(57)【要約】【課題】高温高湿環境下での耐久性に優れた光情報記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】金属系記録層と、金属系記録層に隣接する誘電体層とを基板の上に有する光情報記録媒体をスパッタリング法により製造する方法であって、  Ｉｎ基合金からなる記録層を用意する工程と、  誘電体層の組成に応じて下記条件で誘電体層を成膜する工程、を包含する。  （１）誘電体層がＡｌの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力：３Ｗ／ｃｍ２以下、誘電体層の厚さ：５〜７０ｎｍに制御。  （２）誘電体層がＳｉの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力：３Ｗ／ｃｍ２以下、誘電体層の厚さ：４〜８ｎｍまたは３０〜７０ｎｍに制御。  （３）誘電体層がＮｂの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力：２Ｗ／ｃｍ２以上、誘電体層の厚さ：１０〜１５ｎｍに制御。  （４）誘電体層がＺｎの硫化物を主成分とし、Ｓｉの酸化物を更に含むときは、スパッタ電力：３Ｗ／ｃｍ２以下、誘電体層の厚さ：２〜１５ｎｍに制御。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の照射によって記録マークが形成される金属系記録層と、前記金属系記録層に隣接する誘電体層とを基板の上に有する光情報記録媒体をスパッタリング法により製造する方法であって、
Ｉｎ基合金からなる金属系記録層を用意する工程と、
誘電体層の組成に応じて下記（１）〜（４）の条件で誘電体層を成膜する工程と、
を包含することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
（１）前記誘電体層がＡｌの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力（パワー密度）を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを５〜７０ｎｍの範囲に制御する。
（２）前記誘電体層がＳｉの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを４〜８ｎｍまたは３０〜７０ｎｍの厚さに制御する。
（３）前記誘電体層がＮｂの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を２Ｗ／ｃｍ２以上に制御し、誘電体層の厚さを１０〜１５ｎｍに制御する。
（４）前記誘電体層がＺｎの硫化物を主成分とし、Ｓｉの酸化物を更に含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを２〜１５ｎｍの範囲に制御する。
【請求項２】
前記誘電体層は、前記金属系記録層と前記基板との間に位置する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光の波長λは３８０〜７００ｎｍである請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記レーザ光の波長λは３８０〜４５０ｎｍである請求項３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光の照射によって記録マークが形成される穴開け記録方式の記録媒体であって、Ｉｎ系記録層を有する光情報記録媒体の製造方法に関するものである。本発明は、例えば、現行のＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、次世代型の光情報記録媒体［ＨＤ ＤＶＤやＢＤ（Blue-ray Disc）］の製造に用いられ、特に、波長が約３８０〜４５０ｎｍの青紫色のレーザを用いる追記型の光情報高密度記録媒体として好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
光情報記録媒体（光ディスク）は、記録再生方式により、再生専用型、書換え型および追記型の３種類に大別される。このうち追記型の光ディスクでは、主に、レーザ光が照射された記録層材料の物性の変化を利用してデータを記録する。追記型の光ディスクは、情報の記録はできるが消去や書換えを行なうことはできない。この様な特性を利用し、追記型の光ディスクは、例えば、文書ファイルや画像ファイルなど、データの改ざん防止が求められるＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ等に用いられている。
【０００３】
レーザ光の照射による記録方式は、主に、記録層を相変化させる相変化方式、複数の記録層を反応させる層間反応方式、記録層に穴やピットなどの記録マークを局所的に形成させる穴開け方式に大別される。このうち、相変化方式では、光ディスクの反射率や変調度を高めるために反射層や誘電体層を更に設ける必要があり、また、層間反応方式でも複数の記録層が必要であることから、いずれの方式も層の数が多くなるという欠点がある。
【０００４】
これに対し、穴開け方式によれば、記録層自体の反射率が高く、且つ、大きな変調度も確保できるため、光ディスクを構成する層の数を少なくすることができ、コストや生産性の点で有利である。穴開け方式の記録層には、融点が約１０００℃以下のＩｎなどの金属を主成分とする低融点金属が用いられている。低融点金属を主成分とする記録層を用いれば、低いレーザパワーでＩｎを溶融できるため、局所的な記録マークの形成が可能となり、良好な記録感度が得られる。例えば、特許文献１には、Ａ(1-y)Ｍy（式中、ＡはＳｉまたはＳｎであり、Ｍは、Ａｌ等であり、ｙは０．０２〜０．８である）から形成される記録層が提案されている。また、本願出願人も、特許文献２に希土類元素、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｉ、Ａｕを含有するＩｎ基合金からなる記録層を開示している。
【特許文献１】米国特許公開２００４／０２４１３７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２３０２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
記録情報の高密度化への要求が益々高まるにつれ、特に、青紫色レーザなどの短波長レーザを用いて情報の記録および再生を行うことが強く望まれている。前述した穴あけ記録方式による情報記録技術により、記録特性（低熱伝導率、高初期反射率、記録マークの形成性など）の向上は見られたものの、高温高湿環境下での耐久性については、更なる改善が求められている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｉｎ基合金からなる記録層を備えた穴開け記録方式による光情報記録媒体であって、高温高湿環境下での耐久性に優れた光情報記録媒体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決し得た本発明に係る光情報記録媒体の製造方法は、レーザ光の照射によって記録マークが形成される金属系記録層と、前記金属系記録層に隣接する誘電体層とを基板の上に有する光情報記録媒体をスパッタリング法により製造する方法であって、
Ｉｎ基合金からなる金属系記録層を用意する工程と、
誘電体層の組成に応じて下記（１）〜（４）の条件で誘電体層を成膜する工程と、
を包含することを特徴とする。
（１）前記誘電体層がＡｌの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力（パワー密度）を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを５〜７０ｎｍの範囲に制御する。
（２）前記誘電体層がＳｉの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを４〜８ｎｍまたは３０〜７０ｎｍの厚さに制御する。
（３）前記誘電体層がＮｂの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を２Ｗ／ｃｍ２以上に制御し、誘電体層の厚さを１０〜１５ｎｍに制御する。
（４）前記誘電体層がＺｎの硫化物を主成分とし、Ｓｉの酸化物を更に含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを２〜１５ｎｍの範囲に制御する。
【０００８】
好ましい実施形態において、上記誘電体層は、金属系記録層と基板との間に位置している。
【０００９】
好ましい実施形態において、レーザ光の波長λは３８０〜７００ｎｍであり、より好ましくは３８０〜４５０ｎｍである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製造方法は、誘電体層の組成に応じてスパッタ電力を適切に制御して当該誘電体層の厚さを所定範囲に調整している。その結果、本発明によれば、Ｉｎの使用による利点（記録密度の向上など）を維持しつつ、高温高湿環境下での耐久性が高められ、且つ、信号変調度の低下も最小限に抑えられた光情報記録媒体が得られる。本発明の方法は、特に、青紫色レーザを用いる追記型の光情報記録媒体、特に４０５ｎｍのレーザを用いるＢＤ−Ｒなどの製造に好適に用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明者は、Ｉｎ基合金からなる記録層（以下、Ｉｎ系記録層と呼ぶ場合がある。）を有する穴開け記録方式による光情報記録媒体の特性改善、詳細には、高温高湿環境下での耐久性を向上する方法を提供するため、特に、誘電体層（厳密には、スパッタ法によって成膜される誘電体層）に着目して検討してきた。その結果、光情報記録媒体の信号変調度や耐久性は、誘電体層の組成や厚さ、スパッタ電力（スパッタパワー）と密接に関係しており、誘電体層の組成とその厚さが同じであっても、スパッタ電力の条件によって信号変調度や耐久性は変化することが判明した。上記知見に基づいて実験を更に重ねた結果、上記（１）〜（４）に示すように、誘電体層の組成に応じてスパッタ電力を適切に制御し、当該誘電体層の厚さを所定範囲に調整してスパッタリングを行う方法を突き止め、本発明を完成した。
【００１２】
上記のように本発明の方法は、誘電体層の成膜工程を定めたところに特徴がある。誘電体層は、一般に、記録層への水や酸素の浸入抑制、記録層の発熱に伴う基板の保護といった保護層としての作用を期待して、記録層に隣接して設けられている。誘電体層の形成により、光情報記録媒体の耐久性が向上する反面、レーザ照射によって記録層に与えられる熱が誘電体層に拡散するため、記録感度が低下するなどの問題が指摘されている。本発明の方法では、誘電体層の組成に応じてスパッタ電力および当該誘電体層の厚さを適切に調整しているため、熱拡散による信号変調度の低下を最小限に留めることができ、且つ、誘電体層形成による本来の効果（例えば、記録層の保護による記録情報保存期間の大幅延長など）も維持される。その結果、記録特性に極めて優れたＩｎ系記録層と、Ｉｎに適した誘電体層とから構成される光情報記録媒体が得られるため、優れた記録特性を維持しつつ、耐久性向上の両方と信号変調度の低下防止とが有効に発揮される。
【００１３】
（誘電体層の成膜方法）
はじめに、本発明を最も特徴付ける誘電体層の成膜方法について説明する。
【００１４】
本発明では、スパッタリング法によって誘電体層を成膜する。Ｉｎ基合金を構成し得る合金元素（以下に詳述するが、例えば、Ｓｎ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｉｎ，Ｂｉ，Ｚｎ，希土類元素など）は、熱平衡状態ではＩｎに対し固有の固溶限を有しているが、スパッタリング法によってＩｎ系薄膜を形成すると、上記合金元素がＩｎマトリックス中に均一に分散するので、膜質が均質化し、安定した光学特性や耐久性などが得られ易いからである。
【００１５】
上記スパッタリング法において、最も留意すべき事項は、誘電体層の組成などに応じ、スパッタ電力（パワー密度）を適切に制御するという点である。後記する実施例に示すように、光情報記録媒体の信号変調度や耐久性は、誘電体層の組成や厚さ、スパッタ電力と密接に関係しており、誘電体層の厚さが同じであっても、スパッタ電力の条件によって信号変調度の低下や耐久性の低下といった不具合が生じており、しかも、当該スパッタ電力の適切な範囲は、誘電体層の組成によって相違するためである。以下で詳述するように、誘電体層が、上記（１）のようにＡｌの酸化物を主成分として含む場合、上記（２）のようにＳｉの酸化物を主成分として含む場合、上記（４）のようにＺｎの硫化物を主成分としＳｉの酸化物を更に含む場合は、いずれも、スパッタ電力を所定値以下に制御して膜厚を調整する。一方、上記（３）のようにＮｂの酸化物を主成分として含む場合は、スパッタ電力を所定値以上に制御して誘電体層の膜厚を調整する。
【００１６】
以下、下記（１）〜（４）の成膜方法について、それぞれ詳しく説明する。
【００１７】
（１）誘電体層がＡｌの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを５〜７０ｎｍの範囲に制御する。
上記（１）において、「主成分として含む」とは、誘電体層中に占めるＡｌの酸化物の含有比率が５０質量％以上（好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％を含む）を満足することを意味する。上記要件を満足する限り、上記（１）の誘電体層は、本発明の作用を阻害しない範囲で、誘電体層に通常含まれ得る他の成分（不純物等）を含んでいてもよい。上記（１）の誘電体層は、Ａｌの酸化物のみから構成されていても良いし、Ａｌの酸化物にＳｉ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎから選択される元素の酸化物やＺｎの硫化物などの成分が含まれていてもよい。
【００１８】
上記（１）の誘電体層を成膜するときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、当該誘電体層の厚さを５〜７０ｎｍの範囲内に調整する。後記する実施例に示すように、光情報記録媒体の信号変調度や耐久性は、スパッタ電力および誘電体層の厚さと密接に関係しており、これらの範囲を外れると、耐久性と信号変調度の両方を本発明の目標レベルに維持することができない（後記する実施例を参照）。
【００１９】
スパッタ電力および誘電体層厚さの好ましい範囲は、厳密には、使用するＩｎ系記録層の組成や他のスパッタリング条件などによっても変化するが、良好な耐久性を確保しつつ信号変調度の低下を最小限に抑えるためには、スパッタ電力は低い程良く、おおむね、２．５Ｗ／ｃｍ２以下に制御することが好ましい。なお、スパッタ電力の下限は、上記特性の向上といった観点からは特に限定されないが、生産性などを考慮すると、おおむね、２Ｗ／ｃｍ２に制御することが好ましい。また、上記誘電体層の好ましい厚さは、７ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、より好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
【００２０】
また、上記（１）の誘電体層を成膜するに当たっては、後記する実施例に示すように、ＡｌＯのターゲットではなくＡｌＮのターゲットを用いる。詳細な理由は不明であるが、本発明者の実験によれば、ＡｌＮターゲットを用いると所望とする当該誘電体層が成膜された。
【００２１】
上記のターゲットは、溶解・鋳造法によって作製したＩｎ基合金のターゲット材（溶製Ｉｎ基合金ターゲット材）を用いることが好ましい。溶製Ｉｎ基合金ターゲット材の組織は均一であり、スパッタ率が安定しているばかりでなく、ターゲットからの原子の出射角度も均一であるため、成分組成の均一な光記録層が得られ易く、均質で高性能の光ディスクを製造できるからである。これは、後記する（２）〜（４）の誘電体層を成膜するとき、更には記録層をスパッタリング法で成膜するときも同様である。
【００２２】
前述したように、本発明の製造方法は、Ｉｎ系記録層に適した誘電体層の成膜条件（スパッタ電力）を、誘電体層の組成に応じて定めて耐久性を高めたところに最大の特徴があり、スパッタ電力以外のスパッタリング条件は特に限定されず、例えば、真空雰囲気や不活性雰囲気下にて、圧力をおおむね、１〜１０ｍｍＴｏｒｒの範囲、基板温度をおおむね室温〜２５０℃に制御すれば良い。これは、後記する（２）〜（４）の誘電体層を成膜するときも同様である。
【００２３】
（２）誘電体層がＳｉの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、４〜８ｎｍまたは３０〜７０ｎｍの厚さに制御する。
上記（２）において、「主成分として含む」とは、誘電体層中に占めるＳｉの酸化物の含有比率が５０質量％以上（好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％を含む）を満足することを意味する。上記要件を満足する限り、上記（２）の誘電体層は、本発明の作用を阻害しない範囲で、誘電体層に通常含まれ得る他の成分（不純物等）を含んでいてもよい。上記（２）の誘電体層は、Ｓｉの酸化物のみから構成されていても良いし、Ｓｉの酸化物にＡｌ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎから選択される元素の酸化物やＺｎの硫化物などの成分が含まれていてもよい。
【００２４】
上記（２）の誘電体層を成膜するときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、当該誘電体層の厚さを４〜８ｎｍまたは３０〜７０ｎｍの範囲内に調整する。上記（２）のようにＳｉの酸化物を主成分として含む場合は、上記（１）と異なり、誘電体層の膜厚の範囲は、より薄い領域（４〜８ｎｍ）と、より厚い領域（３０〜７０ｎｍ）に、局在化している。これらの範囲を外れると、耐久性と信号変調度の両方を本発明の目標レベルに維持することができない（後記する実施例を参照）。
【００２５】
スパッタ電力および誘電体層厚さの好ましい範囲は、厳密には、使用するＩｎ系記録層の組成や他のスパッタリング条件などによっても変化するが、良好な耐久性を確保しつつ信号変調度の低下を最小限に抑えるためには、スパッタ電力は低い程良く、おおむね、２．５Ｗ／ｃｍ２以下に制御することが好ましい。なお、スパッタ電力の下限は、上記特性の向上といった観点からは特に限定されないが、生産性などを考慮すると、おおむね、２Ｗ／ｃｍ２に制御することが好ましい。また、上記誘電体層の好ましい厚さは、５ｎｍ以上７ｎｍ以下または４０〜６０ｎｍであり、より好ましくは５．５ｎｍ以上６．５ｎｍ以下または４５〜５５ｎｍである。
【００２６】
上記（２）の誘電体層を成膜するときは、後記する実施例に示すように、誘電体層と同じ組成のターゲット材（好ましくは、溶製Ｉｎ基合金ターゲット材）を用いればよい。
【００２７】
（３）誘電体層がＮｂの酸化物を主成分として含むときは、スパッタ電力を２Ｗ／ｃｍ２以上に制御し、誘電体層の厚さを１０〜１５ｎｍに制御する。
上記（３）において、「主成分として含む」とは、誘電体層中に占めるＮｂの酸化物の含有比率が５０質量％以上（好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上であり、１００質量％を含む）を満足することを意味する。上記要件を満足する限り、上記（３）の誘電体層は、本発明の作用を阻害しない範囲で、誘電体層に通常含まれ得る他の成分（不純物等）を含んでいてもよい。上記（３）の誘電体層は、Ｎｂの酸化物のみから構成されていても良いし、Ｎｂの酸化物にＡｌ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎから選択される元素の酸化物やＺｎの硫化物などの成分が含まれていてもよい。
【００２８】
上記（３）の誘電体層を成膜するときは、スパッタ電力を２Ｗ／ｃｍ２以上に制御し、当該誘電体層の厚さを１０〜１５ｎｍの範囲内に調整する。上記（３）のようにＮｂの酸化物を主成分として含む場合は、上記（１）と異なり、誘電体層の膜厚の範囲は、より薄い領域（１０〜１５ｎｍ）に、局在化している。これらの範囲を外れると、耐久性と信号変調度の両方を本発明の目標レベルに維持することができない（後記する実施例を参照）。
【００２９】
スパッタ電力および誘電体層厚さの好ましい範囲は、厳密には、使用するＩｎ系記録層の組成や他のスパッタリング条件などによっても変化するが、良好な耐久性を確保しつつ信号変調度の低下を最小限に抑えるためには、スパッタ電力は高い程良く、おおむね、３Ｗ／ｃｍ２以上に制御することが好ましく、４Ｗ／ｃｍ２以上に制御することがより好ましい。なお、スパッタ電力の上限は、上記特性の向上といった観点からは特に限定されないが、膜厚の制御などを考慮すると、おおむね、５Ｗ／ｃｍ２に制御することが好ましい。また、上記誘電体層の好ましい厚さは、１１ｎｍ以上１４ｎｍ以下であり、より好ましくは１２ｎｍ以上１３ｎｍ以下である。
【００３０】
上記（３）の誘電体層を成膜するときは、後記する実施例に示すように、誘電体層と同じ組成のターゲット材（好ましくは、溶製Ｉｎ基合金ターゲット材）を用いればよい。
【００３１】
（４）誘電体層がＺｎの硫化物を主成分とし、Ｓｉの酸化物を更に含むときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、誘電体層の厚さを２〜１５ｎｍの範囲に制御する。
上記（４）において、「Ｚｎの硫化物を主成分とし、Ｓｉの酸化物を更に含む」とは、誘電体層中に占めるＺｎの硫化物の含有比率が５０質量％以上（好ましくは７０質量％以上９０質量％以下）であり、誘電体層中に占めるＳｉの酸化物の含有比率がおおむね、１０〜３０質量％以上（好ましくは１５質量％以上２５質量％以下）を意味する。上記（４）の誘電体は、上記要件を満足する限り、Ｚｎの硫化物とＳｉの酸化物のみから構成されていても良いし、あるいは、本発明の作用を阻害しない範囲で、誘電体層に通常含まれ得る他の成分（例えば、Ａｌ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｉｎから選択される元素の酸化物やＺｎの硫化物などの不純物）を含んでいてもよい。
【００３２】
上記（４）の誘電体層を成膜するときは、スパッタ電力を３Ｗ／ｃｍ２以下に制御し、当該誘電体層の厚さを２〜１５ｎｍの範囲内に調整する。上記（４）のようにＺｎの酸化物を主成分としＳｉの酸化物を更に含む場合は、上記（１）と異なり、誘電体層の膜厚の範囲は、より薄い領域（２〜１５ｎｍ）に局在化している。これらの範囲を外れると、耐久性と信号変調度の両方を本発明の目標レベルに維持することができない（後記する実施例を参照）。
【００３３】
スパッタ電力および誘電体層厚さの好ましい範囲は、厳密には、使用するＩｎ系記録層の組成や他のスパッタリング条件などによっても変化するが、良好な耐久性を確保しつつ信号変調度の低下を最小限に抑えるためには、スパッタ電力は低い程良く、おおむね、２．５Ｗ／ｃｍ２以下に制御することが好ましい。なお、スパッタ電力の下限は、上記特性の向上といった観点からは特に限定されないが、生産性などを考慮すると、おおむね、２Ｗ／ｃｍ２に制御することが好ましい。また、上記誘電体層の好ましい厚さは、３ｎｍ以上１４ｎｍ以下であり、より好ましくは４ｎｍ以上１３ｎｍ以下である。
【００３４】
上記（４）の誘電体層を成膜するときは、後記する実施例に示すように、誘電体層と同じ組成のターゲット材（好ましくは、溶製Ｉｎ基合金ターゲット材）を用いればよい。
【００３５】
上記（１）〜（４）のいずれかを満足する誘電体層は、通常の光情報記録媒体と同様、記録層に隣接して設けられる。具体的には、記録層と基板との間に設けてもよいし、記録層を有する基板面とは反対側の基板面に設けてもよい。また、後記する図１〜図４に示すように、記録層を挟むようにして記録層の上下に誘電体層を設けてもよい。誘電体層は、上記のいずれかの態様で構成されていても良いし、併用して構成されていて良い。併用により、誘電体層形成による耐久性向上効果は一層顕著に発揮されるようになる。
【００３６】
以上、本発明を最も特徴付ける誘電体層の成膜方法について説明した。
【００３７】
（記録層）
次に、本発明に用いられるＩｎ基合金からなる記録層について説明する。
【００３８】
前述したように、本発明では、ＩｎをベースとするＩｎ基合金を用いる。Ｉｎの融点（約１５６．６℃）は、従来汎用されている他の金属の融点（Ａｌの融点は約６６０℃、Ａｇの融点は約９６２℃、Ｃｕの融点は約１０８５℃）に比べて格段に低いため、Ｉｎ合金の薄膜が容易に溶融もしくは変形し、低いレーザパワーでも優れた記録特性が得られるためである。特に本発明では、青紫色レーザを用いる次世代型光ディスクへの適用を主な目的としており、この場合、Ａｌ基合金などでは記録マークの形成が困難になる恐れがあるのに対し、Ｉｎ基合金では、このような恐れがない。よって、本発明では、Ｉｎをベース金属として用いることにした。
【００３９】
記録層に用いられるＩｎ基合金の組成は特に限定されず、通常使用されるＩｎ基合金を使用することができる。具体的には、例えば、（ア）前述した特許文献３に記載のＩｎ基合金や、（イ）Ｎｉ及び／又はＣｏを合計で２０〜６５原子％、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、およびＳｉの少なくとも一種を１９原子％以下の範囲で含有するＩｎ基合金などが代表的に例示される。ただし、上記（ア）および（イ）に限定する趣旨では決してない。
【００４０】
上記（ア）の詳細は、特許文献２を参照すればよい。具体的には、希土類元素、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｉ、Ａｕのほか、Ｓｎなどが例示される。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。例えば、後記する実施例に示すように、Ｃｏを含有するＩｎ合金やＳｎとＣｏの両方を含有するＩｎ合金などが例示される。前述したように、Ｉｎの融点は１５６．６℃と他の金属に比べて非常に低いため、低いレーザパワーで記録マークの形成が可能となるなどの利点を有する反面、Ｉｎは低融点であるが故に記録層が粗く表面平滑性に劣り、Ｃ／Ｎ値が小さくなる傾向にある。Ｉｎに上記の元素を所定量添加すると、これらの欠点が改善され、光記録層として十分に実用可能なレベルのＣ／Ｎ値などが得られるようになる。
【００４１】
Ｉｎ基合金に添加される希土類元素としては、例えば、Ｙ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｙｂなどが挙げられ、これらを単独で、あるいは２種以上を併用して用いることができる。Ｉｎ基合金中に含まれる希土類元素の好ましい含有量（２種以上の場合は合計量）は、おおむね、０．１〜１５原子％、より好ましくは３〜１０原子％である。
【００４２】
上記（イ）のＩｎ基合金は、Ｉｎ中にＮｉ及び／又はＣｏを含むＩｎ−Ｎｉ合金及び／又はＩｎ−Ｃｏ合金をベースとするものである。Ｉｎの好ましい含有量は、Ｉｎによる記録特性を有効に発揮させるため、おおむね、３０原子％以上（より好ましくは４５原子％以上、更に好ましくは５０原子％以上）とする。Ｎｉ及び／又はＣｏの添加により、Ｉｎの上記作用を維持しつつ、Ｉｎの欠点（Ｃ／Ｎ比の低下、記録層の表面平滑性不足など）を改善することができる。Ｎｉ及び／又はＣｏの合計量（単独添加の場合は夫々の含有量、以下、同じ。）が２０原子％未満では、表面平滑性向上作用が不充分であり、メディアノイズが高くなって高いＣ／Ｎ比が得られない。一方、Ｎｉ及び／又はＣｏの合計量が６５原子％を超えると、Ｉｎの含有量が少なくなってＩｎの添加効果が充分得られず、記録感度が低下（高いＣ／Ｎ比を得るための記録レーザパワーが増大）する。Ｎｉ及び／又はＣｏの合計量は、おおむね、３０〜５０原子％の範囲内であることが好ましい。ＮｉおよびＣｏは単独で添加しても良いし、併用しても良いが、ジッター特性などを考慮すると、ＮｉおよびＣｏの両方を含有することが好ましい。
【００４３】
上記（イ）のＩｎ基合金は、Ｎｉ及び／又はＣｏのほか、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、およびＳｉの少なくとも一種を合計で１９％％以下（好ましくは、１０原子％以下）含有しており、これにより、ジッター値を低減することができる。Ｓｎ、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｓｉの元素は、単独で含有しても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００４４】
上記（イ）のＩｎ基合金では、Ｐｔ、Ａｕ、Ｖの元素を含有しないことが好ましい。このうちＰｔやＡｕは、ＮｉやＣｏと同様、表面平滑性向上作用を有しているが、Ｉｎ−Ｎｉ／Ｃｏ合金に添加すると、反射率が極端に低下するためである。また、Ｖは、表面平滑性向上作用に劣っており、Ｉｎ−Ｎｉ／Ｃｏ合金に添加すると、高いＣ／Ｎ比を実現できないからである。
【００４５】
本発明に用いられる記録層は、上記成分を含有し、残部Ｉｎである。本発明では、本発明の作用を損なわない範囲で、他の成分を含有しても良い。例えば、スパッタリング法を用いて上記記録層を成膜する際に不可避的に導入されるガス成分（Ｏ２，Ｎ２等）や、溶解原料として用いられるＩｎ基合金中に予め含まれている不純物などが含まれていても構わない。
【００４６】
記録層は、スパッタリング法によって成膜することが好ましい。スパッタリング条件は特に限定されず、汎用される方法を採用することができ、例えば、真空雰囲気や不活性雰囲気下にて、圧力をおおむね１〜５ｍｍＴｏｒｒの範囲、スパッタ電力をおおむね、０.５〜４.５Ｗ／ｃｍ２の範囲、基板温度をおおむね室温〜２５０℃に制御すれば良い。
【００４７】
記録のために照射するレーザ光の好ましい波長は３５０〜７００ｎｍの範囲である。３５０ｎｍ未満では、カバー層（光透過層）などによる光吸収が顕著となり、光記録層への書込み・読出しが困難になる。一方、波長が７００ｎｍを超えると、レーザ光のエネルギーが低下するため、光記録層への記録マークの形成が困難になる。レーザ光のより好ましい波長は６６０ｎｍ以下であり、更に好ましくは６５０ｎｍ以下である。
【００４８】
特に、本発明の光情報記録媒体は、高温高湿環境下での耐久性に極めて優れているため、波長が約３８０〜４５０ｎｍの青紫色のレーザを用いる追記型の光情報高密度記録媒体として好適に用いられ、とりわけ、４０５ｎｍの青色レーザを用いるＢＤ−Ｒなどに好適に用いられる。後記する実施例に示すように、本発明の方法で成膜した試作例の光ディスク（記録層＋誘電体層）は、記録層のみ（誘電体層なし）からなる試作例に比べ、温度８０℃、相対湿度８５％の環境下で９６時間保持したときの反射率の変化量（初期反射率で規格化）が約１０％程度以上減少しており、誘電体層による耐久性向上効果が充分確認された。なお、後記する実施例に示すように、Ｉｎ系記録層を備えた光情報記録媒体では、誘電体層を設けると記録層単層の場合に比べて信号変調度は低下するが、本発明の方法を採用すれば、信号変調度の低下を最小限に抑えることができた。
【００４９】
（光情報記録媒体）
次に、図１〜図４を参照しながら、上記の誘電体層および記録層を備えた光情報記録媒体（光ディスク）の好ましい実施形態を説明する。図１〜図４は、いずれも、波長が約３５０〜７００ｎｍのレーザ光を記録層に照射し、データの記録と再生を行うことのできる追記型の光ディスクを示している。なお、図１〜図３の（Ａ）、並びに図４の（Ａ）および（Ｃ）は、基板の凸部に情報信号の記録が行なわれた態様を示し、図１〜図３の（Ｂ）、並びに図４の（Ｂ）および（Ｄ）は、基板の凹部に情報信号の記録が行なわれた態様を示している。
【００５０】
図１の光ディスク１０は、支持基板１と、光学調整層２と、誘電体層３，５と、誘電体層３と５の間に挟まれた記録層４と、光透過層６とを備えている。誘電体層３，５は、記録層４を保護するために設けられたもので、これにより記録情報を長時間保存することができる。
【００５１】
図２の光ディスク１０は、支持基板１と、第０記録層群（光学調整層、誘電体層、記録層を備えた一群の層）７Ａと、中間層８と、第１記録層群（光学調整層、誘電体層、記録層を備えた一群の層）７Ｂと、光透過層６とを備えている。
【００５２】
図３は、１層ＤＶＤ−Ｒ、１層ＤＶＤ＋Ｒ、１層ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒタイプの光ディスクを例示し、図４は、２層ＤＶＤ−Ｒ、２層ＤＶＤ＋Ｒ、２層ＨＤ  ＤＶＤ−Ｒタイプの光ディスクを例示している。図４において、符号８は中間層、符号９は接着剤層を示している。
【００５３】
図２および図４において、第０記録層群７Ａ、および第１の記録層群７Ｂを構成する一群の層は、上記図に示すように、３層構造（図の上側から、例えば、誘電体層／記録層／誘電体層、誘電体層／記録層／光学調整層、記録層／誘電体層／光学調整層など）から構成されていても良い。ただし、これに限定されず、２層構造（図の上側から、例えば、記録層／誘電体層、誘電体層／記録層、記録層／光学調整層、光学調整層／記録層など）から構成されていても良いし、記録層１層のみから構成されていても構わない。
【００５４】
また、上記以外の基板や光学調整層などは特に限定されず、通常使用されているものを適宜選択して使用できる。
【００５５】
本発明に用いられる基板としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、環状オレフィン系共重合体、非晶質ポリオレフィンなどが挙げられる。また、本発明に用いられる光学調整層としては、例えば、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ等やそれらの合金などが挙げられる。
【実施例】
【００５６】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限されず、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で改変を行なっても良く、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００５７】
実施例１
光情報記録媒体（基板／誘電体層／記録層／光透過層）を模擬した試作例を以下のようにして作製し、誘電体層の種類や厚さ、スパッタリング時のスパッタ電力が耐久性や信号変調度に及ぼす影響を検討した。
【００５８】
（１）試作例の作製
本実施例では、案内溝を有するＢＤ規格のポリカーボネート基板［厚さ：１．１ｍｍ、溝幅：０．１６μｍ、トラックピッチ：０．３２μｍ（ＢＤ規格）、溝深さ：２５ｎｍ］を用いた。
【００５９】
次に、成膜チャンバを用い、上記基板の上にＲＦマグネトロンスパッタリング法によって表１〜表４に示す上記（１）〜（４）の誘電体層（厚さ３〜２００ｎｍ）を成膜した。スパッタリングターゲットとして、直径４インチのＡｌＮ、ＳｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＳｉＯ２の比率は２０質量％）からなるターゲットを使用し、成膜前の成膜チャンバの到達真空度：１０-5Ｔｏｒｒ以下（１Ｔｏｒｒ＝１３３．３Ｐａ）とした。誘電体層の厚さは、成膜時間を０．５〜５０分の範囲で変化させることによって調整した。本実施例では、スパッタ電力が信号変調度および耐久性に及ぼす影響を調べるため、Ａｒガス圧およびスパッタ成膜パワーを、以下の２条件に設定した。
・Ａｒガス圧：８ｍＴｏｒｒ、成膜パワー：２５０Ｗ（≒パワー密度２．４Ｗ／ｃｍ２相当）
・Ａｒガス圧：３ｍＴｏｒｒ、成膜パワー：５００Ｗ（≒パワー密度力４．８Ｗ／ｃｍ２相当）
【００６０】
このようにして得られた誘電体層の組成を確認したところ、表１に示すように、Ａｌ２Ｏ３のみ、ＳｉＯ２のみ、Ｎｂ２Ｏ５のみ、ＺｎＳ−ＳｉＯ２のみの誘電体層が得られた。ここで、ＡｌＮターゲットを用いて成膜したＡｌ２Ｏ３の誘電体層はＸＰＳ分析法で構成元素を確認した。
【００６１】
次いで、上記誘電体層の上に、ＤＣスパッタリング法によってＩｎ系記録層（厚さ１２ｎｍ）を成膜した。スパッタリングターゲットとしては、直径４インチの純Ｉｎターゲット上に、Ｃｏチップ（１０ｍｍ角×５枚）を置いた複合ターゲット、またはＣｏチップとＳｎチップ（いずれも、１０ｍｍ角×５枚）を置いた複合ターゲットを用いた。スパッタ条件は、到達真空度：１０-５Ｔｏｒｒ以下、Ａｒガス圧：３ｍＴｏｒｒ、ＤＣスパッタ成膜パワー：１００Ｗ（≒１．０Ｗ／ｃｍ２相当）、成膜時間：４分に制御した。記録層の組成をＩＣＰ発光分析法によって分析したところ、Ｉｎ−４０原子％Ｃｏ、またはＩｎ−４６原子％Ｃｏ−１原子％Ｓｎであった。
【００６２】
次に、上記記録層の上に、紫外線硬化性樹脂（日本化薬社製「ＢＲＤ−１３０」（商品名））をスピンコートした後、紫外線硬化させて、厚さ１００±１５μｍの光透過層（カバー層）を形成した。
【００６３】
比較のため、誘電体層を有しない試作例（基板／記録層／光透過層）を上記と同様にして作製した。
【００６４】
このようにして作製した試作例を用い、以下のようにして信号変調度および耐久性を評価した。
【００６５】
（信号変調度の評価）
光ディスク評価装置（パルステック社製の商品名「ＯＤＵ-１０００」、記録レーザ波長：４０５ｎｍ、ＮＡ（開口数）：０．８５）と、デジタルオシロスコ−プ（横河電機社製の商品名「ＤＬ１６４０Ｌ」）を用い、レーザパワー８ｍＷ、線速度４．９ｍ／ｓの条件で青色レーザ光を照射して長さ０．６μｍの記録マークを繰り返し形成した後、レーザパワー０．３ｍＷにおける信号読み取り時の信号変調度を測定した。
【００６６】
信号変調度の評価は、誘電体層を有しない記録層のみの比較例に比べ、レーザパワー８ｍＷにおける信号変調度の低下［誘電体層を有する試作例（表１〜４中「Ｂ」）の信号変調度から、誘電体層を有しない試作例（表１〜４中「Ａ」）の信号変調度を引いた値（表１〜４中「Ｂ−Ａ」）］が絶対値で３０％以下のものを「信号変調度が良好である（○）」と評価し、信号変調度の低下が３０％超のものを「信号変調度が悪い（×）」と評価した。表１〜表４に、各試作例の結果（実測値、および評価結果）を併記する。
【００６７】
（耐久性の評価）
上記の試作例を恒温恒湿炉（温度８０℃、相対湿度８５％）内に９６時間放置した後、放置前後の反射率（レーザ波長４０５ｎｍ）を測定し、規格化反射率変化（％）［＝（放置前後の反射率の変化量／炉内放置前の反射率）×１００）を算出した。反射率は、日本分光株式会社製の可視・紫外分光光度計「Ｖ−５７０」を用い、絶対反射率（入射光強度に対する反射光強度）を求めた。
【００６８】
耐久性の評価は、誘電体層を有しない記録層のみの比較例に比べ、規格化反射率変化の増加［誘電体層を有する試作例（表１〜４中「Ｂ」）の規格化反射率変化から、誘電体層を有しない試作例（表１〜４中「Ａ」）の規格化反射率変化を引いた値（表１〜４中「Ｂ−Ａ」）］が１０％以上のものを「耐久性に優れる（○）」と評価し、１０％未満のものを「耐久性に劣る（×）」と評価した。表１〜表４に、各試作例の結果（規格化反射率変化、および評価結果）を併記する。
【００６９】
参考のため、図５〜図８に、各試作例における耐久性および信号変調度の結果をグラフ化して示す。これらの図に記載の数字は、各試作例における誘電体層の厚さ（ｎｍ）を示している。
【００７０】
【表１】
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【００７１】
【表２】
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【００７２】
【表３】
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【００７３】
【表４】
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【００７４】
上述したように、表１〜表４中、「Ａ」は誘電体層を有しない記録層のみの比較例の結果を、「Ｂ」は、記録層と誘電体層を有する試作例の結果を示している。
【００７５】
まず、上記（１）のＡｌの酸化物を主成分として含む誘電体層を有する試作例について、表１および図５を参照しながら、考察する。表１および図５には、便宜上、Ａｌの酸化物を「Ａｌ−Ｏ」と記載している。
【００７６】
上記の表および図より、スパッタ電力および誘電体層の厚さを本発明の範囲内に制御した表１のＮｏ．５〜７（Ｉｎ−Ｃｏ記録層）およびＮｏ．１０〜１２（Ｉｎ−Ｃｏ−Ｓｎ記録層）は、信号変調度および耐久性の両方に優れている。
【００７７】
これに対し、スパッタ電力を２．４Ｗ／ｃｍ２と本発明の範囲内に制御したが、誘電体層の厚さが厚いＮｏ．８は信号変調度が低下し、誘電体層の厚さが薄いＮｏ．９は耐久性が低下した。
【００７８】
また、スパッタ電力を４．８Ｗ／ｃｍ２と高くすると、Ｎｏ．１〜４に示すように、誘電体層の組成は、所望とするＡｌ２Ｏ３主体ではなく、Ａｌ−ＯとＡｌ−Ｎが混在しており、信号変調度も低下した。誘電体層の組成について詳述すると、誘電体層中のＡｌ、Ｎ、Ｏを、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光分析）を用いて分析したところ、スパッタ電力によって誘電体層の組成が相違しており、４．８Ｗ／ｃｍ２で成膜したときは、誘電体層にはＡｌ−ＯとＡｌ−Ｎが混在していたのに対し、２．４Ｗ／ｃｍ２で成膜したときは、誘電体層は主にＡｌ−Ｏから構成され、Ｎは殆ど含まれていなかった。ＡｌＮとＡｌ２Ｏ３の熱伝導率（バルク状）を比較すると、ＡｌＮの熱伝導率はＡｌ２Ｏ３より大きいことから、誘電体層の組成の違い（厳密には、熱伝導率の違い）が信号変調度の低下を招いたことが予想される。以上の実験結果より、スパッタ電力の制御は、信号変調度や耐久性の向上だけでなく、成膜される誘電体層の組成制御にも有用であることが示唆された。
【００７９】
次に、上記（２）のＳｉの酸化物を主成分として含む誘電体層を有する試作例について、表２および図６を参照しながら、考察する。
【００８０】
上記の表および図より、スパッタ電力および誘電体層の厚さを本発明の範囲内に制御した表２のＮｏ．７（Ｉｎ−Ｃｏ記録層）およびＮｏ．１０（Ｉｎ−Ｃｏ−Ｓｎ記録層）は、信号変調度および耐久性の両方に優れている。
【００８１】
これに対し、スパッタ電力を２．４Ｗ／ｃｍ２と本発明の範囲内に制御したが、誘電体層の厚さが本発明の範囲を外れるＮｏ．５、６、８（Ｉｎ−Ｃｏ記録層）、およびＮｏ．９、１１（Ｉｎ−Ｃｏ−Ｓｎ記録層）は、信号変調度および耐久性のいずれかが低下した。
【００８２】
また、スパッタ電力を４．８Ｗ／ｃｍ２と高くした場合、Ｎｏ．１〜４に示すように、誘電体層の厚さにかかわらず耐久性が低下し、且つ、厚さが厚くなると信号変調度も低下した。
【００８３】
次に、上記（３）のＮｂの酸化物を主成分として含む誘電体層を有する試作例について、表３および図７を参照しながら、考察する。
【００８４】
上記の表および図より、スパッタ電力および誘電体層の厚さを本発明の範囲内に制御した表３のＮｏ．２、３（スパッタ電力４．８Ｗ／ｃｍ２）およびＮｏ．７（スパッタ電力２．４Ｗ／ｃｍ２）は、信号変調度および耐久性の両方に優れている。
【００８５】
これに対し、誘電体層の厚さが本発明の範囲を下回るＮｏ．１、５、６は、スパッタ電力に拘わらず、耐久性が低下し、誘電体層の厚さが本発明の範囲を超えるＮｏ．４、８は、スパッタ電力に拘わらず、信号変調度が低下した。
【００８６】
最後に、上記（４）のＺｎＳ−ＳｉＯ２を含む誘電体層を有する試作例について、表４および図８を参照しながら、考察する。
【００８７】
上記の表および図より、スパッタ電力および誘電体層の厚さを本発明の範囲内に制御した表４のＮｏ．５（Ｉｎ−Ｃｏ記録層）、Ｎｏ．９および１０（Ｉｎ−Ｃｏ−Ｓｎ記録層）は、信号変調度および耐久性の両方に優れている。
【００８８】
これに対し、スパッタ電力が４．８Ｗ／ｃｍ２と高いＮｏ．１〜４は、耐久性がすべて低下したほか、誘電体層の厚さが厚くなると信号変調度も低下する傾向が見られた。また、スパッタ電力を２．４Ｗ／ｃｍ２に制御したが、誘電体層の厚さを厚くしたＮｏ．６〜８（Ｉｎ−Ｃｏ記録層）では、信号変調度が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の光情報記録媒体（光ディスク）の一実施態様を示す断面模式図である。
【図２】図２は、本発明の光情報記録媒体の他の実施態様を示す断面模式図である。
【図３】図３は、本発明の光情報記録媒体の他の実施態様を示す断面模式図である。
【図４】図４は、本発明の光情報記録媒体の他の実施態様を示す断面模式図である。
【図５】図５は、Ａｌの酸化物を主成分として含む誘電体層を備えた試作例の特性結果を示すグラフである。
【図６】図６は、Ｓｉの酸化物を主成分として含む誘電体層を備えた試作例の特性結果を示すグラフである。
【図７】図７は、Ｎｂの酸化物を主成分として含む誘電体層を備えた試作例の特性結果を示すグラフである。
【図８】図８は、ＺｎＳを主成分として含み、Ｓｉの酸化物を更に含む誘電体層を備えた試作例の特性結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９０】
１  基板
２  光学調整層
３、５  誘電体層
４  記録層
６  光透過層
７Ａ、７Ｂ  記録層群
８  中間層
９  接着剤層
１０  光情報記録媒体（光ディスク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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