光情報記録媒体および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
【課題】書込み・読み取り特性、Ｃ／Ｎ特性、低ジッター特性、記録感度特性、反射率特性、耐環境特性に優れており、次世代型の光ディスクに適用可能な光情報記録媒体と、該光情報記録媒体の記録層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。
【解決手段】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を有する光情報記録媒体であって、該記録層の第１の態様は、１〜１５原子％の希土類元素を含むＳｎ基合金からなり、第２の態様は、上記元素に加えてＩｎおよび／またはＢｉを５０原子％以下で含有するＳｎ基合金からなる記録層と、該記録層の形成に用いるスパッタリング・ターゲットを開示する。
【解決手段】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を有する光情報記録媒体であって、該記録層の第１の態様は、１〜１５原子％の希土類元素を含むＳｎ基合金からなり、第２の態様は、上記元素に加えてＩｎおよび／またはＢｉを５０原子％以下で含有するＳｎ基合金からなる記録層と、該記録層の形成に用いるスパッタリング・ターゲットを開示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録用の記録媒体と、該記録媒体の製造に用いる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は、現行のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、次世代の光情報記録媒体（ＨＤＤＶＤやBlu-ray Disc）として用いられ、特に、青紫色のレーザを用いる追記型の高密度光情報記録媒体として好適に用いられる。
【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、例えば文書ファイルや画像ファイルなど、データの改ざん防止が求められるＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ等に用いられている。
【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、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素などの有機色素材料が知られている。この有機色素材料にレーザ光を照射すると、色素の熱吸収によって色素や基板が分解、溶融、蒸発されるなどして記録マークが形成される。ところが有機色素材料を用いる場合、色素を有機溶媒に溶解してから基板上に塗布しなければならず、生産性が低いという問題がある。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、記録層として無機材料薄膜を使用し、この薄膜にレーザ光を照射して、局所的に記録マーク（穴、ピットなど）を形成することにより記録を行なう方法が提案されている（非特許文献１、特許文献１〜７など）。
【０００６】
非特許文献１には、融点および熱伝導率の低いＴｅ薄膜を使用し、低いレーザ・パワーで穴をあける技術が開示されている。
【０００７】
特許文献１，２には、基板上にＡｌを含むＣｕ基合金からなる反応層と、Ｓｉなどを含む反応層とが積層された光情報記録層が開示されている。これらの文献に示された光記録層では、レーザ光の照射によって、基板上に、各反応層に含まれる元素が混合された領域が部分的に形成され、それにより反射率が大きく変化することから、青色レーザなどの短波長レーザを用いて高感度で記録できると記載されている。
【０００８】
特許文献３，４および７は、記録マークによるＣ／Ｎ（carrier-to-noise ratio：キャリアとノイズの出力レベルの比）の低下を防止し、高いＣ／Ｎと反射率を備えた光情報記録媒体を開示するもので、記録層としてＩｎを含むＣｕ基合金（特許文献３）、Ｂｉなどを含むＡｇ基合金（特許文献４）、Ｂｉなどを含むＳｎ基合金（特許文献７）が記載されている。
【０００９】
特許文献５，６はＳｎ基合金を用いた光情報記録媒体に関するもので、特許文献５には、合金層中に、熱処理工程で少なくとも一部が凝集し得る元素を２種以上含有させた光情報記録媒体が開示されている。具体的には、ＢｉやＩｎを含む厚さ１〜８ｎｍ程度のＳｎ−Ｃｕ基合金層からなり、高融点で熱伝導率の高い光情報記録媒体である。
【００１０】
特許文献６には、記録特性に優れたＳｎ−Ｂｉ合金に、ＳｎやＢｉよりも酸化され易い被酸化性物質を添加した光情報記録層が開示されており、高温多湿環境下においても優れた耐久性を示すことが強調されている。
【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２００１−１８０１１４号公報
【特許文献７】特開２００２−２２５４３３号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．３４（１９７９年）ｐ．８３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、記録情報の高密度化に対応するため、青紫色レーザなどの短波長レーザを用いた光情報の記録と再生技術が開発されており、これに適合する記録層の特性として、（１）高Ｃ／Ｎ（読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（信号位置のばらつきが少ない）などの高品質の信号書込み・読取り、（２）高記録感度（低パワーのレーザ光で書き込みができる）、（３）記録層からの高反射率、（４）高耐食性、などが要求されている。
【００１２】
しかし発明者らの調査によると、従来の金属系記録層では、上記要求特性の全てを十分に満たすことができず、実用化には難がある。しかし、金属系の記録層は有機系記録層に較べて材料が著しく安定であるという利点があり、金属系材料で上記の要求特性を満足する実用的な記録層を開発することは、信頼性の高い光情報記録媒体であるCＤ−ＲやＨＤＤＶＤ−Ｒをユーザに提供する上で極めて重要となる。
【００１３】
また、光情報記録媒体用の記録層を成膜するには、生産効率の高いスパッタリング法を採用することが望ましく、高品質な記録層を形成することのできるスパッタリング・ターゲットの開発も必要となる。
【００１４】
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、上記（１）〜（４）として示した様な要求特性を満たすばかりか、記録精度の信頼性が高く、コスト的にも廉価な金属系材料からなる光情報記録層を備えた記録媒体を提供すると共に、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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決することのできた本発明に係る光情報記録媒体とは、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を有する光情報記録媒体であって、該記録層は、１〜１５％（原子％の意味、以下同じ）の希土類元素を含むＳｎ基合金からなり、該記録層と基板の間および／または該記録層の基板とは反対側の表面に保護層を有しているところに特徴を有している。
【００１６】
上記記録層を構成するＳｎ基合金として、更にＩｎおよび／またはＢｉを５０％以下の範囲で含むものを使用すると、記録層の主体となるＳｎの酸化劣化が抑制され、記録層の耐久性が高められるので好ましい。該記録層の好ましい厚さは１〜５０ｎｍであり、またこの記録層は、特に波長が３５０〜７００ｎｍの範囲のレーザ光に対して高い記録感度を示し、優れた光情報の書込み・読取り精度を発揮する光情報記録媒体となる。
【００１７】
また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って形成する際に用いるターゲットであって、１〜１５％の希土類元素を含み、或は更に、Ｉｎおよび／またはＢｉを５０％以下の範囲で含むＳｎ基合金からなるところに特徴を有している。
【００１８】
本発明で用いる第１のＳｎ基合金においては、基本的にＳｎがその主な特性を担っており、該Ｓｎ基合金中に占めるＳｎの含有量は４０％以上であることが望ましく、より好ましいＳｎ含有量は５０％以上、更に好ましくは６０％以上である。また希土類元素の含有量は１〜１５％であり、希土類元素としては、イットリウム（Ｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）などが挙げられる。
【００１９】
また第２のＳｎ基合金では、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉが５０％以下の範囲で含まれているが、これらの元素の他に、Ｓｎよりも酸化され易い他の金属元素が含まれていても構わない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光情報記録媒体の記録層を構成する上記Ｓｎ基合金において、母相となるＳｎは低融点であり、低いレーザ・パワーで記録マークの形成を可能とし、また、適量の希土類元素は、記録膜の耐食性向上に寄与すると共に、記録膜の平坦性向上や記録マークの形状最適化に有効に作用し、その結果として、ジッターの低減（読取り波形の整形）などに優れた効果を発揮する。また、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉを含有させると、記録層の反射率を低減させることなく耐環境劣化性を大幅に高めることができる。これは、ＩｎやＢｉがＳｎよりも酸化され易く、且つ酸化物が安定であることから、Ｓｎの酸化による記録層の特性劣化が防止されるためと思われる。
【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Ｓｎを選択した理由は次の通りである。
【００２２】
光情報記録媒体における記録層の反射率の観点からすると、ＳｎよりもＡｌ，Ａｇ，Ｃｕなどの方が優れているが、レーザ光照射による記録マークの形成性はＳｎの方が格段に優れている。これは、Ｓｎの融点が約２３２℃であり、Ａｌ（融点は約６６０℃）、Ａｇ（融点は約９６２℃）、Ｃｕ（融点は約１０８５℃）に比べて格段に低いため、Ｓｎ基合金の薄膜はレーザ光の照射により低温でも容易に溶融もしくは変形し、低いレーザ・パワーでも優れた記録特性を発揮するためと考えられる。特に本発明では、青紫色レーザを用いる次世代型光ディスクに適用することを１つの目的としており、この場合、Ａｌ基合金などでは記録マークの形成が困難になる恐れがあることから、基金属としてＳｎを選択した。
【００２３】
次に希土類元素は、記録層の耐食性や記録膜の平坦性向上に寄与する他、ジッターを低減する効果を有しており、これらの効果を有効に発揮させるには、Ｓｎ基合金中に少なくとも１％以上含有させねばならず、好ましくは１．５％以上、更に好ましくは３％以上含有させるのがよい。しかし、希土類元素量が多過ぎると、記録層の融点が上昇するなど、Ｓｎの特性を阻害する原因になるので、多くとも１５％以下、好ましくは１０％以下に抑えるのがよい。希土類元素としては、イットリウム（Ｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）などが挙げられ、これらは単独で使用し得るほか、２種以上を任意の組合せで併用してもよい。希土類元素の中でも特に好ましいのはＮｄとＹである。
【００２４】
また、Ｓｎ基合金に含有させることのできる他の元素であるＩｎおよび／またはＢｉは、何れもＳｎよりも酸化され易い元素であり、それらが犠牲酸化してＳｎの酸化劣化を防止する作用を発揮する。こうしたＩｎやＢｉの効果は少量でも発揮されるが、その効果が実用面で明確に現れてくるのは、総和で３％以上、より確実には８％以上添加したときである。しかしその添加量が多過ぎると、Ｓｎ含有量が相対的に少なくなってＳｎ本来の特性が損なわれるので、多くともトータルで５０％以下、好ましくは３０％以下に抑えるのがよい。
【００２５】
ところで、上記の様に適量の希土類元素を含み、或は更に適量のＩｎやＢｉを含むＳｎ基合金によって形成される記録層は高い反射率を有し、低ノイズ・高Ｃ／Ｎ値を示すが、特に低いレーザ・パワーでの光情報記録に適用した場合などを考えると、光情報記録の更なる感度や効率の向上を求める需要者の要望を必ずしも満たせないことがあり得る。
【００２６】
ところが、上記成分構成のＳｎ基合金からなる記録層と基板の間、および／または、該記録層の基板とは反対側の表面側に保護層を形成すれば、該保護層によって反射率が上昇し、低いレーザ・パワーでも、需要者の求める一段と低いレベルのノイズと高いＣ／Ｎ値を確保しつつ、光情報を優れた効率と感度で記録できることが確認された。
【００２７】
すなわち本発明で用いる保護層は、希土類元素、もしくは希土類元素とＩｎおよび／またはＢｉを含むＳｎ基合金によって形成された記録層の記録効率や記録感度などを更に高め、需要者の要望にも十分応えることのできる性能を確保する上で必須の要素となる。この保護層は、記録層と基板との間、および記録層の基板とは反対側の表面の何れか１方に形成することで、主として保護層の反射率を高めて記録精度の向上に寄与するが、両方に形成すればその効果は一段と高まる。
【００２８】
該保護層の構成素材としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２，ＺｎＳ，（Ｓｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ）などの酸化物や窒化物、（Ｓｉ，Ｔｉ）などの炭化物、ＢＮやＣ、あるいはそれらの混合物等が挙げられるが、中でも特に好ましいのは、ＺｎＳ−ＳｉＯ２やＳｉＣ等である。該保護層の厚さは特に制限されないが、記録層の反射率を高め、更には高い信号記録精度などを有効に発揮させるには５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上とするのがよい。厚さの上限は特に存在しないが、厚過ぎると光情報記録媒体の生産性が低下する等の不利益が生じてくるので、実用性を考慮すると２００ｎｍ以下、より好ましくは１５０ｎｍ以下に抑えるのがよい。
【００２９】
該保護層の形成手段も特に制限されないが、スパッタリング法が好ましい方法として例示される。
【００３０】
また、前記Ｓｎ基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、厚さを１〜５０ｎｍの範囲にすることが望ましい。１ｎｍ未満では、記録膜が薄過ぎて膜面にポアなどの欠陥が生じ易くなり、記録精度が低下する恐れが生じ、逆に５０ｎｍを超えて厚くなり過ぎると、レーザ光照射によって与えられる熱が記録層内で急速に拡散し易くなり、記録マークの形成が困難になる。こうした観点から、記録層のより好ましい厚さは３ｎｍ以上、４５ｎｍ以下、更に好ましくは５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である。
【００３１】
光情報記録のために照射するレーザ光の好ましい波長は３５０〜７００ｎｍの範囲であり、３５０ｎｍ未満では、光情報記録媒体（光ディスク）の基板や保護層による光吸収が顕著となり、記録層への書込み・読出しが困難になる。逆に波長が７００ｎｍを超えるとスポットサイズが大きくなり、記録層への微細な記録マークの形成が困難になる。こうした観点から、光情報の記録に用いるレーザ光線のより好ましい波長は３８０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である。
【００３２】
上記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、上述した記録層の合金組成と基本的に同一であり、先に好ましいＳｎ基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記録層についても、同様の成分組成を容易に実現できる。
【００３３】
以下、本発明で光情報記録媒体の記録層形成用として用いられるＳｎ基合金の特性を、先に挙げた特許文献１〜７および非特許文献１に開示の従来技術と対比しつつ説明する。
【００３４】
記録層の反射率の点では、既に述べた様に、本発明で用いる上記Ｓｎ基合金よりも、特許文献１〜４に開示されたＡｌ，Ａｇ，Ｃｕの方がやや優れている。しかし、レーザ光照射による記録マークの形成性は、Ｓｎ基合金の方が格段に優れている。これは、前掲の如くＳｎの融点がＡｌ、Ａｇ、Ｃｕの融点に比べて格段に低く、Ｓｎ基合金の薄膜はレーザ光の照射によって容易に溶融もしくは変形し、優れた記録特性を発揮するためと思われる。
【００３５】
特に、本発明の如く照射光として青紫色レーザを用いる次世代型の光ディスクに適用する場合、Ａｌ薄膜などを記録層として用いた場合は、低レーザ・パワーでは記録マークを形成できない可能性があるが、本発明ではこうした懸念も払拭できる。
【００３６】
他方、本発明者らの研究によると、特許文献５〜７に記載の合金には、次に示す様な問題を有することが判明した。
【００３７】
まず特許文献５には、４０質量％Ｓｎ−５５質量％Ｉｎ−５質量％Ｃｕ合金（原子％に換算すると、３７．７原子％Ｓｎ−５３．５原子％Ｉｎ−８．８原子％Ｃｕ合金）からなる膜厚２〜４ｎｍの記録層を備えた光情報記録媒体が開示されているが、実用可能なレベルのＣ／Ｎ値は得られ難い。また、この特許文献に開示されている合金層の厚さは２〜４ｎｍであるが、上記合金組成にとっては膜厚が薄過ぎるため、実用化できるレベルの反射率は得られなかった。
【００３８】
また特許文献６には、Ｓｎ−Ｂｉ合金に、ＳｎやＢｉよりも酸化され易い被酸化性物質を加えた記録層が開示されている。ところが、それら被酸化性物質の量を制御するには高度の薄膜形成技術を必要とするため、工業的規模での実用化に適した方法とは言い難い。これに対し本発明では、記録層やターゲット材の作製に格別高度な技術は必要なく、単純に合金組成を調整したＳｎ基合金で容易に目的を達成できる。
【００３９】
更に特許文献７には、合金組成が８４原子％Ｓｎ−１０原子％Ｚｎ−６原子％ＳｂであるＳｎ基合金製の記録層が開示されている。しかしこのＳｎ基合金でも、本発明のＳｎ基合金を超えるレベルのＣ／Ｎ値、記録感度、反射率は得られなかった。
【００４０】
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。
【００４１】
図１は、本発明に係る光情報記録媒体（光ディスク）の実施形態の一例を模式的に示した断面説明図であり、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１０を示している。この光ディスク１０は、支持基板１と、反射層（光学調整層）２と、保護層（誘電体層）３，５と、該保護層３と５の間に挟まれた記録層４と、光透過層６とを備えている。保護層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の保存期間を大幅に延長する（耐久性が向上する）他、反射率やＣ／Ｎも高める。
【００４２】
なお本発明では、耐久性の基準を「波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光を照射することによって記録マークが形成された記録層を、温度８０℃×相対湿度８５％ＲＨの環境下で９６時間保持した時の反射率の変化率が１５％未満（好ましくは１０％未満）を満足すること」としている。ちなみに、一般に青紫色レーザは波長が短く、膜劣化に対する反射率の変化が顕著であるため、青紫色レーザを用いて情報の記録や再生を行った光ディスクの耐久性は、赤色レーザを使用した場合よりも劣ることが予想される。そのため青紫色レーザ用の記録層には、従来よりも高レベルの耐久性が要求されるからである。
【００４３】
こうした観点からすると、前掲の特許文献１，６でも光ディスクの耐久性を調べているが、その条件は、上記評価基準よりも緩やかな環境条件である。ちなみに特許文献６では、本発明よりも耐久性試験温度が低く（温度６０℃×相対湿度９０％ＲＨで１２０時間保持）、また特許文献１では、本発明よりも耐久性試験時間が短い（温度８０℃×相対湿度８５％ＲＨで５０時間保持）。即ちいずれの場合も、本発明の如く高温・高湿で長時間の耐久性試験は行っていない。
【００４４】
本発明の代表的な実施形態となる光ディスクは、図１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Ｓｎ基合金を使用し、且つ該記録層４と支持基板１の間、および／または、該記録層４の基板１とは反対側の表面に保護層を設けた点に特徴があり、それら以外の支持基板１や反射層（光学調整層）２などの素材は特に限定されず、通常使用されているものを適宜選択して使用できる。
【００４５】
具体的には、支持基板１の素材としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂など、反射層（光学調整層）２の素材としては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ等の金属やそれらの合金などが例示される。
【００４６】
なお、記録層の好ましい膜厚は１〜５０ｎｍ、より好ましくは３〜４５ｎｍ、特に好ましくは５〜４０ｎｍであり、反射層（光学調整層）の素材として例えば、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ等やそれらの合金を使用すれば、記録層や保護層を含めた全体としての反射率を更に高めることができるので好ましい。
【００４７】
また、支持基板と反射層との間、あるいは支持基板と記録層との間に、熱伝導率の低い薄膜層を装入し、記録マークの形状を制御することも可能である。
【００４８】
上記Ｓｎ基合金からなる記録層は、スパッタリング法によって形成することが望ましい。即ち本発明で用いるＳｎ以外の合金元素（希土類元素やＩｎ，Ｂｉなど）は、熱平衡状態ではＳｎに対し固有の固溶限を有しているが、スパッタリング法によって薄膜を形成すると、上記合金元素がＳｎマトリックス中に均一に分散するので、膜質が均質化し、安定した光学特性や耐環境性などが得られ易いからである。
【００４９】
尚スパッタリングを行う際には、スパッタリング・ターゲットとして、溶解・鋳造法によって作製したＳｎ基合金（以下、「溶製Ｓｎ基合金ターゲット」という）を用いることが望ましい。溶製Ｓｎ基合金ターゲットの組織は均一であり、スパッタ率が安定していると共に、ターゲットからの原子の出射角度も均一であるため、合金組成の均一な記録層が得られ易く、均質で高性能の光ディスクを製造できるからである。
【００５０】
なお、ターゲットの製造に当っては、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に混入することがあるが、本発明の記録層やターゲットの成分組成は、これら不可避的に混入してくる微量成分までも規定するものではなく、本発明の上記特性が阻害されない限り、それら不可避不純物の微量の混入は許容される。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、下記実施例はもとより本発明を制限する性質のものではなく、前・後記本発明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。
【００５２】
実施例１
本例は、光情報記録膜としてＳｎ−希土類元素合金、Ｓｎ−希土類元素−Ｉｎ合金を用いた場合の実施例である。なお、Ｓｎ−希土類元素−Ｂｉ系合金やＳｎ−希土類元素−Ｉｎ−Ｂｉ系合金からなる記録膜についても同様の実験を行ったが、得られた結果に実質的な違いは認められなかった。
【００５３】
１）ディスクの作製法
ディスク基板１として、ポリカーボネート基板（厚さ：１．１ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝幅：０．１４〜０．１６μm、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、その表面に、ＤＣスパッタリング法によって膜厚１０〜２５ｎｍの記録層４を成膜した。スパッタリング・ターゲットとしては、６インチのＳｎターゲット上に添加元素のチップを置いた複合ターゲットを用いた。
【００５４】
光情報記録膜形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：４ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：１００Ｗとした。なお記録膜の厚さは、スパッタリング時間を５〜１２０秒の間で変え、反射率が４０％となる様に調整した。
【００５５】
その記録層の上部に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットを用いて高周波スパッタリング法により保護層（誘電体膜）５を形成した。保護層のスパッタリング成膜条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、高周波パワー：２００Ｗとし、膜厚は２０ｎｍとした。
【００５６】
次いでその上に、紫外線硬化型樹脂（日本化薬社製の商品名「ＢＲＤ−１３０」）をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μmの光透過層６を形成した。
【００５７】
２）光ディスクの評価法
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」）を使用し、レーザ・パワー７ｍＷにおいて線速度５．３ｍ／ｓで長さ０．１３μｍの記録マークを繰り返して形成し、レーザ・パワー０．３ｍＷにおける信号読み取り時のＣ／Ｎを測定した。
【００５８】
また耐環境性試験としては、ポリカーボネート基板に記録層としてＳｎ基合金膜をスパッタリング成膜し、紫外線硬化性樹脂からなる保護層の形成を省略した以外は前記と同様にして得た光ディスクについて、温度８０℃−相対湿度８５％ＲＨの恒温恒湿試験槽内で９６時間保持し、波長４０５ｎｍのレーザ光に対する試験前後の反射率の変化を分光光度計（日本分光社製の商品名「Ｖ−５７０」）によって測定した。
【００５９】
結果を表１に纏めて示す。尚、ノイズ（−５５ｄＢ以下を合格）、Ｃ／Ｎ（４０ｄＢ以上を合格）、反射率変化（耐環境性）（１５％以下を合格）から実用性を評価し、実用可能な特性（少なくともノイズトＣ／Ｎで合格するもの）と認められたものは○（合格）、そうでないものは×（不合格）とした。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１からも明らかな様に、Ｓｎに希土類元素を１〜１５％含有させると、ノイズは−５５ｄＢｍ以下にまで低減している。そして、希土類元素の含有量が１％未満ではノイズ低減効果が不十分であり、１５％を超えるとＣ／Ｎが低下している。
【００６２】
また、上記Ｓｎ−希土類元素合金にＩｎを含有させると耐環境性が大幅に向上し、特に３％以上添加すると反射率の変化率を１０％以内に抑えることができる。
【００６３】
実施例２
上記実施例１で作製したのと同様の記録膜を作製する際に、その記録膜の上部（記録膜に引き続いて成膜；カバー層と記録層の間）と下部（基板上に成膜し、引き続き記録膜を成膜；基板と記録層の間）に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットを用いて高周波スパッタリング法で保護層（誘電体膜）３，５を形成して得たディスクについて、実施例１と同様のディスク評価を行った。保護層のスパッタリング成膜条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ 、高周波パワー：２００Ｗとした。なお膜厚は、スパッタリング時間を５〜１２０秒の間で変えることによって制御した。
【００６４】
結果は表２に示す通りであり、保護層（誘電体膜）を記録膜に隣接して設けることにより、記録時のノイズ上昇が抑制され、顕著なＣ／Ｎの向上が認められた。
【００６５】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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。
【符号の説明】
【００６７】
１ 支持基板
２ 光反射層（光学調整層）
３，５ 保護層（誘電体層）
４ 記録層
６ 光透過層
１０ 光ディスク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録用の記録媒体と、該記録媒体の製造に用いる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は、現行のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、次世代の光情報記録媒体（ＨＤＤＶＤやBlu-ray Disc）として用いられ、特に、青紫色のレーザを用いる追記型の高密度光情報記録媒体として好適に用いられる。
【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、例えば文書ファイルや画像ファイルなど、データの改ざん防止が求められるＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ等に用いられている。
【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、シアニン系色素、フタロシアニン系色素、アゾ系色素などの有機色素材料が知られている。この有機色素材料にレーザ光を照射すると、色素の熱吸収によって色素や基板が分解、溶融、蒸発されるなどして記録マークが形成される。ところが有機色素材料を用いる場合、色素を有機溶媒に溶解してから基板上に塗布しなければならず、生産性が低いという問題がある。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、記録層として無機材料薄膜を使用し、この薄膜にレーザ光を照射して、局所的に記録マーク（穴、ピットなど）を形成することにより記録を行なう方法が提案されている（非特許文献１、特許文献１〜７など）。
【０００６】
非特許文献１には、融点および熱伝導率の低いＴｅ薄膜を使用し、低いレーザ・パワーで穴をあける技術が開示されている。
【０００７】
特許文献１，２には、基板上にＡｌを含むＣｕ基合金からなる反応層と、Ｓｉなどを含む反応層とが積層された光情報記録層が開示されている。これらの文献に示された光記録層では、レーザ光の照射によって、基板上に、各反応層に含まれる元素が混合された領域が部分的に形成され、それにより反射率が大きく変化することから、青色レーザなどの短波長レーザを用いて高感度で記録できると記載されている。
【０００８】
特許文献３，４および７は、記録マークによるＣ／Ｎ（carrier-to-noise ratio：キャリアとノイズの出力レベルの比）の低下を防止し、高いＣ／Ｎと反射率を備えた光情報記録媒体を開示するもので、記録層としてＩｎを含むＣｕ基合金（特許文献３）、Ｂｉなどを含むＡｇ基合金（特許文献４）、Ｂｉなどを含むＳｎ基合金（特許文献７）が記載されている。
【０００９】
特許文献５，６はＳｎ基合金を用いた光情報記録媒体に関するもので、特許文献５には、合金層中に、熱処理工程で少なくとも一部が凝集し得る元素を２種以上含有させた光情報記録媒体が開示されている。具体的には、ＢｉやＩｎを含む厚さ１〜８ｎｍ程度のＳｎ−Ｃｕ基合金層からなり、高融点で熱伝導率の高い光情報記録媒体である。
【００１０】
特許文献６には、記録特性に優れたＳｎ−Ｂｉ合金に、ＳｎやＢｉよりも酸化され易い被酸化性物質を添加した光情報記録層が開示されており、高温多湿環境下においても優れた耐久性を示すことが強調されている。
【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２００１−１８０１１４号公報
【特許文献７】特開２００２−２２５４３３号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ｖｏｌ．３４（１９７９年）ｐ．８３５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
近年、記録情報の高密度化に対応するため、青紫色レーザなどの短波長レーザを用いた光情報の記録と再生技術が開発されており、これに適合する記録層の特性として、（１）高Ｃ／Ｎ（読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（信号位置のばらつきが少ない）などの高品質の信号書込み・読取り、（２）高記録感度（低パワーのレーザ光で書き込みができる）、（３）記録層からの高反射率、（４）高耐食性、などが要求されている。
【００１２】
しかし発明者らの調査によると、従来の金属系記録層では、上記要求特性の全てを十分に満たすことができず、実用化には難がある。しかし、金属系の記録層は有機系記録層に較べて材料が著しく安定であるという利点があり、金属系材料で上記の要求特性を満足する実用的な記録層を開発することは、信頼性の高い光情報記録媒体であるCＤ−ＲやＨＤＤＶＤ−Ｒをユーザに提供する上で極めて重要となる。
【００１３】
また、光情報記録媒体用の記録層を成膜するには、生産効率の高いスパッタリング法を採用することが望ましく、高品質な記録層を形成することのできるスパッタリング・ターゲットの開発も必要となる。
【００１４】
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、上記（１）〜（４）として示した様な要求特性を満たすばかりか、記録精度の信頼性が高く、コスト的にも廉価な金属系材料からなる光情報記録層を備えた記録媒体を提供すると共に、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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決することのできた本発明に係る光情報記録媒体とは、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を有する光情報記録媒体であって、該記録層は、１〜１５％（原子％の意味、以下同じ）の希土類元素を含むＳｎ基合金からなり、該記録層と基板の間および／または該記録層の基板とは反対側の表面に保護層を有しているところに特徴を有している。
【００１６】
上記記録層を構成するＳｎ基合金として、更にＩｎおよび／またはＢｉを５０％以下の範囲で含むものを使用すると、記録層の主体となるＳｎの酸化劣化が抑制され、記録層の耐久性が高められるので好ましい。該記録層の好ましい厚さは１〜５０ｎｍであり、またこの記録層は、特に波長が３５０〜７００ｎｍの範囲のレーザ光に対して高い記録感度を示し、優れた光情報の書込み・読取り精度を発揮する光情報記録媒体となる。
【００１７】
また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って形成する際に用いるターゲットであって、１〜１５％の希土類元素を含み、或は更に、Ｉｎおよび／またはＢｉを５０％以下の範囲で含むＳｎ基合金からなるところに特徴を有している。
【００１８】
本発明で用いる第１のＳｎ基合金においては、基本的にＳｎがその主な特性を担っており、該Ｓｎ基合金中に占めるＳｎの含有量は４０％以上であることが望ましく、より好ましいＳｎ含有量は５０％以上、更に好ましくは６０％以上である。また希土類元素の含有量は１〜１５％であり、希土類元素としては、イットリウム（Ｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）などが挙げられる。
【００１９】
また第２のＳｎ基合金では、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉが５０％以下の範囲で含まれているが、これらの元素の他に、Ｓｎよりも酸化され易い他の金属元素が含まれていても構わない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る光情報記録媒体の記録層を構成する上記Ｓｎ基合金において、母相となるＳｎは低融点であり、低いレーザ・パワーで記録マークの形成を可能とし、また、適量の希土類元素は、記録膜の耐食性向上に寄与すると共に、記録膜の平坦性向上や記録マークの形状最適化に有効に作用し、その結果として、ジッターの低減（読取り波形の整形）などに優れた効果を発揮する。また、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉを含有させると、記録層の反射率を低減させることなく耐環境劣化性を大幅に高めることができる。これは、ＩｎやＢｉがＳｎよりも酸化され易く、且つ酸化物が安定であることから、Ｓｎの酸化による記録層の特性劣化が防止されるためと思われる。
【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Ｓｎを選択した理由は次の通りである。
【００２２】
光情報記録媒体における記録層の反射率の観点からすると、ＳｎよりもＡｌ，Ａｇ，Ｃｕなどの方が優れているが、レーザ光照射による記録マークの形成性はＳｎの方が格段に優れている。これは、Ｓｎの融点が約２３２℃であり、Ａｌ（融点は約６６０℃）、Ａｇ（融点は約９６２℃）、Ｃｕ（融点は約１０８５℃）に比べて格段に低いため、Ｓｎ基合金の薄膜はレーザ光の照射により低温でも容易に溶融もしくは変形し、低いレーザ・パワーでも優れた記録特性を発揮するためと考えられる。特に本発明では、青紫色レーザを用いる次世代型光ディスクに適用することを１つの目的としており、この場合、Ａｌ基合金などでは記録マークの形成が困難になる恐れがあることから、基金属としてＳｎを選択した。
【００２３】
次に希土類元素は、記録層の耐食性や記録膜の平坦性向上に寄与する他、ジッターを低減する効果を有しており、これらの効果を有効に発揮させるには、Ｓｎ基合金中に少なくとも１％以上含有させねばならず、好ましくは１．５％以上、更に好ましくは３％以上含有させるのがよい。しかし、希土類元素量が多過ぎると、記録層の融点が上昇するなど、Ｓｎの特性を阻害する原因になるので、多くとも１５％以下、好ましくは１０％以下に抑えるのがよい。希土類元素としては、イットリウム（Ｙ）、ネオジウム（Ｎｄ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ディスプロシウム（Ｄｙ）などが挙げられ、これらは単独で使用し得るほか、２種以上を任意の組合せで併用してもよい。希土類元素の中でも特に好ましいのはＮｄとＹである。
【００２４】
また、Ｓｎ基合金に含有させることのできる他の元素であるＩｎおよび／またはＢｉは、何れもＳｎよりも酸化され易い元素であり、それらが犠牲酸化してＳｎの酸化劣化を防止する作用を発揮する。こうしたＩｎやＢｉの効果は少量でも発揮されるが、その効果が実用面で明確に現れてくるのは、総和で３％以上、より確実には８％以上添加したときである。しかしその添加量が多過ぎると、Ｓｎ含有量が相対的に少なくなってＳｎ本来の特性が損なわれるので、多くともトータルで５０％以下、好ましくは３０％以下に抑えるのがよい。
【００２５】
ところで、上記の様に適量の希土類元素を含み、或は更に適量のＩｎやＢｉを含むＳｎ基合金によって形成される記録層は高い反射率を有し、低ノイズ・高Ｃ／Ｎ値を示すが、特に低いレーザ・パワーでの光情報記録に適用した場合などを考えると、光情報記録の更なる感度や効率の向上を求める需要者の要望を必ずしも満たせないことがあり得る。
【００２６】
ところが、上記成分構成のＳｎ基合金からなる記録層と基板の間、および／または、該記録層の基板とは反対側の表面側に保護層を形成すれば、該保護層によって反射率が上昇し、低いレーザ・パワーでも、需要者の求める一段と低いレベルのノイズと高いＣ／Ｎ値を確保しつつ、光情報を優れた効率と感度で記録できることが確認された。
【００２７】
すなわち本発明で用いる保護層は、希土類元素、もしくは希土類元素とＩｎおよび／またはＢｉを含むＳｎ基合金によって形成された記録層の記録効率や記録感度などを更に高め、需要者の要望にも十分応えることのできる性能を確保する上で必須の要素となる。この保護層は、記録層と基板との間、および記録層の基板とは反対側の表面の何れか１方に形成することで、主として保護層の反射率を高めて記録精度の向上に寄与するが、両方に形成すればその効果は一段と高まる。
【００２８】
該保護層の構成素材としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２，ＺｎＳ，（Ｓｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ）などの酸化物や窒化物、（Ｓｉ，Ｔｉ）などの炭化物、ＢＮやＣ、あるいはそれらの混合物等が挙げられるが、中でも特に好ましいのは、ＺｎＳ−ＳｉＯ２やＳｉＣ等である。該保護層の厚さは特に制限されないが、記録層の反射率を高め、更には高い信号記録精度などを有効に発揮させるには５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上とするのがよい。厚さの上限は特に存在しないが、厚過ぎると光情報記録媒体の生産性が低下する等の不利益が生じてくるので、実用性を考慮すると２００ｎｍ以下、より好ましくは１５０ｎｍ以下に抑えるのがよい。
【００２９】
該保護層の形成手段も特に制限されないが、スパッタリング法が好ましい方法として例示される。
【００３０】
また、前記Ｓｎ基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、厚さを１〜５０ｎｍの範囲にすることが望ましい。１ｎｍ未満では、記録膜が薄過ぎて膜面にポアなどの欠陥が生じ易くなり、記録精度が低下する恐れが生じ、逆に５０ｎｍを超えて厚くなり過ぎると、レーザ光照射によって与えられる熱が記録層内で急速に拡散し易くなり、記録マークの形成が困難になる。こうした観点から、記録層のより好ましい厚さは３ｎｍ以上、４５ｎｍ以下、更に好ましくは５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下である。
【００３１】
光情報記録のために照射するレーザ光の好ましい波長は３５０〜７００ｎｍの範囲であり、３５０ｎｍ未満では、光情報記録媒体（光ディスク）の基板や保護層による光吸収が顕著となり、記録層への書込み・読出しが困難になる。逆に波長が７００ｎｍを超えるとスポットサイズが大きくなり、記録層への微細な記録マークの形成が困難になる。こうした観点から、光情報の記録に用いるレーザ光線のより好ましい波長は３８０ｎｍ以上、６６０ｎｍ以下である。
【００３２】
上記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、上述した記録層の合金組成と基本的に同一であり、先に好ましいＳｎ基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記録層についても、同様の成分組成を容易に実現できる。
【００３３】
以下、本発明で光情報記録媒体の記録層形成用として用いられるＳｎ基合金の特性を、先に挙げた特許文献１〜７および非特許文献１に開示の従来技術と対比しつつ説明する。
【００３４】
記録層の反射率の点では、既に述べた様に、本発明で用いる上記Ｓｎ基合金よりも、特許文献１〜４に開示されたＡｌ，Ａｇ，Ｃｕの方がやや優れている。しかし、レーザ光照射による記録マークの形成性は、Ｓｎ基合金の方が格段に優れている。これは、前掲の如くＳｎの融点がＡｌ、Ａｇ、Ｃｕの融点に比べて格段に低く、Ｓｎ基合金の薄膜はレーザ光の照射によって容易に溶融もしくは変形し、優れた記録特性を発揮するためと思われる。
【００３５】
特に、本発明の如く照射光として青紫色レーザを用いる次世代型の光ディスクに適用する場合、Ａｌ薄膜などを記録層として用いた場合は、低レーザ・パワーでは記録マークを形成できない可能性があるが、本発明ではこうした懸念も払拭できる。
【００３６】
他方、本発明者らの研究によると、特許文献５〜７に記載の合金には、次に示す様な問題を有することが判明した。
【００３７】
まず特許文献５には、４０質量％Ｓｎ−５５質量％Ｉｎ−５質量％Ｃｕ合金（原子％に換算すると、３７．７原子％Ｓｎ−５３．５原子％Ｉｎ−８．８原子％Ｃｕ合金）からなる膜厚２〜４ｎｍの記録層を備えた光情報記録媒体が開示されているが、実用可能なレベルのＣ／Ｎ値は得られ難い。また、この特許文献に開示されている合金層の厚さは２〜４ｎｍであるが、上記合金組成にとっては膜厚が薄過ぎるため、実用化できるレベルの反射率は得られなかった。
【００３８】
また特許文献６には、Ｓｎ−Ｂｉ合金に、ＳｎやＢｉよりも酸化され易い被酸化性物質を加えた記録層が開示されている。ところが、それら被酸化性物質の量を制御するには高度の薄膜形成技術を必要とするため、工業的規模での実用化に適した方法とは言い難い。これに対し本発明では、記録層やターゲット材の作製に格別高度な技術は必要なく、単純に合金組成を調整したＳｎ基合金で容易に目的を達成できる。
【００３９】
更に特許文献７には、合金組成が８４原子％Ｓｎ−１０原子％Ｚｎ−６原子％ＳｂであるＳｎ基合金製の記録層が開示されている。しかしこのＳｎ基合金でも、本発明のＳｎ基合金を超えるレベルのＣ／Ｎ値、記録感度、反射率は得られなかった。
【００４０】
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。
【００４１】
図１は、本発明に係る光情報記録媒体（光ディスク）の実施形態の一例を模式的に示した断面説明図であり、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１０を示している。この光ディスク１０は、支持基板１と、反射層（光学調整層）２と、保護層（誘電体層）３，５と、該保護層３と５の間に挟まれた記録層４と、光透過層６とを備えている。保護層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の保存期間を大幅に延長する（耐久性が向上する）他、反射率やＣ／Ｎも高める。
【００４２】
なお本発明では、耐久性の基準を「波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光を照射することによって記録マークが形成された記録層を、温度８０℃×相対湿度８５％ＲＨの環境下で９６時間保持した時の反射率の変化率が１５％未満（好ましくは１０％未満）を満足すること」としている。ちなみに、一般に青紫色レーザは波長が短く、膜劣化に対する反射率の変化が顕著であるため、青紫色レーザを用いて情報の記録や再生を行った光ディスクの耐久性は、赤色レーザを使用した場合よりも劣ることが予想される。そのため青紫色レーザ用の記録層には、従来よりも高レベルの耐久性が要求されるからである。
【００４３】
こうした観点からすると、前掲の特許文献１，６でも光ディスクの耐久性を調べているが、その条件は、上記評価基準よりも緩やかな環境条件である。ちなみに特許文献６では、本発明よりも耐久性試験温度が低く（温度６０℃×相対湿度９０％ＲＨで１２０時間保持）、また特許文献１では、本発明よりも耐久性試験時間が短い（温度８０℃×相対湿度８５％ＲＨで５０時間保持）。即ちいずれの場合も、本発明の如く高温・高湿で長時間の耐久性試験は行っていない。
【００４４】
本発明の代表的な実施形態となる光ディスクは、図１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Ｓｎ基合金を使用し、且つ該記録層４と支持基板１の間、および／または、該記録層４の基板１とは反対側の表面に保護層を設けた点に特徴があり、それら以外の支持基板１や反射層（光学調整層）２などの素材は特に限定されず、通常使用されているものを適宜選択して使用できる。
【００４５】
具体的には、支持基板１の素材としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂など、反射層（光学調整層）２の素材としては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ等の金属やそれらの合金などが例示される。
【００４６】
なお、記録層の好ましい膜厚は１〜５０ｎｍ、より好ましくは３〜４５ｎｍ、特に好ましくは５〜４０ｎｍであり、反射層（光学調整層）の素材として例えば、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ等やそれらの合金を使用すれば、記録層や保護層を含めた全体としての反射率を更に高めることができるので好ましい。
【００４７】
また、支持基板と反射層との間、あるいは支持基板と記録層との間に、熱伝導率の低い薄膜層を装入し、記録マークの形状を制御することも可能である。
【００４８】
上記Ｓｎ基合金からなる記録層は、スパッタリング法によって形成することが望ましい。即ち本発明で用いるＳｎ以外の合金元素（希土類元素やＩｎ，Ｂｉなど）は、熱平衡状態ではＳｎに対し固有の固溶限を有しているが、スパッタリング法によって薄膜を形成すると、上記合金元素がＳｎマトリックス中に均一に分散するので、膜質が均質化し、安定した光学特性や耐環境性などが得られ易いからである。
【００４９】
尚スパッタリングを行う際には、スパッタリング・ターゲットとして、溶解・鋳造法によって作製したＳｎ基合金（以下、「溶製Ｓｎ基合金ターゲット」という）を用いることが望ましい。溶製Ｓｎ基合金ターゲットの組織は均一であり、スパッタ率が安定していると共に、ターゲットからの原子の出射角度も均一であるため、合金組成の均一な記録層が得られ易く、均質で高性能の光ディスクを製造できるからである。
【００５０】
なお、ターゲットの製造に当っては、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に混入することがあるが、本発明の記録層やターゲットの成分組成は、これら不可避的に混入してくる微量成分までも規定するものではなく、本発明の上記特性が阻害されない限り、それら不可避不純物の微量の混入は許容される。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、下記実施例はもとより本発明を制限する性質のものではなく、前・後記本発明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。
【００５２】
実施例１
本例は、光情報記録膜としてＳｎ−希土類元素合金、Ｓｎ−希土類元素−Ｉｎ合金を用いた場合の実施例である。なお、Ｓｎ−希土類元素−Ｂｉ系合金やＳｎ−希土類元素−Ｉｎ−Ｂｉ系合金からなる記録膜についても同様の実験を行ったが、得られた結果に実質的な違いは認められなかった。
【００５３】
１）ディスクの作製法
ディスク基板１として、ポリカーボネート基板（厚さ：１．１ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝幅：０．１４〜０．１６μm、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、その表面に、ＤＣスパッタリング法によって膜厚１０〜２５ｎｍの記録層４を成膜した。スパッタリング・ターゲットとしては、６インチのＳｎターゲット上に添加元素のチップを置いた複合ターゲットを用いた。
【００５４】
光情報記録膜形成のためのスパッタリング条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）、Ａｒガス圧：４ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：１００Ｗとした。なお記録膜の厚さは、スパッタリング時間を５〜１２０秒の間で変え、反射率が４０％となる様に調整した。
【００５５】
その記録層の上部に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットを用いて高周波スパッタリング法により保護層（誘電体膜）５を形成した。保護層のスパッタリング成膜条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ、高周波パワー：２００Ｗとし、膜厚は２０ｎｍとした。
【００５６】
次いでその上に、紫外線硬化型樹脂（日本化薬社製の商品名「ＢＲＤ−１３０」）をスピンコートした後、紫外線硬化させて膜厚１００±１５μmの光透過層６を形成した。
【００５７】
２）光ディスクの評価法
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」）を使用し、レーザ・パワー７ｍＷにおいて線速度５．３ｍ／ｓで長さ０．１３μｍの記録マークを繰り返して形成し、レーザ・パワー０．３ｍＷにおける信号読み取り時のＣ／Ｎを測定した。
【００５８】
また耐環境性試験としては、ポリカーボネート基板に記録層としてＳｎ基合金膜をスパッタリング成膜し、紫外線硬化性樹脂からなる保護層の形成を省略した以外は前記と同様にして得た光ディスクについて、温度８０℃−相対湿度８５％ＲＨの恒温恒湿試験槽内で９６時間保持し、波長４０５ｎｍのレーザ光に対する試験前後の反射率の変化を分光光度計（日本分光社製の商品名「Ｖ−５７０」）によって測定した。
【００５９】
結果を表１に纏めて示す。尚、ノイズ（−５５ｄＢ以下を合格）、Ｃ／Ｎ（４０ｄＢ以上を合格）、反射率変化（耐環境性）（１５％以下を合格）から実用性を評価し、実用可能な特性（少なくともノイズトＣ／Ｎで合格するもの）と認められたものは○（合格）、そうでないものは×（不合格）とした。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１からも明らかな様に、Ｓｎに希土類元素を１〜１５％含有させると、ノイズは−５５ｄＢｍ以下にまで低減している。そして、希土類元素の含有量が１％未満ではノイズ低減効果が不十分であり、１５％を超えるとＣ／Ｎが低下している。
【００６２】
また、上記Ｓｎ−希土類元素合金にＩｎを含有させると耐環境性が大幅に向上し、特に３％以上添加すると反射率の変化率を１０％以内に抑えることができる。
【００６３】
実施例２
上記実施例１で作製したのと同様の記録膜を作製する際に、その記録膜の上部（記録膜に引き続いて成膜；カバー層と記録層の間）と下部（基板上に成膜し、引き続き記録膜を成膜；基板と記録層の間）に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットを用いて高周波スパッタリング法で保護層（誘電体膜）３，５を形成して得たディスクについて、実施例１と同様のディスク評価を行った。保護層のスパッタリング成膜条件は、到達真空度：１０−５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：２ｍＴｏｒｒ 、高周波パワー：２００Ｗとした。なお膜厚は、スパッタリング時間を５〜１２０秒の間で変えることによって制御した。
【００６４】
結果は表２に示す通りであり、保護層（誘電体膜）を記録膜に隣接して設けることにより、記録時のノイズ上昇が抑制され、顕著なＣ／Ｎの向上が認められた。
【００６５】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【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。
【符号の説明】
【００６７】
１ 支持基板
２ 光反射層（光学調整層）
３，５ 保護層（誘電体層）
４ 記録層
６ 光透過層
１０ 光ディスク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の照射により記録マークが形成される記録層を有する光情報記録媒体であって、該記録層は、１〜１５％（原子％の意味、以下同じ）の希土類元素を含むＳｎ基合金からなり、該記録層と基板の間および／または該記録層の基板とは反対側の表面に保護層を有することを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記Ｓｎ基合金は、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉを５０％以下含むものである請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
前記記録層の厚さが１〜５０ｎｍである請求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
前記記録層は、波長が３５０〜７００ｎｍのいずれか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１〜３のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
１〜１５％の希土類元素を含むＳｎ基合金からなることを特徴とす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。
【請求項６】
前記Ｓｎ基合金は、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉを５０％以下含有する請求項５に記載のスパッタリング・ターゲット。
【請求項１】
レーザ光の照射により記録マークが形成される記録層を有する光情報記録媒体であって、該記録層は、１〜１５％（原子％の意味、以下同じ）の希土類元素を含むＳｎ基合金からなり、該記録層と基板の間および／または該記録層の基板とは反対側の表面に保護層を有することを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項２】
前記Ｓｎ基合金は、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉを５０％以下含むものである請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
前記記録層の厚さが１〜５０ｎｍである請求項１または２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
前記記録層は、波長が３５０〜７００ｎｍのいずれか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１〜３のいずれかに記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
１〜１５％の希土類元素を含むＳｎ基合金からなることを特徴とす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。
【請求項６】
前記Ｓｎ基合金は、他の元素としてＩｎおよび／またはＢｉを５０％以下含有する請求項５に記載のスパッタリング・ターゲット。
【図１】
【公開番号】特開２００７−１８５８１０（Ｐ２００７−１８５８１０Ａ）
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４０９９（Ｐ２００６−４０９９）
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月１１日（２００６．１．１１）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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