JP4357144B2

JP4357144B2 - 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

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Publication number: JP4357144B2
Application number: JP2001289871A
Authority: JP
Inventors: 有希中村; 将紀加藤; 光下福
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2009-11-04
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: JP2003094819A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に関するものであり、さらに詳しくはレーザービームを照射することにより記録層材料に相変化を生じさせ、情報の記録・再生を行ない、かつ、書き換えが可能である相変化型情報記録媒体に関する。さらに、本発明は相変化型光記録媒体用のスパッタリングターゲットに関し、レーザービームを照射することにより記録層材料に相変化を生じさせ、情報の記録、再生を行ない、かつ書き換えが可能である光記録媒体の製造に応用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザービームの照射による情報の記録、再生および消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結晶−非結晶相間あるいは結晶−結晶相間の転移を利用する、いわゆる相変化型記録媒体がよく知られている。
特に、光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学系もより単純であることなどから、最近その研究開発が活発になっている。
【０００３】
相変化型記録媒体の代表的な例として、米国特許第３５３０４４１号明細書に記載されているように、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓ、Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓ、Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｅ−Ａｓ等のいわゆるカルコゲン系合金材料が挙げられる。
【０００４】
また、安定性、高速結晶化などの向上を目的として、Ｇｅ−Ｔｅ系にＡｕ（特開昭６１−２１９６９２号公報に記載）、ＳｎおよびＡｕ（特開昭６１−２７０１９０号公報に記載）、Ｐｄ（特開昭６２−１９４９０号公報に記載）等を添加した材料が提案されている。また、記録／消去の繰り返し性能向上を目的として、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂの組成比を特定した材料（特開昭６２−７３４３８号公報、特開昭６３−２２８４３３号公報に記載）の提案などもなされている。
【０００５】
しかしながら、そのいずれもが相変化型書き換え可能な光メモリー媒体として要求される諸特性のすべてを満足しうるものとはいえない。特に、記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、ならびに記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。
【０００６】
また、特開昭６３−２５１２９０号公報には、結晶状態が実質的に三元以上の多元化合物単層からなる記録層を具備した記録媒体が提案されている。ここで実質的に三元以上の多元化合物単層とは三元以上の化学量論組成を持った化合物（たとえばＩｎ_３ＳｂＴｅ_２）を記録層中に９０原子％以上含むものとされている。このような記録層を用いることにより、記録、消去特性の向上が図れるとしている。しかしながら、消去比が低いことや、記録消去に要するレーザーパワーが未だ充分に低減されてはいない等の欠点を有している。
【０００７】
更に、特開平１−２７７３３８号公報には、（Ｓｂ_ａＴｅ_１−ａ）_１−ＹＭ_Ｙ（ここで０．４≦ａ＜０．７、Ｙ≦０．２であり、ＭはＡｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも１種である。）で表わされる組成の合金からなる記録層を有する光記録媒体が提案されている。この系の基本はＳｂ_２Ｔｅ_３であり、Ｓｂ過剰にすることにより、高速消去、繰返し特性を向上させ、Ｍの添加により高速消去を促進させている。加えて、ＤＣ光による消去率も大きいとしている。しかし、この文献にはオーバーライト時の消去率は示されておらず（本発明者らの検討結果では消し残りが認められた）、記録感度も不充分である。
【０００８】
同様に、特開昭６０−１７７４４６号公報では、記録層に（Ｉｎ_１−ＸＳｂ_Ｘ）_１−ＹＭ_Ｙ（０．５５≦Ｘ≦０．８０、０≦Ｙ≦０．２０であり、ＭはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｂｉより選ばれる。）なる合金を用い、また、特開昭６３−２２８４３３号公報では記録層にＧｅＴｅ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３−Ｓｂ（過剰）なる合金を用いているが、いずれも感度、消去比等の特性を満足するものではない。
【０００９】
加えて、特開平４−１６３８３９号公報には、記録薄膜をＴｅ−Ｇｅ−Ｓｂ合金にＮを含有させることによって形成された光記録媒体が記載されており、特開平４−５２１８８号公報には、記録薄膜をＴｅ−Ｇｅ−Ｓｅ合金にこれら成分のうちの少なくとも１つが窒化物となっているものを含有させて形成された光記録媒体が記載されており、特開平４−５２１８９号公報には、記録薄膜がＴｅ−Ｇｅ−Ｓｅ合金にＮを吸着させることによって形成された光記録媒体が記載されている。しかし、これらの光記録媒体でも充分な特性を有するものを得ることはできなかった。
【００１０】
以上述べてきたように、光記録媒体においては、特に記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。
【００１１】
一方、近年ＣＤ（コンパクトディスク）の急速な普及に伴い、一回だけの書き込みが可能な追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）が開発され、市場に普及され始めた。しかし、ＣＤ−Ｒでは書き込み時に一度でも失敗すると修正不可能なため、そのディスクは使用不能となってしまい廃棄せざるを得ない。したがって、その欠点を補いえる書き換え可能なコンパクトディスクの実用化が待望されていた。１９９６年に、書換え型コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）が開発され、ＣＤ−ＲＷ対応ドライブの普及と共にＣＤ−ＲＷメディアはフレキシブルディスクに置き換わりつつある。
【００１２】
現在までに研究開発された一例として、光磁気ディスクを利用した書き換え可能なコンパクトディスクがあるが、オーバーライトの困難さや、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒとの互換がとり難い等の欠点を有するため、原理的に互換性確保に有利な相変化型光ディスクの実用化開発が活発化してきた。
【００１３】
相変化型光ディスクを用いた書き換え可能なコンパクトディスクの研究発表例としては、古谷（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、７０（１９９２）、神野（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、７６（１９９２）、川西（他）：第４回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、８２（１９９２）、Ｔ．Ｈａｎｄａ（ｅｔａｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３２（１９９３）５２２６、米田（他）：第５回相変化記録研究会シンボジウム講演予稿集、９（１９９３）、富永（他）：第５回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、５（１９９３）等があるが、いずれも、ＣＤ−Ｒとの互換性確保、記録消去性能、記録感度、書き換えの繰り返し可能回数、再生回数、保存安定性等、総合性能を充分満足させるものではなかった。それらの欠点は、主に記録材料の組成、構造に起因する消去比の低さに因るところが大きかった。
【００１４】
これらの事情から、消去比が高く、高感度の記録、消去に適する相変化型記録材料の開発、さらには高性能で書き換え可能な相変化型コンパクトディスクが望まれていた。本発明者等は、それらの欠点を解決する手段として、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系記録材料を見い出し提案してきた。その代表例としては、特開平４−７８０３１号公報、特開平４−１２３５５１号公報、Ｈ．Ｉｗａｓａｋｉ（ｅｔａｌ）：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３１（１９９２）４６１、井手（他）：第３回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、ｌ０２（１９９１）、Ｈ．Ｉｗａｓａｋｉ（ｅｔａｌ）：ｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３２（１９９３）５２４１等が挙げられる。また、特開２０００−７９７６１号公報、特開２０００−３１３１７０号公報、特開平８−２２６４４号公報等が挙げられるが、記録線速度は高々８．４ｍ／ｓｅｃまでしか対応できていない。
【００１５】
これらの技術により、極めて優れた性能を有する相変化型光ディスクを獲得できることは既に明らかであったが、既存の光ディスクシステムとの互換性確保等、上記総合性能を完璧に満足し、新たな市場を形成するに足る相変化型光ディスクの作製技術を完成させるためには尚一層の努力が望まれていた。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の第１の目的は、ディスクの回転線速度９．６ｍ／ｓｅｃ以上の高速領域で記録、消去を行なう光記録方法に最適な光記録媒体を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、書き換え可能な相変化光ディスクに最適な相変化型光記録媒体を提供することにある。また、本発明の第３の目的は、前記の目的を実現するスパッタリングターゲットを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは光記録媒体の改善に鋭意研究を重ねた結果、前記目的に合致する光記録媒体及び光記録媒体用スパッタリングターゲットを見い出した。
すなわち、本発明によれば（１）「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において、前記記録層が、組成式ＸαＹβＺγＳｂδＴｅε（ＸはＳｉまたはＳｉ及び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ものであることを特徴とする光記録媒体：
【００１８】
【数３】
α＋β＋γ＋δ＋ε≧９８
０．５≦α≦５
０．１≦β≦５
１≦γ≦１０
６５≦δ≦８０
１５≦ε≦２５」、（２）「前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比δ、εが、８５＜δ＋ε＜９５であることを特徴とする前記第（１）項に記載の光記録媒体」、（３）「円盤状の基板上に少なくとも第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、金属又は合金層、ＵＶ硬化樹脂層の順に積層してなる光記録媒体において、該記録層が前記第（１）項又は第（２）項記載の組成範囲を持つ相変化型記録材料からなることを特徴とする光記録媒体」、（４）「前記第１誘電体層の膜厚が３０〜１２０ｎｍ、記録層の膜厚が１２〜２５ｎｍ、第２誘電体層の膜厚が１０〜３５ｎｍ、金属又は合金層の膜厚が７０〜１８０ｎｍであることを特徴とする前記第（３）項に記載の光記録媒体」、（５）「前記第２誘電体層が少なくとも２つ以上の層からなり、記録層に隣接する層がＡｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｗの酸化物、硫化物もしくはこれら化合物の混合物からなり、金属または合金層に隣接する層がＳｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒの炭化物もしくはこれら化合物の混合物からなることを特徴とする前記第（２）項乃至第（４）項のいずれかに記載の光記録媒体」、（６）「記録線速９．６ｍ／ｓｅｃ以上で、少なくとも１回以上書き換え可能であることを特徴とする前記第（２）項乃至第（４）項のいずれかに記載の光記録媒体」、（７）「前記金属又は合金層が０〜４ｗｔ％の添加物を含むＡｇであり、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｃｕのうち少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の光記録媒体」、（８）「前記金属又は合金層が０〜４ｗｔ％の添加物を含むＣｕであり、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ａｇのうち少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の光記録媒体」が提供される。
【００１９】
また、本発明によれば（９）「記録を担う物質の相変化により記録消去を行なう光記録媒体の記録層を作製する際に用いられ、構成元素が組成式ＸαＹβＺγＳｂδＴｅε（ＸはＳｉまたはＳｉ及び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ものであることを特徴とするスパッタリングターゲット；
【００２０】
【数４】
α＋β＋γ＋δ＋ε≧９８
０．５≦α≦５
０．１≦β≦５
１≦γ≦１０
６５≦δ≦８０
１５≦ε≦２５」、（１０）「前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比δ、εが、８５＜δ＋ε＜９５であることを特徴とする前記第（９）項に記載のスパッタリングターゲット」が提供される。
【００２１】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
Ａｇ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｂを含む４元系の相変化型記録材料を主成分として含有する材料は、記録（アモルファス化）感度・速度、消去（結晶化）感度・速度、及び消去比が極めて良好なため、記録層の材料として適している。良好なディスク特性が得られる記録層組成は前記第（１）項のとおりであるが、さらに良好な記録消去特性を得るには、前記第（２）項に示した要件を満足していることが望ましい。
また、Ｓｂ、Ｔｅを相変化型記録材料の主成分として含有する材料は、記録（アモルファス化）感度・速度、消去（結晶化）感度・速度、及び消去比が極めて良好なため、記録層の材料として適している。記録速度９．６ｍ／ｓｅｃ以上で良好なディスク特性が得られる記録層組成は前記第（２）項のとおりである。
【００２２】
Ｇｅ及びＳｉは、単体での融点が比較的高く、記録したアモルファスマークの高温保存時の結晶化を抑制する効果を有し、０．５以上でその効果が現れ、より好ましくは１．５以上で顕著に効果が現れる。５以上では結晶化温度が高くなりすぎるため初期結晶化が行ないにくくなり、より好ましくは４以下で初期化しやすいため量産性に優れている。
【００２３】
Ａｇ及びＢｉは、結晶化時に結晶成長の核となりやすい性質を有し、初期化を容易にするため、０．１以上含まれることが好ましく、より好ましくは０．５以上である。上限値は５であり、５より多く含まれる場合は高速記録に対応できなくなり、９．６ｍ／ｓｅｃ以上の記録線速でオーバーライトができなくなる。
【００２４】
Ｓｂ及びＴｅは、ＳｂＴｅ化合物を形成し、本発明の基本的記録速度を決める母体となり、Ｓｂが多いほど、またＴｅが少ないほど短時間で結晶化することが可能となる。９．６ｍ／ｓｅｃ以上でＯ／Ｗ記録可能であるためには、Ｓｂ量が６５以上、Ｔｅは２５以下が好ましく、より好ましくはＳｂ６８以上、Ｔｅ２３以下である。また、過剰なＳｂはマークの保存信頼性を悪化させるため、８０以下が好ましく、より好ましくは７８以下である。Ｔｅが１５以下の場合は余剰なＳｂが膜中に残るため記録特性及び保存信頼性を悪化させるため好ましくない。より好ましくは１７以上である。またＳｂ＋Ｔｅは相変化記録媒体の反射率をほぼ決定し、アモルファスマークと結晶化ピットのコントラストがとれて、Ｏ／Ｗ時に膜の剥離がなく、ジッタ、エラー等の繰り返し記録特性に適した１２〜２５ｎｍ程度の記録層膜厚で、反射率が１５〜２５％となるようにするためにはＳｂ＋Ｔｅが８５〜９５であることが好ましい。より好ましくは８８〜９３である。
【００２５】
Ｇａ及びＩｎは、結晶成長を促進させる効果があり、ＳｂとＴｅ量で決まる基本記録線速度を速める効果がある。その効果は１以上が必要で、より好ましくは２．５以上である。１０以上では初期化が困難になり、より好ましくは９以下である。
【００２６】
本発明においては、記録層の組成は記録膜を発光分析法により測定して得られる値を用いたが、その他にもＸ線マイクロアナリシス、ラザフォード後方散乱、オージェ電子分光、蛍光Ｘ線等の分析法が考えられる。その場合は、発光分析法で得られる値との比較検討をする必要がある。また、一般に発光分析法の場合、測定値のおよそ±５％は分析誤差と考えられる。
【００２７】
記録層中に含まれる物質の観測はＸ線回折または電子線回折等が適している。すなわち結晶状態の判定として、電子線回折像でスポット状及至デバイリング状のパターンが観測される場合には結晶状態、リング状のパターン及至ハローパターンが観測される場合には非結晶（アモルファス）状態とする。結晶子径はＸ線回折ピークの半値幅からシェラーの式（即ち、Ｂ＝ｂ＋（Ｋλ）／（Ｄｃｏｓθ）、ここで、Ｂは散乱による回折光の広がり程度（角度）、ｂは実験により定まる数値、Ｋはシェラーの定数、λは回折に用いたＸ線の波長、Ｄは結晶子径、θは結晶子面への入射角度を表わす。）を用いて求めることができる。
【００２８】
さらに、記録層中の化学結合状態、たとえば酸化物、窒化物等の分析には、ＦＴ−ＩＲ、ＸＰＳ等の分析手法が有効である。本発明の製法により作製されたスパッタリングターゲット、及び製膜方法により製膜された記録層の膜厚としては１０〜５０ｎｍ、好適には１２〜３０ｎｍとするのがよい。１０ｎｍより薄いと光吸収能が著しく低下し、記録層としての役割を果さなくなる。また５０ｎｍより厚いと高速で均一な相変化が起こり難くなる。
【００２９】
ターゲット中に、主にＳｂとカルコパイライト構造及び／又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び／又はそれに近い組成のＡｇＩｎＴｅ_２とを存在させることにより、薄膜記録層を設置した後、適切な処理（初期化）を行ない、例えば１９９１年秋季第３回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集ｐ１０２やＪａｐａｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＶｏｌ．３２（１９９３）ｐｐ．５２４１〜５２４７に記載されているような、微結晶相ＡｇＳｂＴｅ_２とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂとの混相状態を得ることができる。この混相状態を記録層の未記録状態として設けることにより、消去比が高く、低パワーで記録−消去の繰り返しが可能な光記録媒体を得ることが可能となる。
【００３０】
カルコパイライト構造及び／又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び／又はそれに近い組成のＡｇＩｎＴｅ_２の結晶子の粒径は、例えばターゲットを粉砕しＸ線回折で得られるメインピーク（Ｘ線源Ｃｕ、λ≒１．５４〓の場合、約２４．１°）の線幅より計算することができる。計算に際しては、充分に結晶子の粒径の大きな基準サンプルで線幅の構成を行なう必要がある。ＡｇＩｎＴｅ_２の結晶子の粒径が４５ｎｍ以上の場合には、薄膜記録層を設置した後、適切な処理を施しても安定な記録消去を行なうことのできる混相状態を得ることが困難となる。
【００３１】
更に、本発明の記録層材料にはさらなる性能向上、信頼性向上等を目的に他の元素や不純物を添加することができる。一例としては、特願平４−１４８８号公報に記載されている元素（Ｂ、Ｎ、Ｃ、Ｐ、Ｓｉ）やＯ、Ｓ、Ｓｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ等が好ましい例として挙げられる。特に、Ｇｅを添加した場合、記録した信号の保存信頼性向上の効果が大きい。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面に基づき説明する。
図１は本発明の光記録媒体の層構成の１例を示す図である。基板（１）上に第１誘電体層（耐熱性保護層）（２）、記録層（３）、第２誘電体層（耐熱性保護層）（４）、反射放熱層（５）が設けられている。耐熱性保護層（２）、（４）はかならずしも記録層（３）の両側共に設ける必要はないが、基板（１）がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の場合には耐熱性保護層（２）を設けることが望ましい。更に、第１及び第２の誘電体は機能を分離した２層以上の積層にすることも可能である。
【００３３】
基板（１）の材料は、通常ガラス、セラミックス、あるいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好適である。樹脂の代表例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられるが、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂が好ましい。また、基板の形状としてはディスク状、カード状あるいはシート状であってもよい。
【００３４】
但し、本発明の光記録媒体を書き換え可能な相変化光ディスク（ＣＤ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）に応用する場合には、以下のような特定の条件が付与されることが望ましい。その条件は、使用する基板に形成される案内溝（グルーブ）の幅（いわゆる半値幅）が０．２５〜０．６５ミクロン（μｍ）、好適には０．３０〜０．５５μｍであり、その案内溝の深さが２０〜６０ｎｍ、好適には２５〜５０ｎｍとなっていることである。
また、本発明の光記録媒体をＤＶＤ−ＲＯＭ互換が可能な書き換え型光記録媒体に応用する場合には、以下のような特定の条件が付与されることが望ましい。その条件は、使用する基板に形成される案内溝の幅が０．１０〜０．４０μｍ、好適には０．１５〜０．３５μｍである。その案内溝の深さが１５〜４５ｎｍ、好適には２０〜４０ｎｍとなっていることである。基板の厚さは０．５５〜０．６５ｍｍが好適であり、貼り合わせ後のディスクの厚さは、１．１〜１．３ｍｍが好適である。これらの基板溝によって、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブでの再生互換性が向上する。
この基板条件と前述した記録材料とディスク層構成とを組み合わせることにより、互換性に優れた書換可能な相変化光ディスクの提供が可能となる。
【００３５】
耐熱性保護層（２）及び（４）の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ_２、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２などの金属酸化物、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ_２Ｓ_３、ＴａＳ_４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ_４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイヤモンド状カーボン、あるいはそれらの混合物が挙げられる。これらの材料は単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、必要に応じてそれらの積層膜とすることもできる。積層とする場合には、記録層に接する側は熱伝導率が小さく、また反射層に接する側は反射層材料との反応性が低いことが好ましい。但し、耐熱性保護層（２）、（４）の融点は、記録層（３）の融点よりも高いことが必要である。このような耐熱性保護層（２）、（４）は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。
【００３６】
第１の誘電体層（耐熱性保護層）（２）の膜厚としては３０〜２００ｎｍ、好適には５０〜１２０ｎｍとするのがよい。３０ｎｍよりも薄くなると耐熱性保護層としての機能を果たさなくなり、逆に２００ｎｍよりも厚くなると感度の低下をきたしたり、界面剥離を生じやすくなる。また、必要に応じて保護層を多層化することもできる。
【００３７】
第２の誘電体層（耐熱性保護層）（４）の膜厚としては１０〜４０ｎｍ、好適には２０〜３５ｎｍとするのがよい。１０ｎｍよりも薄くなると耐熱性保護層としての機能を果たさなくなり、逆に４０ｎｍよりも厚くなると界面剥離を生じやすくなり、繰り返し記緑性能も低下する。また、必要に応じて保護層を多層化することもできる。多層化する場合は、反射層に接する側は反射層と記録層に接する保護層との反応を防ぐバリア層として用いられるため、用いる材料によるが、少なくとも１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上必要である。
【００３８】
反射放熱層（５）としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなどの金属材料、またはそれらの合金などを用いることができる。このうち特にＡｌ合金、Ａｇ単体及びＡｇ合金、Ｃｕ単体及びＣｕ合金がコスト及び耐環境性に優れ、添加物としてはＡｌ合金の場合、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉが優れており、またＡｇ合金の場合、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｃｕが優れている。また、Ｃｕ合金の場合、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ａｇが優れている。このような反射放熱層（５）は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。反射放熱層は熱を効率的に逃すことが重要であり、膜厚としては、５０〜２００ｎｍ、好適には７０〜１８０ｎｍとするのがよい。膜厚が厚すぎると放熱効率が良すぎて感度が悪くなり、薄すぎると感度が良いが繰り返しオーバーライト特性が悪くなる。特性としては、熱伝導率が高く、高融点で保護層との密着性が良いこと等が要求される。
【００３９】
本発明のスパッタリングターダットにより成膜された記録層の処理（初期化）、記録、再生および消去に用いる電磁波としては、レーザー光、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波など種々のものが採用可能である。特にドライブに取り付ける際、小型でコンパクトな半導体レーザーが最適である。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。但し、これらの実施例は本発明をなんら制限するものではない。
＜実施例１〜４、参考例１〜２、比較例１〜４＞
表１にスパッタリングターゲットの組成、及びそれらを用いて光記録媒体を作製した場合のオーバーライト繰り返し回数（Ｏ／Ｗ回数）を示す。光記録媒体は幅０．６μｍ、深さ４０ｎｍでトラックピッチ１．６μｍのグルーブが形成されているポリカーボネートディスク基板（厚さ１．２ｍｍ）に、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１誘電体層（厚さ８０ｎｍ）、記録層（厚さ１８ｎｍ）、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第２誘電体層（厚さ３２ｎｍ）、１．５ｗｔ％Ｔｉを含むＡｌ合金からなる反射放熱層（厚さ１６０ｎｍ）、ＵＶ樹脂コート層（厚さ１０μｍ）を設け、光記録媒体を作製した。なお記録層のスパッタリングは１０ｓｃｃｍのＡｒガスを流し、スパッタリング圧力３×１０^−３ｔｏｒｒにしてＲＦパワー５００Ｗで行なった。
【００４１】
ディスクの回転線速度は１２．０ｍ／ｓｅｃ以上で各々のディスクに最適な線速度で記録した。信号変調方式はＥＦＭ変調方式を用い、レーザー記録時には照射するレーザーパルスをマルチパルス化して記録した。半導体レーザーの波長は７８０ｎｍ、対物レンズの開口率は０．５である。ディスク特性の評価欄は各々のディスクの記録後の反射率とＯ／Ｗ回数を示した。Ｏ／Ｗ回数欄の×は１回書込み可能ではあるがオーバーライトできなかったことを示す。また、初期化不良は均一な初期化ができなかったことを示す。
【００４２】
【表１】

【００４３】
表１より、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅそれぞれの組成比α、β、γ、δ、εが０．５≦α≦５、０．１≦β≦５、１≦γ≦１０、６５≦δ≦８０、１５≦ε≦２５であるとき、良好なディスク特性が得られていることがわかる。また比較例２、３のようにＳｂ＋Ｔｅ（γ＋δ）が８５ａｔ％以下では反射率が１４％以下となり、ＣＤ−ＲＯＭドライブでの再生互換性が低下する。また、繰り返し記録特性が悪化する。
さらに、比較例４のようにＳｂ＋Ｔｅ（γ＋δ）が９５％以上では反射率が高くなりすぎるために充分な信号振幅が取れないために再生時のエラーが増大する。また、比較例１の組成では均一な初期化ができなかった。なお、実施例１〜４、参考例１〜２、比較例１〜４で用いたターゲットは原材料を溶融急冷し、粉砕した後、ターゲット焼結前に熱処理工程を経て作製したものである。
【００４４】
＜実施例５〜１０、参考比較例１〜３＞
実施例１のターゲットを用い、実施例１〜４、参考例１〜２、比較例１〜４と同様にポリカーボネートディスク基板（厚さ１．２ｍｍ）にＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１誘電体層（厚さ８０ｎｍ）、記録層（厚さ１８ｎｍ）、ＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第２誘電体層（厚さ３２ｎｍ）、反射放熱層（厚さ１６０ｎｍ）に用いる金属あるいは合金層を、表２に示す材料を用いて光記録媒体を作製した。表中の反射率、変調度は各光記録媒体の最適な記録線速において最適パワーで記録したときの反射率と変調度を示した。保存性は８０℃８５％ＲＨ３００時間の保存後にエラーの増大が見られたものは×と表わした。
【００４５】
【表２】

【００４６】
表２より、純銀又は銀合金が０〜４ｗｔ％の添加物を含み、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｃｕのうち少なくとも１種類の元素を含むものがオーバーライト特性及び保存性が良いことがわかる。また純銅又は銅合金が０〜４ｗｔ％の添加物を含み、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ａｇのうち少なくとも１種類の元素を含むものがオーバーライト特性及び保存性が良いことがわかる
【００４７】
＜参考例３〜６、参考比較例４〜７＞
参考例１のターゲットを用い、ポリカーボネートディスク基板（厚さ１．２ｍｍ）にＺｎＳ・ＳｉＯ_２からなる第１の誘電体層（厚さ８０ｎｍ）、記録層（厚さ１８ｎｍ）、表３に示す材料を用いて第２誘電体層、第３誘電体層、純銀からなる反射放熱層（厚さ１６０ｎｍ）を順次積層した光記録媒体を作製した。表中の反射率、変調度は各光記録媒体の最適な記録線速において最適パワーで記録したときの反射率と変調度を示した。保存性は８０℃８５％ＲＨ３００時間の保存後にエラーの増大が見られたものは×と表わした。
【００４８】
【表３】

【００４９】
表３より、反射放熱層が純銀又は銀合金の場合、反射放熱層と接する誘電体層が硫化物を含む場、合保存性が悪く、酸化物、炭化物では保存性に問題ないことがわかる。これは銀が誘電体に含まれる硫黄と反応し、硫化することによるものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上、詳細且つ具体的な説明より明らかなように、請求項１、２、および３に記載の本発明によれば、記録を担う物質の相変化により記録消去を行なう光記録媒体の記録層の構成元素の組成比を調整することにより、高線速でオーバーライト特性の優れた光記録媒体を提供することができる。また、請求項４に記載の本発明によれば、各層の膜厚を最適に調整することにより反射率が適正な範囲内にあり、オーバーライト特性及び、ドライブマッチングに優れた光記録媒体を提供することができる。また、請求項５に記載の本発明によれば、９．６ｍ／ｓｅｃ以上で書き換え可能であることにより、光記録媒体の書き込み及び上書き速度が速くなり、コンピュータの周辺機器に用いた場合にデータの転送速度が速くなる。また、請求項６、７、８に記載の本発明によれば、光記録媒体の反射放熱層の材料組成を適正範囲に選択することにより、高い反射率を保持し、オーバーライト特性に優れ、また保存性の良好な光記録媒体を提供することができる。また、請求項９、１０に記載の本発明によれば、ターゲットの組成を適正な範囲にすることで請求項１〜８に記載の光記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体の層構成の１例を示した図である。
【図２】本発明におけるＳｂ＋Ｔｅ量と光記録媒体の反射率の関係を示す図である。
【符号の説明】
１基板
２耐熱性保護層（第１誘電体層）
３記録層
４耐熱性保護層（第２誘電体層）
５反射放熱層

Claims

円盤状の基板上に少なくとも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において、前記記録層が、組成式ＸαＹβＺγＳｂδＴｅε（ＸはＳｉまたはＳｉ及び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ものであることを特徴とする光記録媒体。
【数１】
α＋β＋γ＋δ＋ε≧９８
０．５≦α≦５
０．１≦β≦５
１≦γ≦１０
６５≦δ≦８０
１５≦ε≦２５
前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比δ、εが、８５＜δ＋ε＜９５であることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
円盤状の基板上に少なくとも第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、金属又は合金層、ＵＶ硬化樹脂層の順に積層してなる光記録媒体において、該記録層が請求項１又は２記載の組成範囲を持つ相変化型記録材料からなることを特徴とする光記録媒体。
前記第１誘電体層の膜厚が３０〜１２０ｎｍ、記録層の膜厚が１２〜２５ｎｍ、第２誘電体層の膜厚が１０〜３５ｎｍ、金属又は合金層の膜厚が７０〜１８０ｎｍであることを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体。
記録線速９．６ｍ／ｓｅｃ以上で、少なくとも１回以上書き換え可能であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の光記録媒体。
前記第２誘電体層が少なくとも２つ以上の層からなり、記録層に隣接する層がＡｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｗの酸化物、硫化物もしくはこれら化合物の混合物からなり、金属または合金層に隣接する層がＳｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒの炭化物もしくはこれら化合物の混合物からなることを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の光記録媒体。
前記金属又は合金層が０〜４ｗｔ％の添加物を含むＡｇであり、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｃｕのうち少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光記録媒体。
前記金属又は合金層が０〜４ｗｔ％の添加物を含むＣｕであり、該添加物がＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ａｇのうち少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光記録媒体。
記録を担う物質の相変化により記録消去を行なう光記録媒体の記録層を作製する際に用いられ、構成元素が組成式ＸαＹβＺγＳｂδＴｅε（ＸはＳｉまたはＳｉ及び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ものであることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【数２】
α＋β＋γ＋δ＋ε≧９８
０．５≦α≦５
０．１≦β≦５
１≦γ≦１０
６５≦δ≦８０
１５≦ε≦２５
前記Ｓｂ、Ｔｅの組成比δ、εが、８５＜δ＋ε＜９５であることを特徴とする請求項９に記載のスパッタリングターゲット。