JP4252867B2 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、光学的情報記録媒体に関し、より詳しくは、保護層と反射層との反応を有効に抑制した、記録特性及び保存安定性に優れる光学的情報記録媒体に関する。

記録層を有する光学的情報記録媒体は、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＷ等の書換可能光ディスクとして実用化されている。これらの光学的情報記録媒体は、基板上に保護層、記録層、保護層及び反射層の４層構成をとるのが通常である。ここで、反射膜にはＡｌ合金を用いるのが一般的である。

書換可能な光学的情報記録媒体として現在実用化されているものは、結晶化状態が未記録・消去状態に対応し、非晶質状態の非晶質マークが記録状態に対応する。記録、即ち非晶質マークは、記録層を融点より高い温度まで加熱した後、急冷することによって形成される。一方、消去、即ち結晶化状態は、記録層の結晶化温度よりは高く、融点よりは低い温度まで記録層を加熱することによって形成される。

上記の通り、記録層は記録及び消去の際に加熱及び冷却されるため、このような熱履歴によって記録層の蒸発又は変形が起こりやすくなる。従って、前記記録層の蒸発又は変形を防ぐために、記録層の上下を耐熱性が高く且つ化学的に安定な保護層で挟むのが通常である。また、この保護層は、記録時の記録層からの熱拡散を促進させることにより、記録層を過冷却状態として非晶質マークの形成にも寄与する。

さらに、前記記録層の上下を保護層で挟んだ構造の上部に金属反射膜を設けることで、光学的な干渉効果により再生時の信号変調度を増大すると共に、熱拡散を更に促進させて非晶質マークをより安定に形成し、さらには消去特性や繰り返し記録特性が改善されるようになる。

ここで、記録層と反射層との間の保護層を薄くする等していわゆる急冷構造をとることで、記録層の放熱がさらに促進されて非晶質マークの形成がより容易となり、高速記録、記録感度、及び繰り返し記録耐久性を改善することができる。さらに、高速記録の実現のために、反射層の材料を従来のＡｌ合金よりさらに放熱効果の高いＡｇを主成分とする材料に変更することが検討されている（特許文献１参照）。Ａｇを用いることにより、記録層の放熱が更に促進され高速での非晶質マーク形成が可能となる。

特開平１１−２３８２５３号公報

しかしながら、Ａｇを主成分とする反射層を保護層の上に直接形成すると、保護層の材質によっては、反射層中のＡｇが腐蝕してしまい、光学的情報記録媒体の保存安定性が悪化する問題がある。特に、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２のように硫黄を含む保護層に接してＡｇを主成分とする反射層を用いた場合に、上記Ａｇの腐食が顕著となる。これは、ＺｎＳ中の硫黄がＡｇと反応するために発生すると考えられる。本発明者等の検討によれば、Ａｇは、ＡｌやＡｕに比べて硫黄との反応による腐食を特に生じやすいことがわかった。従って、Ａｇを主成分とした材料を反射層に用いた場合においては、前記Ａｇの腐食を抑制することが重要となる。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、良好な記録特性を有し且つ保存安定性に優れた光学的情報記録媒体を提供することにある。

本発明者等は、上記実情に鑑み、Ａｇを主成分とする反射層と硫黄を含有する保護層の材料との反応によるＡｇの腐食を抑制すべく鋭意検討した。その結果、反射層と保護層との間にＮｂ等の所定の材料を主成分とする層を設ければ、前記Ａｇの腐食による光学的情報記録媒体の記録特性及び保存安定性の劣化を抑制できることを見出し本発明を完成した。

本発明の要旨は、基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接するＡｇを主成分とする反射層を有し、前記界面層がＮｂ及び／又はＭｏを主成分とし、前記界面層の膜厚が１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする光学的情報記録媒体に存する。

本発明によれば、高感度で繰り返し記録耐久性に優れ、且つ保存安定性に優れた光学的情報記録媒体を得ることが出来る。
特にＡｇを主成分とする反射層と硫黄を含有する保護層とを用いた場合に問題となる、反射層と保護層との反応によるＡｇの腐食を、反射層と保護層との間にＮｂ等の所定の元素を主成分とする層を設けるようにすることによって、有効に抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、発明の実施の形態という。）について説明する。先ず、本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体における界面層、反射層、保護層、及び記録層について説明する。その後、本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体の具体的な態様について説明する。

（１）界面層
本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体においては、Ｎｂ及び／又はＭｏを主成分とする界面層が、硫黄を含有する保護層とＡｇを主成分とする反射層との間に設けられる。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体において、「所定元素を主成分とする」とは、所定元素が含有される層全体のうち、前記所定元素の含有量が５０原子％以上であることを意味する。

Ａｇを主成分とする反射層においては、それに接する硫黄を含有する保護層の材料とＡｇとが反応してＡｇが腐食する場合がある。この傾向は、保護層に硫化物を含む材料（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ_２）を用いると顕著に発生する。これは、保護層に含まれる硫黄成分がＡｇを腐食させるためと考えられる。このため、本発明においては、Ｎｂ等の所定の元素を主成分とする界面層を反射層と保護層の間に形成することにより、Ａｇ反射層の腐食を確実に抑制する。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体においては、Ｎｂ及び／又はＭｏを界面層の材料として用いる。ここで、界面層の材料として、Ｎｂ及びＭｏを併用してもよいことはいうまでもない。ただ、生産効率やコストの面からは、Ｎｂ又はＭｏを単独で用いることが好ましい。Ｎｂ又はＭｏの少なくとも１つを主成分とする層を用いるのは、これら元素が耐食性や耐熱性に優れた安定な金属であるので、保護層材料や反射層材料と反応することなく上記保護層と反射層との反応を良好に抑制できるからである。また、これら元素は、工業的に非常に安価であるという長所がある。さらに、Ｎｂについては、展延性があり薄膜にしたときの内部応力による膜剥離等の問題が発生しにくいというさらなる利点がある。

さらにまた、ＮｂやＭｏは、Ｔａ等の他の材料と比較して、熱伝導率が比較的高いため、Ａｇを主成分とする反射層への放熱性を妨げないという利点もある。

界面層におけるＮｂ及び／又はＭｏの含有量は、好ましくは８０原子％以上であり、より好ましくは９０原子％以上であり、特に好ましくは９５原子％以上であるが、最も好ましくは１００原子％（界面層にＮｂを用いる例において、界面層を純Ｎｂとすること）とすることである。Ｎｂ及び／又はＭｏの含有量が多いほど、保護層と反射層との反応を良好に抑制できるようになる。

Ｎｂ及びＭｏを併用する場合においては、Ｎｂ又はＭｏそれぞれの含有量は、界面層に求められる特性に応じて適宜調整すればよい。

界面層は、必要に応じ、層の特性を損なわない程度に他の元素を含んでいてもよい。他の元素を含む場合、前記元素の含有量は、好ましくは２０原子％以下、より好ましくは１０原子％以下、特に好ましくは５原子％以下、最も好ましくは２原子％以下である。また、前記元素としては、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｏ、Ｓｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｔａ等を挙げることができる。

界面層の光透過率は、光学的情報記録媒体に記録を行う際に使用する光の中心波長において５０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、７０％以上であることがさらに好ましく、８０％以上であることが特に好ましく、８５％以上であることが最も好ましい。

界面層の光透過率が過度に小さい、換言すれば、界面層の光吸収が過度に大きいと、光学的情報記録媒体の記録感度の低下を招くことになる。記録感度が低下する理由としては、界面層が記録に使用する波長に対して過度な大きな光吸収を持つと、１）入射レーザ光を吸収してしまい、吸収したレーザ光が記録に利用できなくなる（結果的に反射層での反射率が低下する）、２）界面層でのレーザ光の吸収とそれに続く発熱により、Ａｇを主成分とする反射層の利点の一つである高い放熱性を利用することができずに記録層の冷却速度が遅くなり、非晶質マーク形成時に再結晶化部分が大きくなり非晶質マークが小さくなることが挙げられる。

尚、記録に用いる光は通常レーザ光である。レーザ光は、コヒーレント光であるためスペクトル幅の極めて狭い単色光とはなるものの、中心波長から若干の波長分布を持っている。従って、本発明において界面層の光透過率を測定する場合においては、前記若干の波長分布を有するレーザ光の中心波長での光透過率の値を用いることとする。

界面層の光透過率は常法で測定すればよい。界面層は、光学的情報記録媒体内で用いられる状態と同一の状態において光透過率を測定する必要がある。このため、例えば、スライドガラス基板上に、光学的情報記録媒体の製造時と同一条件により界面層を形成し、この界面層の光透過率を公知の分光光度計（例えば、島津製作所社製 型名ＵＶ−３１００Ｓ）を用いて測定すればよい。

界面層の膜厚は、好ましくは１ｎｍ以上、より好ましくは２ｎｍ以上である。界面層の膜厚が過度に薄いと、保護層と反射層との反応を有効に抑制できなくなる場合があるが、上記範囲とすれば、高温高湿下（例えば、８０℃／８５％ＲＨ）という過酷な環境の下における信頼性試験においても、光学的情報記録媒体の信頼性が良好に確保されるようになる。

一方、界面層の膜厚は、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは９ｎｍ以下、更に好ましくは８ｎｍ以下、特に好ましくは６ｎｍ以下である。上記範囲とすれば、界面層の透過率を良好に確保しつつ、反射層中のＡｇと保護層中のＳとの反応を抑制することができるようになる。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体の界面層に用いる材料であるＮｂ、Ｍｏは、反射層に用いるＡｇよりも熱伝導率が低いことから、仮に界面層の光吸収が極めて小さいと仮定しても、界面層の膜厚が過度に厚くなるとＡｇを主成分とする反射層の放熱効果が損なわれるおそれがある。つまり、界面層を厚膜化する場合、上記放熱効果の低下を相殺するために、再結晶化による非晶質マークの大きさの減少分を補うべく、より高い記録パワーを照射してより広い溶融領域を形成しなければならないことになる。これは光学的情報記録媒体の記録感度が低下することを意味する。また、膜厚が過度に厚くなると、記録に使用する光の中心波長における前記界面層の単層の光透過率が低くなる。このため、界面層を上記膜厚範囲とすれば、界面層の放熱効果及び光透過率を良好に確保できるようになる。

界面層は通常スパッタリング法で形成されるが、ターゲットそのものの不純物量や、成膜時に混入する水分や酸素量を抑えることが好ましい。このために界面層をスパッタリングによって形成する際、プロセスチャンバの到達真空度は１×１０^−３Ｐａ未満とすることが望ましい。また、界面層の膜密度を高くするためには、低圧でスパッタリングすることが望ましく、成膜圧力は１Ｐａ以下、より好ましくは０．５Ｐａ以下とする。

ＮｂやＭｏの原子量は、反射層に含有されるＡｇに比較的近く、スパッタリング法での成膜時にターゲットからの各元素の出射角度がＡｇとほぼ同一になるので、ターゲットに対向する基板上での膜厚分布が確保され、均一性を確保しやすいという利点がある。

また、ＮｂやＭｏは、原料１Ｋｇ当たりの値段が、Ｔａ等の他の材料の１／１０〜１／１００と非常に安価であり、ターゲットを安価に製造できる利点もある。

（２）反射層
反射層には、従来Ａｌを主成分としＴａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ等の元素を含む合金が用いられてきたが、本発明においては、熱伝導率がＡｌより更に高いＡｇを用いることで放熱効果を高める。それにより記録感度や繰り返し記録耐久性を向上することができる。

Ａｇを主成分とする反射層におけるＡｇの含有量は、好ましくは８０原子％以上であり、より好ましくは９０原子％以上であり、特に好ましくは９５原子％以上である。Ａｇの含有量を多くすればするほど反射層の熱伝導率を大きくすることができる。従って、より熱伝導率を高くするために反射層はＡｇのみ（純銀）を用いてもよい。

反射層に含有されるＡｇ以外の成分としては、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｍｏ及びＭｎからなる群から選ばれた少なくとも１種類の元素が挙げられる。上記元素の含有量は、通常０．２原子％以上、５原子％以下である。上記範囲とすれば、Ａｇを主成分とする反射層の耐食性を向上させつつも、熱伝導率の低下を抑制することができるようになる。

反射膜の膜厚は、通常５０ｎｍ以上、好ましくは１００ｎｍ以上である。この範囲とすれば、記録感度の低下を良好に抑制することができる。一方、反射層の膜厚は、通常３００ｎｍ以下であるが、好ましくは２５０ｎｍ以下である。上記範囲とすれば、十分な放熱効果を持たせることができる。

反射層は、通常スパッタリング法や真空蒸着法で形成される。スパッタリング法を用いる場合、ターゲットや蒸着材料に含有される不純物量と、成膜時に混入する水分や酸素量等との合計不純物量を２原子％未満とするのが好ましい。このために反射層をスパッタリングによって形成する際、プロセスチャンバの到達真空度は１×１０^−３Ｐａ未満とすることが望ましい。また、１０^−４Ｐａより低い到達真空度で成膜する場合、成膜レートを１ｎｍ／秒以上、好ましくは１０ｎｍ／秒以上として不純物が取り込まれるのを防ぐことが望ましい。あるいは、意図的な添加元素を１原子％より多く含む場合は、成膜レートを１０ｎｍ／秒以上として付加的な不純物混入を極力防ぐことが望ましい。

（３）保護層
保護層に用いられる材料は、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることが出来る。これらの酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体においては、界面層と接して設けられる保護層には硫黄を含有させる。保護層が硫黄を含有すると、硫黄とＡｇとが反応して光学的情報記録媒体の記録特性を劣化させるため、界面層を用いる効果が顕著となる。

保護層が硫黄を含有する形態としては、希土類元素、Ｚｎ、及びＴａのいずれかの元素の硫化物又は酸硫化物の形態を挙げることができる。ここで、希土類元素とは、周期表３Ｂ族元素をいい、具体的には、Ｓｃ、Ｙ、ランタノイド元素、及びアクチノイド元素をいうが、好ましいのは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、及びＹからなる群から選ばれるものである。

上記硫化物又は酸硫化物としては、具体的には、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ等の希土類の硫化物又は硫酸化物として含有する形態、Ｚｎ、Ｔａの硫化物として含有する形態を挙げることができる。このような硫化物及び硫酸化物としては、より具体的には、ＺｎＳ、ＴａＳ_２やＹ_２Ｏ_２Ｓを挙げることができる。

Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ等の希土類元素の硫化物又は酸硫化物を用いる場合、このような硫化物は、保護層中に５０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含有させることが好ましい。また、ＺｎＳ、ＴａＳ_２を用いる場合、これら硫化物は、保護層中に７０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含有させることが好ましい。

上記硫化物や酸硫化物を用いる場合、これら硫化物や酸硫化物と併用して他の化合物を用いてもよい。このような化合物としては、通常、誘電体材料を挙げることができる。誘電体材料としては、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＴｅ等の酸化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＰｂ等の窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、及びＳｉ等の炭化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。また、誘電体材料としては、Ｚｎ、Ｙ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、及びＢｉ等のセレン化物もしくはテルル化物、Ｍｇ、Ｃａ等のフッ化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。

硫化物としてＺｎＳを用いる場合、保護層に混合されるべき材料としてはＳｉＯ_２が好ましい。ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、成膜速度が速く、膜応力の小さく、温度変化による体積変化率が小さく、及び優れた耐候性を有するため、相変化型の記録層を有する光学的情報記録媒体の保護層に用いられる場合が多い。

硫化物としてＴａＳ_２を用いる場合、保護層に混合されるべき材料としてはＴａ_２Ｏ_５が好ましい。同一金属のＴａの硫化物と酸化物とを併用することにより、高硬度かつ密着性に優れる保護層を得ることができる。

これらの保護層の膜密度は、バルク状態の８０％以上とすることが機械的強度の面及び繰り返し記録特性の面から望ましい。誘電体の混合物を用いる場合には、バルク密度として後述の式（１）の理論密度を用いる。

保護層の膜厚は、保護層が用いられる位置によって異なる。保護層の膜厚については、具体的な光学的情報記録媒体の層構成を説明するに際に詳述するが、一般的には以下の通りである。すなわち、保護層の膜厚は、記録層の変形防止効果を十分なものとし保護層として機能するために、５ｎｍ以上が好ましい。一方、保護層を構成する誘電体自体の内部応力や接している膜との弾性特性の差を小さくし、クラックが発生しにくくするためには、膜厚を５００ｎｍ以下とするのが好ましい。一般に、保護層を構成する材料は成膜レートが小さく成膜時間が長い。成膜時間を短くし製造時間を短縮しコストを削減するためには、保護層膜厚を２００ｎｍ以下に抑えるのが好ましい。より好ましくは１５０ｎｍ以下である。

保護層は通常スパッタリング法で形成される。スパッタリング法を用いる場合、ターゲットそのものの不純物量、及び、成膜時に混入する水分や酸素量等の合計不純物量を２原子％未満とするのが好ましい。このために保護層をスパッタリングによって形成する際、プロセスチャンバの到達真空度は１×１０^−３Ｐａ未満とすることが望ましい。

（４）記録層
記録層としては、例えば、ＧｅＳｂＴｅ、ＩｎＳｂＴｅ、ＡｇＳｂＴｅ、及びＡｇＩｎＳｂＴｅといった系列の化合物が繰り返し記録可能な材料として選ばれる。これらの中で、Ｓｂ_２Ｔｅ_３とＧｅＴｅの疑似２元合金を主成分とする組成、より具体的には、｛（Ｓｂ_２Ｔｅ_３）_１−α（ＧｅＴｅ）_α｝_１−βＳｂ_β組成（ただし、０．２≦α≦０．９、０≦β≦０．１）、あるいは、Ｓｂを５０原子％以上含むＳｂを主成分とする組成のいずれかであることが多い。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体においては、結晶化速度を高めるために、前記記録層にＳｂを主成分とする組成を用いることが特に好ましい。なお、本発明において、「Ｓｂを主成分とする」とは、記録層全体のうち、Ｓｂの含有量が５０原子％以上であることを意味する。Ｓｂを主成分とする理由は、Ｓｂの非晶質は、非常に高速で結晶化できるため、非晶質マークを短時間で結晶化することが可能となる。このため、非晶質状態の記録マークの消去が容易となる。この点から、Ｓｂの含有量は６０原子％以上であることが好ましく、７０原子％以上であることがより好ましい。しかし、一方で、Ｓｂ単独で用いるよりも、非晶質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高めるための添加元素をＳｂと共に併用することが好ましい。記録層の非晶質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高めるためには、上記添加元素の含有量を、通常１原子％以上、好ましくは５原子％以上、より好ましくは１０原子％以上とし、一方、通常３０原子％以下とする。

非晶質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高める上記添加元素は、結晶化温度を高める効果もある。このような添加元素としては、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、希土類元素、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｃｏ、窒素、酸素、及びＳｅ等を用いることができる。これら添加元素のうち、非晶質形成の促進、非晶質状態の経時安定性の向上、及び結晶化温度を高める観点から、好ましいのはＧｅ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１つとすることであり、特に好ましいのは、Ｇｅ及び／又はＴｅを用いるか、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳｎの少なくとも１つを用いることである。

上述の通り、本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体においては、記録層の材料として、ＳｂとＧｅ及び／又はＴｅとを併用することが特に好ましい。Ｇｅ及び／又はＴｅをＳｂに添加する際に、記録層中におけるＧｅ又はＴｅそれぞれの含有量を、１原子％以上３０原子％以下とすることが好ましい。つまり、Ｇｅ及びＴｅは、それぞれ単独で１原子％以上３０原子％以下ずつ含有されていることが好ましい。但し、記録層の主成分をＳｂとした場合にＳｂの含有量は５０原子％以上となるため、Ｓｂと共にＧｅ及びＴｅを記録層に含有させる場合、Ｇｅ及びＴｅの合計量は５０原子％よりは少なくなる。

記録層中におけるＧｅ又はＴｅのそれぞれの含有量は、より好ましくは３原子％以上、さらに好ましくは５原子％以上とする。この範囲とすれば、非晶質マークを安定化する効果が十分に発揮されるようになる。一方、記録層中におけるＧｅ又はＴｅのそれぞれの含有量は、より好ましくは２０原子％以下、さらに好ましくは１５原子％以下とする。この範囲とすれば、非晶質が安定になりすぎて逆に結晶化が遅くなるという傾向を良好に抑制することができるようになり、結晶粒界での光散乱によるノイズを抑制することができるようになる。

上記Ｓｂを主成分とする組成は、記録層中に含有されるＴｅの量によって、２種類に分類することができる。一つは、Ｔｅを１０原子％以上含有する組成であり、もう一つはＴｅを１０原子％未満含有する組成（Ｔｅを含有しない場合を含む）である。

そのひとつは、記録層材料を、Ｔｅを概ね１０原子％以上含みつつ、Ｓｂ_７０Ｔｅ_３０共晶組成よりも過剰のＳｂを含有する合金が主成分である組成範囲とすることである。この記録層材料を、以下において、ＳｂＴｅ共晶系と呼ぶ。ここで、Ｓｂ／Ｔｅは３以上とすることが好ましく、４以上とすることがより好ましい。

記録層中に含有されるＴｅの量によって分類することができる、上記Ｓｂを主成分とするもう一つの組成としては以下のものをあげることができる。すなわち、記録層の組成を、Ｓｂを主成分としつつ、Ｔｅを１０原子％未満とし、さらにＧｅを必須成分として含有するようにするのである。上記記録層の組成の具体例としては、Ｓｂ_９０Ｇｅ_１０近傍組成の共晶合金を主成分とし、Ｔｅを１０原子％未満含有する合金（本明細書においては、この合金をＳｂＧｅ共晶系と呼ぶ。）を好ましく挙げることができる。

Ｔｅ添加量が１０原子％未満の組成は、ＳｂＴｅ共晶系ではなく、ＳｂＧｅ共晶系としての性質を有するようになる。このＳｂＧｅ共晶系の合金は、Ｇｅ含有量が１０原子％程度と高くても、初期結晶化後の多結晶状態の結晶粒径は比較的微細なために結晶状態が単一相となりやすく、ノイズが低い。ＳｂＧｅ共晶系の合金においては、Ｔｅは、付加的に添加されるにすぎず必須元素とはならない。

ＳｂＧｅ共晶系合金では、Ｓｂ／Ｇｅ比を相対的に高くすることで、結晶化速度を速めることができ、再結晶化による非晶質マークの再結晶化が可能である。

記録層にＳｂを主成分とする組成を用い、結晶状態を未記録・消去状態とし、非晶質マークを形成して記録を行う場合、冷却効率を良くすることが非常に重要となる。これは以下の理由による。

すなわち、上記ＳｂＴｅ共晶系又はＳｂＧｅ共晶系等のＳｂを主成分とする記録層は、高速記録に対応するために、Ｓｂ_７０Ｔｅ_３０共晶点あるいはＳｂ_９０Ｇｅ_１０共晶点近傍よりもさらにＳｂを過剰に添加して、結晶核生成速度ではなく結晶成長速度を高めることにより結晶化速度を高めている。このため、これら記録層においては、記録層の冷却速度を速くして、再結晶化による非晶質マークの変化（非晶質マークが所望のサイズよりも小さくなる）ことを抑制することが好ましい。従って、記録層を溶融した後に非晶質マークを確実に形成するために記録層を急冷することが重要となり、記録層の冷却効率を良くすることが非常に重要となるのである。そのため、上記記録層組成においては、反射層に放熱性の高いＡｇ又はＡｇ合金を用いることが特に好ましい。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体では、上記、ＳｂＴｅ共晶系又はＳｂＧｅ共晶系等のＳｂを主成分とする組成を用いる記録層において、さらに、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳｎの少なくとも１つを含有し、前記記録層中におけるＩｎ、Ｇａ、及びＳｎのそれぞれの含有量が１原子％以上３０原子％以下であることが特に好ましい。

以下、Ｓｂを主成分とする組成の具体例についてさらに説明する。
Ｓｂを主成分とする組成としては、まず、（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙＭ_ｙ（ただし、０．６≦ｘ≦０．９、０≦ｙ≦０．３、ＭはＧｅ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｂ、及びＴａより選ばれる少なくとも１種）合金を主成分とするＳｂＴｅ共晶系の組成を好ましく挙げることができる。なお、上記組成式は、原子数比で組成を表している。従って、例えばｘ＝０．６は、６０原子％を意味する。

上記（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙＭ_ｙ組成においては、Ｍとしては、Ｇｅ、Ｇａ、Ａｇ又はＩｎを単独又は併用して用いることが、オーバーライト特性等の記録特性の観点から特に好ましい。

上記（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙＭ_ｙ組成においては、ｘは、通常０．６以上、好ましくは０．７以上、より好ましくは０．７５以上であり、一方、通常０．９以下とする。また、ｙは、通常０以上、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０３以上であり、一方、通常０．３以下、好ましくは０．２以下、より好ましくは０．１以下である。ｘ、ｙを上記範囲とすれば、高速記録に対応可能な記録層を得ることができるようになる。

上記（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙＭ_ｙ組成においてＭとしてＧｅを用いる組成について更に説明する。この組成としては、Ｓｂ_７０Ｔｅ_３０共晶点組成を基本として大幅に過剰のＳｂを含むＳｂ_７０Ｔｅ_３０合金を母体とし、さらにＧｅを含む、Ｇｅ_ｙ（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙ （ただし、０．０１≦ｙ≦０．０６、０．８２≦ｘ≦０．９）であらわされる組成を用いることが好ましい。Ｇｅ量は、Ｇｅ_ｙ（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙにおけるｙの値として０．０１以上、特に、０．０２以上であることが好ましい。一方、このようにＳｂ含有量が多いＳｂＴｅ共晶組成では、Ｇｅ量が多すぎると、ＧｅＴｅやＧｅＳｂＴｅ系の金属間化合物が析出するとともに、ＳｂＧｅ合金も析出しうるために、記録層中に光学定数の異なる結晶粒が混在すると推定される。そして、この結晶粒の混在により、記録層のノイズが上昇しジッタが増加することがある。また、Ｇｅをあまりに多く添加しても非晶質マークの経時安定性の効果が飽和する。このため、通常Ｇｅ量は、Ｇｅ_ｙ（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_１−ｙにおけるｙの値として、０．０６以下、好ましくは０．０５以下、より好ましくは０．０４以下である。

上記ＧｅＳｂＴｅ共晶系の組成においては、さらにＩｎ、Ｇａ、Ｓｎを含有させることが特に好ましい。すなわち、Ｍ１_ｚＧｅ_ｙ（Ｓｂ_ｘＴｅ_１−ｘ）_{１−ｙ−ｚ}（０．０１≦ｚ≦０．４、０．０１≦ｙ≦０．０６、０．８２≦ｘ≦０．９であり、Ｍ１は、Ｉｎ、Ｇａ及びＳｎからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素を表す。）で表される組成を用いることが特に好ましい。上記Ｍ１＝Ｉｎ、Ｇａ及びＳｎで示される一群の元素のうち少なくとも１種を添加することによりさらに特性が改善される。Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｎの元素は、結晶状態と非晶質状態の光学的コントラストを大きくでき、ジッタを低減する効果もある。Ｍ１の含有量を示すｚは、通常０．０１以上、好ましくは０．０２以上、より好ましくは０．０５以上、一方、通常０．４以下、好ましくは０．３以下、より好ましくは０．２以下、特に好ましくは０．１以下とする。この範囲とすれば、上記特性改善の効果が良好に発揮されるようになる。

上記ＧｅＳｂＴｅ共晶系の組成においてＩｎ、Ｇａ、Ｓｎ以外に含みうる元素としては、窒素、酸素及び硫黄を挙げることができる。これら元素は、繰返しオーバーライトにおける偏析の防止や光学特性の微調整ができるという効果がある。窒素、酸素及び硫黄の含有量は、Ｓｂ、Ｔｅ及びＧｅの合計量に対して５原子％以下であることがより好ましい。

また、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏを上記ＧｅＳｂＴｅ共晶系の組成に含有させることもできる。これら元素は、ごく微量の添加により、結晶成長速度を低下させることなく、結晶化温度を上昇させ、さらなる経時安定性の改善に効果がある。ただし、これら元素の量が多すぎると特定の物質の経時的偏析や繰返しオーバーライトによる偏析が起こりやすくなるため、添加量は５原子％以下、特に３原子％以下とするのが好ましい。偏析が生じると、記録層が初期に有する非晶質の安定性や再結晶化速度等が変化して、オーバーライト特性が悪化することがある。

一方、Ｓｂを主成分とする組成であるＳｂＧｅ共晶系組成としては、ＳｂＧｅ共晶系にＴｅを添加するＴｅＧｅＳｂ系を主成分とする組成、ＳｂＧｅ共晶系にＩｎ、Ｇａ又はＳｎを添加した、ＩｎＧｅＳｂ系、ＧａＧｅＳｂ系、又はＳｎＧｅＳｂ系３元合金を主成分とする組成を挙げることができる。ＳｂＧｅ共晶系の合金に、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｇａ、又はＳｎを添加することにより、結晶状態と非晶質状態の光学的特性差を大きくする効果を顕著とすることができるが、特にＳｎを添加することが好ましい。

このようなＳｂＧｅ共晶系合金の好ましい組成としては、Ｔｅ_γＭ２_δ（Ｇｅ_εＳｂ_１−ε）_{１−δーγ}（ただし、０．０１≦ε≦０．３、０≦δ≦０．３、０≦γ＜０．１、２≦δ／γ、０＜δ＋γ≦０．４であり、Ｍ２はＩｎ、Ｇａ、及びＳｎからなる群から選ばれる一つである。）を挙げることができる。ＳｂＧｅ共晶系合金に、Ｉｎ、Ｇａ、又はＳｎを添加することにより、結晶状態と非晶質状態との光学的特性差を大きくできる効果を顕著とすることができる。

元素Ｍ２としてＩｎ、Ｇａを用いることで、超高速記録におけるジッタが改善され、光学的なコントラストも大きくすることができるようになる。このため、Ｉｎ及び／又はＧａの含有量を示すδは、通常０以上、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上とする。ただし、Ｉｎ又はＧａが過度に多いと、消去状態として使用する結晶相とは別に、非常に低反射率のＩｎ−Ｓｂ系、又はＧａ−Ｓｂ系の他の結晶相が形成される場合がある。従って、δは、通常０．３以下、好ましくは、０．２以下とする。尚、ＩｎとＧａとを比較すると、Ｉｎの方がより低ジッタを実現できるため、上記Ｍ２はＩｎとすることが好ましい。

一方、元素Ｍ２としてＳｎを用いることで、超高速記録におけるジッタが改善され、光学的なコントラスト（結晶状態と非晶質状態の反射率差）が大きくとれるようになる。このため、Ｓｎの含有量を示すδは、通常０以上、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上とする。ただし、Ｓｎが過度多いと、記録直後の非晶質相が、低反射率の他の非晶質相に変化する場合がある。特に、長時間保存した場合に、この安定化非晶質相が析出して消去性能が低下する傾向がある。従って、δは、通常０．３以下、好ましくは０．２以下とする。

元素Ｍ２として、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳｎのうち複数の元素を用いることもできるが、特に、Ｉｎ及びＳｎを含有させることが好ましい。Ｉｎ及びＳｎを含有させる場合、これら元素の合計含有量は、通常１原子％以上、好ましくは５原子％以上とし、通常４０原子％以下、好ましくは３０原子％以下、より好ましくは２５原子％以下とする。

上記ＴｅＭ２ＧｅＳｂ系の組成においては、Ｔｅを含有することで超高速記録における消去比の経時的変化を改善することができるようになる。このため、Ｔｅの含有量を示すγは、通常０以上とするが、好ましくは０．０１以上、特に好ましくは０．０５以上とする。ただし、Ｔｅが過度に多いと、ノイズが高くなる場合があるため、γは、通常０．１より小とする。

尚、上記ＴｅＭ２ＧｅＳｂ系の組成において、Ｔｅと元素Ｍ２とを含有させる場合は、これらの合計含有量を制御することが有効である。従って、Ｔｅ及び元素Ｍ２の含有量を示すδ＋γは、通常０より大きくするが、好ましくは０．０１以上、より好ましくは０．０５以上とすることである。δ＋γを上記範囲とすることで、Ｔｅ及び元素Ｍ２を同時に含有させる効果が良好に発揮されるようになる。一方、ＧｅＳｂ系共晶合金を主成分とする効果を良好に発揮されるために、δ＋γは、通常０．４以下、好ましくは０．３５以下、より好ましくは０．３以下とする。一方、元素Ｍ２とＴｅとの原子数比を表すδ／γは２以上とするのが好ましい。Ｔｅを含有させることによって光学的コントラストが低下する傾向にあるため、Ｔｅを含有させた場合には、元素Ｍ２の含有量を若干多くする（δを若干大きくする）ことが好ましい。

上記ＴｅＭ２ＧｅＳｂ系の組成に添加しうる元素としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、希土類元素、Ｎ、Ｏ等があり、光学特性や結晶化速度の微調整等に使われるが、その添加量は、最大で１０原子％程度である。

以上において最も好ましい組成の一つは、Ｉｎ_ｐＳｎ_ｑＴｅ_ｒＧｅ_ｓＳｂ_ｔ（０≦ｐ≦０．３、０≦ｑ≦０．３、０＜ｐ＋ｑ≦０．３、０≦ｒ＜０．１、０＜ｓ≦０．２、０．５≦ｔ≦０．９、ｐ＋ｑ＋ｒ＋ｓ＋ｔ＝１）なる合金系を主成分とする組成である。ＴｅとＩｎ及び／又はＳｎとを併用する場合は、（ｐ＋ｑ）／ｒ≧２とするのが好ましい。

記録層の膜厚は、十分な光学的コントラストを得、また結晶化速度を速くし短時間での記録消去を達成するためには５ｎｍ以上あるのが好ましい。また反射率を十分に高くするために、より好ましくは１０ｎｍ以上とする。

一方、クラックを生じにくく、かつ十分な光学的コントラストを得るためには、記録層膜厚は１００ｎｍ以下とするのが好ましいが、より好ましくは５０ｎｍ以下とする。これは、熱容量を小さくし記録感度を上げるためである。また、上記範囲とすれば相変化に伴う体積変化を小さくできるため、上下の保護層に対する、繰り返しオーバーライトによる繰り返し体積変化の影響を小さくすることもできる。ひいては、不可逆な微視的変形の蓄積が抑えられノイズが低減され、繰り返しオーバーライト耐久性が向上する。

書き換え可能型ＤＶＤのような高密度記録用媒体では、ノイズに対する要求が一層厳しいため、より好ましくは記録層膜厚を３０ｎｍ以下とする。

上記記録層は、通常、所定の合金ターゲットを不活性ガス、特にＡｒガス中でＤＣまたはＲＦスパッタリングにより得ることができる。

また、記録層の密度は、バルク密度の通常８０％以上、好ましくは９０％以上とする。ここでいうバルク密度ρとは、通常下記（１）式による近似値を用いるが、記録層を構成する合金組成の塊を作成して実測することもできる。
ρ＝Σｍ_ｉρ_ｉ （１）
（ここで、ｍ_ｉは各元素ｉのモル濃度であり、ｍ_ｉρ_ｉは元素ｉの原子量である。）

スパッタ成膜法においては、成膜時のスパッタガス（通常、Ａｒ等の希ガス。以下、Ａｒの場合を例に説明する。）の圧力を低くしたり、ターゲット正面に近接して基板を配置するなどして、記録層に照射される高エネルギーＡｒ量を多くすることによって、記録層の密度を上げることができる。高エネルギーＡｒは、通常スパッタのためにターゲットに照射されるＡｒイオンが一部跳ね返されて基板側に到達するものか、プラズマ中のＡｒイオンが基板全面のシース電圧で加速されて基板に達するものかのいずれかである。

このような高エネルギーの希ガスの照射効果をａｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果というが、一般的に使用されるＡｒガスでのスパッタではＡｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果により、Ａｒがスパッタ膜に混入される。膜中のＡｒ量により、Ａｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果を見積もることができる。すなわち、Ａｒ量が少なければ、高エネルギーＡｒ照射効果が少ないことを意味し、密度の疎な膜が形成されやすい。

一方、Ａｒ量が多ければ、高エネルギーＡｒの照射が激しくなり、膜の密度は高くなるものの、膜中に取り込まれたＡｒが繰り返しオーバーライト時にｖｏｉｄとなって析出し、繰り返しの耐久性を劣化させやすい。従って、適度な圧力、通常は１０^−２〜１０^−１Ｐａのオーダーの範囲で放電を行う。

（５）具体的態様
以下、本発明に用いる光学的情報記録媒体の具体的な態様をいくつか説明する。但し、本発明は、下記具体的態様に限定されるものではない。

本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体の第１の具体的な態様としては、基板上に、第一保護層、記録層、硫黄を含有する第二保護層、界面層、Ａｇを主成分とする反射層をこの順に有する層構成をとり、基板を通してレーザ光を照射することにより信号の記録再生を行う光学的情報記録媒体を挙げることができる。本構成を構成１と呼ぶことにする。本発明においては、光学的情報記録媒体が、基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接するＡｇを主成分とする反射層を有することを特徴とする。これに加えて、構成１においては、通常、基板と記録層との間に第一保護層が挿入される。

また、本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体の第２の具体的な態様としては、基板上に、Ａｇを主成分とする反射層、界面層、硫黄を含有する第一保護層、記録層、第二保護層をこの順に有する層構成をとり、第二保護層を通じてレーザ光を照射することにより信号の記録再生を行う光学的情報記録媒体を挙げることができる。本構成を構成２と呼ぶことにする。本発明においては、光学的情報記録媒体が、基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接するＡｇを主成分とする反射層を有することを特徴とする。これに加えて、構成２においては、通常、記録層の上に第二保護層が設けられる。

構成２においては、基板の両側にＡｇを主成分とする反射層、界面層、硫黄を含有する第一保護層、記録層、第二保護層の層構成をそれぞれ有してもよい。構成２では、基板を通さずに第二保護層側からレーザ光を照射することにより信号の記録再生を行うため、記録層と光ヘッドの距離を数百ミクロン以下に接近させることが可能となり、開口数が０．７以上の対物レンズを使用することで媒体の記録密度を向上させることが出来る。

（５−１）構成１の光学的情報記録媒体
構成１の光学的情報記録媒体について詳細に説明する。
基板には、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィンなどの樹脂、あるいはガラスを用いることができる。なかでもポリカーボネート樹脂はＣＤ−ＲＯＭ等において最も広く用いられている実績もあり安価でもあるので最も好ましい。基板の厚さは、通常０．１ｍｍ以上、好ましくは０．３ｍｍ以上であり、一方、通常２０ｍｍ以下、好ましくは１５ｍｍ以下である。一般的には０．６ｍｍ〜１．２ｍｍ程度とされる。構成１においては、基板はレーザ光を透過する必要があるため、レーザ光に対して透明である必要がある。

第一保護層の材料については、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、炭化物、窒化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物等の誘電体を用いることができる。

この場合、これらの酸化物、硫化物、炭化物、窒化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。繰り返し記録特性を考慮すると誘電体の混合物が好ましい。より具体的には、ＺｎＳや希土類硫化物等のカルコゲン化合物と酸化物、窒化物、炭化物、弗化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。例えば、ＺｎＳを主成分とする耐熱化合物の混合物や、希土類元素の硫酸化物、特にＹ_２Ｏ_２Ｓを主成分とする耐熱化合物の混合物は好ましい保護層組成の一例である。

保護層を形成する材料としては、通常、誘電体材料を挙げることができる。誘電体材料としては、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＴｅ等の酸化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、及びＰｂ等の窒化物、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、及びＳｉ等の炭化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。また、誘電体材料としては、Ｚｎ、Ｙ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、及びＢｉ等の硫化物、セレン化物もしくはテルル化物、Ｍｇ、Ｃａ等のフッ化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。

さらに誘電体材料の具体例としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２、ＳｉＮ、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＣｒＮ、ＴａＳ_２、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ等を挙げることができる。これら材料の中でも、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、成膜速度の速さ、膜応力の小ささ、温度変化による体積変化率の小ささ及び優れた耐候性から広く利用される。

第一保護層の材料は、上述の通り様々なものを用いることができるが、好ましくは、上記（３）において説明した硫黄を含有する保護層の材料と同様のものを用いることである。同じ材料を用いれば生産効率や量産性が向上する。

第一保護層の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上、より好ましくは４０ｎｍ以上、一方、通常４００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下、より好ましくは１５０ｎｍ以下である。上記範囲とすれば、基板や記録層の熱による変形を抑制する効果が十分となり、保護層の役目を十分果たすようになる。また、過度に厚すぎると膜自体の内部応力によりクラックが発生しやすくなり、生産性も劣ることとなるが、上記範囲とすればクラックの発生及び生産性を良好に保つことができるようになる。

記録層については上記（４）で説明した通りである。
なお、記録層および保護層の厚みは、上記機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。

前述の記録層、保護層、反射層、界面層はスパッタリング法などによって形成される。各スパッタリングターゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。また、生産性の面からも優れている。

硫黄を含有する第二保護層の材料は、上記（３）で説明したものを用いればよい。第二保護層の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは１５ｎｍ以上とする。この範囲とすれば、記録層の変形を有効に抑制できるようになる。一方、第二保護層の膜厚は、通常６０ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下である。この範囲とすれば、繰り返し記録中において保護層内部に微視的な塑性変形が蓄積されることがなくなる。また、記録層の冷却速度も十分確保できるようになる。

界面層及び反射層については、上記（１）、（２）で説明した通りである。
これらの層の上に、紫外線硬化樹脂などからなる保護コート層を設けて保護しても良い。この保護コート層は、基板上のスパッタ膜を水や塵埃から保護する目的で設けられ、一般に光硬化性樹脂を硬化させたものからなることが多い。特にアクリル酸エステル系の紫外線硬化樹脂は、その安定性、耐水性、硬化性、硬化時の低収縮率という点で優れている。またその厚さは水分、塵埃からスパッタ膜を保護する機能を有し、かつ硬化後の媒体のそりを抑制するためには２μｍ以上１５μｍ以下の範囲が好ましい。保護コート層は、通常スピンコート法により作製され、未硬化の光硬化樹脂を滴下、回転塗布した後、光照射による硬化により作製される。

また、構成１の光学的情報記録媒体においては、記録容量を大容量化するために、基板上に記録層を２層以上設けてもよいし、或いは基板上に上記各層を形成したのち、接着剤で貼り合わせても良い。さらには、基板と保護層との間に下地層を設けてもよい。

（５−２）構成２の光学的情報記録媒体
構成２の光学的情報記録媒体は、基板上に、Ａｇを主成分とする反射層、界面層、硫黄を含有する第一保護層、記録層、第二保護層をこの順に有する構成をとる。ここで、Ａｇを主成分とする反射層、界面層、硫黄を含有する第一保護層、記録層、及び第二保護層としては、上記（５−１）の構成１の光学的情報記録媒体で説明したものと同様のものを用いることができる。ただ、構成２における硫黄を含有する第一保護層が、構成１における「硫黄を含有する第２保護層」となり、構成２における第２保護層が、構成１における「第一保護層」となる。また、構成２においては、基板は透明である必要はないため、基板に用いることができる材料の選択の自由度が高くなる。

これらの層の上に、紫外線硬化樹脂などからなる光透過層を設けても良い。光透過層は、構成１の光学的情報記録媒体における保護コート層と同様の材料を用いることができる。光透過層は、前記保護コート層と同様にスパッタ膜を水分や塵埃から保護すると同時に、薄い入射基板としての役割も必要とされる。従って、光透過層は、記録・再生に用いられるレーザー光に対して透明であることが好ましい。同時に、光透過層の厚さは、５０μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、光学的情報記録媒体内で５μｍ以内の均一な厚み分布を実現することが好ましい。光透過層は、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布した後硬化することで、あるいは透明シートを貼り合せることで形成される。

また、構成２の光学的情報記録媒体においては、基板と反射層との間に下地層を設けても良い。下地層は、基板と反射層との剥離を抑制する効果があり、より耐候性に優れた光学的情報記録媒体を得ることが可能となる。下地層は、基板及び反射層に対し良好な密着性をもち、反射層を腐蝕させず、また反射層に対して拡散せず、成膜表面の平坦性に優れたものが好ましい。下地層の材料は、上記条件を満たすような、金属、半導体、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、半導体酸化物、半導体窒化物、半導体炭化物、フッ化物、非晶質カーボン等などの単体もしくは混合物から適宜選択して用いればよい。

次に、実施例によって本実施の形態が適用される光学的情報記録媒体を更に詳細に説明する。ただし、本実施の形態は以下の実施例によって限定されるものではない。

（実験１〜３、参考実験１）
基板のトラックピッチが０．７４μｍ、溝幅０．３２μｍ、溝深さ３２ｎｍ、厚み０．６ｍｍ、直径１２ｃｍのポリカーボネート基板上に、Ａｒガスを用いたスパッタリング法により（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０保護層を８０ｎｍ、Ｉｎ_３Ｇｅ_３Ｓｂ_７０Ｔｅ_２４記録層（Ｉｎ_３Ｇｅ_３（Ｓｂ_７４．５Ｔｅ_２５．５）_９４）を１４ｎｍ、（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０保護層を２２ｎｍ、Ｎｂ層（界面層）、Ａｇ反射膜を１５０ｎｍ、この順に形成した。ここでＮｂ層の膜厚は２ｎｍ（実験１）、５ｎｍ（実験２）、８ｎｍ（実験３）、２０ｎｍ（参考実験１）の４種類とした。

各層の成膜は到達真空度４×１０^−４Ｐａ以下になってから実施した。第一保護層はＡｒガスを導入し成膜圧力を２．６×１０^−１Ｐａとし成膜パワー２ｋＷのＲＦスパッタリングで、記録層は成膜圧力２．１×１０^−１Ｐａとし成膜パワー３００ＷのＲＦスパッタリングで、第二保護層は成膜圧力３．９×１０^−１Ｐａとし成膜パワー１．２ｋＷのＲＦスパッタリングで、Ｎｂ層は成膜圧力１．７×１０^−１Ｐａとし成膜パワー５００ＷのＤＣスパッタリングで、反射層は成膜圧力６．４×１０^−１Ｐａとし成膜パワー７５０ＷのＤＣスパッタリングで、それぞれ形成した。

その上に紫外線硬化樹脂からなる保護コート層を塗布成膜したのち、直径１２ｃｍ、０．６ｍｍ厚ポリカーボネート円盤と貼り合わせて１．２ｍｍ厚の光学的情報記録媒体とした。

（実験４）
基板のトラックピッチが０．７４μｍ、溝幅０．３２μｍ、溝深さ３２ｎｍ、厚み０．６ｍｍ、直径１２ｃｍのポリカーボネート基板上に、Ａｒガスを用いたスパッタリング法により実験１〜３と同じ成膜条件で（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０保護層を８０ｎｍ、Ｉｎ_３Ｇｅ_３Ｓｂ_７０Ｔｅ_２４記録層を１４ｎｍ、（ＺｎＳ）_８０（ＳｉＯ_２）_２０保護層を２２ｎｍ、Ｍｏ層（界面層）を５ｎｍ、Ａｇ反射膜を１５０ｎｍ、この順に形成した。その上に紫外線硬化樹脂からなる保護コート層を塗布成膜したのち、直径１２ｃｍ、０．６ｍｍ厚ポリカーボネート円盤と貼り合わせて１．２ｍｍ厚の光学的情報記録媒体とした。

（測定）
上記のようにして得た光学的情報記録媒体の初期結晶化は、線速度５ｍ／ｓにおいて高出力半導体レーザを用いて行った。ここで初期化レーザパワーは１４００Ｗとした。

記録及び該記録信号の特性評価には波長６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６５のパルステック社製光ディスクテスタＤＤＵ１０００を用いた。基準線速度を３．５ｍ／ｓ、基準クロック周波数を２６．２ＭＨｚとする。記録は、基準線速度の２倍（７ｍ／ｓ）の線速度において、基準クロック周波数の２倍（５２．４ＭＨｚ）の周波数で実施した。最適記録パワーは１０回オーバーライト後のアシンメトリー（Ａ_ｓｙｍ）が概ゼロとなるパワーと定義する。尚、本定義の最適記録パワーにおいて、ジッターもほぼ最小値となった。

ここで、アシンメトリーの定義を、図１に基づき説明する。図１は、８−１６変調信号の再生波形（アイパターン）の模式図である。図１に示されたアイパターンには、３Ｔから１１Ｔ及び１４Ｔの非晶質マーク及び結晶状態のスペースの再生波形が実質的にランダムに含まれている。ここで、ｎＴマークとは、時間的長さが基準クロック周期Ｔのｎ倍であるマークのことである。再生波形は、反射光強度を電圧信号として取り出しオシロスコープ上で観察した波形である。この際、再生信号は直流成分を含んでいる。図１にあるＩ_１４Ｈは１４Ｔスペース再生波形の包絡線の出力電圧であり、Ｉ_１４Ｌは１４Ｔマーク再生波形の包絡線の出力電圧であり、Ｉ_３Ｈは３Ｔスペース再生波形の包絡線の出力電圧レベルであり、Ｉ_３Ｌは３Ｔマーク再生波形の包絡線の出力電圧レベルである。アシンメトリー（Ａ_ｓｙｍ）とは、図１において、下記式で定義される値である。

最適記録パワーで１０回オーバーライトした後、ディスクの回転スピードを基準線速度３．５ｍ／ｓに設定して、ジッター、変調度（図１において、変調度は（Ｉ_１４Ｈ−Ｉ_１４Ｌ）／Ｉ_１４Ｈで定義される。）、ＤＶＤ規格で定義されるところのＰＩエラーを測定した。尚、ＰＩ（Ｐａｒｉｔｙ （ｏｆ ｔｈｅ） Ｉｎｎｅｒ（ｃｏｄｅ））エラー（個数）とは、ＤＶＤ−ＲＯＭ規格、例えばＥＣＭＡの２６８頁１９及び２５〜２７に規定されており、ＤＶＤの品質判断基準の指標である。ＰＩエラーは、ＤＶＤ規格においては２８０以下であることが必要である。ここで、ＰＩエラーについては、パルステック社製テスターＤＤＵ１０００で記録後、シバソク製再生専用テスターＬＭ２２０Ａを使用して測定した。

また、透過率を測定するためにＮｂ層およびＭｏ層を上記実験１〜４の光学的情報記録媒体の製造における成膜方法、条件及び膜厚でスライドガラス基板上に成膜して、島津製作所製の分光光度計（型番ＵＶ−３１００Ｓ）を使用して、波長６５０ｎｍでの透過率を測定した。以上、実験結果を表１にまとめた。

通常、ジッターは９％以下、変調度は０．６以上であれば良好な記録特性であるとされる。また、記録パワーの上限は通常１５ｍＷまで許容される（例えば、ＤＶＤ＋ＲＷ規格（ＥＣＭＡ ３３７）を参照）。実験１〜４の記録特性及び記録感度はこれらの基準を満たし良好であることがわかる。実験１〜３においてＮｂ層の膜厚が厚くなるに従い最適記録パワーが高くなることがわかる。記録に要するパワーが高くなるということは即ち記録感度が低下するということである。実験３の最適記録パワーは１４．４ｍＷであり、実験１と比較すると１．８ｍＷ高い値となっている。この記録感度の低下は、Ｎｂ層の膜厚が厚くなったことで、記録に使用する波長に対する透過率が低下するとともにＡｇ反射膜への放熱が阻害されることに原因があると考えられる。Ｎｂ層の膜厚が２０ｎｍである参考実験１においては、記録特性は比較的良好であるものの記録感度の低下が更に進み、最適記録パワーは１７．８ｍＷとなった。

更に、実験１〜４の光学的情報記録媒体の長期保存安定性を、８０℃、８５％ＲＨの環境下に５００時間曝してＰＩエラーの増加をみることで評価した。結果を表２に示す。

５００時間後にＰＩエラーは増加しているが５０以下であり、ＤＶＤ規格ではＰＩエラーは２８０まで許容されていることから判断しても、５００時間加速後もエラーは十分低く保たれており、実験１〜４の光学的情報記録媒体の保存安定性の高さが確認できた。

本発明によれば、高い放熱性を有するＡｇを主成分とする反射層と硫黄を含有する保護層とを用いた場合に問題となる反射層と保護層との反応によるＡｇの腐食を、反射層と保護層との間に、Ｎｂ及び／又はＭｏを主成分とする界面層を設けるようにすることによって、有効に抑制することができる。この結果、記録特性及び耐久性に優れた、非常に高性能な光学的情報記録媒体を得ることができるようになる。

８−１６変調信号の再生波形（アイパターン）の模式図である。

Claims (8)

1. 基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接するＡｇを主成分とする反射層を有し、
   前記界面層がＮｂ及び／又はＭｏを主成分とし、
   前記界面層の膜厚が１ｎｍ以上１０ｎｍ以下である
   ことを特徴とする光学的情報記録媒体。
2. 前記界面層は、前記光学的情報記録媒体に記録を行う際に使用する光の中心波長における光透過率が５０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
3. 前記反射層がＡｇを８０原子％以上含有することを特徴とする請求項１または２に記載の光学的情報記録媒体。
4. 前記反射層がＡｇ以外の元素として、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｍｏ及びＭｎからなる群から選ばれた少なくとも１つを含有することを特徴とする請求項３に記載の光学的情報記録媒体。
5. 前記保護層中の硫黄が、希土類元素、Ｚｎ、及びＴａのいずれかの元素の硫化物又は酸硫化物として保護層中に存在することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の光学的情報記録媒体。
6. 前記記録層がＳｂを主成分とする組成であることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の光学的情報記録媒体。
7. 前記記録層がさらにＧｅ及び／又はＴｅを含有し、前記記録層中におけるＧｅ又はＴｅのそれぞれの含有量が１原子％以上３０原子％以下であることを特徴とする請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
8. 前記記録層が、さらに、Ｉｎ、Ｇａ、及びＳｎの少なくとも１つを含有し、前記記録層中におけるＩｎ、Ｇａ及びＳｎのそれぞれの含有量が１原子％以上３０原子％以下であることを特徴とする請求項６に記載の光学的情報記録媒体。

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