JP3494044B2

JP3494044B2 - 光学的情報記録用媒体及び情報記録装置

Info

Publication number: JP3494044B2
Application number: JP32184898A
Authority: JP
Inventors: 孝志大野; 昌生小松; 奈津子信國
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 2004-02-03
Anticipated expiration: 2018-11-12
Also published as: JPH11238253A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型記録媒
体、光磁気記録媒体等の光学的情報記録用媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報量の増大に伴い高密度でかつ
高速に大量のデータの記録・再生ができる情報記録装置
及びそれに適した記録媒体が求められているが、光ディ
スクはまさにこうした用途に応える媒体として期待され
ている。光ディスクには一度だけ記録が可能な追記型
と、記録・消去が何度でも可能な書き換え型がある。書
き換え型光ディスクとしては、光磁気効果を利用した光
磁気記録媒体や、可逆的な結晶状態の変化に伴う反射率
変化を利用した相変化型記録媒体があげられる。

【０００３】相変化型記録媒体は外部磁界を必要とせ
ず、レーザー光のパワーを変調するだけで記録・消去が
可能であり、記録・再生装置を小型化できるという利点
を有する。さらに、現在主流の８００ｎｍ程度の波長で
の記録消去可能な媒体から特に記録層等の材料を変更す
ることなく、短波長光源による高密度化が可能であると
いった利点を有する。

【０００４】相変化型記録媒体は記録層材料としてカル
コゲン系合金薄膜を用いることが多く、例えば、ＧｅＳ
ｂＴｅ系、ＩｎＳｂＴｅ系、ＧｅＳｎＴｅ系、ＡｇＩｎ
ＳｂＴｅ系合金があげられる。層構成は通常、保護層、
記録層、保護層、反射層の４層構造をとる。書換可能な
相変化型記録媒体として現在実用化されているものは、
結晶状態が未記録・消去状態であり、非晶質状態が記録
状態である。

【０００５】記録、すなわち非晶質マーク形成は、記録
層を融点より高い温度まで加熱し急冷することによって
行う。消去、すなわち結晶化は、記録層の結晶化温度よ
りは高く融点よりは低い温度まで記録層を加熱して行
う。このような加熱・冷却による記録層の蒸発・変形を
防ぐため、通常は、記録層の上下を耐熱性でかつ化学的
にも安定な誘電体保護層で挟みサンドイッチ構造とす
る。保護層は、記録時の記録層からの熱拡散を促し過冷
却状態を実現し、非晶質マークの形成にも寄与し、消去
時は記録層を固相結晶化に十分な高温に保つ蓄熱層とし
て働く。

【０００６】また、サンドイッチ構造の上部に金属反射
層を設けて４層構造とすることで、熱拡散をさらに促し
非晶質マークをより安定に形成する。消去と再記録過程
を１つの集束光ビームの強度変調のみによって行う１ビ
ームオーバーライトが可能な相変化型記録媒体は、記録
媒体の層構成およびドライブの回路構成を簡単にするこ
とができるため、安価で高密度な大容量記録システム用
媒体として注目されている。

【０００７】さて、最近、このような相変化型記録媒体
を用いて、ＣＤ（Compact Disc）あるいはＤＶＤ（Digi
tal Versatile Disc もしくは Digita Video Disc）が
開発されている。書換型ＣＤ（CD-Rewritable、ＣＤ−
ＲＷ）は、反射率７０％以上という現行ＣＤの規格は達
成困難であるものの、反射率１５〜２５％の範囲内で
は、ＣＤとの記録信号および溝信号の互換性が確保で
き、反射率の低いことをカバーするための増幅系を再生
系に付加すれば、現行ＣＤドライブ技術の範疇で互換性
を確保できる。

【０００８】ＣＤ−ＲＷでは溝内記録を行うが、この溝
にはアドレス情報を含む蛇行（ウオブル、Wobble）を使
用する。蛇行は、搬送波周波数２２．０５ｋＨｚをアド
レス情報などで周波数変調した周波数でなされ、その振
幅（Wobble Amplitude）は溝ピッチ（１．６μｍ）にく
らべて非常に小さく３０ｎｍ程度である。蛇行を周波数
変調し、あるトラックの特定の位置のアドレス情報を組
み込んだものをＡＴＩＰ信号（Absolute Time In Pre-g
roove）という。

【０００９】ＡＴＩＰ信号は有機色素を用いた記録可能
なライトワンスディスク（CD-Recordable、ＣＤ−Ｒ）
で既に利用されている。ＡＴＩＰ信号の使用により未記
録ディスクでも回転数制御が可能になり、ＣＤの線速
（１．２〜１．４ｍ／ｓ）の１倍速、２倍速、さらには
４倍、６倍速での記録ができるようになった。現に、市
場に普及しているＣＤ−ＲはＣＤの２倍速もしくは４倍
速いずれにおいても良好な記録ができる媒体が一般的で
ある。

【００１０】従って、相変化記録を行うＣＤ−ＲＷにお
いてもＣＤ線速の少なくとも２倍速（２．４〜２．８ｍ
／ｓ）から４倍速（４．８ｍ／ｓ〜５．６ｍ／ｓ）、さ
らには６倍速（７．２ｍ／ｓ〜８．４ｍ／ｓ）、８倍速
（９．６ｍ／ｓ〜１１．２ｍ／ｓ）の範囲の線速で良好
にオーバーライト可能な媒体が望まれている。一方、同
様の相変化光記録技術を用いて、さらなる高密度な書き
換え型光ディスクである書き換え型ＤＶＤもさかんに開
発が進められている。ここでも、ＣＤ−ＲＷの場合と同
様に、再生専用ＤＶＤの基準再生速度３．５ｍ／ｓを１
倍速として少なくとも２倍速（７ｍ／ｓ）から４倍速
（１４ｍ／ｓ）までのすべての線速範囲においてオーバ
ーライト可能な媒体が求められている。

【００１１】すなわち、線速を変えて記録しても基準ク
ロック周波数を線速に反比例させるだけで同じマーク長
が高品質に記録できなければならない。また、記録には
半導体レーザーを用いるため記録パワーをあまり大きく
できず、どの線速でも概ね１５ｍＷ以下で記録できるの
が好ましい。しかしながら、相変化型記録媒体では、オ
ーバーライト時の最大線速度と最小線速度の比が２倍以
上だといずれかの線速で正常な記録ができないことが多
い。

【００１２】一般に、記録時の線速度を変化させると記
録層を同じ温度まで昇温させるのに要する照射パワーが
異なり、また、照射パワーを調整して記録層の最高到達
温度を同じにしても、昇温・冷却速度や温度分布など必
ずしも同じ熱履歴が達成されるわけではない。記録時に
は記録層を一旦加熱溶融させたのち臨界冷却速度以上の
速さで冷却して非晶質マークを形成し、消去時には記録
層を加熱したのち比較的ゆっくり冷却して結晶化する
が、この冷却速度は同一層構成を用いた場合線速度に依
存する。つまり、高線速では冷却速度が速くなり低線速
では冷却速度は遅くなる。

【００１３】すなわち、オーバーライト時には線速が速
くなるにつれて融点近傍の冷却速度も速くなり非晶質化
マークは形成されやすくなる。逆に、線速度が遅くなる
につれて冷却速度も遅くなり記録時の再結晶化が懸念さ
れる。このことは、本発明者らによる以下のシミュレー
ション結果によっても明らかである。

【００１４】ポリカーボネート基板上にＺｎＳとＳｉＯ
₂とからなる保護層を１００ｎｍ、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅から
なる記録層を２５ｎｍ、ＺｎＳとＳｉＯ₂とからなる保
護層を２０ｎｍ、Ａｌ合金からなる反射層を１００ｎｍ
それぞれ形成したディスクに、記録パワー、消去パワー
を照射した場合の熱拡散式を解いて熱分布シミュレーシ
ョンを行った。

【００１５】パルス照射開始点から０．１μｍ進んだ位
置で、記録層を加熱し最高到達温度１３５０℃ののち温
度が降下する過程での、融点（６００℃）近傍の冷却速
度を調べたところ、線速１．４ｍ／ｓでは０．９Ｋ／ｎ
ｓｅｃ、線速４ｍ／ｓでは２．２Ｋ／ｎｓｅｃ、線速１
０ｍ／ｓ以上では数Ｋ／ｎｓｅｃ以上であった。一方、
消去時には、記録層を結晶化温度以上融点以下に昇温し
たのち一定時間結晶化温度以上に保温する必要がある。
従って、線速度が速くなると光ビーム照射部分の記録層
の熱分布が時間的、空間的に比較的急峻になるため、結
晶化しにくく、消し残りが生じやすくなる。

【００１６】速い線速で消去を行うには、記録層を結晶
化速度の速い（再結晶化しやすい）組成の合金としたり
熱の逃げにくい層構成とする必要がある。遅い線速で記
録を行うには、逆に、記録層を結晶化速度の遅い組成の
合金としたり熱の逃げやすい層構成とする必要がある。
つまり、線速度に応じて２種類の媒体を作製することに
なる。

【００１７】しかしながら、例えばＣＤの２倍速および
４倍速で記録するのに別種のＣＤ−ＲＷディスクを用意
するのは好ましいことではない。同様にＤＶＤの２倍
速、４倍速で記録するのに別種の書き換え型ＤＶＤ媒体
を用意するのも好ましくない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】これを解決するため
に、オーバーライト時のパルスストラテジー、即ち照射
ビームをパルスに分割しコントロールする方式、を線速
度に応じて変化させることが考えられる。これにより１
ｍ／ｓ程度から１０ｍ／ｓ程度の線速範囲において良好
なオーバーライト特性を得る方法については、ＧｅＴｅ
−Ｓｂ₂Ｔｅ₃疑似２元合金系記録層の相変化型記録媒体
において本発明者らも含めいくつか報告がある。

【００１９】しかし、一般的に、パルスストラテジー可
変とすることはパルス発生回路等を複雑化させドライブ
の製造コストを高くするので、可能ならば単一パルスス
トラテジーで、あるいはできるだけ単純なパルスストラ
テジーの変更で広い線速度範囲をカバーできることが望
ましい。本発明者らは、先に、このような問題点を解決
するために米国特許出願０９／０４８，０４２号におい
て特定の膜厚及び体積抵抗率の反射層を用いること、特
に銀或いは金を主体とする反射層を用いることを提案し
た。

【００２０】銀など高反射率・高熱伝導率の金属を主成
分とする材料からなる反射層を用いることは光学的な干
渉効果を高めるとともに放熱効果を高めるため好まし
く、特に銀は金属中で最も熱伝導率が高く、１００ｎｍ
以下の比較的薄膜でも十分な放熱効果が得られる。さら
に、膜形成のしやすさや経済面でも有利である。しかし
本発明者らのさらなる検討により、金や銀は誘電体との
密着性があまり良くないという問題があり、特に銀は、
硫黄によって腐蝕されるため、保護層が硫黄を含有する
場合に特有の問題が生じることが判明した。

【００２１】また、先の出願においては保護層上にアル
ミニウム合金からなる第１反射層を設け、その上に銀か
らなる第２反射層を設ける多層の反射層も提案してい
る。しかしこの場合には、アルミニウムと銀との間で相
互原子拡散が生じ、成膜直後には良好な記録特性が得ら
れるものの、保存安定性が悪く高温高湿下におくと正確
な記録ができなくなるという問題点が生じることが分か
った。

【００２２】すなわち、実際に銀を主成分とする材料を
反射層として用いると、保存安定性が不十分であり、特
に媒体を過酷な環境下で長期保存した後に記録を行った
場合、記録感度や記録信号強度等が変化してしまうとい
う現象が観察され問題となることが分かった。本発明は
上記問題点を解決するためになされたものであり、本発
明の目的は、広い線速範囲、広い照射パワー範囲にわた
って良好なディスク特性を有する光学的情報記録用媒体
を提供することにある。また、本発明の他の目的は、保
存安定性に優れた光学的情報記録用媒体を提供すること
にある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、基板
と、記録層と、硫黄原子を含有する保護層と、該保護層
に接する中間層と、該中間層に接し銀を主成分とする反
射層とからなり、該中間層は金属又は合金で形成され、
該金属又は合金が、該反射層と接する側においては銀と
化合物を形成せず、かつ、銀への該中間層元素の固溶度
及び該中間層元素への銀の固溶度のいずれもが５原子％
以下の元素からなり、該保護層と接する側においては硫
黄との反応性が低いか又はその硫化物が化学的に安定で
ある元素からなることを特徴とする光学的情報記録用媒
体に存する。あるいは、該中間層は銀と完全固溶体を形
成する元素からなることを特徴とする光学的情報記録用
媒体に存する。

【００２４】

【発明の実施の形態】まず本発明者らは、硫黄原子を含
有する保護層と銀を主成分とする反射層とを組み合わせ
て使用した媒体は、初期特性は問題ないものの繰返し記
録や長期保存を行うと劣化が著しく、そのままでは実用
的に用いるのは困難なことを見いだした。

【００２５】そしてまた、硫黄原子を含有する保護層と
銀を主成分とする反射層の間に中間層として例えばアル
ミニウムを主成分とする層を設けると、やはり初期特性
は問題がないが保存安定性が悪く耐環境試験により著し
く劣化し、実用には適さないことを見いだした。そこ
で、硫黄原子を含有する保護層と銀を主成分とする反射
層の間に設ける中間層について様々な検討を行った結
果、中間層が特定の要件を満たす場合に保存安定性及び
繰返し記録特性に優れた実用的な媒体を提供できること
を見いだし、本発明に至った。

【００２６】すなわち本発明においては、中間層は、反
射層と接する側においては銀と化合物を形成せず、か
つ、銀への該中間層元素の固溶度及び該中間層元素への
銀の固溶度のいずれもが５原子％以下の元素からなり、
保護層と接する側においては硫黄との反応性が低いか又
はその硫化物が化学的に安定である元素からなる。ある
いは、中間層は銀と完全固溶体を形成する元素からなる
か、金属又は半導体の酸化物、窒化物、炭化物である
か、もしくは非晶質カーボンからなる。

【００２７】なお、東独特許第９８７８２号公報には、
ガラス基板上にＺｎＳ層、強磁性層であるＭｎＢｉ層、
ＺｎＳ層、銀層を積層した光磁気記録媒体が記載されて
いるものの、硫黄原子を含有する保護層と銀を主成分と
する反射層の組み合わせは繰返し記録特性や保存安定性
に問題があることについて何ら記載がなく、当然上記特
定の要件を満たす中間層を設けることでこれら問題が解
決されることについても示唆はない。

【００２８】特開平８−３２９５２５号公報にはポリカ
ーボネート基板上にＡｕ₅₀Ａｇ₅₀反射層、（ＺｎＳ）₈₀
（ＳｉＯ₂）₂₀保護層、（Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅）₉₀（Ｃｒ₄
Ｔｅ₅）₁₀記録層、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層、
Ｓｉ第１反射層、Ａｌ₉₇Ｔｉ₃第２反射層を積層した相
変化型記録媒体が記載され、また第１／第２反射層材料
としてＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｂ−Ｂｉやそ
の合金等と共にＡｇとその合金が列挙されているが、硫
黄原子を含有する保護層と銀を主成分とする反射層の組
み合わせは繰返し記録特性や保存安定性に問題があるこ
とについて何ら記載がなく、当然上記特定の要件を満た
す中間層を設けることでこれら問題が解決されることに
ついても示唆はない。

【００２９】特開平９−１８５８４６号公報には、ポリ
カーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護
層、（Ｃｒ₄Ｔｅ₅）₇（Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅）₉₃記録層、
（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層、Ｓｉ第１反射層、
タングステン拡散防止層、Ａｌ₉ ₇Ｔｉ₃第２反射層を積
層した相変化型記録媒体が記載され、また第１／第２反
射層材料としてＡｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｃ
ｏ、Ｐｔやその合金等と共にＡｇとその合金が列挙され
ているが、多数の元素中の１例示にとどまり、反射層と
して特に銀を主成分とする材料を用いることとその有用
性について記載されていない。従って硫黄原子を含有す
る保護層と銀を主成分とする反射層の組み合わせは繰返
し記録特性や保存安定性に問題があることについても記
載はなく、当然上記特定の要件を満たす中間層を設ける
ことでこれら問題が解決されることについても示唆はな
い。

【００３０】本発明の光学的情報記録用媒体としては、
光磁気記録媒体、相変化型記録媒体等各種の記録方式の
媒体が採用できるが、好ましくは、相変化型記録媒体、
特に結晶状態と非晶質状態との間の反射率の差を利用し
た相変化型記録媒体である。以下、好ましい例である相
変化型記録媒体について本発明を説明する。従来の相変
化型光ディスク等は基板上に保護層、記録層、保護層、
反射層をこの順に主にスパッタリング法を用いて設け、
さらにその上に紫外線硬化樹脂層を設けた構造が主流で
ある。反射層を設けるのは、光学的な干渉効果をより積
極的に利用して信号振幅を大きくするためと、放熱層と
して機能させるためであり、相変化型記録媒体の場合は
非晶質マークの形成に必要な過冷却状態が得られやすい
ようにするためである。このため、反射層としては、一
般的に、高反射率、高熱伝導率の金属が望ましく、具体
的にはＡｕ、Ａｇ、Ａｌ等があげられる。

【００３１】膜形成のしやすさや経済面ではＡｇが好ま
しい。スパッタリングターゲットとしての値段が比較的
安く、放電が安定で成膜速度が速く、空気中で安定で、
しかも反射率、熱伝導度の面でも優れた特性を示すから
である。もちろんＡｇに少量の不純物を混合した系でも
同様の効果が期待できる。しかしＡｇと接して設ける膜
がＡｇと相性が悪い場合も多い。たとえばＡｇ膜内に拡
散しやすい元素を含む層が接している場合は熱伝導度が
大幅に小さくなる場合がある。この場合、新たに信号を
記録しようとすると記録時の熱分布の違いにより記録感
度が変化する、マークがきれいに形成されないため信号
特性が悪い、等の現象が起こり好ましくない。

【００３２】このため従来の相変化光ディスク等ではＡ
ｇを用いることはせずに、ＡｌにＴａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ等を０．５〜５原子％添加し
たＡｌ合金が反射層として一般的であった。しかしその
場合も過酷な環境下での保存後には程度の差はあれ同様
の現象がおこる。記録層が、Ｍａ_w（Ｓｂ_zＴｅ_1-z）_1-w
合金薄膜（ただし、０≦ｗ≦０．３、０．５≦ｚ≦０．
９、ＭａはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、
Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍ
ｎ、Ｍｏ、Ｒｈ及び希土類元素から選ばれる少なくとも
一種）からなる場合、熱分布の違いがマーク形状に反映
されやすいので特に重要である。

【００３３】Ａｇ内に拡散しやすい元素は、たとえばＡ
ｌ、Ｓ等である。したがってたとえば保護層として相変
化型光ディスクに用いられることの多いＺｎＳ−ＳｉＯ
₂を用いた場合には、Ａｇ反射層を前記の従来型構造の
ようにＺｎＳ−ＳｉＯ₂保護層に接して設けると記録特
性が時間とともに変化してしまう。またＡｇ側から顕微
鏡観察で観察可能な欠陥が多数現れ、さらには時間経過
していないディスクでも記録を繰り返すと１００回程度
で記録特性は劣化してしまうため使用可能な状態ではな
い。

【００３４】そこで本発明者は、Ａｇを主成分とする反
射層に対し、保護層からの拡散を防止すると同時に、熱
伝導性等に実用上の支障をきたさない中間層を設けるこ
とを考えたのである。本発明の相変化型記録媒体は、基
板と相変化型記録層、保護層、反射層からなり、保護層
と反射層とに接して中間層を設ける。例えば、基板上
に、下部保護層、相変化型記録層、上部保護層、中間
層、反射層をこの順に有する。本層構成をとり、基板を
通して記録再生を行えば、基板のキズや塵埃によるエラ
ーをかなり防ぐことができ、媒体の信頼性を高めること
ができる。

【００３５】又は、基板上に、反射層、中間層、保護
層、相変化型記録層、保護層をこの順に有する。或いは
基板の両側にこれら層構成を有しても良い。本層構成を
とり、基板を通さずに記録再生を行うことで、浮上型ヘ
ッドや接触型ヘッドを用いて光ヘッドと記録層の距離を
極端に狭くすることができ、媒体の記録密度を大きく向
上させることができる。

【００３６】中間層を特定の金属又は合金で形成する場
合は、中間層は、反射層と接する側においては銀と化合
物を形成せず、かつ、銀への該中間層元素の固溶度及び
該中間層元素への銀の固溶度のいずれもが５原子％以下
の元素からなり、保護層と接する側においては硫黄との
反応性が低いか又はその硫化物が化学的に安定である元
素からなる。

【００３７】ここにおいて、上記の中間層を形成する元
素が満たすべき条件については、基本的に銀もしくは硫
黄と、中間層を構成すべき元素の２元合金状態図を参照
して決定される。このような２元合金状態図として権威
ある出版物としては、"Constitution of Binary Alloy
s",(Max Hansen and Kurt Anderko, second edition (1
985), Genium Publishing Corporation, New York)を挙
げることができる。

【００３８】銀は１００℃未満の低温においても他の金
属中へ拡散しやすく、そのような拡散による固溶体や化
合物の形成は、一般には、本来銀が有する高反射率、高
熱伝導率を損ねるものであり好ましくない。従って、中
間層の反射層に接する側は、まず銀との固溶体や化合物
を形成しない元素からなる必要がある。本発明におい
て、ある元素が銀と固溶体を形成しないとは、銀と全く
固溶体を構成しないこと、及び銀への固溶度及び銀のそ
の元素への固溶度が５原子％以下で非常に銀に溶けにく
いことである。

【００３９】ここで、固溶度は、固体状態である限りす
べての温度域において最大の固溶度を参照する。上記、
Hansenによる２元合金相図において、銀と固溶体を形成
せず、かつ、化合物も形成しない元素としては、具体的
には、ナトリウム、鉛、ビスマス、シリコン、タンタ
ル、コバルト、クロム、タングステン及びバナジウムが
挙げられる。

【００４０】このうち、ナトリウム、鉛、ビスマスは共
晶温度が５００℃以下の比較的低温に存在し、熱的安定
性がやや劣る。すなわち相図によればそれぞれ共晶温度
は、ナトリウム（９７℃）、鉛（３０４℃）、ビスマス
（２６２℃）、シリコン（８３０℃）、クロム（９６１
℃）である。タンタル、コバルト、タングステン、及び
バナジウムについては詳細な相図は記載されていないも
のの、銀とは、化合物も存在せず溶融状態においてさえ
ほとんど溶け合わないことが知られている。ニッケル
は、銀中への固溶度はほとんどなく、銀のニッケル中へ
の固溶度がわずかばかり存在するようであるが、５原子
％をはるかに下回るようである。

【００４１】ナトリウムはそれ自身の大気中での不安定
性からもあまり好ましくはない。一方、ジルコニウム、
マグネシウム、マンガン、インジウム、チタン、アンチ
モン、ゲルマニウム、テルル、亜鉛等は銀と化合物を形
成するか、広範囲の濃度で固溶体を形成するので不適当
である。また、アルミニウムも銀と固溶体を形成するの
で銀に接する側の中間層元素としては好ましくない。

【００４２】上記指針によって好ましいと考えられる元
素（シリコン、タンタル、コバルト、クロム、タングス
テン及びバナジウム）と銀とを積層した場合の膜界面の
安定性については、実際に薄膜の積層膜を形成し加速試
験によって確認し、合金化に伴う熱伝導率の変化によ
り、放熱効果が減じていないことを確認している。これ
らの元素のうち、特に、タンタル、ニッケルは膜の内部
応力による剥離も生じにくく最も好ましい元素である。

【００４３】ただし、銀と固溶する元素であっても、完
全固溶体を形成する場合は相分離を生じないため熱伝導
率に影響を及ぼすことがほどんとなく、むしろ好ましい
場合がある。銀と完全固溶体を形成する好ましい例とし
ては金、パラジウムが挙げられる。一方、中間層は、硫
黄を含有する保護層に接する側では、腐食性の高い硫黄
との反応性が低い元素、すなわち、相図において硫黄と
の化合物を全く形成しない元素か、或いは界面に硫化物
が形成されても化学的に安定で不動態として硫化物自体
が拡散防止効果を有する元素からなる。

【００４４】硫化物の安定性は文献上、あるいは、実際
に熱重量減少スペクトルを測定することで確認できる。
上記ハンセンの相図からは、アルミニウムは硫黄と全く
化合物を形成しない希少な元素であり最も好ましいこと
がわかる。シリコン、タンタル、タングステン、ゲルマ
ニウム及びバナジウムはそれぞれ、ＳｉＳ₂、ＴａＳ₂、
ＷＳ₂、ＧｅＳ₂、Ｖ₂Ｓ₃を主として形成すると考えられ
るが、いずれも融解、分解、昇華等の熱重量変化を生じ
るのは５００℃より高温である。

【００４５】コバルト、クロムは多数の硫化物を生成す
るが、相図から見てそれら硫化物自体の融点、分解温度
は５００℃より高温である。これら元素をＺｎＳ：Ｓｉ
Ｏ₂保護層上に成膜して実験的に安定性を確認したが、
少なくとも硫化反応の進行による腐食はみられず、反射
率も変化しなかった。銀及び銅の硫化物であるＡｇ₂Ｓ
やＣｕ₂Ｓは、相図によれば化合物そのものは熱的に安
定であるようであるが、実験的にはＺｎＳ：ＳｉＯ₂保
護層上においてなんらかの不安定性を示した。相図にお
いて５００℃以下の固相で相変態を示しており、必ずし
も安定ではないためと考えられる。

【００４６】最後に、中間層が化合物からなる場合に
は、該中間層は金属又は半導体の酸化物、窒化物、炭化
物か、もしくは非晶質カーボンからなる。これらはそれ
自身が安定な化合物である。相変化媒体を記録層とする
場合には融点が１０００℃以上の耐熱性化合物であるこ
とが好ましい。硫化物は銀との反応性が有るため好まし
くない。

【００４７】中間層が光記録もしくは再生に用いる光源
の波長に対して透明な化合物であることは銀の高反射率
を有効に活用する上で望ましい。この点で、非晶質カー
ボンとしては、透明度の高い水素化非晶質カーボンが好
ましい。反射層は、銀を主成分とする。銀を主成分とす
るとは銀を７０原子％以上含むことをいう。好ましくは
銀を９５原子％以上、さらに好ましくは９８原子％以上
含有する。特に好ましくは、反射層は、Ｔｉ、Ｖ、Ｔ
ａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、
Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ及び
Ｍｎからなる群から選ばれた少なくとも一種を０．２原
子％以上２原子％以下含有する銀合金、又は純銀からな
る。

【００４８】一方、保護層は硫黄を含有し、好ましく
は、硫化亜鉛、硫化タンタル、希土類硫化物のような硫
化物を含有する。これらを２０〜９０ｍｏｌ％含有し、
残部を融点または分解温度が１０００℃以上の耐熱性化
合物、すなわち、金属や半導体の酸化物、窒化物、弗化
物、炭化物とした混合膜が特に望ましい。中間層の厚さ
は、通常１０Å以上、好ましくは５０Å以上であり、一
方、銀の高熱伝導率を有効に機能させるためには、通常
１０００Å以下、好ましくは５００Å以下、さらに好ま
しくは２００Å以下である。

【００４９】中間層は、１層またはそれ以上の層から構
成される。中でも、中間層の好ましい態様として、以下
の２つの態様を挙げることができる。態様（１）：中間層が、アルミニウムを主成分とする層
とアルミニウムと銀との合金化を防止する拡散防止層と
の２層からなり、前者の層は保護層と接し、後者の層は
反射層と接する。態様（２）：中間層を構成する元素が、銀と化合物を形
成せず、かつ、銀への該中間層元素の固溶度及び中間層
元素への銀の固溶度のいずれもが５原子％以下の元素か
らなり、さらに、硫黄との反応性が低いか又はその硫化
物が化学的に安定である元素からなる。あるいは、中間
層は銀と完全固溶体を形成する元素からなるか、金属又
は半導体の酸化物、窒化物、炭化物であるか、もしくは
非晶質カーボンからなる。

【００５０】まず態様（１）について説明する。態様
（１）は、一般的には次のように表現される。保護層の
上に、第１反射層、拡散防止層、体積抵抗率が２０ｎΩ
・ｍ以上８０ｎΩ・ｍ以下の第２反射層を設ける。この
場合、アルミニウムを主成分とする層が第１反射層に対
応し、アルミニウムと銀との合金化を防止する層が拡散
防止層に対応し、反射層が第２反射層に対応する。

【００５１】ここで、銀と反応して固溶体を形成してし
まうアルミニウムをあえて、銀との間に拡散防止層を設
けてまで用いようとする理由を以下に述べる。本発明の
目的は、銀の高熱伝導率を有効に利用しつつ、安定な光
記録媒体を得ることにあるが、そのためには保護層と銀
反射層との間に設ける中間層が高熱伝導率であることが
望ましい。また、中間層自体が高反射率であれば、中間
層と銀反射層が全体として高反射率で高熱伝導率の反射
層として機能するため好ましい。

【００５２】アルミニウムは銀との反応性以外、反射
率、熱伝導率、化学的安定性において最も好ましい材料
であり、さらに拡散防止層を設けてでも使用する価値が
高い。本構成によれば、保護層と反射層のあいだに中間
層を設けても熱伝導性にほとんど支障をきたさず、広範
囲の線速や広範囲のパワーに亘って良好なディスク特性
を有し、かつ保存安定性にも優れた媒体を得ることがで
き、実用上極めて好ましい。

【００５３】以下、態様（１）については、この一般化
された態様を元に説明する。態様（１）の媒体は、図１
に示すように、通常、基板１／下部保護層２／相変化型
記録層３／上部保護層４／第１反射層５／拡散防止層６
／第２反射層７の構成を有する。その上を紫外線もしく
は熱硬化性の樹脂で被覆（保護コート層８）されている
ことが望ましい。

【００５４】態様（１）においては、相変化型記録層３
の材料としては従来公知の様々なものが使用でき、Ｇｅ
ＳｂＴｅやＩｎＳｂＴｅ、ＡｇＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂ
Ｔｅ、ＡｇＧｅＳｂＴｅなどが例示できるが、結晶・非
晶質いずれの状態も安定でかつ両状態間の高速の相転移
が可能なＳｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶点近傍のＳｂＴｅ合金を主成
分とする合金が最も好ましい。繰り返しオーバーライト
を行った時に偏析が生じにくく、最も実用的な材料だか
らである。特に好ましい相変化型記録層３の組成は、Ｍ
ａ_w（Ｓｂ_zＴｅ_1-z）_1-w合金（ただし、０≦ｗ≦０．
３、０．５≦ｚ≦０．９、ＭａはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇ
ｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐ
ｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、
Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ及び希土類元素か
ら選ばれる少なくとも一種）からなる。さらに好ましく
は０≦ｗ≦０．２であり、０．６≦ｚ≦０．８である。
本発明者らの検討によれば、線速依存性は主成分である
ＳｂとＴｅによって決まり、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶点近傍で
は、Ｓｂ／Ｔｅ比が大きいほど結晶化速度が速くなる傾
向がある。

【００５５】この共晶組成近傍でＧｅやＩｎを添加した
３元系材料は、特定の記録パルスパターンでの繰返しオ
ーバーライトにおいて、従来から広く知られているＧｅ
Ｔｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃、ＩｎＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃疑似２元合金
近傍材料より劣化が少ない、あるいは、マーク長記録し
たときのマークエッジのジッタが小さく、優れた材料で
ある。また、結晶化温度が高く経時安定性にも優れてい
る。

【００５６】なお、この記録層は成膜直後の状態は通常
非晶質であるため、後述のように記録層全面を結晶化し
て初期化状態（未記録状態）とするのが好ましい。態様
（１）においては、記録時の最低線速度と最高線速度の
比が少なくとも２倍以上である広線速で良好なオーバー
ライト可能な媒体を提供する。より具体的な例として、
ＣＤ線速の少なくとも２倍速（２．４〜２．８ｍ／ｓ）
から４倍速（４．８ｍ／ｓ〜５．６ｍ／ｓ）あるいはＤ
ＶＤ線速の１倍速（３．５ｍ／ｓ）から２倍速（７ｍ／
ｓ）の範囲で良好なオーバーライト可能な媒体を提供す
る。

【００５７】このため、記録層組成はまず、１０ｍ／ｓ
近い高速で十分消去できるほど結晶化速度が速くなけれ
ばならない。前述の様に態様（１）の記録層は好ましく
はＳｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶組成を基本とするが、Ｓｂ／Ｔｅ比
により線速依存性が左右される。このため、上記記録層
の組成はＭａ_w（Ｓｂ_zＴｅ_1-z）_1-w合金（ただし、０≦
ｗ≦０．３、０．５≦ｚ≦０．９、ＭａはＩｎ、Ｇａ、
Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎ
ｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ及び希土
類元素から選ばれる少なくとも一種）が好ましい。

【００５８】より具体的で好ましい一例として、Ｍｂα
₁Ｉｎβ₁Ｓｂγ₁Ｔｅη₁（ただし、０．０３≦α１≦
０．１、０．０３≦β１≦０．０８、０．５５≦γ１≦
０．６５、０．２５≦η１≦０．３５、０．０６≦α１
＋β１≦０．１３、α１＋β１＋γ１＋η１＝１、Ｍｂ
はＡｇ又はＺｎの少なくとも一種）なる組成が挙げられ
る。

【００５９】より好ましくは、上記組成において、０．
０３≦α１≦０．１、０．０５≦β１≦０．０８、０．
６≦γ１≦０．６５、０．２５≦η１≦０．３０、０．
０６≦α１＋β１≦０．１３、α１＋β１＋γ１＋η１
＝１を満たす組成である。この組成範囲において、１０
ｍ／ｓ近くまでのオーバーライト時に十分な消去比が得
られる。また、経時安定性にも優れた組成として用いる
ことができる。

【００６０】Ｉｎは結晶化温度を上昇させて経時安定性
を高める効果があり、室温での保存安定性を確保するた
めに３原子％以上添加することが好ましいが、８原子％
を超えて含まれると相分離が生じ易く、繰り返しオーバ
ーライトにより偏析が起きやすい。より好ましくは５原
子％以上８原子％以下である。Ａｇ又はＺｎは成膜直後
の非晶質膜の初期化を容易にする。初期化方法にもよる
が１０原子％以下の添加で十分であり、多すぎるとかえ
って経時安定性を損ねるので好ましくない。

【００６１】また、Ａｇ又はＺｎとＩｎが合わせて１３
原子％を超えると繰り返しオーバーライト時に偏析を生
じ易いので好ましくない。好適な記録層の他の例とし
て、Ｍｃ_vＧｅ_y（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-y-v（ただし、０．
６≦ｘ≦０．８、０．０１≦ｙ≦０．１５、０≦ｖ≦
０．１５、０．０２≦ｙ＋ｖ≦０．２、ＭｃはＡｇ又は
Ｚｎの少なくとも１種）なる組成があげられる。

【００６２】この組成によれば、前述のＭｂＩｎＳｂＴ
ｅ合金における低融点金属ＩｎおよびＩｎ化合金の析出
のしやすさを改善することができる。しかし一方で、Ｇ
ｅの添加とともに急激に初期化プロセスに時間を要する
ようになる。Ｉｎの析出しやすさとＧｅによる初期化の
しにくさの両方を克服するために、Ｍｄα₂Ｉｎβ₂Ｇｅ
δ₂Ｓｂγ₂Ｔｅη₂（ただし、０．０１≦α２≦０．
１、０．００１≦β２≦０．１、０．０１≦δ２≦０．
１、０．５≦γ２≦０．７、０．２５≦η２≦０．４、
０．０３≦β２＋δ２≦０．１５、α２＋β２＋δ２＋
γ２＋η２＝１、ＭｄはＡｇ又はＺｎの少なくとも一
種）なる組成を用いてもよい。

【００６３】相変化型記録層３の厚みは一般的には１０
ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。１０ｎｍより薄
いと十分な光学的コントラストが得られ難く、また結晶
化速度が遅くなる傾向があり、短時間での消去が困難と
なりやすい。一方１００ｎｍを越すとやはり光学的なコ
ントラストが得にくくなり、また、クラックが生じやす
くなる。

【００６４】特に、ＣＤあるいはＤＶＤと再生互換性を
とれるほどのコントラストを得るためには１０ｎｍ以上
３０ｎｍ以下が極めて好ましい。１０ｎｍ未満では反射
率が低くなりすぎ、３０ｎｍより厚いと熱容量が大きく
なり記録感度が悪くなる傾向にある。また記録層の相変
化に伴う体積変化は記録層が厚いほど大きくなり、繰り
返しオーバーライトによる微視的変形が蓄積しやすい。
この観点からは記録層の膜厚の上限は３０ｎｍ以下、よ
り好ましくは２５ｎｍ以下である。

【００６５】以上のように記録層の組成を高速オーバー
ライトに合わせるのが好ましい。高線速で十分消去可能
な組成を用いると、低線速で記録する場合に、一旦溶融
した記録層が再結晶化しやすいために、良好な非晶質マ
ークが形成されにくいからである。従来のＧｅＴｅ−Ｓ
ｂ₂Ｔｅ₃系においては、低線速で十分な記録層の冷却速
度を得るため、上部保護層４の膜厚が薄い「急冷構造」
が望ましいとされ、２０ｎｍ〜３０ｎｍとすることが一
般的であった。

【００６６】この動向は、例えば、１９９１年から毎年
開催されている相変化記録研究会の発表（応用物理学会
相変化記録研究会主催、予稿集が発行されている。）に
顕著に現れている。その最大の理由は、反射層への放熱
を有効に作用させるためである。いわゆる急冷構造では
放熱を促進し、記録層再凝固時の冷却速度を高める層構
成を採用することで、再結晶化の問題を回避しつつ、高
速結晶化による高消去比を実現する。

【００６７】従って上部保護層４の膜厚が厚くなりすぎ
ると記録層３の熱が反射層に到達する時間が長くなり、
反射層による放熱効果が有効に作用しないとされてい
た。本発明者らは、むしろ３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下と
厚く設けた上部保護層４に高熱伝導率の反射膜を組み合
わせることにより、従来の急冷構造よりも線速依存性を
より改善できることを見いだした。より好ましくは３５
ｎｍ以上５５ｎｍ以下とする。

【００６８】これは、図３を用いて以下のように説明さ
れる。記録のためにまず記録層温度を融点以上に昇温す
る必要があるが、熱伝導には有限の時間が必要であるか
ら、昇温過程（初期の数十ナノ秒以下）では、平面方向
の熱伝導は顕著ではなく、膜厚方向の熱伝導のみでほと
んど温度分布が決まる（図３（ａ））。

【００６９】従って、まず記録マークの先端部分を所定
の温度まで昇温するときには、この膜厚方向の熱伝導が
効いてくる。一方、昇温開始後数十ｎｓｅｃ以降になる
と図３（ｂ）に示すように横方向の熱伝導による温度分
布の平面的変化が重要になる。なぜなら、膜厚方向は高
々０．１μｍの距離の熱拡散の問題であるのに対して、
平面方向は１μｍのオーダーの熱拡散の問題だからであ
る。

【００７０】特に非晶質化過程を支配する記録層の冷却
速度はこの平面分布に依存し、前述の冷却速度の線速度
依存性はまさにこの平面温度分布で支配されている。低
線速では光ビームの走査速度が遅いため、同一照射時間
でも周辺部まで加熱しながら進むことになり、平面方向
の熱伝導の影響が大きい。また比較的長時間連続して記
録光ビームが照射される長マークの後端部分でも、平面
方向の熱伝導の影響が大きい。

【００７１】従って、マーク長記録を記録時の最大線速
度と最小線速度比が２倍以上になる様な広線速範囲で良
好に行うためには、単に膜厚方向の温度分布や時間依存
性のみならず、平面方向の分布や時間変化を正確に制御
する必要がある。図３（ｂ）において、上部保護層の熱
伝導率を低くし、適度な厚みを持たせた方が反射層への
熱の流れに一定の遅延効果をもたらすことができ、平面
方向の温度分布を制御しやすくなるのである。

【００７２】従来のいわゆる「急冷構造」はこの熱伝導
の遅延効果に十分に留意していなかった。本発明におい
ては、熱伝導の遅延効果を十分発揮するために上部保護
層４の材料としては熱伝導が低いものが望ましく、例え
ばＺｎＳ、ＺｎＯ、ＴａＳ₂もしくは希土類硫化物を単
独または混合物として２０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以
下含むのが好ましい。さらに、融点もしくは分解温度が
１０００℃以上の耐熱性化合物を含む複合誘電体も望ま
しい。

【００７３】より好ましくはＬａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ等の
希土類の硫化物を５０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含
む複合誘電体や、ＺｎＳ、ＺｎＯもしくは希土類硫化物
を７０〜９０ｍｏｌ％含有する複合誘電体が望ましい。
融点もしくは分解点が１０００℃以上の耐熱化合物材料
としては、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、
Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚ
ｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｂ等の酸化物、窒化物、炭化
物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができ
る。

【００７４】特にＺｎＯと混合されるべき材料として
は、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ等希土類の硫化物あるいは硫
化物と酸化物の混合物が望ましい。ＳｉＯ₂、Ｔａ
₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＳｉＮ等を主成分とする薄膜
は、それ自身の熱伝導率が高すぎて好ましくない傾向に
ある。特に、上部保護層は硫黄を含有するのが好まし
く、特に、ＺｎＳ、ＴａＳ₂、希土類硫化物等の硫化物
を含有するのが好ましい。

【００７５】これらの保護層の膜密度はバルク状態の８
０％以上であることが機械的強度の面から望ましい。な
お、混合物誘電体薄膜を用いる場合にはバルク密度とし
て下式の理論密度を用いる。 ρ＝Σｍｉρｉ（１）ｍｉ：各成分ｉのモル濃度 ρｉ：単独のバルク密度上部保護層４は記録層３と反射層５の相互拡散を防止す
る効果もある。

【００７６】上部保護層４の膜厚は前述のように、通常
３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下、好ましくは３５ｎｍ以上５
５ｎｍ以下とする。膜厚が３０ｎｍ未満では十分な熱伝
導の遅延効果が得られず、６０ｎｍを超えると反射層へ
の放熱効果が十分得られないうえ、保護層内部に繰返し
オーバーライト時のヒートサイクルによる塑性変形が蓄
積され、オーバーライト回数に伴い劣化が進みやすくな
る傾向にある。

【００７７】態様（１）においては、上部保護層４によ
る熱伝導の遅延効果を得る際、単に上部保護層を厚くす
ると、冷却速度が小さくなりすぎるので、一定の遅延時
間の後は十分な急冷効果が得られるように、とりわけ高
熱伝導率の反射層を用いる。しかしながら、本発明の反
射層のような薄膜の熱伝導率測定はかなり困難で、再現
性にも問題がある。

【００７８】一般に、薄膜の熱伝導率はバルク状態の熱
伝導率と大きく異なり、小さいのが普通である。特に４
０ｎｍ以下の薄膜では成長初期の島状構造の影響で熱伝
導率が１桁以上小さくなる場合があり好ましくない。そ
こで本発明では、熱伝導率に代えて反射膜の電気抵抗を
指標とする。金属膜のように、主として電子が熱もしく
は電気伝導を司る材料においては、熱伝導率と電気伝導
率は良好な比例関係があるため、熱伝導の良否を電気抵
抗を利用して見積もることができる。

【００７９】薄膜の電気抵抗はその膜厚や測定領域の面
積で規格化された抵抗率値で表される。例えば体積抵抗
率と面積抵抗率は通常の４探針法で測定でき、ＪＩＳ
Ｋ７１９４によって規定されている。これにより薄膜の
熱伝導率そのものを実測するよりもはるかに簡便かつ再
現性の良いデータが得られる。なお、体積抵抗率が低い
ほど熱伝導率は高い。

【００８０】態様（１）において好ましくは、反射層
を、膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のアルミニウムを主
成分とする第１反射層と、膜厚が４０ｎｍ以上２００ｎ
ｍ以下で体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以上８０ｎΩ・ｍ以
下の銀を主成分とする第２反射層の少なくとも２層で構
成する。すなわち、少なくとも１層は上記低体積抵抗率
材料として実質的に放熱効果を司り、他の層が耐食性や
保護層との密着性、耐ヒロック性の改善に寄与するよう
に構成する。

【００８１】特に、上部保護層が硫化物を含む場合、Ａ
ｇ等の金属に対する腐食性が高いため、このような構成
とすることが望ましい。第１反射層の厚さは好ましくは
５ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする。５ｎｍ未満では保護効
果が不十分で、５０ｎｍを超えると第２反射層への放熱
効果が犠牲になる傾向にある。

【００８２】第２反射層の厚さは好ましくは４０ｎｍ以
上２００ｎｍ以下とする。４０ｎｍ未満では放熱効果が
不十分になりやすい。また、２００ｎｍを超えるとクラ
ックが入りやすくなったり、成膜時間が長くなり生産性
が落ちる傾向にある。なお、光学特性を向上させるため
に、第２反射層の上にさらに第３の反射層を設けてもよ
い。この場合、第３反射層は体積抵抗率が高い材料であ
っても全くかまわない。

【００８３】一般的に、体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ以上１
５０ｎΩ・ｍ以下であれば熱伝導率の高い反射層として
使用可能である。体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ未満の材料は
薄膜状態では実質的に得にくい。体積抵抗率１５０ｎΩ
・ｍより体積抵抗率が大きい場合、たとえば３００ｎｍ
を超える厚膜とすれば面積抵抗率を下げることはできる
が、本発明者らの検討によれば、このような体積抵抗率
の高い材料では面積抵抗率のみ下げても十分な放熱効果
は得られなかった。厚膜では単位面積当たりの熱容量が
増大してしまうためと考えられる。

【００８４】また、このような厚膜では成膜に時間がか
かり、材料費も増えるため製造コストの観点から好まし
くない。従って、膜厚３００ｎｍ以下で面積抵抗率０．
２以上０．９Ω/□以下であるような体積抵抗率の低い
材料を用いるのが好ましい。従って、アルミニウムを主
成分とする第１反射層は耐食性や保護層との密着性、耐
ヒロック性の改善の目的で設けられるが、熱伝導率があ
まり高いと第２反射層の放熱効果が得られにくいため、
好ましくは体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ
以下とする。

【００８５】密着性及び硫黄との反応性の点から、第１
反射層はアルミニウムを９５原子％以上、より好ましく
は９８原子％含有させる。特に好ましくは、Ｔａ、Ｔ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｍ
ｇ、Ｚｒ、Ｍｏ及びＭｎからなる群から選ばれた少なく
とも一種を０．２原子％以上２原子％以下含有するアル
ミニウム合金、又は純アルミニウムである。特に前者は
添加元素濃度に比例して体積抵抗率が増加し、また、耐
ヒロック性が改善されることが知られており（日本金属
学会誌、第５９巻(1995)、pp673〜678、J.Vac.Sci.Tec
h.、A14(1996)、pp2728〜2735等）、耐久性、体積抵抗
率、成膜速度等考慮して用いることができる。

【００８６】添加不純物量０．２原子％未満では、成膜
条件にもよるが、耐ヒロック性は不十分であることが多
い。また、２原子％を超えると上記の低抵抗率が得られ
ないことがある。経時安定性をより重視する場合には添
加成分としてはＴａ又はＴｉ、特にＴａが好ましい。

【００８７】また、Ｓｉを０．３重量％以上０．８重量
％以下、Ｍｇを０．３重量％以上１．２重量％以下含有
するＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金も好ましい。態様（１）に
おいては、銀を主成分とする第２反射層の体積抵抗率を
２０ｎΩ・ｍ以上８０ｎΩ・ｍ以下とする。体積抵抗率
２０ｎΩ・ｍ以上８０ｎΩ・ｍ以下の薄膜としては、好
ましくは、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓ
ｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐ
ｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ及びＭｎからなる群から選ばれた
少なくとも一種を０．２原子％以上２原子％以下含有す
る銀合金、又は純銀が挙げられる。

【００８８】経時安定性をより重視する場合には添加成
分としてはＴｉ、Ｐｄ、Ｍｇが特に好ましい。上述のＡ
ｌ、Ａｇの体積抵抗率は不純物濃度に比例して増加す
る。不純物の添加は一般的に結晶粒径を小さくし、粒界
の電子散乱を増加させて熱伝導率を低下させると考えら
れる。添加不純物量を調節することは、結晶粒径を大き
くすることで材料本来の高熱伝導率を得るために必要で
ある。

【００８９】なお、反射層は通常スパッタ法や真空蒸着
法で形成されるが、ターゲットや蒸着材料そのものの不
純物量もさることながら、成膜時に混入する水分や酸素
量も含めて全不純物量を２原子％以下とする必要があ
る。このためプロセスチャンバの到達真空度は１×１０
^-3Ｐａ以下とすることが望ましい。

【００９０】また、１×１０^-4Ｐａ以下で成膜する場
合、成膜レートを１ｎｍ／秒以上、好ましくは１０ｎｍ
／秒以上として不純物が取り込まれるのを防ぐことが望
ましい。あるいは意図的な添加元素を１原子％より多く
含む場合は、成膜レートを１０ｎｍ／秒以上として付加
的な不純物混入を極力防ぐことが望ましい。

【００９１】成膜圧力などの条件も結晶粒径に影響を及
ぼす場合もある。例えば、ＡｌにＴａを２原子％程度添
加した合金膜は結晶粒の間に非晶質相が混在するが、結
晶相と非晶質相の割合は成膜条件に依存する。低圧でス
パッタするほど結晶部分の割合が増え、体積抵抗率が下
がるのである（熱伝導率は増加する）。

【００９２】スパッタに用いる合金ターゲットの製法や
スパッタガス（Ａｒ、Ｎｅ、Ｘｅ等）も、膜中の不純物
組成あるいは結晶性に影響する。従って、反射層材料と
して上記Ａｌ合金組成が開示されていても（特開平３−
１３３８号公報、特開平１−１６９５７１号公報、特開
平１−２０８７４４号公報等）、必ずしも本願に示す体
積抵抗率層構成を示すとは限らない。

【００９３】高熱伝導率を得るためには、上記のよう
に、不純物量を少なくするのが望ましいが、一方で、Ａ
ｌやＡｇの純金属は耐食性や耐ヒロック性に劣る傾向が
あるため、両者のバランスを考慮して最適組成が決ま
る。しかし、この２層反射層の媒体は、このままでは保
存安定性が悪いという問題があることが分かった。高温
高湿下におくと全く記録ができなくなるのである。

【００９４】オージェデプスプロファイルをとると、両
反射層が合金化していることが分かった。前述のよう
に、金属は不純物を添加すると熱伝導率が低下する。Ａ
ｌとＡｇの合金化が起こると、熱伝導率は急激に悪化し
てしまうため、非晶質マークの形成に必要な急激な冷却
速度が得られなくなり、記録が不可能となったのであ
る。

【００９５】そこで、態様（１）では、第１反射層とし
てアルミニウムを主成分とする材料を用いかつ第２反射
層として銀を主成分とする材料を用いるので、拡散防止
層としては、アルミニウムと銀との拡散を防止する層で
あるのが好ましい。拡散防止層の材料としては、金属、
半導体、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体
酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物、カーボン等を用
いることができる。拡散防止層として使用できる金属と
しては、Ｔａ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ，Ｗ，Ｖからな
る群から選ばれる少なくとも一種が挙げられる。中でも
Ｔａ及び／又はＮｉが好ましい。

【００９６】拡散防止層として使用できる、金属又は半
導体の酸化物、窒化物又は炭化物としては、酸化ケイ
緊、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化タンタル、酸化セリ
ウム、酸化ランタン、酸化イットリウムからなる群から
選ぱれる少なくとも一種が挙げられる。拡散防止層とし
て使用できる非晶質カーボンとしては、特に非晶質の水
素化カーボンを挙げることができる。特に好ましい材料
は、第１反射層や第２反射層に用いられる材料と酸素及
び／又は窒素との化合物である。また、タンタルも特に
好ましい材料である。特に好ましい態様として、第１反
射層にアルミニウムを主成分とする材料を用い第２反射
層に銀を主成分とする材料を用いかつ拡散防止層として
酸化アルミニウム又はタンタルからなる材料を用いる。

【００９７】拡散防止層は、通常のスパッタによって形
成させることもできるが、好ましくは、以下のような方
法で形成させる。第１反射層を成膜後インライン真空を
一度破り、大気解放することでディスクの第１反射層上
に大気中の酸素（または水分）と第１反射層材料との自
然酸化膜が形成される。その後、再び真空引きした中に
ディスクを戻し、スパッタリング等の成膜により第２反
射層を成膜する。これにより容易に拡散防止層を設ける
ことができる。大気中での自然酸化を促進して短時間で
十分な拡散防止層膜厚を得るためには、大気中でオゾン
処理することも有効である。

【００９８】このようにして拡散防止層を設けると、第
１反射層と第２反射層の拡散を界面層である酸化物層が
抑制し、８０℃、８５％ＲＨ下、１０００時間放置して
もディスク特性が成膜直後のまま保存される。あるい
は、第１反射層の成膜終了後、または成膜終了直前に、
意図的に成膜装置内真空中に酸素あるいは窒素を導入
し、酸化物または窒化物の層を極く薄くスパッタ成膜し
ても良い。この方法は真空を破る必要がないため、作業
工程上好ましい。

【００９９】いずれにせよ拡散防止層はそれ自身が熱抵
抗として邪魔にならないよう、通常２００Å以下、好ま
しくは１００Å以下、さらに好ましくは５０Å以下とす
る。最も好ましくは０．１〜５ｎｍ程度である。これだ
けでも十分アルミニウムと銀の相互拡散が防止できるこ
とは同じオージェデプスプロファイルで確認できる。以
上述べたことは、本発明の極めて限定的かつ具体的な応
用例である低反射率ながらＣＤ互換のＣＤ−ＲＷについ
て述べたが、本発明は相変化型記録媒体一般のマーク長
記録における線速度依存性及び記録パワー依存性を改善
するのに有効であり、特にこのＣＤ−ＲＷに限定される
ものではない。現在提案がなされている、書き換え可能
タイプの高密度のディジタル・ビデオ・ディスク（いわ
ゆるＤＶＤ）にも有効であると考えられる。

【０１００】また、本発明により線速マージンが広がっ
たことで、いわゆるＣＡＶ（constant angular velocit
y）やＺＣＡＶ（zoned CAV）といった回転速度一定で使
用されるディスクの内外周における線速差で生じる、記
録特性差の問題をも克服できる。以下、図１を参照して
本発明光記録媒体の他の設計要素について述べる。

【０１０１】図１の基板１は、樹脂、ガラス、あるいは
金属を用いることができる。基板側から光を入射させる
場合は透明樹脂あるいは透明ガラスが用いられ、ポリカ
ーボネート、アクリル、ポリオレフィン、透明ガラスを
用いることができる。なかでもポリカーボネート樹脂は
ＣＤにおいて最も広く用いられている実績もあり、安価
でもあるので最も好ましい。

【０１０２】なお、基板を通さずに記録再生を行う場合
は不透明な樹脂、ガラス、あるいは金属も用いることが
でき、樹脂としては、アクリル系樹脂、ノルボルネン系
などのポリオレフィン樹脂、液晶ポリマー、ポリカーボ
ネート等が挙げられ、例としてポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム社ノルボ
ルネン系エステル置換環状オレフィン開環重合体水添
物）、ＺＥＯＮＥＸ（日本ゼオン社ノルボルネン系環
状オレフィン開環重合体水添物）、芳香族ポリエステル
系液晶ポリマー、ポリカーボネートなどが挙げられる。

【０１０３】下部保護層２は記録時の高温による変形を
防止するために設ける。下部保護層２の材料は、屈折
率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に
留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点で
ある金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣａ、Ｍ
ｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。その他、
上部保護層に使用できる各種の材料を使用できる。

【０１０４】これらの酸化物、硫化物、窒化物、フッ化
物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率
等の制御のために組成を制御したり混合して用いること
も有効である。繰り返し記録特性を考慮すると誘電体混
合物がよい。より具体的にはＺｎＳや希土類硫化物と酸
化物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物の混合物が挙げら
れる。これらの保護層の膜密度は上部保護層と同様、バ
ルク状態の８０％以上であることが機械的強度の面から
望ましい。

【０１０５】下部保護層の厚さは通常１０〜５００ｎｍ
である。下部保護層の厚さが薄すぎると基板や記録膜の
変形防止効果が不十分であり、保護層としての役目をな
さない傾向がある。また厚すぎると誘電体自体の内部応
力や基板との弾性特性の差が顕著になって、クラックが
発生しやすくなる傾向がある。特に、下部保護層は、熱
による基板変形を抑制する役割があるため通常は５０ｎ
ｍ以上である。あまりに薄いと、繰り返しオーバーライ
ト中に微視的な基板変形が蓄積され、再生光が散乱され
てノイズ上昇が著しくなることがある。

【０１０６】下部保護層の厚みの上限は、成膜時間の観
点から通常２００ｎｍ程度が実質的に上限となるが、あ
まり厚いと記録層面で見た溝形状が変わってしまうこと
がある。すなわち、溝深さが基板表面で意図した形状よ
り浅くなったり、溝幅がやはり、基板表面で意図した形
状より狭くなってしまうことがある。従って、より好ま
しくは１５０ｎｍ以下である。

【０１０７】なお、態様（１）のアルミニウムを主成分
とする第１反射層、拡散防止層、銀を主成分とする第２
反射層という層構成は、全体として高反射率の光反射機
能と高熱伝導率の放熱機能を有し、かつ、経時的に安定
である。従って、これらを硫黄を含まない保護層上に設
けても、非常に優れた光情報記録用媒体が得られる。特
に、第１反射層を０．１〜２原子％のタンタル含むアル
ミニウム合金とし、拡散防止層をタンタル、第２反射層
を純銀とした層構成は、相互の合金化もなくかつ第１反
射層内部のタンタルの析出も少なく、極めて長期にわた
って安定な反射率及び熱伝導率が得られる。

【０１０８】態様（２）では、中間層は、銀と化合物を
形成せず、かつ、銀への該中間層元素の固溶度及び該中
間層元素への銀の固溶度のいずれもが５原子％以下の元
素からなり、さらに硫黄との反応性が低いか又はその硫
化物が化学的に安定である元素からなる。あるいは、中
間層は銀と完全固溶体を形成する元素からなるか、金属
又は半導体の酸化物、窒化物、炭化物であるか、もしく
は非晶質カーボンからなる。

【０１０９】その結果、単層の中間層を形成するだけで
記録特性の経時変化が抑えられる。態様（２）において
中間層に使用できる材料としては、前記態様（１）にお
いて拡散防止層の材料として例示した各種の材料と同じ
ものが使用できる。即ち、金属、半導体、金属酸化物、
金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化
物、半導体炭化物、非晶質カーボン等各種の化合物を例
示することができる。

【０１１０】例えば、Ｔａ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ，
Ｗ，Ｖからなる群から選ばれる少なくとも一種が挙げら
れる。中でもＴａ及び／又はＮｉが好ましいく、特に好
ましくはＴａである。本中間層としては銀と合金化しや
すいアルミニウムやゲルマニウムは単層ではもちいるこ
とができない。また、金属又は半導体の酸化物、窒化物
又は炭化物としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケ
イ素、酸化タンタル、酸化セリウム、酸化ランタン、酸
化イットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種
が挙げられる。

【０１１１】拡散防止層として使用できる非晶質カーボ
ンとしては、非晶質の水素化カーボンが挙げられる。特
に好ましい材料は金属又はカーボンである。また、酸化
タンタルは、拡散防止層と誘電体保護層の両方の役割を
果たすことも可能である。相変化型記録媒体において
は、酸化タンタルは数少ない優れた保護層材料であるた
め特に好ましい。

【０１１２】中間層としてＴａ、Ｎｉのようなレーザー
光を吸収する材料を用いる場合には光学的に不利になる
ため記録された信号の強度が多少小さくなる場合があ
る。そのため保護層としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂層を用い、
かつ生産性、経済性に優れたＡｇを反射層として用いた
い場合にはＺｎＳ−ＳｉＯ₂上に薄いＡｌ合金層、本発
明の中間層、Ａｇ層をこの順で設けることが有効とな
る。

【０１１３】尚、この中間層には、その機能を実用上阻
害しない範囲で他の元素を添加してもよい。中間層の膜
厚については、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上
であり、また通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ
以下、特に好ましくは２０ｎｍ以下である。１ｎｍより
薄いと中間層としての効果がなくなり、１００ｎｍを越
えると反射層の放熱層としての効果が薄れる傾向にある
からである。また膜の応力により基板が変形したりクラ
ックが入る場合もある。生産コスト、タクトの面でも悪
くなる。

【０１１４】態様（２）の光学的情報記録用媒体の構造
の他の部分について説明する。態様（２）においても基
本的な層構成は態様（１）と同様である。基板として
は、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなど
の透明樹脂、あるいはガラスを用いることができる。中
でも実績もあり安価でもあるポリカーボネートが好まし
い。

【０１１５】ただし、浮上型ヘッドや接触型ヘッドなど
を用い、ヘッドを媒体に近接させて記録再生する場合
は、基板の剛性や耐熱性のより高い樹脂又はガラス、金
属を用いても良い。また、基板を通して記録再生を行わ
ない場合は基板は透明である必要はない。記録層は、通
常その上下を保護層で被覆されている。

【０１１６】保護層の材料としては、屈折率、熱伝導
率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決
定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や
半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等
のフッ化物を用いることができる。これらの酸化物、硫
化物、窒化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をと
る必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御した
り、混合して用いることも有効である。繰り返し記録特
性を考慮すると誘電体混合物がよい。より具体的にはＺ
ｎＳや希土類硫化物と酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱
化合物の混合物が挙げられる。たとえばＺｎＳとＳｉＯ
₂の混合物は相変化型光ディスクの保護層に用いられる
場合が多い。

【０１１７】記録層の反射層側に設けられる上部保護層
は硫黄を含有し、好ましくはＺｎＳ、ＴａＳ₂、希土類
硫化物等の硫化物を含有する。その他上下の保護層の材
料としては態様（１）において例示した具体的な材料が
使用できる。これらの保護層の膜密度はバルク状態の８
０％以上であることが機械的強度の面から望ましい（Th
in Solid Films、第２７８巻（１９９６年）、７４〜８
１ページ）。

【０１１８】保護層の厚みは通常１０〜５００ｎｍであ
る。薄すぎると、基板や記録膜の変形防止効果が不十分
であり、保護層としての役目をなさない傾向がある。ま
た厚すぎると誘電体自体の内部応力や基板との弾性特性
の差が顕著になって、クラックが発生しやすくなる傾向
にある。特に、下部保護層は、熱による基板変形を抑制
する必要があり、通常は５０ｎｍ以上である。あまり薄
いと、繰り返しオーバーライト中に微視的な基板変形が
蓄積され、再生光が散乱されてノイズ上昇が著しくなる
ことがある。

【０１１９】下部保護層の厚みの上限は、成膜時間の観
点から通常２００ｎｍ程度が実質的に上限となるが、あ
まりに厚いと記録層面で見た溝形状が変わってしまうこ
とがある。すなわち、溝深さが基板表面で意図した形状
より浅くなったり、溝幅がやはり、基板表面で意図した
形状より狭くなってしまうことがある。従って、より好
ましくは１５０ｎｍ以下である。

【０１２０】一方、上部保護層は、記録層の変形抑制の
ためには通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上とす
る。また、あまりに厚いと、上部保護層内部に繰り返し
オーバーライト中に微視的な塑性変形が蓄積されやす
く、これが、また再生光を散乱させノイズを増加させ
る。上限値としては通常６０ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ
である。

【０１２１】記録層としては公知の相変化型光記録層が
使用でき、例えばＧｅＳｂＴｅやＩｎＳｂＴｅ、ＡｇＳ
ｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅといった化合物がオーバーラ
イト可能な材料として選ばれる。なかでも、｛（Ｓｂ₂
Ｔｅ₃）_1-x（ＧｅＴｅ）_x｝_1-yＳｂ_y合金（０．２＜ｘ
＜０．９、０≦ｙ＜０．１）、またはＭａ_w（Ｓｂ_zＴｅ
_1-z）_1-w合金（ただし、０≦ｗ≦０．３、０．５≦ｚ≦
０．９、ＭａはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、
Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、
Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ及び希土類元素から選ばれる少な
くとも一種）を主成分とする薄膜は、結晶・非晶質いず
れの状態も安定でかつ、両状態間の高速の相転移が可能
である。

【０１２２】さらに、繰り返しオーバーライトを行った
時に偏析が生じにくいといった利点があり、最も実用的
な材料である。記録層は相変化型の場合、通常その厚み
は１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下である。記録層の厚み
が薄すぎると十分なコントラストが得られ難く、また結
晶化速度が遅くなる傾向があり、短時間での記録消去が
困難となりやすい。

【０１２３】一方あまりに厚いとやはり光学的なコント
ラストが得にくくなり、また、クラックが生じやすくな
る。そして特に好ましくは１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下
である。１０ｎｍ未満では反射率が低くなりすぎ、３０
ｎｍより厚いと熱容量が大きくなり記録感度が悪くなり
やすい傾向にある。

【０１２４】上記記録層は合金ターゲットを不活性ガ
ス、特にＡｒガス中でスパッタして得られることが多
い。なお、記録層および保護層の厚みは、上記機械的強
度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う光学
的干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、
記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコント
ラストが大きくなるように選ばれる。

【０１２５】前述のように記録層、保護層層、反射層は
スパッタリング法などによって形成される。記録膜用タ
ーゲット、保護膜用ターゲット、必要な場合には反射層
材料用ターゲットを同一真空チャンバー内に設置したイ
ンライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染
を防ぐ点で望ましい。また、生産性の面からも優れてい
る。

【０１２６】態様（２）において反射層に使用する、銀
を主成分とする材料は前記態様（１）において第２反射
層として使用する銀を主成分とする材料と同様の物を使
用できる。また、その厚さは通常３０〜３００ｎｍ、好
ましくは４０〜２００ｎｍである。厚すぎると反射層自
体の熱容量が大きくなりすぎて記録感度が低下したり、
また、クラックも生じ易い。薄すぎると光を透過してし
まい十分な反射率が得られない。また、銀反射層本来の
放熱効果も得られない。

【０１２７】

【実施例】以下、実施例を示すが、本発明はその要旨を
越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
各元素の固溶度は“Constitution of Binary Alloys",
(Max Hansen and KurtAnderko, second edition(1985),
Genium Publishing Corporation, New York)の値を用
いた。

【０１２８】各層組成は蛍光Ｘ線分析、原子吸光分析、
Ｘ線励起光電子分光法等を組み合わせて確認した。保護
層膜の密度は基板上に数百ｎｍ程度に厚く成膜した時
の、重量変化から求めた。膜厚は蛍光Ｘ線強度を触針計
で測定した膜厚で校正して用いた。反射層の面積抵抗率
は４探針法抵抗計（三菱油化（現ダイアインスツルメン
ト）社製ＬｏｒｅｓｔａＦＰ）で測定した。抵抗測
定は、絶縁物であるガラスもしくはポリカーボネート樹
脂基板上に成膜した反射層、あるいは、図１の４層構成
（紫外線硬化樹脂保護コート前）成膜後、最上層となる
反射層で測定した。

【０１２９】上部保護層が誘電体薄膜で絶縁物であるた
め、面積抵抗率測定に影響はない。また、実質的に無限
大の面積とみなせる、直径１２０ｍｍのディスク基板形
状のまま測定している。得られた抵抗値Ｒを以下の式に
あてはめ、面積抵抗率rＳ及び体積抵抗率rＶを計算し
た。ただし、ｔは膜厚、Ｆは測定する薄膜領域の形状で
決まる補正係数であって４．３〜４．５の値をとる。こ
こでは、４．４とした。

【０１３０】rＳ＝Ｆ・Ｒ（２） rＶ＝ rＳ・ｔ（３）以下特に断らない限り次の条件でディスク特性を評価し
た。記録再生評価にはパルステック製ＤＤＵ１０００評
価機を用い、記録線速を１．２ｍ／ｓから４．８ｍ／ｓ
とし、再生速度はＣＤの２倍速（２．４ｍ／ｓ）とし
た。光ヘッドの波長は７８０ｎｍ、ＮＡは０．５５であ
る。

【０１３１】図２に示したパルスストラテジーを用い
て、ＥＦＭ（Eight-Fourteen modulation）ランダムパ
ターンを記録した。クロック周期Ｔとし、記録マーク形
成部においては記録パルス区間で記録パワーＰｗを、オ
フパルス区間でバイアスパワーＰｂを交互に照射し、マ
ーク間部には消去パワーＰｅを印加する。ただし、線速
２．８ｍ／ｓ以上でマーク最後端のオフパルス区間にお
いてＰｂ＝Ｐｅとした場合がある。Ｐｂはすべての線速
度において０．８ｍＷで一定とした。

【０１３２】ＣＤの２倍速（２．４ｍ／ｓ）でのクロッ
ク周期は１１５ｎｓｅｃであり、線速切り替え時にはク
ロック周期Ｔを線速に反比例させた。再生速度は２倍速
であるから、ジッタの許容値はＣＤ規格では１７．５ｎ
ｓｅｃになる。成膜直後の記録層は非晶質であり、長軸
約７０μｍ、短軸約１．３μｍに集光した波長８３０ｎ
ｍのレーザー光ビームにより線速３．５ｍ／ｓで初期化
パワー５００〜６００ｍＷを照射して全面結晶化させ初
期（未記録）状態とした。

【０１３３】このパワーでは記録層はいったん溶融して
再凝固する際に結晶化していると考えられる。基板は厚
さ１．２ｍｍのポリカーボネート基板で、特に断らない
限り、射出成形により１．６μｍピッチで幅０．５３μ
ｍ、深さ３２ｎｍの溝が形成されている。記録はこの溝
内に行った。

【０１３４】なお、溝形状は、Ｕ溝近似の光学回折法を
用いて測定した。もちろん、走査型電子顕微鏡や走査型
プローブ顕微鏡で溝形状を実測しても良い。この場合、
溝深さの半分の位置における溝幅を用いる。実施例１ポ
リカーボネート基板に、下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（Ｓｉ
Ｏ₂）₂₀を９５ｎｍ、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5記録
層を１７．５ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（Ｓｉ
Ｏ₂）₂₀を３８ｎｍを成膜し、さらに第１反射層として
膜厚４０ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁合金、第２反射層として膜
厚６０ｎｍのＡｇを成膜した。下部保護層から第１反射
層までは真空を解除することなくスパッタ法で作成し、
第１反射層を成膜後大気解放し５時間放置後、再び真空
にてスパッタ法により第２反射層を成膜した。

【０１３５】第２反射層成膜後、スピンコート法により
紫外線硬化樹脂をオーバーコート層として４μｍ積層し
た。第１反射層の成膜は到達真空度２×１０^-4Ｐａ以
下、Ａｒ圧０．５４Ｐａ、成膜レート１．３ｎｍ／秒で
行った。体積抵抗率は９２ｎΩ・ｍであった。酸素、窒
素等の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度以下
で、全部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせた。

【０１３６】第２反射層の成膜は到達真空度２×１０^-4
Ｐａ以下、Ａｒ圧０．５４Ｐａ、成膜レート１．３ｎｍ
／秒で行った。体積抵抗率は３２ｎΩ・ｍであった。酸
素、窒素等の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度
以下で、全部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせ
た。（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層の膜密度は３．
５０ｇ／ｃｍ³で理論的バルク密度３．７２ｇ／ｃｍ³の
９４％であった。

【０１３７】この媒体に、図２に示すパルスストラテジ
ーを用いＰｅ／Ｐｗ＝０．５として２倍速（２．４ｍ／
ｓ）記録を行った場合の３Ｔマークジッタおよび３Ｔス
ペースジッタの記録パワー依存性を図４に初期値として
示した。同様に、図２のパルスストラテジーでクロック
周期のみ半分とし、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５として４倍速
（４．８ｍ／ｓ）記録を行った場合の記録パワー依存性
を図５に初期値として示した。この場合には最後のオフ
パルス区間を０とした。

【０１３８】いずれの場合も所定の条件で１０回オーバ
ーライト後、測定は２倍速（２．４ｍ／ｓ）で行ってい
る。図４及び図５より、２倍速、４倍速において３Ｔマ
ークジッタ、３Ｔスペースジッタともに広いパワーマー
ジンを有することがわかる。このディスクを８０℃、８
０％ＲＨの高温高湿下に５００時間放置した後、２倍速
及び４倍速記録部を再生したところ、図４及び図５に加
速試験後の値として示すように、通常使用する記録パワ
ーの範囲においてジッタには全く劣化がみられなかっ
た。

【０１３９】以上のように、２〜４倍速で広範な線速及
び記録パワーマージンが得られた。また、繰り返しオー
バーライトは５０００回程度まで可能であった。また、
加速試験前のディスクのＣＤ規格におけるブロックエラ
ーレートは平均１０個／秒、最大３０個／秒以下で、５
００時間加速試験後もほとんど増加しなかった。

【０１４０】本ディスクをオージェデプスプロファイル
にて分析したところ第１反射層と第２反射層の界面に酸
素の存在を示すピークがあり、界面にＡｇやＡｌの酸化
物層が形成されていることを確認した。比較例１層構成および成膜条件は実施例１と全く同じとした。た
だし、下部保護層から第２反射層までのすべての薄膜は
スパッタ法で真空を解除せずに成膜した。

【０１４１】第１反射層、第２反射層の成膜条件も実施
例１と同じであり、同様の体積抵抗率を示した。２倍
速、４倍速において、３Ｔマークジッタ、３Ｔスペース
ジッタともに広いパワーマージンを測定したところ実施
例１とほぼ同等の特性を示した。また、繰り返しオーバ
ーライトは５０００回程度まで可能であった。

【０１４２】しかし、成膜後８０℃、８５％ＲＨの高温
高湿度の条件下に５０時間放置し再生したところジッタ
が大きく悪化した。また、平均ブロックエラーレートは
１００個／秒以上に増加した。このディスクに２倍速記
録しようとしたが、全く非晶質マークが形成されなくな
っていた。このディスクを反射層側から目視にて観察す
ると、成膜直後の時点では表面が銀色に見えていたが、
上記５００時間加速試験後はやや青みを帯びて変質して
いた。これについてオージェデプスプロファイルを測定
したところ、Ａｌ合金である第１反射層とＡｇである第
２反射層が相互拡散により完全に合金化していることが
わかった。すなわち反射層の合金化が起こって熱伝導
率が低くなってしまい、記録ができなくなったものと考
えられる。

【０１４３】なお、ＡｌのＡｇとの固溶度は４２ａｔ％
であった。比較例２ポリカーボネート基板に、下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（Ｓ
ｉＯ₂）₂₀を９５ｎｍ、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5記
録層を１７．５ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ
₂）₂₀を３８ｎｍ、反射層Ａｇを５０ｎｍ成膜した。

【０１４４】すべての薄膜はスパッタ法で反射層まで真
空を解除せずに成膜した。反射層成膜後、スピンコート
法により紫外線硬化樹脂をオーバーコート層として４μ
ｍ積層した。反射層の成膜は到達真空度２×１０^-4Ｐａ
以下、Ａｒ圧０．５４Ｐａ、成膜レート１．３ｎｍ／秒
で行った。その体積抵抗率は３２ｎΩ・ｍであった。酸
素、窒素等の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度
以下で、全部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせ
た。

【０１４５】（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀保護層の膜密
度は３．５０ｇ／ｃｍ³で理論的バルク密度３．７２ｇ
／ｃｍ³の９４％であった。本ディスクを評価したとこ
ろ、２倍速、４倍速において３Ｔマークジッタ、３Ｔス
ペースジッタともに広いパワーマージンを有することが
わかった。しかし、繰り返しオーバーライトは１０００
回程度しか得られなかった。

【０１４６】このディスクを反射層側から目視にて観察
すると、成膜直後の時点では表面が銀色に見えていた
が、５００時間加速試験後は変色していた。Ａｇが上部
保護層中の硫化物の硫黄と反応したものと考えられる。
成膜後室温にて数日放置した媒体にも同様のＡｇ膜の変
色が見られた。実施例２ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（１０５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記
録層（１７ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂ ₀上部保
護層（４０ｎｍ）、Ｔａ₂Ｏ₅中間層（１０ｎｍ）、Ａｇ
反射層（９０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、
この上にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行
った。このディスクを初期結晶化した後、溝内に非晶質
マークを形成して記録を行った。

【０１４７】この媒体に、図２に示すパルスストラテジ
ーを用い、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５、記録パワー１０ｍＷと
して２倍速記録を行った。その後このディスクを８０
℃、８０％ＲＨの環境に５００時間保った後、同様の記
録を再度行なった。（以降では、８０℃、８０％ＲＨの
環境に５００時間保つ操作を加速試験と記す。）加速試
験前後の記録で３Ｔスペースジッタはそれぞれ１２．５
ｎｓｅｃ、１４．３ｎｓｅｃで劣化は小さかった。上部
保護層と中間層の合計の膜厚を変えないように中間層
（酸化タンタル層）の膜厚を１０〜５０ｎｍまで変化さ
せたディスクも結果はほぼ同様だった。信号強度も十分
に大きく劣化もほとんど見られなかった。

【０１４８】実施例３ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｔａ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
実施例２と同様の記録、評価をしたところ、加速試験前
後の記録で３Ｔスペースジッタはそれぞれ１５．０ｎｓ
ｅｃ、１７．４ｎｓｅｃで劣化は小さかった。中間層
（Ｔａ層）の膜厚を１０〜４０ｎｍまで変化させたディ
スクも結果はほぼ同様だった。信号強度は実施例２のも
のよりは小さかったが、問題ないレベルであった。

【０１４９】なお、ＴａのＡｇとの固溶度は０ａｔ％と
考えられる。実施例４ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｎｉ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
実施例２と同様の記録、評価をしたところ、加速試験前
後の記録で３Ｔスペースジッタはそれぞれ１５．０ｎｓ
ｅｃ、１５．０ｎｓｅｃで劣化は小さかった。中間層
（Ｎｉ層）の膜厚を１０〜４０ｎｍまで変化させたディ
スクも結果はほぼ同様だった。信号強度は実施例２のも
のよりは小さかったが、問題ないレベルであった。

【０１５０】なお、ＮｉのＡｇへの固溶度は０ａｔ％で
あり、ＡｇのＮｉへの固溶度は２ａｔ％以下であると考
えられる。比較例３ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層（７０ｎｍ）の構成をスパ
ッタ法により作成し、この上にさらに紫外線硬化樹脂か
らなる保護コートを行った。実施例２と同様の耐環境試
験をおこなったところ、Ａｇ側から顕微鏡観察で観察可
能な欠陥が多数現れ、さらには加速試験前のディスクで
も記録を繰り返すと１００回程度で記録特性は劣化して
しまった。

【０１５１】比較例４ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ａｌ合金反射層（４０ｎｍ）、Ａｇ反
射層（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、こ
の上にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行っ
た。実施例２と同様の記録、評価をしたところ、加速試
験後は記録マークが書けず測定できないほどに劣化し
た。オージェ電子分光法により加速試験後のディスクの
解析を行ったところＡｌとＡｇが相互拡散していること
を確認した。

【０１５２】比較例５ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（１０５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記
録層（１７ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂ ₀上部保
護層（５０ｎｍ）、Ａｌ₉₉Ｔａ₁合金反射層（２２０ｎ
ｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上にさらに
紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。実施例２
と同様の記録、評価をしたところ、加速試験前後の記録
で３Ｔスペースジッタはそれぞれ１１．７ｎｓｅｃ、３
０．１ｎｓｅｃで劣化が大きかった。

【０１５３】比較例６ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｔｉ層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層（７
０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上にさ
らに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。実施
例２と同様の記録、評価をしたところ、加速試験後は記
録マークが書けず測定できないほどに劣化した。Ｔｉと
Ａｇが相互拡散し、合金化したためと考えられる。

【０１５４】なお、ＴｉのＡｇとの固溶度は、共晶点の
８５０℃において約５ａｔ％であった。しかしながら、
ＴｉとＡｇは化合物ＴｉＡｇを形成する。比較例７ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₅Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｚｒ層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層（７
０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上にさ
らに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。実施
例２と同様の加速試験をおこなったところ目視で観察可
能な多数の欠陥が現れた。

【０１５５】なお、ＺｒとＡｇとは固溶体は形成しない
ものの、ＺｒはＡｇと化合物ＺｒＡｇ、おそらくＺｒ₂
Ａｇ、Ｚｒ₃Ａｇを形成する。比較例８ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｇｅ層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層（７
０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上にさ
らに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。実施
例２と同様の加速試験をおこなったところ目視で反射膜
の色が試験前は白銀色だったものが、赤同色がかって変
色しているのが分かった。２倍速の通常の記録条件では
全く非晶質マークが記録できなくなっていた。４倍速の
線速で、信号を通常よりも短いパルスで記録したところ
アモルファスマークが記録できた。

【０１５６】なお、ＧｅのＡｇへの固溶度は共晶点６５
１℃において約９ａｔ％であった。実施例５０．６ｍｍ厚のポリカーボネート基板に、下部保護層
（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を２０５ｎｍ、Ａｇ₅Ｉｎ₆
Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録層を１８ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）
₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀を２０ｎｍを成膜し、さらに第１反射
層として膜厚４０ｎｍのＡｌ_99.5Ｔａ_0.5合金、第２反
射層として膜厚７０ｎｍのＡｇを成膜した。

【０１５７】下部保護層から第１反射層までは真空を解
除することなくスパッタ法で作成し、第１反射層を成膜
後大気解放し３日間放置後、再び真空にてスパッタ法に
より第２反射層を成膜した。第２反射層成膜後、スピン
コート法により紫外線硬化樹脂をオーバーコート層とし
て４μｍ積層した。出来たディスクは２枚をオーバーコ
ート層が向かい合うように貼り合わせた。

【０１５８】第１反射層の成膜は到達真空度４×１０^-4
Ｐａ以下、Ａｒ圧０．５５Ｐａで行った。体積抵抗率は
５５ｎΩ・ｍであった。酸素、窒素等の不純物はＸ線励
起光電子分光での検出感度以下で、全部併せてもほぼ１
原子％未満であると見なせた。第２反射層の成膜は到達
真空度４×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧０．３５Ｐａで行っ
た。体積抵抗率は３２ｎΩ・ｍであった。酸素、窒素等
の不純物はＸ線励起光電子分光での検出感度以下で、全
部併せてもほぼ１原子％未満であると見なせた。

【０１５９】この媒体に、光源波長６３５ｎｍ、ＮＡ
０．６０の評価機を使用して、線速３．５ｍ／ｓ、８ー
１６変調、０．２６６ｕｍ／ｂｉｔ（３Ｔ＝０．４ｕ
ｍ）、図６に示すパルスストラテジーを用いＰｅ／Ｐｗ
＝０．５として２倍速記録を行った場合のジッター、反
射率、及び変調度のＰｗ依存性を図７に初期値（Ｔｉｍ
ｅ０）として示した。

【０１６０】本媒体に図６に示すパルスストラテジーを
多少変更したパルスストラテジーを用いて線速度３．５
ｍ／ｓ、記録パワー１３ｍＷで記録を行ったところ、ジ
ッターは１０％以下であった。このディスクを８０℃、
８０％ＲＨの高温高湿下に１００時間放置した後、同様
に７ｍ／ｓで記録を行ったところ図７（Ｔｉｍｅ１０
０ｈ）に示すように全く劣化がみられなかった。

【０１６１】実施例６ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₇記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ａｌ_99.5Ｔａ_0.5合金第１反射層（４
０ｎｍ）、Ｔａ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ第２反射層
（８０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
実施例１と同様の記録、評価をった場合のジッター、反
射率、及び変調度のＰｗ依存性を図８及び図９に初期値
（Ｔｉｍｅ０）として示した。

【０１６２】このディスクを８０℃、８０％ＲＨの高温
高湿下に１００時間放置した後、同様に記録を行ったと
ころ図８及び図９（Ｔｉｍｅ１００ｈ）に示すように
劣化がみられなかった。なお、ＴａのＡｇとの固溶度は
０ａｔ％と考えられる。実施例７ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、非晶質カーボン中間層（４０ｎｍ）、
Ａｇ反射層（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成
し、この上にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コート
を行った。実施例２と同様の記録、評価をしたところ、
加速試験前後の記録で３Ｔスペースジッタは変化が見ら
れなかった。

【０１６３】なお、ＣのＡｇとの固溶度は０ａｔ％であ
った。実施例８ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｃｏ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
実施例２と同様の記録、評価をしたところ、加速試験前
後の記録で３Ｔスペースジッタは変化が見られなかっ
た。

【０１６４】なお、ＣｏのＡｇとの固溶度は０ａｔ％で
あった。実施例９ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｃｒ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
実施例２と同様の記録、評価をしたところ加速試験前後
の記録で３Ｔスペースジッタは変化が見られなかった。

【０１６５】なお、ＣｒのＡｇとの固溶度は０ａｔ％で
あった。実施例１０ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｓｉ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
加速試験後に反射膜の合金化は見られず、実施例２と同
様の記録、評価をしたところ、反射率に変化が見られた
が記録は可能であった。

【０１６６】なお、ＳｉのＡｇとの固溶度は０ａｔ％で
あった。実施例１１ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｗ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
加速試験後に反射膜の合金化は見られなかった。

【０１６７】なお、ＷのＡｇとの固溶度は０ａｔ％であ
った。実施例１２ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｖ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
加速試験後に反射膜の合金化は見られなかった。

【０１６８】なお、ＶのＡｇとの固溶度は０ａｔ％と考
えられる。実施例１３ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ａｕ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
加速試験後に反射膜の合金化が見られたものの、実施例
２と同様の記録、評価をしたところ、加速試験前後の記
録で３Ｔスペースジッタは変化が見られなかった。

【０１６９】加速試験後、ＡｕとＡｇとは固溶体を形成
していたかもしれないが、ＡｕとＡｇは完全固溶体を形
成するため、反射率や熱伝導性を大きく変化させるよう
な相分離は生じなかったと考えられる。実施例１４ポリカーボネート基板上に（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀
下部保護層（９５ｎｍ）、Ａｇ₅Ｉｎ₆Ｓｂ₆₃Ｔｅ₂₆記録
層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀上部保護
層（４０ｎｍ）、Ｐｄ中間層（４０ｎｍ）、Ａｇ反射層
（７０ｎｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上
にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。
加速試験後に反射膜の合金化が見られたものの、実施例
２と同様の記録、評価をしたところ、加速試験前後の記
録で３Ｔスペースジッタは変化が見られなかった。

【０１７０】加速試験後、ＰｄとＡｇとは固溶体を形成
していたかもしれないが、ＰｄとＡｇは完全固溶体を形
成するため、反射率や熱伝導性を大きく変化させるよう
な相分離は生じなかったと考えられる。

【０１７１】

【発明の効果】本発明によれば、広範囲の線速、広範囲
のパワーに亘って良好なディスク特性を有し、かつ保存
安定性にも優れた光学的情報記録用媒体を得ることがで
きる。また、光ヘッドと本媒体を用いることにより小型
で高密度・高速記録再生可能な情報記録装置を得ること
ができ、さらに浮上型ヘッドまたは接触型ヘッドと組み
合わせることによりさらに高密度で記録可能な情報記録
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報記録用媒体の一例の説明
図

【図２】本発明に用いる記録パルスストラテジーの一
例の説明図

【図３】記録層の熱拡散の状態を説明する説明図

【図４】実施例１の２．４ｍ／ｓでのジッタの記録パ
ワー依存性を示すグラフ

【図５】実施例１の４．８ｍ／ｓでのジッタの記録パ
ワー依存性を示すグラフ

【図６】本発明に用いる記録パルスストラテジーの他
の一例の説明図

【図７】実施例５のジッタ、反射率及び変調度の記録
パワー依存性を示すグラフ

【図８】実施例６のジッタの記録パワー依存性を示す
グラフ

【図９】実施例６の反射率及び変調度の記録パワー依
存性を示すグラフ

【符号の説明】

１基板２下部保護層３相変化型記録層４上部保護層５第１反射層６拡散防止層７第２保護層８保護コート層９反射層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−185846（ＪＰ，Ａ) 特開平５−282704（ＪＰ，Ａ) 特開平８−115534（ＪＰ，Ａ) 特開平５−151617（ＪＰ，Ａ) 特開平８−58014（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、記録層と、硫黄原子を含有する
保護層と、該保護層に接する中間層と、該中間層に接し
銀を主成分とする反射層とからなり、該中間層は金属又は合金で形成され、該金属又は合金が、該反射層と接する側においては銀と
化合物を形成せず、かつ、銀への該中間層元素の固溶度
及び該中間層元素への銀の固溶度のいずれもが５原子％
以下の元素からなり、該保護層と接する側においては
硫黄との反応性が低いか又はその硫化物が化学的に安定
である元素からなることを特徴とする光学的情報記録用
媒体。
【請求項２】反射層における銀の含有量が９５原子％
以上である請求項１に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項３】反射層が、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、
Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒ
ｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ及びＭｎからなる群
から選ばれた少なくとも一種を０．２原子％以上２原子
％以下含有する銀合金、又は純銀からなる請求項２に記
載の光学的情報記録用媒体。
【請求項４】保護層が硫化物を含有する請求項１乃至
３のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項５】記録層が、Ｍａ_w（Ｓｂ_zＴｅ_1-z）_1-w合
金薄膜（ただし、０≦ｗ≦０．３、０．５≦ｚ≦０．
９、ＭａはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、
Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍ
ｎ、Ｍｏ、Ｒｈ及び希土類元素から選ばれる少なくとも
一種）からなる請求項１乃至４のいずれかに記載の光学
的情報記録用媒体。
【請求項６】請求項５において、０≦ｗ≦０．２であ
る光学的情報記録用媒体。
【請求項７】請求項５又は６において、０．６≦ｚ≦
０．８である光学的情報記録用媒体。
【請求項８】中間層は、反射層と接する側において
は、銀との２元合金相図において共晶温度が５００℃以
上の元素からなる請求項１乃至７のいずれかに記載の光
学的情報記録用媒体。
【請求項９】中間層は、反射層と接する側において
は、タンタル、ニッケル、コバルト、クロム、シリコ
ン、タングステン及びバナジウムから選ばれる少なくと
も一種からなる請求項８に記載の光学的情報記録用媒
体。
【請求項１０】中間層は、反射層と接する側において
は、タンタルもしくはニッケルから選ばれる少なくとも
一種からなる請求項９に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項１１】中間層は、保護層と接する側において
は、硫黄との２元合金相図において硫黄と化合物を形成
しないか又は硫黄との化合物が５００℃以下で分解、昇
華、融解、相変態を生じない元素からなる請求項１乃至
１０のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項１２】中間層は、保護層と接する側において
は、アルミニウム、シリコン、ゲルマニウム、タンタ
ル、ニッケル、コバルト、クロム、タングステン及びバ
ナジウムから選ばれる少なくとも一種からなる請求項１
１に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項１３】中間層は、保護層と接する側において
は、アルミニウム、シリコン、ゲルマニウム、タンタル
及びニッケルから選ばれる少なくとも一種からなる請求
項１２に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項１４】中間層は、保護層と接する側において
は、アルミニウム、タンタル及びニッケルから選ばれる
少なくとも一種からなる請求項１２に記載の光学的情報
記録用媒体。
【請求項１５】中間層が、保護層に接して設けられた
アルミニウムを主成分とする層と、反射層に接して設け
られたアルミニウムと銀との拡散を防止する層との少な
くとも２層からなる請求項１乃至７のいずれかに記載の
光学的情報記録用媒体。
【請求項１６】アルミニウムと銀との拡散を防止する
層が、アルミニウム又は銀と、酸素及び／又は窒素との
化合物である請求項１５に記載の光学的情報記録用媒
体。
【請求項１７】アルミニウムと銀との拡散を防止する
層が、アルミニウム又は銀と、酸素との化合物である請
求項１６に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項１８】アルミニウムと銀との拡散を防止する
層が、タンタルもしくはニッケルを主成分とする請求項
１５に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項１９】アルミニウムを主成分とする層におけ
るアルミニウムの含有量が９５原子％以上である請求項
１５乃至１８のいずれかに記載の光学的情報記録用媒
体。
【請求項２０】アルミニウムを主成分とする層が、Ｔ
ａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ及びＭｎからなる群から選ばれた
少なくとも一種を０．２原子％以上２原子％以下含有す
るアルミニウム合金、又は純アルミニウムからなる請求
項１９に記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項２１】中間層が、タンタル、ニッケル、コバ
ルト、クロム、シリコン、タングステン及びバナジウム
から選ばれる少なくとも一種からなる請求項１乃至７の
いずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
【請求項２２】集光された光ビームを照射してマーク
長変調された非晶質マークの記録・再生・消去を行う媒
体であって、基板と、下部保護層、膜厚が１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下
のＭａ_w（Ｓｂ_zＴｅ_1-z）_1-w合金薄膜（ただし、０≦ｗ
≦０．２、０．６≦ｚ≦０．８、ＭａはＩｎ、Ｇａ、Ｚ
ｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎ
ｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ及び希土
類元素から選ばれる少なくとも一種）からなる相変化型
記録層、膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の上部保護層、膜厚が
５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のアルミニウムを主成分とする
第１反射層、第１反射層と接する拡散防止層、拡散防止
層と接し膜厚が４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下で体積抵抗
率が２０ｎΩ・ｍ以上８０ｎΩ・ｍ以下の銀を主成分と
する第２反射層、とからなることを特徴とする光学的情
報記録用媒体。
【請求項２３】第１反射層の体積抵抗率が２０ｎΩ・
ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下である請求項２２に記載の光
学的情報記録用媒体。
【請求項２４】基板と、記録層と、硫黄原子を含有す
る保護層と、該保護層に接する中間層と、該中間層に接
し銀を主成分とする反射層とからなり、該中間層は、銀
と完全固溶体を形成する元素からなることを特徴とする
光学的情報記録用媒体。
【請求項２５】中間層が、少なくとも、誘電体保護層
に接するアルミニウムを主成分とする層と、銀を主成分
とする反射層に接するタンタルもしくはニッケルからな
る層からなる請求項１５に記載の光学的情報記録用媒
体。
【請求項２６】中間層が、厚さ５ｎｍ以上５０ｎｍ以
下のタンタルを０．１以上２原子％以下含むアルミニウ
ム合金からなる層と、厚さ５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のタ
ンタルからなる層からなり、反射層が厚さ３０ｎｍ以上
２００ｎｍ以下である請求項２５に記載の光学的情報記
録用媒体。