JPWO2003025923A1 - 光学的情報記録媒体およびそれを用いた記録方法 - Google Patents

Abstract

光学的情報記録媒体１０は、第１の基板１１と、第１の基板１１に平行に配置された第２の基板１２と、第１の基板１１と第２の基板１２との間に配置された情報層２０とを備え、情報層２０が、記録層２３と記録層２３に隣接する無機物層（下側界面層２２・上側界面層２４）とを備える。記録層２３は、第１の基板１１側から入射するレーザビーム１４の照射によって光学的に識別可能な２つ以上の異なる状態間で変化する層である。上記無機物層は、ＳｉｘＧｅ１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とする。本発明は、短波長の光ビームを用いた記録・再生、または複数の情報層に対する記録・再生においても信頼性よく記録・再生が可能な光学的情報記録媒体およびそれを用いた記録方法を提供する。

Description

技術分野
本発明は、レーザビーム等の光ビームを照射することによって情報信号を記録・再生することのできる光学的情報記録媒体およびそれを用いた記録方法に関する。
背景技術
基板上に形成したカルコゲン材料等の薄膜にレーザ光線を照射して局所的な加熱を行い、照射条件の違いによって光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）の異なる非晶質相と結晶相との間で相変化させることが可能であることは従来から知られている。そして、この現象を応用した、いわゆる相変化方式の光学的情報記録媒体の研究開発が盛んに行われている。相変化方式の光学的情報記録媒体においては、記録レベルと消去レベルの２つのパワーレベル間で出力を変調させたレーザビームを記録媒体の情報トラックに照射することによって、古い信号を消去しつつ、同時に新しい信号を記録することが可能である。一般的に、こういった記録媒体では、情報を記録するための情報層として、記録層以外の層を含む多層膜が用いられる。たとえば、誘電体材料からなる保護層または金属からなる反射層を含む多層膜が情報層として用いられる。
誘電体材料からなる保護層は、たとえば、
（１）外部からの機械的なダメージから記録層を保護する働き、
（２）信号の書き換えを繰り返し行なった場合に起きる熱的なダメージを低減して書き換え可能な回数を高める働き、
（３）多重反射による干渉効果を利用して光学的特性の変化をエンハンスする働き、
（４）外気からの影響による化学的な変化を防止する働き、といった働きを有する。
こういった目的を満たす保護層の材料として、従来から、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２といった酸化物、Ｓｉ_３Ｎ_４やＡｌＮといった窒化物、Ｓｉ−Ｏ−Ｎといった酸窒化物、ＺｎＳといった硫化物、ＳｉＣといった炭化物が提案されている。また、保護層の材料として、ＺｎＳとＳｉＯ_２との混合物であるＺｎＳ−ＳｉＯ_２等の材料も提案されている。これらの材料の中で、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２は、誘電体の中ではかなり熱伝導率が小さく、レーザビームによって記録を行う際に生じる熱拡散を最低限に抑制できる。そのため、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２を用いることによって記録感度が高くなる。また、この材料は内部応力が小さいので、厚い膜を形成しても割れが生じにくく、相変化材料層との接着性が高く、レーザ照射を繰り返しても剥がれにくい。これらの理由から、保護層の材料としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２が最も多く用いられている。
さらに、記録層と誘電体層との間に界面層を設けることが提案されている。界面層は、たとえば、
（１）記録層の結晶化を促進し、消去特性を向上させる働き、
（２）記録層と保護層（誘電体層）との間の相互拡散を防止し、繰り返し記録における耐久性を向上させる働きといった働きを有する。この界面層は、さらに、腐食や記録層との剥離が発生しないという特性も兼ね備えている必要がある。
このような界面層の材料として、たとえばＳｉやＧｅの窒化物が開示されている（特開平５−２１７２１１号公報およびＷＯ９７／３４２９８公報参照）。これらの材料は、上述の結晶核生成促進効果および拡散防止効果において非常に優れている。ただし、Ｓｉ−Ｎは、記録層との接着性が不十分であるため、高温高湿条件下で剥離を生じてしまい、長期使用における信頼性が低いことが報告されている（ＷＯ９７／３４２９８公報参照）。これに対し、Ｇｅ−Ｎを主成分とする界面層は、高温高湿条件下においても剥離を生じにくく、界面層として最も相応しい材料の１つである。なお、ＷＯ９７／３４２９８公報においては、Ｇｅ−Ｎに対する添加物としてＣｒ等が耐湿性の面で有効であることが示されており、Ｓｉも添加物の一例として挙げられている。しかしながら、ＷＯ９７／３４２９８公報には、Ｇｅ−ＮへのＳｉの添加量やＳｉを添加することによる具体的な効果については開示されていない。
上述した記録媒体において、１枚あたりに蓄積できる情報量を増やすための基本的な手段として、レーザ光の波長を短くする、またはこれを集光する対物レンズの開口数を大きくすることによってレーザ光のスポット径を小さくし、記録面密度を向上させるという方法がある。さらに、周方向の記録密度を向上させるために、記録マークの長さが情報となるマークエッジ記録が導入されている。また、半径方向の記録密度を向上させるためにレーザ光案内用の溝（グルーブ）および溝間（ランド）の両方に記録するランド＆グルーブ記録が導入されている。さらに、複数の記録層を用いることによっても記録密度を増やすことができる。複数の記録層を備える記録媒体およびその記録・再生方法については、すでに開示されている（特開平９−２１２９１７号公報、ＷＯ９６／３１８７５公報、特開２０００−３６１３０号公報参照）。また、複数の記録層から１つの記録層を選択して記録・再生を行うための層認識手段および層切り替え手段が開示されている（ＷＯ９６／３１８７５公報参照）。
複数の情報層を備える記録媒体（多層記録媒体）では、レーザ光源に近い側の情報層が光を吸収するため、レーザ光源から遠い側の情報層では減衰したレーザ光で記録・再生を行うことになる。そのため、記録時には感度低下が問題となり、再生時には反射率および振幅の低下が問題となる。従って、多層記録媒体においては、限られたレーザパワーで十分な記録・再生特性が得られるようにするため、レーザ光源から近い側の情報層は透過率を高くし、レーザ光源から遠い側の情報層は反射率、反射率差（結晶状態と非晶質状態との間の反射率の差）および感度を高くする必要がある。
近年、波長４００ｎｍ近傍の青紫色レーザダイオードが実用化の段階に近づいている。そして、このレーザダイオードを光学的情報記録媒体の記録装置の光源へ適用することによって、記録面密度を向上させる試みが行われている。しかしながら、波長が短くなる程レーザビームのスポット径が小さくなるため、そのエネルギー密度が高くなって、情報層の各層が記録時に熱的なダメージを受けやすくなる。その結果、多数回繰り返し記録した場合に、記録・再生特性が劣化しやすくなってしまう。また、一般に、誘電体材料は、波長が短くなるほど光吸収が大きくなって透過率が低くなる。そのため、レーザビームの波長が短いと、たとえば、多層記録媒体のレーザ光源に近い側の情報層の透過率が低くなり、レーザ光源から遠い側の情報層に十分なパワーのレーザビームが到達しなくなる。また、界面層での光吸収が大きくなるために記録層での光吸収が小さくなり、記録感度が低下してしまう。
上述のＧｅ−Ｎを主成分とする界面層を用いた場合には、赤色波長のレーザダイオードを用いた記録・再生においては多数回繰り返し記録をしても特性がほとんど劣化しない。また、赤色波長における上記界面層の消衰係数ｋは０．０５以下と小さく、高い透過率を確保できる。しかしながら、青紫色波長においては、上述のごとく熱的なダメージを受けやすくなるため、繰り返し記録によって界面層が劣化してしまう。また、青紫色波長における消衰係数ｋは０．２程度と大きく、高い透過率を確保するのが困難になる。
発明の開示
上記の状況に鑑み、本発明は、短波長の光ビームを用いた記録・再生、または複数の情報層に対する記録・再生においても信頼性よく記録・再生が可能な光学的情報記録媒体、およびその製造方法、ならびにその記録方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の光学的情報記録媒体は、第１の基板と、前記第１の基板に平行に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された情報層とを備える光学的情報記録媒体であって、前記情報層が、記録層と前記記録層に隣接する無機物層とを備え、前記記録層は、前記第１の基板側から入射する光ビームの照射によって光学的に識別可能な２つ以上の異なる状態間で変化する層であり、前記無機物層は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とする。この無機物層は、熱的な安定性が高いため繰り返し記録における耐久性を向上でき、耐湿性等の環境信頼性を向上させることもできる。特に、青紫色レーザなどの短波長の光を用いて記録する場合には、Ｓｉ含有量を多くする、即ち０．３≦ｘとすることによって耐熱性が向上し、繰り返し記録における良好な耐久性が得られる。また、ＳｉにＧｅを一定量以上添加する、即ちｘ≦０．９とする
上記記録媒体は、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された１つ以上の他の情報層をさらに備えてもよい。この構成によれば、特に高密度な記録が可能となる。また、上記無機物層は、消衰係数ｋが比較的小さいため、透過率を高くすることができ、多層記録媒体の記録感度を向上できる。たとえば、０．３≦ｘを満たす上記無機物層の波長４０５ｎｍにおける消衰係数ｋは、０．１５以下とすることができる。
上記記録媒体では、前記記録層が、前記光ビームの照射によって光学的に識別可能な２つ以上の異なる状態間で可逆的に変化してもよい。
上記記録媒体では、前記光ビームの波長が５００ｎｍ以下であってもよい。
上記記録媒体では、前記情報層が、前記記録層よりも前記第２の基板側に配置された反射層を備えてもよい。
上記記録媒体では、前記記録層が、ＴｅおよびＳｂを含む合金からなるものでもよい。
上記記録媒体では、前記記録層の厚さが１８ｎｍ以下であってもよい。
上記記録媒体では、前記記録層が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金またはＡｇ−Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金からなるものでもよい。
上記記録媒体では、前記記録層がＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金からなり、前記合金がＧｅを３０原子％以上の含有率で含んでもよい。
上記記録媒体では、前記記録層がＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金からなり、前記合金がＧｅとＳｎとを合計で３０原子％以上の含有率で含んでもよい。
また、本発明の第１の記録方法は、記録層と前記記録層に隣接する無機物層とを備える光学的情報記録媒体の記録方法であって、前記無機物層は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とし、前記記録層に、パワーレベルＰ１と前記パワーレベルＰ１よりも小さいパワーレベルＰ３との間で変調されたパルス光を照射することによって、前記記録層を光学的な性質が異なる状態に変化させて記録マークを形成する際に、前記記録マークが長くなるほど前記パルス光のパルス数を増やし、前記光学的情報記録媒体の線速度が高いほど、Ｐ３／Ｐ１の値を大きくする。
また、本発明の第２の記録方法は、記録層と前記記録層に隣接する無機物層とを備える光学的情報記録媒体の記録方法であって、前記無機物層は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とし、前記記録層に、パワーレベルＰ１と前記パワーレベルＰ１よりも小さいパワーレベルＰ３との間で変調されたパルス光を照射することによって、前記記録層を光学的な性質が異なる状態に変化させて記録マークを形成する際に、前記記録マークが長くなるほど前記パルス光のパルス数を増やし、前記パワーレベルＰ１と前記パワーレベルＰ３との間のパワーレベルＰ２の連続光を前記記録マークに照射することによって前記記録マークを消去する際に、前記光学的情報記録媒体の線速度が高いほどＰ３／Ｐ２の値を大きくする。第１および第２の記録方法によれば、高温・高湿条件下に記録媒体を保存した場合でも、記録マークの信号振幅が小さくなること、および記録マークが消去しにくくなることを防止できる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
（実施形態１）
実施形態１では、本発明の光学的情報記録媒体の一例について説明する。実施形態１の光学的情報記録媒体１０（以下、記録媒体１０という場合がある）の一部断面図を図１に示す。
図１に示すように、記録媒体１０は、第１の基板１１と、第１の基板１１に平行に配置された第２の基板１２と、第１の基板１１と第２の基板１２との間に配置された情報層２０とを備える。記録媒体１０では、対物レンズ１３を通って第１の基板１１側から入射するレーザビーム１４によって情報の記録および再生が行われる。レーザビーム１４の波長は、たとえば３００μｍ〜９００μｍの範囲内であり、高密度記録には、５００μｍ以下であることが好ましい。
情報層２０には情報が記録される。情報層２０は、複数の層が積層された多層膜であり、第１の基板１１側から順に配置された、下側誘電体層２１、下側界面層２２、記録層２３、上側界面層２４、上側誘電体層２５および反射層２６を備える。なお、「下側」とは、記録層２３よりも第１の基板１１側であることを意味する。下側界面層２２および上側界面層２４は共に無機物層である。
図１に示した記録媒体１０は一例であり、場合によっては他の構成が可能である。たとえば、下側界面層２２は下側誘電体層２１を兼ねることができ、上側界面層２４は上側誘電体層２５を兼ねることができるため、下側誘電体層２１および／または上側誘電体層２５を省略することができる。また、反射層２６を省略することも可能である。また、反射層２６は、複数の層を組み合わせて構成してもよい。また、下側界面層２２および上側界面層２４は、いずれか一方を省略することができる。
記録媒体１０では、第１の基板１１を透過したレーザビーム１４によって情報の記録・再生が行われる。したがって、第１の基板１１の材料は、レーザビーム１４の波長においてほぼ透明であることが好ましい。第１の基板１１の材料としては、ポリカーボネイト樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリオレフィン樹脂、ノルボルネン系樹脂、紫外線硬化性樹脂、ガラス、あるいはこれらを適宜組み合わせた材料を用いることができる。第１の基板１１は円板状であり、その厚さは特に限定されないが、たとえば０．０１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内である。レンズ開口数（ＮＡ）の高い光学系を用いてより高密度な記録を行うためには、第１の基板１１の厚さは０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
下側誘電体層２１および上側誘電体層２５の材料としては、たとえば、Ｙ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅといった元素の酸化物を用いることができる。また、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂといった元素の窒化物を用いることもできる。また、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉといった元素の炭化物を用いることもできる。また、ＺｎやＣｄの硫化物、セレン化物またはテルル化物を用いることもできる。また、ＭｇやＣａのフッ化物、またはＣ単体、Ｓｉ単体、Ｇｅ単体を用いることもできる。あるいはこれらの混合物を用いることもできる。
下側界面層２２および上側界面層２４は、記録層２３に隣接する層であり、無機物からなる。下側界面層２２および上側界面層２４から選ばれる少なくとも１つの界面層（好ましくは両方の界面層）は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（但し、０．３≦ｘ≦０．９で好ましくは０．５≦ｘ≦０．８）の窒化物を主成分とする。ここで、主成分とは、ＳｉとＧｅとＮとを合計で９０原子％以上の割合で含むことを意味する。Ｓｉの含有率は、熱的な安定性を高め、耐湿性等の環境信頼性を向上させ、消衰係数ｋを小さくして透過率を高くするために、３０原子％以上９０原子％以下であることが好ましく、５０原子％以上８０原子％以下であることがより好ましい。界面層の熱的な安定性を高めることによって繰り返し記録における耐久性を高くでき、界面層の透過率を高くすることによって記録媒体（特に多層記録媒体）の記録感度を向上させることができる。また、界面層中の窒素が不足すると記録層２３の結晶化を促進する効果が弱くなり、窒素が過剰になると記録層２３と剥離を生じ易くなってしまう。そのため、ＳｉおよびＧｅの含有率に応じて界面層中の窒素の量を最適化することが好ましい。たとえば、３０ｄＢ以上の消去率が得られる範囲内で、できるだけ窒素濃度を低くすることが好ましい。下側界面層２２および上側界面層２４は、それぞれ、ＳｉとＧｅとＮとを、Ｓｉ：Ｇｅ：Ｎ＝ａ：ｂ：ｃ（ただし、０．３３≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０．９０且つ０．３≦ｃ／（ａ＋ｂ＋ｃ）≦０．６）の原子数比で含むことが好ましい。さらに、０．５０≦ａ／（ａ＋ｂ）≦０．８０且つ０．４≦ｃ／（ａ＋ｂ＋ｃ）≦０．５であることがより好ましい。
記録層２３は、情報の書き換えが何度でも可能な書換形、または、未記録の領域に一度だけ情報の書き込みが可能な追記形の記録層である。記録層２２は、第１の基板１１側から入射する光ビーム（通常レーザビーム）の照射によって、光学的に識別可能な２つ以上の異なる状態間で変化する層である。記録層２３が書換形の場合、ＴｅおよびＳｂをベースとするカルコゲナイド薄膜、たとえばＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金薄膜やＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金薄膜を用いることができる。また、Ｓｂ−Ｔｅの共晶組成をベースとして、これにＩｎ、Ｇｅ、Ａｕ、Ａｇなどを添加した合金薄膜（たとえばＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金またはＡｇ−Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金）を用いることもできる。これらの材料は、レーザビーム１４の照射によって、結晶相と非晶質相との間で可逆的に変化する。この場合、結晶状態の部分における反射率と非晶質状態の部分における反射率とが異なるため、再生用のレーザビーム１４を照射することによって両者を識別できる。ここで、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金とは、ＧｅとＳｂとＴｅとをそれらの合計が９０原子％以上となるように含む合金を意味する。同様に、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金とは、ＧｅとＳｎとＳｂとＴｅとをそれらの合計が９０原子％以上となるように含む合金を意味する。他の合金についても同様である。
上述した材料の中でも、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金であってＧｅを３０原子％以上（特に４０原子％以上）の含有率で含む合金、またはＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金であってＧｅとＳｎとを合計で３０原子％以上（特に４０原子％以上）の含有率で含む合金を用いた場合には、結晶−非晶質間の光学的なコントラストが大きくなり、大きなＣ／Ｎ比が得られる。一方、これらの材料は、結晶と非晶質との間で体積変化が大きく、繰り返し記録に対する耐久性が低下してしまう。そのため、これらの材料を用いる場合には、Ｓｉ−Ｇｅの窒化物を主成分とする界面層を用いて、繰り返し記録に対する耐久性を向上させることがより一層効果的である。
また、記録層２３が書換形である場合、熱伝導率や光学定数を調整するため、または耐熱性や環境信頼性を向上させるために、Ｏ、Ｎ、Ｆ、Ｃ、ＳおよびＢから選ばれる少なくとも１つの元素を記録層２３の材料に添加してもよい。これらの元素は、記録層２３全体の１０原子％以下となるように添加される。
また、記録層２３が書換形である場合、記録層２３は、上述した材料で形成された層と、その層に隣接する結晶化促進層とを備えてもよい。
記録層２３が書換形である場合、その厚さを３ｎｍ以上２０ｎｍ以下とすることによって十分なＣ／Ｎ比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ比）を得ることができる。記録層２３の厚さを３ｎｍ以上とすることによって、十分な反射率および反射率変化が得られる。また、記録層２３の厚さを２０ｎｍ以下とすることによって、記録層２３の層内の熱拡散が大きくなりすぎることを防止できる。また、記録層２３が薄い場合、たとえば厚さが１８ｎｍ以下（特に、１４ｎｍ以下）の場合には、記録時に発生する熱が記録層２３の厚さ方向に拡散しやすくなって記録層２３が結晶化温度近傍に保持される時間が短くなり、その結果消去率が低下する。そのため、記録層２３が薄い場合には、Ｓｉ−Ｇｅの窒化物を主成分とする界面層を用いて消去率を向上させることが一層効果的である。
記録層２３が追記形である場合には、記録層２３の材料として、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、ＡｕおよびＢｉから選ばれる少なくとも１つの元素ＭとＴｅとＯ（酸素）とを含む材料を用いることができる。たとえば、Ｔｅ−Ｏ−Ｐｄ、Ｔｅ−Ｏ−Ａｕといった材料からなる記録層２３を用いることができる。これらの材料からなる記録層２３は、記録用のレーザビーム１４を照射することによって、非晶質相から結晶相へ不可逆的に変化する。これらの２つの状態は、再生用のレーザビーム１４を照射することによって識別できる。なお、元素Ｍとしては、ＰｄまたはＡｕを用いることが、十分な結晶化速度および高い環境信頼性が得られる面から特に好ましい。
追記形の記録層２３は、酸素の含有率が２５原子％以上６０原子％以下であり、元素Ｍの含有率が１原子％以上３５原子％以下であることが好ましい。酸素および元素Ｍの含有率をこの範囲内とすることによって、十分なＣ／Ｎ比が得られる。記録層２３中の酸素原子の含有率を２５原子％以上とすることによって、記録層２３の熱伝導率が高くなりすぎて記録マークが大きくなりすぎることを防止できる。また、記録層２３中の酸素原子の含有率を６０原子％以下とすることによって、記録層２３の熱伝導率が低くなりすぎて記録パワーを上げても十分な大きさの記録マーク形成できないことを防止できる。記録層２３中の元素Ｍの含有率を１原子％以上とすることによって、レーザ光照射時にＴｅの結晶成長を促進する働きが十分に得られる。その結果、記録層２３の結晶化速度を十分な値とすることができ、高速で記録マークを形成できる。また、記録層２３中の元素Ｍの含有率を３５原子％以下とすることによって、非晶質−結晶間の反射率変化を大きくでき、Ｃ／Ｎ比を高くできる。
また、記録層２３が追記形である場合、熱伝導率や光学定数を調整するため、あるいは耐熱性や環境信頼性を向上させるために、Ｎ、Ｆ、Ｃ、ＳおよびＢから選ばれる少なくとも１つの元素を記録層２３の材料に添加してもよい。これらの元素は、記録層２３全体の１０原子％以下となるように添加される。
記録層２３が追記形である場合、その厚さを５ｎｍ以上７０ｎｍ以下とすることによって十分なＣ／Ｎ比を得ることができる。記録層２３の厚さを５ｎｍ以上とすることによって、十分な反射率および反射率変化が得られる。また、記録層２３の厚さを７０ｎｍ以下とすることによって、記録層２３の薄膜面内の熱拡散を適度な量にすることができ、高密度記録においても良好なＣ／Ｎ比が得られる。
反射層２６の材料としては、たとえば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、またはこれらの合金を用いることができる。また、反射層２６として、屈折率の異なる複数の誘電体層からなる多層膜を用いてもよい。
第２の基板１２の材料には、第１の基板１１の材料として挙げた材料と同じものを用いることができるが、第１の基板１１とは異なる材料としてもよく、レーザビーム１４の波長において透明でなくてもよい。第２の基板１２の厚さは特に限定されないが、０．０１ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とすることができる。
また、本発明の光学的情報記録媒体は、第１の基板１１と第２の基板１２との間に２つ以上の情報層を備えてもよい。２つの情報層を備える光学的情報記録媒体１０ａ（以下、記録媒体１０ａという場合がある）の一部断面図を図２に示す。図２では、第１の情報層２０ａおよび第２の情報層２０ｂのハッチングを省略する。
記録媒体１０ａは、第１の基板１１側から順に配置された第１の情報層２０ａ、分離層２７および第２の情報層２０ｂを備える。第２の情報層２０ｂと第２の基板１２との間には、追加の分離層を介して積層された１つ以上の情報層がさらに形成されていてもよい。これらの情報層は、それぞれ記録層を備え、独自に情報が記録される。これらの情報層の少なくとも１つの情報層は、図１に示した情報層２０と同じように、記録層２３と、記録層２３に隣接する下側界面層２２および／または上側界面層２４を有する。各情報層は、対物レンズ１３で集光されたレーザビーム１４を第１の基板１１側から照射することによって、記録・再生が行われる。
第１の情報層２０ａの透過率は、少なくとも３０％程度以上であることが必要である。第１の情報層２０ａは、書換形、追記形または再生専用形のいずれのタイプの情報層であってもよい。第２の情報層２０ｂは、書換形、追記形または再生専用形のいずれのタイプの情報層であってもよい。
分離層２７は、紫外線硬化性樹脂などで形成できる。分離層２７の厚さは、第１の情報層２０ａまたは第２の情報層２０ｂのいずれか一方を再生する際に他方からのクロストークが小さくなるように、少なくとも対物レンズ１３の開口数ＮＡとレーザビーム１４の波長λによって決定される焦点深度以上の厚さであることが必要である。さらに、分離層２７の厚さは、全ての情報層が集光可能な範囲に収まる厚さであることも必要である。たとえば、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５の場合には、分離層２７の厚さは５μｍ以上５０μｍ以下であることが必要である。
２つの情報層を備える記録媒体１０ａでは、２つの情報層に独自に情報を記録できるため、記録密度を２倍にすることが可能である。
また、上記の記録媒体を２枚用意し、それぞれの第２の基板１２を貼り合わせることによって、媒体１枚あたりに蓄積できる情報量をさらに２倍にすることができる。
本発明の光学的情報記録媒体は、グルーブ、ランド（グルーブ間の平坦部）、またはグルーブおよびランドの両方のいずれを記録トラックとして用いることも可能である。記録・再生に用いるレーザ光の波長をλ、レンズ開口数をＮＡとした場合に、記録トラックの間隔をλ／ＮＡ以下とすることによって記録媒体を高密度化できる。特に、記録トラックの間隔が０．８λ／ＮＡ以下であることが好ましい。
（実施形態２）
実施形態２では、実施形態１で説明した光学的情報記録媒体を製造する方法について説明する。
記録媒体の情報層を構成する各層（分離層２７を除く）は、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＢＥ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｅａｍ Ｅｐｉｔａｘｙ）法といった一般的な気相堆積法（Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）によって形成できる。また、分離層２７は、スピンコート法によって紫外線硬化性樹脂を塗布したのち、紫外線を照射することによって樹脂を硬化させる方法、または、粘着性のシートを貼り付ける方法などによって形成できる。
以下に、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦）の窒化物を主成分とする界面層（下側界面層２２および／または上側界面層２４）の形成方法について説明する。この界面層は、通常のスパッタリング法または反応性スパッタリング法で形成できる。反応性スパッタリング法の場合、ＳｉおよびＧｅを含むターゲットを、少なくとも不活性ガスおよび窒素ガスを流しているスパッタリング装置中（不活性ガスおよび窒素ガスを含む雰囲気中）でスパッタリングする。通常のスパッタリング法の場合、ＳｉおよびＧｅの窒化物を含むターゲットを、少なくとも不活性ガスを流しているスパッタリング装置中（不活性ガスを含む雰囲気中）でスパッタリングする。どちらの場合でも、スパッタガス圧を０．５Ｐａ以上とすることによって、形成される層の応力が緩和される。その結果、記録層と界面層との剥離を生じにくくすることができる。この製造方法によれば、耐湿性などの環境信頼性が高い記録媒体を製造できる。
記録媒体は、第１の基板１１上に上記の各層を積層したのち、情報層の上に第２の基板１２を形成または貼り合わせることによって製造できる。また、記録媒体は、第２の基板１２上に上記の各層を積層したのち、情報層の上に第１の基板１１を形成または貼り合わせることによって製造できる。後者の方法は、第１の基板１１が薄い（０．４ｍｍ以下）場合に適している。後者の方法において、第２の基板１２および分離層２７に凹凸パターン（たとえばレーザビーム案内用のグルーブ（ｇｒｏｏｖｅ）やアドレスピット）を形成する場合には、あらかじめ凹凸パターンが形成された第２の基板１２および分離層２７を用いる必要がある。このような凹凸パターンは、インジェクション法を用いて、凹凸パターンが形成されたスタンパの形状を転写することによって形成できる。また、形成する基板や分離層が薄いためにインジェクション法によって形成することが困難な場合には、２Ｐ法（ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ法）を用いることができる。
（実施形態３）
実施形態３では、実施形態１で説明した光学的情報記録媒体の記録・再生方法について説明する。
本発明の記録方法に用いられる記録・再生装置の一例の構成を図３に模式的に示す。図３の記録・再生装置３０は、レーザダイオード３１と、ハーフミラー３２と、モータ３３と、フォトディテクター３４と、対物レンズ１３とを備える。記録・再生装置３０によって、記録媒体３５の記録・再生が行われる。記録媒体３５は、モータ３３によって回転される。記録媒体３５は、実施形態１で説明した本発明の光学的情報記録媒体である。
レーザダイオード３１から出射されたレーザビーム１４は、ハーフミラー３２および対物レンズ１３を透過し、記録媒体３５にフォーカシングされる。特定のパワーのレーザビーム１４を記録媒体３５に照射することによって、情報の記録が行われる。また、特定のパワーのレーザビーム１４を記録媒体３５に照射し、その反射光をフォトディテクター３４で検出することによって、情報の再生が行われる。
情報信号の記録は、記録層に記録マークを形成することによって行う。たとえば、パワーレベルＰ１と、パワーレベルＰ１よりも小さいパワーレベルＰ３との間で変調されたパルス光を照射することによって、記録層を光学的な性質が異なる状態に変化させて記録マークが形成される。レーザ強度の変調は、レーザダイオード４１の駆動電流を変調することによって簡単に行うことができる。また、電気光学変調器や音響光学変調器などの手段を用いてレーザ強度を変調することも可能である。
記録マーク（非晶質相）は、ピークパワーＰ１の単一矩形パルスのレーザビームを記録層の結晶相の部分に照射することによって形成できる。しかし、長い記録マークを形成する場合は、過熱を防いで記録マーク幅を均一にするために、変調された複数のレーザパルスの列からなる記録パルス列を用いることが好ましい。そのような記録パルス列の一例を図４に示す。図４の横軸は、時間を示し、縦軸はレーザビームのパワーを示す。このパルス列では、まず、ピークパワーＰ１のレーザパルスと、ボトムパワーＰ３（Ｐ３＜Ｐ１）のレーザパルスとを交互に照射することによって、記録層の一部を結晶相から非晶質相に変化させて記録マークを形成する。また、パルス列の最後尾には、図４に示すように、冷却パワーＰ４（Ｐ４＜Ｐ３）を照射する冷却区間を設けてもよい。記録マークを形成しない部分や記録マークを消去する部分には、パワーがバイアスパワーＰ２（Ｐ２＜Ｐ１）で一定に保たれたレーザビーム（連続光）を照射する。なお、記録マークを形成する場合には、記録マークが長くなるほどレーザパルスのパルス数を増やすことが好ましい。
光学的情報記録媒体の記録・再生方法では、領域によって異なる線速度で記録・再生を行う場合がある。少なくとも２つ以上の異なる線速度で記録マークを形成する際には、線速度が高い程、Ｐ３／Ｐ１の比またはＰ３／Ｐ２の比を大きくなるように各パワーレベルを設定することが好ましい。そうすることによって、高温の環境下に記録媒体を保存した場合に、記録マークの信号振幅が小さくなること、および記録マークが消去しにくくなることを防止できる。
ここで、記録マークの長さやその前後のスペースの長さ、隣接する記録マークの長さなどで決まる記録パターンが異なることによって、マークエッジ位置に不揃いが生じ、ジッタ増大の原因となることがある。本発明の記録・再生方法では、マークエッジ位置の不揃いを防止してジッタを改善するために、上記パルス列の各パルスの位置または長さをパターン毎にエッジ位置が揃うように調整し、補償することができる。
こうして記録された情報信号を再生する場合には、パワーレベルＰｒ（Ｐｒ＜Ｐ１）の連続光を記録媒体に照射し、その反射光をフォトディテクター３４で検出し、反射光量の変化を再生信号として出力する。
（実施例）
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
（実施例１）
実施例１では、情報層を１つだけ備える本発明の記録媒体について説明する。実施例１では、界面層中のＳｉおよびＧｅの割合を変えた複数のサンプルを作製し、繰り返し記録における耐久性および環境信頼性について主に評価した。
サンプルは以下のようにして作製した。保護基板（第２の基板１２）には、片面にグルーブ（グルーブピッチ０．３２μｍ、グルーブ深さ約２０ｎｍ）が形成されたポリカーボネイト樹脂からなる基板（直径約１２ｃｍ、厚さ約１．１ｍｍ）を用いた。
この保護基板のグルーブが形成された表面上に、スパッタリング法によって情報層を形成した。まず、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（原子数比９８：１：１）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕからなる反射層（厚さ：約１６０ｎｍ）を形成した。次に、Ｓｉ−Ｇｅからなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガスを流しながら、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｎからなる上側界面層（厚さ：約１５ｎｍ）を形成した。次に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（原子数比２２：２３：５５）からなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガス（流量比９８：２）を流しながら、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅからなる記録層（厚さ：約１０ｎｍ）を形成した。次に、Ｓｉ−Ｇｅからなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガスを流しながら、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｎからなる下側界面層（厚さ：約５ｎｍ）を形成した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（分子数比８０：２０）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなる下側誘電体層（厚さ：約５５ｎｍ）を形成した。
こうして形成された情報層の表面上に紫外線硬化性樹脂を介して、ポリカーボネイト樹脂からなる直径約１２ｃｍのシートを貼り合わせ、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして、厚さ約０．１ｍｍの第１の基板を形成した。
実施例１では、界面層中のＳｉとＧｅとの比を変化させるために、Ｓｉ−Ｇｅターゲット中のＳｉの含有率を１００原子％（Ｓｉ単体）、９０原子％、８０原子％、６７原子％、５０原子％、３３原子％、２０原子％、１０原子％、０原子％（Ｇｅ単体）と変えて、ディスクＡ１、Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１、Ｅ１、Ｆ１、Ｇ１、Ｈ１およびＩ１を作製した。なお、スパッタガス中の窒素の割合（体積％）は、各Ｓｉ−Ｇｅ組成比において、各々、後述の方法で測定した消去率が３０ｄＢ以上得られる範囲内で、記録層との剥離が生じないようにできるだけ小さくした。また、上側界面層と下側界面層とは同じ組成とした。
最適化されたスパッタガス中の窒素含有率およびターゲットの組成比を（表１）に示す。また、その条件でＳｉ−Ｇｅ−Ｎの単独膜を作製し、波長４０５ｎｍにおける光学定数（屈折率ｎおよび消衰係数ｋ）を測定した結果も（表１）に示す。

表１に示すように、ターゲット中のＳｉの含有率が高いほど、屈折率ｎおよび消衰係数ｋが共に小さくなった。なお、形成される界面層中のＳｉとＧｅとの原子数比は、ターゲットのＳｉとＧｅとの原子数比とほぼ同じである。
上記各ディスクのグルーブに対し、開口数ＮＡ＝０．８５のレンズで集光した波長４０５ｎｍのレーザビームを照射することによって、１２．２ＭＨｚおよび３．３ＭＨｚの単一信号を交互に記録した。記録は、ディスクを線速度４．５ｍ／秒で回転させながら行った。記録は、ピークパワーＰ１とバイアスパワーＰ２との間で変調された矩形パルスを照射することによって行った。１２．２ＭＨｚの信号を記録する場合には、単一パルス（パルス幅：１３．７ｎｓ）を照射した。３．３ＭＨｚの信号を記録する場合には、先頭パルス（パルス幅：２０．５ｎｓ）とこれに続く８個のサブパルス（幅および間隔がともに６．９ｎｓ）とからなるパルス列を照射した。再生パワーＰｒは０．４ｍＷとした。
この条件で、未記録のトラックに、１２．２ＭＨｚの信号と３．３ＭＨｚの信号とを交互に合計１０回記録した。次に、その上に１２．２ＭＨｚの信号を記録した場合のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定した。さらに、その上に３．３ＭＨｚの信号を記録し、消去率、即ち１２．２ＭＨｚの振幅の減衰比をスペクトラムアナライザーで測定した。Ｐ１およびＰ２を任意に変化させて測定を行い、振幅が最大より３ｄＢ低くなるパワーの１．３倍のパワーにＰ１を設定し、消去率が２５ｄＢを超えるパワー範囲の中心値にＰ２を設定した。
いずれのディスクでも、Ｐ１の設定パワーは６．２〜６．８ｍＷであり、Ｐ２の設定パワーは２．２〜２．４ｍＷであり、これらの設定パワーにおけるＣ／Ｎ比は５３〜５４ｄＢ、消去率は３０〜３２ｄＢ程度であった。これらの初期特性は、各ディスクともほとんど同等であった。
次に、多数回繰り返し記録における耐久性を調べるために、各ディスクに対してそれぞれの設定パワーで１２．２ＭＨｚおよび３．３ＭＨｚの信号を交互に繰り返し記録し、上記と同様の方法でＣ／Ｎ比および消去率を測定した。そして、Ｃ／Ｎ比の低下が１ｄＢ以内で且つ消去率の低下が３ｄＢ以内の記録回数を、繰り返し記録可能回数と定義した。その結果を（表２）に示す。

また、基板のグルーブピッチを０．５３μｍとし、グルーブ深さを３５ｎｍとし、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２下側誘電体層の厚さを１４０ｎｍとし、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｎ上側界面層の厚さを２５ｎｍとしたこと以外はディスクＡ１〜Ｉ１と同様に、Ｓｉ−Ｇｅ比が異なる９種類のディスクを作製した。そして、この９種類のディスクについて、レーザビームの波長を６６０ｎｍとし、記録信号の周波数を９．０ＭＨｚおよび２．４ＭＨｚとし、再生パワーＰｒを０．７ｍＷとしたこと以外は上記と同じ条件で繰り返し記録可能回数を調べた。その結果を（表２）に併せて示す。
さらに、ディスクＡ１〜Ｉ１の環境信頼性（特に耐湿性）を調べるために、温度９０℃・湿度８０％ＲＨの環境下で長時間保存し、剥離が生じる時間を測定した。この結果を、併せて（表２）に示す。なお（表２）中、「≦１００」は１００時間以下を示し、「２００−５００」は２００時間以上５００時間未満を示し、「５００≦」は５００時間以上経過しても剥離が生じなかったことを示す。
（表２）に示すように、界面層がＧｅ−ＮからなるディスクＩ１では、波長４０５ｎｍでの繰り返し記録可能回数が数１００回程度であったが、Ｓｉの組成割合が増すごとに向上し、Ｓｉが５０原子％以上では１万回以上の繰り返し記録が可能となった。これに対し、波長６６０ｎｍではいずれのディスクでも繰り返し記録可能回数が１万回以上であった。このことから、波長が短くなることによって各層薄膜が熱的ダメージを受け易くなることが分かった。また、界面層中のＳｉの組成割合を増やすことによって耐久性を向上できた。
また、Ｓｉ−Ｎからなる界面層を用いたディスクＡ１では１００時間以内に剥離が生じ、Ｇｅ−Ｎからなる界面層を用いたディスクＩ１などでは２００時間以降に剥離が生じた。ＳｉおよびＧｅとを適当な割合、たとえばＳｉの割合を８０〜３０原子％程度とすることによって、顕著に耐湿性が改善し、５００時間以上にわたって安定した耐湿性を示した。
このように、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とする無機物層を用いることによって、青紫色レーザ光を用いた繰り返し記録における耐久性、および環境信頼性に優れた光学的情報記録媒体が得られた。
（実施例２）
実施例２では、複数の情報層を有する本発明の光学的情報記録媒体について説明する。実施例２では、界面層中のＳｉおよびＧｅの割合を変えた複数のサンプルを作製し、透過度および記録感度について主に評価した。
サンプルは以下のように作製した。保護基板（第２の基板１２）には、片面にグルーブ（グルーブピッチ０．３２μｍ、グルーブ深さ約２０ｎｍ）が形成された、ポリカーボネイト樹脂からなる基板（直径約１２ｃｍ、厚さ約１．１ｍｍ）を用いた。
この保護基板のグルーブが形成された表面上に、スパッタリング法によって第２の情報層を形成した。まず、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（原子数比９８：１：１）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕからなる反射層（厚さ：約１６０ｎｍ）を形成した。次に、Ａｌ−Ｃｒ（原子数比９８：２）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、Ａｌ−Ｃｒからなる反射層（厚さ：約１０ｎｍ）を形成した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（分子数比８０：２０）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなる上側誘電体層（厚さ：約１５ｎｍ）を形成した。次に、Ｓｉ−Ｇｅターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガスを流しながら、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｎからなる上側界面層（厚さ：約５ｎｍ）を形成した。次に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（原子数比２２：２３：５５）からなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガス（流量比９８：２）を流しながら、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅからなる記録層（厚さ：約１２ｎｍ）を形成した。次に、Ｓｉ−Ｇｅターゲットを用いＡｒおよびＮ２ガスを流しながらＳｉ−Ｇｅ−Ｎからなる下側界面層（厚さ：約５ｎｍ）を形成した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（分子数比８０：２０）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなる下側誘電体層（厚さ：約５０ｎｍ）を形成した。
こうして形成された情報層の表面上に、紫外線硬化性樹脂を塗布し、保護基板と同じグルーブパターンを上述の２Ｐ法によって転写して形成した。このようにして、表面にグルーブが形成された分離層（厚さ：約２０μｍ）を形成した。
この分離層の表面上に、第１の情報層をスパッタリング法によって形成した。まず、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ（原子数比９８：１：１）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕからなる反射層（厚さ：約１０ｎｍ）を形成した。次に、Ｓｉ−Ｇｅからなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガスを流しながら、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｎからなる上側界面層（厚さ：約１０ｎｍ）を形成した。次に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（原子数比２２：２３：５５）からなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガス（流量比９８：２）を流しながら、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅからなる記録層（厚さ：約６ｎｍ）を形成した。次に、Ｓｉ−Ｇｅからなるターゲットを用いＡｒおよびＮ_２ガスを流しながら、Ｓｉ−Ｇｅ−Ｎからなる下側界面層（厚さ：約５ｎｍ）を形成した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（分子数比８０：２０）からなるターゲットを用いＡｒガスを流しながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２からなる下側誘電体層（厚さ：約４５ｎｍ）を形成した。
こうして形成された第１の情報層の表面上に、紫外線硬化性樹脂を介して、ポリカーボネイト樹脂からなる直径約１２ｃｍのシートを貼り合わせ、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。このようにして、厚さ約０．０９ｍｍの透明基板（第１の基板）を形成した。
実施例２では、界面層中のＳｉとＧｅとの比を変化させるために、Ｓｉ−Ｇｅターゲット中のＳｉの含有率を１００原子％（Ｓｉ単体）、９０原子％、８０原子％、６７原子％、５０原子％、３３原子％、２０原子％、１０原子％、０原子％（Ｇｅ単体）と変えて、ディスクＡ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｅ２、Ｆ２、Ｇ２、Ｈ２およびＩ２を作製した。なお、スパッタガス中の窒素濃度については、実施例１の場合と同様とした。また、各情報層において、上側界面層と下側界面層とは同じ組成とした。
ここで、各ディスクの第１の情報層の透過率を調べるために、石英基板上に第１の情報層と同じ構成の多層膜を成膜し、分光器で透過率を測定した。波長４０５ｎｍにおける透過率を（表３）に示す。

（表３）に示すように、Ｓｉの組成割合が多い組成ほど第１の情報層の透過率が高く、（表１）に示した消衰係数ｋの値を反映した結果となった。
上記各ディスクの第１および第２の情報層のグルーブに対し、開口数ＮＡ＝０．８５のレンズを用いて集光した波長４０５ｎｍのレーザビームを照射することによって、１２．２ＭＨｚおよび３．３ＭＨｚの単一信号を交互に記録した。このとき、ディスクを線速度５ｍ／秒で回転させながら記録を行った。記録は、ピークパワーＰ１とバイアスパワーＰ２との間で変調された矩形パルスを照射することによって行った。１２．２ＭＨｚの信号の記録には、パルス幅が１３．７ｎｓの単一パルスを用いた。３．３ＭＨｚの信号の記録には、先頭パルス（パルス幅：２０．５ｎｓ）とこれに続く８個のサブパルス（パルス幅およびパルス間隔がともに６．９ｎｓ）とからなるパルス列を用いた。再生パワーＰｒは０．７ｍＷとした。
この条件で、未記録のトラックに１２．２ＭＨｚおよび３．３ＭＨｚの信号を交互に合計１０回記録した。そして、その上に１２．２ＭＨｚの信号を記録した場合のＣ／Ｎ比をスペクトラムアナライザーで測定した。さらに、その上に３．３ＭＨｚの信号を記録し、消去率、即ち１２．２ＭＨｚの振幅の減衰比をスペクトラムアナライザーで測定した。Ｐ１およびＰ２を任意に変化させて測定し、Ｐ１は振幅が最大より３ｄＢ低くなるパワーの１．３倍の値に設定し、Ｐ２は消去率が２５ｄＢを超えるパワー範囲の中心値に設定した。
いずれのディスクの第１の情報層においても、Ｐ１の設定パワーは８．８〜９．４ｍＷであり、Ｐ２の設定パワーは３．４〜３．６ｍＷであった。これらの設定パワーにおけるＣ／Ｎ比は５２〜５３ｄＢであり、消去率は３０〜３２ｄＢ程度であった。これらの初期特性は、各ディスクともほとんど同等であった。
第２の情報層において、設定パワーにおけるＣ／Ｎ比は５３〜５４ｄＢであり、消去率は３０〜３２ｄＢ程度であり、各ディスクともほとんど同等であった。しかし、第２の情報層におけるＰ１およびＰ２の設定パワーはディスクによって差があった。第２の情報層における設定パワーを（表３）に併せて示す。
（表３）に示すように、Ｇｅ−Ｎからなる界面層を用いたディスクＩ２では、第２の情報層におけるＰ１の設定パワーは１５ｍＷ以上であった。Ｐ１の設定パワーは、Ｓｉの組成割合が増すごとに低くなり、Ｓｉが５０原子％以上では１２ｍＷ以下であった。
このように、複数の情報層を有する記録媒体に青紫色レーザ光を用いて記録を行う場合に、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とする無機物層を用いることによって、より低いパワーの光で記録が可能となった。
産業上の利用の可能性
以上説明したとおり、本発明によれば、短波長の光ビームを用いた記録・再生、または複数の情報層に対する記録・再生においても信頼性よく記録・再生が可能な光学的情報記録媒体およびそれを用いた記録方法を提供することができる。本発明は、さまざまな光学的情報記録媒体に適用できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の光学的情報記録媒体の一例を示す一部断面図である。
第２図は、本発明の光学的情報記録媒体の他の一例を示す一部断面図である。
第３図は、本発明の光学的情報記録媒体の記録・再生に用いられる記録・再生装置の一例を模式的に示す図である。
第４図は、本発明の光学的情報記録媒体の記録に用いられるレーザビームのパルス波形の一例を示す図である。

Claims (12)

1. 第１の基板と、前記第１の基板に平行に配置された第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された情報層とを備える光学的情報記録媒体であって、
   前記情報層が、記録層と前記記録層に隣接する無機物層とを備え、
   前記記録層は、前記第１の基板側から入射する光ビームの照射によって光学的に識別可能な２つ以上の異なる状態間で変化する層であり、
   前記無機物層は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とする光学的情報記録媒体。
2. 前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置された１つ以上の他の情報層をさらに備える請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
3. 前記記録層が、前記光ビームの照射によって光学的に識別可能な２つ以上の異なる状態間で可逆的に変化する請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
4. 前記光ビームの波長が５００ｎｍ以下である請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
5. 前記情報層が、前記記録層よりも前記第２の基板側に配置された反射層を備える請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
6. 前記記録層が、ＴｅおよびＳｂを含む合金からなる請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
7. 前記記録層の厚さが１８ｎｍ以下である請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
8. 前記記録層が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金またはＡｇ−Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金からなる請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
9. 前記記録層がＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金からなり、
   前記合金がＧｅを３０原子％以上の含有率で含む請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
10. 前記記録層がＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金からなり、
    前記合金がＧｅとＳｎとを合計で３０原子％以上の含有率で含む請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
11. 記録層と前記記録層に隣接する無機物層とを備える光学的情報記録媒体の記録方法であって、
    前記無機物層は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とし、
    前記記録層に、パワーレベルＰ１と前記パワーレベルＰ１よりも小さいパワーレベルＰ３との間で変調されたパルス光を照射することによって、前記記録層を光学的な性質が異なる状態に変化させて記録マークを形成する際に、
    前記記録マークが長くなるほど前記パルス光のパルス数を増やし、
    前記光学的情報記録媒体の線速度が高いほど、Ｐ３／Ｐ１の値を大きくする光学的情報記録媒体の記録方法。
12. 記録層と前記記録層に隣接する無機物層とを備える光学的情報記録媒体の記録方法であって、
    前記無機物層は、Ｓｉ_ｘＧｅ_１−ｘ（ただし、０．３≦ｘ≦０．９）の窒化物を主成分とし、
    前記記録層に、パワーレベルＰ１と前記パワーレベルＰ１よりも小さいパワーレベルＰ３との間で変調されたパルス光を照射することによって、前記記録層を光学的な性質が異なる状態に変化させて記録マークを形成する際に、前記記録マークが長くなるほど前記パルス光のパルス数を増やし、
    前記パワーレベルＰ１と前記パワーレベルＰ３との間のパワーレベルＰ２の連続光を前記記録マークに照射することによって前記記録マークを消去する際に、前記光学的情報記録媒体の線速度が高いほどＰ３／Ｐ２の値を大きくする記録方法。

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