JP2003248975A

JP2003248975A - 相変化型光情報記録媒体

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Publication number: JP2003248975A
Application number: JP2002042819A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Oshima; 克則大嶋; Osamu Akutsu; 収圷; Kenji Oishi; 健司大石
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-09-05
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: JP4078633B2

Abstract

(57)【要約】【課題】波長４００ｎｍ付近の光で良好な光記
録、再生、書換特性が得られる相変化型光記録媒体を提
供する。【解決手段】基板１上に少なくとも反射層２、第一保
護層３、記録層４、第二保護層５、カバー層７をこの順
に積層し、カバー層７側からの光の照射により情報の記
録および消去が行われる相変化型光情報記録媒体１０で
あって、前記第二保護層５の両側に放熱層８，９また
は、前記第二保護層５と記録層４との間に放熱層８を設
けて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射により記
録層を構成する原子の配列が変化して情報の記録および
消去が行なわれる光学的情報記録媒体（以下、光記録媒
体と呼ぶ）であって、特に波長４００ｎｍ付近の光で良
好な光記録、再生、書換特性が得られる相変化型光記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザビームの照射による情報の記録、
再生及び消去可能な光記録媒体の一つとして、結晶−非
晶質間、あるいは結晶１−結晶２の２つの結晶相間の転
移を利用する、いわゆる相変化型光記録媒体がよく知ら
れている。

【０００３】相変化型光記録媒体は、Ｔｅ、Ｓｅ等のカ
ルコゲンを主成分とした記録層と、この記録層を両面か
ら挟み込む透光性誘電体層と、レーザ光の入射側とは反
対に設けた反射層と、保護層とから構成されている。代
表的な材料系に、ＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系
材料が良く知られていて、実用化されている。

【０００４】記録原理は次の通りである。成膜直後の記
録層は、非晶質（アモルファス）状態で反射率は低い。
従って、まず始めに、レーザ光を照射して記録層を加熱
し、光記録媒体（光ディスク）全面を反射率の高い結晶
状態にする。すなわち、初期化を行う。初期化した光デ
ィスクにレーザ光を局所的に照射して、記録層を溶融、
急冷し、アモルファス状態に相変化させる。相変化に伴
い記録層の光学的性質（反射率、透過率、複素屈折率
等）が変化して、情報が記録される。

【０００５】再生は、記録時より弱いレーザ光を記録層
に照射して、結晶とアモルファスとの反射率差、または
位相差を検出して行う。書き換えは、結晶化を引き起こ
す低エネルギーの消去パワーの上に重畳した記録ピーク
パワーを記録層に投入することにより、消去過程を経る
ことなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライ
トする。

【０００６】このように、相変化型光ディスクはレーザ
光を集光して記録再生を行うので、記録容量を決定する
要素としてレーザ光の波長、集光レンズのＮＡ（開口
数）が大きく作用する。現在は、発振波長６５０ｎｍの
レーザを用いた記録再生装置が商品化されている。更
に、高容量の光ディスクを目指しレーザの短波長化が盛
んに検討されている。中でも４００ｎｍ付近の波長を持
つ半導体レーザの開発が盛んである。

【０００７】一般に、光ディスクは、記録再生装置に搭
載されているレーザ光波長において記録再生特性が良好
になるよう設計されている。光ディスクの記録再生特性
を大きく左右する要因に、光ディスクの光学的特性と熱
的特性がある。これらの特性は、構成する各層の厚さ、
各層材料の光学定数、熱伝導率等の物性により大きく変
化する。

【０００８】４００ｎｍ台の波長を有する青紫色レーザ
を用いる光ディスクでは、高密度化するためにトラック
・ピッチ（Ｔ.Ｐ）を相当に狭くしなければならない。
これに伴い、書き換え型光ディスクとして重要な特性の
一つであるクロス消去特性が問題になってくる。

【０００９】これまでクロス消去に対しては、反射層の
膜厚を厚くしたり、反射層材料をより熱伝導率の高いも
のにしたり、或いは、ディスク基板のレーザ光案内グル
ーブ（溝）の形状を工夫したりして、隣接トラックへの
熱の拡散を防ぐ等の対策が検討されていた。しかしなが
ら、これらの対策では、青紫色レーザ光を用いる２０Ｇ
Ｂ以上の容量を持つ高密度光ディスクで要求されるＴ.
Ｐの光ディスクに対応しきれなかった。

【００１０】そのために、非晶質マークの光吸収率を低
下させた構造（特開平１１-１３４７１３号公報、特開
平１０-２４７３３９号公報）や、光干渉層、分離層等
を設けて（特開平２００１-２８１４８）クロス消去を
低減する方法がなされている。しかしながら、これらの
方法はいずれも多数の中間層が必要な上、光学的な働き
を持たせるため、膜厚調整などの作製、製造工程上に精
密な制御が要求され、生産性が高い光ディスクとはいえ
なかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】現在盛んに研究開発が
進められている書換可能な光ディスクの記録装置に使用
されるレーザ光線は、波長が４００ｎｍ付近のものであ
る。しかしながら、４００ｎｍ付近の短波長領域の光源
で高ＮＡレンズを用いた系での高密度光記録では、光デ
ィスクの傾き許容度が小さくなるという問題があった。
特に、これまでのＣＤやＤＶＤ等の光ディスクのように
厚さ１．２ｍｍや０．６ｍｍの基板を用いた場合、僅か
な反りなどに起因する傾きによって記録再生特性の大幅
な劣化を招いてしまうという問題があった。

【００１２】また、短波長レーザを用いた高密度光ディ
スクでは、その高密度化のためにＴ.Ｐを相当に狭めな
ければならない。このために連続して情報を記録した場
合、以前に記録した隣接トラックの情報への影響が現れ
るという問題があった。これは、記録時に照射されたレ
ーザ光により結晶化温度以上に熱せられた記録層の熱
が、隣接トラックへも拡散することが主な原因と考えら
れる。結果的には、以前に記録されている情報である記
録マークが熱により消去、即ち、アモルファスから結晶
へ変化してしまう。特に繰り返し書き換えが行われた場
合は、顕著な影響があらわれた。

【００１３】本発明では、この問題点を解決するため
に、ディスク構造をグルーブ（溝）を設けた基板上に反
射層、第一保護層、記録層、第二保護層の順に成膜し、
さらにその上に非常に薄いカバー層を設ける形にした。

【００１４】そして、各層の膜厚は、記録レーザ波長に
おいて特性が良好になるように、光学的設計に基づいて
決められている。更に記録レーザ光エネルギーの吸収に
よって起こる熱の出入りを考慮し、適切なレーザ出力で
記録、再生、書換ができるよう各層の膜厚が決められて
いる。

【００１５】本発明は、このように、比較的簡単な方法
で高密度記録に不可欠な記録レーザ光の短波長化に対応
し、短波長域で良好な特性が得られ、特にクロス消去に
非常に効果がある相変化型光記録媒体を提供することを
その目的にするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するためになされたものであり、請求項１に係る発
明は、基板１上に少なくとも反射層２、第一保護層３、
記録層４、第ニ保護層５、カバー層７をこの順に積層
し、前記カバー層７側からの光の照射により情報の記録
および消去が行われる相変化型光情報記録媒体１０であ
って、前記第ニ保護層５の両側に放熱層８、９または、
前記第ニ保護層５と記録層４との間に放熱層８を設けた
ことを特徴とする。

【００１７】請求項２に係る発明は、請求項１記載の相
変化型光情報記録媒体１０において、前記放熱層８，９
は、前記第ニ保護層５より熱伝導率が高い物質からなる
ことを特徴とする。

【００１８】請求項３に係る発明は、請求項１記載の相
変化型光情報記録媒体１０において、前記放熱層８，９
は、金属の窒化物あるいは酸化物からなることを特徴と
する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実
施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。

【００２０】以下、それぞれの実施の形態につき説明す
る。まず、現状につき説明すると、４００ｎｍ付近の波
長域に対応した高密度光記録媒体は、高ＮＡレンズを用
いることが考えられること等の理由から、これまでのＣ
ＤやＤＶＤ等と異なり、案内溝等が形成されている基板
上に、反射層、第一保護層、記録層、第二保護層がこの
順に積層され、その上にカバー層を設け、このカバー層
側からの光の照射により情報の記録および消去する形態
が優れた記録、再生、書換特性を実現することができる
と言われ、実際の研究開発もそのような方向に進んでい
る。

【００２１】本実施例になる相変化型光記録媒体１０
も、基本的にこのような層構成を有するもので、図１を
参照して、その具体的構成を説明する。図１において、
１は、例えば、案内溝あるいはピットが形成された基板
であり、この基板１上に反射層２、この反射層２上に第
一保護層３、この第一保護層３上に記録層４、この記録
層４上に放熱層８、この放熱層８上に第二保護層５、こ
の第二保護層５上に放熱層９、この放熱層９上に接着層
６、この接着層６上にカバー層７がこの順で積層されて
いる。

【００２２】そして、このような層構成を有する相変化
型光記録媒体１０にあって、４００ｎｍ付近の波長域に
対応した光記録媒体における光の吸収、反射等を決定し
ているのは、特に第二保護層５の物性、膜厚によるとこ
ろがが大であることがわかってきた。

【００２３】高密度化を進めるには、記録マークが小さ
くなると同時に情報が記録される案内溝（グルーブ）の
幅、間隔いわゆるトラックピッチ（Ｔ．Ｐ）の値が小さ
くなるのは当然である。しかしながら、Ｔ．Ｐは、それ
が狭くなればなるほど隣接トラックに影響が出てくる。
レーザスポットの径が隣接トラックにかかる場合は勿論
であるが、直接レーザ光が当たらなくても影響は受け
る。特に熱の拡散は物理的距離が近いほど影響は大き
い。

【００２４】レーザ光の照射により、記録層４は光を吸
収して熱を発する。この熱が拡散して隣接トラックに影
響する。特に隣接トラックに既に情報が記録されている
場合は、その記録マークを消去してしまう、いわゆるク
ロス消去が大きな問題になる。更に繰り返し書き換えを
行う場合は、蓄積する熱負荷が大きく、クロス消去が顕
著に現われる。

【００２５】このクロス消去を低減させるために、幾つ
かの発明が既にされてきた。これらの発明に至るクロス
消去の要因は、記録マーク（アモルファス）と未記録部
（クリスタル）におけるレーザ光の吸収率の違いである
と捉えられている。そのため、いずれの方法も吸収率を
制御するような光学的働きを行う層を設けたり、多数の
調整層を積層する等のため、その調整と媒体作製は非常
に困難であった。

【００２６】そこで本発明者等は鋭意検討した結果、比
較的簡単な方法でクロス消去を低減できる方法を案出し
たものである。具体的には第ニ保護層５の両端に放熱層
８，９または、第ニ保護層５の記録層４側に放熱層８を
設けるといものである。

【００２７】クロス消去は、熱の拡散が主な原因とな
る。そのためクロス消去を低減するには、如何に効率よ
く記録層４の熱を隣接トラック方向に拡散させずに逃し
てやるかが大切である。この放熱層８，９は第ニ保護層
５より熱伝導率が高い材料を用いることで、その効果が
表れる。第一、第二保護層３，５とも通常は高屈折率を
有する誘電体が材料として用いられる。特に、ＺｎＳを
主成分とした誘電体が広く用いられている。この材料の
熱伝導率は約０．２５ｗ/Ｋ・ｃｍであるのでこれより
高い熱伝導度が好ましい。

【００２８】この放熱層８，９は熱に関してのみ働くの
で、記録再生レーザ光に対して吸収等の光学的影響が大
きいものであってはならない。高密度光記録媒体は、波
長４００〜４２０ｎｍの範囲にあるレーザ光が使われる
ことが予想されている。そのためこの波長域では、第
一、第二保護層３，５と同じように透明または少なくて
も９０％以上の透過率を有していなければならない。

【００２９】書き換え型の光記録媒体の記録再生特性
は、光学的条件と熱的条件の両方を満たすような構造で
なければ良好な特性にならない。従って、熱伝導率が高
すぎたり、適度な高さの材料からなる放熱層８，９でも
膜厚が厚くなると熱的なバランスが崩れて適正なレーザ
パワーでの記録ができなくなってしまう。

【００３０】反射層２に用いられる金属では熱伝導率が
高すぎて良好な記録再生ができず、放熱層８，９として
は適当でない。反射層２に良く用いられるＡｇ，Ａｌ，
Ａｕ等は熱伝導率が２．４〜４．３ｗ/Ｋ・ｃｍ程度な
のでそれより小さいものが好ましい。

【００３１】また、放熱層８，９の屈折率等の光学定数
が第一、第二保護層３，５とまったく同等なら問題はな
いが、定数値が異なり膜厚が厚くなると光学的条件も崩
れるので第二保護層５より膜厚が小さくなければならな
い。実際には実施例に示すように、放熱層８，９の膜厚
は、第一、第二保護層３，５の１／１０程度の膜厚が好
ましく、数ｎｍ程度の薄い膜厚で十分な効果を示すの
で、それほど厚くする必要はない。

【００３２】以上説明したように放熱層８，９として用
いる材料は、前記した第一、第二保護層３，５より熱伝
導率が高い０．５ぐらいから１．５ｗ/Ｋ・ｃｍ程度の
もが好ましく、しかも、光学定数が第一、第二保護層
３，５と比較的近い高屈折率且つ吸収の少ないものが好
ましいので、例えば、金属の窒化物か酸化物という選択
になる。例えば、金属の窒化物としてはＧｅＮ，Ａｌ
Ｎ、また、金属の酸化物としては、Ｔａ₂Ｏ₅等をあげる
ことができる。

【００３３】放熱層８，９は、第二保護層５側に設置す
ることで効果を発揮する。第一保護層３は、その働きと
光ディスクの高特性発現の関係から、各層の中でも薄い
膜厚にしなければならない。また、この第一保護層３の
上には、光ディスクの放熱上重要な働きをする反射層２
が隣接して設けられている。このため放熱効率を考える
と反射層２近くに放熱層８，９を設けても効果的でな
い。

【００３４】また第一保護層３は非常に薄く、その膜厚
が媒体全体の光学的条件に及ぼす影響が大きい。従っ
て、たとえ薄い放熱層８，９の膜厚でも異なる材料の層
を設けることは好ましくない。以上のような点を検討し
た結果、放熱層８，９は第ニ保護層５側に設置するに至
った。

【００３５】放熱層８，９の膜厚は非常に薄くても効果
が大きい。また、その膜厚管理も比較的簡単である。放
熱層８，９を設けない状態で、光ディスク全体が最適な
光学的条件と熱的条件になるように各層膜厚を決定す
る。その後第ニ保護層５側に数ｎｍの放熱層８，９を設
けるが、その時の第ニ保護層５の膜厚は、単純に放熱層
８，９無しで決定した膜厚から、放熱層８，９の膜厚で
ある数ｎｍ分を差し引いた値に変更すれば良い。

【００３６】この第一、第二保護層３，５としては、Ｚ
ｎＳ，ＳｉＯ₂、等の化合物の２種類以上の混合物の膜
が耐熱性が高く、化学的に安定なことから好ましい。こ
れらは必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折
率、消衰係数等の制御のために組成を制御したり、混合
して用いると効果がある。

【００３７】反射層２の材質としては、光反射性を有す
るＡｌ，Ａｕ，Ａｇなどの金属、及びこれらを主成分と
し、Ｔｉなどの添加元素を含む合金及びＡｌ，Ａｕ，Ａ
ｇなどの金属にＡｌ、Ｓｉなどの金属窒化物、金属酸化
物、金属カルコゲン化物などの金属化合物を混合したも
のなどがあげられる。Ａｌ，Ａｕ，Ａｇなどの金属、及
びこれらを主成分とする合金は、光反射性が高く、かつ
熱伝導率を高くできることから好ましい。

【００３８】前述の合金の例として、ＡｇにＳｉ，Ｍ
ｇ，Ｃｕ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍ
ｎ，Ｐｄ，Ｚｒなどの少なくとも１種の元素を合計で５
原子％以下、１原子％以上加えたものなどがある。

【００３９】本実施例になる相変化型光情報記録媒体１
０に用いられる記録材料は、結晶状態と非晶状態の少な
くとも２つの状態をとり得る、少なくともＴｅ,Ｓｂか
らなる相変化型光記録材料である。消去状態である結晶
状態は、結晶状態が単一相であるとは限らず、２相以上
の結晶相が混在していてもよい。

【００４０】記録状態である非晶質状態において、Ｘ線
回折パターンは示さないが、局所的には短距離秩序を有
していてもよく、規則的な電子線回折パターンを示す場
合もある。

【００４１】記録層４の材料としては、Ｔｅ,Ｓｂを主
成分とし、添加元素としてＡｇ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｂａ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｒ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｌ
ｉ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎａ，Ｃｓ，Ｇ
ａ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｓｎ，Ｔｉ，Ｖ，Ｓｅ，Ｓ，Ａｓ，Ｔ
ｌの群から選ばれる少なくとも１種以上の元素を合計で
０．０１原子％以上１５原子％未満含有することができ
る。

【００４２】とりわけ、繰り返しオーバーライト性能に
優れていることから、記録層４の膜厚方向の平均組成が
下記の組成式で表される組成であることが好ましい。組
成式ＭｘＴｅyＳｂz ０．０３≦ｘ≦０．１５０．２０≦ｙ≦０．４００．６０≦ｚ≦０．７５ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ここで、ＭはＳｂＴｅに添加する金属元素で少なくとも
一種類以上からなり、ｘ，ｙ，ｚ及び数字は、各元素に
おける原子の数の比（各元素のモル比）を表す。

【００４３】以下に本発明の実施例を示すが、前記した
如く、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。本実施例では、波長４０５ｎｍの光を発振するレー
ザとレンズＮＡ０．８５のものを搭載した評価装置を用
いて、光ディスクとしての記録再生特性の評価を行っ
た。なお、記録再生特性の評価は、エラーレートを反映
するジッタ値として測定した。

【００４４】

【実施例１】一例として次のような構造のディスクを作
成した。放熱層８としての膜厚を３ｎｍ/第ニ保護層５
としての膜厚を４４ｎｍ/放熱層９としての膜厚を３ｎ
ｍ/記録層４としての膜厚を１５ｎｍ/第一保護層３とし
ての膜厚を１０ｎｍ/反射層２としての膜厚を１５０ｎ
ｍ積層したディスク基板１のグルーブトラックピッチは
０．３２μｍである。放熱層８，９としてＧｅＳｉ合金
ターゲットを用い、ＡｒガスとＮ2ガスを用いて反応性
スパッタを行い成膜した。この時のガス圧比はＡｒ：Ｎ
2＝１：３とし、成膜レート５ｎｍ／ｓで行った。

【００４５】この場合は、波長４０５ｎｍの記録再生レ
ーザ光において最短マーク長０．２１μｍになるランダ
ム変調信号を記録し、その信号特性を測定した結果、初
期特性として１トラック記録ジッタ：８．５％、変調
度：６０％として良好なものが得られた。現行のシステ
ムマージンを考えた場合、ジッタ：１３％以下、変調
度：５０％以上が好ましい。

【００４６】続けて連続して３トラック分に変調信号を
記録して、その中心のトラックのジッタを測定した。そ
の結果ジッタ：９．１％、変調度６０％とクロス消去も
かなり低減している結果が得られた。

【００４７】更に厳しい条件で評価を行った。３トラッ
ク連続記録後、中心トラックを挟んだ両隣接トラック
を、それぞれ１０回づつダイレクトオーバーライトし
た。その後の中心トラックのジッタは、以下の通りであ
った。ジッタ：１０．２％、変調度５８％で厳しい条件
下でも、クロス消去は効果的に抑えられていることがわ
かった。

【００４８】

【実施例２】次に、他の例として実施例１と同様な条件
で、次のような構造のディスクを作成した。すなわち、
第ニ保護層５としての膜厚を４５ｎｍ/放熱層８として
の膜厚を５ｎｍ/記録層４としての膜厚を１５ｎｍ/第一
保護層３としての膜厚を１０ｎｍ/反射層２としての膜
厚を１５０ｎｍとした。

【００４９】この場合も、波長４０５ｎｍの記録再生レ
ーザ光において最短マーク長０．２１μｍになるランダ
ム変調信号を記録し、その信号特性を測定した結果、初
期特性として１トラック記録ジッタ：８．７％、変調
度：５９％として良好なものが得られた。

【００５０】続けて連続して３トラック分に変調信号を
記録して、その中心のトラックのジッタを測定した。そ
の結果ジッタ：９．１％、変調度５９％とクロス消去も
かなり低減している結果が得られた。

【００５１】更に厳しい条件で評価を行った。３トラッ
ク連続記録後、中心トラックを挟んだ両隣接トラック
を、それぞれ１０回づつダイレクトオーバーライトし
た。その後の中心トラックのジッタは、以下の通りであ
った。ジッタ：１０．７％、変調度５６％で、この場合
でも厳しい条件下でクロス消去は効果的に抑えられてい
ることがわかる。

【００５２】

【実施例３】一例として次のような構造のディスクを作
成した。放熱層８としての膜厚を３ｎｍ/第ニ保護層５
としての膜厚を４４ｎｍ/放熱層９としての膜厚を５ｎ
ｍ/記録層４としての膜厚を１５ｎｍ/第一保護層３とし
ての膜厚を１０ｎｍ/反射層２としての膜厚を１５０ｎ
ｍ積層したディスク基板１のグルーブトラックピッチは
０．３２μｍである。放熱層８，９としてＧｅ単体ター
ゲットを用い、ＡｒガスとＮ2ガスを用いて反応性スパ
ッタを行い成膜した。この時のガス圧比はＡｒ：Ｎ2＝
２：６．５とし、成膜レート５ｎｍ／ｓで行った。

【００５３】この場合は、波長４０５ｎｍの記録再生レ
ーザ光において最短マーク長０．２１μｍになるランダ
ム変調信号を記録し、その信号特性を測定した結果、初
期特性として１トラック記録ジッタ：８．２％、変調
度：５９％として良好なものが得られた。

【００５４】続けて連続して３トラック分に変調信号を
記録して、その中心のトラックのジッタを測定した。そ
の結果ジッタ：８．９％、変調度５８％とクロス消去も
かなり低減している結果が得られた。

【００５５】更に厳しい条件で評価を行った。３トラッ
ク連続記録後、中心トラックを挟んだ両隣接トラック
を、それぞれ１０回づつダイレクトオーバーライトし
た。その後の中心トラックのジッタは、以下の通りであ
った。ジッタ：１０．２％、変調度５６％で厳しい条件
下でも、クロス消去は効果的に抑えられていることがわ
かった。

【００５６】

【実施例４】一例として次のような構造のディスクを作
成した。放熱層８としての膜厚を３ｎｍ/第二保護層５
としての膜厚を４４ｎｍ/放熱層９としての膜厚を５ｎ
ｍ/記録層４としての膜厚を１５ｎｍ/第一保護層３とし
ての膜厚を１０ｎｍ/反射層２としての膜厚を１５０ｎ
ｍ積層したディスク基板１のグルーブトラックピッチは
０．３２μｍである。放熱層８，９としてＡｌターゲッ
トを用い、ＡｒガスとＮ2ガスを用いて反応性スパッタ
を行い成膜した。この時のガス圧比はＡｒ：Ｎ2＝２：
６．５とし、成膜レート３ｎｍ／ｓで行った。

【００５７】この場合は、波長４０５ｎｍの記録再生レ
ーザ光において最短マーク長０．２１μｍになるランダ
ム変調信号を記録し、その信号特性を測定した結果、初
期特性として１トラック記録ジッタ：８．５％、変調
度：５８％として良好なものが得られた。

【００５８】続けて連続して３トラック分に変調信号を
記録して、その中心のトラックのジッタを測定した。そ
の結果ジッタ：９．０％、変調度５７％とクロス消去も
かなり低減している結果が得られた。

【００５９】更に厳しい条件で評価を行った。３トラッ
ク連続記録後、中心トラックを挟んだ両隣接トラック
を、それぞれ１０回づつダイレクトオーバーライトし
た。その後の中心トラックのジッタは、以下の通りであ
った。ジッタ：１０．２％、変調度５６％で厳しい条件
下でも、クロス消去は効果的に抑えられていることがわ
かった。

【００６０】

【実施例５】一例として次のような構造のディスクを作
成した。放熱層８としての膜厚を３ｎｍ/第二保護層５
としての膜厚を４４ｎｍ/放熱層９としての膜厚を５ｎ
ｍ/記録層４としての膜厚を１５ｎｍ/第一保護層３とし
ての膜厚を１０ｎｍ/反射層２としての膜厚を１５０ｎ
ｍ積層したディスク基板１のグルーブトラックピッチは
０．３２μｍである。放熱層８，９としてＴａ単体ター
ゲットを用い、ＡｒガスとＯ2ガスを用いて反応性スパ
ッタを行い成膜した。この時のガス圧比はＡｒ：Ｏ2＝
３．００：１．００（ｍｍｔｏｒｒ）とし、成膜レート
３ｎｍ／ｓで行った。

【００６１】この場合は、波長４０５ｎｍの記録再生レ
ーザ光において最短マーク長０．２１μｍになるランダ
ム変調信号を記録し、その信号特性を測定した結果、初
期特性として１トラック記録ジッタ：８．７％、変調
度：５７％として良好なものが得られた。

【００６２】続けて連続して３トラック分に変調信号を
記録して、その中心のトラックのジッタを測定した。そ
の結果ジッタ：９．１％、変調度５６％とクロス消去も
かなり低減している結果が得られた。

【００６３】更に厳しい条件で評価を行った。３トラッ
ク連続記録後、中心トラックを挟んだ両隣接トラック
を、それぞれ１０回づつダイレクトオーバーライトし
た。その後の中心トラックのジッタは、以下の通りであ
った。ジッタ：１０．２％、変調度５５％で厳しい条件
下でも、クロス消去は効果的に抑えられていることがわ
かった。

【００６４】

【比較例１】本実施例の効果を実証するために、放熱層
８，９を設けないディスクを作製して評価した。すなわ
ち、第ニ保護層５としての膜厚を５０ｎｍ/記録層４と
しての膜厚を１５ｎｍ/第一保護層３としての膜厚を１
０ｎｍ/反射層２としての膜厚を１５０ｎｍとした。

【００６５】この場合も、波長４０５ｎｍの記録再生レ
ーザ光において、最短マーク長０．２１μｍになるラン
ダム変調信号を記録し、その信号特性を測定した結果、
初期特性として１トラック記録ジッタ：８．７％、変調
度：５９％として良好なものが得られた。

【００６６】続けて連続して３トラック分に変調信号を
記録して、その中心のトラックのジッタを測定した。そ
の結果ジッタ：１３．２％、変調度５２％とクロス消去
の影響が現われた。

【００６７】更に厳しい条件で評価を行った。３トラッ
ク連続記録後、中心トラックを挟んだ両隣接トラックを
それぞれ１０回づつダイレクトオーバーライトした。そ
の後の中心トラックのジッタは以下の通りであった。ジ
ッタ：１５％、変調度４９％で、この場合の厳しい条件
下では更にクロス消去が顕著に現われ、情報の保持がで
きなくなってしまった。

【００６８】ここで、本実施例になる相変化型光記録媒
体１０の製造方法について述べる。反射層２、記録層
４、第一、第二保護層３，５などを基板１上に形成する
方法としては、公知の真空中での薄膜形成法、例えば真
空蒸着法（抵抗加熱型や電子ビーム型）、イオンプレー
ティング法、スパッタリング法（直流や交流スパッタリ
ング、反応性スパッタリング）などがあげられる。特に
組成、膜厚のコントロールが容易であることから、スパ
ッタリング法が好ましい。

【００６９】スパッタリング法では、例えば、記録材料
と添加材料を各々のターゲットを同時にスパッタリング
することにより容易に混合状態の記録層４を形成するこ
とができる。成膜前の真空度は、１×１０-4Ｐａ以下に
するのが好ましい。真空槽内で複数の基板を同時に成膜
するバッチ式や、基板を１枚ずつ処理する枚葉式成膜装
置を使うことが好ましい。

【００７０】形成する反射層２、記録層４、第一、第二
保護層（誘電体層）３，５などの厚さの制御は、スパッ
タ電源の投入パワーと時間を制御したり、水晶振動型膜
厚計などで、堆積状態をモニタリングすることで、容易
に行なうことができる。反射層２、記録層４、第一、第
二保護層３，５などの形成は、基板１を固定したまま、
あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜厚の
面内均一性に優れることから、基板１を自転させること
が好ましく、さらに公転を組合わせることがより好まし
い。

【００７１】成膜は次のような手順で行った。基板１を
毎分６０回転で遊星回転させながら、スパッタリング法
により、反射層２、第一保護層３、記録層４、放熱層
８、第二保護層５の順に真空成膜を行った。まず、真空
チャンバー内を６×１０-5Ｐａまで排気した後、１．６
×１０-1ＰａのＡｒガスを導入した。Ａｇを主成分とす
る合金単一ターゲットを、直流電源でスパッタすること
により、厚さ１５０ｎｍの反射層２を基板１上に形成し
た。

【００７２】次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂よりなる第一保護
層３を、高周波マグネトロンスパッタ法により反射層２
上に膜厚１０ｎｍとして形成した。続いて、Ｇｅ,Ｔｅ,
Ｓｂからなる４元素単一ターゲットを直流電源でスパッ
タすることにより、記録層４を形成した。具体的には、
組成Ｇｅ０．０７,Ｔｅ０．２３,Ｓｂ０．７０で膜厚１
５ｎｍの記録層４を形成した。

【００７３】次に、記録層４上に放熱層８を成膜した。
この成膜の際、幾つかの金属のうちＧｅＳｉ合金ターゲ
ットを用いた例について述べる。Ａｒガスを２．００ｍ
ｍｔｏｒｒになるようにマスフローメーターを調整し、
続けてＮ2ガスを６．５ｍｍｔｏｒｒになるようにマス
フローメーターを調整した。その後直流電源で成膜速度
が０．０５ｎｍ／ｓになるよう調整して３ｎｍ成膜し
た。

【００７４】さらに、第一保護層３と同様の材質の第二
保護層５を放熱層８上に膜厚１３０ｎｍとして形成し
た。

【００７５】再び放熱層９として、ＧｅＳｉターゲット
を前記した放熱層８の成膜と同様な方法で第二保護層５
の上に３ｎｍ成膜した。

【００７６】このディスクを真空容器より取り出した
後、放熱層９上に紫外線硬化樹脂を接着層６として用
い、カバー層７となる厚さ０．０９ｍｍのポリカーボネ
ート製のシート状基板をスピンコート法にて貼り合わせ
た。その後、紫外線照射により前記紫外線硬化樹脂を硬
化させ、膜厚０．１ｍｍのカバー層７が形成されること
により、本実施例になる相変化型光記録媒体１０を得
た。

【００７７】なお、他の放熱層を用いる場合の成膜手順
であるが、成膜条件が若干異なる以外は略同様なので、
その具体的な説明は省略する。

【００７８】こうして作製した相変化型光記録媒体１０
に、レーザ光やフラッシュランプ等を照射して、記録層
４を結晶化温度以上に加熱し初期化処理を行う。実用的
には、特開平７−２８２４７５号公報に記載されている
ような初期化装置と評価機等を用い収束したレーザ光を
用いる。以下に、初期化から始める具体例につき説明す
る。

【００７９】先ずは、図示しない初期化装置のスピンド
ルに相変化型光記録媒体１０を装着した後、大出力のレ
ーザ光を照射し記録層４を加熱して高反射率の状態に変
化させる。相変化型光記録媒体１０に照射されるレーザ
ビームは、トラック幅よりも大きなビーム径を有し、好
ましくは半径方向に長く、相変化型光記録媒体１０を回
転しながら複数のトラックを同時に初期化する。

【００８０】具体的には、初期化レーザの波長は８３０
ｎｍ、照射ビームの形状は、トラック方向が２μｍで半
径方向が２０μｍの幅の広い形をしている。相変化型光
記録媒体１０を線速度４ｍ／ｓで回転させ、半径２２．
０ｍｍから初期化を開始した。初期化レーザは、パワー
４５０ｍＷで半径外周方向に３０μｍ／回転の速度で移
動させ、半径５８．０ｍｍで初期化を終了した。

【００８１】次に、出来上がった相変化型光記録媒体１
０の評価について説明する。まず、波長４０５ｎｍのレ
ーザ光に対する評価を次のようにして行った。すなわ
ち、線速度４．５ｍ／ｓで８−１６変調ランダムパター
ンによる評価を行なった。

【００８２】クロック周期Ｔは、１３．７ナノ秒（ｎ
ｓ）である。再生信号の振幅の中心でスライスし、クロ
ック・トゥー・データ・ジッタ（ｃｌｏｃｋｔｏｄ
ａｔａｊｉｔｔｅｒ）を測定した。マークの検出にはタ
イムインターバルアナライザーを用いた。媒体は、直径
１２０ｍｍ、板厚１．２ｍｍのポリカーボネイト樹脂
基板上に形成した。トラックピッチが０．３５μｍのグ
ルーブ方式で記録を行った。溝深さは１８ｎｍでグルー
ブ幅とランド幅の比は、およそ４６：５４であった。

【００８３】次に、カバー層７側から相変化記録層４の
案内溝であるグルーブ部に記録を行った。グルーブは、
レーザ光の入射方向からみて凸状になっている。記録の
条件は、ピークパワー６ｍＷ、消去パワー３．５ｍＷ、
クーリングパワー０ｍＷである。なお、前記した測定
は、再生信号のクロック・トゥー・データ・ジッタを用
いて行った。

【００８４】本実施例になる相変化型光情報記録媒体に
あっては、放熱層として、次のような請求項を用意して
いる。すなわち、前記放熱層は、波長４００〜４２０ｎ
ｍの光に於いて９０％以上の透過率を有することを特徴
とする請求項１記載の相変化型光情報記録媒体。

【００８５】また、本実施例になる相変化型光情報記録
媒体にあっては、放熱層として、次のような請求項を用
意している。すなわち、前記放熱層は、その膜厚が前記
第ニ保護層より薄いことを特徴とする請求項１記載の相
変化型光情報記録媒体。

【００８６】なお、本実施例になる相変化型光情報記録
媒体にあって、記録層の組成として、Ｓｂ,Ｔｅを含
み、これらにＧｅ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｂａ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎ
ｉ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｒ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｍ
ｎ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎａ，Ｃｓ，Ｇａ，Ｐｄ，Ｂ
ｉ，Ｓｎ，Ｔｉ、Ｖ、Ｓｅ、Ｓ、Ａｓ、Ｔｌのうちの少
なくとも一種類以上が添加されているものを用いること
によって、より一層の効果が期待できるものである。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、基板上に少なくとも反
射層、第一保護層、記録層、第二保護層、カバー層をこ
の順に積層し、前記カバー層側からの光の照射により情
報の記録および消去が行われる相変化型光情報記録媒体
であって、前記第二保護層の両側または、前記第二保護
層と記録層との間に放熱層を設けたものであるから、波
長４００ｎｍ付近のレーザ光に対し優れた特性を示す相
変化型光記録媒体が得られる。特に、クロス消去特性に
優れた相変化型光記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る相変化型光記録媒体の一実施例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１基板２反射層３第一保護層４記録層５第二保護層６接着層７カバー層８放熱層９放熱層１０相変化型光記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大石健司神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JB18 MA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、少なくとも反射層、第一保護
層、記録層、第ニ保護層、カバー層をこの順に積層し、
前記カバー層側からの光の照射により情報の記録および
消去が行われる相変化型光情報記録媒体であって、前記第ニ保護層の両側または、前記第ニ保護層と記録層
の間に放熱層を設けたことを特徴とする相変化型光情報
記録媒体。
【請求項２】前記放熱層は、前記第ニ保護層より熱伝導
率が高い物質からなることを特徴とする請求項１記載の
相変化型光情報記録媒体。
【請求項３】前記放熱層は、金属の窒化物あるいは酸化
物からなることを特徴とする請求項１記載の相変化型光
情報記録媒体。