JP4152774B2 - 光情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光線等の光学的手段を用いて情報を高速かつ高密度に記録、再生する光学的情報記録媒体に関し、金属造形物または金属膜の耐候性を必要とする分野に応用、展開可能である。
【０００２】
【従来の技術】
まず、この光ディスクの分野について説明する。
記録型光ディスクのうち、追記型記録ディスクは、一般にプラスチック基板／色素系、無機系記録材料／Ａｇ系合金の冷却反射層のような機能的には２層構成の膜構成を持っている。ここで用いられている無機系追記記録材料はレーザー照射による反射率の違いにより記録した情報の識別を行なうことができる。
近年、書き換えおよび追記記録型光ディスクが頻繁に使われるようになり、書き込み速度の高線速化、高密度化がますます要求されるようになってきている。高線速化の流れでは、高反射率を確保することと、冷却速度の速い冷却反射層材料として熱伝導率の大きなＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等のような材料が用いられており、特に、Ａｇが多様化されているが、反射材料としてのＡｇは、塩素、酸素等の非金属元素あるいはこれらのイオンに対して活性であるために、それによる汚染や記録媒体として使用される環境下で充分な耐久性を持たないという問題があり、これを解決するため、ＡｇにＡｕ等の数％の金属元素例えばＡｕ等を不純物として導入することで保存特性を向上できる（例えば、特許文献１参照。）という知見が有り、最も多用されている。また、高密度化の流れの中では、半導体レーザーの波長の短いもの使用し、さらに光ピックアップのＮＡ(Numerical Aperture)を大きくとり記録レーザ・ビームを絞り込み高密度記録を狙うなどの方向が試みられている。(例えば、特許文献２参照。)
【０００３】
一方、特許文献３，４では、記録層を２層にして記録容量を２倍にすることが試みられている。しかしながら、記録層や保護層等にＳｂ、Ｔｅが入っており、環境に悪い材料を用いている。
【０００４】
また、特許文献５には、無機酸化膜の光照射による、屈折率変化を利用して超解像効果になるように記録密度を向上させることが記載されており、特許文献６には、記録層（ＭＯ：Ｔｅ−Ｆｅ−Ｃｏ）と記録補助層を用いて、記録補助層（Ｐｂ−Ｔｅ）の形状変化もしくは屈折率変化により、記録マークを小さく記録し、高密度にすることが記載されている。特許文献５，６とも高密度記録するために、記録補助層の形状変化でレンズ効果等で小さいマークを書くことが目的であり効果である。本発明では透過率が高い無機膜を用い記録層２層記録を行ない、反射率変化を検知して記録再生するものである。
また、特許文献７では、基板上に記録膜、透明誘電体を用いて記録する。この誘電体に炭化物、酸化物を使用している記録層には使用していない。
更に、我々は、耐硫化層として本発明と同じ材料Ｔｉ−Ｃ−Ｏ等を使用したものを開発済み（特許文献８）であるが、本発明とは構成、目的、効果が異なる。
【０００５】
従来技術に記載のディスクでは、環境に悪いという問題がある。
環境に良い材料として、単体の金属層では薄く形成することが必須となる。記録層を酸化物とした場合は、青色波長で光学定数のｋが小さいため、吸収小さいことと、比較としてＺｎＳ・ＳｉＯ２の高周波スパッタ法での比較で成膜速度が１／１５〜１／３になってしまう。直流スパッタ化できる材料でも成膜速度は３／５〜４／５とＺｎＳ・ＳｉＯ２に比べて生産性が落ちてしまう。
一方、炭化物系とした場合は、光学定数ｋの値が酸化物系と比べ高く、吸収があるので、記録層として使える。また炭化物系はガラスプレスレンズの型材または型の表面層として用いられる材料が多く密着性が良くないものが多いと考えられる。さらに、炭化物系は熱衝撃には強いものの熱伝導性も高いものが多く、半導体レーザーから投入されるエネルギー・パワーが必要となると考えられる。そこで、あまり厚い膜厚は付けられない。
さらに、記録密度を向上させるためにレーザー波長として短波長(例えば４０５ｎｍ)の光を用いる場合、誘電体の材料の光学定数である屈折率ｎ，消衰率ｋの値は波長により変化し、多くの場合短波長になればなるほどｎ，ｋの値ともに大きくなる傾向がある。そこで、高密度を狙いとした光情報記録媒体では積層する各層の光学的な膜厚を同じくするためには実際に形成する膜の厚みを薄く形成する必要が出てきて、特に記録層として用いる場合は、ピンホールや物質拡散を防ぐためには物理的にある程度の厚みが必要なため、記録層としての機能し難くなるという問題も生じてくる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２９２６０号公報（第２頁第１欄第２〜第２４行目請求項１〜３）
【特許文献２】
ＷＯ９９／００７９４号公報（第２頁第２１行〜第３頁第３行目の請求項９〜１１、第１０頁第９〜第１２行目）
【特許文献３】
特許第２６６１２９３号公報（第１頁第１欄第２〜第９行目 請求項１）
【特許文献４】
特開２００２−１３３７１２号公報
【特許文献５】
特開２００１−０８４６４３号公報（第１頁左下欄第２〜末行目 ［要約］）
【特許文献６】
特開平０７−０２９２０６号公報（第２頁第１欄第２〜第７行目 請求項１、第３頁第４欄第５〜第１０行目、第４欄第５０〜第４頁第５欄第１行目）
【特許文献７】
特開平２０００−１４９３２６号公報（第２頁第１欄第２〜第６行目、第４頁第５欄第１２〜第２６行目）
【特許文献８】
特願２００２−３３４３０３号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、環境に悪くない材料を用いて、高線速・高感度に対応できる良好なディスク特性を有するとともに、保存安定性に優れた光学的情報記録用媒体を提供することを目的とする。具体的には、層構成全てに環境に良い材料を用い、生産効率的も維持し、光ディスクとしての記録特性を有するディスクを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「透明な基板上に青色波長（３９０ｎｍから４３０ｎｍ）レーザー照射によって光学的に検知しうる変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体であって、記録層が少なくとも２層からなり、記録層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されることを特徴とする光情報記録媒体」、（２）「基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟んだ構成であり、誘電体層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されることを特徴とする前記第（１）項に記載の光情報記録媒体」、（３）「基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟み、光入射側とは反対側に反射層を設けた構成で、反射層の主成分がＡｇであることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の光情報記録媒体」、（４）「記録層はレーザー照射により屈折率変化し、検知し得うる変化が主として入射した光の反射、透過による反射率変化によることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れかに記載の光情報記録媒体」、（５）「記録層の厚みが３〜２０ｎｍの範囲であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れかに記載の光情報記録媒体」、（６）「記録層の透過率が３０％以上６０％以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れかに記載の光情報記録媒体」により達成される。
【０００９】
上記課題は、本発明の（７）「炭化物と酸化物の混合ターゲットを用いスパッタリング法により炭化物と酸化物の混合物である記録層を形成することを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載の光情報記録媒体の製造方法」、（８）「炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物記録層を形成することを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載の光情報記録媒体の製造方法」、（９）「比抵抗が０．５Ωｃｍ以下である炭化物ターゲットを用い、直流放電スパッタリングまたはパルス状の波形を有する直流放電スパッタリングにより炭化物と酸化物の混合物記録層を形成することを特徴とする前記第（８）項に記載の光情報記録媒体の製造方法」により達成される。
【００１０】
以下に、本発明の構成について詳細に説明する。
上記第（１）の発明においては、透明な基板上に青色波長（３９０ｎｍから４３０ｎｍ）レーザー照射によって光学的に検知しうる変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体に係るものであって、記録層が少なくとも２層からなり、記録層にＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されている記録層を設けたものである。
【００１１】
この記録層は、波長４００ｎｍ程度の光照射で、屈折率と消衰係数ｋが変化して反射率変化が生じるものであり、材料自体は酸化物および炭化物で安定であって、組成は変化しないが、すこしアモルファス化すると推定される。この記録層は、例えば（ＺｒＣ２）８０（ＺｒＯ２）２０の場合、波長４００ｎｍ程度で屈折率ｎが、２．２５程度で消衰係数ｋは約０．５で光があたると、屈折率と消衰係数ｋが変化して反射率変化が生じる。その組成ｚの許容範囲は、（ＺｒＣ２）ｘ（ＺｒＯ２）１００−ｘの場合、６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％であり、他の材料の場合もほぼ同じである。例えば後程記の実施例で各種の材料が用いられているが、例えば、
Ｔｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴｉＣ２）ｘ（ＴｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＴｉＣ２）８０（ＴｉＯ２）２０の組成のものであり、
Ｍｏ−Ｃ−Ｏの場合、（ＭｏＣ２）ｘ（ＭｏＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｏＣ２）８０（ＭｏＯ２）２０の組成のものであり、
Ｖ−Ｃ−Ｏの場合、（ＶＣ２）ｘ（ＶＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＶＣ２）８０（ＶＯ２）２０の組成のものであり、
Ｃｒ−Ｃ−Ｏの場合、（ＣｒＣ２）ｘ（ＣｒＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＣｒＣ２）８０（ＣｒＯ２）２０の組成のものであり、
Ｎｂ−Ｃ−Ｏの場合、（ＮｂＣ２）ｘ（ＮｂＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＮｂＣ２）８０（ＮｂＯ２）２０の組成のものであり、
Ｍｎ−Ｃ−Ｏの場合、（ＭｎＣ２）ｘ（ＭｎＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｎＣ２）８０（ＭｎＯ２）２０の組成のものであり、
Ｓｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＳｉＣ２）ｘ（ＳｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＳｉＣ２）８０（ＳｉＯ２）２０の組成のものであり、
Ｔａ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴａＣ２）ｘ（ＴａＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものはＴａＣ２）８０（ＴａＯ２）２０の組成のものであった。
【００１２】
また、第（２）の発明において、構成としては、基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟んだ構成であり、誘電体層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成してもよい。
この誘電体層は、例えば（ＺｒＣ２）５０（ＺｒＯ２）５０程度と酸素量を多くして、波長４００ｎｍ程度で屈折率ｎが、２．１程度で消衰係数ｋはほぼゼロ０のものであり、その組成の許容範囲は、（ＺｒＣ２）ｘ（ＺｒＯ２）１００−ｘの場合、４０≦ｘ≦６０ａｔ％であり、他の材料の場合もほぼ同じである。例えば後程記載の実施例で各種の材料が用いられているが、例えば、
Ｔｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴｉＣ２）ｘ（ＴｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＴｉＣ２）５０（ＴｉＯ２）５０の組成のものであり、
（ＺｒＣ２）ｘ（ＺｒＯ２）１００−ｘの場合、４０≦ｘ≦６０ａｔ％であり、他の材料の場合もほぼ同じである。例えば後程記載の実施例で各種の材料が用いられているが、例えば、
Ｍｏ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴｉＣ２）ｘ（ＴｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｏＣ２）５０（ＭｏＯ２）５０の組成のものであり、
Ｖ−Ｃ−Ｏの場合、（ＶＣ２）ｘ（ＶＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＶＣ２）５０（ＶＯ２）５０の組成のものであり、
Ｃｒ−Ｃ−Ｏの場合、（ＣｒＣ２）ｘ（ＣｒＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＣｒＣ２）５０（ＣｒＯ２）５０の組成のものであり、
Ｎｂ−Ｃ−Ｏの場合、（ＮｂＣ２）ｘ（ＮｂＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＮｂＣ２）５０（ＮｂＯ２）５０の組成のものであり、
Ｍｎ−Ｃ−Ｏの場合、（ＭｎＣ２）ｘ（ＭｎＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｎＣ２）５０（ＭｎＯ２）５０の組成のものであり、
Ｓｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＳｉＣ２）ｘ（ＳｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＳｉＣ２）５０（ＳｉＯ２）５０の組成のものであり、
Ｔａ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴａＣ２）ｘ（ＴａＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＴａＣ２）５０（Ｔａ２Ｏ５）５０の組成のものであった。
【００１３】
また、第（３）を解決するために、反射層としては、光入射側とは反対側に反射層を設けた構成で、アモルファス化のための急冷却を必要とするので、熱伝導率が高く、青色波長にて透過する材料として、反射層の主成分としては、ＡｇもしくはＡｌであることが必要である。
ここで、炭化物と酸化物の混合物とせずに、炭化物単体とした場合には第二誘電体層および金属のＡｇもしくはＡｌ反射層との密着性が悪く、温湿度をかけた保存試験をした場合に多数の膜浮きや界面での膜剥がれが生ずることがあり、一方、酸化物単体では光学定数ｋは小さく記録感度的に有利（光学定数ｋが小さくなると、透過率が向上し記録層に届く光量（レーザー強度）が多くなる）なものの、成膜速度が低いので生産性が低下してしまうためである。
【００１４】
また、第（４）の発明では、記録層はレーザー照射により屈折率変化し、検知し得うる変化としては、記録層構成として２層構成として入射した光が反射および透過して、記録層２層それぞれの記録したマークの変化が反射率変化により検知でき、記録容量が増加枚数多くなる。この点は、前記特開２００２−１２９２６０号公報記載のものと決定的に違うところである。即ち、特開２００２−１２９２６０号公報記載のものは単に反射率をあげる（単に数％アップ）ためにＡｇに添加物を入れているものであり、薄膜になっても光が当ったところは、光学的になにも変化しない材料である。
【００１５】
また、記録層の特性として、記録消去時に記録材料の融点まで温度が上がるので記録層としても融点が５５０℃以上であることが要求されるため、これを満たすようにするためである。
【００１６】
一方、製造方法として、（I）炭化物と酸化物の混合ターゲットを用い、スパッタリング法により炭化物と酸化物の混合物記録層を形成する方法（第（７）の発明）と、(II)炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物で記録層を形成する方法（（８）の発明と）を特に良好なものとして挙げたものである。
さらに、第（９）の発明においては、炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物記録層を形成する場合、炭化物単体は一般には比抵抗が小さく直流放電スパッタリングまたはパルス状の波形を有する直流放電スパッタリングを用いることができるという利点がある。ただし、比抵抗が０．５Ωｃｍ以下であることが条件となる。ターゲットの比抵抗が０．５Ωｃｍより高い場合は放電が頻発し、正常に膜形成ができないことがあるためである。
【００１７】
また、第（５）の発明に関し、記録層の厚みは３以上２０ｎｍ以下の範囲であることが望ましい。記録層の厚みが３ｎｍ未満の場合は、膜厚も不均一であり、記録膜として有効に機能できない。
さらに、２０ｎｍを超えてしまうと、熱容量が大きく記録マークがにじむので高密度記録に不利となる。
【００１８】
更に、第（６）の発明に関して、記録層の酸素量を増やすことで光透過率が向上するが、透過率が３０％以上６０％以下であることで２層記録が可能となる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、具体的に説明する。
（実施例１）
記録層が（ＴａＣ）７０（Ｏ）３０、誘電体層（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を使用した実施例
基板として、光ディスクの溝情報を形成したＮｉスタンパを用い成形したポリカーボネートによる厚さが０．６ｍｍのプラスチック基板を用いて、成膜室または成膜用ターゲットを多数持つ多層成膜用のマグネトロンスパッタ装置により、光ディスクの各層を順次成膜した。まず、第１誘電体層として（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を形成した。膜厚は約７５ｎｍとした。次に第１記録層として（ＴａＣ）７０（Ｏ）３０を膜厚１０ｎｍで形成した後、第２誘電体層を第１誘電体層と同組成の（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５で１５ｎｍの膜厚で成膜した。次に、第１反射層のＡｇ膜を１０ｎｍ形成した後、紫外線硬化樹脂によるオーバーコート層を３０μｍ形成した。
上記４層構成が第１記録構成である。２層なのでもう一方の第２記録層構成は第１構成同様にマクネトロンスパッタにて以下のように形成した。
０．６ｍｍプラスチック基板に第２反射層のＡｇ膜を１２０ｎｍ、次に第４誘電体層として第１誘電体層、第２誘電体層と同じ組成の（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を２０ｎｍ、第２記録層として（ＴａＣ）７０（Ｏ）３０を８ｎｍ形成した。また第３の誘電体層として第１誘電体層、第２誘電体層、第４誘電体層と同じ組成の（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を８０ｎｍ形成した。さらに、０．６ｍｍ基板同士を紫外線硬化樹脂を用いて貼り合わせを行ない、中間層膜厚として３０μｍにして１．２ｍｍ板厚の光ディスクとして完成させた。
このように作製した光ディスクの特性を初期化処理後に特性評価装置（パルステック工業株式会社製 ＤＤＵ−１０００）により波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の評価装置にてした。
まず、反射率の評価を行なった。膜厚１４００Åとしてガラスに成膜した純Ａｇスパッタ膜を８７．７％基準の反射率比較対象として用いた場合の換算値として１２％の反射率となっていた。
次に、この光ディスクに記録線速６ｍ/s，１−７変調、クロック周波数を６４．５ＭＨｚ、記録ストラテジーとしては単純ストラテジーで先頭パルス幅０．４Ｔ、マルチパルス０．４Ｔ、オフパルス幅：０．８Ｔ（Ｔはクロック周波数の逆数）、マルチパルス数はマーク（２Ｔから８Ｔ）をｎＴとするとｎ−２の数だけ光らせて記録した。
評価の結果、ジッター特性は初期ジッターが６．７％、モジュレーションは初期が６５％である。
また、記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
【００２０】
（実施例２）
炭化物ターゲットから酸化雰囲気で形成
実施例１で炭化物と酸化物のターゲットを用い高周波スパッタリングによる記録層を成膜する代わりに、炭化物単体のターゲットを用いスパッタガスとしてＡｒに加え酸素を導入した酸素雰囲気にて炭化物および酸化物混合のバリア層を形成した。酸素を加える割合はＡｒ量に対し５〜２０％とした。スパッタリングの方式は高周波スパッタとした。実施例１と同膜厚構成となるように積層して光ディスクを製作した。
結果は、ジッター特性はジッターが６．１％、モジュレーションは６９％である。
また、同様に記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
【００２１】
（実施例３）
炭化物ターゲットから酸化雰囲気の直流スパッタにより記録層を形成
ターゲットの比抵抗を測定が０．００３Ωｃｍの炭化物誘電体を用い、直流スパッタ法により酸化雰囲気で記録層組成として（ＴｉＣ）７０（Ｏ）３０を形成した他は実施例１と同様にして光ディスクを製作した。評価結果は、ジッター特性はジッターが６．4％、モジュレーションは６０％である。
また、同様に記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
この実施例でパルス状の波形を有する直流放電スパッタリング方法において、カソードに成膜に有効な電圧を与える時間比率を全体の６５％にしてテストしたところ、成膜速度が時間比率を少なくした割合に従って成膜速度は小さくなったが、メディア特性上は同様な結果となった。
【００２２】
（実施例４）
記録層組成が（ＮｂＣ）８０（Ｏ）２０での実施例
記録層組成として（ＮｂＣ）８０（Ｏ）２０を第１記録層として８ｎｍ，第２記録層として１２ｎｍ形成した。そのほかの膜厚構成は実施例１と同じにした。評価結果は、ジッター特性はジッターが６．７％、モジュレーションは６２％である。
また、同様に記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
【００２３】
（比較例１）
Ｓ元素を含む誘電体層とＡｇ反射膜による劣化の比較例
実施例１で誘電体層にＺｎＳＳｉＯ２のようにＳ元素を含む組成とした以外は全て同一の条件・同一材料・同一膜厚で光ディスクを形成した。初期のジッター、モジュレーション、繰り返し記録特性等はほぼ同じ値が得られた。この光ディスクに対して、実施例１と同様に８０℃×８５％ＲＨの条件で今回は５０時間の保存信頼性試験を行なったところ、腐食による多数のピンホールが発生し、その後メディアとして特性をチェックすることもできなかった。
【００２４】
（比較例２）
請求項以外の材料の記録層で形成した実施例
Ｃｕ，Ｓｂ，Ｔｅなど相変化材料を記録層に用いた場合は、ＰＲＴＲ(Pollutant Release and Transfer Register)で、環境に問題となる材料で、量的には規制に入らなくても、量産して使用される場合は問題となる。
【００２５】
（比較例３）
０．５Ωｃｍ以上の比抵抗のターゲットの場合
ターゲット比抵抗が１．２Ωｃｍのターゲットを用い、実施例４と同じ条件で記録層を形成しようとしたところ、頻繁に異常放電が生じ成膜動作を継続することができず、光ディスク製作を断念した。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明により、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されている記録層を設けることにより、環境によく、高速記録、高密度記録が可能で、保存特性もよい２層情報記録メディアが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関わる光ディスク構成を示した図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 第１誘電体層
３ 第１記録層
４ 第２誘電体層
５ 第１反射層
６ 樹脂中間層
７ 第３誘電体層
８ 第２記録層
９ 第４誘電体層
１０ 第２反射層
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザー光線等の光学的手段を用いて情報を高速かつ高密度に記録、再生する光学的情報記録媒体に関し、金属造形物または金属膜の耐候性を必要とする分野に応用、展開可能である。
【０００２】
【従来の技術】
まず、この光ディスクの分野について説明する。
記録型光ディスクのうち、追記型記録ディスクは、一般にプラスチック基板／色素系、無機系記録材料／Ａｇ系合金の冷却反射層のような機能的には２層構成の膜構成を持っている。ここで用いられている無機系追記記録材料はレーザー照射による反射率の違いにより記録した情報の識別を行なうことができる。
近年、書き換えおよび追記記録型光ディスクが頻繁に使われるようになり、書き込み速度の高線速化、高密度化がますます要求されるようになってきている。高線速化の流れでは、高反射率を確保することと、冷却速度の速い冷却反射層材料として熱伝導率の大きなＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ等のような材料が用いられており、特に、Ａｇが多様化されているが、反射材料としてのＡｇは、塩素、酸素等の非金属元素あるいはこれらのイオンに対して活性であるために、それによる汚染や記録媒体として使用される環境下で充分な耐久性を持たないという問題があり、これを解決するため、ＡｇにＡｕ等の数％の金属元素例えばＡｕ等を不純物として導入することで保存特性を向上できる（例えば、特許文献１参照。）という知見が有り、最も多用されている。また、高密度化の流れの中では、半導体レーザーの波長の短いもの使用し、さらに光ピックアップのＮＡ(Numerical Aperture)を大きくとり記録レーザ・ビームを絞り込み高密度記録を狙うなどの方向が試みられている。(例えば、特許文献２参照。)
【０００３】
一方、特許文献３，４では、記録層を２層にして記録容量を２倍にすることが試みられている。しかしながら、記録層や保護層等にＳｂ、Ｔｅが入っており、環境に悪い材料を用いている。
【０００４】
また、特許文献５には、無機酸化膜の光照射による、屈折率変化を利用して超解像効果になるように記録密度を向上させることが記載されており、特許文献６には、記録層（ＭＯ：Ｔｅ−Ｆｅ−Ｃｏ）と記録補助層を用いて、記録補助層（Ｐｂ−Ｔｅ）の形状変化もしくは屈折率変化により、記録マークを小さく記録し、高密度にすることが記載されている。特許文献５，６とも高密度記録するために、記録補助層の形状変化でレンズ効果等で小さいマークを書くことが目的であり効果である。本発明では透過率が高い無機膜を用い記録層２層記録を行ない、反射率変化を検知して記録再生するものである。
また、特許文献７では、基板上に記録膜、透明誘電体を用いて記録する。この誘電体に炭化物、酸化物を使用している記録層には使用していない。
更に、我々は、耐硫化層として本発明と同じ材料Ｔｉ−Ｃ−Ｏ等を使用したものを開発済み（特許文献８）であるが、本発明とは構成、目的、効果が異なる。
【０００５】
従来技術に記載のディスクでは、環境に悪いという問題がある。
環境に良い材料として、単体の金属層では薄く形成することが必須となる。記録層を酸化物とした場合は、青色波長で光学定数のｋが小さいため、吸収小さいことと、比較としてＺｎＳ・ＳｉＯ２の高周波スパッタ法での比較で成膜速度が１／１５〜１／３になってしまう。直流スパッタ化できる材料でも成膜速度は３／５〜４／５とＺｎＳ・ＳｉＯ２に比べて生産性が落ちてしまう。
一方、炭化物系とした場合は、光学定数ｋの値が酸化物系と比べ高く、吸収があるので、記録層として使える。また炭化物系はガラスプレスレンズの型材または型の表面層として用いられる材料が多く密着性が良くないものが多いと考えられる。さらに、炭化物系は熱衝撃には強いものの熱伝導性も高いものが多く、半導体レーザーから投入されるエネルギー・パワーが必要となると考えられる。そこで、あまり厚い膜厚は付けられない。
さらに、記録密度を向上させるためにレーザー波長として短波長(例えば４０５ｎｍ)の光を用いる場合、誘電体の材料の光学定数である屈折率ｎ，消衰率ｋの値は波長により変化し、多くの場合短波長になればなるほどｎ，ｋの値ともに大きくなる傾向がある。そこで、高密度を狙いとした光情報記録媒体では積層する各層の光学的な膜厚を同じくするためには実際に形成する膜の厚みを薄く形成する必要が出てきて、特に記録層として用いる場合は、ピンホールや物質拡散を防ぐためには物理的にある程度の厚みが必要なため、記録層としての機能し難くなるという問題も生じてくる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１２９２６０号公報（第２頁第１欄第２〜第２４行目請求項１〜３）
【特許文献２】
ＷＯ９９／００７９４号公報（第２頁第２１行〜第３頁第３行目の請求項９〜１１、第１０頁第９〜第１２行目）
【特許文献３】
特許第２６６１２９３号公報（第１頁第１欄第２〜第９行目 請求項１）
【特許文献４】
特開２００２−１３３７１２号公報
【特許文献５】
特開２００１−０８４６４３号公報（第１頁左下欄第２〜末行目 ［要約］）
【特許文献６】
特開平０７−０２９２０６号公報（第２頁第１欄第２〜第７行目 請求項１、第３頁第４欄第５〜第１０行目、第４欄第５０〜第４頁第５欄第１行目）
【特許文献７】
特開平２０００−１４９３２６号公報（第２頁第１欄第２〜第６行目、第４頁第５欄第１２〜第２６行目）
【特許文献８】
特願２００２−３３４３０３号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、環境に悪くない材料を用いて、高線速・高感度に対応できる良好なディスク特性を有するとともに、保存安定性に優れた光学的情報記録用媒体を提供することを目的とする。具体的には、層構成全てに環境に良い材料を用い、生産効率的も維持し、光ディスクとしての記録特性を有するディスクを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明の（１）「透明な基板上に青色波長（３９０ｎｍから４３０ｎｍ）レーザー照射によって光学的に検知しうる変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体であって、記録層が少なくとも２層からなり、記録層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されることを特徴とする光情報記録媒体」、（２）「基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟んだ構成であり、誘電体層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されることを特徴とする前記第（１）項に記載の光情報記録媒体」、（３）「基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟み、光入射側とは反対側に反射層を設けた構成で、反射層の主成分がＡｇであることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載の光情報記録媒体」、（４）「記録層はレーザー照射により屈折率変化し、検知し得うる変化が主として入射した光の反射、透過による反射率変化によることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れかに記載の光情報記録媒体」、（５）「記録層の厚みが３〜２０ｎｍの範囲であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れかに記載の光情報記録媒体」、（６）「記録層の透過率が３０％以上６０％以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れかに記載の光情報記録媒体」により達成される。
【０００９】
上記課題は、本発明の（７）「炭化物と酸化物の混合ターゲットを用いスパッタリング法により炭化物と酸化物の混合物である記録層を形成することを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載の光情報記録媒体の製造方法」、（８）「炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物記録層を形成することを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載の光情報記録媒体の製造方法」、（９）「比抵抗が０．５Ωｃｍ以下である炭化物ターゲットを用い、直流放電スパッタリングまたはパルス状の波形を有する直流放電スパッタリングにより炭化物と酸化物の混合物記録層を形成することを特徴とする前記第（８）項に記載の光情報記録媒体の製造方法」により達成される。
【００１０】
以下に、本発明の構成について詳細に説明する。
上記第（１）の発明においては、透明な基板上に青色波長（３９０ｎｍから４３０ｎｍ）レーザー照射によって光学的に検知しうる変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体に係るものであって、記録層が少なくとも２層からなり、記録層にＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されている記録層を設けたものである。
【００１１】
この記録層は、波長４００ｎｍ程度の光照射で、屈折率と消衰係数ｋが変化して反射率変化が生じるものであり、材料自体は酸化物および炭化物で安定であって、組成は変化しないが、すこしアモルファス化すると推定される。この記録層は、例えば（ＺｒＣ２）８０（ＺｒＯ２）２０の場合、波長４００ｎｍ程度で屈折率ｎが、２．２５程度で消衰係数ｋは約０．５で光があたると、屈折率と消衰係数ｋが変化して反射率変化が生じる。その組成ｚの許容範囲は、（ＺｒＣ２）ｘ（ＺｒＯ２）１００−ｘの場合、６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％であり、他の材料の場合もほぼ同じである。例えば後程記の実施例で各種の材料が用いられているが、例えば、
Ｔｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴｉＣ２）ｘ（ＴｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＴｉＣ２）８０（ＴｉＯ２）２０の組成のものであり、
Ｍｏ−Ｃ−Ｏの場合、（ＭｏＣ２）ｘ（ＭｏＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｏＣ２）８０（ＭｏＯ２）２０の組成のものであり、
Ｖ−Ｃ−Ｏの場合、（ＶＣ２）ｘ（ＶＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＶＣ２）８０（ＶＯ２）２０の組成のものであり、
Ｃｒ−Ｃ−Ｏの場合、（ＣｒＣ２）ｘ（ＣｒＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＣｒＣ２）８０（ＣｒＯ２）２０の組成のものであり、
Ｎｂ−Ｃ−Ｏの場合、（ＮｂＣ２）ｘ（ＮｂＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＮｂＣ２）８０（ＮｂＯ２）２０の組成のものであり、
Ｍｎ−Ｃ−Ｏの場合、（ＭｎＣ２）ｘ（ＭｎＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｎＣ２）８０（ＭｎＯ２）２０の組成のものであり、
Ｓｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＳｉＣ２）ｘ（ＳｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＳｉＣ２）８０（ＳｉＯ２）２０の組成のものであり、
Ｔａ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴａＣ２）ｘ（ＴａＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は６０≦ｘ≦９０、好ましくは７０〜８０ａｔ％で、実際に用いられたものはＴａＣ２）８０（ＴａＯ２）２０の組成のものであった。
【００１２】
また、第（２）の発明において、構成としては、基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟んだ構成であり、誘電体層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成してもよい。
この誘電体層は、例えば（ＺｒＣ２）５０（ＺｒＯ２）５０程度と酸素量を多くして、波長４００ｎｍ程度で屈折率ｎが、２．１程度で消衰係数ｋはほぼゼロ０のものであり、その組成の許容範囲は、（ＺｒＣ２）ｘ（ＺｒＯ２）１００−ｘの場合、４０≦ｘ≦６０ａｔ％であり、他の材料の場合もほぼ同じである。例えば後程記載の実施例で各種の材料が用いられているが、例えば、
Ｔｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴｉＣ２）ｘ（ＴｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＴｉＣ２）５０（ＴｉＯ２）５０の組成のものであり、
（ＺｒＣ２）ｘ（ＺｒＯ２）１００−ｘの場合、４０≦ｘ≦６０ａｔ％であり、他の材料の場合もほぼ同じである。例えば後程記載の実施例で各種の材料が用いられているが、例えば、
Ｍｏ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴｉＣ２）ｘ（ＴｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｏＣ２）５０（ＭｏＯ２）５０の組成のものであり、
Ｖ−Ｃ−Ｏの場合、（ＶＣ２）ｘ（ＶＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＶＣ２）５０（ＶＯ２）５０の組成のものであり、
Ｃｒ−Ｃ−Ｏの場合、（ＣｒＣ２）ｘ（ＣｒＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＣｒＣ２）５０（ＣｒＯ２）５０の組成のものであり、
Ｎｂ−Ｃ−Ｏの場合、（ＮｂＣ２）ｘ（ＮｂＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＮｂＣ２）５０（ＮｂＯ２）５０の組成のものであり、
Ｍｎ−Ｃ−Ｏの場合、（ＭｎＣ２）ｘ（ＭｎＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＭｎＣ２）５０（ＭｎＯ２）５０の組成のものであり、
Ｓｉ−Ｃ−Ｏの場合、（ＳｉＣ２）ｘ（ＳｉＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＳｉＣ２）５０（ＳｉＯ２）５０の組成のものであり、
Ｔａ−Ｃ−Ｏの場合、（ＴａＣ２）ｘ（ＴａＯ２）１００−ｘの組成で、許容範囲は４０≦ｘ≦６０ａｔ％で、実際に用いられたものは（ＴａＣ２）５０（Ｔａ２Ｏ５）５０の組成のものであった。
【００１３】
また、第（３）を解決するために、反射層としては、光入射側とは反対側に反射層を設けた構成で、アモルファス化のための急冷却を必要とするので、熱伝導率が高く、青色波長にて透過する材料として、反射層の主成分としては、ＡｇもしくはＡｌであることが必要である。
ここで、炭化物と酸化物の混合物とせずに、炭化物単体とした場合には第二誘電体層および金属のＡｇもしくはＡｌ反射層との密着性が悪く、温湿度をかけた保存試験をした場合に多数の膜浮きや界面での膜剥がれが生ずることがあり、一方、酸化物単体では光学定数ｋは小さく記録感度的に有利（光学定数ｋが小さくなると、透過率が向上し記録層に届く光量（レーザー強度）が多くなる）なものの、成膜速度が低いので生産性が低下してしまうためである。
【００１４】
また、第（４）の発明では、記録層はレーザー照射により屈折率変化し、検知し得うる変化としては、記録層構成として２層構成として入射した光が反射および透過して、記録層２層それぞれの記録したマークの変化が反射率変化により検知でき、記録容量が増加枚数多くなる。この点は、前記特開２００２−１２９２６０号公報記載のものと決定的に違うところである。即ち、特開２００２−１２９２６０号公報記載のものは単に反射率をあげる（単に数％アップ）ためにＡｇに添加物を入れているものであり、薄膜になっても光が当ったところは、光学的になにも変化しない材料である。
【００１５】
また、記録層の特性として、記録消去時に記録材料の融点まで温度が上がるので記録層としても融点が５５０℃以上であることが要求されるため、これを満たすようにするためである。
【００１６】
一方、製造方法として、（I）炭化物と酸化物の混合ターゲットを用い、スパッタリング法により炭化物と酸化物の混合物記録層を形成する方法（第（７）の発明）と、(II)炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物で記録層を形成する方法（（８）の発明と）を特に良好なものとして挙げたものである。
さらに、第（９）の発明においては、炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物記録層を形成する場合、炭化物単体は一般には比抵抗が小さく直流放電スパッタリングまたはパルス状の波形を有する直流放電スパッタリングを用いることができるという利点がある。ただし、比抵抗が０．５Ωｃｍ以下であることが条件となる。ターゲットの比抵抗が０．５Ωｃｍより高い場合は放電が頻発し、正常に膜形成ができないことがあるためである。
【００１７】
また、第（５）の発明に関し、記録層の厚みは３以上２０ｎｍ以下の範囲であることが望ましい。記録層の厚みが３ｎｍ未満の場合は、膜厚も不均一であり、記録膜として有効に機能できない。
さらに、２０ｎｍを超えてしまうと、熱容量が大きく記録マークがにじむので高密度記録に不利となる。
【００１８】
更に、第（６）の発明に関して、記録層の酸素量を増やすことで光透過率が向上するが、透過率が３０％以上６０％以下であることで２層記録が可能となる。
【００１９】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、具体的に説明する。
（実施例１）
記録層が（ＴａＣ）７０（Ｏ）３０、誘電体層（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を使用した実施例
基板として、光ディスクの溝情報を形成したＮｉスタンパを用い成形したポリカーボネートによる厚さが０．６ｍｍのプラスチック基板を用いて、成膜室または成膜用ターゲットを多数持つ多層成膜用のマグネトロンスパッタ装置により、光ディスクの各層を順次成膜した。まず、第１誘電体層として（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を形成した。膜厚は約７５ｎｍとした。次に第１記録層として（ＴａＣ）７０（Ｏ）３０を膜厚１０ｎｍで形成した後、第２誘電体層を第１誘電体層と同組成の（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５で１５ｎｍの膜厚で成膜した。次に、第１反射層のＡｇ膜を１０ｎｍ形成した後、紫外線硬化樹脂によるオーバーコート層を３０μｍ形成した。
上記４層構成が第１記録構成である。２層なのでもう一方の第２記録層構成は第１構成同様にマクネトロンスパッタにて以下のように形成した。
０．６ｍｍプラスチック基板に第２反射層のＡｇ膜を１２０ｎｍ、次に第４誘電体層として第１誘電体層、第２誘電体層と同じ組成の（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を２０ｎｍ、第２記録層として（ＴａＣ）７０（Ｏ）３０を８ｎｍ形成した。また第３の誘電体層として第１誘電体層、第２誘電体層、第４誘電体層と同じ組成の（ＴａＣ）５５（Ｏ）４５を８０ｎｍ形成した。さらに、０．６ｍｍ基板同士を紫外線硬化樹脂を用いて貼り合わせを行ない、中間層膜厚として３０μｍにして１．２ｍｍ板厚の光ディスクとして完成させた。
このように作製した光ディスクの特性を初期化処理後に特性評価装置（パルステック工業株式会社製 ＤＤＵ−１０００）により波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の評価装置にてした。
まず、反射率の評価を行なった。膜厚１４００Åとしてガラスに成膜した純Ａｇスパッタ膜を８７．７％基準の反射率比較対象として用いた場合の換算値として１２％の反射率となっていた。
次に、この光ディスクに記録線速６ｍ/s，１−７変調、クロック周波数を６４．５ＭＨｚ、記録ストラテジーとしては単純ストラテジーで先頭パルス幅０．４Ｔ、マルチパルス０．４Ｔ、オフパルス幅：０．８Ｔ（Ｔはクロック周波数の逆数）、マルチパルス数はマーク（２Ｔから８Ｔ）をｎＴとするとｎ−２の数だけ光らせて記録した。
評価の結果、ジッター特性は初期ジッターが６．７％、モジュレーションは初期が６５％である。
また、記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
【００２０】
（実施例２）
炭化物ターゲットから酸化雰囲気で形成
実施例１で炭化物と酸化物のターゲットを用い高周波スパッタリングによる記録層を成膜する代わりに、炭化物単体のターゲットを用いスパッタガスとしてＡｒに加え酸素を導入した酸素雰囲気にて炭化物および酸化物混合のバリア層を形成した。酸素を加える割合はＡｒ量に対し５〜２０％とした。スパッタリングの方式は高周波スパッタとした。実施例１と同膜厚構成となるように積層して光ディスクを製作した。
結果は、ジッター特性はジッターが６．１％、モジュレーションは６９％である。
また、同様に記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
【００２１】
（実施例３）
炭化物ターゲットから酸化雰囲気の直流スパッタにより記録層を形成
ターゲットの比抵抗を測定が０．００３Ωｃｍの炭化物誘電体を用い、直流スパッタ法により酸化雰囲気で記録層組成として（ＴｉＣ）７０（Ｏ）３０を形成した他は実施例１と同様にして光ディスクを製作した。評価結果は、ジッター特性はジッターが６．4％、モジュレーションは６０％である。
また、同様に記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
この実施例でパルス状の波形を有する直流放電スパッタリング方法において、カソードに成膜に有効な電圧を与える時間比率を全体の６５％にしてテストしたところ、成膜速度が時間比率を少なくした割合に従って成膜速度は小さくなったが、メディア特性上は同様な結果となった。
【００２２】
（実施例４）
記録層組成が（ＮｂＣ）８０（Ｏ）２０での実施例
記録層組成として（ＮｂＣ）８０（Ｏ）２０を第１記録層として８ｎｍ，第２記録層として１２ｎｍ形成した。そのほかの膜厚構成は実施例１と同じにした。評価結果は、ジッター特性はジッターが６．７％、モジュレーションは６２％である。
また、同様に記録チェック後、この光情報記録媒体を８０℃８５％ＲＨの高温高湿槽に３００時間保管し、再度ジッターを測定したところ、それぞれ１％以下の変化であり問題となるレベルではなかった。また、膜の浮き・膜の剥がれやＡｇ反射層の腐食と思われる黒班点とかは観察されなかった。
【００２３】
（比較例１）
Ｓ元素を含む誘電体層とＡｇ反射膜による劣化の比較例
実施例１で誘電体層にＺｎＳＳｉＯ２のようにＳ元素を含む組成とした以外は全て同一の条件・同一材料・同一膜厚で光ディスクを形成した。初期のジッター、モジュレーション、繰り返し記録特性等はほぼ同じ値が得られた。この光ディスクに対して、実施例１と同様に８０℃×８５％ＲＨの条件で今回は５０時間の保存信頼性試験を行なったところ、腐食による多数のピンホールが発生し、その後メディアとして特性をチェックすることもできなかった。
【００２４】
（比較例２）
請求項以外の材料の記録層で形成した実施例
Ｃｕ，Ｓｂ，Ｔｅなど相変化材料を記録層に用いた場合は、ＰＲＴＲ(Pollutant Release and Transfer Register)で、環境に問題となる材料で、量的には規制に入らなくても、量産して使用される場合は問題となる。
【００２５】
（比較例３）
０．５Ωｃｍ以上の比抵抗のターゲットの場合
ターゲット比抵抗が１．２Ωｃｍのターゲットを用い、実施例４と同じ条件で記録層を形成しようとしたところ、頻繁に異常放電が生じ成膜動作を継続することができず、光ディスク製作を断念した。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明により、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されている記録層を設けることにより、環境によく、高速記録、高密度記録が可能で、保存特性もよい２層情報記録メディアが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関わる光ディスク構成を示した図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 第１誘電体層
３ 第１記録層
４ 第２誘電体層
５ 第１反射層
６ 樹脂中間層
７ 第３誘電体層
８ 第２記録層
９ 第４誘電体層
１０ 第２反射層
Claims (9)
- 透明な基板上に青色波長（３９０ｎｍから４３０ｎｍ）レーザー照射によって光学的に検知しうる変化を生じる記録薄膜層を設けた光学的情報記録媒体であって、記録層が少なくとも２層からなり、記録層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されることを特徴とする光情報記録媒体。
- 基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟んだ構成であり、誘電体層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷから選ばれる少なくともひとつの金属を含む炭化物と酸化物の混合物により構成された材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
- 基板上に基板材と屈折率が異なる誘電体層で記録層を挟み、光入射側とは反対側に反射層を設けた構成で、反射層の主成分がＡｇであることを特徴とする請求項１または２に記載の光情報記録媒体。
- 記録層はレーザー照射により屈折率変化し、検知し得うる変化が主として入射した光の反射、透過による反射率変化によることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光情報記録媒体。
- 記録層の厚みが３〜２０ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の光情報記録媒体。
- 記録層の透過率が３０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の光情報記録媒体。
- 炭化物と酸化物の混合ターゲットを用いスパッタリング法により炭化物と酸化物の混合物である記録層を形成することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の光情報記録媒体の製造方法。
- 炭化物ターゲットを用い酸素導入した不活性ガス雰囲気のスパッタリング法で炭化物と酸化物の混合物記録層を形成することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の光情報記録媒体の製造方法。
- 比抵抗が０．５Ωｃｍ以下である炭化物ターゲットを用い、直流放電スパッタリングまたはパルス状の波形を有する直流放電スパッタリングにより炭化物と酸化物の混合物記録層を形成することを特徴とする請求項８に記載の光情報記録媒体の製造方法。
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