JP3777111B2 - 情報記録媒体および製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに用いられる情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光を照射して薄膜(記録膜)に情報を記録する原理は種々知られているが、そのうちで膜材料の相変化（相転移、相変態とも呼ばれる)など、レーザ光の照射による原子配列変化を利用するものは・薄膜の変形をほとんど伴わないため、２枚のディスク部材を直接貼り合わせて両面ディスク構造の情報記録媒体が得られるという長所を持つ。
【０００３】
通常、これら情報記録媒体は基板上に保護層、GeSbTe系等の記録膜、保護層、反射層という構成からなる。
【０００４】
なお、本明細書では、結晶−非晶質間の相変化ばかりでなく、融解(液相への変化)と再結晶化、結晶状態−結晶状態間の相変化も含むものとして「相変化」という用語を使用する。 また、マークエッジ記録とは、記録マークのエッジ部分を信号の“１”に、マーク間およびマーク内を信号の“０”に対応させた記録方式のことをいう。本明細書において光ディスクとは、光の照射によって再生できる情報が記載された円板（ディスク）、及び／または光の照射によって情報の再生を行う装置をいう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＶＤ−ＲＡＭなどの書換え可能光ディスクでは、記録トラックはアドレスピットなどを設けたプリフォーマット部とトラッキング用の溝（グルーブ）を持ち、記録を行うユーザデータ部とよりなり、アドレスを確認し，クロックや同期の信号を検出してから情報の記録や読出しを行う。
【０００６】
しかし、積層膜と基板との間に働く応力によって生ずる変形が、プリフォーマット部とユーザデータ部で異なるため、記録トラックがプリフォーマット部に対して曲がった状態になり、λ／ＮＡで表される光スポット径が約０．９６ミクロン（μｍ）の時，記録トラック幅が０.６２ミクロン以下の高い記録トラック密度とすると、トラッキング用のグルーブに対してプッシュプルトラッキングした場合はプリフォーマット部のアドレスデータが読めず、プリフォーマット部に対して正常な位置になるようにトラッキングオフセットを補正すると，記録領域でオフセットして隣接トラックのデータを一部消去してしまったりする問題点が生ずる。
【０００７】
変形が、アドレスピットなどを設けたプリフォーマット部と記録を行うユーザデータ部とで異なるのは、ユーザーデータ部はトラッキング用の溝（グルーブ）を有するため，溝の傾斜部が力を受けて変形しやすいためと考えられる。さらに、積層膜と基板との間に働く応力によって生ずる別の問題点として，多数トラックを多数回、オーバーライトによる書換えした時，記録時の熱で基板表面が膨張して変形しやすくなり，積層膜が基板に及ぼす応力によって、トラッキング用の溝（グルーブ）が、力を受けた方向に 曲がる問題点が生ずる。 この曲がりは５００回以上の多数回記録領域の中央付近ほど大きく曲がる問題点が生ずる。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、これら問題点を解決し、高密度の記録・再生において積層膜−基板間の応力によるトラッキング溝の変形が無くて良好な記録・再生特性を保持し、プロセスマージンが大きくて、低価格の製造装置を使用でき、材料費、量産性に優れ、応力の小さい情報記録用媒体を提供することに有る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために本発明の情報記録用媒体では，次の解決策を用いる。すなわち，基板温度ができるだけ上がらないようにすることである。製膜中に基板温度が上昇し、膨張した状態で膜が付き，冷却されると、基板から膜に対する応力は圧縮応力 が増す方向に変化する。本発明では基板温度が上昇しないようにして応力発生を防止する。
【００１０】
具体的には，
（１）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、トラックの間隔が0.６２μｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体とする。
（２）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記反射層の材料の９０原子％以上が
Ｃｒ，Ｃｒ−Ａｌ，Ｃｒ−Ａｇ，Ｃｒ−Ａｕ、Ｃｒ−Ｇｅ，ＣｒまたはＣｒ合金を主成分とするもの、Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−Ｃｏ等Ａｌ合金を主成分とするもの、Ｇｅ−Ｃｒ，Ｇｅ−Ｓｉ，Ｇｅ−Ｎ、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｗ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ、のいずれかよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（３）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記下部保護層の材料の９０原子％以上が
ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ−ＳｎＯ２、ＺｎＳ−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＴｉＯ２、ＺｎＳ−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＺｎＯ、あるいは、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−ＳｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３のいずれかの酸化物上記材料の混合物、上記材料の一部または全部を窒化物で置き換えたものいずれかよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（４）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記下部保護層の材料の９０原子％以上がＺｎＯ―Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２，ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、のいずれかよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（５）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記上部保護層の材料の９０原子％以上が、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ−ＳｎＯ２、ＺｎＳ−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＴｉＯ２、ＺｎＳ−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＳ−ZnO、あるいは、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−ＳｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３のいずれかの酸化物上記材料の混合物、上記材料の一部または全部を窒化物で置き換えたものいずれかよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（６）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記上部保護層の材料の９０原子％以上が、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ−ＳｎＯ２、ＺｎＳ−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＴｉＯ２、ＺｎＳ−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ−Ｃｒ２Ｏ３、の組成比がＺｎＳが６０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ以下の混合材料、ＺｎＳ−ＳｎＯ２、ＺｎＳ−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＴｉＯ２、ＺｎＳ−ZnO、の組成比がＺｎＳが５０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ以下がの混合材料、のいずれかよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（７）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記記録膜の材料の９５原子％以上がGe-Sb-Teよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（８）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
前記記録膜の膜厚は７ｎｍ以上１３ｎｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体とする。
（９）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層と、少なくとも１層の界面層を備え、
前記界面層の少なくとも１層の材料の９５原子％以上がCr2O3, Cr−N, Ge−N, Ｓｎ−Ｎ，Ge−O,またはこれらの材料の混合物、SiO2, Aｌ2O3、Ta2O5, Ta2O5とCr2O3またはCr−N, Ge−N, Ge−Oの混合物、ZrO2, Y2O3, Cr2O3またはCr−N, Ge−N, Ta2O５との混合物、CoO, Cr2O, NiO、AｌN, BN, CrN, Cr2N, GeN, HfN, Si3N4, Aｌ-Si-N系材料、Si-N系材料, Si-O-N系材料, TaN, TiN, ZrN,などの窒化物のいずれかよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（１０）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層と、少なくとも１層の界面層を備え、
前記界面層の少なくとも１層の材料の９５原子％以上がＣｒ２Ｏ３よりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（１１）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層と、少なくとも１層の界面層を備え、
前記界面層の少なくとも１層の材料の９５原子％以上がＳｎ−Ｎよりなることを特徴とする情報記録媒体とする。
（１２）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、前記各層を含む全積層膜の膜厚の合計が１５０nm以下であることを特徴とする情報記録媒体とする。
（１３）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲の全波長において、前記基板側から見た各波長の結晶状態の反射率が前記基板側から見た各波長の非晶質状態の反射率より大きいことを特徴とする情報記録媒体とする。
（１４）光の照射により原子配列が変化することによって記録を行う、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを備え、
６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲の少なくとも１波長において、非晶質状態及び結晶状態の透過率が約２％以上であることを特徴とする情報記録媒体とする。
（１５）前記媒体のトラックの間隔が0.６２μｍ以下であることを特徴とする請求項２〜１４のいずれか１項に記載の情報記録媒体とする。
（１６）光の照射により原子配列が変化することによって記録が行われる記録膜を有する、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層と、組成の９５原子％以上がＳｎＯ２またはＳｎ−Ｏ−Ｎからなる界面層を備えたことを特徴とする情報記録媒体とする。
（１７）光の照射により原子配列が変化することによって記録が行われる記録膜を有する、多数回書換え可能な情報記録媒体であって、光照射側から、0.7ｍｍ以下の厚さの基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、組成の９５原子％以上がＳｎＯ２またはＳｎ−Ｏ−Ｎからなる上部保護層と、反射層とを備えたことを特徴とする情報記録媒体とする。
（１８）光の照射により原子配列が変化することによって記録が行われる記録膜を有する多数回書換え可能な情報記録媒体であって、
光照射側から、基板と、
２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを含む積層膜と
接着層を備え、
前記基板表面から前記接着層までの距離が１５０ｎｍ以下、かつ前記積層膜のそれぞれの膜厚がそれぞれ４０ｎｍ以下、かつトラックの間隔が０．５４μｍ以上0.６２μｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体とする。
（１９）光の照射により原子配列が変化することによって記録が行われる多数回書換えな情報記録媒体であって、
光照射側から、基板と、
２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを含む積層膜と、
接着層を備え、
前記反射層は、８０原子％以上の金属からなる２層以上の反射層であって、
前記基板表面から前記接着層までの距離が１５０ｎｍ以下、かつ前記積層膜のそれぞれの膜厚がそれぞれ４０ｎｍ以下であり、
トラックの間隔が０．５４μｍ以上０.６２μｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体とする。
（２０）光の照射により原子配列が変化することによって記録が行われる記録膜を有する多数回書換え可能な情報記録媒体であって、
光照射側から、前記基板と、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを含む積層膜を備え、
前記基板表面から接着層までの距離が９０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、
かつトラックの間隔が０．５４μｍ以上0.６２μｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体とする。
【００１１】
積層膜のトータル膜厚を150ｎｍ以下にすることも応力発生防止のために重要である。
【００１２】
下部保護層や他の層を薄くすると、光学的に再生信号や反射率や吸収率を最適範囲に確保する対策と、熱的に基板表面の温度上昇による膨張の悪影響を防止し、熱拡散の変化による記録マーク周囲の再結晶化や隣接トラック消去、読出し光による消去などを防止する対策が必要になる。
【００１３】
応力によるグルーブ変形の測定方法は下記のとおりである。
【００１４】
以下、応力グルーブ変形量を測定する方法を説明する。ここでは例としてグルーブにおける応力グルーブ変形量を測定する場合についてのみ詳細に説明する。
【００１５】
まず、測定するディスクを評価機にセットし、回転させる。そして、応力グルーブ変形量を測定するトラック付近へ光ヘッドを移動させる。その場所でオートフォーカスをかけ、トラッキングエラー信号（差信号）をオシロスコープでモニターする。そしてグルーブにおけるトラッキングエラー信号振幅が最大になるようにオートフォーカスのゲインを調整する（ＡＦオフセット調整）。次に、オートフォーカスをかけた状態でグルーブにトラッキングをかける。そして、ランダム信号でレーザパワーを変えて記録を行い、３Ｔ（最短）マークとスペースに対応する信号のほうらく線の中心線の、長マークとスペースに対応する信号のほうらく線の中心線からのズレ（アシンメトリー）が＋５％となる記録パワーを求め、最適記録パワーとする。次に、ラジアル（半径方向）-Tiltとオーバーライト１０回後（最適パワー）のジッター値との関係をタイムインターバルアナライザー（ＴＩＡ）で測定し、ジッタ‐が最小となるラジアル-Tiltを求める。すなわち、ラジアル-Tiltを変えながらその時のジッタ‐を測定し、このジッタ‐が最小となるラジアル-Tiltをもとめ、これを最適ラジアル-Tiltとする。次に、トラッキングオフセット調整を行う。まず、グルーブの両側のランドに最適パワーでオーバーライトを１０回行う。その後、グルーブにおけるランドからのクロストークをスペクトラムアナライザーで測定する。このクロストークが最小となるようにトラッキングゲインを調整する。この後、もう一度最適ラジアル-Tiltを求め、更にトラッキングオフセット調整を行えばさらに好ましい。
【００１６】
最終的に、グルーブでのＡＦオフセット調整、トラッキングオフセット調整、ラジアル-Tilt調整が終わった後、応力グルーブ変形量を測定するトラックにビームを移動させる。そのトラックでのトラックの左右に１／２トラックずつズレて配置されたＩＤ部（ピットでアドレス情報等を表した部分）の再生信号（和信号）をモニターし、ＩＤ１とＩＤ３のそれぞれの電圧振幅Ｖ１及び電圧振幅Ｖ３を測定する。この値を基に、応力グルーブ変形量を表す、｜（Ｖ１−Ｖ３）／（Ｖ１＋Ｖ３）｜を計算する。
【００１７】
同じようにして、ランドにおける応力グルーブ変形量を測定する。
【００１８】
本発明は２．６ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭの 規格以上の 記録密度（トラックピッチ、ビットピッチ）の場合に効果を発揮し， 4.7ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭの規格以上の記録密度の場合に特に効果を発揮する。光源の波長が 660 ｎｍ付近でない場合 や、集光レンズの開口数 （ＮＡ）が 0.6 でない場合 は、これらから半径方向，円周方向ともに 波長比、ＮＡ比 で換算した 記録密度で効果を発揮する。
【００１９】
本発明の相変化記録媒体を用いる記録装置（光ディスクドライブ）の基本的な技術は下記のとおりである。
(１ビームオーバーライト)
相変化記録媒体は、オーバーライト（あらかじめ消去することなく重ね書きによって情報の書換えを行うこと）により書換えを行うのが普通である。図２にその原理を示した。高いレーザーパワーで記録膜を融解させれば照射後急冷されて前の状態が結晶でも非晶質でも非晶質状態の記録マークになり、中間のレーザーパワーで融点以下の結晶化速度の速い温度まで加熱すれば、前に非晶質状態だったところは結晶状態になる。元々結晶状態だったところはそのまま結晶状態に留まる。ＤＶＤ−ＲＡＭでは動画像を記録することが多いと考えられるので、１度に長い情報を記録することになる。この場合、予め全部消去してから記録するのでは２倍時間がかかり、また、膨大なバッファーメモリーが必要になる可能性もある。従ってオーバーライト可能なことは必須の条件である。
(マークエッジ記録)
ＤＶＤ−ＲＡＭおよびＤＶＤ−ＲＷには高密度記録が実現できるマークエッジ記録方式が採用されている。マークエッジ記録とは、記録膜に形成する記録マークの両端の位置をディジタルデータの１に対応させるもので、これにより、最短記録マークの長さを基準クロック１個でなく２〜３個分に対応させて高密度化することもできる。ＤＶＤ−ＲＡＭでは8-16変調方式を採用しており、基準クロック３個分に対応させている。図３に比較を示したように、円形記録マークの中心位置をディジタルデータの１に対応させるマークポジション記録に比べると、記録マークを極端に小さくしなくても高密度記録できるという長所がある。ただし、記録マークの形状歪みが極めて小さいことが記録媒体に要求される。
(フォーマット)
図４に各セクターの始めのヘッダー部の配置を示したように、ＤＶＤ−ＲＡＭは１周を２４のセクターに分割したフォーマットであるため、ランダムアクセス記録が可能である。これらにより、パソコン内蔵の記憶装置から、ＤＶＤビデオカメラ、DVDビデオレコーダーまで、広い用途に用いることができる。
(ランド・グルーブ記録)
DVD-RAMでは図５に示したようにトラッキング用の溝内と溝と溝の間の凸部の両方に記録するランド・グルーブ記録によってクロストークを小さくしている。ランド・グルーブ記録では、明暗(濃淡)の記録マークに対して溝深さをλ／6n（λはレーザ波長、nは基板の屈折率）付近にした時、ランドでもグルーブでも隣接トラックの記録マークが見えにくくなる現象を利用しているので、4.7GB DVD-RAMの例ではトラックピッチを0.615μmと狭くできている。記録マークとそれ以外の部分の位相差、すなわち再生信号の位相差成分はクロストークが発生しやすくなる方向に働き，十分に小さくなるように設計することが求められる。再生信号の位相差成分はランドとグルーブの濃淡再生信号に逆位相で足し合わされるので，ランドとグルーブの再生信号レベルのアンバランスの原因ともなる。
(ＺＣＬＶ記録方式)
相変化記録媒体では、記録波形を変えない場合、良好な記録再生特性を得るのに結晶化速度に対応した最適線速度で記録するのが望ましい。しかし、ディスク上の半径の異なる記録トラック間をアクセスする時、線速度を同じにするために回転数を変えるのには時間がかかる。そこでＤＶＤ−ＲＡＭでは、図６に示したように、アクセス速度が小さくならないようにディスクの半径方向を２４のゾーンに分け、ゾーン内では一定回転数とし、別のゾーンにアクセスしなければならない時だけ回転数を変えるＺＣＬＶ（Zoned Constant Linear Velocity）方式を採用している。この方式では、ゾーン内の１番内周のトラックと一番外周のトラックで線速度が少し異なるので記録密度も少し異なるが、ディスク全域にわたってほぼ最大の密度で記録することができる。
本発明の記録媒体の技術は下記のとおりである。
（吸収率調整）
4.7GB／面 媒体のような高線速度(8.2m/s)媒体ではDVD-RAMの2.6GB／面(6m/s)のような低線速度媒体では期待できる先行消去(光スポット照射により記録膜が融解する領域より前方の300℃〜550℃の温度範囲の帯状領域で記録マークが予め消去される現象)が十分には期待できないため、記録マーク内外の吸収率比Ac／Aaを0.8以上に保つことが必須である。吸収率調整を行なうことにより、図７に示したようにマークのエッジ位置を正確に記録することが出来る。吸収率調整には反射層を薄くして低反射率の記録マーク部分で記録膜の光吸収が多くならないように透過させてしまう方法が有る（山田 昇、赤平信夫、西内健一、古川恵昭：高速オーバーライト相変化光ディスク：電子情報通信学会 技術研究報告 MR92-71，CPM92-148 (1992) 37）。反射層は吸収率比調整かつコントラストを高く保つためにはＣｒやＡｌおよびこれらのいずれかを含む合金を用いる。この層は適度に光吸収し、適度に光透過することにより、反射率の低い記録マーク部分で記録膜を透過した光が反射層で反射されて再び記録膜に吸収され、温度が上がり過ぎないようにし、Ac／Aaを１以上にすることができる。
【００２０】
高密度相変化光ディスクではトラックピッチが狭いことにより、隣接トラックにすでに書かれている記録マークの一部が消去されるクロスイレーズと呼ばれる現象に対する配慮が必要になるが、このクロスイレーズを防止するには、上記の熱の縦方向拡散が重要である。縦方向拡散により熱が隣接トラック方向に行きにくくなることが１つの理由である。Ａｃ／Ａａが１より大きければ隣接トラックの記録マーク部分の温度上昇が少なくなり、クロスイレーズ防止の面でも良い方向に働く。
【００２１】
クロスイレーズを防止するには再結晶化の防止も重要である。図８に示したように、記録時の記録膜融解後の周辺部からの再結晶化で非晶質記録マークとして残る部分が狭まる場合は所定の大きさの記録マークを形成するのにより広い領域を融解させる必要が有り、隣接トラックの温度が上昇しやすくなるからである。熱が縦方向に拡散すれば再結晶化も防止できる。記録マーク形成時に中央部の熱が横方向に拡散して融解領域周辺部の冷却が遅くなり、結晶化しやすくなるのを防げるからである。
（下部保護層）
下部保護層とは、記録膜を保護するために基板と記録膜の間に設けられ、厚さが２０ｎｍ以上の積層膜である。基板のグルーブ変形抑制のためには、下部保護層の膜厚を制限し、製膜時に基板温度上昇が起こらないようにする必要がある。そこで、２０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下の下部保護層を設ける。屈折率は、光学的にコントラストを大きくするために、屈折率ｎは１．４以上１．９以下が好ましい。しかし屈折率が小さい材料は一般にスパッタレートが遅いため量産性の点からは１．６以上１．９以下が好ましい。消衰係数ｋは出来るだけ０に近いことが好ましい。また、この層の熱伝導率が記録膜より１桁以上高いことから、記録膜から上下方向への熱拡散の対称性が増すのでランドとグルーブの特性の対称性が増し、特にグルーブで起きやすいクロスイレーズを防止する効果も有する。この層は２０ｎｍ未満だと５００回以上の多数回書換時に基板変形が生じるため、これを防止するため２０ｎｍ以上とすることが好ましい。記録膜を薄くすると反射率も低下するが、反射率向上層によって救うことができる。しかしさらに薄くすると結晶―非晶質の反射率差、従って再生信号強度自体が小さくなるため、それ以上薄くすることはできない。
【００２２】
（界面層）
4.7GB DVD-RAMでは記録膜の両側に酸化物や窒化物の界面層を設けている（宮内 靖、寺尾元康、広常朱美、宮本 真、徳宿伸弘：酸化物界面層による相変化光ディスクの保護層・記録膜間相互拡散の防止：応用物理学会講演予稿集 第3分冊、29p-ZK-12、(1998春) 1127）。（ZnS）₈₀・(SiO2)₂₀ 保護層が両側にある場合に比べて結晶核形成速度も結晶成長速度も増大し、これにより結晶化速度が速くなる。4.7GB DVD-RAM の例では消去パワーレベルよりパワーを下げない記録波形を用いていることと、高密度化により前後に隣接する記録パルスの記録トラック上での位置の差が小さくなっていることにより、１つの記録パルスの照射後固化しないうちに次の記録パルスが来ることから、記録膜の物質移動(流動)が起こりやすい状況にある。この点を改善するには記録膜を薄くして、両側の層への付着力の影響を相対的に強めるのが有効であるが、そうすると結晶核生成速度、結晶成長速度ともに低下して、非晶質記録マークの部分的消え残りが生じるおそれがある。しかし、例えば酸化物の両界面層を用いることにより、消え残り発生のおそれが無くなる。窒化物も使用可能である（音羽真由美、山田 昇、太田啓之、河原克巳：記録膜の両側に窒化物層を有する相変化光ディスク： 応用物理学会講演予稿集 第３分冊、29p-ZK-13（1998春）1128、および N. Yamada, M. Otoba, K. Kawahara, N. Myagawa, H. Ohta, N. Akahira and T. Matsunaga: Phase-change optical disk having a nitride interface layer: Jpn. J. Appl. Phys. Part 1, 37 (1998) 2104）。
【００２３】
多数回書換えを実現するためには、上下のZnS・SiO2保護層からのZn,Sなどの記録膜中への拡散を防止しなければならない。これにも界面層が効果がある。記録媒体は、最初の書換えで記録マークのエッジ位置のゆらぎであるジッターが約１％上昇し、１０００回書き換えまで少しずつジッターが上がったり下がったりするが、データエラーに全く問題が無い。また、加速寿命試験の結果、記録されたデータの保存寿命は少なく見積もっても１０年以上であることがわかった。
（記録波形）
記録波形と記録マーク形状との間には下記のような関係がある。例えば4.7ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭでは最短マーク長が0.42μmで線速度が8.2m／sであることにより、１つの記録マークを形成する記録パルスを複数に分割するが、正確に記録マークを形成するために、熱の蓄積防止よりも正確な加熱に重点を置き、図９に示したように、消去パワーレベルから下がる部分が少ないか、全く無い記録波形としている。また、既に述べたように、記録マークを形成する最初のパルスと最後のパルスの幅の適応制御も必要である（適応制御：注目するスペースの長さと前のマークの長さに応じて、前のマークを形成する最後のパルスの終わる位置と後のマークを形成する最初のパルスの開始位置を調節する）。
【００２４】
高性能化技術をまとめると下記のようになる。
１． 狭トラックピッチ化に寄与する技術
ランド・グルーブ記録、吸収率調整、下部保護層の薄膜化、反射層薄膜化
２． 狭ビットピッチ化に寄与する技術
マークエッジ記録、ＺＣＬＶ記録方式、吸収率調整、界面層、適応制御記録波形
３． 高速化に寄与する技術
１ビームオーバーライト、記録膜組成、吸収率調整、界面層
上記のように１つの層が複数の役割を持ち、各層の機能が複雑にからみあっている。下部保護層薄膜化による応力低減もグルーブ変形を防いで狭トラックピッチ化に寄与する。従って、積層膜の組み合わせや膜厚を最適に選ぶことが高性能化のために極めて重要である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
〔実施例１〕
（本発明の情報記録媒体の構成、製法）
図１は、この発明の第1実施例のディスク状情報記録媒体の断面構造図を示す。この媒体は次のようにして製作された。
【００２６】
まず、直径12cm、厚さ０.6mmで表面にトラックピッチが０．６15ミクロンでランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有し、トラックセンターからずれた位置、すなわち、ほぼランドとグルーブの境界線の延長線上にアドレス情報などを表すピット列を有するポリカーボネイト基板１上に、（ＳｉＯ２）４０（ＺｎＯ）６０よりなる下部保護層２を３０ｎｍの膜厚に形成した。次にＣｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層３を膜厚２ｎｍに形成、続いてＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５よりなる記録膜４を膜厚１０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３よりなる上部界面層を５ｎｍ，（ＳｉＯ２）２０（ＺｎＳ）８０よりなる上部保護層を３０ｎｍ，Ｃｒよりなる反射層２０ｎｍを順次形成した。ただし、ここではＣｒと酸素の比が２：３から多少ずれたもの、Ｓｉと酸素の比が１：２から多少ずれたものもＣｒ２Ｏ３やＳｉＯ２と呼ぶ。多少のずれは、±２０％以内を指し、２：３から多少ずれたものは、ここでは２：２．４〜２：３．６の範囲を意味する。
【００２７】
このように本発明の情報記録媒体は６層以下の積層膜から形成され、スパッタ装置のチャンバーが６室以下の量産装置にて製膜を行なうことが出来る。
【００２８】
また、全膜厚は１１０ｎｍ以下と従来ディスクに比べて非常に量産性に優れている。
【００２９】
組成比はいずれも原子％（ａｔｏｍｉｃ％）である。膜の形成はマグネトロン・スパッタリング装置により行った。こうして第1のディスク部材を得た。
【００３０】
基板の反りは上記ディスクでは、上記積層膜の製膜前後でほとんど変化しておらず，応力が発生していない事を示した。
【００３１】
他方、全く同様の方法により、第1のディスク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得た。その後,前記第1のディスク部材および第2のディスク部材の膜表面に紫外線硬化樹脂による保護コート２２を行い，それぞれの紫外線硬化樹脂層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図１に示すディスク状情報記録媒体を得た。第２のディスク部材の代わりに保護基板を用いてもよい。
(初期結晶化方法)
前記のようにして製作したディスクの記録膜に次のようにして初期結晶化を行った。ディスクを記録トラック上の点の線速度が６m/sであるように回転させ、スポット形状が媒体の半径方向に長い長円形の半導体レーザ(波長約810nm)のレーザ光パワーを６００mWにして基板1を通して記録膜4に照射した。スポットの移動は、媒体の半径方向のスポット長の1/4ずつずらした。こうして、初期結晶化を行った。この初期結晶化は1回でもよいが2回繰り返すと初期結晶化によるノイズ上昇を少し低減できた。
(記録・消去・再生方法)
上記記録媒体に対して情報記録再生評価機により、情報の記録再生を行った。以下に本情報記録再生評価機の動作を説明する。なお、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーン毎にディスクの回転数を変化させるZCAV(Zoned Constant Linear Veｌocity)方式を採用している。ディスク線速度は約8.2m/sである。
【００３２】
ディスクに情報を記録する際には、情報8ビットを16ビットに変換する記録方式、いわゆる8-16変調方式を用い記録が行われた。記録装置外部からの情報は8ビットを1単位として、8-16変調器に伝送される。この変調方式では媒体上に、8ビットの情報に対応させた3T〜14Tの記録マーク長での情報の記録を行っている。なお、ここでTとは情報記録時のクロックの周期を表しており、ここでは17.1nsとした。8-16変調器により変換された3T〜14Tのデジタル信号は記録波形発生回路に転送される。上記記録波形発生回路内において、3T〜14Tの信号を時系列的に交互に「０」と「1」に対応させ、「０」の場合には中間パワーレベルのレーザパワーを照射し、「1」の場合には高パワーパルス、またはパルス列を照射するようにしている。高パワーパルスの幅を約3T／２〜Ｔ／2とし、4T以上の記録マークを形成する際は、複数の高パワーレベルのパルスより成るパルス列を用い、パルス列のパルス間では幅が約Ｔ/2の低パワーレベルのレーザー照射を行い、上記パルス列とパルス列の間の記録マークを形成しない部分では中間パワーレベルのレーザー照射が行われるマルチパルス記録波形が生成される。この際、記録マークを形成するための高パワーレベルを10mW、記録マークの消去が可能な中間パワーレベルを4mW、中間パワーレベルより低い低パワーレベルを4mWとした。このように低パワーレベルを中間パワーレベルと同じにしても良いし、別のレベルにしてもよい。また、この際、光ディスク上の中間パワーレベルレーザービームが照射された領域は結晶となり(スペース部)、高パワーレベルのパルス列を照射された領域は非晶質の記録マークに変化する。また、上記記録波形発生回路内は、マーク部を形成するための一連の高パワーパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース部の長さに応じてマルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化する方式(適応型記録波形制御)に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。また、この記録媒体の反射率は結晶状態の方が高く、記録され非晶質状態になった領域の反射率が低くなっている。記録波形発生回路により生成された記録波形は、レーザ駆動回路に転送され、レーザ駆動回路はこの波形をもとに、光ヘッド内の半導体レーザの出力パワーを変化させる。本記録装置に搭載された光ヘッドには、情報記録用のエネルギービームとして波長660ｎｍのレーザビームを照射することにより、情報の記録を行った。
【００３３】
以上の条件でマークエッジ記録を行った場合、最短マークである3Tマークのマーク長は約０.42μm、最長マークである14Tマークのマーク長は約1.96μmとなる。記録信号には、情報信号の始端部、終端部に4Tマークと4Tスペースの繰り返しのダミーデータが含まれている。始端部にはVFOも含まれている。
【００３４】
このような記録方法では、既に情報が記録されている部分に対して消去することなく、重ね書きによって新たな情報を記録すれば、新たな情報に書き換えられる。すなわち、単一のほぼ円形の光スポットによるオーバーライトが可能である。
【００３５】
また、本記録装置はグルーブとランド(グルーブ間の領域)の両方に情報を記録する方式(いわゆるランドグルーブ(L/G)記録方式)に対応している。本記録装置ではL/Gサーボ回路により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。
【００３６】
記録された情報の再生も上記光ヘッドを用いて行った。1mWのレーザービームを記録トラック上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を検出することにより、再生信号を得る。この再生信号の振幅をプリアンプ回路により増大させ、8-16復調器で16ビット毎に8ビットの情報に変換する。以上の動作により、記録された情報の再生が完了する。
（記録膜の組成と膜厚）
本実施例の記録膜の代わりに、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５，Ｇｅ７Ｓｂ４Ｔｅ１３，Ｇｅ４Ｓｂ２Ｔｅ７，Ｇｅ５Ｓｂ２Ｔｅ８，などのＧｅＴｅとＳｂ２Ｔｅ３の混合組成、Ｇｅ20Ｓｂ24Ｔｅ56などの、上記混合組成に近い組成の記録膜、Ａｇ２Ｇｅ2１Ｓｂ2１Ｔｅ56，Ｓｎ1.3Ｇｅ2.7Ｓｂ2Ｔｅ7 などの、上記混合組成に添加元素を加えた記録膜、およびそれに近い組成の主成分がGe-Sb-Te系の記録膜を用いても同様の特性が得られる。記録膜のいずれかの構成元素の含有量が上記の組成から５原子％以上ズレた場合、結晶化速度が速過ぎて記録時の記録膜融解後の冷却中に再結晶化が起こり、記録マーク形状が歪む、あるいは結晶化速度が遅過ぎて消え残りが生ずるなどの問題点が起こった．従って、不純物元素は５原子％未満であることが好ましい。より好ましくは２原子％未満である。
【００３７】
記録膜の膜厚と初期化後の変調度及び吸収率比の関係を調べたところ、以下のような結果が得られた。
【００３８】

これより、変調度が４０％以上取れ、吸収率比Ac/Aaが１以上であることから、記録膜の膜厚は７ｎｍ以上１３ｎｍ以下が好ましく、３Ｔ信号を記録した場合に、11％以下の再生信号ジッターが得られた。さらに好ましい範囲は９ｎｍ以上１２ｎｍ以下で、変調度が４１％以上、Ac／Aaも１．０４以上であり、１０回オーバーライト後も１０％以下の再生信号ジッタが得られた。
【００３９】
膜厚が薄過ぎると消去時の結晶核形成が不足し、また下部保護層の薄いディスクではコントラストが低くなり、再生信号強度も低下するので再生信号ジッターが許容範囲を越えてしまう．記録膜膜厚が１５ｎｍ以上と厚過ぎると再結晶化領域が広くなりすぎるために１０回オーバーライトでジッターが12％を越えてしまう。
(界面層の組成と膜厚)
上部界面層、下部界面層のＣｒ２Ｏ３は、ＺｎＳの記録膜中への拡散の防止、結晶化速度の向上という効果がある。また、Ａｒのみの雰囲気ガスで製膜できること、他の層との接着性が優れていること、などの長所が有る．Ｃｒ２Ｏ３に代えて，あるいはＣｒ２Ｏ３層との２層にしてＧｅ50Ｃｒ10Ｎ４０などの組成の、ＧｅまたはＳｉを３０原子％以上６０原子％以下、Ｃｒを５原子％以上２０原子％以下含むＧｅ−Ｃｒ−Ｎ系材料、あるいはＳｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料、あるいはＧｅ−Ｓｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料、Ｔｉ60Ｎ40などのＴｉ−Ｎ系材料，Ｔａ55Ｎ45などのＴａ−Ｎ系材料，Ｓｎ７０Ｎ３0などのＳｎ−Ｎ系材料などの窒化物を用いると、結晶化速度向上効果が大きいが、書換え可能回数は10〜20％少なくなる。線速度が10ｍ／ｓ以下では、ＳｎＯ2などのＳｎ酸化物でも記録膜の結晶化速度の面で問題無い。Ｓｎ−Ｏ−Ｎでもよい。これらＳｎを含む材料の熱伝導率は比較的低いため、界面層と保護層を兼ねさせ、単層化することも可能であった。特に上部保護層と上部界面層を単層化するのが好ましい。特にCrとGeの酸化物あるいは窒化物が60mo1%以上含まれていると保存寿命が向上し、高温高湿の環境に置かれても高性能を維持できる。また、GeN, GeOなどのGe含有組成は製膜時のスパッタレートが他に比べ速いため、製造時のタクトタイムを短縮することができ好ましい。ただし、材料費は比較的高価である。
【００４０】
記録膜と保護層との間に設ける界面層の材料としては,Cr2O3, Cr−N, Ge−N, Ｓｎ−Ｎ，Ge−O,またはこれらの材料の混合物、が好ましい。この中で、Cr2O3 とCr−Nは多数回書き換え時の反射率レベルの変動を5%以下に押さえられ、ジッターを減少でき、より好ましい。Cr2O3はさらに材料コストが安いという利点がある。Ｓｎ−Ｎは、さらに線速依存性が少ないという利点があり、線速度8ｍ／ｓから１６ｍ／ｓの範囲で消去比25ｄＢ以上が得られ、１２ｍ／ｓ以上１６ｍ／ｓ以下でのオーバーライト後のジッタ上昇を４％以下にすることが可能であるため、より好ましい。また、Sn-NなどのＳｎ化合物は、結晶化特性が良好でＳｎに対するＮ比が０．１以上０．４以下がより好ましく、４０原子％以下であればＯ、Ｓｅ，Ｔｅが混在していても結晶化特性の劣化は見られなかった。Ｓが混合した場合は、結晶化特性が劣化した。 これら元素の混在量が４０原子％を越えても７０原子％以下であれば、結晶化速度はやや低下するが、１０ｍ／ｓ以上の高線速度の記録を行うのでなければ、問題は生じなかった。Ｏ，Ｓｅ，ＴｅのうちではＯが最も好ましく、多数回書き換え時のＳｎの記録膜中への拡散による反射率の変化や結晶化速度の低下を防止する効果が有る。拡散防止効果は２０原子％以上で見られた。
次いで、SiO2, Al2O3、Ta2O5, Ta2O5とCr2O3またはCr−N, Ge−N, Ge−Oの混合物、その次にZrO2, Y2O3, Cr2O3またはCr−N, Ge−N, Ta2O５との混合物が好ましい。CoO, Cr2O, NiOは初期結晶化時の結晶粒径が均一になり、書き換え初期のジッター上昇が小さくより好ましい。また,AｌN, BN, CrN, Cr2N, GeN, HfN, Si3N4, Aｌ-Si-N系材料(例えばAｌSiN2)、Si-N系材料, Si-O-N系材料, TaN, TiN, ZrN,などの窒化物も接着カが大きくなり、外部衝撃による情報記録媒体の劣化が小さく、より好ましい。
【００４１】
界面層は、膜厚１ｎｍ以上で多数回オーバーライトでＺｎＳが記録膜中へ拡散する悪影響が現れるのを避ける効果及び接着性向上効果が有る。結晶化速度向上効果を十分に得るには、膜厚３ｎｍ以上であるのが望ましい．ただし、下部界面層の場合、Ｃｒ２Ｏ３では膜厚が２ｎｍを越えると、この層の光吸収のために反射率が低下するなどの問題点が生じる．下部界面層の場合、Ｃｒ２Ｏ３では光吸収のために５ｎｍ以下が望ましいが、上下の熱拡散のバランスをとるためにやや厚め、例えば７ｎｍとしてもよい。例えばＧｅ−Ｃｒ−Ｎのように吸収率がＣｒ２Ｏ３より低い界面層では、もっと厚い膜厚としても問題無かった．
しかしながら、界面層材料はスパッタレートが遅いため、２０ｎｍとすることが生産性の点から好ましく、１０ｎｍ以下であるとより好ましい。
【００４２】
以上より、上部界面層膜厚は３ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。下部界面層膜厚は３ｎｍ以上８ｎｍ以下が好ましい。
【００４３】
また、界面層に接する保護層が酸化物または窒化物の場合には、保護層が結晶化速度向上効果を持つので界面層は接着性向上の意味で用いられる。
【００４４】
これより、下部保護層が酸化物または酸化・窒化物、窒化物の場合には、下部界面層膜厚は１ｎｍ以上２ｎｍ以下が好ましい。
この他、上部界面層、下部界面層のCr203に代わる材料としては,Ｔｉおよびその酸化物も好ましい。
【００４５】
上部界面層を上部保護層で兼ねさせて１層低減させ、作製コストの低減を図ることもできる。その場合、ＺｎＳの記録膜中への拡散が生じるため、２００回書換え後に結晶化速度の低下が生じた。
【００４６】
上部界面層材料を次の材料にすれば、上部界面層を上部保護層を兼ねても５００回書換え後でも結晶化速度の低下は生じなかった。ＳｎＯ２などのＳｎ−ＯあるいはＳｎ−Ｏ−Ｎ材料、ＳｎＯ２−ＳｉＯ２，ＳｎＯ２−Ｓｉ３Ｎ４，ＳｎＯ２−ＳｉＯ２−Ｓｉ３Ｎ４，などのＳｎ−Ｓｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｓｉ−ＮあるいはＳｎ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＡｌＮ，ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＡｌＮなどのＳｎ−Ａｌ−Ｏ、Ｓｎ−Ａｌ−ＮまたはＳｎ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｃｒ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＣｒＮ，ＳｎＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＣｒＮなどのＳｎ−Ｃｒ−Ｏ、Ｓｎ−Ｃｒ−ＮまたはＳｎ−Ｃｒ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｍｎ３Ｏ４，ＳｎＯ２−Ｍｎ５Ｎ２，ＳｎＯ２−Ｍｎ３Ｏ４−Ｍｎ５Ｎ２などのＳｎ−Ｍｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｍｎ−ＮまたはＳｎ−Ｍｎ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｏ５，ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｏ５−Ｔａ２ＮなどのＳｎ−Ｔａ−Ｏ、Ｓｎ−Ｔａ−ＮまたはＳｎ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＧｅＯ２，ＳｎＯ２−Ｇｅ３Ｎ４，ＳｎＯ２−ＧｅＯ２−Ｇｅ３Ｎ４，などのＳｎ−Ｇｅ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｅ−ＮあるいはＳｎ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＴｉＯ２，ＳｎＯ２−Ｔｉ２Ｎ，ＳｎＯ２−ＴｉＯ２−Ｔｉ２Ｎ，などのＳｎ−Ｔｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｔｉ−ＮあるいはＳｎ−Ｔｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＭｏＯ３，ＳｎＯ２−Ｍｏ２Ｎ−ＭｏＮ，ＳｎＯ２−ＭｏＯ２−Ｍｏ２Ｎ−ＭｏＮ，などのＳｎ−Ｍｏ−Ｏ、Ｓｎ−Ｍｏ−ＮあるいはＳｎ−Ｍｏ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＺｒＯ２，ＳｎＯ２−ＺｒＮ，ＳｎＯ２−ＺｒＯ２−ＺｒＮ，などのＳｎ−Ｚｒ−Ｏ、Ｓｎ−Ｚｒ−ＮあるいはＳｎ−Ｚｒ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｃｏ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｃｏ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｃｏ２Ｏ３−Ｃｏ２ＮなどのＳｎ−Ｃｏ−Ｏ、Ｓｎ−Ｃｏ−ＮまたはＳｎ−Ｃｏ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｉｎ−Ｎ，ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＮなどのＳｎ−Ｉｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｉｎ−ＮまたはＳｎ−Ｉｎ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＺｎＯ，ＳｎＯ２−Ｚｎ−Ｎ，ＳｎＯ２−ＺｎＯ−Ｚｎ−ＮなどのＳｎ−Ｚｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｚｎ−ＮまたはＳｎ−Ｚｎ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｇｄ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｇｄ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｇｄ２Ｏ３−Ｇｄ２ＮなどのＳｎ−Ｇｄ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｄ−ＮまたはＳｎ−Ｇｄ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｂｉ―Ｎ，ＳｎＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂｉ―ＮなどのＳｎ−Ｂｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｂｉ−ＮまたはＳｎ−Ｂｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｎｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｎｉ―Ｎ，ＳｎＯ２−Ｎｉ２Ｏ３−Ｎｉ―ＮなどのＳｎ−Ｎｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｎｉ−ＮまたはＳｎ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｎｂ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＮｂＮ，ＳｎＯ２−Ｎｂ２Ｏ３−ＮｂＮなどのＳｎ−Ｎｂ−Ｏ、Ｓｎ−Ｎｂ−ＮまたはＳｎ−Ｎｂ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｎｄ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＮｄＮ，ＳｎＯ２−Ｎｄ２Ｏ３−ＮｄＮなどのＳｎ−Ｎｄ−Ｏ、Ｓｎ−Ｎｄ−ＮまたはＳｎ−Ｎｄ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｖ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＶＮ，ＳｎＯ２−Ｖ２Ｏ３−ＶＮなどのＳｎ−Ｖ−Ｏ、Ｓｎ−Ｖ−ＮまたはＳｎ−Ｖ−Ｏ−Ｎ材料，あるいは、Ｓｎ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ材料やＳｎ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ材料，Ｓｎ−Ｃｒ−Ｃｏ−Ｏ−Ｎ材料など上記材料を混合したものが、上部界面層を上部保護層を兼ねる材料として使用可能であった。
【００４７】
これらの中でＳｎ−ＯあるいはＳｎ−Ｏ−Ｎ材料は、製膜速度が従来材料である（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０の約２倍と非常に早く、量産に適している点でより好ましかった。また、混合材料中のＳｎ−ＯあるいはＳｎ−Ｏ−Ｎ材料が全体の７０ｍｏｌ％以上であり、混合材料中のＣｒ−Ｏ，Ｃｒ−Ｏ−Ｎ材料が全体の７０ｍｏｌ％以上であると、製膜速度が（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０の約１．５倍と速く、またＳｎ−ＯあるいはＳｎ−Ｏ−Ｎ材料に比べて熱安定性が良く書換え時の消去比の劣化が生じにくい。Ｃｒ−Ｏ，Ｃｒ−Ｏ−Ｎ材料の代わりに、Ｍｎ−Ｏ，Ｍｎ−Ｏ−Ｎを使用しても同様の効果が見られた。Ｓｎ−Ｇｄ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｄ−ＮまたはＳｎ−Ｇｄ−Ｏ−Ｎ材料，Ｓｎ−Ｂｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｂｉ−ＮまたはＳｎ−Ｂｉ−Ｏ−Ｎ材料，Ｓｎ−Ｚｒ−Ｏ、Ｓｎ−Ｚｒ−ＮまたはＳｎ−Ｚｒ−Ｏ−Ｎ材料も安定性が高いが、Ｓｎ−Ｃｒ−Ｏ、Ｓｎ−Ｃｒ−Ｏ−Ｎ，Ｓｎ−Ｍｏ−Ｏ，Ｓｎ−Ｍｎ−Ｏ−Ｎに比べると約１割スパッタレートが低い。また、Ｓｎ−Ｇｅ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｅ−ＮあるいはＳｎ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ材料を用いると、記録膜との接着力が大きくなり、保存寿命が向上した。Ｓｎ−Ｇｅ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｅ−Ｎ，Ｓｎ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ材料の代わりに、Ｓｎ−Ｍｏ−Ｏ，Ｓｎ−Ｍｏ−Ｏ−Ｎ材料を用いても同様の効果が得られた。
【００４８】
一方、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｉｎ−ＮまたはＳｎ−Ｉｎ−Ｏ−Ｎ材料，は電気抵抗が低く、DCスパッタリングが可能という利点がある。ＩｎがＳｎより多いとスパッタレートを２倍以上に上げることが可能であるが、５００回以上書き換えると反射率変化が生じる。Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｚｎ−ＮまたはＳｎ−Ｚｎ−Ｏ−Ｎ材料もDCスパッタリングが可能であった。
【００４９】
Ｇｅ50Ｃｒ10Ｎ４０などの組成の、ＧｅまたはＳｉを３０原子％以上６０原子％以下、Ｃｒを５原子％以上２０原子％以下含むＧｅ−Ｃｒ−Ｎ系材料、あるいはＳｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料、あるいはＧｅ−Ｓｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料、あるいはＺｎとOを主成分とする（合計７０原子％以上）材料では熱拡散率が低くできるので、記録感度の低下も少ない．
界面層構成元素に対する不純物元素が５原子％以上になると、結晶化速度が低下し、オーバーライト時のジッタ上昇が大きくなるため、不純物元素は５原子％未満であることが好ましい。より好ましくは２原子％未満である。
【００５０】
これらの界面層材料、ＳｎＯ２などのＳｎ−ＯあるいはＳｎ−Ｏ−Ｎ材料、ＳｎＯ２−ＳｉＯ２，ＳｎＯ２−Ｓｉ３Ｎ４，ＳｎＯ２−ＳｉＯ２−Ｓｉ３Ｎ４，などのＳｎ−Ｓｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｓｉ−ＮあるいはＳｎ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＡｌＮ，ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＡｌＮなどのＳｎ−Ａｌ−Ｏ、Ｓｎ−Ａｌ−ＮまたはＳｎ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｃｒ２Ｏ３，ＳｎＯ２−ＣｒＮ，ＳｎＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＣｒＮなどのＳｎ−Ｃｒ−Ｏ、Ｓｎ−Ｃｒ−ＮまたはＳｎ−Ｃｒ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｍｎ３Ｏ４，ＳｎＯ２−Ｍｎ５Ｎ２，ＳｎＯ２−Ｍｎ３Ｏ４−Ｍｎ５Ｎ２などのＳｎ−Ｍｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｍｎ−ＮまたはＳｎ−Ｍｎ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｏ５，ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｏ５−Ｔａ２ＮなどのＳｎ−Ｔａ−Ｏ、Ｓｎ−Ｔａ−ＮまたはＳｎ−Ｔａ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＧｅＯ２，ＳｎＯ２−Ｇｅ３Ｎ４，ＳｎＯ２−ＧｅＯ２−Ｇｅ３Ｎ４，などのＳｎ−Ｇｅ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｅ−ＮあるいはＳｎ−Ｇｅ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＴｉＯ２，ＳｎＯ２−Ｔｉ２Ｎ，ＳｎＯ２−ＴｉＯ２−Ｔｉ２Ｎ，などのＳｎ−Ｔｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｔｉ−ＮあるいはＳｎ−Ｔｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＭｏＯ３，ＳｎＯ２−Ｍｏ２Ｎ−ＭｏＮ，ＳｎＯ２−ＭｏＯ２−Ｍｏ２Ｎ−ＭｏＮ，などのＳｎ−Ｍｏ−Ｏ、Ｓｎ−Ｍｏ−ＮあるいはＳｎ−Ｍｏ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＺｒＯ２，ＳｎＯ２−ＺｒＮ，ＳｎＯ２−ＺｒＯ２−ＺｒＮ，などのＳｎ−Ｚｒ−Ｏ、Ｓｎ−Ｚｒ−ＮあるいはＳｎ−Ｚｒ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｃｏ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｃｏ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｃｏ２Ｏ３−Ｃｏ２ＮなどのＳｎ−Ｃｏ−Ｏ、Ｓｎ−Ｃｏ−ＮまたはＳｎ−Ｃｏ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｉｎ−Ｎ，ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＮなどのＳｎ−Ｉｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｉｎ−ＮまたはＳｎ−Ｉｎ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−ＺｎＯ，ＳｎＯ２−Ｚｎ−Ｎ，ＳｎＯ２−ＺｎＯ−Ｚｎ−ＮなどのＳｎ−Ｚｎ−Ｏ、Ｓｎ−Ｚｎ−ＮまたはＳｎ−Ｚｎ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｇｄ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｇｄ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｇｄ２Ｏ３−Ｇｄ２ＮなどのＳｎ−Ｇｄ−Ｏ、Ｓｎ−Ｇｄ−ＮまたはＳｎ−Ｇｄ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｂｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｂｉ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂｉ２ＮなどのＳｎ−Ｂｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｂｉ−ＮまたはＳｎ−Ｂｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｎｉ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｎｉ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｎｉ２Ｏ３−Ｎｉ２ＮなどのＳｎ−Ｎｉ−Ｏ、Ｓｎ−Ｎｉ−ＮまたはＳｎ−Ｎｉ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｎｂ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｎｂ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｎｂ２Ｏ３−Ｎｂ２ＮなどのＳｎ−Ｎｂ−Ｏ、Ｓｎ−Ｎｂ−ＮまたはＳｎ−Ｎｂ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｎｄ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｎｄ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｎｄ２Ｏ３−Ｎｄ２ＮなどのＳｎ−Ｎｄ−Ｏ、Ｓｎ−Ｎｄ−ＮまたはＳｎ−Ｎｄ−Ｏ−Ｎ材料，ＳｎＯ２−Ｖ２Ｏ３，ＳｎＯ２−Ｖ２Ｎ，ＳｎＯ２−Ｖ２Ｏ３−Ｖ２ＮなどのＳｎ−Ｖ−Ｏ、Ｓｎ−Ｖ−ＮまたはＳｎ−Ｖ−Ｏ−Ｎ材料，あるいは、Ｓｎ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ材料やＳｎ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ材料，Ｓｎ−Ｃｒ−Ｃｏ−Ｏ−Ｎ材料など上記材料を混合したもの、すなわちＳｎと酸素または窒素を少なくとも含む材料はターゲットの電気抵抗が低くてＤＣスパッタリング可能なので短いタクトタイムを実現することができ、本発明の膜構成ばかりでなく、下部保護層厚さが６０ｎｍを越える記録媒体における保護層や界面層、記録膜組成の異なる記録媒体の保護層や界面層あるいは界面層兼保護層、膜構成の異なる記録媒体の保護層や界面層あるいは界面層兼保護層として用いても良好な相変化特性や多数回書換え特性が得られる効果が有った。特に層数が７層以下の構成の、および／または線速度10ｍ／ｓ以上で使用される記録媒体で効果が大きかった。
(反射層の組成および膜厚)
反射層は吸収率比調整かつコントラストを高く保つためにはＣｒやＡｌ、Ｉｎ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｗ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｂｉおよびこれらのいずれかを含む合金
または化合物を用いる。合金あるいは化合物中のこれらの元素の含有量は50原子％以上が好ましい。この層は適度に光吸収し、適度に光透過することにより、反射率の低い記録マーク部分で記録膜を透過した光が反射層で反射されて再び記録膜に吸収され、温度が上がり過ぎないようにし、Ac／Aaを１以上にすることができる。熱拡散を調節するためにＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ、Ａｌのうちの少なくとも1元素との合金にするのも再生信号品質向上に効果が有った。
【００５１】
高密度相変化光ディスクではトラックピッチが狭いことにより、隣接トラックにすでに書かれている記録マークの一部が消去されるクロスイレーズと呼ばれる現象に対する配慮が必要になるが、このクロスイレーズを防止するには、上記の熱の縦方向拡散が重要である。縦方向拡散により熱が隣接トラック方向に行きにくくなることが１つの理由である。Ａｃ／Ａａが１より大きければ隣接トラックの記録マーク部分の温度上昇が少なくなり、クロスイレーズ防止の面でも良い方向に働く。
【００５２】
クロスイレーズを防止するには再結晶化の防止も重要である。図８に示したように、記録時の記録膜融解後の周辺部からの再結晶化で非晶質記録マークとして残る部分が狭まる場合は所定の大きさの記録マークを形成するのにより広い領域を融解させる必要が有り、隣接トラックの温度が上昇しやすくなるからである。熱が縦方向に拡散すれば再結晶化も防止できる。記録マーク形成時に中央部の熱が横方向に拡散して融解領域周辺部の冷却が遅くなり、結晶化しやすくなるのを防げるからである。
【００５３】
反射層の材料としては、Ｃｒ，Ｃｒ−Ａｌ，Ｃｒ−Ａｇ，Ｃｒ−Ａｕ、Ｃｒ−Ｇｅ，Ｃｒ−Ｔｉ，ＣｒまたはＣｒ合金を主成分とするもの、ついでＡｌ−Ｔｉ，Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−Ｉｎ等Ａｌ合金を主成分とするもの、Ｇｅ−Ｃｒ，Ｇｅ−Ｓｉ，Ｇｅ−Ｎが好ましい。この他、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｗ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕを主成分とするものも使用可能である。
【００５４】
Ｃｒ等以外の元素の含有量は、O.5原子%以上２０原子%以下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性およびビットエラーレートが良くなり、1原子%以上１０原子%以下の範囲ではより良くなった。Cr中に２０原子％以下の酸素（O）を添加すると、膜剥がれが生じにくくなり好ましかった。Tiを添加しても同様の効果があった。
【００５５】
Aｌ等以外の元素の含有量は、３原子%以上２０原子%以下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性およびビットエラーレートが良くなり、５原子%以上１５原子%以下の範囲ではより良くなった。
【００５６】
Ｇｅ等以外の元素の含有量は、０原子%以上８０原子%以下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性およびビットエラーレートが良くなり、２原子%以上５０原子%以下の範囲ではより良くなった。
【００５７】
また、ｎ，ｋが２．０以上、５．０以下、ｋが−３．０以下、−５．５以上の範囲にある材料が上部保護層膜厚が適当な膜厚でコントラスト比が大きくとれかつ、記録膜における結晶状態の吸収率Ａｃと非晶質状態の吸収率Ａａの吸収率比Ａｃ／Ａａを１以上に出来、とても好ましい。また、ターゲットが安価でありかつ熱伝導率が適度であり書き換え特性も良好である。
【００５８】
Ag-Pd, Ag-Cr, Ag-Ti, Ag-Pt, Ag-Cu , Ag-Pd-Cu等Ag合金を主成分とするもの、次いでAu-Cr, Au-Ti, Au-Ag, Au-Cu, Au-Nd等Au合金を主成分とするもの，Ｃu合金を主成分とするものも、反射率が高く、再生特性が良好であるが、Ｐｔ, Auは貴金属のため高価であり、Ｃｒ，Aｌ、Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｗ，Ｇｅ，Ｓｂ，Ｂｉに比ベコストが上がる場合がある。
【００５９】
反射層構成元素に対する不純物元素が１０原子％以上になると、熱伝導率の低下し、多数回書き換え時のジッタ上昇が大きくなるため、不純物元素は１０原子％未満であることが好ましい。より好ましくは５原子％未満である。
【００６０】
反射層の膜厚と初期化後の反射率及び変調度及び吸収率比Ａｃ／Ａａの関係を調べたところ、以下のような結果が得られた。
【００６１】

これより、反射層の膜厚は、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましい．膜厚が薄過ぎると変調度が小さくなるうえ、熱冷却も十分に行なわれないため多数回書換時のジッター増加が生じる。また厚すぎると吸収率比が小さくオーバライト時のジッタ増加が生じる上に、基板の応力グルーブ変形の原因にもなる。よって、１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下がより好ましい。
（下部保護層の組成および膜厚）
下部保護層には、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ−ＳｎＯ２、ＺｎＳ−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＴｉＯ２、ＺｎＳ−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＳ−ZnO、あるいは、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−ＳｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３等の酸化物上記材料の混合物、上記材料の一部または全部を窒化物で置き換えたものが使用可能であった。また、この層の熱伝導率を上部保護層より高くすると、記録膜から上下方向への熱拡散の対称性が増すのでランドとグルーブの特性の対称性が増し、特にグルーブで起きやすいクロスイレーズを防止する効果を有する。そのため、下部保護層材料が酸化物、窒化物、酸窒化物含有量が５０ｍｏｌ％以上からなることが好ましい。
【００６２】
上記のうち、Ｉｎ２Ｏ３またはＳｎＯ２を含む材料では、ターゲットの電気抵抗が低いためにＤＣスパッタリングが可能で、短いタクトタイムを実現できるので特に好ましい。ＺｎＯを含む材料でもＺｎＯの含有量が５０ｍｏｌ％以下であればＤＣスパッタリングが可能である。これら導電性下部保護層材料は、下部保護層の膜厚が６０ｎｍを越える場合、たとえば１００ｎｍとした場合に用いても従来のＺｎＳ−ＳｉＯ２よりも好ましい。
【００６３】
下部保護層が５ｎｍなど極端に薄い時は、100トラック以上の多数トラック、例えば１ゾーン全体を多数回オーバーライトした時にアドレス信号の読出しエラーや反射光量の低下として表れるグルーブ変形については，記録パワーレベルのレーザー光照射で温度上昇することにより基板表面の膨張と分子間隔の広がりが起こるためと考えられる。従って，下部保護層材料中、酸化物を全体の５０ｍｏｌ％以上とすると、熱伝導率が上がり熱が基板側に行かないようになり，また硬さが増しグルーブ変形を抑制することが出来好ましい。
【００６４】
また、この中ではＺｎＯやＩｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２，ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３等、がスパッタレートを速くすることが出来、量産性の点から好ましかった。ＺｎＯ−ＳｉＯ２、やＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、はスパッタレートが上記に比べてやや遅いが、コントラストは上記に比べて３％向上できた。ついでＳｉＯ２、ＴｉＯ２、もスパッタレートが速くでき、好ましかった。Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２は（Ｉｎ２Ｏ３）８３（ＳｎＯ２）１７及びこれに近い組成が、ターゲット価格が安価でスパッタレートが大きく好ましい。
【００６５】
また、Ｇｅ50Ｃｒ10Ｎ４０などのＧｅ−Ｃｒ−Ｎ系材料や、Ｓｉ50Ｃｒ10Ｎ40などのＳｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料を用いることもできるが、スパッタレートがやや低いために生産性はやや悪くなる。
【００６６】
下部保護層構成元素に対する不純物元素が１０原子％以上になると、コントラストが低下し、ジッタが大きくなるため、不純物元素は１０原子％未満であることが好ましい。より好ましくは５原子％未満である。
【００６７】
下部保護層の好ましい膜厚は、光の干渉による記録感度向上や結晶状態と非晶質状態とのコントラスト比を十分に得るため及び基板のグルーブ変形量を抑えるために２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲である。この膜厚範囲では、５００回以上の多数回書換時の基板変形を抑制することが出来好ましい。
【００６８】
基板のグルーブ変形抑制のためには、下部保護層の膜厚を制限し、製膜時に基板温度上昇が起こらないようにする必要がある。そこで、２０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下の下部保護層を設ける。屈折率ｎは、光学的にコントラストを大きくするために、１．６以上１．９以下が好ましい。消衰係数ｋは出来るだけ０に近いことが好ましい。ｋが大きいと、コントラストが低下するためである。また、この層の熱伝導率が記録膜より１桁以上高いことから、記録膜から上下方向への熱拡散の対称性が増すのでランドとグルーブの特性の対称性が増し、特にグルーブで起きやすいクロスイレーズを防止する効果も有する。このような材料の例は（ＳｉＯ２）70（Ｉｎ２Ｏ３）30などのＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３混合材料、（ＳｉＯ２）50（ＳｎＯ２）50などのＳｉＯ２−ＳｎＯ２混合材料、（ＳｉＯ２）50（ＺｎＯ）50などのＳｉＯ２−ＺｎＯ混合材料、あるいは、さらにこれらの2者以上を混合したもの、これらを部分的に窒化したものなどである。ただし、この層の熱伝導率が高過ぎるとランドのクロスイレーズが増大する。
【００６９】
記録膜を薄くすると反射率も低下するが、反射率向上層によって救うことができる。しかしさらに薄くすると結晶―非晶質の反射率差、従って再生信号強度自体が小さくなるため、それ以上薄くすることはできない。
【００７０】
この層は２０ｎｍ未満だと５００回以上の多数回書換時に基板変形が生じるため、これを防止っするため２０ｎｍ以上とすることが好ましい。
（上部保護層の組成および膜厚）
上部保護層には、既に述べた、上部界面層を兼ねることも可能な材料のほかに、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ−ＳｎＯ２、ＺｎＳ−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＳ−ＴｉＯ２、ＺｎＳ−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＳ−ZnO、あるいは、ＺｎＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−ＳｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＴｉＯ２−ＳｉＯ２、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ａｌ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３等の酸化物上記材料の混合物、上記材料の一部または全部を窒化物で置き換えたものが使用可能であった。
【００７１】
上部保護層の熱伝導率が大きすぎると、記録時に熱が横に広がりクロスイレーズが発生しやすくなるため、ＺｎＳ及び熱伝導率の大きい材料（ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５）の混合材料の組成比はＺｎＳが６０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ以下が好ましい。ＳｉＯ２より熱伝導率の小さい材料（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＴｉＯ２，ＺｎＯ，ＳｎＯ２）と、ＺｎＳを混合させた場合については、ＺｎＳは５０ｍｏｌ％以上８５ｍｏｌ以下が好ましかった。これらの範囲を外れ、熱伝導率が大きすぎるとクロスイレーズによるジッタ上昇が３％以上となる。また、Ｇｅ50Ｃｒ10Ｎ４０などのＧｅ−Ｃｒ−Ｎ系材料や、Ｓｉ50Ｃｒ10Ｎ40などのＳｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料をＳｉＯ２等熱伝導率の大きい酸化物の代わりに用いることも出来るが、スパッタレートがやや低いために生産性はやや悪くなる。
【００７２】
上部保護層構成元素に対する不純物元素が１０原子％以上になると、コントラストが低下し、ジッタが大きくなるため、不純物元素は１０原子％未満であることが好ましい。より好ましくは５原子％未満である。
【００７３】
上部保護層膜厚とクロスイレーズによるジッタ上昇及び初期化後の反射率の関係を調べたところ、以下のようになった。
【００７４】

これより、オーバーライト特性が実用レベルになるにはクロスイレーズによるジッタ上昇が３％未満、かつ反射率が１５％以上必要なため、上部保護層の好ましい膜厚は、２５ｎｍ以上４５ｎｍ以下の範囲、より好ましい範囲は２８ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲であった．光学的には波長を屈折率で割った値の１／２の周期で、厚いところでも同じ条件になるが、膜の応力による基板の変形やクラックが発生するようになり、製膜時間も長くなるので不利である。
【００７５】
上記より、ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３下部保護層／Ｃｒ２Ｏ３下部界面層／記録膜／Ｃｒ２Ｏ３上部界面層／ＳｎＯ２上部保護層／Ｃｒ-Ａｇ反射層という６層構造でも良好な結果が得られた。
(基板)
本実施例では、表面に直接、トラッキング用の溝を有するポリカーボネート基板1を用いている。また、トラッキング用の溝を有する基板とは、基板表面全面または一部に、記録・再生波長をλとしたとき、λ/10n`(n'は基板材料の屈折率)以上の深さの溝を持つ基板である。溝は一周で連続的に形成されていても、途中分割されていてもよい。溝深さが約λ/6nの時、クロストークが小さくなり好ましいことが分かった。また、その溝幅は場所により異なっていてもよい。内周ほど狭いと、多数回書換えで問題が起きにくい。溝部とランド部の両方に記録・再生が行えるフォーマットを有する基板でも、どちらか一方に記録を行うフォーマットの基板でも良い。貼り合わせ前に前記第1および第2のディスク部材の反射層上に紫外線硬化樹脂を厚さ約10μm塗布し,硬化後に貼り合わせを行うと,エラーレートがより低くできる。本実施例では、2つのディスク部材を作製し、接着剤層を介して、前記第1および第2のディスク部材の反射層側７同士をはり合わせている。基板材料をポリカーボネートからポリオレフィンが主成分の材料に変えると、基板表面の固さが増し、熱による基板変形量が１割低減され好ましい。しかし、材料費は２倍以上高くなった。
（ラジアルチルト量の測定方法）
以下、ラジアルチルト量ｒ−ｔｉｌｔを測定する方法を説明する。ここでは例としてグルーブにおけるラジアルチルト量を測定する場合についてのみ詳細に説明する。
【００７６】
まず、測定するディスクを評価機にセットし、回転させる。そして、ラジアルチルト量を測定するトラック付近へ光ヘッドを移動させる。その場所でオートフォーカスをかけ、トラッキングエラー信号（差信号）をオシロスコープでモニターする。そしてグルーブにおけるトラッキングエラー信号振幅が最大になるようにオートフォーカスのゲインを調整する（ＡＦオフセット調整）。次に、オートフォーカスをかけた状態でグルーブにトラッキングをかける。そして、ランダム信号でレーザパワーを変えて記録を行い、３Ｔ（最短）マークとスペースに対応する信号のほうらく線の中心線の、長マークとスペースに対応する信号のほうらく線の中心線からのズレ（アシンメトリー）が＋５％（非晶質レベル側に５％）となる記録パワーを求め、最適記録パワーとする。次に、ラジアル（半径方向）-Tiltとオーバーライト１０回後（最適パワー）のジッター値との関係をタイムインターバルアナライザー（ＴＩＡ）で測定し、ジッタ‐が最小となるラジアルチルトを求める。すなわち、ラジアル-Tiltを変えながらその時のジッタ‐を測定し、このジッタ‐が最小となるラジアル-Tiltをもとめる。
【００７７】
同様にして、ランドにおけるラジアル−ｔｉｌｔを求め、ランドとグルーブの平均ジッターが最小となるチルト量をラジアルチルト量（ｒ-Tilt）とする。
（応力グルーブ変形量の測定方法）
以下、応力グルーブ変形量を測定する方法を説明する。ここでは例としてグルーブにおける応力グルーブ変形量を測定する場合についてのみ詳細に説明する。
【００７８】
まず、測定するディスクを評価機にセットし、回転させる。そして、応力グルーブ変形量を測定するトラック付近へ光ヘッドを移動させる。その場所でオートフォーカスをかけ、トラッキングエラー信号（差信号）をオシロスコープでモニターする。そしてグルーブにおけるトラッキングエラー信号振幅が最大になるようにオートフォーカスのゲインを調整する（ＡＦオフセット調整）。次に、オートフォーカスをかけた状態でグルーブにトラッキングをかける。そして、ランダム信号でレーザパワーを変えて記録を行い、３Ｔ（最短）マークとスペースに対応する信号のほうらく線の中心線の、長マークとスペースに対応する信号のほうらく線の中心線からのズレ（アシンメトリー）が＋５％（非晶質レベル側に５％）となる記録パワーを求め、最適記録パワーとする。次に、ラジアル（半径方向）-Tiltとオーバーライト１０回後（最適パワー）のジッター値との関係をタイムインターバルアナライザー（ＴＩＡ）で測定し、ジッタ‐が最小となるラジアル-Tiltを求める。すなわち、ラジアル-Tiltを変えながらその時のジッタ‐を測定し、このジッタ‐が最小となるラジアル-Tiltをもとめ、これを最適ラジアル-Tiltとする。次に、トラッキングオフセット調整を行う。まず、グルーブの両側に最適パワーでオーバーライトを１０回行う。その後、グルーブにおけるランドからのクロストークをスペクトラムアナライザーで測定する。このクロストークが最小となるようにトラッキングゲインを調整する。この後、もう一度最適ラジアル-Tiltを求め、更にトラッキングオフセット調整を行えばさらに好ましい。
【００７９】
最終的に、グルーブでのＡＦオフセット調整、トラッキングオフセット調整、ラジアル-Tilt調整が終わった後、応力グルーブ変形量を測定するトラックにビームを移動させる。そのトラックでのトラックの左右に１／２トラックずつズレて配置されたＩＤ部（ピットでアドレス情報等を表した部分）の再生信号（和信号）をモニターし、ＩＤ１とＩＤ３のそれぞれの電圧振幅Ｖ１及び電圧振幅Ｖ３を測定する。この値を基に、応力グルーブ変形量ＧＤを表す、
ＧＤ＝｜（Ｖ１−Ｖ３）／（Ｖ１＋Ｖ３）｜
を計算する。
【００８０】
同じようにして、ランドにおける応力グルーブ変形量を測定する。
（下部保護層膜厚を低減したディスクの特徴）
上記のようなディスクには、上記の測定方法で、下記の３つの特長のうち少なくとも１つが存在する。その１つは、（V1-V3）/(V1+V3)の曲線が図１０の本発明に示したように水平に近くなり、、ゾーンの両端10％ずつのトラックを除く中央の80％のトラックにおいて0.1の範囲内に収まり、両端の10％のトラックにおいてのみ急激な変化を見せることである。応力の大きい比較ディスクでは、図１０の比較例１および２に示したようにゾーン中央部のトラックでも、内周側から外周側に向かって(V1-V3)／(V1+V3)の値が変化し、ランド・グルーブ記録用ディスクではランドとグルーブで逆方向に変化して行く。第２の特徴は、ランド、またはグルーブのいずれかの(V1-V3)／(V1+V3)のカーブが、内周から外周に向かって単調増加や単調減少でなく、図１０の比較例１および２に示したように増加した後減少、あるいは減少した後増加、という部分を有することである。両端の急激な変化部分や単調増加や単調減少でない部分も無いように応力調整することも不可能ではないが、膜の一部に無理がかかってディスク温度が大きく変化した時にクラック（亀裂）が発生しやすくなる。
［実施例２］（比較例３）
実施例１のディスクと下部保護層膜厚のみ変えたディスク（比較例３）を作製し、ラジアルチルトと応力グルーブ変形量の測定を行なった。実施例１のディスクでは問題を生じなかったが、下部保護層膜厚を８０ｎｍにすると、製膜前後でラジアルチルトが０から０．８度、(V1-V3)／(V1+V3)の値が０から−０．０３４に悪化した。これより、下部保護層を製膜することにより、製膜時の熱等が応力発生に効いていることがわかった。
【００８１】
次に、ラジアルチルトの基板膜厚依存性を測定したところ、下記のような結果が得られた。下部保護層が８０ｎｍに固定し、基板厚の異なるディスクを作成し、外周部でグルーブについて調べたところ、下記の様な結果が得られた。
【００８２】

基板が薄いほうがＮＡの大きい絞り込みレンズを使用でき、高密度記録に適するが、０．７ｍｍ以下の基板厚が薄い場合には、チルト量が大きい。ラジアルチルトが０．７度以上になると、０．６ｍｍ厚基板２枚の貼合せが難しくなり、またスポットの収差が大きくなり再生波形がゆがむため、応力低減を図る必要がある。
【００８３】
さらに、応力グルーブ変形量のトラックピッチ依存性を測定したところ、下記のような結果が得られた。下部保護層は８０ｎｍに固定し、基板厚は０．６ｍｍと０．８ｍｍのものを用いた。
【００８４】

これより、トラックピッチが大きいほど(V1-V3)／(V1+V3)の絶対値が小さくなる。０．６ｍｍ厚基板では、 (V1-V3)／(V1+V3)の絶対値が０．０３以上と大きくなり、下記のような問題が生じるために、応力低減を図る必要がある。トラックピッチが大きい場合には、応力グルーブ変形量は低減できるが高密度化には適さない。
【００８５】
実施例１に記載したディスクでは問題を生じなかったが，下部保護層を８０ｎｍに厚くした以外は上記と全く同じにして形成したディスクでは、プリフォーマット部のアドレス情報などを表すピットと、ユーザーデータ部に記録した記録マークとのディスク半径方向の位置関係が、正しい、１／２トラックピッチずれた関係になっておらず，各セクターの中央部約３／４の範囲では、半径方向のゾーンの内周寄りでは外周方向に，外周寄りでは内周方向にずれる。
【００８６】
このため、プリフォーマット部のピットの位置でトラッキングを補正すると，セクターの中央部ではグルーブで決まるトラック中心からずれて記録され，隣接トラックの記録マークの一部を消去するクロスイレーズが起こってしまう。また、１ゾーン（約1600トラック）を繰り返し１００回オーバーライトすると、ゾーンの中央寄りかつセクターの中央寄りの領域でトラックが外周方向に曲がる現象が生じ，やはり、クロスイレーズを引き起こした。
【００８７】
また、実施例１に記載したディスクでは問題を生じなかったが，下部保護層を１３０ｎｍに厚くした以外は上記と全く同じにして形成したディスクでは、多数トラックを多数回書き換えた時に生ずる問題が生じた。これは、多数トラックをオーバーライトによる記録書換えした時，記録時の熱で基板表面が膨張して変形しやすくなり，この膨張が元に戻るには時間がかかるため、多数トラックのオーバーライトを多数回繰り返すと膨張がどんどん蓄積され、積層膜が基板に及ぼす応力によって、トラッキング用の溝（グルーブ）が、力を受けた方向にプリフォーマット部のアドレスデータが読めなくなるほどに曲がる問題である。 この曲がりは多数回記録領域の中央付近ほど大きく曲がる。実施例１に記載したディスクのように応力低減を行なうことによってこの問題点も解消された．
［実施例３］（比較例４）
実施例１のディスクと下部保護層膜厚のみ変えたディスク（比較例４）を作製し、応力グルーブ変形量の測定を行なった。得られた。下部保護層は８０ｎｍに固定し、トラックピッチは０．６ミクロンと０．７４ミクロンのものを用いた。
【００８８】

これより、下部保護層が薄いほど応力低減が出来ることがわかった。トラックピッチが０．６ミクロンかつ下部保護層が６０ｎｍ以下が、高密度化に適している。
【００８９】
本実施例に記載されていない事項については、実施例１と同様である。
［実施例４］（本実施例 その２）
実施例１のディスクにさらに基板と下部保護層の間に、反射率向上層、かつ、反射層の上に第２反射層を追加したディスクを作製し、記録再生特性の測定を行なった。この媒体は次のようにして製作された。
【００９０】
まず、直径12cm、厚さ０.6mmで表面にトラックピッチが０．６15ミクロンでランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有し、トラックセンターからずれた位置、すなわち、ほぼランドとグルーブの境界線の延長線上にアドレス情報などを表すピット列を有するポリカーボネイト基板１上に、５ｎｍの（ＳｉＯ２）２０（ＺｎＳ）８０よりなる反射率向上層、Al2O3よりなる下部保護層２を２０ｎｍの膜厚に形成した。次にＣｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層３を膜厚２ｎｍに形成、続いてＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５よりなる記録膜４を膜厚１０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３よりなる上部界面層を５ｎｍ，（ＳｉＯ２）２０（ＺｎＳ）８０よりなる上部保護層を３０ｎｍ，Ｃｒよりなる反射層、４０ｎｍの（ＳｉＯ２）２０（ＺｎＳ）８０よりなる第２反射層を順次形成した。
【００９１】
このように実施例４に記載の情報記録媒体は実施例１に記載の情報記録媒体に比べて２層増え、全膜厚が約４５ｎｍ増加するが、全膜厚は１５０ｎｍ以下と従来ディスクに比べて量産性に優れている。反射率向上層と第２反射層により、光学干渉をより有効に出来るため、コントラストが３％向上出来た。また、上下の膜厚が厚くなるために、多数回記録時の反射率変動が５％抑制できた。
【００９２】
このように実施例４に記載の情報記録媒体は８層以下の積層膜から形成され、スパッタ装置のチャンバーが８室以下の量産装置にて製膜を行なうことが出来る。６層に比べて２層分トータル製作時間は多くかかるが、タクトは同様にすることが出来、かつ１万回以上の多数回オーバーライト特性の向上が可能であった。第２反射層材料は、実施例１に記載の反射層材料、下部保護層材料、界面層材料で、反射層材料に記載の材料とｎまたはｋが２以上異なる材料が好ましい。第２反射層にＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌのうちの少なくとも１元素を主成分とするものを用いると、熱伝導率が高く、熱拡散を増し、また、熱拡散を相対的に縦（膜厚）方向にする効果が生じ、クロスイレーズ（隣接トラックの記録マークの部分消去を防止することができた。代表的な材料は、Ａｇ９６Ｐｄ４Ｃｕ２などのＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金，Ａｌ５０Ａｇ５０などのＡｌ−Ａｇ合金，Ａｌ６０Ｃｒ４０などのＡｌ−Ｃｒ合金，Ａｇ６０Ｃｒ４０などのＡｇ−Ｃｒ合金である。第１反射層材料は、実施例１に記載の反射層材料でｎが２．５以上の材料が好ましい。ｋが１以上、より好ましくは２以上であれば、記録膜が結晶状態の時と非晶質状態の時の吸収率差を改善する効果もある。
【００９３】
第２反射層が金属層である場合、好ましい膜厚範囲は、適度の熱拡散を実現するために１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲である。第２反射層が酸化物などの誘電体の場合、これより１０ｎｍ厚い膜厚範囲が好ましい。
【００９４】
反射率向上層材料は、実施例１に記載の下部保護層材料に記載の材料で、下部保護層とｎが０．１以上異なる材料が好ましい。
【００９５】
反射率向上層を省略してもよい。下部保護層が反射率向上層を兼ねるためには、屈折率がＩ小さい材料が好ましい。たとえば（ＳｉＯ２）７０（Ｉｎ２Ｏ３）３０などのＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３混合材料、（ＳｉＯ２）70（ＳｎＯ２）30などのＳｉＯ２−ＳｎＯ２混合材料、６０から８０モル％のＳｉＯ２とＩＴＯと呼ばれるＩｎとＳｎとＯを少なくとも含む材料との混合材料、（ＳｉＯ２）７０（ＺｎＯ）３０などのＳｉＯ２−ＺｎＯ混合材料で良好な結果が得られた。Ｓｎを含む材料では界面層を兼ねることもできる。界面層を兼ねる場合は窒素を５から５０原子％含めば、記録膜の結晶化速度を向上させることができた。これらの材料は、ＳｉＯ２に比べると、電気抵抗が低い酸化物を含んでいるので、ＤＣスパッタリングによってタクトタイムを短くする可能性が有る。
【００９６】
下部保護層の屈折率を基板とほぼ同じ（屈折率差0.１５以下、ポリカーボネート基板では１.４３から１.７３の範囲）にすれば、光学的に基板とほとんど区別がつかないので、光学的には任意の膜厚にすることができる。従って、基板の過度の温度上昇を避けるために下部保護層膜厚が６０ｎｍを越える膜厚とする場合にも、これらの材料は特徴を発揮する。この場合、ＳｉＯ２の含有量は、モル比で５５％以上８０％以下が好ましい。
【００９７】
反射率向上層を省略するばかりでなく、本実施例の第１反射層と第２反射層を一緒にすると、６層の構造となって低価格スパッタリング装置で形成しやすくなる。そのためには、Ｃｒ、Ｎｉ，Ｃｏ、Ｍｏ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｅのうちの少なくとも１元素を主として含む材料、すなわち含有量が７０原子％以上の材料、あるいは、これらとＡｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌのうちの少なくとも１元素との合金、特にＡｇの含有量が３０原子％以上、６０原子％以下のＣｒ５０Ａｌ５０，Ｃｒ５０Ａｇ５０などが、光学的特性と熱的特性を両立できて好ましい。一方、反射層側の界面層であるＣｒ２Ｏ３層と、上部保護層を一緒にする方法も有る。この場合は熱伝導率が低く、記録膜との相互拡散が起こりにくい安定な物質であることが要求されるので、ＩＴＯと呼ばれる、Ｉｎ２Ｏ３を８５から95％、ＳｎＯ２を５から１５モル％含む（Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ）材料、ＳｎＯ２などのＳｎ−Ｏ系材料，あるいはＳｎ−Ｏ−Nなどの複合酸化物あるいは酸化窒化物材料が適合する。具体的にはＳｎＯ２，Ｓｎ３０O４０N３０，In２０Ｓｎ２０O６０などである。このようなディスクは、実施例１のＣｒ反射層を合金化したものと同等と考えることもできる。
【００９８】
すなわちこれらをまとめると、ＳｉＯ２−ＳｎＯ２混合材料下部保護層／Ｃｒ２Ｏ３界面層／記録膜／Ｓｎ-Ｏ-Ｎ上部保護層／Ｃｒ第1反射層／Ａｇ合金またはＡｌ合金第2反射層という６層構造や、ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３下部保護層／記録膜／Ｃｒ２Ｏ３界面層／ＺｎＳ−ＳｉＯ２上部保護層／Ｃｒ第1反射層／Ａｇ合金またはＡｌ合金第2反射層という６層構造、あるいはＳｉＯ２−ＳｎＯ２下部保護層／Ｃｒ２Ｏ３下部界面層／記録膜／Ｃｒ２Ｏ３上部界面層／ＺｎＳ−ＳｉＯ２上部保護層／Ｔｉ-Ａｌ反射層という６層構造でも良好な結果が得られた。
【００９９】
下部保護層に用いているＡｌ２Ｏ３に代えて（ＳｉＯ２）６５（ＳｎＯ２）３５などのＳｉＯ２−ＳｎＯ２混合酸化物や、その全原子数の４０％以下を窒素に置換した酸化窒化物を用いると、Ｃｒ２Ｏ３下部界面層を省略しても通常の条件下では剥離が生じにくくなる。
【０１００】
本実施例で用いたＩｎ２Ｏ３の代わりにＩＴＯ（ＩｎとＳｎとＯを少なくとも含む公知の透明電極材料）を用いてもほぼ同様な結果が得られた。
【０１０１】
反射率向上層の好ましい膜厚範囲は３ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲である。
本実施例に記載されていない事項、例えば下部保護層、上部保護層、上下界面層、第１反射層の好ましい材料や膜厚範囲、ついては、実施例１と同様である。
[実施例５]（比較例２、１）
(構成、製法)
図１４は、従来例（比較例２）の第1実施例のディスク状情報記録媒体の断面構造図を示す。この媒体は次のようにして製作された。
まず、直径12cm、厚さO.6mmで表面にトラックピッチが０．６ミクロンでランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有し、トラックセンターからずれた位置、すなわち、ほぼランドとグルーブの境界線の延長線上にアドレス情報などを表すピット列を有するポリカーボネイト基板１１上に、ZnS-SiO2膜よりなる下部保護層１２を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ａｌ2Ｏ3膜よりなる反射率向上層１３を２５ｎｍ，Cr2O3膜よりなる下部界面層１４を膜厚１ｎｍ、Ｇｅ７Ｓｂ４Ｔｅ１３記録膜１５を平均膜厚７ｎｍ, Cr2O3膜よりなる上部界面層１６を膜厚約5nm, ＺｎＳ‐ＳｉＯ２膜よりなる上部保護層１７を膜厚２０ｎｍ，（Ｃｒ）７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５膜からなる吸収率調整層１８を膜厚３８nm,Ａｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層１９を膜厚30nm，Ｔｉよりなる応力調整層２０をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚１２０ｎｍ，に順次形成した。組成比はいずれも原子％（ａｔｏｍｉｃ％）である。膜の形成はマグネトロン・スパッタリング装置により行った。こうして第1のディスク部材を得た上記９層構造の最上部の応力調整層を省略した８層構造ディスク（比較例１）も作製した。これらのディスクは、最上面を接着層を介して保護基板と貼り合わせた。
【０１０２】
これら２種類のディスクは、基板側から見た各波長の反射率・透過率にはほとんど差が見られない。一方、応力調整層を省略した８層構造ディスク（比較例１）では、基板の反りが、製膜した面を上にしたとき，基板外周部が下に下がる方向に変化しており，基板から膜に圧縮応力が働いていることを示していた。また、従来例のディスクは全膜厚は、２００ｎｍ以上と量産性が悪い。
【０１０３】
実施例５に記載の従来例のディスクの情報記録部及びミラー部について、基板側から見た各波長の反射率を分光器にて測定したところ、図１１に示す結果が得られた。実施例１に記載の本発明のディスクの情報記録部及びミラー部についても同様に、基板側から見た各波長の反射率を測定したところ、図１２に示す結果が得られた。ミラー部は、ディスク内の記録領域より内周または外周部に存在するフォーマットされていない、溝のがなく基板が平らな部分である。結晶状態は、初期化後の領域、非晶質状態は未初期化領域の反射率、透過率について測定した。
【０１０４】
このように、従来ディスクのミラー部における非晶質状態の反射率は、記録・再生波長付近である、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲に極小値を持つ。極小値は、複数の従来ディスクミラー部を調べたところ、１０％未満であった。５２０ｎｍ以上６６０ｎｍ８００ｎｍ以下の範囲で、極小値と最大値の差は、８％以上である。結晶状態の反射率は、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲に極大値を持つ。極大値は、複数の従来ディスクミラー部を調べたところ、１０％以上２５％以下であった。
【０１０５】
さらに、記録・再生波長より短波長の、５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲で、非晶質状態と結晶状態の反射率の大小がそれぞれ逆転する。これらの光学的な特徴は、下部保護層膜厚が厚いことに起因している。さらに短波長側では、３６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に非晶質状態及び結晶状態の反射率は、極小値を持つ。これらの光学的な特徴は、下部保護層膜厚が厚いことに起因している。
【０１０６】
また、従来ディスクのミラー部における非晶質状態及び結晶状態の透過率は、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲で約１％未満である。この光学的な特徴は、反射層膜厚が厚く光を透過しないことに起因している。
【０１０７】
一方、ディスクのランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有する情報記録部を通して反射率を測定すると、ミラー部とは異なる結果が得られる。これらの光学的な特徴がミラー部と異なるのは、溝が光を干渉する影響のためで、溝幅（約６１５ｎｍ）より小さい波長では波長が短くなるとミラー部に比べて反射率は低くなり、大きい波長では波長が長くなると反射率は大きくなる傾向が強く見られ、反射率が正確に測定できなかった。
【０１０８】
一方、実施例１に記載の本発明のディスクのミラー部における非晶質状態の反射率は、記録・再生波長付近である、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲では、反射率変化は殆どない。５００ｎｍ以上６００ｎｍ以下の範囲内では全波長で、非晶質状態より、結晶状態の反射率が大きい。
【０１０９】
結晶状態の反射率は、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲で１５％以上、２５％以下、非晶質状態の反射率は５％以下であった。
【０１１０】
これらの光学的な特徴は、下部保護層膜厚が薄いことに起因している。短波長側では、３６０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に非晶質状態の反射率は、極小値を持たない。これらの光学的な特徴は、下部保護層膜厚が薄いことに起因している。また、実施例１に記載の本発明ディスクのミラー部における非晶質状態及び結晶状態の透過率は、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲で約２％以上である。この光学的な特徴は、反射層膜厚が薄く適度に光を透過することに起因している。
【０１１１】
また、ディスクのランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有する溝部を通して反射率を測定すると、ミラー部とは異なる結果が得られる。これらの光学的な特徴がミラー部と異なるのは、溝が光を干渉する影響のためで、溝幅（約６１５ｎｍ）より小さい波長では波長が短くなるとミラー部に比べて反射率は低くなり、大きい波長では波長が長くなると反射率は大きくなる傾向が強く見られ、反射率が正確に測定できなかった。
[実施例６]（比較例４）
(構成、製法)
実施例１のディスクと下部保護層膜厚のみ変え，１３０ｎｍにしたディスク（比較例４）を作製し、実施例５と同様に反射率及び透過率の測定を行なった。実施例６に記載の従来例（比較例４）のディスクのミラー部について、基板側から見た各波長の反射率を測定したところ、図１３に示す結果が得られた。
【０１１２】
このように、従来ディスクのミラー部における非晶質状態の反射率は、記録・再生波長付近である、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲に極小値を持つ。極小値は、複数の従来ディスクのミラー部を調べたところ、１０％未満であった。５００ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲で、極小値と最大値の差は、５％以上である。結晶状態の反射率は、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲に極大値を持つ。極大値は、従来ディスクのミラー部を複数調べたところ、１０％以上２５％以下であった。さらに、記録・再生波長から１４０ｎｍ以内の波長、すなわち５２０ｎｍ以上６６０ｎｍ以下の範囲で、非晶質状態と結晶状態の反射率の大小がそれぞれ逆転する。これらの光学的な特徴は、下部保護層膜厚が厚いことに起因している。短波長側では、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に非晶質状態及び結晶状態の反射率は、極小値を持つ。これらの光学的な特徴は、下部保護層膜厚が厚いことに起因している。また、従来ディスクのミラー部における非晶質状態及び結晶状態の透過率は、６１０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の範囲で約１％以上である。この光学的な特徴は、反射層膜厚が薄く適度に光を透過することに起因している。これらの測定は、ミラー部の変わりにディスク内の溝の影響がない場所で測定してもよい。
〔実施例７〕 本実施例
(構成、製法)
実施例１のディスクと各層の膜厚のみ変えたディスクを作製し、実施例１と同様に応力グルーブ変形量の測定を行なった。
【０１１３】
本実施例のディスク状情報記録媒体の断面構造図を示す。この媒体は次のようにして製作された。まず、直径12cm、厚さ０.6mmで表面にトラックピッチが０．６15ミクロンでランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有し、トラックセンターからずれた位置、すなわち、ほぼランドとグルーブの境界線の延長線上にアドレス情報などを表すピット列を有するポリカーボネイト基板１上に、（ＳｉＯ２）４０（ＺｎＯ）６０よりなる下部保護層２を下記の膜厚に形成した。次にＣｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層３を膜厚５ｎｍに形成、続いてＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５よりなる記録膜４を膜厚１０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３よりなる上部界面層を５ｎｍ，（ＳｉＯ２）２０（ＺｎＳ）８０よりなる上部保護層を４０ｎｍ，Ｃｒよりなる反射層を下記の膜厚に順次形成した。
【０１１４】
反射層膜厚を３０ｎｍに固定した場合の応力グルーブ変形量の測定結果は以下のようになった。
【０１１５】

次に反射層膜厚を６０ｎｍに固定した場合の応力グルーブ変形量の測定結果は以下のようになった。
【０１１６】

これらより、全膜厚が薄いほど応力低減が出来ることがわかった。積層膜の全膜厚が１５０ｎｍ以下であると、応力グルーブ変形量ＧＤが0.03以下と小さくでき、好ましい。積層膜の全膜厚が１１０ｎｍ以下であると、応力グルーブ変形量ＧＤが0.012以下と非常に小さくでき、より好ましいことがわかった。
【０１１７】
本実施例に記載されていない事項については、実施例１と同様である。
〔実施例８〕
（本発明の情報記録媒体の構成、製法）
実施例１のディスクと下部保護層材料、反射層材料、下部保護層膜厚（ｄ）、トラックピッチ（ＴＰ）、積層膜の全膜厚（ｔ）を変えたディスクを作製した。
【０１１８】
まず、直径12cm、厚さ０.6mmで表面にトラックピッチが０．６15ミクロンでランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有し、トラックセンターからずれた位置、すなわち、ほぼランドとグルーブの境界線の延長線上にアドレス情報などを表すピット列を有するポリカーボネイト基板１上に、（ＳｉＯ２）６０（Ｉｎ２Ｏ３）４０よりなる下部保護層２をＤＣスパッタリングにより３０ｎｍの膜厚に形成した。次にＲＦスパッタリングでＣｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層３を膜厚２ｎｍに形成、続いてＧｅ４Ｓｂ２Ｔｅ７よりなる記録膜４を膜厚１０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３よりなる上部界面層を３ｎｍ，（ＳｉＯ２）２０（ＺｎＳ）８０よりなる上部保護層を３０ｎｍ，Ｃｒ８０Ｏ２０よりなる第１反射層３０ｎｍ，Ａｇ９８Ｐｄ１Ｃｕ１よりなる第２反射層１５ｎｍを順次形成した。
【０１１９】
次に、１０００回オーバーライト後のクロスイレーズ影響込みのジッター（以下、１０００回オーバーライトジッタと呼ぶ）を次のように測定した。
当該トラックにランダム信号を１０００回オーバーライトした後、隣接トラックにランダム信号を１０回オーバーライトし、隣接トラックをＤＣ消去した後に当該トラックにおけるジッターを測定した。ディスク容量を４．７ＧＢとするため、トラックピッチを広くした際は、マーク長を短くした。例えばトラックピッチを０．６２から０．７２μｍにした場合、最短マーク長は０．４２から０．３６μｍとなる。
【０１２０】
始めに、１０００回オーバーライトジッタの全膜厚依存性を条件Ａ（トラックピッチ０．６２μｍ，下部保護層膜厚３０ｎｍ），条件Ｂ（トラックピッチ０．７２μｍ，下部保護層膜厚３０ｎｍ），条件Ｃ（トラックピッチ０．７２μｍ，下部保護層膜厚１３０ｎｍ），にて調べたところ、図１５及び以下の表に示した結果が得られた。ジッタ値は、σ／ウインド幅をパーセントで表した。
【０１２１】

次に、１０００回オーバーライトジッタのトラックピッチ依存性を条件Ｄ（全膜厚１２０ｎｍ，下部保護層膜厚３０ｎｍ），条件Ｅ（全膜厚１２０ｎｍ，下部保護層膜厚３０ｎｍ），条件Ｆ（全膜厚３００ｎｍ，下部保護層膜厚１３０ｎｍ），にて調べたところ、図１６及び以下の表に示した結果が得られた。
【０１２２】

最後に、１０００回オーバーライトジッタの全膜厚依存性を条件Ｇ（トラックピッチ０．６２μｍ，全膜厚１２０ｎｍ），条件Ｈ（トラックピッチ０．７２μｍ，全膜厚１２０ｎｍ），条件Ｉ（トラックピッチ０．７２μｍ，下部保護層膜厚３００ｎｍ），にて調べたところ、以図１７及び以下の表に示した結果が得られた。
【０１２３】

このように、１０００回オーバーライトジッタは、下部保護層膜厚が２０ｎｍ以上、６０ｎｍ以下、かつトラックピッチが０．５４μｍ以上、０．６２μｍ以下、全膜厚が９０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下の範囲にあると良好であることがわかった。下部保護層膜厚、トラックピッチ、全膜厚のいずれか一つ以上が範囲外であると、条件Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉにみられるようにジッタが大きく好ましくない。下部保護層膜厚が２０ｎｍ未満だと、薄すぎてオーバーライトを繰り返すと基板が劣化しジッターが増加する。また、下部保護層が６０ｎｍより厚い場合は書換えによる劣化は少ないが、製膜時の膜のストレスによりグルーブ変形が生じるためクロスイレーズが大きくなり、ジッタが悪い。また、トラックピッチが０．５４μｍ未満だと、隣接トラックが近すぎるためにクロスイレーズによるジッタ増加が生じる。トラックピッチが０．６２μｍより大きいとクロスイレーズによるジッタ増加は生じないが、マーク長が短いためにジッタが大きい。全膜厚が９０ｎｍより薄い場合には、記録膜の熱が基板や接着層にに伝わりやすく、オーバーライトによって劣化しジッターが増加する。全膜厚が１５０ｎｍより厚い場合には、書換えによる劣化は少ないが、製膜時の膜のストレスによりグルーブ変形が生じるためクロスイレーズが大きくなり、ジッタが悪い。
（本発明の情報記録媒体の構成、製法）
実施例１のディスクと下部保護層の材料、反射層材料、各層の膜厚のみ変えたディスクを作製し、実施例１と同様にジッター及び製膜時間の測定を行なった。
【０１２４】
まず、直径12cm、厚さ０.6mmで表面にトラックピッチが０．６15ミクロンでランド・グルーブ記録のトラッキング用の溝を有し、トラックセンターからずれた位置、すなわち、ほぼランドとグルーブの境界線の延長線上にアドレス情報などを表すピット列を有するポリカーボネイト基板１上に、（ＳｉＯ２）７０（Ｉｎ２Ｏ３）３０よりなる下部保護層２を３０ｎｍの膜厚に形成した。次にＣｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層３を膜厚５ｎｍに形成、続いてＧｅ４Ｓｂ２Ｔｅ７よりなる記録膜４を膜厚１０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３よりなる上部界面層を５ｎｍ，ＳｎＯ２よりなる上部保護層を３０ｎｍ，Ｃｒ９０Ｏ１０よりなる第１反射層３０ｎｍ，Ａｇ９８Ｐｄ１Ｃｕ１よりなる第２反射層１５ｎｍを順次形成した。
【０１２５】
積層のタクトは、各膜のスパッタレートと積層膜厚で決定される。

これらの中で時間のかかっている層である、下部保護層と第１反射層を積層時間１２秒までに抑えるには、各層が４０ｎｍ以下と薄い必要がある。
【０１２６】
このように本発明の情報記録媒体は各積層膜の膜厚が４０ｎｍ以下と薄いため、１層あたりの積層タクトが短く、従来ディスクに比べて非常に量産性に優れている。
【０１２７】
本実施例に記載されていない、例えば下部保護層、上下界面層、上部保護層、第１反射層の材料と膜厚範囲については、実施例１と同様である。
第２反射層の材料と膜厚範囲については実施例４と同様である。
【０１２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると高密度の記録・再生において良好な記録・再生特性を保持し、プロセスマージンが大きくて、低価格の製造装置を使用でき、材料費、量産性に優れ、応力の小さい情報記録用媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による情報記録媒体の一例の断面模式図。
【図２】オーバーライト原理説明図。
【図３】マークポジション記録とマークエッジ記録の説明図。
【図４】基板のフォーマットの概略図。
【図５】基板のフォーマットのヘッダー部概略図。
【図６】基板のフォーマットのゾーン配置概略図。
【図７】吸収率調整効果概略図。
【図８】記録膜再結晶化領域概略図。
【図９】記録波形の適応制御とマーク長の関係の概略図。
【図１０】本発明情報記録媒体と比較例における、トラック番号とグルーブ変形量の関係。
【図１１】従来例による情報記録媒体の光学特性。
【図１２】本発明情報記録媒体の光学特性。
【図１３】従来例による情報記録媒体の光学特性。
【図１４】従来例による情報記録媒体の一例の断面模式図。
【図１５】本発明情報記録媒体による、１０００回オーバーライトジッタの全膜厚依存性。
【図１６】本発明情報記録媒体による、１０００回オーバーライトジッタのトラックピッチ依存性。
【図１７】本発明情報記録媒体による、１０００回オーバーライトジッタの下部保護層膜厚依存性。
【符号の説明】
１， １′…基板、２，２′…下部保護層、３，３′…下部界面層、４，４′…記録膜、５，５′…上部界面層、６，６′…上部保護層、７、７‘…反射層、８…接着層、９，９′…保護基板。

Claims (1)

1. 光の照射により原子配列が変化することによって記録が行われる記録膜を有する多数回書換え可能な情報記録媒体であって、
   光照射側から、厚さが０．７ｍｍ以下の基板と、２０ｎｍ以上の膜厚の下部保護層と、記録膜と、上部保護層と、反射層とを含む積層膜と、接着層を備え、
   前記基板表面から前記接着層までの距離が１５０ｎｍ以下、かつ前記積層膜のそれぞれの膜厚がそれぞれ４０ｎｍ以下、かつトラックの間隔が０．５４μｍ以上0.６２μｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体。

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