを含むことが望ましい。特に、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＣａＦ2およびＭｇＦ2から選ばれる少なくともいずれか１つを含むことが望ましい。これにより、相変化記録膜１１に発生した熱がピラー４に直接伝わることによるピラー４の変形を防ぎ、相変化記録膜１１の記録消去特性を長期に渡り維持することができる。また必要に応じて、積層膜からなる下地膜７を形成してもよい。
【００４４】
次に、下地膜７上に相変化記録膜１１を形成する。下地膜７の凸部上面上に形成される第１相変化記録膜１１ａと、下地膜７の凹部底面上に形成される第２相変化記録膜１１ｂとを互いに分離するためには、成膜粒子の基板部６への平均入射角をできるだけ小さくすることが望ましい。したがって、図１（ｃ）に示すように、下地膜７の成膜時よりもＴＳ距離１０（ターゲット１２と基板部６との間の距離）を長く、また図示しないが、下地膜７の成膜時よりも成膜圧力を低くすることが望ましい。成膜粒子の平均入射角が大きくなりすぎると、相変化記録膜１１が基板面方向に広がり過ぎて、隣接する凸部と接触してしまう危険性がある。
【００４５】
相変化記録膜１１は、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、ＢｉおよびＳｎから選ばれる少なくともいずれか１つを含むことが望ましい。特に、Ｇｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−ＴｅまたはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅで表されるものが望ましい。これらの相変化記録材料は結晶化速度が速いので、高速な相変化記録および消去が行える。
【００４６】
相変化記録膜１１の膜厚は、特に限定されないが、下地膜７の凸部高さ以下であることが望ましい。これにより、下地膜７の凸部上面上に形成される第１相変化記録膜１１ａと、下地膜７の凹部底面上に形成される第２相変化記録膜１１ｂとを互いに分離しやすくなる。ここで、下地膜７の凸部高さとは、下地膜７の凹部底面から下地膜７の凸部上面までの距離のことである。
【００４７】
次に、図１（ｄ）に示すように、相変化記録膜１１上に保護膜１３を形成する。保護膜１３は、凸部上面上に形成される膜と凹部底面上に形成される膜とで必ずしも互いに分離されている必要はない。保護膜１３は、膜厚が１０ｎｍ以下であることが望ましい。これにより、相変化記録膜１１に対して、記録消去を行うのに十分な近接場光を照射することができる。また保護膜１３は、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＴｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＣａＦ2およびＭｇＦ2から選択される少なくともいずれか１つを含むことが望ましい。これにより、相変化記録膜１１の酸化を防ぎ、記録状態および消去状態を安定に保つことができる。また、材料によっては、相変化記録膜１１との界面での結晶核生成を促進し、結晶化しやすくする効果も期待できる。
【００４８】
以上のような方法で製造された情報記録媒体は、相変化記録膜１１が正確にかつ大面積で孤立形成されるので、より信頼性の高い高密度記録を実現できる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の実施例について、図２および表１を参照しながら説明する。
【００５０】
本実施例では、θ1の角度が異なるピラーを複数形成し、各ピラーに成膜したときの下地膜のθ2の角度と、相変化記録膜の分離状態とを調べた。
【００５１】
図２に示すように、本実施例の情報記録媒体２０は、ポリカーボネートからなる基板２１の上に、ピラー２２を転写した転写膜２３、厚さ１０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ2からなる下地膜２４、厚さ１０ｎｍのＧｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5からなる相変化記録膜２５、および厚さ５ｎｍの（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50（ｍｏｌ％）からなる保護膜２６が形成された構成を有していた。
【００５２】
転写膜２３には紫外線硬化樹脂を用いた。その転写膜２３にモールドをプレスしてから紫外線を照射し、離型してピラー２２を転写した。ピラー２２は、凸部上面が直径３０ｎｍの円形で、高さは５０ｎｍ、ピッチは９０ｎｍで、正方格子状に配列していた。複数のモールドを準備しておき、θ1を９５°から１３０°の間で６段階に変化させたピラー２２を作製した。下地膜２４、相変化記録膜２５および保護膜２６は、いずれもＡｒをスパッタガスに用いたスパッタリングにより成膜した。下地膜２４はＴＳ距離１０ｃｍ、成膜圧力２．６７Ｐａ（２０ｍＴｏｒｒ）で成膜した。相変化記録膜２５および保護膜２６は、ＴＳ距離３０ｃｍ、成膜圧力０．１３３Ｐａ（１ｍＴｏｒｒ）で成膜した。
【００５３】
以上の条件で情報記録媒体２０を作製し、各θ1のピラー２２に対し、下地膜２３のθ2と、相変化記録膜２５について下地膜２４の凸部上面上と凹部底面上とでの分離状態（表１中の「凸部・凹部」）および隣接する凸部同士での分離状態（表１中の「凸部・凸部」）と、を調べた結果を表１に示す。なお、θ1およびθ2は、サンプル断面の電子顕微鏡観察により測定した。また、表１中の「相変化記録膜の分離」の欄では、相変化記録膜２５が分離している場合を「○」、分離せず接触している場合を「×」と記載している。
【００５４】
【表１】
2013246859.tif 000003
【００５５】
θ1が増加すると、θ2も増加した。θ1が１２５°以上になると、９０°＜θ2となり、下地膜２４の凸部上面上に形成された相変化記録膜２５と凹部底面上に形成された相変化記録膜２５とが接触した。また、θ1＝９５°のときは、下地膜２４が基板部２７の面方向に広がり過ぎ、隣接する凸部同士で相変化記録膜２５が接触した。
【００５６】
以上の結果から、θ1およびθ2が、それぞれ、９０°＜θ1＜１２０°および６０°＜θ2＜９０°を満たすことにより、相変化記録膜を分離できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明にかかる情報記録媒体および情報記録媒体の製造方法は、相変化記録材料を用いた高密度な情報記録媒体を、正確かつ低コストで作製するのに有用である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２１    基板
２，２３    転写膜
３    モールド
４，２２    ピラー
５    ピラーの側壁
６，２７    基板部
７，２４    下地膜
８，１２    ターゲット
９  下地膜の凸部側壁
１０    ＴＳ距離
１１，２５    相変化記録膜
１１ａ    第１相変化記録膜
１１ｂ    第２相変化記録膜
１３，２６    保護膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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