(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板および記録層を含み、当該記録層が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態を生じる情報記録媒体であって、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｉから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｃｒと、酸素原子と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素原子とを含む酸化物−フッ化物系材料層をさらに含み、
前記酸化物−フッ化物系材料層が、下記の式：
【化１】
0004242674.tif 000021
（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、Ｐ、Ｑ、Ｉ、ＪおよびＫは、０＜Ｐ≦３８、０＜Ｑ≦４５、２４≦Ｉ≦７６、０＜Ｊ≦１９、０＜Ｋ≦４８を満たす）
で表される材料を含む、情報記録媒体。
【請求項２】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素およびＣｒを含み、前記群ＧＬより選ばれる元素として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、下記の式：
【化２】
0004242674.tif 000022
（式中、Ｍ1は前記群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1は前記群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｐ、Ｑ、Ｉ、ＪおよびＫは、０＜Ｐ≦３８、０＜Ｑ≦４５、２４≦Ｉ≦７６、０＜Ｊ≦１９、０＜Ｋ≦４８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】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素、Ｃｒ、およびＳｉを含み、前記群ＧＬより選ばれる元素として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、下記の式：
【化３】
0004242674.tif 000023
（式中、Ｍ1は前記群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1は前記群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、ＶおよびＷは、０＜Ｒ≦２８、０＜Ｓ≦３３、０＜Ｔ≦１９、２５≦Ｕ≦７０、０＜Ｖ≦１８、０＜Ｗ≦４５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４】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、（ａ）Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｉから成る前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、（ｂ）Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物と、（ｃ）Ｃｒ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５】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物群と、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物群と、Ｃｒの酸化物とを合わせて９０モル％以上含む請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物群と、Ｃｒの酸化物とを合わせて５０モル％以上含む請求項４または請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、およびＣｒの酸化物を含み、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る前記群ＧＭ１より選ばれる元素の酸化物群と、Ｃｒの酸化物とを合わせて５０モル％以上含む、請求項７に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｓｉの酸化物をさらに含む請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物、ならびにＳｉＯ2を含み、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物として、ＬａＦ3を含み、前記Ｃｒの酸化物としてＣｒ2Ｏ3を含む、請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、下記の式：
【化４】
0004242674.tif 000024
（式中、ＤはＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物を示し、Ｘ、ＹおよびＺは、２０≦Ｘ≦７０、１０≦Ｙ≦５０、１０≦Ｚ≦６０、５０≦Ｘ＋Ｙ＋Ｚ≦９０を満たす）
で表される材料を含む、請求項１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、ＺｒＳｉＯ4を含み、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物としてＬａＦ3を含み、前記Ｃｒの酸化物としてＣｒ2Ｏ3を含む請求項４に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記酸化物−フッ化物系材料層が、下記の式：
【化５】
0004242674.tif 000025
（式中、ＡおよびＢは、２０≦Ａ≦７０、１０≦Ｂ≦５０、５０≦Ａ＋Ｂ≦９０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。
【請求項１４】
前記記録層において相変態が可逆的に生じる請求項１〜１３のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
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およびＳｂ−Ｔｅから選択される、いずれか１つの材料を含む請求項１４に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記記録層の膜厚が、１５ｎｍ以下である請求項１４または請求項１５に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記記録層を２つ以上備えている請求項１〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
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に形成されており、当該第１の誘電体層および当該第２の誘電体層のうち少なくとも１つの誘電体層が、前記酸化物−フッ化物系材料層であって、当該記録層と界面を接している請求項１〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
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、当該第２の誘電体層が前記酸化物−フッ化物系材料層であって、当該記録層と界面を接している請求項１〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項２０】
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ており、当該第１の誘電体層および当該第２の誘電体層のうち少なくとも１つの誘電体層が、前記酸化物−フッ化物系材料層であって、当該記録層と界面を接している請求項１〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項２１】
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、当該第２の誘電体層が前記酸化物−フッ化物系材料層であって、当該記録層と界面を接している請求項１〜１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項２２】
基板の一方の表面に、少なくとも第２の記録層と第１の記録層がこの順に形成され、少なくとも１つの前記酸化物−フッ化物系材料層が当該第１の記録層または当該第２の記録層と界面を接して形成されている請求項１〜１７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項２３】
基板の一方の表面に、少なくとも第２の反射層、第５の誘電体層、第２の記録層、第４の誘電体層、中間層、第３の誘電体層、第１の反射層、第２の誘電体層、第１の記録層、および第１の誘電体層がこの順に形成され、当該第１の誘電体層、当該第２の誘電体層、当該第４の誘電体層、および当該第５の誘電体層のうち少なくとも１つの誘電体層が前記酸化物−フッ化物系材料層であって、当該第１の記録層または当該第２の記録層と界面を接して形成されている、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項２４】
基板および記録層を含み、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｉから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｃｒと、酸素原子と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素原子とを含む酸化物−フッ化物系材料層をさらに含む情報記録媒体の製造方法であって、当該酸化物−フッ化物系材料層を、前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｃｒ原子と、酸素原子と、前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素原子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み、
前記スパッタリングターゲットが下記の式：
【化６】
0004242674.tif 000026
（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ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｐ、ｑ、ｉ、ｊおよびｋは、０＜ｐ≦３８、０＜ｑ≦４５、２４≦ｉ≦７６、０＜ｊ≦１９、０＜ｋ≦４８を満たす）
で表される材料を含む、情報記録媒体の製造方法。
【請求項２５】
前記スパッタリングターゲットが前記群ＧＭより選ばれる元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素およびＣｒ含み、前記群ＧＬより選ばれる元素として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、下記の式：
【化７】
0004242674.tif 000027
（式中、Ｍ1は前記群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1は前記群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｐ、ｑ、ｉ、ｊおよびｋは、０＜ｐ≦３８、０＜ｑ≦４５、２４≦ｉ≦７６、０＜ｊ≦１９、０＜ｋ≦４８を満たす）
で表される材料を含む、請求項２４に記載の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、前記群ＧＭより選ばれる元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素、ＣｒおよびＳｉを含み、前記群ＧＬより選ばれる元素として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、下記の式：
【化８】
0004242674.tif 000028
（式中、Ｍ1は前記群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1は前記群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖおよびｗは、０＜ｒ≦２８、０＜ｓ≦３３、０＜ｔ≦１９、２５≦ｕ≦７０、０＜ｖ≦１８、０＜ｗ≦４５を満たす）
で表される材料を含む、請求項２４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が、（ａ）Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、ＴａおよびＳｉから成る前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、（ｂ）Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物と、（ｃ）Ｃｒの酸化物とを含む、請求項２４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２８】
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と、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物群と、Ｃｒの酸化物とを合わせて９０モル％以上含む請求項２７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２９】
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と、Ｃｒの酸化物とを合わせて５０モル％以上含む、請求項２７または請求項２８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が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物およびＣｒの酸化物を含み、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む、請求項２７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が、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る前記群ＧＭ１より選ばれる元素の酸化物群と、Ｃｒの酸化物とを合わせて５０モル％以上含む、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として、Ｓｉの酸化物をさらに含む請求項３１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、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物、ならびにＳｉＯ2を含み、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物としてＬａＦ3を含み、前記Ｃｒの酸化物としてＣｒ2Ｏ3を含む請求項２７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下記の式：
【化９】
0004242674.tif 000029
（式中、ＤはＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ｘ、ｙおよびｚは、２０≦ｘ≦７０、１０≦ｙ≦５０、１０≦ｚ≦６０、５０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦９０を満たす）
で表される材料を含む、請求項３３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、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物としてＺｒＳｉＯ4を含み、前記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物としてＬａＦ3を含み、前記Ｃｒの酸化物としてＣｒ2Ｏ3を含む、請求項２７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式：
【化１０】
0004242674.tif 000030
（式中、ａおよびｂは、２０≦ａ≦７０、１０≦ｂ≦５０、５０≦ａ＋ｂ≦９０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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的もしくは電気的に情報を記録し、消去し、書き換え、および再生する情報記録媒体ならびにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発明者は、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を開発した。これは既に商品化されている。
【０００３】
この４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭは、例えば日本国特許公開公報２００１−３２２３５７号（特許文献１）に開示されている。この公報に開示されているＤＶＤ−ＲＡＭの構成を、図１０に示す。図１０に示す情報記録媒体３１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がこの順に形成されている７層構造を有する。この情報記録媒体において、第１の誘電体層は、第２の誘電体層よりも、入射されるレーザ光により近い位置に存在する。第１の界面層と第２の界面層も同じ関係を有する。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。
【０００４】
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、結晶相の反射率と非晶質相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している、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2（本明細書において（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20で表されることがある）は非晶質材料で、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−２０ｍｏｌ％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−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2は、誘電体層を形成するのに適した優れた材料である。
【０００５】
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の方へ厚さ方向において速やかに拡散する。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り、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。誘電体層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。一方、誘電体層の熱伝導率が高い場合は、高いピークパワーで記録するので、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、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する。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。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態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。ここで物質移動とは、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、第１及び第２の誘電体層に含まれるＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2のＳが記録層に拡散していく現象をいう。多量のＳが記録層に拡散すると、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。この現象は既に知られている（非特許文献１、N. Yamada et al. Japanese Journal of Applied Physics Vol.37 (1998) pp. 2104-2110参照）。また、日本国特許公開公報平１０−２７５３６０号（特許文献２）および国際公開第ＷＯ９７／３４２９８パンフレット（特許文献３）には、この現象を防止する界面層を、Ｇｅを含む窒化物を使用して形成することが開示されている。
【０００８】
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、書き換え時にマーク形状が歪まないようにする働きがある。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を有している。
【０００９】
このように、図１０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、商品化に至ったものである。
【００１０】
また、情報記録媒体の誘電体層に適した材料としては、予てより種々のものが提案されている。例えば、日本国特許公開公報平５−１０９１１５号（特許文献４）には、光情報記録媒体において、耐熱保護層が、１６００Ｋ以上の融点をもつ高融点元素と低アルカリガラスとの混合物により形成されていることが開示されている。同公報には、高融点元素として、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、およびＳｉが挙げられている。また、同公報には、低アルカリガラスはＳｉＯ2、ＢａＯ、Ｂ2Ｏ3またはＡｌ2Ｏ3を主成分とするものであることが開示されている。
【００１１】
日本国特許公開公報平５−１５９３７３号（特許文献５）には、光情報記録媒体において、耐熱保護層がＳｉよりも融点の高い窒化物、炭化物、酸化物、硫化物のうちの少なくとも１種の化合物と、低アルカリガラスとの混合物により形成されていることが開示されている。同公報には、高融点の化合物として、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ａｌの炭化物、酸化物、硫化物が例示されている。また、同公報には、低アルカリガラスがＳｉＯ2、ＢａＯ、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3を主成分とするものであることが開示されている。
【００１２】
日本国特許公開公報平８−７７６０４号（特許文献６）には、再生専用の情報記録媒体において、誘電体層がＣｅ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｉｎ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、およびＷより成る群より選ばれた少なくとも一元素の酸化物、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉより成る群より選ばれた少なくとも一元素の硫化物、またはセレン化物等より成ることが開示されている。
【００１３】
日本国特許公開公報２００１−６７７２２号（特許文献７）には、光記録媒体において、第１の界面制御層および第２の界面制御層が、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｚｒ、Ｂｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｐ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｃｒ、Ｙ、Ｓｅ、Ｌａ、Ｌｉから成る元素群のうち１種以上を含む窒化物、酸化物、炭化物、および硫化物から選択されることが開示されている。
【００１４】
日本国特許公開公報平８−１８０４５８号（特許文献８）には、カルコゲン化合物（具体的には、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅから成る群から選ばれた少なくとも一種）と、希土類弗化物（具体的には、ＰｍＦ3、ＳｍＦ3、ＥｕＦ3、ＧｄＦ3、ＴｂＦ3、ＤｙＦ3、ＬａＦ3、ＣａＦ3、ＰｒＦ3及びＮｄＦ3からなる群から選ばれた少なくとも一種）と、金属酸化物（具体的には、ＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2及びＹ2Ｏ3から成る群より選ばれた少なくとも一種）とを含有する誘電体層が開示され、多数回の繰り返し記録消去に有効であることが示されている。
【００１５】
日本国特許公開公報平９−２５９４６８号（特許文献９）には、IIａ属元素の硫化物もしくはセレン化物（ＭｇＳ、ＣａＳ、ＳｒＳ、ＢａＳ、ＲａＳ、ＭｇＳｅ、ＣａＳｅ、ＳｒＳｅ、ＢａＳｅ、ＲａＳｅ）の中から選ばれた少なくとも一種と、耐熱化合物（Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｗ、Ｈｆ、Ｓｃ、もしくはランタノイドの酸化物、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔａ、Ｂの窒化物、Ｍｇ、Ｃａ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｌａの弗化物、Ｓｉ、Ｂの炭化物）から選ばれた少なくとも一種とを含有する誘電体層が開示されている。この誘電体層を含む情報記録媒体が追記型媒体である場合にはデータ保存安定性に優れ、書き換え形媒体である場合には、多数回の繰り返し記録消去を行える。
【００１６】
【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】
ＷＯ９７／３４２９８（特許請求の範囲）
【特許文献４】
特開平５−１０９１１５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献５】
特開平５−１５９３７３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献６】
特開平８−７７６０４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献７】
特開２００１−６７７２２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献８】
特開平８−１８０４５８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献９】
特開平９−２５９４６８号公報（特許請求の範囲）
【非特許文献１】
N. Yamada et al. Japanese Journal of Applied Physics Vol.37(1998) pp. 2104-2110
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、第１及び第２の誘電体層をＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2を用いて形成した場合、Ｓの拡散防止のために誘電体層と記録層との間には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１つでも少ないことが望ましい。層の数が少ないと、材料費の削減、製造装置の小型化、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、媒体の価格低減につながる。
【００１８】
発明者は、発明者は、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、繰り返し記録の間に膜破壊が生じ、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。尤も、界面層を無くす場合には、繰り返し記録による誘電体層から記録層へのＳの拡散が生じないよう、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2以外の材料で誘電体層を形成する必要があると、発明者は考えた。さらに、誘電体層の材料については、カルコゲナイド材料である記録層との密着性が良いこと、上記７層構造のものと同等かそれ以上の高記録感度が得られること、透明であること、記録の際に溶けないように高融点を有すること、および熱により分解しないように安定していることが望まれる。
【００１９】
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、誘電体層から記録層へ物質が移動せず、且つ記録層との密着性が良好である誘電体層が設けられた、優れた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主たる課題としてなされたものである。
【００２０】
なお、上記特許文献４〜７はいずれも、誘電体層から記録層へ物質が移動する問題については言及していない。したがって、これらの公報は、本発明が解決しようとする課題、および当該課題を解決する手段、即ち具体的な組成を教示していないことに留意すべきである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、後述の実施例で説明するように、種々の化合物を使用して、誘電体層を形成し、誘電体層の記録層への密着性、および情報記録媒体の繰り返し書き換え性能を評価した。その結果、界面層を介さずに直接記録層の上下に誘電体層を設ける場合、記録層に拡散し易い誘電体層、例えば従来のＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2で誘電体層を形成した場合、記録層への密着性は良いが、媒体の繰り返し書き換え性能が悪いということが判った。また、例えば、ＺｒＯ2は、熱伝導率が低く、また融点が高いため、これを誘電体層として使用すれば、情報記録媒体の記録感度を高くでき、また優れた繰り返し書き換え性能を確保できる。しかし、ＺｒＯ2を用いて誘電体層を形成した場合、記録層への密着性が悪いという結果が得られた。その他の種々の酸化物、窒化物、硫化物、セレン化物およびフッ化物を用いて、誘電体層を記録層に接して形成した情報記録媒体について、誘電体層の記録層への密着性および繰り返し書き換え性能を評価した。しかし、１種類の酸化物、窒化物、硫化物、セレン化物またはフッ化物を用いて誘電体層を形成した場合には、良好な密着性と良好な繰り返し書き換え性能とを両立させることはできなかった。
【００２２】
そこで、発明者は、まず、Ｓを含まない２種類以上の化合物を組み合わせて、誘電体層を形成することを検討した。その結果、特定の酸化物と特定のフッ化物との組み合わせが、記録層と接する誘電体層の構成材料として適していることを見出し、本発明に至った。
【００２３】
即ち、本発明は、基板および記録層を含み、前記記録層が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態を生じる情報記録媒体であって、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素原子（即ち、Ｏ）と、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、フッ素原子（即ち、Ｆ）とを含む酸化物−フッ化物系材料層をさらに含む情報記録媒体を提供する。
【００２４】
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酸化物−フッ化物系材料層を、より具体的に説明する。
【００２５】
本発明の情報記録媒体を構成する酸化物−フッ化物系材料層は、具体的には、
【化１１】
ＭＨＯＩＬＪＦＫ（原子％）...（１）
（式中、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＬはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４５、２４≦Ｉ≦７６、０＜Ｊ≦１９、０＜Ｋ≦４８を満たす）
で表される酸化物−フッ化物系材料を含む。ここで、「原子％」とは、式（１）が、「Ｍ」原子、酸素原子、「Ｌ」原子、およびフッ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。以下の式においても「原子％」の表示は、同様の趣旨で使用されている。また、式（１）は、酸化物−フッ化物系材料層に含まれる、「Ｍ」原子、酸素原子、「Ｌ」原子、およびフッ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、式（１）で示される材料を含む酸化物−フッ化物系材料は、これらの原子以外の成分を含むことがある。
【００２６】
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。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の殆どはフッ素原子とともにフッ化物として存在していると考えられる。そのため、本明細書においては、式（１）で表される材料を含む層であっても、これを便宜的に「酸化物−フッ化物系材料層」と称している。
【００２７】
本発明の情報記録媒体が光記録媒体である場合、群ＧＭより選ばれる元素、酸素原子、群ＧＬより選ばれる元素およびフッ素原子を含む酸化物−フッ化物系材料層（以下、単に「酸化物−フッ化物系材料層」とも呼ぶ）は、記録層と隣接する２つの誘電体層のうち、いずれか一方の誘電体層として存在することが好ましく、両方の誘電体層として存在することがより好ましい。群ＧＭを構成する元素、即ちＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉの酸化物はいずれも、融点が高く、熱安定性に優れる。熱安定性に優れた材料を含む層は、当該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、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂのフッ化物はいずれも、水に不溶で、優れた耐湿性を示す。また、これらのフッ化物はいずれも、カルコゲナイド材料である記録層と良好に密着する。したがって、この酸化物とこのフッ化物とを混合した酸化物−フッ化物系材料で誘電体層が形成され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１０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）酸化物とフッ化物とが混合されて構造が複雑となるため、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。
【００２８】
本発明の情報記録媒体において、酸化物−フッ化物系材料層は、前記群ＧＭより選ばれる元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素およびＣｒを含み、群ＧＬより選ばれる元素として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を含み、式（２）：
【化１２】
Ｍ1ＰＣｒＱＯＩＬ1ＪＦＫ（原子％）...（２）
（式中、Ｍ1は群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1は群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｐ、Ｑ、Ｉ、ＪおよびＫは、０＜Ｐ≦３８、０＜Ｑ≦４５、２４≦Ｉ≦７６、０＜Ｊ≦１９、０＜Ｋ≦４８を満たす）
で表される材料を含むものであってよい。
【００２９】
Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａは、群ＧＭを構成する元素の中でも、より高い融点を有し、且つより優れた熱安定性を示す酸化物を形成する。そのため、本明細書においては、これらの元素から成る群を特にＧＭ１と称して、他の元素と区別している。Ｃｒは、その酸化物がカルコゲナイド材料から成る記録層との密着性に優れていることから、群ＧＭから選択される元素として酸化物−フッ化物系材料層を構成するのに適している。Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄは、上述のように、そのフッ化物が水に不溶で耐湿性に優れていることに加え、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。そのため、本明細書においては、これらの元素から成る群を特にＧＬ１と称して、他の元素と区別している。
【００３０】
上記式（２）で示される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層も、光記録媒体において記録層と隣接する２つの誘電体層のうち、いずれか一方の誘電体層として存在することが好ましく、両方の誘電体層として存在することがより好ましい。式（２）で表される材料を含む誘電体層を含む情報記録媒体は、より優れた繰り返し書き換え性能を示し、また、誘電体層の記録層への密着性においてより優れている。また、酸化物−フッ化物系材料層を安価に形成できるので、情報記録媒体そのもののを安価に製造できる。
【００３１】
本発明の情報記録媒体において、酸化物−フッ化物系材料層は、前記群ＧＭより選ばれる元素として、前記群ＧＭ１より選ばれる少なくとも１つの元素およびＣｒに加えて、Ｓｉを更に含み、式（３）：
【化１３】
Ｍ1ＲＣｒＳＳｉＴＯＵＬ1ＶＦＷ（原子％）...（３）
（式中、Ｍ1は群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1は群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、ＶおよびＷは、０＜Ｒ≦２８、０＜Ｓ≦３３、０＜Ｔ≦１９、２５≦Ｕ≦７０、０＜Ｖ≦１８、０＜Ｗ≦４５を満たす）
で表される材料を含んでよい。式（３）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層も、光記録媒体において記録層と隣接する２つの誘電体層のうち、いずれか一方の誘電体層として存在することが好ましく、両方の誘電体層として存在することがより好ましい。Ｓｉの酸化物は酸化物−フッ化物系材料層を軟らかくするので、繰り返し記録が実施される場合に生じ得る膜割れおよび膜破壊を抑制する。
【００３２】
上述のように、上記酸化物−フッ化物系材料層において、群ＧＭから選択される少なくとも一つの元素は、酸素とともに酸化物として存在し、群ＧＬから選択される少なくとも一つの元素は、フッ素とともにフッ化物として存在していると考えられる。したがって、上記酸化物−フッ化物系材料層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉ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、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む層として特定され得る。
【００３３】
このように特定される層において、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フッ化物群とは、合わせて９０モル％以上含まれることが好ましい。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。「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−フッ化物系材料層は、群ＧＭから選択される元素の酸化物と群ＧＬから選択される元素のフッ化物以外の化合物（そのような化合物を「第三成分」とも呼ぶ）を１０モル％まで含んでよい。酸化物−フッ化物系において、第三成分の占める割合が１０モルを超えると、層の熱安定性および耐湿性が低減し、上記所定の効果を得ることが難しくなることがある。
【００３４】
上記のように特定される層において、群ＧＭから選択される少なくとも１つの元素の酸化物は、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フッ化物群とを合わせた量を基準（１００モル％）としたときに、５０モル％以上含まれることが好ましく、５０モル％〜９０モル％含まれることがより好ましい。群ＧＭから選択される元素の酸化物群の割合が５０モル％未満であると、例えば、酸化物−フッ化物系材料層を記録層と接する誘電体層とした場合に、繰り返し書き換え性能が低下する傾向にある。
【００３５】
上記のように酸化物とフッ化物の混合物を含む層として特定される層は、好ましくは、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、およびＣｒの酸化物を含み、群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む。この層によりもたらされる効果は、上記式（２）で表される材料に関して先に説明したとおりである。
【００３６】
この層において、群ＧＭ１から選ばれる元素の酸化物群とＣｒの酸化物は、それらの酸化物と群ＧＬ１から選ばれる元素のフッ化物とを合わせた量を基準（１００モル％）としたときに、５０モル％以上含まれることが好ましく、５０〜９０モル％含まれることがより好ましい。それらの酸化物の割合が５０モル％未満であると、例えば、酸化物−フッ化物系材料層を記録層と接する誘電体層とした場合に、繰り返し書き換え性能が低下する傾向にある。さらに好ましくは、群ＧＭ１より選ばれる元素の酸化物群およびＣｒの酸化物はそれぞれ、前記基準に対し、１０モル％以上含まれることが好ましい。
【００３７】
また、この層は、群ＧＭ１から選ばれる少なくとも１つの元素の酸化物とＣｒの酸化物に加えて、Ｓｉの酸化物を含んでよい。Ｓｉの酸化物がもたらす効果は式（３）で表される材料に関して先に説明したとおりである。
【００３８】
群ＧＭ１から選ばれる少なくとも１つの元素の酸化物とＣｒの酸化物とＳｉの酸化物とを含む層は、好ましくは、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物、ＳｉＯ2およびＣｒ2Ｏ3を含み、群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物としてＬａＦ3を含む。そのような酸化物−フッ化物系材料層は、具体的には、下記の式（４）：
【化１４】
（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（mol％）...（４）
（式中、ＤはＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物を示し、Ｘ、ＹおよびＺは、２０≦Ｘ≦７０、１０≦Ｙ≦５０、１０≦Ｚ≦６０、５０≦Ｘ＋Ｙ＋Ｚ≦９０を満たす）
で表される材料を含む層である。ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5は、融点がいずれも高く、熱的に安定している。ＬａＦ3は、水に不溶なフッ化物の中でも融点が約１５００℃と最も高いこと、および価格が安いことから、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、ＹおよびＺで規定される。このような酸化物−フッ化物系材料層を記録層と接する誘電体層とすることにより、界面層を無くすことが可能となる。また、この層を誘電体層として含む情報記録媒体は、優れた記録信号品質を実現するとともに、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の点において優れている。
【００３９】
上述のＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含む酸化物−フッ化物系材料層において、ＺｒＯ2とＳｉＯ2の含有量が略等しい場合には、ＺｒＳｉＯ4が含まれていることが好ましい。ＺｒＳｉＯ4は化学量論組成の安定した複合酸化物である。ＺｒＳｉＯ4は、高い構造安定性を有し、熱伝導率が低いため、これを含む酸化物−フッ化物系材料層で記録層と接する誘電体層を形成すると、繰り返し性能に優れ、且つより高い記録感度を有する情報記録媒体を実現できる
【００４０】
ＺｒＳｉＯ4、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含む酸化物−フッ化物系材料層は、好ましくは、下記の式（５）：
【化１５】
（ＺｒＳｉＯ4）A（Ｃｒ2Ｏ3）B（ＬａＦ3）100-A-B（ｍｏｌ％）...（５）
（式中、ＡおよびＢは、２０≦Ａ≦７０、１０≦Ｂ≦５０、５０≦Ａ＋Ｂ≦９０を満たす）
で表される材料を含む層である。各化合物の好ましい割合は、上記のようにＡおよびＢで規定される。このような酸化物−フッ化物系材料層を記録層と接する誘電体層とすることにより、界面層を無くすことが可能となる。また、この層を誘電体層として含む情報記録媒体は、優れた記録信号品質を実現するとともに、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の点において優れている。
【００４１】
本発明の情報記録媒体において存在する酸化物−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。その場合、組成は、各元素の原子濃度として得られる。
【００４２】
例えば、後述の式（４０）、即ち、（ＺｒＯ2）x（ＳｉＯ2）y（Ｃｒ2Ｏ3）ｚ（ＬａＦ3）100-x-y-ｚ（ｍｏｌ％）で表されるスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより炭素基板上に形成した膜を分析すると、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｌａ、ＯおよびＦの原子濃度を測定できる。その結果、得られた実際の分析値が、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、ＬａＦ3のような化学量論組成と一致しておらず、式（４）、即ち、（ＺｒＯ2）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（ｍｏｌ％）で表されないことがある。そのような場合でも、酸化物−フッ化物系材料層が、群ＧＭから選択される少なくとも１つの元素、酸素原子、群ＧＬから選ばれる少なくとも１つの元素、およびフッ素原子を含み、好ましくは上記式（１）〜（３）で表される材料を含む限りにおいて、本発明の目的は達成される。
【００４３】
以上説明した酸化物−フッ化物系材料層はいずれも、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誘電体層として存在することが好ましい。その場合、誘電体層は、記録層の両方の面に接するように設けてよい。あるいは、上記の酸化物−フッ化物系材料層はいずれも、本発明の情報記録媒体において、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よい。換言すれば、上記の酸化物−フッ化物系材料層はいずれも、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い。
【００４４】
上記本発明の情報記録媒体は、その記録層において、相変態が可逆的に生じるものであることが好ましい。即ち、本発明の情報記録媒体は、書き換え型情報記録媒体として好ましく提供される。
【００４５】
相変態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、また、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。
【００４６】
本発明の情報記録媒体において、記録層が、相変態が可逆的に生じるものである場合には、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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１つの誘電体層が、上述した酸化物−フッ化物系材料層である。両方の誘電体層が、上述の酸化物−フッ化物系材料層であってよい。その場合、両方の誘電体層は、同一組成の層としてよく、あるいは異なる組成の層としてよい。
【００４９】
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の誘電体層が前記酸化物−フッ化物系材料層であって、記録層と界面を接している情報記録媒体が挙げられる。
【００５０】
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採用される。具体的には、波長４０５ｎｍ付近の短波長のレーザ光で記録再生する場合に、対物レンズの開口数ＮＡを例えば０．８５と大きくして、焦点位置を浅くする場合に、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、例えば６０〜１２０μｍ程度にする必要がある。そのような薄い基板の表面には、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形成されたものとして特定される。
【００５１】
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１つの誘電体層が、上述した酸化物−フッ化物系材料層である。両方の誘電体層が、上述の酸化物−フッ化物系材料層であってよい。その場合、両方の誘電体層は、同一組成の層としてよく、あるいは異なる組成の層としてよい。
【００５２】
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、前記第２の誘電体層が前記酸化物−フッ化物系材料層であって、前記記録層と界面を接している情報記録媒体が挙げられる。
【００５３】
本発明の情報記録媒体は、２つ以上の記録層を有するものであってよい。そのような情報記録媒体は、例えば、基板の一方の表面の側に、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。片面２層構造の情報記録媒体は、片側から光を照射して、２つの記録層に情報を記録するものである。この構造によれば、記録容量を大きくすることが可能となる。あるいは、本発明の情報記録媒体は、基板の両方の面に記録層が形成されたものであってよい。
【００５４】
記録層を２つ以上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、少なくとも第２の反射層、第５の誘電体層、第２の記録層、第４の誘電体層、中間層、第３の誘電体層、第１の反射層、第２の誘電体層、第１の記録層、および第１の誘電体層がこの順に形成され、第１の誘電体層、第２の誘電体層、第４の誘電体層、および第５の誘電体層のうち少なくとも１つの誘電体層が前記酸化物−フッ化物系材料層であって、第１の記録層または第２の記録層と界面を接して形成されている情報記録媒体が挙げられる。
【００５５】
本発明はまた、本発明の情報記録媒体を製造する方法として、上述した酸化物−フッ化物系材料層を、スパッタリング法で形成する工程を含む製造方法を提供する。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酸化物−フッ化物系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−フッ化物系材料層を容易に形成できる。
【００５６】
具体的には、スパッタリングターゲットとして、下記の式（１０）：
【化１６】
ＭｈＯiＬｊＦｋ（原子％）...（10）
（式中、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＬはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４５、２４≦ｉ≦７６、０＜ｊ≦１９、０＜ｋ≦４８を満たす）
で表される材料を含むものを使用できる。式（１０）は、群ＧＭから選ばれる元素Ｍの殆どが酸化物の形態で存在し、群ＧＬから選ばれる元素Ｌの殆どがフッ化物の形態で存在する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、上記式（１）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層を形成できる。
【００５７】
あるいは、スパッタリングターゲットとして、下記の式（２０）：
【化１７】
Ｍ1ｐＣｒｑＯｉＬ1ｊＦｋ（原子％）...（20）
（式中、Ｍ1はＴｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1はＬａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素であり、ｐ、ｑ、ｉ、ｊおよびｋは、０＜ｐ≦３８、０＜ｑ≦４５、２４≦ｉ≦７６、０＜ｊ≦１９、０＜ｋ≦４８を満たす）
で表される材料を含むものを使用できる。このスパッタリングターゲットによれば、上記式（２）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層を形成できる。
【００５８】
あるいは、スパッタリングターゲットとして、下記の式（３０）：
【化１８】
Ｍ1ｒＣｒｓＳｉｔＯｕＬ1ｖＦｗ（原子％）...（30）
（式中、Ｍ1はＴｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌ1はＬａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素であり、ｒ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖおよびｗは、０＜ｒ≦２８、０＜ｓ≦３３、０＜ｔ≦１９、２５≦ｕ≦７０、０＜ｖ≦１８、０＜ｗ≦４５を満たす）
で表される材料を含むものを使用できる。このスパッタリングターゲットによれば、上記式（３）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層を形成できる。
【００５９】
あるいは、スパッタリングターゲットとして、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉ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、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物とを含んで成るものを使用することができる。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、およ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、発明者は、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、本発明の製造方法において好ましく用いられる。
【００６０】
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群と、群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物群とを合わせて９０モル％以上含むものであることが好ましい。換言すれば、スパッタリングターゲットは、第三成分を１０モル％以下含んでよい。スパッタリングターゲットが第三成分を１０モル％を超えて含むと、得られる酸化物−フッ化物系材料層もまた１０モル％を超える第三成分を含み、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。
【００６１】
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フッ化物群とを合わせた量を基準（１００モル％）としたときに、群ＧＭから選択される元素の酸化物群を５０モル％以上含むことが好ましく、５０モル％〜９０モル％含むことがより好ましい。酸化物群の占める割合が５０モル％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−フッ化物もまた酸化物群の割合が５０モル％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。
【００６２】
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、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物およびＣｒの酸化物を含み、群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含んで成るものであってよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物およびＣｒの酸化物、ならびに群ＧＬ１より選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む層を形成できる。
【００６３】
このＣｒを含むスパッタリングターゲットにおいて、群ＧＭ１より選ばれる元素の酸化物群とＣｒの酸化物は、それらの酸化物と群ＧＬ１から選ばれる元素のフッ化物とを合わせた量を基準（１００モル％）としたときに、５０モル％以上含まれることが好ましく、５０〜９０モル％含まれることが好ましい。それらの酸化物を５０モル％未満で含むスパッタリングターゲットを用いれば、得られる層もそれらの酸化物を５０モル％未満で含み、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。
【００６４】
このＣｒを含むスパッタリングターゲットはまた、Ｓｉの酸化物をさらに含むものであってよい。Ｓｉの酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いれば、得られる層もＳｉの酸化物を含み、好ましい特性を情報記録媒体に付与する。
【００６５】
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より選ばれる元素の酸化物として、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物、ＳｉＯ2およびＣｒ2Ｏ3を含み、群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物としてＬａＦ3を含んで成る。そのようなスパッタリングターゲットは、式（４０）：
【化１９】
（Ｄ）x（ＳｉＯ2）y（Ｃｒ2Ｏ3）z（ＬａＦ3）100-x-y-z（mol％）...（40）
（式中、ＤはＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ｘ、ｙおよびｚは、２０≦ｘ≦７０、１０≦ｙ≦５０、１０≦ｚ≦６０、５０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦９０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、上記式（４）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層を形成できる。
【００６６】
上記式（４０）で表される材料を含むスパッタリングターゲットは、ＺｒＯ2とＳｉＯ2を略等しい割合で含み、それらにより形成されたＺｒＳｉＯ4を含むものであってよい。そのようなスパッタリングターゲットは、式（５０）：
【化２０】
（ＺｒＳｉＯ4）a（Ｃｒ2Ｏ3）b（ＬａＦ3）100-a-b（ｍｏｌ％）...（５０）
（式中、ａおよびｂは、２０≦ａ≦７０、１０≦ｂ≦５０、５０≦ａ＋ｂ≦９０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使用すれば、上記式（５）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層を形成できる。
【００６７】
【発明の実施の形態】
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。
【００６８】
（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、光情報記録媒体の一例を説明する。図１に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【００６９】
図１に示す情報記録媒体２５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がこの順に形成され、さらに接着層９でダミー基板１０が反射層８に接着された構成を有する。すなわち、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付近の赤色域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１２が入射され、それにより情報の記録及び再生が実施される。情報記録媒体２５は、第１の界面層１０３および第２の界面層１０５を有していない点において図１０に示す従来の情報記録媒体３１と相違する。
【００７０】
実施の形態１においては、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６がともに酸化物−フッ化物系材料層である。酸化物−フッ化物系材料層は、前述のように、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉ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、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む層である。
【００７１】
一般に、誘電体層の材料には、１）透明であること、２）融点が高く、記録の際に溶融しないこと、および３）カルコゲナイド材料である記録層との密着性が良好であることが要求される。透明であることは、基板１側から入射されたレーザ光１２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の誘電体層に要求される。高い融点は、ピークパワーレベルのレーザ光を照射したときに、誘電体層の材料が記録層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の誘電体層の両方に求められる。誘電体層の材料が記録層に混入すると、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の誘電体層の両方に求められる。さらに、誘電体層の材料は、得られる情報記録媒体が、従来の情報記録媒体（即ち、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％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。
【００７２】
上記酸化物−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、透明で融点が高く、熱安定性に優れる。したがって、この化合物は、情報記録媒体の繰り返し書き換え性能を確保する。群ＧＬを構成する元素のフッ化物はいずれも、水に不溶で、耐湿性に優れている。したがって、この化合物は、情報記録媒体の耐湿性を確保する。群ＧＭを構成する元素の酸化物には、例えば、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3、およびＳｉＯ2が含まれる。群ＧＬを構成する元素のフッ化物には、例えば、ＬａＦ3、ＣｅＦ3、ＰｒＦ3、ＮｄＦ3、ＧｄＦ3、ＤｙＦ3、ＨｏＦ3、ＥｒＦ3、およびＹｂＦ3が含まれる。これらの酸化物とフッ化物とを混合して成る、Ｓを含まない材料を含む層を、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６とし、これらを図示するように記録層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、且つ記録層と誘電体層との間の密着性が良好である情報記録媒体２５を実現できる。また、酸化物とフッ化物とを混ぜて層の構造を複雑化することにより、誘電体層における熱伝導が抑制される。したがって、上記酸化物−フッ化物系材料層を用いれば、記録層の急冷効果の高い誘電体層を形成でき、情報記録媒体の記録感度を高くし得る。
【００７３】
上記酸化物−フッ化物系材料層は、群ＧＭから選択される２以上の元素の酸化物、即ち２種類以上の酸化物を含んでよい。２種以上の酸化物は複合酸化物を形成していてよい。上記酸化物−フッ化物系材料層は、群ＧＬから選択される２以上の元素のフッ化物、即ち２種類以上のフッ化物を含んでよい。２種類以上の酸化物を含む層の例は、上記式（４）で表される材料を含む層である。２種以上の酸化物は複合酸化物を形成している層の例は、上記式（５）で表される材料を含む層である。
【００７４】
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、群ＧＭより選択される元素の酸化物として、Ｔｉ、Ｚｒ、ＨｆおよびＴａから成る群ＧＭ１より選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物とＣｒの酸化物とを含み、群ＧＬより選択される元素のフッ化物として、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから成る群ＧＬ１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ことが好ましい。群ＧＭ１を構成する元素の酸化物はいずれも、より融点が高く、熱安定性の点でさらに優れている。Ｃｒの酸化物は、カルコゲン材料よりなる記録層との密着性に優れている。群ＧＬ１を構成する元素のフッ化物はいずれも、コスト的に有利である。したがって、これら特定の酸化物およびフッ化物を含む酸化物−フッ化物系材料層を第１の誘電体層２および第２の誘電体層６とすれば、繰り返し記録性能にさらに優れ、且つより安価な情報記録媒体を提供できる。この酸化物−フッ化物系材料層がＳｉの酸化物をさらに含む場合には、誘電体層を軟らかくすることができ、情報記録媒体を繰り返しの記録に付する場合でも、誘電体層の膜割れおよび膜破壊を抑制できる。
【００７５】
より具体的には、酸化物−フッ化物系材料層は、群ＧＭ１より選ばれる元素の酸化物としてＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物を含み、さらにＳｉＯ2およびＣｒ2Ｏ3を含み、群ＧＬ１より選ばれる元素のフッ化物としてＬａＦ3を含む層であることが好ましい。ＺｒＯ2およびＨｆＯ2は、透明で、高い融点（約２７００℃）を有し、且つ熱的に安定である。また、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5は、酸化物の中では熱伝導率が低い材料である。ＬａＦ3は、水に不溶なフッ化物の中でも融点が約１５００℃と最も高く、価格が安いので、誘電体層を構成するフッ化物として最も実用に適している。ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含む材料は、上記式（４）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（mol％）で表される。この式において、ＤはＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される１または２以上の酸化物を示す。また、この式において、各化合物の混合割合を示す、Ｘ、ＹおよびＺは、２０≦Ｘ≦７０、１０≦Ｙ≦５０、１０≦Ｚ≦６０、および５０≦Ｘ＋Ｙ＋Ｚ≦９０を満たす。Ｘ（ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される１つの酸化物の混合割合または２以上の酸化物を合わせた混合割合）およびＹ（ＳｉＯ2の混合割合）が上記範囲内にあれば、情報記録媒体は優れた繰り返し書き換え性能を示す。Ｚ（Ｃｒ2Ｏ3の混合割合）が上記範囲内にあれば、記録層との密着性に優れた酸化物−フッ化物系材料層を得ることができる。Ｘ＋Ｙ＋Ｚが上記範囲内にあれば、１００−Ｘ−Ｙ−Ｚが１０以上５０以下となる。１００−Ｘ−Ｙ−Ｚ（ＬａＦ3の混合割合）が上記範囲内にあれば、情報記録媒体は優れた記録感度を示す。
【００７６】
酸化物−フッ化物系材料層は、ＺｒＳｉＯ4、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含む層であってよい。ＺｒＳｉＯ4は、ＺｒＯ2とＳｉＯ2とが１：１で混合している場合に形成される複合酸化物で、高い構造安定性を有する。ＺｒＳｉＯ4、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含む材料は、上記式（５）、即ち、（ＺｒＳｉＯ4）A（Ｃｒ2Ｏ3）B（ＬａＦ3）100-A-B（ｍｏｌ％）で表される。この式において、各化合物の混合割合を示すＡおよびＢは、２０≦Ａ≦７０、１０≦Ｂ≦５０、および５０≦Ａ＋Ｂ≦９０を満たす。Ａ（ＺｒＳｉＯ4の混合割合）が上記範囲内にあれば、情報記録媒体は優れた繰り返し書き換え性能を示す。Ｂ（Ｃｒ2Ｏ3の混合割合）が上記範囲内にあれば、記録層との密着性に優れた酸化物−フッ化物系材料層を得ることができる。Ａ＋Ｂが上記範囲内にあれば、１００−Ａ−Ｂが１０以上５０以下となる。１００−Ａ−Ｂ（ＬａＦ3の混合割合）が上記範囲内にあれば、情報記録媒体は優れた記録感度を示す。
【００７７】
図７に、式（５）で表される材料の組成範囲を示す。図７において、座標は、（ＺｒＳｉＯ4、Ｃｒ2Ｏ3、ＬａＦ3）である。この図において、式（５）で表される材料は、ａ（７０、１０、２０）、ｂ（４０、１０、５０）、ｃ（２０、３０、５０）、ｄ（２０、５０、３０）、ｅ（４０、５０、１０）、ｆ（７０、２０、１０）で囲まれる範囲（線上を含む）内の材料である。
【００７８】
酸化物−フッ化物系材料層は、上記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物と、上記群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物とを、合わせて９０モル％以上含むことが好ましい。これらの化合物を合わせて９０モル％以上含む層は、それ以外の第三成分を含んでいても、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−フッ化物系材料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／または非金属が酸化物−フッ化物系材料層に含まれる。
【００７９】
第三成分として含まれる誘電体は、より具体的には、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ、Ｅｒ2Ｏ3、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｇａ2Ｏ3、Ｈｏ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3とＳｎＯ2の混合物、Ｌａ2Ｏ3、Ｍｎ3Ｏ4、Ｎｄ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｓｃ2Ｏ3、Ｓｍ2Ｏ3、ＳｎＯ、ＳｎＯ2、Ｔｂ4Ｏ7、ＷＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、Ｂ4Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＨｆＣ、Ｍｏ2Ｃ、ＮｂＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＶＣ、Ｗ2Ｃ、ＷＣ、およびＺｒＣである。
【００８０】
第三成分として含まれる金属は、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である。
【００８１】
第三成分として含まれる半金属および半導体は、より具体的には、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｎである。第三成分として含まれる非金属は、より具体的には、Ｓｂ、Ｂｉ、ＴｅおよびＳｅである。
【００８２】
第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ異なる組成の酸化物−フッ化物系材料層で構成してよい。例えば、式（４）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（ｍｏｌ％）で表される材料を用いる場合、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（ＺｒＯ2）20（ＳｉＯ2）10（Ｃｒ2Ｏ3）50（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）で形成される。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することが好ましく、例えば、（ＺｒＯ2）30（ＳｉＯ2）10（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）40（ｍｏｌ％）で形成される。また、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物および／または群ＧＬより選ばれる元素のフッ化物が互いに異なる材料で形成してもよい。例えば、第１の誘電体層２を、Ｔａ2Ｏ5−Ｃｒ2Ｏ3−ＣｅＦ3混合系材料で形成し、第２の誘電体層６を、ＨｆＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料で形成してよい。このように酸化物−フッ化物系材料層は、所望の機能に応じて、酸化物およびフッ化物の種類、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。
【００８３】
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２５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２５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２５の光の位相差Δφを調整する機能を有する。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（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。
【００８４】
以上において説明した、酸化物−フッ化物系材料は、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１２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２５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正確に求めた。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、上記式（５）、即ち、（ＺｒＳｉＯ4）A（Ｃｒ2Ｏ3）B（ＬａＦ3）100-A-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１３０ｎｍ〜１７０ｎｍ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、４０〜７０ｎｍであることが判った。
【００８５】
基板１は、通常、透明な円盤状の板である。誘電体層および記録層等を形成する側の表面には、レーザ光を導くための案内溝が形成されていてもよい。案内溝を基板に形成した場合、基板の断面を見ると、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１２の方向において、レーザ光１２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、基板の案内溝の底面２３がグルーブ面に相当し、頂面２４がランド面に相当する。後述の図２、３および６においても同様である。これに対し、図４および図５においては、底面である面２４が「ランド面」に相当し、頂面である面２３が「グルーブ面」に相当する。これは、後述するように、図４および図５に示す情報記録媒体は、反射層および記録層の形成順序が、図１に示す情報記録媒体のそれとは逆であることによる。記録マークは、記録層において、グルーブ面に相当する記録層の表面に記録されるか（グルーブ記録）、ランド面に相当する記録層の表面に記録されるか（ランド記録）、あるいはグルーブおよびランド両方の面に相当する記録層の表面に記録される（ランド−グルーブ記録）。
【００８６】
図１に示す態様において基板１のグルーブ面２３とランド面２４の段差は、４０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。後述する図２、図３および図６に示す態様の情報記録媒体を構成する基板１においても、グルーブ面２３とランド面２４との段差はこの範囲であることが好ましい。また、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、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンもしくはＰＭＭＡのような樹脂、またはガラス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。図示した形態において、基板１の厚さは、０．５〜０．７ｍｍ程度である。
【００８７】
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態を起こし、記録マークが形成される層である。相変態が可逆的であれば、消去や書き換えを行うことができる。可逆的相変態材料としては、高速結晶化材料である、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅもしくは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する。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する。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。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。Ｓｎの含有量は記録条件に合わせて調整することができる。
【００８８】
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、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。
【００８９】
Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅは、ＧｅＴｅとＢｉ2Ｔｅ3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る。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。
【００９０】
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、記録層の結晶化速度の微調整により適している。記録層において、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。
【００９１】
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。（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。
【００９２】
可逆的に相変態を起こす材料としては、その他に、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ、およびＳｂを７０原子％以上含むＳｂ−Ｔｅが挙げられる。
【００９３】
非可逆的相変態材料としては、日本国特許公報平７−２５２０９公報（特許第２００６８４９号）に開示されるように、ＴｅＯｘ＋α（αはＰｄ、Ｇｅ等である）を用いることが好ましい。記録層が非可逆的相変態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タイプのものである。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。
【００９４】
記録層４が可逆的に相変態する材料から成る場合（即ち、情報記録媒体が書き換え可能な情報記録媒体である場合）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。
【００９５】
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６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。
【００９６】
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および６を含む多層膜を使用環境から保護する。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１つまたは複数の元素に、他の１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、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〜１００ｎｍであることがより好ましい。
【００９７】
図示した情報記録媒体２５において、接着層９は、ダミー基板１０を反射層８に接着するために設けられる。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の接着樹脂を用いて形成してよい。具体的には、アクリル樹脂を主成分とする材料またはエポキシ樹脂を主成分とする材料で、接着層９を形成してよい。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５〜２０μｍの保護層を反射層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。
【００９８】
ダミー基板１０は、情報記録媒体２５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。ダミー基板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。ダミー基板１０を貼り合わせた情報記録媒体２５において、機械的な反り、および歪み等が発生しないように、ダミー基板１０と基板１は、実質的に同一材料で形成され、同じ厚さを有することが好ましい。
【００９９】
実施の形態１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。本発明の情報記録媒体は、２つの記録層を有してよい。例えば、実施の形態１において反射層８まで積層したものを、反射層８同士を対向させて、接着層を介して貼り合わせることによって、両面構造の情報記録媒体が得られる。この場合、２つの積層体の貼り合わせは、接着層を遅効性樹脂で形成し、圧力と熱の作用を利用して実施する。反射層８の上に保護層を設ける場合には、保護層まで形成した積層体を、保護層同士を対向させて貼り合わせることにより、両面構造の情報記録媒体を得る。
【０１００】
続いて、実施の形態１の情報記録媒体２５を製造する方法を説明する。情報記録媒体２５は、案内溝（グルーブ面２３とランド面２４）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、およびダミー基板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。以下の説明を含む本明細書において、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。
【０１０１】
最初に、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、スパッタリングにより実施される。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。スパッタリングは、Ａｒガスに５％以下の酸素ガスが混合された混合ガス雰囲気中で実施してよい。
【０１０２】
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、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉ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、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物を含む材料から成る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は、好ましくは、元素分析の結果、上記式（１０）、（２０）または（３０）で表される材料を含む。かかるスパッタリングターゲットによれば、上記式（１）、（２）または（３）で表される材料を含む酸化物−フッ化物系材料層が形成される。
【０１０３】
前述の通り、群ＧＭより選ばれる１または複数の元素、酸素原子、群ＧＬより選ばれる１または複数の元素、およびフッ素原子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の元素のフッ化物との混合物の形態で提供される。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を、群ＧＭから選択される元素の酸化物群と群ＧＬから選択されるフッ化物群とを合わせた量に対して、５０モル％以上含むことが好ましく、５０〜９０モル％含むことがより好ましい。スパッタリングターゲットにおいて、群ＧＭから選択される元素の酸化物群の割合が小さいと、スパッタリングにより形成される層においても群ＧＭから選択される元素の酸化物群の割合が小さくなる。その場合、所期の効果を情報記録媒体において得ることが困難となることがある。
【０１０４】
上記特定の酸化物およびフッ化物を含むスパッタリングターゲットとして、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物、ＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含むターゲットを使用できる。より具体的には、上記の式（４０）、即ち、（Ｄ）x（ＳｉＯ2）y（Ｃｒ2Ｏ3）z（ＬａＦ3）100-x-y-z（mol％）（式中、ＤはＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＴａ2Ｏ5から選択される少なくとも１つの酸化物を示し、ｘ、ｙおよびｚは、２０≦ｘ≦７０、１０≦ｙ≦５０、１０≦ｚ≦６０、５０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦９０を満たす）で表わ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、上記式（４）で表される材料を含む層が形成される。
【０１０５】
あるいは、スパッタリングターゲットして、ＺｒＳｉＯ4、Ｃｒ2Ｏ3およびＬａＦ3を含むターゲットを使用できる。より具体的には、式（５０）、即ち、（ＺｒＳｉＯ4）a（Ｃｒ2Ｏ3）b（ＬａＦ3）100-a-b（ｍｏｌ％）で表され、ａおよびｂが２０≦ａ≦７０、１０≦ｂ≦５０、５０≦ａ＋ｂ≦９０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、上記式（５）で表される材料を含む層が形成される。
【０１０６】
群ＧＭから選択される元素の酸化物および群ＧＬから選択されるフッ化物を含むスパッタリングターゲットはいずれも、これらの酸化物およびフッ化物以外の第三成分を１０モル％以下含んでよい。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、またはＡｒガスとＮ2ガスの混合ガス雰囲気中で実施する。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とは、同じ酸化物およびフッ化物を含むが混合割合の異なるスパッタリングターゲット、または異なる酸化物および／またはフッ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よい。例えば、工程ａで（ＺｒＯ2）20（ＳｉＯ2）10（Ｃｒ2Ｏ3）50（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）を含むターゲットを使用し、工程ｃで（ＺｒＯ2）30（ＳｉＯ2）10（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）40（ｍｏｌ％）を用いてもよい。あるいは、工程ａでＴａ2Ｏ5−Ｃｒ2Ｏ3−ＣｅＦ3混合系材料を含むターゲットを使用し、工程ｃでＨｆＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料を含むターゲットを使用してよい。
【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。
【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、または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してよい。あるいは、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してよい。
【０１１２】
反射層８を成膜した後、第１誘電体層２から反射層８まで順次積層した基板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、ダミー基板１０を密着させて、紫外線をダミー基板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】
貼り合わ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わ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、およびダミー基板の貼り合わ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２５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および再生を実施する、光情報記録媒体の別の例を説明する。図２に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１１５】
図２に示す情報記録媒体２６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がこの順に形成され、さらに接着層９でダミー基板１０が反射層８に接着された構成を有する。図２に示す情報記録媒体２６は、第１の界面層１０３を有していない点において、図１０に示す従来の情報記録媒体３１と相違する。また、情報記録媒体２６は、記録層４の上に第２の界面層１０５を介して第２の誘電体層１０６が積層されている点において、図１に示す実施の形態１の情報記録媒体２５と相違する。情報記録媒体２６においては、第１の誘電体層２が、実施の形態１と同様に、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、同じ要素を表し、図１を参照して説明した材料および方法で形成されるものである。したがって、図１に関連して既に説明した要素については、その詳細な説明を省略する。なお、この形態において、界面層は１つだけ設けられているが、それが第２の誘電体層１０６と記録層４との間に位置していることから、この界面層を便宜的に第２の界面層と呼ぶ。
【０１１６】
この形態の情報記録媒体２６は、第２の誘電体層１０６を、従来の情報記録媒体で使用されていたＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2で形成した構成に相当する。したがって、第２の界面層１０５は、繰り返しの記録により第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ために設けられる。第２の界面層１０５はＳｉ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｔｉ−Ｎ、Ｇｅ−ＮもしくはＴａ−Ｎ等の窒化物またはこれらを含む窒化酸化物、ＳｉＣ等の炭化物、またはＣ（炭素）で形成される。あるいは、第２の界面層１０５は、上記群ＧＭから選択される元素の酸化物を複数種含んで成るものであってよく、具体的には、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3混合系材料またはＨｆＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3混合系材料で形成されてよい。界面層の厚さは１〜１０ｎｍであることが好ましく、２〜７ｎｍであることがより好ましい。界面層の厚さが大きいと、基板１の表面に形成された第１の誘電体層２から反射層８までの積層体の光反射率および光吸収率が変化して、記録消去性能に影響を与える。
【０１１７】
続いて、実施の形態２の情報記録媒体２６を製造する方法を説明する。情報記録媒体２６は、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の界面層１０５を成膜する工程（工程ｆ）、第２の誘電体層１０６を成膜する工程（工程ｇ）、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、およびダミー基板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ａ、ｂ、ｄ、およびｅは、実施の形態１に関連して説明したとおりであるから、ここではその説明を省略する。以下、実施の形態１の情報記録媒体の製造において実施されない工程のみ、説明する。
【０１１８】
工程ｆは、記録層４を形成した後で実施され、記録層４の表面に第２の界面層１０５を成膜する工程である。工程ｆにおいては、高周波電源を用いて、スパッタリングを実施する。スパッタリングは、例えば、Ｇｅ−Ｃｒを含むスパッタリングターゲットを用いて、ＡｒガスとＮ2ガスの混合ガス雰囲気中で実施する、反応性スパッタリングであってよい。この反応性スパッタリングによれば、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎを含む界面層が記録層４の表面に形成される。
【０１１９】
次に、工程ｇを実施して、第２の界面層１０５の表面に、第２の誘電体層１０６を成膜する。工程ｇにおいては、高周波電源を使用し、例えばＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2から成るスパッタリングターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気中、またはＡｒガスとＯ2ガスの混合ガス雰囲気中で、スパッタリングを実施する。それにより、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2から成る層が形成される。その後、ダミー基板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２６を得る。
【０１２０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３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、光情報記録媒体のさらに別の例を説明する。図３に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１２１】
図３に示す情報記録媒体２７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にダミー基板１０が接着された構成を有する。図３に示す情報記録媒体２７は、第２の界面層１０５を有していない点において、図１０に示す従来の情報記録媒体３１と相違する。また、情報記録媒体２７は、基板１と記録層４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に示す実施の形態１の情報記録媒体２５と相違する。情報記録媒体２７においては、第２の誘電体層６が、実施の形態１と同様に、酸化物−フッ化物系材料層である。その他、図３において、図１で使用した符号と同じ符号は、同じ要素を表し、図１を参照して説明した材料および方法で形成されるものである。したがって、図１で既に説明した要素については、その詳細な説明を省略する。
【０１２２】
この形態の情報記録媒体２７は、第１の誘電体層１０２を、従来の情報記録媒体で使用されていたＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2で形成した構成に相当する。したがって、第１の界面層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る。第１の界面層１０３の好ましい材料および厚さは、図２を参照して説明した実施の形態２の情報記録媒体２６の第２の界面層１０５と同じである。したがって、それについての詳細な説明は省略する。
【０１２３】
続いて、実施の形態３の情報記録媒体２７を製造する方法を説明する。情報記録媒体２７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）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、およびダミー基板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に関連して説明したとおりであるから、ここではその説明を省略する。以下、実施の形態１の情報記録媒体の製造において実施されない工程のみ、説明する。
【０１２４】
工程ｈは、基板１の表面に第１の誘電体層１０２を成膜する工程である。その具体的な方法は、実施の形態２の製造方法に関連して説明した工程ｇと同様である。工程ｉは、第１の誘電体層１０２の表面に第１の界面層１０３を成膜する工程である。その具体的な方法は、実施の形態２の製造方法に関連して説明した工程ｆと同様である。その後、ダミー基板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２７を得る。
【０１２５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４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、光情報記録媒体のさらに別の例を説明する。図４に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１２６】
図４に示す情報記録媒体２８は、基板１０１の一方の表面に反射層８、第２の誘電体層６、記録層４、および第１の誘電体層２をこの順に形成し、さらに接着層９でダミー基板１１０が第１の誘電体層２に接着された構成を有する。この情報記録媒体２８は、第１の界面層１０３および第２の界面層１０５を有していない点において図１０に示す従来の情報記録媒体３１と相違する。また、この構成の情報記録媒体は、光吸収補正層７を有していない点において図１に示す構成の情報記録媒体２５と相違する。
【０１２７】
この構成の情報記録媒体２８には、ダミー基板１１０側からレーザ光１２が入射され、それにより情報の記録および再生が実施される。情報記録媒体の記録密度を高くするためには、短波長のレーザ光を使用するとともに、レーザビームをより絞り込んで、記録層に小さな記録マークを形成する必要がある。ビームを絞り込むためには、対物レンズの開口数ＮＡをより大きくすることが必要となる。しかし、ＮＡが大きくなると、焦点位置が浅くなる。そこで、レーザ光が入射する基板を薄くする必要がある。図４に示す情報記録媒体２８において、レーザ光が入射される側のダミー基板１１０は、記録層等を形成する際の支持体として機能する必要がないため、その厚さを小さくすることができる。したがって、この構成によれば、より高密度の記録が可能な大容量情報記録媒体２８を得ることができる。具体的には、この構成によれば、波長約４０５ｎｍの青紫色域のレーザ光を記録再生に使用する、容量が２５ＧＢの情報記録媒体を得ることができる。
【０１２８】
この情報記録媒体においても、第１および第２の誘電体層２および６は、実施の形態１と同様に、酸化物−フッ化物系材料層である。酸化物−フッ化物系材料層は、反射層等の形成順序および記録容量に関係無く、誘電体層として適用される。酸化物−フッ化物系材料層に含まれる材料は、実施の形態１に関連して説明したとおりであるから、それらについての詳細な説明は省略する。
【０１２９】
前述のように、この情報記録媒体２８は、短い波長のレーザ光で記録再生するのに適している。したがって、第１および第２の誘電体層２および６の厚さは、例えば、λ＝４０５ｎｍであるときの好ましい光路長から求める。情報記録媒体２８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ために、例えば２０％≦Ｒｃ且つＲａ≦５％を満足するように第１の誘電体層２および第２の誘電体層６の光路長ｎｄをマトリクス法に基づく計算により厳密に決定した。その結果、屈折率が１．８〜２．５である酸化物−フッ化物系材料層を第１および第２の誘電体層２および６とする場合、第１の誘電体層２の厚さは好ましくは３０ｎｍ〜１００ｎｍであり、より好ましくは５０ｎｍ〜８０ｎｍであることが判った。また、第２の誘電体層６の厚さは、好ましくは３ｎｍ〜５０ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ〜３０ｎｍであることが判った。
【０１３０】
基板１０１は、実施の形態１の基板１と同様、透明な円盤状の板である。基板１０１の反射層等を形成する側の表面には、レーザ光を導くための案内溝が形成されていてもよい。案内溝を形成した場合、実施の形態１に関連して説明したように、レーザ光１２に近い側にある面２３を便宜的にグルーブ面２３と呼び、レーザ光１２から遠い側にある面２４をランド面と呼ぶ。基板１０１においてグル−ブ面２３とランド面２４の段差は、１０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましく、１５ｎｍ〜２５ｎｍであることがより好ましい。また、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１０１の材料としては、実施の形態１の基板１の材料と同じ材料を挙げることができる。基板１０１の厚さは、好ましくは１．０〜１．２ｍｍ程度である。基板１０１の好ましい厚さは、実施の形態１の基板１のそれよりも大きい。これは、後述するように、ダミー基板１１０の厚さが薄いために、基板１０１で情報記録媒体の強度を確保する必要があることによる。
【０１３１】
ダミー基板１１０は、基板１０１同様、透明な円盤状の板である。前述のように、図４に示す構成によれば、ダミー基板１１０の厚さを小さくすることによって、短波長のレーザ光で記録することが可能となる。したがって、ダミー基板１１０の厚さは、４０μｍ〜１１０μｍであることが好ましい。接着層９とダミー基板１１０を合わせた厚さが５０μｍ〜１２０μｍであることがより好ましい。
【０１３２】
ダミー基板１１０は薄いので、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、またはＰＭＭＡのような樹脂で形成することが好ましく、特にポリカーボネートで形成することが好ましい。また、ダミー基板１１０は、レーザ光１２入射側に位置するため、光学的には短波長域における複屈折が小さいものであることが好ましい。
【０１３３】
接着層９は、透明な紫外線硬化性樹脂で形成することが好ましい。接着層９の厚さは５〜１５μｍであることが好ましい。接着層９がダミー基板１１０の機能を兼ね備え、５０μｍ〜１２０μｍの厚さとなるように形成できれば、ダミー基板１１０を省略することもできる。
【０１３４】
その他、実施の形態１と同一の符号を付した要素は、既に実施の形態１に関連して説明したとおりであるので、その説明を省略する。
【０１３５】
この形態の情報記録媒体の変形例においては、例えば、第１の誘電体層のみを酸化物−フッ化物系材料層とし、第２の誘電体層をＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2で形成して、第２の誘電体層と記録層との間に第２の界面層を形成し得る。また、この形態の情報記録媒体の別の変形例においては、第２の誘電体層のみを酸化物−フッ化物系材料層とし、第１の誘電体層をＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2として、第１の誘電体層と記録層との間に第１の界面層を形成し得る。
【０１３６】
続いて、実施の形態４の情報記録媒体２８の製造方法を説明する。情報記録媒体２８は、案内溝（グルーブ面２３とランド面２４）が形成された基板１０１（例えば、厚さ１．１ｍｍ）を成膜装置に配置し、基板１０１の案内溝が形成された表面に反射層８を成膜する工程（工程ｅ）、第２の誘電体層６を成膜する工程（工程ｃ）、記録層４を成膜する工程（工程ｂ）、および第１の誘電体層２を成膜する工程（工程ａ）を順次実施し、さらに、第１の誘電体層２の表面に接着層９を形成する工程、およびダミー基板１１０を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。
【０１３７】
最初に、工程ｅを実施して、基板１０１の案内溝が形成された面に、反射層８を成膜する。工程ｅを実施する具体的な方法は、実施の形態１に関連して説明したとおりである。次に、工程ｃ、工程ｂ、および工程ａをこの順に実施する。工程ｃ、ｂおよびａを実施する具体的な方法は、実施の形態１に関連して説明したとおりである。実施の形態１の情報記録媒体と同様、この形態の情報記録媒体の製造においても、工程ｃで使用するスパッタリングターゲットと、工程ａで使用するスパッタリングターゲットとは異なるものであってよい。この形態の情報記録媒体の製造方法においては、各工程の実施順序が、実施の形態１の情報記録媒体の製造方法におけるそれと異なる。
【０１３８】
第１の誘電体層２を成膜した後、反射層８から第１の誘電体層２まで順次積層した基板１０１を、スパッタリング装置から取り出す。それから、第１の誘電体層２の上に、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、ダミー基板１１０を密着させて、紫外線をダミー基板１１０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。接着層９を、５０μｍ〜１２０μｍの厚さとなるように形成し、これに紫外線を照射することによって、ダミー基板１１０を貼り合わせる工程を省略することができる。
【０１３９】
貼り合わ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。初期化工程の方法は、実施の形態１に関連して説明したとおりである。
【０１４０】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５として、レーザ光を用いて記録および再生を実施する、光情報記録媒体のさらに別の例を説明する。図５に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１４１】
図５に示す情報記録媒体２９は、基板１０１の一方の表面に第２情報層２２、中間層１６、および第１情報層２１がこの順に形成され、さらに接着層９を介してダミー基板１１０が第１情報層２１に積層された構成である。より詳しくは、第２情報層２２は、基板１０１の一方の表面に第２の反射層２０、第５の誘電体層１９、第２の記録層１８、および第４の誘電体層１７がこの順に形成されて成る。中間層１６は、第４の誘電体層１７の表面に形成される。第１情報層２１は、この中間層１６の表面に、第３の誘電体層１５、第１の反射層１４、第２の誘電体層６、第１の記録層１３、および第１の誘電体層２がこの順に形成されて成る。この形態においても、レーザ光１２は、ダミー基板１１０の側から入射される。また、この形態の情報記録媒体においては、２つの記録層にそれぞれ情報を記録できる。したがって、この構成によれば、上記実施の形態４の２倍程度の容量を有する、情報記録媒体を得ることができる。具体的には、この構成によれば、例えば、波長４０５ｎｍ付近の青紫色域のレーザ光を記録再生に使用する、容量が５０ＧＢの情報記録媒体を得ることができる。
【０１４２】
第１情報層２１における記録再生は、ダミー基板１１０を通過したレーザ光１２によって行われる。第２情報層２２における記録再生は、ダミー基板１１０、第１情報層２１および中間層１６を通過したレーザ光１２によって実施される。
【０１４３】
図５に示す形態の情報記録媒体２９において、第５の誘電体層１９、第４の誘電体層１７、第２の誘電体層６、および第１の誘電体層２はすべて酸化物−フッ化物系材料層であることが好ましい。酸化物−フッ化物系材料層を使用すれば、第１の記録層１３と第１の誘電体層２との間、第１の記録層１３と第２の誘電体層６との間、第２の記録層１８と第４の誘電体層１７との間、第２の記録層１８と第５の誘電体層１９との間の界面層が不要となる。酸化物−フッ化物系材料層の具体的な材料は、実施の形態１に関連して説明したとおりであるから、それらについての詳細な説明は省略する。
【０１４４】
第５の誘電体層１９と第２の誘電体層６は、反射層と記録層との間で断熱層として機能する。そのため、第５および第２の誘電体層１９および６は、層の熱伝導率が低く、第２および第１の記録層１８および１３を急冷する効果が高くなるように材料を選択して形成することが好ましい。具体的には、それらの層は、例えば、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）で表される材料を含む層であることが好ましい。また、第５および第２の誘電体層１９および６の膜厚は、好ましくは３ｎｍ〜５０ｎｍであり、より好ましくは１０ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１４５】
第２情報層２２および第１情報層２１において、レーザ光１２は、第２の記録層１８および第１の記録層１３に到達する前に、第４の誘電体層１７および第１の誘電体層２に入射される。そのため、第４および第１の誘電体層１７および２は、透明で、且つ熱伝導率の低い材料から成ることが望ましい。具体的には、それらの層は、例えば、（ＺｒＯ2）20（ＳｉＯ2）40（Ｃｒ2Ｏ3）10（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）で表される材料を含む層であることが好ましい。第４および第１の誘電体層１７および２の膜厚は、好ましくは３０ｎｍ〜８０ｎｍである。
【０１４６】
このように、図５に示すような片面２層構造の情報記録媒体においても、記録層の両側に位置する誘電体層を酸化物−フッ化物系材料層とすることによって、誘電体層を界面層を介することなく、記録層と直接的に接するように形成できる。したがって、本発明によれば、片面２層構造の情報記録媒体についても、全体を構成する層の数を減らすことができる。また、誘電体層を構成する材料に含まれる酸化物およびフッ化物を複数種とすることにより、ならびに／または酸化物およびフッ化物の種類を適切に選択することにより、屈折率や媒体の記録感度を調整して、情報記録媒体の種類に応じて最適化することができる。
【０１４７】
第３の誘電体層１５は、中間層１６と第１の反射層１４との間に位置する。第３の誘電体層１５は、第１情報層２１の光透過率を高める機能を有するよう、透明で、高い屈折率を有することが好ましい。また、第３の誘電体層１５は、反射層と同様に、第１の記録層１３の熱を速やかに拡散させる機能を有するように、熱伝導率がより高い材料から成ることが好ましい。これらの条件を満足する材料は、ＴｉＯ2を含む材料（即ち、ＴｉＯ2系材料）である。ＴｉＯ2系材料は、具体的には、ＴｉＯ2を５０モル％以上含む材料である。ＴｉＯ2系材料は、ＴｉＯ2を好ましくは８０モル％以上含み、より好ましくは９０モル％以上含む。ＴｉＯ2系材料を使用すると、約２．７の大きい屈折率を有する層が形成される。第３の誘電体層１５の膜厚は１０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましい。
【０１４８】
基板１０１は、実施の形態４の基板１０１と同様のものである。したがって、ここでは、基板１０１に関する詳細な説明を省略する。
【０１４９】
第２の反射層２０は、実施の形態１の反射層８と同様のものである。また、第２の記録層１８は、実施の形態１の記録層４と同様のものである。したがって、ここでは、第２の反射層２０および第２の記録層１８に関する詳細な説明を省略する。
【０１５０】
中間層１６は、第１情報層２１におけるレーザ光の焦点位置と、第２情報層２２における焦点位置とが有意に異なるようにするために設けられる。中間層１６には、必要に応じて第１情報層２１側に案内溝が形成されている。中間層１６は、紫外線硬化性樹脂で形成することができる。中間層１６は、レーザ光１２が効率よく第２情報層２２に到達するよう、記録再生する波長λの光に対して透明であることが望ましい。中間層１６の厚さは、対物レンズの開口数ＮＡとレーザ光波長λにより決定される焦点深度ΔＺ以上であることを要する。ΔＺは、ΔＺ＝λ／｛２（ＮＡ）2｝で近似できる。λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の時、ΔＺ＝０．２８μｍとなる。さらに、この値の±０．３μｍの範囲内は焦点深度の範囲に含まれるので、中間層１６は、０．８μｍ以上の厚さであることを要する。また、中間層１６の厚さは、第１情報層２１の第１の記録層１３および第２情報層２２の第２の記録層１８間の距離が、対物レンズの集光可能な範囲内にあるように、ダミー基板１１０の厚さと合わせて、使用する対物レンズについて許容できる基板厚公差内にすることが好ましい。したがって、中間層の厚さは１０μｍ〜４０μｍであることが好ましい。
【０１５１】
中間層１６は、必要に応じて樹脂層を複数層、積層して構成してよい。具体的には、第４の誘電体層１７を保護する層と、案内溝を有する層との２層構成にしてよい。
【０１５２】
第１の反射層１４は、第１の記録層１３の熱を速やかに拡散させる機能を有する。また、第２情報層２２を記録再生する際には、第１情報層２１を透過したレーザ光１２を使用するので、第１情報層２１は全体として高い光透過率を有する必要があり、好ましくは、４５％以上の光透過率を有する。そのため、第１の反射層１４は、第２の反射層２０と比較して、その材料および厚さが限定される。第１の反射層１４の光吸収を少なくするために、第１の反射層１４は、厚さを薄くして、小さい消衰係数、および大きい熱伝導率を有することが望ましい。具体的には、第１の反射層１４は、好ましくは、Ａｇを含む合金で、膜厚が５ｎｍ以上１５ｎｍ以下となるように形成される。
【０１５３】
第１の記録層１３もまた、第１情報層２１の高い光透過率を確保するために、第２の記録層１８と比較して、その材料および膜厚が限定される。第１の記録層１３は、好ましくは、その結晶相における透過率とその非晶質相における透過率の平均が４５％以上になるように形成する。そのため、第１の記録層１３の膜厚は７ｎｍ以下とすることが好ましい。第１の記録層１３を構成する材料は、このように薄い膜厚であっても、溶融急冷によって良好な記録マークが形成され、品質の高い信号が再生できること、ならびに昇温徐冷により記録マークを消去できることを確保し得るように、選択される。具体的には、可逆的相変態材料であるＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系材料のようなＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、またはＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系材料のＧｅの一部をＳｎで置換したＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅで、第１の記録層１３を形成することが好ましい。ＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3系材料のようなＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、またはＧｅ−Ｂｉ−ＴｅのＧｅの一部をＳｎで置換したＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅを用いることもできる。具体的には、例えば、ＧｅＴｅ：Ｓｂ2Ｔｅ3＝２２：１であるＧｅ22Ｓｂ2Ｔｅ25、またはＧｅ19Ｓｎ3Ｓｂ2Ｔｅ25が好ましく用いられる。
【０１５４】
接着層９は、実施の形態４の接着層９と同様、透明な紫外線硬化性樹脂で形成することが好ましい。接着層９の厚さは５〜１５μｍであることが好ましい。
【０１５５】
ダミー基板１１０は、実施の形態４のダミー基板１１０と同様のものである。したがって、ここではダミー基板に関する詳細な説明を省略する。また、この形態においても、接着層９がダミー基板１１０の機能を兼ね備え、５０μｍ〜１２０μｍの厚さとなるように形成できれば、ダミー基板１１０を省略することもできる。
【０１５６】
この形態の情報記録媒体においては、第１の誘電体層２、第２の誘電体層６、第４の誘電体層１７、および第５の誘電体層１９のうち、１つの誘電体層のみが酸化物−フッ化物系材料層であってよい。あるいは、２つ又は３つの誘電体層が、酸化物−フッ化物系材料層であってよい。１つの誘電体層が酸化物−フッ化物系材料層である場合には、少なくとも１つの界面層が不要となり、２つの誘電体層が酸化物−フッ化物系材料層である場合には、少なくとも２つの界面層が不要となる。したがって、この形態の情報記録媒体においては、最大で４つの界面層を無くすことができる。酸化物−フッ化物系材料層でない誘電体層と記録層との間には必要に応じて、記録層と誘電体層との間の物質移動を防止するための界面層を設けてよい。その場合には、界面層を、厚さ５ｎｍ程度の極めて薄い膜の形態の酸化物−フッ化物系材料層とすることができる。
【０１５７】
以上において、記録層を有する情報層を２つ有する構成の情報記録媒体を説明した。複数の記録層を有する情報記録媒体は、この構成に限定されず、情報層を３つ以上含む構成とすることも可能である。また、図示した形態の変形例は、例えば２つの情報層のうち、一つを可逆的相変態を生じる記録層を有する情報層とし、一つを非可逆的相変態を生じる記録層を有する情報層としたものである。
【０１５８】
また、情報層を３つ有する情報記録媒体においては、３つの情報層のうち一つを再生専用の情報層とし、一つを可逆的相変態を生じる記録層を有する情報層とし、一つを非可逆的相変態を生じる記録層を有する情報層とすることも可能である。このように、情報層を２以上有する情報記録媒体には、種々の形態のものがある。いずれの形態においても、誘電体層を酸化物−フッ化物系材料層とすることによって、記録層と誘電体層との間に界面層を設ける必要を無くすことができる。
【０１５９】
また、２以上の記録層を有する情報記録媒体において、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よい。そのような界面層は、５ｎｍ程度の厚さを有する極めて薄い膜に形成される。
【０１６０】
続いて、実施の形態５の情報記録媒体２９を製造する方法を説明する。情報記録媒体２９は、基板１０１に第２の反射層２０を成膜する工程（工程ｊ）、第５の誘電体層１９を成膜する工程（工程ｋ）、第２の記録層１８を成膜する工程（工程ｌ）、および第４の誘電体層１７を成膜する工程（工程ｍ）を順次実施した後、第４の誘電体層１７の表面に中間層１６を形成する工程を実施し、それから中間層１６の表面に第３の誘電体層１５を成膜する工程（工程ｎ）、第１の反射層１４を成膜する工程（工程ｏ）、第２の誘電体層６を成膜する工程（工程ｐ）、第１の記録層１３を成膜する工程（工程ｑ）、および第１の誘電体層２を成膜する工程（工程ｒ）を順次実施し、さらに、第１の誘電体層２の表面に接着層９を形成する工程、およびダミー基板１１０を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。
【０１６１】
工程ｊ〜ｍは、第２情報層２２を形成する工程に相当する。工程ｊは、基板１０１の案内溝が形成された面に、第２の反射層２０を成膜する工程である。工程ｊは、実施の形態１の工程ｅと同様にして実施される。次に、工程ｋを実施して、第２の反射層２０の表面に、第５の誘電体層１９を成膜する。工程ｋは、実施の形態１の工程ｃと同様にして実施される。次に、工程ｌを実施して、第５の誘電体層１９の表面に、第２の記録層１８を成膜する。工程ｌは、実施の形態１の工程ｂと同様にして実施される。最後に、工程ｍを実施して、第２の記録層１８の表面に、第４の誘電体層１７を成膜する。工程ｍは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。
【０１６２】
工程ｊ〜ｍにより第２情報層２２を形成した基板１０１を、スパッタリング装置から取り出し、中間層１６を形成する。中間層１６は次の手順で形成される。まず、第４の誘電体層１７の表面に、紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコートにより塗布する。次に、中間層に形成すべき案内溝と相補的である凹凸を有するポリカーボネート基板の凹凸形成面を、紫外線硬化性樹脂に密着させる。その状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、凹凸を有するポリカーボネート基板を剥離する。それにより、当該凹凸に相補的な形状の案内溝が紫外線硬化性樹脂に形成されて、図示するような案内溝を有する中間層１６が形成される。別法において、中間層１６は、第４の誘電体層１７を保護する層を紫外線硬化性樹脂で形成し、その上に案内溝を有する層を形成することにより、形成してよい。その場合、得られる中間層は２層構造である。あるいは、中間層は、３以上の層を積層して構成してよい。
【０１６３】
中間層１６まで形成した基板１０１を再びスパッタリング装置に配置して、中間層１６の表面に第１情報層２１を形成する。第１情報層２１を形成する工程は、工程ｎ〜ｒに相当する。
【０１６４】
工程ｎは、中間層１６の案内溝を有する面に、第３の誘電体層１５を成膜する工程である。工程ｎにおいては、高周波電源を使用し、ＴｉＯ2系材料から成るスパッタリングターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気中またはＡｒガスとＯ2ガスの混合ガス雰囲気中で、スパッタリングを実施する。
【０１６５】
次に、工程ｏを実施して、第３の誘電体層１５の表面に第１の反射層１４を成膜する。工程ｏにおいては、直流電源を使用し、Ａｇを含む合金のスパッタリングターゲットを用いて、Ａｒガス雰囲気中でスパッタリングを実施する。
【０１６６】
次に、工程ｐを実施して、第１の反射層１４の表面に第２の誘電体層６を成膜する。工程ｐは、工程ｋと同様にして実施される。
【０１６７】
次に、工程ｑを実施して、第２の誘電体層６の表面に第１の記録層１３を成膜する。工程ｑにおいては、直流電源を使用し、例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系材料であるＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系材料のＧｅの一部をＳｎで置換した材料であるＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、およびＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅから選択されるいずれか１つの材料を含むスパッタリングターゲットを用いて、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スパッタリングを実施する。
【０１６８】
次に、工程ｒを実施して、第１の記録層１３の表面に第１の誘電体層２を成膜する。工程ｒは工程ｍと同様にして実施される。このように、工程ｎ〜ｒを順次実施して、第１情報層２１を形成する。
【０１６９】
第１情報層２１まで形成した基板１０１をスパッタリング装置から取り出す。それから、第１の誘電体層２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、ダミー基板１１０を密着させて、紫外線をダミー基板１１０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。実施の形態５の情報記録媒体の製造方法においても、実施の形態４の情報記録媒体の製造方法と同様にして、ダミー基板１１０を貼り合わせる工程を省略することもできる。
【０１７０】
貼り合わせ工程が終了した後は、必要に応じて、第２情報層２２および第１情報層２１の初期化工程を実施する。初期化工程は、中間層を形成する前もしくは後に、第２情報層２２について実施し、ダミー基板１１０の貼り合わせ工程の前もしくは後に、第１情報層２１について実施してよい。初期化工程を実施する方法は、実施の形態１に関連して説明したとおりである。
【０１７１】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６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さらに別の例を説明する。図６に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１７２】
図６に示す情報記録媒体３０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３、記録層４、第２の界面層５、第２の誘電体層１０６、光吸収補正層７、および反射層８がこの順に形成され、さらに接着層９でダミー基板１０が反射層８に接着された構成を有する。図６に示す情報記録媒体３０においては、第１および第２の界面層３および５を、酸化物−フッ化物系材料層としている。その他、図６において、図１で使用した符号と同じ符号は、同じ要素を表し、図１を参照して説明した材料および方法で形成されるものである。したがって、図１を参照して既に説明した要素については、その詳細な説明を省略する。
【０１７３】
この形態の情報記録媒体は、第１および第２の誘電体層１０２および１０６を、従来の情報記録媒体で使用されていたＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2で形成した構成に相当する。このような構成において、酸化物−フッ化物系材料層は、第１および第２の界面層３および５として使用できる。第１および第２の界面層３および５の好ましい材料は、実施の形態１の第１および第２の誘電体層２および６のそれと同じである。したがって、それらについての詳細な説明は省略する。第１および第２の界面層３および５の厚さは、記録消去性能に影響を与えないように、１〜１０ｎｍであることが好ましく、約２〜７ｎｍであることがより好ましい。酸化物−フッ化物系材料層である界面層は、従来のＧｅを含む窒化物から成る界面層と比較して、材料コストが安価である、消衰係数が小さい（透明性が高い）、ならびに融点が高く熱的に安定であるといった利点を有する。
【０１７４】
続いて、実施の形態６の情報記録媒体３０を製造する方法を説明する。情報記録媒体３０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３を成膜する工程（工程ｓ）、記録層４を成膜する工程（工程ｂ）、第２の界面層５を成膜する工程（工程ｔ）、第２の誘電体層１０６を成膜する工程（工程ｇ）、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、およびダミー基板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、ｄおよびｅは、実施の形態１に関連して説明したとおりであり、工程ｇは実施の形態２に関連して説明したとおりであり、工程ｈは実施の形態３に関連して説明したとおりであるから、ここでは、その説明を省略する。
【０１７５】
工程ｓは、第１の誘電体層１０２の表面に第１の界面層３を成膜する工程である。工程ｓは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。工程ｔは、記録層４の表面に第２の界面層５を成膜する工程である。工程ｔは、実施の形態１の工程ｃと同様にして実施される。
【０１７６】
以上、図１〜図６を参照して、本発明の情報記録媒体の実施形態として、レーザ光で記録再生する光情報記録媒体を説明した。本発明の光情報記録媒体はこれらの形態に限定されない。本発明の光情報記録媒体は、酸化物−フッ化物系材料層を、構成層の１つとして、好ましくは記録層と接するように設ける限りにおいて、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、適用される。また、本発明の光情報記録媒体は、種々の波長で記録するのに適している。したがって、本発明の光情報記録媒体は、例えば、波長６３０〜６８０ｎｍのレーザ光で記録再生するＤＶＤ−ＲＡＭまたはＤＶＤ−Ｒ、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であってよい。
【０１７７】
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７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を示す。図８に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１７８】
図８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２０７である。メモリ２０７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。先に図１〜図６を参照して説明した光情報記録媒体とは異なり、この形態のメモリ２０７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２０７においては、基板２０１、下部および上部電極２０２および２０４を含む積層体の一部を構成しているから、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。
【０１７９】
基板２０１として、具体的には、Ｓｉ基板などの半導体基板、またはポリカーボネート基板、ＳｉＯ2基板およびＡｌ2Ｏ3基板などの絶縁性基板を、基板２０１として使用できる。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およびＣｒならびにこれらの混合物のような金属をスパッタリングすることにより形成される。
【０１８０】
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、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、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系又はＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3系材料が使用される。
【０１８１】
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−フッ化物系材料層であり、具体的には、上記式（１）、（２）、（３）、（４）または（５）で表される材料を含む層である。酸化物−フッ化物系材料層は、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から、好ましく用いられる。
【０１８２】
このメモリ２０７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。
【０１８３】
【実施例】
次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【０１８４】
（試験１）
本発明の情報記録媒体の製造において用いられる酸化物−フッ化物系材料から成るターゲットの公称組成（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、その分析組成との関係を、試験により確認した。
【０１８５】
本試験では、上記式（５０）に相当する（ＺｒＳｉＯ4）40（Ｃｒ2Ｏ3）30（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、化合物の割合（mol％）で示される式（５０）ではなく、各元素の割合（原子％）で示される式（３０）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、換算組成を示す。
【０１８６】
【表１】
0004242674.tif 000002
【０１８７】
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、式（５０）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。
【０１８８】
（試験２）
本発明の情報記録媒体の製造において用いられる酸化物−フッ化物系材料から成るターゲットの公称組成と、このターゲットを用いて形成した酸化物−フッ化物系材料層の分析組成との関係を、試験により確認した。具体的には、上記式（５０）に相当する、（ＺｒＳｉＯ4）30（Ｃｒ2Ｏ3）50（ＬａＦ3）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（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置（即ち、スパッタリング装置）に取り付け、０．１３Ｐａの圧力下、Ａｒガス雰囲気中で、高周波電源を用いて、５００Ｗのパワーでスパッタリングした。このスパッタリングにより、Ｓｉ基板上に５００ｎｍの厚さの酸化物−フッ化物系材料層が形成された。この酸化物−フッ化物系材料層の組成分析もまた、Ｘ線マイクロアナライザー法により実施した。酸化物−フッ化物系材料層の分析組成も、化合物の割合（mol％）で示される式（５）ではなく、各元素の割合（原子％）で示される式（３）として得られた。分析結果を表２に示す。さらに、表２に、ターゲットの公称組成から算出される換算組成を示す。
【０１８９】
【表２】
0004242674.tif 000003
【０１９０】
表２に示すように、層の分析組成は、ターゲットの換算組成とほぼ等しかった。この結果から、式（５０）により表記されるスパッタリングターゲットを用いて形成した酸化物−フッ化物系材料層の実際の組成は、スパッタリングターゲットの公称組成から計算される換算組成とほぼ一致し、したがって、式（５０）により表記されるスパッタリングターゲットを用いれば、ほぼ同じ組成を有する膜が形成されることを確認した。
【０１９１】
試験１および２と同様の結果は、群ＧＭから選択される元素の酸化物の混合割合と、群ＧＬから選択される元素のフッ化物の混合割合とが表記されて提供される、他のスパッタリングターゲットについても得られると考えられる。したがって、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該スパッタリングターゲットを用いるスパッタリング法により形成した酸化物−フッ化物系材料層の組成（ｍｏｌ％）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、誘電体層の組成をも表示することとした。また、以下の実施例では、スパッタリングターゲットおよび酸化物−フッ化物系材料層の組成を化合物の割合（ｍｏｌ％）でのみ表記する。当業者であれば各化合物の割合（ｍｏｌ％）に基づいて、スパッタリングターゲットおよび酸化物−フッ化物系材料層の元素組成（原子％）を容易に算出することができるであろう。
【０１９２】
（実施例１）
実施例１では、本発明を完成するに至るまでの予備試験を実施した。具体的には、上記において説明した実施の形態１に相当する図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、種々の材料で形成した１４種類のサンプルを作製した。いずれのサンプルも第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、情報記録媒体２５の作製方法を説明する。以下の説明においては、理解の容易のために、各構成要素の参照番号として、図１に示した各構成要素と同じ参照番号を用いる。後述の実施例の情報記録媒体においても、同様に、各構成要素の参照符号として、対応する情報記録媒体における構成要素と同じ参照番号を用いる。
【０１９３】
まず、基板１として、深さ５６ｎｍ、トラックピッチ（基板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準備した。
【０１９４】
基板１上に、厚さ１５０ｎｍの第１の誘電体層２、厚さ９ｎｍ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、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。
【０１９５】
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、ＴｉＯ2（サンプル１−１）、ＺｒＯ2（サンプル１−２）、ＨｆＯ2（サンプル１−３）、Ｖ2Ｏ5（サンプル１−４）、Ｎｂ2Ｏ5（サンプル１−５）、Ｔａ2Ｏ5（サンプル１−６）、Ｃｒ2Ｏ3（サンプル１−７）、ＭｏＯ3（サンプル１−８）、ＷＯ3（サンプル１−９）、ＳｉＯ2（サンプル１−１０）、ＺｎＯ（サンプル１−１１）、ＺｎＳ（サンプル１−１２）、ＬａＦ3（サンプル１−１３）、ＴｅＯ2（サンプル１−１４）を用いた。
【０１９６】
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た。各サンプルにおいて採用した、スパッタリング時のパワーおよび雰囲気ガスは表３に示すとおりである。
【０１９７】
記録層４を形成する工程においては、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、直流スパッタリングを実施した。パワーは１００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガス（９７％）とＮ2ガス（３％）との混合ガスを導入した。スパッタ時の圧力は０．１３Ｐａとした。記録層の組成は、Ｇｅ27Ｓｎ8Ｓｂ12Ｔｅ53（原子％）であった。
【０１９８】
光吸収補正層７を形成する工程においては、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、直流スパッタリングを実施した。パワーは３００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガスを導入した。スパッタ時の圧力は約０．４Ｐａとした。
【０１９９】
反射層８を形成する工程においては、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、直流スパッタリングを実施した。パワーは２００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガスを導入した。スパッタ時の圧力は約０．４Ｐａとした。
【０２００】
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ダミー基板１０を密着させた。次いで、ダミー基板１０の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させた。これにより、硬化した樹脂から成る接着層９を３０μｍの厚さで形成すると同時に、ダミー基板１０を接着層９を介して反射層８の上に貼り合わせた。
【０２０１】
ダミー基板１０を貼り合わせた後、波長８１０ｎｍの半導体レーザを使用して初期化工程を実施した。初期化工程においては、情報記録媒体２５の半径２２〜６０ｍｍの範囲の環状領域内に位置する記録層４を、ほぼ全面に亘って結晶化させた。初期化工程の終了により、情報記録媒体２５の作製が完了した。
【０２０２】
比較サンプルとして、図１０に示す構成の情報記録媒体３１を作製した。比較サンプルにおいて、第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20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Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎから成る、厚さ５ｎｍの層とした。
【０２０３】
第１の誘電体層１０２は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20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、表３に示す条件を採用して高周波スパッタリングを実施して形成した。第２の誘電体層１０６もこれと同様にして形成した。
【０２０４】
第１の界面層１０３を形成する工程においては、Ｇｅ90Ｃｒ10（原子％）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１．３３Ｐａの圧力にて高周波スパッタリングを実施した。パワーは３００Ｗとした。雰囲気ガスとして、Ａｒガス（６０％）とＮ2ガス（４０％）との混合ガスを導入した。この結果、混合ガス中のＮ2がスパッタリングターゲットからスパッタされたＧｅおよびＣｒと反応してＧｅ−Ｃｒ−Ｎの層が第１の界面層１０３として形成された。第２の界面層１０５もこれと同様にして形成した。
【０２０５】
光吸収補正層７および反射層８は、情報記録媒体２５の光吸収補正層７および反射層８と同様にして形成した。接着層９の形成およびダミー基板１０の貼り合わせも、情報記録媒体２５で採用した方法と同様の方法で実施した。
【０２０６】
次に情報記録媒体の評価手法について説明する。情報記録媒体２５における誘電体層の密着性は、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２５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、記録層とこれに接する誘電体層の間、より詳細には記録層４と第１の誘電体層２の界面および記録層４と第２の誘電体層６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、光学顕微鏡を使って目視で調べた。当然のことではあるが、剥離の無いサンプルは良好な密着性を有すると評価され、剥離の有るサンプルは密着性に劣ると評価される。
【０２０７】
情報記録媒体２５の繰り返し書き換え性能は、繰り返し回数に基づいて評価した。繰り返し回数は以下の条件で決定した。
【０２０８】
情報記録媒体２５に情報を記録するために、情報記録媒体２５を回転させるスピンドルモータと、レーザ光１２を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ光１２を情報記録媒体２５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。情報記録媒体２５の評価においては、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。情報記録媒体２５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。
【０２０９】
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）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１２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２５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、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値を測定し、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％に達したときのピークパワーの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。そして、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％に達したときのピークパワーの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。
【０２１０】
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した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２５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および５００回であるときに測定し、繰り返し回数が１０００〜１００００回の範囲では１０００回毎に測定し、繰り返し回数が２００００〜１０００００回の範囲では１００００回毎に測定した。平均ジッタ値が１３％に達したときを繰り返し書き換えの限界として判断し、このときの繰り返し回数により繰り返し書き換え性能を評価した。当然のことならがら、繰り返し回数が大きいほど、繰り返し書き換え性能が高いと評価される。情報記録媒体が、コンピュータの外部メモリとして用いられる場合には、繰り返し回数は１０万回以上であることが好ましい。情報記録媒体が、画像音声レコーダで用いられる場合には、繰り返し回数は１万回以上であることが好ましい。
【０２１１】
【表３】
0004242674.tif 000004
【０２１２】
表３に示すように、サンプル１−４、１−８、１−９、１−１４は、書き換えが困難であった。具体的には、１回目ランダム信号の記録マークを形成後、２回目の重ね書きを行うと、元の記録マークが消えずに残っていた。従って、Ｖ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＴｅＯ2は、誘電体層として使用することは困難であることが分かった。他のサンプルにおいても比較サンプルと同程度の特性は得られなかった。即ち、サンプル１−１から１−１４のいずれも、良好な密着性、良好な繰り返し書き換え性能、および良好な記録感度（Ｐｐ≦１４ｍＷ）のすべてを同時に満足するものではなかった。
【０２１３】
このことから、サンプル１−１から１−１４で使用した材料はいずれも、それだけでは記録層と接する誘電体層を形成するのに適していないことが判った。しかしながら、本実施例の結果から、Ｃｒ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＺｎＳおよびＬａＦ3から成る誘電体層は記録層との密着性が良好であること、ならびにＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3およびＳｉＯ2から成る誘電体層を有する情報記録媒体は繰り返し書き換え性能が良好であることが判った。したがって、本発明者は、Ｃｒ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＺｎＳおよびＬａＦ3から選択される１以上の化合物と、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選択される１以上の化合物とを混合することにより、良好な密着性と良好な繰り返し書き換え性能を同時に達成することが期待できると考えた。
【０２１４】
（実施例２）
実施例２では、良好な密着性と良好な繰り返し書き換え性能を同時に達成するため、実施例１で使用した材料から、記録層との密着性に優れた材料と情報記録媒体の繰り返し書き換え性能を実用可能な程度にし得る材料とを選択して混合した材料で誘電体層を形成した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、種々の２成分混合材料で形成した２７種類のサンプルを作製した。各サンプルにおいて、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。
【０２１５】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表４に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表４に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。各サンプルにおいて採用した、スパッタリング時の雰囲気ガスおよびパワーは表４に示すとおりである。
【０２１６】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表２に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に説明したとおりである。
【０２１７】
【表４】
0004242674.tif 000005
【０２１８】
表４に示すように、サンプル２−１から２−２７まで、全て剥離が発生せず、密着性が改善された。また、Ｃｒ2Ｏ3を混合した材料を用いたサンプルは良好な繰り返し書き換え性能を示した。特に、Ｃｒ2Ｏ3をＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2に混合した材料を使用したサンプルでは、１０万回の繰り返し回数を達成できた。また、ＬａＦ3を混合した材料を用いたサンプルは、Ｐｐ＜１４ｍＷであり、良好な記録感度を示した。一方、ＺｎＯおよびＺｎＳを混合した材料を用いたサンプルは、いずれも繰り返し書き換え性能に劣っていた。これらの結果から、繰り返し書き換え性能に好ましく寄与する誘電体材料、即ち、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、Ｃｒ2Ｏ3またはＳｉＯ2に混合する材料としては、Ｃｒ2Ｏ3またはＬａＦ3が好ましいことが判った。さらに、２種類の酸化物を組み合わせるよりも、フッ化物と酸化物とを組み合わせる方が、層の熱伝導性を低下させるのにより有効であると考えられる。
【０２１９】
さらに、表４より、ＬａＦ3と酸化物とを組み合わせることにより、良好な密着性、良好な繰り返し書き換え性能、および良好な記録感度を同時に満たす情報記録媒体が得られることが判った。このことから、本発明者は、希土類金属のフッ化物を混合すると、同様に良好な結果が得られるのではないかと考えた。
【０２２０】
（実施例３）
実施例３では、良好な記録感度を達成するため、繰り返し書き換え性能に特に好ましく寄与するＺｒＯ2、ＨｆＯ2およびＳｉＯ2に、希土類金属のフッ化物を混合した材料で誘電体層を形成した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を種々の２成分混合材料で形成した２４種類のサンプルを作製した。この実施例においても、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。
【０２２１】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表５に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表５に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルについても、誘電体層の形成工程において、スパッタリングは４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２２２】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表５に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に説明したとおりである。
【０２２３】
【表５】
0004242674.tif 000006
【０２２４】
表５に示すように、サンプル３−１から３−２４まで、全て剥離が発生せず、密着性が良好であった。また、いずれのサンプルにおいても、繰り返し回数は１万回以上であり、画像音声レコーダ用途の情報記録媒体であれば十分に使用できる繰り返し書き換え性能が確保されていた。さらに、いずれのサンプルにおいても、Ｐｐ＜１４ｍＷであり、記録感度は良好であった。このように、酸化物と希土類金属のフッ化物とを混合することにより、記録層と接して誘電体層を形成した場合でも、情報記録媒体に必要とされる性能を確保し得ることが判った。
【０２２５】
比較サンプルと、サンプル３−１から３−２４を比較すると、比較サンプルにおいては１０万回以上の繰り返し回数が達成されるとともに、Ｐｐ＝１１ｍＷという高記録感度が実現されている。情報記録媒体がコンピュータの外部メモリとして使用される場合があることを考慮すると、１０万回以上の繰り返し回数が実現されることが望ましい。そこで、比較サンプル(即ち、従来構成の情報記録媒体）と同等かそれ以上の性能を実現するために、複数の酸化物にフッ化物を混合した材料の使用を試みた。
【０２２６】
（実施例４）
実施例４では、ＺｒＯ2−ＬａＦ3混合系材料について、誘電体層の形成に適した組成範囲を決定した。具体的には、上記において説明した実施の形態３に相当する図３に示す情報記録媒体２７において、第２の誘電体層６を、上記２つの化合物の混合割合が異なる材料で形成した７種類のサンプルを作製した。以下、情報記録媒体２７の作製方法を説明する。
【０２２７】
まず、基板１として、実施例１で使用したものと同じ基板を準備した。この基板１上に、厚さ１５０ｎｍの第１の誘電体層１０２、厚さ５ｎｍの第１の界面層１０３、厚さ９ｎｍ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、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１０２は、先に実施例１にて説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の誘電体層１０２と同様にして（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）で形成した。第１の界面層１０３は、先に実施例１にて説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の界面層１０３と同様にして形成し、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎ層とした。記録層４は、実施例１と同様にして形成した。したがって、その組成は、Ｇｅ27Ｓｎ8Ｓｂ12Ｔｅ53（原子％）であった。
第２の誘電体層６は、それぞれ表６に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、Ａｒガス雰囲気中で０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。また、使用したパワーは、サンプル４−１において５００Ｗであり、サンプル４−２〜４−７において４００Ｗであった。
光吸収補正層７および反射層８は、実施例１にて説明した情報記録媒体２５のそれらと同様にして形成した。
【０２２８】
比較のため、実施例１で作製したものと同様の情報記録媒体３１を比較サンプルとして作製した。得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表６に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に説明したとおりである。但し、本実施例では、密着性の評価は、記録層４とこれに接する第２の誘電体層６との間で剥離が発生していないかどうか調べることにより実施した。
【０２２９】
【表６】
0004242674.tif 000007
【０２３０】
表６に示すように、ＬａＦ3が１０モル％以上含まれると、剥離が生じず、良好な密着性が確保されることが確認された。また、ＺｒＯ2の割合が小さいほど（即ち、ＬａＦ3の混合割合が大きいほど）、繰り返し回数は小さくなるが、Ｐｐは小さくなり記録感度が良くなる傾向にあった。上記表の結果から、繰り返し書き換え性能と記録感度との均衡を考慮すると、ＺｒＯ2の割合は５０モル％以上であることが好ましく、密着性を考慮するとＺｒＯ2の割合は９０モル％以下であることが好ましいことが判った。
【０２３１】
（実施例５）
実施例５では、記録感度と繰り返し書き換え性能をより向上させるために、２以上の酸化物と、群ＧＬから選択される元素のフッ化物としてＬａＦ3を混合した材料で誘電体層を形成した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、種々の３成分混合材料で形成した８種類のサンプルを作製した。この実施例においても、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。本実施例においてＬａＦ3を採用したのは、融点が高いこと、およびコスト的に有利であることによる。
【０２３２】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表７に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表７に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルについても、誘電体層の形成工程において、スパッタリングは４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２３３】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表７に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に実施例１で説明したとおりである。
【０２３４】
【表７】
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【０２３５】
表７に示すように、ＺｒＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系（サンプル５−１）、ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系（サンプル５−２）、ＨｆＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系（サンプル５−３）、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系（サンプル５−５）、およびＨｆＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系（サンプル５−６）を使用したサンプルにおいて、１０万回以上の繰り返し回数、およびＲｐ≦１４を達成できた。特に、ＳｉＯ2を混合した系はＰｐがより低く、より高記録感度であった。即ち、これらの混合系を用いて、記録層と接するように誘電体層を形成して情報記録媒体を構成することにより、第１及び第２の界面層の無い構成、即ち層数の少ない構成で、従来の界面層を有する構成と同等の性能を実現することができた。
【０２３６】
ＴｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系およびＴｉＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系を使用したサンプル５−４および５−７は、繰り返し回数が１０万回未満であるものの、表２に示すサンプル２−４と比較して優れた繰り返し書き換え性能を示した。ＴｉＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系を使用したサンプル５−７は、サンプル５−４と同等の繰り返し書き換え性能を示し、且つサンプル５−４よりもＲｐが低く高い記録感度を示した。これら表７の結果から、Ｃｒ2Ｏ3の添加が繰り返し書き換え性能の向上に寄与し、ＳｉＯ2の添加が記録感度の向上に寄与することが判った。
【０２３７】
（実施例６）
実施例６では、ＺｒＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料について、誘電体層の形成に適した組成範囲を決定した。具体的には、実施例４と同様に、図３に示す情報記録媒体２７において、第２の誘電体層６を上記３つの化合物の混合割合が異なる材料で形成した１２種類のサンプルを作製した。
【０２３８】
本実施例において、各サンプルは、第２の誘電体層６が表８に示す材料から成る点を除いて、実施例４と同様、図３に示す情報記録媒体２７と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。第１の誘電体層１０２、第１の界面層１０３、記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例４と同様にして実施した。第２の誘電体層６は、それぞれ表８に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルについても、第２の誘電体層６の形成工程において、スパッタリングは４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２３９】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表８に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に実施例４に関連して説明したとおりである。
【０２４０】
【表８】
0004242674.tif 000009
【０２４１】
表８に示すように、Ｃｒ2Ｏ3が含まれると、ＬａＦ3の混合割合が小さくても剥離が生じず、良好な密着性が確保されることが確認された。また、ＺｒＯ2とＣｒ2Ｏ3とを合わせた混合割合が小さいほど（即ち、ＬａＦ3の混合割合が大きいほど）、Ｐｐは小さくなり記録感度が良くなる傾向にあった。また、ＺｒＯ2とＣｒ2Ｏ3とを合わせた混合割合が一定である場合、Ｃｒ2Ｏ3の混合割合が大きいほど、繰り返し回数が小さくなり、かつＰｐが大きくなる傾向にあった。上記表の結果から、繰り返し書き換え性能と記録感度との均衡を考慮すると、ＺｒＯ2とＣｒ2Ｏ3とを合わせた混合割合は５０モル％以上であることが好ましいことが判った。また、ＺｒＯ2およびＣｒ2Ｏ3の混合割合はそれぞれ１０モル％以上であることが好ましいことが判った。
【０２４２】
（実施例７）
実施例７では、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料について、誘電体層の形成に適した組成範囲を決定した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、上記４つの化合物の混合割合が異なる材料で形成した６種類のサンプルを作製した。この実施例においても、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。
【０２４３】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表９に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表９に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルについても、誘電体層の形成工程において、スパッタリングは、４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２４４】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表９に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に実施例１で説明したとおりである。組成範囲の決定には、実施例５で作製したサンプル５−５の評価結果も利用したので、その結果を表９に再度示す。
【０２４５】
【表９】
0004242674.tif 000010
【０２４６】
表９に示すように、式（４）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（ｍｏｌ％）で表される系において、ＤがＺｒＯ2であり、Ｘ、ＹおよびＺが、２０≦Ｘ≦７０、１０≦Ｙ≦５０、１０≦Ｚ≦６０、および５０≦Ｘ＋Ｙ＋Ｚ≦９０を満たすと、情報記録媒体２５において、良好な密着性、良好な繰り返し書き換え性能（繰り返し回数１０万回以上）、およびＰｐ＜１４ｍＷの良好な記録感度が実現されることが確認された。また、Ｃｒ2Ｏ3の割合が大きい混合物系を採用すると、記録感度がやや低下し、ＬａＦ3の割合が大きい混合物系を採用すると、記録感度が高くなるという、各特性の組成依存性も確認された。
【０２４７】
（実施例８）
実施例８では、ＨｆＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料について、誘電体層の形成に適した組成範囲を決定した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、上記４つの化合物の混合割合が異なる材料で形成した６種類のサンプルを作製した。この実施例においても、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。
【０２４８】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表１０に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表１０に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルにおいても、スパッタリングは、４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２４９】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表１０に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に実施例１で説明したとおりである。組成範囲の決定には、実施例５で作製したサンプル５−６の評価結果も利用したので、その結果を表１０に再度示す。
【０２５０】
【表１０】
0004242674.tif 000011
【０２５１】
表１０に示すように、式（４）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（ｍｏｌ％）で表される系において、ＤがＨｆＯ2であり、Ｘ、ＹおよびＺが、２０≦Ｘ≦７０、１０≦Ｙ≦５０、１０≦Ｚ≦６０、および５０≦Ｘ＋Ｙ＋Ｚ≦９０を満たすと、情報記録媒体２５において、良好な密着性、良好な繰り返し書き換え性能（繰り返し回数１０万回以上）、およびＰｐ＜１４ｍＷの良好な記録感度が実現されることが確認された。
【０２５２】
（実施例９）
実施例９では、Ｔａ2Ｏ5−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料について、誘電体層の形成に適した組成範囲を決定した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、上記４つの化合物の混合割合が異なる材料で形成した６種類のサンプルを作製した。この実施例においても、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。
【０２５３】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表１１に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表１１に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルにおいても、スパッタリングは、４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２５４】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表１１に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に実施例１で説明したとおりである。組成範囲の決定には、実施例５で作製したサンプル５−８の評価結果も利用したので、その結果を表１１に再度示す。
【０２５５】
【表１１】
0004242674.tif 000012
【０２５６】
表１１に示すように、（４）、即ち、（Ｄ）X（ＳｉＯ2）Y（Ｃｒ2Ｏ3）Z（ＬａＦ3）100-X-Y-Z（ｍｏｌ％）で表される系において、ＤがＴａ2Ｏ5であり、Ｘ、ＹおよびＺが、２０≦Ｘ≦７０、１０≦Ｙ≦５０、１０≦Ｚ≦６０、および５０≦Ｘ＋Ｙ＋Ｚ≦９０を満たすと、、情報記録媒体２５において、良好な密着性およびＰｐ＜１４ｍＷの良好な記録感度が実現されることが確認された。サンプル９−１、２、３、５、６は、実施例７および８のサンプルと比較して、繰り返し回数が小さいものの、特定の用途（例えば、画像音声レコーダ用）の情報記録媒体として実用可能なものであった。
【０２５７】
（実施例１０）
実施例１０では、ＺｒＳｉＯ4−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料について、誘電体層の形成に適した組成範囲を決定した。具体的には、実施例１と同様に、図１に示す情報記録媒体２５において、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６を、上記３つの化合物の混合割合が異なる材料で形成した７種類のサンプルを作製した。この実施例においても、第１の誘電体層２と第２の誘電体層６は、同じ材料で形成した。
【０２５８】
本実施例において、各サンプルは、第１および第２の誘電体層が表１２に示す材料から成る点を除いて、実施例１と同様、図１に示す情報記録媒体２５と同じ構成を有するように作製した。基板１として、実施例１で使用した基板と同じものを使用した。記録層４、光吸収補正層７および反射層８の形成は、実施例１と同様にして実施した。第１の誘電体層２および第２の誘電体層６は、それぞれ表１２に示す材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、０．１３Ｐａの圧力下で高周波スパッタリングを実施して形成した。いずれのサンプルにおいても、スパッタリングは、４００Ｗのパワーを使用して、Ａｒガス雰囲気中で実施した。
【０２５９】
得られた各サンプルについて、誘電体層の密着性と繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表１２に示す。密着性および繰り返し書き換え性能の評価方法は、先に実施例１で説明したとおりである。
【０２６０】
【表１２】
0004242674.tif 000013
【０２６１】
表１２に示すように、式（５）、即ち、（ＺｒＳｉＯ4）A（Ｃｒ2Ｏ3）B（ＬａＦ3）100-A-B（ｍｏｌ％）で表される系において、ＡおよびＢが、２０≦Ａ≦７０、１０≦Ｂ≦５０、および５０≦Ａ＋Ｂ≦９０を満たすと、情報記録媒体２５において、良好な密着性、良好な繰り返し書き換え性能（繰り返し回数１０万回以上）、およびＰｐ＜１４ｍＷが実現されることが確認された。また、Ｃｒ2Ｏ3の割合が大きい混合物系を採用すると、記録感度がやや低下し、ＬａＦ3の割合が大きい混合物系を採用すると、記録感度が高くなるという、各特性の組成依存性も確認された。
【０２６２】
（実施例１１）
実施例１１では、実施例１０で作製したサンプル１０−２の情報記録媒体に、ランド−グルーブ記録を実施し、グルーブ記録およびランド記録のそれぞれについて実施例１で記載した方法に従って繰り返し回数を求めて、繰り返し書き換え性能を評価した。その結果を、繰り返し書き換え性能の評価の際に求めたピークパワー（Ｐｐ）およびバイアスパワー（Ｐｂ）とともに表１３に示す。この実施例においても、比較のために、実施例１で作製したものと同じ構成の図１０に示す情報記録媒体３１について、同じ評価を行った。
【０２６３】
【表１３】
0004242674.tif 000014
【０２６４】
表１３に示すように、サンプル１０−２の繰り返し書き換え性能は、グルーブ記録およびランド記録の両方について、比較サンプルと同じであった。サンプル１０−２はまた、比較サンプルよりもＰｐが低く、より高い記録感度を示した。したがって、本発明の情報記録媒体はランドグルーブ記録に用いる情報記録媒体として有用であることが確認された。
【０２６５】
このように、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）等で表される酸化物とフッ化物との混合物を含む層は、Ｓを含まないために、記録層と接して形成できる。また、酸化物−フッ化物系材料層を、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６とした図１に示すような情報記録媒体２５は、第１の界面層１０３および第２の界面層１０５を含む、図１０に示すような情報記録媒体３１と同等以上の良好な性能を有する。このことは、上記実施例３〜１１の結果から明らかである。即ち、上記実施例により、本発明によれば、従来の情報記録媒体よりも層数を減らしても、それと同等以上の性能を有する情報記録媒体が得られることが検証できた。
【０２６６】
（実施例１２）
実施例１２では、上記において説明した実施の形態２に相当する図２に示す情報記録媒体２６において、第１の誘電体層２のみが酸化物−フッ化物系材料層である情報記録媒体（サンプル１２−１）を作製した。以下、情報記録媒体２６の作製方法を説明する。
【０２６７】
まず、基板１として、実施例１で使用したものと同じ基板を準備した。この基板１上に、厚さ１５０ｎｍの第１の誘電体層２、厚さ９ｎｍの記録層４、厚さ３ｎｍの第２の界面層１０５、厚さ５０ｎｍの第２の誘電体層１０６、厚さ４０ｎｍの光吸収補正層７を４０ｎｍ、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。
【０２６８】
第１の誘電体層２を形成する工程においては、（ＺｒＳｉＯ4）30（Ｃｒ2Ｏ3）40（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）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、Ａｒガス雰囲気中で高周波スパッタリングを実施した。パワーは４００Ｗであった。
【０２６９】
記録層４は、実施例１と同様にして形成した。したがって、その組成は、Ｇｅ27Ｓｎ8Ｓｂ12Ｔｅ53（原子％）であった。
【０２７０】
第２の界面層１０５は、先に実施例１にて説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の界面層１０３と同様にして形成した。第２の誘電体層１０６もまた、先に説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の誘電体層１０２と同様にして（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（mol％）で形成した。光吸収補正層７および反射層８は、実施例１にて説明した情報記録媒体２５のそれらと同様にして形成した。
【０２７１】
比較のため、実施例１で作製したものと同様の情報記録媒体３１を比較サンプルとして作製した。各サンプルの第１の誘電体層２の密着性を実施例１と同様の条件で測定した。また、各サンプルにグルーブ記録およびランド記録を実施し、グルーブ記録およびランド記録の繰り返し回数を実施例１で記載した方法に従って求めることにより、繰り返し書き換え性能を評価した。評価結果を表１４に示す。
【０２７２】
【表１４】
0004242674.tif 000015
【０２７３】
表１４に示すように、第１の誘電体層２のみを酸化物−フッ化物系材料層とした６層構成の情報記録媒体２６も、７層構成の情報記録媒体３１と同等の密着性、繰り返し書き換え性能、ピークパワー、およびバイアスパワーを実現した。（ＺｒＳｉＯ4）30（Ｃｒ2Ｏ3）40（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）は、情報記録媒体２６を構成する層の組成の一例である。実施例１０で使用したＺｒＳｉＯ4−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料を用いて作製した情報記録媒体２６は、いずれも良好な性能を示した。他の実施例で使用した材料についても同様である。
【０２７４】
（実施例１３）
実施例１３では、上記において説明した実施の形態３に相当する図３に示す情報記録媒体２７において、第２の誘電体層６のみが（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）から成る酸化物−フッ化物系材料層である情報記録媒体（サンプル１３−１）を作製した。
【０２７５】
本実施例において、サンプル１３−１は、第２の誘電体層６の形成工程を除いては、実施例４と同様にして形成した。第２の誘電体層６の形成工程においては、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲットを成膜装置に取り付けて、圧力０．１３Ｐａにて、Ａｒガス雰囲気中で高周波スパッタリングを実施した。パワーは４００Ｗであった。
【０２７６】
比較のため、実施例１で作製したものと同様の情報記録媒体３１を比較サンプルとして作製した。各サンプルの第２の誘電体層６の密着性を実施例１と同様の条件で評価した。また、各サンプルの繰り返し書き換え性能を、各サンプルにグルーブ記録およびランド記録を実施し、グルーブ記録およびランド記録の繰り返し回数を実施例１で記載した方法に従って求めることにより、評価した。評価結果を表１５に示す。
【０２７７】
【表１５】
0004242674.tif 000016
【０２７８】
表１５に示すように、第２の誘電体層６のみを（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）とした６層構成の情報記録媒体２７は、７層構成の情報記録媒体３１と同等の密着性、繰り返し書き換え性能、ピークパワー、およびバイアスパワーを実現した。（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）20（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）は、情報記録媒体２７を構成する層の組成の一例である。実施例１０で使用したＺｒＳｉＯ4−Ｃｒ2Ｏ3−ＬａＦ3混合系材料を用いて作製した情報記録媒体２７は、いずれも良好な性能を示した。他の実施例で使用した材料についても同様である。
【０２７９】
（実施例１４）
実施例１４では、上記において説明した実施の形態４に相当する図４に示す情報記録媒体２８において、第１および第２の誘電体層２および６が酸化物−フッ化物系材料層である情報記録媒体（サンプル１４−１）を作製した。以下、情報記録媒体２８の作製方法を説明する。
【０２８０】
まず、基板１０１として、深さ２１ｎｍ、トラックピッチ（基板の主面に平行な面内におけるグルーブ表面およびグルーブ表面の中心間距離）０．３２μｍの案内溝が片側表面に予め設けられた、直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの円形のポリカーボネート基板を準備した。
【０２８１】
基板１０１上に、厚さ８０ｎｍの反射層８、厚さ１６ｎｍの第２の誘電体層６、厚さ１１ｎｍの記録層４、および厚さ６８ｎｍの第１の誘電体層２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。
【０２８２】
反射層８は、実施例１と同様にして形成した。第２の誘電体層６を形成する工程においては、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、圧力０．１３Ｐａにて、Ａｒガス雰囲気中で高周波スパッタリングを実施した。パワーは４００Ｗであった。第１の誘電体層２も同様にして形成した。
【０２８３】
記録層４を形成する工程においては、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て、直流スパッタリングを実施した。パワーは１００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガス（９７％）とＮ2ガス（３％）の混合ガスを導入した。スパッタ時の圧力は約０．１３Ｐａとした。記録層４の組成は、Ｇｅ45Ｓｂ4Ｔｅ51であった。
【０２８４】
第１の誘電体層２を形成した後、紫外線硬化性樹脂を第１の誘電体層２の上に塗布した。塗布した紫外線硬化性樹脂の上に、直径１２０ｍｍ、厚さ９０μｍの円形のポリカーボネート基板をダミー基板１１０として密着させた。次いで、ダミー基板１１０の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させた。これにより、硬化した樹脂から成る接着層９を１０μｍの厚さで形成すると同時に、ダミー基板１１０を接着層９を介して第１の誘電体層２の上に貼り合わせた。
【０２８５】
ダミー基板１１０を貼り合わせた後、波長６７０ｎｍの半導体レーザを使用して初期化工程を実施した。初期化工程においては、情報記録媒体２８の半径２２ｍｍから６０ｍｍの範囲の環状領域内に位置する記録層４を、ほぼ全面に亘って結晶化させた。初期化工程の終了により、情報記録媒体２８（サンプル１４−１）の作製が完了した。
【０２８６】
比較サンプルとして、第１の誘電体層と記録層との間および第２の誘電体層と記録層との間に、第１の界面層および第２の界面層を有する点を除いては、情報記録媒体２８と同様の構成である情報記録媒体を作製した（図示せず）。この比較サンプルにおいて、第１の誘電体層および第２の誘電体層は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）から成る。これらの誘電体層は、先に実施例１にて説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の誘電体層１０２と同様にして形成した。第１の界面層および第２の界面層は、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎから成り、５ｎｍの厚さを有する。これらの界面層は、先に実施例１にて説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の界面層１０３と同様にして形成した。その他の層は、情報記録媒体２８のそれらの層と同様にして形成した。
【０２８７】
得られた各サンプルについて、密着性および繰り返し書き換え性能を評価した。その評価結果を表１６に示す。密着性の評価方法は、実施例１にて説明したとおりである。繰り返し書き換え性能は、実施例１で採用した方法とは異なる方法で評価した。以下にその方法を説明する。
【０２８８】
情報記録媒体２８の繰り返し書き換え性能は、実施例１で使用したものと同様の構成の情報記録システムを用いて評価した。情報記録媒体２８の評価においては、波長４０５ｎｍの半導体レーザと開口数０．８５の対物レンズを使用し、２３ＧＢ容量相当の記録を行った。情報記録媒体２８を回転させる線速度は５ｍ／秒とした。また、ＣＮＲ（即ち、信号振幅とノイズの比）および消去率の測定には、スペクトラムアナライザーを用いた。
【０２８９】
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）およびバイアスパワー（Ｐｂ）を以下の手順で設定した。レーザ光１２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２８に向けて照射して、マーク長０．１６μｍの２Ｔ信号を記録層４の同一のグルーブ表面に１０回記録した。２Ｔ信号を１０回記録した後、ＣＮＲを測定した。２Ｔ信号の１０回記録の際、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ＣＮＲを測定し、信号振幅が飽和するときの最小のピークパワーの１．２倍のパワーをＰｐに設定した。
【０２９０】
次に、上記と同様にして２Ｔ信号を１０回記録した後、信号を再生して２Ｔ信号の振幅を測定した。さらに、該グルーブ表面に９Ｔ信号を１回重ね書きし、信号を再生して２Ｔ信号の振幅を測定し、１０回記録後に測定した振幅を基準とする２Ｔ信号の減衰率を消去率として求めた。２Ｔ信号の１０回記録および９Ｔ信号の１回重ね書きの際、ピークパワーを先に設定したＰｐに固定し、バイアスパワーを種々変化させた各パワー条件について、以上のように定義される消去率を求め、消去率が２５ｄＢ以上となるバイアスパワー範囲の中心値をＰｂに設定した。システムのレーザパワー上限値を考慮すれば、Ｐｐ≦６ｍＷ、Ｐｂ≦３ｍＷを満足することが望ましい。
【０２９１】
繰り返し回数は、本実施例ではＣＮＲおよび消去率に基づいて決定した。上記のようにして設定した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２８に向けて照射して、２Ｔ信号を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。それから、ＣＮＲを測定し、また、消去率を求めた。消去率は、上記と同様に、所定回数記録した後およびその上に９Ｔ信号を１回重ね書きした後に２Ｔ信号を測定して、所定回数記録した後に測定した２Ｔ信号の振幅に対する、９Ｔ信号を１回重ね書きした後に測定した２Ｔ信号の振幅の減衰率により求めた。ＣＮＲおよび消去率は、繰り返し回数が、１、２、３、５、１０、１００、２００、５００、１０００、２０００、３０００、５０００、７０００、１００００回であるときに求めた。１０回繰り返した場合のＣＮＲおよび消去率を基準として、ＣＮＲが２ｄＢ低下するか、または消去率が５ｄＢ低下したときを繰り返し書き換えの限界と判断し、このときの繰り返し回数により繰り返し書き換え性能を評価した。当然のことながら、繰り返し回数が大きいほど繰り返し書き換え性能が高い。情報記録媒体２８の繰り返し回数は１万回以上が好ましい。
【０２９２】
【表１６】
0004242674.tif 000017
【０２９３】
本実施例のサンプル１４−１の情報記録媒体２８は、図１に示す情報記録媒体２５とは、基板上への各層の成膜順序、記録条件（レーザ波長やレンズの開口数）、ならびに記録容量が異なる。サンプル１４−１の記録容量は、図１に示す情報記録媒体２５の約５倍である。しかしながら、これらの相違点に関係なく、第１の誘電体層２および第２の誘電体層６として、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）から成る層を用いることによって、界面層を設けなくとも、界面層を有する比較サンプルと同等の性能を有する情報記録媒体が得られることが確認された。作製した情報記録媒体２８の（凹凸のない平面部における）Ｒｃ実測値は２０％、Ｒａは３％であった。
【０２９４】
情報記録媒体２８の構成で、第１の誘電体層２または第２の誘電体層６のみが酸化物−フッ化物系材料層であっても、同様な結果が得られた。即ち、酸化物−フッ化物系材料層を用いることにより、従来用いていた界面層を少なくとも一層は減らすことができ、且つ従来構成と同等の性能を確保することができる。また、本発明で採用される酸化物−フッ化物系材料層は、Ｓ（硫黄）を含まないので、Ａｇを含む反射層８と界面を接しても原子拡散は生じない。それにより、４層構成が可能となった。当然のことながら、反射層８と第２の誘電体層６との間には、必要に応じて、記録層における光の吸収を調節するための層を形成してよい。そのような層は、金属、非金属、半金属、半導体および誘電体、ならびにそれらの化合物から選択される１種の材料または２種以上の材料の混合物で形成される。そのような層は、好ましくは、波長４０５ｎｍ付近の光に対して４以下の屈折率および４以下の消衰係数を有する。
【０２９５】
（実施例１５）
実施例１５では、上記において説明した実施の形態５に相当する図５に示す情報記録媒体２９において、第５の誘電体層１９、第４の誘電体層１７、第２の誘電体層６および第１の誘電体層２が酸化物フッ化物系材料層である情報記録媒体（サンプル１５−１）を作製した。以下、情報記録媒体２９の作製方法を説明する。
【０２９６】
まず、基板１０１として、実施例１４で使用した基板１０１と同じ基板を用意した。基板１０１上に、厚さ８０ｎｍの第２の反射層２０、厚さ１６ｎｍの第５の誘電体層１９、厚さ１１ｎｍの第２の記録層１８、厚さ６８ｎｍの第４の誘電体層１７を、この順にスパッタリング法により成膜し、第２情報層２２を形成した。
【０２９７】
第２の反射層２０は、実施例１と同様にして、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金で形成した。第５の誘電体層１９を形成する工程においては、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、圧力０．１３Ｐａにて、Ａｒガス雰囲気中で高周波スパッタリングを実施した。パワーは４００Ｗであった。第４の誘電体層１７も同様にして形成した。第２の記録層１８は、実施例１４と同様にして、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲットを使用して形成した。
【０２９８】
次に、第２情報層２２の上に、溝を有する厚さ３０μｍの中間層１６を形成した。中間層１６を以下の手順に従って形成した。まず、スピンコートにより、紫外線硬化性樹脂を塗布した。塗布した紫外線硬化性樹脂の上に、表面に凹凸が設けられたポリカーボネート基板を、当該凹凸を密着させて配置した。この凹凸は、中間層１６に形成すべき案内溝と相補的な形状を有するものであった。その後、ポリカーボネート基板の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ、ポリカーボネート基板を中間層１６から剥離した。これにより、紫外線硬化性樹脂が硬化されて成る、案内溝が転写により形成された中間層１６を得た。
【０２９９】
中間層１６の形成後、第２情報層２２の初期化工程を実施した。初期化工程においては、波長６７０ｎｍの半導体レーザを使用して、半径２２ｍｍから６０ｍｍの範囲の環状領域内に位置する第２の記録層１８を、ほぼ全面に亘って結晶化させた。
【０３００】
次に、中間層１６上に、厚さ１５ｎｍの第３の誘電体層１５、厚さ１０ｎｍの第１の反射層１４、厚さ１２ｎｍの第２の誘電体層６、厚さ６ｎｍの第１の記録層１３、および厚さ４５ｎｍの第１の誘電体層２を、この順にスパッタリング法により成膜して、第１情報層２１を形成した。
【０３０１】
第３の誘電体層１５を形成する工程においては、ＴｉＯ2から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、圧力約０．１３Ｐａにて高周波スパッタリングを実施した。パワーは４００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガス（９７％）とＯ2ガス（３％）との混合ガスを導入した。
【０３０２】
第１の反射層１４も、第２の反射層２０と同様にして形成し、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金の層として形成した。第２の誘電体層６は、第５の誘電体層１９と同様にして、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）で形成した。
第１の誘電体層２も同様にして形成した。したがって、この実施例において、第５、第４、第２および第１の誘電体層１９、１７、６および２は、すべて同じ組成を有する。
【０３０３】
第１の記録層１３を形成する工程においては、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、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、圧力０．１３Ｐａにて、直流スパッタリングを実施した。パワーは５０Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガス（１００％）を導入した。スパッタ時の圧力は約０．１３Ｐａとした。記録層の組成は、Ｇｅ40Ｓｎ5Ｓｂ4Ｔｅ51（原子％）であった。
【０３０４】
第１の誘電体層２を形成した後、紫外線硬化性樹脂を第１の誘電体層２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６５μｍの円形のポリカーボネート基板をダミー基板１１０として密着させた。次いで、ダミー基板１１０の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させた。これにより、硬化した樹脂から成る接着剤層９を１０μｍの厚さで形成すると同時に、ダミー基板１１０を接着層を介して第１の誘電体層２の上に貼り合わせた。
【０３０５】
ダミー基板１１０を貼り合わせた後、波長６７０ｎｍの半導体レーザを使用して、第１の情報層２１の初期化工程を実施した。初期化工程においては、半径２２ｍｍから６０ｍｍの範囲の環状領域内に位置する第１の記録層１３を、ほぼ全面に亘って結晶化させた。初期化工程の終了により、情報記録媒体２９（サンプル１５−１）の作製が完了した。
【０３０６】
サンプル１５−１の第１情報層２１および第２情報層２２それぞれについて、誘電体層の密着性および情報記録媒体の繰り返し書き換え性能を評価した。これらの結果を、繰り返し書き換え性能の評価の際に求めたピークパワー（Ｐｐ）およびバイアスパワー（Ｐｂ）とともに表１７に示す。
【０３０７】
本実施例にて、誘電体層の密着性の評価は実施例１と同様の条件で、第１情報層２１と第２情報層２２のそれぞれについて剥離の有無を調べて実施した。情報記録媒体２９の繰り返し書き換え性能の評価は、実施例１４と同様の条件にて、第１情報層２１と第２情報層２２のそれぞれに２３ＧＢ容量相当の記録を行って、第１情報層２１と第２情報層２２のそれぞれについて繰り返し回数を調べた。第１情報層２１に記録する際には、レーザ光１２を第１の記録層１３に焦点させ、第２情報層２２を記録する際には、レーザ光１２を第２の記録層１８に焦点させた。システムのレーザパワー上限値を考慮すれば、第１の情報層２１でＰｐ≦１１ｍＷ、Ｐｂ≦５．５ｍＷを満足することが望ましい。
【０３０８】
【表１７】
0004242674.tif 000018
【０３０９】
本実施例のサンプル１５−１の情報記録媒体２９は、図１に示す情報記録媒体２５とは、基板上への各層の形成順序、情報層（即ち、記録層）の数が２であること、および記録条件（レーザ波長やレンズの開口数）が異なる。また、サンプル１５−１の記録容量は、図１に示す情報記録媒体２５の約１０倍である。しかしながら、これらの相違点に関係なく、第１、第２、第４および第５の誘電体層２、６、１７および１９として、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）20（ｍｏｌ％）から成る層を用いることによって、界面層を設けなくとも、良好な性能を有する情報記録媒体が得られることが確認された。作製した情報記録媒体２９の（凹凸のない平面部における）第１情報層２１のＲｃ設計値は６％、Ｒａは０．７％であった。第２情報層２２のＲｃ設計値は２５％、Ｒａは３％であった。
【０３１０】
本実施例においては、情報記録媒体２９を構成する、第１、第２、第４および第５の誘電体層２、６、１７および１９を全て酸化物−フッ化物系材料層としたが、本発明はこれに限定されない。１つの変形例において、本発明の情報記録媒体は、これら４つの誘電体層のうち、少なくとも１つが酸化物−フッ化物系材料層であり、他の誘電体層が（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）から成るものであってよい。その場合、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）の誘電体層と記録層との間には界面層を形成する必要がある。かかる変形例の情報記録媒体ににおいても、層の数が減少するという目的が達成されるとともに、上記サンプル１５−１と同様に良好な性能が得られる。
【０３１１】
また、本実施例では、第１、第２、第４および第５の誘電体層２、６、１７、および１９を、すべて同じ組成の酸化物−フッ化物系材料層としたが、本発明はこれに限定されない。１つの変形例として、これら４つの誘電体層が互いに異なる組成を有する情報記録媒体２９を作製してよい。そのような情報記録媒体もまた、上記サンプル１５−１と同様に、良好な性能を示す。
【０３１２】
（実施例１６）
実施例１６では、上記において説明した実施の形態６に相当する図６に示す情報記録媒体３０において、第１の界面層３および第２の界面当５が酸化物−フッ化物系材料層である情報記録媒体（サンプル１６−１）を作製した。以下、情報記録媒体３０の作製方法を説明する。
【０３１３】
まず、基板１として、実施例１で使用した基板と同じ基板を用意した。基板１上に、厚さ１５０ｎｍの第１の誘電体層１０２、厚さ５ｎｍの第１の界面層３、厚さ９ｎｍの記録層４、厚さ３ｎｍの第２の界面層５、厚さ５０ｎｍの第２の誘電体層１０６、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成膜した。
【０３１４】
第１の誘電体層１０２は、先に実施例１にて説明した情報記録媒体３１（比較サンプル）の第１の誘電体層１０２と同様にして（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）で形成した。第２の誘電体層１０６も同様にして形成した。
【０３１５】
第１の界面層３の形成工程においては、（ＺｒＳｉＯ4）50（Ｃｒ2Ｏ3）40（ＬａＦ3）10（ｍｏｌ％）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、Ａｒガス雰囲気中で高周波スパッタリングを実施した。パワーは４００Ｗであった。第２の界面層５も同様にして形成した。
【０３１６】
記録層４は、実施例１と同様にして形成した。したがって、その組成は、Ｇｅ27Ｓｎ8Ｓｂ12Ｔｅ53（原子％）であった。光吸収補正層７も、実施例１と同様にしてＧｅ80Ｃｒ20を用いて形成した。反射層８も、実施例１と同様にして、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金で形成した。
【０３１７】
比較のため、実施例１で作製したものと同様の情報記録媒体３１を比較サンプルとして作製した。得られたサンプルについて、密着性および繰り返し書き換え性能を評価した。密着性の評価は、記録層４とこれに接する界面層の間、より詳細には記録層と第１の界面層３および第２の界面層５の少なくとも一方との間で剥離が発生していないかどうか調べることにより実施した。繰り返し書き換え性能の評価は、グルーブ記録およびランド記録を実施し、グルーブ記録およびランド記録の繰り返し回数を実施例１で記載した方法に従って求めることにより実施した。評価結果を表１８に示す。
【０３１８】
【表１８】
0004242674.tif 000019
【０３１９】
表１８に示すように、酸化物−フッ化物系材料層を界面層として用いたサンプル１６−１の性能は、比較サンプルと同等であった。このサンプル１６−１を構成する層の数は従来の情報記録媒体と同じである。したがって、サンプル１６−１においては層数の減少による効果を得ることはできない。しかし、酸化物−フッ化物系材料層を界面層とする場合には、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎの界面層を形成するときのように反応性スパッタリングに依らず、Ａｒガスのみの雰囲気下でスパッタリングすることにより界面層を形成できる。従って、１つの酸化物−フッ化物系材料の界面層内での組成のバラツキおよび膜厚のバラツキがＧｅ−Ｃｒ−Ｎの界面層よりも小さくなる。これにより、製造の容易性および安定性が向上する。また、酸化物−フッ化物系材料層は、膜質の装置依存性が小さいため、当該膜の形成条件はより速く最適化することができる。したがって、酸化物−フッ化物系材料層を界面層とすることにより、情報記録媒体の量産立ち上げがより速く進行するという効果ももたらされる。
【０３２０】
（実施例１７）
実施例１７では、群ＧＭから選択される元素の酸化物および群ＧＬから選択される元素のフッ化物以外の第三成分を含む酸化物−フッ化物系材料層を有する情報記録媒体の性能を評価した。この実施例では、第２の誘電体層６の材料を除いては実施例４と同様にして、図３に示す情報記録媒体２７を作製した。
【０３２１】
第２の誘電体層６の形成に際しては、（ＺｒＯ2）29（ＳｉＯ2）29（Ｃｒ2Ｏ3）21（ＬａＦ3）21（ｍｏｌ％）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、さらにそのスパッタリングターゲット表面に、それぞれ１０ｍｍ×１０ｍｍ×１ｍｍの寸法を有する、Ｓｉ3Ｎ4、Ｇｅ、Ｃ、Ａｕ、Ｎｉ、ＰｄおよびＡｌのスパッタリングチップを置いた。このスパッタリングチップを有するスパッタリングターゲットを用いて、圧力０．１３Ｐａにて、Ａｒガス雰囲気中で高周波スパッタリングを実施して第２の誘電体層６を形成した。パワーは４００Ｗであった。形成された層を分析したところ、当該層には（ＺｒＯ2）29（ＳｉＯ2）29（Ｃｒ2Ｏ3）21（ＬａＦ3）21が９０モル％含まれ、第三成分として、Ｓｉ3Ｎ4が３モル％、Ｇｅが３モル％、Ａｕが０．５モル％、Ｎｉが０．５モル％、Ｐｄが０．５モル％、およびＡｌが０．５モル％が含まれていた。
【０３２２】
比較のため、実施例１で作製したものと同様の情報記録媒体３１を比較サンプルとして作製した。各サンプルの第２の誘電体層６の密着性を実施例１と同様の条件で評価した。また、各サンプルの繰り返し書き換え性能を、各サンプルにグルーブ記録およびランド記録を実施し、グルーブ記録およびランド記録の繰り返し回数を実施例１で記載した方法に従って求めることにより、評価した。評価結果を表１９に示す。
【０３２３】
【表１９】
0004242674.tif 000020
【０３２４】
表１９に示すように、サンプル１７−１は、比較サンプルと同程度の密着性および繰り返し書き換え性能を示した。また、サンプル１７−１のＰｐおよびＰｂは比較サンプルよりも高いものの、Ｐｐ＜１４ｍＷおよびＰｂ＜７ｍＷを満たし、十分に実用可能なものであった。この結果から、誘電体層が群ＧＭから選択される元素の酸化物と群ＧＬから選択される元素のフッ化物とを合わせて９０モル％以上含む場合には、良好な密着性、良好な繰り返し書き換え性能、および良好な記録感度が確保されることが確認された。
【０３２５】
（実施例１８）
以上の実施例１〜１７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１８では、図８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２０７を作製した。これはいわゆるメモリである。
【０３２６】
本実施例の情報記録媒体２０７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）の相変化部２０５を直径０．２ｍｍの円形領域に厚さ０．１μｍとなるように形成し、（ＺｒＳｉＯ4）40（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）の断熱部２０６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。
【０３２７】
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、（ＺｒＳｉＯ4）40（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）30（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。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。
【０３２８】
相変化部２０５および断熱部２０６は記録部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酸化物−フッ化物系材料層に該当する。
【０３２９】
尚、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。
【０３３０】
以上のようにして作製した情報記録媒体２０７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９に示すシステムにより確認した。図９に示す情報記録媒体２０７の断面図は、図８に示す情報記録媒体２０７の線Ａ−Ｂに沿って厚さ方向に切断した断面を示している。
【０３３１】
より詳細には、図９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）２０７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。
【０３３２】
本実施例の場合、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。
【０３３３】
以上の結果から、相変化部２０５の周囲の断熱部２０６として（ＺｒＳｉＯ4）40（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）の組成を有する材料を含む層を用い、電気的エネルギーを付与することによって、相変化部（記録層）にて相変態を生起させることができ、よって、情報記録媒体２０７が、情報を記録する機能を有することが確認できた。
【０３３４】
本実施例のように、円柱状の相変化部２０５の周囲に、誘電体である（ＺｒＳｉＯ4）40（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）30（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。
【０３３５】
断熱部２０６の（ＺｒＳｉＯ4）40（Ｃｒ2Ｏ3）30（ＬａＦ3）30（ｍｏｌ％）は、高融点であり、熱による原子拡散も生じにくいので、情報記録媒体２０７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が障壁となって相変化部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２０７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２０７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２０７自体を複数個つなぐことも可能である。
【０３３６】
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酸化物−フッ化物系材料層を用いることができる。この酸化物−フッ化物系材料層を含む本発明の情報記録媒体によれば、これまで実現されなかった構成を実現でき、ならびに／または従来の情報記録媒体よりも優れた性能が得られる。
【０３３７】
【発明の効果】
本発明は、好ましくは記録層と直接接して形成する層を、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＣｒおよびＳｉ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、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、ＥｒおよびＹｂから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素のフッ化物とを混合した材料で形成することを特徴とする。この特徴によれば、従来の光情報記録媒体が有していた、記録層と誘電体層との間の界面層を無くして、層数を減少できるとともに、信頼性が高く、優れた繰り返し書き換え性能および高記録感度が確保された光情報記録媒体を実現することができる。また、この酸化物−フッ化物系材料層を、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誘電体層として使用すれば、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光情報記録媒体の一例を示す部分断面図である。
【図２】  本発明の光情報記録媒体の別の例を示す部分断面図である。
【図３】  本発明の光情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図である。
【図４】  本発明の光情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図である。
【図５】  本発明の光情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図である。
【図６】  本発明の光情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図である。
【図７】  式（５）で表される材料の組成範囲を示す三角図である。
【図８】  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模式図である。
【図９】  図８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１０】  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】
１，１０１，２０１  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
１０，１１０  ダミー基板
１２  レーザ光
１３  第１の記録層
１４  第１の反射層
１５  第３の誘電体層
１６  中間層
１７  第４の誘電体層
１８  第２の記録層
１９  第５の誘電体層
２０  第２の反射層
２１  第１情報層
２２  第２情報層
２３  グルーブ面
２４  ランド面
２５，２６，２７，２８，２９，３０，３１，２０７  情報記録媒体
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】
0004242674.tif 000031
【図２】
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【図３】
0004242674.tif 000033
【図４】
0004242674.tif 000034
【図５】
0004242674.tif 000035
【図６】
0004242674.tif 000036
【図７】
0004242674.tif 000037
【図８】
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【図９】
0004242674.tif 000039
【図１０】
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