JPH10326436A - 光学的情報記録用媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相変化媒体において、反射層の体積抵抗率を
特定の範囲とすることで、記録層の冷却速度をコントロ
ールし、記録線速および記録パワーに対するマージンを
大幅に改善する。 【解決手段】 基板上に下部保護層、相変化記録層、上
部保護層、膜厚が４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で体積抵
抗率が２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下の反射層を
この順に設けてなり、マーク長変調された非晶質マーク
の記録・再生・消去を行う光学的情報記録用媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、書き換え可能な相
変化媒体に関する。特に、コンパクトディスク及び高密
度コンパクトディスクあるいはディジタルビデオディス
クとの互換性を有する相変化媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報量の増大に伴い高密度でかつ
高速に大量のデータの記録・再生ができる記録媒体が求
められているが、光ディスクはまさにこうした用途に応
えるものとして期待されている。書換型の光ディスクと
して、光磁気効果を利用した光磁気記録媒体や、可逆的
な結晶状態の変化に伴う反射率変化を利用した相変化媒
体がある。

【０００３】相変化媒体は外部磁界を必要とせず、レー
ザー光のパワーを変調するだけで記録・消去が可能であ
り、記録・再生装置を小型化できるという利点を有す
る。さらに、特に記録層等の材料を変更することなく短
波長光源による高密度化が可能であるといった利点もあ
る。このような、相変化の記録層材料としては、カルコ
ゲン系合金薄膜を用いることが多い。例えば、ＧｅＳｂ
Ｔｅ系、ＩｎＳｂＴｅ系、ＧｅＳｎＴｅ系、ＡｇＩｎＳ
ｂＴｅ系合金があげられる。

【０００４】現在、実用化されている書換可能な相変化
媒体では、結晶状態を未記録・消去状態とし、非晶質の
マークを形成する。非晶質マークは記録層を融点より高
い温度まで加熱し、急冷することによって形成される。
このような記録層の加熱による蒸発・変形を防ぐため、
通常は記録層の上下を耐熱性でかつ化学的にも安定な誘
電体保護層で挟む。

【０００５】記録過程においては、この保護層は記録層
からの熱拡散を促し過冷却状態を実現して非晶質マーク
の形成にも寄与している。さらに、上記サンドイッチ構
造の上部に金属反射層を設けた４層構造とすることで、
熱拡散をさらに促し、非晶質マークを安定に形成するこ
とができる。消去（結晶化）は、記録層の結晶化温度よ
りは高く、融点よりは低い温度までもしくは融点直上ま
で記録層を加熱して行う。この場合、誘電体保護層は、
記録層を固相結晶化に十分な高温に保つ蓄熱層として働
く。

【０００６】近年、書換可能コンパクトディスク（CD-R
ewritable 、ＣＤ−ＲＷ）が提唱されている。ＣＤ−Ｒ
Ｗは、反射率の低さを除けばＣＤやＣＤ−ＲＯＭとの再
生互換性を有している。また最近、ＣＤを高密度化した
ＤＶＤ（Digital Video DiscもしくはDigital Versatil
e Discの略とされる）の書き換え可能型も提案されてい
る。

【０００７】ＣＤ−ＲＷには、蛇行（Wobble）した溝が
設けられ溝内に記録する。蛇行の周波数は搬送波周波数
２２．０５ｋＨｚをアドレス情報により周波数（ＦＭ）
変調したものである。これはＡＴＩＰ信号と呼ばれる。
ＡＴＩＰ信号を用いることで未記録ディスクの回転数制
御が可能になり、ＣＤ線速（１．２〜１．４ｍ／ｓ）の
１倍速、２倍速、さらには４倍、６倍速での記録ができ
る。この際、安価な半導体レーザーを用いるためには記
録パワーは約１５ｍＷ以下でなければならず、また、記
録時の線速が異なっても単純に線速に反比例して基準ク
ロック周波数Ｔを変えるだけで、所望のマーク長が記録
できなければならない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、相変化
媒体においては、記録時の線速の変化は非晶質マーク形
成過程と再結晶化による消去過程に影響を及ぼし、最大
線速と最小線速の比が２倍程度から大きいと、いずれか
の線速で正常な記録ができなくなることが多い。通常、
記録可能光ディスクでは、線速が早くなると記録層を同
じ温度まで昇温させるのに高めの照射パワーを要する。

【０００９】しかし、照射パワーを調整して記録層の到
達温度を同じにしても、線速が異なれば、必ずしも同じ
熱履歴が達成されるわけではない。非晶質マークの形成
は、一旦記録パワーで溶融せしめた記録層を、臨界冷却
速度以上の速さで冷却することによって行われる。この
冷却速度は同一層構成を用いた場合線速に依存する。つ
まり、高線速では冷却速度が速くなり、低線速では冷却
速度は遅くなる。

【００１０】一方、非晶質マークを消去するには、記録
層を結晶化温度以上融点近傍以下に一定時間保温する必
要がある。この保温時間は逆に、高線速では短く、低線
速では長くなる傾向がある。従って、線速の比較的速い
記録条件では光ビームを照射した際に、その照射された
部分の記録層の熱分布が時間的、空間的に比較的急峻に
なるため消去時の消し残りが懸念される。

【００１１】かかる記録条件に対応するためには比較的
短時間で結晶化すなわち消去が行えるように、記録層に
は結晶化速度の比較的速い組成の化合物を用いたり、熱
の逃げにくい層構成にしたりする。逆に、線速が比較的
遅い記録条件では、前述のように冷却速度が遅くなるた
めに、記録時の再結晶化が懸念される。記録マーク形成
時の再結晶化を防ぐ方法として、記録層には結晶化速度
の比較的遅い組成の化合物を用いたり、熱の逃げやすい
層構成にしたりする。

【００１２】しかしながら、例えばＣＤ−ＲＷにおいて
ＣＤの２倍速および４倍速で記録するのに別種のディス
クを用意するのは好ましくない。線速に応じてパルスス
トラテジー（良好なピット形状を得るために照射ビーム
をパルス分割し、コントロールする方式）を変化させる
ことにより、ＣＤの１倍もしくは２倍速から１０ｍ／ｓ
程度の線速範囲において良好なオーバーライト特性を得
る方法については、本発明者らも含めいくつか報告があ
る。しかし、一般的には、パルスストラテジーを可変と
することはパルス発生回路等を複雑化させドライブの製
造コストを高くするので、同一パルスストラテジーで基
準クロック周期を変更するだけで広い線速範囲をカバー
できることが望ましい。本発明においては、記録線速お
よび記録パワーに対するマージンを大幅に改善した相変
化媒体を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、基板上
に下部保護層、相変化記録層、上部保護層、膜厚が４０
ｎｍ以上３００ｎｍ以下で体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以
上１５０ｎΩ・ｍ以下の反射層をこの順に設けてなり、
マーク長変調された非晶質マークの記録・再生・消去を
行うことを特徴とする光学的情報記録用媒体に存する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明におけるディスクの層構成
は図１に模式的に示すように、基板１上に少なくとも下
部保護層２、相変化型記録層３、上部保護層４、反射層
５を設けてなる。保護層２、４、記録層３、反射層５は
スパッタリング法などによって形成される。記録層用タ
ーゲット、保護層用ターゲット、必要な場合には反射層
材料用ターゲットを同一真空チャンバー内または連続し
た真空チャンバー内に設置したインライン装置で層形成
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、生産性の面からもすぐれている。

【００１５】反射層５上に、傷防止、繰返しオーバーラ
イトによる変形防止、耐腐食性向上のために、紫外線も
しくは熱硬化性樹脂からなる保護コート層６を設けるこ
とが望ましい。保護コート層は通常スピンコート法によ
り塗布され、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の厚みとすること
が望ましい。本発明における記録媒体の基板１として
は、ガラス、プラスチック、ガラス上に光硬化性樹脂を
設けたもの等のいずれであってもよいが、コストを含む
生産性の面ではプラスチックが好ましく、特にポリカー
ボネート樹脂が好ましい。

【００１６】記録時の高温による変形を防止するため、
基板表面には下部保護層２が、記録層３上には上部保護
層４が設けられる。保護層２及び４の材料としては、屈
折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等
に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点
である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物
やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができ
る。

【００１７】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。繰返しオーバーライト特性
を考慮すると誘電体混合物がよい。より具体的にはＺｎ
Ｓや希土類硫化物と酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱化
合物の混合物が挙げられる。これらの保護層の膜密度は
バルク状態の８０％以上であることが機械的強度の面か
ら望ましい。混合物誘電体薄膜を用いる場合には、バル
ク密度として下式の理論密度を用いる。 ρ＝Σｍ_i ρ_i （１） ｍ_i ：各成分ｉのモル濃度 ρ_i ：単独のバルク密度

【００１８】下部保護層２の膜厚は、繰返しオーバーラ
イト時の熱ダメージによる基板変形を抑制し繰返しオー
バーライト耐久性を上げるためには、厚いほうが好まし
い。下部保護層膜厚が薄いと繰返しオーバーライトの初
期にジッタが悪化しやすいからである。

【００１９】本発明者等の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）に
よる観察によれば、この初期劣化は基板表面が２〜３ｎ
ｍ程度へこむ変形によるものであることがわかった。基
板変形を抑制するために、記録層の発熱を伝えないため
に熱絶縁効果があり、かつ、機械的に変形を押さえ込む
ような保護層膜厚が好ましいのである。例えば、ＣＤ−
ＲＷで繰返しオーバーライト１０００回を達成するため
には、好ましくは厚さ７０ｎｍ以上、より好ましくは８
０ｎｍ以上がよい。上部保護層４は記録層３と反射層５
の相互拡散を防止する。

【００２０】本発明の媒体の記録層３は相変化の記録層
であり、その厚みは１０ｎｍから３０ｎｍの範囲が好ま
しい。記録層３の厚みが１０ｎｍより薄いと十分なコン
トラストが得られにくい。また１５ｎｍ未満では結晶化
速度が遅くなる傾向があり、特に１０ｎｍ未満では短時
間での記録消去が困難となりやすい。一方３０ｎｍを越
すとやはり光学的なコントラストが得にくくなり、ま
た、熱容量が大きくなるために記録感度が悪くなるので
好ましくない。さらにまた、相変化に伴う記録層の体積
変化は記録層が厚くなるほど大きくなり、繰返しオーバ
ーライト時に保護層及び基板表面等に微視的な変形が蓄
積され、ノイズの上昇につながる。

【００２１】また、３０ｎｍより厚いと繰返しオーバー
ライトによる劣化が著しくなるので好ましくない。特に
繰返しオーバーライト耐久性の観点からは２５ｎｍ以下
とすることがより望ましい。記録層３としては本発明に
おいては、特に、結晶・非晶質いずれの状態も安定でか
つ、両状態間の高速の相転移が可能である、Ｓｂ₇₀Ｔｅ
₃₀共晶点近傍のＳｂＴｅ合金を主成分とする、ＭＳｂＴ
ｅ（ＭはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、
Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓ、
Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍ
ｏ、Ｒｈ、希土類元素のうちの少なくとも１種）合金薄
膜が好ましい。

【００２２】前述の様に本発明の媒体の線速依存性は、
第１次的には、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶点組成を基本として、
Ｓｂ／Ｔｅ比により左右される。そのために、上記記録
層の組成はＭｗ_w （Ｓｂ_z Ｔｅ_1-z ）_1-w （０≦ｗ≦
０．２、０．５≦ｚ≦０．９、ＭはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、
Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐ
ｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、
Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ、希土類元素のう
ちの少なくとも１種）合金薄膜が好適に用いられる。

【００２３】高線速に対応させるには、Ｓｂ量を増やせ
ばよいが、あまり増やすと非晶質マークの安定性が損な
われるので、Ｓｂ量を０．５≦ｚ≦０．９とするのが好
ましく、０．６≦ｚ≦０．８がより好ましい。結晶化速
度及び結晶化温度を微調整するために、Ｓｂの一部をＢ
ｉに置換しても良い。Ｉｎ、Ｇａ及びＧｅ、Ｓｎ、Ｓ
ｉ、Ｐｂは結晶化温度を上昇させて経時安定性を高める
効果ある。また、Ｉｎ、Ｇａはスムースな非晶質マーク
と結晶領域との境界を形成し、マーク長記録、すなわ
ち、マーク端検出におけるノイズを小さくできる。

【００２４】Ａｇ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐ
ｔ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｒｈ、希土
類元素はそれ自身もしくはそれらとＳｂもしくはＴｅと
の化合物が高融点であるため、微細な分散したクラスタ
ーとして析出して結晶核となり、高速結晶化に寄与す
る。しかし、多すぎるとかえって非晶質マークの安定性
を損なう。Ｏ、Ｓ、ＳｅはＴｅと同族であり、Ｔｅの鎖
状ネットワークに入り込んで、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶合金の
結晶化温度、屈折率、粘度を微調整するのに利用でき
る。

【００２５】いずれの添加元素も２０原子％を超える
と、偏析・相分離を生じ易い。特に、繰返しオーバーラ
イトにより偏析を生じ易く、安定な記録ができなくなる
ので好ましくない。繰返しオーバーライト耐久性の観点
からはいずれの原子も単独では１０原子％以下とするこ
とが望ましい。また、特にＯ、Ｓ、Ｎ、Ｓｅは５原子％
を超えると結晶化速度が遅くなりすぎる傾向があるの
で、５原子％以下とすることがより好ましい。

【００２６】より具体的で好ましい例として、ＭａαＩ
ｎβＳｂγＴｅη（ただし、ＭａはＡｇもしくはＺｎ、
０．０３≦α≦０．１、０．０３≦β≦０．０８、０．
５５≦γ≦０．６５、０．２５≦η≦０．３５、０．０
６≦α＋β≦０．１３、α＋β＋γ＋η＝１である）な
る記録層があげられる。Ｉｎは結晶化温度を上昇させて
経時安定性を高める効果があり、室温での保存安定性を
確保するためには少なくとも３原子％は必要である。ま
た、スムースな非晶質マークと結晶領域との境界を形成
し、マーク長記録、すなわち、マーク端検出におけるノ
イズを小さくできる。

【００２７】８原子％以上含まれると相分離が生じ易
く、繰りしオーバーライトにより偏析が起きるため好ま
しくない。より好ましくは、Ｉｎ量を５原子％以上８原
子％以下とする。Ａｇ又はＺｎは成膜直後の非晶質膜の
初期化を容易にするために用いられる。初期化方法にも
よるが１０原子％以下の添加で十分であり、多すぎると
かえって経時安定性を損ねたり、上記マーク端検出にお
けるジッタが悪化するので好ましくない。

【００２８】また、Ａｇ又はＺｎとＩｎをあわせて１３
原子％以上とすることは繰返しオーバーライト時に偏析
を生じ易いので好ましくない。もう一種の好適な記録層
の例としてＭｂ_v Ｍｃ_y （Ｓｂ_x Ｔｅ_1-x ）_1-y-v （た
だし、ＭｂはＡｇ又はＺｎの少なくとも１種、ＭｃはＧ
ｅもしくはＳｎの一種であり、０．６≦ｘ≦０．８、
０．０１≦ｙ≦０．１５、０．０１≦ｖ≦０．１５、
０．０２≦ｙ＋ｖ≦０．２である）なる組成を有する合
金があげられる。

【００２９】ＩｎのかわりにＧｅを用いることで、上記
のＭａＩｎＳｂＴｅ合金における低融点金属Ｉｎおよび
Ｉｎ化合金の析出のしやすさを改善することができる。
一方で、ＧｅもしくはＳｎの添加とともに、急激に初期
化（ａｓ−ｄｅｐｏ．膜の結晶化）に時間を要するよう
になる。Ｉｎの析出しやすさとＧｅによる初期化のしに
くさを克服するために、Ｍｄ_aＩｎ_b Ｇｅ_c Ｓｂ_d Ｔｅ
_e （ただし、ＭｄはＡｇもしくはＺｎの少なくとも１種
であり、０．０１≦ａ≦０．１、０．００１≦ｂ≦０．
１、０．０１≦ｃ≦０．１、０．５≦ｄ≦０．７、０．
２５≦ｅ≦０．４、０．０３≦ｂ＋ｃ≦０．１５、ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１．０である）なる組成を有する５元
記録層を用いても良い。

【００３０】記録層及び保護層の厚みは、上記機械的強
度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う光学
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。本発明の要点は、
とりわけ低体積抵抗率の反射層５を用いることによっ
て、線速マージンや記録パワーマージンを改善したこと
にある。特に、上部保護層４を３０ｎｍ以上と比較的厚
くした場合に顕著な効果が得られる。

【００３１】上部保護層４は、従来、厚くなりすぎると
記録層３の熱が反射層５に到達する時間が長くなり、反
射層５による放熱効果が有効に作用しないとされてい
た。上部保護層４を厚くした例はあるものの、具体的な
応用例がピット位置記録法に限定されており、反射層へ
の熱の拡散をむしろ抑制し、おおむね１０ｍ／ｓ以上の
高線速における記録において高感度化することを主眼と
していた（ＵＳＰ５６６５５２０、５６７４６４９
等）。

【００３２】しかし、本発明者らの検討によれば、マー
ク長記録に適用した場合には、単に上部保護層を厚くす
ると、記録時に溶融された記録層の冷却速度が小さくな
りすぎ、良好な非晶質マークの形成が阻害されジッタが
悪化するという問題点が生じる。すなわち、再凝固時の
再結晶化が促進されて、非晶質マークの周辺に粗大なグ
レインの帯が形成されるため、マーク位置検出ならばと
もかく、マークエッジを検出するマーク長記録では著し
くジッタが悪化するのである。また、上部保護層４の内
部に繰返しオーバーライト時のヒートサイクルによる塑
性変形が蓄積され、オーバーライト回数に伴い劣化が進
みやすいという問題が生じる。これも、マーク長が短い
ものだけで構成されるマーク位置記録よりも、長いマー
クが混じるマーク長記録の場合に顕著になる。

【００３３】以上で述べた問題点は、記録時の線速が１
０ｍ／ｓ以下、特に５ｍ／ｓ以下の低線速である場合に
顕著となる。これは、記録層の冷却速度が記録に用いる
集束光ビームと記録媒体との相対的な移動速度に依存
し、低線速ほど冷却速度が低下するためである。冷却速
度の低下は、非晶質マークの形成阻害、記録時の熱ダメ
ージの増大という上記の問題点をより過酷なものとす
る。

【００３４】上記先願では、使用形態として少なくとも
５ｍ／ｓ以上であり、特に１０ｍ／ｓ以上における記録
感度改善を想定しており、このような低線速における問
題点については言及していない。本発明によれば、低線
速での記録再生において、厚く設けた上部保護層４に極
めて低体積抵抗率の反射層５を組み合わせることによ
り、相変化による位相差δを有利に利用でき、なおか
つ、上部保護層の薄い従来の急冷構造よりも記録感度お
よび線速依存性を改善できるという効果をも得られる。

【００３５】従って、上部保護層膜厚は好ましくは３０
ｎｍ以上６０ｎｍ以下、より好ましくは４０ｎｍ以上６
０ｎｍ以下である。位相差の効果δを積極的に利用しな
い場合でも、比較的厚い上部保護層と極めて低体積抵抗
率の反射層５を用いることの利点はここにある。これ
は、図１４を用いて以下のように説明される。記録のた
めにまず記録層温度を融点以上に昇温する必要がある
が、熱伝導には有限の時間が必要であるから、昇温過程
（初期の数十ナノ秒以下）では、平面方向の熱伝導は顕
著ではなく、膜厚方向の熱伝導のみでほとんど温度分布
が決まる（図１４（ａ））。

【００３６】従って、まず記録マークの先端部分を所定
の温度まで昇温するときには、この膜厚方向の熱伝導が
効いてくる。一方、昇温開始後数十ｎｓｅｃ以降になる
と図１４（ｂ）に示すように横方向の熱伝導による温度
分布の平面的変化が重要になる。なぜなら、膜厚方向は
熱拡散距離の有効範囲が高々０．１μｍであるのに対し
て、平面方向は熱拡散距離の有効範囲が１μｍのオーダ
ーだからである。

【００３７】特に非晶質化過程を支配する記録層の冷却
速度はこの平面分布に依存し、前述の冷却速度の線速依
存性はまさにこの平面分布で支配されている。低線速で
は光ビームの走査速度が遅いため、同一照射時間でも周
辺部まで加熱しながら進むことになり、平面方向の熱伝
導の影響が大きい。また比較的長時間連続して記録光ビ
ームが照射される長マークの後端部分でも、平面方向の
熱伝導の影響が大きい。

【００３８】従って、マーク長記録を記録時の最大線速
と最小線速比が２倍以上になる様な広線速範囲で良好に
行うためには、単に膜厚方向の温度分布や時間変化のみ
ならず、平面方向の分布や時間変化を正確に制御する必
要がある。図１４（ｂ）において、上部保護層の熱伝導
率を低くし、適度な厚みを持たせた方が反射層への熱の
流れに一定の遅延効果をもたらすことができ、平面方向
の温度分布を制御しやすくなるのである。

【００３９】従来のいわゆる「急冷構造」は、再結晶化
による粗大グレインのない非晶質マーク形成には有効で
あったが、上部保護層膜厚が３０ｎｍ以下であり、この
熱伝導の遅延効果に十分な留意を払っていなかったた
め、記録感度の低下をもたらしていた。本発明において
問題としている反射率の熱伝導率は、あくまで、実際に
上部保護層上に形成された薄膜状態での熱伝導率であ
る。一般には薄膜の熱伝導率はバルク状態の熱伝導率と
大きく異なり、小さくなっているのが普通である。

【００４０】特に４０ｎｍ以下の薄膜では成長初期の島
状構造の影響で熱伝導率が１桁以上小さくなる場合があ
り好ましくない。さらに、成膜条件によって結晶性や不
純物量が異なり、これが同じ組成でも熱伝導率が異なる
要因になる。本発明において良好な特性を示す反射層５
を規定するために、反射層の熱伝導率は直接測定するこ
とも可能であるが、その熱伝導の良否を電気抵抗を利用
して見積もることができる。

【００４１】金属膜のように電子が熱もしくは電気伝導
を主として司る材料においては熱伝導率と電気伝導率は
良好な比例関係があるためである。薄膜の電気抵抗はそ
の膜厚や測定領域の面積で規格化された抵抗率値で表
す。体積抵抗率と面積抵抗率は通常の４探針法で測定で
き、ＪＩＳＫ７１９４によって規定されている。

【００４２】薄膜の熱伝導率そのものを実測するよりも
はるかに簡便かつ再現性の良いデータが得られる。本発
明において好ましい反射層は体積抵抗率でいうと２０ｎ
Ω・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下、好ましくは２０ｎΩ・
ｍ以上１００ｎΩ・ｍ以下である。体積抵抗率２０ｎΩ
・ｍ以下の材料は薄膜状態では実質的に得にくい。体積
抵抗率１５０ｎΩ・ｍより体積抵抗率が大きい場合で
も、たとえば３００ｎｍ以上の厚膜とすれば面積抵抗率
を下げることはできるが、本発明者らの検討によれば、
このような高体積抵抗率材料で面積抵抗率のみ下げて
も、十分な放熱効果は得られなかった。

【００４３】厚膜では単位面積当たりの熱容量が増大し
てしまうため、反射層自体の放熱がかえって遅くなって
しまうからと考えられる。また、このような厚膜では成
膜に時間がかかり、材料費も増えるため製造コストの観
点から好ましくない。膜厚３００ｎｍ以下で面積抵抗率
０．２以上０．９Ω／□以下が得られるような、低体積
抵抗率材料を用いるのが特に好ましい。上記のような低
体積抵抗率を得るためには、不純物含有量２原子％以下
のＡｌ合金（純Ａｌを含む）または不純物含有量５原子
％以下のＡｕ又はＡｇ合金（純Ａｕ、Ａｇを含む）膜と
するのがよい。

【００４４】本発明に適したＡｌ金属材料をより具体的
に述べると、Ｓｉを０．３重量％以上０．８重量％以
下、Ｍｇを０．３重量％以上１．２重量％以下含有する
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金であることが好ましい。この
他、ＡｌにＴａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｈ
ｆ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、又はＭｎを０．２
原子％以上２原子％以下含むＡｌ合金は、添加元素濃度
に比例して体積抵抗率が増加し、また、耐ヒロック性が
改善されることが知られているので、耐久性、体積抵抗
率、成膜速度等考慮して用いることができる。

【００４５】Ａｌ合金に関しては、添加不純物量０．２
原子％以下では、成膜条件にもよるが、耐ヒロック性は
不十分であることが多い。また、２原子％より多いと上
記の低抵抗率が得られない。経時安定性をより重視する
場合には添加成分としてはＴａが好ましい。一方、上記
反射層がＡｇ合金薄膜である場合にはＴｉ、Ｖ、Ｔａ、
Ｎｂ、Ｗ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈ
ｆ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、又は
Ｍｎを０．２原子％以上５原子％以下含むものが望まし
い。経時安定性をより重視する場合には添加成分として
はＴｉ、Ｍｇが好ましい。

【００４６】本発明者らは上記、Ａｌへの添加元素、Ａ
ｇへの添加元素は、その添加元素濃度に比例して、体積
抵抗率が増加することを確認している。不純物の添加は
一般的に結晶粒径を小さくし、粒界の電子散乱を増加さ
せて熱伝導率を低下させると考えられる。添加不純物量
を調節することは、結晶粒径を大きくすることで材料本
来の高熱伝導率を得るために必要である。

【００４７】高熱伝導率を得るためには、上記のよう
に、不純物量を少なくするのが望ましいが、一方で、Ａ
ｌやＡｇの純金属は耐食性や耐ヒロック性に劣る傾向が
あるため、両者のバランスを考慮して最適組成が決ま
る。なお、反射層は通常スパッタ法や真空蒸着法で形成
されるが、ターゲットや蒸着材料そのものの不純物量も
さることながら、成膜時に混入する水分や酸素量も含め
て全不純物量を下げる必要がある。全不純物量を２原子
％以下とするためには、プロセスチャンバの到達真空度
は１×１０^-3Ｐａ以下とすることが望ましい。

【００４８】また、１×１０^-4Ｐａより悪い到達真空度
で成膜するなら、成膜レートを１ｎｍ／秒以上、好まし
くは１０ｎｍ／秒以上として予期しない不純物が取り込
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１
０ｎｍ／秒以上として予期しない不純物混入を極力防ぐ
ことが望ましい。

【００４９】膜中の不純物組成あるいは結晶性は、スパ
ッタに用いる合金ターゲットの製法やスパッタガス（Ａ
ｒ、Ｎｅ、Ｘｅ等）にも依存する。上記のように薄膜状
態の体積抵抗率は金属材料、組成のみによっては決まら
ないから、たとえばＡｌ合金反射層材料を規定した先願
（特開平３−１３３８、平１−１６９５７１、平１−２
０８７４４、平２−１２８３３２等）もあるが本願の層
構成を示唆するものではない。

【００５０】また、先に延べたごとく、本願は実際にデ
ィスク上に成膜された薄膜状態での熱伝導率に注目し、
反射層の放熱効果を確実にするために、簡便かつ精度の
高い測定が容易にできる、体積抵抗率によって反射層の
高熱伝導率を担保している。単に合金組成や、バルクの
熱伝導率を参照した先願にくらべ、産業上の利益ははか
りしれない。また、薄膜状態の熱伝導率がバルク値とは
大きくことなり、組成のみならず成膜条件にも依存する
ことから、熱伝導率の最適範囲の単なるパラメータのお
きかえでないことも明らかである。

【００５１】さらなる高熱伝導と高信頼性を得るために
反射層を多層化することも有効である。反射層の多層化
は、高体積抵抗率材料と低体積抵抗率材料を組み合わせ
て所望の膜厚で所望の面積抵抗率を得るためにも有効で
ある。反射層を複数の金属膜からなる多層反射層とし、
全膜厚を４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、多層反射層の厚
さの５０％以上が体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎ
Ω・ｍ以下の金属薄膜層（多層であっても良い）とする
のが好ましい。

【００５２】本発明においては、特に３０〜６０ｎｍと
いう厚めの上部保護層による熱伝導の遅延効果を十分発
揮させるために上部保護層４の材料としては、熱伝導が
低い方が望ましい。具体的にはＺｎＳ、ＺｎＯ、ＴａＳ
₂ もしくは希土類硫化物を単独もしくは混合物として２
０モル％以上９０モル％以下含み、他方融点もしくは分
解温度が１０００℃以上の耐熱性化合物からなる複合誘
電体が望ましい。より具体的にはＬａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ
等の希土類の硫化物を５０モル％以上９０モル％以下含
む複合誘電体が望ましい。あるいは、ＺｎＳ、ＺｎＯも
しくは希土類硫化物の組成の範囲を７０〜９０モル％と
することが望ましい。

【００５３】これらと混合されるべき融点もしくは分解
点が１０００℃以上の耐熱化合物材料としては、Ｍｇ、
Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｐｂ等の酸化物、窒化物、炭化物やＣａ、Ｍｇ、
Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。特にＺｎＯと
混合されるべき材料としては、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ等
希土類の硫化物あるいは硫化物と酸化物の混合物が望ま
しい。

【００５４】従来、知られている保護層材料で、ＳｉＯ
₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＡｌＮ、ＳｉＮ等を主成
分とする薄膜は、それ自身の熱伝導率が高く好ましくな
い。なお、ＺｎＳ：ＳｉＯ₂ からなる上部保護層の厚み
を３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とし、反射層に０．５原子
％以上５原子％以下の不純物を含むＡｌ合金を用いるこ
とが記載されている例があるが（特開平７−２６２６１
３）。しかしこの出願はむしろ、高感度化のために反射
層膜厚を１００ｎｍ以下とすることが好ましいなど反射
層への放熱を制限して高感度化を図ったものであり、本
願における、冷却速度を高速に保つために薄膜状態の反
射層の熱伝導率をとりわけ高いものに制限するという思
想は全く見られない。

【００５５】従って、反射層組成として似た例示があっ
たとしても、低体積抵抗率の反射層については全く示唆
していない。少なくとも、本願では、該先願において対
応不十分な１０ｍ／ｓ以下における低線速域での、記録
感度改善とマーク長記録における非晶質マークの良好な
形成（再結晶化の抑制）を確実にするという点で、高密
度マーク長記録における特性を飛躍的に改善できる。ま
た、そのために、実際の薄膜状態での熱伝導率の重要性
に注目し、簡便にかつ高精度に実測可能な体積抵抗率に
注目している。

【００５６】これは、生産管理を容易にし、量産工程に
おいて本発明の効果を確実にするために重要なことであ
る。さらにまた、凹凸ピットを利用した再生専用光記録
媒体との互換性に留意した溝形状、位相差についても、
上記先願は全く触れていない。次に、本発明のより好ま
しい設計例について説明する。すなわち、光学設計の最
適化によりコントラストを高くとりつつ、安定なトラッ
キングサーボ特性を得る。

【００５７】特に、凹凸ピットにおける位相差を利用し
てコントラストおよびトラッキングサーボ信号を得るＣ
ＤやＤＶＤと互換性を取り易い媒体を提供することであ
る。本発明においてはこのコントラストを変調度によっ
て定義する。変調度（Modulation、以下ではＭｏｄと略
す）は、マーク長変調記録においてすべてのマーク長が
含まれるランダムパターンを記録した際、再生信号をＤ
Ｃカップリング状態で観測した際のエンベロープ再生信
号の振幅とその上端のレベルの比 Ｍｏｄ＝（エンベロープ再生信号の振幅）／（エンベロープ上端レベル）（２） によって定義される。高ＳＮ（signal to noise ）比を
達成するためには、この変調度を高くすることが必要で
ある。

【００５８】より具体的な例としては、ＣＤ−ＲＷある
いは書き換え可能なＤＶＤとしてＣＤもしくはＤＶＤと
の互換性を確保するためには、ＣＤもしくはＤＶＤ規格
で定められる変調度を高くとらねばならない。ＣＤもし
くはＤＶＤにおける変調度とは、図２に示すようにラン
ダム信号を記録したときのＤＣ再生信号（直流成分を含
む再生信号）において、最長マーク（ＣＤでは１１Ｔ、
ＤＶＤでは１４Ｔ）のトップの信号強度Ｉ_top と、信号
振幅Ｉ ₁₁との比Ｉ₁₁／Ｉ_top （もしくはＩ₁₄とＩ_top の
比、Ｉ₁₄／Ｉ_top ）として定義される。

【００５９】信号振幅Ｉ₁₁（もしくはＩ₁₄）が上記定義
のエンベロープ再生信号の振幅に相当し、Ｉ_top がその
上端レベルに相当する。書換型ＣＤ、ＤＶＤでは変調度
に対する規定は、再生専用そのものより若干緩和されて
おり、おおむねＭｏｄ＞０．５であることが望ましい。
Ｉ_top は実際上、マーク間（結晶状態）の溝内での反射
率に相当する。一方、幅１μｍ程度より狭い溝内に記録
した非晶質マークを、同程度の径の集束光ビームで読み
出した場合には平面波の干渉を考慮しなければならな
い。

【００６０】再生信号振幅Ｉ₁₁（もしくはＩ₁₄）は相変
化媒体の結晶部分と非晶質部分から反射光の強度差Ｉ
_ref 及び位相差による反射率差Ｉ_phase の両方が問題と
なる。すなわち、非晶質マークと結晶状態の反射光の間
の位相差δを考慮する必要がある。結晶部と非晶質マー
クにおける位相の差が、ちょうどそこに深さの異なるピ
ットが存在するのと同じ効果をもたらすからである。こ
の場合の信号振幅は近似的には反射率差による振幅Ｉ
_ref と位相差による振幅Ｉ_phase と上記の和として Ｉ₁₁＝Ｉ_ref ＋Ｉ_phase （３） としてあらわされる。

【００６１】図３に示すように、位相差δは、前述の多
層構成を有する記録媒体を、基板裏面側から再生光ビー
ムを入射して反射光を読み取る場合の、 δ＝( 結晶領域を通過した反射波の位相) − ( 非晶質領域を通過した反射波の位相) (４) によって定義される。δが負の場合は見かけ上非晶質マ
ーク部で溝深さが深くなるのと同じ効果を有し、δが正
の場合は見かけ上非晶質マーク部で溝深さが浅くなるの
と同じ効果を有する。ただし、位相は２πの周期で既約
化できるので、−π＜（位相差）＜０の場合は、π＜
（位相差）＜２πの範囲の値に置き換えても同等である
（逆の置き換えも可）。

【００６２】一方、溝記録を行う場合、下式で表される
溝深さによる位相差が存在する。 Φ＝( ランド部からの反射波の位相) −( 溝部からの反射波の位相) (５) ここで、基板の屈折率をｎ、ｄを溝深さとすると具体的
には Φ＝−４πｎｄ／λ （６） である。この定義では、基板面入射光から見て、溝部の
ほうが近くにあるからΦ＜０である。通常は、ｄは｜Φ
｜＜πとなるように選ばれる。すなわち、−π＜Φ＜０
である。前述のように２πを加えても同じ結果が得られ
るから、π＜Φ＜２πとも記述できる。

【００６３】光ビーム内で局所的な平面波の干渉は、こ
の溝深さによる位相差Φと相変化による位相差δの和
Δ、 Δ＝δ＋Φ＝δ−４πｎｄ／λ （７） を考慮する必要がある。従って、局所的に形成された非
晶質マークは、見かけ上溝内に位相差δを有する凹凸ピ
ットが存在する形になり、単なる結晶状態と非晶質状態
の反射率差以上にコントラストすなわち変調度がとれる
場合がある。すなわちＩ_phase がＩ₁₁を増大させる方向
に寄与する場合がある。

【００６４】このための条件、すなわち溝内記録におい
てＩ_phase ＞０とするためには、Δが±π近傍となるこ
とが望ましい。これは、凹凸ピットの位相差のみを利用
したコンパクトディスクで最も変調度がとれる条件と同
じである。（７）式より、Δが−πに近づくためには、
位相差δは見かけ上非晶質部で溝が深くなるように変化
することが望ましい。すなわち、 −π＜δ＜０ （８） が好ましい。さて、相変化方式の書き換え型光ディスク
を再生専用のＣＤやＤＶＤプレーヤーやＲＯＭドライブ
とでそのまま再生できるためには、記録信号品質のみな
らずサーボ信号にも留意する必要がある。

【００６５】すなわち、これら再生専用装置は、トラッ
キングサーボや所定トラックへのシークのために、凹凸
ピットから発生するサーボ信号を利用しているおり、必
ずしも溝から発生するプッシュプル信号を効率的に検出
できず、記録されたマークの位相差δを主として利用し
ている場合がある。このため、サーボ信号にも留意して
相変化による位相差δを最適化する必要がある。ここ
で、問題となるサーボ信号としてはプッシュプル信号と
ラジアルコントラストがあげられる。

【００６６】ここでラジアル・コントラストＲＣは以下
のように定義される。 ＲＣ＝２｛（Ｉ_L −Ｉ_G ）／（Ｉ_L ＋Ｉ_G ）｝ （９） ここで、Ｉ_L 、Ｉ_G はそれぞれランド部、溝部にの反射
光強度である。ラジアルコントラストは、特定トラック
へのアクセスにおいて、目的トラック近傍において所定
の本数のトラックを正確に移動する精密制御において用
いられる。

【００６７】反射光強度は図４に示すように、トラック
中心に対して左右に配置された４分割の光検出器の和信
号Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ＝（Ａ＋Ｃ）＋（Ｂ＋Ｄ）ある。ここでＩ
₁ ＝Ａ＋Ｃ、Ｉ₂ ＝Ｂ＋Ｄと定義した。実際はフォーカ
スサーボのみをかけて得られるトラック横断信号の溝部
とランド部強度を測定する。記録前後で定義されるが、
記録後のラジアル・コントラストは記録による反射率低
下部の信号強度を低域通過フィルタによって平均化した
強度Ｉ_La、Ｉ_Gaを用いる。

【００６８】記録前の溝によるプッシュプル信号ＰＰｂ
は ＰＰｂ＝｜Ｉ₁ −Ｉ₂ ｜ （１０） で定義される。記録後のプッシュプル信号ＰＰａは、や
はり、差信号の平均値（低周波フィルタ通過後の値）を
用いる。いずれも一般的な定義である。ただし、ＣＤの
規格ではＰＰｂをＩ_G で、ＰＰａをＩ_top で規格化した
値を用いる。Ｉ_top に替わって記録後の溝の平均反射率
Ｉ_Gaや（Ｉ_Ga＋Ｉ_La）／２を用いて規格化する場合もあ
る。

【００６９】また、実際のサーボ回路で、プッシュプル
信号をこれらの反射率値で割る割り算回路を付加して、
記録に伴うサーボ信号の変動を小さくする工夫もある
（ＤＰＰ、Devided Push-pull ）。本発明では、プッシ
ュプル信号の振幅そのものをＰＰｂもしくはＰＰｂで表
すこととする。さらに、ＣＤにおいては、トラック中心
から０．１μｍオフセットした状態の｜Ｉ₁ −Ｉ₂ ｜値
を用いているが、本発明ではＰＰａの絶対値自体の精度
を問題にしているわけではないので、特にこの点は区別
して考えない。

【００７０】図４においてピックアップが複数の溝を横
断するときに発生する信号の模式図を図５に示す。すな
わち、フォーカスサーボのみをかけ、トラッキングサー
ボをはずしたときに光検出器からえられる出力である。
図５において｜Ｉ₁ −Ｉ₂ ｜ａ信号は、記録後のＩ₁ 、
Ｉ₂ 信号の低周波通過フィルタ（LowPassFilter 、ＬＰ
Ｆ）通過後の信号、すなわち平均値である。Ｉ₁ 、Ｉ₂
はトラック横断時のゆっくりした変動に加えて、いずれ
のチャネルの信号も記録後には高周波成分である記録信
号により図のような変動が重畳される。また、絶対値は
異なるものの、和信号Ｉ＝Ｉ₁ ＋Ｉ₂ も同様のパターン
の信号となるから、近似的にはＩ₁ 、Ｉ₂ の高周波成分
の変調度はＲＦ信号の変調度と同じとみなせる。

【００７１】特に、溝深さによる位相Φと結晶と非晶質
の位相差δの和Δが±πとなる近傍では、プッシュプル
信号が得にくくなるので好ましくない。逆にΔがπ／２
付近でプッシュプル信号は最大となる。この位相差とプ
ッシュプル強度についての関係は、やはり、ピットの位
相差のみを利用したＣＤでのプッシュプル信号強度と同
じである。ピット位相差を利用する再生専用ドライブと
の互換性を確保するためには、変調度とサーボ信号のバ
ランスを考慮して、位相差が−π／２と−πの間（もし
くはπ３／２と２πの間）であることが望ましい。すな
わち再生専用ドライブとの互換性の観点からは −π＜Δ＜−π／２＋π／８ （１１） の範囲に設定することが望ましい。＋π／８の項は、厳
密な−π／２からπ／８程度のぶれは許容範囲とみなせ
るからである。ただし、−πを越えることはプッシュプ
ル信号の極性が反転するので好ましくない。従って−π
を越えてのずれは好ましくない。

【００７２】一方、記録装置内部においては、記録前後
においてプッシュプル信号やラジアルコントラスト値が
急激に変化することは、トラッキングサーボやシーク性
能を不安定にさせるので好ましくない。すなわち、あま
りδの影響が大きいと記録と同時に溝形状（特に深さ）
が変化するのと同等の効果が生じ、サーボ信号が記録前
後で大きく変化するのでサーボが不安定になり易いとい
う問題点が生じる。さて、上記の説明では、非晶質状態
の反射率低下を考慮しなかった。凹ピットと異なり、記
録マークでは位相差のみならず、マーク内の反射率も低
下するが、図３の説明において、マーク部分の反射率そ
のものが低下すれば、その部分からの光線の寄与は少な
くなるので、干渉効果そのものは相殺される。

【００７３】非晶質マークを記録する場合、マーク反射
率は数％未満になるので、実際は、干渉効果は上記説明
で期待するほど顕著に表れない。したがって、プッシュ
プル信号の発生に必要な干渉効果が弱まり、位相差に関
わらず、記録後のＰＰａは減少する（ＰＰａ＜ＰＰｂ）
のが普通である。この場合、記録後のプッシュプル信号
ＰＰａがあまりにも小さくなりすぎてトラッキングサー
ボが不安定にならにようにするためには、なおさら位相
差Δがプッシュプル信号を強める方向でなければいなら
ない。すなわち、 −π／２−π／８＜ Δ ＜−π／２＋π／８ （１２） になるのが望ましい。

【００７４】一方、記録後の反射率低下を補うためにサ
ーボ回路側で補償する方法として、前述のように、ＤＰ
Ｐを使用する場合には、例えば、書き換え型ＣＤの規格
では、反射率で規格化したプッシュプル信号ＰＰｂ／Ｉ
_G 、ＰＰａ／Ｉ_Gaを用いて、記録前後のプッシュプル変
化ＮＰＰＲ（Normalized Push Pull Ratio）を規定して
いる。 ＮＰＰＲ＝（ＰＰｂ／Ｉ_G ）／（ＰＰａ／Ｉ_Ga） ＝（ＰＰｂ／ＰＰａ）（Ｉ_Ga／Ｉ_G ） ＝（ＰＰｂ／ＰＰａ）Ｉ_top （Ｉ_top −Ｉ₁₁／２）／Ｉ_G ＝（ＰＰｂ／ＰＰａ）（Ｉ_top ／Ｉ_G ）（Ｉ_top −Ｉ₁₁／２） ＝ｋ・Ｉ_top （ＰＰｂ／ＰＰａ）｛１−（Ｉ₁₁／Ｉ_top ）／２）｝ ＝ｋ・Ｉ_top （ＰＰｂ／ＰＰａ）（１−Ｍｏｄ／２） （ここでｋ＝Ｉ_top ／Ｉ_G ） （１３）

【００７５】この（１３）式において、位相差δ及びΔ
にかかわる項は、ＰＰａとＭｏｄである。いずれも大き
くなればＮＰＰＲを小さく、すなわち記録前後での変化
量を少なくできる。ＣＤ−ＲＷにおいてはＮＰＰＲは概
ね１．０程度より小さいことが好ましいとされる。Ｍｏ
ｄ及びＰＰａの双方を大きくする観点からは（１１）
式、ＰＰａを優先して大きくする観点からは（１２）式
が成立することが望ましい。

【００７６】なお、後に詳述するＤＰＤ（Differential
Phase Detection）方式では、ＰＰａの減少分を反射率
Ｉ_Ga、（Ｉ_La＋Ｉ_Ga）／２等で規格化するので、これら
の減少効果でかえってＤＰＰ信号が記録後に大きくなり
すぎることがあるので（１１）式の範囲でより−πに近
い方向で最適化することが望ましい場合もある。また、
意図的にＰＰｂを予め小さめに設定する場合には、 −π／２＜Φ＜−π／８ （１４ａ） となるように溝形状を浅めに設定する。より好ましく
は、 −π／４−π／８＜Φ＜−π／８ （１４ｂ） とする。

【００７７】なお、記録前後における反射率変化を少な
くし、むしろ位相差変化のみによって、つまり、Ｉ
_phase 成分を主体に変調度を得る場合も相変化媒体には
ありうる。この場合、記録による位相差変化δによる記
録前後のＲＣ及びプッシュプル信号の変化を小さくする
ためには、記録後の非晶質マークにおける全位相差Δが
記録前の溝のみの位相差Φと−π／２に対して対称な
量、すなわちΔ＝−π−Φになっていれば、記録前後で
の位相差の影響はほとんど同じになる。

【００７８】さらにまた、−π／２を超えて−πに近づ
いていれば、位相差による変調度も十分期待できる。実
際には、やはり±π／８程度のぶれは許容されるので、 （−π−Φ）−π／８＜ Δ ＜（−π−Φ）＋π／８ （１５） の範囲であることが望ましい。なお、本発明をＣＤ−Ｒ
Ｗ（記録再生波長７８０ｎｍ）に応用する場合、ＣＤと
の互換性の観点からは、記録前後の溝信号、例えば記録
前後それぞれのプッシュプル信号やラジアルコントラス
ト、またその比などに配慮して溝形状等を決める必要が
ある。

【００７９】例えば特開平８−２１２５５０では、溝深
さ５０〜６０ｎｍ、溝幅０．３〜０．６μｍが好ましい
としている。しかし、本発明者らの検討によれば、上述
したような層構成においては、溝深さは２０ｎｍ以上４
５ｎｍ以下が好ましい。これより深いと記録後のプッシ
ュプル信号が０．１より過剰に大きくなりやすく、ま
た、記録後のラジアルコントラスト値が０．６以上と記
録前の値０．１〜０．２に比べて過剰に大きくなり、サ
ーボの安定性に問題が生じることがわかった。

【００８０】繰返しオーバーライト耐久性及び溝信号の
溝深さ依存性を考慮すれば、より好ましくは３０ｎｍ以
上４０ｎｍ以下である。４０ｎｍより深くすると、溝内
反射率が低くなりすぎ規格の下限値である１５％を満た
しにくくなる。また、記録後のプッシュプルの振幅ＰＰ
ａが大きくなり過ぎ、既存の凹凸ピット再生回路ではプ
ッシュプル検出回路のゲインが飽和してしまう。溝深さ
を浅くしすぎるとスタンパ製造や射出成形による溝形状
形成が困難になり、あるいはラジアル・コントラストや
プッシュプルの下限規格を下回る。また、溝壁による記
録層閉じ込め効果が薄れ、繰返しオーバーライトによる
劣化が促進される点でも好ましくない。従って、好まし
くは２０ｎｍより深くし、より好ましくは３０ｎｍより
深くする。

【００８１】この場合、溝深さが２０〜４５ｎｍの範囲
での溝による位相差Φは、−０．１６πから−０．３６
πであるから、溝内記録において最も振幅を大きくする
ために（７）式のΔを−π近傍とするためには、δを−
０．８４πから−０．６４πとなるよう層構成を調整す
ればよい。またΔを−π／２近傍とするためには、δを
−０．３４πから−０．１４πとすればよい。

【００８２】なお、記録後のラジアル・コントラストの
絶対値が０．６以下であるという規格値から溝幅は０．
３μｍ以上が望ましく、ウォブルと溝形状に関したオー
バーライト耐久性の観点から、特に相変化タイプの書換
え可能なＣＤやＤＶＤに応用する場合、０．６μｍ以下
であることが望ましい。ウオブルの存在による劣化促進
のメカニズムは必ずしも明らかではないが、記録用光ビ
ームの一部が溝の側壁に照射されやすくなるためではな
いかと考えられる。

【００８３】すなわち、トラッキングサーボがかかった
集束光ビームはウオブルの蛇行には追従せず溝中心部を
直進して行く。溝壁の蛇行があれば、光ビームが、わず
かではあるが溝壁に照射されやすくなる。薄膜の密着性
が悪い溝壁部や溝角部で応力集中が起きやすい等により
繰返しオーバーライト時の熱ダメージによる劣化が起き
やすいと考えられるので、ここに光ビームの一部でも照
射されれば、劣化は促進されると考えられる。

【００８４】相変化媒体の溝内記録では深溝、細溝であ
るほど耐久性が良いという傾向があるが、ウオブルが存
在する場合、溝幅が狭すぎるとかえって上述の溝壁部の
劣化現象が顕著になるため劣化が著しい。すなわち、繰
返しオーバーライト耐久性の面から溝幅に制限があり、
０．６μｍより広いと相変化媒体一般の現象として、ま
た、０．４μｍより狭いとウォブルの存在によるオーバ
ーライト耐久性による劣化が著しくなるので好ましくな
い。ＣＤ−ＲＷにおいてはより好ましくは０．４５μｍ
以上０．５５μｍ以下である。

【００８５】このように、記録された非晶質マークにお
ける位相差の制御は、今後重要になると思われるディジ
タル・ビデオ・ディスク（いわゆるＤＶＤ）の書換え可
能媒体（相変化媒体）でも有効であることは言うまでも
ない。例えば、波長６３０〜６６０ｎｍ、ＮＡ＝０．６
〜０．６５で記録再生を行う相変化ＤＶＤも提案されて
いるが、再生専用ＤＶＤと互換性を取るためには、ま
ず、変調度がＣＤと同様に少なくとも５０％はあること
が必要である。

【００８６】一般的に、ＤＶＤのように最短マーク長が
０．４μｍといった高密度記録では、十分な再生信号振
幅とそれによる良好なジッタが選られるように、プッシ
ュプル信号振幅を小さくしてでも、Ｉ_phase 成分を有効
に使用しなければならくなっている。つまり、凹凸ピッ
トの位相差をＣＤよりさらに±πに近づけるよう、深め
のピットを採用せざるを得なくなっている。実際のピッ
ト深さは再生波長が６５０ｎｍまで短くなるので、現行
ＣＤとほぼ同じであり、１００ｎｍ前後である。

【００８７】このように、プッシュプルの小さい再生専
用ドライブでトラッキングサーボが安定にかかるために
は、ＤＰＤ（Differential Phase Detection）方式での
トラッキングサーボ信号を十分得る必要があり、やはり
非晶質マークでの位相差δは式（８）に示された範囲に
あることが望ましい。ここで、ＤＰＤ方式とは、図４に
示すように、ビーム進行方向（ピット配列方向）にそっ
て、４分割に配列された光検出器Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの出力
を用いて（Ｂ＋Ｃ）信号の位相と、（Ａ＋Ｄ）信号の位
相の位相差として定義される。あるいは、TangentialPu
shPullと呼ばれる量が問題となる。これは、（Ｃ＋Ｄ）
−（Ａ＋Ｂ）信号として定義される。

【００８８】このような再生系との互換性を確保するた
めには、非晶質マークにおいても、凹凸ピット同様
（７）式のΔを−πに近づけ、Ｉ_phase 成分を有効に活
用すべきである。この場合は、 −π＜Δ＜−３／４π ( １６) の範囲であることが望ましい。ＤＶＤと再生互換性を確
保するためには、溝内記録であることが望ましいが、上
記のように溝自体のプッシュプル信号を小さ目にする必
要があり、そのためにＣＤ−ＲＷと同様に溝深さを浅く
して溝深さによる位相差を小さくする必要がある。記録
再生波長がＣＤ−ＲＷの７８０ｎｍに対して、６３０〜
６６０ｎｍ程度となるからやや狙い目は浅めになるが、
やはり２５から４０ｎｍの範囲であることが望ましい。

【００８９】以下、記録前後の反射率差及び位相差を、
実際の多層構成においてどのように制御できるかを具体
的構成例をもって説明する。 （層構成設計例１）第一の好ましい層構成は、波長６０
０以上８００ｎｍ以下の光ビームで記録・再生・消去を
行うものであって、下部保護層の膜厚が７０ｎｍ以上１
５０ｎｍ以下で屈折率が２．０以上２．３以下、相変化
記録層の膜厚が１５ｎｍ以上２５ｎｍ以下、上部保護層
の膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下で屈折率が２．０以
上２．３以下、反射層の膜厚が４０ｎｍ以上３００ｎｍ
以下で体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以
下である。

【００９０】図６〜１０に基板上に下部保護層、記録
層、上部保護層、反射層を設けた種々の４層構成におけ
る反射率及び結晶と非晶質の位相差δの計算例を示し
た。各層の屈折率は７８０ｎｍにおける実測値を用いて
いる。以下の図においては、−π≦δ≦０なるδは、２
πを加えて、π≦δ≦２πとなるように表示している。
（８）、（１１）、（１２）、（１４）、（１５）、
（１６）式において、すべてこのような置き換えをすれ
ばすべての条件式がそのまま成立する。

【００９１】図６〜１０では例として、基板の屈折率ｎ
_sub ＝１．５、上下部保護層は屈折率２．１０の（Ｚｎ
Ｓ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀、記録層は結晶、非晶質状態の屈
折率がそれぞれｎ_c ＝３．７−４．３ｉ、ｎ_a ＝４．２
−２．１ｉのＡｇ₅ Ｉｎ₆ Ｓｂ₆₀Ｔｅ₂₉、反射層は屈折
率２．１−６．０ｉのＡｌ₉₉Ｔａ₁ の場合をあげてい
る。本発明で特に好ましいとしている、Ｓｂ₇₀Ｔｅ₃₀共
晶点近傍組成に２０原子％程度までの添加元素を加えた
記録層では、図６〜１０とほぼ類似の光学特性が発揮さ
れる。

【００９２】ただし、特定の軽元素、すなわちＮ、Ｓ、
Ｏ、Ｓｅを添加すると光学的影響が大きいので、これら
の元素は単独では１０原子％以上添加するのは好ましく
ない。また、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌを主成分とする反射層で
ある限り、反射率の絶対値は多少変化するものの、反射
層組成にもほとんど依存しない。例えば、Ａｇ₅ Ｇｅ₅
Ｓｂ₇₀Ｔｅ₂₀ではｎ_c ＝２．６１−４．４３ｉ、ｎ_a ＝
３．６３−２．７０ｉであり、Ｇｅ₆ Ｓｂ₆₉Ｔｅ₂₅では
ｎ_c ＝２．３４−４．０６ｉ、ｎ_a ＝３．５４−２．５
６ｉである。

【００９３】まず図６〜９は、反射層は１００ｎｍで一
定とし、記録層は１６、１８、２０ｎｍ、上部保護層は
３０、４０、５０、６０ｎｍとした場合の、下部保護層
膜厚依存性とを計算している。光学計算においては、Ａ
ｌ合金反射層の厚みは６０ｎｍ程度より厚ければ、実質
的にすべての光を反射してしまうので、１００ｎｍで一
定としても問題ない。下部保護層依存性を見る限り、通
常は振幅の反射率成分Ｉ_ref 変化は小さく、変調度は分
母であるＩ_top 、すなわち結晶状態の反射率に強く依存
する。

【００９４】また、Ｉ_ref を少しでも大きくとるために
は、非晶質の反射率を小さくとることが望ましい。通
常、結晶状態の反射率の極小点より、厚めの膜厚で非晶
質状態の反射率の極小点がくる。従って、Ｉ_ref は結晶
状態の反射率の極小点をとる膜厚より、厚めの膜厚が望
ましい。なお、結晶状態反射率に対しては、通常、規格
もしくはドライブ側の制限で決まる許容下限が存在する
ので、あまり低すぎることは好ましくない。通常は、最
低でも１０〜１５％は必要とされる。

【００９５】図６〜９の計算例では第１の結晶状態反射
率の極小値はｄ₁ ＝６０〜８０ｎｍ、第２の極小値はｄ
₂ ＝２５０〜２７０ｎｍで達成される。それ以上の膜厚
では下部保護層膜厚に対して周期的に変化する。結晶状
態の反射率が極小となる下部保護層膜厚は反射率が高い
記録層であれば実質上、保護層の屈折率のみで決まる。
ｄ₁ 、ｄ₂ に２．１／ｎ（ｎは屈折率）を掛ければ、各
屈折率における極小点膜厚がほぼ得られるが、通常ｎ＝
２．０〜２．３であるから、ｄ₁ はせいぜい８５ｎｍ程
度である。

【００９６】下部保護層屈折率が２．０よりも小さいと
極小点における反射率が増加して変調度が著しく低下
し、０．５以下となるのでＣＤやＤＶＤと再生互換を確
保するためには好ましくない。逆に、２．３より大とす
ると、極小点の反射率が低くなりすぎ１０％を達成でき
ず、フォーカスやトラッキングサーボが困難になるので
好ましくない。さて、以下では第一の反射率極小点付近
における位相差δの下部保護層膜厚依存性に注目する。

【００９７】図６や図７では、下部保護層膜厚が０から
厚くなるにつれ、位相差２π（＝０）から単調に減少
し、反射率の極小点近傍で、すべての位相差がπを横切
って溝有利の位相差からランド有利の位相差に急激に変
化している。図１０に下部保護層９５ｎｍ、上部保護層
４０ｎｍの場合の記録層膜厚依存性を示した。記録層１
０〜２０ｎｍの付近で急激に位相差δが変化しており、
（８）式の条件（ここではπ＜δ＜２π）を成立させる
には記録層膜厚が概ね１７ｎｍ以上でなければならない
ことがわかる。

【００９８】この急激な変化のポイントは、記録層膜厚
が薄いほど薄い下部保護層膜厚にシフトし、上部保護層
膜厚が３０ｎｍ以下では、記録層膜厚２５ｎｍ以下の範
囲で、Ｉ_ref が大きくなるｄ₁ より厚めの膜厚範囲で
は、（８）式を満たすことは困難である。さらにまた、
上部保護層膜厚３０ｎｍ以下では、記録層膜厚２０〜２
５ｎｍ程度においては、Ｉ_ref の最適範囲において、こ
のような急激なδ変化がありうるが、製造ばらつきによ
って、ディスクごとの変調度や記録後のプッシュプル信
号にばらつきを生じるので、製造マージンの観点から望
ましくない。

【００９９】少なくとも、目標とする下部保護層膜厚の
±５％以内、より好ましくは±１０％以内の範囲で、δ
が安定して溝有利を維持する、すなわちπ＜δ＜２πで
あることが望ましい。以上の観点から、結晶状態反射率
Ｒ_top の下部保護層Ｄ₁ 依存性において、 ∂Ｒ_top ／∂Ｄ₁ ＞０ （１７） なる部分を用いることが好ましいことがわかる。なお、
生産性の観点からは下部保護層膜厚は１５０ｎｍ以下に
とどめるのが望ましい。なぜなら、現在、誘電体保護層
のスパッタ法による成膜速度は高々１５ｎｍ／秒であ
り、その成膜に１０秒以上かけることはコストを上昇さ
せるからである。

【０１００】また、膜厚変動の許容値が厳しくなるので
生産上好ましくない。即ち、図８からわかるように、反
射率は所望の膜厚ｄ₀ からΔｄずれると、第１の極小値
ｄ₁近傍であろうが、第２の極小値ｄ₂ 近傍であろうが
おなじだけ変動する。一方、製造上膜厚分布はｄ₀ に対
して何％かで決まり、通常はｄ₀ ±２〜３％が均一性の
限度である。従って、ｄ₀ が薄いほど膜厚の変動幅Δｄ
は小さくなり、ディスク面内あるいはディスク間の反射
率変動を抑制出来るので有利である。

【０１０１】基板自公転機構を有しない安価な静止対向
タイプのスパッタ装置では、結果として大量生産可能な
第１の極小値ｄ₁ 近傍の膜厚を採用せざるを得ない。下
部保護層膜厚を１５０ｎｍをこえて厚くしないとするこ
とのもう一つの効果は、スパッタ成膜時における発熱の
抑制である。ＤＶＤのように厚さ０．６ｍｍのプラスチ
ック（特にポリカーボネート）基板上に、相変化媒体を
形成しようとする場合、スパッタ成膜時の発熱による基
板の変形が問題となる。

【０１０２】１５０ｎｍという膜厚は、ちょうど反射率
が極大となる膜厚付近であり、これを越えて厚い下部保
護層を採用することは、反射率的にも、生産性の観点か
らもメリットはない。また、１５０ｎｍという膜厚は、
特に屈折率２．０〜２．３の下部保護層を用いた場合、
ちょうど１波長相当の膜厚であり、膜厚０と光学的に同
等になる点でもある。光学的に同等ならば、不必要に厚
膜をつけて、製造上の問題を大きくする必要はないわけ
である。

【０１０３】図１０の記録層依存性は上部保護層６０ｎ
ｍまでの範囲では、若干薄い記録層側にシフトする。位
相差の変動が少なく、かつ、溝有利であるという面から
は、記録層膜厚は２０ｎｍ以上が望ましいが、本発明者
らの検討によれば、記録層膜厚が２０ｎｍを越すと繰返
しオーバーライト耐久性が悪化する。ＣＤ−ＲＷとして
使用する場合、線速２．４ｍ／ｓのオーバーライトでは
３０ｎｍより記録層膜厚が厚いと、ＣＤ−ＲＷとしての
規格上１０００回の耐久性が満足されず不適当であっ
た。このため、可能な限り２５ｎｍ以下、より好ましく
は２０ｎｍ以下の記録層膜厚で、位相差δを有利になる
ようにしたい。

【０１０４】図６〜９の順に、上部保護層膜厚が厚くな
った場合を想定しているが、上部保護層膜厚が厚いほ
ど、πを横切る急激な位相差変化のポイントが厚い下部
保護層膜厚に移動しており、上部保護層膜厚４０ｎｍで
は、記録層２０ｎｍにおいて常に溝有利なままである。
上部保護層膜厚が厚くなるほど、この傾向は顕著であ
り、６０ｎｍでは１６ｎｍ以上の記録層膜厚では、すべ
ての下部保護層膜厚で、溝有利の位相差をとることがわ
かる。このように、本発明の一つの要件である、３０ｎ
ｍ以上と厚い上部保護層は、位相差δを有効に使用する
ために必要な要件であることがわかる。

【０１０５】一方、上部保護層膜厚が６０ｎｍより厚い
と、繰返しオーバーライト耐久性は悪化しやすい。上部
保護層が厚くなると、保護層自体の熱膨張による体積変
形量が大きくなったり、それ自体の熱容量が大きくなっ
て、冷却速度が遅くなり、非晶質マーク形成が阻害され
たり、蓄熱による熱ダメージが増大するためであると考
えられる。また、上部保護層膜厚が６０ｎｍより厚い
と、本発明の低体積抵抗率の反射層を用いても放熱効果
が小さい。

【０１０６】本発明においては、金属で最も体積抵抗率
の低いＡｇ系反射層も検討したが、記録層膜厚を１０〜
１５ｎｍと薄くしないと効果は得られにくかった。１５
ｎｍ以下の記録層膜厚については、成膜初期の均一性等
にも留意が必要で、できれば１５ｎｍ以上の膜厚で最適
化することが望ましい。さて、繰返しオーバーライト耐
久性を考慮した場合、記録層膜厚Ｄ₂ 及び上部保護層膜
厚Ｄ₃ は薄い方が好ましい。しかし、ただ、Ｄ₂ 、Ｄ₃
を薄くするのでは位相差δが（８）式の範囲に入らな
い。

【０１０７】そこで、Ｄ₃ を厚くしたときにはＤ₂ を薄
くすれば、繰返しオーバーライト耐久性を悪化させるこ
となく、δを一定の値に維持した層構成設計ができるこ
とが図６〜９の計算例よりわかる。より具体的には、す
でに述べた、７０≦Ｄ₁ ≦１５０ｎｍ、１５≦Ｄ₂ ≦２
０ｎｍ、３０≦Ｄ₃ ≦６０ｎｍ、及び（１７）式の制限
のもとで（Ｄ₃ 、Ｄ₂ ）の組み合わせが、 −５Ｄ₂ ＋１２０≦ Ｄ₃ ≦−５Ｄ₂ ＋１４０ （１８） の関係を満たすことが望ましい。

【０１０８】そして、７０≦Ｄ₁ ≦１５０ｎｍの範囲で
δが少なくとも（８）式を満たすように選べば良い。本
層構成はとりわけ、未記録すなわち結晶状態の反射率を
１５〜２０％に設定するＣＤ−ＲＷのような記録媒体に
おいて有用である。特に、（８）、（１１）、（１
２）、（１５）式のいずれの条件で位相差を制御するか
は、個々の商品設計の範囲であるが、相変化による位相
差δを積極的に活用するためには、本発明要件の一つで
ある、記録層膜厚１０〜３０ｎｍに対しては、上部保護
層膜厚を３０ｎｍ以上、より好ましくは６０ｎｍするこ
とが望ましいことがわかる。

【０１０９】この範囲の膜厚を用いれば、Ｉ_ref が最大
となる非晶質及び結晶状態の反射率極小点付近で、δが
π＜δ＜２πの領域から０＜δ＜πの領域に急激に位相
変化することを回避でき、製造時における膜厚マージン
が確保できる上に、繰返しオーバーライト耐久性にも問
題ない層構成設計が可能である。なお、記録層膜厚、及
び上部保護層膜厚の上限値と繰返しオーバーライト耐久
性との関係については、実施例においてより具体的に述
べる。

【０１１０】（層構成設計例２）図１１、１２は、設計
例１と同様の材料を用いた場合の、波長６５０ｎｍにお
ける計算例である。各層の屈折率は波長６５０ｎｍにお
ける実測値を用いている。記録層は１８ｎｍ、反射層は
１００ｎｍで一定とした。図１１、１２はそれぞれ上部
保護層２０ｎｍ及び４０ｎｍの場合である。６５０ｎｍ
というＤＶＤに対応した波長においてもやはり、上部保
護層が厚い場合にはδが（８）式を満足しうることがわ
かる。なお、６５０ｎｍにおける計算例で用いた光学定
数は、Ａｌ合金反射層１．６９−５．３４ｉ、ＺｎＳ：
ＳｉＯ₂ 保護層２．１２−０ｉ、記録層（結晶状態）ｎ
_c ＝２．８−４．１ｉ、記録層（非晶質状態）ｎ_a ＝
３．７−２．４ｉ、基板ｎ_sub ＝１．５６−０ｉで実測
値である。

【０１１１】（層構成設計例３）設計例１においては、
繰返しオーバーライト耐久性、生産性、及び位相差δの
観点から、下部保護層膜厚として（１７）式の領域を用
いることが望ましいとした。ここでは、上部保護層が概
ね４０ｎｍ以上であれば記録層膜厚が２０ｎｍより薄い
場合Ｒ_top の極小点より厚い下部保護層を用いている。
しかし、上部保護層が概ね４０ｎｍより厚い場合には、
どんな下部保護層膜厚であっても位相差δが（８）式を
満たすような記録層膜厚が１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下の
範囲に存在する。

【０１１２】またこの場合、図７〜９でわかるように、
結晶反射率の極小点以下である程度の位相差δ（π＜δ
＜２π）が安定的に選られるため、生産における膜厚変
動でδがばらつくのを防ぐ上で好ましい状況となる。し
かし、前述のようにそのように薄い下部保護層膜厚で
は、繰返しオーバーライトによる基板変形が著しいため
に、このままでは用いられない。

【０１１３】第３の好ましい層構成は、波長６００以上
８００ｎｍ以下の光ビームで記録・再生・消去を行うも
のであって、下部保護層が２層からなり、第１下部保護
層の膜厚が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下で屈折率が基板の
屈折率ｎ_sub に対してｎ_sub±０．１の範囲にあり、第
２下部保護層の膜厚が７０ｎｍ以下で屈折率が２．０以
上２．３以下であり、相変化記録層の膜厚が１５ｎｍ以
上２５ｎｍ以下、上部保護層の膜厚が３０ｎｍ以上６０
ｎｍ以下で屈折率が２．０以上２．３以下、反射層の膜
厚が４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で体積抵抗率が２０ｎ
Ω・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下である。

【０１１４】すなわち、 ∂Ｒ_top ／∂Ｄ₁₂＜０ （１９） なる領域を有効活用するために、図１３に示すように第
１下部保護層２ａ（厚さＤ₁₁）、第２下部保護層２ｂ
（厚さＤ₁₂）と下部保護層を２層化する。ここで第１下
部保護層２ａは、基板とほぼ同じ屈折率を有し、単に基
板の熱変形を抑制する機械的・熱的保護層として機能
し、光学的には基板そのものとみなせる。

【０１１５】基板屈折率をｎ_sub とするとき、第１保護
層の屈折率はｎ_sub の±０．１以内であること望まし
く、より好ましくは±０．０５以内である。第２保護層
２ｂは光学的な保護層とみなされ、図６〜９及び図１
１、１２における下部保護層膜厚依存性においては、第
２保護層膜厚Ｄ₁₂のみを考慮すればよい。Ｄ₁₂は（１
９）式の範囲で光学特性、すなわち反射率と位相差δを
主に注目して選定すればよい。

【０１１６】上部保護層膜厚Ｄ₃ 及び記録層膜厚Ｄ₂ に
ついてはやはり、（１８）式を満たすことが繰返しオー
バーライト耐久性を維持する上で好ましい。また、２層
の下部保護層全体の膜厚はやはり７０ｎｍ以上１５０ｎ
ｍ以下とすることが、繰返しオーバーライト耐久性、生
産性の観点から好ましい。このような下部保護層２層化
は、（１７）及び（１８）式の条件下での層構成設計
で、基板変形をさらに抑制したい場合に用いることがで
きる。通常用いられるガラスやプラスチック基板の屈折
率は１．４〜１．６程度である。基板とほぼ同等の屈折
率を有し、かつ機械的強度にすぐれる保護層材料として
は、具体的にはＳｉＣ−ＳｉＯ₂ 、ＳｉＣ−ＳｉＯ₂ −
ＭｇＦ₂ 、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ −ＭｇＦ₂ 混合膜である。

【０１１７】ここで、低屈折率化のために用いるＭｇＦ
₂ はＣａＦ₂ 、ＬｉＦ₂ 等で置換することも可能であ
る。また、ＺｎＳはＺｎＳｅや希土類の硫化物やセレン
化物に置換可能である。より具体的に、ポリカーボネー
ト樹脂基板と同等の屈折率（１．５５）を与えるものと
して、（ＳｉＣ）₃₈（ＳｉＯ₂ ）₅₇（Ｙ₂ Ｏ₃ ）₅ （屈
折率ｎ＝１．５７）や（ＳｉＣ）₁₉（ＳｉＯ₂ ）₅ （Ｍ
ｇＦ₂ ）₇₆（ｎ＝１．４９）が挙げられる（いずれもモ
ル％）。

【０１１８】これらの材料は、混合比を調整すること
で、屈折率のさらなる微調整が可能である。なお相変化
による位相差δは、上記のように層構成（各層厚み）と
各層の屈折率から計算によって推定できる。また、平面
において結晶状態と非晶質状態の２つが明確な境界を有
して接していれば、位相差光学顕微鏡で見積もることも
できる。

【０１１９】次に、本発明の媒体に用いる好ましい記録
法について説明する。以下の記録方法を併せ用いること
で、記録層の再凝固時の冷却速度を正確に制御し、より
一層広い線速範囲および記録パワーで正確なマーク長記
録を行うことができる。本発明の相変化媒体はこれまで
ＧｅＴｅ−Ｓｂ₂ Ｔｅ₃ 擬似２元合金系で用いられてき
た記録パワーＰｗと消去パワーＰｅの２値で変調する場
合よりも、オフパルス区間を設けることが望ましい。

【０１２０】２値変調のオーバーライトも可能ではある
が、本発明においては図１５に示すような３値変調方式
を用いることで、パワーマージン、記録時線速マージン
を広げることができる。長さｎＴ（Ｔは基準クロック周
期、ｎは自然数）のマークを形成する際には、時間ｎＴ
を、以下のようにｎ−ｋ個にパルス分割し、 α₁ Ｔ、β₁ Ｔ、α₂ Ｔ、β₂ Ｔ、・・・・、α_m Ｔ、
β_m Ｔ、 （但しｎ−ｊ＝α₁ ＋β₁ ＋・・・・・＋α_m ＋β
_m （０≦ｊ≦２）、ｍ＝ｎ−ｋ（ｋ＝０、１、２）かつ
ｎ_min −ｋ≧１） α_i Ｔ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間に記録層を溶融させるに
足る記録パワーＰｗ（＞Ｐｅ）を照射し、β_i Ｔ（１≦
ｉ≦ｍ）なる時間には、０＜Ｐｂ≦０．５Ｐｅ（ただ
し、β_m Ｔにおいては、０＜Ｐｂ≦Ｐｅとなりうる）な
るバイアスパワーＰｂを照射してオーバーライトする。

【０１２１】図１６に（ａ）Ｐｂ＝Ｐｅとした場合と、
（ｂ）Ｐｂ＝０（極端な場合）とした場合の記録層の温
度変化を模式的に示した。３個に分割された分割パルス
の、１番目のパルスＰ１と２番目のパルスＰ２が照射さ
れる間の位置を想定している。図１６（ａ）では後続の
記録パルスによる加熱の影響が前方に及ぶために、１番
目の記録パルス照射後の冷却速度が遅く、かつオフパル
ス区間でもＰｅが照射されるため、オフパルス区間での
温度降下で到達する最低温度ＴＬが融点近傍に留まって
いる。

【０１２２】一方、図１６（ｂ）では、オフパルス区間
のＰｂがほとんど０のため、ＴＬは融点から十分下がっ
た点まで下がり、かつ、途中の冷却速度も大きい。非晶
質マークは１番目のパルス照射時に溶解し、その後のオ
フパルス時の急冷によって形成される。上記のｍ、ｊ、
α_i 、β_i で規定されるパルスストラテジーを線速によ
って変更することなく、クロック周期Ｔのみをおおむね
線速に反比例させて記録密度を一定に保てることが望ま
しい。

【０１２３】このパルスストラテジーを一定にして、少
なくとも記録可能な線速の最低値と最大値が２倍以上は
確保するできるのが本発明の付加的な効果である。Ｐ
ｗ、Ｐｅ、Ｐｂを線速に応じて変化させることは、パル
スストラテジーとは別の問題であり、適宜行われる。な
ぜなら、パワーの変更は分割パルス発生回路とは無関係
に行われるからである。

【０１２４】特に、本発明の具体的な応用例としてのＣ
Ｄ−ＲＷにおいては、図１７に示すように、ｎＴマーク
（ｎ＝３〜１１の整数）の記録に際して、ｎ−１個の記
録パルスに分割し、１番目の記録パルスを１．０Ｔと
し、後続の記録パルスをすべて０．５Ｔとする。またバ
イアスパワーＰｂを照射する時間（オフパルス時間）は
すべて０．５Ｔとする。

【０１２５】特に、本発明記録層に対してはオフパルス
時のバイアスＰｂを０＜Ｐｂ≦０．５Ｐｅなるように十
分低くとることが必要である。少なくとも線速２．４ｍ
／ｓから５．６ｍ／ｓの範囲（コンパクトディスクにお
ける２倍速程度の速度）においてＥＦＭ変調された非晶
質マークを形成する際に、マーク間では非晶質マークを
再結晶化しうる消去パワーＰｅを照射し、長さｎＴ（ｎ
は３〜１１までの整数）のマークを形成する際には、上
記パルスストラテジーにおいて、ｍ＝ｎ−１、α₁ ＝
０．１〜１．５、α_i ＝０．１〜０．６（２≦ｉ≦
ｍ）、β_i ＝０．４〜０．９（１≦ｉ≦ｍ）とし、α_i
Ｔ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間には記録層を溶融させるにた
る記録パワーＰｗ（＞Ｐｅ）を照射し、β_i Ｔ（１≦ｉ
≦ｍ）なる時間には０＜Ｐｂ≦０．５Ｐｅなるバイアス
パワーＰｂを照射するのがよい（ただし、ｉ＝ｍにおい
ては０＜Ｐｂ≦Ｐｅもしくは０≦β_m ＜０．５となりう
る）。

【０１２６】なお、このパルスストラテジーは後述の実
施例に示されているように、本発明層構成を用いること
により、２〜４倍速でもオーバーライト可能な互換性の
高いＣＤ−ＲＷ媒体が得られる。すなわち、同じパルス
ストラテジーで２および４倍速記録ができる。特に、４
倍速においては、上記パルスストラテジーを用いた場
合、各ｎＴマーク間のマーク長をより厳密に調整するた
め、最後のオフパルス区間β_m Ｔの長さのみを、各マー
ク長もしくは後続マーク間長または後続マーク長の組み
合わせによって、微調整することも有効である。これは
図１５においてｎ−ｊを前後のマーク長やマーク間長に
応じて微調整することを意味する。極端なケースとして
最後のβ_m ＝０とする場合もある。

【０１２７】

【実施例】以下に実施例により本発明を説明するが、本
発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。以下の実施例において、溝形状は、光
学回折法を用い、Ｕ溝近似により求めた。もちろん、走
査型電子顕微鏡や走査型プローブ顕微鏡で溝形状を実測
しても良い。この場合、溝幅は、溝深さの半分の位置に
おける溝幅とする。各層組成は蛍光Ｘ線分析、原子吸光
分析、Ｘ線励起光電子分光法等を組み合わせて確認し
た。膜厚は、蛍光Ｘ線強度を、触針計で測定した膜厚で
校正して求めた。

【０１２８】保護層の膜密度は、基板上に数百ｎｍ程度
に厚く設けた場合の重量変化から求めた。反射層の面積
抵抗率は４探針法抵抗計｛Loresta FP（商品名）、三菱
油化（現ダイアインスツルメント）社製｝で測定した。
反射層の抵抗率は、ディスク基板に下部保護層、記録
層、上部保護層、反射層を形成したのち測定した。ある
いは、ガラスもしくはポリカーボネート製ディスク基板
に反射層を成膜して測定した。ガラス、ポリカーボネー
トや誘電体保護層は絶縁物であるため、抵抗率測定に影
響はない。また、ディスク基板は直径１２０ｍｍで、本
測定においては実質的に無限大の面積とみなせる。抵抗
値Ｒから、下記式に基づいて面積抵抗率ρＳ及び体積抵
抗率ρＶを計算した。 ρＳ＝Ｆ・Ｒ （２０） ρＶ＝ρＳ・ｔ （２１）

【０１２９】ここで、ｔは膜厚、Ｆは測定する薄膜領域
の形状で決まる補正係数であり、４．３〜４．５の値を
とる。ここでは、４．４とした。成膜直後の記録層は非
晶質であり、バルクレーザーで初期化を行った。すなわ
ち、長軸約７０μｍ、短軸約１．３μｍに集光した波長
８３０ｎｍのレーザービームをパワー５００〜６００ｍ
Ｗ、線速３．５ｍ／ｓで照射して全面結晶化させ初期状
態（未記録状態）とした。このパワーでは、記録層はい
ったん溶融して再凝固する再に結晶化していると考えら
れる。

【０１３０】記録再生の評価にはパルステック製ＤＤＵ
１０００評価機を用いた。光ヘッドの波長は７８０ｎ
ｍ、ＮＡは０．５５である。記録線速は１．２〜４．８
ｍ／ｓとし、再生速度は２．４ｍ／ｓとした。なお、１
倍速、２倍速、３倍速、４倍速とはそれぞれ１．２ｍ／
ｓ、２．４ｍ／ｓ、３．６ｍ／ｓ、４．８ｍ／ｓを指
す。

【０１３１】記録には図１７に示したパルスストラテジ
ーを用いた。ただし、線速２．８ｍ／ｓ以上では、マー
ク最後端のオフパルス区間β_m ＴにおいてＰｂ＝Ｐｅと
した場合がある。Ｐｂはすべての線速において０．８ｍ
Ｗで一定とした。２倍速でのクロック周期は１１５ｎｓ
ｅｃであり、線速切り替え時にはクロック周期Ｔを線速
に反比例させた。再生速度は２倍速であり、ジッタの許
容値はＣＤ規格で定められた１７．５ｎｓｅｃとした。
オーバーライト耐久性の評価は、２倍速で繰返しオーバ
ーライトしたときに３Ｔマークのジッタが１７．５ｎｓ
ｅｃ以下に保たれる回数を目安とした。

【０１３２】（実施例１）基板上に、下部保護層（Ｚｎ
Ｓ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を１００ｎｍ、記録層Ａｇ ₅ Ｉｎ
₅ Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5を１８ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）
₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を５０ｎｍ、反射層Ａｌ₉₉Ｔａ₁ 合金
を２００ｎｍ設けた。すべての膜はスパッタ法で真空を
解除せずに作成した。基板は厚さ１．２ｍｍのポリカー
ボネート基板で、特に断らない限り、射出成形により
１．６μｍピッチで幅０．５３μｍ、深さ３２ｎｍの溝
が形成されている。記録はこの溝内に行った。

【０１３３】反射層は、到達真空度２×１０^-4Ｐａ以
下、Ａｒ圧０．５４Ｐａ、成膜レート１．３ｎｍ／秒で
成膜した。体積抵抗率は９２ｎΩ・ｍ、面積抵抗率は
０．４６Ω／□であった。酸素、窒素等の不純物はＸ線
励起光電子分光での検出感度以下であった。全部あわせ
てもほぼ１原子％以下であると見なせる。保護層の膜密
度は３．５０ｇ／ｃｍ³ で理論的バルク密度３．７２ｇ
／ｃｍ³の９４％であった。

【０１３４】本媒体に対し、記録線速マージンおよび記
録パワーマージンを評価した。Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５で一
定とし、Ｐｗと線速を変化させて３Ｔマークジッタを測
定した。なお、記録は図１７に示すパルスストラテジー
を用いたが、線速２．８ｍ／ｓ以上ではβ_m Ｔにおいて
Ｐｂ＝Ｐｅとしている。また、媒体はあらかじめＥＦＭ
ランダム信号を１０回オーバーライトしたのち、本測定
に用いた。

【０１３５】結果を図１８に示した（以後このような図
を等高線図と呼ぶ）。低ジッタの領域が広いほど、線速
マージンと記録パワーマージンが広いことを意味する。
図１８において、線速２．４ｍ／ｓ、記録パワー１２ｍ
Ｗを中心に線速４．８ｍ／ｓまで広いマージンが確保で
きているのがわかる。なお、線速１．２ｍ／ｓで急激に
ジッタが悪化したが、パルスストラテジーにおいて記録
パルス幅が１Ｔ、０．５Ｔ、０．５Ｔ、…（先頭パルス
のみ１Ｔで２番目以降のパルス０．５Ｔ）となっている
のを、１Ｔ、０．２Ｔ、０．２Ｔ、…（ただし、各記録
パルスの先頭位置は同じ）と変更することで、良好なジ
ッタが得られた。

【０１３６】次に、２倍速、４倍速における変調度と３
Ｔマークジッタの記録パワー依存性を評価した。この評
価では、図１７に示すパルスストラテジーを厳密に用い
て記録し、２倍速で再生し測定を行った。また、媒体は
あらかじめ所定の条件で１０回オーバーライトしたの
ち、本測定に用いた。

【０１３７】２倍速においてＰｅ／Ｐｗ＝０．５とした
場合の測定結果を図１９に、４倍速においてＰｅ＝８ｍ
Ｗで一定とした場合の測定結果を図２０に示す。４倍速
においてＰｅ／Ｐｗ＝０．５とし、β_m ＝０とした場合
の測定結果を図２１に示す。２倍速、４倍速において、
変調度、３Ｔマークジッタともに広い記録パワーマージ
ンを有することがわかる。なお、４倍速でのジッタが高
めであるが、これは、本発明者らが使用したＥＦＭ信号
発生信号源の高周波数での特性が悪いためで、それを差
し引くとさらに、３〜５ｎｓｅｃ良好なジッタが得られ
ることがわかっている。

【０１３８】（実施例２）実施例１の基板及び層構成に
おいて、記録層組成をＡｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ₆₁Ｔｅ₂₉、Ａｇ
₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ₆₂Ｔｅ₂₈
の３種類とし、反射層を厚さ８０ｎｍの純Ａｌ（純度９
９．９９％）として同様にディスクを作成した。反射層
は、到達真空度２×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧０．５４Ｐ
ａ、成膜レート１．４ｎｍ／秒でスパッタ成膜した。体
積抵抗率は４６ｎΩ・ｍ、面積抵抗率は０．５８Ω／□
であった。バルクイレーザで初期化を行った。

【０１３９】本媒体に対し、記録線速マージンおよび記
録パワーマージンを評価した。図２２（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）にそれぞれ記録層組成Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ₆₁Ｔ
ｅ ₂₉、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓ
ｂ₆₂Ｔｅ₂₈の３Ｔマークジッタの等高線図を示す。Ｓｂ
／Ｔｅ比が大きくなるにつれて最小のジッタが得られる
最適線速は高線速側にシフトするものの、広線速範囲、
広記録パワー範囲において良好なジッタが得られてい
る。Ｓｂ／Ｔｅ比をさらに増やして１０ｍ／ｓ程度の高
線速記録に対応させてもこの傾向は同じで、最高線速／
最低線速の比２倍以上のジッタマージンが得られる。

【０１４０】（実施例３）反射層を厚さ８０ｎｍの純Ａ
ｇとした以外は実施例１と同様にディスクを作成した。
反射層は、到達真空度３×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧１．
０Ｐａ、成膜レート２０ｎｍ／秒でスパッタ成膜した。
体積抵抗率は３２ｎΩ・ｍ、面積抵抗率は０．４Ω／□
であった。

【０１４１】バルクイレーザで初期化を行った。本媒体
に対し、記録線速マージンおよび記録パワーマージンを
評価した。図２３に３Ｔマークジッタの等高線図を示し
た。ジッタマージンの中心そのものは低線速側に移った
が、１倍速から３倍速にかけて広範なマージンを有する
ことがわかる。

【０１４２】（実施例４）実施例１の基板及び層構成に
おいて、反射層をＡｌ₉₉Ｔａ₁ とＡｇの２層とし、記録
層膜厚、上部保護層膜厚を種々組み合わせて、以下の４
種の層構成を用意した。ＡｌＴａ及びＡｇ反射層の成膜
条件はそれぞれ、実施例１及び実施例３と同じである。 （ａ）下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を１１０
ｎｍ、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5記録層を１６ｎ
ｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を５０ｎｍ
とし、反射層は厚さ２１ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ 合金反射層
と厚さ９０ｎｍの純Ａｇの２層とした。

【０１４３】（ｂ）下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ
₂ ）₂₀を１２０ｎｍ、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5記
録層を１４ｎｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）
₂₀を６０ｎｍとし、反射層は厚さ２１ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ
₁ 合金反射層と厚さ１１０ｎｍの純Ａｇの２層とした。 （ｃ）下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を１１０
ｎｍ、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ_61.5Ｔｅ_28.5記録層を１８ｎ
ｍ、上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を５０ｎｍ
とし、反射層は厚さ２１ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ 合金反射層
と厚さ９０ｎｍの純Ａｇの２層とした。 （ｄ）下部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を９０ｎ
ｍ、Ａｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ _61.5Ｔｅ_28.5記録層を１８ｎｍ、
上部保護層（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀を４０ｎｍと
し、反射層は厚さ２１ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ 合金反射層と
厚さ５０ｎｍの純Ａｇの２層とした。

【０１４４】図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に
それぞれ実施例４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の３
Ｔマークジッタの等高線図を示す。いずれにおいても、
２〜４倍速で広範な線速マージン及び記録パワーマージ
ンが得られた。なお、Ａｇ単層反射層では繰返しオーバ
ーライト耐久性が１０００回程度であったのが、この２
層構成反射層を用いると５０００回程度まで改善され
た。

【０１４５】（実施例５）反射層を厚さ１８０ｎｍの、
Ｓｉを０．６６％（重量％）、Ｃｕを０．３４％、Ｍｇ
を０．９％、Ｃｒを０．０８％含有するＡｌ合金とした
以外は実施例１と同様にディスクを作成した。反射層
は、到達真空度４×１０^-4Ｐａ以下、Ａｒ圧１．０Ｐ
ａ、成膜レート２０ｎｍ／秒でスパッタ成膜した。体積
抵抗率は８８ｎΩ・ｍ、面積抵抗率は０．４８Ω／□で
あった。バルクイレーザで初期化を行った。本媒体にお
いても、実施例１と同様の線速・記録パワーマージンが
確保できた。

【０１４６】（比較例１、２、３）反射層をＡｌ₉₈Ｔａ
₂ とし膜厚４００ｎｍとした以外は実施例１と同様にデ
ィスクを作成した。（比較例１）この組成ではほとんど
の成膜条件において１５０ｎΩ・ｍ以上の高い体積抵抗
率であった。特に、成膜レート２ｎｍ／秒以下では、非
晶質成分が多く含まれ、体積抵抗率が増加し１７０〜２
２０ｎΩ・ｍとなった。体積抵抗率１９０ｎΩ・ｍであ
った。面積抵抗率は０．４８Ω／□で、平面方向の放熱
効果は十分であると考えられるが、記録感度が１〜２ｍ
Ｗ悪くなった。単位面積当たりの反射層の熱容量が大き
くなりすぎ、その加熱に余分なエネルギーが消費される
ためと考えられる。

【０１４７】また、厚い反射層が冷却されるのに時間が
かかるため、線速約３ｍ／ｓ以下での冷却が不十分で再
結晶化が著しく、良好な非晶質マークが形成できず信号
振幅も小さくなってしまった。また、線速４．８ｍ／ｓ
でもジッタは改善されなかった。同じ反射層で膜厚１６
０ｎｍ（比較例２）としたところ、同等の記録感度が得
られ、また、４．８ｍ／ｓではジッタが改善された。し
かし、今度は面積抵抗率が大きく、平面方向の放熱が不
十分で２．４ｍ／ｓにおける再結晶化が著しく、非晶質
マークの形成が不十分であった。

【０１４８】膜厚をさらに薄くしても２．４ｍ／ｓでの
再結晶化は抑制できなかった。なお、図２５（ａ）、
（ｂ）に反射層膜厚が４００ｎｍ（比較例１）と１６０
ｎｍ（比較例２）の場合の３Ｔジッタ等高線図を示し
た。いずれの場合も２倍速でのボトムジッタが実施例１
に比較して２〜４ｎｓｅｃ高めである。この理由は、上
述のように、特に、低線速において、十分な記録層冷却
速度が得られておらず、非晶質マークの一部が再結晶化
されるため、信号振幅が低下したり、歪んだりしている
ためである。

【０１４９】次に、線速２．４ｍ／ｓで非晶質マークが
得られるよう、比較例１において記録層組成をＡｇ₅ Ｉ
ｎ₅ Ｓｂ_59.5Ｔｅ_30.5とＳｂ／Ｔｅ比を低くし結晶化速
度を落とした媒体（比較例３）を用意した。反射層膜厚
２００ｎｍにおいて線速２．４ｍ／ｓでは記録パワー１
０〜１６ｍＷにおいて良好なジッタが得られた。しか
し、今度は線速４．８ｍ／ｓでの消去が不十分で、１０
回オーバーライト後にはほとんどの記録パワーでジッタ
が１７．５ｎｓｅｃ以上あった。

【０１５０】（比較例４、５）実施例１の層構成におい
て下部保護層膜厚を８０ｎｍ、記録層を２０ｎｍのＡｇ
₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ_59.5Ｔｅ_30.5、上部保護層膜厚を３０ｎ
ｍ、反射層を１６０ｎｍのＡｌ₉₈Ｔａ₂ とし（比較例
４）、線速マージン及び記録パワーマージンを評価し
た。上部保護層を薄くしたことによる反射率増加を相殺
し、光学的に同等の干渉構造を得るために、下部保護層
膜厚を若干薄めにした。この程度の下部保護層膜厚の差
は熱的にはなんら変化をもたらさず、実質的に上部保護
層膜厚の差が熱拡散を支配している。

【０１５１】図２６に３Ｔマークジッタの等高線図を示
す。４倍速では全くマージンがないことがわかる。ま
た、比較例４において記録層組成をＡｇ₅ Ｉｎ₅ Ｓｂ
_61.5Ｔｅ_28.5として４倍速での消去特性を改善した媒体
を作製した（比較例５）が、再結晶化のため２倍速での
非晶質マーク形成が不十分であった。

【０１５２】（実施例６）実施例１の層構成において下
部保護層膜厚を１００ｎｍ、記録層を１８ｎｍのＡｇ₉
Ｇｅ₆ Ｓｂ₆₇Ｔｅ₁₈、上部保護層膜厚を４０ｎｍ、反射
層を２５０ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ とし、ディスクを作成し
た。各層の成膜条件は実施例１と同様である。図２７に
３Ｔマークジッタの等高線図を示す。実施例１とほぼ同
様の広い線速及び記録パワーマージンが得られた。

【０１５３】（実施例７）記録層を厚さ１８ｎｍのＡｇ
₅ Ｓｎ₆ Ｓｂ₆₆Ｔｅ₂₃、反射層をＡｌ_99.5Ｔａ_{0. 5} とし
た以外は、実施例６と全く同様の層構成でディスクを作
成した。反射層の体積抵抗率は５５ｎΩ・ｍであった。
図２８に３Ｔマークジッタの等高線図を示す。１〜４倍
速にかけて幅広い線速・記録パワーマージンが得られ
た。

【０１５４】（実施例８） （ａ）実施例１の層構成において下部保護層膜厚を１０
０ｎｍ、記録層を２０ｎｍのＡｇ₅ Ｉｎ₃ Ｇｅ₂ Ｓｂ₆₈
Ｔｅ₂₈、上部保護層膜厚を３０ｎｍ、反射層を１６０ｎ
ｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ とし、ディスクを作成した。各層の成
膜条件は実施例１と同様である。 （ｂ）実施例１の層構成において下部保護層膜厚を１０
３ｎｍ、記録層を１６ｎｍのＡｇ₅ Ｉｎ₃ Ｇｅ₂ Ｓｂ₆₄
Ｔｅ₂₆、上部保護層膜厚を４２ｎｍ、反射層を２００ｎ
ｍのＡｌ_99.5Ｔａ_0.5 とし、ディスクを作成した。各層
の成膜条件は実施例１と同様である。図２９（ａ）、
（ｂ）に３Ｔマークジッタの等高線図を示す。１〜４倍
速にかけて幅広い線速・記録パワーマージンが得られ
た。上部保護層膜厚が厚い（ｂ）のほうが（ａ）より広
い線速マージンが得られた。

【０１５５】（実施例９）表−１に示す層構成を有する
ディスクを作製した。基板は実施例１と同じものを用い
た。反射層はＡｌ₉₉Ｔａ₁ で膜厚１６０ｎｍとした。参
考として上部保護層３８ｎｍの場合も記載した。

【０１５６】

【表１】

【０１５７】実施例１と同様に図１７の記録パルススト
ラテジーで２．４ｍ／ｓにおいて記録を行った。変調度
は記録パワーに対してあるパワー以上でほぼ一定になる
（ｅｘ．図１９）。そこで、記録パワー依存性において
変調度がほぼ一定になり、ジッタが最小となる記録パワ
ー（最適記録パワー）での変調度を比較した。変調度、
Ｉ_top 、ＰＰｂ／ＰＰａ、ＮＰＰＲ、及び計算上の位相
差δを同表中にまとめた。また、表−１において、２．
４ｍ／ｓにおける最適記録パワーでの繰返しオーバーラ
イト耐久性を測定した。

【０１５８】ＣＤ規格に基づいて、１０００回後のジッ
タが１５ｎｓｅｃ以下の場合を○、１５〜１８ｎｓｅｃ
を△、１８ｎｓｅｃ以上を▲、特に５００回以下で２０
ｎｓｅｃ以上となるような場合を×で表した。上部保護
層３０ｎｍの場合には繰返しオーバーライト耐久性に有
利な８０ｎｍ以上の下部保護層膜厚で、記録によるプッ
シュプルの変化が大きく、ＰＰｂ／ＰＰａ＞１．６ある
いは、ＮＰＰＲ＞１．０となり、記録後のサーボ特性が
不安定であった。

【０１５９】図６に示すように、下部保護層膜厚が７５
ｎｍから９５ｎｍに増加するに伴い、δが急激に変化し
０＜δ＜πの領域に入るためである。上部保護層が３８
ｎｍの時には、特に記録層膜厚が２５ｎｍより厚いと繰
返しオーバーライト特性の劣化が比較的早く、記録層膜
厚３５ｎｍでは５００回以下で著しく劣化した。

【０１６０】（実施例１０）本発明の媒体にＣＤとの互
換性を持たせるためには、トラックピッチ１．６μｍ程
度、溝幅０．４〜０．５μｍ、溝間幅１．２〜１．１μ
ｍとし、この溝内に記録を行う。この場合、溝間におけ
る非晶質マークの幅が若干広めになり、見かけ上反射率
起因の変調度が大きくなりうる。この非対称性を打ち消
して、なおかつ溝内記録の変調度が溝間記録の変調度よ
り大きくなるほど、非晶質マークが溝内記録に有利な位
相差δを有することになる。

【０１６１】すなわち、再生信号の変調度を（２）式の
ように規定し、Ｍｏｄ_G およびＭｏｄ_L をそれぞれ溝記
録及び溝間記録における変調度とするとき、 Ｍｏｄ_G −Ｍｏｄ_L ＞０ （２２ａ） Ｍｏｄ_G ＞０．５ （２２ｂ） であれば、δは（８）式を満足していると考えられる。
ここで変調度は実施例６のように、記録パワーに対して
飽和してほぼ一定となり、ジッタが最小となる記録パワ
ー（最適記録パワー）での測定値を用いた。溝内と溝間
での最適記録パワーの差は極めて小さく、同一の記録パ
ワーにて比較を行う。

【０１６２】なお、トラックピッチにかかわらず、おお
むね溝幅≦溝間幅なる溝形状を有する場合に、溝内記録
の変調度＞溝間記録の変調度であれば、位相差δが溝幅
記録に有利であると判定できる。さらに、変調度の絶対
値そのものは振幅の反射率差成分Ｉ_ref 及び再生系に依
存するが、変調度の差 Ｍｏｄ_R ＝（Ｍｏｄ_G −Ｍｏｄ_L ）／（Ｍｏｄ_G ＋Ｍｏｄ_L ） （２３） に注目して規格化すれば再生系及び反射率差に依存せ
ず、位相差の影響を把握できる。

【０１６３】以下では、本発明の媒体において各層厚み
を表−２のように種々変化させて図６〜９で計算される
ような範囲で、位相差δを変化させる実験を行った。溝
幅０．５μｍ、溝深さ３５ｎｍとした。溝による位相差
Φ＝０．２８πである。

【０１６４】

【表２】

【０１６５】記録再生にはパルステック社製ＤＤＵ１０
００のＮＡ＝０．５、波長７８０ｎｍのシステムを用い
た。図１７のパルスストラテジーで、線速２．４ｍ／ｓ
でＰｗ／Ｐｅ＝１３ｍＷ／６．５ｍＷとし、ＥＦＭラン
ダムパターンの記録を行った。本実施例において上下の
保護層は（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂ ）₂₀、記録層はＡｇ ₅
Ｉｎ₅ Ｓｂ₆₀Ｔｅ₃₀であり、反射層はＡｌ₉₉Ｔａ₁ （４
０ｎｍ）／純Ａｇ（６０ｎｍ）の２層構成を用いた。各
層成膜条件は実施例４と同じである。

【０１６６】熱的には実施例４とほとんど同等であり、
いずれの場合も図１８に相当する広い線速、記録パワー
マージンが得られた。下部保護層（Ｄ₁ ）、記録層（Ｄ
₂ ）、及び上部保護層（Ｄ₃ ）膜厚だけを種々変化させ
たので、その膜厚だけを表−２に示した。本実施例にお
いては、非晶質状態の反射率が最も低くなる付近を利用
して、（３）式のＩ_ref 成分を有効に活用できる層構成
を利用している。したがって、層構成設計例１において
∂Ｒ_top ／∂Ｄ₂ ＞０の領域を利用することになる。

【０１６７】さらにまた、非晶質マークからの反射光に
よる寄与が少ないことから、記録後のサーボ信号を考慮
して、特に、Δを±π／２近傍としてプッシュプル信号
が大きく取れる層構成設計を意図している。図３０に計
算上のδ（図６〜１０の計算例の範囲）とＭｏｄ_R の規
格化変調度の差の相関を示した。δがπ付近から大きく
なるにつれ（図中“ａ”から“ｂ”点への矢印）、Ｍｏ
ｄ_R が大きくなり３π／２近傍で最大値をとり、さらに
δが大きくなる（図中“ｂ”から“ｃ”点への矢印）と
Ｍｏｄ_R は再び小さくなる。厳密に言うと、Ｍｏｄ_R が
０である、すなわち、δ＝πもしくは２πとなる点（図
中でそれぞれ“ａ”、“ｃ”で表示）、及びＭｏｄ_R が
最大となる、すなわちδ＝３π／２となる点（図中で
“ｂ”で表示）は若干すれている。

【０１６８】しかし、計算と実測値の差、すなわち、
（計算例）における計算は、平面波近似であり、集束光
での測定値ではある程度のずれが生じること、膜厚測定
値のばらつきが記録層で２ｎｍ程度、保護層で３〜５ｎ
ｍ程度あることを考慮すればおおむね良好な対応がとれ
ていると考えられる。同表には、記録前後のプッシュプ
ル比ＰＰｂ／ＰＰａや規格化されたプッシュプル比ＮＰ
ＰＲも合わせて掲載している。概ねＰＰｂ／ＰＰａ≦
１．６、もしくはＮＰＰＲ≦１．０であれば、記録前後
で安定したサーボ信号を得ることができる。すなわち、
ＰＰｂ／ＰＰａ＞１．６もしくはＮＰＰＲ＞１．０とな
って、記録によりサーボが不安定になる傾向がある。

【０１６９】図３１には、（１３）式からわかるように
位相差δ及び位相差δ（したがってΔ）に最も影響され
るＮＰＰＲ値｛図３１（ａ）｝や、ＰＰｂ／ＰＰａ｛図
３１（ｂ）｝、さらにＰＰａ／Ｉ_top 値｛図３１
（ｃ）｝とＭｏｄ_R の関係を示した。ＮＰＰＲやＰＰａ
といった位相差δに強く依存する量がＭｏｄ_R と極めて
良い正または負の相関を示すことがわかる。記録前後の
サーボ信号の変化が少ないという点で記録システムにと
って都合がよく、かつ記録後のプッシュプル信号ＰＰａ
／Ｉ_top が大きいという点で再生専用システムにとって
も都合が良いのはＭｏｄ_R が大きい場合、すなわちδ＝
π・３／２である。

【０１７０】このように、Ｍｏｄ_R は直接測定困難な位
相差Δもしくはδに替わって実験的に位相差を有効に活
用できる層構成を検討する上で有効な指標であり、同一
の溝形状であれば、Ｍｏｄ_R ＞０であることはもちろん
のこと、０．０３以上の大きな値を取るように選択する
ことが望ましい。一方、表−２には、線速２．４ｍ／ｓ
において最適記録パワーにおける繰返しオーバーライト
テストを行い、ＣＤ規格に照らして、１０００回後のジ
ッタが１５ｎｓｅｃ以下の場合を○、１５〜１８ｎｓｅ
ｃを△、１８ｎｓｅｃ以上を▲で表した。特に、５００
回以下で２０ｎｓｅｃ以上となるような場合を×とし
た。○、もしくは△の耐久性を達成するためには、上部
保護層を５０ｎｍと厚くした場合、記録層を薄くする必
要があり、（１８）式の範囲であれば良いことがわか
る。

【０１７１】より詳細に考察すれば、同じ変調度０．７
１〜０．７２が得られる１０５／１５／５０の層構成
（Ｍｏｄ_R ＊１００＝−１．０９）場合と、１０５／１
８／５０の層構成（Ｍｏｄ_R ＊１００＝６．７７）を比
較した場合、Ｍｏｄ_R が大きく、位相差の寄与が大きい
と考えられる１０５／１８／５０の場合のほうが、Ｉ_to
p が高いわりには変調度が高く、かつ、記録前後のサー
ボ信号の変化（ＰＰｂ／ＰＰａもしくはＮＰＰＲ）が小
さく、記録後のプッシュプル信号も大きい。初期特性と
いう面からは１０５／１８／５０の方が好ましい。

【０１７２】しかし、繰返しオーバーライト耐久性の面
からは１０５／１５／５０の方が好ましい。どちらを優
先するかは当業者の選択の範囲であるが、例えば、両者
のバランスを考慮すれば、１０５／１７／５０（Ｍｏｄ
_R ＊１００＝３．６０）といった層構成が選ばれる。

【０１７３】（実施例１１）比較例４において、反射層
を２００ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ とした。２倍速での低パワ
ー側の再結晶化は改善が見られたが、高パワー側の再結
晶化は改善されなかった。また、記録感度が１〜２ｍＷ
悪化した。

【０１７４】（実施例１２）上部保護層膜厚を６５ｎ
ｍ、反射層を２００ｎｍのＡｌ₉₉Ｔａ₁ とした以外は実
施例１と同様にディスクを作成した。２倍速における初
期特性は、実施例１とほとんど同じであった。しかし、
２倍速において繰返しオーバーライトしたところ、記録
パワー１０〜１５ｍＷにおいて、１０００回後の３Ｔジ
ッタが２０〜２５ｎｓｅｃにまで増加した。ジッタが１
７．５ｎｓｅｃ以下なのは繰返しオーバーライト５００
回以下であった。なお、繰返しオーバーライト耐久性
は、上部保護層が６０ｎｍより厚くなると悪化する傾向
があった。

【０１７５】

【発明の効果】本発明は、相変化媒体において、反射層
の体積抵抗率を特定の範囲とすることで、記録層の冷却
速度をコントロールし、記録線速および記録パワーに対
するマージンを大幅に改善することができる。特に、Ｓ
ｂ₇₀Ｔｅ₃₀共晶点近傍組成をベースとする記録層に対し
て効果的である。さらに、相変化による位相差変化を適
当な値とすることにより、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍ等と再生互換性の高い相変化媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学的情報記録用媒体における層構成
の模式図

【図２】信号の変調度の説明図

【図３】反射光の位相差の説明図

【図４】光検出系の説明図

【図５】再生信号の説明図

【図６】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図７】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図８】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図９】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図１０】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図１１】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図１２】反射光の反射率及び位相差の計算例の説明図

【図１３】本発明の光学的情報記録用媒体における層構
成の模式図

【図１４】本発明の光学的情報記録用媒体の記録層の熱
拡散の状態を説明する説明図

【図１５】本発明の光学的情報記録用媒体への光記録時
のレーザーパワーの照射パターンの一例を示す説明図

【図１６】記録層の温度プロファイルの説明図

【図１７】記録パルスの説明図

【図１８】実施例１の３Ｔマークジッタの等高線図

【図１９】実施例１の２倍速での変調度、記録パワー依
存性を示すグラフ

【図２０】実施例１の４倍速での変調度、記録パワー依
存性を示すグラフ

【図２１】実施例１の４倍速での変調度、記録パワー依
存性を示すグラフ

【図２２】実施例２の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２３】実施例３の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２４】実施例４の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２５】比較例１、２の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２６】比較例４の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２７】実施例６の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２８】実施例７の３Ｔマークジッタの等高線図

【図２９】実施例８の３Ｔマークジッタの等高線図

【図３０】実施例１０の層構成におけるＭｏｄ_R の実測
値と計算上のΔとの相関

【図３１】実施例１０の層構成におけるＮＰＰＲ、ＰＰ
ｂ／ＰＰａ、及びＰＰａ／Ｉ_top とＭｏｄ_R の相関

【符号の説明】

１ 基板 ２ 下部保護層 ２ａ 第１下部保護層 ２ｂ 第２下部保護層 ３ 相変化型記録層 ４ 上部保護層 ５ 反射層 ６ 保護コート層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３４ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３４Ｇ ５３５ ５３５Ｇ ５６１ ５６１Ｐ ５６３ ５６３Ｅ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 水野 正明 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 堀江 通和 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 信國 奈津子 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 国友 晴男 岡山県倉敷市潮通三丁目10番地 三菱化学 株式会社水島事業所内

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に下部保護層、相変化記録層、上
   部保護層、膜厚が４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下で体積抵
   抗率が２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ・ｍ以下の反射層を
   この順に設けてなり、マーク長変調された非晶質マーク
   の記録・再生・消去を行うことを特徴とする光学的情報
   記録用媒体。
2. 【請求項２】 相変化記録層が、Ｍｗ_w （Ｓｂ_z Ｔｅ
   _1-z ）_1-w （０≦ｗ≦０．２、０．５≦ｚ≦０．９、Ｍ
   はＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、
   Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓ
   ｅ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｂｉ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、
   Ｒｈ、希土類元素のうちの少なくとも１種）合金薄膜か
   らなる請求項１記載の光学的情報記録用媒体。
3. 【請求項３】 相変化記録層の膜厚が１０ｎｍ以上３０
   ｎｍ以下である請求項１または２に記載の光学的情報記
   録用媒体。
4. 【請求項４】 上部保護層の膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎ
   ｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の光学
   的情報記録用媒体。
5. 【請求項５】 上部保護層の膜厚が４０ｎｍ以上６０ｎ
   ｍ以下である請求項１ないし３のいずれかに記載の光学
   的情報記録用媒体。
6. 【請求項６】 請求項２において、０．６≦ｚ≦０．８
   である光学的情報記録用媒体。
7. 【請求項７】 反射層が不純物含有量が２原子％以下の
   Ａｌ合金（純Ａｌを含む）または不純物含有量が５原子
   ％以下のＡｕ又はＡｇ合金（純Ａｕ、Ａｇを含む）であ
   る請求項１ないし６のいずれかに記載の光学的情報記録
   用媒体。
8. 【請求項８】 反射層がＴａ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓ
   ｉ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、又は
   Ｍｎのうちの少なくとも一種を０．２原子％以上２原子
   ％以下含むＡｌ合金である請求項７に記載の光学的情報
   記録用媒体。
9. 【請求項９】 反射層がＴｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、Ｃ
   ｏ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｃ、Ｈｆ、Ｐｄ、Ｒ
   ｈ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｍｏ、またはＭｎのうち
   の少なくとも一種を０．２原子％以上５原子％以下含む
   Ａｇ合金である請求項７に記載の光学的情報記録用媒
   体。
10. 【請求項１０】 反射層が多層からなり、全反射層膜厚
    の５０％以上が体積抵抗率２０ｎΩ・ｍ以上１５０ｎΩ
    ・ｍ以下の１層以上の金属薄膜である請求項１ないし６
    のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
11. 【請求項１１】 反射層の体積抵抗率が２０ｎΩ・ｍ以
    上１００ｎΩ・ｍ以下で、面積抵抗率が０．２Ω／□以
    上０．９Ω／□以下である請求項１ないし６のいずれか
    に記載の光学的情報記録用媒体。
12. 【請求項１２】 上部保護層が、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｔａ
    Ｓ₂ 又は希土類硫化物のうちの少なくとも一種が２０モ
    ル％以上９０モル％以下と、融点又は分解点が１０００
    ℃以上の耐熱性化合物との混合物である請求項１ないし
    １１のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。
13. 【請求項１３】 基板上に溝を設け、該溝内に光ビーム
    を照射し情報の記録を行い、基板裏面から光ビームを照
    射して反射光を読み取り情報を再生する光学的情報記録
    用媒体であって、δを δ＝( 結晶領域を通過した反射光の位相) −( 非晶質領
    域を通過した反射光の位相) とするとき、 −π＜ δ ＜０ である請求項１ないし６のいずれかに記載の光学的情報
    記録用媒体。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、再生光ビームの
    波長λ、波長λにおける基板の屈折率ｎ、基板の溝深さ
    ｄとし、ΦおよびΔを Φ＝( ランド部からの反射光の位相) −( 溝部からの反射光の位相) ＝−４πｎｄ／λ Δ＝δ＋Φ とするとき、 −π／２＜ Φ ＜−π／８ −π＜ Δ ＜−π／２＋π／８ である光学的情報記録用媒体。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、 −π／２−π／８＜ Δ ＜−π／２＋π／８ である光学的情報記録用媒体。
16. 【請求項１６】 溝が蛇行しており、溝深さを２０ｎｍ
    以上４５ｎｍ以下、溝幅を０．３μｍ以上０．６μｍと
    する請求項１３ないし１５のいずれかに記載の光学的情
    報記録用媒体。
17. 【請求項１７】 溝内のみにユーザーデータを記録する
    媒体であって、溝幅と溝間幅がほぼ等しいかまたは溝幅
    が溝間幅より狭く、記録信号の変調度Ｍｏｄを Ｍｏｄ＝（ＤＣ再生信号のエンベロープの振幅）／（Ｄ
    Ｃ再生信号のエンベロープの上端値） とし、溝記録及び溝間記録における変調度をＭｏｄ_G 及
    びＭｏｄ_L とするとき、溝内及び溝間それぞれにおい
    て、変調度の記録パワー依存性がほぼ飽和する、ほぼ等
    しい記録パワーで記録を行ったときに、 Ｍｏｄ_G −Ｍｏｄ_L ＞０ Ｍｏｄ_G ＞０．５ である請求項１３ないし１６のいずれかに記載の光学的
    情報記録用媒体。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、 Ｍｏｄ_R ＝（Ｍｏｄ_G −Ｍｏｄ_L ）／（Ｍｏｄ_G ＋Ｍｏ
    ｄ_L ） ＞０．０３ である光学的情報記録用媒体。
19. 【請求項１９】 下部保護層の膜厚が７０ｎｍ以上１５
    ０ｎｍ以下で屈折率が２．０以上２．３以下、相変化記
    録層の膜厚が１５ｎｍ以上２５ｎｍ以下、上部保護層の
    膜厚が３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下で屈折率が２．０以上
    ２．３以下であり、波長６００以上８００ｎｍ以下の光
    ビームで記録・再生・消去を行う請求項１または２に記
    載の光学的情報記録用媒体。
20. 【請求項２０】 下部保護層膜厚Ｄ₁ ｎｍ、記録層膜厚
    Ｄ₂ ｎｍ、上部保護層膜厚Ｄ₃ ｎｍ、結晶領域からの反
    射光Ｒ_top のＤ₁ 依存性∂Ｒ_top ／∂Ｄ₁ とするとき、 ∂Ｒ_top ／∂Ｄ₁ ＞０ １５≦ Ｄ₂ ≦２０ ３０≦ Ｄ₃ ≦６０ −５Ｄ₂ ＋１２０≦ Ｄ₃ ≦−５Ｄ₂ ＋１４０ である請求項１９に記載の光学的情報記録用媒体。
21. 【請求項２１】 下部保護層が２層からなり、第１下部
    保護層の膜厚が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下で屈折率が基
    板の屈折率ｎ_sub に対してｎ_sub ±０．１の範囲にあ
    り、第２下部保護層の膜厚が７０ｎｍ以下で屈折率が
    ２．０以上２．３以下であり、相変化記録層の膜厚が１
    ５ｎｍ以上２５ｎｍ以下、上部保護層の膜厚が３０ｎｍ
    以上６０ｎｍ以下で屈折率が２．０以上２．３以下であ
    り、波長６００以上８００ｎｍ以下の光ビームで記録・
    再生・消去を行う請求項１または２に記載の光学的情報
    記録用媒体。
22. 【請求項２２】 下部保護層の全膜厚が７０ｎｍ以上１
    ５０ｎｍ以下であり、第２下部保護層膜厚Ｄ₁₂ｎｍ、記
    録層膜厚Ｄ₂ ｎｍ、上部保護層膜厚Ｄ₃ ｎｍ、結晶領域
    からの反射光Ｒ_top のＤ₁₂依存性∂Ｒ_top ／∂Ｄ₁₂とす
    るとき、 ∂Ｒ_top ／∂Ｄ₁₂ ＜０ １５≦ Ｄ₂ ≦２０ ３０≦ Ｄ₃ ≦６０ −５Ｄ₂ ＋１２０≦ Ｄ₃ ≦−５Ｄ₂ ＋１４０ である請求項２１に記載の光学的情報記録用媒体。
23. 【請求項２３】 相変化記録層が、Ｍｂ_v Ｍｃ_y （Ｓｂ
    _x Ｔｅ_1-x ）_1-y-v（ただし、ＭｂはＡｇ又はＺｎの少
    なくとも１種、ＭｃはＧｅもしくはＳｎの一種であり、
    ０．６≦ｘ≦０．８、０．０１≦ｙ≦０．１５、０．０
    １≦ｖ≦０．１５、０．０２≦ｙ＋ｖ≦０．２である）
    合金薄膜からなる請求項６記載の光学的情報記録用媒
    体。