炭素層および金属層を含むデータ格納媒体
金属材料層および炭素材料層を含む光学情報媒体を開示する。金属材料層および炭素材料層の層構造は、媒体へのデータの書き込み中の酸化およびバーム形成に関連する問題を低減または解消するように設計される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期デジタルデータ格納媒体に関し、より具体的には、非常に安定的なデジタルデータ格納媒体を生産する材料および製造プロセスに関する。特に、金属層および炭素層を含む光学ディスクを開示する。
【背景技術】
【０００２】
光学情報格納媒体は、一般的には、データ層、誘電体層、および支持基板などのいくつかの構成要素を含む。様々な構成要素は、各々、商用製品に何らかの機能を与えている。
【０００３】
しばらくの間、光学情報格納媒体において用いるためにテルル材料が提案されてきたが、種々の理由から商業的には用いられていない。テルルは酸化しやすいことが知られており、この問題を低減または解消するために種々のアプローチが試行されてきた。テルル媒体で頻繁に観測される別の問題には、「バーム」の形成がある。バームとは、レーザを用いて光学格納媒体に書き込むときに形成される書き込み済「ピット」を囲む、盛り上がった領域である。元々空間を占めていた材料が押し出され、高くなった唇状の「バーム」が形成される。バームは、媒体を読み取るときに実効ピークトゥピーク値を低下させるＨＦ信号におけるアーティファクトを生じさせる。これにより、復号器がデータを解釈する信号が減少する。
【０００４】
以下は、テルル材料の使用、および光学格納媒体におけるテルルの使用に関連する問題を緩和するためになされた試行について説明している代表的な科学文献および特許文献を抽出したものである。
【０００５】
テルル合金層は、レーザ書き込み後、合体して離散した球状粒子を形成することが報告されている（非特許文献１）。アルミニウムディスク基板を有するディスクを、Ｔｅ８０Ｓｅ１９Ａｓ１合金で作製された厚さ１５ｎｍ未満の吸収層を含むように作製した。吸収層を、厚さ２５０ｎｍのスパッタリングされた誘電体有機オーバーコート層で覆った。ディスクにマークを書き込むために用いるレーザ出力を増加させることにより、マークのサイズが大きくなることが見出された。加えて、レーザ出力の増加とともに、粒子の形成が増加することが見出された。著者らは、これらの結果を、相変化またはマーク形成のためのアブレーションのメカニズムを見出した過去の報告とは区別している。
【０００６】
様々な金属膜システムを用いて、ポリメチルメタクリレート基板上の薄膜に形成された穴の形状が調査されている（非特許文献２）。用いられた様々なシステムは、Ａｓ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ、およびＳｂ−Ｓであった。膜の粘性が高いことが、整った形状の穴を得るために役に立つことが見出された。
【０００７】
テルル膜を格納媒体において用いるにあたり深刻な不利益をテルル膜に有させるものとして、電食が検討されている（非特許文献３）。セレンおよび／またはを添加することによりテルル膜を非晶質にした。Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ膜は２００日超安定していた、ということが気候試験により示された。その後の刊行物では、金属−Ｔｅ−Ｓｅ膜にＩｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、またはＳｂを添加することにより酸化が抑制されることが検討されている（非特許文献４）。
【０００８】
特許文献１（１９８２年３月３０日付与）は、連続波型半導体レーザビーム、および光学ディスク上に情報を記録する際のその使用を提起している。光学ディスクはテルル酸化物を含有し得る。ＰｂＯおよびＶ２Ｏ５を様々な濃度で添加することにより、光吸収率が変化することが報告されている。
【０００９】
特許文献２（１９８２年１０月２０日公開）は、テルルおよび炭素の記録層を有する光学記録媒体を提示している。炭素は、５〜５０原子パーセントの所定含有量で存在する。テルル−炭素層は、良好な感度および長い耐用寿命を有するものとして提示されている。
【００１０】
特許文献３（１９８２年１１月２日付与）および特許文献４（１９８３年５月２４日付与）は、薄いテルル膜をベースプレートに付加し、テルルを酸化させることにより２つの酸化層を形成することを示唆している。複数の酸化層は、各々、異なるテルル酸化物を含有する。紫外線放射を用いて酸化を生じさせている。
【００１１】
特許文献５（１９８３年１０月１８日付与）は、ディスク基板上に堆積させた変形可能な金属テルル膜、および情報を記録する変調光ビームを提起している。光はテルル材料を気化させずに液化させ、その結果、読み出し光ビームの反射度を変化させる材料が再分散する。
【００１２】
特許文献６（１９８３年１２月２７日付与）は、２つ以上の非共形被覆層を含み、被覆層の間に溶媒バリア層を有するディスクを用いることを示唆している。ディスクにおける吸収層は、テルルまたはテルル合金を含む種々の金属および合金で作製することが可能である。被覆層および溶媒バリア層は、巨大および微小な欠陥を伴わない基板を作製するのに役立つ。
【００１３】
特許文献７（１９８４年２月２１日付与）は、ある所定の原子パーセントの炭素を含有するテルル層を有する光学記録媒体を提起している。テルル層における炭素の存在により、酸素または湿気によるテルルの酸化が低減されることが示唆されている。
【００１４】
特許文献８（１９８４年１０月９日付与）は、基板プレートならびにテルル、セレン、およびアンチモンの合金を含む光学情報ディスクを提起している。記録層材料は、式ＴｅｘＳｅｙＳｂｚＳｑ（ｘ＝５５〜８５原子％、ｙ＝１３〜３０原子％、ｚ＝１〜１２原子％、ｑ＝０〜１０原子％、およびｘ＋ｙ＋ｚ＋ｑ＝１００）を満たす。好適な記録層は、Ｔｅ６０Ｓｅ２５Ｓｂ１０Ｓ５およびＴｅ７５Ｓｅ１５Ｓｂ５Ｓ５合金である。これらの合金により、芳しいアブレーション特性が記録層に付与されることが見出されている。
【００１５】
特許文献９（１９８６年４月１５日付与）は、樹脂ディスク基板、記録媒体層、記録媒体層上に形成された透過層、および透過保護樹脂層を有する光学ディスクを記載している。記録媒体層は、テルル酸化物または有機着色材料を含有することが可能である。透過層は、接着層または気層であることが可能である。このような層編成により、従来の光学ディスクと比較してより低いエラー率が与えられることが報告されている。
【００１６】
特許文献１０（１９８６年７月２日公開）は、１０〜８０原子パーセントのテルルおよび炭素を有するデータ記録媒体を示唆している。記録層は、メタンおよびアルゴンの存在下でテルルをスパッタリングすることにより形成することが可能である。
【００１７】
特許文献１１（１９８６年１１月２５日付与）は、ディスク形状基板、平坦化層、反射層、フッ化炭素フェーズ層、活性層、およびフッ化炭素マトリクス層の三層構造、ならびに薄い透過導電上層を有する情報格納装置を提示している。活性層は、フェーズ層とマトリクス層との間に包まれている。活性層は、テルル、セレン、およびヒ素の合金の小球を含む。レーザビームの印加により活性層が凝集し、三層構造の光透過率が変化する。フェーズ層により活性層が反射層のヒートシンク効果から隔離され、レーザエネルギーが活性層において放散される。
【００１８】
特許文献１２（１９８７年３月３日付与）は、基板および電磁エネルギー吸収層を記載している。この層は、テルル、アンチモン、錫、ビスマス、亜鉛、または鉛などの低融点金属を含有することが可能である。また、この層は、所定温度を下回る温度で気相状態の元素も含有することが可能である。エネルギーの印加により記録層が盛り上がり、隆起が形成される。
【００１９】
特許文献１３（１９８７年７月２１日付与）は、ゲルマニウム、テルル、ビスマス、アンチモン、およびそれらの合金で作製された複数の薄膜層を含む光学ディスクを示唆している。レーザビームの照射により、それらの複数の層が単一の層に変換される。
【００２０】
特許文献１４（１９８９年１０月４日公開）は、テルル、炭素、および水素を含有する記録膜を用いることを記載している。炭素および水素の含有量は、それらの原子百分率が２５原子パーセント以上および３８原子パーセント以下となるように定義されている。このような範囲は、良好な記録感度、耐酸化性、および再生レーザ出力マージンを提供するように選択されている。
【００２１】
特許文献１５（１９９０年３月１３日付与）および特許文献１６（１９９１年１２月１７日付与）は、基板、下層、および低融点テルル記録層を有するディスクを提起している。下層により、記録層からディスク基板に伝達される熱衝撃が緩和される。下層は、基板よりも優れた耐熱性を有する高ポリマー材料を含有する。ポリマー材料の例として、フッ化炭素樹脂またはポリイミドが提起されている。
【００２２】
特許文献１７（１９９０年５月２９日付与）は、炭素および金属元素、半金属元素、または半導体元素を含有する非晶質構造記録層を有する情報格納媒体を提起している。元素の例は、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｇａ、Ａｓ、およびＧｅを含む。記録層にエネルギーを印加することにより、構造が非晶形から結晶形に変化する。これらの構造は、テルルまたは他の過去に用いられていた金属の酸化特性に対処するために提起されている。
【００２３】
特許文献１８（１９９１年２月５日付与）は、水および酸素の浸透から記録層を保護する拡散バリアとして作用する炭素およびフッ素の下層を用いることを示唆している。記録層は、炭素ならびにＴｅ、Ｓｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｉｎ、およびＢｉなどの金属および半導体元素を含有するものとして説明されている。記録層は、良好な書き込み感度および抗酸化特性を有する。
【００２４】
特許文献１９（１９９１年５月７日付与）は、ポリカーボネート基板ならびにＡｇＴｅ共晶合金、炭素、および水素を含有する記録層からなる情報格納媒体を提示している。これらの構造は、テルルまたは他の過去に用いられていた金属の酸化特性に対処するために提起されている。
【００２５】
特許文献２０は、テルル、炭素、および水素を含有し、炭素および水素が化学結合により互いに結合されたＣ−Ｈマトリクスにテルルのクラスタが分散して構造を有する記録膜を作製することを示唆している。このシステムは、テルル膜の酸化により引き起こされる問題への可能性のある解決策として示唆されている。その結果得られる記録膜は、遠赤外領域（２５〜１００μｍ）において吸収することが見出されている。
【００２６】
特許文献２１（１９９２年４月７日付与）は、基板と、Ｃ４Ｆ８フッ化炭素ガスのプラズマ重合により形成された下被覆層と、Ｔｅ、Ｃ、Ｈ、ならびにＡｇ、Ａｕ、およびＣｕからなる金属を様々な含有比率で含有する記録層とを含むデータ記録媒体を提起している。
【００２７】
特許文献２２（１９９６年４月２３日付与）は、テルルベースの活性データ層を含む光学ディスクを記載している。レーザの照射によりテルル合金が流動し、穴が形成される。ディスクは、テルル層上に直接設けられた「軟らかい」変形可能な層を含む。変形可能な層の材料の例として、シリコンエラストマ、フッ素化炭化水素、ポリアクリレート、エチレンプロピレン、およびポリウレタンが列挙されている。変形可能な層は軟らかいため、テルルは過大なレーザ出力を要求することなく流動することができる。
【００２８】
特許文献２３（１９９６年１２月３日付与）および特許文献２４（１９９７年７月２９日付与）は、Ｇｅ、Ｓｂ、およびＴｅを含有する非晶質合金で作製された記録膜を記載している。膜を照射することにより、合金が結晶性ＧｅＴｅおよび結晶性ＳｂＴｅに変化する。この変化は光学的に検出可能である。
【００２９】
特許文献２５（１９９８年８月１８日付与）は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅの第１のサブ記録層およびＢｉ−Ｔｅの第２のサブ記録層を有する光学ディスクを提起している。
【００３０】
光学情報媒体においてテルルおよび他の金属を用いることに関して多くの開発が報告されているが、光学情報媒体において用いるのに商業的に魅力的な金属を作製する新たな材料および方法についてのニーズが依然として存在する。酸化およびバーム形成に関連する問題を低減または解消する材料および方法が、特に魅力的である。
【００３１】
拡散した酸素または水により引き起こされる腐食からデータ層材料を保護するために、誘電体層が光学データディスクに含まれることが多い。誘電体層は、二酸化ケイ素、硫化亜鉛−二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、または酸窒化ケイ素−ニッケルなどの無機材料から作製されることが多い。二酸化ケイ素を含有する誘電体層は、現在、商用製品において広く用いられている。
【００３２】
また、誘電体層は、電気絶縁体としても作用し、光学ディスクの異なる層を効果的に分離させる。
【００３３】
誘電体層において用いられる材料は、通常、誘電体層がディスクへのデータの書き込みまたはディスクからのデータの読み取りに光学的に干渉しないような光透過性のものが選択される。誘電体材料の光学特性は、用いられる光の波長とともに変化する。例えば、ケイ素は、光の波長が４００ｎｍよりも長ければ透過性であるが、光の波長が４００ｎｍよりも短ければ吸収性である。
【００３４】
また、従来の誘電体材料は、基板および書き込み層を熱的に保護するためにも用いられる。誘電体材料は、ピンホール欠陥が生じにくく、ガラス状態ではほとんど劣化しない。特定の誘電体材料の選択には、コスト、界面において隣接する材料への付着性、材料の混和性または非混和性、融点、および熱容量などの多くの基準が関わり得る。
【００３５】
炭素は、商用光学媒体においては広く用いられていない。以下は、炭素を含む様々な材料を「界面層」として用いることを検討しているいくつかの参照文献である。
【００３６】
特許文献２６（２００４年８月２６日公開）は、基板、第１の保護層、記録層、第２の保護層、および反射層を有する書き換え可能な相変化光学ディスクを提起している。記録層は、特定の定義された原子比率におけるＳｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、およびＩｎの複合組成を含む。この公報は、記録層の片側または両側に窒化物、酸化物、または炭化物の「界面層」を付加することを認めている。また、ディスクは、類似の物質で作製された「拡散保護層」も含むことが可能である。界面層は、硫黄成分を含まず、硫黄の侵入から記録層を保護する。
【００３７】
特許文献２７（２００５年４月７日公開）は、結晶相と非晶相との間で相を変化させることが可能な相変化記録層、ＣｒおよびＯの層、ならびにＧａおよびＯの層を含む情報記録媒体を示唆している。作用例１１は、記録層と「界面層」として提供されるＧａ含有層との間、および／または、Ｃｒ含有層と記録層との間に配置されたＣ含有層を付加することを記載している。界面層は、誘電体層と記録層との間の物質の移動を防止するように機能する。界面層は、光吸収性が低く、記録中に融解しない程度に融点が高く、記録層への付着性が良好である。
【００３８】
特許文献２８（２００４年９月１４日付与）は、規定された記録層および他の複雑な層構造を有する相変化光学情報媒体を提起している。この特許は、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、ダイヤモンド様炭素、およびそれらの混合物を含む種々の材料で作製された上下の保護層を提供している。この特許は、保護層が記録層よりも高い融点を有することを「要求している」。また、この特許は、保護層が高い熱伝導率、低い熱膨張係数、および良好な付着特性を有することも「要求している」。
【００３９】
特許文献２９（２００７年１月３０日付与）は、透過性基板、可逆記録層、Ｔａベース誘電体層、および銀反射層を有する相変化光学情報記録媒体を提起している。炭素またはアルファ元素（Ｓｎ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｇ、またはＧｅ）の窒化物、酸化物、炭化物、もしくは窒素酸化物を含有する「界面層」を用いて、剥離を防止することが可能である。また、界面層により、記録層と誘電体層との間の原子の拡散も防止される。界面層の厚さは、好ましくは少なくとも１ｎｍおよび多くとも１０ｎｍであり、より好ましくは少なくとも１ｎｍおよび多くとも５ｎｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】U.S. Patent No. 4,322,839
【特許文献２】European Patent Application No. 82301410.5（WO 0 062 975 A1）
【特許文献３】U.S. Patent No. 4,357,366
【特許文献４】U.S. Patent No. 4,385,376
【特許文献５】U.S. Patent No. 4,410,968
【特許文献６】U.S. Patent No. 4,423,427
【特許文献７】U.S. Patent No. 4,433,340
【特許文献８】U.S. Patent No. 4,476,214
【特許文献９】U.S. Patent No. 4,583,102
【特許文献１０】European Patent Application No. 85309330.0（WO 0 186 467 A2）
【特許文献１１】U.S. Patent No. 4,625,215
【特許文献１２】U.S. Patent No. 4,647,947
【特許文献１３】U.S. Patent No. 4,682,321
【特許文献１４】European Patent Application No. 89105303.5（WO 0 335 275 A2）
【特許文献１５】U.S. Patent No. 4,908,250
【特許文献１６】U.S. Patent No. 5,073,243
【特許文献１７】U.S. Patent No. 4,929,485
【特許文献１８】U.S. Patent No. 4,990,387
【特許文献１９】U.S. Patent No. 5,013,635
【特許文献２０】U.S. Patent No. 5,061,563
【特許文献２１】U.S. Patent No. 5,102,708
【特許文献２２】U.S. Patent No. 5,510,164
【特許文献２３】U.S. Patent No. 5,580,632
【特許文献２４】U.S. Patent No. 5,652,037
【特許文献２５】U.S. Patent No. 5,796,708
【特許文献２６】U.S. Patent Publication No. 2004/0166440 A1
【特許文献２７】U.S. Patent Publication No. 2005/0074694 A1
【特許文献２８】U.S. Patent No. 6,790,592 B2
【特許文献２９】U.S. Patent No. 7,169,533 B2
【非特許文献】
【００４１】
【非特許文献１】Holstein, W.L. and Begnoche, B.C. J. Appl. Phys. 60(8): 2938-2943 (1986年)
【非特許文献２】J. Appl. Phys. 50: 6881 (1979年)
【非特許文献３】Kivits, P., et al., J. Vac. Sci. Technol. 18(1): 68-69 (1981年)
【非特許文献４】Terao, M., et al. J. Appl. Phys. 62(3): 1029-1034 (1987年)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
ほとんどの商用製品では、有機染料の分子状態または金属もしくは合金の相を変化させることによりデータが記録され、製品における他の材料は、これらのデータ格納メカニズムと適合可能なように選択される。しかし、恒久的なデータ格納を達成するためには、他のより恒久的および不可逆なメカニズムが所望される。光学情報媒体において誘電体層として無機材料を用いることに関して多くの開発が報告されているが、新たな材料および方法についてのニーズが依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
様々な組み合わせの金属材料層および炭素材料層を含む光学情報媒体を開示する。炭素材料層を用いることにより、酸化、熱変形、および応力誘起損傷などの様々な要因から近隣のデータ層が保護される。また、炭素材料層を用いることにより、レーザまたは他のエネルギー源による書き込み後の金属材料層におけるバーム形成を低減または解消することが可能である。また、炭素材料層は、種々の光学情報媒体において誘電体層として用いることも可能である。炭素材料層と金属材料層との組み合わせは、アーカイブ品質の光学情報媒体の開発にとって驚くほど魅力的であることが見出された。
【００４４】
以下の図面は、本明細書の一部を形成するとともに、本発明のある態様をさらに実証するために与えられるものである。本発明は、本明細書中で提示される特定の実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面の１つ以上を参照することにより、より良好に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１ａ】支持基板およびデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｂ】支持基板、データ層、およびキャプチャ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｃ】支持基板、データ層、および反射層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｄ】支持基板、データ層、および反射キャプチャ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｅ】支持基板、拡散バリア、データ層、および反射キャプチャ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｆ】支持基板、拡散バリア、データ層、反射キャプチャ層、および保護シーラントバリアを有する光学情報媒体を示す。
【図１ｇ】環境保護層、耐スクラッチ層、紫外線ブロック層、支持基板、拡散バリア、データ層、反射キャプチャ層、および保護シーラントバリアを有する光学情報媒体を示す。
【図２ａ】支持基板、データ層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図２ｂ】支持基板、炭素材料層、およびデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図２ｃ】支持基板、少なくとも１つの介在層、データ層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図２ｄ】支持基板、少なくとも１つの介在層、炭素材料層、およびデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図３ａ】支持基板、第１の炭素材料層、データ層、および第２の炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｂ】支持基板、少なくとも１つの介在層、第１の炭素材料層、データ層、および第２の炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｃ】第１の支持基板、データ層、炭素材料層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｄ】第１の支持基板、第１の炭素材料層、データ層、第２の炭素材料層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｅ】第１の支持基板、第１の介在層、第１の炭素材料層、データ層、第２の炭素材料層、第２の介在層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図４ａ】支持基板、金属材料層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図４ｂ】図４ａに示す光学情報媒体の変形を示し、金属材料層および炭素材料層の位置が支持基板に対して反転している。光学情報媒体は、支持基板、炭素材料層、および金属材料層を有する。
【図４ｃ】支持基板、１つ以上の介在層、金属材料層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図４ｄ】第１の支持基板、第１の炭素材料層、金属材料層、第２の炭素材料層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図５ａ】テルル／二酸化炭素／一酸化炭素のデータ層に面的に接触する基板層を有する光学情報媒体を示す。
【図５ｂ】基板層、少なくとも１つの介在層、およびテルル／二酸化炭素／一酸化炭素のデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図５ｃ】第１の基板層、テルル／二酸化炭素／一酸化炭素のデータ層、および第２の基板層を有する光学情報媒体を示す。
【図６】酸素含有ガス二酸化炭素の濃度を増加させて作製した炭素膜の光学濃度の減少（または光透過性の増加）を示す。ｘ軸は波長（ｎｍ）を示す。ｙ軸は厚さ当たりの吸光度（１／ｎｍ）を示す。正方形の記号で示す線は、１％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を表す。ダイヤモンドの記号で示す線は、２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を表す。丸形の記号で示す線は、４％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を表す。
【図７】テルルおよび二酸化炭素の膜と比較したテルル膜についての経時光学濃度のプロットを示す。ｘ軸は時間（日）を示す。ｙ軸は、（ＯＤ−ＯＤｉｎｉｔ）／ＯＤｉｎｉｔの比として測定した光学濃度（または吸光度）を示す。プロットは、二酸化炭素をテルルに付加することにより酸化による変化が減少する、ということを示している。正方形の記号は、二酸化炭素が付加されていないテルルを表し；「×」の記号は、１％の二酸化炭素の付加を表し；「ダイヤモンド」の記号は、２％の二酸化炭素の付加を表し；「黒丸」の記号は、２．３％の二酸化炭素の付加を表し；「＋」の記号は、２．５％の二酸化炭素の付加を表し；「ダッシュ」の記号は、２．７％の二酸化炭素の付加を表し；「＊」の記号は、３％の二酸化炭素の付加を表し；「三角形」の記号は、４％の二酸化炭素の付加を表し；「白丸」の記号は、１０％の二酸化炭素の付加を表す。
【図８】テルルおよび二酸化炭素の膜と比較したテルル膜についての経時反射率のプロットを示す。ｘ軸は時間（日）を示す。ｙ軸はパーセント反射率を示す。正方形の記号は、二酸化炭素が付加されていないテルルを表し；「×」の記号は、１％の二酸化炭素の付加を表し；「ダイヤモンド」の記号は、２％の二酸化炭素の付加を表し；「黒丸」の記号は、２．３％の二酸化炭素の付加を表し；「＋」の記号は、２．５％の二酸化炭素の付加を表し；「ダッシュ」の記号は、２．７％の二酸化炭素の付加を表し；「＊」の記号は、３％の二酸化炭素の付加を表し；「三角形」の記号は、４％の二酸化炭素の付加を表し；「白丸」の記号は、１０％の二酸化炭素の付加を表す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
組成および方法は、様々な構成要素またはステップを「備える」（「含むが、それに限定されない」を意味するものとして解釈される）との用語で説明しているが、組成および方法は、また、様々な構成要素およびステップ「から本質的になる」またはそれら「からなる」ことも可能であり、かかる用語法は、本質的に閉じた要素群を定義するものとして解釈すべきである。
【００４７】
本明細書中に記載の光学情報媒体は、好ましくは、磁気的なものでない。本明細書中に記載の光学情報媒体に書き込まれるデータは、好ましくは、可逆的または相変化マークでなく、恒久的な消去不可能な物理変化マークである。
【００４８】
本明細書中に記載の光学情報媒体は、好ましくは、アーカイブ媒体として用いるために好適である。アーカイブ媒体上に格納されたデータは、好ましくは、約１ヶ月後、約１年後、約２年後、約３年後、約４年後、約５年後、約６年後、約７年後、約８年後、約９年後、約１０年後、約２０年後、約３０年後、約４０年後、約５０年後、約６０年後、約７０年後、約８０年後、約９０年後、約１００年後、約２００年後、約３００年後、約４００年後、約５００年後、および理想的には無期限に読み取り可能である。
【００４９】
以下で説明する光学情報媒体は、一般に、いずれの形状およびサイズであることも可能である。媒体は、典型的には、平坦で丸い形状である。現在想定されているサイズは、直径約８ｃｍ、直径約１２ｃｍ（従来のＣＤまたはＤＶＤと同様）、直径約１３ｃｍ、直径約２０ｃｍ、直径約１０インチ（約２５．４ｃｍ）、直径約２６ｃｍ、および直径約１２インチ（約３０．４８ｃｍ）である。
【００５０】
光学情報媒体の断面図は、対称的または非対称的であることが可能である。断面は、非対称的であるのが最も一般的である。
【００５１】
以下で説明する光学情報媒体は、一般に、少なくとも１つの支持基板を含む。支持基板は、一般に、光学情報格納における使用と適合可能ないずれかの材料であることが可能である。望ましい光学的および機械的特性を有するポリマーまたはセラミック材料が広く利用可能である。支持基板は、典型的には、ポリカーボネート、ポリスチレン、酸化アルミニウム、ポリジメチルシロキサン、ポリメタクリル酸メチル、酸化ケイ素、ガラス、アルミニウム、ステンレス鋼、またはそれらの混合物を含む。基板の透過性が所望されなければ、金属基板を用いてもよい。また、他の光透過性プラスチックまたはポリマーを用いてもよい。支持基板は、十分な剛性または剛直性を有する材料から選択することが可能である。剛性または剛直性は、一般的には、ヤング率（単位面積当たりの圧力を単位とする）として測定され、好ましくは、約０．５ＧＰａ〜約７０ＧＰａである。剛直性値の具体例は、約０．５ＧＰａ、約１ＧＰａ、約５ＧＰａ、約１０ＧＰａ、約２０ＧＰａ、約３０ＧＰａ、約４０ＧＰａ、約５０ＧＰａ、約６０ＧＰａ、約７０ＧＰａ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。支持基板は、約１．４５〜約１．７０の屈折率を有する材料から選択することが可能である。屈折率の具体例は、約１．４５、約１．５、約１．５５、約１．６、約１．６５、約１．７、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。
【００５２】
基板は、好ましくは、経年劣化作用を受けない材料を含む。現時点で好ましい材料は、ポリカーボネート、ガラス、および酸化ケイ素（溶融石英）である。
【００５３】
支持基板は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。基板の厚さは、ドライブ容量の関数として選択することが可能である。厚さ１．２ミリメートルの基板は、ＣＤドライブと互換性を有し、厚さ０．６ミリメートルの基板は、ＤＶＤドライブと互換性を有し、厚さ０．１ミリメートルの基板は、ＢＤドライブと互換性を有する。厚さは、歴史的に、読み取りおよび書き込みプロセス中にデータ層に焦点を保つために、基板の必要な平坦性および剛性を維持しつつ、回転質量を合理的な限界内に保つように選択されてきた。
【００５４】
材料−炭素層
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。媒体は、少なくとも１つの支持基板１０と、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層２０とを含む。これを図１ａに示す。
【００５５】
データ層は、炭素、非晶質炭素、ダイヤモンド様炭素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ケイ素、非晶質シリコン、ゲルマニウム、非晶質ゲルマニウム、またはそれらの組み合わせを含むことが可能である。データ層が非晶質炭素を含むことが、現時点では好ましい。非晶質炭素は、その光学特性を変更するためにかなりの量の活性化エネルギーを要求する安定的な物質である。この特長により、非晶質炭素は、典型的な熱的および化学的動的経年プロセスによる影響を受けない。また、非晶質炭素は、優れた耐化学性を有し、高い割合の黒鉛（ＳＰ２）状炭素を含む。
【００５６】
また、データ層は、その構造に注入された少なくとも１種類のガスを含む。「注入」との用語は、少なくとも１種類のガスが非晶質炭素または他の材料内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着された状態を言う。適切なエネルギー源による処理を受けると、処理されたデータ層は分解し、ガスを遊離させることが可能である。この遊離ガスは、膨脹し、突出またはアブレーション部位を形成することが可能で、それにより、被処理部位と未処理部位との間に検出可能な光学的コントラストが形成される。ガスは、酸素原子を含まないことも酸素原子を含有することも可能である。データ層には、１種類のガスを注入することも、２種類以上の異なるガスを注入することも可能である。データ層に２種類以上のガスが注入されている場合、それらのガスは、すべて酸素原子を含まないことも、すべて酸素原子を含有することも、酸素原子を含まない１種類以上のガスと酸素原子を含有する１種類以上のガスとの混合物であることも可能である。
【００５７】
酸素原子を含まないガスの例は、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）を含む。
【００５８】
現時点で好ましい実施形態では、ガスは酸素含有ガスである。「酸素含有ガス」との用語は、その分子式が少なくとも１つの酸素原子を含むガスを言う。かかるガスの例は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、分子状酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、およびそれらの混合物を含む。酸素は、極度の高温に加熱されるとデータ層の揮発性を増加させるものと考えられる。さらに、酸素は、特に炭素膜における残留応力に関して、通常の条件下で書き込み層を安定化させるものと考えられる。この安定化は、炭素に共有結合された酸素が炭素を酸化させることにより、非常に反応性が低い化合物を産生させることの結果であると考えられる。データ層には、１種類の酸素含有ガスを注入することも、２種類以上の異なる酸素含有ガスを注入することも可能である。
【００５９】
データ層の透過性（または不透過性）は、データ層の作製において用いられるガスの濃度を調整することにより変更することが可能である。ガスの濃度がより高いとデータ層の透過性がより大きくなることが、本発明者らにより見出されている。添合されたガスは、ＸＰＳなどの方法を用いて検出および定量化することが可能である。その結果得られる被覆層は、作製中に添加ガスを含まない以外は同様に作製された場合よりも高い濃度のガス、酸素、または酸素含有ガスを有する。
【００６０】
ガスは、データ層のアブレーションを支援することが見出されている。アブレーションを増大させるものと現在考えられているメカニズムを以下で検討する。その厳密なメカニズムは、本発明の実施形態を限定するものとは考えない。書き込みプロセス中、書き込みレーザにより発生する極度の高熱により、ガスと炭素原子との間の通常は強く安定的な共有結合が破壊される。ガス加熱および分離プロセスにより爆発が生じ、ガスと非晶質炭素との両方がデータ層から放出される。ガスの放出は、光学ディスクから書き込み層をアブレーションする、またはデータ層の書き込み済部分をデータ層の未書き込み領域と比較して、読み取りレーザに対する透過性が著しく低くもしくは高く（システム設計による）なるように恒久的に変質させる、という組み合わせられた効果を有する。データ層の書き込み済部分および未書き込み部分は、ともに極度に反応性が低く（典型的な熱的および化学的動的経年プロセスによる影響を受けない）、また、光学的に異質である。加えて、ガス注入状態からガスが存在しない状態への変化は、著しい活性化エネルギーを要求するため、自然状態での化学的動的経年変化を通じて生じることが防止される。
【００６１】
データ層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。データ層の厚さにより、光吸収性が提供される。厚さの下限は、約１０ｎｍまたは約２０ｎｍであることが可能である。厚さの上限は、データ層を変質させるために要求されるエネルギーにより決定することが可能であり、選択される材料によって変化する。上限の例は、約１００ｎｍである。厚さの具体例は、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。厚さの値は、理論上、ラムダ／２ｎ（ラムダは読み取り波長、ｎはデータ層の屈折率）として算出することが可能である。
【００６２】
支持基板は、いずれの１つまたは複数の介在層もない状態でガスが注入されたデータ層に直接面的に接触することが可能である。あるいは、支持基板とデータ層との間に１つ以上の追加の層を配置することが可能である。
【００６３】
基板およびデータ層の屈折率、厚さ、および不透過性は、読み取りレーザを光学的に反射するように未書き込み状態において最適化してもよい。読み取りレーザの形態でディスクの底部に進入する光は、支持基板／データ層の界面からの第１の反射ビームと、データ層／空気の界面からの第２の反射ビームとを形成する。両方の反射ビームが同相となるようにデータ層の厚さを調整することにより、建設的干渉を通じて反射が最大化される。ディスクの未書き込み状態における反射を増加させることにより、書き込み済部分と未書き込み部分との間により大きい光学的コントラストを提供し、読み取りプロセスにおける信号対雑音比を増加させることが可能である。
【００６４】
データ層の書き込み済部分は、ディスク上に記録されたデータストリームに変調された高出力書き込みレーザの強度によりディスクからアブレーション加工または除去することが可能である。強度が著しく低い読み取りレーザは、データ層のアブレーション加工された部分を通過するか、または、データ層の未書き込み部分において生じる最大化された反射と光学的に対照をなすガスが存在しない不透過性炭素において吸収される。フォトダイオードにより、ディスクの書き込み済すなわち非反射部分と未書き込みすなわち反射部分との間の光学的コントラストを検出する。
【００６５】
書き込みを行うためにより好適であり、アーカイブを行うためにより高い耐久性を有し、または既存の光学ディスクの容量およびフォーマットとより高い互換性を有するディスクを作製するために、追加の層を追加してもよい。光学情報媒体は、さらに、アブレーションキャプチャ層２０を備えることが可能である。アブレーションキャプチャ層は、データ層を覆うことにより、書き込みプロセス中にアブレーション加工された材料をキャプチャするとともにデータ層を保護することが可能である。アブレーションキャプチャ層に好適な材料は、エアロゲルまたは薄い金属層を含む。他の好適な材料は、アルミニウム、クロム、チタン、銀、金、白金、ロジウム、ケイ素、ゲルマニウム、パラジウム、イリジウム、錫、インジウム、他の金属、セラミック、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、それらの合金、およびそれらの混合物を含む。アブレーションキャプチャ層が存在するときは、データ層に元々注入されていたガスが書き込みプロセスにより恒久的に分離され、データ層に空隙が形成され、アブレーションキャプチャ層に泡または隆起が形成される。先に説明したように、注入ガスは高出力エネルギー書き込みプロセスによる以外では容易に除去されないため、データ層の未書き込み部分は時間が経過しても変化せずに残る。アブレーションキャプチャ層は、データ層を封止することにより、書き込みプロセス中にアブレーション加工された材料による書き込み光学部品の潜在的な汚染を防止する、というさらなる利点を有する。アブレーションキャプチャ層における隆起は、読み取りレーザを吸収するため、書き込み層の未書き込みまたは乱されていない部分に対して光学的コントラストを形成し、読み取りレーザが光学ディスク全体を透過したのと同じ効果がもたらされる。データ層から除去されアブレーションキャプチャ層の下方にキャプチャされたガスが最終的に隆起から離れるのであれば、隆起の光学特性は変化せずに残るであろう。このため、書き込み済部分および未書き込み部分の光学特性は恒久的なものであるため、ディスクは経年劣化作用を受けない。
【００６６】
図１ｃに示すように、光学情報媒体は、さらに、反射層２５を備えることが可能である。アブレーションキャプチャ層を伴ってまたは伴わずに反射層を用いることが可能である。あるいは、反射層は、反射層とアブレーションキャプチャ層との両方（反射キャプチャ層３０（図１ｄ）とする）として機能することが可能である。この場合、２つの異質な書き込みストラテジが提供される。第１の書き込みストラテジは、半透過性書き込み層を提供する。上で説明したように、書き込み層の透過性は、ガス濃度の増加により調整される。反射アブレーションキャプチャ層は、ミラーとして作用し、データ層の未書き込み領域において読み取りレーザを反射する。書き込み層が書き込みプロセスを通じてアブレーション加工されると、反射アブレーションキャプチャ層において隆起が形成され、読み取りレーザがフォトダイオード検出器に直接反射されることを防止する効果的なプリズムを形成する。これにより、未書き込み領域の読み取りレーザに対する反射性がより高くなり、書き込み済領域の読み取りレーザに対する吸収性がより高くなり、読み取りプロセスにおいて必要なコントラストが提供される。第２の書き込みストラテジは、第１および第２の表面からの反射光が１８０度位相がずれて相殺的干渉となるように厚さを調整することにより、最小の反射性を有するデータ層を提供する。また、データ層は、ガス濃度を低下させることにより、透過性がより低くなるように製造してもよい。加えて、データ層の不透過性および厚さは、読み取りレーザの吸収が最大となり、相殺的光位相打ち消しが得られるように調整してもよい。書き込みプロセスにより、書き込み層の一部分をアブレーション加工することにより、反射層が露出する。未書き込み領域は不透過性またはより吸収性が高くなり、書き込み済領域は反射性となり、やはり読み取りプロセスに必要なコントラストが提供される。
【００６７】
反射層材料は、それらの極めて高い耐久性および反射性のために選択され、ケイ素、銀、チタン、クロム、白金、ロジウム、金、アルミニウム、またはそれらの合金などの材料を含んでもよい。
【００６８】
光学情報媒体は、さらに、拡散バリア層３５（図１ｅ）を備えることが可能である。拡散バリア層は、基板がポリカーボネート材料からなるときにデータ層に追加の保護層を追加するために、基板とデータ層との間に追加することができる。拡散バリア層がなければ、酸素および湿気が従来のポリカーボネート基板を通じて容易く拡散し、データ層と反応してしまうため、好ましくない。拡散バリア材料は、それらの耐久性およびガスおよび湿気への不浸透性のために選択され、酸化ケイ素、アルミナ、セラミック、ガラス、金属酸化物、ガラス状材料、または他の透過性金属酸化物などの材料を含んでもよい。基板がこれらと同じ材料を含むときは、別個の拡散バリアは必要ない。
【００６９】
光学情報媒体は、さらに、保護シーラントバリア層４０（図１ｆ）を備えることが可能である。さらなる保護のために、およびデジタルデータの寿命を増加させるために、上記の層の上方および下方に追加の層を追加してもよい。保護シーラントバリア層は、クロム、チタン、酸化ケイ素、アルミナ、セラミック、ガラス、金属酸化物、ガラス状材料、またはスピン被覆ポリマーなどの材料を含むことが可能である。反射層が反応性材料を含むのであれば、保護シーラントバリア層はより望ましい。また、保護シーラントバリア層は、選択された材料によっては反射層であってもよい。
【００７０】
光学情報媒体は、さらに、紫外線放射ブロック層４５（図１ｇ）を備えることが可能である。紫外線放射ブロック層は、基板のヘイジングまたはデータ層への他の劣化作用を防止するために基板の下方に追加してもよい。紫外線放射ブロック層は、酸化亜鉛、酸化チタン、炭化ケイ素、ガラス、またはガラス状材料などの少なくとも１つの紫外線放射ブロック剤を含有するポリカーボネートまたはガラス膜を含む。
【００７１】
光学情報媒体は、さらに、耐スクラッチ層５０（図１ｇ）を備えることが可能である。光学ディスクについての最も一般的な故障態様の１つは、散乱と吸収とを通じて読み返し光信号の減少を引き起こすスクラッチである。これらのスクラッチは、読み返し光学システムの焦点面から十分に外れているものの、光学的に非常に幅広い（数百または数千トラックの幅）ため、広範な読み返しの問題を引き起こす可能性がある。そのため、基板の下方に耐スクラッチ層を適用してもよい。耐スクラッチ材料は、酸化ケイ素、アルミニウム、炭化ケイ素、またはガラス状材料を含む。
【００７２】
基板、紫外線ブロック層、および耐スクラッチ層は、個々の層の有益な特徴のすべてを示す単一の材料として組み合わせてもよい。換言すれば、基板は、少なくとも１つの紫外線放射ブロック剤、少なくとも１つの耐スクラッチ材料、または両方を含有することが可能である。
【００７３】
光学情報媒体は、さらに、環境保護層５５（図１ｇ）を備えることが可能である。環境保護層は、不潔物、水、または他の汚染物質がディスク構造に進入することを防止するために追加してもよい。典型的な環境保護層は、疎水性材料およびフッ素化疎水性材料を含む。
【００７４】
光学情報媒体は、様々な異なる構成に編成された多くの異なる層を含むことが可能である。以下は、光学情報媒体製品における単純およびより複雑な層編成のいくつかの例である。層および層の適用順序には多くの変形が存在するため、これらの例は網羅的であることを意図していない。ガスが酸素含有ガスであり、データ層が炭素を含むことが、現時点では好ましい。
【００７５】
最も単純な実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層とを備えることが可能である。現時点で好ましい実施形態では、データ層は支持基板の一方の面に面的に接触する。１つの現時点で好ましい実施形態では、支持基板はポリカーボネートである。別の現時点で好ましい実施形態では、支持基板は溶融石英またはガラスである。現時点で好ましい実施形態では、データ層は炭素を含む。ガスが酸素含有ガスであることが、現時点では好ましい。
【００７６】
一実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層およびアブレーションキャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つのアブレーションキャプチャ層とを備えることが可能である。
【００７７】
別の実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャ層とを備えることが可能である。これを図１ｃに示す。
【００７８】
別の実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの拡散バリア層と、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャ層とを備えることが可能である。これを図１ｅに示す。
【００７９】
別の実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの拡散バリア層と、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャと、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの保護シーラントバリア層とを備えることが可能である。これを図１ｆに示す。
【００８０】
別の実施形態では、媒体は、第１の面および第２の面を有する少なくとも１つの支持基板と、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの拡散バリア層と、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャ層と、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの保護シーラントバリア層と、支持基板および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの紫外線放射ブロック層と、耐スクラッチ層および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの耐スクラッチ層と、環境保護層および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの環境保護層とを備えることが可能である。これを図１ｇに示す。
【００８１】
非常に具体的な実施形態では、光学情報媒体は、ポリカーボネート、溶融石英、またはガラスの支持基板と、二酸化炭素が注入された非晶質炭素のデータ層とを備えることが可能である。
【００８２】
作製方法−炭素層
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法に関する。一般に、方法は、支持基板を提供するステップと、１つ以上の追加の層を適用して光学情報媒体を作製するステップとを含むことが可能である。
【００８３】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。
【００８４】
最も単純な実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を支持基板の少なくとも一方の面に適用するステップとを含むことが可能である。現時点で好ましい実施形態では、データ層は支持基板の一方の面に適用される。支持基板は、上述の支持基板のいずれであることも可能である。１つの現時点で好ましい実施形態では、支持基板はポリカーボネートである。別の現時点で好ましい実施形態では、支持基板は溶融石英またはガラスである。
【００８５】
方法は、さらに、適用ステップに先立って、支持基板を真空に露出させるステップを含むことが可能である。
【００８６】
適用ステップでは、スパッタリングを用いてデータ層および他の層を適用することが可能である。スパッタリングによりデータ層を形成するステップは、前駆材料および少なくとも１種類のガスを提供するステップと、前駆材料にエネルギーを印加して前駆材料を気化させるステップと、ガスがデータ層に注入されるように気化した前駆材料およびガスを支持基板上に堆積させるステップとを含むことが可能である。現時点で好ましい実施形態では、前駆材料は炭素である。ガスは、上述のいずれのガスであることも可能である。現時点で好ましい実施形態では、ガスは、二酸化炭素などの上述の酸素含有ガスのいずれかである。スパッタリング中、アルゴン、クリプトン、窒素、ヘリウム、およびネオンなどの追加の非酸素含有ガスが存在してもよい。これらのガスは、一般的に、不活性スパッタリングキャリアガスとして用いられる。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【００８７】
スパッタリング中のガスの濃度は、約０．０１％（ｖ／ｖ）〜約２５％（ｖ／ｖ）であることが可能である。具体的な濃度は、約０．０１％（ｖ／ｖ）、約０．０５％（ｖ／ｖ）、約０．１％（ｖ／ｖ）、約０．５％（ｖ／ｖ）、約１％（ｖ／ｖ）、約２％（ｖ／ｖ）、約３％（ｖ／ｖ）、約４％（ｖ／ｖ）、約５％（ｖ／ｖ）、約１０％（ｖ／ｖ）、約１５％（ｖ／ｖ）、約２０％（ｖ／ｖ）、約２５％（ｖ／ｖ）、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲であることが可能である。これらの値は、不活性スパッタリングキャリアガス（典型的にはアルゴン）に対する容量／容量である。
【００８８】
スパッタリング以外の方法を用いてデータ層および他の層を適用することが可能である。例えば、プラズマ重合、Ｅビーム蒸着、化学蒸着、分子線エピタキシ、および蒸着を用いることが可能である。
【００８９】
ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を適用するステップは、単一のステップとして行うことが可能である。あるいは、適用ステップは、注入ガスを有さないデータ層を適用する第１のステップと、データ層にガスを注入する第２のステップとの２つのステップとして行うことが可能である。
【００９０】
より複雑な実施形態では、１つ以上の追加の層を支持基板に適用することが可能である。支持基板は、第１の面および第２の面を有することが可能である。追加の層は、それらが支持基板の第１の面から、第２の面から、または第１の面と第２の面との両方から延在して存在するように配向させることが可能である。追加の層が支持基板の一方の面のみから延在して存在するのであれば、最終的に作製される製品では、支持基板の一方の面が露出している。追加の層が支持基板の第１の面と第２の面との両方から延在して存在するのであれば、最終的に作製される製品では、支持基板が露出していない。１つ以上の追加の層は、支持基板に対して対称的に、または支持基板に対して非対称的に配向させることが可能である。
【００９１】
いくつかの実施形態では、データ層を最外層上に適用する前に、１つ以上の層を支持基板に適用することが可能である。例えば、方法は、さらに、以下の層の１つ以上を適用するステップを含むことが可能である：アブレーションキャプチャ層、反射キャプチャ層、保護シーラントバリア層、紫外線放射ブロック層、耐スクラッチ層、および環境保護層。
【００９２】
いくつかの実施形態では、ある層を第１の支持基板に適用することが可能であり、ある層を第２の支持基板に適用することが可能であり、第１の支持基板および第２の支持基板を面的に接合または接着することが可能である。この方法は、ＤＶＤ媒体の作製について特に魅力的である。
【００９３】
以下は、多層光学データ媒体を作製する方法の特定の例である。層および層の適用順序には多くの変形が存在するため、これらの例は網羅的であることを意図していない。支持基板の第１の面と第２の面との両方に層が適用される実施形態では、特定の層の適用順序を変化させて同じ最終的な光学データ媒体製品に到達ことが可能である。
【００９４】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を支持基板上に適用するステップと、データ層およびアブレーションキャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つのアブレーションキャプチャ層をデータ層上に適用するステップとを含むことが可能である。
【００９５】
別の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を支持基板上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップとを含むことが可能である。
【００９６】
別の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの拡散バリア層を支持基板上に適用するステップと、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を拡散バリア層上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップとを含むことが可能である。
【００９７】
別の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの拡散バリア層を支持基板上に適用するステップと、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を拡散バリア層上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップと、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの保護シーラントバリア層を適用するステップとを含むことが可能である。
【００９８】
別の実施形態では、方法は、第１の面および第２の面を有する支持基板を提供するステップと、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの拡散バリア層を支持基板の第１の面上に適用するステップと、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を拡散バリア層上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップと、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの保護シーラントバリア層を反射キャプチャ層上に適用するステップと、支持基板および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの紫外線放射ブロック層を支持基板の第２の面上に適用するステップと、耐スクラッチ層および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの耐スクラッチ層を紫外線放射ブロック層上に適用するステップと、環境保護層および耐スクラッチ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの環境保護層を耐スクラッチ層上に適用するステップとを備えることが可能である。
【００９９】
材料−データ層に隣接する炭素層
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。媒体は、少なくとも１つのデータ層６０と、少なくとも１つの炭素層６５と、少なくとも１つの支持基板１０とを備える。炭素層およびデータ層が面的に接触していることが現時点では好ましいが、それらの間に少なくとも１つの介在層を配置することが可能である。
【０１００】
炭素層の存在により、多くの芳しい特性を光学情報媒体に付与することが可能である。炭素層は、熱コンデンサとして作用し、データ層からの熱伝達を容易化することが可能である。これは、データ層にデータを書き込むために高出力レーザが用いられるときに特に有用である。高出力レーザは、放散されなければ隣接するデータを損傷または劣化させ得る高温の局所熱ブルーミングを形成する可能性がある。極端な場合、熱ブルーミングは、後続の読み取りステップ中にデータをトラッキングする際に用いられる基板の溝が損傷させる可能性がある。また、炭素層は、透過性バリアとしても作用し、酸素、水蒸気、およびデータ層の材料を酸化またはその他劣化させ得る他の作用剤へのデータ層の露出を制限することが可能である。炭素層は、誘電体層において伝統的に用いられる材料よりも柔軟であることが可能であり、その柔軟性は、ガスまたは他の材料の添合により「調節」することが可能である。この柔軟性により、応力の低下がもたらされ、クラックを低減または解消することが可能になり、炭素層が隣接する層から分離するという望ましくない事態を低減または解消することが可能になる。また、炭素は、高融点の耐火材料でもあり、高出力レーザを用いてデータ層にデータを書き込むときに達する瞬時の高温に抗する助けにもなる。
【０１０１】
データ層は、一般に、ディスクドライブなどの好適な装置を用いてデータを書き込むおよびデータを読み出すのに好適ないずれの１つまたは複数の材料であることも可能である。炭素層は、一般に、いずれのデータ層ともともに用いて本発明の様々な実施形態を形成することが可能である。データ層において用いられる材料の例は、有機染料、金属、金属合金、金属酸化物、ガラス、およびセラミックを含む。
【０１０２】
データ層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限の例は、約２ｎｍであることが可能である。厚さの上限の例は、約２５０ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約２ｎｍ、約４ｎｍ、約６ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１４ｎｍ、約１５ｎｍ、約１６ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約２２ｎｍ、約２４ｎｍ、約２５ｎｍ、約２６ｎｍ、約２８ｎｍ、約３０ｎｍ、約３２ｎｍ、約３４ｎｍ、約３５ｎｍ、約３６ｎｍ、約３８ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２１０ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２３０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２５０ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲であることが可能である。
【０１０３】
炭素層は、元素炭素（Ｃ）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることが可能である。元素炭素の例は、非晶質炭素、黒鉛状非晶質炭素、四面体非晶質炭素、ダイヤモンド様非晶質炭素、ポリマー様非晶質炭素、ガラス様炭素、ダイヤモンド様炭素、およびカーボンブラックを含む。炭素層を用いることにより、炭素層を含まない点以外は同一の光学情報媒体に対して、隣接する層の間の付着性を向上させることが可能である。
【０１０４】
光学情報媒体が２つ以上の炭素層を備えるのであれば、それらはそれぞれ同じであっても異なってもよい。
【０１０５】
炭素層は、注入ガスを含まないことが可能である。あるいは、炭素層は、さらに、少なくとも１種類の注入ガスを含むことが可能である。「注入」との用語は、少なくとも１種類のガスが炭素材料層内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着された状態を言う。ガスは、酸素原子を含まないことも酸素原子を含有することも可能である。酸素原子を含まないガスの例は、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）を含む。少なくとも１つの酸素原子を含有するガスの例は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、分子状酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、および硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む。具体的な実施形態は、注入ガスとして二酸化炭素（ＣＯ２）を含むことが可能である。代替の具体的な実施形態は、注入ガスとして分子状水素（Ｈ２）を含むことが可能である。あるいは、メタン、エタン、プロパン、またはアセチレンなどの様々な炭化水素化合物を用いて炭素層に水素ガスを導入することが可能である。
【０１０６】
あるいは、炭素層は、さらに、アルミニウムなどの追加の固体を含むことが可能である。
【０１０７】
炭素層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限は、約１つの炭素の単一層分であることが可能である。代替の厚さの下限は、約１０ｎｍであることが可能である。厚さの上限は、約２００ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲を含む。
【０１０８】
炭素層は、好ましくは、光学情報媒体における隣接する層と不混和性である。炭素層は、好ましくは、光学情報媒体における隣接する層に付着する。炭素層は、好ましくは、光学情報媒体が平坦であることおよび媒体の長期間の凝集を容易化するため、実質的に応力が存在しない。
【０１０９】
光学情報媒体は、第１の支持基板と第２の支持基板とを備えることが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、同じ材料で作製することが可能であり、または異なる材料で作製することが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、典型的には、それらが光学情報媒体の外側の２つの層を形成する（すなわち、断面で見たときに最初および最後の層である）ように配向させる。これは、ＤＶＤ型フォーマットにおいて特に当てはまる。
【０１１０】
支持基板は、データ層または炭素層に面的に接触することが可能である。あるいは、支持基板とデータ層との間または支持基板と炭素層との間のいずれかに、少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。これらの層編成を図２ａ〜図２ｄに示す。
【０１１１】
図２ａに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いでデータ層、次いで炭素層と交差している。図２ｂは、支持基板に対するデータ層および炭素層の代替の配向を示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで炭素層、次いでデータ層と交差している。図２ｃに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いでデータ層、次いで炭素層と交差している。図２ｄは、支持基板に対するデータ層および炭素層の代替の配向を示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いで炭素層、次いでデータ層と交差している。
【０１１２】
介在層の例は、熱バリア層である。熱バリアは、金属材料層へのデータの書き込み中に発生する熱から基板を保護することが可能である。熱バリア層の例は、ガラス、セラミック、窒化物、および金属酸化物を含む。具体的な例は、シリカ（ＳｉＯ２）、シリカ−硫化亜鉛（ＳｉＯ２−ＺｎＳ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、炭素、アルミナ、ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、およびタンタル酸化物（ＴａＯｘ）を含む。好適な付着特性で薄膜層に堆積させることが可能なものであれば、他の耐火材料を用いることが可能である。あるいは、誘電体層と比較してその熱伝導率が高いため、金属層を熱バリア層として用いることが可能である。金属層を用いることにより、熱を時間の経過とともに徐々に吸収および放散させるのでなく、熱をデータ部位から素早く伝導させることができる。
【０１１３】
データ層は、２つの炭素層の間に「サンドイッチ」することが可能である。この場合、データ層は、第１の炭素層７５と第２の炭素層８０との両方に面的に接触する。この例を図３ａに示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで第１の炭素層、次いでデータ層、次いで第２の炭素層と交差している。
【０１１４】
代替の実施形態を図３ｂに示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いで第１の炭素層、次いでデータ層、次いで第２の炭素層と交差している。
【０１１５】
第１の支持基板と第２の支持基板とを備える代替の実施形態を図３ｃおよび図３ｄに示す。図３ｃでは、断面がまず第１の支持基板８５、次いでデータ層６０、次いで炭素層６５、次いで第２の支持基板９０と交差している。図３ｄでは、断面がまず第１の支持基板８５、次いで第１の炭素層７５、次いでデータ層６０、次いで第２の炭素層８０、次いで第２の支持基板９０と交差している。
【０１１６】
複数の支持基板と複数の介在層とを備えるさらに別の代替の実施形態を図３ｅに示す。図３ｅでは、断面がまず第１の支持基板８５、次いで第１の１つ以上の介在層９５、次いで第１の炭素層７５、次いでデータ層６０、次いで第２の炭素層８０、次いで第２の１つ以上の介在層１００、次いで第２の支持基板９０と交差している。
【０１１７】
光学情報媒体は、さらに、少なくとも１つの反射層、少なくとも１つの外部保護層、少なくとも１つのヒートシンク層、少なくとも１つの光学調節層、または少なくとも１つの接着層などの追加の層を備えることが可能である。他の層を追加することで、光路長を増加させて建設的または相殺的干渉により構造の反射率を変調させることにより、光学情報媒体の光学的挙動を調節することが可能である。
【０１１８】
データ層は、さらに、データを書き込み済の１つ以上の部位を含むことが可能である。これらの部位は、データを未書き込みの他の部位との検出可能な差異を示す。
【０１１９】
作製方法−炭素層誘電体
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法を対象とする。
【０１２０】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。炭素層およびデータ層が面的に接触していることが現時点では好ましいが、それらの間に少なくとも１つの介在層を配置することが可能である。
【０１２１】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、データ層が支持基板に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、炭素層がデータ層に面的に接触するように炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ａに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２２】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、炭素層が支持基板に面的に接触するように炭素層を適用するステップと、データ層が炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ｂに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２３】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、データ層が介在層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、炭素層がデータ層に面的に接触するように炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ｃに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２４】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、炭素層が介在層に面的に接触するように炭素層を適用するステップと、データ層が炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ｄに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２５】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、第１の炭素層が支持基板に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素材料層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ａに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２６】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、第１の炭素層が介在層に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素材料層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｂに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２７】
一実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、データ層が第１の支持基板に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、炭素層がデータ層に面的に接触するように炭素層を適用するステップと、第２の支持基板が炭素層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｃに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２８】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、第１の炭素層が第１の支持基板に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素材料層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップと、第２の支持基板が第２の炭素層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｄに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２９】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、第１の介在層が第１の支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの第１の介在層を適用するステップと、第１の炭素層が第１の介在層に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップと、第２の介在層が第２の炭素層に面的に接触するように少なくとも１つの第２の介在層を適用するステップと、第２の支持基板が第２の炭素層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｅに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１３０】
適用ステップは、物理蒸着法（スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、およびターゲットのレーザアブレーションなど）または化学蒸着法を含むことが可能である。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【０１３１】
材料−炭素層および金属データ層のアセンブリ
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。媒体は、少なくとも１つの金属材料層１０５と、少なくとも１つの炭素材料層６５と、少なくとも１つの支持基板１０とを備える。
【０１３２】
金属材料層は、少なくとも１つの金属もしくは金属合金を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。金属材料層は、２つ以上の金属または金属合金の混合物を含有することが可能である。金属および合金の例は、テルル、テルル合金、セレン、セレン合金、ヒ素、ヒ素合金、錫、錫合金、ビスマス、ビスマス合金、アンチモン、アンチモン合金、鉛、および鉛合金を含む。テルル合金の例は、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、Ｔｅ８６Ｓｅ１４、Ｔｅ７９Ｓｅ２１、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｂ７．５、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｉｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｉｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｐｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｐｂ７．５、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｂｉ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｂｉ７．５、ＴｅＧｅＡｓ、ＴｅＧｅＳｂＳ、ＴｅＯｘＧｅ、ＴｅＯｘＳｎ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、およびＧｅ−Ｔｅを含む。他の合金の例は、Ａｓ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ、ＧｅＳ、ＳｎＳ、Ｓｂ−Ｓ、ＢｉｘＳｂ１００−ｘ、ＢｉｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）を含む。合金の他の例は、ＧｅＳ、Ａｓ２Ｓ３、ＳｎＳ、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２０Ｓ８０、ＧｅＳｅ、Ａｓ２Ｓｅ３、ＳｎＳｅ、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、ＧｅＴｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、Ａｓ２Ｔｅ３、ＳｎＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、ＰｂＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、ＩｎＴｅ３、Ｉｎ２Ｓ３、ＣｄＴｅ、およびＩｎ２Ｓｅ３を含む。追加の金属および合金は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、Ｍｏｎｅｌ（海洋用途で一般的に用いられるニッケル、銅、および鉄の合金）、ケイ素（Ｓｉ）、ＡｕＳｉ、ＣｕＮｉ、およびＮｉＣｒを含む。現時点で好ましい金属材料層は、クロム、テルル、またはテルル合金を含む。
【０１３３】
金属材料層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限の例は、約２ｎｍであることが可能である。厚さの上限の例は、約２５０ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約２ｎｍ、約４ｎｍ、約６ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１４ｎｍ、約１６ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２１０ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２３０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２５０ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。
【０１３４】
炭素材料層は、少なくとも１つの炭素化合物を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。炭素化合物の例は、非晶質炭素、ガラス様炭素、ダイヤモンド様炭素、およびカーボンブラックを含む。
【０１３５】
光学情報媒体が２つ以上の炭素材料層を備えるのであれば、それらはそれぞれ同じであっても異なってもよい。
【０１３６】
炭素材料層は、注入ガスを含まないことが可能である。あるいは、炭素材料層は、さらに、少なくとも１種類の注入ガスを含むことが可能である。「注入」との用語は、少なくとも１種類のガスが炭素材料層内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着された状態を言う。ガスは、酸素原子を含まないことも酸素原子を含有することも可能である。酸素原子を含まないガスの例は、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）を含む。少なくとも１つの酸素原子を含有するガスの例は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、分子状酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、および硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む。具体的な実施形態は、注入ガスとして二酸化炭素（ＣＯ２）を含むことが可能である。代替の具体的な実施形態は、注入ガスとして分子状水素（Ｈ２）を含むことが可能である。
【０１３７】
炭素層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限は、約１つの炭素の単一層分であることが可能である。代替の厚さの下限は、約１０ｎｍであることが可能である。厚さの上限は、約２００ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲を含む。現時点で好ましい厚さは、第１の炭素層については約１９ｎｍ、第２の炭素層については約１３ｎｍである。
【０１３８】
光学情報媒体は、第１の支持基板と第２の支持基板とを備えることが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、同じ材料で作製することが可能であり、または異なる材料で作製することが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、典型的には、それらが光学情報媒体の外側の２つの層を形成する（すなわち、断面で見たときに最初および最後の層である）ように配向させる。これは、ＤＶＤ型フォーマットにおいて特に当てはまる。
【０１３９】
支持基板は金属材料層に面的に接触することが可能であり、または、それらの間に少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。金属材料層は、炭素材料層に面的に接触することが可能である。これらの層編成を図４ａ〜図４ｄに示す。図４ａに示す実施形態では、断面がまず支持基板１０、次いで金属材料層１０５、次いで炭素材料層６５と交差している。図４ｂは、支持基板に対する金属材料層および炭素材料層の代替の配向を示す。この図面では、断面がまず支持基板１０、次いで炭素材料層６５、次いで金属材料層１０５と交差している。図４ｃに示す実施形態では、断面がまず支持基板１０、次いで少なくとも１つの介在層７０、次いで金属材料層１０５、次いで炭素材料層６５と交差している。
【０１４０】
介在層の例は、熱バリア層である。熱バリアは、金属材料層へのデータの書き込み中に発生する熱から基板を保護することが可能である。熱バリア層の例は、シリカ（ＳｉＯ２）または炭素を含む。
【０１４１】
金属材料層は、２つの炭素材料層の間に「サンドイッチ」することが可能である。この場合、金属材料層は、第１の炭素材料層と第２の炭素材料層との両方に面的に接触する。この例を図４ｄに示す。この図面では、断面がまず第１の支持基板８５、次いで第１の炭素材料層１１０、次いで金属材料層１０５、次いで第２の炭素材料層１１５、次いで第２の支持基板９０と交差している。
【０１４２】
代替の簡素化された「サンドイッチ」構成は、少なくとも１つの支持基板１０、第１の炭素材料層１１０、金属材料層１０５、および第２の炭素材料層１１５を備え得る。支持基板は第１の炭素材料層と直接接触することが可能であり、または、支持基板と第１の炭素材料層との間に少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。第１の炭素材料層は、金属材料層に面的に接触することが可能であり、金属材料層は、第２の炭素材料層に面的に接触することが可能である。断面がまず支持基板、次いで第１の炭素材料層、次いで金属材料層、次いで第２の炭素材料層と交差している。
【０１４３】
作製方法−炭素層および金属データ層
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法を対象とする。
【０１４４】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。
【０１４５】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、金属材料層が支持基板に面的に接触するように金属材料層を適用するステップと、炭素材料層が金属材料層に面的に接触するように炭素材料層を適用するステップとを含むことが可能である。
【０１４６】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、金属材料層が介在層に面的に接触するように金属材料層を適用するステップと、炭素材料層が金属材料層に面的に接触するように炭素材料層を適用するステップとを含むことが可能である。
【０１４７】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、第１の炭素材料層が第１の支持基板に面的に接触するように第１の炭素材料層を適用するステップと、金属材料層が第１の炭素材料層に面的に接触するように金属材料層を適用するステップと、第２の炭素材料層が金属材料層に面的に接触するように第２の炭素材料層を適用するステップと、第２の支持基板が第２の炭素材料層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。
【０１４８】
適用ステップは、物理蒸着法（スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、およびターゲットのレーザアブレーションなど）または化学蒸着法を含むことが可能である。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【０１４９】
材料−注入ガスを含むテルルデータ層
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。光学情報媒体は、少なくとも１つのテルルおよび炭素酸化物（一酸化炭素、二酸化炭素、または一酸化炭素と二酸化炭素との両方）のデータ層１２０と、少なくとも１つの支持基板１０とを備える。
【０１５０】
テルルおよび二酸化炭素のデータ層は、テルル材料および炭素酸化物（ＣＯｘ、ｘ＝１または２；一酸化炭素、二酸化炭素、または一酸化炭素と二酸化炭素との両方）を備えるか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。二酸化炭素または一酸化炭素は、いずれかの様式でデータ層に含まれることが可能である。例えば、二酸化炭素または一酸化炭素は、データ層におけるテルル材料内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着されることが可能である。二酸化炭素または一酸化炭素は、略いずれの濃度でもデータ層に存在することが可能である。
【０１５１】
テルル材料は、テルル金属（Ｔｅ）または少なくとも１つのテルル合金であることが可能である。テルルは、セレン（Ｓｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、インジウム（Ｉｎ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、酸素（Ｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、またはそれらの組み合わせなどの種々の他の元素と合金化することが可能である。テルル合金は、テルル金属よりも酸化に対して安定的であり得る。
【０１５２】
テルル合金の例は、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、Ｔｅ８６Ｓｅ１４、Ｔｅ７９Ｓｅ２１、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｂ７．５、Ｔｅ３Ｓｂ２、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、ＩｎＴｅ３、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｉｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｉｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｐｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｐｂ７．５、ＴｅＰｂ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｎ７．５、Ｔｅ３Ｂｉ２、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅＳｎ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｂｉ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｂｉ７．５、ＴｅＧｅＡｓ、ＴｅＧｅＳｂＳ、ＴｅＯｘＧｅ、ＴｅＯｘＳｎ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、ＣｄＴｅ、およびＰｂＴｅを含む。他の合金の例は、ＧｅＴｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、Ａｓ２Ｔｅ３、ＳｎＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、ＰｂＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、およびＩｎＴｅ３を含む。
【０１５３】
テルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限の例は、約２ｎｍであることが可能である。厚さの上限の例は、約２５０ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約２ｎｍ、約４ｎｍ、約６ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１４ｎｍ、約１６ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２１０ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２３０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２５０ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。現時点で好ましい範囲は、約１２ｎｍ〜約４５ｎｍであることが可能である。
【０１５４】
テルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層は、さらに、銀などの１つ以上の追加の材料を含むことが可能である。
【０１５５】
テルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層は、さらに、データを書き込み済の部位を含むことが可能である。これらの部位は、データを未書き込みの他の部位との検出可能な差異を示す。
【０１５６】
光学情報媒体は、第１の支持基板８５と第２の支持基板９０とを備えることが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、同じ材料で作製することが可能であり、または異なる材料で作製することが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、典型的には、それらが光学情報媒体の外側の２つの層を形成する（すなわち、断面で見たときに最初および最後の層である）ように配向させる。これは、ＤＶＤ型フォーマットにおいて特に当てはまる。この編成を図５ｃに示す。
【０１５７】
支持基板はテルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層に面的に接触することが可能であり、または、それらの間に少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。これらの層編成を図５ａおよび図５ｂに示す。図５ａに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いでデータ層と交差している。図５ｂに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いでデータ層と交差している。図５ｂでは、支持基板が少なくとも１つの介在層に面的に接触し、少なくとも１つの介在層がデータ層に面的に接触している。
【０１５８】
介在層の例は、熱バリア層である。熱バリアは、データ層へのデータの書き込み中に発生する熱から基板を保護することが可能である。熱バリア層の例は、シリカ（ＳｉＯ２）、炭素、アルミナ、ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、およびタンタル酸化物（ＴａＯｘ）を含む。
【０１５９】
介在層の追加の例は、熱伝導層である。この種の層は、データを書き込まれた部位から熱を伝導させ、隣接する部位への熱的損傷を低減または解消する。
【０１６０】
光学情報媒体は、さらに、少なくとも１つの反射層を備えることが可能である。反射層は、典型的には、反射層からデータ層までの距離が反射層から支持基板までの距離未満であるように、支持基板から離して配向される。
【０１６１】
光学情報媒体は、データ層に二酸化炭素または一酸化炭素を有さないように作製された類似の媒体よりも高い耐酸化性を示す。
【０１６２】
作製方法−注入ガスを含むテルルデータ層
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法を対象とする。
【０１６３】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。
【０１６４】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、データ層が支持基板に面的に接触するようにテルルならびに二酸化炭素および／または一酸化炭素のデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法により、図５ａに示すものなどの光学情報媒体が生産される。
【０１６５】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、データ層が介在層に面的に接触するようにテルルならびに二酸化炭素および／または一酸化炭素のデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法により、図５ｂに示すものなどの光学情報媒体が生産される。
【０１６６】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、データ層が第１の支持基板に面的に接触するようにテルルならびに二酸化炭素および／または一酸化炭素のデータ層を適用するステップと、第２の支持基板がデータ層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法により、図５ｃに示すものなどの光学情報媒体が生産される。
【０１６７】
適用ステップは、物理蒸着法（スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、およびターゲットのレーザアブレーションなど）または化学蒸着法を含むことが可能である。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【０１６８】
テルル金属またはテルル合金は、二酸化炭素、一酸化炭素、または二酸化炭素と一酸化炭素との両方の存在下で適用することが可能である。存在する二酸化炭素または一酸化炭素の濃度は、一般に、いずれの濃度であることも可能である。適用ステップ中に存在する二酸化炭素の濃度の例は、約１％（ｖ／ｖ）、約２％（ｖ／ｖ）、約２．５％（ｖ／ｖ）、約３％（ｖ／ｖ）、約４％（ｖ／ｖ）、約５％（ｖ／ｖ）、約６％（ｖ／ｖ）、約７％（ｖ／ｖ）、約８％（ｖ／ｖ）、約９％（ｖ／ｖ）、約１０％（ｖ／ｖ）、約１５％（ｖ／ｖ）、約２０％（ｖ／ｖ）、約２５％（ｖ／ｖ）、約３０％（ｖ／ｖ）、約３５％（ｖ／ｖ）、約４０％（ｖ／ｖ）、約４５％（ｖ／ｖ）、約５０％（ｖ／ｖ）、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲であることが可能である。二酸化炭素と一酸化炭素との両方が用いられるのであれば、各々が同じ濃度または異なる濃度で存在することが可能である。１００％の割合とするため、典型的には、希ガス、ヘリウム、ネオン、クリプトン、またはアルゴンなどの少なくとも１種類の不活性ガスが用いられる。アルゴンがその低コストのため現時点では好ましい。
【０１６９】
使用方法
上記デジタルデータ媒体のいずれかを用いてデジタルデータを格納することが可能である。方法は、デジタルデータ媒体を提供するステップと、金属材料層における部位にエネルギーを印加して媒体のデータ層において検出可能な変化を引き起こすステップとを含むことが可能である。方法は、さらに、データ層における変化を検出するステップを含むことが可能である。
【０１７０】
また、データ層における部位にエネルギーを印加するステップは、支持基板におけるトラックを変形させるために十分な熱を局所的に発生させる可能性がある。支持基板における変形した部位は、後に検出することが可能である。
【０１７１】
エネルギー印加ステップおよび検出ステップでは、レーザを用いることが可能である。主なクラスのレーザは、ガスレーザ、ダイオード励起固体レーザ、およびダイオードレーザを含む。
【０１７２】
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を実証するために与えられるものである。以下の実施例において開示されている手法は、本発明の実施において良好に機能することが本発明者（ら）により発見された手法を表し、従って、本発明の実施のために好ましい態様を構成するものと考えることが可能である、ということが当業者により理解されるべきである。しかし、開示されている具体的な実施形態において多くの変更を行うことが可能であり、なおも本発明の範囲から逸脱することなく同様または類似の結果が得られる、ということを当業者は本開示に照らして理解すべきである。
【実施例】
【０１７３】
実施例１：候補書き込み層材料の識別
光学媒体において書き込み層として用いるために好適な材料を識別するために、いくつかのツールおよびアプローチを採用することが可能である。第１のツールは、候補材料の相図である。相図は、熱力学的に安定した材料について説明し、融点、異なる化合物および構造への相分離、ピーク結晶温度、および共晶点についての情報を提供するものである。
【０１７４】
ある事前に選択された温度（摂氏１００度など）よりも下で材料が安定する程度に高く、しかし製品における支持基板材料を変形も分解もさせることなくレーザにより融解させることが可能な程度に低い融点を有する書き込み層材料を、選択することが可能である。材料は、好ましくは、加熱により物質の２つの異なる状態（時として「共晶組成」と呼ばれる）に分離しない。材料は、好ましくは、加熱または冷却のいずれかにより２つの異なる相に分離しない。
【０１７５】
材料は、「理想的な」特質のすべてを満たさなくとも、なおも商用製品において用いるために好適であり得る。また、いずれの変化の動特性に関する情報も、候補材料を識別、ふるい分け、またはランク付けする助けになり得る。相変化動特性情報は、示差走査熱量測定およびＸ線結晶学などの方法を用いて得ることが可能である。動特性情報により、材料が所与の温度について相図に示す芳しいまたは芳しくない状態にどの程度速くまたは遅く近付くかを説明することが可能である。例えば、室温の摂氏約５０度以内のピーク結晶温度を有する合金は、より高いピーク結晶温度を有する合金ほどは、商業的使用のために魅力的でなかろう。
【０１７６】
実施例２：反応性スパッタリングに用いられる一般的方法
ＰＶＤ ７５装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）を用いて、ＲＦスパッタリングを行った。システムは、１つのＲＦ電源と、３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットを保持することが可能な３つのマグネトロンガンと、２種類のスパッタガスのための設備とで構成した。ターゲットは、スパッタアップ構成に編成した。３つのターゲットの各々をシャッタで覆った。２００℃まで加熱することが可能な回転プラテン上に基板を載置した。回転プラテンをターゲットの上方に位置決めした。実験のほとんどは、プラテンを能動的に加熱することなく行った。能動的に加熱しない状態で、プラテンの温度は、４００ｗでのスパッタリング時間の増加とともに徐々に上昇し、約６０℃〜７０℃の最高温度に達した。約３時間後に最高温度に達した。スパッタリング前のチャンバ内の当初温度は、典型的には、約２７℃であった。時間、ターゲット、およびスパッタリング源は、以下の実施例において説明するように変化させた。
【０１７７】
基板には、典型的には、シリコン（Ｓｉ）ウエハまたは約３００ｎｍにおけるＵＶを遮断するガラス顕微鏡スライドを用いた。プラズマ洗浄された基板をプラテン上に載置した。スパッタリング堆積速度の測定を容易化するために、シリコン基板の一部分をアクリル接着剤を有するテープ片でマスキングした。プラテンが定位置にある状態で、スパッタリングチャンバに真空を印加し、圧力を２．３×１０−５ｔｏｒｒより低くした。次いで、チャンバ内の圧力が約１２ｍｔｏｒｒになるように、規定された割合のアルゴン（Ａｒ）および二酸化炭素（ＣＯ２）をチャンバに導入した。Ｃａｐｍａｎ圧力は１３ｍｔｏｒｒに維持した（Ｃａｐｍａｎ圧力はＰＶＤ ７５装置の装置設定である）。次いで、炭素黒鉛ターゲット（９９．９９９％；Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ、部品番号ＥＪＴＣＸＸＸ５０３Ａ４）の上方でプラズマを点火した。出力をゆっくりと４００ｗＲＦまで上昇させ、チャンバ圧を約２．３ｍｔｏｒｒ（Ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒに等しい）に低下させ、その間中、規定のＡｒ対ＣＯ２比を維持した。次に、黒鉛ターゲット上のシャッタを開き、基板をスパッタリングターゲットに所定の長さの時間露出させた。その時間の終わりに、ターゲット上のシャッタを閉じ、出力を低下させた。次いで、スパッタリングされた材料を含む基板を装置から除去し、解析およびさらなるプロセスを行った。
【０１７８】
実施例３：ＡＦＭ厚さ測定のための一般的方法
Ｖｅｅｃｏ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ３１００装置（Ｖｅｅｃｏ；Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ，ＮＹ）を用いて、タッピングモードにおいて取り込んだ画像で原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）を行った。
【０１７９】
以下のようにＡＦＭによりステップ高を測定するために被覆シリコンウエハを作製した。表面の一部分をマスキングしているテープを除去した。表面をアセトンで濡らし、アセトンを浸した綿棒で拭いて、ウエハの露出部分とマスキング部分との間の界面の残留接着剤および遊離物質を除去した。Ｓｉウエハ上の界面ステップ高をＡＦＭにより測定した。Ｓｉウエハ上の膜のいくつかをＸＰＳにより調査した。被覆ガラス顕微鏡スライドをＵＶ−ＶＩＳ分光法により解析した。
【０１８０】
実施例４：ＵＶ−ＶＩＳ測定のための一般的方法
Ａｇｉｌｅｎｔ ８４５３ ＵＶ−ＶＩＳ分光計（Ａｇｉｌｅｎｔ；Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ）を用いて、ガラススライド上の膜に対してＵＶ−ＶＩＳ分光分析を行った。分光法測定のために、分光計からの光ビームがまずスライドの空気−ガラスの界面、次いでガラス−膜の界面を通過するように、ガラススライドを配向させた。走査毎に無地の未被覆ガラススライドの走査を行った。被覆ガラススライドの吸光度スペクトルから無地ガラススライドの吸光度スペクトルを減算することにより、薄膜の吸光度スペクトルを求めた。無地ガラススライドのガラス−空気の界面の反射率は被覆ガラススライドの膜−空気の界面の反射率と同じであり、膜−ガラスの界面の反射率は無視できるものと仮定した。被覆ガラススライドを走査するときは、スパッタリング堆積中に分光計の光ビームがプラテンの中心から２．２ｃｍのガラススライドの部分を通過するように、スライドを位置決めした。
【０１８１】
実施例５：光学濃度を測定するための一般的方法
ＵＶ／ＶＩＳ吸光度を膜厚で除算することにより薄膜の光学濃度を決定した。所与の波長における材料の光学濃度が高いほど、その波長におけるその材料の透過性は低くなる。２つの試料および２回の測定で光学濃度を決定した。２つの試料は、被覆およびマスキングされたシリコンウエハと被覆ガラススライドとであった。これらの２つの試料上の膜は、理想的には、同時に作製する。被覆ガラススライドのＵＶ／ＶＩＳ吸光度スペクトルを求めた。Ｓｉウエハのマスキング部分と露出部分との界面のＡＦＭ画像を取得し、ステップ高を測定して膜の厚さを求めた。次いで、吸光度スペクトルのすべての点に沿う吸光度値を膜厚で除算して膜についての光学濃度スペクトルを求めた。
【０１８２】
実施例６：酸素含有ガスが注入されたデータ層を含まないディスクの作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスクを、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に、ディスク上の光学トラックがターゲットに面するように載置した。３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力および４００ｗＲＦのマグネトロン出力で、アルゴンをスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１時間スパッタリングした。これにより、光学ディスクの表面上に厚さ約３１ｎｍの炭素膜が形成された。次に、クロムの層を堆積させた。
【０１８３】
実施例７：二酸化炭素が注入されたデータ層を含むディスクの作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスクを、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に、ディスク上の光学トラックがターゲットに面するように載置した。３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力および４００ｗＲＦのマグネトロン出力で、ＡｒおよびＣＯ２をＣＯ２の濃度を有するスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１時間スパッタリングした。次に、炭素膜上にアルミニウムまたはクロムなどの金属の層を堆積させた。
【０１８４】
実施例８：クロム反射層の適用
通常であれば炭素層の堆積後に、スパッタ堆積により光学ディスクにクロム層を適用した。典型的には、炭素層の適用とクロム層の適用との間はチャンバを真空下に保った。４ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力および４００ｗＲＦのマグネトロン出力で、Ａｒをスパッタガスとして用いて、クロムターゲットを１５分間スパッタリングした。これにより、光学ディスクの表面上に厚さ約１３８ｎｍのクロム膜が形成された。
【０１８５】
実施例９：スパッタリング時間を変更した場合の膜成長速度の測定
ＡＦＭを用いて膜の厚さを決定した。先に述べたように、スパッタリング中、膜はテープでマスキングされていた。スパッタリング後、テープを除去し、表面を清浄化した。次いで、ステップ高をＡＦＭにより測定した。４００ｗＲＦのマグネトロン出力および４ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力の条件下でスパッタリングされたクロムは、０．１５４ｎｍ／ｓの速度で成長することが見出された。これは、５つのデータ点の較正曲線の傾きから決定した。４００ｗＲＦのマグネトロン出力および３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力の条件下でスパッタリングされたアルミニウムは、０．１４１ｎｍ／ｓの速度で成長することが見出された。これは、３つのデータ点の較正曲線の傾きから決定した。
【０１８６】
実施例１０：ガス濃度を変更した場合の膜成長速度の測定
炭素膜の成長速度は、スパッタガスにおける二酸化炭素の百分率によることが見出された。４００ｗＲＦのマグネトロン出力およびＣａｐｍａｎ＝３ｍｔｏｒｒの実験条件は、すべての実験について一定とした。プロセスガスにおける二酸化炭素の量は、実験で用いたアルゴンの量に対する百分率で、０％（ｖ／ｖ）、１％（ｖ／ｖ）、２％（ｖ／ｖ）、および４％（ｖ／ｖ）であった。次表に示すこれらの膜の成長速度は、ＡＦＭにより決定した膜の厚さをスパッタ時間で除算することにより決定した。
【０１８７】
【表１】
【０１８８】
これらの成長速度は、二酸化炭素濃度を増加させることによりスパッタリング堆積速度が遅くなった、ということを明らかに示している。
【０１８９】
実施例１１：ガス濃度を変更した場合の膜の光学濃度（透過性）の測定
炭素膜の光学濃度は、スパッタガスにおける１％〜４％（ｖ／ｖ）の範囲にわたり、二酸化炭素スパッタリング濃度の増加とともに減少することが見出された。この実施例については、４００ｗＲＦのマグネトロン出力および３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力で、炭素黒鉛を４時間スパッタリングすることにより膜を形成した。これらの膜の６５０ｎｍ光学濃度を次表に示す。
【０１９０】
【表２】
【０１９１】
３００ｎｍから１１００ｎｍまでのスペクトルにわたる光学濃度を測定し、図６に示す。これらの結果は、二酸化炭素濃度を増加させることにより形成される膜の光学濃度が減少した、ということを明らかに示している。言い方を換えれば、二酸化炭素濃度を増加させることにより形成される膜の透過性が増加した。
【０１９２】
実施例１２：二酸化炭素を注入した炭素膜のＸ線電子分光分析
ＳＳＸ−１００装置（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ；Ｂｅｎｄ，ＯＲにより維持されているＳｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ）を用いて、Ｘ線電子分光分析（ＸＰＳ）を行った。ＸＰＳは、材料の上部概ね１０ｎｍの元素組成を提供する。ＸＰＳにより、スパッタガスにおける二酸化炭素の百分率が増加するにつれ、膜の酸素含有量が安定的に増加することが示された。その結果を次表に示す。
【０１９３】
【表３】
【０１９４】
加えて、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度が増加するにつれ、Ｃ１ｓナロースキャンの高エネルギー側のショルダのサイズがメインＣ１ｓピークに対して増加した。これは、スパッタガスにおける二酸化炭素の百分率が増加するにつれ、酸素に共有結合された炭素の量が増加したことを示す。
【０１９５】
実施例１３：炭素膜剥離の測定
スパッタリングにより堆積させた炭素膜は、内部応力および大気中での分解により劣化する可能性があることが周知である。損なわれていない炭素膜と激しく劣化した炭素膜との間には、外観および特性において明瞭に視認可能な差異が存在する。激しい劣化を経た炭素膜は、曇りがかった外観を有し、色がより明るく、基板から容易に拭き取るまたは洗い流すことが可能である。対照的に、損なわれていない膜は、反射し、基板から除去することが困難である。
【０１９６】
以下の実験は、二酸化炭素を黒鉛膜に注入することにより膜の安定性が向上する、ということを実証している。様々な膜をガラス顕微鏡スライド上に作製し、解析した。４００ｗおよび３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力で黒鉛ターゲットをスパッタリングすることにより形成された膜については、スパッタ時間が増加するにつれ、膜の明白に劣化する傾向が増加した。例えば、二酸化炭素を添加せずに黒鉛を１時間スパッタリングすることにより形成された対照膜は、視認可能な劣化の兆候を示さなかったが、１．５時間の膜は視認可能な劣化の兆候を示した。スパッタガスに二酸化炭素を含ませることにより、不安定な膜が形成される前に膜をスパッタリングすることが可能な時間が増加した。例えば、スパッタガスに１％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素が含まれた状態で黒鉛を３時間スパッタリングすることにより形成された膜は、劣化が観測されなかったが、４時間の膜は劣化の兆候を示した。スパッタガスに２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素が含まれた状態で黒鉛を４時間スパッタリングすることにより形成された膜は、劣化の兆候を示さなかった。これらの結果を次表に示す。
【０１９７】
【表４】
【０１９８】
実施例１４：ディスク耐久性の測定
耐久性を測定する単純な試験は、試料を沸騰水に４８時間浸漬させる試験と、テープ引張接着性試験とを含む。より複雑な劣化試験がＥＣＭＡ−３７９（ＩＳＯ−ＩＥＣ−１０９９５としても知られる）において規定されている。
【０１９９】
実施例１５：アブレーション法の予想実施例
ポリカーボネート支持基板と二酸化炭素が注入された炭素データ層とを含む光学情報媒体を生産することが可能である。媒体をレーザに露出させて媒体上の部位をアブレーション加工または変形させることにより、媒体内にコンピュータプログラムまたはファイルを符号化することが可能である。その後、媒体を従来のＣＤまたはＤＶＤディスクドライブにおいて読み込んでコンピュータプログラムまたはファイルを引き出すことが可能である。
【０２００】
実施例１６：酸素含有ガスを用いておよび用いずに作製したディスクのアブレーション加工を比較する予想実施例
ポリカーボネート支持基板と炭素データ層とを有し、データ層に二酸化炭素を注入してまたは注入せずに生産された光学情報媒体を、性能および寿命について比較する。二酸化炭素を注入された媒体が、書き込み性能および寿命試験においてより優れることが予想される。
【０２０１】
実施例１７：材料および方法
ポリカーボネートブランクディスクは、Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＡＧ（Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＣＴ）、および帝人株式会社（日本、大阪）などの種々のソースから市販されている。溶融石英ブランクディスクは、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹ）、Ｈｏｙａ株式会社（日本、東京）、およびＳｃｈｏｔｔ ＡＧ（Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ）などの種々のソースから市販されている。
【０２０２】
テルルは、純度９９．９９９％のもの（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ；Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ；カタログ４５２３７８、ロット０１９４８ＥＲ）を用いた。電子ビーム堆積システム（モデルＮＲＣ ３１１６；ＮＲＣ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｒｐ．（現在はＶａｒｉａｎ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ））でテルル堆積を行った。システムは、堆積させた膜の厚さを測定するための結晶センサを装備させた。炭素黒鉛ターゲット（９９．９９９％；Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ、部品番号ＥＪＴＣＸＸＸ５０３Ａ４）から炭素を得た。
【０２０３】
ＰＶＤ ７５装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）を用いて、ＲＦスパッタリングを行った。システムは、１つのＲＦ電源と、３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットを保持することが可能な３つのマグネトロンガンと、２種類のスパッタガスのための設備とで構成した。ターゲットは、スパッタアップ構成に編成した。３つのターゲットの各々をシャッタで覆った。２００℃まで加熱することが可能な回転プラテン上に基板を載置した。回転プラテンをターゲットの上方に位置決めした。実験のほとんどは、プラテンを能動的に加熱することなく行った。能動的に加熱しない状態で、プラテンの温度は、４００ｗでのスパッタリング時間の増加とともに徐々に上昇し、約６０℃〜７０℃の最高温度に達した。約３時間後に最高温度に達した。スパッタリング前のチャンバ内の当初温度は、典型的には、約２７℃であった。時間、ターゲット、およびスパッタリング源は、以下の実施例において説明するように変化させた。
【０２０４】
実施例１８：ディスク９５の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２０５】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで４０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は５×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２０６】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットをスパッタリングした。黒鉛ターゲットの上方で６５Ｗでプラズマを点火し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で２００Ｗまで上昇させた。出力設定点に達したときに１時間のカウントダウンを開始した。１時間のカウントダウンの終わりに、１５分間のカウントダウンを開始し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で４００Ｗまで上昇させた。１５分間のカウントダウンの終わりにシャッタを閉じた。その結果得られた炭素膜は、厚さ約９ｎｍであった。
【０２０７】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２０８】
実施例１９：ディスク９８の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１５分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約７ｎｍであった。
【０２０９】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで４０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は５×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２１０】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットをスパッタリングした。黒鉛ターゲットの上方で６５Ｗでプラズマを点火し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で２００Ｗまで上昇させた。出力設定点に達したときに１時間のカウントダウンを開始した。１時間のカウントダウンの終わりに、１５分間のカウントダウンを開始し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で４００Ｗまで上昇させた。１５分間のカウントダウンの終わりにシャッタを閉じた。その結果得られた炭素膜は、厚さ約９ｎｍであった。
【０２１１】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２１２】
実施例２０：ディスク９９の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、１７０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１５分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約７ｎｍであった。
【０２１３】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで５０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は６×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２１４】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２１５】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２１６】
実施例２１：ディスク１００の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、１７０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２１７】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで６１ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は３×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２１８】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２１９】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２２０】
実施例２２：ディスク１０１の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、１７０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２２１】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで７０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は２×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２２２】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２２３】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２２４】
実施例２３：ディスク１２３の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、６０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。Ｃａｐｍａｎ圧力は装置のパラメータである。Ｃａｐｍａｎ圧力値は、プラズマチャンバ内の圧力に近い。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２２５】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで６０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は５×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２２６】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２２７】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２２８】
実施例２４：ディスクにデータを書き込むための一般的方法
ＰｕｌｓｔｅｃのＯＤＵ１０００装置（パルステック工業株式会社；浜松市；日本）を用いて、６５０ｎｍの波長に設定されたダイオードレーザで様々なディスクにおいてマークを形成した。すべての書き込みは１倍速（３．４９ｍ／秒）で行った。特に断らない限り、すべての書き込みは単一のトラック上で行った。ＨＦ信号がすべての場合において確認され、マークは顕微鏡を用いてはっきりと観測された。
【０２２９】
実施例２５：ディスク９５へのデータの書き込み
ディスク番号９５への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：４ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、８ｍＷ、１０ｍＷ、１１ｍＷ、１２ｍＷ、１３ｍＷ、１５ｍＷ、１６ｍＷ、および２０ｍＷ。キャッスル型とマルチパルス型との両方のストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、５Ｔ（６６３ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。
【０２３０】
実施例２６：ディスク９８へのデータの書き込み
ディスク番号９８への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３ｍＷ、４ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、７ｍＷ、８ｍＷ、９ｍＷ、１０ｍＷ、１２ｍＷ、１４ｍＷ、１５ｍＷ、１６ｍＷ、および２０ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、５Ｔ（６６３ｎｍ）、７Ｔ（９２８ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。
【０２３１】
実施例２７：ディスク９９へのデータの書き込み
ディスク番号９９への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３ｍＷ、３．５ｍＷ、４ｍＷ、４．５ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、７ｍＷ、８ｍＷ、および９ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、および５Ｔ（６６３ｎｍ）。
【０２３２】
実施例２８：ディスク１００へのデータの書き込み
ディスク番号１００への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３．５ｍＷ、４ｍＷ、４．５ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、および７ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、７Ｔ（９２８ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。また、いくつかのトラックに３Ｔ（３９８ｎｍ）から１４Ｔ（１８５７ｎｍ）までのすべてのマーク長を４ｍＷで連続的に書き込み、検証した。
【０２３３】
実施例２９：ディスク１０１へのデータの書き込み
ディスク番号１０１への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：４ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、７ｍＷ、および８ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。
【０２３４】
実施例３０：ディスク１２３へのデータの書き込み
ディスク番号１２３への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３．５ｍＷ、４ｍＷ、４．５ｍＷ、および８ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。５０トラックについての３Ｔ（３９８ｎｍ）のマークの連続書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った。
【０２３５】
実施例３１：ディスクへのデータの書き込みのまとめ
様々なディスクおよび得られた結果を次表にまとめる。
【０２３６】
【表５】
【０２３７】
実施例３２：材料および方法
ポリカーボネートブランクディスクは、Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＡＧ（Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＣＴ）、および帝人株式会社（日本、大阪）などの種々のソースから市販されている。溶融石英ブランクディスクは、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹ）、Ｈｏｙａ株式会社（日本、東京）、およびＳｃｈｏｔｔ ＡＧ（Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ）などの種々のソースから市販されている。
【０２３８】
銅バッキングプレートを有する０．１２５インチ（３．１７５ｍｍ）のテルルターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ；Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ；ロット番号ＰＬＡ５４２０７８７）を用いて、テルル上にスパッタ堆積を行った。
【０２３９】
ＰＶＤ ７５装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）を用いて、ＲＦスパッタリングを行った。システムは、１つのＲＦ電源と、３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットを保持することが可能な３つのマグネトロンガンと、２種類のスパッタガスのための設備とで構成した。ターゲットは、スパッタアップ構成に編成した。３つのターゲットの各々をシャッタで覆った。２００℃まで加熱することが可能な回転プラテン上に基板を載置した。回転プラテンをターゲットの上方に位置決めした。実験のすべては、プラテンを能動的に加熱することなく行った。ターゲットと基板との間の距離は約２２ｃｍであった。スパッタリング前のチャンバ内の当初温度は、典型的には、約２７℃であった。時間、ターゲット、およびスパッタリング源は、以下の実施例において説明するように変化させた。
【０２４０】
実施例３３：テルルを含有し二酸化炭素膜を変化させたディスク列の作製
二酸化炭素を伴うまたは伴わない一連のＴｅ膜を、ＰＶＤ ７５で１組のポリカーボネート光学ディスク上に堆積させた。光学ディスクは被覆を有さず、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。ディスク上に堆積させる一連のＴｅ膜については、次のパラメータを一定に保った：テルルターゲットをスパッタリングし（出力は２０ＷＤＣ、Ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、基板は２０ｒｐｍで回転させた）、基板をスパッタリングされたターゲットに１２分間露出させた。スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は、一連の膜の各々が異なるスパッタガスにおける二酸化炭素の濃度（原子％を単位とする）でスパッタリングされるように変化させた。二酸化炭素の濃度は、０％、１％、２％、２．３％、２．５％、２．７％、３％、４％、および１０％であった。スパッタガスの残りの部分はアルゴンであった。
【０２４１】
実施例３４：Ｔｅデータ層における二酸化炭素の効果の評価
光学ディスク測定システム（Ａｒｇｕｓ ｅｃｏ；ｄｒ．ｓｃｈｗａｂ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ；Ａｉｃｈａｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、先の実施例のディスクを日々解析した。膜の吸光度および反射率を時間の経過とともにプロットした。
【０２４２】
吸光度についての結果を図７に示す。図７における各データ点は、吸光度測定値からディスクが作製された同じ日に得られた当初吸光度（光学濃度）を減算することにより得たものであり、ディスクの形成から１日以内に行われたＡｒｇｕｓ装置での１回目の測定からの日数に対してプロットした。
【０２４３】
反射率についての結果を図８に示し、以下の表にまとめた。図面は、ディスクの作製からの日数に対するディスクのパーセント反射率をグラフ化している。
【０２４４】
図７および図８についての生データは、以下の表のとおりである。表における日数は、ディスクの形成からの時間数および分数に基づいて算出されているため、整数でない。
【０２４５】
０％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２４６】
【表６】
【０２４７】
１％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２４８】
【表７】
【０２４９】
２％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５０】
【表８】
【０２５１】
２．３％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５２】
【表９】
【０２５３】
２．５％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５４】
【表１０】
【０２５５】
２．７％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５６】
【表１１】
【０２５７】
３％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５８】
【表１２】
【０２５９】
４％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２６０】
【表１３】
【０２６１】
１０％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２６２】
【表１４】
【０２６３】
スパッタガスに１０％のＣＯ２を伴って形成されたＴｅ膜は、吸光度における経時変化がその他の膜よりもはるかに小さかったが、反射率値もより低かった。より低い反射率は、少なくとも部分的には、膜の透過性がより大きいことによるものである。その他の膜よりも低い吸光度値により、透過性がより大きいことが示されている。この膜は、その優れた安定性のため、アーカイブ光学ディスクにおいて用いるために特に魅力的である。
【０２６４】
実施例３５：ディスク３５６の作製
溝を有するポリカーボネート光学ディスク基板上に、ＣＯ２が注入されたテルル層が２つの炭素層の間にサンドイッチされるように３つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。
【０２６５】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。第１の層は、次のように堆積させた。厚さ１／８インチの黒鉛ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＣＸＸＸ５０３Ａ２、ロット＃ＶＰＵ０１４００００）を、出力４００ＷＤＣおよびｃａｐｍａｎ圧力７ｍｔｏｒｒでスパッタリングした。スパッタガスは、９８％（ｖ／ｖ）のアルゴンおよび２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を用いた。基板は２０ｒｐｍで回転させた。基板をスッパリングされたターゲットに１０分間露出させた。
【０２６６】
第２の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートを有する厚さ１／８インチのＴｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ５４２０７８７）を、出力２０ＷＤＣおよびｃａｐｍａｎ圧力７ｍｔｏｒｒでスパッタリングした。スパッタガスは、９８％（ｖ／ｖ）のアルゴンおよび２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を用いた。基板は２０ｒｐｍで回転させた。基板をスッパリングされたターゲットに６分２秒間露出させた。
【０２６７】
第３の層の堆積パラメータは、第１の層の堆積パラメータと同一であった。
【０２６８】
ディスク３５６は、ポリカーボネート支持基板と、７ｎｍの第１の炭素層と、概ね２０ｎｍのテルルおよび二酸化炭素のデータ層と、７ｎｍの第２の炭素層とを有していた。
【０２６９】
実施例３６：ディスクにデータを書き込むための一般的方法
ＰｕｌｓｔｅｃのＯＤＵ１０００装置（パルステック工業株式会社；浜松市；日本）を用いて、６５０ｎｍの波長に設定されたダイオードレーザでマークを形成した。すべての書き込みは１倍速（３．４９ｍ／秒）で行った。特に断らない限り、すべての書き込みは単一のトラック上で行った。ＨＦ信号がすべての場合において確認され、マークは顕微鏡を用いてはっきりと観測された。
【０２７０】
実施例３７：ディスク３５６へのデータの書き込み
様々な出力レベルで混合データフォーマット（「ＲＯＭ１」）をディスクに繰り返し書き込むことにより、ディスク番号３５６への書き込みを行った。出力レベルをふるい分けして、合計のジッタ値が最小となる設定を決定した。データトゥデータジッタが書き込み済ピットの長さにおける変化を測定したものであるのに対して、データトゥクロックジッタは、クロック信号に対するいずれかのピットの立ち上がりのタイミングにおける変化を測定したものである。次表は、ディスクの２つの領域において得られたデータを示す。
【０２７１】
【表１５】
【０２７２】
【表１６】
【０２７３】
これらの結果は、混合データをディスクに書き込むことが可能であり、ジッタ値を監視することにより書き込み出力を最適化することが可能である、ということを示している。
【０２７４】
実施例３８：デモディスク９１１および９１２の作製
トラック溝を有するポリカーボネート光学ディスク基板［Ｄ３０Ｗ３３］上に、４つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。４つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０２７５】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＢＰＣＵ０３Ａ２、ロット＃ＶＰＵ０１４６７０／４−８−０８）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は３０分間）。このＳｉＯ２膜は、厚さ概ね３５ｎｍであった。
【０２７６】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１５分間）。この炭素膜は、厚さ概ね１９ｎｍであった。
【０２７７】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＴｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９７８８）をスパッタリングした（出力は２０ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は５：２３分間）。このテルル膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０２７８】
第４の膜の堆積についての条件は、堆積時間が１０分間であったことを除き、第２の層の条件と同一であった。第４の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１０分間）。この炭素膜は、厚さ概ね１３ｎｍであった。
【０２７９】
ディスク９１１および９１２は、ポリカーボネート支持基板と、３５ｎｍのＳｉＯ２介在誘電体層と、１９ｎｍの第１の二酸化炭素含有炭素層と、概ね２０ｎｍのテルルおよび二酸化炭素のデータ層と、１３ｎｍの第２の二酸化炭素含有炭素層とを有していた。
【０２８０】
Ｓｐａｃｅｌｉｎｅ ＩＩ ＤＶＤラインを用いて、ディスク上に第２のポリカーボネート支持を接合した。接着剤には０．９〜１．１グラムのＰａｎｃｕｒｅ １５０３を用い、３５００〜３６００ｒｐｍでスピン塗布した。接着剤は、４．５ｋＶＡの硬化出力で１．５〜１．７秒間硬化させた。
【０２８１】
実施例３９：デモディスク９１１および９１２は商用プレーヤにおいて良好に機能する
標準的な商用ＤＶＤプレーヤを用いた再生を許容する様式でデモディスク９１１および９１２上に記録を行った。書き込みに先立って、好適なレーザ出力設定およびパルスストラテジ値を求めた。
【０２８２】
書き込み前の評価ステップには、反射率および読み取り出力誘起変調（「ＲＰＩＭ」）への耐性の慣例的試験を行った。反射率の試験は、ディスクのデータ領域の径方向における最小位置から最大位置までの広がりにおいて任意の間隔でディスク表面の反射率をマッピングするステップを伴う。このステップは、ＯＤＵ制御ユニット、アナログ−デジタル信号二値化器、光学的／機械的ディスクドライブユニットを有するマルチ信号発生器（ＭＳＧ４）からなるＰｕｌｓｔｅｃのＯＤＵ−１０００システムと、ＹｏｋｏｇａｗａのＤＬ１６４０Ｌデジタルオシロスコープと（ともにコンピュータ制御下で動作させた）を用いて行った。試験自動化ソフトウェアにより、デジタルオシロスコープからの読み取り値をログ化および記録した。同じ設備を用いてＲＰＩＭ調査を行った。ＲＰＩＭ試験では、反復的な長期にわたる低レベルレーザへの露出（例えば、１．０ミリワット）の影響下での平均的局所反射率における変化へのディスクの耐性を評価した。両方のディスクが書き込み前評価に合格した。
【０２８３】
書き込み前試験の完了後、上記設備およびＹｏｋｏｇａｗａのＴＩＡ５２０時間間隔解析器（再生中に書き込み済データを評価するために用いる）を用いて予備の出力および書き込みストラテジの最適化を行った。時間間隔解析器は、先に書き込まれたデータのリアルタイムグラフィック表示を提供することにより、後続の書き込み試行のための出力およびストラテジの設定の調整を案内するモードで用いた。ＯＤＵ−１０００を手動制御下で用いて、すべての可能性のある標準的なＤＶＤマークおよびスペースの擬似ランダム組み合わせを含む標準的試験パターンを、様々な出力および書き込みストラテジでディスクに繰り返し書き込んだ。その結果得られた各書き込みセッション後の各マーク種類（３Ｔ〜１４Ｔ）についての各マーク長の平均および標準偏差を記録し、これらの値の公称値からの偏差を、ストラテジおよび／またはレーザ書き込み出力を調整する必要性の指標として用いた。この反復作業の結果、ディスクの最適な書き込み出力およびストラテジの設定が適切に決定された。手動制御によるストラテジおよび出力の最適化に続き、以下で説明するように自動化試験を行った。
【０２８４】
（ｎ−２）マルチパルスＤＶＤ＋Ｒ書き込みストラテジを用いた。実際の最適化された出力およびストラテジにおけるパラメータの各々の値は、ディスク毎に多少異なった。また、１つの重要な尺度である結合または「バケット」データトゥクロックジッタも、ディスク毎に多少変化した。ジッタは、擬似ランダム試験パターンにおけるすべてのマークについての立ち上がりおよび立ち下がりパルスのタイミングの標準偏差を表すため、ジッタが最小化されることが、最適化作業の１つの望ましい成果である。ジッタは、隔離された単一トラックについての性能と多トラックについての性能との両方について測定した。レーザ書き込み出力を変化させて各出力設定についてジッタを測定する自動化試験を行ったところ、観測された最小の多トラックジッタの範囲は、４．８０ｎｍ〜５．２４ｎｍであった。最適な出力の範囲は、１５．０〜１６．０ミリワットであった。書き込み速度は、標準的な１倍速定線速度（ＣＬＶ）であった。
【０２８５】
上記の最適化作業後、標準的なＤＶＤフォーマットのデータを３つのディスクの各々に書き込むことに成功した。ディスク技術についての表示ならびにＣｈｕｒｃｈ ｏｆ Ｊｅｓｕｓ Ｃｈｒｉｓｔ ｏｆ Ｌａｔｔｅｒ−Ｄａｙ Ｓａｉｎｔｓ、Ｌｅｓ Ｏｌｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｈａｒｐのコピー機およびプリンタの代理店）、およびＴＨＸ Ｌｔｄ．により提供およびライセンス供与されたマルチメディアコンテンツにリンクされたＤＶＤメニュー構造を、ＯＤＵ−１０００およびＥｃｌｉｐｓｅ Ｄａｔａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの画像符号化器ユニットを用いてディスクに書き込んだ。Ｅｃｌｉｐｓｅ符号化器からのデータは、Ａｐｏｇｅｅ ＬａｂｓのＴＴＬ−ＥＣＬ変換器によりレベル補正し、Ｐｕｌｓｔｅｃのマルチ信号発生器（ＭＳＧ４）を通じてＯＤＵ−１０００レーザヘッドにストリーミングし、先に求められた書き込みストラテジおよび出力の設定を用いて１倍速ＣＶＬでプロトタイプディスク上に書き込んだ。
【０２８６】
記録後、いくつかの商用ＤＶＤプレーヤにおいてディスクの広範な再生試験を行い、書き込み済データの引き出しの成功を妨げるエラーは存在しないことを見出した。この実施例は、ディスクに映像コンテンツを書き込むことが可能であり、ディスクを異なる商用ＤＶＤプレーヤにおいて繰り返し再生することが可能である、ということを実証している。
【０２８７】
実施例４０：ＴｅＳｅ合金データ層および炭素層を有するディスク９４４および９４５の作製
トラック溝を有するポリカーボネート光学ディスク基板［Ｄ２７Ｗ４０Ａ−ＬＢ］上に、４つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。４つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０２８８】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は３６：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０２８９】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１３：４６分間）。この膜は、厚さ概ね１９ｎｍであった。
【０２９０】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合されたＴｅ（７８．４原子％）およびＳｅ（２１．６原子％）を含有する厚さ１／８インチのターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ）をスパッタリングした。このターゲットの一部は、接合剤の露出を通じてスパッタリングした。カソードに印加された出力は２００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスはＡｒ、堆積時間は４：１８分間であった。この膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０２９１】
第４の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は９：２５分間）。この膜は、厚さ概ね１３ｎｍであった。
【０２９２】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、１９ｎｍの炭素および二酸化炭素の層と、２０ｎｍのＴｅＳｅ合金データ層と、１３ｎｍの炭素および二酸化炭素の層とを有していた。
【０２９３】
実施例４１：ＴｅＳｅ合金データ層および炭素層を有するディスク９４４および９４５の特性解析
デモディスク９１１および９１２に関して上で説明した一般的方法を用いて、ＴｅＳｅ合金データディスクを評価した。データマークのディスクへの書き込みは成功したが、ジッタ値が書き込み後に数分間変化する顕著な「整定時間」が存在した。整定時間の影響を最小化するために、これらのＴｅＳｅ合金データディスクを最適化する努力がなされるであろう。
【０２９４】
実施例４２：クロムデータ層および炭素層を有するディスクの作製
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、４つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。４つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０２９５】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０２９６】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１５：２０分間）。この膜は、厚さ概ね１９ｎｍであった。
【０２９７】
第３の層は、次のように堆積させた。厚さ１／８インチのＣｒターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．、部品＃ＥＪＴＣＲＸＸ３５３Ａ２、ロット＃Ｌ５７９１／Ｄ０５／６０１７１３）をスパッタリングした（出力は２００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスはＡｒ、堆積時間は２：４９分間）。この膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０２９８】
第４の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１０：３０分間）。この膜は、厚さ概ね１３ｎｍであった。
【０２９９】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、１９ｎｍの炭素および二酸化炭素の層と、２０ｎｍのクロムデータ層と、１３ｎｍの炭素および二酸化炭素の層と、第２のポリカーボネート支持基板とを有していた。
【０３００】
実施例４３：クロムデータ層および炭素層を有するディスクの特性解析
このディスクは、３．５ｍＷ超で読み取り出力誘起変調（「ＲＰＩＭ」）試験に合格した。このことは、ディスクが読み取り出力レーザの強度への高い耐性を有することを示している。３Ｔと１４Ｔとの両方のマークがディスクに作成されたが、マークの品質はやや雑音が多かった。書き込みストラテジは未だ最適化されていない。
【０３０１】
実施例４４：ＴｅＳｅデータ層を有するが炭素層を含まないディスク９６６の作製および解析
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、２つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。２つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０３０２】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３０３】
第２の層は、次のように堆積させた。複合ＴｅＳｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした。ターゲットの比は、Ｔｅ７８Ｓｅ２２であった。この膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０３０４】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、２０ｎｍのＴｅ７８Ｓｅ２２データ層とを有していた。ディスクは、いずれの炭素層も含んでいなかった。
【０３０５】
ディスクは、０．８ｍＷで読み取り出力誘起変調（「ＲＰＩＭ」）試験に合格しなかった。このことは、炭素層が存在しない場合、ディスクドライブにより用いられる低い読み取り出力によりＴｅＳｅ合金データ層が損傷することを示している。この基本的な試験に合格しなかったため、このディスクのさらなる特性分析は行っていない。
【０３０６】
実施例４５：Ｔｅデータ層を有するが炭素層を含まないディスク９６７の作製および解析
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、３つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。３つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０３０７】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３０８】
第２の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＴｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９７８８）をスパッタリングした（出力は２０ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は５：２３分間）。このテルル膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０３０９】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３１０】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、２０ｎｍのテルルおよび二酸化炭素のデータ層と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層とを有していた。
【０３１１】
実施例４６：炭素層を有するがデータ層を含まないディスク９６８の作製および解析
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、３つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。３つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０３１２】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３１３】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％）。この膜は、厚さ概ね３０ｎｍであった。
【０３１４】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３１５】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、３０ｎｍの炭素および二酸化炭素のデータ層と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層とを有していた。ディスクは、いずれのデータ層も含んでいなかった。
【０３１６】
このディスクをトラッキングすることは可能であったが、ディスクにデータを書き込むすべての試行は完全に失敗した。
【０３１７】
本明細書中で説明および請求されているすべての組成および／または方法および／またはプロセスおよび／または装置は、本開示に照らして必要以上の実験を行うことなく、作製および実行することが可能である。本発明の組成および方法を好ましい実施形態により説明してきたが、本明細書中に記載の組成および／または方法および／または装置および／またはプロセスに、ならびに方法のステップまたは一連のステップにおいて、本発明の概念および範囲を逸脱することなく変更を適用することができる、ということが当業者には明白であろう。より具体的には、同じまたは類似の結果を達成しつつ、本明細書中に記載の作用剤を化学的と物理的との両方で関連するある作用剤で置換することができる、ということが明白であろう。当業者に明白なすべてのかかる類似の代替物および変更は、本発明の範囲および概念に該当するものと見なす。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長期デジタルデータ格納媒体に関し、より具体的には、非常に安定的なデジタルデータ格納媒体を生産する材料および製造プロセスに関する。特に、金属層および炭素層を含む光学ディスクを開示する。
【背景技術】
【０００２】
光学情報格納媒体は、一般的には、データ層、誘電体層、および支持基板などのいくつかの構成要素を含む。様々な構成要素は、各々、商用製品に何らかの機能を与えている。
【０００３】
しばらくの間、光学情報格納媒体において用いるためにテルル材料が提案されてきたが、種々の理由から商業的には用いられていない。テルルは酸化しやすいことが知られており、この問題を低減または解消するために種々のアプローチが試行されてきた。テルル媒体で頻繁に観測される別の問題には、「バーム」の形成がある。バームとは、レーザを用いて光学格納媒体に書き込むときに形成される書き込み済「ピット」を囲む、盛り上がった領域である。元々空間を占めていた材料が押し出され、高くなった唇状の「バーム」が形成される。バームは、媒体を読み取るときに実効ピークトゥピーク値を低下させるＨＦ信号におけるアーティファクトを生じさせる。これにより、復号器がデータを解釈する信号が減少する。
【０００４】
以下は、テルル材料の使用、および光学格納媒体におけるテルルの使用に関連する問題を緩和するためになされた試行について説明している代表的な科学文献および特許文献を抽出したものである。
【０００５】
テルル合金層は、レーザ書き込み後、合体して離散した球状粒子を形成することが報告されている（非特許文献１）。アルミニウムディスク基板を有するディスクを、Ｔｅ８０Ｓｅ１９Ａｓ１合金で作製された厚さ１５ｎｍ未満の吸収層を含むように作製した。吸収層を、厚さ２５０ｎｍのスパッタリングされた誘電体有機オーバーコート層で覆った。ディスクにマークを書き込むために用いるレーザ出力を増加させることにより、マークのサイズが大きくなることが見出された。加えて、レーザ出力の増加とともに、粒子の形成が増加することが見出された。著者らは、これらの結果を、相変化またはマーク形成のためのアブレーションのメカニズムを見出した過去の報告とは区別している。
【０００６】
様々な金属膜システムを用いて、ポリメチルメタクリレート基板上の薄膜に形成された穴の形状が調査されている（非特許文献２）。用いられた様々なシステムは、Ａｓ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、Ａｓ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ、およびＳｂ−Ｓであった。膜の粘性が高いことが、整った形状の穴を得るために役に立つことが見出された。
【０００７】
テルル膜を格納媒体において用いるにあたり深刻な不利益をテルル膜に有させるものとして、電食が検討されている（非特許文献３）。セレンおよび／またはを添加することによりテルル膜を非晶質にした。Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ膜は２００日超安定していた、ということが気候試験により示された。その後の刊行物では、金属−Ｔｅ−Ｓｅ膜にＩｎ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、またはＳｂを添加することにより酸化が抑制されることが検討されている（非特許文献４）。
【０００８】
特許文献１（１９８２年３月３０日付与）は、連続波型半導体レーザビーム、および光学ディスク上に情報を記録する際のその使用を提起している。光学ディスクはテルル酸化物を含有し得る。ＰｂＯおよびＶ２Ｏ５を様々な濃度で添加することにより、光吸収率が変化することが報告されている。
【０００９】
特許文献２（１９８２年１０月２０日公開）は、テルルおよび炭素の記録層を有する光学記録媒体を提示している。炭素は、５〜５０原子パーセントの所定含有量で存在する。テルル−炭素層は、良好な感度および長い耐用寿命を有するものとして提示されている。
【００１０】
特許文献３（１９８２年１１月２日付与）および特許文献４（１９８３年５月２４日付与）は、薄いテルル膜をベースプレートに付加し、テルルを酸化させることにより２つの酸化層を形成することを示唆している。複数の酸化層は、各々、異なるテルル酸化物を含有する。紫外線放射を用いて酸化を生じさせている。
【００１１】
特許文献５（１９８３年１０月１８日付与）は、ディスク基板上に堆積させた変形可能な金属テルル膜、および情報を記録する変調光ビームを提起している。光はテルル材料を気化させずに液化させ、その結果、読み出し光ビームの反射度を変化させる材料が再分散する。
【００１２】
特許文献６（１９８３年１２月２７日付与）は、２つ以上の非共形被覆層を含み、被覆層の間に溶媒バリア層を有するディスクを用いることを示唆している。ディスクにおける吸収層は、テルルまたはテルル合金を含む種々の金属および合金で作製することが可能である。被覆層および溶媒バリア層は、巨大および微小な欠陥を伴わない基板を作製するのに役立つ。
【００１３】
特許文献７（１９８４年２月２１日付与）は、ある所定の原子パーセントの炭素を含有するテルル層を有する光学記録媒体を提起している。テルル層における炭素の存在により、酸素または湿気によるテルルの酸化が低減されることが示唆されている。
【００１４】
特許文献８（１９８４年１０月９日付与）は、基板プレートならびにテルル、セレン、およびアンチモンの合金を含む光学情報ディスクを提起している。記録層材料は、式ＴｅｘＳｅｙＳｂｚＳｑ（ｘ＝５５〜８５原子％、ｙ＝１３〜３０原子％、ｚ＝１〜１２原子％、ｑ＝０〜１０原子％、およびｘ＋ｙ＋ｚ＋ｑ＝１００）を満たす。好適な記録層は、Ｔｅ６０Ｓｅ２５Ｓｂ１０Ｓ５およびＴｅ７５Ｓｅ１５Ｓｂ５Ｓ５合金である。これらの合金により、芳しいアブレーション特性が記録層に付与されることが見出されている。
【００１５】
特許文献９（１９８６年４月１５日付与）は、樹脂ディスク基板、記録媒体層、記録媒体層上に形成された透過層、および透過保護樹脂層を有する光学ディスクを記載している。記録媒体層は、テルル酸化物または有機着色材料を含有することが可能である。透過層は、接着層または気層であることが可能である。このような層編成により、従来の光学ディスクと比較してより低いエラー率が与えられることが報告されている。
【００１６】
特許文献１０（１９８６年７月２日公開）は、１０〜８０原子パーセントのテルルおよび炭素を有するデータ記録媒体を示唆している。記録層は、メタンおよびアルゴンの存在下でテルルをスパッタリングすることにより形成することが可能である。
【００１７】
特許文献１１（１９８６年１１月２５日付与）は、ディスク形状基板、平坦化層、反射層、フッ化炭素フェーズ層、活性層、およびフッ化炭素マトリクス層の三層構造、ならびに薄い透過導電上層を有する情報格納装置を提示している。活性層は、フェーズ層とマトリクス層との間に包まれている。活性層は、テルル、セレン、およびヒ素の合金の小球を含む。レーザビームの印加により活性層が凝集し、三層構造の光透過率が変化する。フェーズ層により活性層が反射層のヒートシンク効果から隔離され、レーザエネルギーが活性層において放散される。
【００１８】
特許文献１２（１９８７年３月３日付与）は、基板および電磁エネルギー吸収層を記載している。この層は、テルル、アンチモン、錫、ビスマス、亜鉛、または鉛などの低融点金属を含有することが可能である。また、この層は、所定温度を下回る温度で気相状態の元素も含有することが可能である。エネルギーの印加により記録層が盛り上がり、隆起が形成される。
【００１９】
特許文献１３（１９８７年７月２１日付与）は、ゲルマニウム、テルル、ビスマス、アンチモン、およびそれらの合金で作製された複数の薄膜層を含む光学ディスクを示唆している。レーザビームの照射により、それらの複数の層が単一の層に変換される。
【００２０】
特許文献１４（１９８９年１０月４日公開）は、テルル、炭素、および水素を含有する記録膜を用いることを記載している。炭素および水素の含有量は、それらの原子百分率が２５原子パーセント以上および３８原子パーセント以下となるように定義されている。このような範囲は、良好な記録感度、耐酸化性、および再生レーザ出力マージンを提供するように選択されている。
【００２１】
特許文献１５（１９９０年３月１３日付与）および特許文献１６（１９９１年１２月１７日付与）は、基板、下層、および低融点テルル記録層を有するディスクを提起している。下層により、記録層からディスク基板に伝達される熱衝撃が緩和される。下層は、基板よりも優れた耐熱性を有する高ポリマー材料を含有する。ポリマー材料の例として、フッ化炭素樹脂またはポリイミドが提起されている。
【００２２】
特許文献１７（１９９０年５月２９日付与）は、炭素および金属元素、半金属元素、または半導体元素を含有する非晶質構造記録層を有する情報格納媒体を提起している。元素の例は、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ａｇ、Ｇａ、Ａｓ、およびＧｅを含む。記録層にエネルギーを印加することにより、構造が非晶形から結晶形に変化する。これらの構造は、テルルまたは他の過去に用いられていた金属の酸化特性に対処するために提起されている。
【００２３】
特許文献１８（１９９１年２月５日付与）は、水および酸素の浸透から記録層を保護する拡散バリアとして作用する炭素およびフッ素の下層を用いることを示唆している。記録層は、炭素ならびにＴｅ、Ｓｅ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ａｇ、Ｉｎ、およびＢｉなどの金属および半導体元素を含有するものとして説明されている。記録層は、良好な書き込み感度および抗酸化特性を有する。
【００２４】
特許文献１９（１９９１年５月７日付与）は、ポリカーボネート基板ならびにＡｇＴｅ共晶合金、炭素、および水素を含有する記録層からなる情報格納媒体を提示している。これらの構造は、テルルまたは他の過去に用いられていた金属の酸化特性に対処するために提起されている。
【００２５】
特許文献２０は、テルル、炭素、および水素を含有し、炭素および水素が化学結合により互いに結合されたＣ−Ｈマトリクスにテルルのクラスタが分散して構造を有する記録膜を作製することを示唆している。このシステムは、テルル膜の酸化により引き起こされる問題への可能性のある解決策として示唆されている。その結果得られる記録膜は、遠赤外領域（２５〜１００μｍ）において吸収することが見出されている。
【００２６】
特許文献２１（１９９２年４月７日付与）は、基板と、Ｃ４Ｆ８フッ化炭素ガスのプラズマ重合により形成された下被覆層と、Ｔｅ、Ｃ、Ｈ、ならびにＡｇ、Ａｕ、およびＣｕからなる金属を様々な含有比率で含有する記録層とを含むデータ記録媒体を提起している。
【００２７】
特許文献２２（１９９６年４月２３日付与）は、テルルベースの活性データ層を含む光学ディスクを記載している。レーザの照射によりテルル合金が流動し、穴が形成される。ディスクは、テルル層上に直接設けられた「軟らかい」変形可能な層を含む。変形可能な層の材料の例として、シリコンエラストマ、フッ素化炭化水素、ポリアクリレート、エチレンプロピレン、およびポリウレタンが列挙されている。変形可能な層は軟らかいため、テルルは過大なレーザ出力を要求することなく流動することができる。
【００２８】
特許文献２３（１９９６年１２月３日付与）および特許文献２４（１９９７年７月２９日付与）は、Ｇｅ、Ｓｂ、およびＴｅを含有する非晶質合金で作製された記録膜を記載している。膜を照射することにより、合金が結晶性ＧｅＴｅおよび結晶性ＳｂＴｅに変化する。この変化は光学的に検出可能である。
【００２９】
特許文献２５（１９９８年８月１８日付与）は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅの第１のサブ記録層およびＢｉ−Ｔｅの第２のサブ記録層を有する光学ディスクを提起している。
【００３０】
光学情報媒体においてテルルおよび他の金属を用いることに関して多くの開発が報告されているが、光学情報媒体において用いるのに商業的に魅力的な金属を作製する新たな材料および方法についてのニーズが依然として存在する。酸化およびバーム形成に関連する問題を低減または解消する材料および方法が、特に魅力的である。
【００３１】
拡散した酸素または水により引き起こされる腐食からデータ層材料を保護するために、誘電体層が光学データディスクに含まれることが多い。誘電体層は、二酸化ケイ素、硫化亜鉛−二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、または酸窒化ケイ素−ニッケルなどの無機材料から作製されることが多い。二酸化ケイ素を含有する誘電体層は、現在、商用製品において広く用いられている。
【００３２】
また、誘電体層は、電気絶縁体としても作用し、光学ディスクの異なる層を効果的に分離させる。
【００３３】
誘電体層において用いられる材料は、通常、誘電体層がディスクへのデータの書き込みまたはディスクからのデータの読み取りに光学的に干渉しないような光透過性のものが選択される。誘電体材料の光学特性は、用いられる光の波長とともに変化する。例えば、ケイ素は、光の波長が４００ｎｍよりも長ければ透過性であるが、光の波長が４００ｎｍよりも短ければ吸収性である。
【００３４】
また、従来の誘電体材料は、基板および書き込み層を熱的に保護するためにも用いられる。誘電体材料は、ピンホール欠陥が生じにくく、ガラス状態ではほとんど劣化しない。特定の誘電体材料の選択には、コスト、界面において隣接する材料への付着性、材料の混和性または非混和性、融点、および熱容量などの多くの基準が関わり得る。
【００３５】
炭素は、商用光学媒体においては広く用いられていない。以下は、炭素を含む様々な材料を「界面層」として用いることを検討しているいくつかの参照文献である。
【００３６】
特許文献２６（２００４年８月２６日公開）は、基板、第１の保護層、記録層、第２の保護層、および反射層を有する書き換え可能な相変化光学ディスクを提起している。記録層は、特定の定義された原子比率におけるＳｂ、Ｔｅ、Ｇｅ、およびＩｎの複合組成を含む。この公報は、記録層の片側または両側に窒化物、酸化物、または炭化物の「界面層」を付加することを認めている。また、ディスクは、類似の物質で作製された「拡散保護層」も含むことが可能である。界面層は、硫黄成分を含まず、硫黄の侵入から記録層を保護する。
【００３７】
特許文献２７（２００５年４月７日公開）は、結晶相と非晶相との間で相を変化させることが可能な相変化記録層、ＣｒおよびＯの層、ならびにＧａおよびＯの層を含む情報記録媒体を示唆している。作用例１１は、記録層と「界面層」として提供されるＧａ含有層との間、および／または、Ｃｒ含有層と記録層との間に配置されたＣ含有層を付加することを記載している。界面層は、誘電体層と記録層との間の物質の移動を防止するように機能する。界面層は、光吸収性が低く、記録中に融解しない程度に融点が高く、記録層への付着性が良好である。
【００３８】
特許文献２８（２００４年９月１４日付与）は、規定された記録層および他の複雑な層構造を有する相変化光学情報媒体を提起している。この特許は、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物、ダイヤモンド様炭素、およびそれらの混合物を含む種々の材料で作製された上下の保護層を提供している。この特許は、保護層が記録層よりも高い融点を有することを「要求している」。また、この特許は、保護層が高い熱伝導率、低い熱膨張係数、および良好な付着特性を有することも「要求している」。
【００３９】
特許文献２９（２００７年１月３０日付与）は、透過性基板、可逆記録層、Ｔａベース誘電体層、および銀反射層を有する相変化光学情報記録媒体を提起している。炭素またはアルファ元素（Ｓｎ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｇ、またはＧｅ）の窒化物、酸化物、炭化物、もしくは窒素酸化物を含有する「界面層」を用いて、剥離を防止することが可能である。また、界面層により、記録層と誘電体層との間の原子の拡散も防止される。界面層の厚さは、好ましくは少なくとも１ｎｍおよび多くとも１０ｎｍであり、より好ましくは少なくとも１ｎｍおよび多くとも５ｎｍである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】U.S. Patent No. 4,322,839
【特許文献２】European Patent Application No. 82301410.5（WO 0 062 975 A1）
【特許文献３】U.S. Patent No. 4,357,366
【特許文献４】U.S. Patent No. 4,385,376
【特許文献５】U.S. Patent No. 4,410,968
【特許文献６】U.S. Patent No. 4,423,427
【特許文献７】U.S. Patent No. 4,433,340
【特許文献８】U.S. Patent No. 4,476,214
【特許文献９】U.S. Patent No. 4,583,102
【特許文献１０】European Patent Application No. 85309330.0（WO 0 186 467 A2）
【特許文献１１】U.S. Patent No. 4,625,215
【特許文献１２】U.S. Patent No. 4,647,947
【特許文献１３】U.S. Patent No. 4,682,321
【特許文献１４】European Patent Application No. 89105303.5（WO 0 335 275 A2）
【特許文献１５】U.S. Patent No. 4,908,250
【特許文献１６】U.S. Patent No. 5,073,243
【特許文献１７】U.S. Patent No. 4,929,485
【特許文献１８】U.S. Patent No. 4,990,387
【特許文献１９】U.S. Patent No. 5,013,635
【特許文献２０】U.S. Patent No. 5,061,563
【特許文献２１】U.S. Patent No. 5,102,708
【特許文献２２】U.S. Patent No. 5,510,164
【特許文献２３】U.S. Patent No. 5,580,632
【特許文献２４】U.S. Patent No. 5,652,037
【特許文献２５】U.S. Patent No. 5,796,708
【特許文献２６】U.S. Patent Publication No. 2004/0166440 A1
【特許文献２７】U.S. Patent Publication No. 2005/0074694 A1
【特許文献２８】U.S. Patent No. 6,790,592 B2
【特許文献２９】U.S. Patent No. 7,169,533 B2
【非特許文献】
【００４１】
【非特許文献１】Holstein, W.L. and Begnoche, B.C. J. Appl. Phys. 60(8): 2938-2943 (1986年)
【非特許文献２】J. Appl. Phys. 50: 6881 (1979年)
【非特許文献３】Kivits, P., et al., J. Vac. Sci. Technol. 18(1): 68-69 (1981年)
【非特許文献４】Terao, M., et al. J. Appl. Phys. 62(3): 1029-1034 (1987年)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
ほとんどの商用製品では、有機染料の分子状態または金属もしくは合金の相を変化させることによりデータが記録され、製品における他の材料は、これらのデータ格納メカニズムと適合可能なように選択される。しかし、恒久的なデータ格納を達成するためには、他のより恒久的および不可逆なメカニズムが所望される。光学情報媒体において誘電体層として無機材料を用いることに関して多くの開発が報告されているが、新たな材料および方法についてのニーズが依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
様々な組み合わせの金属材料層および炭素材料層を含む光学情報媒体を開示する。炭素材料層を用いることにより、酸化、熱変形、および応力誘起損傷などの様々な要因から近隣のデータ層が保護される。また、炭素材料層を用いることにより、レーザまたは他のエネルギー源による書き込み後の金属材料層におけるバーム形成を低減または解消することが可能である。また、炭素材料層は、種々の光学情報媒体において誘電体層として用いることも可能である。炭素材料層と金属材料層との組み合わせは、アーカイブ品質の光学情報媒体の開発にとって驚くほど魅力的であることが見出された。
【００４４】
以下の図面は、本明細書の一部を形成するとともに、本発明のある態様をさらに実証するために与えられるものである。本発明は、本明細書中で提示される特定の実施形態の詳細な説明と組み合わせてこれらの図面の１つ以上を参照することにより、より良好に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１ａ】支持基板およびデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｂ】支持基板、データ層、およびキャプチャ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｃ】支持基板、データ層、および反射層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｄ】支持基板、データ層、および反射キャプチャ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｅ】支持基板、拡散バリア、データ層、および反射キャプチャ層を有する光学情報媒体を示す。
【図１ｆ】支持基板、拡散バリア、データ層、反射キャプチャ層、および保護シーラントバリアを有する光学情報媒体を示す。
【図１ｇ】環境保護層、耐スクラッチ層、紫外線ブロック層、支持基板、拡散バリア、データ層、反射キャプチャ層、および保護シーラントバリアを有する光学情報媒体を示す。
【図２ａ】支持基板、データ層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図２ｂ】支持基板、炭素材料層、およびデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図２ｃ】支持基板、少なくとも１つの介在層、データ層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図２ｄ】支持基板、少なくとも１つの介在層、炭素材料層、およびデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図３ａ】支持基板、第１の炭素材料層、データ層、および第２の炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｂ】支持基板、少なくとも１つの介在層、第１の炭素材料層、データ層、および第２の炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｃ】第１の支持基板、データ層、炭素材料層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｄ】第１の支持基板、第１の炭素材料層、データ層、第２の炭素材料層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図３ｅ】第１の支持基板、第１の介在層、第１の炭素材料層、データ層、第２の炭素材料層、第２の介在層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図４ａ】支持基板、金属材料層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図４ｂ】図４ａに示す光学情報媒体の変形を示し、金属材料層および炭素材料層の位置が支持基板に対して反転している。光学情報媒体は、支持基板、炭素材料層、および金属材料層を有する。
【図４ｃ】支持基板、１つ以上の介在層、金属材料層、および炭素材料層を有する光学情報媒体を示す。
【図４ｄ】第１の支持基板、第１の炭素材料層、金属材料層、第２の炭素材料層、および第２の支持基板を有する光学情報媒体を示す。
【図５ａ】テルル／二酸化炭素／一酸化炭素のデータ層に面的に接触する基板層を有する光学情報媒体を示す。
【図５ｂ】基板層、少なくとも１つの介在層、およびテルル／二酸化炭素／一酸化炭素のデータ層を有する光学情報媒体を示す。
【図５ｃ】第１の基板層、テルル／二酸化炭素／一酸化炭素のデータ層、および第２の基板層を有する光学情報媒体を示す。
【図６】酸素含有ガス二酸化炭素の濃度を増加させて作製した炭素膜の光学濃度の減少（または光透過性の増加）を示す。ｘ軸は波長（ｎｍ）を示す。ｙ軸は厚さ当たりの吸光度（１／ｎｍ）を示す。正方形の記号で示す線は、１％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を表す。ダイヤモンドの記号で示す線は、２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を表す。丸形の記号で示す線は、４％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を表す。
【図７】テルルおよび二酸化炭素の膜と比較したテルル膜についての経時光学濃度のプロットを示す。ｘ軸は時間（日）を示す。ｙ軸は、（ＯＤ−ＯＤｉｎｉｔ）／ＯＤｉｎｉｔの比として測定した光学濃度（または吸光度）を示す。プロットは、二酸化炭素をテルルに付加することにより酸化による変化が減少する、ということを示している。正方形の記号は、二酸化炭素が付加されていないテルルを表し；「×」の記号は、１％の二酸化炭素の付加を表し；「ダイヤモンド」の記号は、２％の二酸化炭素の付加を表し；「黒丸」の記号は、２．３％の二酸化炭素の付加を表し；「＋」の記号は、２．５％の二酸化炭素の付加を表し；「ダッシュ」の記号は、２．７％の二酸化炭素の付加を表し；「＊」の記号は、３％の二酸化炭素の付加を表し；「三角形」の記号は、４％の二酸化炭素の付加を表し；「白丸」の記号は、１０％の二酸化炭素の付加を表す。
【図８】テルルおよび二酸化炭素の膜と比較したテルル膜についての経時反射率のプロットを示す。ｘ軸は時間（日）を示す。ｙ軸はパーセント反射率を示す。正方形の記号は、二酸化炭素が付加されていないテルルを表し；「×」の記号は、１％の二酸化炭素の付加を表し；「ダイヤモンド」の記号は、２％の二酸化炭素の付加を表し；「黒丸」の記号は、２．３％の二酸化炭素の付加を表し；「＋」の記号は、２．５％の二酸化炭素の付加を表し；「ダッシュ」の記号は、２．７％の二酸化炭素の付加を表し；「＊」の記号は、３％の二酸化炭素の付加を表し；「三角形」の記号は、４％の二酸化炭素の付加を表し；「白丸」の記号は、１０％の二酸化炭素の付加を表す。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
組成および方法は、様々な構成要素またはステップを「備える」（「含むが、それに限定されない」を意味するものとして解釈される）との用語で説明しているが、組成および方法は、また、様々な構成要素およびステップ「から本質的になる」またはそれら「からなる」ことも可能であり、かかる用語法は、本質的に閉じた要素群を定義するものとして解釈すべきである。
【００４７】
本明細書中に記載の光学情報媒体は、好ましくは、磁気的なものでない。本明細書中に記載の光学情報媒体に書き込まれるデータは、好ましくは、可逆的または相変化マークでなく、恒久的な消去不可能な物理変化マークである。
【００４８】
本明細書中に記載の光学情報媒体は、好ましくは、アーカイブ媒体として用いるために好適である。アーカイブ媒体上に格納されたデータは、好ましくは、約１ヶ月後、約１年後、約２年後、約３年後、約４年後、約５年後、約６年後、約７年後、約８年後、約９年後、約１０年後、約２０年後、約３０年後、約４０年後、約５０年後、約６０年後、約７０年後、約８０年後、約９０年後、約１００年後、約２００年後、約３００年後、約４００年後、約５００年後、および理想的には無期限に読み取り可能である。
【００４９】
以下で説明する光学情報媒体は、一般に、いずれの形状およびサイズであることも可能である。媒体は、典型的には、平坦で丸い形状である。現在想定されているサイズは、直径約８ｃｍ、直径約１２ｃｍ（従来のＣＤまたはＤＶＤと同様）、直径約１３ｃｍ、直径約２０ｃｍ、直径約１０インチ（約２５．４ｃｍ）、直径約２６ｃｍ、および直径約１２インチ（約３０．４８ｃｍ）である。
【００５０】
光学情報媒体の断面図は、対称的または非対称的であることが可能である。断面は、非対称的であるのが最も一般的である。
【００５１】
以下で説明する光学情報媒体は、一般に、少なくとも１つの支持基板を含む。支持基板は、一般に、光学情報格納における使用と適合可能ないずれかの材料であることが可能である。望ましい光学的および機械的特性を有するポリマーまたはセラミック材料が広く利用可能である。支持基板は、典型的には、ポリカーボネート、ポリスチレン、酸化アルミニウム、ポリジメチルシロキサン、ポリメタクリル酸メチル、酸化ケイ素、ガラス、アルミニウム、ステンレス鋼、またはそれらの混合物を含む。基板の透過性が所望されなければ、金属基板を用いてもよい。また、他の光透過性プラスチックまたはポリマーを用いてもよい。支持基板は、十分な剛性または剛直性を有する材料から選択することが可能である。剛性または剛直性は、一般的には、ヤング率（単位面積当たりの圧力を単位とする）として測定され、好ましくは、約０．５ＧＰａ〜約７０ＧＰａである。剛直性値の具体例は、約０．５ＧＰａ、約１ＧＰａ、約５ＧＰａ、約１０ＧＰａ、約２０ＧＰａ、約３０ＧＰａ、約４０ＧＰａ、約５０ＧＰａ、約６０ＧＰａ、約７０ＧＰａ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。支持基板は、約１．４５〜約１．７０の屈折率を有する材料から選択することが可能である。屈折率の具体例は、約１．４５、約１．５、約１．５５、約１．６、約１．６５、約１．７、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。
【００５２】
基板は、好ましくは、経年劣化作用を受けない材料を含む。現時点で好ましい材料は、ポリカーボネート、ガラス、および酸化ケイ素（溶融石英）である。
【００５３】
支持基板は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。基板の厚さは、ドライブ容量の関数として選択することが可能である。厚さ１．２ミリメートルの基板は、ＣＤドライブと互換性を有し、厚さ０．６ミリメートルの基板は、ＤＶＤドライブと互換性を有し、厚さ０．１ミリメートルの基板は、ＢＤドライブと互換性を有する。厚さは、歴史的に、読み取りおよび書き込みプロセス中にデータ層に焦点を保つために、基板の必要な平坦性および剛性を維持しつつ、回転質量を合理的な限界内に保つように選択されてきた。
【００５４】
材料−炭素層
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。媒体は、少なくとも１つの支持基板１０と、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層２０とを含む。これを図１ａに示す。
【００５５】
データ層は、炭素、非晶質炭素、ダイヤモンド様炭素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ケイ素、非晶質シリコン、ゲルマニウム、非晶質ゲルマニウム、またはそれらの組み合わせを含むことが可能である。データ層が非晶質炭素を含むことが、現時点では好ましい。非晶質炭素は、その光学特性を変更するためにかなりの量の活性化エネルギーを要求する安定的な物質である。この特長により、非晶質炭素は、典型的な熱的および化学的動的経年プロセスによる影響を受けない。また、非晶質炭素は、優れた耐化学性を有し、高い割合の黒鉛（ＳＰ２）状炭素を含む。
【００５６】
また、データ層は、その構造に注入された少なくとも１種類のガスを含む。「注入」との用語は、少なくとも１種類のガスが非晶質炭素または他の材料内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着された状態を言う。適切なエネルギー源による処理を受けると、処理されたデータ層は分解し、ガスを遊離させることが可能である。この遊離ガスは、膨脹し、突出またはアブレーション部位を形成することが可能で、それにより、被処理部位と未処理部位との間に検出可能な光学的コントラストが形成される。ガスは、酸素原子を含まないことも酸素原子を含有することも可能である。データ層には、１種類のガスを注入することも、２種類以上の異なるガスを注入することも可能である。データ層に２種類以上のガスが注入されている場合、それらのガスは、すべて酸素原子を含まないことも、すべて酸素原子を含有することも、酸素原子を含まない１種類以上のガスと酸素原子を含有する１種類以上のガスとの混合物であることも可能である。
【００５７】
酸素原子を含まないガスの例は、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）を含む。
【００５８】
現時点で好ましい実施形態では、ガスは酸素含有ガスである。「酸素含有ガス」との用語は、その分子式が少なくとも１つの酸素原子を含むガスを言う。かかるガスの例は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、分子状酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、およびそれらの混合物を含む。酸素は、極度の高温に加熱されるとデータ層の揮発性を増加させるものと考えられる。さらに、酸素は、特に炭素膜における残留応力に関して、通常の条件下で書き込み層を安定化させるものと考えられる。この安定化は、炭素に共有結合された酸素が炭素を酸化させることにより、非常に反応性が低い化合物を産生させることの結果であると考えられる。データ層には、１種類の酸素含有ガスを注入することも、２種類以上の異なる酸素含有ガスを注入することも可能である。
【００５９】
データ層の透過性（または不透過性）は、データ層の作製において用いられるガスの濃度を調整することにより変更することが可能である。ガスの濃度がより高いとデータ層の透過性がより大きくなることが、本発明者らにより見出されている。添合されたガスは、ＸＰＳなどの方法を用いて検出および定量化することが可能である。その結果得られる被覆層は、作製中に添加ガスを含まない以外は同様に作製された場合よりも高い濃度のガス、酸素、または酸素含有ガスを有する。
【００６０】
ガスは、データ層のアブレーションを支援することが見出されている。アブレーションを増大させるものと現在考えられているメカニズムを以下で検討する。その厳密なメカニズムは、本発明の実施形態を限定するものとは考えない。書き込みプロセス中、書き込みレーザにより発生する極度の高熱により、ガスと炭素原子との間の通常は強く安定的な共有結合が破壊される。ガス加熱および分離プロセスにより爆発が生じ、ガスと非晶質炭素との両方がデータ層から放出される。ガスの放出は、光学ディスクから書き込み層をアブレーションする、またはデータ層の書き込み済部分をデータ層の未書き込み領域と比較して、読み取りレーザに対する透過性が著しく低くもしくは高く（システム設計による）なるように恒久的に変質させる、という組み合わせられた効果を有する。データ層の書き込み済部分および未書き込み部分は、ともに極度に反応性が低く（典型的な熱的および化学的動的経年プロセスによる影響を受けない）、また、光学的に異質である。加えて、ガス注入状態からガスが存在しない状態への変化は、著しい活性化エネルギーを要求するため、自然状態での化学的動的経年変化を通じて生じることが防止される。
【００６１】
データ層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。データ層の厚さにより、光吸収性が提供される。厚さの下限は、約１０ｎｍまたは約２０ｎｍであることが可能である。厚さの上限は、データ層を変質させるために要求されるエネルギーにより決定することが可能であり、選択される材料によって変化する。上限の例は、約１００ｎｍである。厚さの具体例は、約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。厚さの値は、理論上、ラムダ／２ｎ（ラムダは読み取り波長、ｎはデータ層の屈折率）として算出することが可能である。
【００６２】
支持基板は、いずれの１つまたは複数の介在層もない状態でガスが注入されたデータ層に直接面的に接触することが可能である。あるいは、支持基板とデータ層との間に１つ以上の追加の層を配置することが可能である。
【００６３】
基板およびデータ層の屈折率、厚さ、および不透過性は、読み取りレーザを光学的に反射するように未書き込み状態において最適化してもよい。読み取りレーザの形態でディスクの底部に進入する光は、支持基板／データ層の界面からの第１の反射ビームと、データ層／空気の界面からの第２の反射ビームとを形成する。両方の反射ビームが同相となるようにデータ層の厚さを調整することにより、建設的干渉を通じて反射が最大化される。ディスクの未書き込み状態における反射を増加させることにより、書き込み済部分と未書き込み部分との間により大きい光学的コントラストを提供し、読み取りプロセスにおける信号対雑音比を増加させることが可能である。
【００６４】
データ層の書き込み済部分は、ディスク上に記録されたデータストリームに変調された高出力書き込みレーザの強度によりディスクからアブレーション加工または除去することが可能である。強度が著しく低い読み取りレーザは、データ層のアブレーション加工された部分を通過するか、または、データ層の未書き込み部分において生じる最大化された反射と光学的に対照をなすガスが存在しない不透過性炭素において吸収される。フォトダイオードにより、ディスクの書き込み済すなわち非反射部分と未書き込みすなわち反射部分との間の光学的コントラストを検出する。
【００６５】
書き込みを行うためにより好適であり、アーカイブを行うためにより高い耐久性を有し、または既存の光学ディスクの容量およびフォーマットとより高い互換性を有するディスクを作製するために、追加の層を追加してもよい。光学情報媒体は、さらに、アブレーションキャプチャ層２０を備えることが可能である。アブレーションキャプチャ層は、データ層を覆うことにより、書き込みプロセス中にアブレーション加工された材料をキャプチャするとともにデータ層を保護することが可能である。アブレーションキャプチャ層に好適な材料は、エアロゲルまたは薄い金属層を含む。他の好適な材料は、アルミニウム、クロム、チタン、銀、金、白金、ロジウム、ケイ素、ゲルマニウム、パラジウム、イリジウム、錫、インジウム、他の金属、セラミック、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、それらの合金、およびそれらの混合物を含む。アブレーションキャプチャ層が存在するときは、データ層に元々注入されていたガスが書き込みプロセスにより恒久的に分離され、データ層に空隙が形成され、アブレーションキャプチャ層に泡または隆起が形成される。先に説明したように、注入ガスは高出力エネルギー書き込みプロセスによる以外では容易に除去されないため、データ層の未書き込み部分は時間が経過しても変化せずに残る。アブレーションキャプチャ層は、データ層を封止することにより、書き込みプロセス中にアブレーション加工された材料による書き込み光学部品の潜在的な汚染を防止する、というさらなる利点を有する。アブレーションキャプチャ層における隆起は、読み取りレーザを吸収するため、書き込み層の未書き込みまたは乱されていない部分に対して光学的コントラストを形成し、読み取りレーザが光学ディスク全体を透過したのと同じ効果がもたらされる。データ層から除去されアブレーションキャプチャ層の下方にキャプチャされたガスが最終的に隆起から離れるのであれば、隆起の光学特性は変化せずに残るであろう。このため、書き込み済部分および未書き込み部分の光学特性は恒久的なものであるため、ディスクは経年劣化作用を受けない。
【００６６】
図１ｃに示すように、光学情報媒体は、さらに、反射層２５を備えることが可能である。アブレーションキャプチャ層を伴ってまたは伴わずに反射層を用いることが可能である。あるいは、反射層は、反射層とアブレーションキャプチャ層との両方（反射キャプチャ層３０（図１ｄ）とする）として機能することが可能である。この場合、２つの異質な書き込みストラテジが提供される。第１の書き込みストラテジは、半透過性書き込み層を提供する。上で説明したように、書き込み層の透過性は、ガス濃度の増加により調整される。反射アブレーションキャプチャ層は、ミラーとして作用し、データ層の未書き込み領域において読み取りレーザを反射する。書き込み層が書き込みプロセスを通じてアブレーション加工されると、反射アブレーションキャプチャ層において隆起が形成され、読み取りレーザがフォトダイオード検出器に直接反射されることを防止する効果的なプリズムを形成する。これにより、未書き込み領域の読み取りレーザに対する反射性がより高くなり、書き込み済領域の読み取りレーザに対する吸収性がより高くなり、読み取りプロセスにおいて必要なコントラストが提供される。第２の書き込みストラテジは、第１および第２の表面からの反射光が１８０度位相がずれて相殺的干渉となるように厚さを調整することにより、最小の反射性を有するデータ層を提供する。また、データ層は、ガス濃度を低下させることにより、透過性がより低くなるように製造してもよい。加えて、データ層の不透過性および厚さは、読み取りレーザの吸収が最大となり、相殺的光位相打ち消しが得られるように調整してもよい。書き込みプロセスにより、書き込み層の一部分をアブレーション加工することにより、反射層が露出する。未書き込み領域は不透過性またはより吸収性が高くなり、書き込み済領域は反射性となり、やはり読み取りプロセスに必要なコントラストが提供される。
【００６７】
反射層材料は、それらの極めて高い耐久性および反射性のために選択され、ケイ素、銀、チタン、クロム、白金、ロジウム、金、アルミニウム、またはそれらの合金などの材料を含んでもよい。
【００６８】
光学情報媒体は、さらに、拡散バリア層３５（図１ｅ）を備えることが可能である。拡散バリア層は、基板がポリカーボネート材料からなるときにデータ層に追加の保護層を追加するために、基板とデータ層との間に追加することができる。拡散バリア層がなければ、酸素および湿気が従来のポリカーボネート基板を通じて容易く拡散し、データ層と反応してしまうため、好ましくない。拡散バリア材料は、それらの耐久性およびガスおよび湿気への不浸透性のために選択され、酸化ケイ素、アルミナ、セラミック、ガラス、金属酸化物、ガラス状材料、または他の透過性金属酸化物などの材料を含んでもよい。基板がこれらと同じ材料を含むときは、別個の拡散バリアは必要ない。
【００６９】
光学情報媒体は、さらに、保護シーラントバリア層４０（図１ｆ）を備えることが可能である。さらなる保護のために、およびデジタルデータの寿命を増加させるために、上記の層の上方および下方に追加の層を追加してもよい。保護シーラントバリア層は、クロム、チタン、酸化ケイ素、アルミナ、セラミック、ガラス、金属酸化物、ガラス状材料、またはスピン被覆ポリマーなどの材料を含むことが可能である。反射層が反応性材料を含むのであれば、保護シーラントバリア層はより望ましい。また、保護シーラントバリア層は、選択された材料によっては反射層であってもよい。
【００７０】
光学情報媒体は、さらに、紫外線放射ブロック層４５（図１ｇ）を備えることが可能である。紫外線放射ブロック層は、基板のヘイジングまたはデータ層への他の劣化作用を防止するために基板の下方に追加してもよい。紫外線放射ブロック層は、酸化亜鉛、酸化チタン、炭化ケイ素、ガラス、またはガラス状材料などの少なくとも１つの紫外線放射ブロック剤を含有するポリカーボネートまたはガラス膜を含む。
【００７１】
光学情報媒体は、さらに、耐スクラッチ層５０（図１ｇ）を備えることが可能である。光学ディスクについての最も一般的な故障態様の１つは、散乱と吸収とを通じて読み返し光信号の減少を引き起こすスクラッチである。これらのスクラッチは、読み返し光学システムの焦点面から十分に外れているものの、光学的に非常に幅広い（数百または数千トラックの幅）ため、広範な読み返しの問題を引き起こす可能性がある。そのため、基板の下方に耐スクラッチ層を適用してもよい。耐スクラッチ材料は、酸化ケイ素、アルミニウム、炭化ケイ素、またはガラス状材料を含む。
【００７２】
基板、紫外線ブロック層、および耐スクラッチ層は、個々の層の有益な特徴のすべてを示す単一の材料として組み合わせてもよい。換言すれば、基板は、少なくとも１つの紫外線放射ブロック剤、少なくとも１つの耐スクラッチ材料、または両方を含有することが可能である。
【００７３】
光学情報媒体は、さらに、環境保護層５５（図１ｇ）を備えることが可能である。環境保護層は、不潔物、水、または他の汚染物質がディスク構造に進入することを防止するために追加してもよい。典型的な環境保護層は、疎水性材料およびフッ素化疎水性材料を含む。
【００７４】
光学情報媒体は、様々な異なる構成に編成された多くの異なる層を含むことが可能である。以下は、光学情報媒体製品における単純およびより複雑な層編成のいくつかの例である。層および層の適用順序には多くの変形が存在するため、これらの例は網羅的であることを意図していない。ガスが酸素含有ガスであり、データ層が炭素を含むことが、現時点では好ましい。
【００７５】
最も単純な実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層とを備えることが可能である。現時点で好ましい実施形態では、データ層は支持基板の一方の面に面的に接触する。１つの現時点で好ましい実施形態では、支持基板はポリカーボネートである。別の現時点で好ましい実施形態では、支持基板は溶融石英またはガラスである。現時点で好ましい実施形態では、データ層は炭素を含む。ガスが酸素含有ガスであることが、現時点では好ましい。
【００７６】
一実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層およびアブレーションキャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つのアブレーションキャプチャ層とを備えることが可能である。
【００７７】
別の実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャ層とを備えることが可能である。これを図１ｃに示す。
【００７８】
別の実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの拡散バリア層と、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャ層とを備えることが可能である。これを図１ｅに示す。
【００７９】
別の実施形態では、媒体は、少なくとも１つの支持基板と、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの拡散バリア層と、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャと、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの保護シーラントバリア層とを備えることが可能である。これを図１ｆに示す。
【００８０】
別の実施形態では、媒体は、第１の面および第２の面を有する少なくとも１つの支持基板と、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの拡散バリア層と、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するようになされたガスが注入された少なくとも１つのデータ層と、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの反射キャプチャ層と、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの保護シーラントバリア層と、支持基板および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの紫外線放射ブロック層と、耐スクラッチ層および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの耐スクラッチ層と、環境保護層および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するようになされた少なくとも１つの環境保護層とを備えることが可能である。これを図１ｇに示す。
【００８１】
非常に具体的な実施形態では、光学情報媒体は、ポリカーボネート、溶融石英、またはガラスの支持基板と、二酸化炭素が注入された非晶質炭素のデータ層とを備えることが可能である。
【００８２】
作製方法−炭素層
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法に関する。一般に、方法は、支持基板を提供するステップと、１つ以上の追加の層を適用して光学情報媒体を作製するステップとを含むことが可能である。
【００８３】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。
【００８４】
最も単純な実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を支持基板の少なくとも一方の面に適用するステップとを含むことが可能である。現時点で好ましい実施形態では、データ層は支持基板の一方の面に適用される。支持基板は、上述の支持基板のいずれであることも可能である。１つの現時点で好ましい実施形態では、支持基板はポリカーボネートである。別の現時点で好ましい実施形態では、支持基板は溶融石英またはガラスである。
【００８５】
方法は、さらに、適用ステップに先立って、支持基板を真空に露出させるステップを含むことが可能である。
【００８６】
適用ステップでは、スパッタリングを用いてデータ層および他の層を適用することが可能である。スパッタリングによりデータ層を形成するステップは、前駆材料および少なくとも１種類のガスを提供するステップと、前駆材料にエネルギーを印加して前駆材料を気化させるステップと、ガスがデータ層に注入されるように気化した前駆材料およびガスを支持基板上に堆積させるステップとを含むことが可能である。現時点で好ましい実施形態では、前駆材料は炭素である。ガスは、上述のいずれのガスであることも可能である。現時点で好ましい実施形態では、ガスは、二酸化炭素などの上述の酸素含有ガスのいずれかである。スパッタリング中、アルゴン、クリプトン、窒素、ヘリウム、およびネオンなどの追加の非酸素含有ガスが存在してもよい。これらのガスは、一般的に、不活性スパッタリングキャリアガスとして用いられる。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【００８７】
スパッタリング中のガスの濃度は、約０．０１％（ｖ／ｖ）〜約２５％（ｖ／ｖ）であることが可能である。具体的な濃度は、約０．０１％（ｖ／ｖ）、約０．０５％（ｖ／ｖ）、約０．１％（ｖ／ｖ）、約０．５％（ｖ／ｖ）、約１％（ｖ／ｖ）、約２％（ｖ／ｖ）、約３％（ｖ／ｖ）、約４％（ｖ／ｖ）、約５％（ｖ／ｖ）、約１０％（ｖ／ｖ）、約１５％（ｖ／ｖ）、約２０％（ｖ／ｖ）、約２５％（ｖ／ｖ）、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲であることが可能である。これらの値は、不活性スパッタリングキャリアガス（典型的にはアルゴン）に対する容量／容量である。
【００８８】
スパッタリング以外の方法を用いてデータ層および他の層を適用することが可能である。例えば、プラズマ重合、Ｅビーム蒸着、化学蒸着、分子線エピタキシ、および蒸着を用いることが可能である。
【００８９】
ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を適用するステップは、単一のステップとして行うことが可能である。あるいは、適用ステップは、注入ガスを有さないデータ層を適用する第１のステップと、データ層にガスを注入する第２のステップとの２つのステップとして行うことが可能である。
【００９０】
より複雑な実施形態では、１つ以上の追加の層を支持基板に適用することが可能である。支持基板は、第１の面および第２の面を有することが可能である。追加の層は、それらが支持基板の第１の面から、第２の面から、または第１の面と第２の面との両方から延在して存在するように配向させることが可能である。追加の層が支持基板の一方の面のみから延在して存在するのであれば、最終的に作製される製品では、支持基板の一方の面が露出している。追加の層が支持基板の第１の面と第２の面との両方から延在して存在するのであれば、最終的に作製される製品では、支持基板が露出していない。１つ以上の追加の層は、支持基板に対して対称的に、または支持基板に対して非対称的に配向させることが可能である。
【００９１】
いくつかの実施形態では、データ層を最外層上に適用する前に、１つ以上の層を支持基板に適用することが可能である。例えば、方法は、さらに、以下の層の１つ以上を適用するステップを含むことが可能である：アブレーションキャプチャ層、反射キャプチャ層、保護シーラントバリア層、紫外線放射ブロック層、耐スクラッチ層、および環境保護層。
【００９２】
いくつかの実施形態では、ある層を第１の支持基板に適用することが可能であり、ある層を第２の支持基板に適用することが可能であり、第１の支持基板および第２の支持基板を面的に接合または接着することが可能である。この方法は、ＤＶＤ媒体の作製について特に魅力的である。
【００９３】
以下は、多層光学データ媒体を作製する方法の特定の例である。層および層の適用順序には多くの変形が存在するため、これらの例は網羅的であることを意図していない。支持基板の第１の面と第２の面との両方に層が適用される実施形態では、特定の層の適用順序を変化させて同じ最終的な光学データ媒体製品に到達ことが可能である。
【００９４】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を支持基板上に適用するステップと、データ層およびアブレーションキャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つのアブレーションキャプチャ層をデータ層上に適用するステップとを含むことが可能である。
【００９５】
別の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を支持基板上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップとを含むことが可能である。
【００９６】
別の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの拡散バリア層を支持基板上に適用するステップと、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を拡散バリア層上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップとを含むことが可能である。
【００９７】
別の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの拡散バリア層を支持基板上に適用するステップと、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を拡散バリア層上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップと、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの保護シーラントバリア層を適用するステップとを含むことが可能である。
【００９８】
別の実施形態では、方法は、第１の面および第２の面を有する支持基板を提供するステップと、支持基板および拡散バリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの拡散バリア層を支持基板の第１の面上に適用するステップと、拡散バリア層およびデータ層が互いに面的に接触するように、ガスが注入された少なくとも１つのデータ層を拡散バリア層上に適用するステップと、データ層および反射キャプチャ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの反射キャプチャ層をデータ層上に適用するステップと、反射キャプチャ層および保護シーラントバリア層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの保護シーラントバリア層を反射キャプチャ層上に適用するステップと、支持基板および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの紫外線放射ブロック層を支持基板の第２の面上に適用するステップと、耐スクラッチ層および紫外線放射ブロック層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの耐スクラッチ層を紫外線放射ブロック層上に適用するステップと、環境保護層および耐スクラッチ層が互いに面的に接触するように少なくとも１つの環境保護層を耐スクラッチ層上に適用するステップとを備えることが可能である。
【００９９】
材料−データ層に隣接する炭素層
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。媒体は、少なくとも１つのデータ層６０と、少なくとも１つの炭素層６５と、少なくとも１つの支持基板１０とを備える。炭素層およびデータ層が面的に接触していることが現時点では好ましいが、それらの間に少なくとも１つの介在層を配置することが可能である。
【０１００】
炭素層の存在により、多くの芳しい特性を光学情報媒体に付与することが可能である。炭素層は、熱コンデンサとして作用し、データ層からの熱伝達を容易化することが可能である。これは、データ層にデータを書き込むために高出力レーザが用いられるときに特に有用である。高出力レーザは、放散されなければ隣接するデータを損傷または劣化させ得る高温の局所熱ブルーミングを形成する可能性がある。極端な場合、熱ブルーミングは、後続の読み取りステップ中にデータをトラッキングする際に用いられる基板の溝が損傷させる可能性がある。また、炭素層は、透過性バリアとしても作用し、酸素、水蒸気、およびデータ層の材料を酸化またはその他劣化させ得る他の作用剤へのデータ層の露出を制限することが可能である。炭素層は、誘電体層において伝統的に用いられる材料よりも柔軟であることが可能であり、その柔軟性は、ガスまたは他の材料の添合により「調節」することが可能である。この柔軟性により、応力の低下がもたらされ、クラックを低減または解消することが可能になり、炭素層が隣接する層から分離するという望ましくない事態を低減または解消することが可能になる。また、炭素は、高融点の耐火材料でもあり、高出力レーザを用いてデータ層にデータを書き込むときに達する瞬時の高温に抗する助けにもなる。
【０１０１】
データ層は、一般に、ディスクドライブなどの好適な装置を用いてデータを書き込むおよびデータを読み出すのに好適ないずれの１つまたは複数の材料であることも可能である。炭素層は、一般に、いずれのデータ層ともともに用いて本発明の様々な実施形態を形成することが可能である。データ層において用いられる材料の例は、有機染料、金属、金属合金、金属酸化物、ガラス、およびセラミックを含む。
【０１０２】
データ層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限の例は、約２ｎｍであることが可能である。厚さの上限の例は、約２５０ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約２ｎｍ、約４ｎｍ、約６ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１４ｎｍ、約１５ｎｍ、約１６ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約２２ｎｍ、約２４ｎｍ、約２５ｎｍ、約２６ｎｍ、約２８ｎｍ、約３０ｎｍ、約３２ｎｍ、約３４ｎｍ、約３５ｎｍ、約３６ｎｍ、約３８ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２１０ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２３０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２５０ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲であることが可能である。
【０１０３】
炭素層は、元素炭素（Ｃ）を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなることが可能である。元素炭素の例は、非晶質炭素、黒鉛状非晶質炭素、四面体非晶質炭素、ダイヤモンド様非晶質炭素、ポリマー様非晶質炭素、ガラス様炭素、ダイヤモンド様炭素、およびカーボンブラックを含む。炭素層を用いることにより、炭素層を含まない点以外は同一の光学情報媒体に対して、隣接する層の間の付着性を向上させることが可能である。
【０１０４】
光学情報媒体が２つ以上の炭素層を備えるのであれば、それらはそれぞれ同じであっても異なってもよい。
【０１０５】
炭素層は、注入ガスを含まないことが可能である。あるいは、炭素層は、さらに、少なくとも１種類の注入ガスを含むことが可能である。「注入」との用語は、少なくとも１種類のガスが炭素材料層内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着された状態を言う。ガスは、酸素原子を含まないことも酸素原子を含有することも可能である。酸素原子を含まないガスの例は、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）を含む。少なくとも１つの酸素原子を含有するガスの例は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、分子状酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、および硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む。具体的な実施形態は、注入ガスとして二酸化炭素（ＣＯ２）を含むことが可能である。代替の具体的な実施形態は、注入ガスとして分子状水素（Ｈ２）を含むことが可能である。あるいは、メタン、エタン、プロパン、またはアセチレンなどの様々な炭化水素化合物を用いて炭素層に水素ガスを導入することが可能である。
【０１０６】
あるいは、炭素層は、さらに、アルミニウムなどの追加の固体を含むことが可能である。
【０１０７】
炭素層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限は、約１つの炭素の単一層分であることが可能である。代替の厚さの下限は、約１０ｎｍであることが可能である。厚さの上限は、約２００ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲を含む。
【０１０８】
炭素層は、好ましくは、光学情報媒体における隣接する層と不混和性である。炭素層は、好ましくは、光学情報媒体における隣接する層に付着する。炭素層は、好ましくは、光学情報媒体が平坦であることおよび媒体の長期間の凝集を容易化するため、実質的に応力が存在しない。
【０１０９】
光学情報媒体は、第１の支持基板と第２の支持基板とを備えることが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、同じ材料で作製することが可能であり、または異なる材料で作製することが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、典型的には、それらが光学情報媒体の外側の２つの層を形成する（すなわち、断面で見たときに最初および最後の層である）ように配向させる。これは、ＤＶＤ型フォーマットにおいて特に当てはまる。
【０１１０】
支持基板は、データ層または炭素層に面的に接触することが可能である。あるいは、支持基板とデータ層との間または支持基板と炭素層との間のいずれかに、少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。これらの層編成を図２ａ〜図２ｄに示す。
【０１１１】
図２ａに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いでデータ層、次いで炭素層と交差している。図２ｂは、支持基板に対するデータ層および炭素層の代替の配向を示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで炭素層、次いでデータ層と交差している。図２ｃに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いでデータ層、次いで炭素層と交差している。図２ｄは、支持基板に対するデータ層および炭素層の代替の配向を示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いで炭素層、次いでデータ層と交差している。
【０１１２】
介在層の例は、熱バリア層である。熱バリアは、金属材料層へのデータの書き込み中に発生する熱から基板を保護することが可能である。熱バリア層の例は、ガラス、セラミック、窒化物、および金属酸化物を含む。具体的な例は、シリカ（ＳｉＯ２）、シリカ−硫化亜鉛（ＳｉＯ２−ＺｎＳ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、炭素、アルミナ、ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、およびタンタル酸化物（ＴａＯｘ）を含む。好適な付着特性で薄膜層に堆積させることが可能なものであれば、他の耐火材料を用いることが可能である。あるいは、誘電体層と比較してその熱伝導率が高いため、金属層を熱バリア層として用いることが可能である。金属層を用いることにより、熱を時間の経過とともに徐々に吸収および放散させるのでなく、熱をデータ部位から素早く伝導させることができる。
【０１１３】
データ層は、２つの炭素層の間に「サンドイッチ」することが可能である。この場合、データ層は、第１の炭素層７５と第２の炭素層８０との両方に面的に接触する。この例を図３ａに示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで第１の炭素層、次いでデータ層、次いで第２の炭素層と交差している。
【０１１４】
代替の実施形態を図３ｂに示す。この図面では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いで第１の炭素層、次いでデータ層、次いで第２の炭素層と交差している。
【０１１５】
第１の支持基板と第２の支持基板とを備える代替の実施形態を図３ｃおよび図３ｄに示す。図３ｃでは、断面がまず第１の支持基板８５、次いでデータ層６０、次いで炭素層６５、次いで第２の支持基板９０と交差している。図３ｄでは、断面がまず第１の支持基板８５、次いで第１の炭素層７５、次いでデータ層６０、次いで第２の炭素層８０、次いで第２の支持基板９０と交差している。
【０１１６】
複数の支持基板と複数の介在層とを備えるさらに別の代替の実施形態を図３ｅに示す。図３ｅでは、断面がまず第１の支持基板８５、次いで第１の１つ以上の介在層９５、次いで第１の炭素層７５、次いでデータ層６０、次いで第２の炭素層８０、次いで第２の１つ以上の介在層１００、次いで第２の支持基板９０と交差している。
【０１１７】
光学情報媒体は、さらに、少なくとも１つの反射層、少なくとも１つの外部保護層、少なくとも１つのヒートシンク層、少なくとも１つの光学調節層、または少なくとも１つの接着層などの追加の層を備えることが可能である。他の層を追加することで、光路長を増加させて建設的または相殺的干渉により構造の反射率を変調させることにより、光学情報媒体の光学的挙動を調節することが可能である。
【０１１８】
データ層は、さらに、データを書き込み済の１つ以上の部位を含むことが可能である。これらの部位は、データを未書き込みの他の部位との検出可能な差異を示す。
【０１１９】
作製方法−炭素層誘電体
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法を対象とする。
【０１２０】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。炭素層およびデータ層が面的に接触していることが現時点では好ましいが、それらの間に少なくとも１つの介在層を配置することが可能である。
【０１２１】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、データ層が支持基板に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、炭素層がデータ層に面的に接触するように炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ａに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２２】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、炭素層が支持基板に面的に接触するように炭素層を適用するステップと、データ層が炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ｂに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２３】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、データ層が介在層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、炭素層がデータ層に面的に接触するように炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ｃに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２４】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、炭素層が介在層に面的に接触するように炭素層を適用するステップと、データ層が炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図２ｄに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２５】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、第１の炭素層が支持基板に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素材料層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ａに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２６】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、第１の炭素層が介在層に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素材料層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｂに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２７】
一実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、データ層が第１の支持基板に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、炭素層がデータ層に面的に接触するように炭素層を適用するステップと、第２の支持基板が炭素層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｃに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２８】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、第１の炭素層が第１の支持基板に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素材料層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップと、第２の支持基板が第２の炭素層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｄに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１２９】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、第１の介在層が第１の支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの第１の介在層を適用するステップと、第１の炭素層が第１の介在層に面的に接触するように第１の炭素層を適用するステップと、データ層が第１の炭素層に面的に接触するようにデータ層を適用するステップと、第２の炭素層がデータ層に面的に接触するように第２の炭素層を適用するステップと、第２の介在層が第２の炭素層に面的に接触するように少なくとも１つの第２の介在層を適用するステップと、第２の支持基板が第２の炭素層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法を行うことにより、図３ｅに示すものなどの光学情報媒体を生産することが可能である。
【０１３０】
適用ステップは、物理蒸着法（スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、およびターゲットのレーザアブレーションなど）または化学蒸着法を含むことが可能である。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【０１３１】
材料−炭素層および金属データ層のアセンブリ
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。媒体は、少なくとも１つの金属材料層１０５と、少なくとも１つの炭素材料層６５と、少なくとも１つの支持基板１０とを備える。
【０１３２】
金属材料層は、少なくとも１つの金属もしくは金属合金を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。金属材料層は、２つ以上の金属または金属合金の混合物を含有することが可能である。金属および合金の例は、テルル、テルル合金、セレン、セレン合金、ヒ素、ヒ素合金、錫、錫合金、ビスマス、ビスマス合金、アンチモン、アンチモン合金、鉛、および鉛合金を含む。テルル合金の例は、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、Ｔｅ８６Ｓｅ１４、Ｔｅ７９Ｓｅ２１、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｂ７．５、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｉｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｉｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｐｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｐｂ７．５、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｂｉ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｂｉ７．５、ＴｅＧｅＡｓ、ＴｅＧｅＳｂＳ、ＴｅＯｘＧｅ、ＴｅＯｘＳｎ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、およびＧｅ−Ｔｅを含む。他の合金の例は、Ａｓ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｓｅ、ＧｅＳ、ＳｎＳ、Ｓｂ−Ｓ、ＢｉｘＳｂ１００−ｘ、ＢｉｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）を含む。合金の他の例は、ＧｅＳ、Ａｓ２Ｓ３、ＳｎＳ、Ｓｂ２Ｓ３、Ｓｂ２０Ｓ８０、ＧｅＳｅ、Ａｓ２Ｓｅ３、ＳｎＳｅ、Ｓｂ２Ｓｅ３、Ｂｉ２Ｓｅ３、ＧｅＴｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、Ａｓ２Ｔｅ３、ＳｎＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、ＰｂＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、ＩｎＴｅ３、Ｉｎ２Ｓ３、ＣｄＴｅ、およびＩｎ２Ｓｅ３を含む。追加の金属および合金は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス鋼、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、Ｍｏｎｅｌ（海洋用途で一般的に用いられるニッケル、銅、および鉄の合金）、ケイ素（Ｓｉ）、ＡｕＳｉ、ＣｕＮｉ、およびＮｉＣｒを含む。現時点で好ましい金属材料層は、クロム、テルル、またはテルル合金を含む。
【０１３３】
金属材料層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限の例は、約２ｎｍであることが可能である。厚さの上限の例は、約２５０ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約２ｎｍ、約４ｎｍ、約６ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１４ｎｍ、約１６ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２１０ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２３０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２５０ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。
【０１３４】
炭素材料層は、少なくとも１つの炭素化合物を含むか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。炭素化合物の例は、非晶質炭素、ガラス様炭素、ダイヤモンド様炭素、およびカーボンブラックを含む。
【０１３５】
光学情報媒体が２つ以上の炭素材料層を備えるのであれば、それらはそれぞれ同じであっても異なってもよい。
【０１３６】
炭素材料層は、注入ガスを含まないことが可能である。あるいは、炭素材料層は、さらに、少なくとも１種類の注入ガスを含むことが可能である。「注入」との用語は、少なくとも１種類のガスが炭素材料層内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着された状態を言う。ガスは、酸素原子を含まないことも酸素原子を含有することも可能である。酸素原子を含まないガスの例は、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）を含む。少なくとも１つの酸素原子を含有するガスの例は、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、分子状酸素（Ｏ２）、オゾン（Ｏ３）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、および硫黄酸化物（ＳＯｘ）を含む。具体的な実施形態は、注入ガスとして二酸化炭素（ＣＯ２）を含むことが可能である。代替の具体的な実施形態は、注入ガスとして分子状水素（Ｈ２）を含むことが可能である。
【０１３７】
炭素層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限は、約１つの炭素の単一層分であることが可能である。代替の厚さの下限は、約１０ｎｍであることが可能である。厚さの上限は、約２００ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約１ｎｍ、約２ｎｍ、約３ｎｍ、約４ｎｍ、約５ｎｍ、約１０ｎｍ、約１５ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲を含む。現時点で好ましい厚さは、第１の炭素層については約１９ｎｍ、第２の炭素層については約１３ｎｍである。
【０１３８】
光学情報媒体は、第１の支持基板と第２の支持基板とを備えることが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、同じ材料で作製することが可能であり、または異なる材料で作製することが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、典型的には、それらが光学情報媒体の外側の２つの層を形成する（すなわち、断面で見たときに最初および最後の層である）ように配向させる。これは、ＤＶＤ型フォーマットにおいて特に当てはまる。
【０１３９】
支持基板は金属材料層に面的に接触することが可能であり、または、それらの間に少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。金属材料層は、炭素材料層に面的に接触することが可能である。これらの層編成を図４ａ〜図４ｄに示す。図４ａに示す実施形態では、断面がまず支持基板１０、次いで金属材料層１０５、次いで炭素材料層６５と交差している。図４ｂは、支持基板に対する金属材料層および炭素材料層の代替の配向を示す。この図面では、断面がまず支持基板１０、次いで炭素材料層６５、次いで金属材料層１０５と交差している。図４ｃに示す実施形態では、断面がまず支持基板１０、次いで少なくとも１つの介在層７０、次いで金属材料層１０５、次いで炭素材料層６５と交差している。
【０１４０】
介在層の例は、熱バリア層である。熱バリアは、金属材料層へのデータの書き込み中に発生する熱から基板を保護することが可能である。熱バリア層の例は、シリカ（ＳｉＯ２）または炭素を含む。
【０１４１】
金属材料層は、２つの炭素材料層の間に「サンドイッチ」することが可能である。この場合、金属材料層は、第１の炭素材料層と第２の炭素材料層との両方に面的に接触する。この例を図４ｄに示す。この図面では、断面がまず第１の支持基板８５、次いで第１の炭素材料層１１０、次いで金属材料層１０５、次いで第２の炭素材料層１１５、次いで第２の支持基板９０と交差している。
【０１４２】
代替の簡素化された「サンドイッチ」構成は、少なくとも１つの支持基板１０、第１の炭素材料層１１０、金属材料層１０５、および第２の炭素材料層１１５を備え得る。支持基板は第１の炭素材料層と直接接触することが可能であり、または、支持基板と第１の炭素材料層との間に少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。第１の炭素材料層は、金属材料層に面的に接触することが可能であり、金属材料層は、第２の炭素材料層に面的に接触することが可能である。断面がまず支持基板、次いで第１の炭素材料層、次いで金属材料層、次いで第２の炭素材料層と交差している。
【０１４３】
作製方法−炭素層および金属データ層
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法を対象とする。
【０１４４】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。
【０１４５】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、金属材料層が支持基板に面的に接触するように金属材料層を適用するステップと、炭素材料層が金属材料層に面的に接触するように炭素材料層を適用するステップとを含むことが可能である。
【０１４６】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、金属材料層が介在層に面的に接触するように金属材料層を適用するステップと、炭素材料層が金属材料層に面的に接触するように炭素材料層を適用するステップとを含むことが可能である。
【０１４７】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、第１の炭素材料層が第１の支持基板に面的に接触するように第１の炭素材料層を適用するステップと、金属材料層が第１の炭素材料層に面的に接触するように金属材料層を適用するステップと、第２の炭素材料層が金属材料層に面的に接触するように第２の炭素材料層を適用するステップと、第２の支持基板が第２の炭素材料層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。
【０１４８】
適用ステップは、物理蒸着法（スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、およびターゲットのレーザアブレーションなど）または化学蒸着法を含むことが可能である。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【０１４９】
材料−注入ガスを含むテルルデータ層
本発明の一実施形態は、アーカイブ目的に好適な光学情報媒体を備える。材料および製造プロセスは、非常に高い耐久性を有し、実質的な程度の経年劣化作用を受けないように設計される。同様に、情報書き込みプロセスは、恒久的であり、実質的な程度の経年劣化作用を受けないことが意図される。光学情報媒体は、少なくとも１つのテルルおよび炭素酸化物（一酸化炭素、二酸化炭素、または一酸化炭素と二酸化炭素との両方）のデータ層１２０と、少なくとも１つの支持基板１０とを備える。
【０１５０】
テルルおよび二酸化炭素のデータ層は、テルル材料および炭素酸化物（ＣＯｘ、ｘ＝１または２；一酸化炭素、二酸化炭素、または一酸化炭素と二酸化炭素との両方）を備えるか、それらから本質的になるか、またはそれらからなる。二酸化炭素または一酸化炭素は、いずれかの様式でデータ層に含まれることが可能である。例えば、二酸化炭素または一酸化炭素は、データ層におけるテルル材料内またはその上に共有結合、捕捉、または吸着されることが可能である。二酸化炭素または一酸化炭素は、略いずれの濃度でもデータ層に存在することが可能である。
【０１５１】
テルル材料は、テルル金属（Ｔｅ）または少なくとも１つのテルル合金であることが可能である。テルルは、セレン（Ｓｅ）、アンチモン（Ｓｂ）、インジウム（Ｉｎ）、鉛（Ｐｂ）、錫（Ｓｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、酸素（Ｏ）、カドミウム（Ｃｄ）、またはそれらの組み合わせなどの種々の他の元素と合金化することが可能である。テルル合金は、テルル金属よりも酸化に対して安定的であり得る。
【０１５２】
テルル合金の例は、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、Ｔｅ８６Ｓｅ１４、Ｔｅ７９Ｓｅ２１、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｂ７．５、Ｔｅ３Ｓｂ２、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、ＩｎＴｅ３、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｉｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｉｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｐｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｐｂ７．５、ＴｅＰｂ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｎ７．５、Ｔｅ３Ｂｉ２、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅＳｎ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｂｉ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｂｉ７．５、ＴｅＧｅＡｓ、ＴｅＧｅＳｂＳ、ＴｅＯｘＧｅ、ＴｅＯｘＳｎ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、ＣｄＴｅ、およびＰｂＴｅを含む。他の合金の例は、ＧｅＴｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、Ａｓ２Ｔｅ３、ＳｎＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、ＰｂＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、およびＩｎＴｅ３を含む。
【０１５３】
テルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層は、一般に、いずれの厚さであることも可能である。厚さの下限の例は、約２ｎｍであることが可能である。厚さの上限の例は、約２５０ｎｍであることが可能である。厚さの例は、約２ｎｍ、約４ｎｍ、約６ｎｍ、約８ｎｍ、約１０ｎｍ、約１２ｎｍ、約１４ｎｍ、約１６ｎｍ、約１８ｎｍ、約２０ｎｍ、約３０ｎｍ、約４０ｎｍ、約５０ｎｍ、約６０ｎｍ、約７０ｎｍ、約８０ｎｍ、約９０ｎｍ、約１００ｎｍ、約１１０ｎｍ、約１２０ｎｍ、約１３０ｎｍ、約１４０ｎｍ、約１５０ｎｍ、約１６０ｎｍ、約１７０ｎｍ、約１８０ｎｍ、約１９０ｎｍ、約２００ｎｍ、約２１０ｎｍ、約２２０ｎｍ、約２３０ｎｍ、約２４０ｎｍ、約２５０ｎｍ、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲である。現時点で好ましい範囲は、約１２ｎｍ〜約４５ｎｍであることが可能である。
【０１５４】
テルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層は、さらに、銀などの１つ以上の追加の材料を含むことが可能である。
【０１５５】
テルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層は、さらに、データを書き込み済の部位を含むことが可能である。これらの部位は、データを未書き込みの他の部位との検出可能な差異を示す。
【０１５６】
光学情報媒体は、第１の支持基板８５と第２の支持基板９０とを備えることが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、同じ材料で作製することが可能であり、または異なる材料で作製することが可能である。第１の支持基板および第２の支持基板は、典型的には、それらが光学情報媒体の外側の２つの層を形成する（すなわち、断面で見たときに最初および最後の層である）ように配向させる。これは、ＤＶＤ型フォーマットにおいて特に当てはまる。この編成を図５ｃに示す。
【０１５７】
支持基板はテルルおよび二酸化炭素または一酸化炭素のデータ層に面的に接触することが可能であり、または、それらの間に少なくとも１つの介在層が存在することが可能である。これらの層編成を図５ａおよび図５ｂに示す。図５ａに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いでデータ層と交差している。図５ｂに示す実施形態では、断面がまず支持基板、次いで少なくとも１つの介在層、次いでデータ層と交差している。図５ｂでは、支持基板が少なくとも１つの介在層に面的に接触し、少なくとも１つの介在層がデータ層に面的に接触している。
【０１５８】
介在層の例は、熱バリア層である。熱バリアは、データ層へのデータの書き込み中に発生する熱から基板を保護することが可能である。熱バリア層の例は、シリカ（ＳｉＯ２）、炭素、アルミナ、ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、チタン酸化物（ＴｉＯｘ）、およびタンタル酸化物（ＴａＯｘ）を含む。
【０１５９】
介在層の追加の例は、熱伝導層である。この種の層は、データを書き込まれた部位から熱を伝導させ、隣接する部位への熱的損傷を低減または解消する。
【０１６０】
光学情報媒体は、さらに、少なくとも１つの反射層を備えることが可能である。反射層は、典型的には、反射層からデータ層までの距離が反射層から支持基板までの距離未満であるように、支持基板から離して配向される。
【０１６１】
光学情報媒体は、データ層に二酸化炭素または一酸化炭素を有さないように作製された類似の媒体よりも高い耐酸化性を示す。
【０１６２】
作製方法−注入ガスを含むテルルデータ層
本発明の追加の実施形態は、光学情報媒体を作製する方法を対象とする。
【０１６３】
光学情報媒体製品において所望される特定の層構造によって、様々な層を様々な順序で適用することが可能である。すべての層を支持基板の片側に適用し、一方の外面に支持基板が配置された最終製品を得ることが可能である。あるいは、各層を支持基板の両側に適用し、最終製品の外面に支持基板が配置されていない最終製品を得ることが可能である。
【０１６４】
一実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、データ層が支持基板に面的に接触するようにテルルならびに二酸化炭素および／または一酸化炭素のデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法により、図５ａに示すものなどの光学情報媒体が生産される。
【０１６５】
代替の実施形態では、方法は、支持基板を提供するステップと、介在層が支持基板に面的に接触するように少なくとも１つの介在層を適用するステップと、データ層が介在層に面的に接触するようにテルルならびに二酸化炭素および／または一酸化炭素のデータ層を適用するステップとを含むことが可能である。この方法により、図５ｂに示すものなどの光学情報媒体が生産される。
【０１６６】
さらに別の代替の実施形態では、方法は、第１の支持基板を提供するステップと、データ層が第１の支持基板に面的に接触するようにテルルならびに二酸化炭素および／または一酸化炭素のデータ層を適用するステップと、第２の支持基板がデータ層に面的に接触するように第２の支持基板を適用するステップとを含むことが可能である。この方法により、図５ｃに示すものなどの光学情報媒体が生産される。
【０１６７】
適用ステップは、物理蒸着法（スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、およびターゲットのレーザアブレーションなど）または化学蒸着法を含むことが可能である。スパッタリングは、単一のチャンバおよび１つ以上のターゲットを有するのが典型的な実験室規模の装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）のＰＶＤ ７５装置など）を用いて行うか、または、複数のチャンバおよび複数のターゲットを有する工業規模の装置（Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ（Ｐｆａｅｆｆｉｋｏｎ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ）のＳｐｒｉｎｔｅｒ装置など）を用いて行うことが可能である。
【０１６８】
テルル金属またはテルル合金は、二酸化炭素、一酸化炭素、または二酸化炭素と一酸化炭素との両方の存在下で適用することが可能である。存在する二酸化炭素または一酸化炭素の濃度は、一般に、いずれの濃度であることも可能である。適用ステップ中に存在する二酸化炭素の濃度の例は、約１％（ｖ／ｖ）、約２％（ｖ／ｖ）、約２．５％（ｖ／ｖ）、約３％（ｖ／ｖ）、約４％（ｖ／ｖ）、約５％（ｖ／ｖ）、約６％（ｖ／ｖ）、約７％（ｖ／ｖ）、約８％（ｖ／ｖ）、約９％（ｖ／ｖ）、約１０％（ｖ／ｖ）、約１５％（ｖ／ｖ）、約２０％（ｖ／ｖ）、約２５％（ｖ／ｖ）、約３０％（ｖ／ｖ）、約３５％（ｖ／ｖ）、約４０％（ｖ／ｖ）、約４５％（ｖ／ｖ）、約５０％（ｖ／ｖ）、およびこれらの値のいずれか２つの間の範囲であることが可能である。二酸化炭素と一酸化炭素との両方が用いられるのであれば、各々が同じ濃度または異なる濃度で存在することが可能である。１００％の割合とするため、典型的には、希ガス、ヘリウム、ネオン、クリプトン、またはアルゴンなどの少なくとも１種類の不活性ガスが用いられる。アルゴンがその低コストのため現時点では好ましい。
【０１６９】
使用方法
上記デジタルデータ媒体のいずれかを用いてデジタルデータを格納することが可能である。方法は、デジタルデータ媒体を提供するステップと、金属材料層における部位にエネルギーを印加して媒体のデータ層において検出可能な変化を引き起こすステップとを含むことが可能である。方法は、さらに、データ層における変化を検出するステップを含むことが可能である。
【０１７０】
また、データ層における部位にエネルギーを印加するステップは、支持基板におけるトラックを変形させるために十分な熱を局所的に発生させる可能性がある。支持基板における変形した部位は、後に検出することが可能である。
【０１７１】
エネルギー印加ステップおよび検出ステップでは、レーザを用いることが可能である。主なクラスのレーザは、ガスレーザ、ダイオード励起固体レーザ、およびダイオードレーザを含む。
【０１７２】
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を実証するために与えられるものである。以下の実施例において開示されている手法は、本発明の実施において良好に機能することが本発明者（ら）により発見された手法を表し、従って、本発明の実施のために好ましい態様を構成するものと考えることが可能である、ということが当業者により理解されるべきである。しかし、開示されている具体的な実施形態において多くの変更を行うことが可能であり、なおも本発明の範囲から逸脱することなく同様または類似の結果が得られる、ということを当業者は本開示に照らして理解すべきである。
【実施例】
【０１７３】
実施例１：候補書き込み層材料の識別
光学媒体において書き込み層として用いるために好適な材料を識別するために、いくつかのツールおよびアプローチを採用することが可能である。第１のツールは、候補材料の相図である。相図は、熱力学的に安定した材料について説明し、融点、異なる化合物および構造への相分離、ピーク結晶温度、および共晶点についての情報を提供するものである。
【０１７４】
ある事前に選択された温度（摂氏１００度など）よりも下で材料が安定する程度に高く、しかし製品における支持基板材料を変形も分解もさせることなくレーザにより融解させることが可能な程度に低い融点を有する書き込み層材料を、選択することが可能である。材料は、好ましくは、加熱により物質の２つの異なる状態（時として「共晶組成」と呼ばれる）に分離しない。材料は、好ましくは、加熱または冷却のいずれかにより２つの異なる相に分離しない。
【０１７５】
材料は、「理想的な」特質のすべてを満たさなくとも、なおも商用製品において用いるために好適であり得る。また、いずれの変化の動特性に関する情報も、候補材料を識別、ふるい分け、またはランク付けする助けになり得る。相変化動特性情報は、示差走査熱量測定およびＸ線結晶学などの方法を用いて得ることが可能である。動特性情報により、材料が所与の温度について相図に示す芳しいまたは芳しくない状態にどの程度速くまたは遅く近付くかを説明することが可能である。例えば、室温の摂氏約５０度以内のピーク結晶温度を有する合金は、より高いピーク結晶温度を有する合金ほどは、商業的使用のために魅力的でなかろう。
【０１７６】
実施例２：反応性スパッタリングに用いられる一般的方法
ＰＶＤ ７５装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）を用いて、ＲＦスパッタリングを行った。システムは、１つのＲＦ電源と、３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットを保持することが可能な３つのマグネトロンガンと、２種類のスパッタガスのための設備とで構成した。ターゲットは、スパッタアップ構成に編成した。３つのターゲットの各々をシャッタで覆った。２００℃まで加熱することが可能な回転プラテン上に基板を載置した。回転プラテンをターゲットの上方に位置決めした。実験のほとんどは、プラテンを能動的に加熱することなく行った。能動的に加熱しない状態で、プラテンの温度は、４００ｗでのスパッタリング時間の増加とともに徐々に上昇し、約６０℃〜７０℃の最高温度に達した。約３時間後に最高温度に達した。スパッタリング前のチャンバ内の当初温度は、典型的には、約２７℃であった。時間、ターゲット、およびスパッタリング源は、以下の実施例において説明するように変化させた。
【０１７７】
基板には、典型的には、シリコン（Ｓｉ）ウエハまたは約３００ｎｍにおけるＵＶを遮断するガラス顕微鏡スライドを用いた。プラズマ洗浄された基板をプラテン上に載置した。スパッタリング堆積速度の測定を容易化するために、シリコン基板の一部分をアクリル接着剤を有するテープ片でマスキングした。プラテンが定位置にある状態で、スパッタリングチャンバに真空を印加し、圧力を２．３×１０−５ｔｏｒｒより低くした。次いで、チャンバ内の圧力が約１２ｍｔｏｒｒになるように、規定された割合のアルゴン（Ａｒ）および二酸化炭素（ＣＯ２）をチャンバに導入した。Ｃａｐｍａｎ圧力は１３ｍｔｏｒｒに維持した（Ｃａｐｍａｎ圧力はＰＶＤ ７５装置の装置設定である）。次いで、炭素黒鉛ターゲット（９９．９９９％；Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ、部品番号ＥＪＴＣＸＸＸ５０３Ａ４）の上方でプラズマを点火した。出力をゆっくりと４００ｗＲＦまで上昇させ、チャンバ圧を約２．３ｍｔｏｒｒ（Ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒに等しい）に低下させ、その間中、規定のＡｒ対ＣＯ２比を維持した。次に、黒鉛ターゲット上のシャッタを開き、基板をスパッタリングターゲットに所定の長さの時間露出させた。その時間の終わりに、ターゲット上のシャッタを閉じ、出力を低下させた。次いで、スパッタリングされた材料を含む基板を装置から除去し、解析およびさらなるプロセスを行った。
【０１７８】
実施例３：ＡＦＭ厚さ測定のための一般的方法
Ｖｅｅｃｏ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ３１００装置（Ｖｅｅｃｏ；Ｐｌａｉｎｖｉｅｗ，ＮＹ）を用いて、タッピングモードにおいて取り込んだ画像で原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）を行った。
【０１７９】
以下のようにＡＦＭによりステップ高を測定するために被覆シリコンウエハを作製した。表面の一部分をマスキングしているテープを除去した。表面をアセトンで濡らし、アセトンを浸した綿棒で拭いて、ウエハの露出部分とマスキング部分との間の界面の残留接着剤および遊離物質を除去した。Ｓｉウエハ上の界面ステップ高をＡＦＭにより測定した。Ｓｉウエハ上の膜のいくつかをＸＰＳにより調査した。被覆ガラス顕微鏡スライドをＵＶ−ＶＩＳ分光法により解析した。
【０１８０】
実施例４：ＵＶ−ＶＩＳ測定のための一般的方法
Ａｇｉｌｅｎｔ ８４５３ ＵＶ−ＶＩＳ分光計（Ａｇｉｌｅｎｔ；Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ）を用いて、ガラススライド上の膜に対してＵＶ−ＶＩＳ分光分析を行った。分光法測定のために、分光計からの光ビームがまずスライドの空気−ガラスの界面、次いでガラス−膜の界面を通過するように、ガラススライドを配向させた。走査毎に無地の未被覆ガラススライドの走査を行った。被覆ガラススライドの吸光度スペクトルから無地ガラススライドの吸光度スペクトルを減算することにより、薄膜の吸光度スペクトルを求めた。無地ガラススライドのガラス−空気の界面の反射率は被覆ガラススライドの膜−空気の界面の反射率と同じであり、膜−ガラスの界面の反射率は無視できるものと仮定した。被覆ガラススライドを走査するときは、スパッタリング堆積中に分光計の光ビームがプラテンの中心から２．２ｃｍのガラススライドの部分を通過するように、スライドを位置決めした。
【０１８１】
実施例５：光学濃度を測定するための一般的方法
ＵＶ／ＶＩＳ吸光度を膜厚で除算することにより薄膜の光学濃度を決定した。所与の波長における材料の光学濃度が高いほど、その波長におけるその材料の透過性は低くなる。２つの試料および２回の測定で光学濃度を決定した。２つの試料は、被覆およびマスキングされたシリコンウエハと被覆ガラススライドとであった。これらの２つの試料上の膜は、理想的には、同時に作製する。被覆ガラススライドのＵＶ／ＶＩＳ吸光度スペクトルを求めた。Ｓｉウエハのマスキング部分と露出部分との界面のＡＦＭ画像を取得し、ステップ高を測定して膜の厚さを求めた。次いで、吸光度スペクトルのすべての点に沿う吸光度値を膜厚で除算して膜についての光学濃度スペクトルを求めた。
【０１８２】
実施例６：酸素含有ガスが注入されたデータ層を含まないディスクの作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスクを、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に、ディスク上の光学トラックがターゲットに面するように載置した。３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力および４００ｗＲＦのマグネトロン出力で、アルゴンをスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１時間スパッタリングした。これにより、光学ディスクの表面上に厚さ約３１ｎｍの炭素膜が形成された。次に、クロムの層を堆積させた。
【０１８３】
実施例７：二酸化炭素が注入されたデータ層を含むディスクの作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスクを、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に、ディスク上の光学トラックがターゲットに面するように載置した。３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力および４００ｗＲＦのマグネトロン出力で、ＡｒおよびＣＯ２をＣＯ２の濃度を有するスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１時間スパッタリングした。次に、炭素膜上にアルミニウムまたはクロムなどの金属の層を堆積させた。
【０１８４】
実施例８：クロム反射層の適用
通常であれば炭素層の堆積後に、スパッタ堆積により光学ディスクにクロム層を適用した。典型的には、炭素層の適用とクロム層の適用との間はチャンバを真空下に保った。４ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力および４００ｗＲＦのマグネトロン出力で、Ａｒをスパッタガスとして用いて、クロムターゲットを１５分間スパッタリングした。これにより、光学ディスクの表面上に厚さ約１３８ｎｍのクロム膜が形成された。
【０１８５】
実施例９：スパッタリング時間を変更した場合の膜成長速度の測定
ＡＦＭを用いて膜の厚さを決定した。先に述べたように、スパッタリング中、膜はテープでマスキングされていた。スパッタリング後、テープを除去し、表面を清浄化した。次いで、ステップ高をＡＦＭにより測定した。４００ｗＲＦのマグネトロン出力および４ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力の条件下でスパッタリングされたクロムは、０．１５４ｎｍ／ｓの速度で成長することが見出された。これは、５つのデータ点の較正曲線の傾きから決定した。４００ｗＲＦのマグネトロン出力および３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力の条件下でスパッタリングされたアルミニウムは、０．１４１ｎｍ／ｓの速度で成長することが見出された。これは、３つのデータ点の較正曲線の傾きから決定した。
【０１８６】
実施例１０：ガス濃度を変更した場合の膜成長速度の測定
炭素膜の成長速度は、スパッタガスにおける二酸化炭素の百分率によることが見出された。４００ｗＲＦのマグネトロン出力およびＣａｐｍａｎ＝３ｍｔｏｒｒの実験条件は、すべての実験について一定とした。プロセスガスにおける二酸化炭素の量は、実験で用いたアルゴンの量に対する百分率で、０％（ｖ／ｖ）、１％（ｖ／ｖ）、２％（ｖ／ｖ）、および４％（ｖ／ｖ）であった。次表に示すこれらの膜の成長速度は、ＡＦＭにより決定した膜の厚さをスパッタ時間で除算することにより決定した。
【０１８７】
【表１】
【０１８８】
これらの成長速度は、二酸化炭素濃度を増加させることによりスパッタリング堆積速度が遅くなった、ということを明らかに示している。
【０１８９】
実施例１１：ガス濃度を変更した場合の膜の光学濃度（透過性）の測定
炭素膜の光学濃度は、スパッタガスにおける１％〜４％（ｖ／ｖ）の範囲にわたり、二酸化炭素スパッタリング濃度の増加とともに減少することが見出された。この実施例については、４００ｗＲＦのマグネトロン出力および３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力で、炭素黒鉛を４時間スパッタリングすることにより膜を形成した。これらの膜の６５０ｎｍ光学濃度を次表に示す。
【０１９０】
【表２】
【０１９１】
３００ｎｍから１１００ｎｍまでのスペクトルにわたる光学濃度を測定し、図６に示す。これらの結果は、二酸化炭素濃度を増加させることにより形成される膜の光学濃度が減少した、ということを明らかに示している。言い方を換えれば、二酸化炭素濃度を増加させることにより形成される膜の透過性が増加した。
【０１９２】
実施例１２：二酸化炭素を注入した炭素膜のＸ線電子分光分析
ＳＳＸ−１００装置（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ；Ｂｅｎｄ，ＯＲにより維持されているＳｕｒｆａｃｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ）を用いて、Ｘ線電子分光分析（ＸＰＳ）を行った。ＸＰＳは、材料の上部概ね１０ｎｍの元素組成を提供する。ＸＰＳにより、スパッタガスにおける二酸化炭素の百分率が増加するにつれ、膜の酸素含有量が安定的に増加することが示された。その結果を次表に示す。
【０１９３】
【表３】
【０１９４】
加えて、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度が増加するにつれ、Ｃ１ｓナロースキャンの高エネルギー側のショルダのサイズがメインＣ１ｓピークに対して増加した。これは、スパッタガスにおける二酸化炭素の百分率が増加するにつれ、酸素に共有結合された炭素の量が増加したことを示す。
【０１９５】
実施例１３：炭素膜剥離の測定
スパッタリングにより堆積させた炭素膜は、内部応力および大気中での分解により劣化する可能性があることが周知である。損なわれていない炭素膜と激しく劣化した炭素膜との間には、外観および特性において明瞭に視認可能な差異が存在する。激しい劣化を経た炭素膜は、曇りがかった外観を有し、色がより明るく、基板から容易に拭き取るまたは洗い流すことが可能である。対照的に、損なわれていない膜は、反射し、基板から除去することが困難である。
【０１９６】
以下の実験は、二酸化炭素を黒鉛膜に注入することにより膜の安定性が向上する、ということを実証している。様々な膜をガラス顕微鏡スライド上に作製し、解析した。４００ｗおよび３ｍｔｏｒｒのＣａｐｍａｎ圧力で黒鉛ターゲットをスパッタリングすることにより形成された膜については、スパッタ時間が増加するにつれ、膜の明白に劣化する傾向が増加した。例えば、二酸化炭素を添加せずに黒鉛を１時間スパッタリングすることにより形成された対照膜は、視認可能な劣化の兆候を示さなかったが、１．５時間の膜は視認可能な劣化の兆候を示した。スパッタガスに二酸化炭素を含ませることにより、不安定な膜が形成される前に膜をスパッタリングすることが可能な時間が増加した。例えば、スパッタガスに１％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素が含まれた状態で黒鉛を３時間スパッタリングすることにより形成された膜は、劣化が観測されなかったが、４時間の膜は劣化の兆候を示した。スパッタガスに２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素が含まれた状態で黒鉛を４時間スパッタリングすることにより形成された膜は、劣化の兆候を示さなかった。これらの結果を次表に示す。
【０１９７】
【表４】
【０１９８】
実施例１４：ディスク耐久性の測定
耐久性を測定する単純な試験は、試料を沸騰水に４８時間浸漬させる試験と、テープ引張接着性試験とを含む。より複雑な劣化試験がＥＣＭＡ−３７９（ＩＳＯ−ＩＥＣ−１０９９５としても知られる）において規定されている。
【０１９９】
実施例１５：アブレーション法の予想実施例
ポリカーボネート支持基板と二酸化炭素が注入された炭素データ層とを含む光学情報媒体を生産することが可能である。媒体をレーザに露出させて媒体上の部位をアブレーション加工または変形させることにより、媒体内にコンピュータプログラムまたはファイルを符号化することが可能である。その後、媒体を従来のＣＤまたはＤＶＤディスクドライブにおいて読み込んでコンピュータプログラムまたはファイルを引き出すことが可能である。
【０２００】
実施例１６：酸素含有ガスを用いておよび用いずに作製したディスクのアブレーション加工を比較する予想実施例
ポリカーボネート支持基板と炭素データ層とを有し、データ層に二酸化炭素を注入してまたは注入せずに生産された光学情報媒体を、性能および寿命について比較する。二酸化炭素を注入された媒体が、書き込み性能および寿命試験においてより優れることが予想される。
【０２０１】
実施例１７：材料および方法
ポリカーボネートブランクディスクは、Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＡＧ（Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＣＴ）、および帝人株式会社（日本、大阪）などの種々のソースから市販されている。溶融石英ブランクディスクは、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹ）、Ｈｏｙａ株式会社（日本、東京）、およびＳｃｈｏｔｔ ＡＧ（Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ）などの種々のソースから市販されている。
【０２０２】
テルルは、純度９９．９９９％のもの（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ；Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ；カタログ４５２３７８、ロット０１９４８ＥＲ）を用いた。電子ビーム堆積システム（モデルＮＲＣ ３１１６；ＮＲＣ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｒｐ．（現在はＶａｒｉａｎ，Ｐａｌｏ Ａｌｔｏ，ＣＡ））でテルル堆積を行った。システムは、堆積させた膜の厚さを測定するための結晶センサを装備させた。炭素黒鉛ターゲット（９９．９９９％；Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ、部品番号ＥＪＴＣＸＸＸ５０３Ａ４）から炭素を得た。
【０２０３】
ＰＶＤ ７５装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）を用いて、ＲＦスパッタリングを行った。システムは、１つのＲＦ電源と、３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットを保持することが可能な３つのマグネトロンガンと、２種類のスパッタガスのための設備とで構成した。ターゲットは、スパッタアップ構成に編成した。３つのターゲットの各々をシャッタで覆った。２００℃まで加熱することが可能な回転プラテン上に基板を載置した。回転プラテンをターゲットの上方に位置決めした。実験のほとんどは、プラテンを能動的に加熱することなく行った。能動的に加熱しない状態で、プラテンの温度は、４００ｗでのスパッタリング時間の増加とともに徐々に上昇し、約６０℃〜７０℃の最高温度に達した。約３時間後に最高温度に達した。スパッタリング前のチャンバ内の当初温度は、典型的には、約２７℃であった。時間、ターゲット、およびスパッタリング源は、以下の実施例において説明するように変化させた。
【０２０４】
実施例１８：ディスク９５の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２０５】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで４０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は５×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２０６】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットをスパッタリングした。黒鉛ターゲットの上方で６５Ｗでプラズマを点火し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で２００Ｗまで上昇させた。出力設定点に達したときに１時間のカウントダウンを開始した。１時間のカウントダウンの終わりに、１５分間のカウントダウンを開始し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で４００Ｗまで上昇させた。１５分間のカウントダウンの終わりにシャッタを閉じた。その結果得られた炭素膜は、厚さ約９ｎｍであった。
【０２０７】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２０８】
実施例１９：ディスク９８の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１５分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約７ｎｍであった。
【０２０９】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで４０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は５×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２１０】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットをスパッタリングした。黒鉛ターゲットの上方で６５Ｗでプラズマを点火し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で２００Ｗまで上昇させた。出力設定点に達したときに１時間のカウントダウンを開始した。１時間のカウントダウンの終わりに、１５分間のカウントダウンを開始し、ガンへの出力を３Ｗ／ｓの速度で４００Ｗまで上昇させた。１５分間のカウントダウンの終わりにシャッタを閉じた。その結果得られた炭素膜は、厚さ約９ｎｍであった。
【０２１１】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２１２】
実施例２０：ディスク９９の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、１７０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを１５分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約７ｎｍであった。
【０２１３】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで５０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は６×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２１４】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２１５】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２１６】
実施例２１：ディスク１００の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、１７０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２１７】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで６１ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は３×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２１８】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２１９】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２２０】
実施例２２：ディスク１０１の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、１７０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２２１】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで７０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は２×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２２２】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２２３】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２２４】
実施例２３：ディスク１２３の作製
ディスク上に被覆を有さないポリカーボネート光学ディスク（直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍ、６０ｎｍの溝深さを有する）を、ＰＶＤ ７５装置におけるプラテン上に載置した。ディスク上の第１の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を４００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。Ｃａｐｍａｎ圧力は装置のパラメータである。Ｃａｐｍａｎ圧力値は、プラズマチャンバ内の圧力に近い。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１４ｎｍであった。
【０２２５】
ディスク上の第２の層としては、電子ビーム堆積システムで６０ｎｍのテルルを堆積させた。ベース圧力は５×１０−５ｔｏｒｒであった。
【０２２６】
ディスク上の最終の第３の層については、総Ｃａｐｍａｎ圧力を３ｍｔｏｒｒに維持しマグネトロン出力を２００ＷＲＦに設定した状態で、９８％（ｖ／ｖ）のＡｒおよび２％（ｖ／ｖ）のＣＯ２をスパッタガスとして用いて、炭素黒鉛ターゲットを３０分間スパッタリングした。その結果得られた炭素膜は、厚さ約１ｎｍであった。
【０２２７】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、炭素および二酸化炭素の反応性材料層と、テルル層と、第２の炭素および二酸化炭素の反応性材料層とを有していた。
【０２２８】
実施例２４：ディスクにデータを書き込むための一般的方法
ＰｕｌｓｔｅｃのＯＤＵ１０００装置（パルステック工業株式会社；浜松市；日本）を用いて、６５０ｎｍの波長に設定されたダイオードレーザで様々なディスクにおいてマークを形成した。すべての書き込みは１倍速（３．４９ｍ／秒）で行った。特に断らない限り、すべての書き込みは単一のトラック上で行った。ＨＦ信号がすべての場合において確認され、マークは顕微鏡を用いてはっきりと観測された。
【０２２９】
実施例２５：ディスク９５へのデータの書き込み
ディスク番号９５への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：４ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、８ｍＷ、１０ｍＷ、１１ｍＷ、１２ｍＷ、１３ｍＷ、１５ｍＷ、１６ｍＷ、および２０ｍＷ。キャッスル型とマルチパルス型との両方のストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、５Ｔ（６６３ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。
【０２３０】
実施例２６：ディスク９８へのデータの書き込み
ディスク番号９８への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３ｍＷ、４ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、７ｍＷ、８ｍＷ、９ｍＷ、１０ｍＷ、１２ｍＷ、１４ｍＷ、１５ｍＷ、１６ｍＷ、および２０ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、５Ｔ（６６３ｎｍ）、７Ｔ（９２８ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。
【０２３１】
実施例２７：ディスク９９へのデータの書き込み
ディスク番号９９への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３ｍＷ、３．５ｍＷ、４ｍＷ、４．５ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、７ｍＷ、８ｍＷ、および９ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、および５Ｔ（６６３ｎｍ）。
【０２３２】
実施例２８：ディスク１００へのデータの書き込み
ディスク番号１００への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３．５ｍＷ、４ｍＷ、４．５ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、および７ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、７Ｔ（９２８ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。また、いくつかのトラックに３Ｔ（３９８ｎｍ）から１４Ｔ（１８５７ｎｍ）までのすべてのマーク長を４ｍＷで連続的に書き込み、検証した。
【０２３３】
実施例２９：ディスク１０１へのデータの書き込み
ディスク番号１０１への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：４ｍＷ、５ｍＷ、６ｍＷ、７ｍＷ、および８ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。次のマーク長の書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った：３Ｔ（３９８ｎｍ）、４Ｔ（５３０ｎｍ）、および１４Ｔ（１８５７ｎｍ）。
【０２３４】
実施例３０：ディスク１２３へのデータの書き込み
ディスク番号１２３への書き込みを、次の種々の出力レベルで行った：３．５ｍＷ、４ｍＷ、４．５ｍＷ、および８ｍＷ。マルチパルス型ストラテジを用いて３３％のデューティで行った。５０トラックについての３Ｔ（３９８ｎｍ）のマークの連続書き込みは成功し、顕微鏡により検証を行った。
【０２３５】
実施例３１：ディスクへのデータの書き込みのまとめ
様々なディスクおよび得られた結果を次表にまとめる。
【０２３６】
【表５】
【０２３７】
実施例３２：材料および方法
ポリカーボネートブランクディスクは、Ｂａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＡＧ（Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ）、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ，ＣＴ）、および帝人株式会社（日本、大阪）などの種々のソースから市販されている。溶融石英ブランクディスクは、Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ（Ｃｏｒｎｉｎｇ，ＮＹ）、Ｈｏｙａ株式会社（日本、東京）、およびＳｃｈｏｔｔ ＡＧ（Ｍａｉｎｚ，Ｇｅｒｍａｎｙ）などの種々のソースから市販されている。
【０２３８】
銅バッキングプレートを有する０．１２５インチ（３．１７５ｍｍ）のテルルターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ；Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ；ロット番号ＰＬＡ５４２０７８７）を用いて、テルル上にスパッタ堆積を行った。
【０２３９】
ＰＶＤ ７５装置（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ；Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）を用いて、ＲＦスパッタリングを行った。システムは、１つのＲＦ電源と、３インチ（７．６２ｃｍ）のターゲットを保持することが可能な３つのマグネトロンガンと、２種類のスパッタガスのための設備とで構成した。ターゲットは、スパッタアップ構成に編成した。３つのターゲットの各々をシャッタで覆った。２００℃まで加熱することが可能な回転プラテン上に基板を載置した。回転プラテンをターゲットの上方に位置決めした。実験のすべては、プラテンを能動的に加熱することなく行った。ターゲットと基板との間の距離は約２２ｃｍであった。スパッタリング前のチャンバ内の当初温度は、典型的には、約２７℃であった。時間、ターゲット、およびスパッタリング源は、以下の実施例において説明するように変化させた。
【０２４０】
実施例３３：テルルを含有し二酸化炭素膜を変化させたディスク列の作製
二酸化炭素を伴うまたは伴わない一連のＴｅ膜を、ＰＶＤ ７５で１組のポリカーボネート光学ディスク上に堆積させた。光学ディスクは被覆を有さず、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。ディスク上に堆積させる一連のＴｅ膜については、次のパラメータを一定に保った：テルルターゲットをスパッタリングし（出力は２０ＷＤＣ、Ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、基板は２０ｒｐｍで回転させた）、基板をスパッタリングされたターゲットに１２分間露出させた。スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は、一連の膜の各々が異なるスパッタガスにおける二酸化炭素の濃度（原子％を単位とする）でスパッタリングされるように変化させた。二酸化炭素の濃度は、０％、１％、２％、２．３％、２．５％、２．７％、３％、４％、および１０％であった。スパッタガスの残りの部分はアルゴンであった。
【０２４１】
実施例３４：Ｔｅデータ層における二酸化炭素の効果の評価
光学ディスク測定システム（Ａｒｇｕｓ ｅｃｏ；ｄｒ．ｓｃｈｗａｂ Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ；Ａｉｃｈａｃｈ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、先の実施例のディスクを日々解析した。膜の吸光度および反射率を時間の経過とともにプロットした。
【０２４２】
吸光度についての結果を図７に示す。図７における各データ点は、吸光度測定値からディスクが作製された同じ日に得られた当初吸光度（光学濃度）を減算することにより得たものであり、ディスクの形成から１日以内に行われたＡｒｇｕｓ装置での１回目の測定からの日数に対してプロットした。
【０２４３】
反射率についての結果を図８に示し、以下の表にまとめた。図面は、ディスクの作製からの日数に対するディスクのパーセント反射率をグラフ化している。
【０２４４】
図７および図８についての生データは、以下の表のとおりである。表における日数は、ディスクの形成からの時間数および分数に基づいて算出されているため、整数でない。
【０２４５】
０％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２４６】
【表６】
【０２４７】
１％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２４８】
【表７】
【０２４９】
２％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５０】
【表８】
【０２５１】
２．３％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５２】
【表９】
【０２５３】
２．５％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５４】
【表１０】
【０２５５】
２．７％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５６】
【表１１】
【０２５７】
３％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２５８】
【表１２】
【０２５９】
４％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２６０】
【表１３】
【０２６１】
１０％の二酸化炭素を有するディスクから得られたデータ
【０２６２】
【表１４】
【０２６３】
スパッタガスに１０％のＣＯ２を伴って形成されたＴｅ膜は、吸光度における経時変化がその他の膜よりもはるかに小さかったが、反射率値もより低かった。より低い反射率は、少なくとも部分的には、膜の透過性がより大きいことによるものである。その他の膜よりも低い吸光度値により、透過性がより大きいことが示されている。この膜は、その優れた安定性のため、アーカイブ光学ディスクにおいて用いるために特に魅力的である。
【０２６４】
実施例３５：ディスク３５６の作製
溝を有するポリカーボネート光学ディスク基板上に、ＣＯ２が注入されたテルル層が２つの炭素層の間にサンドイッチされるように３つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。
【０２６５】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。第１の層は、次のように堆積させた。厚さ１／８インチの黒鉛ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＣＸＸＸ５０３Ａ２、ロット＃ＶＰＵ０１４００００）を、出力４００ＷＤＣおよびｃａｐｍａｎ圧力７ｍｔｏｒｒでスパッタリングした。スパッタガスは、９８％（ｖ／ｖ）のアルゴンおよび２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を用いた。基板は２０ｒｐｍで回転させた。基板をスッパリングされたターゲットに１０分間露出させた。
【０２６６】
第２の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートを有する厚さ１／８インチのＴｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ５４２０７８７）を、出力２０ＷＤＣおよびｃａｐｍａｎ圧力７ｍｔｏｒｒでスパッタリングした。スパッタガスは、９８％（ｖ／ｖ）のアルゴンおよび２％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素を用いた。基板は２０ｒｐｍで回転させた。基板をスッパリングされたターゲットに６分２秒間露出させた。
【０２６７】
第３の層の堆積パラメータは、第１の層の堆積パラメータと同一であった。
【０２６８】
ディスク３５６は、ポリカーボネート支持基板と、７ｎｍの第１の炭素層と、概ね２０ｎｍのテルルおよび二酸化炭素のデータ層と、７ｎｍの第２の炭素層とを有していた。
【０２６９】
実施例３６：ディスクにデータを書き込むための一般的方法
ＰｕｌｓｔｅｃのＯＤＵ１０００装置（パルステック工業株式会社；浜松市；日本）を用いて、６５０ｎｍの波長に設定されたダイオードレーザでマークを形成した。すべての書き込みは１倍速（３．４９ｍ／秒）で行った。特に断らない限り、すべての書き込みは単一のトラック上で行った。ＨＦ信号がすべての場合において確認され、マークは顕微鏡を用いてはっきりと観測された。
【０２７０】
実施例３７：ディスク３５６へのデータの書き込み
様々な出力レベルで混合データフォーマット（「ＲＯＭ１」）をディスクに繰り返し書き込むことにより、ディスク番号３５６への書き込みを行った。出力レベルをふるい分けして、合計のジッタ値が最小となる設定を決定した。データトゥデータジッタが書き込み済ピットの長さにおける変化を測定したものであるのに対して、データトゥクロックジッタは、クロック信号に対するいずれかのピットの立ち上がりのタイミングにおける変化を測定したものである。次表は、ディスクの２つの領域において得られたデータを示す。
【０２７１】
【表１５】
【０２７２】
【表１６】
【０２７３】
これらの結果は、混合データをディスクに書き込むことが可能であり、ジッタ値を監視することにより書き込み出力を最適化することが可能である、ということを示している。
【０２７４】
実施例３８：デモディスク９１１および９１２の作製
トラック溝を有するポリカーボネート光学ディスク基板［Ｄ３０Ｗ３３］上に、４つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。４つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０２７５】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＢＰＣＵ０３Ａ２、ロット＃ＶＰＵ０１４６７０／４−８−０８）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は３０分間）。このＳｉＯ２膜は、厚さ概ね３５ｎｍであった。
【０２７６】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１５分間）。この炭素膜は、厚さ概ね１９ｎｍであった。
【０２７７】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＴｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９７８８）をスパッタリングした（出力は２０ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は５：２３分間）。このテルル膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０２７８】
第４の膜の堆積についての条件は、堆積時間が１０分間であったことを除き、第２の層の条件と同一であった。第４の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１０分間）。この炭素膜は、厚さ概ね１３ｎｍであった。
【０２７９】
ディスク９１１および９１２は、ポリカーボネート支持基板と、３５ｎｍのＳｉＯ２介在誘電体層と、１９ｎｍの第１の二酸化炭素含有炭素層と、概ね２０ｎｍのテルルおよび二酸化炭素のデータ層と、１３ｎｍの第２の二酸化炭素含有炭素層とを有していた。
【０２８０】
Ｓｐａｃｅｌｉｎｅ ＩＩ ＤＶＤラインを用いて、ディスク上に第２のポリカーボネート支持を接合した。接着剤には０．９〜１．１グラムのＰａｎｃｕｒｅ １５０３を用い、３５００〜３６００ｒｐｍでスピン塗布した。接着剤は、４．５ｋＶＡの硬化出力で１．５〜１．７秒間硬化させた。
【０２８１】
実施例３９：デモディスク９１１および９１２は商用プレーヤにおいて良好に機能する
標準的な商用ＤＶＤプレーヤを用いた再生を許容する様式でデモディスク９１１および９１２上に記録を行った。書き込みに先立って、好適なレーザ出力設定およびパルスストラテジ値を求めた。
【０２８２】
書き込み前の評価ステップには、反射率および読み取り出力誘起変調（「ＲＰＩＭ」）への耐性の慣例的試験を行った。反射率の試験は、ディスクのデータ領域の径方向における最小位置から最大位置までの広がりにおいて任意の間隔でディスク表面の反射率をマッピングするステップを伴う。このステップは、ＯＤＵ制御ユニット、アナログ−デジタル信号二値化器、光学的／機械的ディスクドライブユニットを有するマルチ信号発生器（ＭＳＧ４）からなるＰｕｌｓｔｅｃのＯＤＵ−１０００システムと、ＹｏｋｏｇａｗａのＤＬ１６４０Ｌデジタルオシロスコープと（ともにコンピュータ制御下で動作させた）を用いて行った。試験自動化ソフトウェアにより、デジタルオシロスコープからの読み取り値をログ化および記録した。同じ設備を用いてＲＰＩＭ調査を行った。ＲＰＩＭ試験では、反復的な長期にわたる低レベルレーザへの露出（例えば、１．０ミリワット）の影響下での平均的局所反射率における変化へのディスクの耐性を評価した。両方のディスクが書き込み前評価に合格した。
【０２８３】
書き込み前試験の完了後、上記設備およびＹｏｋｏｇａｗａのＴＩＡ５２０時間間隔解析器（再生中に書き込み済データを評価するために用いる）を用いて予備の出力および書き込みストラテジの最適化を行った。時間間隔解析器は、先に書き込まれたデータのリアルタイムグラフィック表示を提供することにより、後続の書き込み試行のための出力およびストラテジの設定の調整を案内するモードで用いた。ＯＤＵ−１０００を手動制御下で用いて、すべての可能性のある標準的なＤＶＤマークおよびスペースの擬似ランダム組み合わせを含む標準的試験パターンを、様々な出力および書き込みストラテジでディスクに繰り返し書き込んだ。その結果得られた各書き込みセッション後の各マーク種類（３Ｔ〜１４Ｔ）についての各マーク長の平均および標準偏差を記録し、これらの値の公称値からの偏差を、ストラテジおよび／またはレーザ書き込み出力を調整する必要性の指標として用いた。この反復作業の結果、ディスクの最適な書き込み出力およびストラテジの設定が適切に決定された。手動制御によるストラテジおよび出力の最適化に続き、以下で説明するように自動化試験を行った。
【０２８４】
（ｎ−２）マルチパルスＤＶＤ＋Ｒ書き込みストラテジを用いた。実際の最適化された出力およびストラテジにおけるパラメータの各々の値は、ディスク毎に多少異なった。また、１つの重要な尺度である結合または「バケット」データトゥクロックジッタも、ディスク毎に多少変化した。ジッタは、擬似ランダム試験パターンにおけるすべてのマークについての立ち上がりおよび立ち下がりパルスのタイミングの標準偏差を表すため、ジッタが最小化されることが、最適化作業の１つの望ましい成果である。ジッタは、隔離された単一トラックについての性能と多トラックについての性能との両方について測定した。レーザ書き込み出力を変化させて各出力設定についてジッタを測定する自動化試験を行ったところ、観測された最小の多トラックジッタの範囲は、４．８０ｎｍ〜５．２４ｎｍであった。最適な出力の範囲は、１５．０〜１６．０ミリワットであった。書き込み速度は、標準的な１倍速定線速度（ＣＬＶ）であった。
【０２８５】
上記の最適化作業後、標準的なＤＶＤフォーマットのデータを３つのディスクの各々に書き込むことに成功した。ディスク技術についての表示ならびにＣｈｕｒｃｈ ｏｆ Ｊｅｓｕｓ Ｃｈｒｉｓｔ ｏｆ Ｌａｔｔｅｒ−Ｄａｙ Ｓａｉｎｔｓ、Ｌｅｓ Ｏｌｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｈａｒｐのコピー機およびプリンタの代理店）、およびＴＨＸ Ｌｔｄ．により提供およびライセンス供与されたマルチメディアコンテンツにリンクされたＤＶＤメニュー構造を、ＯＤＵ−１０００およびＥｃｌｉｐｓｅ Ｄａｔａ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの画像符号化器ユニットを用いてディスクに書き込んだ。Ｅｃｌｉｐｓｅ符号化器からのデータは、Ａｐｏｇｅｅ ＬａｂｓのＴＴＬ−ＥＣＬ変換器によりレベル補正し、Ｐｕｌｓｔｅｃのマルチ信号発生器（ＭＳＧ４）を通じてＯＤＵ−１０００レーザヘッドにストリーミングし、先に求められた書き込みストラテジおよび出力の設定を用いて１倍速ＣＶＬでプロトタイプディスク上に書き込んだ。
【０２８６】
記録後、いくつかの商用ＤＶＤプレーヤにおいてディスクの広範な再生試験を行い、書き込み済データの引き出しの成功を妨げるエラーは存在しないことを見出した。この実施例は、ディスクに映像コンテンツを書き込むことが可能であり、ディスクを異なる商用ＤＶＤプレーヤにおいて繰り返し再生することが可能である、ということを実証している。
【０２８７】
実施例４０：ＴｅＳｅ合金データ層および炭素層を有するディスク９４４および９４５の作製
トラック溝を有するポリカーボネート光学ディスク基板［Ｄ２７Ｗ４０Ａ−ＬＢ］上に、４つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。４つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０２８８】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は３６：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０２８９】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１３：４６分間）。この膜は、厚さ概ね１９ｎｍであった。
【０２９０】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合されたＴｅ（７８．４原子％）およびＳｅ（２１．６原子％）を含有する厚さ１／８インチのターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ）をスパッタリングした。このターゲットの一部は、接合剤の露出を通じてスパッタリングした。カソードに印加された出力は２００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスはＡｒ、堆積時間は４：１８分間であった。この膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０２９１】
第４の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は９：２５分間）。この膜は、厚さ概ね１３ｎｍであった。
【０２９２】
その結果得られたディスクは、ポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、１９ｎｍの炭素および二酸化炭素の層と、２０ｎｍのＴｅＳｅ合金データ層と、１３ｎｍの炭素および二酸化炭素の層とを有していた。
【０２９３】
実施例４１：ＴｅＳｅ合金データ層および炭素層を有するディスク９４４および９４５の特性解析
デモディスク９１１および９１２に関して上で説明した一般的方法を用いて、ＴｅＳｅ合金データディスクを評価した。データマークのディスクへの書き込みは成功したが、ジッタ値が書き込み後に数分間変化する顕著な「整定時間」が存在した。整定時間の影響を最小化するために、これらのＴｅＳｅ合金データディスクを最適化する努力がなされるであろう。
【０２９４】
実施例４２：クロムデータ層および炭素層を有するディスクの作製
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、４つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。４つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０２９５】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０２９６】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１５：２０分間）。この膜は、厚さ概ね１９ｎｍであった。
【０２９７】
第３の層は、次のように堆積させた。厚さ１／８インチのＣｒターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．、部品＃ＥＪＴＣＲＸＸ３５３Ａ２、ロット＃Ｌ５７９１／Ｄ０５／６０１７１３）をスパッタリングした（出力は２００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスはＡｒ、堆積時間は２：４９分間）。この膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０２９８】
第４の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は１０：３０分間）。この膜は、厚さ概ね１３ｎｍであった。
【０２９９】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、１９ｎｍの炭素および二酸化炭素の層と、２０ｎｍのクロムデータ層と、１３ｎｍの炭素および二酸化炭素の層と、第２のポリカーボネート支持基板とを有していた。
【０３００】
実施例４３：クロムデータ層および炭素層を有するディスクの特性解析
このディスクは、３．５ｍＷ超で読み取り出力誘起変調（「ＲＰＩＭ」）試験に合格した。このことは、ディスクが読み取り出力レーザの強度への高い耐性を有することを示している。３Ｔと１４Ｔとの両方のマークがディスクに作成されたが、マークの品質はやや雑音が多かった。書き込みストラテジは未だ最適化されていない。
【０３０１】
実施例４４：ＴｅＳｅデータ層を有するが炭素層を含まないディスク９６６の作製および解析
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、２つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。２つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０３０２】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３０３】
第２の層は、次のように堆積させた。複合ＴｅＳｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした。ターゲットの比は、Ｔｅ７８Ｓｅ２２であった。この膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０３０４】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、２０ｎｍのＴｅ７８Ｓｅ２２データ層とを有していた。ディスクは、いずれの炭素層も含んでいなかった。
【０３０５】
ディスクは、０．８ｍＷで読み取り出力誘起変調（「ＲＰＩＭ」）試験に合格しなかった。このことは、炭素層が存在しない場合、ディスクドライブにより用いられる低い読み取り出力によりＴｅＳｅ合金データ層が損傷することを示している。この基本的な試験に合格しなかったため、このディスクのさらなる特性分析は行っていない。
【０３０６】
実施例４５：Ｔｅデータ層を有するが炭素層を含まないディスク９６７の作製および解析
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、３つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。３つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０３０７】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３０８】
第２の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＴｅターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ、ロット＃ＰＬＡ４８９７８８）をスパッタリングした（出力は２０ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％、堆積時間は５：２３分間）。このテルル膜は、厚さ概ね２０ｎｍであった。
【０３０９】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３１０】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、２０ｎｍのテルルおよび二酸化炭素のデータ層と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層とを有していた。
【０３１１】
実施例４６：炭素層を有するがデータ層を含まないディスク９６８の作製および解析
溝付きポリカーボネート光学ディスク基板上に、３つの膜を順次堆積させた。基板は、直径１２０ｍｍおよび厚さ０．６ｍｍであった。３つの膜のすべてを真空を破壊することなく堆積させた。
【０３１２】
ＰＶＤ ７５のプラテン上に、溝側がガンに面するように基板を載置した。堆積中はプラテンを回転させた。第１の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３１３】
第２の層は、次のように堆積させた。厚さ１／４インチの黒鉛ターゲット（Ｐｌａｓｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉｖｅｒｍｏｒｅ，ＣＡ、ロット＃ＰＬＡ４８９５５６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＤＣ、ｃａｐｍａｎ圧力は７ｍｔｏｒｒ、スパッタガスの主成分はアルゴン、スパッタガスにおける二酸化炭素の濃度は２％）。この膜は、厚さ概ね３０ｎｍであった。
【０３１４】
第３の層は、次のように堆積させた。銅バッキングプレートに接合された厚さ１／８インチのＳｉＯ２ターゲット（Ｋｕｒｔ Ｊ．Ｌｅｓｋｅｒ Ｃｏ．，Ｃｌａｒｉｔｏｎ，ＰＡ、部品＃ＥＪＴＳＩＯ２４５３Ａ２、ロット＃１１−２４−０８／ＶＰＵ０２６９２６）をスパッタリングした（出力は４００ＷＲＦ、ｃａｐｍａｎ圧力は３ｍｔｏｒｒ、スパッタガスは１００％Ａｒから成り、堆積時間は４４：１２分間）。この膜は、厚さ概ね４５ｎｍであった。
【０３１５】
その結果得られたディスクは、第１のポリカーボネート支持基板と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層と、３０ｎｍの炭素および二酸化炭素のデータ層と、４５ｎｍのＳｉＯ２誘電体介在層とを有していた。ディスクは、いずれのデータ層も含んでいなかった。
【０３１６】
このディスクをトラッキングすることは可能であったが、ディスクにデータを書き込むすべての試行は完全に失敗した。
【０３１７】
本明細書中で説明および請求されているすべての組成および／または方法および／またはプロセスおよび／または装置は、本開示に照らして必要以上の実験を行うことなく、作製および実行することが可能である。本発明の組成および方法を好ましい実施形態により説明してきたが、本明細書中に記載の組成および／または方法および／または装置および／またはプロセスに、ならびに方法のステップまたは一連のステップにおいて、本発明の概念および範囲を逸脱することなく変更を適用することができる、ということが当業者には明白であろう。より具体的には、同じまたは類似の結果を達成しつつ、本明細書中に記載の作用剤を化学的と物理的との両方で関連するある作用剤で置換することができる、ということが明白であろう。当業者に明白なすべてのかかる類似の代替物および変更は、本発明の範囲および概念に該当するものと見なす。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの支持基板と；
少なくとも１つのデータ層と；
少なくとも１種類のガスが注入された少なくとも１つの炭素層であって、前記データ層に面的に接触する、炭素層と；
を備える、光学情報媒体。
【請求項２】
前記データ層は、有機染料、金属、または金属合金を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項３】
前記炭素層は、非晶質炭素、黒鉛状非晶質炭素、四面体非晶質炭素、ダイヤモンド様非晶質炭素、ポリマー様非晶質炭素、ガラス様炭素、ダイヤモンド様炭素、またはカーボンブラックを含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項４】
前記データ層に面的に接触する第１の炭素層と、前記データ層に面的に接触する第２の炭素層とを備える、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項５】
前記支持基板と前記データ層との間の少なくとも１つの介在層をさらに備える、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項６】
前記データ層は、データを書き込み済の１つ以上の部位を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項７】
前記データ層は、テルル、テルル合金、セレン、セレン合金、錫、錫合金、ビスマス、ビスマス合金、アンチモン、アンチモン合金、鉛、または鉛合金を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項８】
前記データ層はテルル金属またはクロム金属を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項９】
ポリカーボネートを含む第１の支持基板と；
前記第１の支持基板に面的に接触する第１の誘電体層と；
前記第１の誘電体層に面的に接触する、少なくとも１種類のガスが注入された第１の炭素層と；
前記第１の炭素材料層に面的に接触する金属材料データ層と；
前記金属材料データ層に面的に接触する、少なくとも１種類のガスが注入された第２の炭素層と；
前記第２の炭素材料層に面的に接触する第２の誘電体層と；
を備える、光学情報媒体。
【請求項１０】
支持基板を提供するステップと；
データ層を適用するステップと；
少なくとも１種類のガスが注入された炭素層を、前記炭素層が前記データ層に面的に接触するように適用するステップと；
を含む、光学情報媒体を作製するための方法。
【請求項１１】
データ層を適用する前記ステップは、スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、ターゲットのレーザアブレーション、または化学蒸着を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
炭素層を適用する前記ステップは、スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、ターゲットのレーザアブレーション、または化学蒸着を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの介在層を、前記介在層が前記支持基板と前記データ層との両方に面的に接触するように適用するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
第２の炭素層を、前記第２の炭素層に少なくとも１種類のガスが注入されかつ前記第２の炭素層が前記データ層に面的に接触するように適用するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
第１の支持基板を提供するステップと；
第１の誘電体層を、前記第１の誘電体層が前記第１の支持基板に面的に接触するように適用するステップと；
少なくとも１種類のガスが注入された第１の炭素層を、前記第１の炭素層が前記第１の誘電体層に面的に接触するように適用するステップと；
データ層を、前記データ層が前記第１の炭素層と面的に接触するように適用するステップと；
第２の炭素層を、前記第２の炭素層が前記データ層に面的に接触するように適用するステップと；
少なくとも１種類のガスが注入された第２の誘電体層を、前記第２の誘電体層が前記第２の炭素層に面的に接触するように適用するステップと；
を含む、光学情報媒体を作製するための方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの支持基板と；
少なくとも１つのデータ層であって：
テルルと；
注入された二酸化炭素、一酸化炭素、または二酸化炭素と一酸化炭素との両方と；を含む、データ層と；
を備える、光学情報媒体。
【請求項１７】
前記支持基板と前記データ層との間の少なくとも１つの介在層をさらに備える、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項１８】
第１の支持基板と第２の支持基板とを備える、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項１９】
前記データ層は、テルル金属（Ｔｅ）または少なくとも１つのテルル合金を含む、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２０】
前記データ層は、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、Ｔｅ８６Ｓｅ１４、Ｔｅ７９Ｓｅ２１、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｂ７．５、Ｔｅ３Ｓｂ２、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、ＩｎＴｅ３、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｉｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｉｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｐｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｐｂ７．５、ＴｅＰｂ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｎ７．５、Ｔｅ３Ｂｉ２、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅＳｎ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｂｉ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｂｉ７．５、ＴｅＧｅＡｓ、ＴｅＧｅＳｂＳ、ＴｅＯｘＧｅ、ＴｅＯｘＳｎ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、またはＣｄＴｅを含む、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２１】
前記データ層は一酸化炭素でなく二酸化炭素を含む、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２２】
前記媒体は、二酸化炭素および一酸化炭素を含まない対応する媒体よりも高い耐酸化性を有する、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２３】
支持基板を提供するステップと；
データ層であって：
テルルと；
注入された二酸化炭素、一酸化炭素、または二酸化炭素と一酸化炭素との両方と；を含む、データ層を適用するステップと；
を含む、光学情報媒体を作製するための方法。
【請求項２４】
データ層を適用する前記ステップは、スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、ターゲットのレーザアブレーション、または化学蒸着を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
データ層を適用する前記ステップは、一酸化炭素の存在下でなく二酸化炭素の存在下でテルルを適用するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
データ層を適用する前記ステップは、約１％（ｖ／ｖ）〜約５０％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素または一酸化炭素の存在下でテルルを適用するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの介在層を、前記介在層が前記支持基板と前記データ層との両方に面的に接触するように適用するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
第２の支持基板を適用するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つの支持基板と；
少なくとも１種類のガスが注入された少なくとも１つのデータ層と；を備える、光学情報媒体。
【請求項３０】
前記データ層は、炭素、非晶質炭素、ダイヤモンド様炭素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ケイ素、非晶質シリコン、ゲルマニウム、非晶質ゲルマニウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３１】
前記ガスは酸素原子を含まない、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３２】
前記ガスは、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）である、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３３】
前記ガスは酸素含有ガスである、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３４】
前記ガスは、一酸化炭素、二酸化炭素、分子状酸素、オゾン、窒素酸化物、硫黄酸化物、またはそれらの混合物である、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３５】
前記ガスは二酸化炭素である、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項１】
少なくとも１つの支持基板と；
少なくとも１つのデータ層と；
少なくとも１種類のガスが注入された少なくとも１つの炭素層であって、前記データ層に面的に接触する、炭素層と；
を備える、光学情報媒体。
【請求項２】
前記データ層は、有機染料、金属、または金属合金を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項３】
前記炭素層は、非晶質炭素、黒鉛状非晶質炭素、四面体非晶質炭素、ダイヤモンド様非晶質炭素、ポリマー様非晶質炭素、ガラス様炭素、ダイヤモンド様炭素、またはカーボンブラックを含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項４】
前記データ層に面的に接触する第１の炭素層と、前記データ層に面的に接触する第２の炭素層とを備える、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項５】
前記支持基板と前記データ層との間の少なくとも１つの介在層をさらに備える、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項６】
前記データ層は、データを書き込み済の１つ以上の部位を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項７】
前記データ層は、テルル、テルル合金、セレン、セレン合金、錫、錫合金、ビスマス、ビスマス合金、アンチモン、アンチモン合金、鉛、または鉛合金を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項８】
前記データ層はテルル金属またはクロム金属を含む、請求項１に記載の光学情報媒体。
【請求項９】
ポリカーボネートを含む第１の支持基板と；
前記第１の支持基板に面的に接触する第１の誘電体層と；
前記第１の誘電体層に面的に接触する、少なくとも１種類のガスが注入された第１の炭素層と；
前記第１の炭素材料層に面的に接触する金属材料データ層と；
前記金属材料データ層に面的に接触する、少なくとも１種類のガスが注入された第２の炭素層と；
前記第２の炭素材料層に面的に接触する第２の誘電体層と；
を備える、光学情報媒体。
【請求項１０】
支持基板を提供するステップと；
データ層を適用するステップと；
少なくとも１種類のガスが注入された炭素層を、前記炭素層が前記データ層に面的に接触するように適用するステップと；
を含む、光学情報媒体を作製するための方法。
【請求項１１】
データ層を適用する前記ステップは、スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、ターゲットのレーザアブレーション、または化学蒸着を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
炭素層を適用する前記ステップは、スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、ターゲットのレーザアブレーション、または化学蒸着を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの介在層を、前記介在層が前記支持基板と前記データ層との両方に面的に接触するように適用するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
第２の炭素層を、前記第２の炭素層に少なくとも１種類のガスが注入されかつ前記第２の炭素層が前記データ層に面的に接触するように適用するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
第１の支持基板を提供するステップと；
第１の誘電体層を、前記第１の誘電体層が前記第１の支持基板に面的に接触するように適用するステップと；
少なくとも１種類のガスが注入された第１の炭素層を、前記第１の炭素層が前記第１の誘電体層に面的に接触するように適用するステップと；
データ層を、前記データ層が前記第１の炭素層と面的に接触するように適用するステップと；
第２の炭素層を、前記第２の炭素層が前記データ層に面的に接触するように適用するステップと；
少なくとも１種類のガスが注入された第２の誘電体層を、前記第２の誘電体層が前記第２の炭素層に面的に接触するように適用するステップと；
を含む、光学情報媒体を作製するための方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの支持基板と；
少なくとも１つのデータ層であって：
テルルと；
注入された二酸化炭素、一酸化炭素、または二酸化炭素と一酸化炭素との両方と；を含む、データ層と；
を備える、光学情報媒体。
【請求項１７】
前記支持基板と前記データ層との間の少なくとも１つの介在層をさらに備える、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項１８】
第１の支持基板と第２の支持基板とを備える、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項１９】
前記データ層は、テルル金属（Ｔｅ）または少なくとも１つのテルル合金を含む、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２０】
前記データ層は、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ、ＴｅｘＳｅ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、Ｔｅ８６Ｓｅ１４、Ｔｅ７９Ｓｅ２１、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ、ＴｅｘＳｂ１００−ｘ（Ｘは９５以下）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｂ７．５、Ｔｅ３Ｓｂ２、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＩｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、ＩｎＴｅ３、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｉｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｉｎ７．５、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＰｂｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｐｂ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｐｂ７．５、ＴｅＰｂ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅｘＳｅｙＳｎｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｓｎ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｓｎ７．５、Ｔｅ３Ｂｉ２、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００）、ＴｅＳｎ、ＴｅｘＳｅｙＢｉｚ（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００、Ｙは１０〜３０、およびＺは５〜２０）、Ｔｅ７５Ｓｅ２０Ｂｉ５、Ｔｅ７２．５Ｓｅ２０Ｂｉ７．５、ＴｅＧｅＡｓ、ＴｅＧｅＳｂＳ、ＴｅＯｘＧｅ、ＴｅＯｘＳｎ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｐｂ−Ｔｅ−Ｓｂ、Ａｓ−Ｔｅ、Ａｓ１０Ｔｅ９０、Ａｓ３２Ｔｅ６８、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ１０Ｔｅ９０、またはＣｄＴｅを含む、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２１】
前記データ層は一酸化炭素でなく二酸化炭素を含む、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２２】
前記媒体は、二酸化炭素および一酸化炭素を含まない対応する媒体よりも高い耐酸化性を有する、請求項１６に記載の光学情報媒体。
【請求項２３】
支持基板を提供するステップと；
データ層であって：
テルルと；
注入された二酸化炭素、一酸化炭素、または二酸化炭素と一酸化炭素との両方と；を含む、データ層を適用するステップと；
を含む、光学情報媒体を作製するための方法。
【請求項２４】
データ層を適用する前記ステップは、スパッタリング、反応性スパッタリング、ｅビーム蒸着、ターゲットのレーザアブレーション、または化学蒸着を含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
データ層を適用する前記ステップは、一酸化炭素の存在下でなく二酸化炭素の存在下でテルルを適用するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
データ層を適用する前記ステップは、約１％（ｖ／ｖ）〜約５０％（ｖ／ｖ）の二酸化炭素または一酸化炭素の存在下でテルルを適用するステップを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの介在層を、前記介在層が前記支持基板と前記データ層との両方に面的に接触するように適用するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
第２の支持基板を適用するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
少なくとも１つの支持基板と；
少なくとも１種類のガスが注入された少なくとも１つのデータ層と；を備える、光学情報媒体。
【請求項３０】
前記データ層は、炭素、非晶質炭素、ダイヤモンド様炭素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ケイ素、非晶質シリコン、ゲルマニウム、非晶質ゲルマニウム、またはそれらの組み合わせを含む、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３１】
前記ガスは酸素原子を含まない、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３２】
前記ガスは、分子状水素（Ｈ２）、分子状窒素（Ｎ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）、ネオン（Ｎｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、塩素（Ｃｌ２）、およびフッ素（Ｆ２）である、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３３】
前記ガスは酸素含有ガスである、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３４】
前記ガスは、一酸化炭素、二酸化炭素、分子状酸素、オゾン、窒素酸化物、硫黄酸化物、またはそれらの混合物である、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【請求項３５】
前記ガスは二酸化炭素である、請求項２９に記載の光学情報媒体。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図１ｄ】
【図１ｅ】
【図１ｆ】
【図１ｇ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７】
【図８】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図１ｄ】
【図１ｅ】
【図１ｆ】
【図１ｇ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図３ｅ】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図４ｄ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図５ｃ】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１２−５０２４０６（Ｐ２０１２−５０２４０６Ａ）
【公表日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２６８７８（Ｐ２０１１−５２６８７８）
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４５３５７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３０４２０
【国際公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５９２０８７６４７）ブリガム・ヤング・ユニバーシティ (34)
【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＧＨＡＭ ＹＯＵＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２７日（２００９．５．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４５３５７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０３０４２０
【国際公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【出願人】（５９２０８７６４７）ブリガム・ヤング・ユニバーシティ (34)
【氏名又は名称原語表記】ＢＲＩＧＨＡＭ ＹＯＵＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
【Ｆターム（参考）】
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