JP2002046356A - 光記録媒体及び光記録媒体用スパッタリングターゲット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの回転線速度４ｍ／ｓｅｃ以上２０
ｍ／ｓｅｃ以下の領域で記録、消去を行なう光記録方法
において、最適な光記録媒体を提供すること。また、書
換え可能なコンパクトディスクに最適な相変化型光記録
媒体を提供すること。更に、前記の目的を実現するスパ
ッタリングターゲットを提供すること。 【解決手段】 記録を担う物質の相変化により記録消去
を行なう光記録媒体の記録層の構成元素が、主にＡｇ、
Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅであり、それぞれの組成比ａ、ｂ、
ｃ、ｄ（原子％）が下記の関係を満たすものであること
を特徴とする光記録媒体。 【数１】０．１≦ａ≦５ ５≦ｂ≦１３ ６２≦ｃ≦７３ ２２≦ｄ≦２６ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧９７

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体、特に
光ビームを照射することにより記録層材料に相変化を生
じさせ、情報の記録・再生を行ない、かつ、書き換えが
可能である相変化型情報記録媒体に関し、光メモリー関
連機器、特に書き換え可能なコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）に応用されるものである。さらに、本発明は相変化
型光記録媒体用のスパッタリングターゲットに関し、光
ビームを照射することにより記録層材料に相変化を生じ
させ、情報の記録、再生を行ない、かつ書換が可能であ
る光記録媒体の製造に応用されるものである。

【０００２】

【従来の技術】電磁波、特にレーザービームの照射によ
る情報の記録、再生および消去可能な光メモリー媒体の
一つとして、結晶−非結晶相間あるいは結晶−結晶相間
の転移を利用する、いわゆる相変化型記録媒体がよく知
られている。特に、光磁気メモリーでは、困難な単一ビ
ームによるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の
光学系もより単純であること等から、最近その研究開発
が活発になってきている。

【０００３】相変化型記録媒体の代表的な例として、米
国特許３５３０４４１号明細書に記載されているよう
に、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓ、
Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓ、Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ａｓ−Ｓ
ｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ等のいわゆる
カルコゲン系合金材料が挙げられる。

【０００４】また、安定性、高速結晶化などの向上を目
的として、Ｇｅ−Ｔｅ系にＡｕ（特開昭６１−２１９６
９２号に記載）、ＳｎおよびＡｕ（特開昭６１−２７０
１９０号に記載）、Ｐｄ（特開昭６２−１９４９０号に
記載）等を添加した材料が提案されている。また、記録
／消去の繰り返し性能向上を目的として、Ｇｅ−Ｔｅ−
Ｓｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂの組成比を特定した材料
（特開昭６２−７３４３８号公報、特開昭６３−２２８
４３３号公報に記載）の提案などもなされている。

【０００５】しかしながら、そのいずれもが相変化型書
き換え可能な光メモリー媒体として要求される諸特性の
すべてを満足しうるものとはいえない。特に、記録感
度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによ
る消去比低下の防止、ならびに記録部、未記録部の長寿
命化等が解決すべき最重要課題となっている。

【０００６】また、特開昭６３−２５１２９０号公報に
は、結晶状態が実質的に三元以上の多元化合物単層から
なる記録層を具備した記録媒体が提案されている。ここ
で実質的に三元以上の多元化合物単層とは三元以上の化
学量論組成を持った化合物（たとえばＩｎ₃ＳｂＴｅ₂）
を記録層中に９０原子％以上含むものとされている。こ
のような記録層を用いることにより、記録、消去特性の
向上が図れるとしている。しかしながら、消去比が低い
ことや、記録消去に要するレーザーパワーが未だ充分に
低減されていない等の欠点を有している。

【０００７】更に、特開平１−２７７３３８号公報に
は、（ＳｂａＴｅ１_-a）_1-YＭ_Y（ここで０．４≦ａ＜
０．７、Ｙ≦０．２であり、ＭはＡｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ａ
ｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓ
ｅ、Ｓｉ、Ｓｎ及びＺｎからなる群より選ばれる少なく
とも１種である。）で表わされる組成の合金からなる記
録層を有する光記録媒体が提案されている。この系の基
本はＳｂ₂Ｔｅ₃であり、Ｓｂ過剰にすることにより、高
速消去、繰返し特性を向上させ、Ｍの添加により高速消
去を促進させている。加えて、ＤＣ光による消去率も大
きいとしている。しかし、この文献にはオーバーライト
時の消去率は示されておらず（本発明者らの検討結果で
は消し残りが認められた）、記録感度も不充分である。

【０００８】同様に、特開昭６０−１７７４４６号公報
では、記録層に（Ｉｎ_1-XＳｂ_X）_{1- Y}Ｍ_Y（０．５５≦Ｘ
≦０．８０、０≦Ｙ≦０．２０であり、ＭはＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓ
ｎ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｂｉより選ばれる）なる合金を用い、
また、特開昭６３−２２８４３３号公報では記録層にＧ
ｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃−Ｓｂ（過剰）なる合金を用いてい
るが、いずれも感度、消去比等の特性を満足するもので
はない。

【０００９】加えて、特開平４−１６３８３９号公報に
は、記録薄膜をＴｅ−Ｇｅ−Ｓｂ合金にＮを含有させる
ことによって形成された光記録媒体が記載されており、
特開平４−５２１８８号公報には、記録薄膜をＴｅ−Ｇ
ｅ−Ｓｅ合金にこれら成分のうちの少なくとも１つが窒
化物となっているものを含有させて形成された光記録媒
体が記載されており、特開平４−５２１８９号公報には
記録薄膜がＴｅ−Ｇｅ−Ｓｅ合金にＮを吸着させること
によって形成された光記録媒体が記載されている。しか
し、いずれの光記録媒体でも充分な特性を有するものを
得ることはできなかった。

【００１０】以上述べてきたように、光記録媒体におい
ては、特に記録感度、消去感度の向上、オーバーライト
時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに記録部、
未記録部の長寿命化等が解決すべき最重要課題となって
いる。

【００１１】一方、近年ＣＤ（コンパクトディスク）の
急速な普及に伴い、一回だけの書き込みが可能な追記型
コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）が開発され、市場に普
及され始めた。しかし、ＣＤ−Ｒでは、書き込み時に一
度でも失敗すると修正不可能なため、そのディスクは使
用不能となってしまい廃棄せざるを得ない。したがっ
て、その欠点を補いえる書き換え可能なコンパクトディ
スクの実用化が待望されていた。

【００１２】現在までに研究開発された一例として、光
磁気ディスクを利用した書き換え可能なコンパクトディ
スクがあるが、オーバーライトの困難さや、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＣＤ−Ｒとの互換がとり難い等の欠点を有するた
め、原理的に互換性確保に有利な相変化型光ディスクの
実用化開発が活発化してきた。

【００１３】相変化型光ディスクを用いた書き換え可能
なコンパクトディスクの研究発表例としては、古谷
（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿
集、７０（１９９２）、神野（他）：第４回相変化記録
研究会シンポジウム講演予稿集、７６（１９９２）、川
西（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予
稿集、８２（１９９２）、Ｔ．Ｈａｎｄａ（ｅｔ ａ
ｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３２（１９９
３）５２２６、米田（他）：第５回相変化記録研究会シ
ンボジウム講演予稿集、９（１９９３）、富永（他）：
第５回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、５
（１９９３）等があるが、いずれも、ＣＤ−Ｒとの互換
性確保、記録消去性能、記録感度、書き換えの繰り返し
可能回数、再生回数、保存安定性等、総合性能を充分満
足させるものではなかった。それらの欠点は、主に記録
材料の組成、構造に起因する消去比の低さに因るところ
が大きかった。

【００１４】これらの事情から、消去比が高く、高感度
の記録、消去に適する相変化型記録材料の開発、さらに
は高性能で書き換え可能な相変化型コンパクトディスク
が望まれていた。本発明者等は、それらの欠点を解決す
る手段として、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系記録材料を見い出し
提案してきた。その代表例としては、特開平４−７８０
３１号公報、特開平４−１２３５５１号公報、Ｈ．Ｉｗ
ａｓａｋｉ（ｅｔ ａｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．３１（１９９２）４６１、井手（他）：第３回
相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、ｌ０２（１
９９１）、Ｈ．Ｉｗａｓａｋｉ（ｅｔ ａｌ）：ｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３２（１９９３）５２４１等
が挙げられる。これらの技術により、極めて優れた性能
を有する相変化型光ディスクを獲得できることは既に明
らかであったが、ＣＤ−Ｒとの互換性確保等、上記総合
性能を完璧に満足し、新たな市場を形成するに足る相変
化型光ディスクの作製技術を完成させるためには尚一層
の努力が望まれていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
第１の目的は、ディスクの回転線速度４ｍ／ｓｅｃ以上
２０ｍ／ｓｅｃ以下の領域で記録、消去を行なう光記録
方法において、最適な光記録媒体を提供することにあ
る。また、本発明の第２の目的は、書換え可能なコンパ
クトディスクに最適な相変化型光記録媒体を提供するこ
とにある。更に、本発明の第３の目的は、前記の目的を
実現するスパッタリングターゲットを提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは光記録媒体
の改善に鋭意研究を重ねた結果、前記目的に合致する光
記録媒体及び光記録媒体用スパッタリングターゲットを
見い出した。すなわち、本発明によれば（１）「記録を
担う物質の相変化により記録消去を行なう光記録媒体の
記録層の構成元素が、主にＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅであ
り、それぞれの組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ（原子％）が下記
の関係を満たすものであることを特徴とする光記録媒
体。

【００１７】

【数５】０．１≦ａ≦５ ５≦ｂ≦１３ ６２≦ｃ≦７３ ２２≦ｄ≦２６ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧９７」、 （２）「記録を担う物質の相変化により記録消去を行な
う光記録媒体の記録層の構成元素が、主にＡｇ、Ｉｎ、
Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅであり、それぞれの組成比ａ、ｂ、
ｃ、ｄ、ｅ（原子％）が下記の関係を満たすものである
ことを特徴とする光記録媒体。

【００１８】

【数６】０．１≦ａ≦５ ５≦ｂ≦１３ ６２≦ｃ≦７３ ２２≦ｄ≦２６ ０．３≦ｅ≦３ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≧９７」、 （３）「円盤状の基板上に第１誘電体層、記録層、第２
誘電体層、金属又は合金層、ＵＶ硬化樹脂層の順に積層
してなる光記録媒体において、記録層が前記第（１）項
又は第（２）項記載の組成範囲を持つ相変化型記録材料
からなることを特徴とする光記録媒体」、（４）「前記
第１誘電体層の膜厚が２０〜２００ｎｍ、記録層の膜厚
が１２〜２５ｎｍ、第２誘電体層の膜厚が１５〜４０ｎ
ｍ、金属又は合金層の膜厚が５０〜２００ｎｍであるこ
とを特徴とする前記第（３）項に記載の光記録媒体」、
（５）「前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比ｃ、ｄが、８８＜ｃ＋
ｄ＜９７であることを特徴とする前記第（１）項又は第
（２）項に記載の光記録媒体」、（６）「前記合金層が
０．３〜２．５ｗｔ％の添加物を含むＡｌであり、該添
加物がＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉのうち少なくとも１種類
の元素を含むことを特徴とする前記第（４）項に記載の
光記録媒体」、（７）「前記金属又は合金層が０〜４ｗ
ｔ％の添加物を含むＡｇであり、該添加物がＡｕ、Ｐ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｃｕのうち少なくとも１種類の
元素を含むことを特徴とする前記第（４）項に記載の光
記録媒体」が提供される。

【００１９】また、本発明によれば、（８）「記録を担
う物質の相変化により記録消去を行なう光記録媒体の記
録層を作製する際に用いられ、構成元素が主にＡｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｔｅであり、それぞれの組成比ａ、ｂ、ｃ、
ｄ（原子％）が下記の関係を満たすものであることを特
徴とするスパッタリングターゲット。

【００２０】

【数７】０．１≦ａ≦６ ４≦ｂ≦１４ ６１≦ｃ≦７４ ２１≦ｄ≦２７ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧９７」、 （９）「記録を担う物質の相変化により記録消去を行な
う光記録媒体の記録層を作製する際に用いられ、構成元
素が主にＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅであり、それぞ
れの組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ（原子％）が下記の関係
を満たすものであることを特徴とするスパッタリングタ
ーゲット。

【００２１】

【数８】０．１≦ａ≦６ ４≦ｂ≦１４ ６１≦ｃ≦７４ ２１≦ｄ≦２８ ０．３≦ｅ≦４ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≧９７」、 （１０）「前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比ｃ、ｄが、８８＜ｃ
＋ｄ＜９７であることを特徴とする前記第（８）項又は
（９）項に記載のスパッタリングターゲット」が提供さ
れる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。Ａｇ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｂを含む４元系の相変化型
記録材料を主成分として含有する材料は、記録（アモル
ファス化）感度・速度、消去（結晶化）感度・速度、及
び消去比が極めて良好なため、記録層の材料として適し
ている。良好なディスク特性が得られる記録層組成は前
記第（１）項、第（２）項のとおりであるが、さらに良
好な記録消去特性を得るには、前記第（６）項に示した
要件を満足していることが望ましい。

【００２３】本発明においては、記録層の組成は記録膜
を発光分析法により測定して得られる値を用いたが、そ
の他にもＸ線マイクロアナリシス、ラザフォード後方散
乱、オージェ電子分光、蛍光Ｘ線等の分析法が考えられ
る。その場合は、発光分析法で得られる値との比較検討
をする必要がある。

【００２４】記録層中に含まれる物質の観測はＸ線回折
または電子線回折等が適している。すなわち結晶状態の
判定として、電子線回折像でスポット状及至デバイリン
グ状のパターンが観測される場合には結晶状態、リング
状のパターン及至ハローパターンが観測される場合には
非結晶（アモルファス）状態とする。結晶子径はＸ線回
折ピークの半値幅からシェラーの式（即ち、Ｂ＝ｂ＋
（Ｋλ）／（Ｄｃｏｓθ）、ここで、Ｂは散乱による回
折光の広がり程度（角度）、ｂは実験により定まる数
値、Ｋはシェラーの定数、λは回折に用いたＸ線の波
長、Ｄは結晶子径、θは結晶子面への入射角度を表わ
す。）を用いて求めることができる。

【００２５】さらに、記録層中の化学結合状態、たとえ
ば酸化物、窒化物等の分析には、ＦＴ−ＩＲ、ＸＰＳ等
の分析手法が有効である。本発明の製法により作製され
たスパッタリングターゲット、及び製膜方法により製膜
された記録層の膜厚としては１０〜５０ｎｍ、好適には
１２〜２５ｎｍとするのがよい。１０ｎｍより薄いと光
吸収能が著しく低下し、記録層としての役割を果さなく
なる。また５０ｎｍより厚いと高速で均一な相変化が起
こり難くなる。

【００２６】ターゲット中に、主にＳｂとカルコパイラ
イト構造及び／又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組
成及び／又はそれに近い組成のＡｇＩｎＴｅ₂とを存在
させることにより、薄膜記録層を設置した後、適切な処
理（初期化）を行ない、例えば１９９１年秋季第３回相
変化記録研究会シンポジウム講演予稿集ｐ．１０２やＪ
ａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅ
ｄ ＰｈｙｓｉｃｓＶｏｌ．３２（１９９３）ｐｐ．５
２４１−５２４７に記載されているような、微結晶相Ａ
ｇＳｂＴｅ₂とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂとの混相状態
を得ることができる。この混相状態を記録層の未記録状
態として設けることににより、消去比が高く、低パワー
で記録−消去の繰り返しが可能な光記録媒体を得ること
が可能となることが知られている。

【００２７】カルコパイライト構造及び／又は閃亜鉛鉱
型構造を有する化学量論組成及び／又はそれに近い組成
のＡｇＩｎＴｅ₂の結晶子粒径は、例えばターゲットを
粉砕しＸ線回折で得られるメインピーク（Ｘ線源Ｃｕ、
λ≒１．５４Åの場合、約２４．１°）の線幅より計算
することができる。計算に際しては、充分に結晶子の粒
径の大きな基準サンプルで線幅の構成を行なう必要があ
る。ＡｇＩｎＴｅ₂の結晶子の粒径が４５ｎｍ以上の場
合には、薄膜記録層を設置した後、適切な処理を施して
も安定な記録消去を行なうことのできる状態を得ること
が困難となる。

【００２８】また、スパッタリング時のガスとして、ア
ルゴンガスに窒素ガスを０ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以
下混合したガスを用いることで窒素量に応じて、ディス
ク回転の線速、層構成等、ディスクの使用条件に最も適
した記録層を得ることができる。また、窒素ガスとアル
ゴンガスとの混合ガスを用いることにより繰り返し記録
消去の耐久性も向上する。混合ガスは所望のモル比であ
らかじめ混合したガスを用いても、チャンバー導入時に
所望のモル比になるよう流量をそれぞれ調整してもよ
い。

【００２９】膜中の窒素含有量が４ａｔ％以下のとき良
好な特性が得られる。オーバーライト（Ｏ／Ｗ）回数の
向上以外の具体的な効果としては、変調度の向上、記録
マーク（アモルファスマーク）の保存寿命の向上等が挙
げられる。それらのメカニズムの詳細は必ずしも明確で
はないが、膜中への適量の窒素混入により、膜の密度の
減少、微小欠陥増加等により、構造的には粗の方向に変
化する。その結果、窒素無添加の状態に比べ、膜の秩序
性が緩和され、アモルファスから結晶への転移は抑制さ
れる方向になる。したがって、アモルファスマークの安
定性が増し、保存寿命が向上すると考えられる。更に、
窒素添加効果の一つとして、転移線速度の制御法として
も有効である。

【００３０】具体的には、窒素の添加により、転移線速
度すなわち最適な記録線速度を低線速度側に変化させる
ことができる。これは、同一のターゲットを使っても、
記録膜作製時のＮ₂／Ａｒガス混合比の制御のみで相変
化光ディスクの最適記録線速度を調整することができる
という利点を有する。

【００３１】膜中の窒素の化学結合状態としては、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｂの中のいずれか一種以上と結合し
ていることが望ましいが、特にＴｅ結合した状態、具体
的にはＴｅ−Ｎ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｎといった化学結合が存
在したときに、Ｏ／Ｗの繰り返し回数の向上による効果
が大きい。そのような化学結合状態の分析手段として
は、ＦＴ−ＩＲや、ＸＰＳ等の電子分光分析法が有効で
ある。たとえば、ＦＴ−ＩＲでは、Ｔｅ−Ｎによる吸収
帯は５００〜６００ｃｍ^-1付近にそのピークをもち、Ｓ
ｂ−Ｔｅ−Ｎは６００〜６５０^-1ｃｍ付近にその吸収ピ
ークが出現する。

【００３２】更に、本発明の記録層材料にはさらなる性
能向上、信頼性向上等を目的に他の元素や不純物を添加
することができる。一例としては、特願平４−１４８８
号公報に記載されている元素（Ｂ、Ｎ、Ｃ、Ｐ、Ｓｉ）
やＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａ
ｕ等が好ましい例として挙げられる。特にＧｅを添加し
た場合、記録した信号の保存信頼性、Ｏ／Ｗの繰り返し
回数向上の効果が大きい。

【００３３】

【発明の実施の形態】次に本発明を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の光記録媒体の層構成の１例を示した
図である。グルーブを有する基板（１）上に第１誘電体
層（耐熱性保護層）（２）、記録層（３）、第２誘電体
層（耐熱性保護層）（４）、反射放熱層（５）が設けら
れている。第１誘電体層（耐熱性保護層）（２）、第２
誘電体層（耐熱性保護層）（４）はかならずしも記録層
（３）の両側共に設ける必要はないが、基板（１）がポ
リカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の場合に
は第１誘電体層（耐熱性保護層）（２）を設けることが
望ましい。

【００３４】基板（１）の材料は、通常ガラス、セラミ
ックス、あるいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コス
トの点で好適である。樹脂の代表例としては、ポリカー
ボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチ
レン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系
樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙
げられるが、加工性、光学特性などの点でポリカーボネ
ート樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。また基板の形状
としてはディスク状、カード状あるいはシート状であっ
てもよい。

【００３５】但し、本発明の光記録媒体を書き換え可能
なコンパクトディスク（ＣＤ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）
に応用する場合には、以下のような特定の条件が付与さ
れることが望ましい。その条件は、使用する基板に形成
される案内溝（グルーブ）の幅（いわゆる半値幅）が
０．２５〜０．６５μｍ、好適には０．３０〜０．５５
μｍであり、その案内溝の深さが２０〜６０ｎｍ、好適
には２５〜５０ｎｍとなっていることである。

【００３６】この基板条件と前述した記録材料とディス
ク層構成とを組み合わせることにより、互換性に優れた
書き換え可能なコンパクトディスクの提供が可能とな
る。具体的には、コンパクトディスクでは、重要な溝信
号特性として記録後のプッシュプル信号（ＰＰｍ；Ｐｕ
ｓｈ Ｐｕｌｌ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ ａｆｔｅｒ ｒ
ｅｃｏｒｄｉｎｇ）が規定されている（ＣＤ規格参
照）。そして、その範囲は、ＰＰｍが０．０６〜０．１
５、好適には０．０８〜０．１４、最適には０．０８〜
０．１２となることが要求される。相変化を利用した書
換可能なコンパクトディスクにおいて、主要な記録再生
特性をすべて満足し、なおかつこの溝信号特性の規格を
満足することは極めて困難なことであったが、本発明に
より初めて総合実用性能を満足する書換可能なコンパク
トディスクの提供が可能となった。

【００３７】第１誘電体層（２）及び第２誘電体層
（４）（耐熱性保護層）の材料としては、ＳｉＯ、Ｓｉ
Ｏ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｉｎ
₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等の金属酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａ
ｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ等の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ
₂Ｓ₃、ＴａＳ₄等の硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ₄Ｃ、Ｗ
Ｃ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイヤモンド状カー
ボンが挙げられる。これらの材料は単体で保護層とする
こともできるが、互いの混合物としてもよい。また、必
要に応じて不純物を含んでいてもよい。但し、誘電体層
（耐熱性保護層）の融点は記録層の融点よりも高いこと
が必要である。このような誘電体層（耐熱性保護層）は
各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング
法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティ
ング法、電子ビーム蒸着法等によって形成できる。

【００３８】第１誘電体層（耐熱性保護層）の膜厚とし
ては２０〜２００ｎｍ、好適には３０〜１２０ｎｍとす
るのがよい。２０ｎｍよりも薄くなると耐熱性保護層と
しての機能を果たさなくなり、逆に２００ｎｍよりも厚
くなると感度の低下をきたしたり、界面剥離が生じやす
くなる。また、必要に応じて保護層を多層化することも
できる。第２誘電体層（耐熱性保護層）の膜厚としては
１５〜４０ｎｍ、好適には２０〜３５ｎｍとするのがよ
い。１５ｎｍよりも薄くなると耐熱性保護層としての機
能を果たさなくなり、逆に４０ｎｍよりも厚くなると界
面剥離が生じやすくなり、繰り返し記緑性能も低下す
る。また、必要に応じて保護層を多層化することもでき
る。

【００３９】反射放熱層（５）としては、Ａｌ、Ａｕ、
Ａｇ、Ｃｕ等の金属材料、またはそれらの合金などを用
いることができる。このうち特にＡｌ合金、Ａｇ単体及
びＡｇ合金がコスト及び耐環境性に優れている。添加物
としてはＡｌ合金の場合、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉが優
れており、またＡｇ合金の場合、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｕ、Ｔｉ、Ｃｕが優れている。このような反射放熱層は
各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング
法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティ
ング法、電子ビーム蒸着法等によって形成できる。反射
放熱層は熱を効率的に逃すことが重要であり、膜厚とし
ては、５０〜２００ｎｍ、好適には７０〜１８０ｎｍと
するのがよい。膜厚が厚すぎると、放熱効率が良すぎて
感度が悪くなり、薄すぎると感度は良いが繰り返しオー
バーライト特性が悪くなる。特性としては、熱伝導率が
高く、高融点で保護層との密着性が良いこと等が要求さ
れる。

【００４０】反射放熱層の上には、その酸化防止のため
にオーバーコート層が形成される。オーバーコート層と
しては、スピンコートで作製した紫外線硬化型樹脂が好
適である。その厚さは、３〜１５μｍが適当である。３
μｍより薄くすると、オーバーコート層上に印刷層を設
ける場合、エラーの増大が認められることがある。一
方、１５μｍより厚くすると、内部応力が大きくなって
しまい、ディスクの機械特性に大きく影響してしまう。

【００４１】本発明のスパッタリングターダットにより
成膜された記録層の処理（初期化）、記録、再生および
消去に用いる電磁波としては、レーザー光、紫外線、可
視光線、赤外線、マイクロ波など種々のものが採用可能
である。特に記録、再生および消去に用いる電磁波とし
ては、ドライブに取り付ける際に小型でコンパクトな半
導体レーザーが最適である。

【００４２】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。但しこれらの実施例は本発明をなんら制限するも
のではない。 ＜実施例１〜１０＞、＜比較例１〜７＞表１にスパッタ
リングターゲットの組成、及びそれらを用いて光記録媒
体を作製した場合のオーバーライト繰り返し回数（Ｏ／
Ｗ回数）を示す。光記録媒体は幅０．６μｍ、深さ４０
ｎｍでトラックピッチ１．６μｍのグルーブが形成され
ているポリカーボネートディスク基板（厚さ１．２ｍ
ｍ）に、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂からなる第１誘電体層（厚さ
８０ｎｍ）、記録層（厚さ１８ｎｍ）、ＺｎＳ・ＳｉＯ
₂からなる第２誘電体層（厚さ３２ｎｍ）、１．５ｗｔ
％Ｔｉを含むＡｌ合金からなる反射放熱層（厚さ１６０
ｎｍ）、ＵＶ樹脂コート層（厚さ１０μｍ）を設け光記
録媒体を作製した。なお記録層のスパッタリングは１０
ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉ
ｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅｓ）のＡｒガスを流
し、スパッタリング圧力３×１０^-3ｔｏｒｒにしてＲＦ
パワー５００Ｗで行なった。

【００４３】ディスクの回転線速度は４ｍ／ｓｅｃ以上
２０ｍ／ｓｅｃ以下で各々のディスクに最適な線速度で
記録した。信号変調方式はＥＦＭ変調方式を用い、レー
ザー記録時には照射するレーザーパルスをマルチパルス
化して記録した。半導体レーザーの波長は７８０ｎｍ、
対物レンズの開口率は０．５である。ディスク特性の評
価は各々のディスクの記録後の反射率とＯ／Ｗ回数を示
した。Ｏ／Ｗ回数欄の×は１回書き込み可能ではあるが
オーバーライトできなかったことを示す。

【００４４】

【表１】

【００４５】表１より、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅ
それぞれの組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅが０．１≦ａ≦
５、５≦ｂ≦１３、６２≦ｃ≦７３、２２≦ｄ≦２６、
０．３≦ｅ≦３であるとき良好なディスク特性が得られ
ていることがわかる。また、比較例３、５のようにＳｂ
＋Ｔｅ（ｃ＋ｄ）が８８ａｔ％以下では反射率が１４％
以下となり、ＣＤ−ＲＯＭドライブでの再生互換性が低
下した。また、繰り返し記録特性が悪化した。さらに、
比較例２のようにＳｂ＋Ｔｅ（ｃ＋ｄ）が９７％以上で
は反射率が高くなりすぎるために充分な信号振幅が取れ
ないために再生時のエラーが増大する。また、比較例
６、７の組成比では４ｍ／ｓ以上の記録線速度でオーバ
ーライトできなかった。なお、実施例１〜１０、比較例
１〜７で用いたターゲットは原材料を溶融冷却固化し、
粉砕した後、ターゲットを焼結して作製したものであ
る。

【００４６】＜実施例１１＞実施例２のターゲットを用
い、窒素ガス０、６、１０、１５ｍｏｌ％混合したアル
ゴンガスを用いてスパッタリングを行ない、それぞれ記
録膜組成とオーバーライト繰り返し回数を測定した。結
果を表２に示す。

【００４７】

【表２】 表２より、窒素量が１０ｍｏｌ％を超えると、くり返し
回数が急激に低下することがわかる。

【００４８】＜実施例１２〜２９＞実施例１のターゲッ
トを用い、実施例１〜１０、比較例１〜７と同様にポリ
カーボネートディスク基板（厚さ１．２ｍｍ）にＺｎＳ
・ＳｉＯ₂からなる第１誘電体層（厚さ８０ｎｍ）、記
録層（厚さ１８ｎｍ）、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂からなる第２
誘電体層（厚さ３２ｎｍ）、反射放熱層（厚さ１６０ｎ
ｍ）に用いる金属あるいは合金層を表３に記載の材料を
用いて光記録媒体を作製した。実施例２６、２８、２９
は反射率がＣＤ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅの規格である１
５〜２５％より低い値であった。また、実施例２７は８
０℃８５％ＲＨ、３００時間の保存の後、同様にオーバ
ーライトしたところエラーの増加が見られた。

【００４９】

【表３】

【００５０】表３より、Ａｌ合金を用いた反射放熱層と
してはＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉのうち少なくとも１種類
の元素を０．３〜２．５ｗｔ％の範囲でを含むものが良
く、また、金属又は合金層が０〜４ｗｔ％の添加物を含
むＡｇであり、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔ
ｉ、Ｃｕのうち少なくとも１種類の元素を含むものがオ
ーバーライト特性及び保存性が良いことがわかる。

【００５１】

【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明より明らか
なように、本発明によれば、記録を担う物質の相変化に
より記録消去を行なう光記録媒体の記録層の構成元素の
組成比を調整することにより、オーバーライト特性の優
れた光記録媒体を提供することができる。また、各層の
膜厚を最適に調整することにより、反射率が適正な範囲
内にあり、オーバーライト特性及び、ドライブマッチン
グに優れた光記録媒体を提供することができる。更に、
４ｍ／ｓｅｃ以上２０ｍ／ｓｅｃ以下で書き換え可能で
あることにより、光記録媒体の書き込み及び上書き速度
が速くなり、コンピュータの周辺機器に用いた場合にデ
ータの転送速度が速くなる。更に、光記録媒体の反射放
熱層の材料組成を適正範囲に選択することにより、高い
反射率を保持し、オーバーライト特性に優れ、保存性の
良好な光記録媒体を提供することができる。更に、Ａｇ
−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ及びＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ
ターゲットの組成を適正な範囲にすることで、オーバー
ライト特性の優れた光記録媒体を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の層構成の１例を示した図
である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第１誘電体層（耐熱性保護層） ３ 記録層 ４ 第２誘電体層（耐熱性保護層） ５ 反射放熱層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｆ 7/26 ５３１ 7/26 ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ Ｆターム(参考） 2H111 EA04 EA12 EA23 EA31 FA01 FA12 FA14 FA21 FA23 FB05 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 GA03 4K029 AA11 BA21 BA46 BA51 BB02 BD00 CA05 DC05 DC09 GA03 5D029 JA01 JB35 LB07 MA13 MA14 5D121 AA01 EE09

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録を担う物質の相変化により記録消去
   を行なう光記録媒体の記録層の構成元素が、主にＡｇ、
   Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅであり、それぞれの組成比ａ、ｂ、
   ｃ、ｄ（原子％）が下記の関係を満たすものであること
   を特徴とする光記録媒体。 【数１】０．１≦ａ≦５ ５≦ｂ≦１３ ６２≦ｃ≦７３ ２２≦ｄ≦２６ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧９７
2. 【請求項２】 記録を担う物質の相変化により記録消去
   を行なう光記録媒体の記録層の構成元素が、主にＡｇ、
   Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅであり、それぞれの組成比ａ、
   ｂ、ｃ、ｄ、ｅ（原子％）が下記の関係を満たすもので
   あることを特徴とする光記録媒体。 【数２】０．１≦ａ≦５ ５≦ｂ≦１３ ６２≦ｃ≦７３ ２２≦ｄ≦２６ ０．３≦ｅ≦３ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≧９７
3. 【請求項３】 円盤状の基板上に第１誘電体層、記録
   層、第２誘電体層、金属又は合金層、ＵＶ硬化樹脂層の
   順に積層してなる光記録媒体において、記録層が請求項
   １又は２記載の組成範囲を持つ相変化型記録材料からな
   ることを特徴とする光記録媒体。
4. 【請求項４】 前記第１誘電体層の膜厚が２０〜２００
   ｎｍ、記録層の膜厚が１２〜２５ｎｍ、第２誘電体層の
   膜厚が１５〜４０ｎｍ、金属又は合金層の膜厚が５０〜
   ２００ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載の光
   記録媒体。
5. 【請求項５】 前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比ｃ、ｄが、８８
   ＜ｃ＋ｄ＜９７であることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の光記録媒体。
6. 【請求項６】 前記合金層が０．３〜２．５ｗｔ％の添
   加物を含むＡｌであり、該添加物がＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、
   Ｓｉのうち少なくとも１種類の元素を含むことを特徴と
   する請求項４に記載の光記録媒体。
7. 【請求項７】 前記金属又は合金層が０〜４ｗｔ％の添
   加物を含むＡｇであり、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、
   Ｒｕ、Ｔｉ、Ｃｕのうち少なくとも１種類の元素を含む
   ことを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体。
8. 【請求項８】 記録を担う物質の相変化により記録消去
   を行なう光記録媒体の記録層を作製する際に用いられ、
   構成元素が主にＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅであり、それぞ
   れの組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ（原子％）が下記の関係を満
   たすものであることを特徴とするスパッタリングターゲ
   ット。 【数３】０．１≦ａ≦６ ４≦ｂ≦１４ ６１≦ｃ≦７４ ２１≦ｄ≦２７ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧９７
9. 【請求項９】 記録を担う物質の相変化により記録消去
   を行なう光記録媒体の記録層を作製する際に用いられ、
   構成元素が主にＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅであり、
   それぞれの組成比ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ（原子％）が下記
   の関係を満たすものであることを特徴とするスパッタリ
   ングターゲット。 【数４】０．１≦ａ≦６ ４≦ｂ≦１４ ６１≦ｃ≦７４ ２１≦ｄ≦２８ ０．３≦ｅ≦４ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≧９７
10. 【請求項１０】 前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比ｃ、ｄが、８
    ８＜ｃ＋ｄ＜９７であることを特徴とする請求項８又は
    ９に記載のスパッタリングターゲット。