JPH11339311A - 光学情報記録媒体およびその記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーライト歪みを抑制しながら、かつ速
い結晶化速度を得るべく高速で情報を記録できる相変化
形の光学情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 記録層３が結晶状態であるときのこの記
録層におけるレーザ光の吸収率Ａｃを、記録層がアモル
ファス状態であるときのこの記録層におけるレーザ光の
吸収率Ａａよりも大きくなるように設定し、かつ記録層
３の両側に接して、アモルファス状態から結晶状態への
記録層の変化を促進する結晶化促進層７、８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光線の照
射等の光学的な手段を用い、高密度、高速度での情報の
記録再生、書き換えが可能な相変化形の光学記録情報媒
体、及びその記録再生方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報を大容量に記録でき、高速での再生
及び書き換えが可能な媒体として、光磁気記録媒体や相
変化形記録媒体等が知られている。これらの可搬性に優
れた大容量記録媒体は、高度情報化社会において今後ま
すます需要が増し、アプリケーションの高機能化や、扱
う映像情報の高性能化等に伴い、さらなる高容量化、高
速度化が望まれている。

【０００３】これらの光記録媒体は、レーザー光を局所
的に照射することにより生じる記録材料の光学特性の違
いを記録として利用したものである。例えば光磁気記録
媒体では、磁化状態の違いにより生じる反射光偏光面の
回転角の違いを記録として利用している。相変化形記録
媒体は、特定波長の光に対する反射光量が、結晶状態と
非晶質状態とで異なることを記録として利用しているも
のであり、レーザーの出力パワーを変調させることによ
り記録の消去と上書きの記録を同時に行うことができる
ため、高速で情報信号の書き換えが可能であるという利
点がある。

【０００４】従来の光学情報記録媒体の代表的な層構成
例を図１０に示す。基板１０１には例えばポリカーボネ
ート、ポリメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡ）等の
樹脂またはガラス等が用いられ、レーザー光線を導くた
めの案内溝が施されている。保護層１０２，１０４につ
いては後述する。記録層１０３は光学特性の異なる状態
を有し、この状態間を可逆的に変化し得る物質からな
る。書き換え型の相変化形光記録材料の場合、記録層１
０３の材料としては、ＴｅもしくはＳｅを含むいわゆる
カルコゲナイド系材料またはＳｂを含む材料、例えばＴ
ｅ−Ｓｂ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｓｎ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｓｂ−Ｇｅ
−Ｓｅ、Ｔｅ−Ｓｎ−Ｇｅ−Ａｕ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−
Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｅ等を主成分
とする材料を用いることができる。反射層１０５は、例
えばＡｕ、Ａｌ、Ｃｒ等の金属、又はこれら金属の合金
よりなり、放熱効果や記録薄膜の効果的な光吸収を目的
として設けられるが、必須の層ではない。また、図中で
は省略したが、光学情報記録媒体の酸化、腐食やほこり
等の付着の防止を目的として、反射層１０５の上にオー
バーコート層を設けた構成、或いは紫外線硬化樹脂を接
着剤として用い、ダミー基板を貼り合わせた構成を採用
してもよい。

【０００５】また、例えば図１１に示すように、基板１
０１と記録層１０３との間の保護層を、保護層１０２と
保護層１０６とに２層化した記録媒体も提案されてい
る。例えば特開平５−２１７２１１号公報では、Ａｇを
含有する記録層の保護層として、記録層に接する第１の
保護層にＳｉＮもしくはＡｌＮの窒化物、またはＳｉＣ
の炭化物を設け、その外側の第２の保護層にＺｎＳまた
はＺｎＳを含有する複合化合物を設けた構成が開示され
ている。第１の保護層は、第２の保護層の構成原子のＳ
と記録層の構成原子のＡｇとの反応を抑制するために形
成されている。別の例として例えば特開平６−１９５７
４７号公報では、図１１に示すように記録層１０３と基
板１０１との間の保護層を２層化し、記録層１０３に接
する第１の保護層１０６をＳｉ₃Ｎ₄、基板１０１と接す
る第２の保護層１０２にＺｎＳ−ＳｉＯ₂を適用する構
成が開示されている。

【０００６】保護層１０２、１０４、１０６は記録層１
０３の材料の酸化、蒸発や変形を防止するといった記録
層１０３の保護機能を担う。また、保護層１０２、１０
４、１０６の膜厚を調節することによって、光学情報記
録媒体の吸収率や、記録部と消去部の間の反射率差を調
節でき、媒体の光学特性の調節機能も担っている。保護
層１０２、１０４、１０６を構成する材料の条件として
は、上記目的を満たすばかりでなく、記録材料や基板１
０１との接着性が良いこと、保護層１０２、１０４、１
０６自身がクラックを生じない耐候性の良い膜であるこ
とが要求される。また、これらの保護層１０２、１０
４、１０６が記録層１０３に接して用いられる場合は、
記録材料の光学的変化を損なわない材料でなければなら
ない。保護層１０２、１０４、１０６の材料としては、
ＺｎＳ等の硫化物、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃等の
酸化物、ＧｅＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₃Ｎ₄等の窒化物、Ｇｅ
ＯＮ、ＳｉＯＮ、ＡｌＯＮ等の窒酸化物、その他炭化
物、弗化物等の誘電体、或いはこれらの適当な組み合わ
せが提案されている。

【０００７】従来より、記録の書き換えを行った場合、
書き換え後のマーク位置が微妙にずれ、いわゆるオーバ
ーライト歪み（記録マークの歪み）が生じるという現象
が知られていた。この歪みが生じる原因は、書き換え前
の状態がアモルファスであるか、結晶であるかによっ
て、レーザー照射時の温度上昇の様子が異なり、書き換
え後のマークが所定の長さよりずれることにある。これ
を解決するために、アモルファス部の吸収率をＡａ、結
晶部の吸収率をＡｃとしたとき、Ａｃ／Ａａを１より大
きいある一定の範囲に保つという、いわゆる吸収補正が
可能な構成をとると、マーク部分での温度上昇が均一と
なり、書き換えのマーク歪みが生じ難くなる。

【０００８】例えば、特開平７−７８３５４号公報に
は、基板上に順に金属層、保護層、記録層、反射層を有
し、記録後の反射率を記録前の反射率より大きくする提
案がなされている。

【０００９】また、特開平７−１０５５７４号公報に
は、基板上にＴｉからなる光吸収層を設けた構成で、記
録層での結晶状態の光吸収率を、非晶質状態での吸収率
よりも大きくし、記録マークの位置ずれを生じ難くする
提案が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】特に高速で記録の書き
換えを行うと、上述のオーバーライト歪みが生じ易くな
ってしまう。しかし、これを解決するために、単に、Ａ
ｃ／Ａａ＞１としたのでは、消去率が十分に得られない
という課題がある。その一方、消去率を上げるために結
晶化速度が速い記録層組成を用いると、記録信号の十分
な信頼性を得ることが困難であった。

【００１１】そこで、本発明は、上記課題を解決し、オ
ーバーライト歪みを抑制しながら、かつ速い結晶化速度
を得るべく高速で情報を記録できる光学情報記録媒体と
その記録再生方法を提供することを目的とする。また、
結晶化速度が速い場合であっても、記録信号の信頼性が
高い光学情報記録媒体とその記録再生方法を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光学情報記録媒体は、結晶状態とアモルフ
ァス状態との間を可逆的に変化する記録層を含み、前記
記録層に所定波長のレーザ光を入射させることにより、
前記記録層を前記結晶状態および前記アモルファス状態
から選ばれるいずれか一方から他方へと変化させる光学
情報記録媒体であって、前記記録層が前記結晶状態であ
るときの前記レーザ光の前記記録層における吸収率Ａｃ
が、前記記録層が前記アモルファス状態であるときの前
記レーザ光の前記記録層における吸収率Ａａよりも大き
く、前記記録層の両側に接して、前記記録層の前記アモ
ルファス状態から前記結晶状態への変化を促進する結晶
化促進層が設けられていることを特徴とする。

【００１３】これにより、高速条件下での記録の書き換
えにおいても高い消去率が得られる媒体を提供すること
ができる。

【００１４】また、上記目的を達成するため、本発明の
光学情報の記録再生方法は、結晶状態とアモルファス状
態との間を可逆的に変化する記録層を含み、前記記録層
に所定波長のレーザ光を入射させることにより、前記記
録層が前記結晶状態および前記アモルファス状態から選
ばれるいずれか一方から他方へと変化し、前記記録層が
前記結晶状態であるときの前記レーザ光の前記記録層に
おける吸収率Ａｃが、前記記録層が前記アモルファス状
態であるときの前記レーザ光の前記記録層における吸収
率Ａａよりも大きく、前記記録層の両側に接して結晶化
促進層を設けた光学情報記録媒体を用いた光学情報の記
録再生方法であって、光学系により微小スポットに絞り
込んだレーザー光の照射により前記記録層のうちの局所
的な一部分が結晶状態からアモルファス状態へと可逆的
に変化し得るアモルファス状態生成パワーレベルを
Ｐ₁、前記レーザー光の照射により前記記録層の局所的
な一部がアモルファス状態から結晶状態へと可逆的に変
化し得る結晶状態生成パワーレベルをＰ₂、前記Ｐ₁およ
び前記Ｐ₂のいずれのパワーレベルよりも低く、前記レ
ーザー光の照射によって前記記録層の光学的状態が影響
を受けず、かつその照射によって光学情報の再生のため
に十分な反射が得られる再生パワーレベルをＰ₃とした
とき、前記レーザー光のパワーレベルを前記Ｐ₁と前記
Ｐ₂との間で変調させることにより光学情報の記録、消
去または上書きを行い、前記Ｐ₃のパワーレベルの前記
レーザー光を照射することにより光学情報の再生を行う
ことを特徴とする。

【００１５】これにより、オーバーライト歪みを抑制し
ながら、情報信号の高速度での記録、再生が可能とな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明に関する光学情報記録媒体
の層構成の一例を図１〜図３に示す。図１に示す光学情
報記録媒体は、基板１上に、光吸収補正層９、保護層
２、第１の結晶化促進層７、記録層３、第２の結晶化促
進層８、反射層５がこの順に積層された構成を有する。
また、図２に示す光学情報記録媒体は、基板１上に、保
護層２、第１の結晶化促進層７、記録層３、第２の結晶
化促進層８、光吸収補正層９がこの順に積層された構成
を有する。また、図３に示す光学情報記録媒体は、基板
１上に、保護層２、第１の結晶化促進層７、記録層３、
第２の結晶化促進層８、光吸収補正層９、反射層５がこ
の順に積層された構成を有する。

【００１７】但し、本発明は上記構成に限定されるもの
ではない。例えば、図１において、基板１と光吸収補正
層９との間に層を設ける構成、第２の結晶化促進層８と
反射層５との間に別の層を設ける構成、保護層２をすべ
て第１の結晶化促進層７で置き換えた構成、反射層のな
い構成等種々の構成に適用することが可能である。図２
および図３においても種々の構成を適用できる。例え
ば、図２または図３において、第２の結晶化促進層８と
光吸収補正層９との間に第２の保護層を設けてもよい。

【００１８】基板１の材料には、ポリカーボネート、Ｐ
ＭＭＡ等の樹脂、またはガラス等が用いられ、レーザー
光線を導くための案内溝が施されていることが好まし
い。

【００１９】保護層２は、記録層３での効果的な光吸収
を可能にする光学特性の調節を主な目的として設けられ
る。保護層２の材料としては、ＺｎＳ等の硫化物、Ｓｉ
Ｏ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃等の酸化物、ＧｅＮ（但し、
価数は任意）、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₃Ｎ₄等の窒化物、ＧｅＯ
Ｎ、ＳｉＯＮ、ＡｌＯＮ（但し、価数は任意）等の窒酸
化物、その他炭化物、フッ化物等の記録再生消去に適用
するレーザー光を透過するいわゆる誘電体、或いはこれ
らの適当な組み合わせ（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ ₂等）な
ど、上記目的が達成可能な材料を用いる。

【００２０】第１および第２の結晶化促進層７、８は、
記録層３の酸化、腐食、変形等の防止といった記録層保
護の役割を担うとともに、以下に述べるように、記録層
３に接して設けられるがゆえの、重要な２つの役割を担
っている。

【００２１】１つ目は、記録層３と保護層２との間の原
子拡散または原子移動、特に保護層２中に硫黄または硫
化物が含まれる場合、これらの成分が記録層３へと拡散
または移動することを防止するという役割である。この
保護層２及び／又は記録層３の構成原子が他方の層へ原
子拡散または原子移動（以下、「原子拡散」と称する）
を防止することにより、媒体の繰り返し特性は飛躍的に
向上する。原子拡散の防止という点からいえば、結晶化
促進層７、８を設ける位置は、記録層３のいずれか一方
であっても両側であってもよいが、より効果的に防止す
るためには、両側に設けることが好ましい。原子拡散の
防止については、記録層３界面での熱の負荷が大きくか
かる側、すなわち、記録または消去時における記録層３
界面での温度上昇が高い方（多くの場合、これはレーザ
ー光入射側となる）の界面に設けた場合（すなわち、第
１の結晶化促進層７）、非常に顕著にその効果が現れ
る。なお、結晶化促進層７、８中に含有される成分が、
情報の繰り返し記録に伴い記録層３に拡散または移動す
る場合もありうる。このような観点からは、記録層３の
光学変化を妨げにくい材料（例えば、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓ
ｉ、Ａｌ）を結晶化促進層７、８の構成材料として用い
ることが好ましい。

【００２２】結晶化促進層７、８の２つ目の重要な役割
は、記録層３に接して設けた場合、記録マーク（アモル
ファス部分）の熱的安定性を損なわずに、記録材料の結
晶化を促進する効果を発揮することである。これによ
り、さらなる高速消去が可能となる。この効果は特に、
記録層３の温度上昇の低い側の界面、すなわち、多くの
場合でレーザー入射側と反対側の記録層３界面に設けた
場合（すなわち、第２の結晶化促進層８）に顕著となる
場合が多い。

【００２３】図４に示したように、記録の書き換えを行
う場合、書き換え前後での記録マーク（アモルファス部
分）が重なっていると、記録層では、アモルファス状態
から結晶状態への移行（領域２１）、結晶状態からアモ
ルファス状態への移行（領域２３）のみならず、アモル
ファス状態からアモルファス状態への移行（領域２２）
が生じる。

【００２４】このとき、オーバーライト歪みは、主とし
て、領域２１と領域２２との境界２４で生じる。この理
由を以下に述べる。領域２２では書き換えの前後がとも
にアモルファス状態であるため、結晶状態からアモルフ
ァス状態へと相変化する領域２３に比べて、結晶が溶融
するための潜熱を必要としない。このため、書き換えの
際に、領域２２と領域２３とに同量の熱量が与えられた
場合は、領域２２で余分な熱量が生じる。この余剰熱量
は領域２１をアモルファス化してしまい、このため、境
界２４が領域２１の方向へとずれることになる。

【００２５】ここで、Ａｃ／Ａａ＞１とすると、書き換
え前の領域２２での光吸収が、領域２３でのそれよりも
少なくなるため、境界２４の位置のずれを少なくするこ
とができる。しかし、Ａａが相対的に小さくなるため、
領域２１が結晶化するための十分な光吸収ができず、結
晶化が困難になってしまう。このため、境界２４の位置
のずれは生じにくくなるものの、領域２１の結晶化が不
十分となることにより、オーバーライト後で高い消去率
を得ることが困難であった。

【００２６】上記課題を解決するための案として、少な
い光吸収でも結晶化が可能である、結晶化速度の速い記
録層組成を用いることが考えられる。この場合は、領域
２１が結晶化し易くなり、より高い消去率が得られるよ
うになる。しかし、結晶化を速めている分、アモルファ
スの熱的安定性が損なわれるため、記録マークが長時間
の保存に耐えることが困難になるという新たな課題が生
じてしまう。

【００２７】そこで、本発明では、結晶化促進層を設け
ることにより、少ない光吸収でも十分にアモルファス状
態から結晶状態へと変化しうるようにした。したがっ
て、結晶化速度が比較的遅い記録層組成を用いてアモル
ファス部分の熱的安定性を十分に得た場合でも、結晶化
を速くすることが可能となり、高い消去率を得ることが
できる。

【００２８】また、高速での良好な書き換え特性と、良
好な繰り返し特性との両方を兼ね備えるため、本発明で
は、結晶化促進層を記録層３の両側に設けることとし
た。

【００２９】結晶化促進層７、８に適用する材料は、上
記の２つの役割を果たす材料であればよいが、窒化物、
窒酸化物、酸化物または炭化物のいずれかを主成分とす
る材料であれば好ましい。例えば、窒化物としては、Ｇ
ｅＮ、ＣｒＮ、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＮｂＮ、ＭｏＮ、Ｆｅ
Ｎ、ＴｉＮ、ＺｒＮ（但し、価数は任意。以下同じ）
等、窒酸化物としては、ＧｅＯＮ、ＣｒＯＮ、ＳｉＯ
Ｎ、ＡｌＯＮ、ＮｂＯＮ、ＭｏＯＮ（但し、価数は任
意。以下同じ）等、酸化物としては、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ
₅、Ａｌ₂Ｏ₃等、炭化物としてはＣｒＣ、ＳｉＣ、Ａｌ
Ｃ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ（但し、価数は任意。以下
同じ）等を用いることができ、或いは、これらの適当な
混合物としてもよい。いずれにせよ、結晶化促進層７、
８の材料としては、記録層３と保護層２との構成原子の
原子拡散を起こしにくい材料であるか、または仮に記録
層３に拡散した場合でも記録層３の光学変化を妨げにく
い材料であり、記録層３と接して設けた場合に、記録層
３の結晶化を促進する材料が好ましい。

【００３０】結晶化促進層７、８を構成する材料とし
て、ＧｅおよびＮを含む材料、具体的には例えば、Ｇｅ
Ｎ、ＧｅＯＮ、ＧｅＸＮ、ＧｅＸＯＮ（但し、ＸはＣ
ｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、ＣｏおよびＬａから選ばれる少
なくとも１つの元素を含む材料）のうちの少なくとも１
つを主成分とする材料を用いた場合に、特に優れた繰り
返し特性及び耐候性を得ることができる。ただし、結晶
化促進の効果は、ＧｅＮ、ＧｅＯＮ、ＧｅＸＮ、ＧｅＸ
ＯＮのいずれを用いてもほぼ同様に得られる。なお、物
質ＸはＧｅＮ膜またはＧｅＯＮ膜の耐候性向上を主な目
的として添加される物質である。上記６元素を含む材料
の他にもＹ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｗを含む材料としてもよ
いが、上記の６元素（Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、
Ｌａ）のうちの少なくとも１元素を含む場合、より効果
的に耐候性が向上する。

【００３１】また、結晶化促進層７、８を構成する材料
としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂を主成分とする材料を用い
てもよい。特に、結晶化促進層７、８中でのＺｎ含有量
のＳ含有量に対する比（（Ｚｎ含有量）／（Ｓ含有
量））が１より大きい材料（以下、Ｚｎリッチと称
す）、或いは、Ｏ含有量のＳｉ含有量に対する比（（Ｏ
含有量）／（Ｓｉ含有量））が２より大きい材料（以
下、Ｏリッチと称す）を用いることが好ましい。Ｚｎリ
ッチ組成またはＯリッチ組成を有するＺｎＳ−ＳｉＯ₂
層は、記録層３と接して設けられた場合に、記録層３の
結晶化促進の効果があり、しかも保護層２と記録層３と
の原子拡散を抑制する効果を有するため、結晶化促進層
７、８として適している。

【００３２】結晶化促進層７、８の膜厚は、原子拡散防
止効果を確実にするために、その膜厚の下限は１ｎｍ以
上（さらに５ｎｍ以上）であることが好ましい。また、
結晶化促進層７、８は記録再生消去に必要なレーザービ
ームが記録層３に透過すればよく、従ってその膜厚の上
限は特に限定されるものではない。

【００３３】次に、記録層３の材料としては、光学特性
が可逆的に変化する材料を用いる。相変化形記録媒体の
場合、Ｓｂ系またはＴｅ、Ｓｅを主成分とするカルコゲ
ナイド系材料を用いることが好ましい。例えばＴｅ−Ｓ
ｂ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｓｎ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｓｂ−Ｇｅ−Ｓ
ｅ、Ｔｅ−Ｓｎ−Ｇｅ−Ａｕ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ、Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｅ等を主成分と
する材料が挙げられる。

【００３４】或いは、高密度化を図る場合、記録層組成
をＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ３元組成図（図５）において、Ｇｅ
Ｔｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃ライン上の組成（或いはライン上の組
成にＳｂを適量添加した組成）のうちＧｅＴｅに近い側
の組成を用いることが好ましい。従来、このような組成
を用いると、記録の繰り返し特性が悪化するという新た
な問題が生じていたが、結晶化促進層７、８を設けるこ
とで、上述の通りこれが回避され、比較的ＧｅＴｅ側の
組成を用いても、書き換え記録の高速化と良好な繰り返
し特性との両立が可能となる。

【００３５】また、記録層の組成としては、（（ＧｅＴ
ｅ）_1-x（Ｓｂ₂Ｔｅ₃）_x）_1-yＳｂ_y（ただし、１／１３
≦ｘ≦１／３、０≦ｙ≦２／３）により示される組成が
好ましい。この組成は、具体的には、図５に示す点Ａ
（Ｇｅ_41.4Ｓｂ_6.9Ｔｅ_51.7）、点Ｂ（Ｇｅ_22.2Ｓｂ
_22.2Ｔｅ_55.6）、点Ｃ（Ｇｅ_18.2Ｓｂ_36.4Ｔｅ_45.5）、
点Ｄ（Ｇｅ_38.7Ｓｂ_12.9Ｔｅ_48.4）で囲まれる範囲であ
る。この範囲の組成を有する記録層は、従来の構成で
は、必ずしも高線速での使用が可能ではなかったが、本
発明により、高線速での使用が可能になった範囲でもあ
る。

【００３６】記録層３中にはＡｒ、Ｋｒ等のスパッタガ
ス成分やＨ、Ｃ、Ｈ₂Ｏ等が不純物として含まれること
があり、また、種々の目的のために記録層３の主成分Ｇ
ｅ−Ｓｂ−Ｔｅ材料に他の物質を微量（例えば約１０ａ
ｔ％以下）添加する場合もあり得るが、これらの構成を
本発明で排除するものではない。

【００３７】記録層３の膜厚は１ｎｍ以上２５ｎｍ以下
であることが好ましい。これは膜厚が１ｎｍ未満の場合
には記録材料が層状になりにくいためであり、２５ｎｍ
を超える場合には記録層面内での熱拡散が大きくなるた
め、高密度で記録を行った際に隣接消去が生じ易くなる
ためである。

【００３８】反射層５は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ等の金属、或いは適宜選択された金属の合金よ
り形成する。

【００３９】光吸収補正層９は、媒体でのアモルファス
部の吸収率をＡａ、結晶部の吸収率をＡｃとしたとき、
Ａｃ／Ａａを１より大きいある一定の範囲に保つとい
う、いわゆる吸収補正を可能にするために設けられる層
である。

【００４０】光吸収補正層９を形成することにより、Ａ
ｃ／Ａａ≦１である媒体においても、Ａｃ／Ａａ＞１と
することができる。光吸収補正層９の具体的な構成につ
いては後述する。

【００４１】Ａｃ／Ａａ＞１を実現する方法としてはい
くつか挙げられる。まず、アモルファス状態の反射率Ｒ
ａが結晶状態の反射率Ｒｃより高い構成とする方法が挙
げられる。この場合、例えばアモルファス状態と結晶状
態との間の反射率差｜Ｒａ−Ｒｃ｜を大きくとった場合
でも、Ａｃ／Ａａの値を大きくすることができる。この
ため、Ａｃ／Ａａ値を大きい値とすることができる。す
なわち、より高速の条件下での書き換えを行う場合で
も、マーク歪みを抑制することが可能となる。

【００４２】また、アモルファス状態での反射率が結晶
状態の反射率より低い場合でもＡｃ／Ａａ＞１を実現す
ることができる。このような方法としては、媒体に透過
を生じさせ、記録層がアモルファス状態であるときの媒
体の透過率をＴａ、結晶状態での媒体の透過率をＴｃと
したとき、０＜Ｔｃ＜Ｔａとする方法が挙げられる。

【００４３】また、別の方法として、記録層がアモルフ
ァス状態であるときの記録層以外の層における吸収率を
Ａ’ａ、記録層が結晶状態であるときの記録層以外の層
におけるを吸収率Ａ’ｃとしたとき、０＜Ａ’ｃ＜Ａ’
ａとする方法が挙げられる。具体的には、媒体中に吸収
を生じる層を設け、この層での光吸収が、記録層がアモ
ルファス状態であるときＡａ₂、結晶状態であるときＡ
ｃ₂としたとき、０＜Ａｃ₂＜Ａａ₂を満たす構成とする
ことが挙げられる。

【００４４】Ｒｃ＜Ｒａの反射率構成を持つ媒体は、既
述のようにＡｃ／Ａａ＞１となる構成を設計しやすいと
いう大きな利点がある。しかし、アモルファス部と結晶
部の反射率の和が、Ｒｃ＞Ｒａの反射率構成を有する媒
体に比べて概して大きくなるため、信号再生時のノイズ
が増加しやすいという不利な点もある。一方、Ｒｃ＞Ｒ
ａの反射率構成の場合、このような欠点は生じにくい
が、反射率差｜Ｒｃ−Ｒａ｜を大きくしたい場合には比
較的不利である。

【００４５】上記で述べた３つの構成、すなわち「Ｒａ
＞Ｒｃの構成」、「Ｒａ＜Ｒｃかつ０＜Ｔｃ＜Ｔａの構
成」、「Ｒａ＜Ｒｃかつ０＜Ａｃ₂＜Ａａ₂の構成」の例
をそれぞれ図１、図２、図３に示す。

【００４６】図１の構成における光吸収補正層９は、Ｒ
ａ＞Ｒｃを容易に可能とする役割をもっている。このと
きの光吸収補正層は、ある程度のレーザー光を反射、或
いは吸収するが、残りは透過させなければならない。

【００４７】Ｒａ＞Ｒｃを効果的に達成するためには、
光吸収補正層９をなす材料の使用レーザー波長域での光
学定数ｎ−ｉｋの屈折率ｎ及び吸収係数ｋが、ｎ＜２か
つｋ＞２、或いは、ｎ＞２かつｋ＜２を満たす範囲内で
あることが好ましい。ここで、ｎ＜２かつｋ＞２を満た
す材料としては、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕから選ばれる少
なくとも１種を含む材料が挙げられる。あるいは、この
材料に加えて、Ａｌ、ＣｒまたはＮｉを含む材料を用い
てもよい。一方、ｎ＞２かつｋ＜２を満たす材料として
は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、Ｓ、ＳｅおよびＴｅから選ばれ
る少なくとも１種を含む材料が挙げられる。

【００４８】さらに具体的には、膜厚の薄いＡｕ、Ａ
ｇ、Ｃｕ等の金属、或いはＳｉ、Ｇｅ、Ｔｅを主成分と
する半導体または誘電体、或いはＡｕＣｒ、ＣｕＮｉ、
ＳｉＣｒ等のこれらの適当な混合物を用いることができ
る。金属としては、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕを主成分とす
る金属を用いることが好ましい。この場合、熱伝導率等
を調整するために、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属を、好ま
しくは３０％以下の範囲で添加してもよい。

【００４９】なお、図１に示した構成の場合、光吸収補
正層９は、記録層３と基板１との間のいずれかの場所に
設けることが好ましい。ただし、記録マーク間の熱干渉
を抑制し、クロス消去特性を良好に保つためには、光吸
収補正層９が、記録層３からある程度離れた位置、例え
ば基板１のすぐ上の位置等に設けることがより好まし
い。

【００５０】図１に示した媒体の好ましい構成例を以下
に例示する。光吸収補正層９は、膜厚５〜３０ｎｍのｎ
＜２かつｋ＞２を満たす材料、または膜厚５〜３０ｎｍ
のｎ＞２かつｋ＜２を満たす材料である。保護層２は、
膜厚６０〜１２０ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ₂である。第１
の結晶化促進層７は、膜厚１〜４０ｎｍのＳｉＣ−Ｓｉ
Ｎである。あるいは、結晶化促進層７として、膜厚１〜
４０ｎｍのＡｌＣｒＮ、ＳｉＣｒＮ、ＧｅＣｒＮまたは
ＧｅＮｉＮを用いてもよい。記録層３は、膜厚５〜２５
ｎｍの上記に例示した好ましい範囲の組成を有するＧｅ
ＳｂＴｅである。第２の結晶化促進層８は、膜厚１０〜
８０ｎｍのＳｉＣ−ＳｉＮである。あるいは、結晶化促
進層８として、ＡｌＣｒＮ、ＳｉＣｒＮ、ＧｅＣｒＮま
たはＧｅＮｉＮを用いてもよい。反射層５は、膜厚２０
〜１２０ｎｍのＡｕまたはＡｇを主成分とする材料であ
る。

【００５１】図２の構成での光吸収補正層９は、その膜
厚を薄くすることにより透過を生じさせた層であり、０
＜Ｔｃ＜Ｔａを実現している。

【００５２】０＜Ｔｃ＜Ｔａを効果的に達成するために
は、光吸収補正層９をなす材料の使用レーザー波長域で
の光学定数ｎ−ｉｋの屈折率ｎ及び吸収係数ｋが、ｎ＜
３かつｋ＜６を満たす範囲内であることが好ましい。

【００５３】このような材料としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＳｉおよびＧｅから選ばれる少
なくとも１種を含む材料が挙げられる。具体的には、上
記と同様に、膜厚の薄いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ等の金属、或いはＳｉ、Ｇｅ等を主成分とする
半導体または誘電体（特に記録再生消去に適用するレー
ザー光に対して所定の透過率を有するような膜厚を備え
た金属、半導体または誘電体）、或いはこれらの適当な
混合物を用いることができる。

【００５４】さらに具体的には、Ａｕ、ＡｇもしくはＣ
ｕを主成分とする金属、またはＧｅもしくはＳｉを主成
分とする半導体または誘電体を用いることが好ましい。

【００５５】光吸収補正層９の膜厚は、材料に応じて定
められる上限値以下とすることが好ましい。例えばＡｕ
を用いた場合、その膜厚は約２０ｎｍより薄くすること
が好ましい。

【００５６】なお、図２に示した構成の場合、光吸収補
正層９は、レーザ光入射の方向と反対側の最も上の位置
に設けることが好ましい。

【００５７】図２に示した媒体の好ましい構成例を以下
に例示する。保護層２は、膜厚１００〜１６０ｎｍのＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂である。第１の結晶化促進層７は、膜厚
１〜４０ｎｍのＳｉＣ−ＳｉＮである。あるいは、結晶
化促進層７として、膜厚１〜４０ｎｍのＡｌＣｒＮ、Ｓ
ｉＣｒＮ、ＧｅＣｒＮまたはＧｅＮｉＮを用いてもよ
い。記録層３は、膜厚５〜２５ｎｍの上記に例示した好
ましい範囲の組成を有するＧｅＳｂＴｅである。第２の
結晶化促進層８は、膜厚６０〜１４０ｎｍのＳｉＣ−Ｓ
ｉＮである。あるいは、結晶化促進層８として、ＡｌＣ
ｒＮ、ＳｉＣｒＮ、ＧｅＣｒＮまたはＧｅＮｉＮを用い
てもよい。光吸収補正層９は、膜厚１〜２０ｎｍのｎ＜
３かつｋ＜６を満たす材料である。

【００５８】また、図２に示した構成では、放熱効果が
低下するおそれがあるため、図２の光吸収補正層９上
に、さらにＡｌＮ、ＴａＮ、ＩｎＯ、ＳｎＯ（ただし、
価数は問わない）等の透明誘電体層を積層してもよい。

【００５９】図３の構成での光吸収補正層９は、この層
で光吸収を行うことによりＡｃ／Ａａ＞１を可能とする
層であり、使用するレーザー波長域において、適度な光
吸収を有する層を設ける。この光吸収補正層は、記録層
がアモルファス状態であるときの吸収率Ａａ₂が、記録
層が結晶状態であるときの吸収率Ａｃ₂よりも大きい層
（０＜Ａｃ₂＜Ａａ₂）として形成される。

【００６０】０＜Ａｃ₂＜Ａａ₂を効果的に達成するため
には、光吸収補正層９をなす材料の使用レーザー波長域
での光学定数ｎ−ｉｋの屈折率ｎ及び吸収係数ｋが、ｎ
＞２かつｋ＞２を満たす範囲内であることが好ましい。

【００６１】このような材料としては、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｃ
ｒ、Ｓｅ、ＳおよびＴｅから選ばれる少なくとも１種を
含む材料が挙げられる。具体的には、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｃ
ｒ、Ｓｅ、ＳおよびＴｅから選ばれる少なくとも１種を
主成分とする半導体または誘電体が好ましい。このよう
な材料としては、例えば、ＧｅＣｒ、ＳｉＴａ、Ｓｉ
Ｗ、ＰｂＳ、ＰｂＴｅ等が挙げられる。

【００６２】なお、図３に示した構成の場合、光吸収補
正層９は、反射層５の手前の位置にに設けることが好ま
しい。

【００６３】図３に示した媒体の好ましい構成例を以下
に例示する。保護層２は、膜厚１００〜１６０ｎｍのＺ
ｎＳ−ＳｉＯ₂である。第１の結晶化促進層７は、膜厚
１〜４０ｎｍのＳｉＣ−ＳｉＮである。あるいは、結晶
化促進層７として、膜厚１〜４０ｎｍのＡｌＣｒＮ、Ｓ
ｉＣｒＮ、ＧｅＣｒＮまたはＧｅＮｉＮを用いてもよ
い。記録層３は、膜厚５〜２５ｎｍの上記に例示した好
ましい範囲の組成を有するＧｅＳｂＴｅである。第２の
結晶化促進層８は、膜厚１０〜８０ｎｍのＳｉＣ−Ｓｉ
Ｎである。あるいは、結晶化促進層８として、ＡｌＣｒ
Ｎ、ＳｉＣｒＮ、ＧｅＣｒＮまたはＧｅＮｉＮを用いて
もよい。光吸収補正層９は、膜厚５〜５０ｎｍのｎ＞２
かつｋ＞２を満たす材料である。反射層５は、膜厚２０
〜１２０ｎｍのＡｕまたはＡｇを主成分とする材料であ
る。

【００６４】上記各構成例では、保護層を追加して設け
てもよい。例えば、図１〜図３の構成例における保護層
２を第１の保護層として、さらに第２の保護層４を追加
した例を、図６〜図８に示す。図６に示した構成は、図
１の構成例において、第２の結晶化促進層８と反射層５
との間に第２の保護層４を形成した例である。図７に示
した構成は、図２の構成例において、第２の結晶化促進
層８と光吸収補正層９との間に第２の保護層４を形成し
た例である。図８に示した構成は、図３に示した構成例
において、第２の結晶化促進層８と光吸収補正層９との
間に第２の保護層４を形成した例である。

【００６５】次に、これらの光学情報記録媒体の製造方
法について述べる。上記光学情報記録媒体を構成する多
層膜を作製する方法としては、スパッタリング法、真空
蒸着法、ＣＶＤ法等のいわゆる気相堆積法が可能であ
る。ここでは、一例として、図９に、スパッタリング法
を用いるときの成膜装置の概略を示す。

【００６６】真空容器１０には排気口１６を通して真空
ポンプ（図示省略）を接続してあり、真空容器内を高真
空に保つことができるようになっている。ガス供給口１
５からは、一定流量の希ガス、窒素、酸素、またはこれ
らの混合ガスを供給することができるようになってい
る。図中１１は基板であり、基板の自公転を行うための
駆動装置１２に取り付けられている。図中１３はスパッ
タターゲットであり、陰極１４に接続されている。陰極
１４は、図示は省略したが、スイッチを通して直流電源
または高周波電源に接続されている。また、真空容器１
０を接地することにより、真空容器１０及び基板１１は
陽極に保たれている。

【００６７】各層を成膜する際の成膜ガスとしては、希
ガスを含むガスを用いる。希ガスにはＡｒ、Ｋｒ等が単
独または必要に応じて混合して用いられる。記録層３、
及び保護層２の成膜ガスに、微量の窒素または酸素を混
合することがあるが、これは、繰り返し記録時での記録
層の物質移動を抑制する効果があるためである。なお、
記録層３を成膜する際は、例えばＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅター
ゲットが用いられる。

【００６８】結晶化促進層７、８として窒化物を用いる
場合、反応性スパッタリング法により成膜すると良好な
膜質の膜が得られる。例えば、結晶化促進層としてＧｅ
ＣｒＮを用いる場合、ＧｅＣｒまたはＧｅＣｒとＮとを
含む材料をターゲットとし、成膜ガスとして希ガスと窒
素の混合ガスを用いる。或いはＮ₂Ｏ、ＮＯ₂、ＮＯ、Ｎ
₂等の窒素原子を含むガスや、これらの適当な組み合わ
せの混合ガスと希ガスとの混合ガスを用いてもよい。ま
た、膜が硬質である場合や膜応力が大きい場合等、必要
に応じて微量の酸素を成膜ガス中に混合することによ
り、良好な膜質の層を得ることができる場合がある。

【００６９】次に、以上のようにして形成した光学情報
記録媒体の記録再生消去方法について述べる。信号の記
録再生消去には、例えば、レーザー光源と、対物レンズ
を搭載した光ヘッドと、レーザー光を照射する位置を所
定の位置へと導くための駆動装置、トラック方向及び膜
面に垂直な方向の位置を制御するためのトラッキング制
御装置及びフォーカシング制御装置と、レーザーパワー
を変調するためのレーザー駆動装置、媒体を回転させる
ための回転制御装置とを用いる。

【００７０】信号の記録または消去は、まず媒体を回転
制御装置を用いて回転させ、光学系によりレーザー光を
微小スポットに絞りこんで、媒体へレーザー光を照射す
ることにより行う。レーザーの照射により記録層のうち
の局所的な一部分がアモルファス状態へと可逆的に変化
しうるアモルファス状態生成パワーレベルをＰ₁、同じ
くレーザーの照射により結晶状態へと可逆的に変化しう
る結晶状態生成パワーレベルをＰ₂とし（通常、Ｐ₁＞Ｐ
₂）、レーザーパワーをＰ₁とＰ₂の間で変調させること
で記録マークを形成、或いは記録マークを消去し、情報
の記録、消去、及び上書き記録を行った。ここではＰ₁
のパワーを照射する部分は、パルスの列で形成する、い
わゆるマルチパルスとした。但し、マルチパルスを用い
ないパルスで構成してもよいが、本発明の書き換えの高
速化及び繰り返し特性の向上を達成するためには、マル
チパルスを適用することが好ましい。

【００７１】また、前記Ｐ₁、Ｐ₂のいずれのパワーレベ
ルよりも低く、そのパワーレベルでのレーザー照射によ
って記録マークの光学的な状態が影響を受けず、レーザ
ー照射によって媒体から記録マークの再生のために十分
な反射率が得られるパワーレベルを再生パワーレベルＰ
₃とし、Ｐ₃のパワーのレーザービームを照射することに
より得られる媒体からの信号を検出器で読みとり、情報
信号の再生を行った。なお、レーザ光の波長は、７８０
ｎｍ以下の範囲が好ましい。

【００７２】また、光学情報記録媒体に記録再生する際
のレーザビームの走査線速度は４ｍ／ｓ以上であること
が好ましい。本発明においては、高速消去特性および繰
り返し特性が向上し、より高い転送レートが得られる光
学情報記録媒体が可能になるため、レーザビームの走査
線速度をより大きくしたほうが本発明の特徴を顕著に発
揮することができる。レーザビームの走査線速度は８ｍ
／ｓ以上であることがより好ましい。

【００７３】ただし、非常に高密度での記録が可能にな
った場合は、線速度をさほど速くしなくとも高い転送レ
ートが得られる。例えば、青色波長での記録再生を行う
場合は、赤色波長での記録再生と比較して、非常に高密
度での記録が可能となるため、同じ距離を再生した場合
に得られる情報量が大きくなり、転送レートが高くな
る。このような場合は、必ずしも８ｍ／ｓ以上の線速度
を適用する必要はない。

【００７４】

【実施例】本発明の実施の一例を以下に示すが、本発明
は以下の実施例により制限されるものではない。

【００７５】まず、図１と同様の構成で、基板１を厚さ
０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのディスク状ポリカーボネ
ート樹脂、保護層２をＺｎＳにＳｉＯ₂を２０ｍｏｌ％
混合した材料、記録層３をＧｅ₂₁Ｓｂ₂₅Ｔｅ₅₄、結晶化
促進層７、８をＳｉＣ−ＳｉＮ、光吸収補正層９をＡｕ
とした場合の記録媒体を（１）とする。なお、記録媒体
（１）の各層の膜厚は、記録層３を１２ｎｍ、保護層２
を８０ｎｍ、結晶化促進層７、８をそれぞれ１０ｎｍ、
５０ｎｍ、反射層５を４０ｎｍ、光吸収補正層９を１０
ｎｍとした。

【００７６】比較例として、記録媒体（１）における結
晶化促進層７、８のそれぞれの膜厚１０ｎｍ及び５０ｎ
ｍはそのままで、保護層２と同じ材料で置き換えた他は
記録媒体（１）と同様の構成を有する構成（すなわち、
記録層３を保護層と同じ材料の層で挟持し、基板１と保
護層２との間に光吸収補正層９を備えた構成）を記録媒
体（２）とし、記録媒体（１）における光吸収補正層９
の膜厚１０ｎｍはそのままにし、保護層２と同じ材料で
置き換えた他は記録媒体（１）と同様の構成を有する構
成（すなわち、記録層３を結晶化促進層７及び８で挟持
し、結晶化促進層７と基板１との間は保護層２のみを備
えた構成）を記録媒体（３）とし、記録媒体（１）にお
ける結晶化促進層８のみ膜厚５０ｎｍはそのままで、保
護層２と同じ材料で置き換えた構成（すなわち、記録層
３を結晶化促進層７と保護層と同じ材料の層とで挟持し
た構成）を記録媒体（４）とし、記録媒体（４）で、さ
らに光吸収補正層９の膜厚１０ｎｍはそのままにし、保
護層２と同じ材料で置き換えた構成（すなわち、記録層
３を結晶化促進層７と保護層と同じ材料の層で挟持し、
結晶化促進層７と基板との間を保護層２のみとした構
成）を記録媒体（５）とし、記録媒体（１）における結
晶化促進層７のみ膜厚１０ｎｍはそのままにし、保護層
２と同じ材料で置き換えた構成（すなわち、記録層３を
保護層と同じ材料の層と結晶化促進層８とで挟持した構
成）を記録媒体（６）とし、記録媒体（６）で、さらに
光吸収補正層９の膜厚を１０ｎｍはそのままにし、保護
層２と同じ材料で置き換えた構成（すなわち、記録層３
を保護層２と結晶化促進層８とで挟持し、記録層３と基
板１との間を保護層２のみとした構成）を記録媒体
（７）とした。

【００７７】記録層３及び保護層２を成膜する際は、Ａ
ｒに窒素を２．５％混合したガスを、全圧がそれぞれ
１．０ｍＴｏｒｒ、０．５ｍＴｏｒｒとなるように一定
の流量で供給し、陰極にそれぞれＤＣ１．２７Ｗ／ｃｍ
²、ＲＦ５．１０Ｗ／ｃｍ²のパワーを投入して行った。
反射層５を成膜する際は、Ａｒガスを全圧３．０ｍＴｏ
ｒｒになるように供給し、ＤＣ４．４５Ｗ／ｃｍ²のパ
ワーを投入して行った。

【００７８】結晶化促進層７、８（ＧｅＣｒＮ層）を成
膜する際はターゲット材料をＧｅＣｒとし、ＧｅＣｒＮ
膜中に含有されるＣｒ含有量の、Ｇｅ含有量とＣｒ含有
量の和に対する比率が２０％となるようにした。スパッ
タガスはＡｒと窒素との混合ガス、スパッタガス圧は１
０ｍＴｏｒｒ、スパッタガス中の窒素分圧は４０％、ス
パッタパワー密度は６．３７Ｗ／ｃｍ²で全て共通とし
た。

【００７９】以上により作製した記録媒体（１）〜
（７）を用いて、光学情報の記録試験を実施した。

【００８０】記録の信号方式はＥＦＭ変調方式とし、用
いたレーザー光の波長は６５０ｎｍ、対物レンズの開口
数は０．６０である。最短ビット長は０．２８μｍ、即
ち最短マーク長は０．４１μｍ、ディスク回転速度は線
速６ｍ／ｓ、及び１２ｍ／ｓで測定を行った。トラック
ピッチは１．２０μｍ、即ち０．６０μｍごとに溝部と
ランド部が交互に形成される基板を用いた。

【００８１】特性の評価は、高線速でのオーバーライト
消去率、及び記録の繰り返し特性について行った。

【００８２】高速消去特性の評価は、ＥＦＭ信号方式で
の３Ｔ長さのマークを設定レーザーパワーで記録した
後、１１Ｔ長さのマークでオーバーライトしたときの消
去率を測定することにより行った。オーバーライト消去
率が３０ｄＢ以上得られたものを○、３０ｄＢに満たな
かったものを×として示した。

【００８３】記録の繰り返し特性は、ＥＦＭ信号方式に
より最短マーク長が０．４１μｍとなる場合について３
Ｔから１１Ｔの長さのランダムマークを溝部に記録し、
マークの前端間及び後端間のジッター値をウィンドウ幅
Ｔで割った値（以下ジッター値）の、繰り返し記録後で
の増加分を評価することにより行った。１０万回の繰り
返し記録後で、１０回記録時のジッター値と比較して、
前端間、後端間ジッター値の増加分の平均が３％以下で
あるものを○、３％より大きかったものを×として示し
た。（１）〜（７）の媒体を評価した結果を（表１）に
示す。

【００８４】 （表１） ―――――――――――――――――――――――――――― 線速 ６ｍ／ｓ 線速 12ｍ／ｓ 媒体番号 ―――――――――――――――――――――― 繰り返し オーハ゛ーライト 繰り返し オーハ゛ーライト 特性 消去率 特性 消去率 ―――――――――――――――――――――――――――― （１） ○ ○ ○ ○ （２） × ○ × × （３） ○ ○ ○ × （４） ○ ○ ○ × （５） ○ ○ ○ × （６） × ○ × ○ （７） × ○ × × ――――――――――――――――――――――――――――

【００８５】（表１）の結果より、結晶化促進層を記録
層の上下に有しない記録媒体（２）、結晶化促進層を記
録層の反射層側にのみ有する記録媒体（６）及び（７）
では繰り返し特性が悪く、結晶化促進層を記録層の上下
に有する構成、または結晶化促進層を記録層の基板側に
のみ有する構成では良好な繰り返し特性が得られてい
る。

【００８６】また、光吸収補正層９を有する記録媒体
（１）、（２）、（４）及び（６）の内、記録層３の反
射層５側の結晶化促進層８を有しない記録媒体（２）及
び（４）では１２ｍ／ｓの高線速におけるオーバーライ
ト消去率が劣り、記録層３の反射層５側にのみ結晶化促
進層８を備えた記録媒体（６）では１２ｍ／ｓの高線速
におけるオーバーライト消去率は良好ではあるが、繰り
返し特性に劣る。

【００８７】さらに、記録層３の上下に結晶化促進層
７、８を備えるが光吸収補正層９を有しない記録媒体
（３）、及び記録層３の基板１側にのみ結晶化促進層７
を備えるが光吸収補正層９を有しない記録媒体（５）で
は、１２ｍ／ｓの高線速側ではオーバーライト消去率が
落ちている。

【００８８】結局、記録層３の上下に結晶化促進層７、
８と光吸収補正層９とをともに有する本発明の記録媒体
（１）では、高速消去が可能となり、繰り返し特性も良
好であることがわかる。

【００８９】次に、図２と同様の構成で各層の膜厚は、
保護層２を１１０ｎｍ、結晶化促進層７、８をそれぞれ
１０ｎｍ、１２０ｎｍ、記録層３を８ｎｍ、光吸収補正
層９を１０ｎｍとし、各層の材料及び製法を記録媒体
（１）と同様にした記録媒体を（８）とする。

【００９０】比較例として、記録媒体（８）における結
晶化促進層７、８のそれぞれの膜厚１０ｎｍ及び１２０
ｎｍはそのままで、適用する材料を保護層２と同じ材料
で置き換えた構成（すなわち、記録層３を保護層と同じ
材料の層で挟持した構成）を記録媒体（９）、記録媒体
（８）における光吸収補正層９を５０ｎｍの上記反射層
５で置き換えた構成（すなわち、記録層３を結晶化促進
層７、８で挟持し、結晶化促進層８を記録層３と反射層
５とで挟持した構成）を記録媒体（１０）とする。

【００９１】さらに、図３と同様の構成で各層の膜厚
は、保護層２を１３０ｎｍ、結晶化促進層７、８をそれ
ぞれ１０ｎｍ、４０ｎｍ、記録層３を１２ｎｍ、反射層
５を４０ｎｍ、光吸収補正層９を３０ｎｍのＳｉＷと
し、光吸収層以外の各層に用いる材料を記録媒体（１）
と同様にした記録媒体を（１１）とした。

【００９２】比較例として、媒体（１１）における結晶
化促進層７、８のそれぞれの膜厚１０ｎｍ及び４０ｎｍ
はそのままで、適用する材料を保護層２と同じ材料で置
き換えた構成（すなわち、記録層３を保護層と同じ材料
の層で挟持した構成）を記録媒体（１２）、媒体（１
１）における光吸収補正層９の膜厚４０ｎｍはそのまま
で、用いる材料を保護層２と同じ材料で置き換えた構成
（すなわち、結晶化促進層８と反射層５との間に保護層
と同じ材料の層を挟持した構成）を記録媒体（１３）と
する。

【００９３】以上の媒体（８）〜（１３）について特性
評価を行った結果を（表２）に示す。（表２）からも、
本発明の記録媒体（８）及び（１１）が高速消去特性、
良好な繰り返しの特性が得られることがわかる。

【００９４】 （表２） ―――――――――――――――――――――――――――― 線速 ６ｍ／ｓ 線速 12ｍ／ｓ 媒体番号 ―――――――――――――――――――――― 繰り返し オーハ゛ーライト 繰り返し オーハ゛ーライト 特性 消去率 特性 消去率 ―――――――――――――――――――――――――――― （８） ○ ○ ○ ○ （９） × ○ × × （10） ○ ○ ○ × （11） ○ ○ ○ ○ （12） × ○ × × （13） ○ ○ ○ × ――――――――――――――――――――――――――――

【００９５】この結果は、図１の構成における傾向と同
様であることから、図２または図３に示した層構成にお
いても、記録層を介して一対の結晶化促進層を密着させ
ると共に、光吸収補正層を形成してＡｃ＞Ａａとした構
成により、線速に依らず繰り返し特性及びオーバーライ
ト消去率に優れた光情報記録媒体が提供できることが確
認された。

【００９６】別の実施例として、媒体（１）と同様の層
構成、材料を有し、記録層の組成のみ、Ｇｅ_30.1Ｓｂ
_17.3Ｔｅ_52.6とした媒体を記録媒体（１４）とする。

【００９７】比較例として、記録層の組成のみをＧｅ
_14.3Ｓｂ_28.6Ｔｅ_57.1とした点を除いては媒体（１４）
と全く同じ構成、材料を有する媒体を記録媒体（１５）
とする。

【００９８】別の比較例として、媒体（１）と同様の層
構成を有するが、結晶化促進層７，８をすべて保護層の
材料で置き換え、記録層の組成をＧｅ_30.1Ｓｂ_17.3Ｔｅ
_52.6およびＧｅ_14.3Ｓｂ_28.6Ｔｅ_57.1とした媒体を、そ
れぞれ記録媒体（１６）、記録媒体（１７）とする。

【００９９】これら媒体の評価を、記録の繰り返し特
性、高線速でのオーバーライト消去率および耐環境試験
特性について行った。繰り返し特性および高線速でのオ
ーバーライト特性の評価基準については、既述の方法と
同様とした。

【０１００】耐環境試験の評価は、以下の方法で行っ
た。まず、オーバーライト特性の評価時と同じ条件を用
いて、線速１２ｍ／ｓで３Ｔの長さのマークを記録し、
このときの３Ｔ信号の前端および後端間のジッター値
（記録マークの前端間および後端間のずれ量をウィンド
ウ幅で割った値）を測定した。次に媒体を９０℃、相対
湿度２５％の高温条件に保持することにより、加速試験
を行った。この後、記録したマークのジッター値を再度
測定し、加速試験前に比べて加速試験後のジッター値の
増加分が、前端間、後端間のいずれも２％以下である場
合を○、前端間、後端間のジッター値のいずれかが２％
以上増加していた場合を×とする。

【０１０１】表３に、媒体（１４）〜（１７）を評価し
た結果を示す。また、既述の媒体（１）について、同様
の耐環境試験を行った結果も併せて示す。

【０１０２】 （表３） ――――――――――――――――――――――――――――――――― 線速 ６ｍ／ｓ 線速 12ｍ／ｓ 媒体番号 ――――――――――――――――――――― 耐環境 繰り返し オーハ゛ーライト 繰り返し オーハ゛ーライト 特性 特性 消去率 特性 消去率 ――――――――――――――――――――――――――――――――― （14） ○ ○ ○ ○ ○ （15） ○ ○ ○ ○ × （16） × ○ × × ○ （17） × ○ × ○ × （１） ○ ○ ○ ○ ○ ―――――――――――――――――――――――――――――――――

【０１０３】表３によると、Ｇｅ量が比較的少なく、か
つＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃で結ばれるライン上の組成であ
る、Ｇｅ_14.3Ｓｂ_28.6Ｔｅ_57.1の組成を用いている、媒
体（１５）および媒体（１７）は、オーバーライト消去
率は良好であるものの、十分な耐環境試験特性が得られ
ない。これに対して、媒体（１）、媒体（１４）および
媒体（１６）の組成を用いた場合、アモルファスが熱的
に安定するため、十分な耐環境試験特性を得ることがで
きる。

【０１０４】また、媒体（１６）では、結晶化促進層を
有しないため、繰り返し特性および高線速での消去率が
良好ではないが、結晶化促進層を両側に有し、また吸収
補正層９も有する、媒体（１）および媒体（１４）で
は、繰り返し特性、高線速での消去率および耐環境試験
特性のすべてにおいて、良好な特性を示すことが可能と
なる。

【０１０５】表３の結果より、従来、高線速条件で高い
消去率が得られなかった記録層組成であっても、記録層
の両側に結晶化促進層を設けるとともに、光吸収補正層
を形成してＡｃ＞Ａａとした構成を用いることにより、
記録の繰り返し特性およびオーバーライト消去率に優れ
た光学情報記録媒体を提供できることが確認できた。

【０１０６】さらに別の実施例として、図６〜図８に示
した構成と同様となるように、記録媒体を作製した。

【０１０７】図６と同様の構成で、基板１を厚さ０．６
ｍｍ、直径１２０ｍｍのディスク状ポリカーボネート樹
脂、保護層２、４をＺｎＳにＳｉＯ₂を２０ｍｏｌ％混
合した材料、記録層３をＧｅ_30.0Ｓｂ_18.0Ｔｅ_52.0、反
射層５をＡｌＣｒ、結晶化促進層７、８をＳｉＣｒＮ、
光吸収補正層９をＡｇＰｄとした場合の媒体を記録媒体
（１８）とする。なお、記録媒体（１８）の各層の膜厚
は、光吸収補正層９を５ｎｍ、保護層２を８０ｎｍ、結
晶化促進層７を５ｎｍ、記録層３を９ｎｍ、結晶化促進
層８を５ｎｍ、保護層４を４０ｎｍ、反射層５を８０ｎ
ｍとした。

【０１０８】また、図７と同様の構成で、記録層３をＧ
ｅ_29.4Ｓｂ_19.1Ｔｅ_51.5、結晶化促進層７、８をＡｌＮ
ｉＮ、光吸収補正層９をＡｕＰｄとした点を除いては、
記録媒体（１８）と同じ材料を用いて構成した媒体を、
記録媒体（１９）とする。なお、記録媒体（１９）の各
層の膜厚は、保護層２を１２０ｎｍ、結晶化促進層７を
５ｎｍ、記録層３を１０ｎｍ、結晶化促進層８を５ｎ
ｍ、保護層４を１２０ｎｍ、光吸収補正層９を１０ｎｍ
とした。

【０１０９】また、図８と同様の構成で、結晶化促進層
７、８をＧｅＣｒＮ、光吸収補正層９をＳｉＴａ、反射
層５をＡｌとした点を除いては、記録媒体（１８）と同
じ材料を用いて構成した媒体を、記録媒体（２０）とす
る。なお、記録媒体（２０）の各層の膜厚は、保護層２
を１３０ｎｍ、結晶化促進層７を２ｎｍ、記録層３を９
ｎｍ、結晶化促進層８を２ｎｍ、保護層４を４０ｎｍ、
光吸収補正層９を３０ｎｍ、反射層５を８０ｎｍとし
た。

【０１１０】これら媒体（１８）〜（２０）の評価を、
記録の繰り返し特性、高線速でのオーバーライト特性、
耐環境試験特性について行った。評価の方法は、媒体
（１４）〜（１７）と同様とした。その結果、媒体（１
８）〜（２０）についての評価結果は、いずれの項目に
ついても○に相当するものであった。

【０１１１】

【発明の効果】以上述べたように、光学特性が可逆的に
変化する記録層の両側に接して結晶化促進層を設け、Ａ
ｃ＞Ａａとすることにより、信号の書き換えの高速化が
可能であり、記録マークの熱的安定性、記録の繰り返し
特性にも優れた光情報記録媒体が得られ、当該光情報記
録媒体の性能を遺憾なく発揮できる記録再生消去方法と
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における層構成の例を示す断面図

【図２】 本発明における層構成の別の例を示す断面図

【図３】 本発明における層構成のさらに別の例を示す
断面図

【図４】 オーバーライト歪みを説明するための模式図

【図５】 記録層の好ましい組成範囲を示すための３元
組成図

【図６】 本発明における層構成の別の例を示す断面図

【図７】 本発明における層構成のまた別の例を示す断
面図

【図８】 本発明における層構成のさらに別の例を示す
断面図

【図９】 成膜装置の一例を模式的に示す図

【図１０】 従来の層構成の一例を示す図

【図１１】 従来の層構成の他の例を示す図

【符号の説明】

１ 基板 ２ （第１の）保護層 ３ 記録層 ４ （第２の）保護層 ５ 反射層 ７ （第１の）結晶化促進層 ８ （第２の）結晶化促進層 ９ 光吸収補正層 １０ 真空容器 １１ 基板 １２ 基板駆動装置 １３ ターゲット １４ 陰極 １５ ガス供給口 １６ 排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/00 ６３１ Ｇ１１Ｂ 7/00 ６３６Ａ ６３６ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶状態とアモルファス状態との間を可
   逆的に変化する記録層を含み、前記記録層に所定波長の
   レーザ光を入射することにより、前記記録層を前記結晶
   状態および前記アモルファス状態から選ばれるいずれか
   一方から他方へと変化させる光学情報記録媒体であっ
   て、 前記記録層が前記結晶状態であるときの前記記録層にお
   ける前記レーザ光の吸収率Ａｃが、前記記録層が前記ア
   モルファス状態であるときの前記記録層における前記レ
   ーザ光の吸収率Ａａよりも大きく、 前記記録層の両側に接して、前記記録層の前記アモルフ
   ァス状態から前記結晶状態への変化を促進する結晶化促
   進層が設けられていることを特徴とする光学情報記録媒
   体。
2. 【請求項２】 記録層が結晶状態であるときの光学情報
   記録媒体における前記所定波長のレーザ光の反射率Ｒｃ
   が、前記記録層がアモルファス状態であるときの前記光
   学情報記録媒体における前記所定波長のレーザ光の反射
   率Ｒａよりも小さい請求項１に記載の光学情報記録媒
   体。
3. 【請求項３】 光吸収補正層をさらに含み、前記レーザ
   光の前記所定波長における前記光吸収補正層の屈折率が
   ２よりも小さく、前記レーザ光の前記所定波長における
   前記光吸収補正層の吸収係数が２よりも大きい請求項２
   に記載の光学情報記録媒体。
4. 【請求項４】 光吸収補正層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａ
   ｌ、ＣｒおよびＮｉから選ばれる少なくとも１種を含む
   請求項３に記載の光学情報記録媒体。
5. 【請求項５】 光吸収補正層をさらに含み、前記レーザ
   光の前記所定波長における前記光吸収補正層の屈折率が
   ２よりも大きく、前記レーザ光の前記所定波長における
   前記光吸収補正層の吸収係数が２よりも小さい請求項２
   に記載の光学情報記録媒体。
6. 【請求項６】 光吸収補正層が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃｒ、
   Ｓ、ＳｅおよびＴｅから選ばれる少なくとも１種を含む
   請求項５に記載の光学情報記録媒体。
7. 【請求項７】 記録層が結晶状態であるときの光学情報
   記録媒体における所定波長のレーザ光の透過率Ｔｃが、
   前記記録層がアモルファス状態であるときの前記光学情
   報記録媒体における前記所定波長のレーザ光の透過率Ｔ
   ａよりも小さい請求項１に記載の光学情報記録媒体。
8. 【請求項８】 光吸収補正層をさらに含み、前記レーザ
   光の前記所定波長における前記光吸収補正層の屈折率が
   ３よりも小さく、前記レーザ光の前記所定波長における
   前記光吸収補正層の吸収係数が６よりも小さい請求項７
   に記載の光学情報記録媒体。
9. 【請求項９】 光吸収補正層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａ
   ｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＳｉおよびＧｅから選ばれる少なくと
   も１種を含む請求項８に記載の光学情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 光吸収補正層をさらに含み、前記光吸
    収補正層の膜厚が２０ｎｍ以下である請求項７に記載の
    光学情報記録媒体。
11. 【請求項１１】 記録層が結晶状態であるときの前記記
    録層以外の層における所定波長のレーザ光の吸収率Ａ’
    ｃが、前記記録層がアモルファス状態であるときの前記
    記録層以外の層における前記所定波長のレーザ光の吸収
    率Ａ’ａよりも小さい請求項１に記載の光学情報記録媒
    体。
12. 【請求項１２】 光吸収補正層をさらに含み、前記レー
    ザ光の前記所定波長における前記光吸収補正層の屈折率
    が２よりも大きく、前記レーザ光の前記所定波長におけ
    る前記光吸収補正層の吸収係数が２よりも大きい請求項
    １１に記載の光学情報記録媒体。
13. 【請求項１３】 光吸収補正層が、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｃｒ、
    Ｓｅ、ＳおよびＴｅから選ばれる少なくとも１種を含む
    請求項１２に記載の光学情報記録媒体。
14. 【請求項１４】 記録層が、Ｔｅ、ＳｅおよびＳｂから
    選ばれる少なくとも１つを含む相変化材料からなる請求
    項１に記載の光学情報記録媒体。
15. 【請求項１５】 記録層が、Ｔｅ、ＳｂおよびＧｅを含
    む相変化材料からなる請求項１に記載の光学情報記録媒
    体。
16. 【請求項１６】 結晶化促進層が、窒化物、酸化物およ
    び炭化物から選ばれる少なくとも１つを主成分とする材
    料からなる請求項１に記載の光学情報記録媒体。
17. 【請求項１７】 結晶化促進層が、Ｓを主成分として含
    まない請求項１に記載の光学情報記録媒体。
18. 【請求項１８】 結晶化促進層が、ＧｅおよびＮを含む
    請求項１に記載の光学情報記録媒体。
19. 【請求項１９】 結晶化促進層が、ＺｎおよびＳを含
    み、前記結晶化促進層におけるＳに対するＺｎの原子比
    が１よりも大きい請求項１に記載の光学情報記録媒体。
20. 【請求項２０】 結晶化促進層が、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉおよ
    びＯを主成分として含み、前記結晶化促進層におけるＳ
    ｉに対するＯの原子比が２よりも大きい請求項１に記載
    の光学情報記録媒体。
21. 【請求項２１】 記録層の膜厚が１ｎｍ以上２５ｎｍ以
    下である請求項１に記載の光学情報記録媒体。
22. 【請求項２２】 結晶化促進層の膜厚が１ｎｍ以上であ
    る請求項１に記載の光学情報記録媒体。
23. 【請求項２３】 記録層の組成が、（（ＧｅＴｅ）_1-x
    （Ｓｂ₂Ｔｅ₃）_x）_1-yＳｂ_y（ただし、１／１３≦ｘ≦
    １／３、０≦ｙ≦２／３）により示される請求項１に記
    載の光学情報記録媒体。
24. 【請求項２４】 少なくとも一方の結晶化促進層に接し
    て保護層が設けられている請求項１に記載の光学情報記
    録媒体。
25. 【請求項２５】 光吸収補正層をさらに含み、前記光吸
    収補正層がない状態では前記Ａｃが前記Ａａ以下である
    が、前記光吸収補正層が存在することにより、前記Ａｃ
    が前記Ａａより大きくなる請求項１に記載の光学情報記
    録媒体。
26. 【請求項２６】 結晶状態とアモルファス状態との間を
    可逆的に変化する記録層を含み、前記記録層に所定波長
    のレーザ光を入射することにより、前記記録層が前記結
    晶状態および前記アモルファス状態から選ばれるいずれ
    か一方から他方へと変化し、 前記記録層が前記結晶状態であるときの前記レーザ光の
    前記記録層における吸収率Ａｃが、前記記録層が前記ア
    モルファス状態であるときの前記レーザ光の前記記録層
    における吸収率Ａａよりも大きく、 前記記録層の両側に接して結晶化促進層を設けた光学情
    報記録媒体、を用いた光学情報の記録再生方法であっ
    て、 光学系により微小スポットに絞り込んだレーザー光の照
    射により前記記録層のうちの局所的な一部分が結晶状態
    からアモルファス状態へと可逆的に変化し得るアモルフ
    ァス状態生成パワーレベルをＰ₁、前記レーザー光の照
    射により前記記録層の局所的な一部がアモルファス状態
    から結晶状態へと可逆的に変化し得る結晶状態生成パワ
    ーレベルをＰ₂、前記Ｐ₁および前記Ｐ₂のいずれのパワ
    ーレベルよりも低く、前記レーザー光の照射によって前
    記記録層の光学的状態が影響を受けず、かつその照射に
    よって光学情報の再生のために十分な反射が得られる再
    生パワーレベルをＰ₃としたとき、 前記レーザー光のパワーレベルを前記Ｐ₁と前記Ｐ₂との
    間で変調させることにより光学情報の記録、消去または
    上書きを行い、前記Ｐ₃のパワーレベルの前記レーザー
    光を照射することにより光学情報の再生を行うことを特
    徴とする光学情報の記録再生方法。
27. 【請求項２７】 光学情報記録媒体上におけるレーザー
    光の走査の線速度を４ｍ／ｓ以上とする請求項２６に記
    載の光学情報の記録再生方法。