WO2007088946A1 - 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット - Google Patents

光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット Download PDF

Info

Publication number
WO2007088946A1
WO2007088946A1 PCT/JP2007/051732 JP2007051732W WO2007088946A1 WO 2007088946 A1 WO2007088946 A1 WO 2007088946A1 JP 2007051732 W JP2007051732 W JP 2007051732W WO 2007088946 A1 WO2007088946 A1 WO 2007088946A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
recording layer
layer
recording
atomic
optical information
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/051732
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tatewaki Ido
Hideo Fujii
Yuki Tauchi
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
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 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho filed Critical Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho
Priority to US12/160,312 priority Critical patent/US20100227107A1/en
Publication of WO2007088946A1 publication Critical patent/WO2007088946A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/18—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates
    • C23C14/185—Metallic material, boron or silicon on other inorganic substrates by cathodic sputtering
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B7/2433—Metals or elements of Groups 13, 14, 15 or 16 of the Periodic Table, e.g. B, Si, Ge, As, Sb, Bi, Se or Te
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24306—Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24308—Metals or metalloids transition metal elements of group 11 (Cu, Ag, Au)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/2431—Metals or metalloids group 13 elements (B, Al, Ga, In)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/266—Sputtering or spin-coating layers

Definitions

  • the present invention relates to a recording layer (optical recording layer) for an optical information recording medium, an optical information recording medium, and a sputtering target for forming an optical recording layer.
  • the recording layer for optical information recording media of the present invention is used for current CD (Compact Disc) and DVD (Digital Versatile Disc), and next-generation optical information recording media (HD-DVD and Blu-ray Disc). Particularly, it is suitable for a write-once type optical information high-density recording medium using a blue-violet laser.
  • Optical information recording media are roughly classified into three types: read-only, rewritable, and write-once types, depending on the recording and playback method.
  • write-once optical discs mainly record data by utilizing changes in physical properties of the recording layer material irradiated with laser light.
  • Write-once optical discs can record information but cannot be erased or rewritten.
  • write-once optical discs are used to store data files and image files without modifying or changing data! /
  • CD-R, DVD-R, DVD + R and the like are commercially available.
  • organic dye materials such as cyanine dyes, phthalocyanine dyes, and azo dyes are known.
  • this organic dye material is irradiated with a laser beam, the dye and the substrate are decomposed, melted and vaporized by the heat absorption of the dye to form a recording mark.
  • productivity is low because the dye must be dissolved in an organic solvent and applied onto a force substrate.
  • an inorganic material thin film is used as the optical recording layer, and this thin film is irradiated with laser light to locally form recording marks (holes, pits, etc.).
  • a method of recording is proposed (see Patent Documents 1 to 7, etc.).
  • Patent Documents 1 and 2 a reaction layer composed of a Cu-based alloy containing A1 and a reaction containing Si and the like An optical recording layer in which layers are laminated is disclosed.
  • a region where the elements contained in each reaction layer are mixed is partially formed on the substrate by laser irradiation, and the reflectivity changes greatly. Therefore, it is described that high-sensitivity recording is possible even with a short wavelength laser such as a blue laser.
  • Patent Documents 3 and 4 describe optical recording with high CZN and reflectivity by preventing a decrease in carrier-to-noise ratio (CZN) due to recording marks.
  • 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
  • Patent Documents 5 and 6 relate to an optical recording layer using a Sn-based alloy.
  • Patent Document 5 includes two or more elements in the alloy layer that can aggregate at least partially during heat treatment.
  • An optical information recording medium is disclosed. Specifically, it is a Sn—Cu based alloy layer containing Bi and In and having a thickness of about 1 to 8 nm.
  • Patent Document 6 describes an alloy made by adding N, Ar, and S to a low melting point metal such as Bi and In, Sn, Cd, Pb, and Zn.
  • a recording layer is disclosed, and an optical recording layer having high recording sensitivity is obtained.
  • Patent Document 7 relates to an optical recording medium having a recording layer composed of two phases.
  • the first recording layer is an In alloy containing oxygen
  • the second recording layer is an alloy of Se and Z or Te containing oxygen.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-5922
  • Patent Document 2 JP 2004-234717 A
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-172861
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-144730
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2-117887
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-347340
  • Patent Document 7 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-326848
  • the metal-based optical recording layer has an advantage that the stability of the material is remarkably superior to that of the organic-based optical recording layer, and the metal-based material satisfies the above required characteristics. Developing an optical recording layer is extremely important for providing users with reliable BD-R and HD DVD-R.
  • the optical recording layer is provided with a sputtering target for forming a high-quality optical recording layer, which desirably employs a sputtering method with high production efficiency, and the recording layer. It is desired to provide an optical information recording medium.
  • the present invention has been made paying attention to such circumstances, and its purpose is not only to satisfy the required characteristics as shown in (1) and (2) above, but also to the reliability of recording sensitivity.
  • To provide a recording layer for an optical information recording medium having a high level to provide an optical information recording medium having the recording layer, and to provide a sputtering target useful for forming such an optical information recording layer. It is in.
  • the optical information recording recording layer according to the present invention that can solve the above-mentioned problems is a recording layer in which a recording mark is formed by irradiation with a laser beam, and the recording layer is made of a rare earth element.
  • the recording layer of the present invention exhibits high V recording sensitivity especially for laser light having a wavelength in the range of 350 to 700 nm, and exhibits excellent optical information writing accuracy and reading accuracy.
  • the optical information recording medium of the present invention is characterized in that the optical recording layer having the above-described configuration is provided, and an optical adjustment layer and Z or dielectric are formed on the upper and Z or lower portions of the recording layer. It is also a preferred embodiment that the body layer is provided.
  • the preferred thickness of the optical recording layer in the optical information recording medium is in the range of 1 to 50 nm when the optical recording layer or dielectric layer is provided on the upper and Z or lower portions of the optical recording layer. Do not provide a layer V, in the case of 8-50 nm.
  • the sputtering target of the present invention is a target used when the optical recording layer is formed by a sputtering method, and the first target is formed by at least one kind of rare earth element of 0.1. It is made of In alloy containing ⁇ 15 atomic%, and other targets are Pd, Co, Pt and V force. In-based alloy power containing one element selected in the range of 0.1 ⁇ 50 atomic%, and other The target is characterized by the fact that the In alloy containing Ni in the range of 6-50 atomic% or the In alloy power containing Au in the range of 0.1-50 atomic% (but not including 50 atomic%). Have.
  • In which is a base material, has a melting point of 156.6 ° C, which is much lower than that of other metals, and a recording mark can be formed with low laser power. It becomes possible. On the other hand, because In has a low melting point, the recording layer with a small CZN value is rough and the surface smoothness is inferior.
  • one or more rare earth elements are added to 0.1 to 15 atomic%, or Pd, Co.
  • One element selected from Pt and V is contained in an amount of 0.1 to 50 atomic%, or Ni is 6 to 50 atomic%, or Au is 0.1 atomic% or more and less than 50 atomic%.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an optical information recording medium according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating another optical information recording medium according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating still another optical information recording medium according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating still another optical information recording medium according to the present invention.
  • the reason for selecting In as the base metal is as follows.
  • the In alloy used in the present invention in basically has the main characteristics, and the In content in the In alloy is expected to be 40 atomic% or more.
  • a more preferable In content is 50 atomic% or more, and more preferably 60 atomic% or more.
  • At least one kind of rare earth elements (specifically, Y, La, Nd, Gd, Yb, etc.) is 0.1 to 15 atomic%, more preferably It is contained in the range of 3 to 10 atomic%.
  • one element selected from Pd, Co, Pt and V is contained in the range of 0.1 to 50 atomic%, more preferably 10 to 40 atomic%.
  • Ni is contained in the range of 6 to 50 atomic%, more preferably 10 to 40 atomic%.
  • Au is contained in an amount of 0.1 atomic% or more and less than 50 atomic%, more preferably 10 to 40 atomic%.
  • rare earth elements such an effect is effectively exerted by containing 0.1 atomic% or more, and more preferably 3 atomic% or more.
  • the rare earth element content is set to 15 atomic% or less, it is possible to satisfactorily confirm the reflectance of the unrecorded portion necessary for signal reading without lowering the initial reflectance. It is preferable to keep it at 15 atomic%, preferably 10 atomic% or less, more preferably about 8 atomic% or less.
  • rare earth elements include Y, Nd, La, Gd, and Yb. These may be used alone or in combination of two or more in any combination.
  • the above-mentioned effects are each preferably contained at 10 atomic% or more, more preferably at least 0.1 atomic% of the force that is effectively exhibited.
  • the content of Pd, Co, Pt or V 50 atomic percent or less the amount of In is not too small, and the formation of recording marks that take advantage of In's original characteristics, especially the low melting point, is good. Can be done. More preferable content of Pd, Co, Pt or V is 40 atomic% or less
  • the addition effect is more effectively exerted by adding 6 atomic% or more, more preferably 10 atomic% or more.
  • the Ni content is 50 atomic% or less, the amount of In is not relatively reduced, and a recording mark can be satisfactorily formed utilizing the low melting point characteristics of In. More preferably, the Ni content is 40 atomic% or less.
  • the content of U and Au is 40 atomic% or less.
  • the optical recording layer formed of the In alloy has a thickness depending on the structure of the optical information recording medium in the range of 1 to 50 nm in order to form a reliable recording layer with stable accuracy. Gayo Yes. If the thickness is 1 nm or more, the optical recording layer is not too thin. Even if an optical adjustment layer or a dielectric layer is not provided above or below the optical recording layer, pores or the like may be formed on the film surface of the optical recording layer. Satisfactory recording sensitivity can be obtained without causing defects.
  • the thickness of the recording layer is 50 nm or less, the recording layer does not become too thick, it is possible to suppress the heat given by the laser light irradiation from diffusing in the recording layer, and the formation of recording marks is improved. It can be carried out. More preferable thickness of the recording layer is 8 nm or more and 50 nm or less, more preferably lOnm or more and 25 nm or less when the dielectric layer or the optical adjustment layer is not provided, and when the dielectric layer or the optical adjustment layer is provided, It is 3 nm or more and 30 nm or less, more preferably 5 nm or more and 25 nm or less.
  • a preferable wavelength of the laser beam irradiated for recording is in the range of 350 to 700 nm. If the wavelength of the laser beam is 350 nm or more, it is possible to satisfactorily perform writing / reading to / from the optical recording layer, in which light absorption by the cover layer (light transmission layer) or the like is difficult. On the other hand, if the wavelength of the laser beam is 700 nm or less, sufficient energy of the laser beam can be obtained, so that the recording mark can be satisfactorily formed on the optical recording layer. From such a viewpoint, the more preferable wavelength of the laser beam used for recording information is 350 nm or more and 660 nm or less, and more preferably 380 nm or more and 650 nm or less.
  • composition of the sputtering target used to form the optical recording layer according to the present invention is basically the same as the alloy composition of the optical recording layer described above, and the alloy composition described above as the In alloy. By adjusting to, the same component composition can be easily realized even for an optical recording layer formed by sputtering.
  • JP-A-2 117 887, 40 mass 0/0 Sn-55 mass 0/0 In-5 weight 0/0 Cu alloy (thickness 2 to 4 nm) is disclosed an optical recording layer of However, when converted to atomic percent, 37.7 atomic percent Sn-53.5 atomic percent In—8.8 atomic percent Cu alloy, but no practical CZN value was obtained. Also, the thickness of the alloy layer presented in this patent is a force of 2 to 4 nm. It was confirmed by experiments that practical reflectivity could not be obtained because the film thickness was too thin for this alloy composition. Yes.
  • JP-A-2003-326848 discloses an optical recording layer comprising an In alloy as the first layer and Se and Z or Te alloy as the second layer.
  • this alloy system has a safety problem because it uses harmful metals such as Se and Te.
  • optical recording layer of the present invention is a useful technique as compared with the prior art.
  • FIGS. 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 recording layer is irradiated with laser light having a wavelength of about 350 to 700 nm, and data is recorded. This shows a write-once optical disc that can be recorded and played back.
  • (A) [and (C)] in each figure are those where the recording location is formed as a convex portion
  • (B) [and (D)] are those where the recording location is a concave portion.
  • An example is shown in FIG.
  • An optical disc 10 in FIG. 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 and.
  • the dielectric layers 3 and 5 are provided to protect the recording layer 4, thereby enabling recording information to be stored for a long time.
  • An optical disc 10 in FIG. 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.
  • a group (a group of layers including an optical adjustment layer, a dielectric layer, and a recording layer) 7B and a light transmission layer 6 are provided.
  • Figure 3 shows an example of a single-layer DVD—R, single-layer DVD + R, single-layer HD DVD—R type optical disc
  • FIG. 4 shows a double-layer DVD—R, dual-layer DVD + R, and dual-layer HD DVD This is an example of an R-type optical disc.
  • Reference numeral 8 indicates an intermediate layer
  • reference numeral 9 indicates an adhesive layer.
  • the group of layers constituting the 0th and 1st recording layer groups 7A and 7B in Figs. 2 and 4 has a three-layer structure (dielectric layer Z recording layer Z dielectric layer, dielectric layer from the upper side of the figure). Body layer Z recording layer Z optical adjustment layer, recording layer Z dielectric layer Z optical adjustment layer, etc.) and two-layer structure (from the top of the figure, recording layer Z dielectric layer, dielectric layer Z recording layer, recording layer Z optical In addition to the adjustment layer, the optical adjustment layer, the Z recording layer, etc.), only one recording layer may be used.
  • An optical disc as a representative embodiment of the present invention is characterized in that, for example, an In alloy that satisfies the above-mentioned prescribed requirements is used as a material of the recording layer 4 as shown in Figs.
  • Materials other than the recording layer 4, such as the support substrate 1, the optical adjustment layer 2, and the dielectric layers 3 and 5, are not particularly limited, and materials that are normally used may be selected and used as appropriate.
  • the material of the support substrate polycarbonate resin, norbornene resin, cyclic olefin copolymer, amorphous polyolefin, etc .
  • the material of the optical adjustment layer Ag, Au, Cu , Al, Ni, Cr, Ti, etc. and their alloys;
  • Dielectric layer materials include ZnS-SiO, Si, Al, Ti, Ta, Zr, Cr and other oxides, Ge, Cr, Si , Al, Nb, Mo, T
  • nitrides such as i and Zn, carbides such as Ge, Cr, Si, Al, Ti, Zr and Ta, Si, Al, Mg, Ca,
  • Examples thereof include fluorides such as La, or a mixture thereof.
  • the thickness of the recording layer is 1 to 50 nm, more preferably The thickness is preferably 3 to 30 nm, more preferably 5 to 20 nm.
  • optical recording layer having the above-described configuration defined in the present invention
  • a part or all of the optical adjustment layer 2 and the dielectric layers 3 and 5 can be omitted.
  • the preferred film thickness in the case of a single optical recording layer is 8 to 50 nm, more preferably 10 to 25 nm.
  • the optical recording layer made of the In alloy is preferably formed by a sputtering method. That is Alloy elements other than In (rare earth elements, Pd, Co, Pt, V, Ni, Au) used in the present invention have a solid solubility limit with respect to In in a thermal equilibrium state. When formed, the above alloy elements are uniformly dispersed in the In matrix, so that the film quality is homogenized and stable optical characteristics and environmental resistance are easily obtained.
  • melted In base alloy target material t ⁇ ⁇
  • a melting 'forging method As a sputtering' target material.
  • the structure and composition of the melted In-based alloy target material are uniform, the sputtering rate is stable, and the atom emission angle from the target is also uniform, so a uniform optical recording layer consisting of component yarns can be obtained. This is because a homogeneous and high-performance optical disk that can be easily obtained can be manufactured.
  • the target material is manufactured by a vacuum melting method or the like.
  • a small amount of gas components (nitrogen, oxygen, etc.) and melting furnace components in the atmosphere are mixed as impurities into the target.
  • gas components nitrogen, oxygen, etc.
  • melting furnace components in the atmosphere are mixed as impurities into the target.
  • the component composition of the optical recording layer and the target material of the present invention is not limited to the trace components that are inevitably mixed, so long as the above characteristics of the present invention are not inhibited, the trace amounts of these unavoidable impurities are not mixed. Permissible.
  • Two types of polycarbonate substrates thickness: 1. lmm, track pitch: 0.32 / zm, groove width: 0.14 to 0.16 m, groove depth: 25 nm BD substrate, thickness
  • An optical recording film was formed by DC magnetron sputtering using a 0.6 mm non-grooved substrate).
  • a composite target in which an additive element tip (5 mm square or 10 mm square) was placed on a 4 inch diameter In target was used.
  • Sputtering conditions for forming the optical recording film are as follows: ultimate vacuum: 5 X 10 " 6 Torr (lTorr
  • the thickness of the recording film was controlled by changing the sputtering time between 5 and 30 seconds.
  • the composition of the deposited In alloy layer was determined by ICP emission spectroscopy and ICP mass spectrometry.
  • Evaluation of initial reflectance, surface roughness, and recording mark formation was performed using a thin film sample formed on a 0.6 mm thick grooveless substrate.
  • Each optical recording layer was irradiated with laser light having a wavelength of 405 nm, and the initial reflectance was measured using a spectrophotometer (trade name “V-570” manufactured by JASCO Corporation).
  • the surface roughness (Ra: nm) of the optical recording layer was measured with an atomic force microscope (trade name “SP14000” probe manufactured by Seiko Instruments Inc., probe AFM; Atomic Force Microscopy mode). The measurement range was 2.5 m X 2.5 ⁇ m.
  • the laser power at which a good recording mark was formed on the recording layer at a linear velocity of 5 mZs was evaluated using the product name “POP120-8RJ” manufactured by Hitachi Computer Equipment.
  • a semiconductor laser with a wavelength of 405 nm was used as the light source, the laser spot size was set at a diameter of 0, and the laser was irradiated from the recording layer side.
  • the ratio of the mark formation area to the area ratio was calculated by image processing analysis as the area ratio, and an area ratio of 85% or more was accepted.
  • Media noise 1. After a recording film was formed on a 1 mm-thick grooved substrate, a 0. Inm-thick cover layer was applied and cured. Linear velocity: 5. 28 mZs, frequency : At 16.5 MHz, optical disc evaluation device (trade name “ODU-1000” manufactured by Pulstec Inc., recording laser wavelength: 405 nm, NA (numerical aperture): 0.85) and spectrum analyzer (trade name manufactured by Advantest) “R3131R”) was used to determine the media noise value in an unrecorded state.
  • optical disc evaluation device trade name “ODU-1000” manufactured by Pulstec Inc., recording laser wavelength: 405 nm, NA (numerical aperture): 0.85
  • spectrum analyzer trade name manufactured by Advantest
  • A 15 mW or less
  • B more than 15 mW, 25 mW or less
  • C more than 25 mW.
  • No. 12 is a comparative example in which the amount of rare earth element added is too large, and the initial reflectance is poor.
  • Nos. 10 and 28 are reference examples in which the In alloy yarn is suitable but the film thickness is too thick, and the recording amount is formed because the amount of absorption is too large for the laser power. There is an adverse effect on sex.
  • Nos. 4, 5, and 23 are reference examples in which the film thickness is relatively thin, and the initial reflectance is slightly insufficient.
  • In which is a base material, has a melting point of 156.6 ° C, which is much lower than that of other metals, and a recording mark can be formed with low laser power. It becomes possible. On the other hand, because In has a low melting point, the recording layer with a small CZN value is rough and the surface smoothness is inferior.
  • one or more rare earth elements are added to 0.1 to 15 atomic%, or Pd, Co. When one element selected from Pt and V is contained in an amount of 0.1 to 50 atomic%, or Ni is 6 to 50 atomic%, or Au is 0.1 atomic% or more and less than 50 atomic%.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

　本発明は、レーザ光の照射によって記録マークが形成される光情報記録媒体用の光記録層であって、該記録層は、希土類元素の１種以上を０．１～１５原子％、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔ及びＶから選ばれる１種の元素を０．１～５０原子％、もしくはＮｉを６～５０原子％、またはＡｕを０．１原子％以上５０原子％未満の量で含むＩｎ基合金からなる光情報記録媒体用記録層と該記録層を備えた記録媒体、並びに該記録層の形成に用いる同合金組成のスパッタリング・ターゲットに関する。

Description

明 細 書
光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング 'ターゲット
技術分野
[0001] 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、並びに光 記録層形成用のスパッタリング 'ターゲット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用として好適である。
背景技術
[0002] 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。
[0003] 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、追記型の光ディスク は、データの修正や変更を行うことのな!/、文書ファイルや画像ファイルなどの保存に 用いられ、例えば CD—R、 DVD-R, DVD +R等が市販されている。
[0004] 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、シァニン系色素、フ タロシアニン系色素、ァ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力 基板上に塗布しなければならず、生産性が低いという 問題がある。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。
[0005] 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 (特許文献 1〜7などを参照)。
[0006] 特許文献 1および 2には、 A1を含む Cu基合金からなる反応層と、 Siなどを含む反応 層と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 どの短波長レーザでも高感度の記録ができると記載されている。
[0007] 特許文献 3および 4は、記録マークによる CZN (carrier-to-noise ratio：キャリアとノ ィズの出力レベルの比）の低下を防止し、高い CZNと反射率とを備えた光記録媒体 に関するもので、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)が開示されて ヽる。
[0008] 特許文献 5および 6は、 Sn基合金を用いた光記録層に関するもので、特許文献 5に は、熱処理時に少なくとも一部が凝集し得る元素を合金層中に 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 l〜8nm程度の Sn— Cu基合金層である。特許文献 6には Biと、 In、 Sn、 Cd、 Pb、 Znなどの低融点 金属とからなる合金に、 N、 Ar、 Sを添加した合金で、記録マークの消去の可能性が 全くな 、記録層が開示されており、高 、記録感度を有する光記録層が得られるとして いる。
[0009] 特許文献 7は記録層が 2相からなる光学的記録媒体に関するもので、第 1の記録層 は酸素を含む In合金、第 2の記録層は酸素を含む Seおよび Zまたは Teの合金で構 成されており、この様な構造とすることによって、高い反射率と記録感度を有する光記 録層を得ている。
特許文献 1：特開 2004— 5922号公報
特許文献 2 :特開 2004— 234717号公報
特許文献 3 :特開 2002— 172861号公報
特許文献 4:特開 2002— 144730号公報
特許文献 5：特開平 2— 117887号公報
特許文献 6：特開 2002— 347340号公報
特許文献 7：特開 2003 - 326848号公報
発明の開示
[0010] 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 CZN (読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）などが要求されて!、る。
[0011] 他方、金属系の光記録層は、有機系の光記録層に比べて素材の安定性が格段に 優れているという利点があり、金属系の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 BD—Rや HD DVD—Rをユーザに提 供する上で極めて重要となる。
[0012] 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 しぐ高品質な光記録層を形成するためのスパッタリング 'ターゲット、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。
[0013] 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)、 ( 2)として示した様な要求特性を満たすばかりか、記録感度の信頼性が高い光情報記 録媒体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し、 更には、こうした光情報記録層の形成に有用なスパッタリング ·ターゲットを提供する ことにある。
[0014] 上記課題を解決することのできる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、希土類元 素の 1種以上を 0. 1〜15原子％含み、または Niを 6〜50原子％、もしくは Pd、 Co、 Pt及び Vから選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％、或は Auを 0. 1〜50原子％( 但し、 50原子％を含まな ヽ)含む In合金カゝらなるところに特徴を有して ヽる。
[0015] 本発明の上記記録層は、特に波長が 350〜700nmの範囲のレーザ光に対して高 Vヽ記録感度を示し、優れた光情報の書込み精度と読取り精度を発揮する。
[0016] また本発明の光情報記録媒体は、上記構成の光記録層を備えたところに特徴を有 しており、前記記録層の上部および Zまたは下部に、光学調整層および Zまたは誘 電体層を設けた構成とすることも好ま ヽ実施形態である。該光情報記録媒体にお ける光記録層の好ましい厚さは、光記録層の上部および Zまたは下部に光学記録 層や誘電体層を設ける場合は l〜50nmの範囲、光学記録層や誘電体層を設けな V、場合は 8〜50nmの範囲である。
[0017] 更に本発明のスパッタリング 'ターゲットは、上記光記録層をスパッタリング法によつ て形成する際に用いるターゲットであって、第 1のターゲットは、希土類元素の 1種以 上を 0. 1〜15原子％含む In合金からなり、他のターゲットは、 Pd、 Co、 Ptおよび V 力 選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％の範囲で含む In基合金力 なり、更に他 のターゲットは、 Niを 6〜50原子％の範囲で含む In合金、或は Auを 0. 1〜50原子 % (但し、 50原子％を含まない）の範囲で含む In合金力もなるところに特徴を有して いる。
[0018] 本発明に係る上記 In合金において、基材となる Inは融点が 156. 6°Cと他の金属に 比べて格段に低融点であり、低 、レーザ'パワーで記録マークの形成が可能となる。 反面、 Inは低融点であるが故に CZN値が小さぐ記録層が粗く表面平滑性に劣る 嫌いがあるが、 Inに希土類元素の 1種以上を 0. 1〜15原子％、あるいは Pd、 Co、 Pt および Vから選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％、もしくは Niを 6〜50原子％、ま たは Auを 0. 1原子％以上、 50原子％未満の量で含有させると、これらの欠点が改 善され、光記録層として十分に実用可能なレベルの CZN値が得られると共に、再生 波形も改善され、低レーザ'パワーでの光記録層として十分に実用可能なものとなる 図面の簡単な説明
[0019] [図 1]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。
[図 2]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。
[図 3]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。
[図 4]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。
符号の説明
[0020] 1 支持基板
2 光学調整層
3、 5 誘電体層 7A、7B 記録層群
8 中間層
9 接着剤層
10 光ディスク
発明を実施するための最良の形態
[0021] 本発明において、まず基金属として Inを選択した理由は次の通りである。
[0022] 光記録層の反射率の観点からすると、 Inよりも Al、 Ag、 Cuなどの方がやや優れて いるが、レーザ光照射による記録マークの形成性は Inの方が格段に優れている。こ れは、 Inの融点が約 156. 6°Cであり、 A1 (融点は約 660°C)、 Ag (融点は約 962°C) 、 Cu (融点は約 1085°C)に比べて格段に低いため、 In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 、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つの目的としており、この場合、 A1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ので、 In合金を採用することとした。
[0023] 上記の様に本発明で用いる In合金においては、基本的に Inがその主な特性を担 つており、該 In合金中に占める Inの含有量は 40原子％以上であることが望ましぐよ り好ましい In含量は 50原子％以上、更に好ましくは 60原子％以上である。
[0024] 但し In単独では低融点であるが故に CZN値が小さぐまた記録層が粗く表面平滑 性にも劣るため実用性を欠く。そこで本発明の第 1の In合金では、 Inに加えて希土類 元素（具体的には Y、 La、 Nd、 Gdまたは Ybなど）の 1種以上を 0. 1〜15原子％、よ り好ましくは 3〜 10原子％の範囲で含有させる。また、その他の In合金では、 Pd、 Co 、 Ptおよび Vから選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％、より好ましくは 10〜40原 子％の範囲で含有させる。更に他の In合金では、 Niを 6〜50原子％、より好ましくは 10〜40原子％の範囲で含有させる。或は更に他の In合金では、 Auを 0. 1原子％ 以上 50原子％未満、より好ましくは 10〜40原子％の範囲で含有させる。それら各合 金元素を適量含有させることで、 In本来の特性を活力ゝしつつ、その欠点である低 CZ N値や記録層の表面平滑性不足や粗さを改善し、実用可能な記録感度と記録精度 が得られる様にしている。 [0025] 即ち、上記 In合金において、希土類元素、 Pd、 Co、 Pt、 V、 Niおよび Auは、いず れも光記録層の表面粗さが大きくて再生時のノイズが高い（即ち CZN値が小さい）と いう純 In層の欠陥を改善する作用がある。こうした作用は、希土類元素の場合、 0. 1 原子％以上含有させることによって有効に発揮され、より好ましくは 3原子％以上含 有させるのがよい。一方、希土類元素の含有量を 15原子％以下にすることにより、初 期反射率が低下することなく信号の読み取りに必要な未記録部分の反射率を良好に 確認することができるので、最大でも 15原子％、好ましくは 10原子％以下、更に好ま しくは 8原子％程度以下に抑えるのがよい。なお、希土類元素としては Y、 Nd、 La、 Gdおよび Ybなどが挙げられ、これらは単独で使用してもよぐあるいは任意の組合 せで 2種以上を併用してもょ ヽ。
[0026] また Pd、 Co、 Ptおよび Vの場合、上記効果はそれぞれ 0. 1原子％以上含有させる ことで有効に発揮される力 より好ましくは 10原子％以上含有させるのがよい。一方、 Pd、 Co、 Ptまたは Vの含有量を 50原子％以下とすることにより、 In量が相対的に少 なくなりすぎず、 In本来の特性、特に低融点を生かした記録マークの形成を良好に 行うことができる。より好ましい Pd、 Co、 Ptまたは Vの含有量は 40原子％以下である
[0027] また Niの場合、 6原子％以上含有させることでその添加効果は有効に発揮される 力 より好ましくは 10原子％以上含有させるのがよい。一方、 Niの含有量を 50原子 %以下とすることにより、 In量が相対的に少なくなりすぎず、 Inの低融点特性を生か した記録マークの形成を良好に行うことができる。より好まし 、Ni含量は 40原子％以 下である。
[0028] また Auの場合、 0. 1原子％以上含有させることでその添加効果は有効に発揮され る力 より好ましくは 10原子％以上含有させるのがよい。一方、 Auの含有量を 50原 子％未満とすることにより、 In量が相対的に少なくなりすぎず、 Inの低融点特性を生 力した記録マークの形成を良好に行うことができる。より好ま U、Auの含有量は 40原 子％以下である。
[0029] 上記 In合金によって形成される光記録層は、安定した精度で確実な記録層を形成 する上で、光情報記録媒体の構造にもよる力 厚さを l〜50nmの範囲にするのがよ い。厚さが lnm以上であれば、光記録層が薄過ぎることなぐ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な ヽとしても、光記録層の膜面にポアなどの 欠陥が生じることなく満足のいく記録感度を得ることができる。一方、記録層の厚さが 50nm以下であれば、記録層が厚くなり過ぎず、レーザ光照射によって与えられる熱 が記録層内で拡散することを抑えることができ、記録マークの形成を良好に行うことが できる。記録層のより好ましい厚さは、誘電体層や光学調整層を設けない場合、 8nm 以上、 50nm以下、更に好ましくは lOnm以上、 25nm以下であり、誘電体層や光学 調整層を設ける場合は、 3nm以上、 30nm以下、更に好ましくは 5nm以上、 25nm 以下である。
[0030] 記録のために照射するレーザ光の好ましい波長は 350〜700nmの範囲である。レ 一ザ光の波長が 350nm以上であれば、カバー層（光透過層）などによる光吸収が生 じにくぐ光記録層への書込み ·読出しを良好に行うことができる。一方、レーザ光の 波長が 700nm以下であれば、十分なレーザ光のエネルギーが得られるため、光記 録層への記録マークの形成を良好に行うことができる。こうした観点から、情報の記 録に用いるレーザ光線のより好ましい波長は 350nm以上、 660nm以下、更に好ま しくは 380nm以上、 650nm以下である。
[0031] 本発明に係る上記光記録層を形成するために用いるスパッタリング 'ターゲットの組 成は、上述した光記録層の合金組成と基本的に同一であり、先に In合金として記載 した合金組成に調整することで、スパッタリングによって成膜される光記録層につ ヽ ても、同様の成分組成を容易に実現できる。
[0032] 以下、本発明の優位性を、従来技術 (前掲の特許文献 1〜7)と対比しつつ説明す る。
[0033] 反射率の点では、本発明で用いる Inよりも特開 2004— 5922号公報、特開 2004 — 234717号公報、特開 2002— 172861号公報、あるいは特開 2002— 144730 号公報に開示された 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、 Inの方が格段に優れている。これは、既に述べた様に In の融点が 156. 6°Cであり、 A1 (融点 660°C)、 Ag (融点 962°C)、 Cu (融点 1085°C) に比べて格段に低いため、 In合金の極薄膜はレーザ光の照射によって低温で溶融 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
[0034] 特に本発明の様に、青紫色レーザを用いた次世代型光ディスクへ適用する場合、 A1薄膜などを記録層に用いると、低レーザ'パワーでは記録マークを形成できな！/、可 能性がある。
[0035] 特開平 2— 117887号公報には、 40質量0 /0Sn—55質量0 /0In—5質量0 /0Cu合金（ 膜厚は 2〜4nm)の光記録層が開示されている (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）が、実用的な CZN値は得られなかつ た。また、この特許に提示されている合金層の厚さは 2〜4nmである力 この合金組 成にとっては膜厚が薄過ぎるため、実用的な反射率が得られないことも実験で確認し ている。
[0036] また特開 2002— 347340号公報に示された Biと In、 Sn、 Cd、 Pb、 Znなどの低融 点金属のみで構成した光記録層では、記録層の表面粗さが大きくなり、メディアノィ ズも大きくなつて実用レベルの CZN値が得られない。
[0037] 更に特開 2003— 326848号公報には、第 1層として In合金、第 2層として Seおよ び Zまたは Te合金カゝらなる光記録層が開示されている。しカゝしこの合金系では、 Se や Teなどの有害な金属を使用するため安全性に問題がある。
[0038] 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。
[0039] 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、波長が約 350〜700nmの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 、る。
[0040] 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、 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 とがでさる。 [0041] 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。
[0042] 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 Z記録層 Z誘電体層、誘電体層 Z記録層 Z光学 調整層、記録層 Z誘電体層 Z光学調整層など)や 2層構造 (図の上側から、記録層 Z誘電体層、誘電体層 Z記録層、記録層 Z光学調整層、光学調整層 Z記録層など )の他、記録層 1層のみ力もなるものであっても構わな!/、。
[0043] 本発明の代表的な実施形態となる光ディスクは、例えば上記図 1〜4に示した様な 記録層 4の素材として前掲の規定要件を満たす In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 ヽるものを適宜選択して使用すればょ ヽ。
[0044] 具体的には、支持基板の素材としては、ポリカーボネート榭脂、ノルボルネン系榭 脂、環状ォレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフインなど;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などの酸ィ匕物、 Ge、 Cr、 Si、 Al、 Nb、 Mo、 T
2
i、 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 、はそれらの混合物などが例示される。
[0045] 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ため、記録層の膜厚は l〜50nm、より好ましくは 3〜30n m、更に好ましくは 5〜20nmとするのがよい。
[0046] また、本発明で規定する前記構成の光記録層を採用すれば、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 8〜50nm、より好ましくは 10〜25nmである。
[0047] 上記 In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のがよい。即ち 本発明で用いる In以外の合金元素（希土類元素、 Pd、 Co、 Pt、 V、 Ni、 Au)は、熱 平衡状態では Inに対し固有の固溶限を有している力 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 Inマトリックス中に均一に分散するので、膜質が均質 化し、安定した光学特性ゃ耐環境性などが得られ易 ヽからである。
[0048] 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'铸造法によ つて作製した In合金（以下、「溶製 In基合金ターゲット材」 t ヽぅ）を用いることが望ま しい。溶製 In基合金ターゲット材の組織と成分は均一であり、スパッタ率が安定して いるばかりでなぐターゲットからの原子の出射角度も均一であるため、成分糸且成の 均一な光記録層が得られ易ぐ均質で高性能の光ディスクを製造できるからである。
[0049] なお、ターゲット材は真空溶解法等によって製造されるが、その製造に当っては、 雰囲気中のガス成分 (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〖こ混入することがある。しかし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ぐ本発明の上記 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。
実施例
[0050] 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ぐ前，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。
[0051] 実施例 1
1)ディスクの作製法
ディスク基板として、 2種類のポリカーボネート基板 (厚さ： 1. lmm、トラックピッチ: 0 . 32 /z m、溝幅： 0. 14〜0. 16 m、溝深さ： 25nmの BD基板と、厚さ 0. 6mmの溝 なし基板)を用い、 DCマグネトロンスパッタリング法によって光記録膜を成膜した。ス ノ ッタリング'ターゲットとしては、便宜上、直径 4インチの Inターゲット上に添加元素 のチップ（5mm角もしくは 10mm角）を置 、た複合ターゲットを用いた。
[0052] 光記録膜形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度： 5 X 10"6Torr (lTorr
= 133. 3Pa)以下、 Arガス圧： 4mTorr、 DCスパッタ成膜パワー： 50Wとした。なお 記録膜の厚さは、スパッタリング時間を 5〜30秒の間で変えることによって制御した。 成膜した In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。
[0053] 2)光ディスクの評価法
初期反射率と表面粗さ及び記録マークの形成性の評価は、厚さ 0. 6mmの溝なし 基板上に形成した薄膜サンプルを用いて行った。各光記録層に波長 405nmのレー ザ光を照射し、分光光度計（日本分光社製の商品名「V— 570」）を用いて初期反射 率を測定した。光記録層の表面粗さ (Ra :単位 nm)は、原子間力顕微鏡 (セイコーィ ンスツルメンッ社製の商品名「SP14000」プローブ 'ステーションの AFM ; Atomic Fo rce Microscopyモード）で測定した。測定範囲は 2. 5 m X 2. 5 μ mとした。
[0054] 記録マークの形成性については、日立コンピュータ機器製の商品名「POP120— 8 RJ )を用いて、線速度 5mZsで記録層に良好な記録マークが形成されるレーザ'パ ヮーを評価した。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 ィズは直径 0. 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。
[0055] メディアノイズは、 1. 1mm厚の溝付き基板上に記録膜を形成した後、 0. Inm厚の カバー層を塗布し硬化させたサンプルを使用し、線速度： 5. 28mZs、周波数： 16. 5MHzにおいて、光ディスク評価装置（パルステック社製の商品名「ODU—1000」、 記録レーザ波長： 405nm、 NA (開口数）：0. 85)とスペクトラムアナライザー（アドバ ンテスト社製の商品名「R3131R」）を用いて測定し、未記録状態のメディアノイズ値 を求めた。
[0056] 結果を表 1に纏めて示す。但し、表中の記号の意味は下記の通りである。
(1)初期反射率
A : 30%以上、 B : 25%以上 30%未満、 C : 20%以上 25%未満、 D : 20%未満。
(2)記録マークの形成性
A : 15mW以下、 B : 15mW超 25mW以下、 C : 25mW超。
(3)表面粗さ (Ra)
A : 2. Onm以下、 B : 2. Onm超 4. Onm以下、 C : 4. Onm超。
(4)メディアノイズ A:— 75dB以下、 B:— 75dB超— 65dB以下、 C:— 65dB超, 1]
試料 合金組成 膜厚 初期 記録マークの表面粗さ 一, 、、
No. (at%) (nm) 反射率 形成性 (R a)
1 In 25.0 A A C C
2 In-0.05%Y 25.0 A A C C
3 In-0.1%Y 25.0 A A B B
4 In-6%Y 1.0 C A A A
5 In-6%Y 3.0 C A A A
6 In-6%Y 5.0 B A A A
7 In-6%Y 15.0 B A A A
8 In - 6%Y 25.0 B A A A
9 In-6%Y 50.0 A B B B
10 In-6%Y 55.0 A C B B
11 In- 15%Y 25.0 B B A A
12 In-贿 25.0 D B A A
13 In-3%Nd 25.0 B A A A
14 In- 9%Nd 25.0 B A A A
15 In-7%La 25.0 B A A A
16 In-10%La 25.0 B A A A
17 In-4%Yb 25.0 B A A A
18 In-8%Gd 25.0 B A A A
19 In-3¾Y- 3鶴 25.0 B A A A
20 In-4%Ni 25.0 A A C C
21 In-6%Ni 25.0 A A B B
22 In-10 Ni 25.0 A A A A
23 In-20%Ni 1.0 C A A A
24 In-20%Ni 5.0 B A A A
25 In-20%Ni 10.0 A A A A
26 In-20%Ni 25.0 A A A A
27 In-20%Ni 50.0 A B A A
28 In-20%Ni 55.0 A C A A
29 In-40%Ni 25.0 A A A A
30 In-50%Ni 25.0 A B A A
31 In - 55%Ni 25.0 A C A A [0058] [表 2]
Figure imgf000016_0001
[0059] 表 1、 2からも明らかな様に、本発明の規定要件を全て満たす実施例 (No. 3、 6〜 9、 11、 13〜19、 21、 22、 24〜27、 29、 30、 33〜36、 38〜40、 42〜44、 47〜5 2、 54〜57)は、いずれも初期反射率が良好で、記録マークの形成に過度のレーザ
•パワーを必要とせず、表面粗さやメディアノイズも良好である。これらに対し、
No. 1)では表面粗さとメディアノイズが悪くて実用に耐えず、また Inに加える合金元 素量が不足する比較例（No. 2、 20、 32、 46)では、同様に表面粗さとメディアノイズ が悪い。また、逆に添加合金元素量が多過ぎる比較例（No. 31、 37、 41、 45、 53、
58)では、 In含量が相対的に不足気味となって記録マークの形成性が劣化している
。 No. 12は、希土類元素の添加量が多過ぎる比較例であり、初期反射率が悪い。
[0060] 尚、 No. 10、 28は、 In合金糸且成は適正であるが膜厚が厚過ぎる参考例であり、レ 一ザ'パワーに対して吸収量が大き過ぎるため記録マークの形成性に悪影響が表れ ている。これに対し No. 4、 5、 23は、相対的に膜厚が若干薄い参考例であり、初期 反射率がやや不足気味になって 、る。
[0061] 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神と範囲を離れる ことなく様々な変更および修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。 なお、本出願は、 2006年 2月 3日付けで出願された日本特許出願 (特願 2006— 0 27192)及び 2006年 6月 13日付けで出願された日本特許出願 (特願 2006— 1638 46)に基づいており、その全体が引用により援用される。
産業上の利用可能性
[0062] 本発明に係る上記 In合金において、基材となる Inは融点が 156. 6°Cと他の金属に 比べて格段に低融点であり、低 、レーザ'パワーで記録マークの形成が可能となる。 反面、 Inは低融点であるが故に CZN値が小さぐ記録層が粗く表面平滑性に劣る 嫌いがあるが、 Inに希土類元素の 1種以上を 0. 1〜15原子％、あるいは Pd、 Co、 Pt 及び Vから選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％、もしくは Niを 6〜50原子％、また は Auを 0. 1原子％以上、 50原子％未満の量で含有させると、これらの欠点が改善 され、光記録層として十分に実用可能なレベルの CZN値が得られると共に、再生波 形も改善され、低レーザ'パワーでの光記録層として十分に実用可能なものとなる。

Claims

請求の範囲
[I] 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、希土類元素の 1種以上を 0. 1〜 15原子％含む In合金力もなる 光情報記録媒体用記録層。
[2] 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、 Pd、 Co、 Pt及び Vから選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％含む111 合金からなる
光情報記録媒体用記録層。
[3] 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、 Niを 6〜50原子％含む In合金力もなる
光情報記録媒体用記録層。
[4] 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、 Auを 0. 1原子％以上、 50原子％未満含む In合金からなる
光情報記録媒体用記録層。
[5] 波長が 350〜700nmの範囲のレーザ光の照射によって記録マークが形成されるも のである請求項 1〜4のいずれかに記載の記録層。
[6] In合金中の Inの含有量力 0原子％以上である請求項 1〜4のいずれかに記載の 記録層。
[7] 前記請求項 1〜4の 、ずれかに記載の記録層を備えてなる光情報記録媒体。
[8] 前記記録層の上部および Zまたは下部に、光学調整層および Zまたは誘電体層 が設けられている請求項 7に記載の光情報記録媒体。
[9] 前記記録層は、厚さが l〜50nmである請求項 7に記載の光情報記録媒体。
[10] 前記記録層は、厚さが l〜50nmである請求項 8に記載の光情報記録媒体。
[II] 希土類元素の 1種以上を 0. 1〜15原子％含む In合金からなる光情報記録媒体の 記録層形成用スパッタリング 'ターゲット。
[12] Pd、 Co、 Pt及び Vから選ばれる 1種の元素を 0. 1〜50原子％含む In合金からなる 光情報記録媒体の記録層形成用スパッタリング 'ターゲット。
[13] Niを 6〜50原子％含む In合金力もなる光情報記録媒体の記録層形成用スパッタリ ング 'ターゲット。
0. 1原子％以上、 50原子％未満の Auを含む In合金力 なる光情報記録媒体の 記録層形成用スノ ッタリング'ターゲット。
PCT/JP2007/051732 2006-02-03 2007-02-01 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット WO2007088946A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/160,312 US20100227107A1 (en) 2006-02-03 2007-02-01 Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium, and spattering target

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006027192 2006-02-03
JP2006-027192 2006-02-03
JP2006-163846 2006-06-13
JP2006163846A JP2007230207A (ja) 2006-02-03 2006-06-13 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007088946A1 true WO2007088946A1 (ja) 2007-08-09

Family

ID=38327515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/051732 WO2007088946A1 (ja) 2006-02-03 2007-02-01 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100227107A1 (ja)
JP (1) JP2007230207A (ja)
TW (1) TW200809846A (ja)
WO (1) WO2007088946A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2031588A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-04 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Optical information recording medium and recording film for optical information recording medium

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009146549A (ja) 2007-12-18 2009-07-02 Kobe Steel Ltd 光情報記録媒体
JP4969624B2 (ja) * 2008-11-12 2012-07-04 株式会社神戸製鋼所 光情報記録媒体
WO2010055865A1 (ja) * 2008-11-12 2010-05-20 株式会社神戸製鋼所 光情報記録媒体用記録層、光情報記録媒体およびスパッタリングターゲット
JP5276557B2 (ja) * 2009-09-18 2013-08-28 株式会社神戸製鋼所 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体
CN102640219A (zh) 2009-09-18 2012-08-15 株式会社神户制钢所 光信息记录介质用记录层、光信息记录介质及溅射靶

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54111106U (ja) * 1978-01-25 1979-08-04
JPS61190028A (ja) * 1985-02-20 1986-08-23 Hitachi Ltd 分光反射率可変合金および記録材料
JPS63244339A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Toshiba Corp 光記録媒体
JPH02151482A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Hitachi Ltd 情報記録用薄膜
JP2002172860A (ja) * 2000-12-04 2002-06-18 Tdk Corp 光記録媒体
JP2003260874A (ja) * 2002-03-08 2003-09-16 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP2004284018A (ja) * 2002-03-08 2004-10-14 Ricoh Co Ltd 光記録媒体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007062108A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Kobe Steel Ltd 光情報記録媒体用の記録層およびスパッタリングターゲット、並びに光情報記録媒体
JP2007293983A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Kobe Steel Ltd 光情報記録媒体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54111106U (ja) * 1978-01-25 1979-08-04
JPS61190028A (ja) * 1985-02-20 1986-08-23 Hitachi Ltd 分光反射率可変合金および記録材料
JPS63244339A (ja) * 1987-03-31 1988-10-11 Toshiba Corp 光記録媒体
JPH02151482A (ja) * 1988-12-05 1990-06-11 Hitachi Ltd 情報記録用薄膜
JP2002172860A (ja) * 2000-12-04 2002-06-18 Tdk Corp 光記録媒体
JP2003260874A (ja) * 2002-03-08 2003-09-16 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP2004284018A (ja) * 2002-03-08 2004-10-14 Ricoh Co Ltd 光記録媒体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2031588A1 (en) * 2007-08-31 2009-03-04 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Optical information recording medium and recording film for optical information recording medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007230207A (ja) 2007-09-13
US20100227107A1 (en) 2010-09-09
TW200809846A (en) 2008-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7027382B2 (en) Optical recording medium having relation between reflection layer and pit lengths
JP4969624B2 (ja) 光情報記録媒体
WO2007088946A1 (ja) 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット
TWI380300B (en) Optical recording medium, sputtering target, and method for manufacturing the same
US20090046566A1 (en) Recording layer for optical information recording medium, optical information recording medium, and sputtering target for optical information recording medium
JP2012139876A (ja) 光情報記録媒体用記録層、及び光情報記録媒体
US20070248783A1 (en) Optical information recording media
JP2005339761A (ja) 光記録媒体
JP2007196683A (ja) 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット
JP4667721B2 (ja) 光記録媒体およびその製造方法
EP2492913B1 (en) Optical information recording medium and method for producing same
JP5298623B2 (ja) 追記型光記録媒体
JP2007301761A (ja) 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体
WO2008075683A1 (ja) 光情報記録媒体
JP5399184B2 (ja) 光情報記録媒体およびスパッタリングターゲット
JP7130447B2 (ja) 光情報記録媒体用記録層、光情報記録媒体、及びスパッタリングターゲット
WO2006118266A1 (ja) 光記録媒体、スパッタリングターゲット及びアゾ金属キレート色素
US20070166505A1 (en) Optical storage medium, manufacturing method of recording layer thereof, and recording method thereof
JP2007334983A (ja) 光情報記録媒体
JP2009301623A (ja) 追記型光記録媒体
JP2009143184A (ja) 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体
JP2007196571A (ja) 光情報記録媒体用記録層および光情報記録媒体、並びにスパッタリング・ターゲット
JP2006294224A (ja) 光記録媒体
JP2006092605A (ja) 光情報記録媒体
JP2009199700A (ja) 光情報記録媒体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12160312

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07713760

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1