(57)【要約】【課題】  記録層と誘電体層との間に界面層を設けなくても、高い信頼性と良好な繰り返し書き換え性能が確保された情報記録媒体とその製造方法を提供する。  【解決手段】  基板１の表面に、記録層４及び第１及び第２の誘電体層２，６が形成されている。記録層４は、光の照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化を生じるものである。誘電体層２，６は、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも一方とを含む酸化物系材料層又は酸化物−窒化物系材料層か、もしくは群ＧＭの酸化物群に、Ｌａ及びＣｅより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む酸化物−フッ化物系材料層である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板及び記録層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体であって、
Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）とを含み、さらに窒素（Ｎ）を任意に含む材料層をさらに含むことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記材料層が、下記の組成式：
ＭHＯIＬJＮK（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、Ｊ及びＫは、１０≦Ｈ≦５０、１０≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦４０、０≦Ｋ≦５０を満たす。）
で表される材料を含む請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記材料層が、前記ＭとしてＳｎを含む請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記材料層が、前記ＭとしてＧａを含む請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記材料層が、前記ＭとしてＳｎを含み、且つ前記ＬとしてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記材料層が、前記ＭとしてＧａを含み、且つ前記ＬとしてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記材料層が、前記ＭとしてＳｎ及びＧａを含み、且つ前記としてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
基板及び記録層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体であって、
Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、Ｌａ又はＣｅからなる群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素（Ｆ）とを含む材料層をさらに含むことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項９】
前記材料層が、下記の組成式：
ＭHＯIＡDＦE（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ａは前記群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、Ｄ及びＥは、１０≦Ｈ≦５０、１０≦Ｉ≦７０、０＜Ｄ≦４０、０＜Ｅ≦５０を満たす）
で表される材料を含む請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記材料層において、前記群ＧＭより選ばれる元素がＳｎ及びＧａのうちの少なくとも一方である請求項１又は８に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記材料層において、前記群ＧＭより選ばれる元素がＧａである請求項１又は８に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記記録層において、相変化が可逆的に生じる請求項１〜１１の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記記録層が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ及びＳｂ−Ｔｅから選択される、何れか１つの材料を含む請求項１２に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記記録層の膜厚が、１５ｎｍ以下である請求項１２又は１３に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記材料層が、前記記録層の少なくとも一方の面に接して形成されている請求項１〜１４の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記基板の一方の表面に、第１の誘電体層、記録層、第２の誘電体層及び反射層がこの順に形成されており、前記第１の誘電体層及び前記第２の誘電体層のうち少なくとも一方が前記材料層である請求項１〜１５の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記基板の一方の表面に、第１の誘電体層、界面層、記録層、第２の誘電体層、光吸収補正層、及び反射層がこの順に形成されており、前記第２の誘電体層が前記材料層である請求項１〜１５の何れか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
基板、記録層及び材料層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体の製造方法であって、
前記材料層を、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）とを含み、さらに窒素（Ｎ）を任意に含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成する工程を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項１９】
前記スパッタリングターゲットが、下記の組成式：
ＭhＯiＬjＮk（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｊ及びｋは、１０≦ｈ≦５０、１０≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦４０、０≦ｋ≦５０を満たす。）
で表される材料を含む請求項１８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２０】
前記スパッタリングターゲットが、前記ＭとしてＳｎを含む請求項１９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２１】
前記スパッタリングターゲットが、前記ＭとしてＧａを含む請求項１９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２２】
前記スパッタリングターゲットが、前記ＭとしてＳｎを含み、且つ前記ＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素を含む請求項１９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２３】
前記スパッタリングターゲットが、前記ＭとしてＧａを含み、且つ前記ＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素を含む請求項１９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２４】
前記スパッタリングターゲットが、前記ＭとしてＳｎ及びＧａを含み、且つ前記ＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素を含む請求項１９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２５】
基板、記録層及び材料層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体の製造方法であって、
前記材料層を、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、Ｌａ及びＣｅからなる群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素（Ｆ）とを含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成する工程を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項２６】
前記スパッタリングターゲットが、下記の組成式：
ＭhＯiＡdＦe（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ａは前記群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｄ及びｅは、１０≦ｈ≦５０、１０≦ｉ≦７０、０＜ｄ≦４０、０＜ｅ≦５０を満たす。）
で表される材料を含む請求項２５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２７】
前記スパッタリングターゲットにおいて、前記群ＧＭより選ばれる元素がＳｎ及びＧａのうちの少なくとも一方である請求項１８又は２５に記載の情報記録媒体。
【請求項２８】
前記スパッタリングターゲットが、（ａ）Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、（ｂ）Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも一方と、を含む請求項１８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２９】
前記スパッタリングターゲットが、（ａ）Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、（ｃ）Ｌａ又はＣｅから成る群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物と、を含む請求項２５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３０】
前記スパッタリングターゲットにおいて、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物がＳｎ及びＧａのうちの少なくとも一方の元素の酸化物である請求項２８又は２９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３１】
前記スパッタリングターゲットにおいて、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物がＧａの酸化物である請求項３０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３２】
前記スパッタリングターゲットが、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物群を５０ｍｏｌ％以上含む請求項２８又は２９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３３】
前記スパッタリングターゲットが、Ｓｎの酸化物とＧａの酸化物とを合わせて５０ｍｏｌ％以上含む請求項３２に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３４】
前記スパッタリングターゲットが、群ＧＬより選ばれる元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも一方として、Ｓｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも一方を含む請求項２８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３５】
前記スパッタリングターゲットが、下記の組成式：
（Ｄ）x（Ｅ）100-x（ｍｏｌ％）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ＥはＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含む請求項３２に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３６】
前記スパッタリングターゲットが、下記の組成式：
（ＳｎＯ2）a1（Ｇａ2Ｏ3）a2（Ｅ１）b（ｍｏｌ％）
（式中、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4のうちの少なくとも一方の窒化物を示し、ａ１及びａ２は、５０≦ａ１＋ａ２≦９５、且つａ１、ａ２はどちらか一方が０でもよく、ｂは、５≦ｂ≦５０を満たす。また、ａ１＋ａ２＋ｂ＝１００である。）
で表される材料を含む請求項３５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３７】
前記スパッタリングターゲットが、下記の組成式：
（Ｄ）x（ＳｉＯ2）y（Ｅ１）100-x-y（ｍｏｌ％）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4のうちの少なくとも一方の窒化物を示し、ｘ及びｙは、５０≦ｘ≦９５、５≦ｙ≦３５、５５≦ｘ＋ｙ≦１００を満たす。）
で表される材料を含む請求項３５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３８】
前記スパッタリングターゲットが、下記の組成式：
（Ｄ）x（Ａ）100-x（ｍｏｌ％）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＬａＦ3及びＣｅＦ3から選択される少なくとも一つのフッ化物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含む請求項２９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３９】
前記スパッタリングターゲットにおいて、前記ＤがＳｎＯ2及びＧａ2Ｏ3のうち少なくとも一方である請求項３５又は３８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４０】
前記スパッタリングターゲットにおいて、前記ＤがＧａ2Ｏ3である請求項３５又は３８に記載の情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的もしくは電気的手段により、情報の記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体とその製造方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の情報記録媒体として、本願発明者らは、データファイル及び画像ファイルとして使える、大容量な書き換え型相変化情報記録媒体である、４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭを開発し、商品化した（例えば、特許文献１参照）。この情報記録媒体（ＤＶＤ−ＲＡＭ）の構成を図６に示す。図６に示す情報記録媒体は、基板１の一方の表面に、第１の誘電体層１０２、第１の界面層１０３、記録層４、第２の界面層１０５、第２の誘電体層１０６、光吸収補正層７及び反射層８がこの順に積層された７層構造の多層膜を有する。この情報記録媒体において、第１の誘電体層１０２は、第２の誘電体層１０６よりもレーザ光入射側の位置に配置される。第１の界面層１０３と第２の界面層１０５とも同じ位置関係を有する。このように、本明細書においては、情報記録媒体が同じ機能を有する層を２つ以上含む場合、入射されるレーザ光から見て近い側にあるものから、順に「第１」、「第２」、「第３」、・・・と称する。
【０００３】
第１の誘電体層１０２と第２の誘電体層１０６は、光学距離を調節して記録層４の光吸収効率を高め、記録層４が結晶相の場合の反射率と記録層４が非晶質相の場合の反射率との差を大きくして信号振幅を大きくする機能を有する。従来、誘電体層の材料として使用されている８０ｍｏｌ％のＺｎＳと２０ｍｏｌ％のＳｉＯ2との混合物（以下、本明細書において（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）と表記する。他の混合物についても同様である。）は、非晶質材料であって、熱伝導率が低く、透明であって且つ高屈折率を有する。また、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）は、膜形成時の成膜速度が大きく、機械特性及び耐湿性も良好である。このように、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）は、情報記録媒体の誘電体層として優れた材料である。
【０００４】
第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６の熱伝導率が低いと、記録層４にレーザ光が入射した際に生じる熱が、誘電体層１０２，１０６の面内方向に拡散しにくい。特に、第２の誘電体層１０６の熱伝導率が低い場合には、熱が記録層４から反射層８の方へと厚さ方向に速やかに拡散するので、記録層４がより短い時間で冷却されることとなり、非晶質マーク（記録マーク）が形成され易くなる。記録マークが形成されにくい場合は高いピークパワーで記録する必要があるが、記録マークが形成され易い場合は低いピークパワーで記録できる。このように、誘電体層１０２，１０６の熱伝導率が低い場合は、低いピークパワーで記録できるので、情報記録媒体の記録感度は高くなる。
【０００５】
誘電体層１０２，１０６の熱伝導率が高い場合は、高いピークパワーで記録することになるので、情報記録媒体の記録感度は低くなる。情報記録媒体中の誘電体層１０２，１０６は、熱伝導率を精度良く測定できないほど薄い膜の形態で存在する。そのため、本願発明者らは、誘電体層の熱伝導率の大きさを知る相対的な判断基準として、情報記録媒体の記録感度を採用している。
【０００６】
記録層４は、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅを含む、高速で結晶化する材料を用いて形成されている。かかる材料を記録層４として有する情報記録媒体は、優れた初期記録性能を有するだけでなく、優れた記録保存性及び書き換え保存性をも有する。書き換え型相変化情報記録媒体は、記録層４が結晶相と非晶質相との間で可逆的相変化を生じることを利用して情報の記録、消去及び書き換えを行う。高パワーのレーザ光（ピークパワー）を記録層４に照射して急冷すると、照射部が非晶質相となり記録マークが形成される。低パワーのレーザ光（バイアスパワー）を照射して記録層４を昇温して徐冷すると、照射部が結晶相となり記録されていた情報は消去される。ピークパワーレベルとバイアスパワーレベルとの間でパワー変調したレーザ光を記録層に照射することにより、既に記録されている情報を消去しながら新しい情報に書き換えていくことができる。繰り返し書き換え性能は、ジッタ値が実用上問題の無い範囲で書き換えを繰り返し得る最大回数で表される。この回数が多いほど、繰り返し書き換え性能が良いといえる。特に、データファイル用の情報記録媒体は、優れた繰り返し書き換え性能を有することが望まれる。
【０００７】
第１の界面層１０３及び第２の界面層１０５は、第１の誘電体層１０２と記録層４との間及び第２の誘電体層１０６と記録層４との間で生じる物質移動を防止する機能を有する。（物質移動を防止する機能を有する層について、特許文献２及び特許文献３参照）。第１及び第２の界面層１０３，１０５は、レーザ光を記録層４に照射して情報を繰り返し書き換えている間に第１及び第２の誘電体層１０２，１０６に含まれる（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）のＳ原子が記録層４に拡散していくのを防止するものである。Ｓ原子が多量に記録層４へと拡散すると、記録層４の反射率低下を引き起こし、繰り返し書き換え性能が悪化することが既に知られている（非特許文献１参照。）。
【０００８】
光吸収補正層７は、記録層４が結晶状態であるときの光吸収率Ａｃと非晶質状態であるときの光吸収率Ａａとの比Ａｃ／Ａａを調整し、書き換え時のマーク形状の歪みを抑制する機能を有する。反射層８は、光学的には記録層４に吸収される光量を増大させる機能を有し、熱的には記録層４で生じた熱を速やかに拡散させて急冷し、記録層４を非晶質化し易くするという機能を有する。反射層８はまた、多層膜を使用環境から保護する機能も有している。
【０００９】
このように、図６に示す情報記録媒体は、上述のように機能する７つの層が積層された構造とすることによって、４．７ＧＢという大容量において、優れた繰り返し書き換え性能と高い信頼性を確保し、商品化に至ったものである。
【特許文献１】特開２００１−３２２３５７号公報
【特許文献２】特開平１０−２７５３６０号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】国際公開第９７／３４２９８号パンフレット（特許請求の範囲）
【非特許文献１】ヤマダら（N. Yamada et al.） ジャパニーズ  ジャーナル  オブ  アプライド  フィジクス（Japanese Journal of Applied Physics） 第３７巻、１９９８年、ｐ.  ２１０４−２１１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、第１及び第２の誘電体層に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）を用いている場合、第１及び第２の誘電体層を記録層に接触するように形成すると、レーザ光を記録層に照射して情報を繰り返し書き換えている間に、第１及び第２の誘電体層に含まれる（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）のＳ原子が記録層に拡散して、記録層の反射率低下を引き起こし、繰り返し書き換え性能が悪化する。そのため、図６に示した情報記録媒体のように、繰り返し書き換え特性を確保するために、記録層と誘電体層との間に物質移動を抑制する界面層を設けることが必要となる。しかしながら、媒体の価格を考慮すると、媒体を構成する層の数は１つでも少ないことが望ましい。これは、層数の減少により、材料費の削減、製造装置の小型化、及び製造時間短縮による生産量の増加を実現することができ、結果として媒体の価格低減につながるためである。
【００１１】
本願発明者らは、層数を減らす一つの方法として、第１の界面層及び第２の界面層のうち、少なくとも１つの界面層を無くす可能性について検討した。界面層は厚さ２ｎｍ〜５ｎｍの極めて薄い層であり、構造的に弱い。そのため、繰り返し情報を記録している間に膜破壊が生じ、その結果、原子拡散が起こり易くなる。したがって、界面層を無くすことは、情報記録媒体の安定性の点からも望ましい。もっとも界面層を無くすためには、Ｓの物質移動を発生させない材料、即ち、Ｓ原子を含まない材料系で誘電体層を形成することが必要である。
【００１２】
また、誘電体層の材料については、（１）記録層への光吸収を十分に確保して効率的に記録を行い、且つ記録された情報を良好に再生するための十分な反射光を確保するために、記録及び再生する波長の光に対し、ある程度の透明性を有していること、（２）界面層が設けられた７層構造の多層膜を含む情報記録媒体と同等かそれ以上の記録感度が得られること、（３）繰り返し書き換えにも溶融することなく、熱的に安定で高融点であること、（４）生産性を確保するため、膜形成時の成膜速度が大きいこと、（５）信頼性に優れていること、が望まれる。
【００１３】
本発明は、界面層を設けずに記録層と直接接するように形成された場合でも、記録層への物質移動が抑制され、且つ記録層との密着性が良好である材料層を設けることにより、良好な繰り返し書き換え性能を有する情報記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の情報記録媒体は、基板及び記録層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体であって、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）とを含み、さらに窒素（Ｎ）を任意に含む材料層をさらに含むことを特徴としている。
【００１５】
本発明の第２の情報記録媒体は、基板及び記録層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体であって、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、Ｌａ又はＣｅからなる群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素（Ｆ）とを含む材料層をさらに含むことを特徴としている。
【００１６】
本発明の第１の情報記録媒体の製造方法は、基板、記録層及び材料層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体の製造方法であって、前記材料層を、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ａｌ、Ｓｉ、及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）とを含み、さらに窒素（Ｎ）を任意に含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成する工程を含むことを特徴としている。
【００１７】
本発明の第２の情報記録媒体の製造方法は、基板、記録層と及び材料層を含み、光の照射又は電気エネルギーの印加によって記録及び再生のうち少なくとも一方を可能とする情報記録媒体の製造方法であって、前記材料層を、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、Ｌａ又はＣｅからなる群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素（Ｆ）とを含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成する工程を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の情報記録媒体とその製造方法によれば、構成する層数を低減しても記録感度と繰り返し書き換え特性に優れた信頼性を高い情報記録媒体を、生産性の高い方法で提供することができる。また、本発明の情報記録媒体における材料層に用いられる材料は、熱伝導性が小さく、記録層との密着性が高いので、電気的エネルギ−を印加する情報記録媒体において、記録層を断熱するための層として使用すれば、より小さい電気的エネルギ−で記録層の相変化を生じさせることができる。
【００１９】
また、本発明の情報記録媒体における材料層は、他の層との密着性に優れ、熱伝導が小さく断熱性が高いので、相変化を利用した記録媒体のみに限らず、記録時に熱が発生するような他の情報記録媒体に用いることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の第１の情報記録媒体においては、材料層が、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、を含んでいる。材料層は、さらに窒素（Ｎ）を含んでいてもよい。材料層をこのような材料で形成することにより、従来の情報記録媒体の誘電体層に使用していた（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）と同等以上の成膜速度を実現できるとともに、材料層を構成する元素にＳを含まないため材料層を誘電体層に適用する場合に別途界面層を設ける必要がなく、且つ記録再生する波長の光に対してある程度の透明性を有する誘電体層を形成できる。さらに、このような材料層を誘電体層に用いれば、界面層を介さずに直接記録層の上下に誘電体層を設けても、十分な記録感度と書き換え性能を確保することができる。なお、本発明の第１の情報記録媒体は、光を照射することによって、あるいは電気的エネルギーを印加することによって、情報を記録再生する媒体である。一般に、光の照射は、レーザ光を照射することにより実施され、電気的エネルギーの印加は記録層に電圧を印加することにより実施される。以下、本発明の第１の情報記録媒体を構成する材料層の材料について、より具体的に説明する。
【００２１】
本発明の第１の情報記録媒体において、材料層が、下記の組成式：
ＭHＯIＬJＮK（原子％）…（１）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、Ｊ及びＫは、１０≦Ｈ≦５０、１０≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦４０、０≦Ｋ≦５０を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。ここで、「原子％」とは、組成式（１）が、「Ｍ」原子、酸素原子、「Ｌ」原子、及び窒素原子を合わせた数を基準（１００％）として表された組成式であることを示している。以下の組成式においても「原子％」の表示は、同様の趣旨で使用している。また、組成式（１）は、材料層に含まれる、「Ｍ」原子、酸素原子、「Ｌ」原子、及び窒素原子のみをカウントして表したものである。したがって、組成式（１）で示される材料を含む材料層に、これらの原子以外の成分を含むことがある。さらに、組成式（１）で表される材料において、各原子がどのような化合物として存在しているかは問われない。このような組成式で材料を特定しているのは、薄膜に形成した層の組成を調べるに際し、化合物の組成を求めることは難しく、現実には、元素組成（即ち、各原子の割合）のみを求める場合が多いことによる。組成式（１）で表される材料において、元素Ｍの殆どは酸素原子とともに酸化物として存在し、元素Ｌの殆どは酸素原子又は窒素原子とともに酸化物又は窒化物として存在していると考えられる。
【００２２】
本発明の第１の情報記録媒体において、材料層に含まれる元素ＭはＳｎ及びＧａのうちの少なくとも一方であることが好ましい。Ｓｎを含む材料層は、群ＧＭを構成する元素を含む材料層の中でも特に高い成膜速度を有するので、生産性の点から好ましい。また、Ｇａを含む材料層は、群ＧＭを構成する元素を含む材料層の中でも特に書き換え特性に優れているため、より好ましい。
【００２３】
本発明の第１の情報記録媒体が光情報記録媒体である場合、群ＧＭより選ばれる元素と、群ＧＬより選ばれる元素と、酸素（Ｏ）又は酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）とを含む材料層（以下、「酸化物系材料層」もしくは「酸化物−窒化物系材料層」と称する。）を用いて、記録層と隣接する２つの誘電体層のうちの何れか一方もしくは両方の誘電体層を形成することが好ましい。例えば、相変化による記録媒体の場合、記録層を構成する主材料系の融点は５００〜７００℃くらいに対し、群ＧＭを構成する元素、即ちＳｎ、Ｇａ及びＺｎの酸化物はいずれも、融点が１０００℃以上あり、熱安定性に優れる。熱的安定性に優れた材料を含む誘電体層は、この誘電体層を含む情報記録媒体に情報が繰り返し書き換えられる場合でも、劣化しにくく、耐久性に優れる。また、群ＧＬを構成する元素、即ち、Ａｌ、Ｓｉ及びＢの窒化物及び酸化物は、耐湿性も良好である。また、上記酸化物及び窒化物はいずれも、カルコゲナイド材料にて形成される記録層との密着性が良好である。したがって、この酸化物系材料層もしくは酸化物−窒化物系材料層を誘電体層として形成した情報記録媒体においては、
（１）Ｓを含まない誘電体層を、記録層に良好に密着させて形成できるので、界面層が不要である
（２）図６に示す従来の情報記録媒体と同程度又はそれ以上の繰り返し書き換えに対する耐久性、及び耐湿性を情報記録媒体に付与できる
（３）複数の酸化物又は窒化物とが混合されて構造が複雑となるため、誘電体層の熱伝導率が小さくなり、それにより記録層が急冷されやすくなり、記録感度が高くなる
という効果が得られる。
【００２４】
本発明の第１の情報記録媒体では、材料層が、上記組成式（１）で表される材料であって、ＭとしてＳｎを含む材料を含んでいてもよい。Ｓｎは、群ＧＭを構成する元素の中でも、より高い成膜速度を可能とし、高い生産性を可能とする元素である。したがって、Ｓｎを含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、より優れた繰り返し書き換え性能を有し、生産性に優れた情報記録媒体を、安価に製造できる。
【００２５】
本発明の第１の情報記録媒体では、材料層が、上記組成式（１）で表される材料であって、ＭとしてＧａを含む材料を含んでいてもよい。Ｇａは、群ＧＭを構成する元素の中でも、特に良好な書き換え特性を得る効果が優れている。Ｇａを含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、より優れた繰り返し書き換え特性を発揮する信頼性の高い情報記録媒体を実現できる。
【００２６】
本発明の第１の情報記録媒体では、材料層が、上記組成式（１）で表される材料であって、ＭとしてＳｎを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む材料を含んでいてもよい。Ｓｎについては上述の通りだが、Ｓｉは、群ＧＬを構成する元素の中でも特に記録感度を改善する効果が優れている。また、Ｓｉの酸化物が含まれることにより材料層の膜質が軟らかくなるので、繰り返し書き換え記録による材料層の膜割れ及び膜破壊を抑制する。Ｓｎを含み、且つＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方を含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、より良好な記録感度を備え、さらなる高密度化、高速記録化技術に有益な情報記録媒体を実現できる。
【００２７】
本発明の第１の情報記録媒体では、材料層が、上記組成式（１）で表される材料であって、ＭとしてＧａを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む材料を含んでいてもよい。Ｇａ、ＳｉおよびＡｌについては上述のとおりであるため、この材料を含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、より優れた繰り返し書き換え特性を発揮する信頼性の高い、良好な記録感度を有する情報記録媒体を実現できる。
【００２８】
本発明の第１の情報記録媒体では、材料層が、上記組成式（１）で表される材料であって、ＭとしてＳｎ及びＧａを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む材料を含んでいてもよい。このような材料を含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、良好な記録感度と優れた繰り返し書き換え性能と高い生産性を有する、信頼性の高い情報記録媒体を安価に製造できる。
【００２９】
本発明の第２の情報記録媒体では、材料層が、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、Ｌａ又はＣｅからなる群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素（Ｆ）とを含んでいる。第２の情報記録媒体に含まれる材料層は、例えば、下記の組成式：
ＭHＯIＡDＦE（原子％）…（２）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ａは前記群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、Ｄ及びＥは、１０≦Ｈ≦５０、１０≦Ｉ≦７０、０＜Ｄ≦４０、０＜Ｅ≦５０を満たす。）
で表される材料を含むことができる。Ｌａ及びＣｅは、前記群ＧＭの酸化物と混合することにより、良好な記録感度が得られることに加え、希土類金属のフッ化物の中でも価格がより安いことから、好ましく用いられる。なお、第２の情報記録媒体に含まれる上記材料層を、以下、「酸化物−フッ化物系材料層」と称する。
【００３０】
本発明の第２の情報記録媒体において、材料層に含まれる元素ＭはＳｎ及びＧａのうちの少なくとも一方であることが好ましい。Ｓｎを含む材料層は、群ＧＭを構成する元素を含む材料層の中でも特に高い成膜速度を有するので、生産性の点から好ましい。また、Ｇａを含む材料層は、群ＧＭを構成する元素を含む材料層の中でも特に書き換え特性に優れているため、より好ましい。
【００３１】
上述のように、酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層及び酸化物−フッ化物系材料層では、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭから選択される少なくとも一つの元素は、酸素と共に酸化物として存在し、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬから選択される少なくとも一つの元素は、酸素又は窒素と共に酸化物又は窒化物として存在し、Ｌａ及びＣｅから成る群ＧＡから選択される少なくとも一つの元素はフッ化物として存在していると考えられ、これらの化合物を含む層として特定され得る。このように特定される材料層において、群ＧＭから選択される少なくとも一つの元素の酸化物群は、群ＧＭから選択される元素の酸化物群と群ＧＬから選択される元素の酸化物群もしくは窒化物群とを合わせた量を基準（１００ｍｏｌ％）としたときに、５０ｍｏｌ％以上含まれることが好ましく、５０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％含まれることがより好ましい。また、群ＧＡから選択される元素のフッ化物群とを合わせた量を基準にした場合も同様である。
【００３２】
ここで、「酸化物群」という用語は、群ＧＭから選択される元素が２以上であって、２種以上の酸化物が層に含まれている場合には、すべての酸化物を総称するために用いられる。あるいは、「酸化物群」という用語は、群ＧＭから選択される元素が１つのみであって、１種の酸化物が層に含まれる場合には、その酸化物のみを指す。「窒化物群」や「フッ化物群」という用語についても同様である。換言すれば、酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層、酸化物−フッ化物系材料層は、上記に特定された以外の化合物（そのような化合物を「第三成分」とも呼ぶ。）を１０ｍｏｌ％まで含んでよい。これは、第三成分の占める割合が１０ｍｏｌ％を超えると、材料層の熱的安定性が低減し、記録感度や書き換え特性の悪化や、耐湿性の低下を招きやすくなり、上記所定の効果を得ることが難しくなることがあるからである。
【００３３】
なお、上記に特定された材料層にて形成された誘電体層に、数ｍｏｌ％以下の不純物や、近隣する層を構成する材料組成の元素が多少混じっていてもよい。
【００３４】
群ＧＭから選択される元素の酸化物群の割合が５０ｍｏｌ％未満になると、成膜速度と、耐湿性が低下する傾向にある。これは、材料層の膜の内部応力が大きく成りすぎ、形成する膜厚によって、局部的に他の層との剥離が発生しやすくなるためである。
【００３５】
この群ＧＭから選ばれる少なくとも１つの元素の酸化物群として、Ｓｎの酸化物やＧａの酸化物を含んでよく、また群ＧＬから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物群もしくは窒化物群としてＳｉの窒化物やＳｉの酸化物を含んでよく、その効果は上述したとおりである。
【００３６】
また、本発明の第１の情報記録媒体において、材料層は、群ＧＭから選ばれる少なくとも１つの元素の酸化物、好ましくは、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物と、群ＧＬから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも一方としてＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物とを含み、具体的には、下記の組成式：
（Ｄ）X（Ｅ）100-X（ｍｏｌ％）…（３）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ＥはＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物を示し、Ｘは、５０≦Ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯは、融点がいずれも１０００℃以上と高く、熱的に安定で、且つ成膜速度が高い。ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2は、耐湿性が良好で、上述の酸化物群と混合すると、特に熱伝導を小さくする効果が高く、結果として記録感度を向上させる作用に優れている。また価格も安いことから、最も実用に適している。各化合物の好ましい割合は、上記のようにＸで規定される。このような酸化物−窒化物系材料層を記録層と接する誘電体層に適用することにより、誘電体層と記録層との間の界面層を無くすことが可能となる。したがって、このような材料層を誘電体層として含む情報記録媒体は、繰り返し記録性能、耐湿性、記録感度、記録及び書き換え保存性が良好である。
【００３７】
また、本発明の第１の情報記録媒体において、材料層は、下記の組成式：
（ＳｎＯ2）A1（Ｇａ2Ｏ3）A2（Ｅ１）B（ｍｏｌ％）…（４）
（式中、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4のうち少なくとも一方の窒化物を示し、Ａ１及びＡ２は、５０≦Ａ１＋Ａ２≦９５、且つＡ１，Ａ２はどちらか一方が０でもよく、Ｂは、５≦Ｂ≦５０を満たす。また、Ａ１＋Ａ２＋Ｂ＝１００である。）
で表される材料を含んでいれば、より望ましい。その好ましい割合は、上記のようにＡ１及びＡ２で規定される。
【００３８】
また、本発明の第１の情報記録媒体において、材料層が、群ＧＭから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物を含み、さらにＳｉＯ2を含む下記の組成式：
（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｅ１）100-X-Y（ｍｏｌ％）…（５）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4のうちの少なくとも一方の窒化物を示し、Ｘ及びＹは、５０≦Ｘ≦９５、５≦Ｙ≦３５、５５≦Ｘ＋Ｙ≦１００を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。その好ましい割合は、上記のようにＸ及びＹで規定される。なお、ここで、Ｘ＋Ｙ≦１００と示しているのは、窒化物Ｅ１を含まない場合を含んで表記しているためである。ＳｉＯ2の効果は上記で説明したとおりである。
【００３９】
本発明の第２の情報記録媒体において、材料層は、下記の組成式：
（Ｄ）X（Ａ）100-X（ｍｏｌ％）…（６）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＬａＦ3及びＣｅＦ3から選択される少なくとも一つを示し、Ｘは、５０≦Ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含むものが好ましい。その割合は、上記のようにＸで規定され、群ＧＭから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物については、上述の酸化物もしくは酸化物−窒化物層と同様である。
【００４０】
本発明の第１及び第２の情報記録媒体に含まれる酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層の組成分析は、例えば、Ｘ線マイクロアナライザーを用いて実施することができる。分析される組成は、各元素の原子濃度として得られる。
【００４１】
以上説明した酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層は、本発明の第１及び第２の情報記録媒体において、記録層の少なくとも一方の面と接するように設けられることが好ましく、記録層の両方の面に接するように設けてもよい。本発明の情報記録媒体において、酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層は、記録層と誘電体層との間に位置する界面層として存在してもよい。
【００４２】
本発明の第１及び第２の情報記録媒体は、その記録層において相変化が可逆的に生じるものであることが好ましく、即ち、書き換え型情報記録媒体として好ましく提供される。相変化が可逆的に生じる記録層は、具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ及びＳｂ−Ｔｅから選択される、何れか１つの材料を含むことが好ましい。これらはいずれも高速結晶化材料である。したがって、これらの材料で記録層を形成すると、高密度且つ高転送速度で記録でき、信頼性（具体的には記録保存性又は書き換え保存性）の点でも優れた情報記録媒体が得られる。
【００４３】
また、本発明の第１及び第２の情報記録媒体において、記録層が相変化を可逆的に生じるためには、記録層の膜厚は１５ｎｍ以下であることが望ましい。１５ｎｍを超えると、記録層に加えられた熱が面内に拡散し、厚さ方向に拡散しにくくなり、情報の書き換えに支障をきたすことがあるからである。
【００４４】
より具体的には、本発明の第１及び第２の情報記録媒体は、基板の一方の表面に、第１の誘電体層、記録層、第２の誘電体層及び反射層がこの順に形成された構成を有するものであってよい。この構成を有する情報記録媒体は、光の照射により記録される媒体である。本明細書において、「第１の誘電体層」とは、入射される光に対してより近い位置にある誘電体層をいい、「第２の誘電体層」とは、入射される光に対してより遠い位置にある誘電体層をいう。即ち、照射される光は、第１の誘電体層から記録層を経由して、第２の誘電体層に到達する。この構成の情報記録媒体は、例えば、波長６６０ｎｍ付近のレーザ光で記録再生する場合に用いられる。本発明の第１及び第２の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第１の誘電体層及び第２の誘電体層のうち少なくとも１つの誘電体層が、上述した酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層であることが好ましい。また、両方の誘電体層が、上述の何れかの材料層にて形成されていてもよく、同一組成の材料層はもちろん、異なる組成の材料層で形成されていてもよい。
【００４５】
この構成を有する情報記録媒体の一形態として、基板の一方の表面に、第１の誘電体層、界面層、記録層、第２の誘電体層、光吸収補正層及び反射層がこの順に形成されており、第２の誘電体層が前記酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層にて形成されて、記録層と接している情報記録媒体が挙げられる。
【００４６】
次に、本発明の第１及び第２の情報記録媒体の製造方法について説明する。
【００４７】
本発明の第１の情報記録媒体の製造方法は、本発明の第１の情報記録媒体に含まれる材料層を、スパッタリング法で形成する工程を含む。スパッタリング法によれば、スパッタリングターゲットの組成と略同じ組成を有する材料層を形成できる。したがって、この製造方法によれば、スパッタリングターゲットを適切に選択することによって所望の組成の酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層を容易に形成できる。具体的には、スパッタリングターゲットとして、下記の組成式：
ＭhＯiＬjＮk（原子％）…（７）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｊ及びｋは、１０≦ｈ≦５０、１０≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦４０、０≦ｋ≦５０を満たす。）
で表される材料を含むものを使用できる。組成式（７）は、群ＧＭから選ばれる元素Ｍのほとんどが酸化物の形態で存在し、群ＧＬから選ばれる元素Ｌの殆どが窒化物の形態で存在し、Ｓｉについては酸化物の形態で存在してもよい材料を元素組成で表した式に相当する。このスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）で表される材料を含む誘電体層を形成できる。
【００４８】
上記組成式（７）で表される材料を含むスパッタリングターゲットは、ＭとしてＳｎを含むものであってもよい。このようなスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）で表される材料においてＭとしてＳｎを含む材料層を形成できる。
【００４９】
上記組成式（７）で表される材料を含むスパッタリングターゲットは、ＭとしてＧａを含むものであってもよい。このようなスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）においてＭとしてＧａを含む材料層を形成できる。
【００５０】
上記組成式（７）で表される材料を含むスパッタリングターゲットは、ＭとしてＳｎを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方を含むものであってもよい。このようなスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）においてＭとしてＳｎを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方を含む材料層を形成できる。
【００５１】
上記組成式（７）で表される材料を含むスパッタリングターゲットは、ＭとしてＧａを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素を含むものであってもよい。このようなスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）においてＭとしてＧａを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素を含む材料層を形成できる。
【００５２】
上記組成式（７）で表される材料を含むスパッタリングターゲットは、ＭとしてＳｎ及びＧａを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうちの少なくとも一方の元素を含むものであってもよい。このようなスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）においてＭとしてＳｎ及びＧａを含み、且つＬとしてＳｉ及びＡｌのうち少なくとも一方の元素を含む材料層を形成できる。
【００５３】
本発明の第２の情報記録媒体の製造方法で用いられるスパッタリングターゲットとして、下記の組成式：
ＭhＯiＡdＦe（原子％）…（８）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ａは前記群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｄ及びｅは、１０≦ｈ≦５０、１０≦ｉ≦７０、０＜ｄ≦４０、０＜ｅ≦５０を満たす。）
で表される材料を含むものも使用できる。このスパッタリングターゲットによれば、組成式（２）で表される材料層を形成できる。
【００５４】
本発明の第１の情報記録媒体の製造方法において用いられるスパッタリングターゲットとしては、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物及び窒化物のうち少なくとも一方とを含むものが使用できる。また、本発明の第２の情報記録媒体の製造方法において用いられるスパッタリングターゲットとしては、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ｌａ及びＣｅから成る群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物とを含むものが使用できる。このようにスパッタリングターゲットを特定しているのは、群ＧＭより選ばれる元素、酸素、群ＧＬより選ばれる元素、群ＧＡより選ばれる元素、窒素、及びフッ素を含むスパッタリングターゲットは、通常、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物と、群ＧＬより選ばれる元素の酸化物もしくは窒化物や、群ＧＡより選ばれる元素のフッ化物の組成が表示されて供給されていることによる。また、本願発明者らは、組成がそのように表示されたスパッタリングターゲットをＸ線マイクロアナライザーで分析して得た元素組成が、表示されている組成から算出される元素組成と略等しくなることを（即ち、組成表示（公称組成）が適正であること）を確認している。したがって、酸化物、酸化物と窒化物、酸化物とフッ化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットもまた、本発明の情報記録媒体の製造方法において好ましく用いられる。
【００５５】
酸化物又は酸化物と窒化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットは、群ＧＭから選択される元素の酸化物群と群ＧＬから選択される元素の窒化物群又は酸化物群とを合わせた量を基準（１００ｍｏｌ％）としたときに、群ＧＭから選択される元素の酸化物群を５０ｍｏｌ％以上含むことが好ましく、５０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％含むことがより好ましい。酸化物群の占める割合が５０ｍｏｌ％未満であるスパッタリングターゲットを用いると、得られる酸化物系材料層もしくは酸化物−窒化物系材料層もまた群ＧＭから成る酸化物群の割合が５０ｍｏｌ％未満となり、所期の効果を与える情報記録媒体を得ることが困難となる場合がある。このことは、酸化物とフッ化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットについても同様である。
【００５６】
酸化物、酸化物と窒化物又は酸化物とフッ化物の混合物として提供されるスパッタリングターゲットは、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｓｎの酸化物とＧａの酸化物とを合わせて、５０ｍｏｌ％以上含むものであれば、生産性も高く、より好ましい。酸化物もしくは酸化物と窒化物の混合物として提供されるスパッタリングターゲットは、群ＧＬより選ばれる元素の窒化物としてＳｉの窒化物を含むものや、酸化物としてＳｉの酸化物を含んで成むものであれば、より好ましい特性を有する情報記録媒体を作製できる。
【００５７】
より具体的に説明すれば、好ましく用いられるスパッタリングターゲットは、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物を含み、群ＧＬより選ばれる元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも一方としてＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物を含んで成る。そのようなスパッタリングターゲットは、下記の組成式：
（Ｄ）x（Ｅ）100-x（ｍｏｌ％）…（９）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ＥはＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含むものであることが好ましい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（３）で表される材料を含む材料層を形成できる。
【００５８】
組成式（９）で表される材料を含むスパッタリングタ−ゲットは、ＤとしてＳｎＯ2とＧａ2Ｏ3とを含むものであってよい。そのようなスパッタリングタ−ゲットは、下記の組成式：
（ＳｎＯ2）a1（Ｇａ2Ｏ3）a2（Ｅ１）b（ｍｏｌ％）…（１０）
（式中、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4のうちの少なくとも一方の窒化物を示し、ａ１及びａ２は、５０≦ａ１＋ａ２≦９５、且つａ１，ａ２はどちらか一方が０でもよく、ｂは、５≦ｂ≦５０を満たす。また、ａ１＋ａ２＋ｂ＝１００である。）
で表される材料を含むものであることが好ましい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（４）で表される材料を含む材料層を形成できる。
【００５９】
組成式（９）で表される材料を含むスパッタリングタ−ゲットは、ＳｉＯ2を含む組成式：
（Ｄ）x（ＳｉＯ2）y（Ｅ１）100-x-y（ｍｏｌ％）…（１１）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4のうちの少なくとも一方の窒化物を示し、ｘ及びｙは、５０≦ｘ≦９５、５≦ｙ≦３５、５５≦ｘ＋ｙ≦１００を満たす。）
で表される材料を含むものであってもよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（５）で表される材料を含む材料層を形成できる。
【００６０】
また、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物と、群ＧＡより選ばれる元素のフッ化物とを含んで成るスパッタリングターゲットを用いてもよい。このようなスパッタリングタ−ゲットは、下記の組成式：
（Ｄ）x（Ａ）100-x（ｍｏｌ％）…（１２）
（式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＬａＦ3及びＣｅＦ3から選択される少なくとも一つを示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含むものであってよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（６）で表される材料を含む材料層を形成できる。
【００６１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は例示的なものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００６２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１として、レーザ光を用いて情報の記録及び再生を実施する情報記録媒体の一例について説明する。図１に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
【００６３】
図１に示すように、本実施の形態の情報記録媒体は、基板１の一方の表面に、第１の誘電体層２、記録層４、第２の誘電体層６、光吸収補正層７及び反射層８がこの順に積層され、さらに貼り合せ基板１０が接着層９で反射層８に接着された構成を有する。この構成の情報記録媒体は、波長６６０ｎｍ付近の赤色域のレーザ光で記録再生する、４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭとして使用できる。この構成の情報記録媒体には、基板１側からレーザ光が入射され、入射されたレーザ光により情報の記録及び再生が実施される。本実施の形態の情報記録媒体は、記録層４と第１及び第２の誘電体層２，６との間にそれぞれ界面層を有していない点において、図６に示した従来の情報記録媒体と相違する。
【００６４】
基板１は、通常、透明な円盤状の板である。基板１において、第１の誘電体層２及び記録層４等を形成する側の表面には、図１に示すようにレーザ光を導くための案内溝が形成されていてもよい。案内溝を基板１に形成した場合、基板１の断面を見ると、グルーブ部とランド部とが形成される。グルーブ部は２つの隣接するランド部の間に位置するともいえる。したがって、案内溝が形成された基板１の表面は、側壁でつながれた頂面と底面とを有することとなる。本明細書においては、レーザ光入射側からみて近い側にある面を便宜的に「グルーブ面」と呼び、遠い側にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。図１においては、基板１の案内溝の底面２０がグルーブ面に相当し、頂面２１がランド面に相当する。なお、後述の実施の形態２で説明する図２に示す情報記録媒体おいても同様である。
【００６５】
基板１のグルーブ面２０とランド面２１の段差は、４０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。なお、後述する図２に示す情報記録媒体を構成する基板１においても、グルーブ面２０とランド面２１との段差はこの範囲であることが好ましい。また、基板１において、他の層を形成しない側の表面は、平滑であることが望ましい。基板１の材料として、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンあるいはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の樹脂、又はガラス等の光透過性を有する材質のものを挙げることができる。成形性、価格及び機械強度を考慮すると、ポリカーボネートが好ましく使用される。なお、本実施の形態の情報記録媒体において、基板１の厚さは、０．５〜０．７ｍｍ程度である。
【００６６】
本実施の形態における記録層４は、光の照射又は電気的エネルギーの印加によって、結晶相と非晶質相との間で相変化を起こし、記録マークが形成される層である。相変化が可逆的であれば、消去や書き換えを行うことができる。可逆的相変化材料としては、高速結晶化材料である、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ又はＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅを用いることが好ましい。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅの場合、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系組成であることが好ましく、その場合、４Ｓｂ2Ｔｅ3≦ＧｅＴｅ≦５０Ｓｂ2Ｔｅ3であることが好ましい。ＧｅＴｅ＜４Ｓｂ2Ｔｅ3の場合、記録前後の反射光量の変化が小さく、読み出し信号の品質が低下し、５０Ｓｂ2Ｔｅ3＜ＧｅＴｅの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下してしまうからである。Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅよりも結晶化速度が速い。Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、例えば、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系組成のＧｅの一部をＳｎで置換したものである。記録層４において、Ｓｎの含有量は、２０原子％以下であることが好ましい。Ｓｎの含有量が２０原子％を越えると、結晶化速度が速すぎて、非晶質相の安定性が損なわれ、記録マークの信頼性が低下するからである。なお、Ｓｎの含有量は、記録条件に合わせて調整することが可能である。
【００６７】
また、記録層４は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、又はＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅのような、Ｂｉを含む材料で形成することもできる。ＢｉはＳｂよりも結晶化しやすい。したがって、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅやＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−ＴｅのＳｂの少なくとも一部をＢｉで置換することによっても、記録層の結晶化速度を向上させることができる。
【００６８】
Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅは、ＧｅＴｅとＢｉ2Ｔｅ3との混合物である。この混合物においては、８Ｂｉ2Ｔｅ3≦ＧｅＴｅ≦２５Ｂｉ2Ｔｅ3であることが好ましい。ＧｅＴｅ＜８Ｂｉ2Ｔｅ3の場合、結晶化温度が低下し、記録保存性が劣化しやすくなり、２５Ｂｉ2Ｔｅ3＜ＧｅＴｅの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下するからである。
【００６９】
Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅは、Ｇｅ−Ｂｉ−ＴｅのＧｅの一部をＳｎで置換したものに相当する。Ｓｎの置換濃度を調整して、記録条件に合わせて結晶化速度を制御することが可能である。Ｓｎ置換は、Ｂｉ置換と比較して、記録層４の結晶化速度の微調整に、より適している。記録層４において、Ｓｎの含有量は１０原子％以下であることが好ましい。１０原子％を越えると、結晶化速度が速くなりすぎるために、非晶質相の安定性が損なわれ、記録マークの保存性が低下するからである。
【００７０】
Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅは、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅのＧｅの一部をＳｎで置換し、さらにＳｂの一部をＢｉで置換したものに相当する。これは、ＧｅＴｅ、ＳｎＴｅ、Ｓｂ2Ｔｅ3及びＢｉ2Ｔｅ3の混合物に相当する。この混合物においては、Ｓｎ置換濃度とＢｉ置換濃度を調整して、記録条件に合わせて結晶化速度を制御することが可能である。Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅにおいては、４（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3≦（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ≦２５（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3であることが好ましい。（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ＜４（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3の場合、記録前後の反射光量の変化が小さく、読み出し信号品質が低下する。２５（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3＜（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下する。また、記録層４において、Ｂｉの含有量は１０原子％以下であることが好ましく、Ｓｎの含有量は２０原子％以下であることが好ましい。Ｂｉ及びＳｎの含有量がそれぞれこの範囲内にあれば、良好な記録マークの保存性が得られるからである。
【００７１】
その他の可逆的に相変化を起こす材料としては、例えば、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ及びＳｂを７０原子％以上含むＳｂ−Ｔｅ等が挙げられる。
【００７２】
非可逆的相変化材料としては、例えば、ＴｅＯx＋α（αはＰｄ、Ｇｅ等である。）を用いることが好ましい（日本国特許公報平７−２５２０９公報（特許第２００６８４９号）参照。）。記録層４が非可逆的相変化材料である情報記録媒体は、記録が一度だけ可能である、いわゆるライトワンス型のものである。そのような情報記録媒体においても、記録時の熱により誘電体層中の原子が記録層中に拡散して、信号の品質を低下させるという問題がある。したがって、本発明の情報記録媒体の構成は、書き換え可能な情報記録媒体だけでなく、ライトワンス型の情報記録媒体にも好ましく適用される。
【００７３】
記録層４が可逆的に相変化する材料から成る場合には、前述のように、記録層４の厚さは１５ｎｍ以下であることが好ましく、１２ｎｍ以下であることがより好ましい。記録層４の厚みの下限は特に限定されないが、３ｎｍ以上であることが好ましい。
【００７４】
本実施の形態における第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６は、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物及び窒化物の少なくとも一方とを含む材料にて形成された酸化物系材料層又は酸化物−窒化物系材料層である。また、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６は、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ｌａ及びＣｅから成る群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物とを含む材料にて形成された酸化物−フッ化物系材料層であってもよい。
【００７５】
一般に、情報記録媒体を構成する誘電体層の材料には、（１）透明性があること、（２）誘電体層と記録層との間に界面層が設けられた構成と同等かそれ以上の記録感度が得られること、（３）融点が高く、記録の際に溶融しないこと、（４）成膜速度が大きいこと、及び（５）カルコゲナイド材料にて形成される記録層４との密着性が良好であること、が要求される。透明性があることは、基板１側から入射されたレーザ光を通過させて記録層４に到達させるために必要な特性である。この特性は、特に入射側の第１の誘電体層２に要求される。また、第１及び第２の誘電体層２，６の材料は、得られる情報記録媒体が、従来の、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）から成る誘電体層と記録層との間に界面層が位置する情報記録媒体と同等かそれ以上の記録感度を有するように選択する必要がある。また、融点が高いことは、ピークパワーレベルのレーザ光を照射したときに、第１及び第２の誘電体層２，６の材料が記録層４に混入しないことを確保するために必要な特性であり、第１及び第２の誘電体層２，６の両方に求められる。第１及び第２の誘電体層２，６の材料が記録層４に混入すると、繰り返し書き換え性能が著しく低下する。良好な生産性を得るために、成膜速度が大きいことも要求される。また、カルコゲナイド材料である記録層４との密着性が良好であることは、情報記録媒体の信頼性を確保するために必要な特性であり、第１及び第２の誘電体層２，６の両方に求められる。
【００７６】
上記酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層及び酸化物−フッ化物系材料層に含まれる成分のうち、群ＧＭを構成する元素の酸化物はいずれも、透明性があり、融点が高く、熱的安定性に優れ、記録層との密着性がよい。したがって、これらの酸化物によれば、情報記録媒体の良好な繰り返し書き換え性能を確保することができる。また、群ＧＬを構成する元素であるＳｉ及びＡｌの酸化物は、耐湿性に優れ、群ＧＭを構成する元素の酸化物に混合することにより熱伝導を小さくして記録感度を向上させると共に、膜質を軟らかくするので、繰り返し書き換え記録による膜割れ及び膜破壊を抑制できる。したがって、Ｓｉ及びＡｌの酸化物によれば、情報記録媒体の記録感度と信頼性を確保できる。群ＧＭを構成する元素の酸化物には、例えば、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯが含まれる。また、Ｓｉ及びＡｌの酸化物としては、例えばＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3等が含まれる。
【００７７】
以上の酸化物を混合して成る、Ｓを含まない材料を用いて、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を記録層４と接するように形成することによって、繰り返し書き換え性能に優れ、且つ記録層４と第１及び第２の誘電体層２，６との間の密着性が良好である情報記録媒体を実現できる。また、群ＧＭを構成する元素の酸化物にＳｉやＡｌの酸化物を混ぜて層の構造を複雑化することにより、第１及び第２の誘電体層２，６における熱伝導が抑制される。したがって、上記酸化物系材料層を第１及び第２の誘電体層２，６に用いれば、記録層４の急冷効果を高めることができるので、情報記録媒体の記録感度を高くし得る。
【００７８】
また、上記酸化物−窒化物系材料層に含まれる成分のうち、群ＧＬを構成する元素の窒化物には、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＢＮ等が含まれる。これら窒化物はいずれも、融点が高く、耐湿性が良好で、群ＧＭを構成する元素の酸化物に混合することにより、酸化物の構造を複雑化して熱伝導を低減し、記録感度を向上させることができる。
【００７９】
このような酸化物−窒化物系材料層の具体例としては、例えば、組成式（３）、即ち、（Ｄ）X（Ｅ）100-X（ｍｏｌ％）で表される材料において、Ｅとして窒化物を用いた場合の材料を含むものが挙げられる。この式において、Ｄは、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物である。Ｅは窒化物であり、Ｓｉ3Ｎ4及びＡｌＮから選択される少なくとも一つである。各化合物の混合割合を示すｘは、５０≦Ｘ≦９５を満たす。Ｄの混合割合が５０ｍｏｌ％未満であれば、記録層との密着性が不十分となり、書き換え特性の低下を招きやすく、成膜速度が遅くなり、生産性が上がりにくくなる。Ｄの混合割合が９５ｍｏｌ％より大きいとき、Ｓｉ3Ｎ4及びＡｌＮの混合効果が発揮されにくく、特に記録感度の向上改善には不十分となる。
【００８０】
また、酸化物−窒化物系材料層の他のより好ましい具体例は、組成式（４）、即ち、（ＳｎＯ2）A1（Ｇａ2Ｏ3）A2（Ｅ１）B（ｍｏｌ％）で表される材料を含むものである。Ｅ１は、Ｓｉ3Ｎ4及びＡｌＮから選択される少なくとも一つの窒化物である。ここで、Ａ１及びＡ２は、５０≦Ａ１＋Ａ２≦９５であり、且つＡ１、Ａ２はどちらか一方が０でもよく、少なくともＳｎＯ2及びＧａ2Ｏ3の一方が含まれていればよい。Ｂは、５≦Ｂ≦５０を満たす。Ａ１＋Ａ２のこのような数値範囲とする理由は、組成式（３）と同様である。また、Ｓｉ3Ｎ4及びＡｌＮが上限値（５０ｍｏｌ％）を超えると記録層４との密着性が低下し、５ｍｏｌ％未満では、記録感度が不十分となる。
【００８１】
さらに、Ｓｉの酸化物を含む組成式（５）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｅ１）100-X-Y（ｍｏｌ％）で表される酸化物もしくは酸化物−窒化物系材料にて誘電体層を形成してもよい。ここで、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、Ｅ１はＳｉ3Ｎ4及びＡｌＮから選択される少なくとも一つの窒化物を示す。混合割合を示すＸ及びＹは、５０≦Ｘ≦９５、５≦Ｙ≦３５、５５≦Ｘ＋Ｙ≦１００を満たす。Ｘをこのような数値範囲とする理由については、組成式（３）の場合と同様である。また、Ｙをこのような範囲とする理由は、Ｙが５未満であれば、膜を軟らかくして書き換えによる膜の剥離を抑制する効果が不足し、Ｙが上限値の３５を超えると、記録感度の向上効果が得にくく、且つ成膜速度が低下するので生産性が上がらないからである。
【００８２】
上記の酸化物−フッ化物系材料の具体例については、組成式（６）、即ち、（Ｄ）X（Ａ）100-X（ｍｏｌ％）で表される材料である。ここで、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＬａＦ3及びＣｅＦ3から選択される少なくとも一つのフッ化物を示し、混合割合を示すＸは、５０≦Ｘ≦９５である。Ｘの数値範囲をこのようにする理由は、組成式（３）〜（５）の場合と同様である。
【００８３】
上述のような酸化物系材料、酸化物−窒化物系材料又は酸化物−フッ化物系材料にて誘電体層を形成することにより、誘電体層を記録層に接して形成しても、良好な記録感度、書き換え特性及び信頼性を確保できる。
【００８４】
上記の酸化物系材料、酸化物−窒化物系材料及び酸化物−フッ化物系材料は、以上に示した化合物以外の第三成分を含んでいてもよく、特に数％以下の不純物を含んでいても構わない。また、近隣に形成される層の組成元素が多少混じっても、その熱安定性及び耐湿性は変わらず、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６として好ましく用いられる。第三成分は、酸化物系材料、酸化物−窒化物系材料又は酸化物−フッ化物系材料にて誘電体層を形成する際に不可避的に含まれるもの、又は不可避的に形成されるものである。第三成分として、例えば、誘電体、金属、半金属、半導体及び非金属等のうちの少なくとも１つが挙げられる。
【００８５】
第三成分として含まれる誘電体は、例えば、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＣｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ、Ｅｒ2Ｏ3、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｈｏ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＭｎＯ、ＭｇＳｉＯ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｎｄ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｓｃ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、ＳｎＯ、Ｔａ2Ｏ5、Ｔｂ4Ｏ7、ＴｅＯ2、ＴｉＯ2、ＶＯ、ＷＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＺｒＳｉＯ4、ＣｒＢ2、ＬａＢ6、ＺｒＢ2、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、Ｂ4Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＨｆＣ、Ｍｏ2Ｃ、ＮｂＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＶＣ、Ｗ2Ｃ、ＷＣ、及びＺｒＣ等である。
【００８６】
第三成分として含まれる金属は、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ及びＹｂ等がある。
【００８７】
第三成分として含まれる半金属及び半導体は、例えばＣ、Ｇｅ等であり、非金属では、例えばＳｂ、Ｂｉ、Ｔｅ及びＳｅ等が挙げられる。
【００８８】
第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６は、それぞれ互いに異なる組成の酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層にて形成されていてもよい。第１の誘電体層２は、より優れた耐湿性を有するように組成された材料で形成されることが好ましく、例えば、組成式（５）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｅ１）100-X-Y（ｍｏｌ％）で表される材料において、ＤがＳｎＯ2及びＧａ2Ｏ3であり、且つＥ１を含まない場合の例である（ＳｎＯ2）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）で形成されることが好ましい。第２の誘電体層６は、記録層の急冷効果が大きくなるように組成された材料で形成されることが好ましく、例えば、組成式（４）、即ち、（ＳｎＯ2）A1（Ｇａ2Ｏ3）A2（Ｅ１）B（ｍｏｌ％）で表される材料において、Ｅ１がＳｉ3Ｎ4の場合の例である（ＳｎＯ2）35（Ｇａ2Ｏ3）40（Ｓｉ3Ｎ4）25（ｍｏｌ％）で形成されることが好ましい。
【００８９】
第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６は、同じ材料で形成されていてもよく、互いに異なる材料で形成されていてもよい。例えば、第１の誘電体層２をＺｎＯ−Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＯ2の混合系材料で形成し、第２の誘電体層６をＳｎＯ2−Ｇａ2Ｏ3−ＬａＦ3の混合系材料で形成することも可能である。このように、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６に用いられる酸化物系材料、酸化物−窒化物系材料及び酸化物−フッ化物系材料は、所望の機能に応じて、酸化物、窒化物及びフッ化物の種類やそれらの混合割合を最適化して形成できる。
【００９０】
第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６は、各々の光路長（即ち、誘電体層の屈折率ｎと誘電体層の膜厚ｄとの積ｎｄ）を変えることにより、結晶相の記録層４の光吸収率Ａｃ（％）と非晶質相の記録層４の光吸収率Ａａ（％）、記録層４が結晶相であるときの情報記録媒体の光反射率Ｒｃ（％）と記録層４が非晶質相であるときの情報記録媒体の光反射率Ｒａ（％）、記録層４が結晶相である部分と非晶質相である部分の情報記録媒体の光の位相差Δφ、を調整することができる。記録マークの再生信号振幅を大きくして、信号品質を上げるためには、反射率差（｜Ｒｃ−Ｒａ｜）又は反射率比（Ｒｃ／Ｒａ）が大きいことが望ましい。また、記録層４がレーザ光を吸収するように、Ａｃ及びＡａも大きいことが望ましい。これらの条件を同時に満足するように第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６の光路長を決定する。それらの条件を満足する光路長は、例えばマトリクス法（例えば、久保田広著「波動光学」岩波新書、１９７１年、第３章を参照。）に基づく計算によって正確に決定することができる。
【００９１】
以上において説明した、酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層及び酸化物−フッ化物系材料層が用いられた誘電体層は、それぞれ、その組成に応じて異なる屈折率を有する。誘電体層の屈折率をｎ、膜厚をｄ（ｎｍ）、レーザ光の波長をλ（ｎｍ）とした場合、光路長ｎｄは、ｎｄ＝ａλで表される。ここで、ａは正の数とする。情報記録媒体の記録マークの再生信号振幅を大きくして信号品質を向上させるには、例えば、１５％≦Ｒｃ、且つ、Ｒａ≦２％であることが好ましい。また、書き換えによるマーク歪みを無くす、又は小さくするには、１．１≦Ａｃ／Ａａであることが好ましい。これらの好ましい条件が同時に満たされるように第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６の光路長（ａλ）を、マトリクス法に基づく計算により求めた。得られた光路長（ａλ）、ならびにλ及びｎから、誘電体層の厚さｄを求めた。その結果、例えば、組成式（４）、即ち、（ＳｎＯ2）A1（Ｇａ2Ｏ3）A2（Ｅ１）B（ｍｏｌ％）で表され、屈折率ｎが１．８〜２．３である材料で第１の誘電体層２を形成する場合、その厚さは、好ましくは１１０ｎｍ〜１６０ｎｍであることが判った。また、この材料で第２の誘電体層６を形成する場合、その厚さは、好ましくは３５〜６０ｎｍであることが判った。
【００９２】
光吸収補正層７は、前述のように、記録層４が結晶状態であるときの光吸収率Ａｃと非晶質状態であるときの光吸収率Ａａの比Ａｃ／Ａａを調整し、書き換え時にマーク形状が歪まないようにする働きがある。光吸収補正層７は、屈折率が高く、且つ適度に光を吸収する材料で形成されることが好ましく、例えば、屈折率ｎが３以上５以下、消衰係数ｋが１以上４以下である材料を用いて形成できる。具体的には、Ｇｅ−Ｃｒ及びＧｅ−Ｍｏ等の非晶質のＧｅ合金、Ｓｉ−Ｃｒ、Ｓｉ−Ｍｏ及びＳｉ−Ｗ等の非晶質のＳｉ合金、Ｔｅ化物、ならびにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＳｎＴｅ及びＰｂＴｅ等の結晶性の金属、半金属及び半導体材料から選択される材料を使用することが好ましい。光吸収補正層７の膜厚は、２０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。
【００９３】
反射層８は、光学的には記録層４に吸収される光量を増大させ、熱的には記録層４で生じた熱を速やかに拡散させて記録層４を急冷し、非晶質化し易くする機能を有する。さらに、反射層８は、記録層４及び誘電体層２，６を含む多層膜を使用環境から保護する機能も有する。反射層８の材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、及びＣｕ等の熱伝導率の高い単体金属材料が挙げられる。反射層８は、その耐湿性を向上させる目的で、ならびに／あるいは熱伝導率又は光学特性（例えば、光反射率、光吸収率又は光透過率）を調整する目的で、上記の金属材料から選択される１つ又は複数の元素に、他の１つ又は複数の元素を添加した材料を使用して形成してよい。具体的には、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ又はＡｕ−Ｃｒ等の合金材料を用いることができる。これらの材料は何れも耐食性に優れ、且つ急冷機能を有する優れた材料である。同様の目的は、反射層８を２以上の層で形成することによっても達成され得る。反射層８の厚さは５０〜１８０ｎｍであることが好ましく、６０ｎｍ〜１００ｎｍであることがより好ましい。
【００９４】
接着層９は、耐熱性及び接着性の高い材料、例えば、紫外線硬化性樹脂等を用いて形成してよい。具体的には、アクリレート樹脂やメタクリレート樹脂等を主成分とする光硬化材料や、エポキシ樹脂を主成分とする材料や、ホットメルト材料等が使用可能である。また、必要に応じて、接着層９を形成する前に、紫外線硬化性樹脂よりなる、厚さ２〜２０μｍの保護コート層を反射層８の表面に設けてもよい。接着層９の厚さは、好ましくは１５〜４０μｍであり、より好ましくは２０〜３５μｍである。
【００９５】
貼り合せ基板１０は、情報記録媒体の機械的強度を高めるとともに、第１の誘電体層２から反射層８までの積層体を保護する機能を有する。貼り合せ基板１０の好ましい材料は、基板１の好ましい材料と同じである。
【００９６】
本実施の形態の情報記録媒体は、１つの記録層を有する片面構造ディスクであるが、これに限るものではなく、２つ以上の記録層を有してもよい。
【００９７】
続いて、本実施の形態の情報記録媒体を製造する方法を説明する。
【００９８】
本実施の形態の情報記録媒体は、案内溝（グルーブ面２０とランド面２１）が形成された基板１（例えば、厚さ０．６ｍｍ）を成膜装置に配置し、基板１の案内溝が形成された表面に第１の誘電体層２を成膜する工程（工程ａ）、記録層４を成膜する工程（工程ｂ）、第２の誘電体層６を成膜する工程（工程ｃ）、光吸収補正層７を成膜する工程（工程ｄ）及び反射層８を成膜する工程（工程ｅ）を順次実施し、さらに、反射層８の表面に接着層９を形成する工程、及び貼り合せ基板１０を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。なお、本明細書において、各層に関して「表面」というときは、特に断りのない限り、各層が形成されたときに露出している表面（厚さ方向に垂直な表面）を指すものとする。
【００９９】
まず、基板１の案内溝が形成された面に、第１の誘電体層２を成膜する工程ａを実施する。工程ａは、スパッタリング法により実施される。ここで、まず、本実施の形態において用いられるスパッタリング装置の一例について説明する。図５にはスパッタ装置を用いて成膜する様子が示されている。図５に示すように、このスパッタ装置では、真空容器３９に排気口３２を通して真空ポンプ（図示せず）が接続され、真空容器３９内を高真空に保つことができるようになっている。ガス供給口３３からは、一定流量のガスを供給できるようになっている。基板３５（ここでの基板とは、膜を体積させるための基材のことである。）は陽極３４に載置されている。真空容器３９を接地することにより、真空容器３９及び基板３５が陽極に保たれている。スパッタリングターゲット３６は陰極３７に接続されており、スイッチ（図示せず）を介して電源に接続されている。陽極３４と陰極３７との間に所定の電圧を加えることにより、スパッタリングターゲット３６から放出された粒子により基板３５上に薄膜が形成できる。なお、以下の工程のスパッタリングでも、同様の装置を用いることができる。工程ａでのスパッタリングは、高周波電源を用いて、Ａｒガス雰囲気で実施する。スパッタリングで導入するガスは、形成する材料層に応じて、Ａｒガスの他に、酸素ガスや窒素ガス等、混合したガス雰囲気中で実施してよい。
【０１００】
工程ａで使用されるスパッタリングターゲットとしては、Ｓｎ、Ｇａ及びＺｎから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ａｌ、Ｓｉ及びＢから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物及び窒化物のうちの少なくとも１つとを含むスパッタリングターゲットか、もしくは、群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ｌａ及びＣｅから成る群ＧＡより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物とを含むスパッタリングターゲットが用いられる。かかるスパッタリングターゲットとして、好ましくは、元素分析の結果、例えば組成式（７）、（８）で表される材料を用いる。かかるスパッタリングターゲットによれば、組成式（１）、（２）で表される材料を含む酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層にて誘電体層２，６を形成できる。
【０１０１】
上述の通り、群ＧＭより選ばれる１又は複数の元素と、群ＧＬより選ばれる１又は複数の元素又は群ＧＡより選ばれる１又は複数の元素と、酸素（Ｏ）とを含み、さらに必要に応じて窒素（Ｎ）やフッ素（Ｆ）を含むスパッタリングターゲットは、群ＧＭの元素の酸化物と、群ＧＬの元素の酸化物及び窒化物のうち少なくとも一方もしくは群ＧＡの元素のフッ化物との混合物の形態で提供される。本実施の形態における製造方法で使用されるスパッタリングターゲットは、群ＧＭから選択される元素の酸化物群を、混合物に対して５０ｍｏｌ％以上含むことが好ましく、５０〜９５ｍｏｌ％含むことがより好ましい。
【０１０２】
上記特定の酸化物及び窒化物を含むスパッタリングターゲットとして、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物と、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物を含む材料を使用できる。より具体的には、組成式（９）、即ち、（Ｄ）x（Ｅ）100-x（ｍｏｌ％）（組成式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ＥはＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3及びＳｉＯ2から選択される少なくとも１つの化合物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）で表される材料を含むターゲットを使用できる。このターゲットによれば、組成式（３）で表される材料を含む層が形成できる。
【０１０３】
また、スパッタリングターゲットとして、ＳｎＯ2とＧａ2Ｏ3とを含むものを用いてもよい。より具体的には、組成式（１０）即ち、（ＳｎＯ2）a1（Ｇａ2Ｏ3）a2（Ｅ１）b（ｍｏｌ％）（組成式中、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4から選択される少なくとも１つの窒化物を示し、ａ１及びａ２は、５０≦ａ１＋ａ２≦９５、且つａ１，ａ２はどちらか一方が０でもよく、ｂは、５≦ｂ≦５０を満たす。）で表される材料を含むものであることが好ましい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（４）で表される材料を含む層を形成できる。
【０１０４】
さらに、スパッタリングターゲットとしてＳｉＯ2を含むものを用いてもよく、組成式（１１）、即ち、（Ｄ）x（ＳｉＯ2）y（Ｅ１）100-x-y（ｍｏｌ％）（組成式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、Ｅ１はＡｌＮ及びＳｉ3Ｎ4から選択される少なくとも１つの窒化物を示し、ｘ及びｙは、５０≦ｘ≦９５、５≦ｙ≦３５、５５≦ｘ＋ｙ≦１００を満たす。）で表される材料を含むものであってもよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（５）で表される材料を含む層を形成できる。
【０１０５】
また、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物と、群ＧＡより選ばれる元素のフッ化物とを含むスパッタリングターゲットを用いてもよい。より具体的には、組成式（１２）、即ち、
（Ｄ）x（Ａ）100-x（ｍｏｌ％）（組成式中、ＤはＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＬａＦ3及びＣｅＦ3から選択される少なくとも一つを示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）で表される材料を含むものであってよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、組成式（６）で表される材料を含む層を形成できる。
【０１０６】
上記の材料を含む層には、これらの化合物以外の第三成分を含んでいてもよく、特に数％以下の不純物があってもよい。また、近隣に形成される層の組成元素が多少混じってもよい。第三成分として含まれ得る成分は先に例示したとおりである。
【０１０７】
次に、工程ｂを実施して、第１の誘電体層２の表面に、記録層４を成膜する。工程ｂもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源を用いて、Ａｒガス雰囲気中、又はＡｒガスとＮ2ガスの混合ガス雰囲気中で実施する。工程ａと同様に、目的に応じて他のガスを導入してもよい。スパッタリングターゲットは、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ及びＳｂ−Ｔｅのうち、何れか１つの材料を含むものを使用する。成膜後の記録層４は非晶質状態である。
【０１０８】
次に、工程ｃを実施して、記録層４の表面に、第２の誘電体層６を成膜する。工程ｃは、工程ａと同様に実施される。第２の誘電体層６は、第１の誘電体層２と同じ化合物を含むがその混合比率が異なるスパタリングターゲット、又は異なる化合物を含むスパッタリングターゲットを用いて形成してもよい。例えば、第１の誘電体層２を、ＺｎＯ−Ｓｉ3Ｎ4−ＳｉＯ2の混合系材料で形成し、第２の誘電体層６を、ＳｎＯ2−Ｇａ2Ｏ3−ＬａＦ3の混合系材料で形成することもできる。このように、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、所望の機能に応じて、含まれる酸化物、窒化物及びフッ化物の種類、ならびに／又はそれらの混合割合を最適化して形成できる。
【０１０９】
次に、工程ｄを実施して、第２の誘電体層６の表面に、光吸収補正層７を成膜する。工程ｄにおいては、直流電源又は高周波電源を用いて、スパッタリングを実施する。スパッタリングターゲットとして、Ｇｅ−Ｃｒ及びＧｅ−Ｍｏ等の非晶質Ｇｅ合金、Ｓｉ−Ｃｒ、Ｓｉ−Ｍｏ及びＳｉ−Ｗ等の非晶質Ｓｉ合金、Ｔｅ化物、ならびにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＳｎＴｅ及びＰｂＴｅ等の結晶性の金属、半金属及び半導体材料から選択される材料から成るものを用いる。スパッタリングは、一般には、Ａｒガス雰囲気中で実施する。
【０１１０】
次に、工程ｅを実施して、光吸収補正層７の表面に、反射層８を成膜する。工程ｅはスパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源又は高周波電源を用いて、Ａｒガス雰囲気中で実施する。スパッタリングターゲットとしては、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ又はＡｕ−Ｃｒ等の合金材料より成るものを使用できる。
【０１１１】
上記のように、工程ａ〜ｅは、いずれもスパッタリング工程である。したがって、工程ａ〜ｅは、１つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に実施できる。また、工程ａ〜ｅは、それぞれ独立したスパッタリング装置を用いて実施することも可能である。
【０１１２】
反射層８を成膜した後、第１の誘電体層２から反射層８までが順次積層された基板１をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層８の表面に、紫外線硬化性樹脂を、例えばスピンコート法により塗布する。塗布した紫外線硬化性樹脂に、貼り合せ基板１０を密着させて、紫外線を貼り合せ基板１０側から照射して樹脂を硬化させ、貼り合わせ工程を終了させる。
【０１１３】
貼り合せ工程が終了した後は、必要に応じて初期化工程を実施する。初期化工程は、非晶質状態である記録層４を、例えば半導体レーザを照射して、結晶化温度以上に昇温して結晶化させる工程である。初期化工程は貼り合せ工程の前に実施してもよい。このように、工程ａ〜ｅ、接着層の形成工程、及び貼り合せ基板１０の貼り合せ工程を順次実施することにより、実施の形態１の情報記録媒体を製造することができる。
【０１１４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２として、レーザ光を用いて情報の記録及び再生を実施する、情報記録媒体の一例を説明する。図２に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１１５】
図２に示す本実施の形態の情報記録媒体は、基板１の一方の表面に、第１の誘電体層１０２、界面層１０３、記録層４、第２の誘電体層６、光吸収補正層７及び反射層８がこの順に形成され、さらに接着層９で反射層８に貼り合せ基板１０が接着された構成を有する。本実施の形態の情報記録媒体は、記録層４と第２の誘電体層６との間に界面層を有していない点において、図６に示した従来の情報記録媒体と相違する。また、基板１と記録層４との間に第１の誘電体層１０２と界面層１０３とがこの順に積層されている点において、図１に示す情報記録媒体と相違する。本実施の形態おいて、第２の誘電体層６は、実施の形態１の情報記録媒体における第１及び第２の誘電体層と同様の、酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層である。その他、図２において、図１で使用した符号と同じ符号は同じ機能を有する構成要素を表し、図１を参照して説明した材料及び方法にて形成されるものである。したがって、図１で既に説明した構成要素については、ここではその詳細な説明を省略する。
【０１１６】
本実施の形態の情報記録媒体において、第１の誘電体層１０２は、従来の情報記録媒体を構成していた誘電体層に使用されていた材料（（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％））で形成されている。したがって、界面層１０３は、繰り返しの記録により第１の誘電体層１０２と記録層４との間で生じる物質移動を防止するために設けられている。界面層１０３の好ましい材料及び厚さは、例えば、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3やＧｅ−Ｃｒ等の混合材料で、その厚さは、１〜１０ｎｍであることが好ましく、２〜７ｎｍであればより好ましい。界面層１０３が厚すぎると、基板１の表面に形成された第１の誘電体層１０２から反射層８までの積層体の光学的反射率及び吸収率が変化して、記録消去性能に影響を及ぼすからである。
【０１１７】
続いて、本実施の形態の情報記録媒体の製造方法を説明する。本実施の形態では、基板１の案内溝が形成された面に第１の誘電体層１０２を成膜する工程（工程ｈ）、第１の界面層１０３を成膜する工程（工程ｉ）、記録層４を成膜する工程（工程ｂ）、第２の誘電体層６を成膜する工程（工程ｃ）、光吸収補正層７を成膜する工程（工程ｄ）及び反射層８を成膜する工程（工程ｅ）を順次実施し、さらに反射層８の表面に接着層９を形成する工程及び貼り合せ基板１０を貼り合わせる工程を実施することにより、情報記録媒体が製造される。工程ｂ、ｃ、ｄ、及びｅは、実施の形態１において説明したとおりであるから、ここではその詳細な説明を省略する。貼り合せ基板１０を貼り合わせる工程が終了した後、実施の形態１に関連して説明したように、必要に応じて初期化工程を実施して、情報記録媒体を得る。
【０１１８】
以上、実施の形態１及び２にて、図１及び図２を参照し、本発明の情報記録媒体の実施の形態として、レーザ光で記録再生する情報記録媒体を説明したが、本発明の情報記録媒体はこれらの形態に限定されない。本発明の情報記録媒体は、記録層に接する誘電体層に、上述したような酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層を用いる限りにおいて、任意の形態をとりうる。即ち、本発明は、基板上に層を形成する順序、記録層の数、記録条件、及び記録容量等にかかわらず適用可能である。また、本発明の情報記録媒体は、種々の波長で記録するのに適している。したがって、本発明の情報記録媒体の構成及び製造方法は、例えば、波長６３０〜６８０ｎｍのレーザ光で記録再生するＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、又は波長４００〜４５０ｎｍのレーザ光で記録再生する大容量光ディスク等に適用可能である。
【０１１９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３として、電気的エネルギーを印加して情報の記録及び再生を実施する情報記録媒体の一例を示す。図３に、本実施の形態の情報記録媒体の斜視図を示す。
【０１２０】
図３に示すように、本実施の形態の情報記録媒体は、基板２０１の表面に、下部電極２０２、記録部２０３及び上部電極２０４がこの順に形成されたメモリである。メモリの記録部２０３は、円柱状の記録層２０５及び記録層２０５を取り囲む誘電体層２０６を含む構成を有する。実施の形態１及び２において図１及び図２を参照して説明した情報記録媒体とは異なり、この形態のメモリにおいては、記録層２０５及び誘電体層２０６は同一面上に形成され、それらは積層された関係にない。しかし、記録層２０５及び誘電体層２０６はともに、メモリにおいては、基板２０１、下部電極２０２及び上部電極２０４を含む積層体の一部を構成しているので、それぞれ「層」と呼び得るものである。したがって、本発明の情報記録媒体には、記録層と誘電体層が同一面上にある形態のものも含まれる。
【０１２１】
基板２０１として、具体的には、例えば、Ｓｉ基板等の半導体基板、ポリカーボネート樹脂又はアクリル樹脂等から成る基板、ＳｉＯ2基板及びＡｌ2Ｏ3基板等の絶縁性基板、等を使用できる。下部電極２０２及び上部電極２０４は、適当な導電材料で形成される。下部電極２０２及び上部電極２０４は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ等の金属、又はこれらの混合物をスパッタリングすることにより形成される。
【０１２２】
記録部２０３を構成する記録層２０５は、電気的エネルギーを印加することによって相変化する材料から成り、記録部２０３における相変化部と称することもできる。記録層２０５は、電気的エネルギーを印加することによって生じるジュール熱によって、結晶相と非晶質相との間で相変化する材料で形成される。記録層２０５の材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ及びＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料が使用され、より具体的には、例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系材料又はＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3系材料等が使用できる。
【０１２３】
記録部２０３を構成する誘電体層２０６は、上部電極２０４及び下部電極２０２との間に電圧を印加することによって、記録層２０５に流れた電流が周辺部に逃げることを防止し、記録層２０５を電気的及び熱的に絶縁する機能を有する。したがって、誘電体層２０６は、断熱部と称することもできる。誘電体層２０６には、酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層、具体的には、上記組成式（１）又は（２）で表される材料を含む層が用いられている。これらの材料層は、高融点であること、加熱された場合でも材料層中の原子が拡散しにくいこと、ならびに熱伝導率が低いこと等から、誘電体層２０６に好ましく用いられる。
【０１２４】
本実施の形態については、後述の実施例において、その作動方法とともにさらに説明する。
【実施例】
【０１２５】
本発明をより具体的に説明する。
【０１２６】
まず、本発明の情報記録媒体の誘電体層を形成する際に用いられる酸化物系材料、酸化物−窒化物系材料及び酸化物−フッ化物系材料からなるターゲットに対し、公称組成（換言すれば、供給に際してターゲットメーカーが公に表示している組成）と分析組成との関係を、予め試験により確認した。
【０１２７】
本試験では、その一例として、組成式（１０）に相当する（ＳｎＯ2）30（Ｇａ2Ｏ3）40（Ｓｉ3Ｎ4）30（ｍｏｌ％）で公称組成が表示された、スパッタリングターゲットを用いた。このスパッタリングターゲットを粉末状にし、Ｘ線マイクロアナライザー法により組成分析を実施した。この結果、スパッタリングターゲットの分析組成が、各元素の割合（原子％）で示される組成式として得られた。分析結果を表１に示す。さらに、表１には、公称組成から算出される元素組成である、換算組成も示す。
【０１２８】
【表１】
2005063634.tif 000003
【０１２９】
表１に示すように、分析組成は換算組成とほぼ等しかった。この結果から、組成式（１０）により表記されるスパッタリングターゲットの実際の組成（即ち、分析組成）は、計算により求められる元素組成（即ち、換算組成）とほぼ一致し、したがって公称組成が適正であることが確認された。そこで、以下の実施例においては、スパッタリングターゲットの組成を公称組成（ｍｏｌ％）で表す。また、スパッタリングターゲットの公称組成と、このスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により形成した酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層、及び酸化物−フッ化物系材料層の組成（ｍｏｌ％）とは、同じものとみなして差し支えないことも確認した。したがって、以下の実施例では、スパッタリングターゲットの組成の表示を以って、このスパッタリングターゲットを用いて形成された層の組成とした。
【０１３０】
（実施例１）
実施例１では、実施の形態１で説明した図１に示す情報記録媒体において、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）95（ＡｌＮ）5（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成した。第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６は同じ材料で形成した。以下、本実施例の情報記録媒体の作製方法を説明する。以下の説明においては、図１に示した各構成要素と同じ参照番号を用いる。
【０１３１】
まず、基板１として、深さ５６ｎｍ、トラックピッチ（基板１の主面に平行な面内におけるグルーブ表面及びランド表面の中心間距離）０．６１５μｍの案内溝が片側表面に予め設けられた、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの円形のポリカーボネート基板を準備した。
【０１３２】
基板１上に、厚さ１５０ｎｍの第１の誘電体層２、厚さ８ｎｍの記録層４、厚さ５０ｎｍの第２の誘電体層６、厚さ４０ｎｍの光吸収補正層７及び厚さ８０ｎｍの反射層８を、この順に、スパッタリング法により以下に説明する方法で成膜した。
【０１３３】
第１の誘電体層２と第２の誘電体層６を構成する材料として、（ＳｎＯ2）95（ＡｌＮ）5（ｍｏｌ％）を用いた。
【０１３４】
第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を形成する工程においては、上述の材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、０．１３Ｐａ圧力下、Ａｒガスと酸素ガスとの混合ガス（酸素ガス分圧３％）雰囲気中で４００Ｗの高周波スパッタリングを実施して成膜した。
【０１３５】
記録層４を形成する工程は、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系組成のＧｅの一部をＳｎで置換したＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚み６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、０．１３Ｐａ圧力下、Ａｒガスと窒素ガスとの混合ガス（窒素ガス分圧３％）雰囲気中で１００Ｗの直流スパッタリングを実施した。記録層の組成は、Ｇｅ27Ｓｎ8Ｓｂ12Ｔｅ53（原子％）であった。
【０１３６】
光吸収補正層７を形成する工程は、組成がＧｅ80Ｃｒ20（原子％）の材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、約０．４Ｐａ圧力下、Ａｒガス雰囲気中で３００Ｗの直流スパッタリングを実施した。
【０１３７】
反射層８を形成する工程は、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、約０．４Ｐａ圧力下、Ａｒガス雰囲気中で２００Ｗの直流スパッタリングを実施した。
【０１３８】
反射層８を形成した後、紫外線硬化性樹脂を反射層８上に塗布した。塗布した紫外線硬化性樹脂の上に、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製の貼り合せ基板１０を密着させた。次いで、貼り合せ基板１０の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ、貼り合せ基板１０を反射層８に貼り合わせた。
【０１３９】
貼り合せ基板１０を反射層８に貼り合わせた後、波長８１０ｎｍの半導体レーザを使用して初期化工程を実施し、記録層４を結晶化させた。初期化工程の終了により、情報記録媒体の作製が完了した。
【０１４０】
（実施例２）
実施例２の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（Ｇａ2Ｏ3）80（Ｓｉ3Ｎ4）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４１】
（実施例３）
実施例３の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）50（Ｓｉ3Ｎ4）50（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４２】
（実施例４）
実施例４の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）30（Ｇａ2Ｏ3）40（Ｓｉ3Ｎ4）30（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４３】
（実施例５）
実施例５の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４４】
（実施例６）
実施例６の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）30（Ｇａ2Ｏ3）30（ＳｉＯ2）20（Ｓｉ3Ｎ4）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４５】
（実施例７）
実施例７の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＺｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）10（Ｓｉ3Ｎ4）10（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４６】
（実施例８）
実施例８の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＺｎＯ）20（ＳｎＯ2）60（ＢＮ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４７】
（実施例９）
実施例９の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＺｎＯ）30（ＳｎＯ2）30（ＡｌＮ）20（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４８】
（実施例１０）
実施例１０の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＺｎＯ）20（ＳｎＯ2）20（Ｇａ2Ｏ3）40（ＡｌＮ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１４９】
（実施例１１）
実施例１１の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）70（Ａｌ2Ｏ3）30（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５０】
（実施例１２）
実施例１２の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）70（ＡｌＮ）30（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５１】
（実施例１３）
実施例１３の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）60（Ｇａ2Ｏ3）20（Ａｌ2Ｏ3）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５２】
（実施例１４）
実施例１４の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＡｌＮ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５３】
（実施例１５）
実施例１５の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）70（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５４】
（実施例１６）
実施例１６の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＺｎＯ）50（ＣｅＦ3）50（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５５】
（実施例１７）
実施例１７の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）30（Ｇａ2Ｏ3）40（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１５６】
（比較例１）
比較例１の情報記録媒体として、図６に示す構成の情報記録媒体を作製した。ここで、第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）のスパッタリングタ−ゲットで形成した。また、第１の界面層１０３及び第２の界面層１０５は、それぞれＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3から成る、厚さ５ｎｍの層とした。
【０１５７】
第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を使用して、圧力０．１３Ｐａにて高周波スパッタリングを実施して形成した。
【０１５８】
第１の界面層１０３及び第２の界面層１０５は、（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（ＣｒＯ2）50（ｍｏｌ％）の組成を有する材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、高周波スパッタリングで形成した。それ以外の光吸収補正層７、反射層８及び貼り合せ基板１０との貼り合せは、実施例１の情報記録媒体の場合と同様である。
【０１５９】
（比較例２）
比較例２の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、ＳｎＯ2のみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１６０】
（比較例３）
比較例３の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、Ｇａ2Ｏ3のみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１６１】
（比較例４）
比較例４の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、ＺｎＯのみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１６２】
（比較例５）
比較例５の情報記録媒体は、第１の誘電体層２及び第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ2）50（Ｇａ2Ｏ3）50（ｍｏｌ％）の公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１６３】
次に、以上の実施例１〜１７及び比較例１〜５の情報記録媒体に対して評価を行った。以下に評価方法について説明する。評価項目は、（１）誘電体層と記録層との密着性、（２）記録感度、（３）書き換え性能、の３つとした。
【０１６４】
まず、（１）の密着性は、高温高湿条件下での剥離の有無に基づいて評価した。具体的には、初期化工程後の情報記録媒体を、温度９０℃で相対湿度８０％の高温高湿槽に１００時間放置した後、記録層４とこれに接する誘電体層２，６との界面の少なくとも一方で剥離が発生していないかどうかを、光学顕微鏡で目視観察した。
【０１６５】
（２）記録感度と（３）繰り返し書き換え性能は、記録再生評価装置を用い、最適パワーと、その記録パワーでの繰り返し回数を評価した。
【０１６６】
情報記録媒体の信号評価は、情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ光を情報記録媒体の記録層４上に集光させる対物レンズとを具備した一般的な構成の情報記録システムを用いた。具体的には、波長６６０ｎｍの半導体レーザと開口数０．６の対物レンズを使用し、４．７ＧＢ容量相当の記録を行った。このとき、情報記録媒体を回転させる線速度は８．２ｍ／秒とした。また、後述の平均ジッタ値を求める際のジッタ値の測定には、タイムインターバルアナライザーを用いた。
【０１６７】
まず、繰り返し回数を決定する際の測定条件を決めるために、ピークパワー（Ｐｐ）及びバイアスパワー（Ｐｂ）を以下の手順で設定した。上記のシステムを用いて、レーザ光を、高パワーレベルのピークパワー（ｍＷ）と低パワーレベルのバイアスパワー（ｍＷ）との間でパワー変調しながら情報記録媒体に向けて照射して、マーク長０．４２μｍ（３Ｔ）〜１．９６μｍ（１４Ｔ）のランダム信号を（グルーブ記録により）記録層４の同一のグルーブ表面に１０回記録した。そして、前端間のジッタ値（記録マーク前端部におけるジッタ）及び後端間のジッタ値（記録マーク後端部におけるジッタ）を測定し、これらの平均値として平均ジッタ値を求めた。バイアスパワーを一定の値に固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が１３％に達したとき、ピークパワーの１．３倍のパワーを仮にＰｐ１と決めた。次に、ピークパワーをＰｐ１に固定し、バイアスパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ランダム信号の平均ジッタ値が１３％以下となったときの、バイアスパワーの上限値及び下限値の平均値をＰｂに設定した。このバイアスパワーをＰｂに固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が１３％に達したとき、ピークパワーの１．３倍のパワーをＰｐに設定した。このようにして設定したＰｐ及びＰｂの条件で記録した場合、例えば１０回繰り返し記録において、８〜９％の平均ジッタ値が得られた。システムのレーザパワー上限値を考慮すれば、Ｐｐ≦１４ｍＷ、Ｐｂ≦８ｍＷを満足することが望ましい。
【０１６８】
繰り返し回数は、本実施例では平均ジッタ値に基づいて決定した。上記のようにして設定されＰｐとＰｂとでレーザ光をパワー変調しながら情報記録媒体に向けて照射して、マーク長０．４２μｍ（３Ｔ）〜１．９６μｍ（１４Ｔ）のランダム信号を（グルーブ記録により）同一のグルーブ表面に所定回数繰り返して連続記録した後、平均ジッタ値を測定した。平均ジッタ値は、繰り返し回数が１、２、３、５、１０、１００、２００、５００回で測定し、１０００回以上は１０００回毎に測定して１００００回まで評価した。繰り返し書き換え性能は、平均ジッタ値が１３％に達したときの繰り返し回数により評価した。繰り返し回数が大きいほど、繰り返し書き換え性能が高く、上記のような情報記録媒体を、例えば画像音声レコーダで用いる場合には、繰り返し回数は１万回以上であることが好ましい。
【０１６９】
【表２】
2005063634.tif 000004
【０１７０】
表２に、実施例１〜１７及び比較例１〜５の情報記録媒体における（１）密着性、（２）記録感度、（３）書き換え性能の評価結果を示す。なお、実施例１〜１７と比較例２〜６の情報記録媒体について、誘電体層に用いた材料の原子％も併記しておく。ここでは、密着性の評価結果として上記高温高湿試験後の剥離の有無を示した。記録感度は、設定されたピークパワーを示し、１４ｍＷ以下であれば良好であると評価した。また、書き換え性能は、繰り返し回数が１０００回未満を×、１０００回以上１万回未満のものを△、１万回以上のものを○と評価した。
【０１７１】
表２からも明らかなように、まず、誘電体層２，６の材料がＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3、ＺｎＯの場合は、記録層４と誘電体層２，６との密着性は良好だが、記録感度が不十分であった（比較例２〜５）。これに対し、実施例１〜１７のように、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯからなる酸化物群に、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＬａＦ3、ＣｅＦ3を本発明において規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度が得られた。
【０１７２】
また、記録感度と書き換え性能の均衡を考慮すると、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ及びＺｎＯの酸化物群の割合は、５０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＬａＦ3、ＣｅＦ3の割合は、記録感度を考慮すると少なくとも５ｍｏｌ％以上であることが好ましいことが確認された。
【０１７３】
次に、実施の形態２で示す構成の情報記録媒体の実施例について以下に説明する。
【０１７４】
（実施例１８）
本実施例の情報記録媒体は、実施の形態２で説明した図２に示す情報記録媒体であり、第１の誘電体層１０２は（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）を用いて形成し、界面層１０３はＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3を用いて２〜５ｎｍの厚さで形成した。これ以外の構成については、実施例１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。実施例１８では、記録層４上に接して配置された第２の誘電体層６を、実施例１で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した。
【０１７５】
（実施例１９）
実施例１９の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例２で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１７６】
（実施例２０）
実施例２０の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例３で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１７７】
（実施例２１）
実施例１７の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例４で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１７８】
（実施例２２）
実施例２２の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例５で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１７９】
（実施例２３）
実施例２３の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例７で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８０】
（実施例２４）
実施例２４の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例９で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８１】
（実施例２５）
実施例２５の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例１０で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８２】
（実施例２６）
実施例２６の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例１１で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８３】
（実施例２７）
実施例２７の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例１２で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８４】
（実施例２８）
実施例２８の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例１３で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８５】
（実施例２９）
実施例２９の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、実施例１４で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８６】
（比較例６）
比較例６の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、比較例２で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８７】
（比較例７）
比較例７の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、比較例３で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８８】
（比較例８）
比較例８の情報記録媒体は、第２の誘電体層６を、比較例５で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例１８の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０１８９】
【表３】
2005063634.tif 000005
【０１９０】
表３に、実施例１８〜２９及び比較例６〜８の情報記録媒体における（１）密着性、（２）記録感度、（３）書き換え性能を示す。ここでの表記の基準は、表２に示したものと同様である。
【０１９１】
表３からも明らかなように、基板１と記録層４との間に第１の誘電体層１０２と界面層１０３を設け、第２の誘電体層６のみに本発明の材料を適用した場合も、表２とほぼ同様の傾向が認められた。すなわち、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから成る酸化物群は、記録層４と誘電体層６との密着性は良好だが、記録感度が不十分であった（比較例６〜８）。これに対し、実施例１８〜２９のように、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯから成る酸化物群にＳｉＯ2、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＬａＦ3、ＣｅＦ3を本発明で規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度が得られた。
【０１９２】
また、密着性と記録感度との均衡を考慮すると、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3及びＺｎＯの酸化物群の割合は、５０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、ＳｉＯ2、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＬａＦ3、ＣｅＦ3の割合は、記録感度を考慮すると少なくとも５ｍｏｌ％以上であることが好ましいことが確認された。
【０１９３】
実施例１〜２９の情報記録媒体のように、記録層に接して形成される誘電体層として上述のような酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層及び酸化物−フッ化物系材料層を用いたとき、層数を減少させることができるという目的が達成されるとともに、良好な書き換え性能が得られる。なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。本発明の情報記録媒体は、記録層に接して形成される層のうち、少なくとも１つが上述のような酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層にて形成されていればよい。
【０１９４】
（実施例３０）
以上の実施例１〜２９では、光学的手段によって情報を記録する情報記録媒体を作製した。実施例３０では、図３に示すような、電気的手段によって情報を記録する情報記録媒体を作製した。これはいわゆるメモリである。
【０１９５】
本実施例の情報記録媒体は、次のようにして作製した。まず、表面を窒化処理した、長さ５ｍｍ、幅５ｍｍ及び厚さ１ｍｍのＳｉ基板２０１を準備した。この基板２０１の上に、Ａｕの下部電極２０２を１．０ｍｍ×１．０ｍｍの領域に厚さ０．１μｍで形成した。下部電極２０２の上に、Ｇｅ38Ｓｂ10Ｔｅ52（化合物としてはＧｅ8Ｓｂ2Ｔｅ11と表記される）の材料にて相変化部として機能する記録層２０５（以下、相変化部２０５と称する。）を直径０．２ｍｍの円形領域に厚さ０．１μｍとなるように形成し、（ＺｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）10（Ｓｉ3Ｎ4）10（ｍｏｌ％）の材料を用いて、断熱部として機能する誘電体層２０６（以下、断熱部２０６と称する。）を、０．６ｍｍ×０．６ｍｍの領域（但し相変化部２０５を除く）に、相変化部２０５と同じ厚さとなるように形成した。さらに、Ａｕの上部電極２０４を０．６ｍｍ×０．６ｍｍの領域に厚さ０．１μｍで形成した。下部電極２０２、相変化部２０５、断熱部２０６及び上部電極２０４は、いずれも、スパッタリング法で形成した。
【０１９６】
相変化部２０５を成膜する工程では、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付け、パワー１００Ｗで、Ａｒガスを導入して直流スパッタリングを行った。スパッタ時の圧力は約０．１３Ｐａとした。また、断熱部２０６を成膜する工程では、（ＺｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）10（Ｓｉ3Ｎ4）10（ｍｏｌ％）の組成を有する材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、約０．１３Ｐａの圧力下で、高周波スパッタリングを行った。パワーは４００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガスを導入した。これら工程でのスパッタリングは、相変化部２０５及び断熱部２０６が互いに積層しないように、成膜すべき面以外の領域をマスク治具で覆って各々行った。なお、相変化部２０５及び断熱部２０６の形成の順序は問わず、いずれを先に行ってもよい。また、相変化部２０５及び断熱部２０６により記録部２０３を構成する。相変化部２０５は本発明に言うところの記録層に該当し、断熱部２０６は本発明に言うところの材料層に該当する。
【０１９７】
なお、下部電極２０２及び上部電極２０４は、電極形成技術の分野において一般的に採用されているスパッタリング方法によって成膜できるので、それらの成膜工程についての詳細な説明は省略する。
【０１９８】
以上のようにして作製した情報記録媒体に電気的エネルギーを印加することによって相変化部２０５にて相変化が起こることを、図４に示すシステムにより確認した。図４に示す情報記録媒体の断面図は、図３に示す情報記録媒体をＩ−Ｉ線に沿って厚さ方向に切断した断面である。
【０１９９】
より詳細には、図４に示すように、２つの印加部２１２を下部電極２０２及び上部電極２０４にＡｕリード線でそれぞれボンディングすることによって、印加部２１２を介して、電気的書き込み／読み出し装置２１４を情報記録媒体（メモリ）に接続した。この電気的書き込み／読み出し装置２１４において、下部電極２０２と上部電極２０４に各々接続されている印加部２１２の間には、パルス発生部２０８がスイッチ２１０を介して接続され、また、抵抗測定器２０９がスイッチ２１１を介して接続されていた。抵抗測定器２０９は、抵抗測定器２０９によって測定される抵抗値の高低を判定する判定部２１３に接続されていた。パルス発生部２０８によって印加部２１２を介して上部電極２０４及び下部電極２０２の間に電流パルスを流し、下部電極２０２と上部電極２０４との間の抵抗値を抵抗測定器２０９によって測定し、この抵抗値の高低を判定部２１３で判定した。一般に、相変化部２０５の相変化によって抵抗値が変化するため、この判定結果に基づいて、相変化部２０５の相の状態を知ることができる。
【０２００】
実施例３０の場合、相変化部２０５の融点は６３０℃、結晶化温度は１７０℃、結晶化時間は１３０ｎｓであった。下部電極２０２と上部電極２０４の間の抵抗値は、相変化部２０５が非晶質相状態では１０００Ω、結晶相状態では２０Ωであった。相変化部２０５が非晶質相状態（即ち高抵抗状態）のとき、下部電極２０２と上部電極２０４との間に、２０ｍＡ、１５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、下部電極２０２と上部電極２０４の間の抵抗値が低下し、相変化部２０５が非晶質相状態から結晶相状態に転移した。次に、相変化部２０５が結晶相状態（即ち低抵抗状態）のとき、下部電極２０２と上部電極２０４の間に、２００ｍＡ、１００ｎｓの電流パルスを印加したところ、下部電極２０２と上部電極２０４の間の抵抗値が上昇し、相変化部２０５が結晶相から非晶質相に転移した。
【０２０１】
以上の結果から、相変化部２０５の周囲の断熱部２０６として、（ＺｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）10（Ｓｉ3Ｎ4）10（ｍｏｌ％）の組成を有する材料を含む層を形成した場合、電気的エネルギーを付与することによって、相変化部２０５に相変化を生起させることができ、情報を記録する機能を持たせることができることが確認できた。この現象は、実施例１〜２９の記録感度を鑑みると、実施例１〜２９で用いた酸化物系材料層、酸化物−フッ化物系材料層でも同様の効果が得られると考えられる。
【０２０２】
実施例３０のように、円柱状の相変化部２０５の周囲に、誘電体である（ＺｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）10（Ｓｉ3Ｎ4）10（ｍｏｌ％）の断熱部２０６を設けると、上部電極２０４及び下部電極２０２との間に電圧を印加することによって相変化部２０５に流れた電流がその周辺部に逃げることを効果的に抑制し得る。その結果、電流により生じるジュール熱によって相変化部２０５の温度を効率的に上昇させることができる。特に、相変化部２０５を非晶質相状態に転移させる場合には、相変化部２０５のＧｅ38Ｓｂ10Ｔｅ52を一旦溶融させて急冷する過程が必要である。相変化部２０５のこの溶融は、相変化部２０５の周囲に断熱部２０６を設けることによって、より小さい電流で生起し得る。
【０２０３】
断熱部２０６に用いた（ＺｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＯ2）10（Ｓｉ3Ｎ4）10（ｍｏｌ％）は、高融点であり、熱による原子拡散も生じにくいので、上述のような電気的メモリに適用することが可能である。また、相変化部２０５の周囲に断熱部２０６が存在すると、断熱部２０６が障壁となるので、相変化部２０５は記録部２０３の面内において電気的及び熱的に実質的に隔離される。このことを利用して、情報記録媒体に、複数の相変化部２０５を断熱部２０６で互いに隔離された状態で設けて、情報記録媒体のメモリ容量を増やすこと、ならびにアクセス機能及びスイッチング機能を向上させることが可能となる。あるいは、情報記録媒体自体を複数個つなぐことも可能である。
【０２０４】
以上、種々の実施例を通じて本発明の情報記録媒体について説明してきたように、光学的手段で記録する情報記録媒体及び電気的手段で記録する情報記録媒体のいずれにも、本発明で規定した酸化物系材料層、酸化物−窒化物系材料層又は酸化物−フッ化物系材料層を記録層に接するように設けること（誘電体層又は断熱部に適用すること）により、これまで実現されなかった構成を実現でき、従来の情報記録媒体よりも優れた性能が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０２０５】
本発明にかかる情報記録媒体とその製造方法は、高密度情報記録媒体として、例えばＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋／−ＲＷ、ＢＤ（Blu-ray Disk）用記録媒体、ＢＤ−Ｒなどの追記型情報記録媒体、光磁気記録媒体や、電気的エネルギ−や光学的エネルギ−を用いて成るメモリ等の用途に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】本発明の実施の形態１における情報記録媒体の一例を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２における情報記録媒体の一例を示す部分断面図である。
【図３】電気的エネルギ−の印加により情報が記録される本発明の情報記録媒体の一例を示す斜視図である。
【図４】図３に示す情報記録媒体を使用するシステムの一例を示す模式図である。
【図５】本発明の情報記録媒体の製造方法において用いられるスパッタリング装置の一例を示す概略図である。
【図６】従来の情報記録媒体の一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【０２０７】
１，２０１  基板
２，１０２  第１の誘電体層
３，１０３  第１の界面層
４  記録層
５，１０５  第２の界面層
６，１０６  第２の誘電体層
７  光吸収補正層
８  反射層
９  接着層
１０  貼り合せ基板
２０  グルーブ面
２１  ランド面
３２  排気口
３３  ガス供給口
３４  陽極
３５  基板
３６  スパッタリングターゲット
３７  陰極
３８  電源
３９  真空容器
２０２  下部電極
２０３  記録部
２０４  上部電極
２０５  相変化部（記録層）
２０６  断熱部（誘電体層）
２０８  パルス発生部
２０９  抵抗測定器
２１０，２１１  スイッチ
２１２  印加部
２１３  判定部
２１４  電気的書き込み／読み出し装置
【図１】
2005063634.tif 000006
【図２】
2005063634.tif 000007
【図３】
2005063634.tif 000008
【図４】
2005063634.tif 000009
【図５】
2005063634.tif 000010
【図６】
2005063634.tif 000011