JPH10226173A - 光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相変化型光記録媒体を製造する際に、律速段
階であった記録層の初期化工程を迅速化し、かつ、初回
の書き換えから安定した記録再生特性を実現する。ま
た、初期化工程が不要であり、かつ記録時と同じ線速度
では書き換えが不可能な追記型の相変化型光記録媒体を
提供する。 【解決手段】 透明基板上に、少なくとも１層のＳｂ系
薄膜と少なくとも１層の反応薄膜とからなる記録層を有
し、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが接しており、Ｓｂ系薄膜
が、Ｓｂを９５原子％以上含有するＳｂ系材料を成膜し
たものであって、かつ、厚さが７０A 以上であり、反応
薄膜構成材料がＳｂとの混合により相変化記録材料とな
るものである光記録媒体。反応薄膜は、Ｉｎ、Ａｇ、Ｔ
ｅを主成分とするか、これらとＳｂとを主成分とする
か、Ｇｅ、Ｔｅを主成分とするか、これらとＳｂとを主
成分とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化型の光記録
媒体と、その製造方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高密度記録が可能で、しかも記録
情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注
目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変
化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層
の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変
化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再
生を行うものである。相変化型の光記録媒体は単一の光
ビームの強度を変調することによりオーバーライトが可
能であり、また、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体の
それに比べて単純であるため、注目されている。

【０００３】相変化型の光記録媒体には、結晶質状態と
非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の
安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｔｅ系材料が
用いられることが多いが、最近、カルコパイライトと呼
ばれる化合物を応用することが提案されている。

【０００４】カルコパイライト型化合物は化合物半導体
材料として広く研究され、太陽電池などにも応用されて
いる。カルコパイライト型化合物は、化学周期律表を用
いるとIb-IIIb-VIb₂やIIb-IVb-Vb₂ で表わされる組成で
あり、ダイヤモンド構造を２つ積み重ねた構造を有す
る。カルコパイライト型化合物はＸ線構造解析によって
容易に構造を決定することができ、その基礎的な特性
は、例えば月刊フィジクスvol.8,No.8,1987,pp-441や、
電気化学vol.56,No.4,1988,pp-228 などに記載されてい
る。

【０００５】これらのカルコパイライト型化合物の中で
特にＡｇＩｎＴｅ₂ は、ＳｂやＢｉを用いて希釈するこ
とにより、線速度７m/s 前後の光記録媒体の記録層材料
として使用できることが知られている（特開平３−２４
０５９０号公報、同３−９９８８４号公報、同３−８２
５９３号公報、同３−７３３８４号公報、同４−１５１
２８６号公報等）。

【０００６】このようなカルコパイライト型化合物を用
いた相変化型光記録媒体の他、特開平４−２６７１９２
号公報や特開平４−２３２７７９号公報、特開平６−１
６６２６８号公報には、記録層が結晶化する際にＡｇＳ
ｂＴｅ₂ 相が生成する相変化型光記録媒体が開示されて
いる。

【０００７】従来の相変化型光記録媒体では、真空成膜
装置などを用いて記録層を形成しているため、形成直後
の記録層は非晶質状である。これを書き換え型の媒体と
して利用する場合には、一般に初期化と呼ばれる操作に
より、記録層を結晶化する必要がある。

【０００８】初期化の方法としては、成膜後に記録層の
結晶化温度まで基板を加熱して結晶化させる方法（特開
平２−３１３１号公報）、成膜後にレーザービームを照
射して結晶化させる固相初期化と呼ばれる方法（特開平
４−３６６４２４号公報、同２−２０１７３４号公報、
同３−７６０２７号公報）、カルコゲン化合物の光特性
を利用してフラッシュ光を成膜後の基板に照射し、いわ
ゆる光黒化によって擬似的に結晶化させる方法（特開平
４−２８１２１９号公報）、高周波を用いて誘導加熱に
よって結晶化させる方法、成膜中に基板を加熱して結晶
化させる方法（特開平２−９８８４７号公報）、第１層
目の誘電体を形成し、次いで記録層を形成した後、これ
を加熱して結晶化し、さらに誘電体を形成する方法（特
開平２−５２４６号公報）などが提案されている。

【０００９】しかし、レーザービーム照射による初期化
は長時間を要し、生産性に問題がある。また、媒体全体
を加熱する方法では、安価な樹脂基板を使いにくいとい
う問題がある。すなわち、初期化処理の際の加熱によっ
て樹脂基板が歪み、トラッキングなどに支障をきたすよ
うになってしまう。また、フラッシュ光を用いる方法で
は、完全に結晶化するためには複数回の照射が必要であ
り、生産性に問題がある。

【００１０】このため、現在、工業的に適当な方法とし
て利用されているのは、バルクイレーザーと呼ばれる装
置を用いる方法である。バルクイレーザーは、出力の高
いガスレーザーや半導体レーザーのビームをあまり絞ら
ずに照射して、多数のトラックを一挙に結晶化させる装
置である。バルクイレーザーでは、記録層を限定的に加
熱できるため基板の温度上昇が小さくなるので、耐熱性
の低い樹脂基板の利用が可能である。

【００１１】しかし、バルクイレーザーでは、１２cm径
の光記録ディスクを初期化するときでさえ数分間程度の
時間が必要であるため、光記録ディスク生産工程におけ
る律速段階となっている。現在広く利用されている相変
化記録層はＴｅＧｅＳｂを主成分としたものであるが、
この材料を用いる限りにおいては上記したような初期化
処理が避けられないものであった。

【００１２】しかも、従来の相変化型記録媒体では、初
期化後、安定した消去率を得るまでには書き換えを何回
か繰り返す必要があった。このため、一般に、１０回程
度書き換えを繰り返してから特性評価を行っていた。こ
のように消去率が不安定となるのは、初期化処理直後の
書き換え時には、ＡｇＳｂＴｅ₂ 結晶相やＩｎ−Ｔｅ結
晶相の生成が完全ではないからと考えられる。

【００１３】従来の相変化型記録媒体で必要とされた初
期化処理を不要とするために、本出願人は、特願平７−
４７８２２号において、Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系の記
録層を形成するに際し、Ｓｂ＋Ｉｎをスパッタする工程
とＡｇ＋Ｔｅをスパッタする工程とを分離して設ける
か、Ｓｂをスパッタする工程とＩｎをスパッタする工程
とＡｇ＋Ｔｅをスパッタする工程とを分離して設けるこ
とを提案している。このような工程により形成された記
録層は、少なくとも一部が結晶化している。この方法に
より形成された記録層は、繰り返し記録を行って層中の
元素を十分に拡散および混合した後では、上記したバル
クイレーザーにより初期化した場合と同様な反射率変化
が得られる。しかし、記録層形成直後から数回目までの
書き換えに際しては、従来の相変化型記録媒体と同様に
消去率が安定しない。具体的には、形成時に結晶化した
領域と書き換え時に結晶化した領域とでは反射率が異な
るため、書き換え領域が記録層全面に及ぶまでは反射率
が安定しないのである。書き換え型のデジタルビデオデ
ィスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）などで利用されるマークエッ
ジ記録の場合には、このような反射率のばらつきが生じ
ると、マークエッジと誤認されるという問題が生じ得
る。

【００１４】特開平８−１０６６４７号公報には、Ａｇ
ＳｂＴｅ₂ 膜とＩｎ−Ｓｂ膜とが交互に積層されるか、
ＡｇＳｂＴｅ₂ 膜とＩｎ膜とＳｂ膜とが交互に積層され
たＡｇＩｎＳｂＴｅ系人工格子膜よりなる記録層を設け
た相変化型記録媒体が記載されている。同公報では、結
晶化しているＡｇＳｂＴｅ₂ 膜を用いるために記録層全
体の初期化エネルギーがわずかで済むことを、効果のひ
とつにしている。

【００１５】しかし、本発明者らの研究によれば、Ａｇ
ＳｂＴｅ₂ 膜とＩｎ−Ｓｂ膜とを積層した場合、上記し
た特願平７−４７８２２号記載の発明と同様に、記録層
形成直後から数回目までの書き換えの際に反射率が安定
しない。また、ＡｇＳｂＴｅ₂ 膜とＳｂ膜とＩｎ膜とを
積層した場合も、数回目までの書き換えの際に反射率が
安定しない。書き換えの際に結晶質部で安定した反射率
を得るためには、結晶質部にＩｎ−Ｔｅ結晶相が存在し
ている必要がある。しかし、同公報のようにＩｎがＡｇ
ＳｂＴｅ₂ 膜中に存在せず、Ｉｎ−Ｓｂ膜やＩｎ膜とし
て存在していると、ＩｎがＴｅと結合してＩｎ−Ｔｅ結
晶相を形成することが困難となる。そして、同公報のよ
うに初期化を低エネルギーで行う場合、初期化時にＩｎ
−Ｔｅ結晶相を十分に形成することはできないため、さ
らに書き換えを数回繰り返してＩｎ−Ｔｅ結晶相を十分
に形成できるまでは、反射率が安定しないのである。な
お、同公報には、初期化の具体的条件（線速度、レーザ
ーパワー等）は記載されていない。

【００１６】しかも、同公報にはＳｂ膜やＩｎ−Ｓｂ膜
を５nm以下の厚さとした例しか記載されていない。これ
らの膜は、５nm以下の厚さでは結晶質膜とはならない。
このため、記録層形成直後の反射率が著しく低くなって
しまう。反射率が低いとレーザー光のフォーカシングが
困難となって均一な加熱が行えなくなるため、初期化を
均一に行うことができなくなる。

【００１７】なお、同公報には、Ｉｎ−Ｓｂ膜中のＩｎ
含有率についての記載はない。ただし、同公報の実施例
では、ＩｎとＳｂとをＩｎ膜とＳｂ膜とに分離する積層
構成と、両元素を分離せずにＩｎ−Ｓｂ膜とする単層構
成とを単純に比較しているので、Ｉｎ−Ｓｂ膜の組成は
Ｉｎ膜とＳｂ膜とを合わせたときの組成と同じと考えら
れる。そして、Ｉｎ膜とＳｂ膜とは厚さが同じになって
いることから、Ｉｎ−Ｓｂ膜のＩｎ含有率は１０〜１５
原子％程度であると考えられる。Ｉｎ含有率がこのよう
に高いと、例え膜を厚くしても結晶質膜として形成する
ことが困難となるため、やはり初期化の際に上記した問
題が生じる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、記録
層の初期化処理が製造の際の律速段階であった相変化型
光記録媒体において、製造時間を短縮し、かつ、初回の
書き換えから安定した記録再生特性を実現することであ
る。また、本発明の他の目的は、初期化処理が不要であ
り、かつ記録時と同じ線速度では書き換えが不可能な追
記型の相変化型光記録媒体を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１９）のいずれかの構成により達成される。 （１） 透明基板上に、少なくとも１層のＳｂ系薄膜と
少なくとも１層の反応薄膜とからなる記録層を有し、Ｓ
ｂ系薄膜と反応薄膜とが接しており、Ｓｂ系薄膜が、Ｓ
ｂを９５原子％以上含有するＳｂ系材料を成膜したもの
であって、かつ、厚さが７０A 以上であり、反応薄膜構
成材料がＳｂとの混合により相変化記録材料となるもの
である光記録媒体。 （２） Ｓｂ系薄膜が結晶化している上記（１）の光記
録媒体。 （３） 反応薄膜が、Ｉｎ、ＡｇおよびＴｅを主成分と
するか、Ｉｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂを主成分とするＩ
ｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料を成膜したものである上記（１）
または（２）の光記録媒体。 （４） Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料中のＩｎ、Ａｇ、Ｔｅ
およびＳｂの原子比を 式Ｉ−１ （Ｉｎ_x Ａｇ_y Ｔｅ_1-x-y ）_1-z Ｓｂ_z で表わしたとき、 ｘ＝０．１〜０．３、 ｙ＝０．１〜０．３、 ｚ＝０〜０．５ である上記（３）の光記録媒体。 （５） Ｓｂ系材料およびＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料の少
なくとも一方が元素Ｍ（Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、
Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、ＴｂおよびＹの少なくとも１
種）を含有し、記録層中の元素Ｍ含有率が５原子％以下
であり、かつＳｂ系材料の元素Ｍ含有率が５原子％以下
である上記（３）または（４）の光記録媒体。 （６） 記録層中において、Ａｇの一部がＡｕで置換さ
れている上記（３）〜（５）のいずれかの光記録媒体。 （７） 記録層中において、Ｓｂの一部がＢｉで置換さ
れている上記（３）〜（６）のいずれかの光記録媒体。 （８） 記録層中において、Ｔｅの一部がＳｅで置換さ
れている上記（３）〜（７）のいずれかの光記録媒体。 （９） 記録層中において、Ｉｎの一部がＡｌおよび／
またはＰで置換されている上記（３）〜（８）のいずれ
かの光記録媒体。 （１０） 反応薄膜が、ＧｅおよびＴｅを主成分とする
か、Ｇｅ、ＴｅおよびＳｂを主成分とするＧｅ−Ｔｅ系
材料を成膜したものである上記（１）または（２）の光
記録媒体。 （１１） 記録層中におけるＳｂ系薄膜と反応薄膜との
間の界面の数が２０以下である上記（１）〜（１０）の
いずれかの光記録媒体。 （１２） 透明基板側から反射率を測定したとき、製造
直後の反射率Ｒ₀ と、繰り返し記録後の記録層の結晶質
部における反射率Ｒ_C と、繰り返し記録後の記録層の非
晶質部における最低反射率Ｒ_A との関係が Ｒ_A ＜Ｒ₀ ≦Ｒ_C である上記（１）〜（１１）のいずれかの光記録媒体。 （１３） 記録再生用のレーザー光波長における記録層
の吸収率を、結晶質部でＡｃとし、非結晶質部でＡａと
したとき、 Ａｃ／Ａａ≧０．９ であるか、前記透明基板の下側から記録再生用のレーザ
ー光を照射したとき、透過率が１％以上であるか、 Ａｃ／Ａａ≧０．９ であって、かつ前記透過率が１％以上である上記（１）
〜（１２）のいずれかの光記録媒体。 （１４） レーザー光照射によりＳｂ系薄膜構成材料と
反応薄膜構成材料との混合が生じて記録マークが形成さ
れ、かつ記録マーク形成時の線速度でレーザー光を照射
したときには記録マークの結晶化が不可能である上記
（１）〜（１１）のいずれかの光記録媒体。 （１５） 上記（１）〜（１３）のいずれかの光記録媒
体の記録層を連続したレーザー光で照射することによ
り、Ｓｂ系薄膜構成材料と反応薄膜構成材料との混合を
行う混合処理工程を有する光記録媒体の製造方法。 （１６） 混合処理工程において、レーザー光に対する
記録層の線速度Ｖ_M を、書き換えを行うときのレーザー
光に対する記録層の線速度Ｖ_W に対し ０．２Ｖ_W ≦Ｖ_M となるように制御する上記（１５）の光記録媒体の製造
方法。 （１７） Ｖ_W ≦Ｖ_M となるように制御する上記（１６）の光記録媒体の製造
方法。 （１８） 上記（１）〜（１４）のいずれかの光記録媒
体を製造する方法であって、０．５×１０^-2Pa以下まで
減圧した後にスパッタ雰囲気ガスを導入したスパッタ室
内において、Ｓｂ系薄膜のスパッタを行う光記録媒体の
製造方法。 （１９） 上記（１）〜（１４）のいずれかの光記録媒
体を製造する方法であって、記録層形成後、６０〜１２
０℃で熱処理する工程を有する光記録媒体の製造方法。

【００２０】

【作用および効果】従来の相変化型記録媒体では、スパ
ッタ法により形成された単層の非晶質記録層を加熱・徐
冷することにより、初期化（結晶化）する。初期化後、
書き換え（オーバーライト）用レーザー光を照射する
と、記録パワーを加えた領域では記録層が溶融し、続く
急冷により非晶質ないし微結晶となって反射率が低下
し、記録マークとなる。一方、消去パワーを加えた領域
では変化は生じず、初期化後の反射率が維持される。こ
れ以降の書き換えの際にも、新たに記録マークとする部
位で記録パワーを加え、その他の部位では消去パワーを
加える。照射前の状態が結晶質であっても非晶質ないし
微結晶であっても、記録パワーを加えた部位は全て非晶
質ないし微結晶の記録マークとなり、また、消去パワー
を加えた部位は全て結晶質となり、オーバーライト記録
が可能となる。

【００２１】一方、本発明の光記録媒体では、Ｓｂ系薄
膜と反応薄膜とを積層した後、通常、混合処理を施す。
この混合処理とは、Ｓｂ系薄膜構成元素と反応薄膜構成
元素とを混合するために、記録層をレーザー光で照射し
て加熱する処理のことである。混合処理により、記録層
は、Ｓｂ結晶相中にＡｇ−Ｓｂ−Ｔｅ等の非晶質相が分
散した状態となる。記録層の反射率は、混合処理前は結
晶化しているＳｂ系薄膜のために比較的高いが、混合処
理により低下する。ただし、混合処理後の反射率は、非
晶質部（記録マーク）における反射率よりは高くなる。

【００２２】混合処理は、形成直後の記録層を記録可能
な状態に変化させるという意味において、従来の相変化
型記録媒体における初期化処理と同様である。しかし、
従来の初期化処理では、記録層は結晶化して反射率が上
がるが、混合処理では、記録層はＳｂ結晶相中に非晶質
が分散された状態となり、反射率は低下する。

【００２３】混合処理後、上記した従来の相変化型記録
媒体と同様な記録および書き換え（オーバーライト）を
行うことになる。記録パワーを加えた領域では記録層が
溶融し、続く急冷により非晶質ないし微結晶となって記
録マークとなる。一方、消去パワーを加えた領域では、
ＡｇＳｂＴｅ₂ 等の結晶化が生じて反射率が上昇する。
これ以降の書き換えについては、上記した従来の相変化
型記録媒体と同様にして行われる。

【００２４】本発明では、混合処理後、最初に書き換え
用レーザー光を照射した後の記録マークおよび結晶質部
の各反射率は、２回目以降の照射後におけるそれぞれの
反射率と同等となる。すなわち、単層の非晶質記録層を
初期化した従来の相変化型記録媒体や、上記特願平７−
４７８２２号記載の光記録媒体、上記特開平８−１０６
６４７号公報記載の光記録媒体と異なり、初回の記録お
よび書き換えのときから反射率の安定性が高い。

【００２５】ここで、本発明の光記録媒体において、製
造直後（混合処理前）の反射率をＲ₀ とし、繰り返し記
録後の記録層の結晶質部における反射率をＲ_C とし、繰
り返し記録後の記録層の非晶質部（記録マーク）におけ
る最低反射率をＲ_A とすると、 Ｒ_A ＜Ｒ₀ ≦Ｒ_C となる。なお、これらの反射率は、基板側から測定した
値である。また、非晶質部における最低反射率とは、非
晶質化が最も進んで最も反射率が低くなったときの値で
ある。記録層形成直後の反射率Ｒ₀ は、通常、Ｒ_C より
低くなるが、上記したように結晶化しているＳｂ薄膜の
ために比較的高くなり、例えばＲ_C の６０％程度以上と
することができる。このため、混合処理の際にレーザー
光のフォーカシングを精度よく制御でき、均一な混合処
理が可能となる。また、反応薄膜も結晶化している場合
には、両薄膜の組成や厚さ等を最適なものとし、かつ、
記録層と共に媒体表面に設けられる誘電体層や反射層の
材質、厚さ等を最適なものとすることにより、Ｒ₀ をＲ
_C と同等にできる。このような場合には、混合処理を省
略することもできる。

【００２６】以下に説明するように、本発明では、混合
処理の際の媒体の線速度を、従来の初期化処理の際に要
求される媒体の線速度よりも著しく速くできるため、生
産性が向上する。

【００２７】従来の初期化処理では、スパッタ法により
形成された単層の非晶質記録層を加熱・徐冷して結晶化
する。一方、相変化型記録媒体においてオーバーライト
により非晶質の記録マークを消去する（結晶化する）際
にも、記録マークを加熱・徐冷する。形成直後の記録層
と記録マークとは非晶質という点では同じであるが両者
はエネルギー状態が異なるため、初期化の際にはより高
いエネルギーが必要となり、かつ、冷却速度を遅くする
ためにより遅い線速度が必要となる。ここで、オーバー
ライトの際に消去率が−２５ dB 以下となる線速度を書
き換え可能な線速度とし、消去率が最も良好となる線速
度を書き換え可能な最適線速度と定義すると、初期化に
必要な線速度は、書き換え可能な最適線速度の１／３〜
１／２程度となる。このため、レーザー光の照射により
初期化を行う場合には長時間を要するのである。

【００２８】これに対し本発明では、混合処理の際のレ
ーザー光に対する記録層の線速度をＶ_M とし、混合処理
後の書き換え可能な最適線速度をＶ_W とすると、 Ｖ_W ≦Ｖ_M とできる。このため、混合処理に要する時間は、従来の
初期化に要する時間よりも著しく短くなる。なお、線速
度Ｖ_M を速くするためには混合処理の際にレーザー光の
パワーを上げればよい。Ｖ_M の上限は特にないが、一般
のバルクイレーザーや記録装置を用いる場合には、通
常、 Ｖ_M ≦５Ｖ_W となる。

【００２９】また、混合処理の際に線速度Ｖ_M を遅くす
れば、低パワーのレーザー光で混合処理が可能となる。
このため、従来の初期化と同等の線速度で混合処理を行
う場合には、必要なレーザーパワーが極めて小さくて済
む。ただし、実用的な速度で混合処理を行うためには、
通常、 ０．２Ｖ_W ≦Ｖ_M とすることが好ましい。

【００３０】本発明の光記録媒体は、書き換え耐久性が
良好である。単層の非晶質記録層を初期化して作製され
る従来のＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系媒体では、書き換え
を１万回程度繰り返すと消去率が低下して実質的に書き
換えが不可能となってしまう。しかし、同様にＩｎ−Ａ
ｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系媒体である本発明の第１の態様では、
書き換え回数１０万回以上まで十分な消去率を維持でき
る。また、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ系媒体である本発明の第２
の態様も、従来のＴｅ−Ｇｅ−Ｓｂ系媒体よりも書き換
え耐久性が良好である。

【００３１】このような書き換え耐久性の向上は、以下
に説明するように、反応薄膜と結晶化したＳｂ系薄膜と
を積層して混合処理することにより、初めて実現すると
考えられる。

【００３２】第１の態様では、Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ
系記録層に消去パワーを加えて結晶化させたとき、Ａｇ
ＳｂＴｅ₂ 結晶相の他にＳｂの微細結晶相が存在するこ
とが反射率を高くし、消去率を高くするために必要であ
る。しかし、単相の非晶質記録層を初期化する従来の方
法では、初期化時に初めてＳｂ微細結晶が形成されるた
め、Ｓｂ微細結晶中にＡｇが拡散しやすく、書き換えの
繰り返しによってＡｇの拡散がさらに進み、Ｓｂ微細結
晶のはたらきが阻害される。このため、書き換えの繰り
返しに伴なって消去率が低下してしまう。これに対し本
発明では、反応薄膜と結晶化したＳｂ系薄膜とが混合さ
れる際に、ＡｇがＡｇ−ＴｅやＡｇＳｂＴｅ₂ といった
安定な化合物を形成した後、Ｓｂ相と混合されるため、
Ｓｂ微細結晶中にＡｇが拡散しにくく、繰り返し書き換
えを行っても消去率の低下が小さい。

【００３３】一方、第２の態様では、Ｔｅが第１の態様
におけるＡｇと同様な振る舞いをする。この態様では、
ＴｅがＧｅＴｅ₂ やＳｂ₂ Ｔｅ₃ といった安定な化合物
を形成した後、Ｓｂ相と混合されるため、Ｔｅ単独の拡
散が抑えられ、書き換え耐久性が向上する。

【００３４】本発明の光記録媒体は、上述した書き換え
可能型の他に、追記型として用いることもできる。本発
明の光記録媒体を追記型として用いる場合、両薄膜の混
合処理は行わない。本発明における追記型記録媒体は、
上述した書き換え方法を用いた場合、すなわち、書き換
え可能型記録媒体用の駆動装置を用いた場合に、記録は
可能であるが消去が不可能なものである。具体的には、
記録パワーを加えたときにＳｂ系薄膜と反応薄膜との混
合が可能であり、かつ、混合が生じた領域に記録時と同
じ線速度で消去パワーを加えたとき、その領域の結晶化
が不可能であるものである。本発明の光記録媒体では、
製造直後の反射率を比較的高くできると共に、混合処理
により反射率を大きく低下させることが可能なため、初
期化が不要でかつ特性の良好な追記型光記録媒体が実現
する。なお、このような追記型記録が可能な記録層は、
両薄膜の組成や厚さ等を適宜設定することにより実現で
きる。

【００３５】本発明では、第１の態様および第２の態様
において上述した効果が実現するが、書き換え耐久性は
第１の態様がより良好である。また、第１の態様では記
録層をより薄くできる結果、光の吸収が少なくなるの
で、反射率を高くできると共に、誘電体層により変調度
を大きく向上させることが可能となる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。

【００３７】本発明の光記録媒体は、透明基板上に、少
なくとも１層のＳｂ系薄膜と少なくとも１層の反応薄膜
とからなる記録層を有する。記録層中において、Ｓｂ系
薄膜と反応薄膜とは接している。

【００３８】Ｓｂ系薄膜は、Ｓｂ含有率が９５原子％以
上、好ましくは９７原子％以上であるＳｂ系材料をスパ
ッタ法などにより成膜したものである。Ｓｂ系薄膜の厚
さは、７０A 以上とされる。Ｓｂ系薄膜中のＳｂ含有率
が低すぎてもＳｂ系薄膜が薄すぎても、Ｓｂ系薄膜の結
晶化が困難となり、本発明の効果が実現しなくなる。

【００３９】反応薄膜は、Ｓｂとの混合により相変化材
料が生成される材料を成膜したものである。

【００４０】＜第１の態様：Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系
＞本発明の第１の態様における反応薄膜は、Ｉｎ−Ａｇ
−Ｔｅ系材料をスパッタ法などにより成膜したものであ
る。Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料は、Ｉｎ、ＡｇおよびＴｅ
を主成分とするか、Ｉｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂを主成
分とする。

【００４１】Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料中のＩｎ、Ａｇ、
ＴｅおよびＳｂの原子比を 式Ｉ−１ （Ｉｎ_x Ａｇ_y Ｔｅ_1-x-y ）_1-z Ｓｂ_z で表わしたとき、好ましくは ｘ＝０．１〜０．３、 ｙ＝０．１〜０．３、 ｚ＝０〜０．５ であり、より好ましくは ｘ＝０．１５〜０．２８、 ｙ＝０．１５〜０．２８、 ｚ＝０．１〜０．５ であり、さらに好ましくは ｚ＝０．２〜０．４ である。

【００４２】ｘが小さすぎると、記録層中のＩｎ含有率
が相対的に低くなりすぎる。このため、記録マークの非
晶質化が不十分となって変調度が低下し、また、信頼性
も低くなってしまう。一方、ｘが大きすぎると、記録層
中のＩｎ含有率が相対的に高くなりすぎる。このため、
記録マーク以外の反射率が低くなって変調度が低下して
しまう。

【００４３】ｙが小さすぎると、記録層中のＡｇ含有率
が相対的に低くなりすぎる。このため、記録マークの再
結晶化が困難となって、繰り返しオーバーライトが困難
となる。一方、ｙが大きすぎると、記録層中のＡｇ含有
率が相対的に高くなり、過剰なＡｇが混合処理時に単独
でＳｂ相中に拡散することになる。このため、書き換え
耐久性が低下すると共に、記録マークの安定性および結
晶質部の安定性がいずれも低くなってしまい、信頼性が
低下する。すなわち、高温で保存したときに記録マーク
の結晶化が進んで、Ｃ／Ｎや変調度が劣化しやすくな
る。また、繰り返して記録を行なったときのＣ／Ｎおよ
び変調度の劣化も進みやすくなる。

【００４４】また、ｘ＋ｙが小さすぎるとＴｅが過剰と
なってＴｅ相が形成される。Ｔｅ相は結晶転移速度を低
下させるため、消去が困難となる。一方、ｘ＋ｙが大き
すぎると、記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録
できなくなる可能性が生じる。

【００４５】ｚが大きすぎるても記録層の非晶質化が困
難となり、信号が記録できなくなる可能性が生じる。ｚ
は０であってもよいが、反応薄膜にＳｂを含有させるこ
とにより書き換え耐久性が向上するため、好ましくはｚ
が上記範囲となるようにＳｂを含有させる。ｚが最適範
囲内の値であるとき、記録層の結晶化温度は最も低くな
るため、記録層形成時に結晶化が進み、混合処理に要す
るエネルギーが著しく小さくなるか、混合処理を施さな
くても十分に安定な書き換えが可能となる。なお、記録
層形成時に結晶化が進んでも、両薄膜が混合することは
ない。すなわち、両薄膜は独立した結晶化膜として存在
する。

【００４６】Ｓｂ系薄膜および／または反応薄膜は、元
素Ｍを含むことが好ましい。Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、
Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、ＴｂおよびＹの少なくと
も１種の元素である。元素Ｍは、書き換え耐久性を向上
させる効果、具体的には、書き換えの繰り返しによる消
去率の低下を抑える効果を示す。また、高温・高湿など
の悪条件下での信頼性を向上させる。このような効果が
強力であることから、元素ＭのうちＶ、Ｔａ、Ｃｅおよ
びＹの少なくとも１種が好ましく、ＶおよびＴａの少な
くとも１種がより好ましく、Ｖが特に好ましい。

【００４７】元素Ｍの含有率は、記録層全体で好ましく
は５原子％以下、より好ましくは３原子％以下である。
記録層中でのＭ含有率が高すぎると、相変化に伴なう反
射率変化が小さくなって十分な変調度が得られなくな
る。上記のような効果を十分に発揮させるためには、記
録層中のＭ含有率を０．５原子％以上とすることが好ま
しい。

【００４８】なお、元素ＭをＳｂ系材料に含有させる場
合、Ｓｂ系材料中のＭ含有率は５原子％以下、好ましく
は３原子％以下とする。Ｓｂ系材料中のＭ含有率が高す
ぎると、Ｓｂ系薄膜が結晶質膜とならず、本発明の効果
が実現しない。Ｓｂ系薄膜は、実質的にＳｂだけ、また
はＳｂと元素Ｍとだけからなることが好ましい。

【００４９】Ｓｂ系薄膜の厚さおよび反応薄膜の厚さ
は、目的とする記録層組成（両薄膜混合後の組成）が得
られるように、両薄膜の組成に応じて適宜決定すればよ
い。

【００５０】ただし、Ｓｂ系薄膜の厚さは、７０A 以
上、好ましくは８０A 以上である。Ｓｂ系薄膜が薄すぎ
ると、Ｓｂ系薄膜が均質な結晶質膜とならずに非晶質状
態となり、本発明の効果が実現しない。

【００５１】一方、Ｓｂ系薄膜が厚すぎると、それに伴
なって反応薄膜も厚くする必要が生じるので、記録層全
体が厚くなって光吸収が増大する。このため、高反射率
が得られず、変調度も低くなってしまう。Ｓｂ系薄膜の
厚さは、好ましくは１５０A以下、より好ましくは１１
０A 以下である。

【００５２】また、このようなＳｂ系薄膜の厚さに対応
する反応薄膜の厚さは、好ましくは２５〜１００A 、よ
り好ましくは３０〜９０A である。反応薄膜が薄いと連
続膜とならずに島状となることがあるが、第１の態様で
は反応薄膜は連続膜である必要はない。

【００５３】なお、本明細書では、各薄膜の厚さを、成
膜レート×成膜時間で算出される計算値で表わす。

【００５４】記録層は、１層のＳｂ系薄膜と１層の反応
薄膜とからだけ構成されていてもよいが、記録層を３層
以上の構成とすることにより、書き換え耐久性が著しく
向上し、また、混合に必要なエネルギーを小さくするこ
とができる。記録層中に両薄膜が合計で３層以上存在す
る場合、記録層は、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが交互に同
数積層された偶数層構成であってもよく、両端が同種の
薄膜となる奇数層構成であってもよいが、奇数層構成で
あって記録層両端が反応薄膜であるものが最も好まし
い。記録層両端が反応薄膜である構成、すなわち、すべ
てのＳｂ系薄膜の両側に反応薄膜が存在する構成とする
ことにより、両薄膜構成材料の混合が迅速かつ均一に行
われるので、混合に必要なエネルギーをより小さくする
ことができる。

【００５５】なお、両薄膜の積層数が多すぎると記録層
が厚くなりすぎるので、記録層中におけるＳｂ系薄膜と
反応薄膜との間の界面の数は、好ましくは２０以下、よ
り好ましくは１０以下とする。

【００５６】Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とを合わせた記録層
全体の構成元素の原子比を 式Ｉ−２ ｛（Ｉｎ_a Ａｇ_b Ｔｅ_1-a-b ）_1-c Ｓｂ_c ｝
_1-d Ｍ_d で表わしたとき、好ましくは ａ＝０．１〜０．３、 ｂ＝０．１〜０．３、 ｃ＝０．５〜０．８、 ｄ＝０〜０．０５ であり、より好ましくは ａ＝０．１５〜０．２８、 ｂ＝０．１５〜０．２８、 ｃ＝０．５５〜０．６５、 ｄ＝０．００５〜０．０５ である。

【００５７】ａ、ｂを上記範囲に限定する理由は、前記
式Ｉ−１におけるｘ、ｙの限定理由と同様である。ま
た、ｄの限定理由、すなわちＭ含有率の限定理由は、上
述したとおりである。

【００５８】上記式Ｉ−２においてｃが小さすぎると、
相変化に伴なう反射率差は大きくなるが結晶転移速度が
急激に遅くなって消去が困難となる。一方、ｃが大きす
ぎると、相変化に伴なう反射率差が小さくなって変調度
が小さくなる。

【００５９】記録層にはＡｇ、Ｓｂ、ＴｅおよびＩｎだ
けを用いることが好ましいが、Ａｇの一部をＡｕで置換
してもよく、Ｓｂの一部をＢｉで置換してもよく、Ｔｅ
の一部をＳｅで置換してもよく、Ｉｎの一部をＡｌおよ
び／またはＰで置換してもよい。

【００６０】ＡｕによるＡｇの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると、記録マークが結晶化しやすくなっ
て高温下での信頼性が悪化する。

【００６１】ＢｉによるＳｂの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると記録層の吸収係数が増加して光の干
渉効果が減少し、このため結晶−非晶質間の反射率差が
小さくなって変調度が低下し、高Ｃ／Ｎが得られなくな
る。

【００６２】ＳｅによるＴｅの置換率は、好ましくは５
０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。
置換率が高すぎると結晶転移速度が遅くなりすぎ、十分
な消去率が得られなくなる。

【００６３】Ａｌおよび／またはＰによるＩｎの置換率
は、好ましくは４０原子％以下、より好ましくは２０原
子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークの安
定性が低くなって信頼性が低くなる。なお、ＡｌとＰと
の比率は任意である。

【００６４】なお、繰り返し書き換え後の記録層の吸収
係数ｋは、結晶状態のときが３．３程度、微結晶ないし
非晶質のときが２．２程度である。

【００６５】記録層中には、微量不純物としてＣｕ、Ｎ
ｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｏ、Ｎ、Ｃ等の他の元素が含まれてい
てもよいが、これらの元素の含有率の合計は、０．０５
原子％以下であることが好ましい。

【００６６】記録層の組成は、電子線プローブマイクロ
アナリシス（ＥＰＭＡ）やＸ線マイクロアナリシスなど
により測定することができる。

【００６７】記録層の厚さは、好ましくは９５〜５００
A、より好ましくは１３０〜３００Aとする。記録層が
薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相変化に伴なう
反射率変化が不十分となる。一方、記録層が厚すぎる
と、記録マーク形成時に記録層の厚さ方向へＡｇが多量
に拡散し、記録層面内方向へ拡散するＡｇの比率が小さ
くなってしまうため、記録層の信頼性が低くなってしま
う。また、記録層が厚すぎると、前述したように反射率
および変調度が低くなってしまう。

【００６８】＜第２の態様：Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ系＞本発
明の第２の態様では、反応薄膜として、Ｇｅ−Ｔｅ系材
料を成膜したものを用いる。Ｇｅ−Ｔｅ系材料は、Ｇｅ
およびＴｅを主成分とするか、Ｇｅ、ＴｅおよびＳｂを
主成分とする。

【００６９】Ｇｅ−Ｔｅ系材料中のＧｅ、ＴｅおよびＳ
ｂの原子比を 式II−１ Ｇｅ_x Ｓｂ_y Ｔｅ_1-x-y で表わしたとき、好ましくは ０．１２≦ｘ≦０．３５、 ０≦ｙ≦０．３０ であり、より好ましくは ０．１０≦ｙ である。

【００７０】ｘが小さすぎると、記録マークが結晶化し
にくくなり、消去率が低くなってしまう。ｘが大きすぎ
ると、多量のＴｅがＧｅと結合することになり、その結
果、Ｓｂが析出して記録マークが形成しにくくなる。

【００７１】ｙが大きすぎると、Ｓｂが析出して記録マ
ークが形成しにくくなる。ｙは０であってもよいが、反
応薄膜にＳｂを含有させることにより書き換え耐久性が
向上するため、好ましくはｙが上記範囲となるようにＳ
ｂを含有させる。

【００７２】Ｓｂ系薄膜の厚さおよび反応薄膜の厚さ
は、目的とする記録層組成（両薄膜混合後の組成）が得
られるように、両薄膜の組成に応じて適宜決定すればよ
いが、好ましくは下記厚さとする。

【００７３】Ｓｂ系薄膜の厚さは、７０A 以上、好まし
くは８０A 以上であり、また、好ましくは１００A 以
下、より好ましくは９０A 以下である。Ｓｂ系薄膜が薄
すぎると均質な結晶質膜とならずに非晶質状態となり、
本発明の効果が実現しない。一方、Ｓｂ系薄膜が厚すぎ
ると、それに伴なって反応薄膜も厚くする必要が生じる
ので、記録層全体が厚くなって光吸収が増大する。この
ため、高反射率が得られず、変調度も低くなってしま
う。

【００７４】また、このようなＳｂ系薄膜の厚さに対応
する反応薄膜の厚さは、好ましくは７０〜１００A 、よ
り好ましくは８０〜９０A である。

【００７５】第２の態様における記録層は、第１の態様
と同様に３層以上の構成としてもよく、この態様におい
ても記録層両端が反応薄膜である構成が好ましい。記録
層中におけるＳｂ系薄膜と反応薄膜との間の界面の数の
好ましい範囲は、第１の態様と同様である。

【００７６】記録層全体の構成元素の原子比を 式II−２ Ｇｅ_a Ｓｂ_b Ｔｅ_1-a-b で表わしたとき、 ０．０８≦ａ≦０．２５、 ０．２０≦ｂ≦０．４０ である。

【００７７】ａを上記範囲に限定する理由は、上述した
式II−１におけるｘの限定理由と同様である。

【００７８】上記式II−２においてｂが小さすぎると、
Ｔｅが多くなりすぎるために高温での保存時に記録マー
クが結晶化しやすくなって、信頼性が低くなってしま
う。ｂが大きすぎると、Ｓｂが析出して記録マークが形
成しにくくなる。

【００７９】記録層の厚さは、好ましくは１４０〜５０
０ Aである。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難と
なり、相変化に伴なう反射率変化が不十分となる。一
方、記録層が厚すぎると、前述したように反射率および
変調度が低くなってしまう。

【００８０】記録層の形成方法 上記各態様において、Ｓｂ系薄膜および反応薄膜の形成
は、いずれもスパッタ法により行うことが好ましい。ス
パッタ条件は特に限定されず、例えば、複数の元素を含
む材料をスパッタする際には、合金ターゲットを用いて
もよく、ターゲットを複数個用いる多元スパッタ法を用
いてもよい。なお、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とは、どちら
を先に形成してもよいが、追記型として用いる場合に
は、記録光入射側にＳｂ系薄膜が存在するように、Ｓｂ
系薄膜を先に形成する。形成順序をこのようにすること
により、記録前が高反射率で記録後が低反射率となる、
いわゆるHigh To Low 記録が可能となる。

【００８１】スパッタ法では、スパッタ室（真空槽）内
を減圧した後、Ａｒ等のスパッタ雰囲気ガスを導入し、
スパッタを行う。本発明では、Ｓｂ系薄膜の形成に使用
するスパッタ室について、スパッタ雰囲気ガスを導入す
る前の圧力（以下、到達ガス圧という）を、好ましくは
０．５×１０^-2Pa以下、より好ましくは０．２×１０^-2
Pa以下、さらに好ましくは５×１０^-4Pa以下とする。そ
して、このように減圧したスパッタ室内にＡｒ等のスパ
ッタ雰囲気ガスを導入し、スパッタを行う。このような
条件でＳｂ系薄膜を形成することにより、Ｓｂ微細結晶
の生成が促進される。そして、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜と
の形成が終了した段階で、Ｓｂ系薄膜に必要とされる結
晶化が実質的に完了している。したがって、Ｓｂ系薄膜
形成の際の到達ガス圧を上記範囲とすることは、前述し
た混合処理に要する時間の短縮に有効である。ただし、
より有効なのは、本発明を上述した追記型の光記録媒体
に適用する場合である。

【００８２】本発明を追記型光記録媒体に適用する場
合、混合処理は行わないので、記録層形成時の結晶化の
程度が重要である。到達ガス圧を上記範囲とすれば、Ｓ
ｂ系薄膜の結晶化が記録層形成時に実質的に完了するた
め、非晶質化した記録マークとの間の反射率差を大きく
でき、高い変調度が得られる。

【００８３】また、到達ガス圧を上記範囲とすること
は、追記型光記録媒体における記録再生特性の安定化に
も有効である。記録光照射により記録マークを形成する
際には、記録マーク周囲の温度も上昇するので、Ｓｂ系
薄膜の結晶化が不十分であると、記録マーク形成時にそ
の周囲の反射率が上がってしまう。このため、再生信号
の波形が変形し、ジッターやエラーの悪化原因となる。
これに対し、Ｓｂ系薄膜が十分に結晶化していて反射率
が実質的に飽和状態にあれば、記録マーク周囲での反射
率上昇は生じない。

【００８４】なお、到達ガス圧を上記範囲とすること
は、特に第１の態様において有効である。

【００８５】Ｓｂ薄膜と反応薄膜とを同一のスパッタ室
内で形成する場合、到達ガス圧を上記範囲とした後、両
薄膜を続けて形成すればよい。すなわち、反応薄膜の後
にＳｂ系薄膜を形成する場合でも、反応薄膜形成後に再
び上記範囲まで減圧する必要はない。

【００８６】スパッタ前の減圧が不十分でＳｂ系薄膜の
結晶性が不十分となったときには、記録層を熱処理すれ
ばＳｂ系薄膜の結晶化を進めることができるので、必要
に応じ結晶化促進のための熱処理を施してもよい。この
ときの熱処理温度は６０〜１２０℃とすることが好まし
い。熱処理温度が低すぎると、結晶化に要する時間が長
くなりすぎる。一方、熱処理温度が高すぎると、ポリカ
ーボネート等の樹脂基板を用いた場合に基板にダメージ
を与えてしまう。熱処理は反射率の向上が飽和するまで
行えばよいので、熱処理時間は特に限定されないが、生
産効率の点では、通常、１時間以下であることが好まし
い。

【００８７】なお、本発明を書き換え可能型光記録媒体
に適用する場合には、Ｓｂ系薄膜の結晶化が不十分であ
っても混合処理の条件を制御することなどにより解決で
きるので、上記熱処理は、通常、追記型光記録媒体だけ
に適用される。

【００８８】上記熱処理は、Ｓｂ系薄膜の結晶化の程度
の指標ともなる。上記熱処理により記録層の反射率が向
上する場合には、Ｓｂ系薄膜の結晶化が不十分であると
いうことになり、上記熱処理によっても記録層の反射率
が向上しない場合、すなわち、反射率が飽和している場
合には、十分に結晶化していることになる。ただし、熱
処理前の反射率が熱処理後の反射率の９５％以上であれ
ば、実用的には十分な特性であるといえるので、熱処理
を施さないで使用することもできる。

【００８９】＜混合処理および書き換え＞本発明の光記
録媒体に対する混合処理および書き換えは、前述したよ
うに行われる。記録パワーは、パルス状に加えてもよ
い。一つの信号を少なくとも２回の照射で記録すること
により記録マークでの蓄熱が抑制され、記録マーク後端
部の膨れ（ティアドロップ現象）を抑えることができる
ので、Ｃ／Ｎが向上する。また、パルス状照射により消
去率も向上する。記録パワーおよび消去パワーの具体的
値は、実験的に決定することができる。なお、再生用レ
ーザー光には、記録層の結晶状態に影響を与えない低パ
ワーのものを用いる。

【００９０】本発明の光記録媒体への記録に際し、レー
ザー光に対する記録層の線速度は、通常、０．８〜２０
m/s 程度、好ましくは１．２〜１６m/s である。第１の
態様では記録層のＳｂ含有率を変更することにより、ま
た、第２の態様では記録層のＴｅ含有率を変更すること
により、それぞれ書き換え可能な最適線速度を制御する
ことができる。具体的には、第１の態様ではＳｂ含有率
を高くすることにより、また、第２の態様ではＴｅ含有
率を高くすることにより、それぞれ書き換え可能な最適
線速度を速くすることができる。

【００９１】本発明の光記録媒体は、混合処理、書き換
えおよび再生に用いる光を、広い波長域、例えば１００
〜５０００nmの範囲から自在に選択できる。

【００９２】＜媒体構造＞本発明の光記録媒体の具体的
な構成例を図１に示す。同図において光記録媒体１は、
基板２上に下部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層
５、反射層６および保護層７を有する。なお、記録層４
は２層構成としてある。

【００９３】この構成の光記録媒体では基板２を通して
記録層４に光ビームが照射されるので、基板２は、用い
る光ビームに対して実質的に透明である材質、例えば、
樹脂やガラスなどから構成されることが好ましい。これ
らのうち、取り扱いが容易で安価であることなどから、
基板の材質としては樹脂が好ましい。具体的には、アク
リル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、ポリオレ
フィン等の各種樹脂を用いればよい。基板の形状および
寸法は特に限定されないが、通常、ディスク状とし、厚
さは０．５〜３mm程度、直径は５０〜３６０mm程度とす
る。基板の表面には、トラッキング用やアドレス用等の
ために、グルーブ等の所定のパターンが必要に応じて設
けられる。

【００９４】下部誘電体層３は、記録層の酸化を防ぎ、
また、記録時に記録層から基板に伝わる熱を遮断して基
板を保護する。上部誘電体層５は、記録層を保護すると
共に、記録後、記録層に残った熱を熱伝導により放出す
るために設けられる。また、両誘電体層を設けることに
より、変調度を向上させることができる。各誘電体層に
用いる誘電体は特に限定されず、例えば、ＳｉＯ₂ 等の
酸化ケイ素やＳｉ₃ Ｎ₄ 等の窒化ケイ素、ＺｎＳ等の硫
化亜鉛、あるいはこれらの混合物など、透明な各種セラ
ミックスを用いればよく、また、各種ガラスなどを用い
てもよい。また、例えば、Ｌａ、Ｓｉ、ＯおよびＮを含
有する所謂LaSiONや、Ｓｉ、Ａｌ、ＯおよびＮを含有す
る所謂SiAlON、あるいはＹを含有するSiAlON等も好まし
く用いることができる。これらの中では、例えば波長４
００〜８５０nmの範囲での屈折率が１．４以上であるも
のが好ましく、特に屈折率が１．８以上であるものが好
ましい。なお、上記波長範囲は、現在のＣＤプレーヤの
使用波長である７８０nmや、次世代の記録波長として実
用化が進められている６３０〜６８０nmを含むものであ
り、本発明の光記録媒体に対し好ましく使用される波長
範囲である。使用する誘電体材料は、具体的にはＳｉ₃
Ｎ₄ 、ＺｎＳとＳｉＯ₂ との混合物、ＺｎＳとＳｉ₃ Ｎ
₄ との混合物、ＺｎＳとＴａ₂ Ｏ₅ との混合物などが好
ましい。下部誘電体層３の厚さは、好ましくは５００〜
３０００ A、より好ましくは１０００〜２５００ Aとす
る。下部誘電体層をこのような厚さとすることにより、
記録に際しての基板損傷を効果的に防ぐことができ、し
かも変調度も高くなる。上部誘電体層５の厚さは、好ま
しくは１００〜３００ A、より好ましくは１５０〜２０
０ Aとする。上部誘電体層をこのような厚さとすること
により冷却速度が速くなるので、記録マークのエッジが
明瞭となってジッターが低くなる。また、このような厚
さとすることにより、変調度を高くすることができる。

【００９５】なお、例えば後述するように、下部誘電体
層３および／または上部誘電体層５を、組成の異なる２
層以上の誘電体層から構成してもよい。

【００９６】各誘電体層は、スパッタ法や蒸着法等の気
相成長法により形成することが好ましい。

【００９７】反射層６の材質は特に限定されないが、通
常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ等の単体あるいはこ
れらの１種以上を含む合金などの高反射率金属から構成
すればよい。反射層の厚さは、３００〜２０００ Aとす
ることが好ましい。厚さが前記範囲未満であると十分な
反射率が得にくくなる。また、前記範囲を超えても反射
率の向上は小さく、コスト的に不利になる。反射層は、
スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成すること
が好ましい。

【００９８】保護層７は、耐擦傷性や耐食性の向上のた
めに設けられる。この保護層は種々の有機系の物質から
構成されることが好ましいが、特に、放射線硬化型化合
物やその組成物を、電子線、紫外線等の放射線により硬
化させた物質から構成されることが好ましい。保護層の
厚さは、通常、０．１〜１００μm 程度であり、スピン
コート、グラビア塗布、スプレーコート、ディッピング
等、通常の方法により形成すればよい。

【００９９】媒体からの反射率を高くするためには、下
部誘電体層が屈折率の相異なる２層の誘電体層からなる
積層体を少なくとも１つ含み、前記積層体において屈折
率のより高い誘電体層が基板側に存在する構成とするこ
とが好ましい。この構成における好ましい例を図２に示
す。図２において光記録媒体１は、基板２上に高屈折率
層３１、低屈折率層３２、記録層４、上部誘電体層５、
反射層６および保護層７を有する。この構成では、高屈
折率層３１および低屈折率層３２が上記積層体となる。

【０１００】高屈折率層３１を構成する誘電体材料は、
上記した誘電体材料のうち比較的高屈折率のもの、例え
ば、波長４００〜８５０nmでの屈折率が２以上であるも
のが好ましい。

【０１０１】低屈折率層３２を構成する誘電体材料は、
比較的低屈折率のもの、例えば、波長４００〜８５０nm
での屈折率が２未満のものが好ましい。このような誘電
体材料としては、ＳｉＯ₂ 、ＭｇＦ₂ 、ＣａＦ₂ 、Ｌｉ
Ｆ₂ やこれらの混合物などが好ましい。なお、このよう
な積層体を２以上重ねればさらに反射率が向上するが、
積層体数が多すぎると変調度の低下が著しくなるため、
積層体の数は１〜２とすることが好ましい。

【０１０２】高屈折率層３１の厚さは５００〜１５００
Aとすることが好ましく、低屈折率層３２の厚さは３０
０〜１５００ Aとすることが好ましい。また、積層体を
２つ設ける場合には、基板側の積層体では、高屈折率層
が好ましくは７５０〜９００A、より好ましくは８００
〜８５０ A、低屈折率層が好ましくは４００〜５００A
であり、記録層側の積層体では、高屈折率層が好ましく
は７５０〜９００ A、より好ましくは８００〜８５０
A、低屈折率層が好ましくは１０００〜１４００A、より
好ましくは１２００〜１３００ Aである。

【０１０３】基板２、記録層４、上部誘電体層５、反射
層６および保護層７については、図１に示す構成例と同
様である。

【０１０４】図５に、本発明の光記録媒体の他の構成例
を示す。この構成の光記録媒体では、オーバーライトに
よるジッター増大をさらに抑制することが可能である。
以下、図５の構成を選択する理由を説明する。

【０１０５】相変化型光記録媒体では、結晶−非結晶間
の反射率の違いを利用するため、記録マーク以外の領域
（結晶状態）における記録層の吸収率（Ａｃ）と記録マ
ーク（非結晶状態）における記録層の吸収率（Ａａ）と
が異なることが多く、一般にＡｃ＜Ａａとなっている。
なお、ＡｃおよびＡａは、いずれも記録再生用レーザー
光の波長における値である。このため、オーバーライト
領域が結晶であったか非結晶であったかによって記録感
度および消去率が異なることになる。この結果、オーバ
ーライトによって形成される記録マークに長さおよび幅
のばらつきが生じて、ジッターが大きくなり、エラーと
なることもある。高密度化のために記録マークの両端に
情報を担持させるマークエッジ記録を行っている場合に
は、記録マークの長さの変動の影響を受けやすいため、
エラーがさらに多くなってしまう。この問題を解決する
ためには、ＡｃをＡａに近づけて好ましくはＡｃ／Ａａ
≧０．９とし、より好ましくはＡｃ＝Ａａとし、さらに
好ましくは、潜熱の影響を考慮してＡｃ＞Ａａとするこ
とが望ましい。このためには、記録層やそれを挟んで設
けられる誘電体層の厚さを制御すればよいが、通常の構
造の媒体では、Ａｃ／Ａａ≧０．９とすると、記録マー
ク以外の領域における媒体からの反射率（Ｒｃ）と記録
マークにおける媒体からの反射率（Ｒａ）との差が小さ
くなって、Ｃ／Ｎが低くなるという問題が生じてしま
う。

【０１０６】このような事情から、例えば特開平８−１
２４２１８号公報では、基体上に第１誘電体層、記録
層、第２誘電体層、反射層、第３誘電体層、紫外線硬化
樹脂層を順に積層した構成の光学情報記録媒体におい
て、Ａｃ＞Ａａとし、反射層として透過性の極薄金属
膜、ＳｉまたはＧｅを用い、第３誘電体層として屈折率
が１．５より大きな誘電体を用いる旨の提案がなされて
いる。光透過性の反射層と高屈折率の第３誘電体層とを
設けることにより、Ｒｃ−Ｒａを大きく保ったままＡｃ
／Ａａを上記範囲とすることが可能となる。

【０１０７】なお、ＡｃおよびＡａは、各層の光学定数
と記録再生用レーザー光の波長とから、算出することが
できる。

【０１０８】図５の光記録媒体は、反射層６を上記特開
平８−１２４２１８号公報に記載された反射層と同様な
構成とし、反射層６と保護層７との間に最上部誘電体層
８を設けた片面記録型媒体である。基体２、下部誘電体
層３、記録層４、上部誘電体層５および保護層７は、図
１に示す光記録媒体と同様な構成である。なお、図１、
図２および図５のそれぞれには片面記録型媒体を示して
あるが、このような媒体を２枚接着して両面記録型媒体
としたり、片面記録型媒体に保護基体を接着したりして
もよい。

【０１０９】図５において反射層６は、光透過率が高い
極薄の金属層から構成されるか、記録・再生波長が含ま
れる近赤外から赤外域にかけての透過性が高いＳｉやＧ
ｅ等から構成されることが好ましい。反射層の厚さは、
記録層の記録マーク以外の領域と記録マークとの間での
吸収率差を補正できるように適宜決定すればよい。反射
層の好ましい厚さ範囲は構成材料によって大きく異なる
ので、構成材料に応じて厚さを適宜決定すればよい。例
えばＡｕ等の金属を用いる場合には、反射層の厚さを好
ましくは４００ A以下、より好ましくは１００〜３００
Aとし、ＳｉまたはＧｅを用いる場合には、反射層の厚
さを好ましくは８００ A以下、より好ましくは４００〜
７００ Aとする。反射層が薄すぎるとＣ／Ｎの低下を招
き、反射層が厚すぎると前述した吸収率補正効果が不十
分となる。

【０１１０】反射層を金属から構成する場合、Ａｕまた
はＡｕ合金が好ましい。Ａｕ合金としては、Ａｕを主成
分とし、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｔｉ、ＢｉおよびＳｂの少な
くとも１種を含むものが好ましい。

【０１１１】この反射層も、スパッタ法や蒸着法等の気
相成長法により形成することが好ましい。

【０１１２】反射層６上に必要に応じて設けられる最上
部誘電体層８は、好ましくは保護層７よりも屈折率の高
い材料から構成する。このような最上部誘電体層を設け
ることにより、前記特開平８−１２４２１８号公報記載
の発明と同様に、記録マークとそれ以外の領域との間の
反射率差を大きく保ったまま、前記Ａｃ／Ａａを大きく
することができる。

【０１１３】最上部誘電体層の構成材料は、下部誘電体
層および上部誘電体層の説明において挙げた各種誘電体
から選択すればよい。

【０１１４】最上部誘電体層の厚さは、好ましくは３０
０〜１２００ A、より好ましくは４００〜９００ Aであ
る。最上部誘電体層が薄すぎると信号出力が低くなって
しまい、厚すぎると、隣接トラックの信号が消去される
現象（クロスイレーズ）が生じてしまう。

【０１１５】上記したようにＡｃとＡａとを制御する構
造では、透明基板の下側から記録再生用のレーザー光を
照射したときの透過率、すなわち入射光に対する透過光
の比率が、１％以上であることが好ましく、３％以上で
あることがより好ましい。この場合の透過率は、透明基
板上に無機層だけが存在する状態で測定した値である。
すなわち、図５の構成において保護層７を除いた状態で
あり、記録層、誘電体層、反射層等の無機層間での多重
反射の結果としての透過率を意味する。透過率がこのよ
うな範囲にあれば、Ａａに対するＡｃの比率が向上す
る。そして、Ａｃ／Ａａを上記した好ましい範囲とする
ことが容易となる。

【０１１６】なお、上記透過率は、分光光度計で測定す
ればよい。測定する領域は特に限定されず、結晶質部で
あっても非晶質部であってもよいが、通常は、グルーブ
の存在しない結晶質領域（ミラー部）で測定すればよ
い。

【０１１７】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【０１１８】＜実施例１＞Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（Ｓｂ系薄膜→反応薄膜） 射出成形によりグルーブを同時形成した直径１２０mm、
厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネート基板２の表
面に、下部誘電体層３、記録層４、上部誘電体層５、反
射層６および保護層７を形成し、図１の構成を有する光
記録ディスクとした。グルーブは、幅０．７４μm 、深
さ６５０A 、ピッチ１．４８μm とした。

【０１１９】下部誘電体層３は、ＺｎＳおよびＳｉＯ₂
をターゲットとしてスパッタ法により形成した。ＳｉＯ
₂ ／（ＺｎＳ＋ＳｉＯ₂ ）は１５モル％とした。下部誘
電体層の波長７８０nmにおける屈折率は、２．３３であ
った。下部誘電体層３の厚さは２０００ Aとした。

【０１２０】次に、スパッタ装置の真空槽内を０．０４
×１０^-2Paまで減圧した後、Ａｒガスを導入して圧力を
５×１０^-1Paとし、スパッタ法により厚さ９０A のＳｂ
系薄膜（Ｓｂ１００％）を、続いて厚さ８０A の反応薄
膜｛（Ａｇ_0.25Ｉｎ_0.25Ｔｅ_0.5 ）_0.7 Ｓｂ_0.3 ｝を形
成し、記録層４とした。反応薄膜の組成はＩＣＰにより
測定した。なお、本明細書の実施例では、記録層の組成
をすべて原子比で表わしてある。

【０１２１】記録層の結晶状態を電子線回折により調べ
たところ、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認され
た。一方、反応薄膜は非晶質であった。この記録層の電
子線回折像は、図３に示されるものと同様であった。な
お、図３は、厚さ１２０A のＳｂ系薄膜（Ｓｂ１００
％）と厚さ５０A の反応薄膜（Ａｇ_0.25Ｉｎ_0.2 Ｔｅ_0.
55）とを積層した記録層の電子線回折像である。図３か
ら、Ｓｂ結晶が存在することがわかる。また、図３にお
いて分析された記録層表面の透過型電子顕微鏡写真を、
図４に示す。図４において、明度の高い領域がＳｂ系薄
膜であり、明度の低い領域が反応薄膜である。この反応
薄膜は連続膜ではなく、島状であることがわかる。一
方、Ｓｂ系薄膜は連続膜となっている。

【０１２２】上部誘電体層５は、下部誘電体層３と同様
にして形成した。上部誘電体層５の厚さは２００ Aとし
た。

【０１２３】反射層６はＡｕをターゲットに用いてスパ
ッタ法により形成し、厚さは１５００A とした。保護層
７は、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布
後、紫外線照射により硬化して形成した。硬化後の保護
層厚さは５μm であった。

【０１２４】このようにして作製した相変化型光記録デ
ィスクを、サンプル１Ａとした。

【０１２５】比較のために、合金ターゲットを用いて単
層構造の記録層を形成した以外はサンプル１Ａと同様に
して、サンプル１Ｂを作製した。サンプル１Ｂの記録層
の厚さは、サンプル１ＡのＳｂ系薄膜と反応薄膜との合
計厚さと同じとし、また、サンプル１Ｂの記録層の組成
は、サンプル１ＡのＳｂ系薄膜と反応薄膜とを合わせた
ものとした。

【０１２６】反射率は、サンプル１Ａが１５％、サンプ
ル１Ｂが６％であった。なお、本明細書の実施例におけ
る反射率は、基板側から測定した値であり、測定波長は
６８０nmである。また、反射率は、ディスク評価機のＲ
Ｆ信号出力を換算することにより求めた。

【０１２７】サンプル１Ｂを線速度３m/s で回転させな
がら、出力８mWのレーザー光を照射することにより、記
録層の初期化（結晶化）を行った。なお、本明細書の実
施例におけるレーザー光は、波長６８０nmのものであ
る。初期化後、反射率は２０％に向上していた。また、
初期化後、書き換え可能な最適線速度を測定したとこ
ろ、６m/s であった。

【０１２８】次に、サンプル１Ａを、サンプル１Ｂにお
ける書き換え可能な最適線速度より速い８m/s （初期化
時の線速度の約２．７倍）で回転させながら、出力８mW
のレーザー光を照射した。レーザー光照射後、反射率は
１０％に低下し、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが混合された
ことがわかった。

【０１２９】次に、両サンプルについて、記録消去特性
の比較を行った。

【０１３０】各サンプルを、サンプル１Ｂにおける書き
換え可能な最適線速度６m/s で回転させながら、記録パ
ワー１０mW、消去パワー５mWで１−７変調の信号を記録
したした。記録後の反射率は、消去パワーを加えた結晶
質部では両サンプルとも２０％であり、記録マークの非
晶質部では両サンプルとも８％であった。そして、７Ｔ
（２４９．４８ns）信号のＣ／Ｎは、両サンプルとも５
５ dB であり、十分な信号強度が得られた。しかし、サ
ンプル１Ｂの消去率は、書き換え回数５回目まで安定し
なかった。具体的には、初回から６回目までの書き換え
で消去率が−２２ dB から−２８ dB まで向上した。書
き換え６回目以降は、消去率は−２８ dB でほぼ安定し
たが、約１万回の書き換え後には消去率が−２５ dB を
上回ってしまい、書き換えが困難となった。一方、サン
プル１Ａの消去率は、書き換え初回から１０万回目程度
まで−３０ dB と安定していた。

【０１３１】この実施例の結果から、本発明においてＳ
ｂ系薄膜と反応薄膜との混合処理に要する時間は、従来
の初期化に要する時間よりも著しく短いことがわかる。
そして、本発明では、従来と同等以上の記録再生特性が
得られ、特に、本発明により書き換え可能回数が約１０
倍向上することがわかる。

【０１３２】＜実施例２＞Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（反応薄膜→Ｓｂ系薄膜） 反応薄膜の次にＳｂ系薄膜を形成した以外は実施例１の
サンプル１Ａと同様にして、サンプル２を作製した。記
録層形成工程における真空槽内の到達ガス圧も、同様と
した。サンプル２の反射率は１３％であった。電子線回
折の結果、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認され
た。一方、反応薄膜は非晶質であった。

【０１３３】サンプル２について、サンプル１Ａと同様
にしてＳｂ系薄膜と反応薄膜との混合を行った。レーザ
ー光照射後、反射率はサンプル１Ａと同様に１０％とな
り、混合されていることが確認された。

【０１３４】次に、サンプル２について、サンプル１Ａ
と同様にして記録消去特性を調べたところ、記録後の反
射率および７Ｔ（２４９．４８ns）信号のＣ／Ｎはサン
プル１Ａと同じであった。また、消去率も、サンプル１
Ａと同様に書き換え初回から１０万回目程度まで−３０
dB と安定していた。

【０１３５】＜実施例３＞Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（Ｖ添加） Ｓｂ系薄膜の組成をＳｂ₉₉Ｖ₁ とした以外は実施例１の
サンプル１Ａと同様にして、サンプル３を作製した。記
録層形成工程における真空槽内の到達ガス圧も、同様と
した。サンプル３の反射率は、１５％であった。電子線
回折の結果、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認さ
れた。

【０１３６】サンプル３について、サンプル１Ａと同様
にしてＳｂ系薄膜と反応薄膜との混合を行った。レーザ
ー光照射後、反射率は１３％であった。

【０１３７】次に、サンプル３について、記録パワーを
１２mWとやや大きくした以外はサンプル１Ａと同様にし
て記録消去特性を調べたところ、消去パワーを加えた結
晶質部では２０％でありサンプル１Ａと同じであった
が、記録マークの非晶質部では６％と低くなった。そし
て、７Ｔ（２４９．４８ns）信号のＣ／Ｎは５８ dB と
高くなり、信号強度の向上が認められた。また、消去率
は、書き換え初回から１５万回目程度まで−３０ dB と
安定しており、書き換え可能回数がサンプル１Ａの約
１．５倍、サンプル１Ｂの約１５倍まで向上することが
確認された。

【０１３８】＜実施例４＞Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（Ｔａ添加） Ｓｂ系薄膜の組成をＳｂ₉₉Ｔａ₁ とした以外は実施例２
のサンプル２と同様にして、サンプル４を作製した。記
録層形成工程における真空槽内の到達ガス圧も、同様と
した。サンプル４の反射率は、１５％であった。電子線
回折の結果、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認さ
れた。

【０１３９】サンプル４について、サンプル２と同様に
してＳｂ系薄膜と反応薄膜との混合を行った。レーザー
光照射後、反射率は９％であった。

【０１４０】次に、サンプル４について、記録パワーを
１２mWとやや大きくした以外はサンプル２と同様にして
記録消去特性を調べたところ、消去パワーを加えた結晶
質部では２２％、記録マークの非晶質部では１０％と、
いずれもサンプル２よりもやや高くなった。そして、７
Ｔ（２４９．４８ns）信号のＣ／Ｎは５８ dB と高くな
り、信号強度の向上が認められた。また、消去率は、書
き換え初回から１３万回目程度まで−３０ dB と安定し
ており、書き換え可能回数がサンプル２の約１．３倍、
サンプル１Ｂの約１３倍まで向上することが確認され
た。

【０１４１】＜実施例５＞Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（３層構造） 記録層を３層構成とした以外は実施例１のサンプル１Ａ
と同様にして、サンプル５を作製した。記録層形成工程
における真空槽内の到達ガス圧も、同様とした。記録層
は、基板側から、反応薄膜、Ｓｂ系薄膜、反応薄膜の順
で形成した。Ｓｂ系薄膜は、サンプル１Ａと同組成で厚
さは９０A とし、反応薄膜はサンプル１Ａと同組成で厚
さは４０A とした。記録層の全厚は、サンプル１Ａと同
じ１７０A となる。サンプル５の反射率は、１８％であ
った。電子線回折の結果、Ｓｂ系薄膜が結晶化している
ことが確認された。一方、反応薄膜は非晶質であった。

【０１４２】サンプル５について、サンプル１Ａと同様
にしてＳｂ系薄膜と反応薄膜との混合を行った。レーザ
ー光照射後、反射率は１５％であった。

【０１４３】次に、サンプル５について、記録パワーを
１２mWとやや大きくした以外はサンプル１Ａと同様にし
て記録消去特性を調べたところ、消去パワーを加えた結
晶質部では２５％でありサンプル１Ａよりも高くなっ
た。一方、記録マークの非晶質部では８％であり、サン
プル１Ａと同じであった。そして、７Ｔ（２４９．４８
ns）信号のＣ／Ｎは５６ dB と高くなり、信号強度の向
上が認められた。また、消去率は、書き換え初回から２
０万回目程度まで−３０ dB と安定しており、書き換え
可能回数がサンプル１Ａの約２倍、サンプル１Ｂの約２
０倍まで向上することが確認された。

【０１４４】＜実施例６＞Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（追記型） まず、厚さ８０A のＳｂ系薄膜（Ｓｂ１００％）をスパ
ッタ法により形成し、次いで、厚さ１００A の反応薄膜
（Ａｇ_0.25Ｉｎ_0.25Ｔｅ_0.5 ）を、いずれもスパッタ法
により形成し、記録層とした。記録層をこのようにして
形成した以外は実施例１のサンプル１Ａと同様にして、
サンプル６を作製した。なお、記録層形成工程における
真空槽内の到達ガス圧も、サンプル１Ａのときと同様と
した。サンプル６の反射率は２０％であった。電子線回
折の結果、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認され
た。一方、反応薄膜は非晶質であった。

【０１４５】次に、サンプル６を、線速度６m/s で回転
させながら、消去パワーを加えず記録パワー１０mWで１
−７変調の信号を記録した。記録マークの非晶質部にお
ける反射率は８％であった。そして、７Ｔ（２４９．４
８ns）信号のＣ／Ｎは５５ dB であり、十分な信号強度
が得られた。

【０１４６】記録後のサンプル６について、書き込み時
と同じ線速度６m/s でレーザー光を照射したところ、レ
ーザー光のパワーによらず記録マークを消去（結晶化）
できなかった。また、消去を容易にするために、線速度
をコンパクトディスクと同じ１．２m/s まで遅くした場
合でも、同様に消去は不可能であった。なお、消去が可
能となったのは、線速度を０．６m/s まで遅くしたとき
であった。

【０１４７】この結果から、本発明では、追記型として
使用可能な相変化型光記録媒体を初期化操作なしで実現
できることがわかる。

【０１４８】記録層形成工程における到達ガス圧による
比較 記録層形成工程における到達ガス圧を変えたほかはサン
プル６と同様にして、下記表１に示すサンプルを作製し
た。これらのサンプルの反射率を表１に示す。次に、こ
れらのサンプルをドライオーブンに投入して８０℃で熱
処理した。ドライオーブンから取り出したサンプルを十
分に冷却した後、再び反射率を測定した。このようにし
て、反射率が飽和するまでの熱処理時間を求めた。結果
を表１に示す。なお、表１には、サンプル６についての
結果も示してある。

【０１４９】

【表１】

【０１５０】表１から、到達ガス圧が０．５×１０^-2Pa
より高い場合には、反射率が飽和するまでに長時間の熱
処理が必要であって、量産効率が著しく低くなることが
わかる。これに対し到達ガス圧が０．５×１０^-2Pa以
下、特に０．２×１０^-2Pa以下であると、反射率の飽和
に要する熱処理時間が短くて済み、量産効率が高くなる
ことがわかる。そして、サンプル６では、作製時に既に
反射率が飽和しており、熱処理の必要がないことがわか
る。なお、各サンプルの飽和反射率は、サンプル６の反
射率と同じであった。

【０１５１】＜実施例７＞Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ系（Ｓｂ系薄膜→反応薄膜） まず、厚さ７６A のＳｂ系薄膜（Ｓｂ１００％）を、次
いで、厚さ２６４A の反応薄膜（Ｇｅ₂ Ｔｅ₅ ）を、い
ずれもスパッタ法により形成し、記録層とした。なお、
記録層形成工程における真空槽内の到達ガス圧は、実施
例１と同様とした。記録層をこのようにして形成した以
外は実施例１のサンプル１Ａと同様にして、サンプル７
Ａを作製した。電子線回折の結果、サンプル７ＡではＳ
ｂ系薄膜が結晶化していることが確認された。一方、反
応薄膜は、非晶質状態であった。

【０１５２】比較のために、合金ターゲットを用いて単
層構造の記録層を形成した以外はサンプル７Ａと同様に
して、サンプル７Ｂを作製した。サンプル７Ｂの記録層
の厚さは、サンプル７ＡのＳｂ系薄膜と反応薄膜との合
計厚さと同じとし、また、サンプル７Ｂの記録層の組成
は、サンプル７ＡのＳｂ系薄膜と反応薄膜とを合わせた
ものとした。

【０１５３】各サンプルについて、反射率を測定したと
ころ、サンプル７Ａは１３％、サンプル７Ｂは４％であ
った。

【０１５４】サンプル７Ｂを線速度３m/s で回転させな
がら、出力８mWのレーザー光を照射することにより、記
録層の初期化（結晶化）を行った。初期化後、反射率は
１８％に向上していた。また、初期化後、書き換え可能
な最適線速度を測定したところ、６m/s であった。

【０１５５】次に、サンプル７Ａを、サンプル７Ｂの書
き換え可能な最適線速度６m/s より速い８m/s （初期化
時の線速度の約２．７倍）で回転させながら、出力８mW
のレーザー光を照射した。レーザー光照射後、反射率は
８％となり、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが混合されたこと
がわかった。

【０１５６】次に、両サンプルについて、記録消去特性
の比較を行った。

【０１５７】各サンプルを、サンプル７Ｂにおける書き
換え可能な最適線速度６m/s で回転させながら、記録パ
ワー１０mW、消去パワー５mWで１−７変調の信号を記録
した。記録後の反射率は、消去パワーを加えた結晶質部
では両サンプルとも１８％であり、記録マークの非晶質
部では両サンプルとも５％であった。そして、７Ｔ（２
４９．４８ns）信号のＣ／Ｎは、両サンプルとも５５ d
B であり、十分な信号強度が得られた。しかし、サンプ
ル７Ｂの消去率は、書き換え回数１０回目まで安定しな
かった。具体的には、初回から１１回目までの書き換え
で消去率が−２０ dB から−２８ dB まで向上した。書
き換え１１回目以降は、消去率は−２８dB でほぼ安定
したが、約４千回の書き換え後には消去率が−２５ dB
を上回ってしまい、書き換えが困難となった。一方、サ
ンプル７Ａの消去率は、書き換え初回から１万回目程度
まで−２８ dB と安定していた。

【０１５８】この実施例の結果から、記録層をＴｅ−Ｇ
ｅ−Ｓｂ系のものとした場合でも、実施例１と同様な効
果が実現することがわかる。

【０１５９】＜実施例８＞Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｂ系（反応薄膜→Ｓｂ系薄膜） 反応薄膜の次にＳｂ系薄膜を形成した以外は実施例７の
サンプル７Ａと同様にして、サンプル８を作製した。サ
ンプル８の反射率は、１１％であった。電子線回折の結
果、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認された。一
方、反応薄膜は非晶質であった。

【０１６０】サンプル８について、サンプル７Ａと同様
にしてＳｂ系薄膜と反応薄膜との混合を行った。レーザ
ー光照射後、反射率はサンプル７Ａと同様に８％となっ
た。

【０１６１】次に、サンプル８について、サンプル７Ａ
と同様にして記録消去特性を調べたところ、記録後の反
射率および７Ｔ（２４９．４８ns）信号のＣ／Ｎはサン
プル７Ａと同じであった。また、消去率も、サンプル７
Ａと同様に書き換え初回から１万回目程度まで−２８ d
B と安定していた。

【０１６２】＜比較例＞記録層を４層構成とした以外は
実施例１のサンプル１Ａと同様にして、サンプルを作製
した。記録層は、基板側から、Ｓｂ系薄膜、反応薄膜、
Ｓｂ系薄膜、反応薄膜の順で形成した。Ｓｂ系薄膜は、
サンプル１Ａと同組成で厚さは４５A とし、反応薄膜は
サンプル１Ａと同組成で厚さは４０A とした。記録層の
全厚は、サンプル１Ａと同じ１７０A となる。電子線回
折の結果、Ｓｂ系薄膜が非晶質であることが確認され
た。また、反応薄膜も非晶質であった。

【０１６３】このサンプルは、反射率が４％と著しく低
かった。このサンプルに、サンプル１Ａと同条件で混合
処理を施したところ、反射率は５％となった。混合処理
後、書き換え用レーザー光を照射したところ、消去パワ
ーを加えた領域が結晶化せず、記録媒体としての使用が
不可能であった。

【０１６４】なお、このサンプルに対し、混合処理の代
わりにサンプル１Ｂと同条件で初期化処理を施したとこ
ろ、反射率は２０％まで向上した。

【０１６５】この比較例の結果から、Ｓｂ系薄膜が薄す
ぎて結晶化していないと、本発明の効果が実現しないこ
とがわかる。

【０１６６】＜実施例９＞図５の構成［Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系（Ｓｂ系薄膜→
反応薄膜）］ 図５に示す構成の光記録ディスクサンプル９を作製し
た。

【０１６７】このサンプル９では、下部誘電体層３の厚
さを２３００ Aとし、Ｓｂ系薄膜の厚さを８５ Aとし、
反応薄膜の厚さを７５ Aとし、反射層６の厚さを１００
Aとし、最上部誘電体層８の組成を下部誘電体層と同じ
とし、その厚さを５００ Aとしたほかは、実施例１のサ
ンプル１Ａと同様とした。

【０１６８】波長６８０nmにおけるサンプル９のＡｃ／
Ａａは、０．９４となる。また、保護層７を除いた状態
で基板２側から波長６８０nmのレーザー光を照射し、ミ
ラー部における透過率を分光光度計で測定したところ、
８．４％であった。

【０１６９】サンプル９の反射率は、１７％であった。
サンプル９について、サンプル１Ａと同様にしてＳｂ系
薄膜と反応薄膜との混合を行った後、記録消去特性を調
べたところ、サンプル１Ａと同様な特性が得られた。

【０１７０】以上の各実施例の結果から、本発明の効果
が明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。

【図２】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。

【図３】結晶構造を表わす図面代用写真であって、Ｓｂ
系薄膜の上にＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系反応薄膜を積層した構
成の記録層の電子線回折像である。

【図４】薄膜を表わす図面代用写真であって、Ｓｂ系薄
膜の上にＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系反応薄膜を積層した構成の
記録層の透過型電子顕微鏡写真である。

【図５】本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図
である。

【符号の説明】

１ 光記録媒体 ２ 基板 ３ 下部誘電体層 ３１ 高屈折率層 ３２ 低屈折率層 ４ 記録層 ５ 上部誘電体層 ６ 反射層 ７ 保護層 ８ 最上部誘電体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ (72)発明者 菊川 隆 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に、少なくとも１層のＳｂ系
   薄膜と少なくとも１層の反応薄膜とからなる記録層を有
   し、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが接しており、Ｓｂ系薄膜
   が、Ｓｂを９５原子％以上含有するＳｂ系材料を成膜し
   たものであって、かつ、厚さが７０A 以上であり、反応
   薄膜構成材料がＳｂとの混合により相変化記録材料とな
   るものである光記録媒体。
2. 【請求項２】 Ｓｂ系薄膜が結晶化している請求項１の
   光記録媒体。
3. 【請求項３】 反応薄膜が、Ｉｎ、ＡｇおよびＴｅを主
   成分とするか、Ｉｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂを主成分と
   するＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料を成膜したものである請求
   項１または２の光記録媒体。
4. 【請求項４】 Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料中のＩｎ、Ａ
   ｇ、ＴｅおよびＳｂの原子比を 式Ｉ−１ （Ｉｎ_x Ａｇ_y Ｔｅ_1-x-y ）_1-z Ｓｂ_z で表わしたとき、 ｘ＝０．１〜０．３、 ｙ＝０．１〜０．３、 ｚ＝０〜０．５ である請求項３の光記録媒体。
5. 【請求項５】 Ｓｂ系材料およびＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材
   料の少なくとも一方が元素Ｍ（Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、
   Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、ＴｂおよびＹの少な
   くとも１種）を含有し、記録層中の元素Ｍ含有率が５原
   子％以下であり、かつＳｂ系材料の元素Ｍ含有率が５原
   子％以下である請求項３または４の光記録媒体。
6. 【請求項６】 記録層中において、Ａｇの一部がＡｕで
   置換されている請求項３〜５のいずれかの光記録媒体。
7. 【請求項７】 記録層中において、Ｓｂの一部がＢｉで
   置換されている請求項３〜６のいずれかの光記録媒体。
8. 【請求項８】 記録層中において、Ｔｅの一部がＳｅで
   置換されている請求項３〜７のいずれかの光記録媒体。
9. 【請求項９】 記録層中において、Ｉｎの一部がＡｌお
   よび／またはＰで置換されている請求項３〜８のいずれ
   かの光記録媒体。
10. 【請求項１０】 反応薄膜が、ＧｅおよびＴｅを主成分
    とするか、Ｇｅ、ＴｅおよびＳｂを主成分とするＧｅ−
    Ｔｅ系材料を成膜したものである請求項１または２の光
    記録媒体。
11. 【請求項１１】 記録層中におけるＳｂ系薄膜と反応薄
    膜との間の界面の数が２０以下である請求項１〜１０の
    いずれかの光記録媒体。
12. 【請求項１２】 透明基板側から反射率を測定したと
    き、製造直後の反射率Ｒ₀ と、繰り返し記録後の記録層
    の結晶質部における反射率Ｒ_C と、繰り返し記録後の記
    録層の非晶質部における最低反射率Ｒ_A との関係が Ｒ_A ＜Ｒ₀ ≦Ｒ_C である請求項１〜１１のいずれかの光記録媒体。
13. 【請求項１３】 記録再生用のレーザー光波長における
    記録層の吸収率を、結晶質部でＡｃとし、非結晶質部で
    Ａａとしたとき、 Ａｃ／Ａａ≧０．９ であるか、前記透明基板の下側から記録再生用のレーザ
    ー光を照射したとき、透過率が１％以上であるか、 Ａｃ／Ａａ≧０．９ であって、かつ前記透過率が１％以上である請求項１〜
    １２のいずれかの光記録媒体。
14. 【請求項１４】 レーザー光照射によりＳｂ系薄膜構成
    材料と反応薄膜構成材料との混合が生じて記録マークが
    形成され、かつ記録マーク形成時の線速度でレーザー光
    を照射したときには記録マークの結晶化が不可能である
    請求項１〜１１のいずれかの光記録媒体。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１３のいずれかの光記録媒
    体の記録層を連続したレーザー光で照射することによ
    り、Ｓｂ系薄膜構成材料と反応薄膜構成材料との混合を
    行う混合処理工程を有する光記録媒体の製造方法。
16. 【請求項１６】 混合処理工程において、レーザー光に
    対する記録層の線速度Ｖ_M を、書き換えを行うときのレ
    ーザー光に対する記録層の線速度Ｖ_W に対し ０．２Ｖ_W ≦Ｖ_M となるように制御する請求項１５の光記録媒体の製造方
    法。
17. 【請求項１７】Ｖ_W ≦Ｖ_M となるように制御する請求項１６の光記録媒体の製造方
    法。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１４のいずれかの光記録媒
    体を製造する方法であって、０．５×１０^-2Pa以下まで
    減圧した後にスパッタ雰囲気ガスを導入したスパッタ室
    内において、Ｓｂ系薄膜のスパッタを行う光記録媒体の
    製造方法。
19. 【請求項１９】 請求項１〜１４のいずれかの光記録媒
    体を製造する方法であって、記録層形成後、６０〜１２
    ０℃で熱処理する工程を有する光記録媒体の製造方法。