WO2004023468A1 - 光学的情報記録媒体 - Google Patents

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WO2004023468A1
WO2004023468A1 PCT/JP2003/011369 JP0311369W WO2004023468A1 WO 2004023468 A1 WO2004023468 A1 WO 2004023468A1 JP 0311369 W JP0311369 W JP 0311369W WO 2004023468 A1 WO2004023468 A1 WO 2004023468A1
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recording
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recording medium
information recording
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PCT/JP2003/011369
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Masaaki Mizuno
Hiroyuki Hoshino
Michikazu Horie
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an optical information recording medium.
  • the present invention relates to an optical information recording medium that effectively suppresses a reaction between a protective layer and a reflective layer and has excellent recording characteristics and storage stability.
  • Optical information recording media having a recording layer have been put to practical use as rewritable optical discs such as CD-RW and DVD-RW.
  • These optical information recording media usually have a four-layer structure of a protective layer, a recording layer, a protective layer and a reflective layer on a substrate.
  • A1 alloy is generally used for the reflective film.
  • the crystallized state corresponds to the unrecorded / erased state
  • the amorphous mark in the amorphous state corresponds to the recorded state.
  • the recording that is, the amorphous mark is formed by heating the recording layer to a temperature higher than the melting point and then rapidly cooling the recording layer.
  • the erasure that is, the crystallization state is formed by heating the recording layer to a temperature higher than the crystallization temperature of the recording layer and lower than the melting point.
  • the recording layer is heated and cooled at the time of recording and erasing, evaporation or deformation of the recording layer is likely to occur due to such thermal history. Therefore, in order to prevent the recording layer from evaporating or deforming, it is usual that the upper and lower portions of the recording layer are sandwiched between protective layers having high heat resistance and being chemically stable. This protective layer also contributes to the formation of amorphous marks by promoting the thermal diffusion from the recording layer during recording, thereby making the recording layer in a supercooled state.
  • the degree of signal modulation at the time of reproduction is increased by the optical interference effect, and the heat diffusion is further promoted.
  • the crystalline mark can be formed more stably, and the erasing characteristics and the repetitive recording characteristics can be improved.
  • a so-called quenching structure may be adopted by thinning the protective layer between the recording layer and the reflective layer.
  • the heat radiation of the recording layer is further promoted, and the formation of the amorphous mark becomes easier, and the high-speed recording, the recording sensitivity, and the repetitive recording durability can be improved.
  • Ag the heat radiation of the recording layer is further promoted and amorphous marks can be formed at high speed. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical information recording medium having good recording characteristics and excellent storage stability.
  • the present inventors have made intensive studies to suppress the corrosion of Ag due to the reaction between the reflective layer containing Ag as a main component and the material of the protective layer containing sulfur.
  • a layer mainly composed of a predetermined material such as Nb is provided between the reflective layer and the protective layer, the recording characteristics and storage stability of the optical information recording medium due to the corrosion of Ag can be improved.
  • the inventors have found that deterioration can be suppressed and completed the present invention.
  • the gist of the present invention is to provide a substrate, a recording layer, a protective layer containing sulfur, an interface layer in contact with the protective layer, and a reflective layer mainly composed of Ag in contact with the interface layer, wherein the interface layer is N
  • An optical information recording medium characterized in that b and / or Mo are the main components.
  • an optical information recording medium having high sensitivity, excellent repetitive recording durability, and excellent storage stability.
  • the corrosion of Ag due to the reaction between the reflective layer and the protective layer which is a problem particularly when a reflective layer containing Ag as a main component and a protective layer containing sulfur, is used.
  • a layer containing a predetermined element such as Nb as a main component between them it can be suppressed effectively.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a reproduced waveform (eye pattern) of an 8-16 modulated signal.
  • interface layer The interface layer, reflective layer, protective layer, and recording layer of the optical information recording medium used in the present invention will be described. After that, specific embodiments of the optical information recording medium of the present invention will be described.
  • the interface layer mainly containing Nb and / or Mo is provided between the protective layer containing sulfur and the reflection layer mainly containing Ag. .
  • “having a predetermined element as a main component” means that the content of the predetermined element is 50 atomic% or more in the entire layer containing the predetermined element.
  • the reflective layer containing Ag may react with the material of the sulfur-containing protective layer in contact with the reflective layer and Ag may be corroded. This tendency is remarkably occurs when a material (e.g., Z n S- S i 0 2) containing a sulfide protective layer. This is thought to be because the sulfur component contained in the protective layer corrodes Ag. For this reason, in the present invention, corrosion of the Ag reflection layer is reliably suppressed by forming an interface layer mainly containing a predetermined element such as Nb between the reflection layer and the protective layer.
  • a material e.g., Z n S- S i 0 2
  • Nb and / or Mo are used as the material of the interface layer.
  • Nb and Mo may be used in combination as the material of the interface layer.
  • the layer containing at least one of Nb and Mo as the main component is used because these elements are stable metals with excellent corrosion resistance and heat resistance, and do not react with the protective layer material or the reflective layer material. Protective layer and reflection This is because a reaction with the layer can be favorably suppressed.
  • these elements have the advantage of being industrially very inexpensive.
  • Nb has an additional advantage that it is malleable and hardly causes problems such as film peeling due to internal stress when the thin film is formed.
  • Nb and Mo have a relatively high thermal conductivity compared to other materials such as Ta, there is an advantage that heat dissipation to the reflective layer containing Ag as a main component is not hindered. .
  • the content of Nb and Z or Mo in the interface layer is preferably at least 80 atomic%, more preferably at least 90 atomic%, particularly preferably at least 95 atomic%, most preferably. Is 100 atomic% (in the example where Nb is used for the interface layer, the interface layer is pure Nb).
  • the content of each of Nb and Mo may be appropriately adjusted according to the properties required for the interface layer.
  • the interface layer may include other elements to the extent that the properties of the layer are not impaired, if necessary.
  • the content of the element is preferably 20 atom% or less, more preferably 10 atom% or less, particularly preferably 5 atom% or less, and most preferably 2 atom% or less.
  • the element include Ni, Pd, Pt, Si, 0, Se, V, Ti, and Ta.
  • the light transmittance of the interface layer is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and more preferably 60% or more at the center wavelength of light used when recording on the optical information recording medium.
  • the content is more preferably 0% or more, particularly preferably 80% or more, and most preferably 85% or more.
  • the recording sensitivity of the optical information recording medium is reduced.
  • the reason for the decrease in recording sensitivity is that if the interface layer has excessively large light absorption at the wavelength used for recording, 1) it will absorb the incident laser light, and the absorbed laser light will It becomes unusable (resulting in a decrease in reflectivity at the reflective layer). 2) Due to the absorption of laser light at the interface layer and subsequent heat generation, one of the advantages of the reflective layer mainly composed of A is high.
  • the cooling rate of the recording layer is reduced because the heat radiation property cannot be used, and the recrystallized portion becomes large and the amorphous mark becomes small when the amorphous mark is formed.
  • the light used for recording is usually laser light.
  • the laser light is coherent light, it becomes monochromatic light with an extremely narrow spectrum width, but has a slight wavelength distribution from the center wavelength. Therefore, when measuring the light transmittance of the interface layer in the present invention, the value of the light transmittance at the center wavelength of the laser light having the slight wavelength distribution is used.
  • the light transmittance of the interface layer may be measured by an ordinary method. The light transmittance of the interface layer needs to be measured in the same state as that used in the optical information recording medium.
  • an interface layer is formed on a slide glass substrate under the same conditions as when the optical information recording medium is manufactured, and the light transmittance of the interface layer is measured using a known spectrophotometer (for example, a mold manufactured by Shimadzu Corporation). (UV-310 S).
  • the thickness of the interface layer is preferably at least l nm, more preferably at least 2 nm. If the thickness of the interface layer is excessively small, it may not be possible to effectively suppress the reaction between the protective layer and the reflective layer. However, when the thickness is within the above range, the temperature and the humidity may be high (for example, 80Z85% RH). ), The reliability of the optical information recording medium will be well ensured even in the reliability test under the harsh environment.
  • the thickness of the interface layer is preferably at most 10 nm, more preferably at most 9 nm, further preferably at most 8 nm, particularly preferably at most 6 nm.
  • the content is in the above range, the reaction between Ag in the reflective layer and S in the protective layer can be suppressed while ensuring good transmittance of the interface layer.
  • the materials used for the interface layer of the present invention have a lower thermal conductivity than Ag used for the reflective layer, so even if it is assumed that the light absorption of the interface layer is extremely small, If the film thickness is excessively large, the heat radiation effect of the reflective layer containing Ag as a main component may be impaired. In other words, when the thickness of the interface layer is increased, higher recording power is applied to compensate for the decrease in the size of the amorphous mark due to recrystallization in order to offset the decrease in the heat dissipation effect. Therefore, a wider melting region must be formed. This means that the recording sensitivity of the optical information recording medium decreases.
  • the film thickness is excessively large, the light transmittance of the single layer of the interface layer at the central wavelength of the light used for recording becomes low. For this reason, if the interface layer is in the above-mentioned thickness range, the heat dissipation effect and light transmittance of the interface layer can be ensured well.
  • the interface layer is usually formed by a sputtering method. However, it is preferable to suppress the amount of impurities in the target itself and the amount of moisture and oxygen mixed during film formation.
  • the time of forming the interfacial layer by sputtering evening rings for, the ultimate vacuum of the process chamber Rukoto to a less than 1 X 10- 3 P a is desirable.
  • the film forming pressure is set to 1 Pa or less, more preferably 0.5 Pa or less.
  • Nb and Mo are relatively close to Ag contained in the reflective layer, and the emission angle of each element from the getter at the time of film formation by the sputtering method is almost the same as that of Ag. This has the advantage that the film thickness distribution on the substrate facing the substrate is secured and uniformity is easily secured.
  • Nb and Mo are very inexpensive at 1/10 to 1/100 of the price per Kg of other raw materials such as Ta, and have the advantage that the target can be manufactured at low cost.
  • an alloy containing A 1 as a main component and containing elements such as Ta, Ti, Co, and Cr has been used for the reflective layer, but in the present invention, the thermal conductivity is higher than A 1.
  • Use of Ag enhances the heat radiation effect. Thereby, the recording sensitivity and the repetitive recording durability can be improved.
  • the content of Ag in the reflective layer containing Ag as a main component is preferably at least 80 atomic%, more preferably at least 90 atomic%, and particularly preferably at least 95 atomic%. As the Ag content increases, the thermal conductivity of the reflective layer can be increased. Therefore, only Ag (pure silver) may be used for the reflective layer in order to further increase the thermal conductivity.
  • Components other than Ag contained in the reflective layer include Ti, V, Ta, Co, Cr, Si, Ge, Sn, Sc, Hf, Pd, Rh, Au, Pt, Mg, Zr , Cu, ⁇ 0 and 1 ⁇ 11 at least one element selected from the group consisting of:
  • the content of the above elements is usually 0.2 atomic% or more and 5 atomic% or less. Within the above range, it is possible to suppress the decrease in thermal conductivity while improving the corrosion resistance of the reflective layer containing Ag as a main component.
  • the thickness of the reflective film is usually at least 50 nm, preferably at least 100 nm. Within this range, a decrease in recording sensitivity can be favorably suppressed.
  • the thickness of the reflective layer is usually 300 nm or less, but preferably 250 nm or less. Within the above range, a sufficient heat radiation effect can be provided.
  • the reflection layer is usually formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method. It is preferable that the total amount of impurities, such as the amount of impurities contained in the sputtering or evaporation material and the evaporation material, and the amount of water and oxygen mixed during film formation be less than 2 atomic%.
  • the ultimate vacuum of the process chamber is preferably less than 1 X 1 0- 3 P a.
  • the material used for the protective layer is determined in consideration of the refractive index, thermal conductivity, chemical stability, mechanical strength, adhesion, and the like.
  • oxides, sulfides, nitrides, carbides and fluorides such as Ca, Mg, and Li of metals and semiconductors having high transparency and high melting point can be used.
  • These oxides, sulfides, nitrides, carbides, and fluorides do not necessarily have to have a stoichiometric composition, and it is effective to control the composition for controlling the refractive index and the like, or to use a mixture of them. It is.
  • the protective layer provided in contact with the interface layer contains sulfur. If the protective layer contains sulfur, the sulfur reacts with Ag to degrade the recording characteristics of the optical information recording medium, so that the effect of using the interface layer becomes remarkable.
  • the protective layer contains sulfur examples include a form of a sulfide or an oxysulfide of any of the rare earth elements, Zn, and Ta.
  • the rare earth elements refer to Group B elements of the Periodic Table 3, specifically, Sc, Y, lanthanoid elements, and actinoid elements, and are preferably La, Ce, N d , And Y.
  • sulfide or oxysulfide specifically, a form containing rare earth sulfide or sulfate such as La, Ce, Nd, and Y, and a sulfide containing Zn and Ta The form can be raised.
  • sulfides and sulfated and more specifically, mention may be made of Z n S, T a 3 2 Ya ⁇ 2 0 2 3.
  • sulfides or oxysulfides of rare earth elements such as La, Ce, Nd, and Y
  • 50 mol 1% or more and 90 mol 1% or less be contained in the protective layer.
  • these sulfides are preferably contained in the protective layer in an amount of 70 mo 1% or more and 9 Omo 1% or less.
  • Such compounds typically include dielectric materials.
  • the dielectric material include Sc, Y, Ce, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, A and Cr, In, Si, Ge, Sn, Oxides such as Sb and Te, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn , Sb, and nitrides such as Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, A1, Ga, In, and Si Or a mixture thereof.
  • the dielectric material include selenide or telluride such as Zn, Y, Cd, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, and Bi, and Mg and Ca. Fluoride or a mixture
  • ZnS-S i 0 2 is faster deposition rate, reduced film stress, since it has small body volume change rate due to temperature change, and excellent weatherability, optical information recording with a phase change recording layer Many types are used for the protective layer of the medium.
  • T a S 2 As a sulfide, preferably T a 2 0 5 as a material to be mixed in the protective layer.
  • a protective layer having high hardness and excellent adhesion can be obtained.
  • the film density of these protective layers be 80% or more of the bulk state in terms of mechanical strength and repetitive recording characteristics.
  • the theoretical density of the following equation (1) is used as the bulk density.
  • the thickness of the protective layer depends on the position where the protective layer is used.
  • the thickness of the protective layer will be described in detail when describing a specific layer configuration of the optical information recording medium, but is generally as follows. That is, the thickness of the protective layer is preferably 5 nm or more in order to sufficiently prevent deformation of the recording layer and function as the protective layer.
  • the dielectric itself that constitutes the protective layer The thickness is preferably 500 nm or less in order to reduce the difference between the internal stress of the film and the elastic property of the film in contact with the film, and to prevent the occurrence of cracks.
  • the material forming the protective layer has a small film formation rate and a long film formation time. In order to shorten the film forming time, shorten the manufacturing time, and reduce the cost, it is preferable to keep the thickness of the protective layer at 200 nm or less. It is more preferably 150 nm or less.
  • the protective layer is usually formed by a sputtering method.
  • a sputtering method it is preferable that the amount of impurities in the gate itself and the total amount of impurities such as water and oxygen mixed during film formation be less than 2 atomic%.
  • the ultimate vacuum of the process chamber is preferably set to 1 X 1 ( ⁇ 3 ⁇ less than a. (4) recording layers
  • the recording layer for example, a series of compounds such as GeSbTe, InSbTe, AgSbTe, and AgInSbTe is selected as a material that can be repeatedly recorded.
  • the composition composed mainly of pseudo-binary alloy of S b 2 T e 3 and Ge Te, more specifically, ⁇ (S b 2 T e 3) -! ⁇ (GeTe) DOO 0 S b 0 composition (however, 0.2 ⁇ ⁇ ⁇ 0.9, 0 ⁇ ⁇ ⁇ 0.1) or a composition containing Sb as a main component containing 50 at% or more of Sb Often.
  • a composition containing Sb as a main component in the recording layer.
  • “having Sb as a main component” means that the content of Sb is 50 atomic% or more in the entire recording layer.
  • the reason for using Sb as a main component is that Sb amorphous can be crystallized at a very high speed, so that an amorphous mark can be crystallized in a short time. For this reason, it is easy to erase the recording marks in the amorphous state.
  • the content of Sb is preferably at least 60 atomic%, more preferably at least 70 atomic%.
  • the content of the above-mentioned additional element is usually at least 1 atomic%, preferably at least 5 atomic%, more preferably It is set to 10 at% or more, and usually set to 30 at% or less.
  • the above-mentioned additional element which promotes the formation of an amorphous state and improves the stability of the amorphous state with time has an effect of increasing the crystallization temperature.
  • Such additional elements include Ge, Te, In, Ga, Sn, Pb, Si, Ag, Cu, Au, rare earth elements, Ta, Nb, V, Hf, Zr, W, Mo, Cu, Cr, Co, nitrogen, oxygen, and Se can be used.
  • Ge, Te, In, Ga, and Sn are preferable from the viewpoints of promoting the formation of an amorphous phase, improving the stability over time of the amorphous state, and increasing the crystallization temperature.
  • the present invention it is particularly preferable to use Sb together with Ge and Z or Te as the material of the recording layer.
  • the content of each of Ge and Te in the recording layer be 1 atomic% or more and 30 atomic% or less. That is, it is preferable that Ge and Te are each independently contained in an amount of 1 atomic% or more and 30 atomic% or less.
  • the main component of the recording layer is Sb
  • the content of Sb is 50 atomic% or more. Therefore, when Ge and Te are included in the recording layer together with Sb, The total amount will be less than 50 atomic%.
  • the content of each of Ge and Te in the recording layer is more preferably 3 atomic% or more, and further preferably 5 atomic% or more. Within this range, the effect of stabilizing the amorphous mark will be sufficiently exhibited. On the other hand, the content of each of Ge and Te in the recording layer is more preferably 20 atomic% or less, and further preferably 15 atomic% or less. Within this range, the tendency of the amorphous phase to be too stable and conversely to slow down the crystallization can be favorably suppressed, and noise due to light scattering at the crystal grain boundaries can be suppressed. become able to.
  • the composition containing Sb as a main component can be classified into two types according to the amount of Te contained in the recording layer.
  • One is a composition containing 10 atomic% or more of Te, and the other is a composition containing less than 10 atomic% of Te (including the case where Te is not contained).
  • the recording layer material while comprising about 10 atomic% or more of Te, S b 7Q Te 3.
  • the composition range is such that an alloy containing excess Sb than the eutectic composition is the main component.
  • This recording layer material is hereinafter referred to as SbTe eutectic.
  • S b Te is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more.
  • compositions containing Sb as a main component which can be classified according to the amount of Te contained in the recording layer, is as follows.
  • the composition of the recording layer is such that Te is less than 10 at% and Ge is contained as an essential component while using Sb as a main component.
  • a specific example of the composition of the recording layer is Sb 9 .
  • An alloy mainly containing a eutectic alloy having a composition in the vicinity of Ge 1 Q and containing less than 10 atomic% of Te in the present specification, this alloy is referred to as a S b Ge eutectic
  • S b Ge eutectic may be preferably mentioned. it can.
  • a composition in which the amount of Te added is less than 10 atomic% has properties as an SbGe eutectic instead of an SbTe eutectic. Even if the SbGe eutectic alloy has a Ge content as high as about 10 atomic%, the crystal state of the polycrystalline state after the initial crystallization is relatively fine, so that the crystalline state becomes a single phase. Easy and low noise. In SbGe eutectic alloys, Te is only added additionally and is not an essential element.
  • the crystallization rate can be increased by relatively increasing the Sb / Ge ratio, and the amorphous mark can be recrystallized by recrystallization.
  • the recording layer mainly composed of the S BTE eutectic system or S BGE S b of eutectic system, etc., in order to support high-speed recording, S b 7. T e 3 .
  • Eutectic point or S b 90 Ge 10 eutectic point was excessively added more S b than in the vicinity, to enhance the more crystallization rate to increase the no crystal growth rate in the crystal nucleation rate. Therefore, in these recording layers, it is preferable to increase the cooling rate of the recording layer to suppress the change of the amorphous mark due to recrystallization (the amorphous mark becomes smaller than a desired size). .
  • the recording layer composition it is particularly preferable to use Ag or an Ag alloy having high heat dissipation for the reflective layer.
  • a composition mainly composed of 3 such as ⁇ 13 6 eutectic systems or 31306 eutectic systems
  • at least one of In, Ga, and S ⁇ is further included. It is particularly preferable that each content of In, Ga, and Sn in the recording layer be 1 atomic% or more and 30 atomic% or less.
  • composition containing Sb as a main component will be further described.
  • composition mainly composed of S b first, (S b x T e, — y M y (where 0.6 ⁇ x ⁇ 0.9, 0 ⁇ y ⁇ 0.3, M is Ge, Ag , In, Ga, Zn, Sn, Si, Cu, Au, Pd, Pt, Pb, Cr, Co, 0, S, Se, V, Nb, and Ta
  • SbTe eutectic system containing an alloy as a main component can be preferably cited
  • the composition is represented by the atomic ratio. Means atomic%.
  • X is usually 0.6 or more, preferably 0.7 or more, more preferably 0.75 or more, whereas, the normal 0.9 or less.
  • y is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, while usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less.
  • x and y are within the above ranges, a recording layer capable of high-speed recording can be obtained.
  • the composition using Ge as M in the above (SbxTe ⁇ ) composition will be further described.
  • S b 70 Te 3 which greatly containing excess 313 70 chome 6 30 eutectic composition as a base.
  • the amount of Ge is preferably at least 0.01, particularly preferably at least 0.02, as the value of y in Ge y (S b x T e 2 — ⁇ ).
  • SbTe eutectic composition with a high Sb content if the Ge content is too large, GeTe and GeSbTe-based intermetallic compounds will precipitate, and an SbGe alloy will also precipitate.
  • the amount of Ge is usually 0.06 or less, preferably 0.05 or less, more preferably 0.04 or less, as the value of y in Ge y (S b x Te! _ X ) —y . is there.
  • M 1 represents at least one element selected from the group consisting of In, G a, and S n.
  • the elements In, Ga, and Sn can increase the optical contrast between the crystalline state and the amorphous state, and also have the effect of reducing jitter.
  • the elements that can be contained in addition to In, Ga, and Sn include nitrogen, oxygen, and sulfur. These elements have an effect that segregation in repeated overwriting can be prevented and optical characteristics can be finely adjusted. More preferably, the content of nitrogen, oxygen and sulfur is 5 atomic% or less based on the total amount of Sb, Te and Ge.
  • Sn, Cu, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, and Co can be contained in the Ge SbTe eutectic composition.
  • the addition of a very small amount of these elements increases the crystallization temperature without lowering the crystal growth rate, and is effective in further improving the stability over time.
  • the addition amount is preferably 5 atomic% or less, particularly preferably 3 atomic% or less.
  • the SbGe eutectic composition which is a composition containing Sb as a main component, is composed of a Te Ge Sb system in which Te is added to the SbGe eutectic, and an Ib in the SbGe eutectic.
  • Ga also May be a composition mainly composed of an InGeSb-based, GaGeSb-based, or SnGeSb-based ternary alloy to which Sn is added.
  • the preferred composition of such S b Ge eutectic alloy is as follows: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 2 ⁇ (Ge ⁇ S b : — E )! _ ⁇ _ ⁇ (However, 0.0 1 ⁇ ⁇ ⁇ 0.3, 0 ⁇ 0.3, 0 ⁇ r ⁇ 0.1, 2 ⁇ / ⁇ .0 ⁇ + r ⁇ 0.4, where ⁇ 2 is selected from the group consisting of ⁇ , Ga, and Sn One).
  • ⁇ 2 is selected from the group consisting of ⁇ , Ga, and Sn One.
  • ⁇ indicating the content of In and Z or Ga is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.1 or more.
  • ⁇ 3 is usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less.
  • M 2 be I n because In can achieve lower jitter.
  • ⁇ 5 indicating the Sn content is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, and more preferably 0.05 or more.
  • the amorphous phase immediately after recording may change to another amorphous phase having a low reflectance.
  • the stabilized amorphous phase tends to precipitate and the erasing performance tends to be reduced. Therefore, ⁇ 5 is usually 0.3 or less, preferably 0.2 or less.
  • the element M2 a plurality of elements among In, Ga, and Sn can be used, but it is particularly preferable to include In and Sn.
  • the total content of these elements is usually at least 1 at%, preferably at least 5 at%, usually at most 40 at%, preferably at most 30 at%, more preferably at most 25 at%.
  • the key indicating the Te content is usually 0 or more, preferably 0.01 or more, particularly preferably 0.05 or more. However, if Te is excessively large, the noise may be high. Therefore, the value is usually smaller than 0.1.
  • ⁇ 5 + a which indicates the content of Te and the element M2 is usually larger than 0, but preferably 0.01 or more, and more preferably 0.05 or more.
  • ⁇ 5 + a is usually larger than 0, but preferably 0.01 or more, and more preferably 0.05 or more.
  • ⁇ 5 + ⁇ is usually 0.4 or less, preferably 0.35 or less, more preferably 0.3 or less.
  • ⁇ 3 / a which represents the atomic ratio between the elements M2 and Te, be 2 or more. Since the optical contrast tends to decrease when Te is contained, it is preferable to slightly increase the content of the element M 2 (slightly increase ⁇ 5) when Te is contained. .
  • TeM2GeSb-based composition Elements that can be added to the above TeM2GeSb-based composition include Au, Ag, Pd, Pt, Si, Pb, Bi, Ta, Nb, V, Mo, rare earth elements, N, O, etc. It is used for fine adjustment of optical characteristics and crystallization speed, but its addition amount is about 10 atomic% at maximum.
  • One of the most preferred compositions above is I npSriqTe rGesSb
  • the thickness of the recording layer is preferably 5 nm or more in order to obtain a sufficient optical contrast, to increase the crystallization speed, and to achieve recording / erasing in a short time. In order to sufficiently increase the reflectivity, the thickness is more preferably set to 10 nm or more.
  • the thickness of the recording layer is preferably 100 nm or less, and more preferably 50 nm or less, in order to prevent cracks and obtain a sufficient optical contrast. This is to reduce the heat capacity and increase the recording sensitivity. Further, since the volume change due to the phase change can be reduced in the above range, the influence of the repeated volume change due to the repeated overwriting on the upper and lower protective layers can be reduced. As a result, accumulation of irreversible microscopic deformation is suppressed, noise is reduced, and durability of repeated overwriting is improved. In the case of a high-density recording medium such as a rewritable DVD, the demand for noise is more severe, so that the thickness of the recording layer is more preferably 30 nm or less.
  • the above-mentioned recording layer can be usually obtained by DC or RF sputtering of a predetermined alloy target in an inert gas, particularly an Ar gas.
  • the density of the recording layer is usually at least 80%, preferably at least 90% of the bulk density.
  • the bulk density p used here is usually an approximate value obtained by the following equation (1), but it can also be measured by preparing a bulk of the alloy composition constituting the recording layer.
  • a sputter gas during deposition usually a rare gas such as Ar.
  • a sputter gas during deposition usually a rare gas such as Ar.
  • a r irradiated to the recording layer by lowering the pressure of, or placing the substrate close to the front of the target, etc. Density can be increased.
  • the Ar ions that normally irradiate the target for sputtering are partially bounced off and reach the substrate side, or the Ar ions in the plasma are caused by the sheath voltage over the entire surface of the substrate. Either accelerated to reach the substrate.
  • the irradiation effect of such a high-energy rare gas is referred to as an atomic peening effect.
  • Ar is mixed into the sputtered film by the atomic peening effect.
  • the atomic peening effect can be estimated from the amount of Ar in the film. That is, if the amount of Ar is small, it means that the high-energy Ar irradiation effect is small, and a film having a low density is easily formed.
  • the amount of Ar is large, the irradiation of high-energy Ar becomes intense and the density of the film increases, but the Ar taken in the film becomes void during repeated overwriting and precipitates out. It is easy to deteriorate durability.
  • moderate pressures typically to discharge in the range of the order of 1 0 2-1 0 one 1 P a.
  • a first protective layer, a recording layer, a second protective layer containing sulfur, an interface layer, and Ag as main components are provided on a substrate.
  • An optical information recording medium which has a layer configuration having a reflective layer in this order and irradiates a laser beam through a substrate to record and reproduce a signal.
  • This configuration is referred to as Configuration 1.
  • the optical information recording medium has a substrate, a recording layer, a protective layer containing sulfur, an interface layer in contact with the protective layer, and a reflective layer mainly containing Ag in contact with the interface layer. It is characterized.
  • the first protective layer is inserted between the substrate and the recording layer.
  • the optical information recording medium used in the present invention, a reflective layer containing Ag as a main component, an interface layer, a first protective layer containing sulfur, a recording layer
  • An optical information recording medium which has a layer structure having a second protective layer in this order and irradiates a laser beam through the second protective layer to record and reproduce a signal can be given.
  • This configuration is called Configuration 2.
  • the optical information recording medium comprises a substrate, a recording layer, a protective layer containing sulfur, an interface layer in contact with the protective layer, and a reflective layer mainly containing Ag in contact with the interface layer. It is characterized by having.
  • a second protective layer is provided on the recording layer.
  • the reflection layer, the interface layer, and the sulfur-containing first protective layer, the recording layer, and the second protective layer each having a main component of Ag may be provided on both sides of the substrate.
  • signals are recorded and reproduced by irradiating laser light from the second protective layer side without passing through the substrate, so that the distance between the recording layer and the optical head can be reduced to several hundred microns or less.
  • Open By using an objective lens with a numerical aperture of 0.7 or more, the recording density of the medium can be improved.
  • a resin such as polycarbonate, acrylic, or polyolefin, or glass can be used.
  • polycarbonate resin is the most preferable because it has the track record of being most widely used in CD-ROMs and the like and is inexpensive.
  • the thickness of the substrate is usually at least 0.1 mm, preferably at least 0.3 mm, while it is usually at most 20 mm, preferably at most 15 mm. Generally, it is about 0.6 mm to 1.2 mm. In the configuration 1, since the substrate needs to transmit laser light, it needs to be transparent to laser light.
  • the material of the first protective layer is determined in consideration of the refractive index, thermal conductivity, chemical stability, mechanical strength, adhesion, and the like.
  • dielectric materials such as oxides, sulfides, carbides, nitrides, and fluorides such as Ca, Mg, and Li of metals and semiconductors having high transparency and high melting point can be used.
  • these oxides, sulfides, carbides, nitrides, and fluorides do not always need to have a stoichiometric composition, and the compositions should be controlled or mixed for controlling the refractive index and the like. Is also effective.
  • a mixture of dielectrics is preferred. More specifically, a mixture of a chalcogen compound such as ZnS or a rare earth sulfide and a heat-resistant compound such as an oxide, a nitride, a carbide, or a fluoride may be used.
  • mixtures and refractory compounds mainly containing Z n S, a mixture of sulfates of rare earth elements, especially refractory compounds mainly composed of Y 2 0 2 S is an example of the preferred protective layer composition.
  • a dielectric material can be usually mentioned.
  • the dielectric material include Sc, Y, Ce, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Cr, In, Si, Ge, and Sn. , Sb, and oxides such as Te, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, Al, Ga, In, Si, Nitrides such as Ge, Sn, Sb, and Pb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, Examples include carbides such as W, Zn, B, Al, Ga, In, and Si, or mixtures thereof.
  • dielectric material examples include sulfides such as Zn, Y, Cd, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, and Bi, selenide or telluride, Mg, Fluoride such as C a or a mixture thereof can be mentioned.
  • Zn S- S i 0 2 , S i N, S i 0 2, T i 0 2, C rN be mentioned Ta S 2, Y 2 O 2 S or the like it can.
  • ZnS-S i 0 2 is the speed of deposition rate, small film stress, is widely available from small ⁇ beauty excellent weather resistance of the volume change due to temperature change.
  • the material of the first protective layer various materials can be used as described above, but it is preferable to use the same material as the material of the sulfur-containing protective layer described in the above (3). Use of the same material improves production efficiency and mass productivity.
  • the thickness of the first protective layer is usually at least 10 nm, preferably at least 20 nm, more preferably at least 40 nm, while it is usually at most 400 nm, preferably at most 300 nm, more preferably at most 150 nm.
  • the thickness is excessively large, cracks are likely to occur due to the internal stress of the film itself, and the productivity will be poor.However, if the thickness is in the above range, cracks can be generated and the productivity can be kept good. .
  • the recording layer is as described in (4) above.
  • the thickness of the recording layer and the protective layer is not limited by the mechanical strength and reliability described above, but also takes into account the interference effect associated with the multi-layer structure. That is, it is selected so that the contrast between the recorded state and the unrecorded state is increased.
  • the above-mentioned recording layer, protective layer, reflective layer, and interface layer are formed by a sputtering method or the like. It is desirable to form a film with an in-line apparatus in which each sputtering target is installed in the same vacuum chamber in order to prevent oxidation and contamination between the layers. It is also superior in terms of productivity.
  • the thickness of the second protective layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, more preferably 15 n m or more. With this range, the deformation of the recording layer can be effectively suppressed. On the other hand, the thickness of the second protective layer is usually 60 nm or less, preferably 30 nm or less. Within this range, microscopic plastic deformation does not accumulate inside the protective layer during repeated recording. In addition, a sufficient cooling rate of the recording layer can be secured.
  • the interface layer and the reflection layer are as described in (1) and (2) above.
  • a protective coat layer made of an ultraviolet curable resin or the like may be provided on these layers for protection.
  • This protective coat layer is provided for the purpose of protecting the sputtered film on the substrate from water and dust, and generally consists of a cured photocurable resin.
  • acrylate-based ultraviolet curable resins are excellent in their stability, water resistance, curability, and low shrinkage during curing.
  • the thickness is preferably in the range of 2 Aim or more and 15 / zm or less in order to have a function of protecting the sputtered film from moisture and dust and to suppress the warpage of the cured medium.
  • the protective coat layer is usually formed by a spin coating method, in which an uncured photocurable resin is dropped, spin-coated, and then cured by light irradiation.
  • two or more recording layers may be provided on the substrate, or after forming each of the above layers on the substrate, It may be attached with an adhesive. Further, a base layer may be provided between the substrate and the protective layer.
  • the optical information recording medium of Configuration 2 has a configuration in which a reflective layer containing Ag as a main component, an interface layer, a first protective layer containing sulfur, a recording layer, and a second protective layer are arranged in this order on a substrate.
  • the reflective layer, the interface layer, the sulfur-containing first protective layer, the recording layer, and the second protective layer containing Ag as a main component include the optical information of the configuration 1 in the above (5-1).
  • the first protective layer containing sulfur in Configuration 2 is the “second protective layer containing sulfur” in Configuration 1
  • the second protective layer in Configuration 2 is the “first protective layer” in Configuration 1.
  • the substrate does not need to be transparent, so that the degree of freedom in selecting a material that can be used for the substrate increases.
  • a light transmitting layer made of an ultraviolet curable resin or the like may be provided on these layers.
  • the light transmitting layer can be made of the same material as the protective coating layer in the optical information recording medium of Configuration 1. Wear.
  • the light transmitting layer is required to protect the sputtered film from moisture and dust as well as the protective coating layer, and also to function as a thin incident substrate. Therefore, it is preferable that the light transmitting layer is transparent to one laser beam used for recording and reproduction.
  • the thickness of the light transmitting layer is preferably 50 / im or more and 150 m or less, and it is preferable to realize a uniform thickness distribution of 5 m or less in the optical information recording medium.
  • the light transmitting layer is formed by applying an ultraviolet curable resin by a spin coating method and then curing, or by bonding a transparent sheet.
  • an underlayer may be provided between the substrate and the reflective layer.
  • the underlayer has an effect of suppressing separation between the substrate and the reflective layer, and it is possible to obtain an optical information recording medium having more excellent weather resistance.
  • the underlayer preferably has good adhesion to the substrate and the reflective layer, does not corrode the reflective layer, does not diffuse to the reflective layer, and has excellent flatness on the film-formed surface.
  • the material of the underlayer is a metal, a semiconductor, a metal oxide, a metal nitride, a metal carbide, a semiconductor oxide, a semiconductor nitride, a semiconductor carbide, a fluoride, an amorphous carbon, etc., which satisfy the above conditions. May be appropriately selected from a single substance or a mixture.
  • a sputtering method using Ar gas go (S i 0 2) 2 () of the protective layer 80 nm, I n 3 G e 3 S b 7 () T e 24 recording layer (I n 3 Ge 3 (S b 74. 5 Te 25. 5) 94 ) 14 nm, (ZnS) 8 . (S i 0 2 ) 2 .
  • the protective layer was formed in the order of 22 nm, the Nb layer (interface layer), and the Ag reflective film in the order of 150 nm.
  • Nb layer thicknesses there were four types of Nb layer thicknesses: 2 nm (Experiment 1), 5 nm (Experiment 2), 8 nm (Experiment 3), and 20 nm (Reference experiment 1).
  • each layer was performed from connexion such below ultimate vacuum 4 X 10- 4 P a.
  • Ar gas was introduced, the deposition pressure was set to 2.6 X 1 O-'Pa, and RF sputtering with a deposition power of 2 kW was performed.
  • the recording layer has a film forming pressure of 2.1 X 10-a and the RF sputtering is 300 W in film forming power.
  • the second protective layer has a film forming pressure of 3.9 X 10-a and a film forming power of 1.2 kW.
  • Nb layer was formed by DC sputtering with a film forming pressure of 1.7 X 10 ⁇ a and 500 W of film forming power
  • reflective layer was formed by DC sputtering with a film forming pressure of 6.4 X 10—a and a film forming power of 750 W. , Respectively formed.
  • a protective coat layer made of an ultraviolet curable resin was applied to form a film, and then bonded to a polycarbonate disk having a diameter of 12 cm and a thickness of 0.6 mm to obtain an optical information recording medium having a thickness of 1.2 mm.
  • a T e 24 recording layer was formed with a thickness of 14 nm, a (ZnS) 80 (Si 2 ) 2 () protective layer was formed with a thickness of 22 nm, a Mo layer (interface layer) was formed with a thickness of 5 nm, and an Ag reflection film was formed with a thickness of 150 nm.
  • a protective coat layer made of an ultraviolet curable resin was applied thereon to form a film, and then bonded to a polycarbonate disk having a diameter of 12 cm and a thickness of 0.6 mm to obtain a 1.2 mm-thick optical information recording medium. (Measurement)
  • Initial crystallization of the optical information recording medium obtained as described above was performed using a high-power semiconductor laser at a linear velocity of 5 mZs.
  • the initialization laser power was 1400 W.
  • the reference linear velocity is 3.5 mZs and the reference clock frequency is 26.2 MHz. Recording was performed at twice the reference clock frequency (52.4 MHz) at a linear velocity twice the reference linear velocity (7 m / s).
  • the optimum recording power is defined as the power at which the asymmetry (A SM ) after overwriting 10 times becomes almost zero.
  • the jitter was also almost the minimum value.
  • the definition of asymmetry is explained using the schematic diagram of the reproduced waveform (eye pattern) of the 8-16 modulated signal shown in Fig. 1.
  • the eye pattern shown in Fig. The reproduced waveform of the T amorphous mark and the crystalline space is substantially randomly included.
  • the ⁇ mark is a mark whose time length is ⁇ times the reference clock period ⁇ .
  • the reproduction waveform is a waveform obtained by extracting the reflected light intensity as a voltage signal and observing it on an oscilloscope. At this time, the reproduced signal contains a DC component.
  • Iota 14Ita in Figure 1 is the output voltage of the envelope of 1 4 T space reproduced waveform
  • I 14L is the output voltage of the envelope of the 14 T mark reproduction waveform
  • envelope 1 3H is 3 T space reproduced waveform
  • I 3L is the output voltage level of the envelope of the 3T mark reproduction waveform.
  • a sy , ((I 14 gleich+ I I4L ) / 2-(I 3H + I SL) / 2) / (I HH- I 14L )
  • the modulation is (I 14H — 1 141 _) Defined by ZI 14H .
  • Measured PI error as defined by the DVD standard.
  • the PI (Parity (oft he) Inner (code)) error (number) is defined in the DVD-ROM standard, for example, ECM A, page 268, pages 19 and 25-27. It is an index of a judgment standard.
  • the PI error must be less than 280 in the DVD standard.
  • the PI error was measured using a tester LM22OA made exclusively for reproduction made by Shibasoku after recording with a tester DDU1000 manufactured by Pulstec.
  • the Nb layer and the Mo layer were formed on a slide glass substrate by the film forming method, conditions, and film thickness in the production of the optical information recording medium in Experiments 1 to 4 above.
  • the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured using a spectrophotometer (model number: UV-3100S) manufactured by Shimadzu Corporation.
  • the experimental results are summarized in Table 1 above. Sample name after overwriting 10 times Diffusion prevention layer thickness Diffusion prevention layer transmittance Recorded power Sitter per degree Modulation degree PI error ⁇ nrrt) (%) (mW) (%)
  • An increase in the power required for recording means a decrease in recording sensitivity.
  • the optimum recording power in Experiment 3 was 14.4 mW, which was 1.8 mW higher than that in Experiment 1.
  • This decrease in recording sensitivity is due to the fact that the thickness of the Nb layer has been increased, thereby lowering the transmittance for the wavelength used for recording and inhibiting heat radiation to the Ag reflective film. it is conceivable that.
  • the film thickness of the Nb layer was 20 nm, although the recording characteristics were relatively good, the recording sensitivity further decreased, and the optimum recording power was 17.8 mW.

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Abstract

高感度で繰り返し記録耐久性に優れ、且つ保存安定性に優れた光学的情報記録媒体を得る。基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接するＡｇを主成分とする反射層を有し、前記界面層がＮｂ及び／又はＭｏを主成分とすることを特徴とする光学的情報記録媒体を用いる。上記界面層を設けることにより、反射層と保護層との反応を有効に抑制する。

Description

明細書
光学的情報記録媒体 技術分野
本発明は、 光学的情報記録媒体に関する。 特に、 保護層と反射層との反応を有効に抑 制した、 記録特性及び保存安定性に優れる光学的情報記録媒体に関する。 背景技術
記録層を有する光学的情報記録媒体は、 C D— RWや D V D— RW等の書換可能光デ イスクとして実用化されている。 これらの光学的情報記録媒体は、 基板上に保護層、 記 録層、 保護層及び反射層の 4層構成をとるのが通常である。 ここで、 反射膜には A 1合 金を用いるのが一般的である。
書換可能な光学的情報記録媒体として現在実用化されているものは、結晶化状態が未 記録 ·消去状態に対応し、 非晶質状態の非晶質マークが記録状態に対応する。 記録、 即 ち非晶質マークは、記録層を融点より高い温度まで加熱した後、 急冷することによって 形成される。 一方、 消去、 即ち結晶化状態は、 記録層の結晶化温度よりは高く、 融点よ りは低い温度まで記録層を加熱することによって形成される。
上記の通り、記録層は記録及び消去の際に加熱及び冷却されるため、 このような熱履 歴によって記録層の蒸発又は変形が起こりやすくなる。従って、 前記記録層の蒸発又は 変形を防ぐために、記録層の上下を耐熱性が高く且つ化学的に安定な保護層で挟むのが 通常である。 また、 この保護層は、 記録時の記録層からの熱拡散を促進させることによ り、 記録層を過冷却状態として非晶質マークの形成にも寄与する。
さらに、前記記録層の上下を保護層で挟んだ構造の上部に金属反射膜を設けることで、 光学的な干渉効果により再生時の信号変調度を増大すると共に、熱拡散を更に促進させ て非晶質マークをより安定に形成し、さらには消去特性や繰り返し記録特性が改善され るようになる。
ここで、記録層と反射層との間の保護層を薄くする等していわゆる急冷構造をとるこ とで、 記録層の放熱がさらに促進されて非晶質マークの形成がより容易となり、 高速記 録、 記録感度、 及び繰り返し記録耐久性を改善することができる。 さらに、 高速記録の 実現のために、反射層の材料を従来の A 1合金よりさらに放熱効果の高い A gを主成分 とする材料に変更することが検討されている。 A gを用いることにより、 記録層の放熱 が更に促進され高速での非晶質マーク形成が可能となる。 発明の開示
しかしながら、 A gを主成分とする反射層を保護層の上に直接形成すると、保護層の 材質によっては、 反射層中の A gが腐蝕してしまい、光学的情報記録媒体の保存安定性 が悪化する問題がある。 特に、 Z n S— S i 02のように硫黄を含む保護層に接して A gを主成分とする反射層を用いた場合に、 上記 A gの腐食が顕著となる。 これは、 Z n S中の硫黄が A gと反応するために発生すると考えられる。本発明者等の検討によれば、 A gは、 A 1や A uに比べて硫黄との反応による腐食を特に生じやすいことがわかった。 従って、 A gを主成分とした材料を反射層に用いた場合においては、 前記 A gの腐食を 抑制することが重要となる。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、 良好な 記録特性を有し且つ保存安定性に優れた光学的情報記録媒体を提供することにある。 本発明者等は、 上記実情に鑑み、 A gを主成分とする反射層と硫黄を含有する保護層 の材料との反応による A gの腐食を抑制すべく鋭意検討した。その結果、 反射層と保護 層との間に N b等の所定の材料を主成分とする層を設ければ、前記 A gの腐食による光 学的情報記録媒体の記録特性及び保存安定性の劣化を抑制できることを見出し本発明 を完成した。
本発明の要旨は、基板、記録層、硫黄を含有する保護層、前記保護層に接する界面層、 及び前記界面層に接する A gを主成分とする反射層を有し、前記界面層が N b及びノ又 は M oを主成分とすることを特徴とする光学的情報記録媒体に存する。
本発明によれば、 高感度で繰り返し記録耐久性に優れ、且つ保存安定性に優れた光学 的情報記録媒体を得ることが出来る。 特に A gを主成分とする反射層と硫黄を含有する保護層とを用いた場合に問題とな る、 反射層と保護層との反応による A gの腐食を、 反射層と保護層との間に N b等の所 定の元素を主成分とする層を設けるようにすることによって、有効に抑制することがで きる。 図面の簡単な説明
図 1は、 8— 1 6変調信号の再生波形 （アイパターン） の模式図 発明を実施するための最良の形態
本発明に用いる光学的情報記録媒体の、 界面層、 反射層、 保護層、 及び記録層につい て説明する。 その後、 本発明の光学的情報記録媒体の具体的な態様について説明する。 ( 1 ) 界面層
本発明に用いる光学的情報記録媒体においては、 N b及び/又は M oを主成分とする 界面層が、 硫黄を含有する保護層と A gを主成分とする反射層との間に設けられる。 本発明において、 「所定元素を主成分とする」 とは、 所定元素が含有される層全体の うち、 前記所定元素の含有量が 5 0原子％以上であることを意味する。
A gを主成分とする反射層においては、それに接する硫黄を含有する保護層の材料と A gとが反応して A gが腐食する場合がある。 この傾向は、 保護層に硫化物を含む材料 (例えば Z n S— S i 02) を用いると顕著に発生する。 これは、 保護層に含まれる硫 黄成分が A gを腐食させるためと考えられる。 このため、 本発明においては、 N b等の 所定の元素を主成分とする界面層を反射層と保護層の間に形成することにより、 A g反 射層の腐食を確実に抑制する。
本発明においては、 N b及び/又は M oを界面層の材料として用いる。 ここで、 界面 層の材料として、 N b及び M oを併用してもよいことはいうまでもない。 ただ、 生産効 率やコストの面からは、 N b又は M oを単独で用いることが好ましい。 N b又は M oの 少なくとも 1つを主成分とする層を用いるのは、これら元素が耐食性や耐熱性に優れた 安定な金属であるので、保護層材料や反射層材料と反応することなく上記保護層と反射 層との反応を良好に抑制できるからである。 また、 これら元素は、 工業的に非常に安価 であるという長所がある。 さらに、 N bについては、 展延性があり薄膜にしたときの内 部応力による膜剥離等の問題が発生しにくいというさらなる利点がある。 さらにまた、 N bや M oは、 T a等の他の材料と比較して熱伝導率が比較的高いため、 A gを主成分 とする反射層への放熱性を妨げないという利点がある。
界面層における N b及び Z又は M oの含有量は、 好ましくは 8 0原子％以上であり、 より好ましくは 9 0原子％以上であり、特に好ましくは 9 5原子％以上であるが、 最も 好ましくは 1 0 0原子％ (界面層に N bを用いる例において、 界面層を純 N bとするこ と） とすることである。 N b及び/又は M oの含有量が多いほど、 保護層と反射層との 反応を良好に抑制できるようになる。 N b及び M oを併用する場合においては、 N b又 は M oそれぞれの含有量は、 界面層に求められる特性に応じて適宜調整すればよい。 界面層は、 必要に応じ、 層の特性を損なわない程度に他の元素を含んでいてもよい。 他の元素を含む場合、 前記元素の含有量は、 好ましくは 2 0原子％以下、 より好ましく は 1 0原子％以下、特に好ましくは 5原子％以下、最も好ましくは 2原子％以下である。 また、 前記元素としては、 N i、 P d、 P t、 S i、 0、 S e、 V、 T i、 T a等を挙 げることができる。界面層の光透過率は、光学的情報記録媒体に記録を行う際に使用す る光の中心波長において 5 0 %以上であることが好ましく、 6 0 %以上であることがよ り好ましく、 7 0 %以上であることがさらに好ましく、 8 0 %以上であることが特に好 ましく、 8 5 %以上であることが最も好ましい。
界面層の光透過率が過度に小さい、 換言すれば、 界面層の光吸収が過度に大きいと、 光学的情報記録媒体の記録感度の低下を招くことになる。記録感度が低下する理由とし ては、 界面層が記録に使用する波長に対して過度な大きな光吸収を持つと、 1 ) 入射レ 一ザ光を吸収してしまい、 吸収したレーザ光が記録に利用できなくなる （結果的に反射 層での反射率が低下する） 、 2 ) 界面層でのレーザ光の吸収とそれに続く発熱により、 A を主成分とする反射層の利点の一つである高い放熱性を利用することができずに 記録層の冷却速度が遅くなり、非晶質マーク形成時に再結晶化部分が大きくなり非晶質 マークが小さくなる、 ことが挙げられる。 尚、 記録に用いる光は通常レーザ光である。 レーザ光は、 コヒーレント光であるため スぺクトル幅の極めて狭い単色光とはなるものの、中心波長から若干の波長分布を持つ ている。 従って、 本発明において界面層の光透過率を測定する場合においては、 前記若 干の波長分布を有するレ一ザ光の中心波長での光透過率の値を用いることとする。 界面層の光透過率は常法で測定すればよい。界面層は、光学的情報記録媒体内で用い られる状態と同一の状態において光透過率を測定する必要がある。 このため、 例えば、 スライドガラス基板上に、光学的情報記録媒体の製造時と同一条件により界面層を形成 し、 この界面層の光透過率を公知の分光光度計 （例えば、 島津製作所社製 型名 U V— 3 1 0 0 S ) を用いて測定すればよい。
界面層の膜厚は、 好ましくは l n m以上、 より好ましくは 2 n m以上である。 界面層 の膜厚が過度に薄いと、保護層と反射層との反応を有効に抑制できなくなる場合がある が、 上記範囲とすれば、 高温高湿下 （例えば、 8 0 Z 8 5 % R H) という過酷な環境 の下における信頼性試験おいても、光学的情報記録媒体の信頼性が良好に確保されるよ うになる。
一方、 界面層の膜厚は、 好ましくは 1 0 n m以下、 より好ましくは 9 n m以下、 更に 好ましくは 8 n m以下、 特に好ましくは 6 n m以下である。 上記範囲とすれば、 界面層 の透過率を良好に確保しつつ、反射層中の A gと保護層中の Sとの反応を抑制すること ができるようになる。
本発明の界面層に用いる材料である N b、 M oは、 反射層に用いる A gよりも熱伝導 率が低いことから、仮に界面層の光吸収が極めて小さいと仮定しても、 界面層の膜厚が 過度に厚くなると A gを主成分とする反射層の放熱効果が損なわれるおそれがある。つ まり、 界面層を厚膜化する場合、 上記放熱効果の低下を相殺するために、 再結晶化によ る非晶質マークの大きさの減少分を補うべく、より高い記録パワーを照射してより広い 溶融領域を形成しなければならないことになる。これは光学的情報記録媒体の記録感度 が低下することを意味する。 また、 膜厚が過度に厚くなると、 記録に使用する光の中心 波長における前記界面層の単層の光透過率が低くなる。 このため、界面層を上記膜厚範 囲とすれば、 界面層の放熱効果及び光透過率を良好に確保できるようになる。 界面層は通常スパッタリング法で形成されるが、 ターゲットそのものの不純物量や、 成膜時に混入する水分や酸素量を抑えることが好ましい。このために界面層をスパッ夕 リングによって形成する際、 プロセスチャンバの到達真空度は 1 X 10—3P a未満とす ることが望ましい。 また、 界面層の膜密度を高くするためには、 低圧でスパッタリング することが望ましく、 成膜圧力は 1 P a以下、 より好ましくは 0. 5 P a以下とする。
Nbや Moの原子量は、 反射層に含有される A gに比較的近く、 スパッタリング法で の成膜時に夕一ゲットからの各元素の出射角度が A gとほぼ同一になるので、夕一ゲッ トに対向する基板上での膜厚分布が確保され、均一性を確保しやすいという利点がある。 また、 Nbや Moは、 原料 1 Kg当たりの値段が、 Ta等の他の材料の 1/10〜1 /100と非常に安価であり、 ターゲットを安価に製造できる利点もある。
(2) 反射層
反射層には、 従来 A 1を主成分とし T a、 T i、 Co、 C r等の元素を含む合金が用 いられてきたが、 本発明においては、 熱伝導率が A 1より更に高い A gを用いることで 放熱効果を高める。それにより記録感度や繰り返し記録耐久性を向上することができる。
A gを主成分とする反射層における A gの含有量は、好ましくは 80原子％以上であ り、 より好ましくは 90原子％以上であり、 特に好ましくは 95原子％以上である。 A gの含有量を多くすればするほど反射層の熱伝導率を大きくすることができる。従って、 より熱伝導率を高くするために反射層は Agのみ （純銀） を用いてもよい。
反射層に含有される Ag以外の成分としては、 T i、 V、 Ta、 Co、 C r、 S i、 Ge、 Sn、 S c、 Hf 、 Pd、 Rh、 Au、 P t、 Mg、 Z r、 Cu、 ^0及び1^11 からなる群から選ばれた少なくとも 1種類の元素が挙げられる。 上記元素の含有量は、 通常 0. 2原子％以上、 5原子％以下である。 上記範囲とすれば、 A gを主成分とする 反射層の耐食性を向上させつつも、熱伝導率の低下を抑制することができるようになる。 反射膜の膜厚は、 通常 50 nm以上、 好ましくは 100 nm以上である。 この範囲と すれば、 記録感度の低下を良好に抑制することができる。 一方、 反射層の膜厚は、 通常 300 nm以下であるが、 好ましくは 250 nm以下である。 上記範囲とすれば、 十分 な放熱効果を持たせることができる。 反射層は、通常スパッタリング法や真空蒸着法で形成される。 スパッタリング法を用 いる塲合、 夕一ゲッ卜や蒸着材料に含有される不純物量と、 成膜時に混入する水分や酸 素量等との合計不純物量を 2原子％未満とするのが好ましい。このために反射層をスパ ッタリングによって形成する際、 プロセスチャンバの到達真空度は 1 X 1 0— 3P a未満 とすることが望ましい。 また、 1 0—4 P aより低い到達真空度で成膜する場合、 成膜レ —卜を 1 n m/秒以上、好ましくは 1 0 n m/秒以上として不純物が取り込まれるのを 防ぐことが望ましい。 あるいは、 意図的な添加元素を 1原子％より多く含む場合は、 成 膜レートを 1 0 n mZ秒以上として付加的な不純物混入を極力防ぐことが望ましい。 ( 3 ) 保護層
保護層に用いられる材料は、 屈折率、 熱伝導率、 化学的安定性、 機械的強度、 密着性 等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、 硫化物、 窒化物、 炭化物や C a、 M g、 L i等のフッ化物を用いることが出来る。 これ らの酸化物、 硫化物、 窒化物、 炭化物、 フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要 はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。 本発明においては、 界面層と接して設けられる保護層には硫黄を含有させる。保護層 が硫黄を含有すると、硫黄と A gとが反応して光学的情報記録媒体の記録特性を劣化さ せるため、 界面層を用いる効果が顕著となる。
保護層が硫黄を含有する形態としては、 希土類元素、 Z n、 及び T aのいずれかの元 素の硫化物又は酸硫化物の形態を挙げることができる。 ここで、 希土類元素とは、 周期 表 3 B族元素をいい、 具体的には、 S c、 Y、 ランタノイド元素、 及びァクチノイド元 素をいうが、 好ましいのは、 L a、 C e、 N d、 及び Yからなる群から選ばれるもので ある。
上記硫化物又は酸硫化物としては、 具体的には、 L a、 C e、 N d、 Y等の希土類の 硫化物又は硫酸化物として含有する形態、 Z n、 T aの硫化物として含有する形態を挙 げることができる。このような硫化物及び硫酸化物としては、より具体的には、 Z n S、 T a 3 2ゃ丫2023を挙げることができる。
L a、 C e、 N d、 Y等の希土類元素の硫化物又は酸硫化物を用いる場合、 このよう な硫化物は、保護層中に 50 mo 1 %以上 90 mo 1 %以下含有させることが好ましい。 また、 ZnS、 TaS2を用いる場合、 これら硫化物は、 保護層中に 70 m o 1 %以上 9 Omo 1 %以下含有させることが好ましい。
上記硫化物や酸硫化物を用いる場合、これら硫化物や酸硫化物と併用して他の化合物 を用いてもよい。このような化合物としては、通常、誘電体材料を挙げることができる。 誘電体材料としては、 例えば、 S c、 Y、 Ce、 L a、 T i、 Z r、 H f 、 V、 Nb、 Ta、 Zn、 Aし C r、 I n、 S i、 Ge、 Sn、 S b、 及び T e等の酸化物、 T i、 Z r, Hf、 V、 Nb, Ta、 C r、 Mo、 W、 Zn, B、 A l、 Ga、 I n、 S i , Ge、 Sn、 Sb、 及び Pb等の窒化物、 T i、 Z r, H f 、 V, Nb、 Ta、 C r、 Mo、 W、 Z n、 B、 A 1、 G a, I n、 及び S i等の炭化物、 又はこれらの混合物を 挙げることができる。 また、 誘電体材料としては、 Z n、 Y、 C d、 G a、 I n、 S i、 Ge、 Sn、 Pb、 S b、 及び B i等のセレン化物もしくはテルル化物、 Mg、 Ca等 のフッ化物、 又はこれらの混合物を挙げることができる。
硫化物として Z n Sを用いる場合、 保護層に混合されるべき材料としては S i 02が 好ましい。 ZnS— S i 02は、 成膜速度が速く、 膜応力の小さく、 温度変化による体 積変化率が小さく、及び優れた耐候性を有するため、相変化型の記録層を有する光学的 情報記録媒体の保護層に用いられる塲合が多い。
硫化物として T a S 2を用いる場合、 保護層に混合されるべき材料としては T a 205 が好ましい。 同一金属の T aの硫化物と酸化物とを併用することにより、高硬度かつ密 着性に優れる保護層を得ることができる。
これらの保護層の膜密度は、バルク状態の 80 %以上とすることが機械的強度の面及 び繰り返し記録特性の面から望ましい。誘電体の混合物を用いる場合には、 バルク密度 として後述の式 （1) の理論密度を用いる。
保護層の膜厚は、保護層が用いられる位置によって異なる。保護層の膜厚については、 具体的な光学的情報記録媒体の層構成を説明するに際に詳述するが、一般的には以下の 通りである。 すなわち、 保護層の膜厚は、 記録層の変形防止効果を十分なものとし保護 層として機能するために、 5 nm以上が好ましい。 一方、 保護層を構成する誘電体自体 の内部応力や接している膜との弾性特性の差を小さくし、クラックが発生しにくくする ためには、 膜厚を 500 nm以下とするのが好ましい。 一般に、 保護層を構成する材料 は成膜レ一卜が小さく成膜時間が長い。成膜時間を短くし製造時間を短縮しコストを削 減するためには、 保護層膜厚を 20 0 nm以下に抑えるのが好ましい。 より好ましくは 1 50 nm以下である。
保護層は通常スパッタリング法で形成される。 スパッタリング法を用いる場合、 夕一 ゲッ卜そのものの不純物量、 及び、 成膜時に混入する水分や酸素量等の合計不純物量を 2原子％未満とするのが好ましい。このために保護層をスパッタリングによって形成す る際、 プロセスチャンバの到達真空度は 1 X 1 (Γ3Ρ a未満とすることが望ましい。 (4) 記録層
記録層としては、 例えば、 Ge S bTe、 I n S bTe、 Ag S bT e、 及び A g I n S bTeといった系列の化合物が繰り返し記録可能な材料として選ばれる。これらの 中で、 S b2T e 3と Ge Teの疑似 2元合金を主成分とする組成、 より具体的には、 { (S b2T e3) !-α (GeTe) ト 0S b0組成 （ただし、 0. 2≤α≤0. 9、 0 ≤β≤0. 1) 、 あるいは、 S bを 50原子％以上含む S bを主成分とする組成のいず れかであることが多い。
本発明においては、 結晶化速度を高めるために、 前記記録層に S bを主成分とする組 成を用いることが特に好ましい。なお、本発明において、 「S bを主成分とする」とは、 記録層全体のうちの、 S bの含有量が 50原子％以上であることを意味する。 S bを主 成分とする理由は、 S bの非晶質は、 非常に高速で結晶化できるため、 非晶質マークを 短時間で結晶化することが可能となる。 このため、非晶質状態の記録マークの消去が容 易となる。 この点から、 S bの含有量は 6 0原子％以上であることが好ましく、 7 0原 子％以上であることがより好ましい。 しかし、 一方で、 S b単独で用いるよりも、 非晶 質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高めるための添加元素を S bと共に 併用することが好ましい。記録層の非晶質形成を促進させ、 かつ非晶質状態の経時安定 性を高めるためには、上記添加元素の含有量を、通常 1原子％以上、好ましくは 5原子％ 以上、 より好ましくは 1 0原子％以上とし、 一方、 通常 3 0原子％以下とする。 非晶質形成を促進させ、 かつ非晶質状態の経時安定性を高める上記添加元素は、 結晶 化温度を高める効果もある。 このような添加元素としては、 Ge、 Te、 I n、 Ga、 Sn、 Pb、 S i、 Ag、 Cu、 Au、 希土類元素、 Ta、 Nb、 V、 Hf 、 Z r、 W、 Mo、 Cu、 C r、 Co、 窒素、 酸素、 及び S e等を用いることができる。 これら添加 元素のうち、 非晶質形成の促進、 非晶質状態の経時安定性の向上、 及び結晶化温度を高 める観点から、 好ましいのは Ge、 Te、 I n、 Ga、 及び S nからなる群から選ばれ る少なくとも 1つとすることであり、 特に好ましいのは、 G e及びノ又は T eを用いる 、 I n、 Ga、 及び S nの少なくとも 1つを用いることである。
上述の通り、 本発明においては、 記録層の材料として、 S bと G e及ぴ Z又は T eと を併用することが特に好ましい。 Ge及び/又は Teを S bに添加する際に、 記録層中 における Ge又は Teそれぞれの含有量を、 1原子％以上 30原子％以下とすることが 好ましい。 つまり、 Ge及び Teは、 それぞれ単独で 1原子％以上 30原子％以下ずつ 含有されていることが好ましい。但し、 記録層の主成分を S bとした場合に S bの含有 量は 50原子％以上となるため、 S bと共に G e及び T eを記録層に含有させる場合、 G e及び T eの合計量は 50原子％よりは少なくなる。
記録層中における G e又は T eのそれぞれの含有量は、より好ましくは 3原子％以上、 さらに好ましくは 5原子％以上とする。 この範囲とすれば、非晶質マークを安定化する 効果が十分に発揮されるようになる。一方、 記録層中における Ge又は Teのそれぞれ の含有量は、より好ましくは 20原子％以下、さらに好ましくは 1 5原子％以下とする。 この範囲とすれば、非晶質が安定になりすぎて逆に結晶化が遅くなるという傾向を良好 に抑制することができるようになり、結晶粒界での光散乱によるノィズを抑制すること ができるようになる。
上記 S bを主成分とする組成は、 記録層中に含有される T eの量によって、 2種類に 分類することができる。 一つは、 Teを 10原子％以上含有する組成であり、 もう一つ は T eを 10原子％未満含有する組成 （Teを含有しない場合を含む） である。
そのひとつは、 記録層材料を、 Teを概ね 10原子％以上含みつつ、 S b7QTe3。 共晶組成よりも過剰の S bを含有する合金が主成分である組成範囲とすることである。 この記録層材料を、 以下において、 SbTe共晶系と呼ぶ。 ここで、 S b Teは 3以 上とすることが好ましく、 4以上とすることがより好ましい。
記録層中に含有される T eの量によって分類することができる、上記 S bを主成分と するもう.一つの組成としては以下のものをあげることができる。すなわち、 記録層の組 成を、 S bを主成分としつつ、 T eを 10原子％未満とし、 さらに Geを必須成分とし て含有するようにするのである。 上記記録層の組成の具体例としては、 Sb9。Ge 1 Q 近傍組成の共晶合金を主成分とし、 Teを 10原子％未満含有する合金（本明細書にお いては、 この合金を S b Ge共晶系と呼ぶ。 ） を好ましく挙げることができる。
T e添加量が 10原子％未満の組成は、 SbTe共晶系ではなく、 S bGe共晶系と しての性質を有するようになる。 この S bGe共晶系の合金は、 Ge含有量が 10原 子％程度と高くても、初期結晶化後の多結晶状態の結晶粒径は比較的微細なために結晶 状態が単一相となりやすく、ノイズが低い。 S b G e共晶系の合金においては、 T eは、 付加的に添加されるにすぎず必須元素とはならない。
S bGe共晶系合金では、 S b/Ge比を相対的に高くすることで、 結晶化速度を速 めることができ、 再結晶化による非晶質マークの再結晶化が可能である。
記録層に S bを主成分とする組成を用い、 結晶状態を未記録 ·消去状態とし、 非晶質 マークを形成して記録を行う場合、冷却効率を良くすることが非常に重要となる。 これ は以下の理由による。
すなわち、上記 S bTe共晶系又は S bGe共晶系等の S bを主成分とする記録層は、 高速記録に対応するために、 S b7。T e3。共晶点あるいは S b90Ge 10共晶点近傍より もさらに S bを過剰に添加して、結晶核生成速度ではなく結晶成長速度を高めることに より結晶化速度を高めている。 このため、 これら記録層においては、 記録層の冷却速度 を速くして、再結晶化による非晶質マークの変化（非晶質マークが所望のサイズよりも 小さくなる） ことを抑制することが好ましい。 従って、 記録層を溶融した後に非晶質マ ークを確実に形成するために記録層を急冷することが重要となり、記録層の冷却効率を 良くすることが非常に重要となるのである。 そのため、 上記記録層組成においては、 反 射層に放熱性の高い A g又は A g合金を用いることが特に好ましい。 本発明では、 上記、 ≤13丁6共晶系又は31306共晶系等の3 )を主成分とする組成 を用いる記録層おいて、 さらに、 I n、 Ga、 及び S ηの少なくとも 1つを含有し、 前 記記録層中における I n、 Ga、 及び S nのそれぞれの含有量が 1原子％以上 30原 子％以下であることが特に好ましい。
以下、 S bを主成分とする組成の具体例についてさらに説明する。
S bを主成分とする組成としては、 まず、 （S bxT e,— yMy (ただし、 0. 6≤ x≤ 0. 9、 0≤y≤ 0. 3、 Mは Ge、 Ag、 I n、 Ga、 Zn、 Sn、 S i、 Cu、 Au、 Pd、 P t、 Pb、 C r、 Co、 0、 S、 S e、 V、 Nb、 及び T aより選ばれ る少なくとも 1種）合金を主成分とする S bT e共晶系の組成を好ましく挙げることが できる。 なお、 上記組成式は、 原子数比で組成を表している。 従って、 例えば x = 0. 6は、 60原子％を意味する。
上記 （S
Figure imgf000014_0001
!.yMy (組成においては、 Mとしては、 Ge、 Ga、 Ag又は I nを単数又は複数で用いることが、オーバーライト特性等の記録特性の観点から特に好 ましい。
上記 （S bxTei— x) yMy組成においては、 Xは、 通常 0. 6以上、 好ましくは 0. 7以上、 より好ましくは 0. 75以上であり、 一方、 通常 0. 9以下とする。 また、 y は、通常 0以上、好ましくは 0. 01以上、 より好ましくは 0. 03以上であり、一方、 通常 0. 3以下、 好ましくは 0. 2以下、 より好ましくは 0. 1以下である。 x、 yを 上記範囲とすれば、 高速記録に対応可能な記録層を得ることができるようになる。 上記 （SbxTe^) 組成において Mとして G eを用いる組成について更に説明 する。 この組成としては、 31)70丁6 30共晶点組成を基本として大幅に過剰の313を 含む S b70Te3。合金を母体とし、 さらに Geを含む、 Gey (S bxTe !_x) い y (ただし、 0. 01≤y≤0. 06、 0. 82≤x≤0. 9 ) であらわされる組成を用 いることが好ましい。 Ge量は、 Gey (S bxT e 2_χ)い yにおける yの値として 0. 0 1以上、 特に、 0. 02以上であることが好ましい。 一方、 このように S b含有量が 多い S bTe共晶組成では、 Ge量が多すぎると、 G e T eや G e S b T e系の金属間 化合物が析出するとともに、 SbGe合金も析出しうるために、 記録層中に光学定数の 異なる結晶粒が混在すると推定される。 そして、 この結晶粒の混在により、 記録層のノ ィズが上昇しジッ夕が増加することがある。 また、 Geをあまりに多く添加しても非晶 質マークの経時安定性の効果が飽和する。 このため、 通常 Ge量は、 Gey (S bxT e !_x) — yにおける yの値として、 0. 06以下、 好ましくは 0. 05以下、 より好 ましくは 0. 04以下である。
上記 Ge S bTe共晶系の組成においては、 さらに I n、 Ga、 S nを含有させるこ とが特に好ましい。 すなわち、 Ml zGey (S bxT e j_x) i-y_z (0. 0 l≤z≤ 0. 4、 0. 01≤y≤ 0. 06、 0. 82≤x≤ 0. 9であり、 M 1は、 I n、 G a 及び S nからなる群から選ばれた少なくとも一種の元素を表す。） で表される組成を用 いることが特に好ましい。 上記 M 1 = I n、 G a、 及び S nで示される一群の元素のう ち少なくとも 1種を添加することによりさらに特性が改善される。 I n、 Ga、 Snの 元素は、 結晶状態と非晶質状態の光学的コントラストを大きくでき、 ジッ夕を低減する 効果もある。
上記 G e S bT e共晶系の組成において I n、 Ga、 S n以外に含みうる元素として は、 窒素、 酸素及び硫黄を挙げることができる。 これら元素は、 繰返しオーバーライト における偏析の防止や光学特性の微調整ができるという効果がある。窒素、酸素及び硫 黄の含有量は、 Sb、 Te及び Geの合計量に対して 5原子％以下であることがより好 ましい。
また、 Sn， C u, Z r、 Hf 、 V、 Nb、 Ta、 C r、 Coを上記 Ge SbTe共 晶系の組成に含有させることもできる。 これら元素は、 ごく微量の添加により、 結晶成 長速度を低下させることなく、 結晶化温度を上昇させ、 さらなる経時安定性の改善に効 果がある。 ただし、 これら元素の量が多すぎると特定の物質の経時的偏析ゃ繰返しォー バーライトによる偏祈が起こりやすくなるため、 添加量は 5原子％以下、特に 3原子％ 以下とするのが好ましい。偏祈が生じると、記録層が初期に有する非晶質の安定性や再 結晶化速度等が変化して、 オーバーライト特性が悪化することがある。
一方、 Sbを主成分とする組成である SbGe共晶系組成としては、 SbGe共晶系 に T eを添加する T e G e S b系を主成分とする組成、 S bGe共晶系に I n、 Ga又 は S nを添加した、 I nGe S b系、 GaGe S b系、 又は S nGe S b系 3元合金を 主成分とする組成を挙げることができる。 S bGe共晶系の合金に、 T e、 I n、 Ga、 又は S nを添加することにより、結晶状態と非晶質状態の光学的特性差を大きくする効 果を顕著とすることができるが、 特に S nを添加することが好ましい。
このような S b G e共晶系合金の好ましい組成としては、 Τ εγΜ2 δ (Ge ε S b : — E) !_δ_τ (ただし、 0. 0 1≤ ε≤0. 3、 0≤ δ≤0. 3、 0≤r<0. 1、 2 ≤δ/γ. 0< δ + r≤ 0. 4であり、 Μ2は Ι η、 Ga、 及び S nからなる群から選 ばれる一つである。 ） を挙げることができる。 S bGe共晶系合金に、 I n、 Ga、 又 は S nを添加することにより、結晶状態と非晶質状態との光学的特性差を大きくできる 効果を顕著とすることができる。
元素 M2として I n、 G aを用いることで、 超高速記録におけるジッ夕が改善され、 光学的なコントラストも大きくすることができるようになる。 このため、 I n及ぴ Z又 は G aの含有量を示す δは、通常 0以上、好ましくは 0. 0 1以上、より好ましくは 0.
0 5以上とする。 ただし、 I η又は G aが過度に多いと、 消去状態として使用する結晶 相とは別に、非常に低反射率の I n_S b系、 又は Ga_S b系の他の結晶相が形成さ れる場合がある。従って、 <3は、通常 0. 3以下、好ましくは、 0. 2以下とする。 尚、
1 nと G aとを比較すると、 I nの方がより低ジッ夕を実現できるため、 上記 M 2は I nとすることが好ましい。
一方、 元素 M2として S nを用いることで、 超高速記録におけるジッ夕が改善され、 光学的なコントラスト（結晶状態と非晶質状態の反射率差）が大きくとれるようになる。 このため、 S nの含有量を示す <5は、 通常 0以上、 好ましくは 0. 0 1以上、 より好ま しくは 0. 0 5以上とする。 ただし、 S nが過度多いと、 記録直後の非晶質相が、 低反 射率の他の非晶質相に変化する場合がある。 特に、 長時間保存した場合に、 この安定化 非晶質相が析出して消去性能が低下する傾向がある。 従って、 <5は、 通常 0. 3以下、 好ましくは 0. 2以下とする。
元素 M2として、 I n、 G a、 及び S nのうち複数の元素を用いることもできるが、 特に、 I n及び S nを含有させることが好ましい。 I n及び S nを含有させる場合、 こ れら元素の合計含有量は、 通常 1原子％以上、 好ましくは 5原子％以上とし、 通常 40 原子％以下、 好ましくは 30原子％以下、 より好ましくは 25原子％以下とする。 上記 T eM2 G e S b系の組成においては、 T eを含有することで超高速記録におけ る消去比の経時的変化を改善することができるようになる。 このため、 Teの含有量を 示すァは、 通常 0以上とするが、 好ましくは 0. 01以上、 特に好ましくは 0. 05以 上とする。 ただし、 Teが過度に多いと、 ノイズが高くなる場合があるため、 ァは、 通 常 0. 1より小とする。
尚、上記 T eM2 G e S b系の組成において、 T eと元素 M 2とを含有させる場合は、 これらの合計含有量を制御することが有効である。従って、 Te及び元素 M 2の含有量 を示す <5 +ァは、 通常 0より大きくするが、 好ましくは 0. 01以上、 より好ましくは 0. 05以上とすることである。 《5 +ァを上記範囲とすることで、 Te及び元素 M 2を 同時に含有させる効果が良好に発揮されるようになる。一方、 Ge S b系共晶合金を主 成分とする効果を良好に発揮されるために、 <5 +ァは、通常0. 4以下、好ましくは 0. 35以下、 より好ましくは 0. 3以下とする。 一方、 元素 M2と Teとの原子数比を表 す <3/ァは 2以上とするのが好ましい。 T eを含有させることによって光学的コントラ ストが低下する傾向にあるため、 T eを含有させた場合には、 元素 M 2の含有量を若干 多くする （ <5を若干大きくする） ことが好ましい。
上記 T eM2 G e S b系の組成に添加しうる元素としては、 Au、 Ag、 Pd、 P t、 S i、 Pb、 B i、 Ta、 Nb、 V、 Mo、 希土類元素、 N、 O等があり、 光学特性や 結晶化速度の微調整等に使われるが、 その添加量は、 最大で 10原子％程度である。 以上において最も好ましい組成の一つは、 I npSriqTe rGesSb
Figure imgf000017_0001
3、 0≤q≤0. 3、 0<p + q≤0. 3、 0≤r<0. 1、 0<s≤0. 2、 0. 5 ≤ t≤0. 9, p + q+ r + s + t = 1) なる合金系を主成分とする組成である。 T e と I n及び/又は S nとを併用する場合は、 （p + q) ノ r≥ 2とするのが好ましい。 記録層の膜厚は、 十分な光学的コン卜ラス卜を得、 また結晶化速度を速くし短時間で の記録消去を達成するためには 5 nm以上あるのが好ましい。また反射率を十分に高く するために、 より好ましくは 10 nm以上とする。 一方、 クラックを生じにくく、 かつ十分な光学的コントラストを得るためには、 記録 層膜厚は 1 0 0 n m以下とするのが好ましいが、 より好ましくは 5 0 n m以下とする。 これは、 熱容量を小さくし記録感度を上げるためである。 また、 上記範囲とすれば相変 化に伴う体積変化を小さくできるため、 上下の保護層に対する、繰り返しオーバーライ トによる繰り返し体積変化の影響を小さくすることもできる。 ひいては、不可逆な微視 的変形の蓄積が抑えられノイズが低減され、繰り返しオーバーライト耐久性が向上する。 書き換え可能型 D V Dのような高密度記録用媒体では、ノイズに対する要求が一層厳 しいため、 より好ましくは記録層膜厚を 3 0 n m以下とする。
上記記録層は、 通常、 所定の合金ターゲットを不活性ガス、 特に A rガス中で D Cま たは R Fスパッタリングにより得ることができる。
また、記録層の密度は、バルク密度の通常 8 0 %以上、好ましくは 9 0 %以上とする。 ここでいうバルク密度 pとは、 通常下記 （1 ) 式による近似値を用いるが、 記録層を構 成する合金組成の塊を作成して実測することもできる。
Figure imgf000018_0001
(ここで、 mi は各元素 iのモル濃度であり、 は元素 iの原子量である。 ） スパッ夕成膜法においては、 成膜時のスパッ夕ガス （通常 A r等の希ガス。 以下 A r の場合を例に説明する。 ） の圧力を低くしたり、 ターゲット正面に近接して基板を配置 するなどして、 記録層に照射される髙エネルギー A r量を多くすることによって、 記録 層の密度を上げることができる。高工ネルギ一 A rは、 通常スパッ夕のためにターゲッ トに照射される A rイオンが一部跳ね返されて基板側に到達するものか、プラズマ中の A rイオンが基板全面のシース電圧で加速されて基板に達するものかのいずれかであ る。
このような高エネルギーの希ガスの照射効果をアトミックピーニング（a t o m i c p e e n i n g )効果というが、 一般的に使用される A rガスでのスパッ夕ではァトミ ックピーニング効果により、 A rがスパッタ膜に混入される。 膜中の A r量により、 ァ トミックピーニング効果を見積もることができる。 すなわち、 A r量が少なければ、 高 エネルギー A r照射効果が少ないことを意味し、 密度の疎な膜が形成されやすい。 一方、 A r量が多ければ、 高エネルギー A rの照射が激しくなり、 膜の密度は高くな るものの、膜中に取り込まれた A rが繰り返しオーバーライト時に v o i dとなって析 出し、 繰り返しの耐久性を劣化させやすい。 従って、 適度な圧力、 通常は 1 0— 2〜1 0 一1 P aのオーダーの範囲で放電を行う。
( 5 ) 具体的態様
以下、本発明に用いる光学的情報記録媒体の具体的な態様をいくつか説明する。但し、 本発明は、 下記具体的態様に限定されるものではない。
本発明に用いる光学的情報記録媒体の第 1の具体的な態様としては、 基板上に、 第一 保護層、 記録層、 硫黄を含有する第二保護層、 界面層、 A gを主成分とする反射層をこ の順に有する層構成をとり、基板を通してレーザ光を照射することにより信号の記録再 生を行う光学的情報記録媒体を挙げることができる。本構成を構成 1と呼ぶことにする。 本発明においては、 光学的情報記録媒体が、 基板、 記録層、 硫黄を含有する保護層、 前 記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接する A gを主成分とする反射層を有する ことを特徵とする。 これに加えて、 構成 1においては、 通常、 基板と記録層との間に第 一保護層が挿入される。
また、本発明に用いる光学的情報記録媒体の第 2の具体的な態様としては、基板上に、 A gを主成分とする反射層、 界面層、 硫黄を含有する第一保護層、 記録層、 第二保護層 をこの順に有する層構成をとり、第二保護層を通じてレーザ光を照射することにより信 号の記録再生を行う光学的情報記録媒体を挙げることができる。本構成を構成 2と呼ぶ ことにする。 本発明においては、 光学的情報記録媒体が、 基板、 記録層、 硫黄を含有す る保護層、 前記保護層に接する界面層、及び前記界面層に接する A gを主成分とする反 射層を有することを特徴とする。 これに加えて、 構成 2においては、 通常、 記録層の上 に第二保護層が設けられる。
構成 2においては、 基板の両側に A gを主成分とする反射層、 界面層、 硫黄を含有す る第一保護層、 記録層、 第二保護層の層構成をそれぞれ有してもよい。 構成 2では、 基 板を通さずに第二保護層側からレーザ光を照射することにより信号の記録再生を行う ため、 記録層と光ヘッドの距離を数百ミクロン以下に接近させることが可能となり、 開 口数が 0. 7以上の対物レンズを使用することで媒体の記録密度を向上させることが出 来る。
(5- 1) 構成 1の光学的情報記録媒体
構成 1の光学的情報記録媒体について詳細に説明する。
基板には、 例えば、 ポリカーボネート、 アクリル、 ポリオレフインなどの樹脂、 ある いはガラスを用いることができる。なかでもポリカーボネート樹脂は CD— ROM等に おいて最も広く用いられている実績もあり安価でもあるので最も好ましい。基板の厚さ は、通常 0. 1 mm以上、好ましくは 0..3 mm以上であり、一方、通常 20 mm以下、 好ましくは 15 mm以下である。 一般的には 0. 6mm~l. 2 mm程度とされる。 構 成 1においては、基板はレーザ光を透過する必要があるため、 レーザ光に対して透明で ある必要がある。
第一保護層の材料については、 屈折率、 熱伝導率、 化学的安定性、 機械的強度、 密着 性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化 物、 硫化物、 炭化物、 窒化物や C a、 Mg, L i等のフッ化物等の誘電体を用いること ができる。
この場合、 これらの酸化物、 硫化物、 炭化物、 窒化物、 フッ化物は必ずしも化学量論 的組成をとる必要はなく、 屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いる ことも有効である。繰り返し記録特性を考慮すると誘電体の混合物が好ましい。 より具 体的には、 Z n Sや希土類硫化物等のカルコゲン化合物と酸化物、 窒化物、 炭化物、 弗 化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。例えば、 Z n Sを主成分とする耐熱化合物 の混合物や、 希土類元素の硫酸化物、 特に Y202Sを主成分とする耐熱化合物の混合物 は好ましい保護層組成の一例である。
保護層を形成する材料としては、 通常、 誘電体材料を挙げることができる。 誘電体材 料としては、 例えば、 S c、 Y、 Ce、 La、 T i、 Z r、 Hf 、 V、 Nb、 Ta、 Z n、 A l、 C r、 I n、 S i、 Ge、 Sn、 S b、 及び T e等の酸化物、 T i、 Z r , H f 、 V、 Nb, Ta、 C r、 Mo、 W、 Z n, B、 A l、 Ga、 I n、 S i , Ge、 Sn、 S b、 及び Pb等の窒化物、 T i、 Z r, H f 、 V， Nb、 Ta、 C r、 Mo、 W、 Zn、 B、 A l、 Ga， I n、 及び S i等の炭化物、 又はこれらの混合物を挙げる ことができる。 また、 誘電体材料としては、 Z n、 Y、 C d、 G a、 I n、 S i、 G e、 Sn、 Pb、 Sb、 及び B i等の硫化物、 セレン化物もしくはテルル化物、 Mg、 C a 等のフッ化物、 又はこれらの混合物を挙げることができる。
さらに誘電体材料の具体例としては、 Z n S— S i 02、 S i N、 S i 02、 T i 02、 C rN、 Ta S2、 Y 2 O 2 S等を挙げることができる。 これら材料の中でも、 ZnS— S i 02は、 成膜速度の速さ、 膜応力の小ささ、 温度変化による体積変化率の小ささ及 び優れた耐候性から広く利用される。
第一保護層の材料は、 上述の通り様々なものを用いることができるが、 好ましくは、 上記（3) において説明した硫黄を含有する保護層の材料と同様のものを用いることで ある。 同じ材料を用いれば生産効率や量産性が向上する。
第一保護層の膜厚は、 通常 10 nm以上、 好ましくは 20 nm以上、 より好ましくは 40 nm以上、 一方、 通常 400 nm以下、 好ましくは 300 nm以下、 より好ましく は 150 nm以下である。上記範囲とすれば、 基板や記録層の熱による変形を抑制する 効果が十分となり、 保護層の役目を十分果たすようになる。 また、 過度に厚すぎると膜 自体の内部応力によりクラックが発生しやすくなり、 生産性も劣ることとなるが、上記 範囲とすればクラックの発生及び生産性を良好に保つことができるようになる。
記録層については上記 （4) で説明した通りである。
なお、記録層および保護層の厚みは、上記機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、 多層構成に伴う干渉効果も考慮して、 レーザー光の吸収効率が良く、記録信号の振幅す なわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
前述の記録層、保護層、反射層、界面層はスパッタリング法などによって形成される。 各スパッタリングターゲットを同一真空チヤンバ一内に設置したインライン装置で膜 形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。 また、 生産性の面からも優 れている。
硫黄を含有する第二保護層の材料は、 上記 （3) で説明したものを用いればよい。 第 二保護層の膜厚は、 通常 5 nm以上、 好ましくは 10 nm以上、 より好ましくは 15 n m以上とする。この範囲とすれば、記録層の変形を有効に抑制できるようになる。一方、 第二保護層の膜厚は、 通常 6 0 n m以下、 好ましくは 3 0 n m以下である。 この範囲と すれば、繰り返し記録中において保護層内部に微視的な塑性変形が蓄積されることがな くなる。 また、 記録層の冷却速度も十分確保できるようになる。
界面層及び反射層については、 上記 （1 ) 、 （2 ) で説明した通りである。
これらの層の上に、紫外線硬化樹脂などからなる保護コート層を設けて保護しても良 い。この保護コート層は、基板上のスパッタ膜を水や塵埃から保護する目的で設けられ、 一般に光硬化性樹脂を硬化させたものからなることが多い。特にアクリル酸エステル系 の紫外線硬化樹脂は、 その安定性、 耐水性、 硬化性、 硬化時の低収縮率という点で優れ ている。 またその厚さは水分、 塵埃からスパッタ膜を保護する機能を有し、 かつ硬化後 の媒体のそりを抑制するためには 2 Ai m以上 1 5 /z m以下の範囲が好ましい。保護コー ト層は、 通常スピンコート法により作製され、 未硬化の光硬化樹脂を滴下、 回転塗布し た後、 光照射による硬化により作製される。
また、 構成 1の光学的情報記録媒体においては、 記録容量を大容量化するために、 基 板上に記録層を 2層以上設けてもよいし、 或いは基板上に上記各層を形成したのち、 接 着剤で貼り合わせても良い。 さらには、 基板と保護層との間に下地層を設けてもよい。
( 5 - 2 ) 構成 2の光学的情報記録媒体
構成 2の光学的情報記録媒体は、 基板上に、 A gを主成分とする反射層、 界面層、 硫 黄を含有する第一保護層、 記録層、 第二保護層をこの順に有する構成をとる。 ここで、 A gを主成分とする反射層、 界面層、 硫黄を含有する第一保護層、 記録層、 及び第二保 護層としては、 上記 （5— 1 ) の構成 1の光学的情報記録媒体で説明したものと同様の ものを用いることができる。 ただ、 構成 2における硫黄を含有する第一保護層が、 構成 1における 「硫黄を含有する第 2保護層」 となり、 構成 2における第 2保護層が、 構成 1における 「第一保護層」 となる。 また、 構成 2においては、 基板は透明である必要は ないため、 基板に用いることができる材料の選択の自由度が高くなる。
これらの層の上に、紫外線硬化樹脂などからなる光透過層を設けても良い。光透過層 は、構成 1の光学的情報記録媒体における保護コート層と同様の材料を用いることがで きる。光透過層は、 前記保護コ一卜層と同様にスパッタ膜を水分や塵埃から保護すると 同時に、 薄い入射基板としての役割も必要とされる。 従って、 光透過層は、 記録 '再生 に用いられるレーザ一光に対して透明であることが好ましい。 同時に、 光透過層の厚さ は、 50 /im以上 150 m以下であることが好ましく、光学的情報記録媒体内で 5 m以内の均一な厚み分布を実現することが好ましい。光透過層は、紫外線硬化樹脂をス ピンコート法により塗布した後硬化することで、あるいは透明シートを貼り合せること で形成される。
また、構成 2の光学的情報記録媒体においては、基板と反射層との間に下地層を設け ても良い。 下地層は、 基板と反射層との剥離を抑制する効果があり、 より耐候性に優れ た光学的情報記録媒体を得ることが可能となる。下地層は、 基板及び反射層に対し良好 な密着性をもち、 反射層を腐蝕させず、 また反射層に対して拡散せず、 成膜表面の平坦 性に優れたものが好ましい。下地層の材料は、上記条件を満たすような、金属、半導体、 金属酸化物、 金属窒化物、 金属炭化物、 半導体酸化物、 半導体窒化物、 半導体炭化物、 フッ化物、非晶質力一ボン等などの単体もしくは混合物から適宜選択して用いればよい。 次に、 実施例によって本発明を更に詳細に説明する。 ただし、 本発明は以下の実施例 によって限定されるものではない。
実施例 1
(実験 1~3、 参考実験 1)
基板のトラックピッチが 0. 74 111、溝幅0. 32 / m、溝深さ 32 nm、厚み 0. 6mm、 直径 12 c mのポリカーボネート基板上に、 A rガスを用いたスパッタリング 法により （ZnS) go (S i 02) 2()保護層を 80 nm、 I n3G e 3S b7()T e 24記録層 （I n3Ge3 (S b74. 5Te 25. 5 ) 94) を 14 nm、 （ZnS) 8。 (S i 02) 2。保護層を 2 2 nm、 Nb層 （界面層） 、 Ag反射膜を 150 nm、 この順に形成した。 ここで Nb 層の膜厚は 2 nm (実験 1) 、 5 nm (実験 2) 、 8 nm (実験 3) 、 20 nm (参考 実験 1) の 4種類とした。
各層の成膜は到達真空度 4 X 10-4P a以下になつてから実施した。 第一保護層は A rガスを導入し成膜圧力を 2. 6 X 1 O-'P aとし成膜パワー 2 kWの RFスパッタリ ングで、 記録層は成膜圧力 2. 1 X 10— aとし成膜パワー 300Wの RFスパッタ リングで、 第二保護層は成膜圧力 3. 9 X 10— aとし成膜パワー 1. 2 kWの RF スパッタリングで、 Nb層は成膜圧力 1. 7 X 10 Ρ aとし成膜パワー 500Wの D Cスパッタリングで、 反射層は成膜圧力 6. 4 X 10— aとし成膜パワー 750Wの DCスパッタリングで、 それぞれ形成した。
その上に紫外線硬化樹脂からなる保護コート層を塗布成膜したのち、 直径 12 cm、 0. 6 mm厚ポリカーボネート円盤と貼り合わせて 1. 2 mm厚の光学的情報記録媒体 とした。
(実験 4)
基板のトラックピッチが 0. 74 im、溝幅 0. 32 m、溝深さ 32 nm、厚み 0. 6mm、直径 12 cmのポリカーボネート基板上に、 A rガスを用いたスパッタリング 法により実験；！〜 3と同じ成膜条件で （ZnS) go (S i 02) 2D保護層を 80 nm、 I n3G e3S b7。T e24記録層を 14nm、 (ZnS) 80 (S i〇2) 2()保護層を 22 nm、 Mo層 （界面層） を 5nm、 Ag反射膜を 150 nm、 この順に形成した。 その上に紫 外線硬化樹脂からなる保護コート層を塗布成膜したのち、 直径 12 cm、 0. 6mm厚 ポリカーボネー卜円盤と貼り合わせて 1. 2 mm厚の光学的情報記録媒体とした。 (測定）
上記のようにして得た光学的情報記録媒体の初期結晶化は、線速度 5mZ sにおいて 高出力半導体レーザを用いて行った。 ここで初期化レーザパワーは 1400Wとした。 記録及び該記録信号の特性評価には波長 650 nm、 NA= 0. 65のパルステツク 社製光ディスクテスタ DDU 1000を用いた。 基準線速度を 3. 5mZs、 基準クロ ック周波数を 26. 2 MHzとする。 記録は、 基準線速度の 2倍 （7m/s) の線速度 において、 基準クロック周波数の 2倍 （52. 4MHz) の周波数で実施した。 最適記 録パワーは 10回オーバーライト後のァシンメトリー （ASM) が概ゼロとなるパワーと 定義する。 尚、 本定義の最適記録パワーにおいて、 ジッターもほぼ最小値となった。 ここで、 アシンメトリーの定義を、 図 1に示す 8— 16変調信号の再生波形 （アイパ ターン） の模式図を使って説明する。 図 1のアイパターンには 3丁から 1 1 T及び 14 Tの非晶質マーク及び結晶状態のスペースの再生波形が実質的にランダムに含まれて いる。 ここで、 ηΤマークとは、 時間的長さが基準クロック周期 Τの η倍であるマーク のことである。再生波形は、 反射光強度を電圧信号として取り出しオシロスコープ上で 観察した波形である。 この際、 再生信号は直流成分を含んでいる。 図 1にある Ι14Ηは 1 4 Τスペース再生波形の包絡線の出力電圧であり、 I 14Lは 14 Tマーク再生波形の包絡 線の出力電圧であり、 13Hは 3 Tスペース再生波形の包絡線の出力電圧レベルであり、 I 3Lは 3 Tマーク再生波形の包絡線の出力電圧レベルである。 アシンメトリー （ASM) とは、 図 1において、
Asy,= ( ( I 14„+ I I4L) /2 - ( I 3H+ I SL) /2) / ( I HH- I 14L)
で定義される値である。
最適記録パワーで 10回オーバ一ライ卜した後、ディスクの回転スピードを基準線速 度 3. 5mZsに設定して、 ジッター、 変調度 （図 1において、 変調度は （I14H— 1141_) ZI 14Hで定義される。 ） 、 DVD規格で定義されるところの P Iエラーを測定した。 尚、 P I (P a r i t y (o f t he) I nn e r (c o d e) ) エラー （個数） とは、 DVD— ROM規格、 例えば E CM Aの 268頁 19及び 25〜27に規定され ており、 DVDの品質判断基準の指標である。 P Iエラーは、 DVD規格においては 2 80以下であることが必要である。 ここで、 P Iエラ一については、 パルステック社製 テスタ一 DDU 1000で記録後、シバソク製再生専用テスター LM 22 OAを使用し て測定した。
また、透過率を測定するために N b層および M ο層を上記実験 1〜 4の光学的情報記 録媒体の製造における成膜方法、 条件及び膜厚でスライドガラス基板上に成膜して、 島 津製作所製の分光光度計 （型番 UV— 3100 S) を使用して、 波長 650 nmでの透 過率を測定した。 以上、 実験結果を表一 1にまとめた。 10回オーバ一ライト後の サンプル名 拡散防止層膜厚 拡散防止層透過率 記録ハ°ヮ一 シッタ一 変調度 PIエラー \nrrt) (%) (mW) (%)
2 95 12.6 7.6 0.73 22 実験 2 5 87 13.3 7.8 0.72 20 実験 3 8 74 14.4 8.2 0.70 36 実験 4 5 58 14.5 7.5 0.72 23 参考実験 1 20 28 17.8 8.1 0.66 45 通常、 ジッターは 9%以下、 変調度は 0. 6 %以上であれば良好な記録特性であると される。 また、 記録パワーの上限は通常 15mWまで許容される （例えば、 DVD + R W規格 （ECMA 337) を参照） 。 実験 1〜 4の記録特性及び記録感度はこれらの 基準を満たし良好であることがわかる。実験 1 ~ 3において N b層の膜厚が厚くなるに 従い最適記録パワーが高くなることがわかる。記録に要するパワーが高くなるというこ とは即ち記録感度が低下するということである。実験 3の最適記録パワーは 14. 4m Wであり、実験 1と比較すると 1.8 mW高い値となっている。この記録感度の低下は、 N b層の膜厚が厚くなつたことで、記録に使用する波長に対する透過率が低下するとと もに A g反射膜への放熱が阻害されることに原因があると考えられる。 N b層の膜厚が 20 nmである参考実験 1においては、記録特性は比較的良好であるものの記録感度の 低下が更に進み、 最適記録パヮ一は 17. 8mWとなった。
更に、 実験 1~4の光学的情報記録媒体の長期保存安定性を、 80^、 85%RHの 環境下に 500時間曝して P Iエラーの増加をみることで評価した。結果を表— 2に示 す。
表一 2
サンプル名 加速試験前の PI 80C、 85%RH、 500
エラ一 時間の PIエラー
実験 1 22 40
実験 2 20 46
36 42
23 50 5 0 0時間後に P Iエラーは増加しているが 5 0以下であり、 D V D規格では P Iェ ラーは 2 8 0まで許容されていることから判断しても、 5 0 0時間加速後もエラ一は十 分低く保たれており、実験 1〜 4の光学的情報記録媒体の保存安定性の高さが確認でき た。 産業上の利用可能性
本発明によれば、高い放熱性を有する A gを主成分とする反射層と硫黄を含有する保 護層とを用いた場合に問題となる反射層と保護層との反応による A gの腐食を、反射層 と保護層との間に、 N b及び/又は M oを主成分とする界面層を設けるようにすること によって、 有効に抑制することができる。 この結果、 記録特性及び耐久性に優れた、 非 常に高性能な光学的情報記録媒体を得ることができるようになる。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、 本発明の意図と範囲を離れること なく様々な変更及び変形が可能であることは、 当業者にとって明らかである。
尚、 本出願は、 2 0 0 2年 9月 6日付けで出願された日本出願 （特願 2 0 0 2— 2 6 0 7 3 0 ) に基づいており、 その全体が引用により援用される。

Claims

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