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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。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。
【０００３】
なお、本明細書では、結晶一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、結晶状態一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。
【０００４】
【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。
【０００５】
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１．１ミクロン（μｍ）の時，記録トラック幅が０．８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。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。
【０００６】
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，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。
【０００７】
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・再生においてオーバーライトを行っても良好で信頼性の高い記録・再生特性を保持する情報記録用媒体を提供することに有る。
【０００８】
【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の記録用部材では，次の二つの基本的な解決策を用いる。すなわち，積層膜と基板との間に働く応力をできるだけ小さくすることと，基板表面温度ができるだけ上がらないようにすることである。積層膜と基板との間に働く応力をできるだけ小さくすることは、応力調整層を用いて行うが，製膜中に基板表面温度が上昇し、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し、その程度は基板の温度上昇によって異なるので，記録媒体の製造開始時と連続製造中とで異なる可能性が有る。そのような場合，応力調整層の膜厚によって，基板表面温度の変化の影響を吸収するようにする。
【０００９】
具体的には，
（１）レーザー光によって記録再生する情報の記録媒体において、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏよりなる群より選ばれた少なくとも１元素を７０原子％以上含む膜を有し、膜厚が３０ｎｍ以上であり，その膜の膜断面の８０％以上において、膜の下面から上面まで連続した柱状構造を有することを特徴とする情報記録媒体とする。
（２）光入射側から見て記録膜より奥に金属を６０原子％以上含有する層を少なくとも２層有し、その内の１層が原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が３０ｎｍ以上であることを特徴とする情報の記録媒体とする。
（３）上記金属を６０原子％以上含有する層は、原子番号２２以上２８以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が３０ｎｍ以上であることを特徴とする情報の記録媒体とする。
（４）上記金属元素を６０原子％する以上含有する層を３層有することを特徴とする（１）または（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（５）上記原子番号２２以上４７以下の金属元素がＴｉ，Ｃｒのうちの少なくとも一者であることを特徴とする（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（６）上記の金属元素を６０原子％以上含有する少なくとも２層のうち、最も光入射側の層がＣｒまたはＭｏを主成分とすることを特徴とする（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（７）上記、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が３０ｎｍ以上である金属元素を主成分とする層が、金属元素を主成分とする他の層より光入射側から見て手前にあることを特徴とする（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（８）上記、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が３０ｎｍ以上である金属元素を主成分とする層が、金属元素を主成分とする他の層より光入射側から見て奥にあることを特徴とする（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（９）上記、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が３０ｎｍ以上である金属元素を主成分とする層以外の、金属元素を主成分とする他の層が、ＡｌまたはＡｇを７０原子％以上含有することを特徴とする（７）または（８）に記載の情報の記録媒体とする。
（１０）上記少なくとも２層の金属層と記録膜との間の層が、少なくとも１層の誘電体層であり、当該誘電体層の全体の膜厚が１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（１１）上記原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有する層の、膜厚が３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることを特徴とする（２）に記載の情報の記録媒体とする。
（１２）基板上に、少なくとも厚さ１００ｎｍ以上から１４０ｎｍ以下の誘電体層、厚さ５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の記録膜、厚さ１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の誘電体層、厚さ２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の金属元素を主成分とする層、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である層、厚さ２０以上２００ｎｍ以下の金属元素を主成分とする層が、この順に積層されていることを特徴とする情報の記録媒体とする。
（１３）基板上に、少なくとも厚さ１００ｎｍ以上１４０ｎｍ以下の誘電体層、厚さ５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の記録膜、厚さ１０ｎｍ以上から５０ｎｍ以下の誘電体層、厚さ２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の金属元素を主成分とする層、厚さ２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の金属元素を主成分とする層、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が７０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の層が、この順に積層されていることを特徴とする情報の記録媒体とする。
（１４）上記の金属元素を主成分とする少なくとも２層のうち、最も光入射側の層がＣｒまたはＭｏを主成分とすることを特徴とする（１２）または（１３）に記載の情報の記録媒体とする。
（１５）上記、厚さ２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の金属元素を主成分とする層が、ＡｌまたはＡｇを７０原子％以上含有することを特徴とする（１２）または（１３）に記載の情報の記録媒体とする。
（１６）上記記録膜が相変化によって記録を行う記録膜であることを特徴とする（１）または（２）または（１２）または（１３）に記載の情報の記録媒体とする。
（１７）上記の記録媒体の基板が、記録トラックピッチ０．３ミクロン以上０．７ミクロン以下であり、トラックセンターからずれた位置にアドレス情報などを表すピット列を有することを特徴とする（１）または（２）に記載の情報記録媒体とする。
（１８）上記金属元素を主成分とする他の層が、Ａｇを主成分とし、記録積層膜の層数が６層であることを特徴とする（１２）または（１３）に記載の情報の記録媒体とする。
（１９）レーザー光によって記録再生する情報の記録媒体において、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有する膜を有し、この膜がＡｒ流量１２０ＳＣＣＭ以上で形成された膜であることを特徴とする情報の記録媒体とする。
（２０）レーザー光によって記録再生する情報の記録媒体を製造する方法において、原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有する膜を、Ａｒ流量１２０ＳＣＣＭ以上で形成することを特徴とする情報の記録媒体の製造方法とする。
（２１）光入射側から見て記録膜より奥に金属元素を６０原子％以上含有する層を１層し、その層が原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有し、膜厚が３０ｎｍ以上であることを特徴とする情報の記録媒体。
（２２）上記原子番号２２以上４７以下の金属元素を６０原子％以上含有する膜が、Ｃｒを３０原子％以上８５原子％以下、ＴｉまたはＶを１５原子％以上７０原子％以下含有するＴｉ−ＣｒまたはＶ−Ｃｒ合金であることを特徴とする（２１）に記載の情報の記録媒体。
【００１０】
前記金属元素を主成分とする他の層の材料としては、Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ−Ｃｕ等Ａｌ合金を主成分とするものが、ターゲットが安価でありかつ熱伝導率が高いため吸収率調整層や記録膜から熱を放出しやすいのでディスクが急冷されやすく書き換え特性が良好である。純Ａｌも使用可能である。次いで，反射層の材料としては、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が好ましい。Ａｇ，Ａｕ等は熱伝導率がＡｌより高いため膜中に発生した熱をすみやかに放出する機能がさらに優れている。また、Ａｇ合金、Ｃｕ合金、Ａｕ合金のように反射率がきいものは、変調度が大きくなり、再生特性が良好である。ただしＡｇ，Ａｕは貴金属のため高価であり、膜厚によってはＡｌに比ベコストが上がる場合がある。Ａｇ，Ａｕ単体でも使用できる。Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｇ等以外の元素の含有量は、０．５原子％以上４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２原子％以下の範囲ではより良くなった。
【００１１】
前記Ｃｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏよりなる群より選ばれた少なくとも１元素を７０原子％以上含む膜の手前の吸収率調整層が少なくともＭｏ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｇｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｗの窒化物または酸化物、またはこれらの化合物との混合組成であることも好ましい。
【００１２】
前記吸収率調整層がＣｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）の場合、全成分（ＣｒとＣｒ２Ｏ３の和に対するＣｒの比率は４２ｍｏｌ％以上が好ましい。また６１ｍｏｌ％以上、９０ｍｏｌ％以下であればより好ましい。前記吸収率調整層に用いたＣｒ−（Ｃｒ２ Ｏ ３）膜中のＣｒに代わる材料としては，Ａｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔを用いると同様の結果が得られた。この中で、Ｍｏ，Ｃｒ，Ｗは融点も高い点で好ましかった。また、Ｐｄ，Ｐｔは他の層との反応性が低く、書き換え可能回数がさらに大きくなり好ましかった。Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉを用いると、他に比べ安価なターゲットを使用できるため、全体の製作費用を下げることができる。Ｔｉは耐食性が強く、寿命試験の結果が他に比べて良好で、特に好ましかった。前記吸収率調整層に用いたＣｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）膜中のＣｒ２Ｏ３に代わる材料としては，各種光透過性化合物、例えば酸化物，窒化物が使用可能である。Ｃｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）膜中のＣｒ２Ｏ３に代わる材料としては，ＳｉＯ，Ａ１２Ｏ３，ＢｅＯ，Ｂｉ２Ｏ３，ＣｏＯ，ＣａＯ，Ｃｒ２Ｏ３，ＣｅＯ２，Ｃｕ２Ｏ，ＣｕＯ，ＣｄＯ，Ｄｙ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ２Ｏ３，Ｆｅ３Ｏ４，ＧｅＯ，ＧｅＯ ２，ＨｆＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，Ｌａ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＭｎＯ，ＭｏＯ２，ＭｏＯ３，ＮｂＯ，ＮｂＯ２，ＮｉＯ，ＰｂＯ，ＰｄＯ，ＳｎＯ，ＳｎＯ２，Ｓｃ２Ｏ３，ＳｒＯ，ＴｈＯ２，ＴｉＯ２，Ｔｉ２Ｏ３，ＴｉＯ，Ｔａ２Ｏ，ＴｅＯ２，ＶＯ，Ｖ２Ｏ３，ＶＯ２，ＷＯ２，ＷＯ３，Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，などの酸化物，Ａｌ−Ｎ，Ｂ−Ｎ，Ｃｒ−Ｎ，Ｃｒ２Ｎ，Ｇｅ−Ｎ，Ｈｆ−Ｎ，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系材料（例えばＡｌＳｉＮ２）、Ｓｉ−Ｎ系材料，Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系材料，Ｔａ−Ｎ，Ｔｉ−Ｎ，Ｚｒ−Ｎ，などの窒化物、ＺｎＳ，Ｓｂ２Ｓ３，ＣｄＳ，Ｉｎ２Ｓ３，Ｇａ２Ｓ３，ＧｅＳ，ＳｎＳ２，ＰｂＳ，Ｂｉ２Ｓ３，ＳｒＳ，ＭｇＳ，ＣｒＳ，ＣｅＳ，ＴａＳ４，などの硫化物、ＳｎＳｅ２，Ｓｂ２Ｓｅ３，ＣｄＳｅ，ＺｎＳｅ，Ｉｎ２Ｓｅ３，Ｇａ２Ｓｅ３，ＧｅＳｅ，ＧｅＳｅ２，ＳｎＳｅ，ＰｂＳｅ，Ｂｉ２Ｓｅ３などのセレン化物、ＣｅＦ３，ＭｇＦ２，ＣａＦ２，ＴｉＦ３，ＮｉＦ３，ＦｅＦ２，ＦｅＦ３などの弗化物、あるいはＳｉ，Ｇｅ，ＴｉＢ２，Ｂ４Ｃ，Ｂ，ＣｒＢ，ＨｆＢ２，ＴｉＢ２，ＷＢ，などのホウ素化物，Ｃ，Ｃｒ３Ｃ２，Ｃｒ２３Ｃ６，Ｃｒ７Ｃ３，Ｆｅ３Ｃ，Ｍｏ ２Ｃ，ＷＣ，Ｗ２Ｃ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＣａＣ２，などの炭化物または、上記の材料に近い組成のものを用いてもよい。また、これらの混合材料でもよい。この他に、Ｉｎ−Ｓｂ，Ｇａ−Ａｓ，Ｉｎ−Ｐ，Ｇａ−Ｓｂ，Ｉｎ−Ａｓ等も使用できた。
【００１３】
これらの中では、ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５，Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２，等酸化物を用いると他に比べ安価なターゲットを使用できるため、全体の製作費用を下げることができる。酸化物の中でも、ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５，Ｙ２Ｏ３−ＺｒＯ２は反応性が低く、書き換え可能回数がさらに大きくなり、好ましかった。ＢｅＯ，Ｃｒ２Ｏ３，は融点が高く好ましい。Ａｌ ２Ｏ３は熱伝導率が高いため、反射層がない、あるいは薄い構造のディスクにした場合、他に比べて書き換え特性の劣化が少ない。Ｇｅの酸化物窒化物をまたは吸収率調整層に用いた場合、Ｇｅはスパッタレートが高いために量産時のタクトタイムが短縮でき好ましい。
【００１４】
また、窒化物を用いると吸収率調整層に接した層との接着力が増し、外部衝撃に対して強くなる。硫化物，Ｓｅ化物を用いるとスパッタレートが大きくでき、製膜時間が短縮できる。炭化物を用いると、吸収率調整層の硬度が増し、多数回書き換え時の記録膜流動を抑制する働きも持つ。
【００１５】
各種酸化物、Ｇｅ−Ｃｒ，Ｓｉ−Ｔｉ，Ａｌ−Ｎ，Ｂ−Ｎ，Ｃｒ−Ｎ，Ｇｅ−Ｎ，Ｈｆ−Ｎ，Ｓｉ−Ｎ，Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系材料（例えばＡｌＳｉＮ ２ ），Ｓｉ−Ｎ，Ｓｉ−Ｏ−Ｎ，Ｔａ−Ｎ，Ｔｉ−Ｎ，Ｚｒ−Ｎ系材料などの窒化物、または、上記の材料に近い組成のものを用いても良い。また、これらの混合材料でも良い。これらの中では、ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５，Ｙ２Ｏ３，ＺｒＯ２を用いると他に比べて安価なターゲットを使用できるため、全体の費用を下げることができる。また、ＧｅＮ，Ｇｅ−Ｃｒ，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て早い為、製造時のタクトタイムを短縮することができ、好ましい。
【００１６】
前記吸収率調整層が少なくともＭｏ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｇｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｗの窒化物または酸化物、またはＣｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏなどとの化合物または合金、例えばＧｅ−Ｃｒ，Ｇｅ−ＴｉあるいはＳｉ−Ｔｉ，またはＳｉ−Ｃｒまたはこれらの化合物の混合組成である情報記録媒体も好ましい。
【００１７】
吸収率調整層の融点は６００℃以上であることが好ましい。６００℃より融点が低い材料を吸収率調整層として用いた場合、記録時に記録層で発生した熱及び吸収率調整層自体による発熱により劣化し、光学特性が変化してＳ／Ｎが低下する場合がある。前記各層の膜厚，材料についてはそれぞれ単独の好ましい範囲をとるだけでも記録・再生特性等が向上するが，それぞれの好ましい範囲を組み合わせることにより，さらに効果が上がる。
【００１８】
記録膜に接している層（界面層）の材料としては，Ｃｒ２Ｏ ３ ，Ｃｒ−Ｎ，Ｇｅ−Ｎ，Ｇｅ−Ｏ，ＳｉＯ２，Ａｌ ２Ｏ３またはこれらの材料の混合物、が好ましい。特にＣｒとＧｅの酸化物あるいは窒化物が６０ｍｏｌ％以上含まれていると保存寿命が向上し、高温高湿の環境におかれても高性能の記録媒体を維持できる。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。次いで、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，Ｔａ２Ｏ、との混合物が好ましい。この中で、Ｃｒ２Ｏ３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。ＣｏＯ，Ｃｒ２ Ｏ，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ＡｌＳｉＮ ２ ）、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。前記記録膜と接している熱拡散調整層の材料は，各界面層全原子数の９０％以上であることが好ましい。上記材料以外の不純物が１０原子％以上になると，書き換え回数が２割以上減る等，書き換え特性の劣化が見られた。
【００１９】
最内周から５ｍｍ外周寄りの場所と最外周から５ｍｍ内周寄りの場所の記録膜膜厚を比較すると後者の方が膜厚が１から５ｎｍ厚いように、内周から外周に向かって膜厚が増してゆくように記録膜を形成するのが良い。これにより、同じ記録膜膜厚では内周のほうが多数回記録書き換えによる記録膜流動などでエラーレートが上昇するのを防止できる。この方法は、本発明と積層構造が異なる記録媒体であっても、同様な光スポット径と記録密度との関係を持つ光ディスクであれば、多数回記録書き換えを達成するのに有効である。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。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。
【００２０】
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、ジッター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ーを測定し、このジッター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。
【００２１】
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。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。
【００２２】
本発明は２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの規格以上記録密度（トラックピッチ、ビットピッチ）の場合に効果を発揮し，４．７ＧＢＤＶＤ−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６６０ｎｍ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。
【００２３】
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１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２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３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４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、４．７ＧＢＤＶＤ−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５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。本発明の応力調整層以外の層の役割は下記のとおりである。
（吸収率調整層） 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ＤＶＤ−ＲＡＭ十分には期待できないため、記録マーク内外の光吸収率比Ａｃ／Ａａを１以上に保つことが必須である。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も有る（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）。反射層には透過率が高いＡｕを用いるが、それでも膜厚を１０ｎｍ程度まで薄くする必要が有り、金属層による熱拡散が不足する。熱拡散の不足は、融解後の再結晶化による記録マーク形状歪みや多数回書換えによる熱劣化をひき起こす。図６にその原理を示したように光を吸収する別の層である吸収率調整層（例えばＣｒを主成分とする層）を設ける方法では、この層の光吸収により、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（寺尾元康：書換え型ＤＶＤ用高密度記録媒体：テレビジョン学会年次大会予稿集Ｓ１−３（１９９６）５２６−５２９）。また、結晶状態と非晶質状態の吸収率差によって起こるオーバーライトされた記録マークの形状歪を防ぐことができる。さらにこの層の熱伝導率はかなり自由に選ぶことができる。従って、この層の上の金属反射層の熱伝導率と下の上部保護層の熱伝導率の中間の値にすると、金属反射層だけの場合に比べて温度勾配が極小となる方向、すなわち熱拡散ベクトルの方向が上向きとなり、熱が縦方向に拡散する。上記により，吸収率調整層は熱緩衝層とも呼ばれる。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。
【００２４】
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７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。
【００２５】
（反射率向上（コントラスト強調）層） 吸収率調整層を用いると、反射層の高反射率が抑制されるので、全体として反射率が低くなる傾向がある。そこで、通常下部保護層に用いられる（ＺｎＳ）８０・（ＳｉＯ ２ ）２０の層だけでなく、コントラスト強調層として屈折率の異なる別の層を設けると、他の部分の設計が容易となる。また、この層の熱伝導率が保護層より高いことから、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、（ＺｎＳ）８０・（ＳｉＯ２）２０保護層の記録膜側が記録書換え時に熱膨張し、融解した記録膜を押して記録膜流動がおこり、書換え可能回数が制限されるのを防止する効果もある。
【００２６】
（界面層） ４．７ＧＢＤＶＤ−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・記録層間相互拡散の防止：応用物理学会講演予稿集 第３分冊、２９ｐ−ＺＫ−１２、（１９９８春）１１２７）。（ＺｎＳ）８０・（ＳｉＯ ２ ）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。４．７ＧＢＤＶＤ−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）。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。
【００２７】
多数回書換えを実現するためには、上下のＺｎＳ・ＳｉＯ ２ 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、１０万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。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。
【００２８】
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４．７ＧＢＤＶＤ−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８および図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）。違いは特に最短マークである３Ｔマークに表れ、２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの３Ｔマークは、図１０（ａ）に示したように終端部分が結晶化して矢羽根形のようになるが（Ｍ．Ｔｅｒａｏ，Ａ．Ｈｉｒｏｔｓｕｎｅ，Ｙ．Ｍｉｙａｕｃｈｉ，Ｍ．Ｍｉｙａｍｏｔｏ，Ｔ．Ｎｉｓｈｉｄａ，Ｋ．Ａｎｄｏｈ，Ｎ．Ｔｏｋｕｓｙｕｋｕ，Ｓ．Ｆｕｋｕｉ：ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｍｅｄｉａ ｆｏｒ ＤＶＤ−ＲＡＭ：Ｐｒｏｃ．ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．３１０９（１９９７）６０および宮本真、広常朱美、宮内靖、安藤圭吉、寺尾元康、徳宿伸弘、田村礼仁：ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体における記録マーク形成過程の解析：電子情報通信学会技術研究報告 ＣＰＭ９７−９６（１９９７））、４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの３Ｔマークは長・短径比が１に近い楕円形である。２．６ＧＢの場合の終端部の結晶化は、記録パルスの後、パワーを下げるクーリングパルスと呼ばれる部分の後、消去パワーレベルにパワーを上げることの影響で多数の結晶核形成、結晶粒成長が起こって生じる。上記の消え戻り領域は、有った方が融解領域の外側における前の記録マークの消え残りが生じにくく好ましいが、消え戻り領域が完全に結晶化しないことによる擬似消え残りが生じないようにしなければならない。この擬似消え残りは、記録膜の結晶化速度が速い方が起こりにくい傾向がある。２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの記録密度と線速度で、かつ記録波形の適応制御を行わない状況では、クーリングパルスを無くすと図１０（ｂ）に示したように３Ｔマークの終端部の両側に再結晶化領域ができてマーク形状歪みを生じ、形状のゆらぎも起こりやすくなって再生信号ジッターが増大する。ここで、消え戻りとは、記録パルス列の後のクーリングパルス語のレーザパワーが消去パワーへ立ち上がるとき、その照射エネルギーの上昇の影響で、記録パルス列で融解させられた領域の最後の部分（後ろエッジ部分）が一旦非晶質化後再加熱され、結晶核形成を経て結晶化し、消去したのと同様な状態になることをいう。２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの場合の記録レーザ光のパワー変調パターンでは、図８におよび９に点線で示したように、パルス間とパルス列の最後でもレーザーパワーを読出しレーザーパワー付近まで下げている。これは、前のパルスによって発生した熱が熱伝導によって光スポットの進行方向に伝わり、温度が上がり過ぎたり、冷却速度が遅くなるのを防ぐためである。冷却を速くするのは、記録膜を融解した領域内が冷却中に再び結晶状態に戻るのを防止することと、多数回の書換えによる記録膜の流動を抑制することに効果が有る。４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭではクーリングパルスが無いので消え戻りは起こらず、また、個々のパルスが短く、線速度が大きいのでクーリングパルスが無い場合の記録マーク終端部の両サイドからの再結晶化も起こりにくい。記録膜流動が起こりやすいことに対しては記録膜膜厚を薄めにして対処している。
【００２９】
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、吸収率調整層、反射率向上層（コントラスト強調層）
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、吸収率調整層、界面層、反射率向上層、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、吸収率調整層、界面層、反射率向上層上記のように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。応力調整層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と同時に、熱拡散や吸収率の調整の役割も持っていて狭ビットピッチ化と高速化にも寄与している。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。
【００３０】
【発明を実施する形態】
以下、この発明を実施例によって詳細に説明する。
（１）参考例１
（構成、製法） 図９は、参考例１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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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、ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる保護層２を膜厚１２０ｎｍ形成した。次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層３を２０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層４を膜厚１ｎｍ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層５を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層６を膜厚約５ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる熱拡散調整層７を膜厚２０ｎｍ，（Ｃｒ）７５（Ｃｒ２Ｏ３） ２５ 膜からなる吸収率調整層８を膜厚３８ｎｍ，Ｃｒよりなる応力調整層９をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚６０ｎｍ，Ａｌ ９９Ｔｉ１膜からなる反射層１０を膜厚３０ｎｍに順次形成した。積層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。記録膜の平均膜厚は９ｎｍであったが、最内周から５ｍｍ外周寄りの場所と最外周から５ｍｍ内周寄りの場所の膜厚を比較すると後者の方が膜厚が２ｎｍ厚いように、内周から外周に向かって膜厚が増してゆくように形成した。これにより、同じ記録膜膜厚では内周のほうが多数回記録書き換えによる記録膜流動などでエラーレートが上昇するのを防止できた。すなわち、膜厚が一様で９ｎｍの場合、内周では５万回の記録書き換え後エラーレートが２かける１０のマイナス２乗まで上昇し、外周では５かける１０のマイナス４乗であったのに対して、上記のように膜厚差を設けることにより、どこでも１０のマイナス４乗台のエラーレートが得られた。基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｃｒ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｃｒ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【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を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層１０を介して貼り合わせ、図９に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【００３２】
本参考例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ，図１０に示したように，応力調整層であるＣｒ膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下の粒状構造のＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３） ２５ 膜との界面から太さ約１５ｎｍの柱状構造となっており，Ｃｒ膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス圧力を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＣｒ膜は、面内の３０％以上ですぐ下のＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３） ２５ 膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており、そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｃｒ層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。膜厚が３０ｎｍ以下では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。Ｃｒの含有量が７０原子％未満で、原子量が２２以上４７以下の範囲以外の元素の含有量が３０％以上では、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。
【００３３】
（初期結晶化） 前記のようにして製作したディスクの記録層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５ｍ／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８００ｍＷにして基板１を通して記録層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） 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。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。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。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のマーク長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、高パワーパルスの幅を約Ｔ／２とし、高パワーレベルのレーザーパルス間に幅が約Ｔ／２の低パワーレベルのレーザー照射を行い、上記一連の高パワーパルス列と次の高パワーパルス列との間に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１１ｍＷ、記録マークの消去が可能な中間パワーレベルを４．２ｍＷ、中間パワーレベルより低い低パワーレベルを２．５ｍＷとした。また、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」に対応させるようにしている。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領域は非晶質（マーク部）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トさせる方式（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を発光させる。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。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。記録された情報の再生も上記光ヘッドを用いて行った。レーザービームを記録されたマーク上に照射し、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復調器では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、記録されたマークの再生が完了する。以上の条件でマークエッジ光端書記録を行った場合、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。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。しかし、書き換え時の最初のディスク１回転または複数回転で、前記のパワー変調した記録用レーザ光の中間パワーレベルまたはそれに近いパワーの連続光を照射して、記録されている情報を一たん消去し、その後、次の１回転で低パワーレベル（１．５ｍＷ）と高パワーレベルの間で、または中間パワーレベルと高パワーレベルとの間で、情報信号に従ってパワー変調したレーザ光を照射して記録するようにしてもよい。このように、情報を消去してから記録するようにすれば、前に書かれていた情報の消え残りが少ない。従って、線速度を２倍以上に上げた場合の書き換えも、容易になる。これらの方法は、この発明の媒体に用いられる記録層ばかりでなく他の媒体の記録層にも有効である。
【００３４】
上記のディスクでは問題を生じなかったが，Ｃｒ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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。このずれ量の測定結果を図３に示した。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１０００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。
（応力調整層の組成） 応力調整層に用いることができる材料としては、引張り応力を生じやすいものであれば良いが，金属元素の場合，スパッタリングによる製膜時の、応力が圧縮から引張りに変わるＡｒガス流量、あるいは圧力が原子番号によってほぼ決まっていることが知られている。実用的なＡｒガス流量や圧力は範囲が限られているので，引張り応力を生じさせることができる材料は自ずから決まってくる。それらは、通常の陽子・中性子比で原子番号が２２から４７の範囲の元素である。それらのうちでもＣｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏよりなる群より選ばれた少なくとも１元素を７０原子％以上含む材料であった。さらに原子番号が２２から２８の範囲の元素では，Ａｒガス流量などの広い範囲で適当な引張り応力が得られる。
【００３５】
（反射率向上層） 反射率向上層の膜厚は２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下で最適の反射率と、１０万回以上の多数回書き換えを達成できた。Ａｌ２Ｏ３に代わる材料としては、ＳｉＯ２や、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２との混合材料が使用可能であった。
【００３６】
（界面層）上部界面層、下部界面層のＣｒ２ Ｏ ３に代わる材料としては，Ａｌ ２ Ｏ ３またはＡｌ ２ Ｏ ３とＳｉＯ ２の混合物もしくはＡｌ ２ Ｏ ３とＣｒ２ Ｏ ３の混合物が好ましい。ＳｉＯ ２またはＡｌ ２ Ｏ ３が７０ｍｏｌ％以上含まれていると、結晶化速度が速くなり、界面層がない場合に比べて約２倍の速度である１８ｍ／ｓにおいても消去比が２５ｄＢ以上になる。また，Ａｌ−Ｎ，Ｂ−Ｎ，Ｃｒ−Ｎ，Ｃｒ ２ Ｎ，Ｇｅ−Ｎ，Ｈｆ−Ｎ，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ−Ｓｉ−Ｎ系材料（例えばＡｌＳｉＮ ２ ）、Ｓｉ−Ｎ系材料，Ｓｉ−Ｏ−Ｎ系材料，Ｔａ−Ｎ，Ｔｉ−Ｎ，Ｚｒ−Ｎ，などの窒化物も接着力が大きくなり、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。窒素が含まれた記録膜組成またはそれに近い組成の材料でも接着力が向上する。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のグルーブ変形に付いては，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、それによる分子間隔の広がりが起こると考えられるので，熱が基板側に行かないように，記録膜と基板との間にＡｌ２Ｏ３，Ｓｉ−Ｎ，Ｇｅ−Ｎなどの読出し光の透過率が高く，記録膜および光入射側保護層に用いるＺｎＳ系材料より熱伝導率が高い材料の厚さ１０ｎｍ以上，より好ましくは２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の層を設けるのが効果がある。この層は，反射率向上層を兼ねていても良い。この層は記録膜と下部保護層の間に設ければさらに効果が高い。
（金属を主成分とする他の層（反射層）） また、記録膜に関して光入射と反対側の熱伝導率が高い金属層（反射層）は，ＡｌあるいはＡｌ合金の場合，Ｃｒ，Ｔｉなどの添加元素が４原子％以下の、Ａｇ合金の場合はＰｄ，Ｃｕなどの添加元素が８％以下の高熱伝導率材料であるのが，基板表面の温度上昇を防止する効果があって，好ましい。本参考例で反射層に用いたＡｌ−Ｔｉの代わりの反射層の材料としては、Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ−Ｃｕ等Ａｌ合金を主成分とするものが書き換え時のジッターを低くできるため好ましい。Ａｌ合金中のＡｌ以外の元素の含有量は２原子％以上３０原子％以下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性が良好になることがわかった。また，上記以外のＡｌ合金でも同様の特性が得られた。次いで，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｓｂ，Ｂｉ，Ｄｙ，Ｃｄ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｖの元素単体、またはＡｕ合金，Ａｇ合金，Ｃｕ合金，Ｐｄ合金，Ｐｔ合金，Ｓｂ−Ｂｉ，ＳＵＳ，Ｎｉ−Ｃｒ，などこれらを主成分とする合金、あるいはこれら同志の合金よりなる層を用いてもよい。このように、反射層は、金属元素、半金属元素、これらの合金、混合物、からなる。この中で、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ単体あるいはＣｕ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金等のように熱伝導率が大きいものは、記録マーク周辺に形成される再結晶化領域が狭くなり再生信号が大きくなる、クロスイレーズを抑制するなどの利点がある。Ａｇ単体あるいはＡｇ合金は反射率が大きいので変調度が大きくなり、再生特性が良好である。この場合の主成分以外の元素の含有量は２原子％以上３０原子％以下の範囲にすると、書き換え特性がより良好になる。本参考例では反射層を１層としたが、反射層を２層以上積層しても本参考例の効果は変わらない。具体的には、Ａｌ−ＴｉとＡｌ−Ｃｒ，Ａｌ−ＡｇとＡｇ，Ａｌ−ＣｕとＡｌ等であり、Ａｌも使用可能である。これより、Ａｌ合金中のＡｌ以外の元素の含有量は０．５原子％以上４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好になり、１原子％以上２原子％以下の範囲ではより良好になることがわかった。
（吸収率調整層） 本参考例で吸収率調整層に用いたＣｒ−（Ｃｒ ２ Ｏ ３ ）膜に代わる材料としてはＧｅ−Ｃｒ，Ｇｅに金属元素を添加したもの，次いでＳｉに金属元素を添加したものが使用可能であった。添加量は５原子％以上，４５原子％以下が 良く，たとえばＧｅ９５Ｃｒ５，Ｇｅ９０Ｃｒ１０，Ｇｅ８０Ｃｒ２０，Ｇｅ５５Ｃｒ４５，Ｇｅ−Ｔｉ，Ｓｉ−Ｔｉ，Ｓｉ−Ｃｒなど，およびこれらを窒化したものであった。
（基板） 本参考例では、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を用いているが、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わかった。また、その溝幅は場所により異なっていてもよい。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。本参考例では、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８同士をはり合わせているが、貼り合わせを行わずに、前記第１のディスク部材の第２反射層８上に紫外線硬化樹脂を厚さ約１０μｍ以上塗布してもよい。反射層８がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。
【００３７】
吸収率調整層と応力調整層の積層順序を逆にしても、少し引張り応力が弱くなるが、応力調整層の膜厚を調整すれば応力バランスが可能であった。
（参考例２） 参考例１と同じ膜構成であるが，基板への積層順序を逆にし、製膜後、上部に厚さ０．１ｍｍのポリカーボネートシートを接着した記録媒体でも，上記シート側から光を入射させることにより，良好な特性を得ることができた。
（参考例３） まず、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面にトラックピッチが０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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にアドレス情報などを表すピット列を有するトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基板上にＺｎＳ−ＳｉＯ ２ 膜よりなる保護層を膜厚１００ｎｍ形成した。次に、Ｃｒ ２ Ｏ ３ 膜よりなる下部界面層を膜厚２０ｎｍ、Ｇｅ ２ Ｓｂ ２ Ｔｅ ４ 記録層を膜厚１６ｎｍ，窒化ＺｎＳ−ＳｉＯ ２ 膜よりなる上部保護層を膜厚１８ｎｍ，Ｃｒ膜からなる応力調整層を膜厚５５ｎｍ，Ａｌ−Ｔｉ膜からなる反射層を膜厚３５ｎｍに順次形成した。積層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。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のディスク部材をそれぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせディスク状情報記録媒体を得た。初期化および記録再生消去方法は参考例１と同様である。本参考例でも応力調整層により，トラック変形を実用上問題が無い小さな値にすることができた。
【００３８】
（参考例４）
（構成、製法） 図１２は、この発明の一参考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０．６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１２上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる下部保護層１３を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層１４を２５ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層１５を膜厚１ｎｍ、Ｇｅ７Ｓｂ４Ｔｅ１３記録層１６を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層１７を膜厚約５ｎｍ，ＺｎＳ‐ＳｉＯ２膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層１８を膜厚２０ｎｍ，（Ｃｒ）７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５膜からなる吸収率調整層１９を膜厚３８ｎｍ，Ａｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層２０を膜厚３０ｎｍ，Ｔｉよりなる応力調整層２１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層構造の熱拡散を増し、縦方向にするＡｌ９９Ｔｉ１層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の下部保護層と下部界面層との間の反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の結晶化促進、記録膜中への不純物拡散防止作用を持つ下部界面層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の結晶化促進、記録膜中への不純物拡散防止作用を持つ上部界面層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の記録感度を上げ、熱拡散を縦方向にする上部保護層を削除した８層構造ディスク、も作製した。反射層以外のこれらの層の削除で光学的膜厚が薄くなる分は、他の層の膜厚を増して調整した。記録膜の平均膜厚は９ｎｍであったが、最内周から５ｍｍ外周寄りの場所と最外周から５ｍｍ内周寄りの場所の膜厚を比較すると後者の方が膜厚が２ｎｍ厚いように、内周から外周に向かって膜厚が増してゆくように形成した。これにより、同じ記録膜膜厚では内周のほうが多数回記録書き換えによる記録膜流動などでエラーレートが上昇するのを防止できた。すなわち、膜厚が一様で９ｎｍの場合、内周では５万回の記録書き換え後エラーレートが２かける１０のマイナス２乗まで上昇し、外周では５かける１０のマイナス４乗であったのに対して、上記のように膜厚差を設けることにより、どこでも１０のマイナス４乗台のエラーレートが得られた。基板の反りは上記９層の積層膜の製膜前後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００３９】
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１２に示すディスク状情報記録媒体を得た。
（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層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５ｍ／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８００ｍＷにして基板１２を通して記録層１６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。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１１ｍＷ、記録マークの消去が可能な中間パワーレベルを４．２ｍＷ、中間パワーレベルより低い低パワーレベルを４ｍＷとした。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。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が、保護層と記録膜の膜厚を変えることにより逆の設計も可能である。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。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。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。
【００４０】
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。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。
（応力調整層の製膜条件） 上記のディスクでは問題を生じなかったが，Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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。このずれ量の測定結果を図３に示した。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１０００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。
（応力調整層の組成） 本参考例で応力調整層に用いたＴｉに代わる材料としては、Ｃｒ−Ｔｉ合金やＭｎが好ましい。Ｃｒも使用可能であるが、製膜条件によっては膜にクラック（亀裂）が発生しやすい。
【００４１】
応力調整層に用いることができる材料としては、引張り応力を生じやすいものであれば良いが，金属元素の場合，スパッタリングによる製膜時の、応力が圧縮から引張りに変わるＡｒガスの流量あるいは圧力が原子量によってほぼ決まっていることが知られている。実用的なＡｒガス流量や圧力は範囲が限られているので，引張り応力を生じさせることができる材料は自ずから決まってくる。それらは、通常の陽子・中性子比で原子番号が２２から４７の範囲の元素である。それらの内でも特に遷移金属元素が好ましい。このことは、すなわち本参考例で応力調整層に用いたＴｉの一部または全部に代えてこれらの元素を用いて良いことを意味する。それらのうちでも特に好ましいのは、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏよりなる群より選ばれた少なくとも１元素を６０原子％以上含む材料であった。Ｔｉと、原子番号が２２から４７の範囲外の元素、例えばＡｌあるいはＳｉ、との合金や化合物や混合物を用いた場合、Ｔｉ含有量が６０原子％以上であれば応力調整効果が得られた。７０原子％以上であればさらに好ましい。さらに、原子番号が２２から２８の範囲の元素では，実用的なＡｒガス流量などの広い範囲で適当な引張り応力が得られた。原子番号が２２から２８の範囲の元素は、上記Ｔｉと同様な応力調整効果の含有量依存性を持つ。応力調整層の主成分がＣｒ、または原子番号が比較的大きい２９から４７の範囲の元素（ただしＺｎ，Ｇａ，Ａｓ，Ｓｅ，Ｂｒ，Ｋｒ，Ｒｂ，Ｓｒ，およびＴｃは気化温度や融点が低過ぎたり酸化しやすかったり、極めて高価だったりするために除く）の場合、十分な応力調整効果を得るためには含有量が７０原子％以上であるのが好ましい。Ｃｒの場合は、他の元素と混合した場合、容易に多くの化合物を生じ、結晶構造が変わる場合も有るので他の元素の含有量が少ないのが良い。製膜プロセスで、例えば少量の酸素や窒素を添加することによりこの構造変化を防止すればＣｒの含有量が６０原子％以上であればよい。原子番号が２２から４７の範囲の元素を６０原子％以上含む層の主成分がＴｉ−ＣｒあるいはＶ−Ｃｒ合金であって、合金のＣｒ含有量が３０原子％以上８５原子％以下、ＴｉあるいはＶの含有量が１５原子％以上７０原子％以下である場合、クラック（亀裂）が発生しにくく、広いＡｒガス流量範囲で応力調整層に引張り応力が生じた。ＣｒをＴｉと比較するとＣｒは膜厚が薄くても引張り応力を生じやすい長所がある。しかし、クラックを生じやすく、原子番号が２２以上２８以下の範囲外、特に２２以上４７以下の範囲外の元素と共存した時、応力調整効果が小さくなりやすい問題が有る。そこで、ＣｒとＴｉとの合金を用いるのが好ましい。これによって、薄い膜厚でも応力調整効果が得やすく、クラックを生じにくい。Ｎｉ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｒ合金を主成分とする膜も広い組成比範囲で良好な応力調整効果を持つ。
（応力調整層の構造および最適膜厚） 本参考例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ，応力調整層であるＴｉ膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下の粒状構造のＡｌ９９Ｔｉ１膜との界面から太さ約１５ｎｍの柱状構造となっており，Ｔｉ膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス流量を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＴｉ膜は、面内の３０％以上ですぐ下のＡｌ９９Ｔｉ１膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており、そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｔｉ層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。
【００４２】
ＸＹ／１００≧５０ｎｍ
膜厚が５０ｎｍ未満では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。Ｔｉ膜に原子番号が２２以上４７以下の範囲以外の元素を４０原子％を越えて加えた場合は、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。膜厚が１５０ｎｍを越えると、高温、高湿度寿命試験で膜にクラックが入る問題が生じる。スパッタリング時間が長くなることも問題である。
Ｃｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏよりなる群より選ばれた少なくとも１元素を７０原子％以上含む膜を有し、膜厚が３０ｎｍ以上であり，その膜の膜断面の８０％以上において、膜の下面から上面まで連続した柱状構造を有する記録媒体が特に好ましかった。Ｃｒ−Ｔｉ合金では膜厚８０ｎｍでも十分な引張り応力が得られた。応力調整層は多数トラックを多数回書き換えた時に生ずる問題に対しても効果を発揮した。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。応力調整によってこの問題点も解消された。
（記録膜の組成と膜厚） 本参考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、Ｓｎ１．３Ｇｅ２．７Ｓｂ２Ｔｅ７などの、上記混合組成に添加元素を加えた記録膜、Ｇｅ１０Ｓｂ７０Ｔｅ２０、Ａｇ４Ｉｎ８Ｓｂ７０Ｔｅ１８などの共晶組成およびそれに近い組成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％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。
【００４３】
記録膜の膜厚は５ｎｍ以上２０ｎｍ以下が好ましく、１１％以下の再生信号ジッターが得られ、６ｎｍ以上９ｎｍ以下が特に好ましく、８％以下の再生信号ジッターが得られた。膜厚が薄過ぎると消去時の結晶核形成が不足し、また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。厚過ぎると多数回書換えによる記録膜流動により、１０００回未満のオーバーライトでジッターが１２％を越えてしまう。
（反射率向上層の組成と膜厚） 反射率向上層の膜厚は２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下で最適の反射率と、１０万回以上の多数回書き換えを達成できた。Ａｌ２Ｏ３に代わる材料としては、ＳｉＯ２や、Ａｌ２Ｏ３とＳｉＯ２との混合材料、Ａｌ２Ｏ３とＣｒ２Ｏ３との混合材料，ＳｉＯ２とＣｒ２Ｏ３との混合材料が使用可能であった。
（反射率向上層の省略） 本参考例でＡｌ２Ｏ３よりなる反射率向上層を省略すると、その分ＺｎＳ・ＳｉＯ２層を厚くしても反射率が低下するが、低ノイズ基板を用いてＳ／Ｎを保つようにすれば使用可能であった。その他の層を削除した７層構造ディスクでも削除した層の効果が無くなる分、再生信号のジッターが１％程度上昇したり、記録感度が低下したりしたが、用途を選べば実用可能であった。
【００４４】
（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。界面層は、膜厚１ｎｍ以上でオーバーライト１０万回まで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、光入射側界面層の場合、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。光入射側と反対側の界面層の場合、Ｃｒ２Ｏ３では光吸収のために５ｎｍ以下が望ましいが、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。この他、上部界面層、下部界面層のＣｒ２ Ｏ ３に代わる材料としては，Ｔｉおよびその酸化物も好ましい。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の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と考えられるので，熱が基板側に行かないように，記録膜と基板との間にＳｉ３Ｎ４などのＳｉ−Ｎ系材料，Ｇｅ４５Ｎ５５などのＧｅ−Ｎ系材料、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎ系材料など、読出し光の透過率が高く，記録膜および光入射側保護層に用いるＺｎＳ系材料より熱伝導率が高い材料の厚さ１０ｎｍ以上，より好ましくは２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の層を設けるのが効果がある。この層は反射率向上層を兼ねていても良い。この層は記録膜と下部保護層の間に設ければさらに効果が高い。
【００４５】
上部界面層材料の膜によって上部界面層と上部保護層を兼ねさせることもできる。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。
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および膜厚） また、記録膜に関して光入射と反対側の熱伝導率が高い金属層（反射層）は，ＡｌあるいはＡｌ合金の場合，Ｃｒ，Ｔｉなどの添加元素が４原子％以下の、Ａｇ合金の場合はＰｄ，Ｃｕなどの添加元素が８％以下の高熱伝導率材料であれば，基板表面の温度上昇を防止する効果があって，好ましい。本参考例で反射層２０に用いたＡｌ−Ｔｉの代わりの反射層の材料としては、Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ−Ｃｕ等Ａｌ合金を主成分とするものが書き換え時のジッターを低くできるため好ましい。Ａｌ合金、およびＡｇ合金中のＡｌまたはＡｇ以外の元素の含有量は２原子％以上３０原子％以下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性が良好になることがわかった。また，上記以外のＡｌ合金でもジッターは多少高くなるが、同様の特性が得られた。
【００４６】
Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ単体あるいはＡｌ合金、Ｃｕ合金、Ａｇ合金、Ａｕ合金等のように熱伝導率が大きいものは、記録膜との間に厚い誘電体層を設ければ、記録マーク周辺に形成される再結晶化領域が狭くなり再生信号が大きくなる、クロスイレーズを抑制するなどの利点がある。Ａｇ単体あるいはＡｇ合金は反射率が大きいので変調度が大きくなり、再生特性が良好である。この場合の主成分以外の元素の含有量は２原子％以上３０原子％以下の範囲にすると、書き換え特性がより良好になる。Ａｇ−Ｔｉ，Ａｇ−Ｍｎ，Ａｇ−Ｎｄ、Ａｇ−Ｓｉなどの合金も好ましい。Ａｇ−ＮｄだけでなくＡｇ−Ｓｃなど、ＡｇあるいはＡｕとＩＩＩａ族元素（ランタニド、アクチニドを含む）とを主成分とするものも、Ａｇ−Ｎｄと同様、光透過率が高いために結晶状態の光吸収率を、非晶質状態の光吸収率より大きくするのに有利である。これらは金属間化合物を形成するので、応力調整層のＴｉなどの材料の代わりに使うこともできる。他のＡｇ合金、Ａｕ合金も吸収率調整効果を有する。ＡｇおよびＡｕ合金は膜の平坦性が良く、再生信号のノイズが低い長所も有る。本参考例では反射層を１層としたが、反射層を２層以上積層しても本発明の効果は変わらない。具体的には、Ａｌ‐ＴｉとＡｌ‐Ｃｒ、Ａｌ‐ＡｇとＡｇ、Ａｌ‐ＣｕとＡｌ等であり、Ａｌ−Ｔｉの代わりの反射層２０の材料としては、Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｒ等Ａｌ合金を主成分とするものが好ましい。Ａｌも使用可能である。次いで，Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｄｙ、Ｃｄ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｖの元素単体、または，Ｐｄ合金，Ｐｔ合金，などこれらを主成分とする合金、あるいはこれら同志の合金よりなる層を用いてもよい。このように、反射層は、金属元素、半金属元素、これらの合金、混合物、からなる。
【００４７】
反射層は高反射率を得るために金属元素を６０原子％以上含むのが好ましかった。
【００４８】
反射層の膜厚は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。膜厚が薄過ぎると反射や熱拡散の効果が十分に得られず、厚すぎるとクラック発生などのおそれが有る。２０ｎｍ以上が特に好ましい。
（吸収率調整層の組成および膜厚） 吸収率調整層が少なくともＭｏ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｇｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｗの窒化物または酸化物、またはこれらの化合物と金属元素との混合組成であることも好ましい。
【００４９】
前記吸収率調整層がＣｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）の場合、全成分（ＣｒとＣｒ２Ｏ３との和）に対するＣｒの比率は４２ｍｏｌ％以上が好ましい。また６１ｍｏｌ％以上、９０ｍｏｌ％以下であればより好ましい。前記吸収率調整層に用いたＣｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）膜中のＣｒに代わる材料としてはＡｌ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉを用いると同様の結果が得られた。この中で、Ｍｏ，Ｗは融点が高い点で好ましかった。Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉのうちの１元素を用いると、他に比べ安価なターゲットを使用できるため、全体の製作費用を下げることができる。Ｃｒ，Ｔｉは耐食性が強く、寿命試験の結果が他に比べて良好で、特に好ましかった。
【００５０】
前記吸収率調整層に用いたＣｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）膜中のＣｒ２Ｏ３に代わる材料としては，ＳｉＯ２，Ａｌ ２Ｏ３をテストしたが、含有量が多くないこともあり、他の酸化物や窒化物などの光透過性化合物も当然使用可能である。
【００５１】
本参考例で吸収率調整層に用いたＣｒ−（Ｃｒ２Ｏ３）膜に代わる材料としてはＧｅ−Ｃｒ，Ｇｅに金属元素を添加したもの，次いでＳｉに金属元素を添加したものが使用可能であった。添加量は３原子％以上８５原子％以下が好ましく、５原子％以上，７０原子％以下が特に好ましい。たとえばＧｅ９５Ｃｒ５，Ｇｅ９０Ｃｒ１０，Ｇｅ８０Ｃｒ２０，Ｇｅ５５Ｃｒ４５，Ｇｅ３０Ｃｒ７０，Ｇｅ−Ｔｉ，例えばＧｅ４０Ｔｉ６０，Ｓｉ−Ｔｉ，例えばＳｉ８０Ｔｉ２０，Ｓｉ−Ｃｒ，例えばＳｉ３０Ｃｒ７０など，およびこれらを窒化したものであった。
【００５２】
前記吸収率調整層が少なくともＭｏ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｇｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｗの窒化物または酸化物、またはＣｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏなどとの化合物または合金、またはＳｉ−Ｃｒまたはこれらの化合物または合金の混合組成である情報記録媒体も好ましい。吸収率調整層も良好な光学定数（ｎ，ｋ）を得るために金属元素を６０原子％以上含むのが好ましい。７０原子％以上がさらに好ましい。
【００５３】
吸収率調整層の融点は６００℃以上であることが好ましい。６００℃より融点が低い材料を吸収率調整層として用いた場合、記録時に記録層で発生した熱及び吸収率調整層自体による発熱により劣化し、光学特性が変化してＳ／Ｎが低下する場合がある。前記各層の膜厚，材料についてはそれぞれ単独の好ましい範囲をとるだけでも記録・再生特性等が向上するが，それぞれの好ましい範囲を組み合わせることにより，さらに効果が上がる。
【００５４】
吸収率調整層の膜厚は２０ｎｍ以上、７０ｎｍ以下の範囲で効果が得られた。厚過ぎても薄過ぎても十分な吸収率調整（補償）効果が得られず、クロスイレーズや、多数回読出しによるジッター上昇が許容値を上回った。
（保護層の組成および膜厚） 保護層には、ＺｎＳ・ＳｉＯ２、ＺｎＯ，ＺｎＯ・ＺｎＳ，あるいはＺｎＳ・ＳｉＯ２のＳｉＯ２を他の酸化物（Ｔａ２Ｏ５など）、窒化物で置き換えたものが使用可能であった。また、Ｇｅ５０Ｃｒ１０Ｎ４０などのＧｅ−Ｃｒ−Ｎ系材料や、Ｓｉ ５０Ｃｒ１０Ｎ４０などのＳｉ−Ｃｒ−Ｎ系材料を光入射側と反対側の保護層、または保護層兼界面層として用いることもできる。
【００５５】
光入射側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に８５ｎｍ以上１３０ｎｍ以下の範囲であり、光入射側と反対側の保護層の好ましい膜厚は、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲であった。光学的には波長の整数倍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。
（基板） 本参考例では、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１２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。本参考例では、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２０同士をはり合わせている
。
（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。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、ジッター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ーを測定し、このジッター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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
（応力調整したディスクの特徴） 上記のように応力調整層による最適化を行ったディスクには、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１１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。応力調整層を付けない比較ディスクでは、図１１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１１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。
【００５８】
応力調整層による応力調整を行った記録媒体の特徴の３つ目は、少なくとも応力調整層と記録膜との間の保護用誘電体層を一層残して基板を残さず、実質的に無機材料膜だけの状態に剥離した場合、膜が応力調整層側にカールする、すなわち、記録膜側、あるいは記録膜が有った側を下に、応力調整層側を上にした場合、積層膜の中央部に対して両端部が上方に持ち上がるように変形し、条件によってはクルッと巻き上がって筒状になることである。これは、応力調整層が引っ張り応力方向の力を生じていることを示す。応力調整層の上に厚い金属反射層があり、下には５０ｎｍ以下の厚さの誘電体層しか無い場合、逆方向に変形することも有るが、記録膜、および記録膜より光入射側の誘電体層（保護層）も応力調整層と一緒に剥離すれば、応力調整層側にカールする。
実施例１
（構成、製法） 図１３は、この発明の一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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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２３上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる保護層２４を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層２５を２５ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層２６を膜厚１ｎｍ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層２７を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層２８を膜厚約５ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層２９を膜厚２０ｎｍ，Ｃｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５の吸収率調整層３０を４０ｎｍ，Ｔｉ膜からなる応力調整層３１をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚１２０ｎｍ，Ａｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層３２を膜厚３０ｎｍ，に順次形成した。応力調整の点ではＴｉに次いでＭｎが良いが、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉも使用可能である。積層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。
【００５９】
上記９層構造の、記録膜が非晶質の時と、結晶の時の光吸収率を調整し、また、熱拡散を縦方向にして記録マーク形成後の冷却中の再結晶化を防止するＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の熱拡散を増し、縦方向にするＡｌ９９Ｔｉ１層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の下部保護層と下部界面層との間の反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の結晶化促進、記録膜中への不純物拡散防止作用を持つ下部界面層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の結晶化促進、記録膜中への不純物拡散防止作用を持つ上部界面層を削除した８層構造ディスク、上記９層構造の記録感度を上げ、熱拡散を縦方向にする上部保護層を削除した８層構造ディスク、も作製した。反射層以外のこれらの層の削除で光学的膜厚が薄くなる分は、他の層の膜厚を増して調整した。
【００６０】
基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００６１】
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３３を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図１３に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【００６２】
本実施例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ，応力調整層であるＴｉ膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下のＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５膜との界面から太さ約１０ｎｍの柱状構造となっており，Ｔｉ膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス圧力を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＴｉ膜は、面内の３０％以上ですぐ下のＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており。そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｔｉ層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。
【００６３】
ＸＹ／１００≧５０ｎｍ
膜厚が５０ｎｍ未満では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，まがり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。例えばＴｉ−Ｓｉ膜のような場合、Ｔｉに、原子番号が２２以上４７以下の範囲以外の元素（すなわちＴｉ−Ｓｉの場合Ｓｉ）を４０原子％を越えて加えると、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。
【００６４】
反射層３２がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。
【００６５】
吸収率調整層と応力調整層の積層順序を逆にしても、少し引張り応力が弱くなるが、応力調整層の膜厚を調整すれば応力バランスが可能であった。ただ、吸収率調整層がＣｒ−（Ｃｒ−Ｏ）層の場合は、その次にすぐ応力調整層を設けたほうが引っ張り応力の出やすさの面でも，接着性の面でも良好であった。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および膜厚）
（反射率向上層の組成および膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および膜厚）
（吸収率調整層の組成および膜厚）
（保護層の組成および膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。
（実施例２）
（構成、製法） 図１４は、この発明の一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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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３４上に、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０膜よりなる保護層３５を膜厚１１０ｎｍ形成した、次にＡｌ２Ｏ３よりなる反射率向上層３６を２５ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層３７を膜厚約５ｎｍ，次に、Ｇｅ７Ｓｂ４Ｔｅ１３記録層３８を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層３９を膜厚約５ｎｍ，（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層４０を膜厚２０ｎｍ，Ｔｉ膜からなる吸収率調整層兼応力調整層４１をＡｒガス流量１５０ｓｃｃｍで膜厚６０ｎｍ，Ａｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層４２を膜厚３０ｎｍ，に順次形成した。積層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。図１６に示したように、上記８層構造の熱拡散を増し、縦方向にするＡｌ９９Ｔｉ１層を削除した７層構造ディスク、図１７に示したように、上記８層構造の下部保護層と下部界面層との間の反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層を削除した７層構造ディスク、上記８層構造の結晶化促進、記録膜中への不純物拡散防止作用を持つ下部界面層を削除した７層構造ディスク、上記８層構造の結晶化促進、記録膜中への不純物拡散防止作用を持つ上部界面層を削除した７層構造ディスク、図１８に示したように、上記８層構造の記録感度を上げ、熱拡散を縦方向にする上部保護層を削除した７層構造ディスク、も作製した。反射層以外のこれらの層の削除で光学的膜厚が薄くなる分は、他の層の膜厚を増して調整した。基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００６６】
本実施例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ，図１５に示したように、応力調整層であるＴｉ膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下の（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜との界面から太さ約１０ｎｍの柱状構造となっており，Ｔｉ膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス圧力を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＴｉ膜は、面内の３０％以上ですぐ下の（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており。そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｔｉ層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。
【００６７】
ＸＹ／１００≧５０ｎｍ
膜厚が５０ｎｍ未満では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，まがり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。例えばＴｉ−Ｓｉ膜のような場合、Ｔｉに添加する原子番号が２２以上４７以下の範囲以外の元素（すなわちＴｉ−Ｓｉの場合Ｓｉ）の含有量が４０％を越えると、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。
【００６８】
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４３を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図１４に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【００６９】
本実施例では応力調整層が吸収率調整層を兼ねているので、参考例４において吸収率調整層に好ましいと述べた組成の膜もスパッタリング時のＡｒガス圧力を選んで引張り応力が生じやすいようにすれば応力調整層兼吸収率調整層に用いることができる。しかし、応力調整効果を十分に得る必要が有る場合は、参考例４で応力調整層として好ましいと述べた組成とオーバーラップしている組成範囲が、より好ましい。本実施例のＴｉ３０Ｃｒ７０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層とＡｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層の積層順序を逆にすると吸収率調整効果は低下するのでトラックピッチが狭い場合はクロスイレーズが生じやすくなるが、応力調整効果はほぼ同様に得られた。
【００７０】
本実施例でＡｌ２Ｏ３よりなる反射率向上層を省略すると、その分ＺｎＳ・ＳｉＯ２層を厚くしても反射率が低下するが、低ノイズ基板を用いてＳ／Ｎを保つようにすれば使用可能であった。その他の層を削除した７層構造ディスクでも削除した層の効果が無くなる分、再生信号のジッターが１％程度上昇したり、記録感度が低下したりしたが、用途を選べば実用可能であった。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および最適膜厚）
（反射率向上層の組成および最適膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および最適膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および最適膜厚）
（保護層の組成および最適膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。
（実施例３）
（構成、製法） 図１９は、この発明の一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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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７１上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる保護層７２を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層７３を２５ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層７４を膜厚１ｎｍ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層７５を平均膜厚９ｎｍ，Ｇｅ４０Ｃｒ１０Ｎ４０膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層７６を膜厚２０ｎｍ，Ｃｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５の吸収率調整層７７を４０ｎｍ，Ｔｉ膜からなる応力調整層７８をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚１２０ｎｍ，Ａｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層７９を膜厚３０ｎｍ，に順次形成した。応力調整の点ではＴｉに次いでＭｎが良いが、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉも使用可能である。積層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。
【００７１】
上記の他、図２０に示したように、記録膜の上方界面に厚さ５ｎｍのＣｒ２Ｏ３界面層を設け、下部保護層と下部界面層との間の反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層を削除した８層構造ディスクも作製した。Ａｌ２Ｏ３層の削除で光学的膜厚が薄くなる分は、他の層の膜厚を増して調整した。
【００７２】
基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｃｒ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００７３】
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を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図１９に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【００７４】
本実施例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ，応力調整層であるＴｉ膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下のＺｎＳ・ＳｉＯ２膜との界面から太さ約１５ｎｍの柱状構造となっており，Ｔｉ膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス圧力を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＴｉ膜は、面内の３０％以上ですぐ下のＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており。そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｔｉ層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。
【００７５】
ＸＹ／１００≧５０ｎｍ
膜厚が５０ｎｍ以下では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，まがり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。Ｔｉに添加する原子量が２２以上４７以下の範囲以外の元素の含有量が４０％を越えると、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。
【００７６】
反射層がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。
【００７７】
吸収率調整層と応力調整層の積層順序を逆にしても、少し引張り応力が弱くなるが、応力調整層の膜厚を調整すれば応力バランスが可能であった。ただ、吸収率調整層がＣｒ−Ｃｒ−Ｏ層の場合は、その次にすぐ応力調整層を設けたほうが引っ張り応力の出やすさの面でも，接着性の面でも良好であった。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および最適膜厚）
（反射率向上層の組成および最適膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および最適膜厚）
（吸収率調整層の組成および膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および最適膜厚）
（保護層の組成および最適膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。
（参考例５）
（構成、製法） 図２１は、参考例５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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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９１上に、Ａｇ９４Ｐｄ４Ｃｕ２膜からなる反射層９２を膜厚３０ｎｍ，にＴｉ膜からなる応力調整層９３をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚１２０ｎｍ，Ｃｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５の吸収率調整層９４を４０ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる反射層側保護（熱拡散制御）層９５を膜厚２０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層９６を膜厚約５ｎｍ，Ｇｅ７Ｓｂ４Ｔｅ１３記録層９７を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層９８を膜厚１ｎｍ、次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層９９を２５ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる保護層１００を膜厚１１０ｎｍ順次形成した。応力調整の点ではＴｉに次いでＭｎが良いが、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉも使用可能である。積層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。
【００７８】
基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００７９】
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って厚さ０．１ｍｍのポリカーボネートシートの接着を行い，それぞれの基板同士を接着剤層を介して貼り合わせ、ディスク状情報記録媒体を得た。
【００８０】
本参考例のＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ反射層の代わりに、Ｃｒ３０Ａｇ７０などのＣｒを１０から５０原子％含むＣｒ−Ａｇ系材料、Ａｕ３０Ａｇ６０Ｃｕ１０，Ａｇ８０（ＺｎＯ）２０，Ａｇ８０（ＳｉＯ２）２０，Ａｇ８０Ｓｉ２０をもちいると、熱伝導率が適度で記録マーク形成時の周辺部からの再結晶化と、記録時に隣接トラックの記録マークの一部が消えるクロスイレーズを防ぐことができ、好ましい。また、これらの材料のＡｇの少なくとも一部をＡｕで置き換えた材料は、高価になるが、耐食性が優れているという長所が有る。これらの反射層材料は、本発明のように応力調整層を持った光ディスク以外にも、応力調整層を除いた光ディスクに用いても、上記と同様の効果が有る。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および膜厚）
（反射率向上層の組成および膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および膜厚）
（吸収率調整層の組成および膜厚）
（保護層の組成および膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。
【００８１】
また、本発明の他の実施例と同様に、積層数を低減して４、５、６、７、８層の各構造としても、反射層が基板から遠い側に来る場合と同様、良好な記録・再生特性が得られた。
（参考例６）
（構成、製法） 図２２は、参考例６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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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１０２上に、Ｔｉ６０Ｃｒ４０膜からなる応力調整層１０３をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚１２０ｎｍ，Ａｇ９４Ｐｄ４Ｃｕ２膜からなる反射層１０４を膜厚３０ｎｍ，Ｃｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５の吸収率調整層１０５を４０ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる反射層側保護（熱拡散制御）層１０６を膜厚２０ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層１０７を膜厚約５ｎｍ，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層１０８を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層１０９を膜厚１ｎｍ、次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層１１０を２５ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる保護層１１１を膜厚１１０ｎｍ順次形成した。応力調整の点ではＴｉに次いでＭｎが良いが、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉも使用可能である。積層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。記録膜の平均膜厚は９ｎｍであったが、最内周から５ｍｍ外周寄りの場所と最外周から５ｍｍ内周寄りの場所の膜厚を比較すると後者の方が膜厚が２ｎｍ厚いように、内周から外周に向かって膜厚が増してゆくように形成した。これにより、同じ記録膜膜厚では内周のほうが多数回記録書き換えによる記録膜流動などでエラーレートが上昇するのを防止できた。すなわち、膜厚が一様で９ｎｍの場合、内周では５万回の記録書き換え後エラーレートが２かける１０のマイナス２乗まで上昇し、外周では５かける１０のマイナス４乗であったのに対して、上記のように膜厚差を設けることにより、どこでも１０のマイナス４乗台のエラーレートが得られた。基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００８２】
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って厚さ０．１ｍｍのポリカーボネートシートの接着を行い，それぞれの基板同士を接着剤層を介して貼り合わせ、ディスク状情報記録媒体を得た。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および膜厚）
（反射率向上層の組成および膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および膜厚）
（吸収率調整層の組成および膜厚）
（保護層の組成および膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。ただし、記録再生は０．１ｍｍのシートを通して行った。本参考例のＣｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５層は、Ａｇを主成分とする反射層とＺｎＳを主成分とする保護層との化学反応を防ぐ役割も持っており、本発明の他の実施例と同様に、積層数を低減して５、６、７、８層の各構造としても、反射層が基板から遠い側に来る場合と同様、良好な記録・再生特性が得られるが、Ｃｒ７５（Ｃｒ２Ｏ３）２５層を省略し、かつＺｎＳを主成分とする層も用いる場合は、他の酸化物や窒化物の層を間に形成する必要がある。例えば、Ｃｒ−ＯやＧｅ−Ｃｒ−Ｎの層が必要である。Ｇｅ−Ｃｒ−ＮのＣｒ含有量は２０原子％以上３０原子％以下が好ましかった。
（実施例４）
（構成、製法） 図２３は、この発明の一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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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１１３上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる保護層１１４を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ａｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層１１５を２５ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３よりなる接着層を１ｎｍ、Ｓｎ−Ｎ膜よりなる下部界面層１１６を膜厚１ｎｍ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層１１７を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる上部界面層６６を膜厚約５ｎｍ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層１１８を膜厚２０ｎｍ，Ｔｉ３０Ｃｒ７０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層１１９をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚１２０ｎｍ，Ａｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層１２０を膜厚３０ｎｍ，に順次形成した。積層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。逆に、上部界面層１２１がＳｎ−ＮとＣｒ２Ｏ３との２層膜、下部界面層１２２がＣｒ２Ｏ３のみのディスクも作製した。Ｓｎ−Ｎ層と隣接するＣｒ２Ｏ３層を省略すると、Ｓｎ−Ｎ層の製膜条件によっては剥離しやすくなるが、通常の製膜条件や使用条件では問題は生じない。基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ３０Ｃｒ７０膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ３０Ｃｒ７０層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００８３】
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１２３を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図２３に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【００８４】
本実施例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ，断面形状はＣｒ１００％の膜の図１０に示した断面形状に近く、応力調整層であるＴｉ３０Ｃｒ７０膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下の粒状構造のＺｎＳ・ＳｉＯ２膜との界面から太さ約１５ｎｍの柱状構造となっており，Ｔｉ３０Ｃｒ７０膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス圧力を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＴｉ３０Ｃｒ７０膜は、面内の３０％以上ですぐ下のＺｎＳ・ＳｉＯ ２ 膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており。そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｔｉ３０Ｃｒ７０層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。
【００８５】
ＸＹ／１００≧５０ｎｍ
膜厚が５０ｎｍ以下では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，まがり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。Ｃｒの含有量が６０原子％未満で、原子番号が２２以上４７以下の範囲以外の元素の含有量が４０％を越えると、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。
【００８６】
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同士をはり合わせているが、貼り合わせを行わずに、前記第１のディスク部材の第２反射層上に紫外線硬化樹脂を厚さ約１０μｍ以上塗布してもよい。反射層がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成）
（反射率向上層の組成および最適膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および最適膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および最適膜厚）
（保護層の組成および最適膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。本実施例の接着層Ｃｒ２Ｏ３を省略すると多数回記録書き換えによって剥離欠陥が生じやすい傾向が現れるが、書き換え回数が少ない用途では問題無い。
【００８７】
本実施例のＴｉ３０Ｃｒ７０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層とＡｌ９９Ｔｉ１膜からなる反射層の積層順序を逆にしてもほぼ同様の結果が得られた。
（参考例７）
（構成、製法） 図２４は、参考例７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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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１２４上に、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０よりなる下部保護層１２５を膜厚１１０ｎｍ形成した。次にＡｌ２Ｏ３膜よりなる反射率向上層１２６を膜厚２５ｎｍ形成した。次に、Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層１２７を５ｎｍ，Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層１２８を平均膜厚９ｎｍ，Ｃｒ１０（Ｃｒ２Ｏ３）９０膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層１２９を膜厚２０ｎｍ，Ｔｉ３０Ｃｒ７０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層兼反射層１３０Ａｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚５０ｎｍ，に順次形成した。積層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。図２５に示したように、上記６層構造の下部保護層と下部界面層との間の反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層を省略し、一方、記録膜の上部にもＣｒ２Ｏ３膜よりなる界面層を５ｎｍ形成した６層構造ディスク、図２６に示したように、図２４の６層構造の反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層を省略した５層構造ディスク、も作製した。Ｃｒ１０（Ｃｒ２Ｏ３）９０をＧｅ４０Ｃｒ２０Ｎ４０に変更してもほぼ同様な結果が得られた。基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ−Ｃｒ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ−Ｃｒ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００８８】
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１３１を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図２４から２６に示すディスク状情報記録媒体を得た。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および最適膜厚）
（反射率向上層の組成および最適膜厚）
（反射率向上層の省略）
（界面層の組成および最適膜厚）
（保護層の組成および最適膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。上記２種類の６層構造ディスクでは５層構造ディスクより、それぞれの追加した層の効果により、１％低い再生信号のジッターが得られた。
（参考例８）
（構成、製法） 図２７は、参考例８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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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１４７上に、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０よりなる下部保護層１４８を膜厚１１０ｎｍ形成した。次にＣｒ２Ｏ３膜よりなる界面層１４９を膜厚５ｎｍ形成した。次に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層１５０を平均膜厚９ｎｍ，Ｇｅ１０Ｃｒ１０Ｎ４０膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層１５１を膜厚２０ｎｍ，Ｔｉ３０Ｃｒ７０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層１５２をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚５０ｎｍ，に順次形成した。さらに、Ａｌ９９Ｔｉ１膜よりなる反射層（熱拡散層）１５３を６０ｎｍの膜厚に形成した。積層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。図２８に示したように、上記６層構造の、記録膜の下部の界面層を省略したものも作製した。
【００８９】
基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ−Ｃｒ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ−Ｃｒ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００９０】
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１５４を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図２７に示すディスク状情報記録媒体を得た。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および最適膜厚）
（界面層の組成および最適膜厚）
（金属を主成分とする他の層（反射層）の組成および最適膜厚）
（保護層の組成および最適膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。上記の５層構造ディスクでは参考例９の４層構造ディスクより０．５％低い再生信号のジッターが得られ、多数回書換え時の反射率の低下やジッター上昇も少なかった。
（参考例９）
（構成、製法） 図２９は、参考例９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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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１６２上に、Ｚｎ５０Ｏ４０Ｎ１０膜よりなる保護層１６３を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層１６４を平均膜厚９ｎｍ，（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層１６５を膜厚２０ｎｍ，Ｔｉ６０Ｃｒ４０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層兼反射層１６６をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚６０ｎｍ，積層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。
【００９１】
基板の反りは製膜前と後でほとんど変化しておらず，応力調整がうまくいっている事を示した。一方、Ｔｉ−Ｃｒ膜をＡｒ流量５０ｓｃｃｍで形成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、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。Ｔｉ−Ｃｒ層が全く無い場合は、基板外周部が下に下がる方向の変化はさらに大きかった。
【００９２】
本参考例で積層数低減のために用いたＺｎ−Ｏ−Ｎ膜の組成比は、原子数比で酸素２０から６５％，窒素０から４０％の範囲で使用可能であり、窒素が１０から３０％含まれれば、さらに好ましいことがわかった。この材料は低熱伝導率で、スパッタリングが低いエネルギーで可能、反射層に使用する可能性が有るＡｇと反応しにくい、記録膜中に拡散しにくい、結晶化速度向上効果が有る、という特徴を持っており、本発明のように応力調整層を持つディスク以外に使用しても優れた特性を得る効果が有る。
【００９３】
上部保護層に用いた（ＺｎＯ）８０（ＳｉＯ２）２０の代わりに他の組成比のＺｎ−Ｓｉ−Ｏ膜やＺｎ−Ｏ−Ｎを用いても良いし、Ｇｅ５０Ｃｒ１０Ｎ４０などの組成のＧｅ−Ｃｒ−Ｎ膜を用いても良い。
【００９４】
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１６７を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図２９に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【００９５】
本参考例の光ディスクの、ポリカーボネート基板に切れ目を入れ、２つに折って断面をＳＥＭで観察したところ応力調整層であるＴｉ−Ｃｒ膜は，その面内の９０％以上において、そのすぐ下の（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜との界面から太さ約１５ｎｍの柱状構造となっており，Ｔｉ−Ｃｒ膜の形成過程で島状に膜が付き始め，柱状に成長して柱と柱が融合する時に引張り応力が発生していると推察された。スパッタリング時のＡｒガス圧力を５０ｓｃｃｍとしたものでは、断面を観察するとＴｉ膜は、面内の３０％以上ですぐ下の（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜との界面に近い部分１／４程度が粒状構造になっており。そのために引張り応力が必要なだけ出ていないと考えられる。Ａｒガス圧力を下げて行くと，柱状構造の根元に粒状構造の部分が増加して行くが，Ｔｉ層の膜厚Ｘｎｍと根元から柱状となっている部分の比率Ｙ％とが、下記の式を満たせば，グルーブ曲がり量０．０２μｍ以下を得て対処可能であった。
【００９６】
ＸＹ／１００≧５０ｎｍ
膜厚が５０ｎｍ以下では，曲がり０．０２μｍ以下とすることはできず、根元から柱状となっている部分の比率が８０％以下では，まがり０．０２μｍ以下とすることはできなかった。Ｔｉにてんかする原子量が２２以上４７以下の範囲以外の元素の含有量が４０原子％を越えると、Ａｒガス圧を振っても引張り応力を得るのは困難であった。
【００９７】
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。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。本参考例では、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同士をはり合わせているが、貼り合わせを行わずに、前記第１のディスク部材の第２反射層上に紫外線硬化樹脂を厚さ約１０μｍ以上塗布してもよい。反射層がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布してもよい。
【００９８】
本参考例の記録媒体では多数回書き換えを行うと保護層のＺｎＳが記録膜中に拡散して反射率が低下し、結晶化速度が変化するが、約１００回の書き換えは可能であった。記録膜とＺｎＳ・ＳｉＯ２層との間にＣｒ２Ｏ３，Ｇｅ−Ｎあるいは類似の効果を持つＧｅ６０Ｃｒ５Ｎ３５膜の界面層を形成すれば書き換え可能回数は一万回以上に達する。さらに反射率向上層であるＡｌ２Ｏ３層をＺｎＳ・ＳｉＯ２層と界面層との間に入れれば、（ＺｎＯ）８０（ＺｎＳ）２０膜の代わりにＧｅ６０Ｃｒ５Ｎ３５付近の組成のＧｅ−Ｃｒ−Ｎ膜を形成しても、ほぼ同等の特性が得られた。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および膜厚）
（保護層の組成および膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。
（参考例１０）
（構成、製法） 図３０は、参考例１０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０．６ミクロンでランド・グルーブ記録用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１６８上に、まず厚さ８ｎｍのＡｕ８０Ｃｒ２０よりなる光入射側反射層１６９を形成し、次に（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０よりなる下部保護層１７０を膜厚１１０ｎｍ形成した。次に、Ｃｒ２Ｏ３膜よりなる下部界面層１７１を５ｎｍ，Ｇｅ７Ｓｂ４Ｔｅ１３記録層１７２を平均膜厚９ｎｍ，Ｇｅ５０Ｃｒ１０Ｎ４０膜よりなる上部保護（熱拡散制御）層１７３を膜厚２０ｎｍ，Ｔｉ３０Ｃｒ７０膜からなる吸収率調整層兼応力調整層兼反射層１７４をＡｒガス流量１７０ｓｃｃｍで膜厚５０ｎｍ，に順次形成した。積層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。
【００９９】
図３１に示したように、上記６層構造のＣｒ２Ｏ３６層下部界面層を省略した５構造ディスクも試作した。
【０１００】
基板の反りは製膜前と後で変化が小さく，応力調整がうまくいっている事を示した。
【０１０１】
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を行い，それぞれの反射層同士を接着剤層を介して貼り合わせ、図３０に示すディスク状情報記録媒体を得た。
【０１０２】
基板側反射層の組成としては、反射層に使用できる金属元素、および合金、化合物、混合物のうち、ＡｕまたはＡｇを含むものが使用可能である。このうち５０原子％以上含むものが好ましかった。７０原子％以上９０原子％以下含めばさらに好ましい。含有量１００％では熱伝導率が高過ぎてクロスイレーズが起こりやすくなった。
（初期結晶化方法）
（記録・消去・再生方法）
（応力調整層の組成）
（応力調整層の構造および最適膜厚）
（記録膜組成および最適膜厚）
（保護層の組成および最適膜厚）
（基板）
（応力グルーブ変形量の測定方法）
（応力調整したディスクの特徴）
は、参考例４と同様である。
【０１０３】
【発明の効果】
上記詳細に説明したように、本発明の情報記録媒体では、積層膜の全体と基板との間の内部応力を小さくできることにより，ディスク表面の変形を小さく抑えることができ，アドレスの読出し誤りやクロストーク、隣接トラック消去が起こらない。また、応力調整層による高密度記録や多数回記録や信頼性への悪影響もほとんど無く，高密度記録可能で多数回書き換えが可能、かつ長寿命であり、極めて有用な情報の記録媒体が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 相変化光ディスクにおける１ビームオーバーライトの原理を示す図である。
【図２】 マークエッジ記録がマークポジション記録より高密度化に有利であることを示す図である。
【図３】 ウォブルランド・グルーブフォーマット基板の表面凹凸の形状を示す図である。
【図４】 ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのヘッダー部のグルーブ部（ユーザーデータ部）に対する位置関係を示す図である。
【図５】 ＤＶＤ−ＲＡＭのゾーンＣＡＶ（ｃｏｎｓｔａｎｔ ａｎｇｕｌａｒ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）フォーマットをＤＶＤ−ＲＯＭと比較して示した図である。
【図６】 吸収率調整層の働きを示す図である。
【図７】 再結晶化が起こりやすい記録媒体では隣接トラック消去（クロスイレーズ）が起こりやすいことを示す図である。
【図８】 ４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭ の記録波形を２．６ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭの記録波形と比較して示した図である。
【図９】 参考例１のディスクの積層構造を示す図である。
【図１０】 参考例１の応力調整層であるＣｒ層の断面を製膜時のＡｒガス流量を変えてＳＥＭで観察した図である。
【図１１】 本発明の実施例と比較例においてユーザーデータ部のヘッダー部に対する半径方向の位置ずれを測定した図である。
【図１２】 本発明の参考例４の情報記録媒体の構造図である。
【図１３】 本発明の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図１４】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図１５】 本発明の他の一実施例における情報記録媒体の応力調整層付近の断面ＳＥＭ写真である。
【図１６】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図１７】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図１８】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図１９】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図２０】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図２１】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２２】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２３】 本発明の他の一実施例の情報記録媒体の構造図である。
【図２４】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２５】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２６】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２７】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２８】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図２９】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図３０】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【図３１】 他の一参考例の情報記録媒体の構造図である。
【符号の説明】
基板：１，１２，２３，３４，４４，５３，６２，７１，８１，９１，１０２，１０３，１２４，１３２，１４０，１４７，１５５，１６２，１６８，１７６
光入射側保護層：２，１３，２４，３５，４５，５４，６３，７２，８２，１００，１１１，１１４，１２５，１３３，１４１，１４８，１５６，１６３，１７０，１７８
反射率向上層：３，１４，２５，３６，４６，６４，７３，９９，１１０，１１５，１２６
光入射側界面層：４，１５，２６，３７，４７，５５，６５，７４，８３，９８，１０９，１１６，１２７，１３４，１４２，１４９，１７１
記録層：５，１６，２７，３８，４８，５６，６６，７５，８４，９７，１０８，１１８，１２８，１３５，１４３，１５０，１５７，１６４，１７２，１７９
応力調整層側界面層：６，１７，２８，３９，４９，５７，６７，７６，８５，９６，１０７，１１９，１２９，１３６，１４４，１５１，１５８，１６５，１７３，１８０
応力調整層側保護層：７，１８，２９，４０，５０，５８，８６，９５，１０６，１２０，１３７，
吸収率調整層：８，１９，３０，７７，８７，９４，１０５
反射層：１０，２０，３２，４２，６０，６９，７９，８９，９２，１０４，１２２，１５３，１６０
応力調整層：９，２１，３１，７８，８８，９２，１０４
応力調整層兼吸収率調整層：４１，５９，６８，１２１，１５２，１５９
応力調整層兼吸収率調整層兼反射層：５１，１３０，１３８，１４５，１６６，１７４，１８１
光入射側反射層：１６９，１７７
保護コート層：１１，２２，３３，４３，５２，６１，７０，８０，９０，１０１，１１２，１２３，１３１，１３９，１４６，１５４，１６１，１６７，１７５，１８２。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording medium used for an optical disc.
[0002]
[Prior art]
Various principles are known for recording information on a thin film (recording film) by irradiating laser light. Among them, the atomic arrangement of the film material such as phase change (also called phase transition or phase transformation) Things that use changeIs thinSince the film hardly undergoes deformation, it has an advantage that an information recording medium having a double-sided disk structure can be obtained by directly bonding two disk members. Usually, these information recording media are composed of a protective layer, a GeSbTe-based recording film, a protective layer, and a reflective layer on a substrate.
[0003]
In this specification, not only a phase change between a crystal and an amorphous state but also a phase change between melting (change to a liquid phase) and recrystallization, and a phase change between a crystal state and a crystal state. The term is used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a rewritable optical disc such as a DVD-RAM, a recording track has a preformat portion provided with address pits and a tracking groove, and includes a user data portion for recording. Information is recorded and read after detecting a synchronization signal.
[0005]
However, since the deformation caused by the stress acting between the laminated film and the substrate is different between the preformat portion and the user data portion, the recording track is bent with respect to the preformat portion, and is expressed by λ / NA. When the light spot diameter is 1.1 microns (μm) and the recording track width is a high recording track density of 0.8 microns or less, when push-pull tracking is performed on the tracking groove, the address data of the preformat portion However, if the tracking offset is corrected so as to be in a normal position with respect to the preformat portion, there is a problem that the data in the adjacent track is partially erased by offsetting in the recording area. The deformation differs between the preformat part provided with address pits and the user data part for recording. Since the user data part has a groove for tracking, the inclined part of the groove is deformed by force. It is thought that it is easy to do.
[0006]
In addition, another problem caused by the stress acting between the laminated film and the substrate is that when a large number of tracks are rewritten many times by overwriting, the substrate surface expands easily due to the heat during recording, and deforms easily. Due to the stress exerted on the substrate by the laminated film, there arises a problem that the groove for tracking bends in the direction of receiving the force. This bending causes a problem that the bending becomes larger toward the center of the recording area many times.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an information recording medium that solves these problems and retains good and reliable recording / reproducing characteristics even when overwriting is performed in high-density recording / reproducing. Yes.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the information recording member of the present invention uses the following two basic solutions. That is, to reduce the stress acting between the laminated film and the substrate as much as possible and to prevent the substrate surface temperature from rising as much as possible. To reduce the stress acting between the laminated film and the substrate as much as possible, the stress adjustment layer is used. However, the substrate surface temperature rises during film formation, and when the film is attached in an expanded state, the substrate is cooled. Therefore, the stress on the film changes in the direction in which the compressive stress increases, and the degree of the stress varies depending on the temperature rise of the substrate. In such a case, the effect of changes in the substrate surface temperature is absorbed by the film thickness of the stress adjustment layer.
[0009]
In particular,
(1) In an information recording medium to be recorded / reproduced by laser light, at least one element selected from the group consisting of Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, and Mo is 70. An information recording medium having a film containing at least atomic%, a film thickness of 30 nm or more, and having a columnar structure continuous from the lower surface to the upper surface of the film at 80% or more of the film cross section of the film. .
(2) There are at least two layers containing 60 atomic% or more of metal behind the recording film as viewed from the light incident side, and one of the layers contains 60 atomic% or more of a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less. The information recording medium is characterized by being contained and having a film thickness of 30 nm or more.
(3) The layer containing 60 atomic% or more of the metal contains 60 atomic% or more of a metal element having an atomic number of 22 or more and 28 or less, and has a film thickness of 30 nm or more. .
(4) The information recording medium described in (1) or (2) is provided with three layers containing at least 60 atomic% of the metal element.
(5) The information recording medium according to (2), wherein the metal element having an atomic number of 22 to 47 is at least one of Ti and Cr.
(6) The information recording medium according to (2), wherein, among at least two layers containing 60 atomic% or more of the metal element described above, the light incident side layer is mainly composed of Cr or Mo. And
(7) The above-described layer containing a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less and 60 atomic% or more and having a film thickness of 30 nm or more as a main component is more than the other layers containing the metal element as a main component. The information recording medium described in (2) is characterized by being in front of the light incident side.
(8) The above-described layer containing a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less and 60 atomic% or more and having a film thickness of 30 nm or more as a main component is more than the other layers containing the metal element as a main component. The information recording medium described in (2) is located behind the light incident side.
(9) Other layers containing a metal element as a main component other than the above-described layer containing a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less and 60 atom% or more and having a film thickness of 30 nm or more as a main component Contains at least 70 atomic% of Al or Ag. The information recording medium according to (7) or (8) is provided.
(10) The layer between the at least two metal layers and the recording film is at least one dielectric layer, and the total thickness of the dielectric layer is not less than 10 nm and not more than 50 nm. The information recording medium described in (2) is used.
(11) The information recording medium according to (2), wherein the layer containing the metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less and 60 atomic% or more has a thickness of 30 nm or more and 300 nm or less.
(12) On a substrate, a dielectric layer having a thickness of at least 100 nm to 140 nm, a recording film having a thickness of 5 nm to 20 nm, a dielectric layer having a thickness of 10 nm to 50 nm, and a metal element having a thickness of 20 nm to 70 nm A layer mainly containing a metal element having an atomic number of 22 to 47 and having a film thickness of 50 nm to 150 nm, and a layer having a metal element of 20 to 200 nm in thickness. Is an information recording medium characterized by being stacked in this order.
(13) On the substrate, at least a dielectric layer having a thickness of 100 nm to 140 nm, a recording film having a thickness of 5 nm to 20 nm, a dielectric layer having a thickness of 10 nm to 50 nm, and a metal element having a thickness of 20 nm to 70 nm A layer mainly containing a metal element having a thickness of 20 nm to 200 nm, a layer containing 60 atomic% or more of a metal element having an atomic number of 22 to 47, and a thickness of 70 nm to 150 nm. The information recording medium is characterized by being stacked in this order.
(14) Of the information according to (12) or (13), the light incident side layer of at least two layers containing the metal element as a main component contains Cr or Mo as a main component. A recording medium is used.
(15) The information recording according to (12) or (13), wherein the layer containing a metal element having a thickness of 20 nm to 200 nm as a main component contains 70 atomic% or more of Al or Ag. The medium.
(16) The information recording medium described in (1), (2), (12), or (13) is characterized in that the recording film is a recording film for recording by phase change.
(17) The recording medium substrate has a recording track pitch of 0.3 to 0.7 microns.Yes,The information recording medium according to (1) or (2) is characterized by having a pit row representing address information or the like at a position shifted from the track center.
(18) The information according to (12) or (13), wherein the other layer containing the metal element as a main component has Ag as a main component and the number of layers of the recording laminated film is six. A recording medium is used.
(19) An information recording medium to be recorded / reproduced by laser light has a film containing 60 atomic% or more of a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less, and this film is formed with an Ar flow rate of 120 SCCM or more. An information recording medium characterized by this.
(20) In a method for manufacturing an information recording medium to be recorded / reproduced by laser light, a film containing 60 atomic% or more of a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less is formed at an Ar flow rate of 120 SCCM or more. A method for manufacturing an information recording medium is provided.
(21) One layer containing 60 atomic% or more of a metal element is located behind the recording film as viewed from the light incident side, and the layer contains 60 atomic% or more of a metal element having an atomic number of 22 or more and 47 or less; An information recording medium having a thickness of 30 nm or more.
(22) Ti-, wherein the film containing 60 atomic% or more of the metal element having the atomic number of 22 or more and 47 or less contains 30 atomic% or more and 85 atomic% or less of Cr, and Ti or V is 15 atomic% or more and 70 atomic% or less. The information recording medium according to (21), which is Cr or a V-Cr alloy.
[0010]
As the material of the other layer containing the metal element as a main component, Al-Cr, Al-Ti, Al-Ag, Al-The main component is an Al alloy such as Cu, because the target is inexpensive and the thermal conductivity is high, so the heat is easily released from the absorptivity adjusting layer and the recording film, so the disc is easily cooled down and the rewriting characteristicsIs goodIs good. Pure AlCan also be used. Next, as the material of the reflective layer, Ag-Pd, Ag-Cr, Ag-Ti, Ag-Pt, Ag-Cu, Ag-Pd-Cu and the like mainly composed of an Ag alloy, then Au-Cr, Au -The thing which has Au alloys, such as Ti, Au-Ag, Au-Cu, and Au-Nd, as a main component is preferable. Ag, Au, etc. have a thermal conductivity of AlSince it is higher, the function of quickly releasing the heat generated in the film is even better. In addition, those having a high reflectance such as an Ag alloy, Cu alloy, and Au alloy have a high degree of modulation and good reproduction characteristics. However, Ag and Au are precious metals and are expensive.lIn some cases, the cost may increase. Ag and Au can be used alone. AlThe content of elements other than Cu, Au, Ag, etc.0. When it was in the range of 5 atomic% to 4 atomic%, the characteristics and bit error rate at the time of rewriting many times were improved, and in the range of 1 atomic% to 2 atomic%, it was better.
[0011]
At least an absorptance adjusting layer in front of the film containing 70 atomic% or more of at least one element selected from the group consisting of Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, and Mo. Mo, Si, Ta, Ge, Cr, Al, W nitrides or oxides, or a mixed composition with these compounds.
[0012]
The absorptance adjusting layer is Cr- (Cr2O3), All components (Cr and Cr2O3The ratio of Cr to the sum of is 42mol% Or more is preferable. Also 61mol% Or more, 90mol% Or less is more preferable. Cr— (Cr used in the absorption adjusting layer2 O 3) A material to replace Cr in the film is AlSimilar results were obtained using Mo, W, Ta, Ti, Fe, Co, Ni, Pd, and Pt. Of these, Mo, Cr and W were preferred because of their high melting points. Further, Pd and Pt were preferable because they had low reactivity with other layers and the number of rewritable times was further increased. When Ni, Co, or Ti is used, an inexpensive target can be used, so that the entire manufacturing cost can be reduced. Ti was particularly preferred because of its strong corrosion resistance and good life test results compared to others. Cr— (Cr used in the absorption adjusting layer2O3) Cr in the film2O3As an alternative material, various light transmissive compounds such as oxides and nitrides can be used. Cr- (Cr2O3) Cr in the film2O3Alternative materials include SiO, A12O3, BeO, Bi2O3, CoO, CaO, Cr2O3, CeO2, Cu2O, CuO, CdO, Dy2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4, GeO, GeO 2, HfO2, In2O3, La2O3, MgO, MnO, MoO2, MoO3, NbO, NbO2, NiO, PbO, PdO, SnO, SnO2, Sc2O3, SrO, ThO2, TiO2, Ti2O3, TiO, Ta2O, TeO2, VO, V2O3, VO2, WO2, WO3, Y2O3, ZrO2, Etc., Al-N, BN, Cr-N, Cr2N, Ge-N, Hf-N, Si3N4, Al-Si-N-based material (for example, AlSiN2), Nitrides such as Si—N materials, Si—O—N materials, Ta—N, Ti—N, Zr—N, ZnS, Sb2S3, CdS, In2S3, Ga2S3, GeS, SnS2, PbS, Bi2S3, SrS, MgS, CrS, CeS, TaS4, Etc., SnSe2, Sb2Se3, CdSe, ZnSe, In2Se3, Ga2Se3, GeSe, GeSe2, SnSe, PbSe, Bi2Se3Selenides such as CeF3, MgF2, CaF2, TiF3, NiF3, FeF2, FeF3Fluorides such as Si, Ge, TiB2, B4C, B, CrB, HfB2, TiB2Borides such as, WB, C, Cr3C2, Cr23C6, Cr7C3, Fe3C, Mo 2C, WC, W2C, HfC, TaC, CaC2Carbides such as, and the like, or compositions close to the above materials may be used. Moreover, these mixed materials may be used. In addition, In-Sb, Ga-As, In-P, Ga-Sb, In-As, etc. could be used.
[0013]
Among these, SiO2, Ta2O5, Y2O3, ZrO2If an oxide is used, an inexpensive target can be used, and the overall manufacturing cost can be reduced. Among oxides, SiO2, Ta2O5, Y2O3-ZrO2Was less responsive and preferred the number of rewritable times. BeO, Cr2O3, Is preferable since it has a high melting point. Al 2O3Has a high thermal conductivity, and therefore, when a disk having no reflective layer or a thin structure is used, the deterioration of the rewriting characteristics is less than that of the others. When Ge oxide nitride is used for the absorptivity adjusting layer, Ge has a high sputter rate and is preferable because the tact time during mass production can be shortened.
[0014]
In addition, when nitride is used, the adhesive force with the layer in contact with the absorptance adjusting layer increases, and it becomes strong against external impact. When sulfide or Se is used, the sputtering rate can be increased and the film forming time can be shortened. When carbide is used, the hardness of the absorptivity adjusting layer increases, and it also has a function of suppressing the flow of the recording film at the time of rewriting many times.
[0015]
Various oxides,Ge-Cr, Si-Ti, Al-N, BN, Cr-N, Ge-N, Hf-N, Si-N, Al-Si-N materialFee (For example, AlSiN 2 ), Nitrides such as Si—N, Si—O—N, Ta—N, Ti—N, and Zr—N materials, or those having a composition close to the above materials may be used. Moreover, these mixed materials may be used. Among these, SiO2, Ta2O5, Y2O3, ZrO2When is used, an inexpensive target can be used as compared with the other, so that the overall cost can be reduced. Further, Ge-containing compositions such as GeN, Ge—Cr, and GeO are preferable because the sputtering rate at the time of film formation is faster than others, and the tact time at the time of production can be shortened.
[0016]
The absorptance adjusting layer is at least Mo, Si, Ta, Ge, Cr, Al, W nitrides or oxides, or compounds or alloys with Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, etc., for example Ge—Cr, Ge—Ti or Si An information recording medium having a mixed composition of -Ti, Si-Cr, or a compound thereof is also preferable.
[0017]
The melting point of the absorption adjusting layer is preferably 600 ° C. or higher. When a material having a melting point lower than 600 ° C. is used as the absorptance adjusting layer, the heat generated in the recording layer during recording and the heat generation by the absorptivity adjusting layer itself are deteriorated, and the optical characteristics change to lower the S / N. There is. Regarding the film thickness and material of each layer, the recording / reproduction characteristics and the like are improved only by taking a single preferred range, but the effect is further enhanced by combining the preferred ranges.
[0018]
The material of the layer (interface layer) in contact with the recording film is Cr2O 3 , Cr-N, Ge-N, Ge-O, SiO2, Al 2O3Or a mixture of these materials is preferred. In particular, an oxide or nitride of Cr and Ge is 60 mo.l% Or more, the shelf life is improved, and a high-performance recording medium can be maintained even in a high temperature and high humidity environment. In addition, Ge-containing compositions such as GeN and GeO are used in spattering during film formation.SauceThis is preferable because the tact time at the time of manufacture can be shortened. Then Ta2O5, Ta2O5And Cr2O3Or a mixture of Cr-N, Ge-N, Ge-O, then ZrO2-Y2O3, Cr2O3Or Cr-N, Ge-N, Ta2A mixture with O is preferred. Among them, Cr2O3Is more preferable because the fluctuation of the reflectance level at the time of rewriting many times can be suppressed to 5% or less, and jitter can be reduced. CoO, Cr2 O,NiO is more preferable because the crystal grain size at the time of initial crystallization becomes uniform and the increase in jitter at the initial stage of rewriting is small. AlN, BN, CrN, Cr2N, GeN, HfN, Si3N4, Al-Si-N-based material (for example, AlSiN 2 ), Nitrides such as Si—N-based materials, Si—O—N-based materials, TaN, TiN, and ZrN are also preferable because the adhesive strength increases and deterioration of the information recording medium due to external impact is small. The material of the thermal diffusion adjustment layer in contact with the recording film is preferably 90% or more of the total number of atoms in each interface layer. When impurities other than the above materials were 10 atomic% or more, the rewriting characteristics were deteriorated such that the number of rewritings was reduced by 20% or more.
[0019]
Comparing the recording film thickness at a location 5 mm from the innermost circumference and a location 5 mm from the outermost circumference, the latter is thicker from 1 nm to 5 nm, so that the film thickness increases from the inner circumference toward the outer circumference. It is preferable to form the recording film so as to increase the number. As a result, it is possible to prevent the error rate from increasing due to the flow of the recording film due to the recording rewrite many times on the inner circumference at the same recording film thickness. This method is effective for achieving multiple recording rewrites even if the recording medium has a laminated structure different from that of the present invention as long as the optical disk has the same relationship between the light spot diameter and the recording density. The method for measuring the groove deformation due to stress is as follows. Hereinafter, a method for measuring the stress groove deformation will be described. Here, as an example, only the case of measuring the stress groove deformation amount in the groove will be described in detail.
[0020]
First, the disk to be measured is set on the evaluation machine and rotated. Then, the optical head is moved to the vicinity of the track for measuring the stress groove deformation amount. Apply autofocus at that location and monitor the tracking error signal (difference signal) with an oscilloscope. Then, the gain of autofocus is adjusted so that the tracking error signal in the groove is maximized (AF offset adjustment). Next, the groove is tracked with autofocus applied. Then, recording is performed by changing the laser power with a random signal, from the center line of the signal line corresponding to the 3T (shortest) mark and space, from the center line of the signal line corresponding to the long mark and space. The recording power at which the deviation (asymmetry) of the recording medium becomes + 5% is obtained and set as the optimum recording power. Next, the relationship between the radial (radial direction) -Tilt and the jitter value after 10 overwrites (optimum power) was measured with a time interval analyzer (TIA), and the jitter was measured.-Find the radial-Tilt that minimizes. That is, the jitter at that time while changing the radial-tilt-Measure this jitter-Is determined to be the optimum radial-tilt. Next, tracking offset adjustment is performed. First, overwrite is performed 10 times with optimum power on both sides of the groove. Then, the crosstalk from the land in the groove is measured with a spectrum analyzer. The tracking gain is adjusted so that the crosstalk is minimized. Thereafter, it is more preferable to obtain the optimum radial-tilt once again and further adjust the tracking offset.
[0021]
Finally, after the AF offset adjustment, tracking offset adjustment, and radial-tilt adjustment in the groove are finished, the beam is moved to a track for measuring the stress groove deformation amount. The reproduction signal (sum signal) of the ID portion (the portion representing the address information etc. in the pit) that is shifted by 1/2 track on the left and right of the track in the track is monitored, and the voltage amplitude of each of ID1 and ID3 V1 and voltage amplitude V3 are measured. Based on this value, | (V1-V3) / (V1 + V3) | representing the stress groove deformation amount is calculated. In the same manner, the stress groove deformation amount in the land is measured.
[0022]
The present invention is effective when the recording density (track pitch, bit pitch) exceeds the standard of 2.6 GB DVD-RAM, and particularly effective when the recording density exceeds the standard of 4.7 GB DVD-RAM. When the wavelength of the light source is not near 660 nm or the numerical aperture (NA) of the condenser lens is not 0.6, the recording density converted from the wavelength ratio and the NA ratio in both the radial direction and the circumferential direction is effective. To do.
[0023]
The basic technology of a recording apparatus (optical disk drive) using the phase change recording medium of the present invention is as follows. The one-beam overwrite phase change recording medium is normally rewritten by overwriting (rewriting information by overwriting without erasing in advance). The principle is shown in FIG. If the recording film is melted with a high laser power, it will be rapidly cooled after irradiation, and it will become a recording mark in an amorphous state regardless of whether it is crystalline or amorphous. If it is heated up to, it will be in the crystalline state where it was previously amorphous. The original crystalline state remains in the crystalline state. Since it is considered that a moving image is often recorded in a DVD-RAM, long information is recorded at a time. In this case, it takes twice as long to record after erasing all the data in advance, and there is a possibility that a huge buffer memory is required. Therefore, overwriting is an essential condition. Mark edge recording DVD-RAM and DVD-RW employ a mark edge recording method capable of realizing high-density recording. In mark edge recording, the positions of both ends of a recording mark formed on a recording film are made to correspond to 1 of the digital data, so that the length of the shortest recording mark is reduced to 2 to 3 instead of one reference clock. Correspondingly, the density can be increased. The DVD-RAM employs an 8-16 modulation method and corresponds to three reference clocks. As shown in FIG. 2, compared with mark position recording in which the center position of the circular recording mark corresponds to 1 of the digital data, there is an advantage that high density recording can be performed without making the recording mark extremely small. However, the recording medium is required to have a very small shape distortion of the recording mark.
(Format) As shown in FIG. 3 showing the arrangement of the header portion at the beginning of each sector, the DVD-RAM has a format in which one round is divided into 24 sectors, and therefore, random access recording is possible. Accordingly, it can be used for a wide range of applications from a storage device built in a personal computer to a DVD video camera and a DVD video recorder.
(Land / Groove Recording) In the DVD-RAM, as shown in FIG. 4, the cross-talk is reduced by land / groove recording which is recorded in both the tracking groove and the convex portion between the grooves. In land / groove recording, when the groove depth is near λ / 6n (where λ is the laser wavelength and n is the refractive index of the substrate) with respect to the light / dark (light / dark) recording mark, the recording mark of the adjacent track, whether land or groove In this example of the 4.7 GB DVD-RAM, the track pitch can be narrowed to 0.615 μm. It is required to design the phase difference between the recording mark and the other portion, that is, the phase difference component of the reproduction signal, in a direction in which crosstalk is likely to occur and to be sufficiently small. Since the phase difference component of the reproduction signal is added to the land and groove grayscale reproduction signals in the opposite phase, it causes unbalance of the reproduction signal levels of the land and the groove.
(ZCLV recording method) In the phase change recording medium, when the recording waveform is not changed, it is desirable to record at the optimum linear velocity corresponding to the crystallization speed in order to obtain good recording / reproducing characteristics. However, when accessing between recording tracks having different radii on the disk, it takes time to change the rotational speed in order to make the linear velocity the same. Therefore, in the DVD-RAM, as shown in FIG. 5, when the radial direction of the disk is divided into 24 zones so that the access speed does not decrease, the rotation speed is constant within the zone, and another zone must be accessed. A ZCLV (Zoned Constant Linear Velocity) system that changes the rotational speed only is adopted. In this system, the linear velocity is slightly different between the innermost track and the outermost track in the zone, so that the recording density is slightly different, but it is possible to record at almost the maximum density over the entire disk. The roles of layers other than the stress adjustment layer of the present invention are as follows.
(Absorptance adjusting layer) 4.7 GB / surface High linear velocity (8.2 m / s) media such as media Expected for low linear velocity media such as 2.6 GB / surface (6 m / s) of DVD-RAM Since DVD-RAM cannot be sufficiently expected to perform prior erasure (a phenomenon in which a recording mark is erased in advance in a belt-like region having a temperature range of 300 ° C. to 550 ° C. ahead of the region where the recording film is melted by light spot irradiation). It is essential to maintain the light absorption ratio Ac / Aa inside and outside the mark at 1 or more. There is also a method for adjusting the absorptivity by thinning the reflective layer so that the recording film does not absorb much light at the low reflectivity recording mark (Noboru Yamada, Nobuo Akahira, Kenichi Nishiuchi, Keiaki Furukawa: High-speed overwrite phase change optical disc: IEICE Technical Report MR92-71, CPM92-148 (1992) 37). Au having a high transmittance is used for the reflective layer, but it is still necessary to reduce the film thickness to about 10 nm, and thermal diffusion by the metal layer is insufficient. Insufficient thermal diffusion causes distortion of the recording mark shape due to recrystallization after melting and thermal degradation due to rewriting many times. In the method of providing an absorptivity adjusting layer (for example, a layer containing Cr as a main component) as another layer that absorbs light as shown in FIG. 6, recording with low reflectivity is performed by the light absorption of this layer. The light that has passed through the recording film at the mark portion is reflected by the reflection layer and is absorbed again by the recording film, so that the temperature does not rise too much, and the Ac / Aa can be 1 or more (Motoyasu Terao: for rewritable DVDs) High-density recording medium: Proceedings of the annual conference of the Television Society S1-3 (1996) 526-529). In addition, it is possible to prevent the shape distortion of the overwritten recording mark caused by the difference in absorption between the crystalline state and the amorphous state. Furthermore, the thermal conductivity of this layer can be chosen quite freely. Therefore, if the thermal conductivity of the metal reflective layer above this layer is set to an intermediate value between the thermal conductivity of the upper protective layer below, the direction in which the temperature gradient is minimized compared to the case of the metal reflective layer alone, that is, the heat The direction of the diffusion vector is upward, and heat is diffused in the vertical direction. Based on the above, the absorptance adjusting layer is also called a heat buffer layer. In high-density phase-change optical discs, the narrow track pitch requires consideration for a phenomenon called cross erase, in which some of the recording marks already written on adjacent tracks are erased. To prevent this cross erase Is important for the longitudinal diffusion of heat. One reason is that it becomes difficult for heat to travel in the direction of adjacent tracks due to longitudinal diffusion. If Ac / Aa is greater than 1, the temperature rise in the recording mark portion of the adjacent track is reduced, and the cross erase can be prevented.
[0024]
In order to prevent cross erase, it is also important to prevent recrystallization. As shown in FIG. 7, when a portion remaining as an amorphous recording mark is narrowed by recrystallization from the peripheral portion after melting of the recording film at the time of recording, a wider area is formed by forming a recording mark of a predetermined size. This is because the temperature of the adjacent track is likely to rise. If the heat diffuses in the vertical direction, recrystallization can be prevented. This is because when the recording mark is formed, the heat at the central portion is diffused in the lateral direction, and the cooling of the peripheral portion of the melting region is slowed down and crystallization is prevented.
[0025]
(Reflectance improvement (contrast emphasis) layer) When an absorptance adjustment layer is used, since the high reflectance of a reflective layer is suppressed, there exists a tendency for a reflectance to become low as a whole. Therefore, it is usually used for the lower protective layer (ZnS)80・ (SiO 2 )20If another layer having a different refractive index is provided as the contrast enhancement layer, the other portions can be easily designed. In addition, since the thermal conductivity of this layer is higher than that of the protective layer, the symmetry of thermal diffusion in the vertical direction from the recording film increases, so that the symmetry of the land and groove characteristics increases, and cross erasure that tends to occur particularly in the groove is improved. It also has the effect of preventing. This layer consists of (ZnS)80・ (SiO2)20There is also an effect that the recording film side of the protective layer is thermally expanded at the time of recording rewriting, and the melted recording film is pushed to cause the recording film to flow, so that the number of rewritable times is limited.
[0026]
(Interface layer) In 4.7 GB DVD-RAM, an oxide or nitride interface layer is provided on both sides of the recording film (Akira Miyauchi, Motoyasu Terao, Akemi Hirotsune, Makoto Miyamoto, Nobuhiro Tokujuku: Phase change by oxide interface layer) Prevention of interdiffusion of protective layer and recording layer of optical discs: Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, 3rd volume, 29p-ZK-12, (1998 spring) 1127). (ZnS)80・ (SiO 2 )20Compared to the case where the protective layer is on both sides, the crystal nucleation rate and the crystal growth rate are increased, thereby increasing the crystallization rate. In the example of 4.7 GB DVD-RAM, a recording waveform that does not lower the power below the erasing power level is used, and the difference in position on the recording track of recording pulses adjacent to each other is reduced due to higher density. Thus, since the next recording pulse comes before solidification after irradiation of one recording pulse, the mass transfer (flow) of the recording film is likely to occur. In order to improve this point, it is effective to make the recording film thinner and relatively strengthen the influence of the adhesive force on the layers on both sides. There is a possibility that a part of the crystalline recording mark disappears. However, for example, by using both interface layers of oxide, there is no fear of disappearance. Nitride can also be used (Mayumi Otowa, Noboru Yamada, Hiroyuki Ota, Katsumi Kawahara: Phase change optical disc with nitride layer on both sides of the recording film: Proceedings of the Japan Society of Applied Physics, 3rd volume, 29p-ZK-13 ( 1998 Spring) 1128, and N. Yamada, M. Otoba, K. Kawahara, N. Myagawa, H. Ohta, N. Akahira and T. Matsusunaga: Phase-change optical disc.
[0027]
In order to realize rewriting many times, upper and lower ZnS · SiO 2 Diffusion of Zn, S, etc. from the protective layer into the recording film must be prevented. The interface layer is also effective for this. In the recording medium, the jitter which is the fluctuation of the edge position of the recording mark is increased by about 1% by the first rewriting, and the jitter is gradually increased or decreased until 100,000 times of rewriting, but there is no problem with the data error. As a result of the accelerated life test, it was found that the storage life of the recorded data is at least 10 years at least.
[0028]
The following relationship exists between the recording waveform and the recording mark shape. For example, in 4.7 GB DVD-RAM, the shortest mark length is 0.42 μm and the linear velocity is 8.2 m / s, so that the recording pulse for forming one recording mark is divided into a plurality of parts, but the recording mark is formed accurately. Therefore, emphasis is placed on accurate heating rather than prevention of heat accumulation, and as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the recording waveform has few or no portions that drop from the erasing power level. In addition, as described above, adaptive control of the width of the first pulse and the last pulse that form a recording mark is also necessary (adaptive control: depending on the length of the space of interest and the length of the previous mark, Adjusting the end position of the last pulse forming the mark and the starting position of the first pulse forming the subsequent mark). The difference appears particularly in the 3T mark which is the shortest mark, and the 3T mark of 2.6 GB DVD-RAM is crystallized at the end portion as shown in FIG. , A. Hirotsune, Y. Miyauchi, M. Miyamoto, T. Nishida, K. Andoh, N. Tokyo Shuku, S. Fukui: High Performance Phase Change Ch. 3. Shin, Hirotsune, Akira Miyauchi, Yukichi Ando, Motoyasu Terao, Nobuhiro Tokujuku, Reito Tamura: Analysis of recording mark formation process in DVD-RAM media: IEICE Technical Report CPM 97-96 (1997)). 7GB DVD-RAM 3T mark is elliptical close to 1 long-breadth ratio. In the case of 2.6 GB, the crystallization at the terminal end is caused by the formation of a large number of crystal nuclei and the growth of crystal grains due to the effect of raising the power to the erasing power level after a portion called a cooling pulse that lowers the power after the recording pulse. It happens and happens. It is preferable that the above-mentioned disappearance area has the disappearance of the previous recording mark outside the melting area, but it is preferable not to cause the false disappearance due to the disappearance area not being completely crystallized. I must. This pseudo unerasure remains less likely to occur when the recording film has a higher crystallization speed. In a situation where the recording density and linear velocity of 2.6 GB DVD-RAM are not used, and adaptive control of the recording waveform is not performed, recrystallization occurs on both sides of the end of the 3T mark as shown in FIG. Area is formed, mark shape distortion occurs, shape fluctuations easily occur, and reproduction signal jitter increases. Here, disappearance refers to the last part of the area melted in the recording pulse train (the trailing edge) due to the increase in irradiation energy when the laser power of the cooling pulse word after the recording pulse train rises to the erasing power. The portion is once recrystallized and then reheated, crystallized through formation of crystal nuclei, and is in the same state as erased. In the power modulation pattern of the recording laser beam in the case of 2.6 GB DVD-RAM, as shown by the dotted lines in FIGS. 8 and 9, the laser power is lowered to near the reading laser power even between the pulses and at the end of the pulse train. This is to prevent the heat generated by the previous pulse from being transmitted in the direction of travel of the light spot by heat conduction, causing the temperature to rise excessively and the cooling rate to become slow. Faster cooling has the effect of preventing the region in which the recording film has been melted from returning to the crystalline state during cooling, and suppressing the flow of the recording film due to multiple rewrites. In 4.7 GB DVD-RAM, since there is no cooling pulse, disappearance does not occur, and since individual pulses are short and the linear velocity is high, recrystallization occurs from both sides of the recording mark end when there is no cooling pulse. Hateful. The fact that the flow of the recording film tends to occur is dealt with by reducing the thickness of the recording film.
[0029]
The high-performance technology is summarized as follows.
1. Technology that contributes to narrow track pitch
Land / groove recording, absorptivity adjusting layer, reflectivity improving layer (contrast enhancement layer)
2. Technologies that contribute to narrow bit pitch
Mark edge recording, ZCLV recording method, absorptivity adjusting layer, interface layer, reflectance improving layer, adaptive control recording waveform
3. Technology that contributes to higher speed
One beam overwrite, recording film composition, absorptivity adjusting layer, interface layer, reflectivity improving layer As described above, one layer has a plurality of roles, and the functions of each layer are complicatedly entangled. The stress adjustment layer also prevents groove deformation and contributes to a narrow track pitch, and at the same time plays a role of adjusting thermal diffusion and absorptance, thereby contributing to a narrow bit pitch and high speed. Therefore, it is extremely important for the performance enhancement to select the combination and thickness of the laminated films optimally.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
(1)
(Configuration, manufacturing method) FIG.Reference example 1The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, diameter 12cm, thickness0. On a
[0031]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a protective coating with an ultraviolet curable resin is applied to the film surfaces of the first disk member and the second disk member, and the respective reflective layers are bonded to each other through the adhesive layer 10 to obtain the disk-shaped information shown in FIG. A recording medium was obtained.
[0032]
BookReference exampleAs shown in FIG. 10, the Cr film as the stress adjusting layer was cut in 90% or more of the surface of the optical disk of FIG. Granular structure Cr just below it75(Cr2O3) 25 It has a columnar structure with a thickness of about 15 nm from the interface with the film, and when the Cr film is formed, the film begins to form an island shape, and tensile stress is generated when the column grows into a columnar shape and the column and the column merge. It was guessed. When the Ar gas pressure at the time of sputtering was 50 sccm, when the cross section was observed, the Cr film was 30% or more in the plane and the Cr film just below75(Cr2O3) 25 About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure, and it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure, but the film thickness Xnm of the Cr layer and the ratio Y% of the portion that is columnar from the base are expressed by the following equation: If the above condition was satisfied, the groove bending amount was 0.02 μm or less, which could be dealt with. When the film thickness is 30 nm or less, the bending cannot be 0.02 μm or less, and when the ratio of the portion that is columnar from the root is 80% or less, the bending cannot be 0.02 μm or less. When the Cr content was less than 70 atomic% and the atomic content other than the range of 22 or more and 47 or less was 30% or more, it was difficult to obtain a tensile stress even when the Ar gas pressure was varied.
[0033]
(Initial crystallization) The recording layer of the disc produced as described above was subjected to initial crystallization as follows. The disk is rotated so that the linear velocity at a point on the recording track is 5 m / s, and the laser light power of an oval semiconductor laser (wavelength of about 810 nm) whose spot shape is long in the radial direction of the medium is 800 mW. The
(Recording / Erasing / Reproducing) Information was recorded / reproduced on the recording medium by an information recording / reproducing evaluator. The operation of this information recording / reproduction evaluation machine will be described below. As a motor control method for recording / reproducing, a ZCAV (Zoned Constant Linear Vein) for changing the number of revolutions of the disk for each zone for recording / reproducing is used.locity) method is adopted. The disk linear velocity is about 8.2 m / s. Information from the outside of the recording apparatus is transmitted to an 8-16 modulator in units of 8 bits. When recording information on the disc, recording was performed using a recording system that converts 8 bits of information into 16 bits, a so-called 8-16 modulation system. In this modulation method, information having a mark length of 3T to 14T corresponding to 8-bit information is recorded on the medium. Here, T represents the clock cycle at the time of information recording, and here it was 17.1 ns. The digital signal of 3T to 14T converted by the 8-16 modulator is transferred to the recording waveform generating circuit, the width of the high power pulse is set to about T / 2, and the width between the high power level laser pulses is set to about T / 2. The low power level laser irradiation is performed, and a multi-pulse recording waveform in which the intermediate power level laser irradiation is performed between the series of high power pulse trains and the next high power pulse train is generated. At this time, the high power level for forming the recording mark was set to 11 mW, the intermediate power level capable of erasing the recording mark was set to 4.2 mW, and the low power level lower than the intermediate power level was set to 2.5 mW. Further, in the recording waveform generation circuit, signals of 3T to 14T are made to correspond to “0” and “1” alternately in time series. At this time, the region irradiated with the intermediate power level laser beam on the optical disc becomes a crystal (space portion), and the high power level pulse region changes to amorphous (mark portion). In the recording waveform generation circuit, when forming a series of high power pulse trains for forming the mark portion, the first pulse width and the last pulse width of the multi-pulse waveform according to the length of the space portion before and after the mark portion. Multi-pulse waveform table that has a multi-pulse waveform table corresponding to the method of changing the pulse width of the tail (adaptive recording waveform control), which can eliminate the influence of thermal interference between marks as much as possible. Is occurring. Further, the reflectance of this medium is higher in the crystalline state, and the reflectance of the recorded region in the amorphous state is low. The recording waveform generated by the recording waveform generation circuit is transferred to the laser driving circuit, and the laser driving circuit causes the semiconductor laser in the optical head to emit light based on this waveform. Information was recorded on the optical head mounted in the recording apparatus by irradiating a laser beam having a wavelength of 660 nm as an energy beam for information recording. The recording apparatus is compatible with a system (so-called land / groove (L / G) recording system) for recording information on both the groove and the land (area between the grooves). In this recording apparatus, tracking for lands and grooves can be arbitrarily selected by an L / G servo circuit. The recorded information was also reproduced using the optical head. Reproduction by irradiating the recorded mark with a laser beam and detecting the reflected light from the mark and the part other than the marksignalGet. The amplitude of the reproduction signal is increased by a preamplifier circuit, and the 8-16 demodulator converts it into 8-bit information every 16 bits. With the above operation, the reproduction of the recorded mark is completed. When mark edge optical edge recording is performed under the above conditions, the mark length of the 3T mark which is the shortest mark is about0. The mark length of the 14T mark which is 42 μm and the longest mark is about 1.96 μm. The recording signal includes repeated dummy data of 4T mark and 4T space at the start and end of the information signal. VFO is also included in the start end. In such a recording method, if new information is recorded by overwriting without erasing a portion where information is already recorded, the information is rewritten to new information. In other words, overwriting with a single substantially circular light spot is possible. However, the recorded information is erased once by irradiating continuous light at or near the intermediate power level of the power-modulated recording laser light in one or more rotations of the first disk at the time of rewriting. Then, recording is performed by irradiating laser light modulated according to the information signal between the low power level (1.5 mW) and the high power level or between the intermediate power level and the high power level in the next rotation. You may make it do. In this way, if the information is erased and then recorded, the remaining information that has been written before is reduced. Therefore, rewriting when the linear velocity is increased to twice or more becomes easy. These methods are effective not only for the recording layer used in the medium of the present invention but also for the recording layer of other media.
[0034]
There was no problem with the above disk, but with a disk formed in exactly the same way as described above except that the Cr film was formed at an Ar flow rate of 50 sccm, recorded in the pit representing the address information of the preformat part and the user data part The positional relationship in the radial direction of the disk with the recorded mark is not correct and is not shifted by 1/2 track pitch. In the range of about 3/4 of the central portion of each sector, it is closer to the inner periphery of the zone in the radial direction. Shifts toward the outer periphery, and shifts toward the inner periphery near the outer periphery. The measurement result of this deviation amount is shown in FIG. For this reason, when tracking is corrected at the pit position in the preformat portion, recording is performed at a central portion of the sector that is shifted from the track center determined by the groove, and a cross erase that erases a part of the recording mark of the adjacent track occurs. In addition, when one zone (about 1600 tracks) was repeatedly overwritten 1000 times, a phenomenon occurred in which the track bends in the outer circumferential direction in an area closer to the center of the zone and closer to the center of the sector, which also caused cross erase.
(Composition of the stress adjustment layer) As a material that can be used for the stress adjustment layer, any material that easily generates tensile stress may be used. In the case of a metal element, the stress changes from compression to tension during film formation by sputtering. It is known that the Ar gas flow rate or pressure is almost determined by the atomic number. Since the range of practical Ar gas flow rate and pressure is limited, materials that can generate tensile stress are naturally determined. They are elements with an atomic number in the range of 22 to 47 with a normal proton / neutron ratio. Among these, the material contains 70 atomic% or more of at least one element selected from the group consisting of Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, and Mo. Furthermore, with an element having an atomic number in the range of 22 to 28, an appropriate tensile stress can be obtained in a wide range such as an Ar gas flow rate.
[0035]
(Reflectance improvement layer) The film thickness of the reflectance improvement layer was 25 nm or more and 40 nm or less, and the optimal reflectance and the rewriting many times of 100,000 times or more were achieved. Al2O3An alternative material is SiO2Al2O3And SiO2And mixed materials could be used.
[0036]
(Interface layer) Cr of upper interface layer and lower interface layer2 O 3As an alternative material, Al 2 O 3Or Al 2 O 3And SiO 2Or a mixture ofl 2 O 3And Cr2 O 3Is preferred. SiO 2Or Al 2 O 3Is 70molIf it is contained in an amount of not less than 5%, the crystallization speed will be high, and the erasure ratio will be 25 dB or more even at 18 m / s, which is about twice as fast as when there is no interface layer. Al-N, BN, Cr-N, Cr 2 N, Ge-N, Hf-N, Si3N4, Al-Si-N-based material (for example, AlSiN 2 ), Nitrides such as Si—N-based materials, Si—O—N-based materials, Ta—N, Ti—N, and Zr—N also have a large adhesive force, and the deterioration of the information recording medium due to external impact is small. More preferred. Adhesive strength is improved even with a recording film composition containing nitrogen or a material having a composition close thereto. In the case of groove deformation when overwriting a large number of tracks of 100 tracks or more, for example, a whole zone many times, the temperature of the recording power level is increased by laser light irradiation at the recording power level, and the resulting molecular spacing Since spreading is considered to occur, Al is not formed between the recording film and the substrate so that heat does not go to the substrate side.2O3, Si—N, Ge—N, etc., which has a high transmittance of reading light and a material having a thermal conductivity higher than that of the ZnS-based material used for the recording film and the light incident side protective layer, is 10 nm or more, more preferably 25 nm or more and 40 nm. It is effective to provide the following layers. This layer may also serve as a reflectance improving layer. This layer is more effective if it is provided between the recording film and the lower protective layer.
(Other layers containing metal as a main component (reflective layer)) Also, the metal layer (reflective layer) having high thermal conductivity on the side opposite to the light incidence with respect to the recording film is Al, Al alloy, Cr, Ti, etc. In the case of an Ag alloy having an additive element of 4 atomic% or less, an additive element such as Pd, Cu or the like is a high thermal conductivity material having an additive element content of 8% or less, which is preferable because it has an effect of preventing the temperature rise of the substrate surface . BookreferenceA used for the reflective layer in the examplelAs a material for the reflective layer instead of -Ti, Al-Cr, Al-Ag, Al-Cu etc. AlThose containing an alloy as the main component are preferable because jitter during rewriting can be reduced. AlA in the alloylIt has been found that when the content of elements other than is in the range of 2 atomic% to 30 atomic%, the characteristics at the time of rewriting many times are improved. A other than the abovelSimilar properties were obtained with the alloy. Next, Au, Ag, Cu, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Ta, Mo, Sb, Bi, Dy, Cd, Mn, Mg, and V element simple substance, or Au alloy, Ag An alloy, a Cu alloy, a Pd alloy, a Pt alloy, Sb—Bi, SUS, Ni—Cr, or an alloy containing these as a main component, or a layer made of these alloys may be used. Thus, the reflective layer is made of a metal element, a metalloid element, an alloy thereof, or a mixture thereof. Of these, Cu, Ag, Au alone or those having a high thermal conductivity such as Cu alloy, Ag alloy, Au alloy, etc. have a narrow recrystallized region formed around the recording mark and a large reproduction signal. There are advantages such as suppressing cross erase. Since Ag alone or an Ag alloy has a high reflectance, the degree of modulation increases and the reproduction characteristics are good. In this case, when the content of elements other than the main component is in the range of 2 atomic% to 30 atomic%, the rewriting characteristics are improved. In this reference example, the reflective layer is a single layer. However, even if two or more reflective layers are laminated,Reference exampleThe effect of will not change. Specifically, Al-Ti and Al-Cr, Al-Ag and Ag, Al-Cu and AlEtc., AlCan also be used. From this, AlA in the alloylIf the content of elements other than is in the range of 0.5 atomic% to 4 atomic%, the characteristics and bit error rate at the time of rewriting many times will be good, and better in the range of 1 atomic% to 2 atomic%. I found out that
(Absorption rate adjustment layer)referenceIn the example, Cr— (Cr 2 O 3 ) As a material to replace the film, Ge—Cr, a material obtained by adding a metal element to Ge, and then a material obtained by adding a metal element to Si can be used. The addition amount is preferably 5 atomic% or more and 45 atomic% or less.95Cr5, Ge90Cr10, Ge80Cr20, Ge55Cr45, Ge—Ti, Si—Ti, Si—Cr, and the like, and these were nitrided.
(Board) BookreferenceIn the example, the
[0037]
Even if the stacking order of the absorptivity adjusting layer and the stress adjusting layer is reversed, the tensile stress is slightly reduced, but the stress balance can be achieved by adjusting the film thickness of the stress adjusting layer.
(referenceExample 2)referenceThe same film configuration as in Example 1, but the order of stacking on the substrate was reversed, and even after the film was formed, light was incident from the above sheet side even with a recording medium having a polycarbonate sheet with a thickness of 0.1 mm bonded to the top. , Good characteristics were obtained.
(referenceExample 3) First, the diameter is 12 cm, the thickness is 0.6 mm, the surface has a track pitch of 0.6 microns, and there are tracking grooves for land / groove recording. Address information and the like are represented at positions shifted from the track center. ZnS-SiO2 on a polycarbonate substrate having a tracking groove having a pit row 2 A protective layer made of a film was formed to a thickness of 100 nm. Next, Cr 2 O 3 A lower interface layer made of a film is formed with a thickness of 20 nm, Ge 2 Sb 2 Te 4 The recording layer has a thickness of 16 nm and is nitrided ZnS-SiO. 2 The upper protective layer made of a film is 18 nm thick, the stress adjusting layer made of a Cr film is 55 nm thick, Al-Ti membraneThe reflective layer made of was sequentially formed to a film thickness of 35 nm. The laminated film was formed by a magnetron sputtering apparatus. A first disk member was thus obtained. On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, the first disk member and the second disk member were bonded to each other through the adhesive layers to obtain a disk-shaped information recording medium. Initialization and recording / playback erase methodsreferenceSimilar to Example 1. BookreferenceIn the example, the stress adjustment layer also made it possible to reduce the track deformation to a small value with no practical problems.
[0038]
(Reference example 4)
(Configuration, manufacturing method) FIG.One reference exampleThe cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, it has a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns on the surface, and a groove for land / groove recording tracking, and a position shifted from the track center, that is, a boundary line between the land and the groove. ZnS—
[0039]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
(Initial crystallization method) Initial crystallization was performed on the recording layer of the disk produced as described above as follows. The disk is rotated so that the linear velocity of a point on the recording track is 5 m / s, and the laser light power of an oval semiconductor laser (wavelength of about 810 nm) whose spot shape is long in the radial direction of the medium is 800 mW.12Through the recording layer16Irradiated. The movement of the spot was shifted by 1/4 of the spot length in the radial direction of the medium. Thus, initial crystallization was performed. This initial crystallization may be performed once, but when it is repeated twice, the noise increase due to the initial crystallization can be reduced a little.
(Recording / Erasing / Reproducing Method) Information was recorded / reproduced on the recording medium by an information recording / reproduction evaluator. The operation of this information recording / reproduction evaluation machine will be described below. As a motor control method for recording / reproducing, a ZCAV (Zoned Constant Linear Velocity) method is employed in which the number of rotations of the disk is changed for each zone where recording / reproducing is performed. The disk linear velocity is about 8.2 m / s. When recording information on the disc, recording was performed using a recording system that converts 8 bits of information into 16 bits, a so-called 8-16 modulation system. Information from the outside of the recording apparatus is transmitted to an 8-16 modulator in units of 8 bits. In this modulation method, information is recorded on a medium with a recording mark length of 3T to 14T corresponding to 8-bit information. Here, T represents the clock cycle at the time of information recording, and here it was 17.1 ns. The 3T-14T digital signal converted by the 8-16 modulator is transferred to the recording waveform generating circuit. In the recording waveform generating circuit, the signals of 3T to 14T are made to correspond to “0” and “1” alternately in time series, and in the case of “0”, laser power of an intermediate power level is irradiated, and “1” In the case of "", a high power pulse or a pulse train is irradiated. The width of the high power pulse is about 3T / 2 to T / 2, and when forming a recording mark of 4T or more, a pulse train composed of a plurality of high power level pulses is used, and the width between the pulses of the pulse train is about T / A multi-pulse recording waveform is generated in which laser irradiation at an intermediate power level is performed at a portion where a laser mark of 2 and a recording mark between the pulse trains are not formed. At this time, the high power level for forming the recording mark was set to 11 mW, the intermediate power level capable of erasing the recording mark was set to 4.2 mW, and the low power level lower than the intermediate power level was set to 4 mW. The low power level may be the same as the intermediate power level. At this time, the region irradiated with the intermediate power level laser beam on the optical disk becomes a crystal (space portion), and the region irradiated with the high power level pulse train changes to an amorphous recording mark. In the recording waveform generation circuit, when forming a series of high power pulse trains for forming the mark portion, the first pulse width and the last pulse width of the multi-pulse waveform according to the length of the space portion before and after the mark portion. A multi-pulse waveform table that supports the method of changing the pulse width of the tail (adaptive recording waveform control), and the multi-pulse recording waveform that can eliminate the influence of thermal interference between marks as much as possible. It has occurred. Further, the reflectance of this recording medium is higher in the crystalline state, and the reflectance of the recorded and amorphous region is lower. However, the reflectance can be reversed by changing the thickness of the protective layer and the recording film. Design is also possible. The recording waveform generated by the recording waveform generation circuit is transferred to the laser driving circuit, and the laser driving circuit changes the output power of the semiconductor laser in the optical head based on this waveform. Information was recorded on the optical head mounted in the recording apparatus by irradiating a laser beam having a wavelength of 660 nm as an energy beam for information recording. When mark edge recording is performed under the above conditions, the mark length of the 3T mark, which is the shortest mark, is about0. The mark length of the 14T mark which is 42 μm and the longest mark is about 1.96 μm. The recording signal includes repeated dummy data of 4T mark and 4T space at the start and end of the information signal. VFO is also included in the start end. In such a recording method, if new information is recorded by overwriting without erasing a portion where information is already recorded, the information is rewritten to new information. In other words, overwriting with a single substantially circular light spot is possible.
[0040]
The recording apparatus is compatible with a system (so-called land / groove (L / G) recording system) for recording information on both the groove and the land (area between the grooves). In this recording apparatus, tracking for lands and grooves can be arbitrarily selected by an L / G servo circuit. The recorded information was also reproduced using the optical head. A reproduction signal is obtained by irradiating the recording track with a 1 mW laser beam and detecting reflected light from a mark and a portion other than the mark. The amplitude of the reproduced signal is increased by a preamplifier circuit, and converted into 8-bit information every 16 bits by an 8-16 demodulator. With the above operation, the reproduction of the recorded information is completed.
(Stress adjustment layer deposition conditions) The above disk did not cause any problems, but the disk formed in exactly the same manner as described above except that the Ti film was formed at an Ar flow rate of 50 sccm, the address information of the preformat portion, etc. The positional relationship in the disc radial direction between the pits to be recorded and the recording marks recorded in the user data portion is not correct and is not shifted by 1/2 track pitch. In the range of about 3/4 of the central portion of each sector The radial zone is shifted toward the outer periphery near the inner periphery, and the inner zone is shifted toward the outer periphery. The measurement result of this deviation amount is shown in FIG. For this reason, when tracking is corrected at the pit position in the preformat portion, recording is performed at a central portion of the sector that is shifted from the track center determined by the groove, and a cross erase that erases a part of the recording mark of the adjacent track occurs. In addition, when one zone (about 1600 tracks) was repeatedly overwritten 1000 times, a phenomenon occurred in which the track bends in the outer circumferential direction in an area closer to the center of the zone and closer to the center of the sector, which also caused cross erase.
(Composition of stress adjustment layer)Reference exampleAs a material replacing the Ti used in the stress adjustment layer, a Cr—Ti alloy or Mn is preferable. Cr can also be used, but cracks are likely to occur in the film depending on the film forming conditions.
[0041]
The material that can be used for the stress adjustment layer may be any material that easily generates tensile stress. However, in the case of a metal element, the flow rate or pressure of Ar gas at which the stress changes from compression to tension during film formation by sputtering is used. It is known that it is almost determined by the atomic weight. Since the range of practical Ar gas flow rate and pressure is limited, materials that can generate tensile stress are naturally determined. They are elements with an atomic number in the range of 22 to 47 with a normal proton / neutron ratio. Of these, transition metal elements are particularly preferred. This means thatReference exampleThis means that these elements may be used in place of a part or all of Ti used in the stress adjusting layer. Among them, particularly preferable is a material containing 60 atomic% or more of at least one element selected from the group consisting of Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, and Mo. there were. When an alloy, compound, or mixture of Ti and an element having an atomic number outside the range of 22 to 47, such as Al or Si, was used, a stress adjusting effect was obtained if the Ti content was 60 atomic% or more. . More preferably, it is 70 atomic% or more. Furthermore, with the elements having atomic numbers in the range of 22 to 28, an appropriate tensile stress was obtained in a wide range such as a practical Ar gas flow rate. An element having an atomic number in the range of 22 to 28 has the same content dependency of the stress adjustment effect as the above Ti. The main component of the stress adjustment layer is Cr, or an element having a relatively large atomic number in the range of 29 to 47 (however, Zn, Ga, As, Se, Br, Kr, Rb, Sr, and Tc have low vaporization temperatures and melting points. In order to obtain a sufficient stress adjusting effect, the content is preferably 70 atomic% or more. In the case of Cr, when it is mixed with other elements, many compounds are easily formed and the crystal structure may be changed. Therefore, the content of other elements is preferably small. If this structural change is prevented by adding a small amount of oxygen or nitrogen, for example, in the film forming process, the Cr content may be 60 atomic% or more. The main component of the layer containing 60 atomic% or more of an element having an atomic number of 22 to 47 is a Ti—Cr or V—Cr alloy, and the Cr content of the alloy is 30 atomic% or more and 85 atomic% or less, Ti or When the V content was 15 atomic% or more and 70 atomic% or less, cracks were hardly generated, and tensile stress was generated in the stress adjustment layer in a wide Ar gas flow rate range. When Cr is compared with Ti, Cr has an advantage that tensile stress is easily generated even if the film thickness is small. However, there is a problem that cracks tend to occur and the stress adjustment effect tends to be small when coexisting with an element having an atomic number outside the range of 22 to 28, particularly outside the range of 22 to 47. Therefore, it is preferable to use an alloy of Cr and Ti. As a result, the stress adjustment effect is easily obtained even with a thin film thickness, and cracks are hardly generated. A film mainly composed of Ni—Cr, Co—Cr, and Fe—Cr alloy also has a good stress adjusting effect in a wide composition ratio range.
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)Reference exampleWhen the optical disk of No. 1 was cut into a polycarbonate substrate and folded in two, and the cross section was observed by SEM, the Ti film as the stress adjustment layer was Al in the granular structure immediately below it in 90% or more of the plane.99Ti1It has a columnar structure with a thickness of about 15 nm from the interface with the film, and when the Ti film is formed, the film begins to form an island shape, and tensile stress is generated when the column grows into a columnar shape and the columns merge with each other It was guessed. When the Ar gas flow rate during sputtering is 50 sccm, when the cross section is observed, the Ti film is at least 30% in the plane and the Al film just below it.99Ti1About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure, and it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure, but the film thickness Xnm of the Ti layer and the ratio Y% of the portion that is columnar from the root are expressed by the following equation: If the above condition was satisfied, the groove bending amount was 0.02 μm or less, which could be dealt with.
[0042]
XY / 100 ≧ 50 nm
When the film thickness is less than 50 nm, the bend cannot be made 0.02 μm or less, and when the ratio of the columnar portion from the root is 80% or less, the bend cannot be made 0.02 μm or less. When an element having an atomic number outside the range of 22 or more and 47 or less was added to the Ti film in excess of 40 atomic%, it was difficult to obtain a tensile stress even when the Ar gas pressure was varied. If the film thickness exceeds 150 nm, there is a problem that the film cracks in a high-temperature, high-humidity life test. Long sputtering time is also a problem.
It has a film containing 70 atomic% or more of at least one element selected from the group consisting of Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, and Mo. In particular, a recording medium having a columnar structure continuous from the lower surface to the upper surface of the film in 80% or more of the film cross section of the film was particularly preferred. With a Cr—Ti alloy, a sufficient tensile stress was obtained even at a film thickness of 80 nm. The stress adjustment layer was also effective against problems that occurred when many tracks were rewritten many times. This is because when a large number of tracks are rewritten by overwriting, the substrate surface expands easily due to the heat during recording, and this expansion takes time. When the number of times is repeated, the expansion is accumulated, and the tracking groove is bent so that the address data of the preformat portion cannot be read in the direction of the force due to the stress exerted on the substrate by the laminated film. This curve is bent more toward the center of the recording area many times. This problem was solved by adjusting the stress.
(Composition and film thickness of recording film)Reference exampleInstead of the recording film of Ge2Sb2Te5, Ge7Sb4Te13, Ge4Sb2Te7, Ge5Sb2Te8, Etc. GeTe and Sb2Te3The mixed composition of Ge20Sb24Te56A recording film having a composition close to the above mixed composition, such as Sn1.3Ge2.7Sb2Te7Recording film in which additive elements are added to the above mixed composition,Ge10Sb70Te20, Ag4In8Sb70Te18Similar characteristics can be obtained by using a recording film having a composition similar to that of eutectic and the like. If the content of any of the constituent elements of the recording film deviates by 5% or more from the above composition, the crystallization speed is too high and recrystallization occurs during cooling after melting of the recording film during recording, resulting in a recording mark shape. Distorted or crystallisation rate was too slow, causing problems such as disappearance.
[0043]
The film thickness of the recording film is preferably 5 nm or more and 20 nm or less, and a reproduction signal jitter of 11% or less is obtained, particularly preferably 6 nm or more and 9 nm or less, and a reproduction signal jitter of 8% or less is obtained. If the film thickness is too thin, crystal nucleus formation at the time of erasure is insufficient, and the reproduction signal intensity also decreases, so that the reproduction signal jitter exceeds the allowable range. If it is too thick, the jitter will exceed 12% with overwriting less than 1000 times due to the flow of the recording film caused by rewriting many times.
(Composition and film thickness of reflectivity improvement layer) The film thickness of the reflectivity improvement layer was 25 nm or more and 40 nm or less, and the optimum reflectivity and rewriting over 100,000 times could be achieved. Al2O3An alternative material is SiO2Al2O3And SiO2Mixed material with Al2O3And Cr2O3Mixed material with SiO2And Cr2O3And mixed materials could be used.
(Omission of the reflectance improvement layer)Reference exampleAt Al2O3If the reflectance improvement layer made of is omitted, ZnS · SiO correspondingly2Even if the layer is thickened, the reflectivity is lowered, but it can be used if S / N is maintained by using a low noise substrate. Even with a 7-layer disc from which other layers were deleted, the effect of the deleted layer disappeared, and the jitter of the playback signal increased by about 1% or the recording sensitivity decreased. .
[0044]
(Composition and film thickness of interface layer) Cr of upper interface layer and lower interface layer2O3Has the effect of preventing the diffusion of ZnS into the recording film and improving the crystallization speed. In addition, there are advantages such as being able to form a film with an atmosphere gas containing only Ar and having excellent adhesion to other layers..Cr2O3Instead of or Cr2O3Ge with two layers50Cr10N40Ge—Cr—N based material, Si—Cr—N based material, or Ge—Si containing 30 atomic percent to 60 atomic percent of Ge or Si and 5 atomic percent to 20 atomic percent of Cr. -Cr-N material, Ti60N40Ti-N materials such as Ta, Ta55N45Ta-N materials such as Sn, etc.70N30When a nitride such as a Sn—N-based material is used, the effect of improving the crystallization speed is great, but the number of rewritable times is reduced by 10 to 20%. The interface layer has an effect of avoiding the adverse effect of ZnS diffusing into the recording film up to 100,000 times of overwrite when the film thickness is 1 nm or more. In order to sufficiently obtain the effect of improving the crystallization speed, the film thickness is desirably 3 nm or more..However, in the case of the light incident side interface layer, when the film thickness exceeds 2 nm, there arises a problem that the reflectance is lowered due to light absorption of this layer..In the case of the interface layer opposite to the light incident side, Cr2O3In order to absorb light, 5 nm or less is desirable. For example, the absorption rate is Cr like Ge—Cr—N.2O3For lower interface layers, there was no problem with a thicker film..In addition, Cr of upper interface layer and lower interface layer2 O 3As an alternative material, Ti and its oxide are also preferable. For groove deformation when overwriting a large number of tracks of 100 tracks or more, for example, a whole zone many times, it is considered that the temperature of the recording power level is increased by laser light irradiation at the recording power level, and the substrate surface expands and the molecular spacing increases. In order to prevent heat from flowing to the substrate side, Si is interposed between the recording film and the substrate.3N4Si-N materials such as Ge, Ge45N55Ge-N-based material such as Ge-Cr-N-based material, etc., which has a high reading light transmittance and a thermal conductivity higher than that of the ZnS-based material used for the recording film and the light incident side protective layer is 10 nm or more. More preferably, it is effective to provide a layer of 25 nm to 40 nm. This layer may also serve as a reflectance improving layer. This layer is more effective if it is provided between the recording film and the lower protective layer.
[0045]
The upper interface layer material and the upper protective layer can be combined with the upper interface layer material film. Ge50Cr10N40Ge—Cr—N based material, Si—Cr—N based material, or Ge—Si containing 30 atomic percent to 60 atomic percent of Ge or Si and 5 atomic percent to 20 atomic percent of Cr. Since the thermal diffusivity can be lowered with the -Cr-N-based material, there is little decrease in recording sensitivity.
(Composition and film thickness of other layers containing metal as a main component (reflective layer)) In addition, the metal layer (reflective layer) having high thermal conductivity on the opposite side of light incidence with respect to the recording film is Al or Al alloy. In the case of an Ag alloy, the additive element such as Pd, Cu or the like is 8% or less in the case of an Ag alloy, and the effect of preventing the temperature rise of the substrate surface can be obtained. It is preferable.Reference exampleAs a material for the reflective layer instead of Al-Ti used for the
[0046]
Al, Cu, Ag, Au simple substance or Al alloy, Cu alloy, Ag alloy, Au alloy, etc. having a high thermal conductivity, if a thick dielectric layer is provided between the recording film and the periphery of the recording mark There are advantages such that the recrystallized region formed on the substrate becomes narrow and the reproduction signal increases, and cross erase is suppressed. Since Ag alone or an Ag alloy has a high reflectance, the degree of modulation increases and the reproduction characteristics are good. In this case, when the content of elements other than the main component is in the range of 2 atomic% to 30 atomic%, the rewriting characteristics are improved. Alloys such as Ag—Ti, Ag—Mn, Ag—Nd, and Ag—Si are also preferable. Not only Ag—Nd but also Ag—Sc, etc., which are mainly composed of Ag or Au and group IIIa elements (including lanthanides and actinides), have a high light transmittance like Ag—Nd. It is advantageous to make the light absorption rate larger than the light absorption rate in the amorphous state. Since these form an intermetallic compound, they can be used in place of a material such as Ti for the stress adjusting layer. Other Ag alloys and Au alloys also have an absorption rate adjusting effect. Ag and Au alloys have the advantages of good film flatness and low noise in the reproduction signal.Reference exampleThen, although the reflective layer was made into one layer, even if it laminates | stacks two or more reflective layers, the effect of this invention does not change. Specifically, Al—Ti and Al—Cr, Al—Ag and Ag, Al—Cu and Al, etc., and the material of the
[0047]
The reflective layer preferably contained 60 atomic% or more of a metal element in order to obtain a high reflectance.
[0048]
The thickness of the reflective layer is preferably 10 nm or more and 200 nm or less..If the film thickness is too thin, sufficient effects of reflection and heat diffusion cannot be obtained, and if it is too thick, cracks may occur..20 nm or more is particularly preferable.
(Composition and film thickness of absorptance adjusting layer) The absorptance adjusting layer is a nitride or oxide of at least Mo, Si, Ta, Ge, Cr, Al, W, or a mixed composition of these compounds and metal elements. It is also preferable.
[0049]
The absorptance adjusting layer is Cr- (Cr2O3), All components (Cr and Cr2O3The ratio of Cr to the sum of (a) is preferably 42 mol% or more. Also 61mol% Or more, 90mol% Or less is more preferable. Cr— (Cr used in the absorption adjusting layer2O3) A material to replace Cr in the film is AlSimilar results were obtained using Mo, W, Ta, Ti, Fe, Co, and Ni. Of these, Mo and W were preferred because of their high melting points. When one element of Ni, Co, and Ti is used, an inexpensive target can be used as compared with the other, so that the entire manufacturing cost can be reduced. Cr and Ti were particularly preferred because of their strong corrosion resistance and better life test results than others.
[0050]
Cr— (Cr used in the absorption adjusting layer2O3) Cr in the film2O3An alternative material is SiO2, Al 2O3However, since the content is not so large, other light-transmitting compounds such as oxides and nitrides can naturally be used.
[0051]
Reference exampleCr— (Cr2O3) As a material to replace the film, Ge—Cr, a material obtained by adding a metal element to Ge, and then a material obtained by adding a metal element to Si can be used. The addition amount is preferably 3 atomic percent or more and 85 atomic percent or less, and particularly preferably 5 atomic percent or more and 70 atomic percent or less. For example Ge95Cr5, Ge90Cr10, Ge80Cr20, Ge55Cr45, Ge30Cr70, Ge-Ti, eg Ge40Ti60, Si-Ti, eg Si80Ti20, Si-Cr, eg Si30Cr70And these were nitrided.
[0052]
The absorptance adjusting layer is a nitride or oxide of at least Mo, Si, Ta, Ge, Cr, Al, W, or Cr, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, An information recording medium having a compound or alloy with Mo or the like, or Si—Cr or a mixed composition of these compounds or alloys is also preferable. The absorptivity adjusting layer also preferably contains 60 atomic% or more of a metal element in order to obtain a good optical constant (n, k). More preferably, it is 70 atomic% or more.
[0053]
The melting point of the absorption adjusting layer is preferably 600 ° C. or higher. When a material having a melting point lower than 600 ° C. is used as the absorptance adjusting layer, the heat generated in the recording layer during recording and the heat generation by the absorptivity adjusting layer itself are deteriorated, and the optical characteristics change to lower the S / N. There is. Regarding the film thickness and material of each layer, the recording / reproduction characteristics and the like are improved only by taking a single preferred range, but the effect is further enhanced by combining the preferred ranges.
[0054]
The effect was obtained when the film thickness of the absorptance adjusting layer was 20 nm or more and 70 nm or less. Even if it was too thick or too thin, sufficient absorption rate adjustment (compensation) effect could not be obtained, and cross erase and jitter increase due to multiple readings exceeded the allowable value.
(Composition and film thickness of protective layer) For the protective layer, ZnS · SiO2, ZnO, ZnO.ZnS, or ZnS.SiO2SiO2Other oxides (Ta2O5Etc.) that were replaced with nitride could be used. Ge50Cr10N40Ge-Cr-N materials such asSi 50Cr10N40Si—Cr—N-based materials such as these can also be used as a protective layer opposite to the light incident side, or as a protective layer / interface layer.
[0055]
The preferred film thickness of the light incident side protective layer is in the range of 85 nm to 130 nm in order to improve the recording sensitivity due to light interference and to obtain a sufficient contrast ratio between the crystalline state and the amorphous state, opposite to the light incident side. The preferred film thickness of the protective layer on the side was in the range of 10 nm to 50 nm. Optically, the conditions are the same even at a thickness that is an integral multiple of the wavelength, but this is disadvantageous because the substrate is deformed or cracked due to the stress of the film, and the film forming time is increased.
(Substrate)Reference exampleThen, the
.
(Method for Measuring Stress Groove Deformation) Hereinafter, a method for measuring the stress groove deformation will be described. Here, as an example, only the case of measuring the stress groove deformation amount in the groove will be described in detail. First, the disk to be measured is set on the evaluation machine and rotated. Then, the optical head is moved to the vicinity of the track for measuring the stress groove deformation amount. Apply autofocus at that location and monitor the tracking error signal (difference signal) with an oscilloscope. Then, the gain of autofocus is adjusted so that the tracking error signal in the groove is maximized (AF offset adjustment). Next, the groove is tracked with autofocus applied. Then, recording is performed by changing the laser power with a random signal, from the center line of the signal line corresponding to the 3T (shortest) mark and space, from the center line of the signal line corresponding to the long mark and space. The recording power at which the deviation (asymmetry) is + 5% (5% on the amorphous level side) is obtained and set as the optimum recording power. Next, the relationship between the radial (radial direction) -Tilt and the jitter value after 10 overwrites (optimum power) is measured with a time interval analyzer (TIA) to determine the radial-Tilt that minimizes the jitter. That is, the jitter at that time is measured while changing the radial-tilt, the radial-tilt at which the jitter is minimized is determined, and this is set as the optimum radial-tilt. Next, tracking offset adjustment is performed. First, overwrite is performed 10 times with optimum power on both sides of the groove. Then, the crosstalk from the land in the groove is measured with a spectrum analyzer. The tracking gain is adjusted so that the crosstalk is minimized. Thereafter, it is more preferable to obtain the optimum radial-tilt once again and further adjust the tracking offset.
[0056]
Finally, after the AF offset adjustment, tracking offset adjustment, and radial-tilt adjustment in the groove are finished, the beam is moved to a track for measuring the stress groove deformation amount. The reproduction signal (sum signal) of the ID portion (the portion representing the address information etc. in the pit) that is shifted by 1/2 track on the left and right of the track in the track is monitored, and the voltage amplitude of each of ID1 and ID3 V1 and voltage amplitude V3 are measured. Based on this value, represents the stress groove deformation amount,
| (V1−V3) / (V1 + V3) |
Calculate
[0057]
In the same manner, the stress groove deformation amount in the land is measured.
(Characteristics of Stress-Adjusted Disk) The disk that has been optimized by the stress-adjusted layer as described above has at least one of the following three characteristics by the measurement method described above. One of them is that the curve of (V1-V3) / (V1 + V3) is almost horizontal as shown in FIG., ZoThe central 80% track except for the 10% track at both ends of the track falls within the range of 0.1, and only the 10% track at both ends shows a sudden change. For comparison discs without a stress adjustment layer,11As shown in Comparative Examples 1 and 2, the value of (V1-V3) / (V1 + V3) changes from the inner circumference side to the outer circumference side even in the track at the center of the zone. And the groove changes in the opposite direction. The second feature is that the (V1-V3) / (V1 + V3) curve of either land or groove increases as shown in FIG. 11 instead of monotonically increasing or decreasing monotonically from the inner periphery toward the outer periphery. It is to have a part of decreasing after increasing or increasing after decreasing. It is not impossible to adjust the stress so that there is no sudden change at both ends, or a monotonous increase or non-monotonic decrease, but cracks occur when the disk temperature changes greatly due to excessive force on part of the film. It tends to occur.
[0058]
The third feature of the recording medium in which the stress adjustment is performed by the stress adjustment layer is that an inorganic material film substantially does not leave a substrate, leaving at least one protective dielectric layer between the stress adjustment layer and the recording film. When the film is peeled only in the state, the film curls toward the stress adjustment layer side, that is, when the recording film side or the side where the recording film exists is down and the stress adjustment layer side is up, the center of the laminated film It is deformed so that both end portions are lifted upward with respect to the portion, and depending on conditions, it is rolled up into a cylinder. This indicates that the stress adjusting layer generates a force in the tensile stress direction. If there is a thick metal reflective layer on the stress adjustment layer and only a dielectric layer with a thickness of 50 nm or less below it, the recording film and the recording film and the light incident side of the recording film may be deformed in the opposite direction. When the dielectric layer (protective layer) is also peeled off together with the stress adjustment layer, it curls to the stress adjustment layer side.
Example 1
(Configuration, Manufacturing Method) FIG. 13 is a sectional view of a disc-shaped information recording medium according to an embodiment of the present invention. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0059]
The light absorption rate of the nine-layer structure when the recording film is amorphous and crystalline is adjusted, and thermal diffusion is set in the vertical direction to prevent recrystallization during cooling after forming the recording mark. Cr75(Cr2O3)258-layer disc with the layer removed, Al with increased thermal diffusion of the 9-layer structure above and in the vertical direction99Ti18-layer disc with the layer removed, Al which is a reflectivity improving layer between the lower protective layer and the lower interface layer of the above nine-layer structure2O38-layer disc with the layer removed, crystallization promotion of the 9-layer structure, 8-layer disc with the lower interface layer having an effect of preventing impurity diffusion into the recording film, crystallization promotion of the 9-layer structure, recording An eight-layer disc from which the upper interface layer having the effect of preventing impurity diffusion into the film is deleted, an eight-layer disc from which the upper protective layer for increasing the recording sensitivity of the nine-layer structure and making the thermal diffusion vertical is deleted, Produced. The amount by which the optical film thickness was reduced by removing these layers other than the reflective layer was adjusted by increasing the film thickness of the other layers.
[0060]
The warpage of the substrate hardly changed before and after film formation, indicating that the stress adjustment was successful. On the other hand, in a disk formed in exactly the same manner as described above except that the Ti film is formed at an Ar flow rate of 50 sccm, the warpage of the substrate changes in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate is lowered when the film-formed surface is turned up. This indicates that compressive stress is acting on the film from the substrate. When there was no Ti layer, the change in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate descended was even greater.
[0061]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
[0062]
When the optical disk of this example was cut into a polycarbonate substrate and folded in two and the cross section was observed with an SEM, the Ti film as a stress adjusting layer had a Cr film immediately below it in 90% or more of the plane.75(Cr2O3)25It has a columnar structure with a thickness of about 10 nm from the interface with the film, and in the process of forming the Ti film, the film begins to form an island shape, and tensile stress is generated when the column grows into a columnar shape and the columns merge with each other It was guessed. When the Ar gas pressure at the time of sputtering is 50 sccm, when the cross section is observed, the Ti film is 30% or more in-plane and the Cr film just below it.75(Cr2O3)25About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure. For this reason, it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure, but the film thickness Xnm of the Ti layer and the ratio Y% of the portion that is columnar from the root are expressed by the following equation: If the above condition was satisfied, the groove bending amount was 0.02 μm or less, which could be dealt with.
[0063]
XY / 100 ≧ 50 nm
When the film thickness is less than 50 nm, the bend cannot be 0.02 μm or less, and when the ratio of the portion that is columnar from the root is 80% or less, the turn cannot be 0.02 μm or less. For example, in the case of a Ti—Si film, when an element having an atomic number outside the range of 22 to 47 (ie, Si in the case of Ti—Si) is added to Ti in excess of 40 atomic%, the Ar gas pressure is changed. However, it was difficult to obtain a tensile stress.
[0064]
In the case of a disk member having a structure without the
[0065]
Even if the stacking order of the absorptivity adjusting layer and the stress adjusting layer is reversed, the tensile stress is slightly reduced, but the stress balance can be achieved by adjusting the film thickness of the stress adjusting layer. However, when the absorptance adjusting layer was a Cr— (Cr—O) layer, it was better to provide a stress adjusting layer immediately after that in terms of both ease of tensile stress and adhesiveness.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and film thickness)
(Composition and film thickness of reflectance improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Composition and film thickness of interface layer)
(Composition and film thickness of other layers (reflection layer) mainly containing metal)
(Absorption rate adjusting layer composition and film thickness)
(Composition and film thickness of protective layer)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same.
(Example 2)
(Structure, Manufacturing Method) FIG. 14 is a sectional structural view of a disc-shaped information recording medium according to an embodiment of the present invention. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0066]
When the optical disk of this example was cut in a polycarbonate substrate and folded in two and the cross section was observed with an SEM, as shown in FIG. 15, the Ti film as a stress adjusting layer was 90% of the in-plane. In the above, (ZnO) just below it80(ZnS)20It has a columnar structure with a thickness of about 10 nm from the interface with the film, and in the process of forming the Ti film, the film begins to form an island shape, and tensile stress is generated when the column grows into a columnar shape and the columns merge with each other It was guessed. When the Ar gas pressure during sputtering was 50 sccm, when the cross section was observed, the Ti film was directly below (ZnO) at 30% or more in the plane.80(ZnS)20About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure. For this reason, it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure, but the film thickness Xnm of the Ti layer and the ratio Y% of the portion that is columnar from the root are expressed by the following equation: If the above condition was satisfied, the groove bending amount was 0.02 μm or less, which could be dealt with.
[0067]
XY / 100 ≧ 50 nm
When the film thickness is less than 50 nm, the bend cannot be 0.02 μm or less, and when the ratio of the portion that is columnar from the root is 80% or less, the turn cannot be 0.02 μm or less. For example, in the case of a Ti—Si film, when the content of elements other than the range of atomic numbers added to Ti in the range of 22 to 47 (ie, Si in the case of Ti—Si) exceeds 40%, the Ar gas pressure is increased. However, it was difficult to obtain a tensile stress.
[0068]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
[0069]
In this example, the stress adjustment layer also serves as the absorption rate adjustment layer.Reference example 4The film having the composition described as being preferable for the absorptance adjusting layer in FIG. 5 can also be used for the stress adjusting and absorptive adjusting layer if the Ar gas pressure at the time of sputtering is selected so that tensile stress is easily generated. However, if it is necessary to obtain a sufficient stress adjustment effect,Reference example 4The composition range overlapping with the composition described as preferable as the stress adjusting layer in FIG. Ti of this example30Cr70Absorptivity adjusting layer / stress adjusting layer made of film and Al99Ti1If the stacking order of the reflecting layers made of a film is reversed, the absorptivity adjusting effect is reduced, so that when the track pitch is narrow, cross erasure is likely to occur, but the stress adjusting effect is obtained almost similarly.
[0070]
In this example, Al2O3If the reflectance improvement layer made of is omitted, ZnS · SiO correspondingly2Even if the layer is thickened, the reflectivity is lowered, but it can be used if S / N is maintained by using a low noise substrate. Even with a 7-layer disc from which other layers were deleted, the effect of the deleted layer disappeared, and the jitter of the playback signal increased by about 1% or the recording sensitivity decreased. .
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and optimum film thickness)
(Composition and optimum film thickness of reflectivity improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Interface layer composition and optimum film thickness)
(Composition and optimum film thickness of other layers (reflection layer) mainly composed of metal)
(Protective layer composition and optimum film thickness)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same.
(Example 3)
(Structure, Manufacturing Method) FIG. 19 is a sectional view of a disc-shaped information recording medium according to an embodiment of the present invention. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0071]
In addition to the above, as shown in FIG. 20, a Cr film having a thickness of 5 nm is formed on the upper interface of the recording film.2O3An interface layer is provided, and Al is a reflectivity improving layer between the lower protective layer and the lower interface layer.2O3An eight-layer disc from which layers were removed was also produced. Al2O3The amount by which the optical film thickness was reduced by deleting the layer was adjusted by increasing the film thickness of the other layers.
[0072]
The warpage of the substrate hardly changed before and after film formation, indicating that the stress adjustment was successful. On the other hand, in a disk formed in exactly the same manner as described above except that the Ti film is formed at an Ar flow rate of 50 sccm, the warpage of the substrate changes in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate is lowered when the film-formed surface is turned up. This indicates that compressive stress is acting on the film from the substrate. When there was no Cr layer, the change in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate descended was even greater.
[0073]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a protective coating with an ultraviolet curable resin is applied to the film surfaces of the first disk member and the second disk member, and the respective reflective layers are bonded to each other through an adhesive layer, and the disk-shaped information recording shown in FIG. A medium was obtained.
[0074]
When the optical disk of this example was cut into a polycarbonate substrate and folded in two, and the cross section was observed with an SEM, the Ti film as a stress adjusting layer had a ZnS immediately below it in 90% or more of the plane.・ SiO2It has a columnar structure with a thickness of about 15 nm from the interface with the film, and when the Ti film is formed, the film begins to form an island shape, and tensile stress is generated when the column grows into a columnar shape and the columns merge with each other It was guessed. When the Ar gas pressure at the time of sputtering is 50 sccm, when the cross section is observed, the Ti film is 30% or more in-plane and the Cr film just below it.75(Cr2O3)25About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure. For this reason, it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure, but the film thickness Xnm of the Ti layer and the ratio Y% of the portion that is columnar from the root are expressed by the following equation: If the above condition was satisfied, the groove bending amount was 0.02 μm or less, which could be dealt with.
[0075]
XY / 100 ≧ 50 nm
When the film thickness is 50 nm or less, the bend cannot be 0.02 μm or less, and when the ratio of the portion that is columnar from the root is 80% or less, the turn cannot be 0.02 μm or less. If the content of elements other than the range of 22 to 47 atomic amounts added to Ti exceeds 40%, it is difficult to obtain a tensile stress even if the Ar gas pressure is varied.
[0076]
In the case of a disk member having a structure without a reflective layer, an ultraviolet curable resin may be applied on the uppermost layer laminated.
[0077]
Even if the stacking order of the absorptivity adjusting layer and the stress adjusting layer is reversed, the tensile stress is slightly reduced, but the stress balance can be achieved by adjusting the film thickness of the stress adjusting layer. However, when the absorptivity adjusting layer was a Cr—Cr—O layer, it was better to provide a stress adjusting layer immediately after that in terms of both ease of tensile stress and adhesiveness.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and optimum film thickness)
(Composition and optimum film thickness of reflectivity improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Interface layer composition and optimum film thickness)
(Absorption rate adjusting layer composition and film thickness)
(Composition and optimum film thickness of other layers (reflection layer) mainly composed of metal)
(Protective layer composition and optimum film thickness)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same.
(Reference Example 5)
(Configuration, Manufacturing Method) FIG.Reference Example 5The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0078]
The warpage of the substrate hardly changed before and after film formation, indicating that the stress adjustment was successful. On the other hand, in a disk formed in exactly the same manner as described above except that the Ti film is formed at an Ar flow rate of 50 sccm, the warpage of the substrate changes in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate is lowered when the film-formed surface is turned up. This indicates that compressive stress is acting on the film from the substrate. When there was no Ti layer, the change in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate descended was even greater.
[0079]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a polycarbonate sheet having a thickness of 0.1 mm is adhered to the film surfaces of the first disk member and the second disk member with an ultraviolet curable resin, and the substrates are bonded to each other via an adhesive layer. A state information recording medium was obtained.
[0080]
Instead of the Ag-Pd-Cu reflective layer of this reference example, Cr30Ag70Cr-Ag based material containing 10 to 50 atomic% of Cr, such as Au30Ag60Cu10, Ag80(ZnO)20, Ag80(SiO2)20, Ag80Si20This is preferable because the thermal conductivity is moderate, and recrystallization from the peripheral portion during recording mark formation and cross erase in which a part of the recording mark of the adjacent track disappears during recording can be prevented. Further, materials obtained by replacing at least a part of Ag of these materials with Au are expensive, but have an advantage of excellent corrosion resistance. These reflective layer materials have the same effects as described above when used in an optical disc from which the stress adjustment layer is removed, in addition to the optical disc having the stress adjustment layer as in the present invention.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and film thickness)
(Composition and film thickness of reflectance improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Composition and film thickness of interface layer)
(Composition and film thickness of other layers (reflection layer) mainly containing metal)
(Absorption rate adjusting layer composition and film thickness)
(Composition and film thickness of protective layer)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same.
[0081]
As in the other embodiments of the present invention, the number of stacked layers is reduced, and the respective structures of 4, 5, 6, 7, and 8 are good as in the case where the reflective layer is on the side far from the substrate. Recording / reproduction characteristics were obtained.
(Reference Example 6)
(Configuration, Manufacturing Method) FIG.Reference Example 6The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0082]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a polycarbonate sheet having a thickness of 0.1 mm is adhered to the film surfaces of the first disk member and the second disk member with an ultraviolet curable resin, and the substrates are bonded to each other via an adhesive layer. A state information recording medium was obtained.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and film thickness)
(Composition and film thickness of reflectance improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Composition and film thickness of interface layer)
(Composition and film thickness of other layers (reflection layer) mainly containing metal)
(Absorption rate adjusting layer composition and film thickness)
(Composition and film thickness of protective layer)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same. However, recording / reproduction was performed through a 0.1 mm sheet. Cr of this reference example75(Cr2O3)25The layer also has a role of preventing a chemical reaction between the reflective layer containing Ag as a main component and the protective layer containing ZnS as a main component. As in the other embodiments of the present invention, the number of layers is reduced to 5. , 6, 7 and 8 layers, the same recording / reproducing characteristics can be obtained as in the case where the reflective layer is far from the substrate.75(Cr2O3)25In the case where the layer is omitted and a layer containing ZnS as a main component is used, another oxide or nitride layer needs to be formed therebetween. For example, a Cr—O or Ge—Cr—N layer is required. The Cr content of Ge—Cr—N was preferably 20 atomic% or more and 30 atomic% or less.
(Example 4)
(Structure, Manufacturing Method) FIG. 23 is a sectional view of a disc-shaped information recording medium according to an embodiment of the present invention. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0083]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
[0084]
When the optical disk of this example was cut in a polycarbonate substrate and folded in two and the cross section was observed with an SEM, the cross sectional shape was close to the cross sectional shape shown in FIG. Ti30Cr70The film has a granular structure of ZnS · SiO immediately below it in more than 90% of the plane.2It has a columnar structure with a thickness of about 15 nm from the interface with the film.30Cr70It was inferred that tensile stress was generated when the film began to form in the shape of islands during the film formation process and grew into a columnar shape and the columns merged. When the Ar gas pressure during sputtering is 50 sccm, the cross section is30Cr70The film is ZnS · SiO just below 30% of the surface. 2 About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure. For this reason, it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure.30Cr70If the film thickness Xnm of the layer and the ratio Y% of the columnar portion from the base satisfy the following formula, it was possible to cope with the groove bending amount of 0.02 μm or less.
[0085]
XY / 100 ≧ 50 nm
When the film thickness is 50 nm or less, the bend cannot be 0.02 μm or less, and when the ratio of the portion that is columnar from the root is 80% or less, the turn cannot be 0.02 μm or less. When the Cr content is less than 60 atomic% and the content of elements other than the atomic number in the range of 22 to 47 exceeds 40%, it is difficult to obtain a tensile stress even when the Ar gas pressure is varied. .
[0086]
If an ultraviolet curable resin is applied to the reflective layer of the first and second disk members to a thickness of about 10 μm before bonding and the bonding is performed after curing, the error rate can be further reduced. In this embodiment, two disk members are manufactured, and the reflective layers of the first and second disk members are bonded to each other through an adhesive layer. An ultraviolet curable resin may be applied to a thickness of about 10 μm or more on the second reflective layer of the disk member. In the case of a disk member having a structure without a reflective layer, an ultraviolet curable resin may be applied on the uppermost layer laminated.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition)
(Composition and optimum film thickness of reflectivity improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Interface layer composition and optimum film thickness)
(Composition and optimum film thickness of other layers (reflection layer) mainly composed of metal)
(Protective layer composition and optimum film thickness)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same. Adhesive layer Cr of this example2O3If is omitted, there is a tendency that a peeling defect is likely to occur due to a large number of recording rewrites, but there is no problem in applications where the number of rewrites is small.
[0087]
Ti of this example30Cr70Absorptivity adjusting layer / stress adjusting layer made of film and Al99Ti1A similar result was obtained even when the order of stacking the reflective layers made of the films was reversed.
(Reference Example 7)
(Configuration, Production Method) FIG.Reference Example 7The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0088]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and optimum film thickness)
(Composition and optimum film thickness of reflectivity improving layer)
(Omission of the reflectance improvement layer)
(Interface layer composition and optimum film thickness)
(Protective layer composition and optimum film thickness)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same. With the two types of 6-layer discs, the jitter of the reproduced signal was 1% lower than that of the 5-layer discs due to the effect of each added layer.
(Reference Example 8)
(Configuration, Manufacturing Method) FIG.Reference Example 8The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0089]
The warpage of the substrate hardly changed before and after film formation, indicating that the stress adjustment was successful. On the other hand, in a disk formed in exactly the same manner as described above except that the Ti—Cr film was formed at an Ar flow rate of 50 sccm, the warpage of the substrate was such that the outer peripheral portion of the substrate was lowered when the film-formed surface was up. This shows that compressive stress is acting on the film from the substrate. When there was no Ti—Cr layer, the change in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate descended was even greater.
[0090]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and optimum film thickness)
(Interface layer composition and optimum film thickness)
(Composition and optimum film thickness of other layers (reflection layer) mainly composed of metal)
(Protective layer composition and optimum film thickness)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same. In the above five-layer discReference Example 9The reproduction signal jitter of 0.5% lower than that of the four-layer structure disk was obtained, and the decrease in reflectivity and the increase in jitter were small when rewritten many times.
(Reference Example 9)
(Configuration, Manufacturing Method) FIG.Reference Example 9The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. On the
[0091]
The warpage of the substrate hardly changed before and after film formation, indicating that the stress adjustment was successful. On the other hand, in a disk formed in exactly the same manner as described above except that the Ti—Cr film was formed at an Ar flow rate of 50 sccm, the warpage of the substrate was such that the outer peripheral portion of the substrate was lowered when the film-formed surface was up. This shows that compressive stress is acting on the film from the substrate. When there was no Ti—Cr layer, the change in the direction in which the outer peripheral portion of the substrate descended was even greater.
[0092]
BookreferenceThe composition ratio of the Zn—O—N film used for reducing the number of layers in the example can be used in the range of 20 to 65% oxygen and 0 to 40% nitrogen in terms of atomic ratio, and nitrogen is 10 to 30%. It was found that it was more preferable if included. This material is characterized by low thermal conductivity, low sputtering energy, low reactivity with Ag, which can be used in the reflective layer, low diffusion in the recording film, and crystallization speed improvement effect. Therefore, even if it is used other than a disk having a stress adjusting layer as in the present invention, it has an effect of obtaining excellent characteristics.
[0093]
(ZnO) used for upper protective layer80(SiO2)20Instead of Zn—Si—O film or Zn—O—N having other composition ratio, Ge50Cr10N40A Ge—Cr—N film having such a composition may be used.
[0094]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a
[0095]
BookreferenceThe optical disk of the example was cut in a polycarbonate substrate, folded in two, and the cross section was observed with SEM. The Ti—Cr film as the stress adjusting layer was found to be (ZnO) immediately below it in 90% or more of the plane. )80(ZnS)20It has a columnar structure with a thickness of about 15 nm from the interface with the film, and when the Ti-Cr film is formed, the film begins to form islands and grows into a columnar shape and tensile stress occurs when the columns merge. It was inferred that When the Ar gas pressure during sputtering was 50 sccm, when the cross section was observed, the Ti film was directly below (ZnO) at 30% or more in the plane.80(ZnS)20About 1/4 of the portion close to the interface with the film has a granular structure. For this reason, it is considered that tensile stress is not generated as much as necessary. As the Ar gas pressure is lowered, the portion of the granular structure increases at the base of the columnar structure, but the film thickness Xnm of the Ti layer and the ratio Y% of the portion that is columnar from the root are expressed by the following equation: If the above condition was satisfied, the groove bending amount was 0.02 μm or less, which could be dealt with.
[0096]
XY / 100 ≧ 50 nm
When the film thickness is 50 nm or less, the bend cannot be 0.02 μm or less, and when the ratio of the portion that is columnar from the root is 80% or less, the turn cannot be 0.02 μm or less. When the content of elements other than the range of 22 or more and 47 or less exceeds 40 atomic%, it was difficult to obtain a tensile stress even when the Ar gas pressure was varied.
[0097]
It has a format that allows recording and playback in both the groove and land. If an ultraviolet curable resin is applied to the reflective layer of the first and second disk members to a thickness of about 10 μm before bonding and the bonding is performed after curing, the error rate can be further reduced. BookreferenceIn the example, two disk members are manufactured, and the reflective layers of the first and second disk members are bonded to each other via an adhesive layer, but the first disk is not bonded. An ultraviolet curable resin may be applied to the thickness of about 10 μm or more on the second reflective layer of the member. In the case of a disk member having a structure without a reflective layer, an ultraviolet curable resin may be applied on the uppermost layer laminated.
[0098]
In the recording medium of this reference example, when rewriting was performed many times, ZnS of the protective layer diffused into the recording film, the reflectance was lowered, and the crystallization speed was changed, but rewriting was possible about 100 times. Recording film and ZnS / SiO2Cr between layers2O3, Ge-N or Ge with similar effects60Cr5N35If the interface layer of the film is formed, the number of rewritable times reaches 10,000 times or more. Furthermore, Al is a reflectivity improving layer2O3The layer is made of ZnS · SiO2(ZnO) if placed between the interface layer and the interface layer80(ZnS)20Ge instead of film60Cr5N35Even when a Ge—Cr—N film having a nearby composition was formed, almost the same characteristics were obtained.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and film thickness)
(Composition and film thickness of protective layer)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same.
(Reference Example 10)
(Configuration, Manufacturing Method) FIG.Reference Example 10The cross-section figure of this disk-shaped information recording medium is shown. This medium was manufactured as follows. First, a track having a diameter of 12 cm, a thickness of 0.6 mm, a track pitch of 0.6 microns, a land / groove recording groove, and a pit row representing address information at a position shifted from the track center. First, on the
[0099]
As shown in FIG. 31, the above six-layered Cr2O3A five-structure disc with the six-layer lower interface layer omitted was also prototyped.
[0100]
The substrate warpage was small before and after film formation, indicating that the stress adjustment was successful.
[0101]
On the other hand, a second disk member having the same configuration as that of the first disk member was obtained in exactly the same manner. Thereafter, a protective coating with an ultraviolet curable resin is applied to the film surfaces of the first disk member and the second disk member, and the respective reflective layers are bonded to each other via an adhesive layer, whereby the disk-shaped information recording shown in FIG. A medium was obtained.
[0102]
As a composition of a board | substrate side reflection layer, what contains Au or Ag among the metal elements which can be used for a reflection layer, and an alloy, a compound, and a mixture can be used. Of these, those containing 50 atomic% or more were preferred. It is more preferable to include 70 atom% or more and 90 atom% or less. When the content was 100%, the thermal conductivity was too high and cross erase was likely to occur.
(Initial crystallization method)
(Recording / erasing / playback method)
(Composition of stress adjustment layer)
(Structure of stress adjustment layer and optimum film thickness)
(Recording film composition and optimum film thickness)
(Protective layer composition and optimum film thickness)
(substrate)
(Measurement method of stress groove deformation)
(Characteristics of stress-adjusted disc)
IsReference example 4It is the same.
[0103]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the information recording medium of the present invention, the internal stress between the whole laminated film and the substrate can be reduced, so that the deformation of the disk surface can be suppressed, and address read errors and crossovers can be suppressed. Talk and adjacent track erasure do not occur. In addition, there is almost no adverse effect on high-density recording and multi-times recording and reliability by the stress adjustment layer, high-density recording is possible, multi-time rewriting is possible, and a long life is achieved, resulting in an extremely useful information recording medium. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of one-beam overwrite in a phase change optical disc.
FIG. 2 is a diagram showing that mark edge recording is more advantageous for higher density than mark position recording.
FIG. 3 is a diagram showing the shape of surface irregularities of a wobble land / groove format substrate.
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship of a header portion of a DVD-RAM disc with respect to a groove portion (user data portion).
FIG. 5 is a diagram showing a zone CAV (constant angular velocity) format of a DVD-RAM in comparison with a DVD-ROM.
FIG. 6 is a diagram showing the function of an absorptance adjusting layer.
FIG. 7 is a diagram showing that adjacent track erasure (cross erase) is likely to occur in a recording medium that is likely to be recrystallized.
FIG. 8 is a diagram showing a recording waveform of a 4.7 GB DVD-RAM in comparison with a recording waveform of a 2.6 GB DVD-RAM.
FIG. 9 is a view showing a laminated structure of a disk of Reference Example 1;
10 is a view obtained by observing a cross section of a Cr layer, which is a stress adjusting layer of Reference Example 1, with an SEM while changing an Ar gas flow rate during film formation. FIG.
FIG. 11 is a diagram in which a positional deviation in the radial direction with respect to a header portion of a user data portion is measured in an example of the present invention and a comparative example.
FIG. 12 shows the present invention.Reference example 4FIG.
FIG. 13One embodiment of the present inventionFIG.
FIG. 14 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15In another embodiment of the inventionIt is a cross-sectional SEM photograph near the stress adjustment layer of an information recording medium.
FIG. 16 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 21 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 22 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 23 is a structural diagram of an information recording medium according to another embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 25 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 26 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 27 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 28 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 29 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 30 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
FIG. 31 is a structural diagram of an information recording medium of another reference example.
[Explanation of symbols]
Substrate: 1, 12, 23, 34, 44, 53, 62, 71, 81, 91, 102, 103, 124, 132, 140, 147, 155, 162, 168, 176
Light incident side protective layer: 2, 13, 24, 35, 45, 54, 63, 72, 82, 100, 111, 114, 125, 133, 141, 148, 156, 163, 170, 178
Reflectivity improvement layer: 3, 14, 25, 36, 46, 64, 73, 99, 110, 115, 126
Light incident side interface layer: 4, 15, 26, 37, 47, 55, 65, 74, 83, 98, 109, 116, 127, 134, 142, 149, 171
Recording layer: 5, 16, 27, 38, 48, 56, 66, 75, 84, 97, 108, 118, 128, 135, 143, 150, 157, 164, 172, 179
Stress adjustment layer side interface layer: 6, 17, 28, 39, 49, 57, 67, 76, 85, 96, 107, 119, 129, 136, 144, 151, 158, 165, 173, 180
Stress adjusting layer side protective layer: 7, 18, 29, 40, 50, 58, 86, 95, 106, 120, 137,
Absorption rate adjusting layer: 8, 19, 30, 77, 87, 94, 105
Reflective layer: 10, 20, 32, 42, 60, 69, 79, 89, 92, 104, 122, 153, 160
Stress adjustment layer: 9, 21, 31, 78, 88, 92, 104
Stress adjustment layer / absorption rate adjustment layer: 41, 59, 68, 121, 152, 159
Stress adjustment layer / absorptivity adjustment layer / reflection layer: 51, 130, 138, 145, 166, 174, 181
Light incident side reflection layer: 169,177
Protective coating layer: 11, 22, 33, 43, 52, 61, 70, 80, 90, 101, 112, 123, 131, 139, 146, 154, 161, 167, 175, 182.
Claims (6)
前記基板は、０．３ミクロン以上０．７ミクロン以下の溝からなる記録トラックを有し、アドレス情報を表すピット列をトラックセンターからずれた位置に有し、
前記応力調整層は、その膜の膜断面の８０％以上において柱状構造を有し、Ｃｒを３０原子％以上８５原子％以下含有していることを特徴とする情報記録媒体。An information recording medium in which a lower protective layer , a lower interface layer , a recording layer, an upper interface layer , an upper protective layer, a stress adjustment layer, and a reflective layer are sequentially laminated on a substrate,
The substrate has a recording track composed of grooves of 0.3 to 0.7 microns, and has a pit row representing address information at a position shifted from the track center,
The information recording medium according to claim 1, wherein the stress adjusting layer has a columnar structure in 80% or more of the film cross section of the film , and contains 30 atomic% or more and 85 atomic% or less of Cr.
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