JP2007301761A - Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium - Google Patents

Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium Download PDF

Info

Publication number
JP2007301761A
JP2007301761A JP2006130575A JP2006130575A JP2007301761A JP 2007301761 A JP2007301761 A JP 2007301761A JP 2006130575 A JP2006130575 A JP 2006130575A JP 2006130575 A JP2006130575 A JP 2006130575A JP 2007301761 A JP2007301761 A JP 2007301761A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording layer
layer
group
optical
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006130575A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Fujii
秀夫 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2006130575A priority Critical patent/JP2007301761A/en
Publication of JP2007301761A publication Critical patent/JP2007301761A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording layer for an optical recording medium, which has high signal writing and reading characteristics under a high C/N and a low jitter and, at the same time, favorable recording sensitivity and reflectivity and further is highly corrosion resistant and excellent in environment resisting characteristics and can be applicable to a next generation type optical disc. <P>SOLUTION: This recording layer 4, on which recording marks are formed by being irradiated with a laser beam, is disclosed as the recording layer for the optical recording medium, in which an oxidizing layer having a thickness of 0.25-5 nm is formed on the surface of an optical information recording layer mainly made of Sn. At the same time, the optical information recording medium 10 having the recording layer is also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光情報記録媒体用の記録層(光記録層)と光情報記録媒体に関するものである。本発明の光情報記録媒体用記録層は、現行のCD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)、次世代型の光情報記録媒体(HD DVDやBlu-ray Disc)に用いられ、特に、青紫色のレーザを用いる追記型の光情報高密度記録媒体として好適に用いられる。   The present invention relates to a recording layer (optical recording layer) for an optical information recording medium and an optical information recording medium. The recording layer for optical information recording media of the present invention is used for current CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Versatile Discs), and next-generation optical information recording media (HD DVDs and Blu-ray Discs). It is suitably used as a write-once optical information high-density recording medium using a blue-violet laser.

光情報記録媒体(光ディスク)は、記録再生方式により、再生専用型、書換え型および追記型の3種類に大別される。   Optical information recording media (optical discs) are roughly classified into three types according to recording / reproducing systems: a reproduction-only type, a rewritable type, and a write-once type.

このうち追記型の光ディスクでは、主に、レーザ光が照射された記録層材料の物性の変化を利用してデータを記録する。追記型の光ディスクは、情報の記録はできるが消去や書換えを行なうことはできない。この様な特性を利用し、例えば文書ファイルや画像ファイルなど、データの改ざん防止が求められるCD−R、DVD−R、DVD+R等に用いられている。   Of these, write-once type optical discs record data mainly using changes in physical properties of the recording layer material irradiated with laser light. A write-once optical disc can record information but cannot erase or rewrite it. Utilizing such characteristics, for example, it is used for CD-R, DVD-R, DVD + R, etc. that require data falsification prevention such as document files and image files.

追記型の光ディスクに用いられる記録層材料としては、例えば、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素などの有機色素材料が知られている。この有機色素材料にレーザ光を照射すると、色素の熱吸収によって色素や基板が分解、溶融、蒸発されるなどして記録マークが形成される。ところが有機色素材料を用いる場合、色素を有機溶媒に溶解してから基板上に塗布しなければならず、生産性が低いという難点がある。また、記録信号の長期安定保存性などの点でも問題がある。   As recording layer materials used for write-once optical discs, organic dye materials such as cyanine dyes, phthalocyanine dyes, and azo dyes are known, for example. When this organic dye material is irradiated with a laser beam, the dye and the substrate are decomposed, melted and evaporated by heat absorption of the dye to form a recording mark. However, when an organic pigment material is used, the pigment must be dissolved in an organic solvent and then applied onto the substrate, which has the disadvantage of low productivity. There is also a problem in terms of long-term stable storage of recorded signals.

こうした有機色素材料の弱点を改善するため、光記録層として無機材料薄膜を使用し、この薄膜にレーザ光を照射して、局所的に記録マーク(穴、ピットなど)を形成することにより記録を行なう方法が提案されている(非特許文献1、特許文献1〜9など)。   In order to improve the weaknesses of these organic dye materials, an inorganic material thin film is used as the optical recording layer, and this thin film is irradiated with laser light to form recording marks (holes, pits, etc.) locally. A method of performing this method has been proposed (Non-patent Document 1, Patent Documents 1 to 9, etc.).

非特許文献1には、融点および熱伝導率の低いTe薄膜を使用し、低いレーザ・パワーで穴をあける技術が開示されている。   Non-Patent Document 1 discloses a technique of using a Te thin film having a low melting point and low thermal conductivity to make a hole with low laser power.

特許文献1,2には、基板上にAlを含むCu基合金からなる反応層と、Siなどを含む反応層が積層された光記録層が開示されている。これらの文献に示された光記録層では、レーザ光の照射によって、基板上に、各反応層に含まれる元素が混合された領域が部分的に形成され、それにより反射率が大きく変化することから、青色レーザなどの短波長レーザを用いた場合でも高感度で記録できると記載されている。   Patent Documents 1 and 2 disclose an optical recording layer in which a reaction layer made of a Cu-based alloy containing Al and a reaction layer containing Si or the like are laminated on a substrate. In the optical recording layers shown in these documents, the region where the elements contained in each reaction layer are mixed is partially formed on the substrate by laser light irradiation, and the reflectivity changes greatly. Therefore, it is described that recording can be performed with high sensitivity even when a short wavelength laser such as a blue laser is used.

特許文献3,4および7は、記録マークによるC/N(carrier-to-noise ratio:キャリアとノイズの出力レベルの比)の低下を防止し、高いC/Nと反射率を備えた光記録媒体を開示するもので、光記録層としてInを含むCu基合金(特許文献3)、Biなどを含むAg基合金(特許文献4)、Biなどを含むSn基合金(特許文献7)が記載されている。   Patent Documents 3, 4 and 7 prevent optical recording with high C / N and reflectivity by preventing a decrease in C / N (carrier-to-noise ratio) due to a recording mark. A medium is disclosed, and a Cu-based alloy containing In as an optical recording layer (Patent Document 3), an Ag-based alloy containing Bi or the like (Patent Document 4), and an Sn-based alloy containing Bi or the like (Patent Document 7) are described. Has been.

特許文献5〜9はSnを主成分とする光記録層に関するもので、特許文献5には、合金層中に、熱処理時に少なくとも一部が凝集し得る元素を2種以上含有させた光情報記録媒体が開示されている。具体的には、BiやInを含む厚さ1〜8nm程度のSn−Cu基合金層からなり、高融点で熱伝導率の高い光情報記録媒体である。   Patent Documents 5 to 9 relate to an optical recording layer containing Sn as a main component. Patent Document 5 discloses an optical information recording in which an alloy layer contains two or more elements that can aggregate at least partially during heat treatment. A medium is disclosed. Specifically, the optical information recording medium is composed of a Sn—Cu based alloy layer containing Bi or In and having a thickness of about 1 to 8 nm, and has a high melting point and high thermal conductivity.

特許文献6には、記録特性に優れたSn−Bi合金に、SnやBiよりも酸化され易い被酸化性物質を添加した光情報記録層が開示されており、高温多湿環境下においても優れた耐久性を示すことが強調されている。また特許文献7では、Snに他の元素を添加することでSn合金の表面張力を制御し、記録マークの形状を適正化することによって、結果的にC/Nの向上を図っている。   Patent Document 6 discloses an optical information recording layer in which an oxidizable substance that is more easily oxidized than Sn or Bi is added to an Sn—Bi alloy having excellent recording characteristics, and is excellent in a high-temperature and high-humidity environment. Emphasis is placed on showing durability. Further, in Patent Document 7, by adding other elements to Sn, the surface tension of the Sn alloy is controlled and the shape of the recording mark is optimized, so that the C / N is improved as a result.

更に特許文献8,9は、Sn合金ではなく、Sn−N−O膜を記録層として使用すれば、ジッター(記録信号の時間的ずれ)が改善されることを明らかにしている。
特開2004−5922号公報 特開2004−234717号公報 特開2002−172861号公報 特開2002−144730号公報 特開平2−117887号公報 特開2001−180114号公報 特開2002−225433号公報 特開2004−90610号公報 特開2004−276337号公報 Appl.Phys.Lett.,Vol.34(1979)p.835
Further, Patent Documents 8 and 9 reveal that jitter (temporal shift of recording signal) is improved when an Sn—N—O film, not an Sn alloy, is used as a recording layer.
JP 2004-5922 A JP 2004-234717 A JP 2002-172861 A JP 2002-144730 A Japanese Patent Laid-Open No. 2-117878 JP 2001-180114 A JP 2002-225433 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-90610 JP 2004-276337 A Appl. Phys. Lett. , Vol. 34 (1979) p. 835

近年、記録情報の高密度化に対応するため、青紫色レーザなどの短波長レーザを用いた光情報の記録と再生技術が開発されており、これに適合する記録層の特性として、(1)高C/N(読み取り時の信号が強くバックグラウンドのノイズが小さい)、低ジッター(再生信号の時間軸上のゆらぎが少ない)など高品質の信号書込み・読み取り特性、(2)高記録感度(低パワーのレーザ光で書込みができる)、(3)安定したトラッキングを得るために必要となる記録層からの高反射率、(4)高耐食性、などが求められている。   In recent years, in order to cope with the higher density of recorded information, optical information recording and reproducing technology using a short wavelength laser such as a blue-violet laser has been developed. High quality signal writing / reading characteristics such as high C / N (high signal during reading and low background noise), low jitter (less fluctuation on the time axis of the playback signal), (2) high recording sensitivity ( (3) High reflectivity from the recording layer necessary for obtaining stable tracking, (4) High corrosion resistance, etc. are required.

しかし本発明者らの調査によると、従来の金属系記録層や前掲の特許文献8,9に開示された技術では、上記要求特性の全てを十分に満たすことができず、実用化には難がある。しかし金属系光記録層は、有機系記録層に較べて材料が格段に安定であるという特長を有しており、金属系材料で上記の要求特性を満足する実用的な光記録層を開発することは、信頼性の高いCD−RやHD−DVD−Rをユーザに提供する上で極めて重要となる。   However, according to the investigation by the present inventors, the conventional metal-based recording layer and the techniques disclosed in the above-mentioned Patent Documents 8 and 9 cannot sufficiently satisfy all of the above required characteristics and are difficult to put into practical use. There is. However, the metal-based optical recording layer has a feature that the material is much more stable than the organic recording layer, and a practical optical recording layer that satisfies the above-mentioned required characteristics with the metal-based material is developed. This is extremely important in providing users with a highly reliable CD-R and HD-DVD-R.

また光記録層の成膜には、生産効率の高いスパッタリング法を採用することが望ましく、高品質な光記録層を形成するための技術、並びに当該記録層を備えた光情報記録媒体の提供が望まれる。   In addition, it is desirable to employ a sputtering method with high production efficiency for the formation of the optical recording layer, and it is possible to provide a technique for forming a high-quality optical recording layer and an optical information recording medium provided with the recording layer. desired.

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、上記(1)〜(4)として挙げられた要求特性を満たすばかりか、記録感度の信頼性が高く、コスト的にも廉価な金属系材料からなる光情報記録用の記録層を提供すると共に、該記録層を備えた光情報記録媒体を提供することにある。   The present invention has been made by paying attention to such circumstances, and its purpose is not only to satisfy the required characteristics listed as (1) to (4) above, but also to have high recording sensitivity reliability and cost. In addition to providing a recording layer for optical information recording made of an inexpensive metal-based material, an optical information recording medium provided with the recording layer is provided.

上記課題を解決することのできた本発明に係る光情報記録用記録層とは、レーザ光の照射によって記録マークが形成される記録層であって、該記録層は、Snを主成分とする記録層の表面に、厚さ0.25〜5nmの酸化層が形成されているところに特徴を有している。   The recording layer for optical information recording according to the present invention that has solved the above problems is a recording layer in which a recording mark is formed by irradiation with a laser beam, and the recording layer is a recording layer mainly composed of Sn. It is characterized in that an oxide layer having a thickness of 0.25 to 5 nm is formed on the surface of the layer.

本発明の上記記録層は、Snを主成分とし、3B族、4B族(Snを除く)、5B族、Pd,Cu,Ag,Au,Mg,Liよりなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれているもの、或は、Snを主成分とし、4A族、5A族、6A族、7A族、希土類元素(Sc,Yを含む)、Zn,Ni,Coよりなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれているものが好ましい。また上記3B族、4B族(Snを除く)、5B族、Pd,Cu,Ag,Au,Mg,Liよりなる群から選択される少なくとも1種の元素の、前記記録層中の好ましい含有量は、0.1原子%以上、30原子%以下であり、前記4A族、5A族、6A族、7A族、希土類元素(Sc,Yを含む)、Zn,Ni,Coよりなる群から選択される少なくとも1種の元素の前記記録層中の好ましい含有量は、2原子%以上、30原子%以下である。また上記記録層の好ましい厚さは、1nm以上、50nm以下、より好ましくは3nm以上、30nm以下である。   The recording layer of the present invention comprises Sn as a main component and at least one selected from the group consisting of 3B group, 4B group (excluding Sn), 5B group, Pd, Cu, Ag, Au, Mg, Li. Element containing or selected from the group consisting of Sn as a main component, 4A group, 5A group, 6A group, 7A group, rare earth elements (including Sc, Y), Zn, Ni, Co Those containing at least one kind of element are preferred. Further, the preferable content in the recording layer of at least one element selected from the group consisting of the group 3B, group 4B (excluding Sn), group 5B, Pd, Cu, Ag, Au, Mg, Li is as follows. 0.1 atom% or more and 30 atom% or less, selected from the group consisting of the 4A group, 5A group, 6A group, 7A group, rare earth elements (including Sc and Y), Zn, Ni, and Co. A preferable content of at least one element in the recording layer is 2 atomic% or more and 30 atomic% or less. The recording layer preferably has a thickness of 1 nm to 50 nm, more preferably 3 nm to 30 nm.

また本発明の光情報記録媒体は、上記記録層を構成要素として含むところに特徴を有している。   The optical information recording medium of the present invention is characterized by including the recording layer as a constituent element.

本発明で用いる上記記録層においては、基本的にSnがその主な特性を担っており、該記録層中に占めるSnの含有量は40原子%以上であることが望ましく、より好ましいSn含量は50原子%以上、更に好ましくは60原子%以上である。   In the recording layer used in the present invention, Sn is basically responsible for its main characteristics, and the Sn content in the recording layer is preferably 40 atomic% or more, and a more preferable Sn content is 50 atomic% or more, more preferably 60 atomic% or more.

本発明において、記録層の基材となるSnは低融点であり、低いレーザ・パワーで記録マークを形成し得るほか、その表面に所定厚さの酸化層を形成することで、初期反射率、記録マークの形状保持性、耐環境性、表面平坦性の全てにおいて優れた性能の光情報記録層を提供できる。   In the present invention, Sn serving as a base material of the recording layer has a low melting point, and can form a recording mark with a low laser power. In addition, by forming an oxide layer of a predetermined thickness on the surface, the initial reflectance, It is possible to provide an optical information recording layer having excellent performance in all of the shape retention, environment resistance, and surface flatness of the recording mark.

本発明では、光情報記録層の主成分としてSnを選択するが、その理由は次の通りである。   In the present invention, Sn is selected as the main component of the optical information recording layer for the following reason.

光記録層の反射率の観点からすると、SnよりもAl,Ag,Cuなどの方が優れているが、レーザ光照射による記録マークの形成性はSnの方が格段に優れている。これは、Snの融点が約232℃であり、Al(融点:約660℃)、Ag(融点:約962℃)、Cu(融点:約1085℃)に比べて格段に低いため、Sn基合金の薄膜はレーザ光の照射により低温でも容易に溶融もしくは変形し、低いレーザ・パワーでも優れた記録特性を発揮するためと考えられる。特に本発明では、青紫色レーザを用いる次世代型光ディスクに適用することを1つの目的として掲げており、この場合、Al基合金などでは記録マークの形成が困難になる恐れがあることから、Sn基合金を採用することとした。   From the viewpoint of the reflectance of the optical recording layer, Al, Ag, Cu, etc. are superior to Sn, but the recording mark formation by laser light irradiation is much superior to Sn. This is because Sn has a melting point of about 232 ° C. and is significantly lower than Al (melting point: about 660 ° C.), Ag (melting point: about 962 ° C.), and Cu (melting point: about 1085 ° C.). This thin film is easily melted or deformed even at low temperatures by laser light irradiation, and exhibits excellent recording characteristics even at low laser power. In particular, in the present invention, application to a next-generation optical disk using a blue-violet laser is listed as one object, and in this case, it is difficult to form a recording mark with an Al-based alloy or the like. A base alloy was adopted.

本発明では、上記の様な理由から記録層の主成分をSnとするが、該記録層中に占めるSnの含有量は40原子%以上であることが望ましく、より好ましいSn含量は50原子%以上、更に好ましくは60原子%以上である。   In the present invention, Sn is the main component of the recording layer for the reasons described above. The Sn content in the recording layer is preferably 40 atomic% or more, and a more preferable Sn content is 50 atomic%. As mentioned above, More preferably, it is 60 atomic% or more.

しかも本発明では、Snを主成分とする該記録層の表面に、厚さ0.25nm以上、5nm以下の酸化層が形成されているところに特徴を有している。これは、記録層として優れた耐環境性を確保しつつ十分な初期反射率を保証するためであり、酸化層の厚さが0.25nm未満では耐食性不足となって満足のいく耐環境性が得られず、一方5nmを超えて酸化層が厚くなり過ぎると、初期反射率が不十分になる。   Moreover, the present invention is characterized in that an oxide layer having a thickness of 0.25 nm or more and 5 nm or less is formed on the surface of the recording layer containing Sn as a main component. This is to ensure a sufficient initial reflectivity while ensuring excellent environmental resistance as a recording layer. When the thickness of the oxide layer is less than 0.25 nm, the corrosion resistance is insufficient and satisfactory environmental resistance is obtained. On the other hand, if the oxide layer is too thick beyond 5 nm, the initial reflectance becomes insufficient.

上記光記録層には、Snと共に3B族、4B族(Snを除く)、5B族、Pd,Cu,Ag,Au,Mg,Liよりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有させることが望ましく、その好ましい含有量は0.1原子%以上、より好ましくは2原子%以上で、30原子%以下、より好ましくは20原子%以下である。   The optical recording layer contains at least one element selected from the group consisting of 3B group, 4B group (excluding Sn), 5B group, Pd, Cu, Ag, Au, Mg, Li together with Sn. The preferred content is 0.1 atomic% or more, more preferably 2 atomic% or more, and 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.

また、Snと共に4A族、5A族、6A族、7A族、希土類元素(Sc,Yを含む)、Zn,Ni,Coよりなる群から選択される少なくとも1種の元素を含有させることも有効であり、その好ましい含有量は2原子%以上、より好ましくは5原子%以上で、30原子%以下、より好ましくは20原子%以下である。   It is also effective to contain at least one element selected from the group consisting of 4A group, 5A group, 6A group, 7A group, rare earth elements (including Sc and Y), Zn, Ni and Co together with Sn. The preferable content is 2 atomic% or more, more preferably 5 atomic% or more, and 30 atomic% or less, more preferably 20 atomic% or less.

ちなみに、Sn主体の記録層に上記選択元素の少なくとも1種を含有させると、Sn単独の記録層に較べて記録層表面に形成される酸化層の改質効果が全般的に向上し、特に、耐環境性や初期反射率が一段と高められるのである。こうした効果が得られる理由は、まだ十分には解明されていないが、Snの酸化物にはSnOとSnOがあり、表面酸化層中の前者(SnO)の割合が多い場合、膜質不良で耐熱性不足になり易いが、これに前記選択元素の少なくとも1種を含有させると、SnOの割合が増加するのではないかと考えている。 Incidentally, when the Sn-based recording layer contains at least one of the above-mentioned selective elements, the modification effect of the oxide layer formed on the surface of the recording layer is generally improved as compared with the recording layer of Sn alone. The environmental resistance and the initial reflectivity are further improved. The reason why such an effect is obtained is not yet fully understood, but Sn oxides include SnO and SnO 2 , and when the ratio of the former (SnO) in the surface oxide layer is large, the film quality is poor and the heat resistance is low. However, it is thought that the percentage of SnO 2 increases if it contains at least one selected element.

本発明では、上述した如く光記録層を構成するSn合金の表面に所定厚さの酸化層を形成するが、記録層全体としての厚さは1nm以上、50nm以下とするのがよい。1nm未満では光記録層が薄過ぎるため、仮に光記録層の上部や下部に光学調整層や誘電体層を設けたとしても、光記録層の膜面にポアなどの欠陥が生じ易くなって、満足のいく記録感度が得られ難くなる。逆に50nmを超えて厚くなり過ぎると、レーザ光照射によって与えられる熱が記録層内で急速に拡散し易くなり、記録マークの形成が困難になる。こうした観点から、記録層のより好ましい膜厚は3nm以上、30nm以下である。   In the present invention, as described above, an oxide layer having a predetermined thickness is formed on the surface of the Sn alloy that constitutes the optical recording layer. The thickness of the entire recording layer is preferably 1 nm or more and 50 nm or less. If it is less than 1 nm, the optical recording layer is too thin, so even if an optical adjustment layer or a dielectric layer is provided above or below the optical recording layer, defects such as pores are likely to occur on the film surface of the optical recording layer. It becomes difficult to obtain satisfactory recording sensitivity. On the other hand, if the thickness exceeds 50 nm and becomes too thick, the heat given by the laser beam irradiation easily diffuses rapidly in the recording layer, making it difficult to form a recording mark. From such a viewpoint, the more preferable film thickness of the recording layer is 3 nm or more and 30 nm or less.

本発明では、上記の様に基板上に形成された光記録膜の表面に酸化層を形成することによって、光記録層の全般的特性を高めるところにあり、酸化層の形成法は特に制限されないが、好ましいのは次に例示する様な方法である。   In the present invention, the overall characteristics of the optical recording layer are enhanced by forming an oxide layer on the surface of the optical recording film formed on the substrate as described above, and the method for forming the oxide layer is not particularly limited. However, a method as exemplified below is preferable.

(1)単に不活性ガスを使用し、基板上に蒸着された光記録層をスパッタ処理する方法。一般に、スパッタ装置の内部には極微量の酸素や水分が存在する。これは、I)スパッタ装置の真空封止が完全であることはなく、極微量ながらスパッタ装置内には大気が入る、II)設備のメンテナンス時にはスパッタ装置を大気に開放するが、この時に装置の内壁などに付着乃至吸着した酸素や水分を完全に除去することは難しい、III)光記録層が形成される基板自体にも酸素や水分が吸着乃至吸蔵されている、といった理由による。従って、単に不活性ガスを用いてスパッタリング処理するだけでも、該光記録層の表面が酸化されて酸化層が形成される。   (1) A method of sputtering an optical recording layer deposited on a substrate simply using an inert gas. Generally, a very small amount of oxygen or moisture is present inside the sputtering apparatus. This is because I) the vacuum sealing of the sputtering device is not complete, and the atmosphere enters the sputtering device with a very small amount. II) The sputtering device is opened to the atmosphere during equipment maintenance. This is because it is difficult to completely remove oxygen and moisture adhering to or adsorbed on the inner wall, etc. III) Oxygen and moisture are adsorbed or occluded on the substrate itself on which the optical recording layer is formed. Therefore, the surface of the optical recording layer is oxidized to form an oxide layer simply by performing a sputtering process using an inert gas.

(2)不活性ガスと酸素の混合ガスを用いて、光記録層の表面をスパッタリング処理する方法。スパッタリング雰囲気中に不可避的に混入する酸素や水分を利用するのではなく、アルゴンなどの不活性ガスと酸素の混合ガスを用いてスパッタリング処理を行えば、酸化処理をより確実かつ定量的に行うことができる。   (2) A method of sputtering the surface of the optical recording layer using a mixed gas of an inert gas and oxygen. Rather than using oxygen and moisture that are inevitably mixed in the sputtering atmosphere, if oxidation treatment is performed using a mixed gas of inert gas such as argon and oxygen, the oxidation treatment can be performed more reliably and quantitatively. Can do.

(3)上記(1)と(2)を組合せた方法。不活性ガスのみを用いて光記録層表面のスパッタリングを開始し、引き続いて不活性ガスと酸素の混合ガスを用いてスパッタリングを行う方法であり、この方法によれば、酸化層の厚さと膜質をより高精度に制御できるので好ましい。   (3) A method combining (1) and (2) above. In this method, sputtering of the surface of the optical recording layer is started using only an inert gas, and then sputtering is performed using a mixed gas of inert gas and oxygen. According to this method, the thickness and film quality of the oxide layer are reduced. This is preferable because it can be controlled with higher accuracy.

尚、上記(2),(3)の方法を実施する際の不活性ガス(Arなど)に対する酸素の好ましい流量比は、1〜15%の範囲である。ちなみに、1%未満では酸化層の形成速度が遅過ぎて、逆に光記録膜や酸化層がスパッタ除去される現象が起こり、一方、15%を超えて流量比が高くなり過ぎると、酸化層の形成速度が速過ぎて表面粗度が増大すると共に酸化層の緻密さも損なわれるからである。こうした観点から、より好ましい酸素の流量比は3%以上、10%以下である。   In addition, the preferable flow ratio of oxygen with respect to inert gas (Ar etc.) at the time of implementing the method of said (2), (3) is the range of 1-15%. By the way, if it is less than 1%, the formation rate of the oxide layer is too slow, and on the contrary, the phenomenon that the optical recording film and the oxide layer are sputtered off occurs. On the other hand, if the flow rate ratio is too high exceeding 15%, the oxide layer This is because the formation speed of the film is too high and the surface roughness increases and the density of the oxide layer is also impaired. From such a viewpoint, a more preferable oxygen flow rate ratio is 3% or more and 10% or less.

酸化層形成のための好ましいスパッタ時間は、ガス圧、ガス流量、酸素濃度、基板温度などによっても変わってくるが、一般的には3〜120秒の範囲内で行われる。しかし、光記録層は緩やかなスパッタ条件でも酸化層を形成するので、場合によっては、自然酸化や光酸化などで酸化層を形成することも可能である。   The preferred sputtering time for forming the oxide layer varies depending on the gas pressure, gas flow rate, oxygen concentration, substrate temperature, etc., but is generally performed within the range of 3 to 120 seconds. However, since the optical recording layer forms an oxide layer even under mild sputtering conditions, it is possible to form the oxide layer by natural oxidation or photo-oxidation in some cases.

次に、本発明で特徴付けられる光記録層の特性を、先に挙げた特許文献1〜9および非特許文献1に開示の従来技術と対比しつつ説明する。   Next, the characteristics of the optical recording layer characterized by the present invention will be described in comparison with the prior arts disclosed in Patent Documents 1 to 9 and Non-Patent Document 1 mentioned above.

光記録層の反射率の点では、既に述べた様に、本発明で用いる上記Sn基合金よりも、特許文献1〜4に開示されたAl,Ag,Cuの方がやや優れている。しかし、レーザ光照射による記録マークの形成性は、Sn基合金の方が格段に優れている。これは、前述した様にSnの融点がAl,Ag,Cuに比べて格段に低く、Sn基合金の薄膜はレーザ光の照射によって容易に溶融もしくは変形し、優れた記録特性を発揮するためと思われる。   As described above, Al, Ag, and Cu disclosed in Patent Documents 1 to 4 are slightly superior to the Sn-based alloy used in the present invention in terms of the reflectance of the optical recording layer. However, the Sn-based alloy is remarkably superior in the formation of recording marks by laser light irradiation. This is because, as described above, the melting point of Sn is remarkably lower than that of Al, Ag, and Cu, and the Sn-based alloy thin film is easily melted or deformed by laser light irradiation, and exhibits excellent recording characteristics. Seem.

特に、本発明の如く照射光として青紫色レーザを用いる次世代型の光ディスクに適用する場合、Al薄膜などを記録層として用いた場合は、低レーザ・パワーでは記録マークを形成できない可能性があるが、本発明ではこうした懸念も払拭できる。   In particular, when applied to a next generation type optical disk using a blue-violet laser as irradiation light as in the present invention, when an Al thin film or the like is used as a recording layer, there is a possibility that a recording mark cannot be formed with a low laser power. However, the present invention can also eliminate such concerns.

他方、本発明者らの研究によると、特許文献5〜7に記載の合金は、次に示す様な問題を有していることが判明した。   On the other hand, according to research by the present inventors, it has been found that the alloys described in Patent Documents 5 to 7 have the following problems.

まず特許文献5には、40質量%Sn−55質量%In−5質量%Cu合金(原子%に換算すると、37.7原子%Sn−53.5原子%In−8.8原子%Cu合金)からなる膜厚2〜4nmの光記録層が開示されているが、実用可能なレベルのC/N値は得られ難い。また、この特許文献に開示されている合金層の厚さは2〜4nmであるが、上記合金組成にとっては膜厚が薄過ぎるため、実用化できるレベルの反射率は得られなかった。   First, Patent Document 5 discloses a 40 mass% Sn-55 mass% In-5 mass% Cu alloy (37.7 atomic% Sn-53.5 atomic% In-8.8 atomic% Cu alloy when converted to atomic%. Although an optical recording layer having a thickness of 2 to 4 nm is disclosed, a practical C / N value is difficult to obtain. Moreover, although the thickness of the alloy layer currently disclosed by this patent document is 2-4 nm, since the film thickness was too thin for the said alloy composition, the reflectance of the level which can be put to practical use was not obtained.

また特許文献6には、Sn−Bi合金に、SnやBiよりも酸化され易い被酸化性物質を加えた光記録層が開示されている。しかし、被酸化性物質の量を制御するには高度の薄膜形成技術が必要であり、工業的規模での実用性には問題がある。これに対し本発明では、光記録層やターゲット材の作成に格別高度な技術が求められる訳ではなく、単純な組成のSn合金を使用するだけで目的を達成できる。   Patent Document 6 discloses an optical recording layer in which an oxidizable substance that is more easily oxidized than Sn or Bi is added to an Sn—Bi alloy. However, in order to control the amount of the oxidizable substance, a high-level thin film forming technique is necessary, and there is a problem in practical use on an industrial scale. In contrast, according to the present invention, a particularly advanced technique is not required for the production of the optical recording layer and the target material, and the object can be achieved only by using a Sn alloy having a simple composition.

更に特許文献7には、Snに3B族、4B族、5B族の元素やZn、希土類元素などを添加したSn合金からなる光記録層が開示されている。しかしこのSn合金の場合、通常のArスパッタでは表面酸化層が殆ど形成されないため、光記録メディアとして本発明で意図している様な特性や耐環境性を得ることはできない。また特許文献8,9では、光記録材料としてSn−N−O化合物を使用しているが、低融点であることを特徴とするSnはN(窒素)やO(酸素)と結合することで融点が著しく上昇するため、書込み特性が劣悪になる。   Further, Patent Document 7 discloses an optical recording layer made of an Sn alloy in which a 3B group, 4B group, 5B group element, Zn, a rare earth element, or the like is added to Sn. However, in the case of this Sn alloy, since the surface oxide layer is hardly formed by ordinary Ar sputtering, it is impossible to obtain the characteristics and environment resistance as intended in the present invention as an optical recording medium. In Patent Documents 8 and 9, Sn—N—O compounds are used as optical recording materials, but Sn, which has a low melting point, is bonded to N (nitrogen) or O (oxygen). Since the melting point is remarkably increased, the writing characteristics are deteriorated.

これらのことからも、本発明の光記録層が従来技術に較べて有益な技術であることは明白である。   Also from these facts, it is clear that the optical recording layer of the present invention is a useful technique as compared with the prior art.

図1〜4は、本発明に係る光情報記録媒体(光ディスク)の実施形態を例示する断面模式図であり、レーザ光を記録層に照射し、データの記録と再生を行うことのできる追記型の光ディスク示している。尚、レーザ光入射方向から見て、各図の(A)[および(C)]は記録場所が凸部に形成されたもの、(B)[および(D)]は記録場所が凹部に形成されたものを例示している。また、各図における光記録層のレーザ光入射側の表面には所定厚さの酸化被膜が形成されている。   1 to 4 are schematic cross-sectional views illustrating an embodiment of an optical information recording medium (optical disk) according to the present invention. The write-once type can record and reproduce data by irradiating a recording layer with laser light. The optical disc is shown. In addition, as viewed from the laser beam incident direction, (A) [and (C)] in each figure are those where the recording location is formed on the convex portion, and (B) [and (D)] are those where the recording location is formed on the concave portion. This has been illustrated. In addition, an oxide film having a predetermined thickness is formed on the surface of the optical recording layer in each drawing on the laser beam incident side.

図1の光ディスク10は、支持基板1と、光学調整層2と、誘電体層3,5と、該誘電体層3と5の間に挟まれた記録層4と、光透過層6とを備えている。誘電体層3,5は、記録層4を保護するために設けられたもので、これにより記録情報を長時間保存することができる。   1 includes a support substrate 1, an optical adjustment layer 2, dielectric layers 3 and 5, a recording layer 4 sandwiched between the dielectric layers 3 and 5, and a light transmission layer 6. I have. The dielectric layers 3 and 5 are provided in order to protect the recording layer 4, thereby enabling recording information to be stored for a long time.

図2の光ディスク10は、支持基板1と、第0記録層群(光学調整層、誘電体層、記録層を備えた一群の層)7Aと、中間層8と、第1記録層群(光学調整層、誘電体層、記録層を備えた一群の層)7Bと、光透過層6とを備えている。図3は、1層DVD−R、1層DVD+R、1層HD DVD−Rタイプの光ディスクを例示し、図4は、2層DVD−R、2層DVD+R、2層HD DVD−Rタイプの光ディスクを例示するもので、符号8は中間層、符号9は接着剤層を示している。   2 includes a support substrate 1, a 0th recording layer group (a group of layers including an optical adjustment layer, a dielectric layer, and a recording layer) 7A, an intermediate layer 8, and a first recording layer group (an optical layer). A group of layers including an adjustment layer, a dielectric layer, and a recording layer) 7B, and a light transmission layer 6. 3 illustrates a single-layer DVD-R, single-layer DVD + R, single-layer HD DVD-R type optical disc, and FIG. 4 illustrates a double-layer DVD-R, dual-layer DVD + R, dual-layer HD DVD-R type optical disc. In the figure, reference numeral 8 denotes an intermediate layer, and reference numeral 9 denotes an adhesive layer.

上記図2,4における第0および第1の記録層群7A,7Bを構成する一群の層は、3層構造(図の上側から、誘電体層/記録層/誘電体層、誘電体層/記録層/光学調整層、記録層/誘電体層/光学調整層など)や2層構造(図の上側から、記録層/誘電体層、誘電体層/記録層、記録層/光学調整層、光学調整層/記録層など)の他、記録層1層のみからなるものであっても構わない。   2 and 4, the group of layers constituting the 0th and first recording layer groups 7A and 7B has a three-layer structure (dielectric layer / recording layer / dielectric layer, dielectric layer / Recording layer / optical adjustment layer, recording layer / dielectric layer / optical adjustment layer, etc.) and two-layer structure (from the top of the figure, recording layer / dielectric layer, dielectric layer / recording layer, recording layer / optical adjustment layer, In addition to the optical adjustment layer / recording layer, etc., it may be composed of only one recording layer.

なお本発明では、耐久性の評価基準を、「支持基板1に記録層4のみが形成されたサンプルを、温度80℃×相対湿度85%RHの環境下で96時間保持した前・後に、波長405nmの青色レーザ光を用いて測定した反射率の変化率が15%未満(好ましくは10%未満)を満足すること」としている。ちなみに、一般に青色レーザは波長が短く、膜劣化に対する反射率の変化が顕著であるため、青色レーザを用いて情報の記録や再生を行った光ディスクの耐久性は、赤色レーザを使用した場合よりも劣ることが予想される。そのため青色レーザ用の光記録層には、従来よりも高レベルの耐久性が求められるからである。   In the present invention, the evaluation criteria for durability are as follows: “A sample in which only the recording layer 4 is formed on the support substrate 1 is held for 96 hours in an environment of a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 85% RH before and after. The reflectance change rate measured using a 405 nm blue laser beam is less than 15% (preferably less than 10%) ”. By the way, in general, blue lasers have a short wavelength, and the change in reflectance with respect to film deterioration is remarkable. Therefore, the durability of optical discs that record and reproduce information using blue lasers is better than when red lasers are used. Expected to be inferior. For this reason, the blue laser optical recording layer is required to have a higher level of durability than before.

こうした観点からすると、前掲の特許文献1,6でも光ディスクの耐久性を調べているが、その条件は、本発明よりも緩やかな環境条件である。ちなみに特許文献6では、本発明よりも耐久性試験温度が低く(温度60℃×相対湿度90%RHで120時間保持)、また特許文献1では、本発明よりも耐久性試験時間が短い(温度80℃×相対湿度85%RHで50時間保持)。即ちいずれの場合も、本発明の如く高温・高湿で長時間の耐久性試験は行っていない。   From this point of view, the above-mentioned Patent Documents 1 and 6 also examine the durability of the optical disc, but the conditions are more gentle than the present invention. Incidentally, in Patent Document 6, the durability test temperature is lower than that of the present invention (temperature 60 ° C. × 90% RH for 120 hours), and in Patent Document 1, the durability test time is shorter than that of the present invention (temperature 80 ° C. × 85% RH for 50 hours) That is, in any case, the durability test for a long time at high temperature and high humidity is not performed as in the present invention.

本発明の代表的な実施形態となる光ディスクは、例えば前記図1〜4に示した様な記録層4の素材として、表面に所定厚さの酸化層が形成されたSn合金を使用する点に特徴があり、記録層4以外の支持基板1や光学調整層2、誘電体層3,5などの素材は特に限定されず、通常使用されているものを適宜選択して使用できる。   The optical disc according to a typical embodiment of the present invention uses, for example, an Sn alloy having a surface with an oxide layer formed on the surface thereof as a material for the recording layer 4 as shown in FIGS. There are features, and materials such as the support substrate 1, the optical adjustment layer 2, and the dielectric layers 3 and 5 other than the recording layer 4 are not particularly limited, and commonly used materials can be appropriately selected and used.

具体的には、支持基板の素材としては、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフィンなど;光学調整層の素材としては、Ag,Au,Cu,Al,Ni,Cr,Ti等やそれらの合金など;誘電体層の素材としては、ZnS−SiO,Si,Al,Ti,Ta,Zr,Crなどの酸化物、Ge,Cr,Si,Al,Nb,Mo,Ti,Znなどの窒化物、Ge,Cr,Si,Al,Ti,Zr,Taなどの炭化物、Si,Al,Mg,Ca,Laなどのフッ化物、或いはそれらの混合物などが例示される。 Specifically, the support substrate material is polycarbonate resin, norbornene resin, cyclic olefin copolymer, amorphous polyolefin, etc .; the optical adjustment layer material is Ag, Au, Cu, Al, Ni, Cr, Ti, etc. and alloys thereof; as a material for the dielectric layer, oxides such as ZnS—SiO 2 , Si, Al, Ti, Ta, Zr, Cr, Ge, Cr, Si, Al, Nb, Mo , Nitrides such as Ti, Zn, carbides such as Ge, Cr, Si, Al, Ti, Zr, Ta, fluorides such as Si, Al, Mg, Ca, La, or a mixture thereof.

なお、先にも述べた様に、光学調整層や誘電体層を形成すればディスクとしての反射率を高めることができる。記録層の好ましい膜厚は1〜50nm、より好ましくは3〜30nm、更に好ましくは5〜20nmの範囲である。   As described above, if the optical adjustment layer or the dielectric layer is formed, the reflectivity of the disk can be increased. The film thickness of the recording layer is preferably 1 to 50 nm, more preferably 3 to 30 nm, and still more preferably 5 to 20 nm.

また、本発明で規定する前記構成の光記録層を使用すれば、光学調整層2や誘電体層3,5の一部もしくは全部を省略することも可能である。光記録層単層の場合の好ましい膜厚は8〜30nm、より好ましくは12〜20nmである。   In addition, if the optical recording layer having the above-described configuration defined in the present invention is used, a part or all of the optical adjustment layer 2 and the dielectric layers 3 and 5 can be omitted. The preferable film thickness in the case of a single optical recording layer is 8 to 30 nm, more preferably 12 to 20 nm.

上記Sn基合金からなる光記録層は、スパッタリング法によって形成することが望ましい。即ち本発明で用いるSn以外の合金元素(3B族、4B族(Snを除く)、5B族、Pd,Cu,Ag,Au,Mg,Liから選ばれる少なくとも1種、または4A族、5A族、6A族、7a族の元素、希土類元素(Sc,Yを含む)、Zn,Ni,Coから選ばれる少なくとも1種)は、熱平衡状態でSnに対し固有の固溶限を有しているが、スパッタリング法によって薄膜を形成すると、上記合金元素がSnマトリックス中に均一に分散するので、膜質が均質化し、安定した光学特性や耐環境性などが得られ易いからである。   The optical recording layer made of the Sn-based alloy is desirably formed by a sputtering method. That is, alloy elements other than Sn used in the present invention (Group 3B, Group 4B (excluding Sn), Group 5B, Pd, Cu, Ag, Au, Mg, Li, or Group 4A, Group 5A, The elements of Group 6A, Group 7a, rare earth elements (including Sc and Y), Zn, Ni, and Co) have an intrinsic solid solubility limit with respect to Sn in a thermal equilibrium state. This is because when the thin film is formed by sputtering, the alloy elements are uniformly dispersed in the Sn matrix, so that the film quality is homogenized and stable optical characteristics and environmental resistance are easily obtained.

尚スパッタリングを行う際には、スパッタリング・ターゲット材として、溶解・鋳造法によって作製したSn基合金(以下、「溶製Sn基合金ターゲット材」という)を用いることが望ましい。溶製Sn基合金ターゲット材の組織は均一であり、スパッタ率が安定しているばかりでなく、ターゲットからの原子の出射角度も均一であるため、成分組成の均一な光記録層が得られ易く、均質で高性能の光ディスクを製造できるからである。   When sputtering is performed, it is desirable to use an Sn-based alloy (hereinafter referred to as “melted Sn-based alloy target material”) produced by a melting / casting method as a sputtering target material. The structure of the melted Sn-based alloy target material is uniform, the sputtering rate is stable, and the emission angle of atoms from the target is also uniform, so that an optical recording layer having a uniform composition can be easily obtained. This is because a homogeneous and high-performance optical disk can be manufactured.

なお、ターゲット材は真空溶解法などによって製造されるが、その際に、雰囲気中に微量存在するガス成分(窒素、酸素など)や溶解炉成分が微量ながら不純物としてターゲットに混入することがあるが、本発明の光記録層やターゲット材の成分組成は、それら不可避的に混入してくる微量成分までも規定するものではなく、本発明の上記特性が阻害されない限り、それら不可避不純物の微量の混入は許容される。   The target material is manufactured by a vacuum melting method or the like. At that time, a small amount of gas components (nitrogen, oxygen, etc.) or melting furnace components in the atmosphere may be mixed as impurities into the target. The component composition of the optical recording layer and the target material according to the present invention does not define even the trace components that are inevitably mixed, and as long as the above characteristics of the present invention are not impaired, the trace amounts of these unavoidable impurities are mixed. Is acceptable.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、下記実施例はもとより本発明を制限する性質のものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは本発明の技術的範囲に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention as a matter of course, and are appropriately modified without departing from the spirit of the preceding and following descriptions. They are also possible and are within the scope of the present invention.

実施例1
1)ディスクの作製法
ディスク基板として、ポリカーボネート基板(厚さ:0.6mm、直径:120mm、トラックピッチ:0.32μm、溝幅:0.14〜0.16μm、溝深さ:24nm)を用い、DCスパッタリング法によってSn−15原子%Bi合金からなる光記録膜を成膜した。スパッタリング・ターゲットとしては、便宜上、直径4インチのSnターゲット上にBiチップを置いた複合ターゲットを用いた。
Example 1
1) Manufacturing method of disk A polycarbonate substrate (thickness: 0.6 mm, diameter: 120 mm, track pitch: 0.32 μm, groove width: 0.14 to 0.16 μm, groove depth: 24 nm) is used as a disk substrate. Then, an optical recording film made of a Sn-15 atomic% Bi alloy was formed by DC sputtering. As a sputtering target, for convenience, a composite target in which a Bi chip was placed on a Sn target having a diameter of 4 inches was used.

酸化層形成のためのスパッタリング処理条件は、到達真空度:10-5Torr(約1.33×10-3Pa)以下、Ar流量:30sccm、Arガス圧:0.5〜10mTorr、DCスパッタ成膜パワー:50Wとした。なお酸化層の厚さは、ガスとして、1)「Ar(28sccm)+O(2sccm)」を使用し、または、2)スパッタリング開始時は「Arガス」とし途中で「Ar(28sccm)+O(2sccm)」に切り替える方法、のいずれかを採用しスパッタリング時間を5〜45秒の間で変えることによって制御した。成膜したSn基合金層の組成は、ICP発光分光法とICP質量分析法によって求めた。 The sputtering treatment conditions for forming the oxide layer are: ultimate vacuum: 10 −5 Torr (about 1.33 × 10 −3 Pa) or less, Ar flow rate: 30 sccm, Ar gas pressure: 0.5 to 10 mTorr, DC sputtering Film power: 50 W. The thickness of the oxide layer is 1) “Ar (28 sccm) + O 2 ( 2 sccm)” as a gas, or 2) “Ar gas” at the start of sputtering, and “Ar (28 sccm) + O 2 in the middle”. (2 sccm) "was used, and the sputtering time was controlled between 5 and 45 seconds. The composition of the formed Sn-based alloy layer was determined by ICP emission spectroscopy and ICP mass spectrometry.

2)光ディスクの評価法
光ディスク評価装置(日立コンピュータ機器社製の商品名「POP120−8R」)を使用し、線速度10m/sにおいて、記録層に良好な記録マークが形成されるレーザ・パワーを評価した。光源には波長405nmの半導体レーザを使用し、レーザ・スポットサイズは直径0.8μmとし、レーザは記録層側から照射した。記録後のマーク形状を光学顕微鏡によって観察し、レーザ照射面積に対するマーク形成面積の比を面積率として画像処理解析により算出し、面積率85%以上を合格とした。
2) Optical disk evaluation method Using an optical disk evaluation apparatus (trade name “POP120-8R” manufactured by Hitachi Computer Equipment Co., Ltd.), the laser power at which a good recording mark is formed on the recording layer at a linear velocity of 10 m / s. evaluated. A semiconductor laser having a wavelength of 405 nm was used as the light source, the laser spot size was 0.8 μm in diameter, and the laser was irradiated from the recording layer side. The mark shape after recording was observed with an optical microscope, and the ratio of the mark formation area to the laser irradiation area was calculated as an area ratio by image processing analysis.

表面酸化層の膜厚は、X線光電子分光法(XPS、パーキン・エルマー社製の商品名「PHI5400MC」)によって求めた。X線源はMgKα、出力は400W、分析面積は直径1.1mmの範囲、検出器と試料とのなす角度は45°とした。   The film thickness of the surface oxide layer was determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, trade name “PHI5400MC” manufactured by Perkin Elmer). The X-ray source was MgKα, the output was 400 W, the analysis area was in the range of 1.1 mm in diameter, and the angle between the detector and the sample was 45 °.

なお、XPSスペクトルのピークエネルギー位置によって、Snが金属状態か酸化状態かを判別できる。Sn系合金薄膜では表面側にSnOやSnOが形成されるが、採用した測定法では、薄膜の表面側からArスパッタリングを行いつつ、XPSスペクトルのスパッタ時間依存性からO(酸素)原子の深さ方向分布を求め、O1sのXPSスペクトルにより、O原子によるピーク値に対しピーク値が1/2になった深さ位置を、Sn酸化層厚(SiO換算)と定義した。Arスパッタリングは、SiO換算で約0.25nm/minで行った。 Note that it is possible to determine whether Sn is in a metal state or an oxidation state based on the peak energy position of the XPS spectrum. In the Sn-based alloy thin film, SnO or SnO 2 is formed on the surface side. However, in the measurement method adopted, Ar sputtering is performed from the surface side of the thin film, and the depth of O (oxygen) atoms is increased due to the sputtering time dependence of the XPS spectrum. The vertical distribution was obtained, and the depth position at which the peak value was halved with respect to the peak value due to O atoms in the XPS spectrum of O 1s was defined as the Sn oxide layer thickness (SiO 2 conversion). Ar sputtering was performed at about 0.25 nm / min in terms of SiO 2 .

また、反射率の測定には可視・紫外分光光度計(日本分光社製の商品名「V−570」)を用いて、ポリカーボネート樹脂基板上に成膜した記録層の絶対反射率を測定し、初期反射率が30%以上を合格とした。耐食性については、温度80℃、相対湿度85%RHの大気雰囲気中に96時間保持してから反射率を測定し、処理前の反射率と比較して反射率の低下量(ΔR:単位%)を算出した。評価は、ΔRが3%以下で優秀(◎)、3%超、5%以下で良好(○)、5%超で不良(×)とした。   In addition, the reflectance is measured using a visible / ultraviolet spectrophotometer (trade name “V-570” manufactured by JASCO Corporation), and the absolute reflectance of the recording layer formed on the polycarbonate resin substrate is measured. An initial reflectance of 30% or more was considered acceptable. For corrosion resistance, reflectivity is measured after maintaining in an air atmosphere at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 85% RH for 96 hours, and the decrease in reflectivity compared to the reflectivity before treatment (ΔR: unit%) Was calculated. In the evaluation, ΔR was 3% or less and excellent (◎), more than 3%, 5% or less was good (◯), and 5% or more was bad (x).

表面粗さ(Ra:単位nm)は、原子間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ製の商品名「SP14000」プローブ・ステーションのAFM;Atomic Force Microscopyモード)で測定した。測定範囲は2.5μm×2.5μmとし、Raが2nm以下で優秀(◎)、2nm超、4nm以下で良好(○)、4nm超で不良(×)とした。   The surface roughness (Ra: unit nm) was measured with an atomic force microscope (trade name “SP14000” manufactured by Seiko Instruments Inc., AFM of probe station; Atomic Force Microscopy mode). The measurement range was 2.5 μm × 2.5 μm, and Ra was 2 nm or less, excellent (◎), over 2 nm, over 4 nm, good (◯), over 4 nm, poor (×).

判定は、上記各特性の総合で、優秀(◎)、良好(○)、不良(×)とした。   Judgment was made with excellent (各), good (◯), and poor (x) based on the above characteristics.

結果を表1に纏めて示す。なお、記録マークの形成性は全てのサンプルで25mWとなり合格であった。   The results are summarized in Table 1. In addition, the formability of the recording mark was 25 mW for all the samples and passed.

表1からも明らかな様に、本発明で規定する厚さの酸化層が形成されたものは、初期反射率、耐食性、表面粗さの何れも良好であり、特に酸化層の厚さが0.5〜2.0の範囲に納まるものは、より高いレベルの性能が得られている。これらに対し、酸化層の厚さが0.25nm未満では厚さ不足で満足のいく耐食性が得られず、また酸化層の厚さが5nmを超えて過度に厚くなると、初期反射率が低下すると共に耐食性も低下し、改質効果が得られなくなる。   As is clear from Table 1, when the oxide layer having the thickness specified in the present invention is formed, the initial reflectance, corrosion resistance, and surface roughness are all good, and the thickness of the oxide layer is particularly 0. Those within the range of .5 to 2.0 have a higher level of performance. On the other hand, if the thickness of the oxide layer is less than 0.25 nm, satisfactory corrosion resistance cannot be obtained due to insufficient thickness, and if the thickness of the oxide layer exceeds 5 nm and becomes excessively thick, the initial reflectivity decreases. At the same time, the corrosion resistance is lowered and the modification effect cannot be obtained.

なお上記では、光記録膜形成素材としてSn−15%Bi合金を用いた例を示したが、同様の手法でSn−10原子%B合金、Sn−10原子%Nd合金、Sn−10原子%Y合金、Sn−30原子%In合金、Sn−30原子%Zn合金、Sn−15原子%Ni−3原子%Y合金、Sn−15原子%Ni−10原子%In合金、Sn−2原子%B−15原子%Y合金、を用いて光記録膜形成を行った場合も、酸化層の形成による効果は、表面酸化層厚さと性能の関係を含めてほぼ同等であることを確認している。   In the above, an example in which an Sn-15% Bi alloy is used as the optical recording film forming material has been shown, but Sn-10 atomic% B alloy, Sn-10 atomic% Nd alloy, Sn-10 atomic% are used in the same manner. Y alloy, Sn-30 atomic% In alloy, Sn-30 atomic% Zn alloy, Sn-15 atomic% Ni-3 atomic% Y alloy, Sn-15 atomic% Ni-10 atomic% In alloy, Sn-2 atomic% Even when the optical recording film is formed using the B-15 atomic% Y alloy, it has been confirmed that the effect of forming the oxide layer is substantially the same including the relationship between the surface oxide layer thickness and the performance. .

本発明に係る光情報記録媒体の一実施態様を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one embodiment of the optical information recording medium based on this invention. 本発明に係る他の光情報記録媒体を例示する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which illustrates the other optical information recording medium based on this invention. 本発明に係る更に他の光情報記録媒体を例示する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which illustrates further another optical information recording medium based on this invention. 本発明に係る更に他の光情報記録媒体を例示する断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which illustrates further another optical information recording medium based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 支持基板
2 光学調整層
3,5 誘電体層
4 記録層
6 光透過層
7A,7B 記録層群
8 中間層
9 接着剤層
10 光ディスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support substrate 2 Optical adjustment layer 3, 5 Dielectric layer 4 Recording layer 6 Light transmission layer 7A, 7B Recording layer group 8 Intermediate layer 9 Adhesive layer 10 Optical disk

Claims (7)

レーザ光の照射によって記録マークが形成される記録層であって、該記録層は、Snを主成分とする記録層の表面に、厚さ0.25〜5nmの酸化層が形成されていることを特徴とする光情報記録媒体用記録層。   A recording layer in which a recording mark is formed by laser light irradiation, and the recording layer has an oxide layer having a thickness of 0.25 to 5 nm formed on the surface of a recording layer containing Sn as a main component. A recording layer for an optical information recording medium. 前記記録層は、Snを主成分とし、3B族、4B族(Snを除く)、5B族、Pd,Cu,Ag,Au,Mg,Liよりなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれている請求項1に記載の記録層。   The recording layer contains Sn as a main component and contains at least one element selected from the group consisting of 3B group, 4B group (excluding Sn), 5B group, Pd, Cu, Ag, Au, Mg, and Li. The recording layer according to claim 1. 前記記録層は、Snを主成分とし、4A族、5A族、6A族、7A族、希土類元素(Sc,Yを含む)、Zn,Ni,Coよりなる群から選択される少なくとも1種の元素が含まれている請求項1に記載の記録層。   The recording layer has Sn as a main component and at least one element selected from the group consisting of 4A group, 5A group, 6A group, 7A group, rare earth elements (including Sc and Y), Zn, Ni, and Co. The recording layer according to claim 1, comprising: 前記3B族、4B族(Snを除く)、5B族、Pd,Cu,Ag,Au,Mg,Liよりなる群から選択される少なくとも1種の元素の前記記録層中の含有量が、0.1〜30原子%である請求項2に記載の記録層。   The content in the recording layer of at least one element selected from the group consisting of Group 3B, Group 4B (excluding Sn), Group 5B, Pd, Cu, Ag, Au, Mg, Li is 0. The recording layer according to claim 2, wherein the content is 1 to 30 atomic%. 前記4A族、5A族、6A族、7A族、希土類元素(Sc,Yを含む)、Zn,Ni,Coよりなる群から選択される少なくとも1種の元素の前記記録層中の含有量が、2〜30原子%である請求項3に記載の記録層。   The content in the recording layer of at least one element selected from the group consisting of the 4A group, 5A group, 6A group, 7A group, rare earth elements (including Sc, Y), Zn, Ni, Co, The recording layer according to claim 3, wherein the content is 2 to 30 atomic%. 前記記録層の厚さが1〜50nmである請求項1〜5のいずれかに記載の記録層。   The recording layer according to claim 1, wherein the recording layer has a thickness of 1 to 50 nm. 前記請求項1〜6のいずれかに記載の記録層を有することを特徴とする光情報記録媒体。   An optical information recording medium comprising the recording layer according to claim 1.
JP2006130575A 2006-05-09 2006-05-09 Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium Withdrawn JP2007301761A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006130575A JP2007301761A (en) 2006-05-09 2006-05-09 Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006130575A JP2007301761A (en) 2006-05-09 2006-05-09 Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007301761A true JP2007301761A (en) 2007-11-22

Family

ID=38836131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006130575A Withdrawn JP2007301761A (en) 2006-05-09 2006-05-09 Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007301761A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7924696B2 (en) 2007-12-18 2011-04-12 Kobe Steel, Ltd. Optical recording medium
JP2017181254A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 古河電気工業株式会社 Sn-COATED MATERIAL

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7924696B2 (en) 2007-12-18 2011-04-12 Kobe Steel, Ltd. Optical recording medium
JP2017181254A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 古河電気工業株式会社 Sn-COATED MATERIAL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100445083B1 (en) Reflection layer or semi-transparent reflection layer for use in optical information recording medium, optical information recording medium and sputtering target for use in the optical information recording medium
KR100720203B1 (en) Silver alloy reflective film, sputtering target therefor, and optical information recording medium using the same
JP4377861B2 (en) Ag alloy reflecting film for optical information recording medium, optical information recording medium, and Ag alloy sputtering target for forming Ag alloy reflecting film for optical information recording medium
JP4527624B2 (en) Optical information medium having Ag alloy reflective film
US7790263B2 (en) Ag alloy reflective film for optical information recording medium, optical information recording medium and Ag alloy sputtering target for forming Ag alloy reflective film for optical information recording medium
JP2006054032A5 (en)
JP2006240289A (en) Recording film for optical information recording medium, optical information recording medium and sputtering target
JP2006294195A (en) Ag alloy reflection film for optical information recording, optical information recording medium and ag alloy sputtering target for deposition of ag alloy reflection film for optical information recording
JP2007062108A (en) Recording layer for optical information recording medium, sputtering target and optical information recording medium
WO2007046390A1 (en) Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium, and sputtering target for optical information recording medium
KR100770806B1 (en) Optical recording medium, method for producing the same, and data recording method and data reproducing method for optical recording medium
US20100227107A1 (en) Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium, and spattering target
JP2006202487A (en) Silver alloy sputtering target for forming silver alloy reflective film for optical information recording
JP2007293983A (en) Optical information recording medium
JP2007301761A (en) Recording layer for optical information recording medium and optical information recording medium
JP2007111898A (en) Recording layer and sputtering target for optical information recording medium, and optical information recording medium
JP2007196683A (en) Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium and sputtering target
JP4540687B2 (en) Read-only optical information recording medium
Chang et al. New write-once medium with NiOx film using blue laser
JP2008217957A (en) Optical information recording medium
WO2008075683A1 (en) Optical information recording medium
JP2007196571A (en) Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium and sputtering target
JP2007185810A (en) Optical information recording medium and sputtering target for forming recording layer of optical information recording medium
JP2007118463A (en) Recording layer and spattering target for optical information recording medium, and optical information recording medium
JP2009301623A (en) Write-once type optical recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080926

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20091214