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
【課題】記録特性の優れた光情報記録媒体用記録層、その記録層を備えた光情報記録媒体、および上記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。
【解決手段】レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含む光情報記録媒体用記録層である。
【解決手段】レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含む光情報記録媒体用記録層である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体用の記録層、光情報記録媒体、および該記録層の形成に有用なスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光情報記録媒体（光ディスク）は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤといった光ディスクに代表され、記録再生方式により、再生専用型、追記型および書換え型の３種類に大別される。このうち追記型の光ディスクの記録方式は、主に、記録層を相変化させる相変化方式、複数の記録層を反応させる層間反応方式、記録層を構成する化合物を分解させる方式、記録層に孔やピットなどの記録マークを局所的に形成させる孔開け方式に大別される。
【０００３】
前記相変化方式では、記録層の結晶化による光学特性の変化を利用した材料が、記録層の材料として提案されている。例えば特許文献１では、Ｔｅ−Ｏ−Ｍ（Ｍは金属元素、半金属元素及び半導体元素から選ばれる少なくとも１種の元素)を含む記録層が提案され、
特許文献２ではＳｂおよびＴｅを含む記録層が提案されている。
【０００４】
前記層間反応方式の光情報記録媒体の記録層としては、例えば特許文献３に、第一記録層をＩｎ−Ｏ−(Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍｏ)を含む合金からなるものとし、かつ第二記録層をＳｅ及び／又はＴｅ元素、Ｏ（酸素）、及びＴｉ、Ｐｄ、Ｚｒの中から選ばれた一つの元素を含む合金からなるものとした記録層が提案されている。また特許文献４では、第一記録層：Ｉｎ主成分とする金属、第二記録層：５Ｂ族または６Ｂ族に属する少なくとも１種類の元素を含む、酸化物以外の金属あるいは非金属を積層して、加熱による反応または合金化により記録を行うことが提案されている。
【０００５】
前記記録層を構成する化合物を分解する方式の記録層として、例えば特許文献５には、窒化物を主成分とした記録層が示されており、該窒化物を加熱により分解することで記録を行う材料や、有機色素材料が検討されている。
【０００６】
前記孔開け方式の記録層としては、低融点金属材料からなるものが検討されている。例えば特許文献６では、Ｓｎ合金に３Ｂ族、４Ｂ族、５Ｂ族の元素を添加した合金からなるものが提案されている。また特許文献７では、Ｎｉおよび／またはＣｏを１〜５０原子％の範囲で含有するＳｎ基合金からなる記録層が提案されている。更に特許文献８には、Ｃｏを２０〜６５原子％含有するＩｎ合金、さらにこれにＳｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉから選ばれる１種類以上の元素を１９原子％以下含有するＩｎ合金からなる記録層が示されている。また特許文献９には、Ｐｄ．Ａｇ、Ｏからなり、こられＰｄ、Ａｇ、Ｏの原子数の比率が所定範囲内に制御された記録層が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１３５５６８号公報
【特許文献２】特開２００３−３３１４６１号公報
【特許文献３】特開２００３−３２６８４８号公報
【特許文献４】特許第３４９９７２４号公報
【特許文献５】国際公開第２００３／１０１７５０パンフレット
【特許文献６】特開２００２−２２５４３３号公報
【特許文献７】特開２００７−１９６６８３号公報
【特許文献８】特許第４１１０１９４号公報
【特許文献９】特開２００５−２３８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光情報記録媒体に求められる要求特性には、書き込みレーザー光の入射によって、記録信号が再生に十分な信号振幅を有すること（高変調度であること)、および信号強度が高いこと(高Ｃ／Ｎ比であること)などが求められる。Ｃ／Ｎ比とは、Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏの意味で、読み取り時の信号とバックグラウンドのノイズ出力レベルの比である。
【０００９】
しかし、従来技術として開示されている記録材料は、これらの要求特性を記録材料単体で満たすことが難しく、前記相変化方式では、記録層単独での反射率が低いため、光ディスク状態での反射率を高めるべく反射膜が必要であり、かつ変調度を増加させるため、記録層の上下にＺｎＳ−ＳｉＯ2などの誘電体層（誘電膜）を設ける必要があり、光ディスクを構成する層数が多くなる。また、前記層間反応方式でも複数の記録層が必要であることから、光ディスクを構成する層数が多くなる。このため膜層数が多くなり生産性が低下するという課題がある。これに対し前記孔開け方式は、記録層自体の反射率が高く、且つ、大きな変調度も確保できるため、光ディスクを構成する層の数を低減できるが、より高い記録感度を達成するにあたっては、更なる検討が必要である。
【００１０】
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、光ディスクの層数を低減しながら上記要求特性を満たして、光情報記録媒体の生産性を高めることのできる光情報記録媒体用記録層と、該記録層を備えた光情報記録媒体、および該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】
【００１１】
本発明に係る光情報記録媒体用記録層は、レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、Ａｇ酸化物を含むところに要旨を有するものである。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、上記光情報記録媒体用記録層は、上記Ａｇ酸化物のほかに、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含んでいる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態において、上記光情報記録媒体用記録層は、Ｐｄ酸化物を含まないものである。
【００１４】
本発明には、上記の光情報記録媒体用記録層を備えた光情報記録媒体も包含される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、上記光情報記録媒体は、上記光情報記録媒体用記録層の上および／または下に誘電体層が積層されたものである。
【００１６】
本発明には、上記光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットも包含される。このスパッタリングターゲットは、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含み、残部：不可避的不純物であるところに要旨を有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、実用的な記録レーザーパワーでの記録感度に優れた光情報記録媒体用記録層（特に、追記型光情報記録媒体用記録層）、および該記録層を備えた光情報記録媒体（特には、追記型光情報記録媒体）を提供することができる。また、本発明によれば、上記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ができる。
【００１８】
尚、本明細書において、「記録感度に優れる」とは、後記する実施例の欄で詳述する通り、記録層へのレーザー光（書き込みレーザー光）の照射によって、比較的低い記録レーザーパワー、おおむね９ｍＷであっても、高いＣ／Ｎ比および高変調度を実現できることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で作製した光情報記録媒体の概略を示す模式図である。
【図２】実施例１のＮｏ．４について、ＸＰＳ分析の結果を示すグラフである。
【図３】実施例１のＮｏ．４について、記録層表面のＴＥＭ観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明者らは、書き込みレーザ光の照射によって記録感度に優れた追記型光情報記録媒体用記録層を実現すべく鋭意検討を行った。その結果、従来の記録層とは異なる材料、すなわち、Ａｇ酸化物を含む記録層か、好ましくは、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含む記録層を用いれば、所期の目的が達成されることを見出した。上記記録層にレーザー光を照射すると、Ａｇ酸化物がレーザー光により加熱され、分解して酸素（Ｏ2ガス）を放出し、レーザー照射された部分に気泡が生成するようになる。その結果、膜形状が変化し、マークが形成される。このようなレーザー照射に伴う気泡生成による不可避的な記録方式を用いれば、従来よりも記録感度が高められることを見出し、本発明を完成した。
【００２１】
本発明の記録層による記録方式では、レーザー照射前の記録層の構造はアモルファスであり、レーザー照射後もアモルファスである点で、アモルファスがレーザー照射により結晶に変化することを利用した相変化方式と相違する。
【００２２】
本発明の記録層が記録感度に優れている理由として、レーザー照射により気泡が発生し、マーク形成が行われた部分では、気泡の発生していない部分（すなわち、マークを形成していない部分）と比べて透過率が増加（即ち、反射率が低下）することで、変調度を大きくすることができたことが考えられる。
【００２３】
また、本発明のようにＡｇ酸化物を記録層中に含有することにより、Ａｇ酸化物を含有せずＩｎ酸化物のみからなる記録層と比較して、膜の光吸収率を大きくすることができるため、書き込み光のレーザーのエネルギーを効率よく熱エネルギーへと変換することができる。更に本発明では、好ましくは、記録層に含まれる酸化物を構成する元素（Ａｇと；Ｉｎ、Ｓｎ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素）中に占めるＡｇ量の比（原子比）を適切に制御しているため、記録に必要なレーザーパワーを制御することもできる。その結果、本発明によれば、記録感度を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の記録層は、Ｐｄ酸化物を含まない点で、前述した特許文献９と相違する。本発明者らの検討結果によれば、好ましくは上記Ａｇ量の比（原子比）を適切に制御しているため、後記する実施例に示すように、記録層中にＰｄ酸化物を含有しなくても、良好な特性が得られた。
【００２５】
以下、本発明に係る記録層の構成を詳細に説明する。本明細書では、説明の便宜上、Ｉｎ、Ｓｎ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を、Ｘ群元素と呼ぶ場合がある。
【００２６】
前述したように本発明の記録層は、レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、Ａｇ酸化物を含むところに特徴がある。好ましくは本発明の記録層は、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含んでいる。上記記録層は、Ｐｄ酸化物を含まない。
【００２７】
本発明の記録層はＡｇ酸化物を含む。Ａｇ酸化物の形態は通常存在し得るものであれば特に限定されない。Ａｇ酸化物としては、Ａｇ2Ｏ、ＡｇＯ、ＡｇＯｘなどのようにＡｇと酸素（Ｏ）とから構成される酸化物のほか、上記記録層に含まれ得る他の元素（Ｘ群元素＝Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも一種）との複合酸化物（Ｘ−Ａｇｘ−Ｏｙ）が挙げられる。
【００２８】
本発明の記録層は、Ａｇ酸化物の他に、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含んでいても良い。これらの酸化物は、膜屈折率の制御や、記録感度（変調度やＣ／Ｎ比）の制御に有用である。Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物の形態も通常存在し得るものであれば特に限定されず、例えば、Ｉｎ酸化物について、Ｉｎ2Ｏ3など、Ｓｎ酸化物について、ＳｎＯもしくはＳｎＯ2など、Ｚｎ酸化物についてＺｎＯなどが例示される。本発明では上記酸化物の少なくとも一種を含んでいればよく、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物をそれぞれ単独で含有しても良いし、２種以上の酸化物を含有してもよい。これらのうち好ましい酸化物はＩｎ2Ｏ3である。
【００２９】
記録感度に優れた記録層を得るためには、本発明の記録層を構成する酸化物（Ａｇ酸化物と、好ましくはＩｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物）を構成する元素（Ａｇと、Ｘ群元素）中に占めるＡｇ量の原子比（下式で表わされる、以下、「Ａｇ比」と略記する場合がある。）が、２原子％以上であることが好ましい。
Ａｇ量（原子％）
＝｛［Ａｇ］／（［Ａｇ］＋［Ｉｎ］＋［Ｓｎ］＋［Ｚｎ］）｝×１００
式中、［Ａｇ］、［Ｉｎ］、［Ｓｎ］、および［Ｚｎ］はそれぞれ、
本発明の記録層に含まれるＡｇ量（原子％）、Ｉｎ量（原子％）、
Ｓｎ量（原子％）、Ｚｎ量（原子％）を意味する
なお、記録層中にＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎを含まないときは、それぞれ０原子％と
して計算する。
【００３０】
ここで、Ａｇ比が２原子％未満になると、記録層中のＡｇ酸化物量が少なくなって膜吸収率が低下し、入射する書き込み光のレーザーパワーを効率よく熱に変換できなくなるため、記録に必要な書き込みパワーが大きくなり、好ましくない。Ａｇ比は、より好ましくは５原子％以上である。Ａｇ比は１００％、すなわち、記録層はＡｇ酸化物のみから構成されていても良い
【００３１】
本発明の記録層は、上記のとおりＡｇ酸化物を含み、作製時に不可避的に混入する不可避的不純物が含まれ得る。好ましくは本発明の記録層は、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物とを含み、作製時に不可避的に混入する不可避的不純物が含まれ得る。
【００３２】
上記記録層の膜厚は、記録層の上下に金属化合物層や金属層等の他の層を挿入するなど、光情報記録媒体の構造にもよるが、記録層を単層で使用する場合（誘電体層や光学調整層を設けない場合）には、記録層の膜厚を１０〜１００ｎｍとすることが好ましい。記録層の膜厚が１０ｎｍより小さいと、記録による十分な反射率変化が得られにくいからである。より好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは２５ｎｍ以上である。一方、記録層の膜厚が１００ｎｍより大きいと、膜の形成に時間がかかり、生産性が低下すると共に、記録に必要なレーザーパワーが大きくなる。より好ましくは７０ｎｍ以下、更に好ましくは６０ｎｍ以下である。
【００３３】
本発明の記録層は、上記の通り、Ａｇ酸化物を含み、好ましくは、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含むものであるが、この様な形態の記録層を得るには、スパッタリング法で記録層を形成することが好ましい。スパッタリング法によれば、ディスク面内での膜厚分布均一性も確保できるため好ましい。
【００３４】
上記酸化物を含む記録層をスパッタリング法で形成するには、スパッタリング条件としてガス流量を調整して行なうことが好ましい。特に、Ａｒ（アルゴン）流量に対する酸素流量の比を０．３倍以上とすることが好ましく、より好ましくは１．５倍以上である。また、Ａｒ流量に対する酸素流量の比は１０．０倍以下であることが好ましい。スパッタリング法におけるその他の条件は特に限定されず、汎用される方法を採用することができ、ガス圧を例えば０．１〜１．０Ｐａの範囲、スパッタ電力を例えば０．５〜２０Ｗ／ｃｍ2の範囲に制御すれば良い。
【００３５】
前記スパッタリング法で用いるスパッタリングターゲット（以下、単に「ターゲット」ということがある）としては、Ａｇ酸化物を含み、残部：不可避的不純物であるターゲットが挙げられる。
【００３６】
好ましいターゲットは、（Ａ）Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含み、残部：不可避的不純物であるターゲットである。あるいは上記（Ａ）のターゲットの代わりに、（Ｂ）Ａｇ金属ターゲットと；Ｉｎ、Ｓｎ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有する金属ターゲットと、を用い、これらを同時放電させて多元スパッタリングを行っても良い。
【００３７】
なお、上記（Ａ）のスパッタリングターゲットとしては、特に、Ａｇの金属粉末またはＡｇ酸化物の粉末と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物の粉末を混合し、焼結させたものを用いることが、生産性や形成された薄膜の組成の面内均一性や厚み制御の点で好ましい。上記スパッタリングターゲットの製造に当たり、微量ながら不純物としてスパッタリングターゲット中に混入することがある。しかし、本発明のスパッタリングターゲットの成分組成は、それら不可避に混入してくる微量成分まで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混入は許容される。
【００３８】
本発明の光情報記録媒体は、上記記録層を備えている点に特徴を有しており、Ａｇの酸化物が分解して発生するＯ2ガスの効果によってマークが形成される。
【００３９】
本発明では、上記記録層以外の構成は特に限定されず、光情報記録媒体の分野に公知の構成を採用することができる。
【００４０】
上記記録層の上および／または下（少なくとも片面）に誘電体層（誘電体層）を設けてもよい。上記誘電体層の種類としては公知のものが挙げられ、例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｒなどの酸化物、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎなどの窒化物、Ｉｎ、Ｓｎ、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、或いはそれらの混合物などが例示される。生産性や記録感度の向上などを考慮すると、Ｉｎ2Ｏ3の使用が好ましい。
【００４１】
上記誘電体層の膜厚は、おおむね、１〜５０ｎｍであることが好ましい。誘電体層の膜厚が薄すぎると、発生したＯ2ガスのカバー性が十分でなく記録感度が低下する。一方、誘電体層の膜厚が厚すぎると、光の干渉により、積層膜（記録層＋誘電体層）全体として吸収が低下するため、必要となる書き込みレーザーパワーが高くなると共に、マーク形成時の形態変化が起こり難くなるため、記録感度が低下する。このような事情を考慮すると、誘電体層を記録層の下層に設けるときの好ましい膜厚は、おおむね、３〜２０ｎｍであり、記録層の上層に設けるときの好ましい膜厚は、おおむね、３〜３０ｎｍである。
【００４２】
また、光ディスクとしての反射率をより高めるべく、上記誘電体層のほかに、基板と記録層との間に光学調整層を設けてもよい。前記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が例示される。
【００４３】
また、光情報記録媒体（光ディスク）として、その構造が、レーザーのガイド用の溝が刻まれた基板上に記録層が積層され、更にその上に光透過層を積層したものが挙げられる。
【００４４】
例えば、前記基板の素材としては、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフィンなどが挙げられる。また、前記光透過層としては、ポリカーボネートや紫外線硬化樹脂を用いることができる。光透過層の材質としては記録再生を行うレーザーに対して高い透過率を持ち、光吸収率が小さいことが好ましい。前記基板の厚さは、例えば０．５〜１．２ｍｍとすることが挙げられる。また前記光透過層の厚さは、例えば０．１〜１．２ｍｍとすることが挙げられる。
【００４５】
本発明の記録層は記録特性に優れているが、記録層の耐久性向上または記録特性の更なる向上のため、記録層の上層および/または下層に、酸化物層、窒化物層、硫化物層、金属層などを設けることが好ましい。これらの層を積層することにより、記録層の耐久性を改善できると共に、記録特性をさらに高めることができる。
【００４６】
なお、上記では、記録層および光透過層がそれぞれ１層ずつ形成された１層光ディスクを示しているが、これに限定されず、記録層および光透過層が複数積層された２層以上の光ディスクであってもよい。
【００４７】
前記２層以上の光ディスクの場合、記録層と必要に応じて積層される光学調整層や誘電体層からなる記録層群と別の記録層群との間に、例えば紫外線硬化樹脂またはポリカーボネートなどの透明樹脂等からなる透明中間層を有していてもよい。
【００４８】
本発明の特徴は、前述した記録層、好ましくは記録層の上および／または下に誘電体層を設けた積層膜を採用した点にあり、記録層以外の基板や光透過層、更には、光学調整層や透明中間層などの形成方法については特に限定されず、通常行われている方法で形成して、光情報記録媒体を製造すればよい。
【００４９】
光情報記録媒体としてＣＤ、ＤＶＤ、またはＢＤが挙げられ、例えば波長が約３８０ｎｍから４５０ｎｍ、好ましくは約４０５ｎｍの青色レーザー光を記録層に照射し、データの記録および再生を行うことが可能なＢＤ−Ｒが具体例として挙げられる。
【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、下記実施例は本発明を制限するものではなく、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
本実施例では、Ａｇ酸化物とＩｎ酸化物の記録層を用い、記録層に含まれるＩｎ原子とＡｇ原子の合計に対するＡｇ元素の比率（以下、「Ａｇ比」と呼ぶ）が、記録特性などに及ぼす影響を調べた。
【００５２】
（１）光ディスクの作製
本実施例に用いた光ディスクの構成の概略模式図を図１に示す。図１に示すように、光ディスクは、ポリカーボネート基板１の上に誘電体層２、Ａｇ含有記録層３、誘電体層４、光透過層５が順次積層された構造を有している。
【００５３】
上記光ディスクの作製方法は以下のとおりである。
【００５４】
ディスク基板として、ポリカーボネート基板１（厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、基板１の上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ｉｎ2Ｏ3の誘電体層２、表１に示すようにＡｇ比の異なる記録層３、Ｉｎ2Ｏ3の誘電体層４を順次形成した。記録層の膜厚は４０ｎｍとし、記録層の上・下にそれぞれ積層されたＩｎ2Ｏ3の誘電体層の厚さは、上・下ともに１０ｎｍである。
【００５５】
記録層形成のためのスパッタリングは、以下のようにして行なった。このときのスパッタリング条件は、Ａｒ流量：１０ｓｃｃｍ、かつ酸素流量：１０ｓｃｃｍ、ガス圧：０．４Ｐａ、ＤＣスパッタリングパワー：１００〜２００Ｗ、基板温度：室温とした。
表１のＮｏ．１について、純Ｉｎターゲットを使用
表１のＮｏ．２〜１０について、Ｉｎ酸化物ターゲットとＡｇターゲットの２種類のターゲットを利用し、多元スパッタ法により成膜することによってＡｇ比を変化させた。
【００５６】
次いで、誘電体層４の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−８６４」）をスピンコートした後、紫外線を照射して膜厚約０．１ｍｍの光透過層を成膜し、光ディスクを得た。
【００５７】
なお、誘電体層形成による影響を調べるため、表１のＮｏ．１１の光ディスクを作製した。これは、表１のＮｏ．４において、誘電体層を形成しないこと以外は上記と同様にして光ディスクを作製したものである。
【００５８】
記録層の成分組成は、上記と同一条件で記録層単層膜（誘電体層なし）を成膜し、当該記録層単層膜についてＩＣＰ発光分析法を用いて分析を行なった。
【００５９】
（ＸＰＳ分析）
表１のＮｏ．４について、記録層中に含まれるＡｇの状態をＸＰＳ法により分析した。具体的には、ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製Ｘ線光電子分光装置Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭを用い、最表面の広域光電子スペクトルによる定性分析を実施した。その後、Ａｒ+スパッタにより表面から深さ方向にエッチングし、一定深さ毎に膜の構成元素と最表面で検出された元素の狭域光電子スペクトルを測定した。各深さで得られた狭域光電子スペクトルの面積強度比と相対感度係数から深さ方向組成分布（原子％）を算出した。また、各元素のモンタージュスペクトルのピーク位置から結合状態を推定した。
【００６０】
Ａｇの未記録部での深さ方向モンタージュスペクトル、およびＩｎの未記録部での深さ方向モンタージュスペクトルを図２に示す。
【００６１】
（２）光ディスクの評価
作製した光ディスクの初期記録特性（記録パワー、Ｃ／Ｎ比、変調度）を、以下のように評価した。
【００６２】
まず、パルステック工業社製「ＯＤＵ−１０００」）の光ディスク評価装置（記録レーザー中心波長：４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）：０．８５）を用いて再生・記録レーザーを照射し、光ディスクの読込、記録を行った。線速度は４．９２ｍ／ｓとして評価した。
【００６３】
変調度（Ｃ／Ｎ比が最大となる点での変調度）について、横河電機株式会社製「ＤＬ１６４０」を用いて記録部分の最大反射率と最小反射率を測定し、下式に基づいて算出した。
変調度（比）＝（最大反射率−最小反射率）／（最大反射率）
【００６４】
Ｃ／Ｎ比について、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製Ｒ３１３１Ａスペクトラム・アナライザーを用いて、最も高いＣ／Ｎ比が得られる記録パワーを測定した。詳細には、０．６０μｍのマーク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋの８Ｔに相当）を繰り返し記録し、再生レーザーパワー０．３ｍＷでの信号読み取り時の４．１２ＭＨｚ周波数成分の信号強度（キャリアＣ／ｄＢ）と、その前後の周波数成分の信号強度（ノイズ Ｎ／ｄＢ）を測定し、Ｃ／Ｎ比を算出した。
【００６５】
これらの結果を表１に併記する。表１には、最も高いＣ／Ｎ比が得られた時点での記録パワーと、当該最も高いＣ／Ｎ比を記載している。
【００６６】
本実施例では、変調度（比）が０．３以上、Ｃ／Ｎ比が４５ｄＢ以上のものを記録感度に優れているとした。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１より、Ａｇ比が本発明の好ましい要件を満足するＮｏ．２〜１１は、変調度およびＣ／Ｎ比の両方が良好であった。すなわち、Ａgが少ない領域から高い領域に亘って、良好な記録特性を発揮することが確認された。
【００６９】
これらのうちＮｏ．２〜１０は、記録層の上下に誘電体層を形成した例であり、Ｎｏ．１１は誘電体層を形成しない例である。Ｎｏ．１１に対して誘電体層を形成したＮｏ．４では、Ｃ／Ｎ比が向上し、変調度も２倍程度向上した。よって、記録層の上下に誘電体層を設けることにより、より高い変調度が得られることが分かった。その理由は、記録レーザー光が入力してＡｇ酸化物が分解する際、誘電体層中に発生したＯ2を閉じ込めることにより、形態変化によるマーク形成がし易くなるためと考えられる。
【００７０】
図２は表１のＮｏ．４のＸＰＳ分析結果を示すグラフである。図２中、左図に記録前のＡｇの３ｄモンタージュスペクトルの結果を示す。この図より、金属Ａｇのスペクトルに特有のサテライトピーク（３７２ｅＶと３７８ｅＶの２ヶ所）がみられないため、Ｎｏ．４において、Ａｇは、Ａｇ金属としてではなく、Ａｇ酸化物またはＩｎ−Ａｇ複合酸化物として存在していることが分かる。
【００７１】
図２中、右図に上記サンプル中のＩｎの３ｄモンタージュスペクトルを示す。この図より、Ｉｎは完全に酸化しており、Ｉｎ2Ｏ3の状態をとっていることが分かる。
【００７２】
以上の実験結果より、記録にはＡｇ酸化物またはＩｎ−Ａｇの複合酸化物が関与していると予想される。
【００７３】
図３に、上述した表１のＮｏ．４について、レーザー照射後の記録層表面のＴＥＭ観察写真を示す。左図の観察倍率は４５０００倍であり、右図はその拡大図（倍率１５００００倍）である。図３より、気泡の発生が確認された。この結果より、本発明例では記録層内のＡｇ酸化物が分解することにより酸素が発生し、気泡が発生するものであり、それに伴う体積膨張によって記録特性が十分高められることが裏付けられた。
【００７４】
実施例２
本実施例では、前述した実施例１において、Ｉｎ酸化物の代わりにＺｎ酸化物（Ｎｏ．２）、Ｓｎ酸化物（Ｎｏ．３）、Ｗ酸化物（Ｎｏ．４）と、Ａｇ酸化物の記録層を用いて、実施例１と同様にして光ディスクを作製し、記録特性を評価した。本実施例では、記録層に含まれる（Ｚｎ原子、またはＳｎ原子、またはＷ原子）と、Ａｇ原子との合計に対するＡｇ量の比（Ａｇ比）は、すべて２０原子％とした。本実施例では、所望の各記録層を得るため、金属Ａｇターゲットと金属Ｚｎターゲット（Ｎｏ．２）、金属Ａｇターゲットと金属Ｓｎターゲット（Ｎｏ．３）、金属Ａｇターゲットと金属Ｗターゲット（Ｎｏ．４）をそれぞれ用い、多元スパッタ法によりＯ2ガスと反応させて各記録層を作成した。なお、このときのスパッタリング条件は、前述した実施例１と同じである。これらの結果を表２に記載する。
【００７５】
参考のため、前述した実施例１において、Ｉｎ酸化物とＡｇ酸化物を含み、Ａｇ比が２６原子％の結果（表１のＮｏ．５）を、表２のＮｏ．１に記載する。
【００７６】
【表２】
【００７７】
表２より、Ｉｎではなく、Ｓｎ、Ｚｎの酸化物を含む記録層（Ｎｏ．２、３）を用いたときも、Ｉｎを含む記録層（Ｎｏ．１）と同様に、良好な変調度およびＣ／Ｎ比が得られた。これに対し、Ｗの酸化物を含む記録層（Ｎｏ．４）を用いたときは、記録パワーを入力しても十分な変調度とＣ／Ｎ比を得ることができなかった。
【符号の説明】
【００７８】
１ ポリカーボネート基板
２、４ 誘電体層
３ Ａｇ含有記録層
５ 光透過層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体用の記録層、光情報記録媒体、および該記録層の形成に有用なスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光情報記録媒体（光ディスク）は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤといった光ディスクに代表され、記録再生方式により、再生専用型、追記型および書換え型の３種類に大別される。このうち追記型の光ディスクの記録方式は、主に、記録層を相変化させる相変化方式、複数の記録層を反応させる層間反応方式、記録層を構成する化合物を分解させる方式、記録層に孔やピットなどの記録マークを局所的に形成させる孔開け方式に大別される。
【０００３】
前記相変化方式では、記録層の結晶化による光学特性の変化を利用した材料が、記録層の材料として提案されている。例えば特許文献１では、Ｔｅ−Ｏ−Ｍ（Ｍは金属元素、半金属元素及び半導体元素から選ばれる少なくとも１種の元素)を含む記録層が提案され、
特許文献２ではＳｂおよびＴｅを含む記録層が提案されている。
【０００４】
前記層間反応方式の光情報記録媒体の記録層としては、例えば特許文献３に、第一記録層をＩｎ−Ｏ−(Ｎｉ、Ｍｎ、Ｍｏ)を含む合金からなるものとし、かつ第二記録層をＳｅ及び／又はＴｅ元素、Ｏ（酸素）、及びＴｉ、Ｐｄ、Ｚｒの中から選ばれた一つの元素を含む合金からなるものとした記録層が提案されている。また特許文献４では、第一記録層：Ｉｎ主成分とする金属、第二記録層：５Ｂ族または６Ｂ族に属する少なくとも１種類の元素を含む、酸化物以外の金属あるいは非金属を積層して、加熱による反応または合金化により記録を行うことが提案されている。
【０００５】
前記記録層を構成する化合物を分解する方式の記録層として、例えば特許文献５には、窒化物を主成分とした記録層が示されており、該窒化物を加熱により分解することで記録を行う材料や、有機色素材料が検討されている。
【０００６】
前記孔開け方式の記録層としては、低融点金属材料からなるものが検討されている。例えば特許文献６では、Ｓｎ合金に３Ｂ族、４Ｂ族、５Ｂ族の元素を添加した合金からなるものが提案されている。また特許文献７では、Ｎｉおよび／またはＣｏを１〜５０原子％の範囲で含有するＳｎ基合金からなる記録層が提案されている。更に特許文献８には、Ｃｏを２０〜６５原子％含有するＩｎ合金、さらにこれにＳｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉから選ばれる１種類以上の元素を１９原子％以下含有するＩｎ合金からなる記録層が示されている。また特許文献９には、Ｐｄ．Ａｇ、Ｏからなり、こられＰｄ、Ａｇ、Ｏの原子数の比率が所定範囲内に制御された記録層が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１３５５６８号公報
【特許文献２】特開２００３−３３１４６１号公報
【特許文献３】特開２００３−３２６８４８号公報
【特許文献４】特許第３４９９７２４号公報
【特許文献５】国際公開第２００３／１０１７５０パンフレット
【特許文献６】特開２００２−２２５４３３号公報
【特許文献７】特開２００７−１９６６８３号公報
【特許文献８】特許第４１１０１９４号公報
【特許文献９】特開２００５−２３８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光情報記録媒体に求められる要求特性には、書き込みレーザー光の入射によって、記録信号が再生に十分な信号振幅を有すること（高変調度であること)、および信号強度が高いこと(高Ｃ／Ｎ比であること)などが求められる。Ｃ／Ｎ比とは、Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ ｒａｔｉｏの意味で、読み取り時の信号とバックグラウンドのノイズ出力レベルの比である。
【０００９】
しかし、従来技術として開示されている記録材料は、これらの要求特性を記録材料単体で満たすことが難しく、前記相変化方式では、記録層単独での反射率が低いため、光ディスク状態での反射率を高めるべく反射膜が必要であり、かつ変調度を増加させるため、記録層の上下にＺｎＳ−ＳｉＯ2などの誘電体層（誘電膜）を設ける必要があり、光ディスクを構成する層数が多くなる。また、前記層間反応方式でも複数の記録層が必要であることから、光ディスクを構成する層数が多くなる。このため膜層数が多くなり生産性が低下するという課題がある。これに対し前記孔開け方式は、記録層自体の反射率が高く、且つ、大きな変調度も確保できるため、光ディスクを構成する層の数を低減できるが、より高い記録感度を達成するにあたっては、更なる検討が必要である。
【００１０】
本発明はこの様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、光ディスクの層数を低減しながら上記要求特性を満たして、光情報記録媒体の生産性を高めることのできる光情報記録媒体用記録層と、該記録層を備えた光情報記録媒体、および該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】
【００１１】
本発明に係る光情報記録媒体用記録層は、レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、Ａｇ酸化物を含むところに要旨を有するものである。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態において、上記光情報記録媒体用記録層は、上記Ａｇ酸化物のほかに、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含んでいる。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態において、上記光情報記録媒体用記録層は、Ｐｄ酸化物を含まないものである。
【００１４】
本発明には、上記の光情報記録媒体用記録層を備えた光情報記録媒体も包含される。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、上記光情報記録媒体は、上記光情報記録媒体用記録層の上および／または下に誘電体層が積層されたものである。
【００１６】
本発明には、上記光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットも包含される。このスパッタリングターゲットは、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含み、残部：不可避的不純物であるところに要旨を有するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、実用的な記録レーザーパワーでの記録感度に優れた光情報記録媒体用記録層（特に、追記型光情報記録媒体用記録層）、および該記録層を備えた光情報記録媒体（特には、追記型光情報記録媒体）を提供することができる。また、本発明によれば、上記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ができる。
【００１８】
尚、本明細書において、「記録感度に優れる」とは、後記する実施例の欄で詳述する通り、記録層へのレーザー光（書き込みレーザー光）の照射によって、比較的低い記録レーザーパワー、おおむね９ｍＷであっても、高いＣ／Ｎ比および高変調度を実現できることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１で作製した光情報記録媒体の概略を示す模式図である。
【図２】実施例１のＮｏ．４について、ＸＰＳ分析の結果を示すグラフである。
【図３】実施例１のＮｏ．４について、記録層表面のＴＥＭ観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明者らは、書き込みレーザ光の照射によって記録感度に優れた追記型光情報記録媒体用記録層を実現すべく鋭意検討を行った。その結果、従来の記録層とは異なる材料、すなわち、Ａｇ酸化物を含む記録層か、好ましくは、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含む記録層を用いれば、所期の目的が達成されることを見出した。上記記録層にレーザー光を照射すると、Ａｇ酸化物がレーザー光により加熱され、分解して酸素（Ｏ2ガス）を放出し、レーザー照射された部分に気泡が生成するようになる。その結果、膜形状が変化し、マークが形成される。このようなレーザー照射に伴う気泡生成による不可避的な記録方式を用いれば、従来よりも記録感度が高められることを見出し、本発明を完成した。
【００２１】
本発明の記録層による記録方式では、レーザー照射前の記録層の構造はアモルファスであり、レーザー照射後もアモルファスである点で、アモルファスがレーザー照射により結晶に変化することを利用した相変化方式と相違する。
【００２２】
本発明の記録層が記録感度に優れている理由として、レーザー照射により気泡が発生し、マーク形成が行われた部分では、気泡の発生していない部分（すなわち、マークを形成していない部分）と比べて透過率が増加（即ち、反射率が低下）することで、変調度を大きくすることができたことが考えられる。
【００２３】
また、本発明のようにＡｇ酸化物を記録層中に含有することにより、Ａｇ酸化物を含有せずＩｎ酸化物のみからなる記録層と比較して、膜の光吸収率を大きくすることができるため、書き込み光のレーザーのエネルギーを効率よく熱エネルギーへと変換することができる。更に本発明では、好ましくは、記録層に含まれる酸化物を構成する元素（Ａｇと；Ｉｎ、Ｓｎ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素）中に占めるＡｇ量の比（原子比）を適切に制御しているため、記録に必要なレーザーパワーを制御することもできる。その結果、本発明によれば、記録感度を向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の記録層は、Ｐｄ酸化物を含まない点で、前述した特許文献９と相違する。本発明者らの検討結果によれば、好ましくは上記Ａｇ量の比（原子比）を適切に制御しているため、後記する実施例に示すように、記録層中にＰｄ酸化物を含有しなくても、良好な特性が得られた。
【００２５】
以下、本発明に係る記録層の構成を詳細に説明する。本明細書では、説明の便宜上、Ｉｎ、Ｓｎ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を、Ｘ群元素と呼ぶ場合がある。
【００２６】
前述したように本発明の記録層は、レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、Ａｇ酸化物を含むところに特徴がある。好ましくは本発明の記録層は、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含んでいる。上記記録層は、Ｐｄ酸化物を含まない。
【００２７】
本発明の記録層はＡｇ酸化物を含む。Ａｇ酸化物の形態は通常存在し得るものであれば特に限定されない。Ａｇ酸化物としては、Ａｇ2Ｏ、ＡｇＯ、ＡｇＯｘなどのようにＡｇと酸素（Ｏ）とから構成される酸化物のほか、上記記録層に含まれ得る他の元素（Ｘ群元素＝Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎの少なくとも一種）との複合酸化物（Ｘ−Ａｇｘ−Ｏｙ）が挙げられる。
【００２８】
本発明の記録層は、Ａｇ酸化物の他に、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含んでいても良い。これらの酸化物は、膜屈折率の制御や、記録感度（変調度やＣ／Ｎ比）の制御に有用である。Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物の形態も通常存在し得るものであれば特に限定されず、例えば、Ｉｎ酸化物について、Ｉｎ2Ｏ3など、Ｓｎ酸化物について、ＳｎＯもしくはＳｎＯ2など、Ｚｎ酸化物についてＺｎＯなどが例示される。本発明では上記酸化物の少なくとも一種を含んでいればよく、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物をそれぞれ単独で含有しても良いし、２種以上の酸化物を含有してもよい。これらのうち好ましい酸化物はＩｎ2Ｏ3である。
【００２９】
記録感度に優れた記録層を得るためには、本発明の記録層を構成する酸化物（Ａｇ酸化物と、好ましくはＩｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物）を構成する元素（Ａｇと、Ｘ群元素）中に占めるＡｇ量の原子比（下式で表わされる、以下、「Ａｇ比」と略記する場合がある。）が、２原子％以上であることが好ましい。
Ａｇ量（原子％）
＝｛［Ａｇ］／（［Ａｇ］＋［Ｉｎ］＋［Ｓｎ］＋［Ｚｎ］）｝×１００
式中、［Ａｇ］、［Ｉｎ］、［Ｓｎ］、および［Ｚｎ］はそれぞれ、
本発明の記録層に含まれるＡｇ量（原子％）、Ｉｎ量（原子％）、
Ｓｎ量（原子％）、Ｚｎ量（原子％）を意味する
なお、記録層中にＩｎ、Ｓｎ、Ｚｎを含まないときは、それぞれ０原子％と
して計算する。
【００３０】
ここで、Ａｇ比が２原子％未満になると、記録層中のＡｇ酸化物量が少なくなって膜吸収率が低下し、入射する書き込み光のレーザーパワーを効率よく熱に変換できなくなるため、記録に必要な書き込みパワーが大きくなり、好ましくない。Ａｇ比は、より好ましくは５原子％以上である。Ａｇ比は１００％、すなわち、記録層はＡｇ酸化物のみから構成されていても良い
【００３１】
本発明の記録層は、上記のとおりＡｇ酸化物を含み、作製時に不可避的に混入する不可避的不純物が含まれ得る。好ましくは本発明の記録層は、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物とを含み、作製時に不可避的に混入する不可避的不純物が含まれ得る。
【００３２】
上記記録層の膜厚は、記録層の上下に金属化合物層や金属層等の他の層を挿入するなど、光情報記録媒体の構造にもよるが、記録層を単層で使用する場合（誘電体層や光学調整層を設けない場合）には、記録層の膜厚を１０〜１００ｎｍとすることが好ましい。記録層の膜厚が１０ｎｍより小さいと、記録による十分な反射率変化が得られにくいからである。より好ましくは２０ｎｍ以上、特に好ましくは２５ｎｍ以上である。一方、記録層の膜厚が１００ｎｍより大きいと、膜の形成に時間がかかり、生産性が低下すると共に、記録に必要なレーザーパワーが大きくなる。より好ましくは７０ｎｍ以下、更に好ましくは６０ｎｍ以下である。
【００３３】
本発明の記録層は、上記の通り、Ａｇ酸化物を含み、好ましくは、Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含むものであるが、この様な形態の記録層を得るには、スパッタリング法で記録層を形成することが好ましい。スパッタリング法によれば、ディスク面内での膜厚分布均一性も確保できるため好ましい。
【００３４】
上記酸化物を含む記録層をスパッタリング法で形成するには、スパッタリング条件としてガス流量を調整して行なうことが好ましい。特に、Ａｒ（アルゴン）流量に対する酸素流量の比を０．３倍以上とすることが好ましく、より好ましくは１．５倍以上である。また、Ａｒ流量に対する酸素流量の比は１０．０倍以下であることが好ましい。スパッタリング法におけるその他の条件は特に限定されず、汎用される方法を採用することができ、ガス圧を例えば０．１〜１．０Ｐａの範囲、スパッタ電力を例えば０．５〜２０Ｗ／ｃｍ2の範囲に制御すれば良い。
【００３５】
前記スパッタリング法で用いるスパッタリングターゲット（以下、単に「ターゲット」ということがある）としては、Ａｇ酸化物を含み、残部：不可避的不純物であるターゲットが挙げられる。
【００３６】
好ましいターゲットは、（Ａ）Ａｇ酸化物と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含み、残部：不可避的不純物であるターゲットである。あるいは上記（Ａ）のターゲットの代わりに、（Ｂ）Ａｇ金属ターゲットと；Ｉｎ、Ｓｎ、およびＺｎよりなる群から選択される少なくとも一種の元素を含有する金属ターゲットと、を用い、これらを同時放電させて多元スパッタリングを行っても良い。
【００３７】
なお、上記（Ａ）のスパッタリングターゲットとしては、特に、Ａｇの金属粉末またはＡｇ酸化物の粉末と；Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物の粉末を混合し、焼結させたものを用いることが、生産性や形成された薄膜の組成の面内均一性や厚み制御の点で好ましい。上記スパッタリングターゲットの製造に当たり、微量ながら不純物としてスパッタリングターゲット中に混入することがある。しかし、本発明のスパッタリングターゲットの成分組成は、それら不可避に混入してくる微量成分まで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混入は許容される。
【００３８】
本発明の光情報記録媒体は、上記記録層を備えている点に特徴を有しており、Ａｇの酸化物が分解して発生するＯ2ガスの効果によってマークが形成される。
【００３９】
本発明では、上記記録層以外の構成は特に限定されず、光情報記録媒体の分野に公知の構成を採用することができる。
【００４０】
上記記録層の上および／または下（少なくとも片面）に誘電体層（誘電体層）を設けてもよい。上記誘電体層の種類としては公知のものが挙げられ、例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ2、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃｒなどの酸化物、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｎなどの窒化物、Ｉｎ、Ｓｎ、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、或いはそれらの混合物などが例示される。生産性や記録感度の向上などを考慮すると、Ｉｎ2Ｏ3の使用が好ましい。
【００４１】
上記誘電体層の膜厚は、おおむね、１〜５０ｎｍであることが好ましい。誘電体層の膜厚が薄すぎると、発生したＯ2ガスのカバー性が十分でなく記録感度が低下する。一方、誘電体層の膜厚が厚すぎると、光の干渉により、積層膜（記録層＋誘電体層）全体として吸収が低下するため、必要となる書き込みレーザーパワーが高くなると共に、マーク形成時の形態変化が起こり難くなるため、記録感度が低下する。このような事情を考慮すると、誘電体層を記録層の下層に設けるときの好ましい膜厚は、おおむね、３〜２０ｎｍであり、記録層の上層に設けるときの好ましい膜厚は、おおむね、３〜３０ｎｍである。
【００４２】
また、光ディスクとしての反射率をより高めるべく、上記誘電体層のほかに、基板と記録層との間に光学調整層を設けてもよい。前記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が例示される。
【００４３】
また、光情報記録媒体（光ディスク）として、その構造が、レーザーのガイド用の溝が刻まれた基板上に記録層が積層され、更にその上に光透過層を積層したものが挙げられる。
【００４４】
例えば、前記基板の素材としては、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフィンなどが挙げられる。また、前記光透過層としては、ポリカーボネートや紫外線硬化樹脂を用いることができる。光透過層の材質としては記録再生を行うレーザーに対して高い透過率を持ち、光吸収率が小さいことが好ましい。前記基板の厚さは、例えば０．５〜１．２ｍｍとすることが挙げられる。また前記光透過層の厚さは、例えば０．１〜１．２ｍｍとすることが挙げられる。
【００４５】
本発明の記録層は記録特性に優れているが、記録層の耐久性向上または記録特性の更なる向上のため、記録層の上層および/または下層に、酸化物層、窒化物層、硫化物層、金属層などを設けることが好ましい。これらの層を積層することにより、記録層の耐久性を改善できると共に、記録特性をさらに高めることができる。
【００４６】
なお、上記では、記録層および光透過層がそれぞれ１層ずつ形成された１層光ディスクを示しているが、これに限定されず、記録層および光透過層が複数積層された２層以上の光ディスクであってもよい。
【００４７】
前記２層以上の光ディスクの場合、記録層と必要に応じて積層される光学調整層や誘電体層からなる記録層群と別の記録層群との間に、例えば紫外線硬化樹脂またはポリカーボネートなどの透明樹脂等からなる透明中間層を有していてもよい。
【００４８】
本発明の特徴は、前述した記録層、好ましくは記録層の上および／または下に誘電体層を設けた積層膜を採用した点にあり、記録層以外の基板や光透過層、更には、光学調整層や透明中間層などの形成方法については特に限定されず、通常行われている方法で形成して、光情報記録媒体を製造すればよい。
【００４９】
光情報記録媒体としてＣＤ、ＤＶＤ、またはＢＤが挙げられ、例えば波長が約３８０ｎｍから４５０ｎｍ、好ましくは約４０５ｎｍの青色レーザー光を記録層に照射し、データの記録および再生を行うことが可能なＢＤ−Ｒが具体例として挙げられる。
【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、下記実施例は本発明を制限するものではなく、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
本実施例では、Ａｇ酸化物とＩｎ酸化物の記録層を用い、記録層に含まれるＩｎ原子とＡｇ原子の合計に対するＡｇ元素の比率（以下、「Ａｇ比」と呼ぶ）が、記録特性などに及ぼす影響を調べた。
【００５２】
（１）光ディスクの作製
本実施例に用いた光ディスクの構成の概略模式図を図１に示す。図１に示すように、光ディスクは、ポリカーボネート基板１の上に誘電体層２、Ａｇ含有記録層３、誘電体層４、光透過層５が順次積層された構造を有している。
【００５３】
上記光ディスクの作製方法は以下のとおりである。
【００５４】
ディスク基板として、ポリカーボネート基板１（厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ、溝深さ：２５ｎｍ）を用い、基板１の上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ｉｎ2Ｏ3の誘電体層２、表１に示すようにＡｇ比の異なる記録層３、Ｉｎ2Ｏ3の誘電体層４を順次形成した。記録層の膜厚は４０ｎｍとし、記録層の上・下にそれぞれ積層されたＩｎ2Ｏ3の誘電体層の厚さは、上・下ともに１０ｎｍである。
【００５５】
記録層形成のためのスパッタリングは、以下のようにして行なった。このときのスパッタリング条件は、Ａｒ流量：１０ｓｃｃｍ、かつ酸素流量：１０ｓｃｃｍ、ガス圧：０．４Ｐａ、ＤＣスパッタリングパワー：１００〜２００Ｗ、基板温度：室温とした。
表１のＮｏ．１について、純Ｉｎターゲットを使用
表１のＮｏ．２〜１０について、Ｉｎ酸化物ターゲットとＡｇターゲットの２種類のターゲットを利用し、多元スパッタ法により成膜することによってＡｇ比を変化させた。
【００５６】
次いで、誘電体層４の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−８６４」）をスピンコートした後、紫外線を照射して膜厚約０．１ｍｍの光透過層を成膜し、光ディスクを得た。
【００５７】
なお、誘電体層形成による影響を調べるため、表１のＮｏ．１１の光ディスクを作製した。これは、表１のＮｏ．４において、誘電体層を形成しないこと以外は上記と同様にして光ディスクを作製したものである。
【００５８】
記録層の成分組成は、上記と同一条件で記録層単層膜（誘電体層なし）を成膜し、当該記録層単層膜についてＩＣＰ発光分析法を用いて分析を行なった。
【００５９】
（ＸＰＳ分析）
表１のＮｏ．４について、記録層中に含まれるＡｇの状態をＸＰＳ法により分析した。具体的には、ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製Ｘ線光電子分光装置Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭを用い、最表面の広域光電子スペクトルによる定性分析を実施した。その後、Ａｒ+スパッタにより表面から深さ方向にエッチングし、一定深さ毎に膜の構成元素と最表面で検出された元素の狭域光電子スペクトルを測定した。各深さで得られた狭域光電子スペクトルの面積強度比と相対感度係数から深さ方向組成分布（原子％）を算出した。また、各元素のモンタージュスペクトルのピーク位置から結合状態を推定した。
【００６０】
Ａｇの未記録部での深さ方向モンタージュスペクトル、およびＩｎの未記録部での深さ方向モンタージュスペクトルを図２に示す。
【００６１】
（２）光ディスクの評価
作製した光ディスクの初期記録特性（記録パワー、Ｃ／Ｎ比、変調度）を、以下のように評価した。
【００６２】
まず、パルステック工業社製「ＯＤＵ−１０００」）の光ディスク評価装置（記録レーザー中心波長：４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）：０．８５）を用いて再生・記録レーザーを照射し、光ディスクの読込、記録を行った。線速度は４．９２ｍ／ｓとして評価した。
【００６３】
変調度（Ｃ／Ｎ比が最大となる点での変調度）について、横河電機株式会社製「ＤＬ１６４０」を用いて記録部分の最大反射率と最小反射率を測定し、下式に基づいて算出した。
変調度（比）＝（最大反射率−最小反射率）／（最大反射率）
【００６４】
Ｃ／Ｎ比について、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製Ｒ３１３１Ａスペクトラム・アナライザーを用いて、最も高いＣ／Ｎ比が得られる記録パワーを測定した。詳細には、０．６０μｍのマーク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋの８Ｔに相当）を繰り返し記録し、再生レーザーパワー０．３ｍＷでの信号読み取り時の４．１２ＭＨｚ周波数成分の信号強度（キャリアＣ／ｄＢ）と、その前後の周波数成分の信号強度（ノイズ Ｎ／ｄＢ）を測定し、Ｃ／Ｎ比を算出した。
【００６５】
これらの結果を表１に併記する。表１には、最も高いＣ／Ｎ比が得られた時点での記録パワーと、当該最も高いＣ／Ｎ比を記載している。
【００６６】
本実施例では、変調度（比）が０．３以上、Ｃ／Ｎ比が４５ｄＢ以上のものを記録感度に優れているとした。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１より、Ａｇ比が本発明の好ましい要件を満足するＮｏ．２〜１１は、変調度およびＣ／Ｎ比の両方が良好であった。すなわち、Ａgが少ない領域から高い領域に亘って、良好な記録特性を発揮することが確認された。
【００６９】
これらのうちＮｏ．２〜１０は、記録層の上下に誘電体層を形成した例であり、Ｎｏ．１１は誘電体層を形成しない例である。Ｎｏ．１１に対して誘電体層を形成したＮｏ．４では、Ｃ／Ｎ比が向上し、変調度も２倍程度向上した。よって、記録層の上下に誘電体層を設けることにより、より高い変調度が得られることが分かった。その理由は、記録レーザー光が入力してＡｇ酸化物が分解する際、誘電体層中に発生したＯ2を閉じ込めることにより、形態変化によるマーク形成がし易くなるためと考えられる。
【００７０】
図２は表１のＮｏ．４のＸＰＳ分析結果を示すグラフである。図２中、左図に記録前のＡｇの３ｄモンタージュスペクトルの結果を示す。この図より、金属Ａｇのスペクトルに特有のサテライトピーク（３７２ｅＶと３７８ｅＶの２ヶ所）がみられないため、Ｎｏ．４において、Ａｇは、Ａｇ金属としてではなく、Ａｇ酸化物またはＩｎ−Ａｇ複合酸化物として存在していることが分かる。
【００７１】
図２中、右図に上記サンプル中のＩｎの３ｄモンタージュスペクトルを示す。この図より、Ｉｎは完全に酸化しており、Ｉｎ2Ｏ3の状態をとっていることが分かる。
【００７２】
以上の実験結果より、記録にはＡｇ酸化物またはＩｎ−Ａｇの複合酸化物が関与していると予想される。
【００７３】
図３に、上述した表１のＮｏ．４について、レーザー照射後の記録層表面のＴＥＭ観察写真を示す。左図の観察倍率は４５０００倍であり、右図はその拡大図（倍率１５００００倍）である。図３より、気泡の発生が確認された。この結果より、本発明例では記録層内のＡｇ酸化物が分解することにより酸素が発生し、気泡が発生するものであり、それに伴う体積膨張によって記録特性が十分高められることが裏付けられた。
【００７４】
実施例２
本実施例では、前述した実施例１において、Ｉｎ酸化物の代わりにＺｎ酸化物（Ｎｏ．２）、Ｓｎ酸化物（Ｎｏ．３）、Ｗ酸化物（Ｎｏ．４）と、Ａｇ酸化物の記録層を用いて、実施例１と同様にして光ディスクを作製し、記録特性を評価した。本実施例では、記録層に含まれる（Ｚｎ原子、またはＳｎ原子、またはＷ原子）と、Ａｇ原子との合計に対するＡｇ量の比（Ａｇ比）は、すべて２０原子％とした。本実施例では、所望の各記録層を得るため、金属Ａｇターゲットと金属Ｚｎターゲット（Ｎｏ．２）、金属Ａｇターゲットと金属Ｓｎターゲット（Ｎｏ．３）、金属Ａｇターゲットと金属Ｗターゲット（Ｎｏ．４）をそれぞれ用い、多元スパッタ法によりＯ2ガスと反応させて各記録層を作成した。なお、このときのスパッタリング条件は、前述した実施例１と同じである。これらの結果を表２に記載する。
【００７５】
参考のため、前述した実施例１において、Ｉｎ酸化物とＡｇ酸化物を含み、Ａｇ比が２６原子％の結果（表１のＮｏ．５）を、表２のＮｏ．１に記載する。
【００７６】
【表２】
【００７７】
表２より、Ｉｎではなく、Ｓｎ、Ｚｎの酸化物を含む記録層（Ｎｏ．２、３）を用いたときも、Ｉｎを含む記録層（Ｎｏ．１）と同様に、良好な変調度およびＣ／Ｎ比が得られた。これに対し、Ｗの酸化物を含む記録層（Ｎｏ．４）を用いたときは、記録パワーを入力しても十分な変調度とＣ／Ｎ比を得ることができなかった。
【符号の説明】
【００７８】
１ ポリカーボネート基板
２、４ 誘電体層
３ Ａｇ含有記録層
５ 光透過層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、
Ａｇ酸化物を含むことを特徴とする光情報記録媒体用記録層。
【請求項２】
更に、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含むことを特徴とする光情報記録媒体用記録層。
【請求項３】
Ｐｄ酸化物を含まないものである請求項１または２に記載の光情報記録媒体用記録層。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光情報記録媒体用記録層を備えていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項５】
前記光情報記録媒体用記録層の上および／または下に誘電体層が積層されたものである請求項４に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
請求項２または３に記載の光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットであって、
Ａｇ酸化物と、
Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含み、残部：不可避的不純物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【請求項１】
レーザー光の照射により記録が行われる記録層であって、
Ａｇ酸化物を含むことを特徴とする光情報記録媒体用記録層。
【請求項２】
更に、Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物を含むことを特徴とする光情報記録媒体用記録層。
【請求項３】
Ｐｄ酸化物を含まないものである請求項１または２に記載の光情報記録媒体用記録層。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の光情報記録媒体用記録層を備えていることを特徴とする光情報記録媒体。
【請求項５】
前記光情報記録媒体用記録層の上および／または下に誘電体層が積層されたものである請求項４に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
請求項２または３に記載の光情報記録媒体用記録層を形成するためのスパッタリングターゲットであって、
Ａｇ酸化物と、
Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、およびＺｎ酸化物よりなる群から選択される少なくとも一種の酸化物と、を含み、残部：不可避的不純物であることを特徴とするスパッタリングターゲット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０５３０（Ｐ２０１２−２０５３０Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６１０８９（Ｐ２０１０−１６１０８９）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【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２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]