JP4165593B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents
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Description
本発明は、光学的情報記録媒体に係り、特に、反射層と誘電体層とが隣接する光学的情報記録媒体に係る発明である。
特許文献１発明は、光情報記録媒体及びその製造方法に係る発明である。
特許文献１発明の光情報記録媒体は、透明基板上に少なくとも、第一誘電体層、記録層、第二誘電体層、反射層を有し、これらの層を順次積層した相変化型の光情報記録媒体である。ここで、第一誘電体層及び第二誘電体層が記録層と接触する面を含む層のうち少なくとも一方は、炭素を除くＩＶｂ属元素を含まない化合物、あるいはこの化合物と硫化亜鉛の混合体からなる誘電体材料により構成される層である。
特許文献１発明の光情報記録媒体は、透明基板上に少なくとも、第一誘電体層、記録層、第二誘電体層、反射層を有し、これらの層を順次積層した相変化型の光情報記録媒体である。ここで、第一誘電体層及び第二誘電体層が記録層と接触する面を含む層のうち少なくとも一方は、炭素を除くＩＶｂ属元素を含まない化合物、あるいはこの化合物と硫化亜鉛の混合体からなる誘電体材料により構成される層である。
特許文献２発明は、情報記録媒体およびその製造方法ならびにその記録再生方法に係る発明である。
特許文献２発明の情報記録媒体は、第１の情報層と第２の情報層とを備える情報記録媒体である。ここで、第１の情報層は、レーザビームの照射によってまたは電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第１の記録層を含む。第２の情報層は、前記レーザビームの照射によってまたは前記電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第２の記録層を含む。第１の記録層は第１の材料からなり、第２の記録層は第２の材料からなり、第１の材料と第２の材料とは異なる。
特許文献２発明の情報記録媒体は、第１の情報層と第２の情報層とを備える情報記録媒体である。ここで、第１の情報層は、レーザビームの照射によってまたは電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第１の記録層を含む。第２の情報層は、前記レーザビームの照射によってまたは前記電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第２の記録層を含む。第１の記録層は第１の材料からなり、第２の記録層は第２の材料からなり、第１の材料と第２の材料とは異なる。
特許文献３発明は、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に係る発明である。
特許文献３発明の光記録媒体は、円盤状の基板上に少なくとも相変化型記録層を有する光記録媒体である。ここで、記録層は、組成式ＸαＹβＺγＳｂδＴｅε（ＸはＳｉ及びまたはＧｅ、ＹはＡｇ及びまたはＢｉ、ＺはＧａ及びまたはＩｎを表わす。）で表わされ、それぞれの組成比（ａｔ％）が下記の関係を満たす。
α＋β＋γ＋δ＋ε≧９８
０．５≦α≦５
０．１≦β≦５
１≦γ≦１０
６５≦δ≦８０
１５≦ε≦２５
特許文献３発明の光記録媒体は、円盤状の基板上に少なくとも相変化型記録層を有する光記録媒体である。ここで、記録層は、組成式ＸαＹβＺγＳｂδＴｅε（ＸはＳｉ及びまたはＧｅ、ＹはＡｇ及びまたはＢｉ、ＺはＧａ及びまたはＩｎを表わす。）で表わされ、それぞれの組成比（ａｔ％）が下記の関係を満たす。
α＋β＋γ＋δ＋ε≧９８
０．５≦α≦５
０．１≦β≦５
１≦γ≦１０
６５≦δ≦８０
１５≦ε≦２５
特許文献４発明は、相変化型光情報記録媒体及び２層相変化型光情報記録媒体に係る発明である。
特許文献４発明の相変化型光情報記録媒体は、透明な第一基板上に、第一誘電体層、相変化型記録層、第二誘電体層、反射層が順次積層されている。ここで、相変化型記録層は、組成式ＧｅｘＳｂｙＴｅｚ（ｘ、ｙ、ｚは原子％、３．５≦ｘ≦１０、７０≦ｙ≦８０、ｚ＝１００−ｘ−ｙ）で表される合金を主成分とする膜厚５〜１６ｎｍの薄膜からなる。第二誘電体層は、Ｎｂ２Ｏ５とＺｒＯ２及び／又はＺｎＯとの複合酸化物を主成分とする膜厚１０〜３０ｎｍの薄膜からなる。
特許文献４発明の相変化型光情報記録媒体は、透明な第一基板上に、第一誘電体層、相変化型記録層、第二誘電体層、反射層が順次積層されている。ここで、相変化型記録層は、組成式ＧｅｘＳｂｙＴｅｚ（ｘ、ｙ、ｚは原子％、３．５≦ｘ≦１０、７０≦ｙ≦８０、ｚ＝１００−ｘ−ｙ）で表される合金を主成分とする膜厚５〜１６ｎｍの薄膜からなる。第二誘電体層は、Ｎｂ２Ｏ５とＺｒＯ２及び／又はＺｎＯとの複合酸化物を主成分とする膜厚１０〜３０ｎｍの薄膜からなる。
本発明の目的は、Ａｇを主成分とする反射層または半透過層が隣接しても硫化されず、成膜時のＲＦスパッタ法において異常放電が起きない誘電体層を具備する光学的情報記録媒体を提供することである。
本発明の他の目的は、Ａｇを主成分とする反射層または半透過層が隣接しても硫化されず、成膜時のＲＦスパッタ法において異常放電が起きない誘電体層を具備する光学的情報記録媒体の製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、Ａｇを主成分とする反射層または半透過層が隣接しても硫化されず、成膜時のＲＦスパッタ法において異常放電が起きない誘電体層を具備する光学的情報記録媒体の製造方法を提供することである。
以下に、（発明を実施するための最良の形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための最良の形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明の光学的情報記録媒体は、レーザ光照射により光学特性が変化されて情報の記録再生が行われる記録層（４）と、前記照射されるレーザ光を反射する反射層（７）と、記録層（４）を、反射層（７）側の面から保護する上側誘電体層（６）とを具備する。ここで、上側誘電体層（６）は、ニオブの酸化物と、亜鉛の硫化物とを含む。上側誘電体層（６）におけるニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、上側誘電体層（６）における亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす。
本発明の光学的情報記録媒体において、上側誘電体層（６）は、第３の添加物をさらに含む。第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物である。上側誘電体層（６）における第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす。
本発明の光学的情報記録媒体において、反射層（７）は主成分として銀を含み、反射層（７）と、上側誘電体層（６）とは隣接している。
本発明の光学的情報記録媒体は、複数の光学的情報記録情報層（５０、５１）を具備する。ここで、複数の光学的情報記録情報層（５０、５１）のおのおのは、レーザ光照射により光学特性が変化されて情報の記録再生が行われる記録層（４、１５）と、照射されるレーザ光を反射する反射層（１２）または、照射されるレーザ光の一部を透過して残りを反射する半透過層（７０）と、記録層（４、１５）を、反射層（１２）または半透過層（７０）の側の面から保護する上側誘電体層（６、１３）とを具備する。上側誘電体層（６、１３）は、ニオブの酸化物と、亜鉛の硫化物とを含む。上側誘電体層（６、１３）におけるニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、上側誘電体層（６、１３）における亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす。
本発明の光学的情報記録媒体において、上側誘電体層（６、１３）は、第３の添加物をさらに具備する。ここで、第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物である。上側誘電体層（６、１３）における第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす。
本発明の光学的情報記録媒体において、反射層（１２）は、主成分として銀を含み、反射層（１２）と、前記上側誘電体層（１３）とは隣接している。
本発明の光学的情報記録媒体において、半透過層（７０）は、主成分として銀を含み、半透過層（７０）と、上側誘電体層（６）とは隣接している。
本発明の光学的情報記録媒体において、レーザ光の波長は、３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下である。
本発明の誘電体（２、６、８、１３、１７）は、ニオブの酸化物と、亜鉛の硫化物とを含む。ここで、ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす。
本発明の誘電体（２、６、８、１３、１７）は、第３の添加物をさらに含む。ここで、第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物である。第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす。
本発明のターゲットは、ニオブの酸化物と、亜鉛の硫化物とを含む。ここで、ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす。また、本発明のターゲットは、スパッタリング法によって誘電体層を成膜する際に用いられる。
本発明のターゲットは、第３の添加物をさらに含む。ここで、第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物である。第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす。
本発明の記載のターゲットにおいて、比抵抗は１Ω・ｃｍ以下である。
本発明の光学的情報記録媒体の製造方法は、（ａ）レーザ光照射により光学特性が変化されて情報の記録再生が行われる記録層（４、１５）と、主成分として銀を含んで照射されるレーザ光を反射する反射層（７、１２）と、記録層を反射層（７、１２）側の面から保護する上側誘電体層（６、１３）とを具備する光学的情報記録媒体を製造することと、（ｂ）上側誘電体層（６、１３）をスパッタリング法によって成膜することと、（ｃ）反射層（７、１２）を成膜することとを具備する。ステップ（ｂ）において、誘電体層（６、１３）がスパッタリング法によって成膜される際に用いられるターゲットは、ニオブの酸化物と、亜鉛の硫化物と、第３の添加物とを含む。第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物である。ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たし、第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす。
本発明の光学的情報記録媒体の製造方法において、ステップ（ｂ）は、ステップ（ｃ）の直前または直後に行われる。
本発明による誘電体層が隣接しても、Ａｇを主成分とする反射層または半透過層は硫化されない。すなわち、従来必要とされていた硫化防止層またはバリア層を、反射層または半透過層と誘電体層との間に設ける必要が無くなる。
したがって、量産性に優れ、媒体設計自由度の高い、高品質な光学的情報記録媒体の提供が可能となる。
したがって、量産性に優れ、媒体設計自由度の高い、高品質な光学的情報記録媒体の提供が可能となる。
添付図面を参照して、本発明による光学的情報記録媒体を実施するための最良の形態を以下に説明する。
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係る光学的情報記録媒体としての光ディスクを示す断面図である。この光ディスクは書換型の相変化型光ディスクであり、例えば、ＤＶＤ−ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）である。図１に示すように、本実施形態の係る光ディスクにおいては、透明基板１が設けられており、この透明基板１の上には、第１誘電体層２と、第１界面層３と、記録層４と、第２界面層５と、第２誘電体層６と、金属反射層７とがこの順に積層されている。
記録層４としては、ＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどの一般的な記録材料を用いることができる。反射層７としては、高熱伝導率と高透過率の両立の観点からＡｇを主成分とする材料が好適である。Ａｇ反射膜の耐候性向上のために、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｄなどの元素を適宜添加しても良い。
第１誘電体層２としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２が一般的に用いられるが、本発明で開示される誘電体層を使用しても良い。ＺｎＳ−ＳｉＯ２の組成は、（ＺｎＳ）ｘ（ＳｉＯ２）（１−ｘ）の組成表現において、０．５≦ｘ≦０．９の範囲が、屈折率、生産性の観点から好適である。
第１誘電体層２あるいは第２誘電体層６と記録層４との間に、界面層を付加することもできる。界面層は、記録層の結晶化速度向上及び書換の繰り返し回数向上を目的として付加され、ＧｅＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどが用いられる。
第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いる場合には、これまでＡｇ反射層と第２誘電体層６との間にＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮなどの硫化防止層が付加されていた。本願発明者は、第２誘電体層６として本発明の誘電体を用いた場合に、Ａｇ系の金属反射層７が硫化されることなく、かつ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合に比べて、繰り返し記録再生回数が大幅に増加されることができることを実験的に見出した。すなわち、本発明の誘電体は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２の代わりに、Ｐｍｏｌ％のニオブの酸化物と、Ｑｍｏｌ％の亜鉛の硫化物と、Ｒｍｏｌ％の第２の酸化物を含む。ここで、第２の酸化物とは、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物、ビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つ、あるいはこれら複数の混合体からなる酸化物である。これらの酸化物は、５０≦Ｐ≦７５、１０≦Ｑ≦３０、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９を満たす組成のターゲットを用いたスパッタリング法によって製膜される。その一方で、上記第２誘電体層６において、ニオブの酸化物の含有率が５０ｍｏｌ％未満で、かつ、亜鉛の硫化物の含有率が３０ｍｏｌ％を超えた組成のターゲットを用いてはならないことが判った。これは、繰り返し記録再生回数が急激に劣化したり、パルスＤＣスパッタリング法による成膜が安定して行われないためである。
以下、本発明の第１の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係る光学的情報記録媒体としての光ディスクを示す断面図である。この光ディスクは書換型の相変化型光ディスクであり、例えば、ＤＶＤ−ＲＷ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）である。図１に示すように、本実施形態の係る光ディスクにおいては、透明基板１が設けられており、この透明基板１の上には、第１誘電体層２と、第１界面層３と、記録層４と、第２界面層５と、第２誘電体層６と、金属反射層７とがこの順に積層されている。
記録層４としては、ＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどの一般的な記録材料を用いることができる。反射層７としては、高熱伝導率と高透過率の両立の観点からＡｇを主成分とする材料が好適である。Ａｇ反射膜の耐候性向上のために、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｄなどの元素を適宜添加しても良い。
第１誘電体層２としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２が一般的に用いられるが、本発明で開示される誘電体層を使用しても良い。ＺｎＳ−ＳｉＯ２の組成は、（ＺｎＳ）ｘ（ＳｉＯ２）（１−ｘ）の組成表現において、０．５≦ｘ≦０．９の範囲が、屈折率、生産性の観点から好適である。
第１誘電体層２あるいは第２誘電体層６と記録層４との間に、界面層を付加することもできる。界面層は、記録層の結晶化速度向上及び書換の繰り返し回数向上を目的として付加され、ＧｅＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどが用いられる。
第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いる場合には、これまでＡｇ反射層と第２誘電体層６との間にＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮなどの硫化防止層が付加されていた。本願発明者は、第２誘電体層６として本発明の誘電体を用いた場合に、Ａｇ系の金属反射層７が硫化されることなく、かつ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合に比べて、繰り返し記録再生回数が大幅に増加されることができることを実験的に見出した。すなわち、本発明の誘電体は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２の代わりに、Ｐｍｏｌ％のニオブの酸化物と、Ｑｍｏｌ％の亜鉛の硫化物と、Ｒｍｏｌ％の第２の酸化物を含む。ここで、第２の酸化物とは、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物、ビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つ、あるいはこれら複数の混合体からなる酸化物である。これらの酸化物は、５０≦Ｐ≦７５、１０≦Ｑ≦３０、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９を満たす組成のターゲットを用いたスパッタリング法によって製膜される。その一方で、上記第２誘電体層６において、ニオブの酸化物の含有率が５０ｍｏｌ％未満で、かつ、亜鉛の硫化物の含有率が３０ｍｏｌ％を超えた組成のターゲットを用いてはならないことが判った。これは、繰り返し記録再生回数が急激に劣化したり、パルスＤＣスパッタリング法による成膜が安定して行われないためである。
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図２は、本実施形態に係る光学式情報記録媒体としての光ディスクを示す断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る光ディスクにおいては、第１透明基板１が設けられており、この第１透明基板１上には、第１誘電体層２と、第１界面層３と、第１記録層４と、第２界面層５と、第２誘電体層６と、金属半透過層７０と、第３誘電体層８とが順次この順に積層されている。これらを総称して、ここでは「第１の情報層５０」と呼称する。
この第１の情報層５０の上に、光学分離層２１が形成され、さらにその上に第２の情報層５１が配置される。第２の情報層５１は、第１の情報層５０と同様に、第２透明基板１１上に、金属反射層１２と、第４誘電体層１３と、第３界面層１４と、第２記録層１５と、第４界面層１６と、第５誘電体層１７とが順次この順に積層される。
上述した第１の情報層５０と第２の情報層５１とはそれぞれ、別々の透明基板上に積層され、最後に紫外線硬化樹脂からなる光学分離層２１を介して各々、貼り合わされて２層の情報層を有する光学的情報記録媒体が作成される。このような方法で作成された光学的情報記録媒体において、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、第１の情報層側から入射される。ここでは、このタイプの光学的情報記録媒体を「タイプＡの光学的情報記録媒体」と称する。
以下、本発明の第２の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図２は、本実施形態に係る光学式情報記録媒体としての光ディスクを示す断面図である。図２に示すように、本実施形態に係る光ディスクにおいては、第１透明基板１が設けられており、この第１透明基板１上には、第１誘電体層２と、第１界面層３と、第１記録層４と、第２界面層５と、第２誘電体層６と、金属半透過層７０と、第３誘電体層８とが順次この順に積層されている。これらを総称して、ここでは「第１の情報層５０」と呼称する。
この第１の情報層５０の上に、光学分離層２１が形成され、さらにその上に第２の情報層５１が配置される。第２の情報層５１は、第１の情報層５０と同様に、第２透明基板１１上に、金属反射層１２と、第４誘電体層１３と、第３界面層１４と、第２記録層１５と、第４界面層１６と、第５誘電体層１７とが順次この順に積層される。
上述した第１の情報層５０と第２の情報層５１とはそれぞれ、別々の透明基板上に積層され、最後に紫外線硬化樹脂からなる光学分離層２１を介して各々、貼り合わされて２層の情報層を有する光学的情報記録媒体が作成される。このような方法で作成された光学的情報記録媒体において、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、第１の情報層側から入射される。ここでは、このタイプの光学的情報記録媒体を「タイプＡの光学的情報記録媒体」と称する。
また、本発明の第２の実施形態における別タイプの光学的情報記録媒体としては、図３に示される媒体も考えられる。透明基板１１上に、第２の情報層５１として、金属反射層１２と、第４誘電体層１３と、第３界面層１４と、第２記録層１５と、第４界面層１６と、第５誘電体層１７とが順次この順に積層され、紫外線硬化樹脂からなる光学分離層２１が形成される。このとき、前述した光学分離層上に同時にランドとグルーブからなる案内溝（図示せず）を形成し、その上に、第１情報層５０として、第３誘電体層８、金属半透過層７０、第２誘電体層６、第２界面層５、記録層４、第１界面層３、第１誘電体層２がこの順に積層され、最後に紫外線硬化樹脂を用いて、厚さが１００μｍ程度の透明なシート３１が接着される。
このタイプの光学的情報記録媒体では、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、上述した薄い透明なシート３１を介して、第１の情報層側から入射される。以下、このタイプの光学的情報記録媒体を「タイプＢの光学的情報記録媒体」と称する。
このタイプの光学的情報記録媒体では、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、上述した薄い透明なシート３１を介して、第１の情報層側から入射される。以下、このタイプの光学的情報記録媒体を「タイプＢの光学的情報記録媒体」と称する。
上述したタイプＡおよびタイプＢの光学的情報記録媒体において、レーザ光はいずれも第１の情報層側から入射される。したがって、タイプＡおよびタイプＢの光学的情報記録媒体の作成手順は異なってもレーザ光から見た第１の情報層の積層順序は変わらない。そこで、ここでは、主にタイプＡの光学的情報記録媒体の第１の情報層について説明する。
図２に示される第１記録層４としては、ＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどの一般的な記録材料が用いられても良い。金属半透過層７０としては、高熱伝導率と高透過率の両立の観点から、Ａｇを主成分とする材料が好適である。金属半透過層７０には、その耐候性向上のために、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｄなどの元素が適宜添加されても良い。
第１誘電体層２としては、一般的にはＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられるが、本発明で開示する誘電体層が使用されても良い。ＺｎＳ−ＳｉＯ２の組成は、（ＺｎＳ）ｘ−（ＳｉＯ２）（１−ｘ）の組成表現において、０．５≦ｘ≦０．９の範囲に収まることが、屈折率、生産性の観点から好適である。第１誘電体層２あるいは第２誘電体層６と、記録層４との間に、界面層３、５を付加することもできる。界面層３、５は、結晶化速度及び繰り返し書換回数の向上を目的として付加され、その材料としてはＧｅＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどが用いられる。
本願発明者は、第２誘電体層６として上述したＺｎＳ−ＳｉＯ２の代わりに、次の条件を満たす組成のターゲットを用いたスパッタリング法により、誘電体層を成膜した。すなわち、このターゲットは、Ｐｍｏｌ％のニオブの酸化物と、Ｑｍｏｌ％の亜鉛の硫化物と、Ｒｍｏｌ％の第２の酸化物を含む。ここで、第２の酸化物とは、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物、ビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つ、あるいはこれらの混合体からなる酸化物である。Ｐ、Ｑ、Ｒは、５０≦Ｐ≦７５、１０≦Ｑ≦３０、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９を満たす。同様に、第３誘電体層８も、上述した第２誘電体層６と同様なターゲットを用いたスパッタリング法で成膜される。
Ａｇ系半透過層は、従来技術において誘電体層として用いられるＺｎＳ−ＳｉＯ２が隣接すると硫化されてしまう。これを防ぐ為に、従来技術では、Ａｇ系半透過層と誘電体層との間にＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮなどの硫化防止層が必要とされていた。しかし、本発明の構成による誘電体層６、８を用いた場合には、Ａｇ系の金属半透過層７０に隣接してもＡｇが硫化されることない。さらに、ＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられた場合に比べて、繰り返し記録再生回数が大幅に増加され得ることが実験的に確認された。
なお、上述した第１または第２の実施形態において、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９とした理由は、ターゲット作成時には所望の成分以外の材料成分が混入する事が不可避であることを考慮したものである。ここで、混入される材料成分とは例えばターゲット作成のためのルツボ等である。不純物が混入する程度は、従来からのターゲット作成時の実績により１ｍｏｌ％未満である。
第１誘電体層２としては、一般的にはＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられるが、本発明で開示する誘電体層が使用されても良い。ＺｎＳ−ＳｉＯ２の組成は、（ＺｎＳ）ｘ−（ＳｉＯ２）（１−ｘ）の組成表現において、０．５≦ｘ≦０．９の範囲に収まることが、屈折率、生産性の観点から好適である。第１誘電体層２あるいは第２誘電体層６と、記録層４との間に、界面層３、５を付加することもできる。界面層３、５は、結晶化速度及び繰り返し書換回数の向上を目的として付加され、その材料としてはＧｅＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどが用いられる。
本願発明者は、第２誘電体層６として上述したＺｎＳ−ＳｉＯ２の代わりに、次の条件を満たす組成のターゲットを用いたスパッタリング法により、誘電体層を成膜した。すなわち、このターゲットは、Ｐｍｏｌ％のニオブの酸化物と、Ｑｍｏｌ％の亜鉛の硫化物と、Ｒｍｏｌ％の第２の酸化物を含む。ここで、第２の酸化物とは、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物、ビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つ、あるいはこれらの混合体からなる酸化物である。Ｐ、Ｑ、Ｒは、５０≦Ｐ≦７５、１０≦Ｑ≦３０、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９を満たす。同様に、第３誘電体層８も、上述した第２誘電体層６と同様なターゲットを用いたスパッタリング法で成膜される。
Ａｇ系半透過層は、従来技術において誘電体層として用いられるＺｎＳ−ＳｉＯ２が隣接すると硫化されてしまう。これを防ぐ為に、従来技術では、Ａｇ系半透過層と誘電体層との間にＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮなどの硫化防止層が必要とされていた。しかし、本発明の構成による誘電体層６、８を用いた場合には、Ａｇ系の金属半透過層７０に隣接してもＡｇが硫化されることない。さらに、ＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられた場合に比べて、繰り返し記録再生回数が大幅に増加され得ることが実験的に確認された。
なお、上述した第１または第２の実施形態において、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９とした理由は、ターゲット作成時には所望の成分以外の材料成分が混入する事が不可避であることを考慮したものである。ここで、混入される材料成分とは例えばターゲット作成のためのルツボ等である。不純物が混入する程度は、従来からのターゲット作成時の実績により１ｍｏｌ％未満である。
（実施例１）
以下に、本発明の第１の実施形態に基づいた第１の実施例を示す。第１透明基板１上に、第１誘電体層２と、第１界面層３と、記録層４と、第２界面層５と、第２誘電体層６と、金属反射層７とを順次この順に積相した。ここで、第２誘電体層６の膜組成を種々変化させて光ディスクを作成した。第１誘電体層２としては厚さ５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２を、記録層４としては厚さ１２ｎｍのＧｅＳｂＴｅを、第１界面層３及び第２界面層５としてはＧｅＮを、金属反射層７としてはＡｇＰｄＣｕをそれぞれ成膜した。成膜後、光ディスクを初期化して後、繰り返し記録再生回数と、環境試験による金属半透過層反射膜７０の硫化による腐食の度合いとを調べた。線速６．６ｍ／ｓｅｃにおいて、長さ１．１μｍの記録マークを繰り返しオーバーライトし、Ｃ／Ｎが３ｄＢ低下するオーバーライト回数を繰り返し記録再生回数と規定した。環境試験の条件は、８５℃、９０％、５００時間、とした。硫化が生じた領域は通常領域とは異なる色をしているので目視あるいは顕微鏡観察で硫化の有無を調べる事が可能である。また、第２誘電体層６成膜時の放電状態を成膜中の反射波をモニタし、反射波が瞬時に大きくなる現象が見られた場合には異常放電が起きたものと判断した。さらにターゲット組成の違いによる比抵抗の違いについても同時に調べた。なお、リファレンスとして第２誘電体層６に従来から用いられているＺｎＳ−ＳｉＯ２を形成した媒体の評価も同時に行った。以下に、第２誘電体層６の膜組成と繰り返し記録再生回数、腐食の有無、ターゲット材料の比抵抗について示す。
以下に、本発明の第１の実施形態に基づいた第１の実施例を示す。第１透明基板１上に、第１誘電体層２と、第１界面層３と、記録層４と、第２界面層５と、第２誘電体層６と、金属反射層７とを順次この順に積相した。ここで、第２誘電体層６の膜組成を種々変化させて光ディスクを作成した。第１誘電体層２としては厚さ５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２を、記録層４としては厚さ１２ｎｍのＧｅＳｂＴｅを、第１界面層３及び第２界面層５としてはＧｅＮを、金属反射層７としてはＡｇＰｄＣｕをそれぞれ成膜した。成膜後、光ディスクを初期化して後、繰り返し記録再生回数と、環境試験による金属半透過層反射膜７０の硫化による腐食の度合いとを調べた。線速６．６ｍ／ｓｅｃにおいて、長さ１．１μｍの記録マークを繰り返しオーバーライトし、Ｃ／Ｎが３ｄＢ低下するオーバーライト回数を繰り返し記録再生回数と規定した。環境試験の条件は、８５℃、９０％、５００時間、とした。硫化が生じた領域は通常領域とは異なる色をしているので目視あるいは顕微鏡観察で硫化の有無を調べる事が可能である。また、第２誘電体層６成膜時の放電状態を成膜中の反射波をモニタし、反射波が瞬時に大きくなる現象が見られた場合には異常放電が起きたものと判断した。さらにターゲット組成の違いによる比抵抗の違いについても同時に調べた。なお、リファレンスとして第２誘電体層６に従来から用いられているＺｎＳ−ＳｉＯ２を形成した媒体の評価も同時に行った。以下に、第２誘電体層６の膜組成と繰り返し記録再生回数、腐食の有無、ターゲット材料の比抵抗について示す。
第２誘電体層６として、ＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−Ｔａ２Ｏ５（Ｒｍｏｌ％）の場合の各組成と試験結果を表１に示す。なお、表１中には、第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた媒体の結果も同時に示す。
ＮｂＯｘが５０ｍｏｌ％の場所において、ＺｎＳが１０ｍｏｌ％〜３０ｍｏｌ％であり、のこりがＴａ２Ｏ５で形成される場合には、良好な繰り返し記録再生耐性と腐食の無い媒体が得られる事が表１から判る。一方、ＺｎＳが５ｍｏｌ％の場合には、繰り返し記録再生耐性が劣化する。また、ＺｎＳが３５ｍｏｌ％以上になるとＺｎＳに含まれるイオウ成分（Ｓ成分）の含有量の増加に伴い繰り返し記録再生耐性の劣化が見られるとともに、ターゲットの比抵抗が高くなるため、パルスＤＣスパッタ法での放電が困難となり、これらについてはＲＦスパッタ法により成膜を行った。リファレンスとしてＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合には、Ｎｏ７および８と同様にＲＦスパッタを行っているため異常放電が観測されるとともに、繰り返し記録再生耐性も悪く、腐食の発生も認められた。したがって、ＮｂＯｘが５０ｍｏｌ％の場合、繰り返し記録再生耐性がよく、硫化による腐食や異常放電が見られないＺｎＳの組成は１０ｍｏｌ％〜３０ｍｏｌ％の範囲にある事が判る。
次に、第２誘電体層６として、ＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（Ｒｍｏｌ％）の場合の各組成と試験結果を表２に示す。
ＮｂＯｘが６０ｍｏｌ％の場合においても、ＺｎＳが１０ｍｏｌ％〜３０ｍｏｌ％であり、残りがＡｌ２Ｏ３で形成される場合には、良好な繰り返し記録再生耐性と腐食及び異常放電の無い媒体が得られる事が判る。また、媒体Ｎｏ７とＮｏ８を比べると、Ｎｏ７の媒体にはＡｌ２Ｏ３が５ｍｏｌ％添加されている。このＡｌ２Ｏ３の添加は記録膜の結晶化速度を速める効果があり、そのため、ＺｎＳの含有量との相乗効果で繰り返し記録再生耐性がＡｌ２Ｏ３を含まない媒体に比べ、向上している事を確認している。なお、Ａｌ２Ｏ３に限らず、本実施例で開示した第３の種々の酸化物においても同様の効果が見られる事が確認されている。
次に、第２誘電体層６として、ＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（Ｒｍｏｌ％）の場合の各組成と試験結果を表３に示す。
本実施例では、ＺｎＳを２０ｍｏｌ％に固定し、ＮｂＯｘを４０ｍｏｌ％〜７８ｍｏｌ％の範囲で変化させ、残りをＡｌ２Ｏ３で形成した場合について調べた。ＮｂＯｘが５０ｍｏｌ％〜７５ｍｏｌ％の範囲において良好な繰り返し記録再生耐性と腐食及び異常放電の無い媒体が得られることが判る。ＮｂＯｘが４５ｍｏｌ％以下の場合には、ターゲットの比抵抗が１Ω・ｃｍ以上になり、異常放電が起きるため成膜の安定性に欠ける。また、ＮｂＯｘが７５ｍｏｌ％を超えると繰り返し記録再生耐性の劣化が始まるため望ましくない。
次に、第２誘電体層６として、ＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−｛（Ａｌ２Ｏ３）ｙ−（Ｔａ２Ｏ５）（１−ｙ）｝（Ｒｍｏｌ％）の場合の各組成と試験結果を表４に示す。なお、本実施例ではｙの値として０．５とした場合について述べる。
ＮｂＯｘを５５ｍｏｌ％とし、ＺｎＳを５ｍｏｌ％〜４０ｍｏｌ％の範囲で変化させた場合、ＺｎＳが１０ｍｏｌ％〜３０ｍｏｌ％の範囲では良好な繰り返し記録再生耐性と腐食のない媒体が得られることが判る。ＺｎＳが５ｍｏｌ％未満の場合には、ＺｎＳの減少に伴い、膜の硬度が増すため、隣接した膜との密着性が低下して、繰り返し記録再生耐性が劣化する。また、ＺｎＳが３５ｍｏｌ％以上になると膜中に含まれるイオウ成分が多くなり、繰り返し記録再生時にイオウ成分が記録膜側に移動して、繰り返し記録再生耐性を劣化させる。さらに、ターゲットの比抵抗も１Ω・ｃｍを超えるため、ＲＦスパッタ法により成膜を行う必要が生じ、異常放電が起きやすくなるため、量産性に欠ける。なお、表１から表４に示した以外に、本実施例で開示した種々の酸化物においても同様の効果が得られることは確認済みである。
図４は、本実施例と従来例との誘電体を用いた媒体の繰り返し記録再生耐性を示す。ここで、本実施例と従来例との媒体構成はいずれも図１に示したとおりである。本実施例の媒体では、一例として上述したように、第２誘電体層６の材料としてＮｂＯｘ（６０ｍｏｌ％）−ＺｎＳ（２０ｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（２０ｍｏｌ）が用いられている。第１の従来例の媒体では第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられている。第２の従来例の媒体では第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられ、さらに第２誘電体層６と金属反射層７との間にＧｅＮからなるバリア層が挿入されている。折れ線Ｎｏ．Ａは本実施例の場合を表し、１００００回の繰り返し記録再生後のＣ／Ｎ低下量は高々２．８ｄＢである。折れ線Ｎｏ．Ｂは第１の従来例の場合を表し、５００回の繰り返し記録再生回数でＣ／Ｎは３ｄＢ低下する。折れ線Ｎｏ．Ｃは第２の従来例の場合を表し、本実施例とほぼ同様な繰り返し記録再生耐性を示す。これらのことから、本実施例で開示したようなＺｎＳの含有量を低減した導電性酸化物を用いることで、良好な繰り返し記録再生耐性を持ち、腐食および異常放電のない媒体を、量産性良く作成できる事が分かる。
なお、参考までに、本実施例で開示した一例の膜組成であるＮｂＯｘ（６０ｍｏｌ％）−ＺｎＳ（２０ｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（２０ｍｏｌ）をパルスＤＣスパッタした場合の成膜速度と、従来から用いられているＺｎＳ−ＳｉＯ２膜をＲＦスタッパした場合の成膜速度との比較を、表５に示す。
表５より、パルスＤＣスパッタ法で成膜したＮｂＯｘ（６０ｍｏｌ％）−ＺｎＳ（２０ｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（２０ｍｏｌ）をパルスＤＣスパッタした場合の成膜速度と従来から用いられているＺｎＳ−ＳｉＯ２膜の成膜速度と同程度であり、成膜プロセス中に以上放電が発生しない点を考慮すると、パルスＤＣスパッタ法の方が量産プロセスに適していることが判る。
図４は、本実施例と従来例との誘電体を用いた媒体の繰り返し記録再生耐性を示す。ここで、本実施例と従来例との媒体構成はいずれも図１に示したとおりである。本実施例の媒体では、一例として上述したように、第２誘電体層６の材料としてＮｂＯｘ（６０ｍｏｌ％）−ＺｎＳ（２０ｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（２０ｍｏｌ）が用いられている。第１の従来例の媒体では第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられている。第２の従来例の媒体では第２誘電体層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ２が用いられ、さらに第２誘電体層６と金属反射層７との間にＧｅＮからなるバリア層が挿入されている。折れ線Ｎｏ．Ａは本実施例の場合を表し、１００００回の繰り返し記録再生後のＣ／Ｎ低下量は高々２．８ｄＢである。折れ線Ｎｏ．Ｂは第１の従来例の場合を表し、５００回の繰り返し記録再生回数でＣ／Ｎは３ｄＢ低下する。折れ線Ｎｏ．Ｃは第２の従来例の場合を表し、本実施例とほぼ同様な繰り返し記録再生耐性を示す。これらのことから、本実施例で開示したようなＺｎＳの含有量を低減した導電性酸化物を用いることで、良好な繰り返し記録再生耐性を持ち、腐食および異常放電のない媒体を、量産性良く作成できる事が分かる。
なお、参考までに、本実施例で開示した一例の膜組成であるＮｂＯｘ（６０ｍｏｌ％）−ＺｎＳ（２０ｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（２０ｍｏｌ）をパルスＤＣスパッタした場合の成膜速度と、従来から用いられているＺｎＳ−ＳｉＯ２膜をＲＦスタッパした場合の成膜速度との比較を、表５に示す。
（実施例２）
以下に、本発明の第２の実施形態に基づいた第２の実施例を示す。
図２に示したように、本実施形態に係る光ディスクにおいては、本実施形態に係る光ディスクにおいては、第１透明基板１が設けられている。この第１透明基板１上には、第１誘電体層２、第１界面層３、記録層４、第２界面層５、第２誘電体層６、金属半透過層７０、第３誘電体層８が順次この順に積層されている。これらを総称して、ここでは第１の情報層５０と呼称する。そして、この第１の情報層５０の上に光学分離層２１が形成され、さらにその上に第２の情報層５１が配置される。ここで、第２の情報層５１では、第１の情報層５０と同様に、第２透明基板１１上に金属反射層１２、第４誘電体層１３、第４界面層１４、第２記録層１５、第４界面層１６、第５誘電体層１７が順次この順に積層されている。上述した第１の情報層５０と第２の情報層５１は各々、別々の透明基板上に積層され、最後に紫外線硬化樹脂からなる光学分離層２１を介して各々の誘電体層同士が貼り合わされる。こうして、２層の情報層を有する光学的情報記録媒体が作成される。このような方法で作成された光学的記録媒体において、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、第１の情報層側から入射される。したがって、前述したように、これはタイプＡの光学的情報記録媒体である。
本実施例では、第１の情報層のみを作成し、ダミー基板と貼り合わせて検討を行った結果について述べる。だい２の情報層に関しては、実施例１で述べた媒体構成を単に逆積層しただけのものであり、実施例１に基づいた材料選定を行えば良い。
第１の情報層において、第１誘電体層２としては厚み５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２を、記録層４としては厚み７ｎｍのＧｅＳｂＴｅを、第１界面層３および第２界面層４としてはそれぞれ厚み３ｎｍのＧｅＮを、金属半透過層７としては厚み１０ｎｍのＡｇＰｄＣｕを、それぞれ成膜した。第２誘電体層６および第３誘電体層８としてＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（Ｒｍｏｌ）を用いた場合の各組成と試験結果を表６に示す。また、比較用サンプルとして、第２誘電体層６および第３誘電体層８に従来例のＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合の試験結果も併せて表６に示す。
表６から判るように、２層媒体における第１の情報層５０の第２誘電層６および第３誘電体層８にＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（Ｒｍｏｌ）を用いても、ＮｂＯｘが５０ｍｏｌ％〜７５ｍｏｌ％の範囲に含まれるなら、良好な繰り返し記録再生耐性と腐食および異常放電のない媒体が得られることが判る。
この理由として、一方では、導電性を担う酸化物であるＮｂＯｘの含有量が５０ｍｏｌ％未満である場合には、ターゲット比抵抗が１Ω・ｃｍを超えるため、パルスＤＣスパッタ法が適用され得ない。そこで、成膜をＲＦスパッタ法により行う必要が生じてしまうために、異常放電が多発する。もう一方では、ＮｂＯｘの比率が７５ｍｏｌ％を超える範囲の組成では、ＺｎＳに対するＮｂＯｘの含有量が相対的に多くなって膜の柔軟性が欠けるため、媒体の繰り返し記録再生耐性が劣化する。すなわち、ＮｂＯｘは導電性を制御するための材料であり、ＺｎＳは膜の硬度を調整するための材料であり、第３の添加物として本発明開示の種々の酸化物は繰り返し記録再生耐性や記録膜の結晶化速度を調整する材料である。なお、上述した以外に、第２誘電体層６および第３誘電体層８として、本実施例で開示した種々の酸化物を用いた場合も同様の効果が得られることは確認済みである。また、上述した実施例１および２の記録再生特性の測定結果は３８０ｎｍから４３０ｎｍのレーザ波長域におけるものである。
以下に、本発明の第２の実施形態に基づいた第２の実施例を示す。
図２に示したように、本実施形態に係る光ディスクにおいては、本実施形態に係る光ディスクにおいては、第１透明基板１が設けられている。この第１透明基板１上には、第１誘電体層２、第１界面層３、記録層４、第２界面層５、第２誘電体層６、金属半透過層７０、第３誘電体層８が順次この順に積層されている。これらを総称して、ここでは第１の情報層５０と呼称する。そして、この第１の情報層５０の上に光学分離層２１が形成され、さらにその上に第２の情報層５１が配置される。ここで、第２の情報層５１では、第１の情報層５０と同様に、第２透明基板１１上に金属反射層１２、第４誘電体層１３、第４界面層１４、第２記録層１５、第４界面層１６、第５誘電体層１７が順次この順に積層されている。上述した第１の情報層５０と第２の情報層５１は各々、別々の透明基板上に積層され、最後に紫外線硬化樹脂からなる光学分離層２１を介して各々の誘電体層同士が貼り合わされる。こうして、２層の情報層を有する光学的情報記録媒体が作成される。このような方法で作成された光学的記録媒体において、情報の記録再生に用いられるレーザ光は、第１の情報層側から入射される。したがって、前述したように、これはタイプＡの光学的情報記録媒体である。
本実施例では、第１の情報層のみを作成し、ダミー基板と貼り合わせて検討を行った結果について述べる。だい２の情報層に関しては、実施例１で述べた媒体構成を単に逆積層しただけのものであり、実施例１に基づいた材料選定を行えば良い。
第１の情報層において、第１誘電体層２としては厚み５０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２を、記録層４としては厚み７ｎｍのＧｅＳｂＴｅを、第１界面層３および第２界面層４としてはそれぞれ厚み３ｎｍのＧｅＮを、金属半透過層７としては厚み１０ｎｍのＡｇＰｄＣｕを、それぞれ成膜した。第２誘電体層６および第３誘電体層８としてＮｂＯｘ（Ｐｍｏｌ％）−ＺｎＳ（Ｑｍｏｌ％）−Ａｌ２Ｏ３（Ｒｍｏｌ）を用いた場合の各組成と試験結果を表６に示す。また、比較用サンプルとして、第２誘電体層６および第３誘電体層８に従来例のＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合の試験結果も併せて表６に示す。
この理由として、一方では、導電性を担う酸化物であるＮｂＯｘの含有量が５０ｍｏｌ％未満である場合には、ターゲット比抵抗が１Ω・ｃｍを超えるため、パルスＤＣスパッタ法が適用され得ない。そこで、成膜をＲＦスパッタ法により行う必要が生じてしまうために、異常放電が多発する。もう一方では、ＮｂＯｘの比率が７５ｍｏｌ％を超える範囲の組成では、ＺｎＳに対するＮｂＯｘの含有量が相対的に多くなって膜の柔軟性が欠けるため、媒体の繰り返し記録再生耐性が劣化する。すなわち、ＮｂＯｘは導電性を制御するための材料であり、ＺｎＳは膜の硬度を調整するための材料であり、第３の添加物として本発明開示の種々の酸化物は繰り返し記録再生耐性や記録膜の結晶化速度を調整する材料である。なお、上述した以外に、第２誘電体層６および第３誘電体層８として、本実施例で開示した種々の酸化物を用いた場合も同様の効果が得られることは確認済みである。また、上述した実施例１および２の記録再生特性の測定結果は３８０ｎｍから４３０ｎｍのレーザ波長域におけるものである。
以上の実施形態例および実施例においては、光ディスクの片側の面からレーザ光を照射して情報を記録再生する、いわゆる片面１層型や片面２層型の光ディスクについて説明した。しかし、本発明の誘電体層、この誘電体層を用いた情報層ならびに光学的情報記録媒体、または、この誘電体層をスパッタリング法で成膜する方法ならびにその際に用いられるターゲットなどは、以上の実施形態例や実施例での使用に限定されない。すなわち、光ディスクの両面にそれぞれレーザ光を照射して情報を記録再生できる、いわゆる両面型光ディスクにも、片面に３層以上の情報層が積層された光ディスクにも、本発明は適用可能である。
１ （第１）透明基板
２ 第１誘電体層
３ 第１界面層
４ （第１）記録層
５ 第２界面層
６ 第２誘電体層
７ 金属反射層
８ 第３誘電体層
１１ （第２）透明基板
１２ 金属反射層
１３ 第４誘電体層
１４ 第３界面層
１５ 第２記録層
１６ 第４界面層
１７ 第５誘電体層
２１ 光学分離層
３１ 透明シート
７０ 金属半透過層
２ 第１誘電体層
３ 第１界面層
４ （第１）記録層
５ 第２界面層
６ 第２誘電体層
７ 金属反射層
８ 第３誘電体層
１１ （第２）透明基板
１２ 金属反射層
１３ 第４誘電体層
１４ 第３界面層
１５ 第２記録層
１６ 第４界面層
１７ 第５誘電体層
２１ 光学分離層
３１ 透明シート
７０ 金属半透過層
Claims (15)
- レーザ光照射により光学特性が変化されて情報の記録再生が行われる記録層と、
前記照射されるレーザ光を反射する反射層と、
前記記録層を、前記反射層側の面から保護する上側誘電体層と
を具備し、
前記上側誘電体層は、
ニオブの酸化物と、
亜鉛の硫化物と
を含み、
前記上側誘電体層における前記ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、
前記上側誘電体層における前記亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす
光学的情報記録媒体。 - 請求項１記載の光学的情報記録媒体において、
前記上側誘電体層は、第３の添加物をさらに含み、
前記第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物であり、
前記上側誘電体層における前記第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす
光学的情報記録媒体。 - 請求項１または２に記載の光学的情報記録媒体において、
前記反射層は主成分として銀を含み、
前記反射層と、前記上側誘電体層とは隣接している
光学的情報記録媒体。 - 複数の光学的情報記録情報層
を具備し、
前記複数の光学的情報記録情報層のおのおのは、
レーザ光照射により光学特性が変化されて情報の記録再生が行われる記録層と、
前記照射されるレーザ光を反射する反射層または、前記照射されるレーザ光の一部を透過して残りを反射する半透過層と、
前記記録層を、前記反射層または前記半透過層の側の面から保護する上側誘電体層と
を具備し、
前記上側誘電体層は、
ニオブの酸化物と、
亜鉛の硫化物と
を含み、
前記上側誘電体層における前記ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、
前記上側誘電体層における前記亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす
光学的情報記録媒体。 - 請求項４に記載の光学的情報記録媒体において、
前記上側誘電体層は、
第３の添加物
をさらに具備し、
前記第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物であり、
前記上側誘電体層における前記第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす
光学的情報記録媒体。 - 請求項４または５に記載の光学的情報記録媒体において、
前記反射層は、主成分として銀を含み、
前記反射層と、前記上側誘電体層とは隣接している
光学的情報記録媒体。 - 請求項４乃至６のいずれかに記載の光学的情報記録媒体において、
前記半透過層は、主成分として銀を含み、
前記半透過層と、前記上側誘電体層とは隣接している
光学的情報記録媒体。 - 請求項１乃至７のいずれかに記載の光学的情報記録媒体において、
前記レーザ光の波長は、３８０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下である
光学的情報記録媒体。 - ニオブの酸化物と、
亜鉛の硫化物と
を含み、
前記ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、
前記亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たす
誘電体。 - 請求項９記載の誘電体において、
第３の添加物
をさらに含み、
前記第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物であり、
前記第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす
誘電体。 - ニオブの酸化物と、
亜鉛の硫化物と
を含み、
前記ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、
前記亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たし、
スパッタリング法によって誘電体層を成膜する際に用いられる
ターゲット。 - 請求項１１記載のターゲットにおいて、
第３の添加物
をさらに含み、
前記第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物であり、
前記第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす
ターゲット。 - 請求項１１または１２に記載のターゲットにおいて、
比抵抗が１Ω・ｃｍ以下である
ターゲット。 - （ａ）レーザ光照射により光学特性が変化されて情報の記録再生が行われる記録層と、主成分として銀を含んで前記照射されるレーザ光を反射する反射層と、前記記録層を前記反射層側の面から保護する上側誘電体層とを具備する光学的情報記録媒体を製造することと、
（ｂ）前記上側誘電体層をスパッタリング法によって成膜することと
（ｃ）前記反射層を成膜することと
を具備し、
前記ステップ（ｂ）において、前記誘電体層がスパッタリング法によって成膜される際に用いられるターゲットは、
ニオブの酸化物と、
亜鉛の硫化物と、
第３の添加物と
を含み、
前記第３の添加物は、アルミニウムの酸化物、タンタルの酸化物、シリコンの酸化物、セリウムの酸化物、イットリウムの酸化物、ハフニウムの酸化物もしくはビスマスの酸化物の中から選択された少なくとも１つの酸化物、または複数の混合体からなる酸化物であり、
前記ニオブの酸化物の組成比Ｐは、５０ｍｏｌ％≦Ｐ≦７５ｍｏｌ％を満たし、
前記亜鉛の硫化物の組成比Ｑは、１０ｍｏｌ％≦Ｑ≦３０ｍｏｌ％を満たし、
前記第３の添加物の組成比Ｒは、Ｐ＋Ｑ＋Ｒ≧９９ｍｏｌ％を満たす
光学的情報記録媒体の製造方法。 - 請求項１４記載の光学的情報記録媒体の製造方法において、
前記ステップ（ｂ）は、前記ステップ（ｃ）の直前または直後に行われる
光学的情報記録媒体の製造方法。
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