JP2002144736A - 情報記録媒体およびその製造方法ならびにその記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２層の記録層を有し且つ記録・消去性能が良
好な情報記録媒体、およびその製造方法、ならびにその
記録再生方法を提供する。 【解決手段】 第１の情報層１１と第２の情報層２０と
を備え、第１の情報層１１が、レーザビームの照射また
は電気エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との
間で可逆的な相変化を起こす第１の記録層４を含み、第
２の情報層２０が、レーザビームの照射または電気エネ
ルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で可逆的
な相変化を起こす第２の記録層１４を含む。そして、第
１の記録層４が第１の材料からなり、第２の記録層１４
が第２の材料からなり、第１の材料と第２の材料とが異
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的または電気
的に情報を記録、消去、書き換え、および再生する情報
記録媒体、およびその製造方法、ならびにその記録再生
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームを用いて情報を記録、消
去、書き換え、および再生する情報記録媒体として相変
化形情報記録媒体がある。相変化形情報記録媒体への情
報の記録、消去、および書き換えには、その記録層が結
晶相と非晶質相との間で可逆的に相変化を生じる現象を
利用する。一般に、情報を記録する場合は、レーザビー
ムを照射して記録層を溶融して急冷することによって、
照射部を非晶質相にして情報を記録する。一方、情報を
消去する場合は、記録時より低パワーのレーザビームを
照射して記録層を昇温して徐冷することによって、照射
部を結晶相にして前の情報を消去する。したがって、相
変化形情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレ
ベルとの間でパワーを変調させたレーザビームを記録層
に照射することによって、記録されている情報を消去し
ながら新しい情報を記録または書き換えすることが可能
である（たとえば、角田 義人ら。「光ディスクストレ
ージの基礎と応用」、電子情報通信学会編、１９９５
年、第２章を参照）。

【０００３】近年、情報記録媒体を大容量化するための
技術として、さまざまな技術が検討されている。たとえ
ば、短波長の青紫色レーザを用いたり、レーザビームが
入射する側の基板の厚さを薄くして開口数ＮＡが大きい
レンズを使用したりすることによって、レーザビームの
スポット径をより小さくして高密度の記録を行う技術が
検討されている。また、２つの情報層を備える情報記録
媒体を用いて、その片側から入射するレーザビームによ
って２つの情報層の記録再生を行う技術も検討されてい
る（特開平１２−３６１３０号公報参照）。この技術で
は、２つの情報層を用いることによって記録密度をほぼ
２倍にすることができる。

【０００４】片側から２つの情報層を記録再生する情報
記録媒体（以下、２層情報記録媒体という場合がある）
では、レーザビームの入射側の情報層（以下、第１の情
報層という）を透過したレーザビームを用いて、レーザ
ビームの入射側とは反対側の情報層（以下、第２の情報
層という）の記録再生を行う。したがって、第１の情報
層の透過率は４０％以上であることが好ましい。一方、
第２の情報層は、記録特性に関しては高い記録感度（低
パワーのレーザビームでも記録マークを形成できる）を
有することが望まれ、再生特性に関しては高い反射率を
有することが望まれる。

【０００５】第１の情報層に対するレーザビームの透過
率を４０％以上にするためには、第１の記録層の厚さを
６ｎｍ程度と薄くする必要がある。しかし、記録層が薄
くなると、記録層が結晶化する際に、形成される結晶核
が減少し、また、原子の移動できる距離が短くなる。こ
のため、同じ材料からなる記録層でも薄い記録層の方が
結晶化速度が相対的に低下する傾向がある。したがっ
て、記録層が薄いほど結晶相が形成されにくくなり、消
去率が低下する。

【０００６】従来から、記録層の材料（相変化材料）と
しては、結晶化速度が速く、繰り返し書き換え性能にも
優れ、且つ信頼性も高いＧｅＳｂＴｅ系の材料が用いら
れてきた。この材料を用いて、コンピュータのデータ記
録用の光ディスクや映像記録用の光ディスクが商品化さ
れている。ＧｅＳｂＴｅ系材料の中でも、ＧｅＴｅ−Ｓ
ｂ₂Ｔｅ₃ライン上の擬二元系組成は結晶化速度が最も速
い。発明者らは、波長６６０ｎｍの赤色レーザを用いて
記録再生実験を行った。その結果、９ｍ／ｓという高い
線速度での記録において、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃からな
る記録層の厚さを６ｎｍと薄くしても、３０ｄＢという
良好な消去率が得られた。この技術によって、赤色レー
ザを用いる２層情報記録媒体の実現可能性が見いだされ
た。

【０００７】また、電流の印加によって、相変化材料か
らなる記録層を相変化させる情報記録媒体も従来から検
討されている。この情報記録媒体では、記録層が２つの
電極に挟まれている。この情報記録媒体では、非晶質相
の状態である記録層に電流を徐々に流していくと、ある
閾電流（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｃｕｒｒｅｎｔ）で記録
層が結晶相に相変化し、電気抵抗が急激に低下する。ま
た、結晶相の状態である記録層にパルス幅が短い大電流
パルスを印加することによって、記録層を溶融・急冷し
て高抵抗の非晶質相に戻すこともできる。電気抵抗の違
いは通常の電気的手段によって簡単に検出可能であるか
ら、このような記録層を用いることによって書き換え可
能な情報記録媒体が得られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】情報記録媒体の大容量
化のためには、短波長の青紫色レーザを使って記録再生
を行う２層情報記録媒体の実用化が望まれる。短波長の
レーザビームを用いたり、開口数が大きい対物レンズを
用いることによって、レーザビームのスポット径を小さ
くでき、より高密度の記録が可能となる。短波長のレー
ザビームを用いて記録を行うためには、小さな記録マー
クでも良好な形状に形成できる情報記録媒体が必要であ
る。青紫色レーザを使うと、記録層にレーザビームが照
射される時間が相対的に短くなるため、小さな記録マー
クを形成するには、結晶化速度の速い材料で記録層を形
成することが必要となる。また、小さな記録マークでも
十分な信号振幅を得るためには、結晶相と非晶質相との
間で光学的特性の変化が大きい材料を用いて記録層を形
成することが望ましい。

【０００９】発明者らの実験では、赤色レーザを用いる
従来の２層情報記録媒体をそのまま青紫色レーザ用の情
報記録媒体として適用すると、第１の情報層および第２
の情報層において形成される記録マークが小さくなり、
その結果、十分な信号振幅が得られなかった。また、第
１の情報層に関して、十分な透過率を確保するために記
録層の厚さを６ｎｍ程度にすると、消去率が１５ｄＢ未
満という不十分な値となってしまった。大きな信号振幅
を得るためには、ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃ライン上の擬二
元系組成において、ＧｅＴｅの割合を大きくすればよい
ことが発明者らの実験でわかっている。しかしながら、
ＧｅＴｅの割合が多くなるほど材料の融点が高くなる傾
向があるため、ＧｅＴｅの割合が多くなるほど非晶質相
を形成するためのレーザパワー（記録パワー）がより大
きくなる。現在入手可能な青紫色レーザの出力は赤色レ
ーザの出力よりも小さい。このため、第１の情報層を透
過してきたレーザビームで記録再生を行う第２の情報層
に、ＧｅＴｅが多い組成を適用した場合には、記録パワ
ーが不足して飽和した信号振幅を得ることができなかっ
た。

【００１０】このように、青紫色レーザを使った２層情
報記録媒体においては、第１の情報層の消去率の確保
と、第２の情報層の高記録感度化が重要な課題であるこ
とがわかった。

【００１１】青紫色レーザを用いる２層情報記録媒体の
実用化には、透過率が高く良好な記録・消去性能を有す
る第１の情報層と、反射率および記録感度が高く良好な
記録・消去性能を有する第２の情報層とが必要である。
したがって、その実用化のためには、第１および第２の
記録層の材料と、第１および第２の情報層の構成とを検
討する必要がある。

【００１２】また、電流の印加によって相変化を生じる
記録層の材料としては、Ｔｅを主成分とする材料が実用
化されている。しかし、従来の材料は、結晶化に要する
時間がμｓオーダーと長かった。また、記録・消去性能
が良好で且つ２層の記録層を備える電気的相変化形の情
報記録媒体は、まだ実用化されていない。

【００１３】本発明は、２層の記録層を有し且つ記録・
消去性能が良好な情報記録媒体、およびその製造方法、
ならびにその記録再生方法を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の情報記録媒体は、第１の情報層と第２の情
報層とを備える情報記録媒体であって、前記第１の情報
層が、レーザビームの照射によってまたは電流の印加に
より発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との
間で可逆的な相変化を起こす第１の記録層を含み、前記
第２の情報層が、前記レーザビームの照射によってまた
は前記電流の印加により発生するジュール熱によって結
晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第２の
記録層を含み、前記第１の記録層が第１の材料からな
り、前記第２の記録層が第２の材料からなり、前記第１
の材料と前記第２の材料とが異なることを特徴とする。
本発明の情報記録媒体によれば、それぞれの情報層で良
好な記録再生特性が得られる。

【００１５】本発明の情報記録媒体では、前記第１の材
料がＧｅとＳｂとＴｅとを含み、前記第２の材料が、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｂｉ、ＡｕおよびＭｎか
ら選ばれる少なくとも１つの元素Ｍ１とＳｂとＴｅとか
らなるものでもよい。この構成によれば、レーザビーム
を用いて情報を記録する記録媒体（以下、光学的情報記
録媒体という場合がある）に関して、透過率および消去
率が高い第１の情報層と、反射率および記録感度が高い
第２の情報層とを備える情報記録媒体が得られる。特
に、この光学的情報記録媒体は、青紫色レーザを用いた
高密度記録に好適である。また、電流を用いて情報を記
録する記録媒体（以下、電気的情報記録媒体という場合
がある）に関して、第１の記録層、第２の記録層、また
はその両方を、選択的に結晶相と非晶質相との間で容易
に相変化させることができる。

【００１６】本発明の情報記録媒体では、前記第１の材
料が、組成式 Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_3+a （ただし、０＜ａ≦１０、１．５≦ｂ≦４）で表される
ものでもよい。この構成によれば、第１の記録層が極め
て薄い場合でも良好な記録再生特性が得られる。

【００１７】本発明の情報記録媒体では、前記第１の材
料が、組成式 （Ｇｅ−Ｍ２）_aＳｂ_bＴｅ_3+a （ただし、Ｍ２はＳｎおよびＰｂから選ばれる少なくと
も１つの元素であり、０＜ａ≦１０、１．５≦ｂ≦４）
で表されるものでもよい。この構成によれば、Ｇｅ−Ｓ
ｂ−Ｔｅ３元系組成のＧｅを置換したＳｎまたはＰｂが
結晶化能を向上させ、第１の記録層が極めて薄い場合で
も十分な消去率が得られる。

【００１８】本発明の情報記録媒体では、前記第１の材
料が、組成式 （Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_3+a）_100-cＭ３_c （ただし、Ｍ３はＳｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、
Ｐｔ、ＡｕおよびＢｉから選ばれる少なくとも１つの元
素であり、０＜ａ≦１０、１．５≦ｂ≦４、０＜ｃ≦２
０）で表されるものでもよい。この構成によれば、Ｇｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ３元系組成に添加した元素Ｍ３が記録層の
融点および結晶化温度を上昇させ、記録層の熱的安定性
が向上する。

【００１９】本発明の情報記録媒体では、前記第２の材
料が、組成式 （Ｓｂ_xＴｅ_100-x）_100-yＭ１_y （ただし、５０≦ｘ≦９５、０＜ｙ≦２０）で表される
ものでもよい。この構成によれば、第２の記録層の融点
が低く且つ結晶相と非晶質相との屈折率差が大きいた
め、記録感度が高く且つ結晶相と非晶質相との反射率差
が大きい第２の情報層が得られる。

【００２０】本発明の情報記録媒体では、前記第１およ
び第２の記録層が、前記レーザビームの照射によって可
逆的な相変化を起こす層であり、前記第１の情報層が、
前記第２の情報層よりも前記レーザビームの入射側に配
置されており、前記第２の材料の融点が、前記第１の材
料の融点よりも低くてもよい。この構成によれば、記録
感度が高い第２の情報層が得られる。

【００２１】本発明の情報記録媒体では、前記第１およ
び第２の記録層が、前記レーザビームの照射によって可
逆的な相変化を起こす層であり、前記第１の情報層が、
前記第２の情報層よりも前記レーザビームの入射側に配
置されていてもよい。この構成によれば、光学的情報記
録媒体が得られる。

【００２２】上記光学的情報記録媒体では、前記第１の
記録層の厚さが９ｎｍ以下であってもよい。この構成に
よれば、第１の情報層の透過率を高くして、第２の情報
層の記録再生に必要なレーザ光量を第２の情報層に到達
させることが容易になる。

【００２３】上記光学的情報記録媒体では、前記第２の
記録層の厚さが６ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であってもよ
い。この構成によれば、第２の記録層の記録感度を特に
高くできる。厚さを６ｎｍ以上とすることによって、記
録層での光吸収量を多くできる。厚さを１５ｎｍ以下と
することによって、記録マークを形成する際に溶融させ
る部分の体積を小さくできるため、記録感度の低下を防
止できる。

【００２４】上記光学的情報記録媒体では、前記第１の
記録層が結晶相である場合の前記第１の情報層の透過率
Ｔｃ（％）と、前記第１の記録層が非晶質相である場合
の前記第１の情報層の透過率Ｔａ（％）とが、波長が３
９０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下の前記レーザビームに対し
て、 ４０≦（Ｔｃ＋Ｔａ）／２ を満たしてもよい。この構成によれば、第２の情報層に
関して特に良好な記録・消去特性が得られる。

【００２５】上記光学的情報記録媒体では、前記第１の
情報層と前記第２の情報層との間に配置された光学分離
層をさらに備え、前記第１の情報層が、第１の基板と第
１の下側保護層と第１の上側保護層と第１の反射層とを
さらに含み、前記第２の情報層が、第２の下側保護層と
第２の上側保護層と第２の反射層と第２の基板とをさら
に含み、前記第１の基板、前記第１の下側保護層、前記
第１の記録層、前記第１の上側保護層、前記第１の反射
層、前記光学分離層、前記第２の下側保護層、前記第２
の記録層、前記第２の上側保護層、前記第２の反射層、
および前記第２の基板が、前記レーザビームの入射側か
らこの順序で配置されていてもよい。この構成によれ
ば、第１および第２の情報層について、それぞれの反射
率、記録感度、消去感度、および透過率（とくに第１の
情報層）を、記録・消去・再生条件に合わせて最適化で
きる。また、光学分離層によって、第１の情報層と第２
の情報層とを光学的に分離することができる。

【００２６】上記光学的情報記録媒体では、前記第１の
基板と前記第１の下側保護層との間に配置された透明層
をさらに備えてもよい。

【００２７】上記光学的情報記録媒体は、前記第１の下
側保護層と前記第１の記録層との界面、および、前記第
１の上側保護層と前記第１の記録層との界面から選ばれ
る少なくとも１つの界面に配置された界面層をさらに備
えてもよい。また、上記光学的情報記録媒体は、前記第
２の下側保護層と前記第２の記録層との界面、および、
前記第２の上側保護層と前記第２の記録層との界面から
選ばれる少なくとも１つの界面に配置された界面層をさ
らに備えてもよい。また、上記光学的情報記録媒体は、
前記第１の上側保護層と前記第１の反射層との界面、お
よび、前記第２の上側保護層と前記第２の反射層との界
面から選ばれる少なくとも１つの界面に配置された界面
層をさらに備えてもよい。界面層を備えるこれらの構成
によれば、隣接する層間の原子拡散を防止でき、特性お
よび信頼性が特に高い情報記録媒体が得られる。

【００２８】上記光学的情報記録媒体は、前記第１の反
射層と前記光学分離層との間に、前記第１の情報層の透
過率を調整するための透過率調整層をさらに備えてもよ
い。この構成によれば、第１の情報層の透過率を特に高
めることができる。

【００２９】上記光学的情報記録媒体は、前記第１の反
射層と前記透過率調整層との間に配置された界面層をさ
らに備えてもよい。この構成によれば、第１の反射層と
透過率調整層との間の原子拡散を防止でき、信頼性が特
に高い情報記録媒体が得られる。

【００３０】上記光学的情報記録媒体では、前記第１の
基板の厚さが、１０μｍ〜８００μｍの範囲内であって
もよい。この構成によれば、対物レンズの開口数（Ｎ
Ａ）を変化させることによって、第１の基板の溝の形状
や記録・消去・再生条件に合わせて、記録マークの長さ
と幅と間隔とを最適化できる。たとえば、第１の基板の
厚さが１００μｍの場合、ＮＡ＝０．８５で良好な記録
・消去性能が得られた。また、第１の基板の厚さが６０
０μｍの場合、ＮＡ＝０．６で良好な記録・消去性能が
得られた。

【００３１】上記光学的情報記録媒体では、前記第２の
基板の厚さが、４００μｍ〜１３００μｍの範囲内であ
ってもよい。この構成によれば、対物レンズのＮＡを変
化させることによって、第２の基板の溝の形状や記録・
消去・再生条件に合わせて、記録マークの長さと幅と間
隔とを最適化できる。第１の基板の厚さが約１００μｍ
である場合は第２の基板の厚さは約１１００μｍ、第１
の基板の厚さが約６００μｍである場合は第２の基板の
厚さは約６００μｍというように、情報記録媒体の厚さ
が約１２００μｍとなるように第１および第２の基板の
厚さを選択することが好ましい。

【００３２】本発明の情報記録媒体では、第１および第
２の電極とをさらに含み、前記第１および第２の記録層
が、前記電流の印加によって可逆的な相変化を起こす層
であり、前記第１の電極上に、前記第１の記録層、前記
第２の記録層、および前記第２の電極がこの順序で積層
されていてもよい。この構成によれば、電気的情報記録
媒体が得られる。

【００３３】上記電気的情報記録媒体では、前記第１の
記録層と前記第２の記録層との間に配置された中間電極
をさらに備えてもよい。この構成によれば、第１の記録
層と第２の記録層との間の原子拡散を防止できるため、
繰り返し特性および信頼性を高めることができる。ま
た、この構成によれば、第１の記録層または第２の記録
層のどちらか一方のみに電流を印加できる。

【００３４】また、本発明の製造方法は、第１の情報層
と第２の情報層とを備える情報記録媒体の製造方法であ
って、（ａ）前記第１の情報層を形成する工程と、
（ｂ）前記第２の情報層を形成する工程とを含み、前記
第１の情報層が、レーザビームの照射によってまたは電
流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非
晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第１の記録層を
含み、前記第２の情報層が、前記レーザビームの照射に
よってまたは前記電流の印加により発生するジュール熱
によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起
こす第２の記録層を含み、前記（ａ）の工程が、Ｇｅと
ＳｂとＴｅとを含む母材を用いて前記第１の記録層を形
成する工程を含み、前記（ｂ）の工程が、Ａｇ、Ｉｎ、
Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｂｉ、ＡｕおよびＭｎから選ばれる
少なくとも１つの元素Ｍ１とＳｂとＴｅとを含む母材を
用いて前記第２の記録層を形成する工程を含むことを特
徴とする。この製造方法によれば、本発明の情報記録媒
体を容易に製造できる。

【００３５】本発明の製造方法では、前記第１および第
２の記録層が、アルゴンガスまたはクリプトンガスを含
むスパッタリングガスを用いたスパッタリング法によっ
て形成されてもよい。このスパッタリングガスは、窒素
ガスおよび酸素ガスから選ばれる少なくとも１つのガス
をさらに含んでもよい。この構成によれば、繰り返し記
録性能に優れた情報層を製造できる。

【００３６】本発明の製造方法では、前記第１の記録層
の厚さが９ｎｍ以下であり、前記（ａ）の工程におい
て、０．１ｎｍ／秒〜３ｎｍ／秒の範囲内の成膜レート
で前記第１の記録層を形成してもよい。この構成によれ
ば、厚さのばらつきが少ない第１の記録層を備える光学
的情報記録媒体を生産性よく製造できる。

【００３７】本発明の製造方法では、前記第２の記録層
の厚さが６ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であり、前記（ｂ）
の工程において、０．３ｎｍ／秒〜１０ｎｍ／秒の範囲
内の成膜レートで前記第２の記録層を形成してもよい。
この構成によれば、記録感度が高い第２の情報層を備え
る光学的情報記録媒体を生産性よく製造できる。

【００３８】本発明の製造方法では、前記（ａ）の工程
の前に前記（ｂ）の工程が行われ、前記（ｂ）の工程の
のちであって前記（ａ）の工程の前に、（ｃ）前記第２
の情報層上に光学分離層を形成する工程をさらに含み、
前記（ａ）の工程において、前記光学分離層上に前記第
１の情報層を形成してもよい。

【００３９】また、情報記録媒体を記録再生するための
本発明の第１の方法は、前記情報記録媒体が上記本発明
の情報記録媒体であり、前記情報記録媒体の第１の情報
層に対して、前記第１の情報層側から入射したレーザビ
ームによって情報の記録再生を行い、前記情報記録媒体
の第２の情報層に対して、前記第１の情報層を透過した
前記レーザビームによって情報の記録再生を行い、前記
レーザビームの波長が３９０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下で
あることを特徴とする。この第１の記録再生方法によれ
ば、光学的情報記録媒体の第１および第２の情報層に対
して、高密度に信頼性よく記録再生を行うことができ
る。

【００４０】本発明の第１の記録再生方法では、情報を
記録再生する際の前記情報記録媒体の線速度が３ｍ／秒
以上３０ｍ／秒以下であってもよい。

【００４１】本発明の第１の記録再生方法では、前記レ
ーザビームが対物レンズによって集光されたレーザビー
ムであり、前記対物レンズの開口数ＮＡが０．５以上
１．１以下であってもよい。この構成によれば、第１お
よび第２の基板の厚さや溝の形状、ならびに記録・再生
の条件に合わせて、記録マークの長さと幅と間隔とを最
適化できる。

【００４２】また、情報記録媒体を記録再生するための
本発明の第２の方法は、前記情報記録媒体が上記本発明
の情報記録媒体であり、前記情報記録媒体の前記第１お
よび第２の記録層が電流の印加により発生するジュール
熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を
起こす層であり、前記第１または第２の記録層を非晶質
相から結晶相に変化させる際に前記第１または第２の記
録層に印加する電流パルスの振幅Ｉｃおよびパルス幅ｔ
ｃと、前記第１の記録層を結晶相から非晶質相に変化さ
せる際に前記第１の記録層に印加する電流パルスの振幅
Ｉａ１およびパルス幅ｔａ１と、前記第２の記録層を結
晶相から非晶質相に変化させる際に前記第２の記録層に
印加する電流パルスの振幅Ｉａ２およびパルス幅ｔａ２
とが、Ｉｃ＜Ｉａ２＜Ｉａ１の関係、およびｔａ１≦ｔ
ｃまたはｔａ２≦ｔｃの関係を満たすことを特徴とす
る。この第２の記録再生方法によれば、電気的情報記録
媒体において、第１の記録層、第２の記録層、またはそ
の両方を、選択的に結晶相または非晶質相に相変化させ
ることができる。なお、本発明の電気的情報記録媒体
は、相変化による電気抵抗の変化を生起するものである
ため、変更可能なプログラマブル回路の構成素子として
用いることもできる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態
は一例であり、本発明は以下の実施形態に限定されな
い。また、以下の実施形態では、同一の部分については
同一の符号を付して重複する説明を省略する場合があ
る。

【００４４】（実施形態１）実施形態１では、本発明の
情報記録媒体について一例を説明する。実施形態１の情
報記録媒体２２について一部断面図を図１に示す。情報
記録媒体２２では、レーザビーム２３の照射によって記
録再生が行われる。

【００４５】図１を参照して、情報記録媒体２２は、光
学分離層２１と、光学分離層２１を挟むように配置され
た第１の情報層１１および第２の情報層２０とを備え
る。第１の情報層１１は、第２の情報層２０よりもレー
ザビーム２３の入射側に配置されている。

【００４６】第１の情報層１１は、レーザビーム２３の
入射側から順に配置された第１の基板１、第１の下側保
護層２、第１の下側界面層３、第１の記録層４、第１の
上側界面層５、第１の上側保護層６、第１の界面層７、
第１の反射層８、第１の最上界面層９、および透過率調
整層１０を備える。

【００４７】第２の情報層２０は、レーザビーム２３の
入射側から順に配置された第２の下側保護層１２、第２
の下側界面層１３、第２の記録層１４、第２の上側界面
層１５、第２の上側保護層１６、第２の界面層１７、第
２の反射層１８、および第２の基板１９を備える。な
お、界面層および保護層の名称において、下側とは記録
層よりもレーザビーム２３の入射側であることを意味
し、上側とは記録層に対してレーザビーム２３の入射側
とは反対側であることを意味する。

【００４８】レーザビーム２３は、第１の基板１側から
入射する。第２の情報層２０は、第１の情報層１１およ
び光学分離層２１を透過したレーザビーム２３によって
記録再生が行われる。

【００４９】第１の基板１および第２の基板１９は、透
明で円盤状の基板である。第１の基板１および第２の基
板１９は、たとえば、ポリカーボネートやアモルファス
ポリオレフィンやＰＭＭＡといった樹脂、またはガラス
を用いて形成できる。なお、第１の基板１は、第１の下
側保護層２上に樹脂を塗布したのち、この樹脂を硬化さ
せることによって形成してもよい。

【００５０】第１の基板１および第２の基板１９の内側
（光学分離層２１側）の表面には、必要に応じて、レー
ザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。
これらの基板の外側の表面は、平滑であることが好まし
い。これらの基板は、短波長域において光学的に複屈折
が小さいことが好ましい。これらの基板の材料として
は、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、
ポリカーボネートが特に有用である。第１の基板１の厚
さは、たとえば１０μｍ〜８００μｍ（好ましくは、５
０μｍ〜１５０μｍまたは５５０μｍ〜６５０μｍ）の
範囲内である。第２の基板１９の厚さは、たとえば４０
０μｍ〜１３００μｍ（好ましくは、５５０μｍ〜６５
０μｍまたは１０５０μｍ〜１１５０μｍ）の範囲内で
ある。

【００５１】第１の基板１および第２の基板１９の両方
に、レーザビームを導くための溝が形成されている情報
記録媒体について、一例を図２に示す。図２の情報記録
媒体２２ａでは、第１の情報層１１ａが第１の基板１ａ
を含み、第２の情報層２０ａが第２の基板１９ａを含
む。第１の基板１ａおよび第２の基板１９ａには、溝
（グルーブ）１ｂが形成されている。情報記録媒体２２
ａでは、情報は、レーザビーム２３の入射側の溝面であ
る溝１ｂの部分に記録してもよいし、溝１ｂの間の部分
（レーザビーム２３の入射側から遠い方の溝面である。
以下ランド１ｃという場合がある）に記録してもよい。
また、溝１ｂとランド１ｃの両方に情報を記録してもよ
い。

【００５２】第１の下側保護層２、第１の上側保護層
６、第２の下側保護層１２および第２の上側保護層１６
は、いずれも誘電体からなる。これらの保護層は、光学
距離を調整して記録層の光吸収効率を高める働きと、記
録前後の反射光量の変化を大きくして信号振幅を大きく
する働きとを有する。これらの保護層には、たとえばＳ
ｉＯ_x（ｘは、０．５〜２．５），Ａｌ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂，
Ｔａ₂Ｏ₅，ＺｒＯ₂，ＺｎＯ，またはＴｅ−Ｏなどの酸
化物を用いることができる。また、Ｓｉ−Ｎ，Ａｌ−
Ｎ，Ｔｉ−Ｎ，Ｔａ−Ｎ，Ｚｒ−Ｎ，またはＧｅ−Ｎな
どの窒化物を用いることもできる。また、ＺｎＳなどの
硫化物やＳｉＣなどの炭化物を用いることもできる。ま
た、上記材料の混合物を用いることもできる。これらの
中でも、ＺｎＳとＳｉＯ₂との混合物であるＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ₂は、保護層の材料として特に優れている。ＺｎＳ
−ＳｉＯ₂は、非晶質材料で、屈折率が高く、成膜速度
が速く、機械的特性および耐湿性が良好である。

【００５３】第１の下側保護層２および第１の上側保護
層６の厚さは、第１の記録層４が結晶相である場合とそ
れが非晶質相である場合とで反射光量の変化が大きく、
且つ第１の情報層１１の透過率が大きく、且つ第１の記
録層４の光吸収効率が大きくなるように厳密に決定する
ことができる。具体的には、これらの厚さは、たとえば
マトリクス法に基づく計算を用いて決定できる。

【００５４】第２の下側保護層１２および第２の上側保
護層１６の厚さも、同様に、第２の記録層１４が結晶相
である場合とそれが非晶質相である場合とで反射光量の
変化が大きく、且つ第２の記録層１４の光吸収効率が大
きくなるように厳密に決定することができる。第１の下
側保護層２、第１の上側保護層６、第２の下側保護層１
２および第２の上側保護層１６は、それぞれ異なる材料
・組成で形成してもよいし同一の材料・組成で形成して
もよい。

【００５５】透過率調整層１０は、第１の情報層１１の
透過率を調整する機能を有する。透過率調整層１０によ
って、第１の記録層４が結晶相である場合の第１の情報
層１１の透過率Ｔｃ（％）と、第１の記録層４が非晶質
相である場合の第１の情報層１１の透過率Ｔａ（％）と
を共に高くすることができる。具体的には、透過率調整
層１０を備える情報記録媒体２２では、透過率調整層１
０が無い場合に比べて、第１の情報層１１の透過率が２
％〜６％程度上昇する。透過率調整層１０は、保護層に
ついて説明した材料で形成することができる。情報記録
媒体２２では、４０≦（Ｔｃ＋Ｔａ）／２（より好まし
くは、４５≦（Ｔｃ＋Ｔａ）／２）であることが好まし
い（実施形態２の情報記録媒体２６においても同様であ
る）。

【００５６】第１の下側界面層３、第１の上側界面層
５、第２の下側界面層１３および第２の上側界面層１５
は、それぞれ、第１の下側保護層２と第１の記録層４と
の間、第１の上側保護層６と第１の記録層４との間、第
２の下側保護層１２と第２の記録層１４との間、および
第２の上側保護層１６と第２の記録層１４との間で物質
が移動することを防止する。これらの界面層は、特に、
繰り返し記録によって生じる物質移動を防止する。これ
らの界面層は、たとえばＳｉ−Ｎ，Ａｌ−Ｎ，Ｔｉ−
Ｎ，Ｔａ−Ｎ，Ｚｒ−Ｎ，Ｇｅ−Ｎなどの窒化物、これ
らを含む窒化酸化物、またはＳｉＣなどの炭化物によっ
て形成できる。これらの中でも、Ｇｅ−Ｎが特に好まし
い。Ｇｅ−Ｎは、反応性スパッタリングで形成しやす
く、機械的特性および耐湿性に優れる。界面層が厚い
と、情報層の反射率や吸収率が大きく変化して記録・消
去性能に影響を与える。したがって、界面層の厚さは、
１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが望ましく、２ｎ
ｍ〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

【００５７】第１の界面層７、第１の最上界面層９およ
び第２の界面層１７は、それぞれ、第１の上側保護層６
と第１の反射層８との間、透過率調整層１０と第１の反
射層８との間、および第２の上側保護層１６と第２の反
射層１８との間で物質が移動することを防止する。これ
らの界面層は、特に、高温高湿の環境における記録によ
って生じる物質移動を防止する。これらの界面層は、第
１の下側界面層３、第１の上側界面層５、第２の下側界
面層１３および第２の上側界面層１５について説明した
材料で形成することができる。これらの界面層の厚さ
は、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが望ましく、
２ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましい。

【００５８】第１の記録層４は、レーザビームの照射に
よって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こ
す材料からなる。第１の記録層４は、たとえばＧｅとＳ
ｂとＴｅとを含む材料で形成できる。具体的には、第１
の記録層４は、組成式Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_3+aで表される材
料で形成できる。この材料は、ａ＝０の場合には、結晶
相が非常に安定であり非晶質相の安定性に欠ける。一
方、１０＜ａの場合には、信号振幅は大きくなるが、融
点が上がるとともに結晶化速度が低下する。そのため、
ａは、０＜ａ≦１０の関係を満たすことが好ましく、１
≦ａ≦９の関係を満たすことがより好ましい。また、こ
の材料は、ｂ＜１．５の場合には、結晶相が非常に安定
であり非晶質相の安定性に欠ける。一方、４＜ｂの場合
には、信号振幅は大きくなるが、結晶化速度が低下す
る。そのため、ｂは、１．５≦ｂ≦４の関係を満たすこ
とが好ましく、１．５≦ｂ≦３の関係を満たすことがよ
り好ましい。

【００５９】また、第１の記録層４は、組成式（Ｇｅ−
Ｍ２）_aＳｂ_bＴｅ_3+a（ただし、Ｍ２は、ＳｎおよびＰ
ｂから選ばれる少なくとも１つの元素）で表される材料
で形成してもよい。この組成式は、Ｇｅと元素Ｍ２とが
合計で１００・ａ／（３＋２ａ＋ｂ）原子％だけ含まれ
ることを意味している。この材料の組成は、組成式Ｇｅ
_aＳｂ_bＴｅ_3+aで表される材料のＧｅの一部を元素Ｍ２
で置換した組成である。この材料を用いた場合、Ｇｅを
置換した元素Ｍ２が結晶化能を向上させるため、第１の
記録層４が極めて薄い場合でも十分な消去率が得られ
る。元素Ｍ２としては、毒性がない点でＳｎがより好ま
しい。この材料を用いる場合も、０＜ａ≦１０（より好
ましくは、１≦ａ≦９）、且つ１．５≦ｂ≦４（より好
ましくは、１．５≦ｂ≦３）であることが好ましい。

【００６０】また、第１の記録層４は、組成式（Ｇｅ_a
Ｓｂ_bＴｅ_3+a）_100-cＭ３_c（ただし、Ｍ３は、Ｓｉ、Ｔ
ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｅ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、およびＢｉか
ら選ばれる少なくとも１つの元素）で表される材料で形
成してもよい。この材料の組成は、組成式Ｇｅ_aＳｂ_bＴ
ｅ_3+aで表される材料に元素Ｍ３を添加した組成であ
る。この場合、添加された元素Ｍ３が記録層の融点およ
び結晶化温度を上昇させるため、記録層の熱的安定性を
向上でき、その結果、第１の情報層１１の記録再生性能
を向上できる。この材料は、２０＜ｃの場合には結晶化
速度が不十分となるため、０＜ｃ≦２０であることが好
ましく、２≦ｃ≦１０であることがより好ましい。ま
た、０＜ａ≦１０（より好ましくは、１≦ａ≦９）、且
つ１．５≦ｂ≦４（より好ましくは、１．５≦ｂ≦３）
であることが好ましい。

【００６１】第２の記録層１４は、レーザビームの照射
によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起
こす材料からなる。第２の記録層１４は、第１の記録層
４の材料とは異なる材料で形成される。第２の記録層１
４は、第１の記録層４の材料よりも融点が低い材料から
なることが好ましい。

【００６２】第２の記録層１４は、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、
Ｓｎ、Ｓｅ、Ｂｉ、ＡｕおよびＭｎから選ばれる少なく
とも１つの元素Ｍ１とＳｂとＴｅとからなる材料で形成
できる。具体的には、組成式（Ｓｂ_xＴｅ_100-x）_100-y
Ｍ１_yで表される材料で形成できる。この材料は、Ｓｂ
₇₀Ｔｅ₃₀共晶組成近傍のＳｂ−Ｔｅ合金に元素Ｍ１を加
えることによって得られる。ｘおよびｙが、それぞれ、
５０≦ｘ≦９５、および０＜ｙ≦２０を満たす場合に
は、この材料は、融点が低く且つ屈折率が高い。このた
め、この範囲の組成の材料を用いて第２の記録層１４を
形成することによって、記録感度が高く且つ反射率も高
い第２の情報層２０が得られる。

【００６３】６５≦ｘの場合には、結晶化速度が特に速
く、特に良好な消去率が得られる。また、ｘ≦８５の場
合には、複数の相が現れることを抑制できるため、繰り
返し記録による特性劣化を抑制できる。したがって、６
５≦ｘ≦８５であることがより好ましい。また、良好な
記録再生性能を得るためには結晶化速度を調整するため
の元素Ｍ１を添加することが好ましい。ｙは、１≦ｙ≦
１０であることがより好ましい。ｙ≦１０の場合には、
複数の相が現れることを抑制できるため、繰り返し記録
による特性劣化を抑制できる。

【００６４】ここで、（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ
₁₁、および（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ₅、（Ｓｂ_0.7Ｔｅ
_0.3）₉₀Ａｇ₅Ｉｎ₅の屈折率、消衰係数、および融点を
調べた結果を表１に示す。屈折率および消衰係数は、上
記材料からなる厚さ１０ｎｍの層を石英基板上に形成し
たサンプルを分光器で測定することによって得た。ま
た、融点は、示差走査熱量測定法（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｉａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ：
ＤＳＣ法）によって測定した。

【００６５】

【表１】

【００６６】表１において、ｎ_cは、サンプルの層が結
晶相である場合の屈折率を示す。ｎ_aは、サンプルの層
が非晶質相である場合の屈折率を示す。Δｎは、Δｎ＝
ｎ_c−ｎ_aで表され、層が結晶相である場合と層が非晶質
相である場合との屈折率の変化を示す。ｋ_cは、サンプ
ルの層が結晶相である場合の消衰係数を示す。ｋ_aは、
サンプルの層が非晶質相である場合の消衰係数を示す。
Δｋは、Δｋ＝ｋ_c−ｋ_aで表され、層が結晶相である場
合と層が非晶質相である場合との消衰係数の変化を示
す。

【００６７】表１に示すように、サンプルの層が結晶相
であっても非晶質相であっても、（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）
₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁の消衰係数は、（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ
₅および（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₀Ａｇ₅Ｉｎ₅の消衰係数よ
りも、約０．３小さかった。また、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶組
成近傍のＳｂ−Ｔｅ合金に元素Ｍ１を加えた組成である
（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ₅、および（Ｓｂ_0.7Ｔ
ｅ_0.3）₉₀Ａｇ₅Ｉｎ₅は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ３元系組成
のＧｅをＳｎで置換した（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔ
ｅ₁₁と比較して、融点が約５０℃低く、また、屈折率の
変化Δｎの絶対値が大きかった。

【００６８】以上の結果から、第１の記録層４の材料に
は、消衰係数が小さいために透過率を大きくできるＧｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ３元系組成またはそれをベースとする組成
を用いることが好ましい。また、第２の記録層１４の材
料には、融点が低いため記録感度を高くでき、且つ屈折
率変化Δｎが大きいため反射率変化を大きくできる（Ｓ
ｂ−Ｔｅ）−Ｍ１系組成を用いることが好ましい。第１
の記録層４／第２の記録層１４の具体的な組み合わせと
しては、たとえば、Ｇｅ₆Ｓｂ₂Ｔｅ₉／（Ｓｂ_{0 .7}Ｔｅ
_0.3）₉₅Ｇｅ₅、Ｇｅ₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁／（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）
₉₅Ｇｅ₅、Ｇｅ₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁／（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₀Ａ
ｇ₅Ｉｎ₅などが挙げられる。

【００６９】第１の記録層４の厚さは、第１の情報層１
１の透過率を高くして、第２の情報層２０の記録再生の
際に必要なレーザ光量を第２の情報層２０に到達させる
ため、９ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ〜７ｎ
ｍの範囲内であることがより好ましい。

【００７０】第２の記録層１４の厚さは、第２の情報層
２０の記録感度を高くするため、６ｎｍ〜１５ｎｍの範
囲内であることが好ましい。第２の記録層１４が厚い場
合における熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱
的影響と、第２の記録層１４が薄い場合における第２の
情報層２０の反射率の低下とを考慮すると、第２の記録
層１４の厚さは、８ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であること
がより好ましい。

【００７１】第１の反射層８および第２の反射層１８
は、第１の記録層４または第２の記録層１４に吸収され
る光量を増大させるという光学的な機能を有する。ま
た、これらの反射層は、第１の記録層４または第２の記
録層１４で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層を非晶
質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、
これらの反射層は、使用する環境から多層膜を保護する
という機能も有する。

【００７２】第１の反射層８および第２の反射層１８の
材料には、たとえばＡｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕといった熱
伝導率が高い単体金属を用いることができる。また、こ
れらの金属元素の１つまたは複数を主成分とし、耐湿性
の向上または熱伝導率の調整等のために１つまたは複数
の他の元素を添加した合金を用いることもできる。具体
的には、Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−Ｔｉ，Ａｕ−Ｐｄ，Ａｕ−
Ｃｒ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ，Ａｇ−Ｐｄ−Ｔ
ｉ，Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕ，またはＣｕ−Ｓｉといった合金
を用いることができる。これらの合金は、いずれも耐食
性に優れ且つ急冷条件を満足する優れた材料である。特
にＡｇ合金は、熱伝導率が大きく、光の透過率も高いた
め、第１の反射層８の材料として好ましい。

【００７３】第１の情報層１１の透過率ＴｃおよびＴａ
をできるだけ高くするため、第１の反射層８の厚さは、
５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、８ｎ
ｍ〜１２ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第１
の反射層８が５ｎｍより薄い場合には、その熱拡散機能
が不十分となり、且つ第１の情報層１１の反射率が低下
する。また、第１の反射層８が１５ｎｍより厚い場合に
は、第１の情報層１１の透過率が不十分となる。一方、
第２の情報層２０は、高い透過率を必要としない。その
ため、第２の反射層１８の厚さは、３０ｎｍ〜１５０ｎ
ｍの範囲内であることが好ましく、７０ｎｍ〜９０ｎｍ
の範囲内であることがより好ましい。第２の反射層１８
が３０ｎｍより薄い場合には、その熱拡散機能が不十分
となり、第２の記録層１４が非晶質化しにくくなる。ま
た、第２の反射層１８が１５０ｎｍより厚い場合には、
その熱拡散機能が大きくなりすぎて第２の情報層２０の
記録感度が低下する。

【００７４】光学分離層２１は、第１の情報層１１のフ
ォーカス位置と第２の情報層２０のフォーカス位置とを
区別するために設けられる。光学分離層２１の材料とし
ては、光硬化性樹脂または遅効性樹脂を用いることがで
きる。光学分離層２１の材料は、記録再生に用いられる
レーザビーム２３の波長における光吸収が小さいことが
好ましい。光学分離層２１の厚さは、対物レンズの開口
数ＮＡとレーザビーム２３の波長λによって決定される
焦点深度ΔＺ以上であることが必要である。焦光点の強
度の基準を無収差の場合の８０％と仮定した場合、ΔＺ
はΔＺ＝λ／｛２（ＮＡ）²｝で近似できる。λ＝４０
０ｎｍ、ＮＡ＝０．６のとき、ΔＺ＝０．５５６μｍと
なり、±０．６μｍ以内は焦点深度内となる。そのた
め、この場合には、光学分離層２１の厚さは１．２μｍ
以上であることが必要である。第１の情報層１１と第２
の情報層２０との間の距離は、対物レンズを用いてレー
ザビーム２３を集光可能な範囲内にあることが必要であ
る。したがって、光学分離層２１の厚さと第１の基板１
の厚さとの合計は、対物レンズが許容できる基板厚さの
公差内にすることが好ましい。このため、光学分離層２
１の厚さは、１．２μｍ〜５０μｍの範囲内であること
が好ましい。

【００７５】実施形態１の情報記録媒体２２は、実施形
態３で説明する方法によって製造できる。

【００７６】（実施形態２）実施形態２では、本発明の
情報記録媒体について他の一例を説明する。実施形態２
の情報記録媒体２６の一部断面図を図３に示す。情報記
録媒体２６では、レーザビーム２３の照射によって記録
再生が行われる。

【００７７】図３を参照して、情報記録媒体２６は、光
学分離層２１と、光学分離層２１を挟むように配置され
た第１の情報層２５および第２の情報層２０とを備え
る。

【００７８】第１の情報層２５は、レーザビーム２３の
入射側から順に配置された第１の基板１、透明層２４、
第１の下側保護層２、第１の下側界面層３、第１の記録
層４、第１の上側界面層５、第１の上側保護層６、第１
の界面層７、第１の反射層８、第１の最上界面層９、お
よび透過率調整層１０を備える。

【００７９】第２の情報層２０は、レーザビーム２３の
入射側から順に配置された第２の下側保護層１２、第２
の下側界面層１３、第２の記録層１４、第２の上側界面
層１５、第２の上側保護層１６、第２の界面層１７、第
２の反射層１８、および第２の基板１９を備える。

【００８０】以下の実施形態４で説明するように、情報
記録媒体２６を製造する場合には、まず、第２の基板１
９上に第２の反射層１８〜第２の下側保護層１２、光学
分離層２１、透過率調整層１０〜第１の下側保護層２と
いう順序で各層を積層する。そして、その後、透明層２
４を用いて第１の下側保護層２と第１の基板１とを貼り
合わせることによって情報記録媒体２６を形成できる。
また、透明層２４を形成せずに、樹脂を塗布して硬化さ
せることによって第１の基板１を形成してもよい。

【００８１】光学分離層２１および透明層２４の材料と
しては、光硬化性樹脂または遅効性樹脂を用いて形成で
きる。この材料は、記録再生に用いるレーザビーム２３
の波長における光吸収が小さいことが好ましい。光学分
離層２１および透明層２４の厚さは、実施形態１で説明
した理由により、それぞれ、１．２μｍ〜５０μｍの範
囲内であることが好ましい。

【００８２】光学分離層２１の表面のうち第１の情報層
２５側の表面には、レーザビーム２３を導く案内溝が形
成されていてもよい。実施形態１の情報記録媒体２２と
同様に、レーザビーム２３は第１の基板１側から入射す
る。そして、第２の情報層２０においては、第１の情報
層２５および光学分離層２１を透過したレーザビーム２
３によって記録再生が行われる。

【００８３】なお、第１の基板１、第１の下側保護層
２、第１の下側界面層３、第１の記録層４、第１の上側
界面層５、第１の上側保護層６、第１の界面層７、第１
の反射層８、第１の最上界面層９、透過率調整層１０、
第２の下側保護層１２、第２の下側界面層１３、第２の
記録層１４、第２の上側界面層１５、第２の上側保護層
１６、第２の界面層１７、第２の反射層１８、および第
２の基板１９には、実施形態１で説明したものと同様の
ものを用いることができる。また、それらの形状および
機能についても、実施形態１で説明した形状および機能
と同様である。

【００８４】（実施形態３）実施形態３では、本発明の
情報記録媒体２２の製造方法について説明する。

【００８５】実施形態３の製造方法は、第１の情報層１
１を形成する工程（工程（ａ））を含む。具体的には、
まず、レーザビーム２３を導くための案内溝を形成した
第１の基板１（厚さがたとえば０．１ｍｍ）を用意す
る。次に、第１の基板１を成膜装置内に配置し、第１の
基板１上に第１の下側保護層２を成膜する。このとき、
第１の基板１に案内溝が形成されている場合には、案内
溝が形成されている側に第１の下側保護層２を成膜す
る。第１の下側保護層２は、Ａｒガスと反応ガスとの混
合ガス雰囲気中で、第１の下側保護層２を構成する金属
からなる母材を反応性スパッタリングすることによって
形成できる。また、第１の下側保護層２は、Ａｒガス雰
囲気中、またはＡｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気
中で化合物からなる母材をスパッタリングすることによ
っても形成できる。

【００８６】続いて、第１の下側保護層２上に第１の下
側界面層３を成膜する。第１の下側界面層３は、Ａｒガ
スと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で、第１の下側界面
層３を構成する金属からなる母材を反応性スパッタリン
グすることによって形成できる。また、第１の下側界面
層３は、Ａｒガス雰囲気中、またはＡｒガスと反応ガス
との混合ガス雰囲気中で化合物からなる母材をスパッタ
リングすることによっても形成できる。

【００８７】続いて、第１の下側界面層３上に第１の記
録層４を成膜する。第１の記録層４は、その組成に応じ
て、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金からなる母材、Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ−Ｍ２合金からなる母材、またはＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
−Ｍ３合金からなる母材を、一つの電源を用いて、スパ
ッタリングすることによって形成できる。すなわち、第
１の記録層４は、ＧｅとＳｂとＴｅとを含む母材を用い
て形成できる。

【００８８】スパッタリングの雰囲気ガス（スパッタリ
ングガス）には、Ａｒガス、Ｋｒガス、Ａｒガスと反応
ガス（酸素ガスおよび窒素ガスから選ばれる少なくとも
１つのガス）との混合ガス、またはＫｒガスと反応ガス
との混合ガスを用いることができる。また、第１の記録
層４は、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｍ２、またはＭ３の各々の
母材を複数の電源を用いて同時にスパッタリングするこ
とによって形成することもできる。また、第１の記録層
４は、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｍ２、またはＭ３のうちいず
れかの元素を組み合わせた２元系母材や３元系母材など
を、複数の電源を用いて同時にスパッタリングすること
によって形成することもできる。これらの場合でも、Ａ
ｒガス雰囲気中、Ｋｒガス雰囲気中、Ａｒガスと反応ガ
スとの混合ガス雰囲気中、またはＫｒガスと反応ガスと
の混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって
形成する。

【００８９】第１の記録層４の成膜レートは、０．１ｎ
ｍ／秒〜３ｎｍ／秒の範囲内であることが好ましい。実
施形態１で説明したように、形成される第１の記録層４
の厚さは、９ｎｍ以下（より好ましくは、７ｎｍ以下）
であることが好ましい。成膜レートは電源の投入パワー
で制御できる。成膜レートを下げすぎると、成膜時間が
長くなり、また、雰囲気中のガスが必要以上に記録層中
に混入してしまう。また、成膜レートを上げすぎると、
成膜時間を短くできるが、記録層の厚さを正確に制御す
ることが難しくなる。したがって、第１の記録層４の成
膜レートは、０．１ｎｍ／秒〜３ｎｍ／秒の範囲内であ
ることが好ましい。

【００９０】続いて、第１の記録層４上に第１の上側界
面層５を成膜する。第１の上側界面層５は、第１の下側
界面層３と同様の方法で形成できる（以下の界面層につ
いても同様である）。これらの界面層を形成する際に用
いられる母材の組成は、界面層の組成およびスパッタリ
ングガスに応じて選択される（他の層を形成する工程に
おいても同様である）。すなわち、組成が同一の母材を
用いてこれらの界面層を形成する場合もあるし、組成が
異なる母材を用いてこれらの界面層を形成する場合もあ
る（他の層を形成する工程においても同様である）。

【００９１】続いて、第１の上側界面層５上に第１の上
側保護層６を成膜する。第１の上側保護層６は、第１の
下側保護層２と同様の方法で形成できる（以下の保護層
についても同様である）。

【００９２】続いて、第１の上側保護層６上に、第１の
界面層７と第１の反射層８とを順に成膜する。第１の反
射層８は、Ａｒガス雰囲気中で、第１の反射層８を構成
する金属または合金からなる母材をスパッタリングする
ことによって形成できる。

【００９３】続いて、第１の反射層８上に、第１の最上
界面層９と透過率調整層１０とを順に成膜する。透過率
調整層１０は、第１の下側保護層２と同様の方法で形成
できる。

【００９４】このようにして、第１の情報層１１を形成
する。なお、必要に応じて、透過率調整層１０を成膜し
たのちに、第１の記録層４の全面を結晶化させる初期化
工程を行ってもよい。第１の記録層４の結晶化はレーザ
ビームを照射することによって行うことができる。

【００９５】工程（ａ）の前後、または並行して、第２
の情報層２０を形成する（工程（ｂ））。具体的には、
まず、第２の基板１９（厚さがたとえば１．１ｍｍ）を
用意する。そして、第２の基板１９を成膜装置内に配置
し、第２の基板１９上に第２の反射層１８を成膜する。
このとき、第２の基板１９に案内溝が形成されている場
合には、案内溝が形成されている側に第２の反射層１８
を成膜する。第２の反射層１８は、Ａｒガス雰囲気中
で、第２の反射層１８を構成する金属または合金からな
る母材を、スパッタリングすることによって形成でき
る。

【００９６】続いて、第２の反射層１８上に、第２の界
面層１７、第２の上側保護層１６、および第２の上側界
面層１５を、この順序で成膜する。

【００９７】続いて、第２の上側界面層１５上に第２の
記録層１４を成膜する。第２の記録層１４は、Ｓｂ−Ｔ
ｅ−Ｍ１合金からなる母材を、一つの電源を用いて、ス
パッタリングすることによって形成できる。すなわち、
第２の記録層１４は、ＳｂとＴｅと元素Ｍ１とを含む母
材を用いて形成できる。スパッタリングの雰囲気ガス
（スパッタリングガス）には、Ａｒガス、Ｋｒガス、Ａ
ｒガスと反応ガス（酸素ガスおよび窒素ガスから選ばれ
る少なくとも１つのガス）との混合ガス、またはＫｒガ
スと反応ガスとの混合ガスを用いることができる。ま
た、第２の記録層１４は、Ｓｂ、ＴｅおよびＭ１の各々
の母材を複数の電源を用いて同時にスパッタリングする
ことによって形成することもできる。また、第２の記録
層１４は、Ｓｂ、Ｔｅ、およびＭ１のうちいずれかの元
素を組み合わせた２元系母材などを、複数の電源を用い
て同時にスパッタリングすることによって形成すること
もできる。これらの場合でも、Ａｒガス雰囲気中、Ｋｒ
ガス雰囲気中、Ａｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気
中、またはＫｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で
スパッタリングを行う。

【００９８】第２の記録層１４の成膜レートは、０．３
ｎｍ／秒〜１０ｎｍ／秒の範囲内であることが好まし
い。実施形態１で説明したように、第２の記録層１４の
厚さは、６ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好まし
い。第２の記録層１４の成膜レートは、電源の投入パワ
ーで制御できる。成膜レートを下げすぎた場合には、成
膜時間が長くなることに加え、雰囲気中のガスが必要以
上に記録層中に混入してしまう。また、成膜レートを上
げすぎた場合には、成膜時間を短くできるが、層厚を正
確に制御することが難しくなる。したがって、第２の記
録層１４の成膜レートは、０．３ｎｍ／秒〜１０ｎｍ／
秒の範囲内であることが好ましい。

【００９９】続いて、第２の記録層１４上に、第２の下
側界面層１３および第２の下側保護層１２を、この順序
で成膜する。

【０１００】このようにして第２の情報層２０を形成で
きる。なお、第２の下側保護層１２を形成したのちに、
必要に応じて、第２の記録層１４の全面を結晶化させる
初期化工程を行ってもよい。第２の記録層１４の結晶化
はレーザビームを照射することによって行うことができ
る。

【０１０１】最後に、第１の情報層１１と第２の情報層
２０とを光学分離層２１を介して貼り合わせる。具体的
には、まず、光学分離層２１の材料となる紫外線硬化性
樹脂を透過率調整層１０上または第２の下側保護層１２
上にスピンコートしたのち、第１の情報層１１と第２の
情報層２０とを密着させる。その後、第１の情報層１１
側から紫外線を照射して光学分離層２１を硬化させるこ
とによって、情報記録媒体２２が得られる。なお、光学
分離層２１の材料として遅効性樹脂を用いる場合には、
紫外線の照射は不要である。

【０１０２】（実施形態４）実施形態４では、情報記録
媒体２６の製造方法について説明する。

【０１０３】実施形態４の製造方法では、まず、第２の
情報層２０を形成する（工程（ｂ））。具体的には、ま
ず、第２の基板１９（厚さがたとえば１．１ｍｍ）を用
意し、成膜装置内に配置する。

【０１０４】続いて、第２の基板１９上に第２の反射層
１８を成膜する。このとき、第２の基板１９に案内溝が
形成されている場合には、案内溝が形成された側に第２
の反射層１９を成膜する。そして、第２の反射層１８上
に、第２の界面層１７、第２の上側保護層１６、第２の
上側界面層１５、第２の記録層１４、第２の下側界面層
１３、および第２の下側保護層１２を順に成膜する。こ
れらの各層は、実施形態３で説明した方法で形成でき
る。

【０１０５】このようにして第２の情報層２０を形成で
きる。なお、第２の下側保護層１２を成膜したのちに、
必要に応じて、第２の記録層１４の全面を結晶化させる
初期化工程を行ってもよい。

【０１０６】続いて、第２の情報層２０の第２の下側保
護層１２上に光学分離層２１を形成する（工程
（ｃ））。光学分離層２１は、光硬化性樹脂または遅効
性樹脂を第２の下側保護層１２上にスピンコートしたの
ち、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、
光学分離層２１がレーザビームの入射側の表面に案内溝
を備える場合には、溝が形成された基板（型）を硬化前
の樹脂に密着させたのち、樹脂を硬化させ、その後、基
板（型）をはがすことによって案内溝を形成できる。

【０１０７】続いて、光学分離層２１上に第１の情報層
２５を形成する（工程（ａ））。具体的には、まず、光
学分離層２１上に、透過率調整層１０、第１の最上界面
層９、第１の反射層８、第１の界面層７、第１の上側保
護層６、第１の上側界面層５、第１の記録層４、第１の
下側界面層３、および第１の下側保護層２をこの順序で
成膜する。これらの各層は、実施形態３で説明した方法
で形成できる。第１の下側保護層２を成膜したのちに、
必要に応じて、第１の記録層４の全面を結晶化させる初
期化工程を行ってもよい。

【０１０８】最後に、透明層２４によって第１の下側保
護層２と第１の基板１とを貼り合わせる。具体的には、
まず、透明層２４の材料である紫外線硬化性樹脂を第１
の基板１上または第１の下側保護層２上にスピンコート
したのち、第１の基板１と第１の下側保護層２とを密着
させる。その後、第１の情報層２５側から紫外線を照射
して樹脂を硬化させることによって、光学分離層２１上
に配置された第１の情報層２５を形成できる。なお、透
明層２４が遅効性樹脂からなる場合には、紫外線の照射
は不要である。このようにして、情報記録媒体２６を製
造できる。

【０１０９】（実施形態５）実施形態５では、実施形態
１および２で説明した本発明の情報記録媒体の記録再生
方法について説明する。

【０１１０】本発明の記録再生方法に用いられる記録再
生装置５０の一部の構成を図４に模式的に示す。図４を
参照して、記録再生装置５０は、情報記録媒体５１を回
転させるためのスピンドルモータ２７と、半導体レーザ
２９を備える光学ヘッド３０と、半導体レーザ２９から
出射されるレーザビーム２３を集光する対物レンズ２８
とを備える。情報記録媒体５１は、実施形態１または２
で説明した情報記録媒体であり、第１の記録層４と第２
の記録層１４とを備える。対物レンズ２８は、レーザビ
ーム２３を、第１の記録層４または第２の記録層１４上
に集光する。

【０１１１】対物レンズ２８の開口数ＮＡは、０．５以
上１．１以下（より好ましくは、０．６以上１．０以
下）であることが好ましい。レーザビーム２３の波長
は、３５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下（より好ましくは、
３９０ｎｍ以上４３０ｎｍ以下）であることが好まし
い。情報を記録する際の情報記録媒体の線速度は、３ｍ
／秒以上３０ｍ／秒以下（より好ましくは、４ｍ／秒以
上１５ｍ／秒以下）であることが好ましい。

【０１１２】情報の記録は、レーザビーム２３のパワー
を、高パワーのピークパワー（Ｐｐ（ｍＷ））と低パワ
ーのバイアスパワー（Ｐｂ（ｍＷ））とに変調させるこ
とによって行う。ピークパワーのレーザビーム２３を照
射することによって非晶質相が形成され、その非晶質相
が記録マークとなる。記録マーク間では、バイアスパワ
ーのレーザビーム２３が照射され、結晶相が形成され
る。

【０１１３】第１の情報層１１または２５に対して記録
を行う際には、レーザビーム２３の焦点を第１の記録層
４に合わせて第１の記録層４に情報を記録する。再生
は、第１の記録層４から反射してきたレーザビーム２３
を用いて行う。第２の情報層２０に対して記録を行う際
には、レーザビーム２３の焦点を第２の記録層１４に合
わせ、第１の情報層１１または２５と光学分離層２１と
を透過したレーザビーム２３によって情報を記録する。
再生は、第２の記録層１４によって反射され、光学分離
層２１と第１の情報層１１または２５とを透過してきた
レーザビーム２３を用いて行う。

【０１１４】なお、記録再生の対象となる情報記録媒体
の第１の基板１、光学分離層２１および第２の基板１９
のいずれかが溝（グルーブ）１ｂを備える場合には、情
報は、溝１ｂに記録しても、ランド１ｃに記録してもよ
い。また、溝１ｂおよびランド１ｃの両方に情報を記録
してもよい。第１の情報層１１または２５と第２の情報
層２０とは、ともに同一の部分（溝、ランド、または、
溝およびランド）に情報を記録してもよいし、異なる部
分に情報を記録してもよい。

【０１１５】（実施形態６）実施形態６では、本発明の
情報記録媒体についてその他の一例を説明する。実施形
態６の情報記録媒体４１の一部断面図を図５に示す。情
報記録媒体４１では、電気エネルギーの印加、具体的に
は電流パルスの印加によって情報の記録が行われる。

【０１１６】図５を参照して、情報記録媒体４１は、基
板３１と、基板３１上に順に積層された第１の電極３２
と、第１の記録層３３と、中間電極３４と、第２の記録
層３５と、第２の電極３６とを備える。第１の記録層３
３は、第１の情報層を構成する。第２の記録層３５は第
２の情報層を構成する。

【０１１７】基板３１としては、ポリカーボネート等か
らなる樹脂からなる樹脂基板、ガラス基板、Ａｌ₂Ｏ₃等
からなるセラミックからなるセラミック基板、Ｓｉ基
板、または、さまざまな金属（たとえば銅）からなる金
属基板を用いることができる。なお、基板３１が導電性
を有する場合には、基板３１を第１の電極３２として用
いてもよい。以下では、基板３１として絶縁性の基板を
用いた場合について説明する。

【０１１８】情報記録媒体４１は、基板３１上に、第１
の電極３２、第１の記録層３３、中間電極３４、第２の
記録層３５、および第２の電極３６を順に積層すること
によって製造できる。第１の記録層３３の組成および形
成方法は、実施形態１および３で説明した第１の記録層
４の組成および形成方法と同様である。第２の記録層３
５の組成および形成方法は、実施形態１および３で説明
した第２の記録層１４の組成および形成方法と同様であ
る。第１の記録層３３および第２の記録層３５は、電流
の印加により発生するジュール熱によって、結晶相と非
晶質相との間で可逆的な相変化を起こす。

【０１１９】第１の電極３２、中間電極３４、および第
２の電極３６の材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｗといった単体金属を用いることがで
きる。または、これらの金属元素のうちの１つまたは複
数を主成分とし、耐湿性の向上あるいは熱伝導率の調整
等のために１つまたは複数の他の元素を添加した合金材
料を用いることもできる。第１の電極３２、中間電極３
４、および第２の電極３６は、Ａｒガス雰囲気中で、こ
れらの電極を構成する金属または合金からなる母材をス
パッタリングすることによって形成できる。

【０１２０】以下に、情報記録媒体４１を用いた記録再
生方法について説明する。第１の電極３２と第２の電極
３６の間、および中間電極３４と第２の電極３６の間に
は、スイッチ３９を介してパルス電源３７が接続されて
いる。第１の電極３２と第２の電極３６との間には、ス
イッチ４０を介して抵抗測定器３８が接続されている。

【０１２１】情報記録媒体４１では、第１の記録層３３
と第２の記録層３５とを、それぞれ非晶質相と結晶相と
の間で相変化させることによって情報が記録される。ま
た、情報の再生は、結晶相にある記録層の抵抗にくらべ
て非晶質相にある記録層の抵抗が高いことを利用して行
われる。具体的には、第１の記録層３３および第２の記
録層３５の抵抗値を測定することによって情報を再生す
る。

【０１２２】非晶質相（高抵抗状態）にある第１の記録
層３３を結晶相（低抵抗状態）に変化させる場合には、
スイッチ３９を端子３９ａ側に閉じ（スイッチ４０は
開）、第１の電極３２と第２の電極３６との間に電流パ
ルスを印加する。このとき、第１の記録層３３の材料
は、第２の記録層３５の材料に比べて結晶化温度が低く
結晶化時間が長いため、印加する電流パルスの振幅やパ
ルス幅を調整することによって、第１の記録層３３のみ
を相変化させることができる。

【０１２３】また、非晶質相にある第２の記録層３５を
結晶相に変化させる場合には、スイッチ３９を端子３９
ｂ側に閉じ（スイッチ４０は開）、中間電極３４と第２
の電極３６との間に電流パルスを印加する。記録層を、
結晶相から再度非晶質相に戻す場合には、結晶化時より
も相対的に高い振幅（電流値）の電流パルスをより短い
時間で印加する。

【０１２４】具体的には、第１の記録層３３（または第
２の記録層３５）を非晶質相から結晶相に変化させる際
には、振幅がＩｃでパルス幅がｔｃの電流パルスを第１
の記録層３３（または第２の記録層３５）に印加する。
また、第１の記録層３３を結晶相から非晶質相に変化さ
せる際には、振幅がＩａ１でパルス幅がｔａ１の電流パ
ルスを第１の記録層３３に印加する。また、第２の記録
層３５を結晶相から非晶質相に変化させる際には、振幅
がＩａ２でパルス幅がｔａ２の電流パルスを第２の記録
層３５に印加する。ここで、これらの振幅とパルス幅と
は、Ｉｃ＜Ｉａ２＜Ｉａ１の関係、およびｔａ１≦ｔｃ
またはｔａ２≦ｔｃの関係を満たすことが好ましい。

【０１２５】第１の記録層３３および第２の記録層３５
の抵抗値は、スイッチ４０を閉じて（スイッチ３９は
開）、抵抗測定器３８によって測定する。第１の記録層
３３および第２の記録層３５の抵抗値を測定することに
よって、記録された情報を読み出すことができる。

【０１２６】この情報記録媒体４１をマトリクス的に多
数配置することによって、大容量の書換型メモリが得ら
れる。そのような情報記録媒体について、一例の構成を
図６に模式的に示す。

【０１２７】図６を参照して、情報記録媒体４２は、ス
トライプ状に配置された複数のワード線（ｗｏｒｄ ｌ
ｉｎｅ）４３と、ストライプ状に配置された複数のビッ
ト線（ｂｉｔ ｌｉｎｅ）４４と、複数のメモリセル４
５とを備える。ワード線４３およびビット線４４は、電
流パルスの印加および抵抗の測定のための電気配線であ
る。ワード線４３とビット線４４とは、直交するように
配置されている。メモリセル４５は、ワード線４３とビ
ット線４４との交点（図６中のハッチングで示す）にお
いて、ワード線４３とビット線４４との間に挟まれるよ
うに配置されている。メモリセル４５には、中間電極３
４を省略した情報記録媒体４１を用いることができる。

【０１２８】情報記録媒体４２では、ワード線４３とビ
ット線４４との間の電圧を変化させてメモリセルに電流
パルスを印加することによって、情報を記録することが
できる。

【０１２９】以下に、中間電極３４を省略した場合の記
録再生方法について説明する。第１の記録層３３を結晶
相に変化させる際に、振幅がＩｃ１でパルス幅がｔｃ１
の電流パルスを印加する。第２の記録層３５を結晶相に
変化させる際に、振幅がＩｃ２でパルス幅がｔｃ２の電
流パルスを印加する。第１の記録層３３を非晶質相に変
化させる際に、振幅がＩａ１でパルス幅がｔａ１の電流
パルスを印加する。第２の記録層３５を非晶質相に変化
させる際に振幅がＩａ２でパルス幅がｔａ２の電流パル
スを印加する。

【０１３０】第１の記録層３３の材料が非晶質相から結
晶相に変化する温度Ｔｘ１は、第２の記録層３５の材料
が非晶質相から結晶相に変化する温度Ｔｘ２よりも低い
（Ｔｘ１＜Ｔｘ２）。また、第１の記録層３３の材料が
非晶質相から結晶相に変化する際に要する時間ｔｘ１
は、第２の記録層３５の記録材料が非晶質相から結晶相
に変化する際に要する時間ｔｘ２よりも長い（ｔｘ２＜
ｔｘ１）。したがって、振幅Ｉｃ１、パルス幅ｔｃ１、
振幅Ｉｃ２およびパルス幅ｔｃ２が、Ｉｃ１＜Ｉｃ２且
つｔｃ１＞ｔｃ２を満たすようにすることによって、各
記録層を選択的に結晶化できる。また、振幅がＩｃ２で
パルス幅がｔｃ１の電流パルスを第１の記録層３３およ
び第２の記録層３５に印加することによって、両方の記
録層を同時に結晶化できる。

【０１３１】また、第１の記録層３３の材料の融点は、
第２の記録層３５の材料の融点よりも高い。したがっ
て、ｔａ２を短くし、Ｉａ１＞Ｉａ２とすることによっ
て、第２の記録層３５のみを非晶質化することができ
る。一方、パルス幅ｔａ１が短い場合、振幅がＩａ１で
パルス幅がｔａ１の電流パルスを印加すると、２つの記
録層が共に非晶質相になる。この場合、第２の記録層３
５のみを結晶化することによって、第１の記録層３３の
みを非晶質相にできる。

【０１３２】以下に、各記録層の状態の判別方法につい
て説明する。第１の記録層３３が非晶質相である場合の
抵抗値Ｒａ１、第１の記録層３３が結晶相である場合の
抵抗値Ｒｃ１、第２の記録層３５が非晶質相である場合
の抵抗値Ｒａ２、および、第２の記録層３５が結晶相で
ある場合の抵抗値Ｒｃ２とする。２つの記録層の抵抗値
の合計は、２つの記録層の状態に応じてＲａ１＋Ｒａ
２、Ｒａ１＋Ｒｃ２、Ｒｃ１＋Ｒａ２、またはＲｃ１＋
Ｒｃ２となる。ここで、Ｒａ１とＲａ２とを異なる値と
し、Ｒｃ１およびＲｃ２をそれらの値よりもずっと小さ
い値とすることによって、抵抗値から各記録層の状態を
容易に判別することができる。このように、記録層の４
つの異なる状態、すなわち２値の情報を抵抗値の一度の
測定で検出することができる。

【０１３３】

【実施例】以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳細
に説明する。

【０１３４】（実施例１）実施例１では、図１の情報記
録媒体２２の第１の情報層１１の透過率を測定し、透過
率調整層１０の効果について調べた。

【０１３５】まず、透過率測定用のサンプルを作製し
た。具体的には、第１の情報層１１を作製し、光学分離
層２１を介して第１の情報層１１と第２の基板１９とを
貼りあわせることによってサンプルを作製した。

【０１３６】一方、比較例として、透過率調整層１０が
ない場合のサンプルも作製し、透過率を測定した。この
比較例のサンプルは以下のようにして製造した。まず、
第１の基板１として、ポリカーボネート基板（直径１２
０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用意した。そして、そのポ
リカーボネート基板上に、第１の下側保護層２としてＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂層（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第１の下
側界面層３としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第１の記
録層４として（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ ₁₁層（厚
さ：６ｎｍ）、第１の上側界面層５としてＧｅＮ層（厚
さ：５ｎｍ）、第１の上側保護層６としてＺｎＳ−Ｓｉ
Ｏ₂層（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第１の界面層７とし
てＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、および、第１の反射層８
としてＡｇ合金層（厚さ：１０ｎｍ）を順次スパッタリ
ング法によって積層した。このようにして比較例のサン
プルを製造した。

【０１３７】透過率調整層１０を備えるサンプルを形成
する場合には、第１の反射層８上に、さらに第１の最上
界面層９としてＧｅＮ層（厚さ：３ｎｍ）、および、透
過率調整層１０としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約３
０ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）を順次スパッタリン
グ法により積層した。そして、第２の基板１９に、光学
分離層２１の材料である紫外線硬化性樹脂をスピンコー
トした。そして、樹脂の上に第１の情報層１１を密着さ
せ、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。以上のように
して、透過率測定用サンプルを製造した。

【０１３８】ここで、第１の下側保護層２および第１の
上側保護層６の厚さは、マトリクス法（たとえば、久保
田 広著、「波動光学」、岩波書店、１９７１年、第３
章を参照）に基づく計算により、厳密に決定された。具
体的には、これらの厚さは、第１の記録層４が結晶相で
ある場合と非晶質相である場合とで波長４０５ｎｍにお
ける反射光量の変化がより大きく、且つ第１の情報層１
１の透過率がより大きく、且つ第１の記録層４の光吸収
効率が大きくなるように決定された。また、透過率調整
層１０の厚さは、第１の記録層４が結晶相である場合と
非晶質相である場合との反射光量の差および第１の記録
層４の光吸収効率を低下させることなく、第１の情報層
１１の透過率がより大きくなるように厳密に決定され
た。

【０１３９】このようにして得られたサンプルについ
て、最初に、第１の記録層４が非晶質相である場合の透
過率Ｔａ（％）を測定した。その後、第１の記録層４を
結晶化させる初期化工程を行い、第１の記録層４が結晶
相である場合の透過率Ｔｃ（％）を測定した。測定には
分光器を用い、波長４０５ｎｍにおける透過率の値を調
べた。測定後、（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の値を計算した。

【０１４０】透過率の測定結果を表２に示す。ここで、
表２中のサンプル２−１および２−３の第１の情報層１
１は、記録層が結晶相である場合の反射率が、記録層が
非晶質相である場合の反射率よりも高い。また、サンプ
ル２−１および２−３は、記録層が結晶相である場合の
反射率がほぼ同等である。サンプル２−２および２−４
の第１の情報層１１は、記録層が非晶質相である場合の
反射率が、記録層が結晶相である場合の反射率よりも高
い。また、サンプル２−２と２−４とは、記録層が非晶
質相である場合の反射率がほぼ同等である。

【０１４１】

【表２】

【０１４２】表２に示すように、透過率調整層１０を設
けたサンプル２−３および２−４の第１の情報層１１で
は、透過率調整層１０がないサンプル２−１および２−
２の第１の情報層１１と比較して、反射率を下げること
なく（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の値が２％〜６％程度向上し
た。従って、第１の情報層１１は、透過率調整層１０を
含むことが好ましい。

【０１４３】なお、図２の情報記録媒体２６の第１の情
報層２５についても同様の方法で透過率を測定した結
果、透過率調整層１０が同様の効果を持つことが確認で
きた。

【０１４４】（実施例２）実施例２では、第１の情報層
１１の特性と第１の記録層４の厚さとの関係を調べた。
具体的には、第１の記録層４の厚さを変化させて第１の
情報層１１を作製し、光学分離層２１を介して第１の情
報層１１と第２の基板１９とを貼り合わせたサンプルを
作製した。形成したサンプルについて、第１の情報層１
１の消去率、振幅対雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎ
ｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：ＣＮＲ）、および透過率を測定
した。

【０１４５】以下にサンプルの製造方法を説明する。ま
ず、第１の基板１としてポリカーボネート基板（直径１
２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を準備した。そして、その
ポリカーボネート基板上に、第１の下側保護層２として
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約４０ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０
ｍｏｌ％）、第１の下側界面層３としてＧｅＮ層（厚
さ：５ｎｍ）、第１の記録層４として（Ｇｅ_0.74Ｓｎ
_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁層（厚さ：４ｎｍ〜１０ｎｍ）、第
１の上側界面層５としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第
１の上側保護層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約
５ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第１の界面層７と
してＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第１の反射層８として
Ａｇ合金層（厚さ：１０ｎｍ）、第１の最上界面層９と
してＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、および、透過率調整層
１０としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約３０ｎｍ、Ｓ
ｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）を、順次スパッタリング法によ
って積層した。その後、第１の記録層４の全面を結晶化
させる初期化工程を行った。このようにして、第１の情
報層１１を形成した。

【０１４６】次に、光学分離層２１の材料である紫外線
硬化性樹脂を第２の基板１９上にスピンコートした。そ
してこの樹脂上に第１の情報層１１を密着させ、紫外線
を照射することによって樹脂を硬化させた。以上のよう
にして、第１の記録層４の厚さが異なる複数のサンプル
を作製した。

【０１４７】作製したサンプルについて、実施例１と同
様の方法によって、第１の情報層１１の透過率を測定し
た。また、作製したサンプルについて、図４に示した装
置を用いて、第１の情報層１１の消去率およびＣＮＲを
測定した。このとき、レーザビーム２３の波長は４０５
ｎｍ、対物レンズ２８のＮＡは０．６５、測定時のサン
プルの線速度は８．６ｍ／ｓ、最短マーク長は０．２９
４μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。

【０１４８】ＣＮＲは、（８−１６）変調の３Ｔ信号を
１０回記録したのち、スペクトラムアナライザーで測定
した。消去性能は、３Ｔ信号を１０回記録して振幅を測
定し、その上から１１Ｔ信号を１回重ね書きして再度３
Ｔ信号の振幅を測定し、３Ｔ信号の減衰率を計算するこ
とによって評価した。以下、この３Ｔ信号の減衰率を消
去率という。

【０１４９】第１の情報層１１の消去率およびＣＮＲの
測定結果、および（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の計算結果を表３
に示す。

【０１５０】

【表３】

【０１５１】表３中、Ａ〜Ｄは、（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の
値、ＣＮＲおよび消去率の値を示す。具体的には、（Ｔ
ｃ＋Ｔａ）／２の値について、Ｄ＜３０％、３０％≦Ｃ
＜４０％、４０％≦Ｂ＜５０％、５０％≦Ａである。Ｃ
ＮＲについては、４０（ｄＢ）≦Ｃ＜５０（ｄＢ）、５
０（ｄＢ）≦Ｂである。消去率については、２０（ｄ
Ｂ）≦Ｃ＜３０（ｄＢ）、３０（ｄＢ）≦Ｂである。第
１の情報層１１は、（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の値が３０％以
上であることが好ましく、４０％以上であることがより
好ましい。また、ＣＮＲは、４０ｄＢ以上であることが
好ましく、５０ｄＢ以上であることがより好ましい。ま
た、消去率は、２０ｄＢ以上であることが好ましく、３
０ｄＢ以上であることがより好ましい。

【０１５２】表３に示すように、サンプル３−１（第１
の記録層４の厚さ：４ｎｍ）では、透過率は十分である
がＣＮＲおよび消去率が不十分であった。サンプル３−
４（第１の記録層４の厚さ：１０ｎｍ）では、ＣＮＲお
よび消去率が高いが、透過率が３０％未満であった。サ
ンプル３−２（第１の記録層４の厚さ：６ｎｍ）、およ
びサンプル３−３（第１の記録層４の厚さ：９ｎｍ）で
は、透過率が３５％〜４５％で、ＣＮＲが５０ｄＢ、消
去率が３０ｄＢという良好な結果が得られた。以上の結
果から、第１の記録層４の膜厚は、９ｎｍ以下であるこ
とが好ましい。

【０１５３】なお、図２の情報記録媒体２６の第１の情
報層２５についても同様の方法で消去率、ＣＮＲおよび
透過率を測定した結果、同様の結果が得られた。

【０１５４】（実施例３）実施例３では、第１の情報層
１１の特性と第１の記録層４の材料との関係を調べた。
具体的には、第１の記録層４の組成を変化させて第１の
情報層１１を作製し、光学分離層２１を介して第１の情
報層１１と第２の基板１９とを貼り合わせたサンプルを
作製した。形成したサンプルについて、第１の情報層１
１のＣＮＲ、消去率および透過率を測定した。

【０１５５】以下に、サンプルの製造方法について説明
する。まず、第１の基板１としてポリカーボネート基板
（直径：１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を準備した。そ
して、そのポリカーボネート基板上に、第１の下側保護
層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約４０ｎｍ、Ｓ
ｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第１の下側界面層３としてＧ
ｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第１の記録層４（厚さ：６ｎ
ｍ）、第１の上側界面層５としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎ
ｍ）、第１の上側保護層６としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層
（厚さ：約５ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第１の
界面層７としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第１の反射
層８としてＡｇ合金層（厚さ：１０ｎｍ）、第１の最上
界面層９としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、および、透
過率調整層１０としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約３
０ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）を、順次スパッタリ
ング法により積層した。ここで、第１の記録層４の材料
としては、（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁、（Ｓｂ
_0.7Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ₅、または（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₀Ａ
ｇ₅Ｉｎ₅を用いた。透過率調整層１０を形成したのち、
第１の記録層４の全面を結晶化させる初期化工程を行っ
た。このようにして、第１の記録層４の組成が異なる３
種類の第１の情報層１１を作製した。

【０１５６】次に、光学分離層２１の材料である硬化前
の紫外線硬化性樹脂を第２の基板１９上にスピンコート
した。そしてこの樹脂上に第１の情報層１１を密着さ
せ、紫外線を照射することによって樹脂を硬化させた。
以上のようにして、第１の記録層４の組成が異なる複数
のサンプルを作製した。

【０１５７】作製したサンプルについて、実施例１と同
様の方法で第１の情報層１１の透過率を測定した。ま
た、これらのサンプルについて、実施例２と同様の方法
で第１の情報層１１のＣＮＲおよび消去率を測定した。

【０１５８】第１の情報層１１のＣＮＲおよび消去率、
ならびに（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の計算結果を表４に示す。

【０１５９】

【表４】

【０１６０】表４中、Ｂ〜Ｄは、（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の
値、ＣＮＲおよび消去率の値を示す。具体的には、（Ｔ
ｃ＋Ｔａ）／２の値について、３０％≦Ｃ＜４０％、４
０％≦Ｂ＜５０％である。ＣＮＲについては、Ｄ＜４０
（ｄＢ）、５０（ｄＢ）≦Ｂである。消去率について
は、２０（ｄＢ）≦Ｃ＜３０（ｄＢ）、３０（ｄＢ）≦
Ｂである。

【０１６１】表４に示すように、サンプル４−２および
４−３は、透過率、ＣＮＲ、および消去率がともに不十
分であった。一方、サンプル４−１では、透過率が４５
％、ＣＮＲが５０ｄＢ、消去率が３０ｄＢという良好な
結果が得られた。以上の結果から、上記サンプルの中で
は、組成式（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁で表され
る材料が、第１の記録層４の材料として好ましい。

【０１６２】なお、図２の情報記録媒体２６の第１の情
報層２５についても同様の方法で消去率、ＣＮＲおよび
透過率を測定した結果、同様の結果が得られた。

【０１６３】（実施例４）実施例４では、第２の情報層
２０の特性と第２の記録層１４の材料との関係を調べ
た。具体的には、第２の記録層１４の材料を変化させて
第２の情報層２０を形成し、光学分離層２１を介して第
１の基板１と第２の情報層２０とを貼りあわせたサンプ
ルを作製した。形成したサンプルについて、第２の情報
層２０の記録感度、ＣＮＲ、および反射率を測定した。

【０１６４】以下に、サンプルの製造方法について説明
する。まず、第２の基板１９としてポリカーボネート基
板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を準備した。そ
して、そのポリカーボネート基板上に、第２の反射層１
８としてＡｌ合金層（厚さ：８０ｎｍ）、第２の上側保
護層１６としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約１０ｎ
ｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第２の上側界面層１５
としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第２の記録層１４
（厚さ：１０ｎｍ）、第２の下側界面層１３としてＧｅ
Ｎ層（厚さ：５ｎｍ）、および、第２の下側保護層１２
としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約６０ｎｍ）を、順
次スパッタリング法によって積層した。ここで、第２の
記録層１４としては、（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ
₁₁、（Ｓｂ_{0. 7}Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ₅、または（Ｓｂ_0.7Ｔｅ
_0.3）₉₀Ａｇ₅Ｉｎ₅を用いた。

【０１６５】第２の下側保護層１２および第２の上側保
護層１６の厚さは、マトリクス法に基づく計算により、
波長４０５ｎｍにおいて、第２の記録層１４が結晶相の
ときの反射光量が第２の記録層１４が非晶質相のときの
反射光量よりも大きく、且つ第２の記録層１４が結晶相
のときと非晶質相のときとで反射光量の変化がより大き
く、且つ第２の記録層１４の光吸収効率が大きくなるよ
うに厳密に決定した。

【０１６６】次に、第２の記録層１４の全面を結晶化さ
せる初期化工程を行った。次に、光学分離層２１の材料
である紫外線硬化性樹脂を第１の基板１上にスピンコー
トした。そして、この樹脂上に第２の情報層２０を密着
させ、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。以上のよう
にして、第２の記録層１４の組成が異なる複数のサンプ
ルを形成した。

【０１６７】形成したサンプルについて、基板の鏡面部
における反射率を測定した。また、これらのサンプルに
ついて、図４の装置を用いて、第２の情報層２０の記録
感度およびＣＮＲを測定した。このとき、レーザビーム
２３の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ２８のＮＡは０．
６５、測定時のサンプルの線速度は８．６ｍ／ｓ、最短
マーク長は０．２９４μｍとした。また、情報はグルー
ブに記録した。ここで、記録感度とは、振幅（ｄＢｍ）
の飽和値から３ｄＢｍだけ低い振幅を与えるピークパワ
ーＰｐ（ｍＷ）の１．３倍のピークパワーＰｐ（ｍＷ）
で定義される値である（以下の実施例においても同様で
ある）。記録感度の値が小さいほど、より低いレーザパ
ワーで記録が可能であることを示す。なお、第１の情報
層１１の透過率の平均値（Ｔｃ＋Ｔａ）／２が４０％程
度であり、第１の基板１に入射する半導体レーザ２９の
最大パワーは約１２ｍＷ程度であるので、第２の情報層
２０に到達するレーザパワーは約５ｍＷである。このた
め、第２の情報層２０の記録感度は５ｍＷ以下であるこ
とが好ましい。

【０１６８】第２の情報層２０の記録感度、ＣＮＲ、お
よび第２の記録層１４が結晶相である場合の反射率の測
定結果を表５に示す。

【０１６９】

【表５】

【０１７０】表５中、Ｂ〜Ｄは、記録感度、ＣＮＲ、お
よび反射率の値を示す。具体的には、記録感度につい
て、５（ｍＷ）＜Ｄ、Ｂ≦５ｍＷである。ＣＮＲについ
ては、５０（ｄＢ）≦Ｂである。反射率については、１
０％≦Ｃ＜２０％、２０％≦Ｂ＜３０％である。第２の
情報層２０では、ＣＮＲが４０ｄＢ以上であることが好
ましく、５０ｄＢ以上であることがより好ましい。ま
た、反射率が１０％以上であることが好ましく、反射率
が２０％以上であることがより好ましい。

【０１７１】表５に示すように、サンプル５−１では、
５ｍＷ以下の記録レーザパワーでＣＮＲが飽和せず記録
感度が十分でないこと、および反射率が不十分であるこ
とがわかった。また、低融点材料である（Ｓｂ_0.7Ｔｅ
_0.3）₉₅Ｇｅ₅または（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₀Ａｇ₅Ｉｎ₅を
用いたサンプル５−２および５−３では、５ｍＷ以下の
記録感度と高いＣＮＲとを両立できることがわかった。

【０１７２】なお、図３に示した情報記録媒体２６の第
２の情報層２０についても同様の方法で記録感度を測定
した結果、同様の結果が得られた。

【０１７３】（実施例５）実施例５では、実施例３およ
び実施例４の結果に基づき、図１の情報記録媒体２２を
製造した。そして、製造した情報記録媒体２２につい
て、第１の情報層１１の透過率、ＣＮＲおよび消去率
と、第２の情報層２０の記録感度、反射率およびＣＮＲ
とを測定した。

【０１７４】実施例５では、第１の記録層４および第２
の記録層１４の組成は、（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔ
ｅ₁₁または（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ₅とした。第１の
記録層４の厚さは６ｎｍ、第２の記録層１４の厚さは１
０ｎｍとした。

【０１７５】第１の情報層１１は、各層を成膜した後
に、初期化工程を行った。第１の情報層１１について、
初期化工程の前後で透過率を測定した。第２の情報層２
０も、成膜後に初期化工程を行った。その後、光学分離
層２１の材料である硬化前の紫外線硬化性樹脂を第２の
下側保護層１２の上にスピンコートし、第１の情報層１
１と第２の情報層２０とを密着させた。そして、紫外線
を照射して樹脂を硬化させた。このようにして第１の情
報層１１と第２の情報層２０とを備えるサンプル（情報
記録媒体２２）を製造した。なお、記録層および光学分
離層以外の構成および製造条件は、実施例３および４と
同様である。

【０１７６】このようにして得られたサンプルについ
て、第１の情報層１１のＣＮＲおよび消去率を測定し
た。また、第２の情報層２０の記録感度、反射率および
ＣＮＲを測定した。これらの測定は、上記実施例で説明
した方法と同様の方法で行った。測定結果を表６に示
す。

【０１７７】

【表６】

【０１７８】表６中、Ｂ〜Ｄは、各測定の結果を示す。
（Ｔｃ＋Ｔａ）／２の値については、３０％≦Ｃ＜４０
％、４０％≦Ｂ＜５０％である。ＣＮＲについては、Ｄ
＜４０（ｄＢ）、４０（ｄＢ）≦Ｃ＜５０（ｄＢ）、５
０（ｄＢ）≦Ｂである。消去率については、２０（ｄ
Ｂ）≦Ｃ＜３０（ｄＢ）、３０（ｄＢ）≦Ｂである。記
録感度については、１２（ｍＷ）＜Ｄ、Ｂ≦１２（ｍ
Ｗ）である。表６の反射率とは第２の記録層１４が結晶
相である場合の第２の情報層２０の反射率であり、１０
％≦Ｃ＜２０％、２０％≦Ｂ＜３０％である。

【０１７９】サンプル６−１は、第１の記録層４および
第２の記録層１４の組成が、ともに（Ｇｅ_0.74Ｓ
ｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁である。サンプル６−２は、第１
の記録層４の組成が（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁
であり、第２の記録層１４の組成が（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）
₉₅Ｇｅ₅である。サンプル６−３は、第１の記録層４お
よび第２の記録層１４の組成が、ともに（Ｓｂ_0.7Ｔｅ
_0.3）₉₅Ｇｅ₅である。

【０１８０】表６に示すように、サンプル６−１では、
実施例４の結果と同様に、第２の情報層２０の記録感度
および反射率が十分でなかった。また、サンプル６−３
では、実施例３の結果と同様に、透過率、ＣＮＲおよび
消去率が不十分であり、且つ第１の情報層１１の透過率
が十分でないために第２の情報層２０の記録感度、反射
率およびＣＮＲが低下した。これに対して、サンプル６
−２では、第１の情報層１１および第２の情報層２０が
ともに、ＣＮＲが５０ｄＢ以上で、消去率が３０ｄＢ以
上であるという良好な結果が得られた。

【０１８１】以上、情報をグルーブに記録した場合につ
いて説明した。さらに、ランドに情報を記録した場合
と、ランドとグルーブの両方に情報を記録した場合とに
ついて同様の測定を行ったところ、同様の結果が得られ
た。

【０１８２】（実施例６）実施例６では、実施形態４の
製造方法で図３の情報記録媒体２６を製造した。そし
て、製造した情報記録媒体２６について、第１の情報層
２５のＣＮＲおよび消去率、ならびに第２の情報層２０
の消去率およびＣＮＲを測定した。

【０１８３】以下に、サンプルの製造方法について説明
する。まず、第２の基板１９としてポリカーボネート基
板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を準備した。そ
して、そのポリカーボネート基板上に、第２の反射層１
８としてＡｌ合金層（厚さ：８０ｎｍ）、第２の上側保
護層１６としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約１０ｎ
ｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第２の上側界面層１５
としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第２の記録層１４と
して（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）₉₅Ｇｅ₅層（厚さ：１０ｎ
ｍ）、第２の下側界面層１３としてＧｅＮ層（厚さ：５
ｎｍ）、および、第２の下側保護層１２としてＺｎＳ−
ＳｉＯ₂層（厚さ：約６０ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ
％）を、順次スパッタリング法によって積層した。その
後、第２の記録層１４の全面を結晶化させる初期化工程
を行った。

【０１８４】続いて、第２の下側保護層１２上に紫外線
硬化性樹脂をスピンコートし、その上に案内溝を形成し
た基板をかぶせ、樹脂を硬化させた後に基板をはがし
た。この工程によって、レーザビーム２３を導く案内溝
が第１の情報層２５側に形成された光学分離層２１を形
成した。

【０１８５】その後、光学分離層２１の上に、透過率調
整層１０としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約３０ｎ
ｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）、第１の最上界面層９と
してＧｅＮ層（厚さ：３ｎｍ）、第１の反射層８として
Ａｇ合金層（厚さ：１０ｎｍ）、第１の界面層７として
ＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、第１の上側保護層６として
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約５ｎｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍ
ｏｌ％）、第１の上側界面層５としてＧｅＮ層（厚さ：
５ｎｍ）、第１の記録層４として（Ｇｅ_0.74Ｓｎ _0.26）
₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁層（厚さ：６ｎｍ）、第１の下側界面層３
としてＧｅＮ層（厚さ：５ｎｍ）、および、第１の下側
保護層２としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層（厚さ：約４０ｎ
ｍ、ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）を、順次スパッタリング
法により積層した。その後、第１の記録層４の全面を結
晶化させる初期化工程を行った。

【０１８６】次に、第１の基板１としてポリカーボネー
ト基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．１ｍｍ）を準備し
た。そして、透明層２４の材料である紫外線硬化性樹脂
を、第１の基板１上にスピンコートした。その後、その
樹脂上に第１の下側保護層２を密着させ、紫外線を照射
して樹脂を硬化させた。以上のようにして、サンプル
（情報記録媒体２６）を製造した。

【０１８７】製造したサンプルについて、図４の装置を
用いて、第１の情報層２５および第２の情報層２０のＣ
ＮＲおよび消去率を測定した。このとき、レーザビーム
２３の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ２８のＮＡは０．
８５、測定時の情報記録媒体２６の線速度は５．０ｍ／
ｓ、最短マーク長は０．２０６μｍとした。情報は、グ
ルーブに記録した。その結果、第１の情報層２５および
第２の情報層２０は共に、ＣＮＲが５０ｄＢ以上で消去
率が３０ｄＢ以上という良好な結果が得られた。

【０１８８】（実施例７）第２の記録層１４の材料に、
Ｍ１として、Ａｇ、ＩｎおよびＧｅの代わりにＳｎ、Ｓ
ｅ、Ｂｉ、ＡｕまたはＭｎを添加した場合について、実
施例４、５および６と同様の測定を行った。その結果、
実施例４、５および６と同様の効果が得られた。

【０１８９】（実施例８）実施例８では、図５の情報記
録媒体４１を製造し、電気エネルギー（電流パルス）の
印加による記録層の相変化を確認した。

【０１９０】まず、基板３１として、表面を窒化処理し
たＳｉ基板を用意した。そして、そのＳｉ基板上に、第
１の電極３２としてＡｕ層（面積：１．０ｍｍ×１．０
ｍｍ、厚さ：０．１μｍ）、第１の記録層３３として
（Ｇｅ_0.74Ｓｎ_0.26）₈Ｓｂ₂Ｔｅ₁₁層（面積：０．６ｍ
ｍ×０．６ｍｍ、厚さ：０．５μｍ）、中間電極３４と
してＡｕ層（面積：０．６ｍｍ×０．６ｍｍ、厚さ０．
１μｍ）、第２の記録層３５として（Ｓｂ_0.7Ｔｅ_0.3）
₉₅Ｇｅ₅層（面積：０．２ｍｍ×０．２ｍｍ、厚さ：
０．５μｍ）、および、第２の電極３６としてＡｕ層
（面積：０．２ｍｍ×０．２ｍｍ、厚さ：０．１μｍ）
を、順次スパッタリング法により積層した。

【０１９１】その後、第１の電極３２、中間電極３４、
および第２の電極３６にＡｕからなるリード線をボンデ
ィングした。第１の電極３２と第２の電極３６との間、
および中間電極３４と第２の電極３６との間には、パル
ス電源３７をスイッチ３９を介して接続した。第１の記
録層３３および第２の記録層３５の相変化による抵抗値
の変化は、第１の電極３２と第２の電極３６との間にス
イッチ４０を介して接続した抵抗測定器３８によって検
出した。

【０１９２】第１の記録層３３および第２の記録層３５
が共に高抵抗状態（非晶質相）のときに、第１の電極３
２と第２の電極３６との間に振幅５０ｍＡ、パルス幅１
００ｎｓの電流パルスを印加したところ、２つの記録層
がともに、低抵抗状態（結晶相）に変化した。次に、第
１の電極３２と第２の電極３６との間に、振幅１５０ｍ
Ａ、パルス幅５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、
第２の記録層３５のみが低抵抗状態から高抵抗状態に変
化した。また、第１の記録層３３および第２の記録層３
５がともに低抵抗状態のときに、第１の電極３２と第２
の電極３６との間に振幅２００ｍＡ、パルス幅５０ｎｓ
の電流パルスを印加したところ、２つの記録層が共に低
抵抗状態から高抵抗状態に変化した。さらに、第１の記
録層３３および第２の記録層３５がともに高抵抗状態の
ときに、中間電極３４と第２の電極３６の間に振幅５０
ｍＡ、パルス幅１００ｎｓの電流パルスを印加したとこ
ろ、第２の記録層３５のみが高抵抗状態から低抵抗状態
に変化した。

【０１９３】以上のように、図５の情報記録媒体４１で
は、第１の記録層３３および第２の記録層３５のそれぞ
れを、電気的に結晶相と非晶質相との間で可逆的に変化
させることことができた。その結果、４つの状態、すな
わち、第１の記録層３３と第２の記録層３５が共に高抵
抗の状態、第１の記録層３３が低抵抗で第２の記録層３
５が高抵抗の状態、第１の記録層３３が高抵抗で第２の
記録層３５が低抵抗の状態、第１の記録層３３と第２の
記録層３５が共に低抵抗の状態を実現できた。

【０１９４】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。

【０１９５】

【発明の効果】以上のように本発明の情報記録媒体およ
びその製造方法によれば、２層の記録層を有し且つ記録
・消去性能が良好な情報記録媒体が得られる。

【０１９６】また、本発明の記録再生方法によれば、高
密度の記録が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の情報記録媒体について一例を示す一
部断面図である。

【図２】 本発明の情報記録媒体について他の一例を示
す一部断面図である。

【図３】 本発明の情報記録媒体についてその他の一例
を示す一部断面図である。

【図４】 本発明の記録再生方法に用いられる記録再生
装置について構成の一部を模式的に示す図である。

【図５】 本発明の情報記録媒体のその他の一例、およ
びその記録再生装置の一例について構成を模式的に示す
図である。

【図６】 本発明の情報記録媒体のその他の一例につい
て構成の一部を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１，１ａ 第１の基板 １ｂ 溝（グルーブ） １ｃ ランド ２ 第１の下側保護層 ３ 第１の下側界面層 ４，３３ 第１の記録層 ５ 第１の上側界面層 ６ 第１の上側保護層 ７ 第１の界面層 ８ 第１の反射層 ９ 第１の最上界面層 １０ 透過率調整層 １１，１１ａ，２５ 第１の情報層 １２ 第２の下側保護層 １３ 第２の下側界面層 １４，３５ 第２の記録層 １５ 第２の上側界面層 １６ 第２の上側保護層 １７ 第２の界面層 １８ 第２の反射層 １９，１９ａ 第２の基板 ２０，２０ａ 第２の情報層 ２１ 光学分離層 ２２，２２ａ，２６，４１，４２ 情報記録媒体 ２３ レーザビーム ２４ 透明層 ２７ スピンドルモータ ２８ 対物レンズ ２９ 半導体レーザ ３０ 光学ヘッド ３１ 基板 ３２ 第１の電極 ３４ 中間電極 ３６ 第２の電極 ３７ パルス電源 ３８ 抵抗測定器 ３９，４０ スイッチ ４３ ワード線 ４４ ビット線 ４５ メモリセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３１ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３３Ｈ ５３３ ５３３Ｌ ５３５Ｃ ５３５ ５３５Ｈ ５４１Ｄ ５４１ 7/26 ５３１ 7/26 ５３１ 9/04 9/04 Ｇ１１Ｃ 13/00 Ａ Ｇ１１Ｃ 13/00 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 山田 昇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H111 EA04 EA12 EA23 EA43 FA02 FA12 FA14 FB05 FB06 FB09 FB10 FB12 FB15 FB16 FB17 FB21 FB30 5D029 HA01 HA04 JA01 JB05 JB13 JB18 JB35 JB47 KB20 LB01 LB02 LB03 LB04 LB11 LC08 MA17 NA25 5D090 AA01 BB05 BB12 DD01 FF11 KK06 5D121 AA03 EE03 EE17 EE18 EE27

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の情報層と第２の情報層とを備える
   情報記録媒体であって、 前記第１の情報層が、レーザビームの照射によってまた
   は電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相
   と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第１の記録
   層を含み、 前記第２の情報層が、前記レーザビームの照射によって
   または前記電流の印加により発生するジュール熱によっ
   て結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第
   ２の記録層を含み、 前記第１の記録層が第１の材料からなり、 前記第２の記録層が第２の材料からなり、 前記第１の材料と前記第２の材料とが異なることを特徴
   とする情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記第１の材料がＧｅとＳｂとＴｅとを
   含み、 前記第２の材料が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｂ
   ｉ、ＡｕおよびＭｎから選ばれる少なくとも１つの元素
   Ｍ１とＳｂとＴｅとからなる請求項１に記載の情報記録
   媒体。
3. 【請求項３】 前記第１の材料が、組成式 Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_3+a （ただし、０＜ａ≦１０、１．５≦ｂ≦４）で表される
   請求項２に記載の情報記録媒体。
4. 【請求項４】 前記第１の材料が、組成式 （Ｇｅ−Ｍ２）_aＳｂ_bＴｅ_3+a （ただし、Ｍ２はＳｎおよびＰｂから選ばれる少なくと
   も１つの元素であり、０＜ａ≦１０、１．５≦ｂ≦４）
   で表される請求項２に記載の情報記録媒体。
5. 【請求項５】 前記第１の材料が、組成式 （Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_3+a）_100-cＭ３_c （ただし、Ｍ３はＳｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
   Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
   ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｉｒ、
   Ｐｔ、ＡｕおよびＢｉから選ばれる少なくとも１つの元
   素であり、０＜ａ≦１０、１．５≦ｂ≦４、０＜ｃ≦２
   ０）で表される請求項２に記載の情報記録媒体。
6. 【請求項６】 前記第２の材料が、組成式 （Ｓｂ_xＴｅ_100-x）_100-yＭ１_y （ただし、５０≦ｘ≦９５、０＜ｙ≦２０）で表される
   請求項２ないし５のいずれか１項に記載の情報記録媒
   体。
7. 【請求項７】 前記第１および第２の記録層が、前記レ
   ーザビームの照射によって可逆的な相変化を起こす層で
   あり、 前記第１の情報層が、前記第２の情報層よりも前記レー
   ザビームの入射側に配置されており、 前記第２の材料の融点が、前記第１の材料の融点よりも
   低い請求項１に記載の情報記録媒体。
8. 【請求項８】 前記第１および第２の記録層が、前記レ
   ーザビームの照射によって可逆的な相変化を起こす層で
   あり、 前記第１の情報層が、前記第２の情報層よりも前記レー
   ザビームの入射側に配置されている請求項２ないし６の
   いずれか１項に記載の情報記録媒体。
9. 【請求項９】 前記第１の記録層の厚さが９ｎｍ以下で
   ある請求項７または８に記載の情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 前記第２の記録層の厚さが６ｎｍ〜１
    ５ｎｍの範囲内である請求項７ないし９のいずれか１項
    に記載の情報記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記第１の記録層が結晶相である場合
    の前記第１の情報層の透過率Ｔｃ（％）と、前記第１の
    記録層が非晶質相である場合の前記第１の情報層の透過
    率Ｔａ（％）とが、波長が３９０ｎｍ以上４３０ｎｍ以
    下の前記レーザビームに対して、 ４０≦（Ｔｃ＋Ｔａ）／２ を満たす請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の情
    報記録媒体。
12. 【請求項１２】 前記第１の情報層と前記第２の情報層
    との間に配置された光学分離層をさらに備え、 前記第１の情報層が、第１の基板と第１の下側保護層と
    第１の上側保護層と第１の反射層とをさらに含み、 前記第２の情報層が、第２の下側保護層と第２の上側保
    護層と第２の反射層と第２の基板とをさらに含み、 前記第１の基板、前記第１の下側保護層、前記第１の記
    録層、前記第１の上側保護層、前記第１の反射層、前記
    光学分離層、前記第２の下側保護層、前記第２の記録
    層、前記第２の上側保護層、前記第２の反射層、および
    前記第２の基板が、前記レーザビームの入射側からこの
    順序で配置されている請求項７ないし１１のいずれか１
    項に記載の情報記録媒体。
13. 【請求項１３】 前記第１の基板と前記第１の下側保護
    層との間に配置された透明層をさらに備える請求項１２
    に記載の情報記録媒体。
14. 【請求項１４】 前記第１の下側保護層と前記第１の記
    録層との界面、および、前記第１の上側保護層と前記第
    １の記録層との界面から選ばれる少なくとも１つの界面
    に配置された界面層をさらに備える請求項１２に記載の
    情報記録媒体。
15. 【請求項１５】 前記第２の下側保護層と前記第２の記
    録層との界面、および、前記第２の上側保護層と前記第
    ２の記録層との界面から選ばれる少なくとも１つの界面
    に配置された界面層をさらに備える請求項１２に記載の
    情報記録媒体。
16. 【請求項１６】 前記第１の上側保護層と前記第１の反
    射層との界面、および、前記第２の上側保護層と前記第
    ２の反射層との界面から選ばれる少なくとも１つの界面
    に配置された界面層をさらに備える請求項１２に記載の
    情報記録媒体。
17. 【請求項１７】 前記第１の反射層と前記光学分離層と
    の間に、前記第１の情報層の透過率を調整するための透
    過率調整層をさらに備える請求項１２に記載の情報記録
    媒体。
18. 【請求項１８】 前記第１の反射層と前記透過率調整層
    との間に配置された界面層をさらに備える請求項１７に
    記載の情報記録媒体。
19. 【請求項１９】 前記第１の基板の厚さが、１０μｍ〜
    ８００μｍの範囲内である請求項１２に記載の情報記録
    媒体。
20. 【請求項２０】 前記第２の基板の厚さが、４００μｍ
    〜１３００μｍの範囲内である請求項１２に記載の情報
    記録媒体。
21. 【請求項２１】 第１および第２の電極とをさらに含
    み、 前記第１および第２の記録層が、前記電流の印加によっ
    て可逆的な相変化を起こす層であり、 前記第１の電極上に、前記第１の記録層、前記第２の記
    録層、および前記第２の電極がこの順序で積層されてい
    る請求項２ないし６のいずれか１項に記載の情報記録媒
    体。
22. 【請求項２２】 前記第１の記録層と前記第２の記録層
    との間に配置された中間電極をさらに備える請求項２１
    に記載の情報記録媒体。
23. 【請求項２３】 第１の情報層と第２の情報層とを備え
    る情報記録媒体の製造方法であって、 （ａ）前記第１の情報層を形成する工程と、 （ｂ）前記第２の情報層を形成する工程とを含み、 前記第１の情報層が、レーザビームの照射によってまた
    は電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相
    と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第１の記録
    層を含み、 前記第２の情報層が、前記レーザビームの照射によって
    または前記電流の印加により発生するジュール熱によっ
    て結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす第
    ２の記録層を含み、 前記（ａ）の工程が、ＧｅとＳｂとＴｅとを含む母材を
    用いて前記第１の記録層を形成する工程を含み、 前記（ｂ）の工程が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、
    Ｂｉ、ＡｕおよびＭｎから選ばれる少なくとも１つの元
    素Ｍ１とＳｂとＴｅとを含む母材を用いて前記第２の記
    録層を形成する工程を含むことを特徴とする情報記録媒
    体の製造方法。
24. 【請求項２４】 前記第１および第２の記録層が、アル
    ゴンガスまたはクリプトンガスを含むスパッタリングガ
    スを用いたスパッタリング法によって形成される請求項
    ２３に記載の情報記録媒体の製造方法。
25. 【請求項２５】 前記スパッタリングガスが窒素ガスお
    よび酸素ガスから選ばれる少なくとも１つのガスをさら
    に含む請求項２４に記載の情報記録媒体の製造方法。
26. 【請求項２６】 前記第１の記録層の厚さが９ｎｍ以下
    であり、 前記（ａ）の工程において、０．１ｎｍ／秒〜３ｎｍ／
    秒の範囲内の成膜レートで前記第１の記録層を形成する
    請求項２４または２５に記載の情報記録媒体の製造方
    法。
27. 【請求項２７】 前記第２の記録層の厚さが６ｎｍ〜１
    ５ｎｍの範囲内であり、 前記（ｂ）の工程において、０．３ｎｍ／秒〜１０ｎｍ
    ／秒の範囲内の成膜レートで前記第２の記録層を形成す
    る請求項２４ないし２６のいずれか１項に記載の情報記
    録媒体の製造方法。
28. 【請求項２８】 前記（ａ）の工程の前に前記（ｂ）の
    工程が行われ、前記（ｂ）の工程ののちであって前記
    （ａ）の工程の前に、 （ｃ）前記第２の情報層上に光学分離層を形成する工程
    をさらに含み、 前記（ａ）の工程において、前記光学分離層上に前記第
    １の情報層を形成する請求項２３に記載の情報記録媒体
    の製造方法。
29. 【請求項２９】 情報記録媒体の記録再生方法であっ
    て、 前記情報記録媒体が請求項１に記載の情報記録媒体であ
    り、 前記情報記録媒体の第１の情報層に対して、前記第１の
    情報層側から入射したレーザビームによって情報の記録
    再生を行い、 前記情報記録媒体の第２の情報層に対して、前記第１の
    情報層を透過した前記レーザビームによって情報の記録
    再生を行い、 前記レーザビームの波長が３９０ｎｍ以上４３０ｎｍ以
    下であることを特徴とする情報記録媒体の記録再生方
    法。
30. 【請求項３０】 情報を記録再生する際の前記情報記録
    媒体の線速度が３ｍ／秒以上３０ｍ／秒以下である請求
    項２９に記載の情報記録媒体の記録再生方法。
31. 【請求項３１】 前記レーザビームが対物レンズによっ
    て集光されたレーザビームであり、 前記対物レンズの開口数ＮＡが０．５以上１．１以下で
    ある請求項２９に記載の情報記録媒体の記録再生方法。
32. 【請求項３２】 情報記録媒体の記録再生方法であっ
    て、 前記情報記録媒体が請求項１に記載の情報記録媒体であ
    り、 前記情報記録媒体の前記第１および第２の記録層が電流
    の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶
    質相との間で可逆的な相変化を起こす層であり、 前記第１または第２の記録層を非晶質相から結晶相に変
    化させる際に前記第１または第２の記録層に印加する電
    流パルスの振幅Ｉｃおよびパルス幅ｔｃと、前記第１の
    記録層を結晶相から非晶質相に変化させる際に前記第１
    の記録層に印加する電流パルスの振幅Ｉａ１およびパル
    ス幅ｔａ１と、前記第２の記録層を結晶相から非晶質相
    に変化させる際に前記第２の記録層に印加する電流パル
    スの振幅Ｉａ２およびパルス幅ｔａ２とが、Ｉｃ＜Ｉａ
    ２＜Ｉａ１の関係、およびｔａ１≦ｔｃまたはｔａ２≦
    ｔｃの関係を満たすことを特徴とする情報記録媒体の記
    録再生方法。