JP2003099983A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 Ｓｂ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系共晶組成をベー
スにした記録材料を用いた光ディスクにおいて、高速オ
ーバーライトによっても非晶質と結晶の吸収率差による
マーク歪みを生じないで、高繰り返し記録マークの保存
信頼性に優れたディスクを提供する。 【解決手段】 透明基板上に少なくとも第１保護層／相
変化記録層／第２保護層／界面層／反射放熱層がこの順
番、あるいは逆順に形成され、第１保護層側からレーザ
ー光を照射して記録層の非晶質相と結晶相との可逆的な
相変化を利用して記録再生を行う光記録媒体であって、
反射放熱層の主成分がＡｇであり、界面層はＳを含まな
い高屈折率材料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型光ディス
クに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平７−１６１０７１号公報には、基
板／誘電体層／記録層／誘電体層／高屈折率層／光吸収
層誘電体層／記録層／誘電体層／高屈折率層／光吸収層
の構造を有し、記録層がＩｎαＳｂβＴｅγ（α、β、
γは原子比率）の型のものであり、高屈折率層のn,kの
原子比率が、２．３≦n＜５で、k≦１で、Ge,Si,GeSiを
用いた高屈折率層と、Ti,Zr,Hf,Cr,Ta,Mo,Mn,W,Nb,Rh,N
iCr合金，FeCr合金、モネル合金を用いた光吸収層を有
する相変化型光ディスクが記載されているが、この光デ
ィスクは、高屈折率層のn,kが、本発明の場合はと異な
り、光吸収層は本発明では設けていないので、構成が異
なる（本発明の反射放熱層も光吸収をし得るが、光吸収
を目的とした層ではなく、この公報に挙げられている材
料以外のものを用いている）。光吸収層により熱が蓄積
してしまい、高密度記録には向かない。

【０００３】特開平２０００−１８２２７７号公報に
は、基板／誘電体層／記録層／吸収量補正層／反射層の
構造を有し、吸収量補正層がSi、Geから１種以上とTi、
Zr、W、Cr、Moから１種以上との化合物からなり、吸収
量補正層のn,kは2≦n≦5.5、1≦k≦4であり、記録層はS
bとTeを含み、記録層の片側もしくは両側に硫化物を含
まない境界層を設けた光ディスクが記載されているが、
この光ディスクは、記録層の構成自体が、本発明の場合
と既に異なる。

【０００４】Proceedings of PCOS'99,p.89(1999)（松
下電器）には、7GB DVD-RAMの構造として、PC基板／誘
電体層(ZnS-SiO2)／界面層(Ge-N)／記録層(Ge-Sb-Te)／
界面層(Ge-N)／誘電体層(ZnS-SiO2)／光補正層／反射層
の構造を有し、記録層がGeTeとSb2Te3の混合物をベース
とした記録媒体が記載されているが、この記録媒体も本
発明とは異なる。

【０００５】半導体レーザービーム照射により情報の記
録・再生及び消去可能な光記録媒体には、熱を利用して
磁化の反転を行い記録消去する光磁気記録方式と、結晶
と非晶質の可逆的相変化を利用し記録消去可能な相変化
記録方式がある。後者は単一ビームオーバーライトが可
能であり、ドライブ側の光学系よりも単純であることを
特徴とし、コンピューター関連や映像音響に関する記録
媒体として応用されている。

【０００６】記録材料としては、非晶質を形成しやす
く、また、繰り返し記録によっても組成偏析がおきにく
いことからカルコゲンを中心とした各種化合物や共晶近
傍付近の組成が使用されている。実用化されているもの
としてはＧｅＴｅとＳｂ_２Ｔｅ _３の混合物、及び、Ｓｂ
−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系共晶組成にＡｇやＩｎを添加し
た系がある。特に後者は高感度で非晶質部分の輪郭が明
確であり、高密度記録に適した材料である。

【０００７】特開平１１−７０７３８号公報において
は、オーバーライト回数が高く、保存信頼性にも優れた
ＡｇＩｎＳｂＴｅ４元材料の最適組成比、最適層構成が
示されている。また、ＣｒあるいはＺｒを添加すること
で保存特性をさらに向上させている。

【０００８】反射放熱層としては、従来Ａｌ合金が多く
用いられている。近年、これに変わる材料として、Ａ
ｇ、またはＡｇ合金が用いられる場合もある。Ａｇ合金
はＡｌ合金に比べて熱伝導率が高いために、Ａｌ合金の
場合よりも急冷条件を作りやすく、高線速記録に適した
反射放熱層である。

【０００９】相変化記録媒体は、今後、高密度画像記録
への用途が拡大すると予想され、そのためには高速オー
バーライトを実現する必要がある。反射光量差を利用し
て再生する場合、非晶質相の反射率を結晶相の反射率よ
りも小さくした光ディスクが用いられ、このため結晶相
の吸収率が非晶質相の吸収率よりも小さくなっていた。
このような特性を持つディスクにオーバーライトする
と、吸収率差により生じた温度差によってマークエッジ
の歪みが発生すると考えられるが、Ｓｂ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３
擬２元系共晶組成をベースにした系では、消去時に結晶
相も溶融し得るような温度にすることによって吸収率差
の影響はほとんど受けずに良好な記録特性を示してい
た。しかし、高速記録が進んでくると、記録に用いるレ
ーザーのパワーが不足気味となり、吸収率差の問題が顕
在化してきた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、Ｓｂ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系共晶組成をベースにし
た記録材料を用いた光ディスクにおいて、高速オーバー
ライトによっても非晶質と結晶の吸収率差によるマーク
歪みを生じないディスクを提供することであり、好まし
くはＳｂ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系共晶組成をベースにし
た記録層と、反射放熱層としてＡｇまたはＡｇ合金を用
い、高速オーバーライトによっても非晶質と結晶の吸収
率差によるマーク歪みを生じないディスクを提供するこ
とであり、更には、高密度でかつ高速オーバーライトに
よって非晶質と結晶の吸収率差を生じないディスクであ
って、高速記録に向く記録層を有するディスクを提供す
ることであり、また別の目的は、記録層組成の保存信頼
性を向上させたディスクを提供することであり、また別
の目的は、初期結晶化後の反射率の均一性に優れたディ
スクを提供することであり、また別の目的は、保存信頼
性に優れ、記録密度が高く、初期結晶化後の反射率の均
一性にバランスのとれた優れたディスクを提供すること
であり、また別の目的は、低コスト性に優れたディスク
を提供することであり、また別の目的は、高繰り返し記
録マークの保存信頼性に優れたディスクを提供すること
であり、また別の目的は、反射率及びモジュレーション
が充分に高くＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生可能である
ディスクを提供することであり、また別の目的は、一定
品質で大量のディスクを提供することであり、さらにま
た別の目的は、記録可能なディスクを提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の
（１）「透明基板上に少なくとも第１保護層／相変化記
録層／第２保護層／界面層／反射放熱層がこの順番、あ
るいは逆順に形成され、第１保護層側からレーザー光を
照射して記録層の非晶質相と結晶相との可逆的な相変化
を利用して記録再生を行う光記録媒体であって、反射放
熱層の主成分がＡｇであり、界面層はＳを含まない高屈
折率材料からなることを特徴とする光記録媒体」、
（２）「反射放熱層の主成分がＡｇであり、界面層はＳ
を含まない高屈折率材からなること料を特徴とする前記
第（１）項に記載の光記録媒体」、（３）「該光記録媒
体の記録層は、原子比率０．９以上が下記式で表わされ
るとを特徴とする前記第（１１）項又は第（２）項に記
載の光記録媒体；

【００１２】

【数２】ＸαＳｂβＴｅγ ＸはＩｎ又はＧａ、あるいはＩｎとＧａの混合物 α、β、γは原子比率を表わし、以下の範囲にある。 ０．０１≦α≦０．１ ０．６０≦β≦０．８５ γ＝１−α−β」、（４）「該光記録媒体の記録層は少
なくともＡｇを含むことを特徴とする前記（３）項に記
載の光記録媒体」、（５）「該光記録媒体の記録層は少
なくともＧｅを含むことを特徴とする前記第（３）項に
記載の光記録媒体」、（６）「該光記録媒体の記録層は
少なくともＡｇとＧｅを含むことを特徴とする前記第
（３）項に記載の光記録媒体」、（７）「該光記録媒体
の界面層はＳｉを主成分とすることを特徴とする前記第
（１）項乃至第（６）項の何れか１に記載の光記録媒
体」、（８）「該光記録媒体の第１保護層、及び、第２
保護層はＺｎＳとＳｉＯ_２の混 合物からなることを特
徴とする前記第（１）項乃至第（７）項の何れか１に記
載の光記録媒体」、（９）「該光記録媒体の界面層の膜
厚は８〜２０ｎｍであることを特徴とする前記第（１）
項乃至第（８）項の何れか１に記載の光記録媒体」、
（１０）「該光記録媒体の記録層は所定組成の合金ター
ゲットを用いてスパッタ法により成膜されたものである
ことを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項の何れ
か１に記載の光記録媒体」、（１１）「該光記録媒体は
レーザービームによって初期結晶化されたものであるこ
とを特徴とする前記第（１）項乃至第（１０）項の何れ
か１に記載の光記録媒体」により達成される。

【００１３】ＤＶＤ−ＲＯＭと再生互換のある構造を有
する光記録媒体の基本的な構成は、直径１２ｃｍ、厚さ
０．６ｍｍ、トラックピッチ０．７４μｍの案内溝付き
ポリカーボネートディスク基板上に第１保護層、記録
層、第２保護層、反射放熱層を有し、さらに、反射放熱
層上に形成された有機保護膜を介して直径１２ｃｍ、厚
さ０．６ｍｍのポリカーボネートディスクを接着したも
のである。基板側から波長６６０ｎｍのレーザー光を照
射して記録再生を行う。

【００１４】本発明では、記録層としてＳｂ−Ｓｂ_２Ｔ
ｅ_３擬２元系共晶組成をベースにした記録材料、第２保
護層と反射放熱層との間に界面層としてＳを含まない高
屈折率材料からなる層を設けた構成となっている。ま
た、特に選択された本発明では、記録層としてＳｂ−Ｓ
ｂ_２Ｔｅ_３擬２元系共晶組成をベースにした記録材料、
反射放熱層としてＡｇ、またはＡｇ合金を用い、第２保
護層と反射放熱層との間に界面層としてＳを含まない高
屈折率材料からなる層を設けた構成となっている。Ｓｂ
−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系は、Ｓｂ_７０Ｔｅ_３０近傍に共
晶点を持つ。このＳｂ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系共晶近傍
組成のＳｂ−Ｔｅは繰り返し記録特性に優れた相変化記
録材料である。しかし、非晶質相の安定性が悪く、７０
℃５０時間の保存試験を行うと、マークは全て消失して
しまう。また、Ｓｂ−Ｔｅのみでディスクを作成して記
録を試みると、ＤＶＤ−ＲＯＭの１Ｘ相当の記録線速で
も０．２６７μｍ／ｂｉｔの記録密度ではジッター（こ
こでは、ｄａｔａ ｔｏ ｃｌｏｃｋ ｊｉｔｔｅｒ
σを検出窓幅Ｔｗで規格化した値をジッターと呼ぶ）を
１０％以下にすることはできず、また、このときのモジ
ュレーションも５０％以下であった。これに対してＩ
ｎ、あるいは、Ｇａを添加すると０．２６７μｍ／ｂｉ
ｔの密度でジッターは１０％以下となり、モジュレーシ
ョンも６０％以上を確保することが可能であった。Ｉ
ｎ、あるいはＧａには記録感度を向上させる効果があ
り、また、結晶化温度も高くするために保存安定性も向
上する。Ｉｎ、あるいはＧａを添加した系では７０℃５
０時間の保存試験では、ジッターやモジュレーションに
変化はみられなかった。このとき、Ｉｎ、あるいはＧａ
のＳｂ−Ｔｅに対する添加量は１％より少ないと効果は
現れず、１０％を越えると高繰り返し記録性（オーバー
ライト可能な回数）が減少してしまう、初期結晶化後の
反射率が均一にならないなどの弊害があった。また、記
録線速に応じて適切な結晶化速度を持つように、Ｉｎま
たはＧａと、Ｓｂ、Ｔｅの組成比を適切に調整する必要
があるが、ＩｎまたはＧａが１〜１０％の場合、Ｓｂは
６０〜８５％であれば良好な特性を有するディスクを作
成できた。

【００１５】さらに、ＩｎあるいはＧａ−Ｓｂ−Ｔｅに
対してＧｅを添加すると保存安定性は一層向上し、Ａｇ
を添加すると初期化が容易になった。また、ＧｅやＡｇ
を添加した方がジッターを低減させることができた。た
だし、ＩｎあるいはＧａ−Ｓｂ−Ｔｅに添加されるＡｇ
やＧｅは、合計で１０％より少なくする必要がある。こ
れより多くなると記録感度、及び、高繰り返し記録性が
損なわれる。

【００１６】上述のようなＳｂ−Ｓｂ_２Ｔｅ_３擬２元系
をベースとした記録層の記録・消去時の結晶化は、非晶
質相と結晶相との界面より進行し、その結晶成長速度は
融点直下で最大と予想され、マーク形状は比較的高い温
度によって決まる。非晶質相の反射率を結晶相の反射率
よりも低くしたディスクでは、非晶質相の吸収率が結晶
相の吸収率よりも高いため、非晶質相の温度の方が高温
になり、オーバーライトするときには、既存のマークの
有無により部分的に温度差が生じ、マーク形成に影響を
与え得るが、結晶相も溶融するような高いパワーで記録
・消去する場合にはその影響は小さく、特に対策を講じ
る必要はなかった。しかし、より高速記録をしようとす
るとレーザーのパワーが不足気味となり、吸収率差の問
題が顕在化してきた。具体的には、波長６６０ｎｍのＬ
Ｄを安定して使用できるパワーの上限値は、現状では、
盤面上で１５ｍＷ程度であるが、これでＤＶＤ−ＲＯＭ
と同程度の記録密度で記録・消去を行う場合、概ね１０
ｍ／ｓ以上の線速ではパワー不足となる。これは、ジッ
ター及びモジュレーションが、記録パワーを高くしてい
くと向上していく傾向がみられ、１５ｍＷでもまだ飽和
していないことから、最適パワーはもっと高いと判断で
きる。それとともに、概ね１０ｍ／ｓ以上の線速で記録
した場合には初回記録後にオーバーライトしたときのジ
ッターの上昇が大きく、一度上昇したジッターは、数千
回〜数万回のオーバーライトによって記録層、あるいは
保護層等の劣化により記録できなくなるまでほとんど変
わらない。パワーが充分と考えられる低線速で記録した
場合にも、初回記録後のオーバーライトによりジッター
は若干上昇してしまう傾向があったが、これはその後オ
ーバーライトを重ね、１０回程度までオーバーライトす
ると、理由は定かでないものの、初回のジッターに近い
値まで回復し、数千回〜数万回のオーバーライトによっ
て記録層、あるいは保護層等の劣化により記録できなく
なるまで低ジッターを保っていた。高線速記録により初
回記録後のオーバーライトからずっとジッターが上昇し
たままなのは、非晶質と結晶との吸収率差がジッター上
昇の原因であるためと推測している。

【００１７】本発明では、上記問題を解決するために、
第２保護層と反射放熱層との間に高屈折率材料からなる
界面層を設けた。高屈折率材料からなる界面層として
は、反射放熱層としてＡｇまたはＡｇ合金を用いている
ため、硫化による劣化を生じないようにＳを含まない層
である必要がある。また、後述の実施例で示すように、
第２保護層としてはＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物からなる
層が望ましいため、この第２保護層から反射放熱層へＳ
が拡散するのを防ぐバリア層としての性能も兼ね備えて
いる必要がある。

【００１８】図１に、このような構成にした場合の非晶
質相と結晶相との到達温度を光吸収−熱拡散のシュミレ
ーションによって求めた結果を示す。屈折率が大きな層
を設けた場合には、２０ｎｍ程度の膜厚まで、膜厚が厚
くなるにつれて結晶と非晶質の温度差は小さくなる傾向
があり、吸収率補正の効果があることがわかる。図１に
は、界面層として低屈折率材料を用いた場合の結果も併
せて示しているが、低屈折率材料の場合には、バリア層
としての効果は期待できても結晶と非晶質の温度差を解
消する効果はない。また、図２には、このときの反射率
とモジュレーションの計算値を示した。膜厚を厚くする
と、結晶の反射率が低下してしまうが、１０ｎｍ程度ま
では２０％以上であり、モジュレーションも充分大きく
問題ない。

【００１９】高屈折率材料としては、Ｇｅ、Ｓｉ、それ
らの合金などが挙げられる。中でも、Ｓｉは安価である
ため、低コスト性に優れたディスクを作成するのに適し
ている（請求項６）。

【００２０】

【実施例】以下、実施例に基づいて説明する。記録再生
の評価は波長６６０ｎｍ、ＮＡ０．６５のピックアップ
ヘッドを用い、記録密度０．２６７μｍ／ｂｉｔ、ＥＦ
Ｍ＋変調方式にて行った。記録は線速１４ｍ／ｓ、記録
パワー１３〜１５ｍＷ、バイアスパワー０．２ｍＷ、消
去パワー６〜８ｍＷで、記録ストラテジは各ディスクに
合わせて最適化して行なった。再生は全て線速３．５ｍ
／ｓ、パワー０．７ｍＷで実施した。

【００２１】〔第１のタイプの発明〕 ［実施例１］ ・層構成 第１保護層として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０を７
０ｎｍ、記録層としてＧａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２４を１８ｎ
ｍ、第２保護層として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ _２）_２０
を１０ｎｍ、高屈折率層としてＳｉを１０ｎｍ、反射層
としてＡｇ１４０ｎｍを、各々スパッタにより成膜して
ディスク化した。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行な
った。初期化後の反射率は２１％であったが、反射率の
周内分布をみると、２，３カ所部分的に反射率が１６％
程度に落ち込んでいる箇所がみられた。この部分的に反
射率が低い箇所は、今回のようにジッターとして特性を
統計的に評価する場合には特に問題は生じないが、デー
タのエラーとなってしまう可能性がある。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化を図３に示した。
数千回のオーバーライトによりディスクが劣化するま
で、ジッターの上昇はほとんどみられない。オーバーラ
イト１０００回まで、モジュレーションは６５％以上で
あった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッター、及び、モジュレーションに
変化はみられなかった。ただし、オーバーライト１００
０回記録した部分は、ジッターが１２％程度まで上昇し
ていた。 ・ＴＥＭ観察 １４Ｔシングルパターンを記録後に３Ｔシングルパター
ンを記録し、ＴＥＭによりマーク形状の観察を行った。
オーバーライトした３Ｔマークの形状はほぼ揃ってお
り、オーバーライト前のマークの有無による吸収率差は
ほぼ解消されているものと推定できる。

【００２２】［比較例１］ ・層構成 高屈折率層を設けない以外は、実施例１と同じ層構成の
ディスクを作成した。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２４％であったが、実施例１の
場合と同様に反射率の周内分布をみると、２、３カ所部
分的に反射率が１８％程度に落ち込んでいる箇所がみら
れた。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化を図３に示した。
初回のジッターは実施例１と同様の値が得られている
が、オーバーライトすることにより急激にジッターが上
昇し、数千回のオーバーライトによりディスクが劣化す
るまでジッターは上昇したままであった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッター、及び、モジュレーションに
変化はみられなかった。ただし、オーバーライト記録し
た部分は、初期のジッターが悪いため評価は行っていな
い。 ・ＴＥＭ観察 １４Ｔシングルパターンを記録後に３Ｔシングルパター
ンを記録し、ＴＥＭによりマーク形状の観察を行った。
３Ｔマークはほぼ２個ずつ周期的に形が異なっていた。
オーバーライト前にマークがあったところとないところ
で吸収率差が生じ、形状が異なっているものと考えら
れ、これがオーバーライトによる急激なジッター上昇の
主因と推定される。

【００２３】［実施例２］ ・層構成 記録層としてＧｅ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２を用いた。
それ以外は実施例１と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
0ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行
った。初期化後の反射率は２１％であったが、反射率の
周内分布をみると、２，３カ所部分的に反射率が１６％
程度に落ち込んでいる箇所がみられた。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、図３に示し
た。変化の仕方は実施例１の場合と同様で、ジッターは
実施例１の場合より全体的に１％程度低い値が得られ
た。オーバーライト１０００回まで、モジュレーション
は６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録、及び、オーバーライト１０００回記録
共に、ジッター、及び、モジュレーションに変化はみら
れなかった。

【００２４】[実施例３] ・層構成 記録層としてＡｇ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２を用いた。
それ以外は実施例１と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％で、反射率の周内分布は
ほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみられなかっ
た。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、図３に示し
た。変化の仕方は実施例１の場合と同様で、ジッターは
実施例１の場合より全体的に１％程度低い値が得られ
た。オーバーライト１０００回まで、モジュレーション
は６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッター、及び、モジュレーションに
変化はみられなかった。ただし、オーバーライト１００
０回記録した部分は、ジッターが１２％程度まで上昇し
ていた。

【００２５】［実施例４］ ・層構成 記録層としてＡｇ_１Ｇｅ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２１を用
いた。それ以外は実施例１と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、実施例１の場
合と同様で、ジッターは実施例１の場合より全体的に１
％程度低い値が得られた。オーバーライト１０００回ま
で、モジュレーションは６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録、及び、オーバーライト１０００回記録
共に、ジッター、及び、モジュレーションに変化はみら
れなかった。

【００２６】［実施例５］ ・層構成 記録層としてＡｇ_１Ｇｅ_２Ｉｎ_７Ｓｂ_７４Ｔｅ_１６を用
いた。それ以外は実施例１と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、実施例１の場
合と同様で、ジッターは実施例１の場合より全体的に１
％程度低い値が得られた。オーバーライト１０００回ま
で、モジュレーションは６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録、及び、オーバーライト１０００回記録
共に、ジッター、及び、モジュレーションに変化はみら
れなかった。

【００２７】［比較例２］ ・層構成 第２保護層として、ＺｒＯ_２−ＴｉＯ_２、Ｇｅ−Ｎ、Ａ
ｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣをそれぞれ用いたディスクを作成し
た。膜厚は、２０ｎｍを基準として材料に応じて良い特
性が得られやすいように、±数ｎｍ調整した。記録層は
全てＡｇ_１Ｇｅ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２１を用いた。そ
れ以外は実施例４と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、いずれの場合
もほぼ実施例１の場合と同様であった。オーバーライト
１０００回まで、モジュレーションはいずれも６０％以
上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッターは初期に比べて１％程度上昇
し、オーバーライト１０００回部分はいずれも５％以上
上昇してしまっていた。

【００２８】［比較例３］ ・層構成 Ｓｉ層の厚さを２２ｎｍとした。それ以外は実施例４と
同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、初期結晶化
を行った。出力、送り、線速等の条件を種々変えてみた
が、初期化後、反射率の周内分布はほぼ均一なものが得
られるが、反射率は１７％程度以上にはならなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化の仕方は、ほぼ実
施例１の場合と同様であったが、モジュレーションは５
５％程度しか得られなかった。

【００２９】[比較例４] ・層構成 Ｓｉ層の厚さを５ｎｍとした。それ以外は実施例４と同
じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２５％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化の仕方は、比較例
１の場合に近く、結晶と非晶質の吸収率差が大きいと推
定される。

【００３０】［比較例５］実施例１と同様の組成の記録
層を形成する際に所定組成のＳｂ−Ｔｅ合金ターゲット
上に、ＧａＳｂのチップを載せてスパッタを行った。し
かし、所望組成の記録層を得るのは困難であり、安定し
て同一組成の記録相を形成することはできなかった。

【００３１】［比較例６］記録相組成は実施例４と同じ
ものを用いたが、初期結晶化をランプアニールで行っ
た。反射率は均一であったが、記録ストラテジやパワー
の調整によっても評価に値するような記録はできなかっ
た。そこで、記録層のみをガラス基板にスパッタで成膜
し、ＬＤビームとランプアニールによりそれぞれ結晶化
させた薄膜を粉末Ｘ線回折法で結晶構造を調べた。ＬＤ
ビームにより結晶化した膜は単一のＮａＣｌ構造に近い
結晶相によると考えられる回折スペクトルが得られたの
に対し、ランプアニールにより結晶化した膜は、単一の
結晶相ではなく、ＳｂやＳｂ_２Ｔｅ_３の析出に伴うと推
定される三方晶の出現がみられ、このために記録ができ
ない状態になっているものと考えられる。

【００３２】〔第２のタイプの本発明〕 ［実施例６］ ・層構成 第１保護層として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０を７
０ｎｍ、記録層としてＧａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２４を１８ｎ
ｍ、第２保護層として（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ _２）_２０
を１０ｎｍ、高屈折率層としてＳｉを１０ｎｍ、反射層
としてＡｇ１４０ｎｍを、各々スパッタにより成膜して
ディスク化した。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行な
った。初期化後の反射率は２１％であったが、反射率の
周内分布をみると、２，３カ所部分的に反射率が１６％
程度に落ち込んでいる箇所がみられた。この部分的に反
射率が低い箇所は、今回のようにジッターとして特性を
統計的に評価する場合には特に問題は生じないが、デー
タのエラーとなってしまう可能性がある。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化を図６に示した。
数千回のオーバーライトによりディスクが劣化するま
で、ジッターの上昇はほとんどみられない。オーバーラ
イト１０００回まで、モジュレーションは６５％以上で
あった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッター、及び、モジュレーションに
変化はみられなかった。ただし、オーバーライト１００
０回記録した部分は、ジッターが１２％程度まで上昇し
ていた。 ・ＴＥＭ観察 １４Ｔシングルパターンを記録後に３Ｔシングルパター
ンを記録し、ＴＥＭによりマーク形状の観察を行った。
オーバーライトした３Ｔマークの形状はほぼ揃ってお
り、オーバーライト前のマークの有無による吸収率差は
ほぼ解消されているものと推定できる。

【００３３】［比較例７］ ・層構成 高屈折率層を設けない以外は、実施例６と同じ層構成の
ディスクを作成した。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２４％であったが、実施例１の
場合と同様に反射率の周内分布をみると、２、３カ所部
分的に反射率が１８％程度に落ち込んでいる箇所がみら
れた。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化を図６に示した。
初回のジッターは実施例６と同様の値が得られている
が、オーバーライトすることにより急激にジッターが上
昇し、数千回のオーバーライトによりディスクが劣化す
るまでジッターは上昇したままであった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッター、及び、モジュレーションに
変化はみられなかった。ただし、オーバーライト記録し
た部分は、初期のジッターが悪いため評価は行っていな
い。 ・ＴＥＭ観察 １４Ｔシングルパターンを記録後に３Ｔシングルパター
ンを記録し、ＴＥＭによりマーク形状の観察を行った。
３Ｔマークはほぼ２個ずつ周期的に形が異なっていた。
オーバーライト前にマークがあったところとないところ
で吸収率差が生じ、形状が異なっているものと考えら
れ、これがオーバーライトによる急激なジッター上昇の
主因と推定される。

【００３４】［実施例７］ ・層構成 記録層としてＧｅ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２を用いた。
それ以外は実施例６と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
0ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行
った。初期化後の反射率は２１％であったが、反射率の
周内分布をみると、２，３カ所部分的に反射率が１６％
程度に落ち込んでいる箇所がみられた。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、図６に示し
た。変化の仕方は実施例６の場合と同様で、ジッターは
実施例６の場合より全体的に１％程度低い値が得られ
た。オーバーライト１０００回まで、モジュレーション
は６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録、及び、オーバーライト１０００回記録
共に、ジッター、及び、モジュレーションに変化はみら
れなかった。

【００３５】[実施例８] ・層構成 記録層としてＡｇ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２２を用いた。
それ以外は実施例６と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％で、反射率の周内分布は
ほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみられなかっ
た。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、図６に示し
た。変化の仕方は実施例６の場合と同様で、ジッターは
実施例６の場合より全体的に１％程度低い値が得られ
た。オーバーライト１０００回まで、モジュレーション
は６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッター、及び、モジュレーションに
変化はみられなかった。ただし、オーバーライト１００
０回記録した部分は、ジッターが１２％程度まで上昇し
ていた。

【００３６】［実施例９］ ・層構成 記録層としてＡｇ_１Ｇｅ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２１を用
いた。それ以外は実施例６と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、実施例６の場
合と同様で、ジッターは実施例６の場合より全体的に１
％程度低い値が得られた。オーバーライト１０００回ま
で、モジュレーションは６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録、及び、オーバーライト１０００回記録
共に、ジッター、及び、モジュレーションに変化はみら
れなかった。

【００３７】［実施例１０］ ・層構成 記録層としてＡｇ_１Ｇｅ_２Ｉｎ_７Ｓｂ_７４Ｔｅ_１６を用
いた。それ以外は実施例６と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、実施例６の場
合と同様で、ジッターは実施例６の場合より全体的に１
％程度低い値が得られた。オーバーライト１０００回ま
で、モジュレーションは６５％以上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録、及び、オーバーライト１０００回記録
共に、ジッター、及び、モジュレーションに変化はみら
れなかった。

【００３８】［比較例８］ ・層構成 第２保護層として、ＺｒＯ_２−ＴｉＯ_２、Ｇｅ−Ｎ、Ａ
ｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣをそれぞれ用いたディスクを作成し
た。膜厚は、２０ｎｍを基準として材料に応じて良い特
性が得られやすいように、±数ｎｍ調整した。記録層は
全てＡｇ_１Ｇｅ_２Ｇａ_６Ｓｂ_７０Ｔｅ_２１を用いた。そ
れ以外は実施例９と同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２０％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化は、いずれの場合
もほぼ実施例６の場合と同様であった。オーバーライト
１０００回まで、モジュレーションはいずれも６０％以
上であった。 ・保存信頼性 ７０℃８５％ＲＨ環境化で１０００時間の保存試験を行
った。初回記録のジッターは初期に比べて１％程度上昇
し、オーバーライト１０００回部分はいずれも５％以上
上昇してしまっていた。

【００３９】［比較例９］ ・層構成 Ｓｉ層の厚さを２２ｎｍとした。それ以外は実施例９と
同じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、初期結晶化
を行った。出力、送り、線速等の条件を種々変えてみた
が、初期化後、反射率の周内分布はほぼ均一なものが得
られるが、反射率は１７％程度以上にはならなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化の仕方は、ほぼ実
施例６の場合と同様であったが、モジュレーションは５
５％程度しか得られなかった。

【００４０】[比較例１０] ・層構成 Ｓｉ層の厚さを５ｎｍとした。それ以外は実施例９と同
じである。 ・初期化 口径１μｍ×１００μｍのレーザーを用い、出力６８０
ｍＷ、送り３６μｍ、線速３ｍ／ｓで初期結晶化を行っ
た。初期化後の反射率は２５％であったが、反射率の周
内分布はほぼ均一であり、部分的な反射率の低下はみら
れなかった。 ・記録特性 オーバーライトによるジッターの変化の仕方は、比較例
７の場合に近く、結晶と非晶質の吸収率差が大きいと推
定される。

【００４１】［比較例１１］実施例６と同様の組成の記
録層を形成する際に所定組成のＳｂ−Ｔｅ合金ターゲッ
ト上に、ＧａＳｂのチップを載せてスパッタを行った。
しかし、所望組成の記録層を得るのは困難であり、安定
して同一組成の記録相を形成することはできなかった。

【００４２】［比較例１２］記録相組成は実施例９と同
じものを用いたが、初期結晶化をランプアニールで行っ
た。反射率は均一であったが、記録ストラテジやパワー
の調整によっても評価に値するような記録はできなかっ
た。そこで、記録層のみをガラス基板にスパッタで成膜
し、ＬＤビームとランプアニールによりそれぞれ結晶化
させた薄膜を粉末Ｘ線回折法で結晶構造を調べた。ＬＤ
ビームにより結晶化した膜は単一のＮａＣｌ構造に近い
結晶相によると考えられる回折スペクトルが得られたの
に対し、ランプアニールにより結晶化した膜は、単一の
結晶相ではなく、ＳｂやＳｂ_２Ｔｅ_３の析出に伴うと推
定される三方晶の出現がみられ、このために記録ができ
ない状態になっているものと考えられる。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳細かつ具体的な説明から明らか
なように、本発明の請求項１により、高速オーバーライ
トによっても非晶質と結晶の吸収率差によるマーク歪み
を生じないディスクを提供できる。また、請求項２によ
り、反射放熱層の硫化を防止し、かつ、高速オーバーラ
イトによっても非晶質と結晶の吸収率差によるマーク歪
みを生じないディスクを提供できる。また、請求項３に
より、高密度でかつ高速オーバーライトによって非晶質
と結晶の吸収率差を生じないディスクであって、高速記
録に向く記録層を有するディスクを提供できる。また、
請求項４により、高密度でかつ高速オーバーライトによ
って非晶質と結晶の吸収率差を生じないディスクであっ
て、記録層組成の保存信頼性を向上させたディスクを提
供できる。また、請求項５により、高密度でかつ高速オ
ーバーライトによって非晶質と結晶の吸収率差を生じな
いディスクであって、初期結晶化後の反射率の均一性に
優れたディスクを提供できる。また、請求項６により、
高密度でかつ高速オーバーライトによって非晶質と結晶
の吸収率差を生じないディスクであって、保存信頼性に
優れ、記録密度が高く、初期結晶化後の反射率の均一性
にバランスのとれた優れたディスクを提供できる。ま
た、請求項７により、高密度でかつ高速オーバーライト
によって非晶質と結晶の吸収率差を生じないディスクで
あって、低コスト性に優れたディスクを提供できる。ま
た、請求項８により、高密度でかつ高速オーバーライト
によって非晶質と結晶の吸収率差を生じないディスクで
あって、高繰り返し記録マークの保存信頼性に優れたデ
ィスクを提供できる。また、請求項９により、高密度で
かつ高速オーバーライトによって非晶質と結晶の吸収率
差を生じないディスクであって、反射率及びモジュレー
ションが充分に高くＤＶＤ−ＲＯＭドライブで再生可能
であるディスクを提供できる。また、請求項１０によ
り、高密度でかつ高速オーバーライトによって非晶質と
結晶の吸収率差を生じないディスクであって、一定品質
で大量のディスクを提供できる。また、請求項１１によ
り、高密度でかつ高速オーバーライトによって非晶質と
結晶の吸収率差を生じないディスクであって、記録可能
なディスクを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における非晶質相と結晶相との到達温度
を光吸収−熱拡散のシュミレーションによって求めた結
果を示した図である。

【図２】本発明における反射率とモジュレーションの計
算値を示した図である。

【図３】本発明におけるオーバーライトによるジッター
の変化を示した図である。

【図４】本発明における非晶質相と結晶相との到達温度
を光吸収−熱拡散のシュミレーションによって求めた結
果を示した図である。

【図５】本発明における反射率とモジュレーションの計
算値を示した図である。

【図６】本発明におけるオーバーライトによるジッター
の変化示した図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５Ｈ Ｂ４１Ｍ 5/26 7/26 Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 針谷 眞人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 田代 浩子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 譲原 肇 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 三浦 裕司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 水谷 未来 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H111 EA04 EA23 FA11 FA12 FA14 FA23 FA25 FA27 FB05 FB17 FB21 FB30 GA03 5D029 JA01 LA14 LA15 LA17 MA13 NA13 5D121 AA01 EE03 EE09 GG26

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に少なくとも第１保護層／相
   変化記録層／第２保護層／界面層／反射放熱層がこの順
   番、あるいは逆順に形成され、第１保護層側からレーザ
   ー光を照射して記録層の非晶質相と結晶相との可逆的な
   相変化を利用して記録再生を行う光記録媒体であって、
   反射放熱層の主成分がＡｇであり、界面層はＳを含まな
   い高屈折率材料からなることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 反射放熱層の主成分がＡｇであり、界面
   層はＳを含まない高屈折率材料からなることを特徴とす
   る請求項１に記載の光記録媒体。
3. 【請求項３】 該光記録媒体の記録層は、原子比率０．
   ９以上が下記式で表わされることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の光記録媒体。 【数１】ＸαＳｂβＴｅγ ＸはＩｎ又はＧａ、あるいはＩｎとＧａの混合物 α、β、γは原子比率を表わし、以下の範囲にある。 ０．０１≦α≦０．１ ０．６０≦β≦０．８５ γ＝１−α−β
4. 【請求項４】 該光記録媒体の記録層は少なくともＧｅ
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体。
5. 【請求項５】 該光記録媒体の記録層は少なくともＡｇ
   を含むことを特徴とする請求項３に記載の光記録媒体。
6. 【請求項６】 該光記録媒体の記録層は少なくともＡｇ
   とＧｅを含むことを特徴とする請求項３に記載の光記録
   媒体。
7. 【請求項７】 該光記録媒体の界面層はＳｉを主成分と
   することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１に記載
   の光記録媒体。
8. 【請求項８】 該光記録媒体の第１保護層、及び、第２
   保護層はＺｎＳとＳｉＯ_２の混合物からなることを特徴
   とする請求項１乃至７の何れか１に記載の光記録媒体。
9. 【請求項９】 該光記録媒体の界面層の膜厚は８〜２０
   ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１
   に記載の光記録媒体。
10. 【請求項１０】 該光記録媒体の記録層は所定組成の合
    金ターゲットを用いてスパッタ法により成膜されたもの
    であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１に記
    載の光記録媒体。
11. 【請求項１１】 該光記録媒体はレーザービームによっ
    て初期結晶化されたものであることを特徴とする請求項
    １乃至１０の何れか１に記載の光記録媒体。