(57)【要約】【課題】相変化記録型記録媒体の相変化記録材料と馴染みにくく、熱伝導率の低い添加剤を効率よく選択する方法を提供することにある。【解決手段】本発明に係る相分離型添加剤選択方法は、相変化型記録媒体の相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を選択する相分離型添加剤選択方法であって、相変化型記録媒体に用いる相変化記録材料と断熱材料を基板上に多層に積み重ねる積層ステップと、前記積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第１測定ステップと、前記積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料と断熱材料を加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップにより加熱した相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第２測定ステップと、前記第１測定ステップで得られた測定結果と、前記第２測定ステップで得られた測定結果とを比較し、その比較結果から断熱材料を選択する選択ステップとを有する構成とした。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
相変化型記録媒体の相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を選択する相分離型添加剤選択方法であって、
相変化型記録媒体に用いる相変化記録材料と断熱材料を基板上に多層に積み重ねる積層ステップと、
前記積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第１測定ステップと、
前記積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料と断熱材料を加熱する加熱ステップと、
前記加熱ステップにより加熱した相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第２測定ステップと、
前記第１測定ステップで得られた測定結果と、前記第２測定ステップで得られた測定結果とを比較し、その比較結果から断熱材料を選択する選択ステップと、
を有することを特徴とする相分離型添加剤選択方法。
【請求項２】
前記積層ステップが、２元交互スパッタリング法によって多層に積み重ねられたものであることを特徴とする請求項１に記載の相分離型添加剤選択方法。
【請求項３】
前記加熱ステップが、温度５０℃以上１２００℃以下、１０〜３６０００秒間の条件で加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の相変化記録材料のための相分離型添加剤選択法。
【請求項４】
前記第１測定ステップおよび前記第２測定ステップで得られる測定結果が、Ｘ線の反射角度と、毎秒当たりのフォトンの数から求められるＸ線小角散乱スペクトルであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の相分離型添加剤選択方法。
【請求項５】
前記選択ステップが、第１測定ステップおよび第２測定ステップの測定結果である前記Ｘ線小角散乱スペクトルを比較し、この比較結果から断熱材料を選択することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の相分離型添加剤選択方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相変化記録材料のための相分離型添加剤選択方法、より詳細には、多層構造を有する光記録媒体、特に相変化型光記録媒体の相変化記録材料に用いる相分離型添加剤の選択方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から用いられている光記録媒体には、追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、書換型コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）がある。そして、これら光記録媒体に情報を記録する方式には、レーザスポット照射による発熱で記録層形状を変形してピットを作成する記録方式や、レーザスポット照射で反射率が変化する材料を使用し、反射率を変化させることによって記録マークを形成する相変化型の記録方式などがある。
【０００３】
また、これら光記録媒体は、記録層、中間膜、反射膜などからなる薄膜多層構造が基板上に形成される構成となっている。光記録媒体に情報を記録させるためには、光記録媒体を高速で回転させ、当該光記録媒体中の記録層に線状に設けられているトラックに沿ってレーザー光を照射し、そのレーザー光の熱によって、長短様々な記録マークを形成し、情報を記録していく。
【０００４】
ここで、前記の相変化型の記録方式とは、記録層の相変化記録材料が結晶状態か非結晶状態かで光の反射率が異なる性質を利用した記録方式である。かかる記録方法は、ゲルマニウム・アンチモン・テルル（ＧｅＳｂＴｅ）系材料や、銀・インジウム・アンチモン・テルル（ＡｇＩｎＳｂＴｅ）系材料などからなる記録層を融点以上に加熱し、急激に冷却することにより非結晶化部分を形成する。また、融点より低い結晶化温度に加熱することにより非結晶化部分を結晶化することもできる。従って、レーザー光のパワーを適切に制御しながら記録層に設けられているトラックに沿って照射することにより、結晶化または非結晶化された記録マークを形成することができる。すなわち、相変化型の記録方式によれば以前に形成された記録マークの上に直接上書きすることも可能である。
【０００５】
しかし、前記相変化型の記録方式によって記録可能な記録媒体（以下、「相変化型記録媒体」という。）に情報を記録する際に、相変化型記録媒体の回転が遅い場合や、レーザー光の照射パワーが強い場合には、レーザー光による熱が記録層にこもることによって相変化型記録媒体のディスク平面方向に熱が広がってしまい、形成される記録マークの幅がレーザー光の照射時間に比例して太くなってしまう現象や、相変化型記録媒体の回転が早い場合、あるいはレーザー光の照射パワーが弱い場合には、レーザー光の熱が記録層に十分に伝わらず、記録マーク形成不全となる現象が生じる。すなわち、上記説明の如く、相変化型記録媒体に情報を記録する場合、相変化型記録媒体の回転速度やレーザー光の照射出力、さらに、レーザー光の出力立上がり時間および立下がり時間などによって厳密に制御されている。
【０００６】
ここで、相変化型記録媒体のディスク平面方向の熱の広がりを押さえ、トラックに沿って記録マークの先端から後端まで同じ幅の記録マークを形成するためにこれまで用いられてきた方法は、ライトストラテジー（ｗｒｉｔｅ  ｓｔｒａｔｅｇｙ：記録補償ともいう）という方法である（例えば、特許文献１参照）。ライトストラテジーによれば、レーザー光を照射した後の熱の広がりと、それによって形成される記録マークの形状を考慮し、ひとつの記録マークを形成する時間内でレーザーの照射強度をパルス的に変化させ、記録マークの始端および終端のエッジ位置を独立に補正する方法である。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１４７６９５号公報（［００４０］〜［００４５］、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記ライトストラテジーを用いた方法では記録速度（毎秒当たりに記録する情報量（ビット／秒（ｂｐｓ）で表される）が速くなるほど、レーザーの立上がりや立下がり時間の追従能力の制限によって狭い幅のパルスでレーザー光の照射強度を調整し、適切にマークしていくことが困難になる。立上がり及び立下がり時間の短い、最も高速度でレーザー光を照射することのできる装置を用いたとしても、上記ライトストラテジーを用いて記録することのできる速度は１００Ｍｂｐｓ（１０８ｂｐｓ）が限界である。
すなわち、現行より高速で情報を記録するためには、前記ライトストラテジーを用いないでも、レーザスポット形成方向にして記録マークの先端から後端まで同じ幅の記録マークを形成できるような相変化型記録媒体の開発が不可欠である。
【０００９】
なお、高ビットレート化等により、相変化型記録媒体に大容量の情報を、さらに高速かつ正確に記録することは、産業上、特に切望されているものであり、相変化型記録媒体側の組成を変えることが考えられている。また、相変化型記録媒体側の組成を変えるときに、相変化型記録媒体に添加剤を添加することが推測されるものである。
【００１０】
本発明の目的は、前記問題等に鑑みて創作されたものであり、前記相変化記録材料に添加剤を用いる場合において、相変化記録材料と馴染み難く、かつ、熱伝導率の低い添加剤を迅速かつ簡便に選択する、相分離型添加剤選択方法を提供することにある。
【００１１】
ここで、本発明にかかる相分離型添加剤選択方法とするに当たり、本発明者等は以下のような過程により行なった。
すなわち、出力の高いレーザー光で相変化型記録媒体の記録層を照射してマークを形成する際に、ディスクを上から見た場合の平面方向への熱の広がりを極力押さえ、かつ、ディスクの縦断面方向の放熱効果を確保することが必要であることが分かっている。
【００１２】
そのため、相変化型記録媒体の平面方向への熱の広がりを抑えるには、記録層の熱伝導率を下げることが有効であると考えられる。そして、相変化型記録媒体の記録層の熱伝導率を下げる手段としては、簡単な方法として記録層を構成する相変化記録材料の熱伝導率よりも熱伝導率の低い空間、例えば真空、空気などの空隙や亀裂を作ることや、相変化記録材料より熱伝導率の低い断熱材料（以下、「添加剤」という場合もある。）を記録層に添加するなどの方法が想定される。ここで、記録層に添加剤を添加する方法について考察すると、製品製造時の制御や製品品質の面で安定して製品を供給できることから、添加剤を用いることが望ましいと考えられた。
【００１３】
さらに、本発明者が記録層に添加剤を添加する方法について熟考したところ、相変化記録材料に馴染み易い添加剤（断熱材料）を相変化記録材料全体に均一に添加する方法や、これとは反対に相変化記録材料に馴染み難い添加剤（以下、これを「相分離型添加剤」という場合もある。）を相変化記録材料中に分散させる方法が想定される。これらの方法によって、相変化型記録媒体中に添加剤を存在させ、記録層の熱伝導率を下げることができると想定した。
【００１４】
しかし、相変化記録材料に馴染み易い添加剤を用いる方法では、添加剤の量が多すぎると、相変化記録材料自体の結晶構造が崩壊する可能性や、添加剤を加えたことによる組成比率変化のために、相変化型記録媒体の記録の高速性に直結する相変化記録材料の融点や結晶化時間が劣化する可能性がある。また、光記録媒体法線方向の放熱効果も抑制され、結果的にディスク面内に熱が篭もるという問題も懸念された。
【００１５】
一方、前記相分離型添加剤を用いる方法によれば、相変化記録材料とは馴染み難いので、記録層中、例えば、ハニカム状、円柱状あるいは三角柱状などの相変化記録材料からなる部分と、相変化記録材料以外の熱伝導率の低い部分を形成する。すなわち、かかる方法によれば、相変化型記録媒体は急冷構造を構成し得ると考えられ、相変化型記録媒体の面内方向には熱が伝わり難いが、相変化型記録媒体の法線方向には熱が伝わり易いという効果が期待できる一方、前記の相変化記録材料に馴染み易い添加剤を用いる方法で述べたような相変化記録材料自体の結晶構造が崩壊するおそれはなくなることが分かった。
【００１６】
【発明を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決するため本発明者は、鋭意研究した結果、上記課題を解決するに至った。
【００１７】
請求項１に記載する発明の要旨は、相変化型記録媒体の相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を選択する相分離型添加剤選択方法であって、相変化型記録媒体に用いる相変化記録材料と断熱材料を基板上に多層に積み重ねる積層ステップと、前記積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第１測定ステップと、前記積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料と断熱材料を加熱する加熱ステップと、前記加熱ステップにより加熱した相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第２測定ステップと、前記第１測定ステップで得られた測定結果と、前記第２測定ステップで得られた測定結果とを比較し、その比較結果から断熱材料を選択する選択ステップとを有することを特徴とする相分離型添加剤選択方法にある。
【００１８】
請求項１に記載の本発明によれば、相変化型記録媒体の相変化記録材料と、相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を多層に積み重ね、そのＸ線小角散乱の測定値を測定し（第１測定ステップ）、その後、測定した多層に積み重ねた材料を加熱処理し、その後、Ｘ線小角散乱の測定値を測定し（第２測定ステップ）、第１測定ステップと第２測定ステップの各測定値を比較することにより、相変化記録材料の相分離型添加剤として適した断熱材料を選択することのできる、相分離型添加選択方法を具現することができる。
【００１９】
また、請求項２に記載する発明の要旨は、前記積層ステップが、２元交互スパッタリング法によって多層に積み重ねられたものであることを特徴とする請求項１に記載の相分離型添加剤選択方法にある。
【００２０】
請求項２に記載の本発明によれば、相変化記録材料と断熱材料を積層するために、２元交互スパッタリング法を用いるので、これらを薄層構造として基板上に形成することができる。また、２元交互スパッタリング法とすることにより、再現性良く、迅速かつ簡便に相変化記録材料と断熱材料を多層としたものを得ることができる。
【００２１】
また、請求項３に記載する発明の要旨は、前記加熱ステップが、加熱温度を５０℃以上１２００℃以下、加熱時間を１０〜３６０００秒間の条件で加熱することを特徴とする請求項１または２に記載の相変化記録材料のための相分離型添加剤選択法にある。
【００２２】
請求項３に記載の本発明によれば、加熱温度と加熱時間を適宜変更して加熱することができるので、相変化型記録媒体における断熱材料を添加した記録層の耐熱安定性に関する詳細な研究等が可能となる。
【００２３】
また、請求項４に記載する発明の要旨は、前記第１測定ステップおよび前記第２測定ステップで得られる測定結果が、Ｘ線の反射角度と、毎秒当たりのフォトンの数から求められるＸ線小角散乱スペクトルであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の相分離型添加剤選択方法にある。
【００２４】
請求項４に記載の本発明によれば、Ｘ線小角散乱の測定値を取得する第１測定ステップおよび第２測定ステップの測定結果として、Ｘ線小角散乱装置によってＸ線の反射角度（２θ）と、毎秒当たりのフォトンの数（ｃｐｓ）から求められるＸ線小角散乱スペクトルを取得することができる。
【００２５】
また、請求項５に記載する発明の要旨は、前記選択ステップが、第１測定ステップおよび第２測定ステップの測定結果である前記Ｘ線小角散乱スペクトルを比較し、この比較結果から断熱材料を選択することを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の相分離型添加剤選択方法にある。
【００２６】
請求項５に記載の本発明によれば、相変化記録材料と断熱材料を積み重ねたものの加熱処理前のＸ線小角散乱スペクトルと、加熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルを比較し、そのスペクトルについて全く変化がないものや、変化があっても極僅かなものである添加剤を本発明が目的とするところの、好適な相分離型添加剤（断熱材料）として選択することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明において、相変化型記録媒体に用いる相変化記録材料と断熱材料を基板上に多層に積み重ねる積層ステップとしては、相変化記録材料と断熱材料を多層に積み重ねることができればどのようなものでもよく、特に限定されるものではないが、具体的には２元交互スパッタリング法を用いて多層に積み重ねることを例示することができる。
なお、本発明中において、積層とは、例えば図２の如く相変化記録材料と断熱材料が交互に多層に積み重ねられる形態が一例として挙げられる。
【００２８】
また、本発明において、２元交互スパッタリング法とは、加速されたイオンを相変化記録材料や断熱材などのターゲット（固体）に照射すると、ターゲット表面の原子や分子が外部に放出されるスパッタ蒸発（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ  ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）現象を利用し、このスパッタ蒸発したターゲット物質を基板上に付着させて薄膜を形成するスパッタリング法において、ターゲットとなる物質を２つ用意し、これらの蒸発を遮蔽板（シャッター）などによって交互に遮ることにより、１つの基板上に交互に堆積させることとしたスパッタリング法をいい、かかる２元交互スパッタリングを実現する方法としては、従来公知のスパッタリング装置を用いて行う、高周波マグネトロンスパッタ法や、ＤＣマグネトロンスパッタ法などを具体的に挙げることができる。
【００２９】
ここで、本発明における相変化記録材料としては、使用波長４０５ｎｍ以下、６３５ｎｍ、６５０ｎｍまたは７８０ｎｍなどの波長のレーザー光によって結晶化、非結晶化のできる材料であればどのようなものでもよく、特に限定されるものではないが、ゲルマニウム・アンチモン・テルル（ＧｅＳｂＴｅ）や、銀・インジウム・アンチモン・テルル（ＡｇＩｎＳｂＴｅ）、ガリウム・アンチモン（ＧａＳｂ）、アンチモン・テルル（ＳｂＴｅ）などを具体的に例示することができる。
【００３０】
また、本発明における断熱材料としては、上記相変化記録材料と混じりにくい材質のものであって、上記相変化記録材料より熱伝導率の低い素材のものであればどのような物質でもよく、具体的には、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、５酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ニオプ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２、Ｔｉ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）などの酸化物およびこれらの混合物、または窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ゲルマニウム（ＧｅＮ）などの窒化物およびこれらの混合物、またはこれらの酸化物、窒化物の混合物のような素材を挙げることができる。
【００３１】
また、本発明における、積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を取得する第１測定ステップとしては、前記相変化型記録媒体に用いる相変化記録材料と断熱材料を基板上に多層に積み重ねる積層ステップによって積層された相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱の測定値を測定することができればどのような方法でもよく、特に限定されるものではないが、前記積層ステップによって積層された相変化記録材料および断熱材料のＸ線小角散乱スペクトルをＸ線回析装置（日本電子株式会社製；ＪＤＸ−３５３０あるいは株式会社リガク製；ＲＡＤ−２Ｃ）によって測定することを具体的に示すことができる。
また、本発明においてＸ線小角散乱スペクトルとは、相変化記録材料および断熱材料に固有の測定値を得ることのできる測定値であればどのようなものでもよいが、例えば、前記Ｘ線回析装置を用いて、横軸をＸ線の反射角度（２θ）、縦軸を毎秒毎のフォトンの数（ｃｐｓ；ｃｏｕｎｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）として求めることのできるＸ線小角散乱スペクトルを具体的に挙げることができる。
【００３２】
また、本発明における、積層ステップにより多層に積み重ねられた相変化記録材料と断熱材料を加熱する加熱ステップとしては、多層に積み重ねられた相変化記録材料と断熱材料を加熱することができればどのような方法でもよく、特に限定されるものではないが、具体的には赤外線熱処理炉（アルバック理工株式会社製；ＱＨＣ−Ｐ６１０ＣＰ）により、加熱温度を５０℃以上１２００℃以下、加熱時間を１０〜３６０００秒間の条件下で加熱することを挙げることができる。なお、加熱時間は上記温度範囲で適宜決定することができるが、加熱温度５０℃以下では通常用いることのできる相変化記録材料では相変化を起こし得ず、また、実際に高速で回転し、使用される相変化型記録媒体上に形成されるマークが大きくなり過ぎる等の不具合が生じ得ない。一方、加熱・溶融して非結晶化する際、相変化記録材料は１０００℃程度になるとされている（なお、通常用いられる記録材料の結晶化温度は１００〜６００℃である）。そこで、加熱温度は５０℃以上１２００℃以下とした。
なお、より高温でより長時間加熱してもＸ線小角散乱スペクトルが崩れない添加剤が適切な添加剤であることから、温度のみならず時間も適宜変化させて測定する必要がある。そこで、加熱時間は１０〜３６０００秒間とした。
【００３３】
また、本発明における、加熱ステップにより加熱した相変化記録材料および断熱材料を積み重ねたもののＸ線小角散乱の測定値を取得する第２測定ステップとしては、前記第１測定ステップと同様、前記加熱ステップにより加熱した相変化記録材料と断熱材料を積み重ねたもののＸ線小角散乱スペクトルをＸ線回析装置（日本電子株式会社製；ＪＤＸ−３５３０あるいは株式会社リガク製；ＲＡＤ−２Ｃ）によって測定する方法を具体的に示すことができる。
【００３４】
さらに、本発明において、第１測定ステップで得られた測定結果と、前記第２測定ステップで得られた測定結果とを比較し、その比較結果から断熱材料を選択する選択ステップとしては、特に限定されるものではないが、前記第１測定ステップにより測定した測定結果（Ｘ線小角散乱スペクトル）と、前記第２測定ステップにより測定した測定結果（Ｘ線小角散乱スペクトル）を比較し、それらスペクトルについて全く変化がないものや、変化があっても極僅かな添加剤を、好適な相分離型添加剤（断熱材料）として選択することができる。
【００３５】
【実施例】
以下に図面を参考に、本発明の一実施例について説明するが、本発明の要旨がこれに限定されないことは云うまでもなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜変更・改変してこれを行うことができる。
【００３６】
図１は、本発明における、相変化型記録媒体に用いる相変化記録材料と断熱材料を基板上に多層に積み重ねる積層ステップとして、２元交互スパッタリング法によって相変化記録材料と断熱材料を同時に、基板上に多層、積層させることを表す模式図である。ここでは相変化記録材料として「ＧｅＳｂＴｅ」が、また、断熱材料として相変化記録材料より熱伝導率が低く、相変化記録材料に吸収され難い物質として「ｏｘｉｄｅ（酸化物）」が、それぞれ示されている。これら相変化記録材料と断熱材料は互いに混ざり難い材質のものを選択するので、それぞれの物質の飛び出す単位時間当たりの量を調整し、それぞれの材料を遮蔽板（シャッター）で交互にさえぎることによって回転する基板上に多層構造を形成することが可能である。
【００３７】
図２は、前記２元交互スパッタリング法によって、相変化記録材料であるＧｅＳｂＴｅと断熱材料（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）の多層膜を基板上に構成したものの模式図である。基板上に相変化記録材料と断熱材料が交互に堆積する。
【００３８】
図３は、相変化記録材料（ｅ−ＧｅＳｂＴｅ（共晶ＧｅＳｂＴｅ））と断熱材料である酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）の、加熱処理前（同図（ａ））と、加熱処理後（同図（ｂ））のＸ線小角散乱スペクトルを示す図である。
なお、加熱処理は、１０−３Ｔｏｒｒ代の真空雰囲気中において、加熱温度３００℃で５分間加熱する条件にて行った。
その結果、加熱処理前は相変化記録材料と断熱材料は混じり合っていないのでスペクトル中、ＧｅＳｂＴｅとＨｆＯ２に由来する、１ｓｔおよび２ｎｄの２つのピークが存在することがわかる（同図（ａ））。一方、加熱処理後は相変化記録材料と断熱材料が混じり合ってしまい、加熱処理前の２つのピークが消滅してしまっている（同図（ｂ））。すなわち、加熱処理後は交互に堆積された構造が混ざり合ってしまい、消滅もしくは加熱処理前より不明確になってしまっていることが解る。
【００３９】
一方、図４は、相変化記録材料（ＧｅＳｂＴｅ）と断熱材料（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）の加熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルを表す図である。
なお、加熱処理は、１０−３Ｔｏｒｒ代の真空雰囲気中において、加熱温度３００℃で５分間加熱する条件にて行った。
その結果、ここではＧｅＳｂＴｅ、ＺｒＯ２、および、Ｙ２Ｏ３に由来する、それぞれ１ｓｔ、２ｎｄおよび３ｒｄの３つのピークが確認することができた。すなわち、加熱処理後であっても互いに堆積された構造が消滅していないことが解る。これは、高出力のレーザー光を照射した場合であっても、本発明で期待するところの相変化記録材料が断熱材料で仕切られた構造が崩壊しないことを示す。本件発明においては、このように加熱処理前後のスペクトルについて全く変化がないものや、変化があっても極僅かな添加剤を、相変化記録材料と馴染み難い、好適な相分離型添加剤として選択することができる。
【００４０】
なお、図５（ａ）は、本発明の相分離型添加剤選択方法によって選択された、相変化記録材料（ＧｅＳｂＴｅ）と馴染み難い添加剤（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）について、ＧｅＳｂＴｅのスパッタリングレート（単位時間当たりの堆積する厚さ）が０．４５ｎｍ／ｓ、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３のスパッタリングレートが０．０８ｎｍ／ｓというスパッタリング条件で、２元同時スパッタリング法を用いて作製した相変化型記録媒体の記録層を、ＳＴＥＭ（走査型透過電子顕微鏡）で観察し、撮影した写真である。また、同図（ｂ）は、該写真と同じ箇所について、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３の境界を分かり易くするために模式的に境界線を描き加えた模式図である。かかる写真から、結晶粒境界で仕切られた３０ｎｍ〜６０ｎｍのＧｅＳｂＴｅが主成分である結晶粒と、数ｎｍ台の黒いごま粒状領域およびそこから任意の方向に伸びる壁状の結晶粒境界を確認することができる。なお、ＳＴＥＭには数ｎｍ以下の微細な領域の組成を分析する機能が付属されており、同機能を使用することにより、黒いごま粒状の領域およびそこから任意の方向に伸びる境界部分には、それ以外の場所に比べ、本発明による方法を適用した添加剤であるＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３に含まれるＺｒが多く存在していることがわかった。このことは、本発明による方法で、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３がふさわしい相分離型添加剤として選択できることを示している。なお、図中右下のメモリは、３０ｎｍを表す。
ここで、上記の２元同時スパッタリング法とは、前記２元交互スパッタリング法と同様、従来公知のスパッタリング装置を用いて、ターゲットをスパッタ蒸発させ、これを基板上に付着させるものであるが、２元交互スパッタリング法と異なり、遮蔽板を用いて他方を遮るのではなく、ターゲットとなる二つの物質の蒸発量（スパッタリングレート）を異なるものとし、同時にスパッタリングしていく方法をいう。
【００４１】
図６は、相変化記録材料（ＧｅＳｂＴｅ）に添加剤（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）を添加した膜のＸ線回析パターンのレート比依存性を比較したスペクトルを示している。同図中、上のスペクトルは、ＧｅＳｂＴｅのスパッタレートを０．４５ｎｍ／ｓとし、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３のスパッタレートを０．０４８ｎｍ／ｓとした２元同時スパッタリング法で作製したＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３添加型ＧｅＳｂＴｅ膜の熱処理後のスペクトルを示す。また、下のスペクトルは、ＧｅＳｂＴｅのスパッタレートを０．４５ｎｍ／ｓとし、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３のスパッタレートを０．０２９２ｎｍ／ｓとした２元同時スパッタリング法で作製したＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３添加型ＧｅＳｂＴｅ膜の熱処理後のスペクトルを示す。上のスペクトルでは、回析ピークがほとんど見えないことから、ＧｅＳｂＴｅのスパッタレートが一定のとき、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３のスパッタレートの大きい膜（ＲＧＳＴ／Ｒｄ＝０．４５／０．０４８）の方がＧｅＳｂＴｅの結晶粒が小さいことがわかる。なお、雑音レベル低減のためには、結晶粒径の微細化、すなわち、ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３のスパッタレートを大きくすることが重要である。なお、相変化記録材料に添加剤を添加することには、図１に示す装置で２つの遮蔽板を同時に開く、２元同時スパッタ法を用いる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、相変化型記録媒体の相変化記録材料と、相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を多層に積み重ね、そのＸ線小角散乱の測定値を測定し（第１測定ステップ）、その後、測定した相変化記録材料と、相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を多層に積み重ねたものを加熱処理し、加熱処理した相変化記録材料と、相変化記録材料に添加する添加剤としての断熱材料を多層に積み重ねたもののＸ線小角散乱の測定値を測定し（第２測定ステップ）、第１測定ステップと第２測定ステップの各測定値を比較することにより、相変化記録材料の相分離型添加剤として適した断熱材料を選択することのできる、相分離型添加選択方法を具現することができる。
【００４３】
請求項２に記載の本発明によれば、相変化記録材料と断熱材料を積層するために、２元交互スパッタリング法を用いるので、これらを薄層構造として基板上に形成することができる。また、２元交互スパッタリング法とすることにより、再現性良く、迅速かつ簡便に相変化記録材料と断熱材料を多層としたものを得ることができる。
【００４４】
請求項３に記載の本発明によれば、加熱温度と加熱時間を適宜変更して加熱することができるので、相変化記録材料と断熱材料の耐熱安定性に関する詳細な研究等が可能となる。
【００４５】
請求項４に記載の本発明によれば、Ｘ線小角散乱の測定値を取得する第１測定ステップおよび第２測定ステップの測定結果として、Ｘ線小角散乱を測定することのできるＸ線回析装置によってＸ線の反射角度（２θ）と、毎秒当たりのフォトンの数（ｃｐｓ）から求められるＸ線小角散乱スペクトルを取得することができる。
【００４６】
請求項５に記載の本発明によれば、相変化記録材料と断熱材料を積み重ねたものの加熱処理前のＸ線小角散乱スペクトルと、相変化記録材料と断熱材料を積み重ねたものの加熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルを比較し、そのスペクトルについて全く変化がないものや、変化があっても極僅かなものである添加剤を本発明が目的とするところの、好適な相分離型添加剤（断熱材料）として選択することができる。
【００４７】
以上説明したように、本発明の相分離型添加剤選択方法によれば、相変化記録材料と断熱材料の多層構造を形成し、該多層構造を形成した相変化記録材料と断熱材料の、加熱処理前のＸ線小角散乱スペクトルと、加熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルを比較することにより、相変化記録材料に影響を与えず、かつ、ディスク面方向に熱を伝達しにくくする断熱材料を、従来より簡単に選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２元交互スパッタリング法によって相変化記録材料と断熱材料を積層させる方法を表す模式図である。
【図２】２元交互スパッタリング法によって、相変化記録材料（ＧｅＳｂＴｅ）と断熱材料（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）の多層膜を基板上に構成したものの模式図である。
【図３】相変化記録材料（ｅ−ＧｅＳｂＴｅ（共晶ＧｅＳｂＴｅ））と断熱材料（ＨｆＯ２）に関する、（ａ）は加熱処理前のＸ線小角散乱スペクトルを、（ｂ）は加熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルをそれぞれ表す。
【図４】相変化記録材料（ＧｅＳｂＴｅ）と断熱材料（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）の加熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルである。
【図５】相変化記録材料（ＧｅＳｂＴｅ）と断熱材料（ＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３）を２元同時スパッタリング法により作製した相変化型記録媒体の記録層をＳＴＥＭ（走査型透過電子顕微鏡）により観察した図であって、（ａ）はＳＴＥＭの写真を、（ｂ）は結晶粒境界を分かり易く示した模式図である。
【図６】２元同時スパッタリング法で作製したＺｒＯ２−Ｙ２Ｏ３添加型ＧｅＳｂＴｅ膜の熱処理後のＸ線回析パターンのレート比依存性を比較したスペクトルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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