(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および／または再生を行う情報記録媒体であって、
ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、ＴａおよびＹから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素と、を含む材料層を有する、
情報記録媒体。
【請求項２】
前記材料層が、下記の式：
Ｍｈ１Ｏｉ１Ｌｊ１
（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、ｈ１、ｉ１およびｊ１は、原子％で表され、各々５≦ｈ１≦４０、４０≦ｉ１≦７０、０＜ｊ１≦３５、ｈ１＋ｉ１＋ｊ１＝１００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】
前記式において、ＭはＳｎである、
請求項２記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記式において、ＭはＳｎおよびＧａである、
請求項２記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記式において、ＬはＹである、
請求項２から４のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記材料層は、前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物とを含む、
請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記材料層は、下記の式：
ＤｘＡ１００−ｘ
（式中、ＤはＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ｘは、ｍｏｌ％で表され、３０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含む、
請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
相変化型の記録層をさらに有する、
請求項１から７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記材料層は、前記記録層の少なくともどちらか一方の面に接している、
請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記記録層は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｉｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−ＴｅおよびＳｂ−Ｔｅから選択される、いずれか一つの材料を含む、
請求項８または９に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記記録層は、膜厚が１５ｎｍ以下である、
請求項８から１０のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の情報記録媒体の製造方法であって、
ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、ＴａおよびＹ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、スパッタリング法により前記材料層を形成する、
情報記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記スパッタリングターゲットは、下記の式：
Ｍｈ２Ｏｉ２Ｌｊ２
（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、ｈ２、ｉ２およびｊ２は、原子％で表され、各々５≦ｈ２≦４０、４０≦ｉ２≦７０、０＜ｊ２≦３５、ｈ２＋ｉ２＋ｊ２＝１００を満たす。）
で表される材料を含む、
請求項１２に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記スパッタリングターゲットにおいて、ＭはＳｎおよび／またはＧａを含む、
請求項１３に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
前記スパッタリングターゲットにおいて、ＬはＹを含む、
請求項１３または１４に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記スパッタリングターゲットは、前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物とを含む、
請求項１２に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１７】
前記スパッタリングターゲットは、Ｓｎおよび／またはＧａの酸化物を３０ｍｏｌ％以上含む、
請求項１６に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
前記スパッタリングターゲットは、下記の式：
（Ｄ）ｘ（Ａ）１００−ｘ
（式中、ＤはＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ｘは、ｍｏｌ％で表され、３０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含む、
請求項１２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に情報を記録およびまたは再生する情報記録媒体とその製造方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の情報記録媒体として、データファイルおよ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が商品化されている（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５に示す。図５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、および反射層８がこの順に積層された７層構造を有する。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二つ以上含む場合、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ＺｎＳとＳｉＯ２との混合材料（本明細書において、ＺｎＳ−ＳｉＯ２と表わすこともある。）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−ＳｉＯ２は、膜形成時の成膜速度が大きく、機械特性および耐湿性も良好である。このように、ＺｎＳ−ＳｉＯ２は、情報記録媒体の誘電体層として優れた材料である。
第１の誘電体層１０２および第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または１０６の面内方向に拡散しにくく、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。特に、第２の誘電体層１０６の熱伝導率が低い場合には、第２の誘電体層１０６によって記録層４と反射層８との間がより断熱される。記録層４と反射層８と間の断熱の度合いが大きいほど、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。
【０００４】
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。
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、優れた記録保存性およ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、消去および書き換えを行う。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。
【０００５】
第１の界面層１０３および第２の界面層１０５は、第１の誘電体層１０２と記録層４との間、および第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（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。これは、レーザ光を記録層４に照射して繰り返し書き換えている間に、第１および第２の誘電体層１０２、１０６に含まれるＺｎＳ−ＳｉＯ２の硫黄原子（以下、Ｓ原子と称す）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（例えば、非特許文献１参照）。
光吸収補正層１０７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。
【０００６】
このように、図５に示す情報記録媒体は、それぞれが上述のように機能する７つの層を積層し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ている。
上述のように、情報記録媒体の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は、物質移動を抑制する界面層が必然的に必要となる。
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一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・簡素化、およ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。
また、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、繰り返し記録を行う間に膜破壊が生じ、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。
【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
【特許文献３】国際公開第９７／３４２９８号パンフレット
【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、ｐｐ．２１０４−２１１０
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、界面層を設けない場合でも、高い信頼性と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。
本発明の情報記録媒体は、光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および／または再生を行う情報記録媒体であって、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、ＴａおよびＹから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素とを含む材料層を有する。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、ＴａおよびＹ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、スパッタリング法により材料層を形成する。
【０００８】
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、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製造することができる。
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、電気的エネルギー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ーで記録層の相変化を生じさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
材料層にＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いる場合、材料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繰り返し書き換えている間に、材料層に含まれるＺｎＳ−ＳｉＯ２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。そこで、図５に示した情報記録媒体のように、情報記録媒体の繰り返し書き換え特性を確保するために、記録層と材料層との間には、物質移動を抑制する界面層が必然的に必要となる。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一つでも少ないことが望ましい。そこで、本発明者らは、層数を減らす一つの方法として、第１の界面層および第２の界面層のうち、少なくとも一つの界面層を無くす可能性について検討した。
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材料層を形成することが必要である。また、材料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、記録およ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、等が望まれる。
【００１０】
本発明の情報記録媒体においては、記録層と接して形成される材料層が、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、ＴａおよびＹから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素とを含んでいる。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−ＳｉＯ２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用いた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、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（即ち、レーザビーム）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。
【００１１】
本発明の情報記録媒体において、材料層が、下記の式：
Ｍｈ１Ｏｉ１Ｌｊ１（原子％）      （式１）
（式中、Ｍは群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ１、ｉ１およびｊ１は、各々５≦ｈ１≦４０、４０≦ｉ１≦７０、０＜ｊ１≦３５、ｈ１＋ｉ１＋ｊ１＝１００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、（式１）が、「Ｍ」原子、酸素原子、および「Ｌ」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、（式１）は、材料層に含まれる、「Ｍ」原子、酸素原子、および「Ｌ」原子のみをカウントして表したものである。したがって、（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、（式１）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際に、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。（式１）で表される材料において、元素Ｍと元素Ｌの殆どは酸素原子とともに酸化物として存在していると考えられる。
【００１２】
本発明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、酸素とを含む材料層（以下、「酸化物系材料層」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、いず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およびＧａの酸化物はいずれも、耐湿性が良好であり、融点が１０００℃以上で熱安定性に優れる。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。
一方、群ＧＬを構成する元素、即ちＴａおよびＹの酸化物は、広い波長範囲で光透過性に優れ、上記群ＧＭの酸化物に混合することにより、光吸収がほとんどないため結果として記録感度を低減し、書き換え耐久性を向上させる効果がある。また、群ＧＬの酸化物は、群ＧＭの酸化物に比べて耐熱性が高いので、材料層の耐熱性を上げる効果があり、高速記録特性、高密度化を求める上でも好ましい。上記酸化物はいずれも、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５に示す従来の情報記録媒体と同程度またはそれ以上の繰り返し書き換えに対する耐久性、および耐湿性を情報記録媒体に付与できる
（３）光透過性に優れ、且つ価数の異なる複数の酸化物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。
【００１３】
（式１）で示される材料を含む層を、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と、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。また、情報記録媒体のさらなる高密度化、高速記録化にも対応できる。
上記酸化物系材料層において、（式１）のＭがＳｎであれば、さらに好ましく、ＳｎとＧａとを含む場合は、より望ましい。また、（式１）のＬがＹであれば、書き換え特性を向上させ、記録感度も確保できるのでより好ましい。
上述のように、上記酸化物系材料層において、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭから選択される少なくとも一つの元素と、ＴａおよびＹから成る群ＧＬから選択される少なくとも一つの元素は、何れも酸素と共に酸化物として存在していると考えられ、これら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ＧＬから選択される少なくとも一つの元素の酸化物群と合わせた量を基準（１００ｍｏｌ％）としたときに、３０ｍｏｌ％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。
【００１４】
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つであって、２種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一つのみであって、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。これは、群ＧＬから選択される元素についても同様である。換言すれば、酸化物系材料層は、材料層の熱的安定性、記録感度や書き換え特性、耐湿性の低下防止などの理由で、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。
なお、上記に特定された材料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。
群ＧＭから選択される元素の酸化物群の割合は、成膜速度の低下を防止するために３０ｍｏｌ％以上であればよい。群ＧＬから選択される元素の酸化物群は、酸化物と混合して用いる場合、成膜速度をさほど低下させることなく、材料層を形成することができる。
【００１５】
また、本発明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一つの元素の酸化物、好ましくは、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物と、群ＧＬから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、好ましくは、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物とを含み、具体的には、下記の式：
（Ｄ）ｘ（Ａ）１００−ｘ（ｍｏｌ％）      （式２）
（式中、ＤはＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ｘは、３０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３は、耐湿性が良好であり、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。Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３は、上述の酸化物群と混合すると、光透過性に優れ、結果として記録感度を低減し、書き換え耐久性を向上させる効果がある。また価格も安いことから、実用にも適している。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、記録および書き換え保存性が良好である。
【００１６】
その好ましい割合は、上記のようにｘで規定される。生産に必要な成膜速度を確保できる範囲で、上記Ｄは、３０ｍｏｌ％以上添加することが好ましい。
本発明の情報記録媒体において存在する酸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を用いて実施することができる。その場合、組成は、各元素の原子濃度として得られる。
以上説明した酸化物系材料層は、本発明の情報記録媒体において、記録層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よい。本発明の情報記録媒体における材料層は、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。
本発明の情報記録媒体は、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い。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およびＳｂ−Ｔｅから選択される、いずれか一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または書き換え保存性）の点でも優れた情報記録媒体が得られる。
【００１７】
また、本発明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。これにより、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って、情報の書き換えに支障をきたすこと防ぐことができる。
本発明の情報記録媒体は、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、および反射層がこの順で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。本発明の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第１の誘電体層および第２の誘電体層のうち少なくとも一つの誘電体層が、上述した酸化物系材料層にて形成されることが好ましい。また、両方の誘電体層が、上述のいず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。
【００１８】
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、および反射層がこの順に形成されており、第２の誘電体層が上記酸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。
本発明の情報記録媒体は、基板の一方の表面に、反射層、第２の誘電体層、記録層、および第１の誘電体層がこの順に形成された構成を有するものであってもよい。この構成は、光が入射する基板の厚さを薄くする必要がある場合に特に採用される。例えば、波長４０５ｎｍ付近の短波長レーザ光で記録再生する場合、対物レンズの開口数ＮＡを例えば０．８５と大きくし焦点位置を浅くするときに、この構成の情報記録媒体が使用される。このような波長および開口数ＮＡを使用するには、光が入射する基板の厚さを、たとえば６０〜１２０μｍ程度にする必要があり、そのような薄い基板表面に層を形成することが困難である。したがって、この構成の情報記録媒体は、光が入射されない基板を支持体として、その一方の表面に反射層等を順次形成することにより、構成されたものとして特定される。
【００１９】
本発明の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第１の誘電体層および第２の誘電体層のうち少なくとも一つの誘電体層が、上述した酸化物系材料層である。両方の誘電体層が上述の酸化物系材料層である場合、両方の誘電体層は、同一組成の層であっても、あるいは異なる組成の層であってもよい。
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、反射層、光吸収補正層、第２の誘電体層、記録層、界面層、および第１の誘電体層がこの順に形成されており、第２の誘電体層が上記酸化物系材料層である情報記録媒体が挙げられる。
本発明の情報記録媒体は、二つ以上の記録層を有するものであってもよい。そのような情報記録媒体は、例えば、基板の一方の表面側に、２つの記録層が誘電体層および中間層等を介して積層された、片面２層構造を有するものである。あるいは、基板の両方の面に記録層が形成されたものであってもよい。これらの構造によれば、記録容量を大きくすることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の情報記録媒体は、記録層自体が複数に積層された構造になっていてもよい。これは、高密度化や高速記録化を実現する上で、記録層自体を積層して特性を確保する必要がある場合に用いられるものであって、この積層記録層の少なくとも一方の界面に接して、酸化物系材料層が形成されてよい。
次に、本発明の情報記録媒体の製造方法について説明する。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、本発明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を容易に形成できる。
【００２１】
具体的には、スパッタリングターゲットとして、下記の式：
Ｍｈ２Ｏｉ２Ｌｊ２（原子％）      （式３）
（式中、Ｍは群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ２、ｉ２およびｊ２は、各々５≦ｈ２≦４０、４０≦ｉ２≦７０、０＜ｊ２≦３５、ｈ２＋ｉ２＋ｊ２＝１００を満たす。）で表される材料を含むものを使用できる。
（式３）は、元素ＭとＬの殆どが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、（式１）で表される材料を含む誘電体層を形成することができる。
（式３）のＭがＳｎであれば、さらに好ましく、ＳｎとＧａとを含む場合は、より望ましい。また、ＬがＹであれば、書き換え特性を向上させ、記録感度も確保できるのでより好ましい。
【００２２】
より具体的には、好ましく用いられるスパッタリングターゲットは、群ＧＭから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、好ましくは、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物と、群ＧＬから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、好ましくは、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物とを含んで成る。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（Ａ）１００−ｘ（ｍｏｌ％）      （式４）
（式中、ＤはＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ｘは、３０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含むものを使用できる。
【００２３】
上記酸化物系材料層において、（式４）のＤがＳｎＯ２であれば、さらに好ましく、ＳｎＯ２とＧａ２Ｏ３とを含む場合は、より望ましい。また、（式４）のＡがＹ２Ｏ３であれば、書き換え特性が向上し、より好ましい。
また、本発明者らは、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、酸化物系材料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。
酸化物系材料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から選択される少なくとも一つの元素の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３０ｍｏｌ％以上含むものであれば、生産性も高く、より好ましくは５０〜９５ｍｏｌ％含むことがさらに好ましい。これによれば、得られる酸化物系材料層もまた群ＧＭから成る酸化物群の割合が３０ｍｏｌ％以上となり、上記所定の効果を与える情報記録媒体を得ることができる。
【００２４】
尚、本発明の情報記録媒体は、上述のように、記録層の少なくとも一方の界面に接して（式１）または（式２）に示す酸化物系材料層を形成すればよい。
したがって、例えば、製造装置の仕様の都合上、あるいは、スパッタリングターゲットの作製において、（式３）および（式４）に示す材料組成のスパッタリングターゲットを用いることが適切でない、もしくは困難な場合には、複数のスパッタリングターゲットを用いて、結果として（式１）または（式２）に示す材料層を形成してもよいことは、言うまでもない。その方法として、具体的には、例えば、ＳｎＯ２から成るスパッタリングターゲットと、Ｔａ２Ｏ５から成るスパッタリングターゲットを所望の混合比率になるように、共にスパッタリングする等がある。
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。
【００２５】
（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および再生を実施する、情報記録媒体の一例を説明する。図１に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
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、および反射層８がこの順に積層され、さらに接着層９で貼り合せ基板１０が反射層８に接着された構成を有する。即ち、反射層８は光吸収補正層７の上に形成され、光吸収補正層７は第２の誘電体層６の上に形成され、第２の誘電体層６は記録層４の上に形成され、記録層４は第１の誘電体層２の上に形成されている。この構成の情報記録媒体は、波長６６０ｎｍ付近のレーザビームで記録再生する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およ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および第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５に示した従来の情報記録媒体と相違する。
【００２６】
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および記録層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、レーザ光の方向において、レーザ光に近い側にある面を便宜的に「グルーブ面」と呼び、レーザ光から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。
【００２７】
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、また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、およ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。
記録層４は、光の照射また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または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。これにより、記録前後の反射光量の変化を大きくでき、読み出し信号の品質が低下を防止し、結晶相と非晶質相間の体積変化を抑え、繰り返し書き換え性能が向上できる。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。これにより、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ことを防止できる。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。
【００２８】
また、記録層４は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、または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。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。これにより、結晶化温度が低下して、記録保存性が劣化することを抑え、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ことを抑えることができる。
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。これにより、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ことを抑えることができる。
【００２９】
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および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。これにより、記録前後の反射光量の変化が小さくなって読み出し信号品質が低下する、あるいは結晶相と非晶質相間の体積変化が大きくなって繰り返し書き換え性能が低下することを抑えることができる。また、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きくなって、繰り返し書き換え性能が低下することを抑えることができる。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および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。
【００３０】
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、およびＳｂを７０原子％以上含むＳｂ−Ｔｅ等が挙げられる。
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。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り、いわゆるライトワンスタイプのものである。こ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。
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。
【００３１】
本実施の形態における第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、ＳｎおよびＧａ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、ＴａおよびＹ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とを含む、酸化物系材料層である。
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（消衰係数が０．１以下、より好ましくは０．０５以下）、（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、および（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および第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−ＳｉＯ２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および第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および第２の誘電体層２、６の両方に求められる。第１および第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。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および第２の誘電体層２、６の両方に求められる。良好な生産性を得るため、成膜速度が大きいことも要求される。
【００３２】
上記酸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、これらの化合物によれば、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を構成する元素の酸化物は、記録層との密着性がよく、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、繰り返し書き換え記録による膜割れおよび膜破壊を抑制でき、結果として情報記録媒体の記録感度と信頼性を両立できる。群ＧＭを構成する元素の酸化物には、例えば、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３が含まれる。また、群ＧＬを構成する元素の酸化物としては、例えばＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３が含まれる。ここで、波長６６０ｎｍのレーザ光に対する、材料の屈折率ｎと消衰係数ｋの例を表１に示す。
【００３３】
【表１】
0004468984.tif 000002
【００３４】
これら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および第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および第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、群ＧＬを構成する元素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および第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および第２の誘電体層２、６に用いれば、記録層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。
このような酸化物系材料の具体例は、例えば、（式２）、即ち、（Ｄ）ｘ（Ａ）１００−ｘ（ｍｏｌ％）で表される材料である。この式において、Ｄは、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物であり、ＡはＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物である。各化合物の混合割合を示すｘは、３０≦ｘ≦９５を満たす。これにより、成膜速度が遅くなり、生産性が低下したり、Ａの混合効果が小さくなり、特に記録感度が不十分となることなどを防止できる。
【００３５】
上述のような酸化物系材料層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、記録感度が良好で、書き換え特性と信頼性を確保できる。
上記の酸化物系材料層は、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、その熱安定性および耐湿性は変わらず、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６として好ましく用いられる。第三成分は、酸化物系材料層にて誘電体層を形成する際に不可避的に含まれるもの、また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、半導体および／または非金属等が挙げられる。
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、Ｄｙ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＨｆＯ２、Ｈｏ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｎＯ、ＭｇＳｉＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｎｄ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｍ２Ｏ３、ＳｎＯ、Ｔｂ４Ｏ７、ＴｅＯ２、ＴｉＯ２、ＶＯ、ＷＯ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＺｒＳｉＯ４、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣｒＢ２、ＬａＢ６、ＺｒＢ２、ＣｒＮ、Ｃｒ２Ｎ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、Ｂ４Ｃ、Ｃｒ３Ｃ２、ＨｆＣ、Ｍｏ２Ｃ、ＮｂＣ、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｗ２Ｃ、ＷＣ、ＺｒＣ、ＣａＦ２、ＣｅＦ３、ＭｇＦ２およびＬａＦ３等である。
【００３６】
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およびＹｂ等がある。
第三成分として含まれる半金属および半導体は、例えばＣ、Ｇｅ等であり、非金属では、例えばＳｂ、Ｂｉ、ＴｅおよびＳｅ等が挙げられる。
第１の誘電体層２および第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で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することが好ましく、例えば、（式２）および（式４）のＤが、ＳｎＯ２であることがより好ましく、さらにＳｎＯ２とＧａ２Ｏ３とであることが望ましい。また、（式２）および（式４）のＡは、Ｙ２Ｏ３であることがより望ましい。
【００３７】
上述のように酸化物系材料層は、所望の機能に応じて、酸化物の種類、および／またはそれらの混合割合を最適化して形成できる。
第１の誘電体層２および第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での光の位相差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｜）または反射率比（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および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および第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に基づく計算によって正確に決定することができる。
【００３８】
以上において説明した、酸化物系材料層は、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、または小さくするには、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および第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および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（式１）および（式２）で表され、屈折率ｎが１．８〜２．４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。
【００３９】
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い。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、光吸収補正層７を形成できる。具体的には、Ｇｅ−Ｃｒ、およびＧｅ−Ｍｏ等の非晶質のＧｅ合金、Ｓｉ−Ｃｒ、Ｓｉ−Ｍｏ、および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、およびＰｂＴｅ等の結晶性の金属、半金属およ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〜５０ｎｍであることが好ましい。
【００４０】
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および誘電体層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、および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／あるいは熱伝導率または光学特性（例えば、光反射率、光吸収率または光透過率）を調整する目的で、上記の金属材料から選択される一つまたは複数の元素に、他の一つまた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、Ａｇ−Ｉｎまたは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〜１２０ｎｍであることがより好ましい。
【００４１】
接着層９は、耐熱性およ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成る、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１５〜６０μｍであり、より好ましくは２０〜４０μｍである。
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。
本実施の形態の情報記録媒体は、一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。
【００４２】
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。
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）および反射層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、および貼り合せ基板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。
【００４３】
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、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、ＣＨ４ガス等、混合したガス雰囲気中で実施してよい。
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およびＧａ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、ＴａおよびＹ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とを含むスパッタリングターゲットが用いられる。
前述の通り、群ＧＭより選ばれる少なくとも１つの元素と、群ＧＬより選ばれる少なくとも１つの元素と、酸素原子とを含むスパッタリングターゲットは、より具体的には、（式３）即ち、Ｍｈ２Ｏｉ２Ｌｊ２（原子％）で表わされる材料である。この式において、Ｍは群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ２、ｉ２およびｊ２は、５≦ｈ２≦４０、４０≦ｉ２≦７０、０＜ｊ２≦３５、ｈ２＋ｉ２＋ｊ２＝１００を満たす材料を含むスパッタリングターゲットを使用できる。このスパッタリングターゲットを用いれば、（式１）で表される材料を含む層を形成できる。
【００４４】
本発明の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が、混合物に対して、３０ｍｏｌ％以上含むことが好ましく、５０〜９５ｍｏｌ％含むことがより好ましい。
上記特定の酸化物を含むスパッタリングターゲットとして、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物と、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を含む材料を使用できる。より具体的には、（式４）、即ち、（Ｄ）ｘ（Ａ）１００−ｘ（ｍｏｌ％）で表される材料である。この式において、Ｄは、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＡはＴａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、各化合物の混合割合を示すｘは、３０≦ｘ≦９５を満たす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、（式２）で表される材料を含む層が形成できる。
【００４５】
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。
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、スパッタリング法により実施される。スパッタリングは、直流電源を用いて、Ａｒガス雰囲気中、または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およびＳｂ−Ｔｅのうち、いずれか一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。
【００４６】
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と同じ化合物の混合比率が異なるスパッタリングターゲット、または異なる酸化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、ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｏ５の混合系材料で形成し、第２の誘電体層６を、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−Ｙ２Ｏ３の混合系材料で形成してよい。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、含まれる酸化物の種類、ならびに／またはそれらの混合割合を最適化して形成できる。
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、直流電源また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、およびＧｅ−Ｍｏ等の非晶質Ｇｅ合金、Ｓｉ−Ｃｒ、Ｓｉ−Ｍｏおよび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、およびＰｂＴｅ等の結晶性の金属、半金属、およ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。
【００４７】
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、直流電源また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、Ａｇ−ＩｎまたはＡｕ−Ｃｒ等の合金材料より成るものを使用できる。
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、一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。
反射層８を成膜した後、第１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。
【００４８】
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、および貼り合せ基板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。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２として、図２に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
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、第１の界面層１０３、記録層４、第２の誘電体層６、光吸収補正層７、および反射層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５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と第１の界面層１０３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および第２の誘電体層と同様の、酸化物系材料層で形成されている。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およ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。
【００４９】
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−ＳｉＯ２）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の好ましい材料および厚さは、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。これにより、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および吸収率が変化して、記録消去性能に影響が生じることを抑えることができる。
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。本実施の形態において、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）および反射層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、および貼り合せ基板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。工程ｂ、ｃ、ｄ、および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。
【００５０】
以上、実施の形態１および２にて、図１および図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を、酸化物系材料層を用いて形成する限りにおいて、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、およ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および製造方法は、例えば、波長６３０〜６８０ｎｍのレーザ光で記録再生するＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、または波長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。
（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および再生を実施する情報記録媒体の一例の斜視図を図３に示す。
【００５１】
図３のように、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および上部電極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および記録層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および２において図１および図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および誘電体層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および誘電体層２０６はともに、メモリにおいては、基板２０１、下部電極２０２および上部電極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。
【００５２】
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またはアクリル樹脂等から成る基板、ＳｉＯ２基板およびＡｌ２Ｏ３基板等の絶縁性基板、等を使用できる。下部電極２０２および上部電極２０４は、適当な導電材料で形成される。下部電極２０２および上部電極２０４は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ等の金属、また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。
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および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系材料またはＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料等が使用できる。
【００５３】
記録部２０３を構成する誘電体層２０６は、上部電極２０４および下部電極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を電気的およ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は、酸化物系材料層で形成され、具体的には、（式１）および（式２）で表される材料を含む層である。これらの材料は、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。
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］
本発明をより具体的に説明する。
【００５４】
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層からなるターゲットに対し、公称組成（即ち、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てみた。
本試験では、その一例として、（式４）に相当する（ＳｎＯ２）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）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２）に示す。さらに、（表２）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。
【００５５】
【表２】
0004468984.tif 000003
【００５６】
表２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、（式３）および（式４）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の組成（ｍｏｌ％）とは、同じものとみなして差し支えないと考えた。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。
（実施例１）
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および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）９５（Ｙ２Ｏ３）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および第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。
【００５７】
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およ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用いた。
基板１上に、厚さ１４５ｎｍの第１の誘電体層２、厚さ８ｎｍの記録層４、厚さ４５ｎｍの第２の誘電体層６、厚さ４０ｎｍの光吸収補正層７、および厚さ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。
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（Ｙ２Ｏ３）５（ｍｏｌ％）を用いた。
第１の誘電体層２および第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、圧力０．１３Ｐａにて高周波スパッタリングを実施して成膜した。
【００５８】
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にて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。
光吸収補正層７を形成する工程は、組成がＧｅ８０Ｃｒ２０（原子％）であ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０．４Ｐａにて直流スパッタリングを実施した。
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にて直流スパッタリングを実施した。
【００５９】
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わせた。
上記の貼り合わせた後、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。
（実施例２）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）９０（Ｔａ２Ｏ５）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。
【００６０】
（実施例３）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）８０（Ｙ２Ｏ３）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。
（実施例４）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）６０（Ｙ２Ｏ３）１０（Ｔａ２Ｏ５）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。
（実施例５）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）５０（Ｙ２Ｏ３）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。
【００６１】
（実施例６）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）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。
（実施例７）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）６０（Ｇａ２Ｏ３）２０（Ｙ２Ｏ３）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。
（実施例８）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｔａ２Ｏ５）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。
【００６２】
（実施例９）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（Ｇａ２Ｏ３）７０（Ｔａ２Ｏ５）１５（Ｙ２Ｏ３）１５（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。
（実施例１０）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）４０（Ｔａ２Ｏ５）３０（Ｙ２Ｏ３）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。
（実施例１１）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、（ＳｎＯ２）３０（Ｔａ２Ｏ５）３５（Ｙ２Ｏ３）３５（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。
【００６３】
（比較例１）
比較例１の情報記録媒体として、図５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および第２の誘電体層１０６は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２のスパッタリングターゲットで形成した。また、第１の界面層１０３および第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。
第１の誘電体層１０２および第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。
第１の界面層１０３および第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および貼り合せ基板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。
【００６４】
（比較例２）
第１の誘電体層２および第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。
（比較例３）
第１の誘電体層２および第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。
（比較例４）
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、Ｙ２Ｏ３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。
【００６５】
（比較例５）
第１の誘電体層２および第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。
次に、以上の実施例１〜１３および比較例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。評価項目として（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つについて行った。
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℃、８０ＲＨ％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。
【００６６】
（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。
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を用いた。
まず、繰り返し回数を測定する際の記録再生条件を決めるために、ピークパワー（Ｐｐ）およびバイアスパワー（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、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）およ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およ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および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。
【００６７】
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１万回まで評価した。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。繰り返し回数が多いほど、繰り返し書き換え性能が良好であり、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１０００回以上あることが好ましく、１万回以上であればより望ましい。
【００６８】
【表３】
0004468984.tif 000004
【００６９】
表３に、実施例１〜１１および比較例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１〜１１と比較例２〜５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。
（表３）からも明らかなように、まず、誘電体層２、６の材料が、ＳｎＯ２、Ｇａ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、（ＳｎＯ２）５０（Ｇａ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）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１〜１１のように、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３からなる酸化物群に、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から成る酸化物群を、本発明において規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度と書き換え性能が得られた。
【００７０】
また、記録感度と書き換え性能の均衡を考慮すると、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏの酸化物群の割合は、３０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から成る酸化物群の割合は、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。
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。
（実施例１２）
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、第１の界面層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１２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。
【００７１】
（実施例１３）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（実施例１４）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（実施例１５）
第２の誘電体層６を、実施例６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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（実施例１６）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【００７２】
（実施例１７）
第２の誘電体層６を、実施例８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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（実施例１８）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（実施例１９）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（実施例２０）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【００７３】
（比較例６）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（比較例７）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（比較例８）
第２の誘電体層６を、比較例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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
（比較例９）
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１２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【００７４】
【表４】
0004468984.tif 000005
【００７５】
表４に、実施例１２〜２０および比較例６〜９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３）に示したものと同様である。
（表４）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３）とほぼ同様の傾向が認められた。即ち、ＳｎＯ２、Ｇａ２Ｏ３およびその混合物や、Ｙ２Ｏ３単独の場合、記録層４と誘電体層１０２、６との密着性は良好だが、記録感度と書き換え性能とを両立するには不十分であった（比較例６〜９）。これに対し、実施例１２〜２０のように、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３から成る酸化物群に、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３から成る酸化物群のうち少なくとも一つの酸化物を、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。
【００７６】
また、密着性と記録感度との均衡を考慮すると、ＳｎＯ２およびＧａ２Ｏ３からなる酸化物群の割合は、３０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、Ｔａ２Ｏ５およびＹ２Ｏ３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。
実施例１〜２０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を用いたとき、層数を減少させ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、少なくとも一つが上述のような酸化物系材料層で形成されていればよい。
（実施例２１）
以上の実施例１〜２０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２１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。
【００７７】
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および厚さ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、（ＳｎＯ）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）２０（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および上部電極２０４は、いずれも、スパッタリング法で形成した。
【００７８】
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、（ＳｎＯ）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）２０（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および断熱部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および断熱部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および断熱部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。
【００７９】
なお、下部電極２０２および上部電極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。
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。
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および上部電極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および上部電極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および下部電極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。
【００８０】
実施例２１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および上部電極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。
【００８１】
以上の結果から、相変化部２０５の周囲の断熱部２０６として、（ＳｎＯ）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）２０（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１〜２０の記録感度を鑑みると、実施例１〜２０で用いた酸化物系材料層にも同様の効果が得られると考えられる。
実施例２１のように、円柱状の相変化部２０５の周囲に、誘電体である（ＳｎＯ）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）２０（ｍｏｌ％）の断熱部２０６を設けると、上部電極２０４および下部電極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。
【００８２】
断熱部２０６に用いた（ＳｎＯ）４０（Ｇａ２Ｏ３）４０（Ｙ２Ｏ３）２０（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およ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およ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。
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および電気的手段で記録する情報記録媒体のいずれにも、記録層に接するように、本発明で規定した酸化物系材料層を誘電体層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】
【００８３】
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（Ｂｌｕｅ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋ）用記録媒体、ＢＤ−Ｒ等の追記型情報記録媒体、光磁気記録媒体や、電気的エネルギーや光学的エネルギー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】
【００８４】
【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。
【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。
【図３】電気的エネルギー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。
【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。
【図５】従来の情報記録媒体の一例を示す部分断面図。
【符号の説明】
【００８５】
１、２０１    基板
２、１０２    第１の誘電体層
１０３    第１の界面層
４    記録層
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
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】
0004468984.tif 000006
【図２】
0004468984.tif 000007
【図３】
0004468984.tif 000008
【図４】
0004468984.tif 000009
【図５】
0004468984.tif 000010