WO2006011285A1 - 情報記録媒体 - Google Patents

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Rie Kojima
Noboru Yamada
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium on which information is optically or electrically recorded, erased, rewritten and reproduced.
  • DVD-RAM 4.7 GBZDVD-RAM
  • 2x speed and 3x speed have already been commercialized.
  • Ge-Sn-Sb-Te An example of a recording layer material that has been put to practical use in DVD-RAM is Ge-Sn-Sb-Te (see, for example, Japanese Patent Publication No. 2001-322357).
  • This Ge—Sn—Sb—Te is a material having a higher crystallization speed than a conventional high-speed crystallization material, for example, Ge—Sb—Te (see, for example, Japanese Patent No. 2584741).
  • Ge—Sn—Sb—Te is a material in which SnTe is added to a GeTe—Sb Te binary system.
  • SnTe is a very crystalline material that is crystalline at room temperature even in the form of a thin film.
  • SnTe is a Te compound and has the same rock salt structure as GeTe, so it is added to GeTe to replace part of GeTe. Therefore, Ge—Sn—Sb—Te can exhibit a high crystallization rate without causing phase separation by repeated recording.
  • media that support double speed and media that support triple speed are now commercially available.
  • Media that supports 3x speed usually has 2x compatibility.
  • a medium compatible with 3 ⁇ speed means a medium that can be recorded, erased and rewritten at 2 ⁇ speed or 3 ⁇ speed, and is reliable even when any speed is used.
  • the ratio of 3x recording linear velocity to 2x is 1.5x, and changing the speed from 2x to 3x (or vice versa) is done by changing the number of revolutions of the media.
  • the recording method currently used is a method of recording at a constant rotation speed (this recording method is also called the CAV (constant angular velocity) method).
  • the linear velocity at the outermost circumference of the medium is about 2.4 times the linear velocity at the innermost circumference.
  • a phase change type information recording medium recording, erasing, and overwriting (rewriting) are performed using a reversible phase change between an amorphous phase (recording) and a crystalline phase (erasing). . Therefore, in order to perform recording at a predetermined linear velocity, the crystallization speed is adjusted by changing the composition of the recording layer. It is. When the linear velocity is high, the crystallization rate is increased. When the linear velocity is low, the crystallization rate is decreased. Generally, if the crystallization speed is increased, erasure becomes easier. However, the stability of the recording mark (amorphous phase) is impaired, and the reliability of the medium tends to decrease immediately.
  • the Ge-Bi-Te material has a crystallization speed that can sufficiently cope with 16-times speed, but also ensures the stability of signals recorded at 16-times speed (ie, an amorphous phase formed at 16-times speed). It has the problem of being impossible! /.
  • Ge—Sn—Sb—Te materials and Ge—Bi—Te materials are capable of recording at high linear velocities and providing a medium compatible with recording in a wide linear velocity range. Not in.
  • the present invention solves the above-described conventional problems, and provides a recording material having both a high crystallization speed and stability of an amorphous phase. Furthermore, by applying this recording material, an object is to provide an information recording medium having high erasing performance and excellent recording storability in a high linear velocity and a wide linear velocity range regardless of the recording wavelength.
  • the information recording medium of the present invention is an information recording medium including a recording layer capable of causing a reversible phase change.
  • the recording layer includes Ge, Bi, Te, and an element M, and the following formula (1) :
  • M represents at least one element selected from Al, Ga and In, and a, b and d 25 ⁇ a ⁇ 60, 0 ⁇ b ⁇ 18, 35 ⁇ d ⁇ 55, 82 ⁇ a + b + d (100 is satisfied) ! /
  • “atomic%” is expressed by the formula (1) using the number of “Ge” atoms, “Bi” atoms, “Te” atoms, and “M” atoms combined as a reference (100%). It is shown that it is a composition formula. In the following formulas, “atomic%” is also used for the same purpose.
  • Formula (1) represents only “Ge” atoms, “Bi” atoms, “Te” atoms, and “M” atoms included in the recording layer. Therefore, the recording layer may contain components other than these atoms (for example, oxygen, hydrogen, argon, nitrogen, carbon, etc.).
  • the information recording medium of the present invention is a medium for recording and reproducing information by irradiating light or applying electric energy.
  • the present invention is applied to various recordable media such as a medium that repeatedly records information (so-called rewritable medium) and a medium that can record information only once (so-called write-once medium).
  • rewritable medium a medium that repeatedly records information
  • write-once medium a medium that can record information only once
  • light irradiation is performed by irradiating a laser beam (that is, a laser beam), and electric energy is applied by applying a voltage to the recording layer.
  • the recording layer has at least one element selected from Al, Ga and ⁇ ⁇ in addition to Ge, Bi and Te (in the present specification, indicated by “ ⁇ ”). It is characterized by comprising a material containing By including at least one element selected for Al, Ga, and In force in the above-mentioned ratio, the crystallization temperature of Ge Bi Te-based materials can be increased, and a stable signal can be formed. It becomes.
  • the Ge—Bi—Te—M material contained in the recording layer is represented by the following formula (3):
  • x 2 3 y 2 3 1 -y 100-x (Where M represents at least one element for which Al, Ga and In forces are also selected, and x and y satisfy 80 ⁇ x ⁇ 100, 0 ⁇ y ⁇ 0.9)
  • Equation (3) shows that Ge—Bi—Te—M-based materials are GeTe, M Te
  • mol% indicates that the formula (3) is a composition formula expressed with the total number of each compound as a reference (100%). In the following formulas, “mol%” is also used for the same purpose.
  • X and y are appropriately selected according to the wavelength of the laser beam used for recording and reproduction.
  • the materials contained in the recording layer of a medium that records and reproduces information using a laser beam having a wavelength of 650 to 670 nm are X and y 1S 80 ⁇ x ⁇ 91, and y It is preferable to satisfy ⁇ 0.5.
  • the material contained in the recording layer of a medium that records and reproduces information using a laser beam with a wavelength of 395 to 415 nm (for example, Blu-ray Disc) is such that X and y are 85 ⁇ x ⁇ 98 and y ⁇ It is preferable to satisfy 0.8
  • the recording layer further contains Sn, and the formula (2):
  • M represents at least one element selected from Al, Ga and In, and a, b, d and f are 25 ⁇ a ⁇ 60, 0 ⁇ b ⁇ 18, 35 ⁇ d ⁇ 55, 0 ⁇ f ⁇ 15, 82 ⁇ a + b + d ⁇ 100, 82 a + b + d + f ⁇ 100)
  • the Ge-Sn-Bi-Te-M-based material has the following formula (4):
  • Formula (4) shows that when the Ge—Sn—Bi—Te—M based material is a mixture of GeTe, SnTe, M Te and Bi Te, the preferred ratio of the four compounds is
  • X is appropriately selected according to the wavelength of the laser beam used for recording and reproduction.
  • the material contained in the recording layer of a medium that records and reproduces information using laser light with a wavelength of 650 to 670 nm (for example, DVD-RAM), X must satisfy 80 ⁇ x ⁇ 91. preferable.
  • the material contained in the recording layer of a medium for recording and reproducing information using a laser beam having a wavelength of 395 to 415 nm (for example, Blu-ray Disc) preferably has x satisfying 85 ⁇ x ⁇ 98.
  • the information recording medium of the present invention includes two or more information layers, and at least one of the information layers includes a Ge Bi—Te—M-based material represented by the above formula (1). Can be offered as a thing.
  • the recording layer containing the Ge Bi—Te—M material includes the Ge Sn—Bi Te—M material represented by the above formula (2) in which Sn is added to the Ge Bi—Te—M material. It may be.
  • This information recording medium can record information at high speed by a recording layer containing Ge Bi Te-M-based material or Ge-Sn-Bi-Te-M-based material, and has high reliability (specifically Has record storage properties).
  • the information recording medium of the present invention includes a substrate, a first dielectric layer, and the Ge Bi
  • the “first dielectric layer” refers to a dielectric layer that is closer to the incident light
  • the “second dielectric layer” refers to the incident light. This is a dielectric layer that is located farther from the point. That is, the irradiated light reaches the second dielectric layer from the first dielectric layer via the recording layer.
  • This information recording medium is, for example, a medium that performs recording and reproduction by irradiating laser light having a wavelength of 650 to 670 nm or laser light having a wavelength of 395 to 415 nm from the substrate side. It is.
  • the thickness of the first dielectric layer is preferably 10 Onm or more and 180 nm or less
  • the thickness of the second dielectric layer 2 is preferably 20 nm or more and 60 ⁇ m or less. ,.
  • the information recording medium of the present invention includes at least a substrate, a reflective layer, a second dielectric layer, a recording layer containing the Ge—Bi—Te—M material, and a first dielectric layer. These layers are provided as a medium in which these layers are formed in this order.
  • This medium also records and reproduces information by irradiating light.
  • this medium is a medium on which recording and reproduction are performed by irradiating a laser beam having a wavelength of 395 to 415 nm or a laser beam having a wavelength of 650 to 670 nm from the side opposite to the substrate.
  • the first dielectric layer has a thickness of 1 Onm or more and lOOnm or less
  • the second dielectric layer has a thickness of 3 nm or more and 50 nm or less.
  • the present invention also provides a manufacturing method including a step of forming a recording layer containing the Ge—Bi—Te—M-based material described above by a sputtering method as a method of manufacturing the information recording medium of the present invention.
  • a sputtering method a recording layer having a desired composition can be formed by appropriately adjusting the composition of the sputtering target. If the sputtering target is a target containing Ge, Bi, Te, M, and Sn, a recording layer containing a Ge—Sn—Bi—Te—M based material can be formed.
  • the present invention also provides a spindle motor that rotates an information recording medium including a recording layer, and an optical head that includes a semiconductor laser that emits laser light, as an apparatus for recording and reproducing information on the information recording medium of the present invention.
  • an information recording medium recording / reproducing apparatus including an objective lens for condensing the laser beam on the recording layer.
  • a spindle motor that can rotate at 10,000 rotations Z is used, whereby information can be recorded on a medium having a diameter of 12 cm at 16 times speed. It becomes possible.
  • the optical head may emit a laser beam having a wavelength of 650 to 670 nm, or may emit a laser beam having a wavelength of 395 to 415 nm. Or have both optical heads Yes.
  • the information recording medium of the present invention for example, even when recording information on a DVD-RAM is performed at a speed selected from a high and wide linear velocity range from 16 times speed to 6 times speed, High erasing performance and excellent record storability can be achieved. Further, according to the present invention, regardless of the recording density and capacity of the medium and the recording wavelength, the erasure performance is high even at a high linear velocity, and the recording stability of a signal recorded at a low linear velocity is excellent. An information recording medium capable of high-speed recording with a capacity can be provided.
  • FIG. 1 is a partial sectional view showing an example of an information recording medium of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial sectional view showing still another example of the information recording medium of the present invention.
  • FIG. 3 is a partial sectional view showing still another example of the information recording medium of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing still another example of the information recording medium of the present invention and a schematic diagram showing an example of a system using the same.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a sputtering (film formation) apparatus used in the method for producing an information recording medium of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a recording / reproducing apparatus for an information recording medium of the present invention.
  • Figure 1 shows a partial cross section of the optical information recording medium.
  • a first dielectric layer 102 is formed on one surface of a substrate 101, and a first interface layer 103 is formed on the surface of the first dielectric layer 102.
  • the recording layer 104 is formed on the surface of the first interface layer 103, the second interface layer 105 is formed on the surface of the recording layer 104, and the second dielectric layer is formed on the surface of the second interface layer 105.
  • 106 is formed, the light absorption correction layer 107 is formed on the surface of the second dielectric layer 106, the reflection layer 108 is formed on the surface of the light absorption correction layer 107, and the dummy substrate 110 is attached by the adhesive layer 109. It has a combined configuration.
  • the information recording medium having this configuration can be used as a DVD-RAM that records and reproduces information with a red laser beam having a wavelength of around 660 nm.
  • the information recording medium 100 configured as described above is incident on the laser beam 111 on the side of the substrate 101, thereby recording and reproducing information.
  • the information recording medium of the present invention is characterized in that the recording layer is a layer containing a specific material.
  • the recording layer 104 will be described.
  • the recording layer 104 undergoes a reversible phase change, includes Ge, Bi, Te, and the element M, and has the following formula (
  • the material of the composition represented by these is included. Containing GeTe, M Te, and Bi Te
  • GeTe is a material having a large optical change. By containing 80 mol% or more of this, a recording layer having a large optical change can be obtained. The greater the optical change, the greater the detected amplitude of the recorded signal.
  • the optical change refers to the difference between the complex refractive index (nc ikc) in the crystalline phase and the complex refractive index (na-ika) in the amorphous phase, ⁇ , and Ak.
  • nc is the refractive index in the crystalline phase
  • kc is the extinction coefficient in the crystalline phase
  • na is the refractive index in the amorphous phase
  • ka is the extinction coefficient in the amorphous phase
  • a n nc—na
  • a k kc—ka.
  • nc, kc, na, and ka depend on the wavelength of light, and the shorter the wavelength, the smaller the Ak.
  • a laser beam having a recording wavelength of 660 nm used for DVD-RAM recording and Blu-ray Disc can be obtained by including a large amount of optical change and GeTe in the recording layer.
  • the ratio needs to be less than 100 mol%, and preferably 98 mol% or less.
  • X the larger the value of X, that is, the greater the proportion of GeTe, the larger the Ak and the greater the optical change.
  • Bi Te is a very thin film that has a crystallization temperature of room temperature or lower and is crystalline at room temperature. It is a highly crystalline material.
  • the GeTe-Bi Te system has the same stoichiometry as the GeTe Sb Te system.
  • the GeTe Bi Te system Compared to the fact that the crystallization temperature of the 2 3 film is about 150 ° C, the GeTe Bi Te system
  • the material is easier to crystallize than Te.
  • M Te is preferably at least one of Al Te, Ga Te, and In Te.
  • M Te is a Te compound having the same valence as Bi Te and has a high melting point.
  • M Te is Bi Te
  • the material added with M Te can be used in GeTe Bi Te materials.
  • the crystallization temperature can be increased without causing phase separation by repeated recording.
  • M Te can be added without changing the GeTe concentration.
  • the GeTe-Bi Te material has
  • y is set to 0.9 or less.
  • M Te is also crystallized even when added in very small amounts.
  • the temperature may be increased, for example, y may be about 0.03.
  • the material represented by the above formula (3) may be represented by the following formula (1).
  • M represents at least one element selected from Al, Ga and In, and a, b and d are 25 ⁇ a ⁇ 60, 0 ⁇ b ⁇ 18, 35 ⁇ d ⁇ 55, 82 ⁇ a. + b + d (100 is satisfied)
  • Equation (1) determines the range of a, b, and d so that such materials can be included.
  • Ge ratio is If it is too large, the melting point becomes high and the laser power required for recording becomes large. Therefore, Ge is preferably 60 atomic% or less (ie, a ⁇ 60).
  • the conversion temperature is 190 ° C.
  • the recording layer 104 may further contain Sn.
  • the recording layer 104 preferably contains a material represented by the following formula (4).
  • x, y and z are 80 ⁇ x ⁇ 100, 0 ⁇ y ⁇ 0.9, 0 ⁇ z ⁇ 0.3. Meet
  • SnTe is a highly crystalline material that has a thin film crystallization temperature below room temperature and is crystalline at room temperature.
  • SnTe is a Te compound having the same valence and crystal structure as GeTe and has a high melting point.
  • SnTe is a system in which Bi Te is partially substituted with M Te by changing the value of y in the above formula (3).
  • the substitution amount z with GeTe is preferably 0.3 or less.
  • SnTe is included, a large amount of M Te may be added.
  • the value of X is preferably within the above range, but the preferred range of y is not particularly limited.
  • the thickness of the recording layer 104 is preferably 5 nm to 12 nm, more preferably 6 nm to 9 nm. If the recording layer is thin, the optical recording means that the information recording medium 100 when the recording layer 104 is in the crystalline phase has a reduced optical reflectance Rc, and the information recording medium when the recording layer 104 is in the amorphous phase. The light reflectance Ra of 100 is increased and the reflectance ratio is decreased. If it is thick, the heat capacity increases and the recording sensitivity deteriorates.
  • the substrate 101 is a disk-like plate that is transparent and has a smooth surface.
  • the material constituting the substrate include polycarbonate, amorphous polyolefin or polymethylmethacrylate (PMMA), and glass. Considering moldability, price, and mechanical strength, polycarbonate is preferably used.
  • a substrate 101 having a thickness of about 0.6 mm and a diameter of 120 mm is preferably used.
  • a guide groove for guiding laser light may be formed on the surface of the substrate 101 on the side where the dielectric layer and the recording layer are formed.
  • the surface on the side closer to the laser beam 111 is referred to as a “group surface” for the sake of convenience, and the surface on the side farther from the laser beam power is referred to as the “land surface” for convenience.
  • the step difference between the group surface and the land surface is preferably 40 nm to 60 nm.
  • the distance between the groove lands is about 0.615 m.
  • recording is performed on both the group surface and the land surface (that is, the land group recording method is adopted in DVD-RAM).
  • the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 increase the light absorption efficiency of the recording layer by adjusting the optical distance, so that the reflectance of the crystalline phase and the reflectance of the amorphous phase are reduced. It has a function to increase the signal amplitude by increasing the difference. Further, it also has a function of protecting the recording layer from moisture isoelectricity.
  • the first and second dielectric layers 102 and 106 are oxides, sulfides, selenides, nitrides, carbons. It may be formed using one material or a mixture of materials selected from fluoride and fluoride.
  • the oxide for example, Al 2 O, CeO, Cr 2 O, Dy 2 O, Ga 2 O,
  • Examples thereof include SnO, Ta 2 O, TiO, Y 2 O, Yb 2 O, ZnO, and ZrO.
  • the sulfide is, for example, ZnS
  • the selenide is, for example, ZnSe.
  • nitrides for example, A1N, BN, Cr—N, Ge—N, HfN, NbN, Si N, TaN, TiN, and VN
  • carbides include Al C, B C, CaC, Cr C,
  • Fluorides such as CeF, DyF, ErF, GdF, HoF, LaF, NdF
  • Examples include O 2 SiO—SiC.
  • ZnS-SiO is amorphous and has high transparency with low thermal conductivity
  • ZnS-SiO is (ZnS) (SiO 2) (mol%)
  • the dielectric layer may be formed of a material that does not contain Zn and Z or S. In that case, the preferred material for the dielectric layer is ZrO 2 -Si
  • the dielectric layer may contain M oxide contained in the recording layer, that is, MO.
  • the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 change the optical path length (that is, the product nd of the refractive index n of the dielectric layer and the film thickness d of the dielectric layer).
  • the light absorption rate Ac (%) of the recording layer 104 in the crystalline phase the light absorption rate Aa (%) of the recording layer 104 in the amorphous phase, and the light of the information recording medium 100 when the recording layer 104 is in the crystalline phase.
  • the information recording medium 100 has a function of adjusting the light phase difference ⁇ .
  • the reflectance difference (IRc-RaI) or the reflectance ratio (RcZRa) is large.
  • Ac and Aa are large so that the recording layer 104 absorbs the laser light.
  • the optical path lengths of the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 are determined so that these conditions are satisfied at the same time. The optical path length satisfying these conditions can be accurately determined by calculation based on, for example, the matrix method (see, for example, “Wave Optics” by Hiroshi Kubota, Iwanami Shinsho, 1971, Chapter 3).
  • a is a positive number.
  • 15% ⁇ Rc and Ra ⁇ 2% it is preferable that 15% ⁇ Rc and Ra ⁇ 2%.
  • l ⁇ AcZAa it is preferable that l ⁇ AcZAa.
  • the optical path lengths (a ⁇ ) of the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 are accurately obtained by calculation based on the matrix method so that the conditions are satisfied at the same time, and from ⁇ and ⁇ A preferable film thickness d can be obtained.
  • the thickness (dl) of the first dielectric layer 102 is in the range of 100 nm to 180 nm. It is more preferable that it is within the range of 130 nm to 150 nm.
  • the thickness (d2) of the second dielectric layer 106 is 20 nm. It is preferable to be in the range of ⁇ 60 nm, more preferably in the range of 30 nm to 50 nm.
  • the first interface layer 103 and the second interface layer 105 are provided between the first dielectric layer 102 and the recording layer 104 and between the second dielectric layer 106 and the recording layer 104. It is provided to prevent mass transfer caused by repeated recording.
  • mass transfer means that the laser beam 111 is emitted when the first and second dielectric layers 102 and 106 are formed of, for example, (ZnS) (SiO 2) (mol%).
  • the first and second interface layers 103 and 105 are formed of a material containing Zn and Z or S.
  • the two interface layers are made of a material that does not include any deviation of Zn and S. More preferred to form.
  • the interface layer is preferably formed of a material having high heat resistance that has excellent adhesion to the recording layer 104 and does not melt or decompose when the recording layer 104 is irradiated with the laser beam 111.
  • the interfacial layer is formed using a single material or a mixture of multiple materials selected from oxide, nitride, carbide and fluoride forces.
  • the oxide for example, Al 2 O, CeO, Cr 2 O, Dy 2 O, Ga 2 O,
  • Examples of the nitride include A1N, BN, GeN, HfN, Si—N, Ti—N, VN, and ZrN.
  • Examples of carbides include C, Al C, B C, CaC, Cr C, Hf
  • Fluorides such as CeF, DvF, ErF, GdF, HoF, LaF, NdF, Y
  • the thickness of both the first interface layer 103 and the second interface layer 105 is preferably 1 nm to 10 nm, more preferably 2 nm to 7 nm.
  • the interface layer is thick, the light reflectivity and light absorptance of the laminate from the first dielectric layer 102 to the reflective layer 108 formed on the surface of the substrate 101 change, which affects the recording / erasing performance.
  • the first dielectric layer 102 and Z or the second dielectric layer 106 is formed of a material containing neither Zn nor S
  • the first interface layer 103 and Z or second The interface layer 105 may not be provided.
  • the cost of the medium can be reduced, and the film formation process can be reduced, so that productivity is improved.
  • the light absorption correction layer 107 adjusts a ratio AcZAa between the light absorption rate Ac when the recording layer 104 is in the crystalline state and the light absorption rate Aa when the recording layer 104 is in the amorphous state, and the mark shape is distorted during rewriting. There is a work to prevent it.
  • the light absorption correction layer 107 is preferably formed of a material having a high refractive index and appropriately absorbing light.
  • the light absorption correction layer 107 can be formed using a material having a refractive index n of 3 or more and 6 or less and an extinction coefficient k force ⁇ or more and 4 or less.
  • amorphous Ge alloys such as Ge-Cr and Ge-Mo
  • amorphous Si alloys such as Si-Cr, Si-Mo and Si-W
  • Te compounds such as SnTe and PbTe
  • a material selected from crystalline metals, metalloids and semiconductor materials such as Ti, Hf, Nb, Ta, Cr, Mo, and W.
  • the film thickness of the light absorption correction layer 107 is 20 ⁇ ! It is preferably ⁇ 50nm.
  • the reflective layer 108 optically increases the amount of light absorbed by the recording layer 104, and thermally diffuses the heat generated in the recording layer 104 quickly to rapidly cool the recording layer 104. Has the function of facilitating crystallization. Further, the reflective layer 108 also has a function of protecting the multilayer film including the first dielectric layer 102 to the light absorption correction layer 107 from the use environment.
  • the material of the reflective layer 108 is preferably a material having a large thermal conductivity and a small light absorption at the wavelength of the laser beam to be used. Specifically, the reflective layer 108 is formed using, for example, a material containing at least one selected from Al, Au, Ag, and Cu, or an alloy thereof.
  • the above Al, Au, Ag And one or more elements selected from Cu and one or more other elements A material supplemented with element may be used. Specifically, Mg, Ca, Sc, Y, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Pd, Pt, Zn, Ga, In At least one element selected from C, Si, Ge, Sn, Sb, Bi, Te, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, and Dy force may be added.
  • the addition concentration is preferably 3 atomic% or less.
  • Materials with one or more of the above elements added include, for example, Al—Cr, Al—Ti, Al—Ni, Au—Cr, Ag—Pd, Ag—Pd—Cu, Ag—Pd—Ti, Ag — Nd, Ag— Nd— Au ⁇ Ag — Nd— Pd ⁇ Ag— In, Ag— In— Sn ⁇ Ag— In— Ga ⁇ Ag— In— Cu ⁇ Ag— Ga, Ag — Ga— Cu ⁇ Ag— Ga — Sn—Ag—Cu—Ag—Cu—Ni—Ag—Cu—Ca—Ag—Cu—Gd and alloy materials such as Ag—Zn—Al.
  • the thickness of the reflective layer 108 is adjusted according to the linear velocity when recording information on the medium to be used and the composition of the recording layer 104. It is preferable to be in the range of ⁇ 300 nm. If it is thinner than 40 nm, the heat of the recording layer becomes diffused, and therefore the recording layer becomes amorphous, and if it is thicker than 300 nm, the heat of the recording layer becomes too diffused, and the recording sensitivity Decreases.
  • the adhesive layer 109 is provided to adhere the dummy substrate 110 to the reflective layer 108.
  • the adhesive layer 109 may be formed using a material having high heat resistance and high adhesiveness, for example, an adhesive resin such as an ultraviolet curable resin.
  • the adhesive layer 109 may be formed of a material mainly composed of talyl resin or a material mainly composed of epoxy resin.
  • a protective layer made of an ultraviolet curable resin and having a thickness of 1111 to 20111 may be provided on the surface of the reflective layer 108 before forming the adhesive layer 109.
  • the thickness of the adhesive layer 109 is preferably 15 ⁇ m to 40 ⁇ m, more preferably 20 ⁇ m to 35 ⁇ m.
  • the dummy substrate 110 increases the mechanical strength of the information recording medium 100 and protects the stacked body from the first dielectric layer 102 to the reflective layer 108.
  • the preferred material of the dummy substrate 110 is the same as the preferred material of the substrate 101.
  • the dummy substrate 110 and the substrate 101 are formed of substantially the same material and have the same thickness so as not to cause mechanical warping and distortion. It is preferable.
  • the information recording medium 100 of the first embodiment is a single-sided structure disc having one recording layer.
  • the information recording medium of the present invention may have two recording layers.
  • the information recording medium having a double-sided structure can be obtained by laminating the layers laminated up to the reflective layer 108 in Embodiment 1 with the reflective layers 108 facing each other via the adhesive layer 109.
  • the two laminates are bonded together by forming the adhesive layer 109 with a slow acting resin and using pressure and heat.
  • a protective layer is provided on the reflective layer 108, a laminated body formed up to the protective layer is bonded with the protective layers facing each other to obtain a double-sided information recording medium.
  • a method for manufacturing the information recording medium 100 of Embodiment 1 will be described.
  • a substrate 101 on which guide grooves (group surface and land surface) are formed is placed in a film forming apparatus, and a first dielectric layer 102 is formed on the surface of the substrate 101 on which the guide grooves are formed.
  • Step a Step of forming a film (Step a), Step of forming a first interface layer 103 (Step b), Step of forming a recording layer 104 (Step c), Step of forming a second interface layer 105 ( Step d), step of forming the second dielectric layer 106 (step e), step of forming the light absorption correction layer 107 (step f), and step of forming the reflective layer 108 (step g) It is manufactured by sequentially performing the steps of forming the adhesive layer 109 on the surface of the reflective layer 108 and bonding the dummy substrate 110.
  • the term “surface” refers to the exposed surface (surface perpendicular to the thickness direction) when each layer is formed, unless otherwise specified. Shall.
  • step a is performed in which the first dielectric layer 102 is formed on the surface of the substrate 101 where the guide groove is formed.
  • Step a is performed by sputtering.
  • Figure 5 shows an example of an apparatus for performing sputtering.
  • the apparatus shown in FIG. 5 is an example of a bipolar glow discharge discharge type sputtering apparatus.
  • the inside of the sputter chamber 39 is maintained at a high vacuum.
  • the vacuum state is maintained by a vacuum pump (not shown) connected to the exhaust port 32.
  • a sputter gas with a constant flow rate (for example, Ar gas) is introduced from the sputter gas inlet 33.
  • a substrate 35 is attached to a substrate holder (anode) 34, a sputtering target (cathode) 36 is fixed to a target electrode 37, and the electrode 37 is connected to a power source 38.
  • a glow discharge is generated.
  • Ar positive ions are accelerated to impinge on the sputtering target 36.
  • the released particles are deposited on the substrate 35 to form a thin film.
  • the substrate 101 is attached as the substrate 35.
  • This apparatus can be used to form other layers including a recording layer consisting of only a dielectric layer, and can also be used to produce other forms of media described below.
  • Sputtering for forming the dielectric layer may be performed in a rare gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of oxygen gas and Z or nitrogen gas and rare gas using a high frequency power source.
  • a DC power supply may be used if possible.
  • the rare gas may be any of Ar gas, Kr gas, and Xe gas.
  • the sputtering target used in step a can be a single material selected from oxides, sulfides, selenium nitrides, nitrides, carbides, and fluorides, or a mixture of multiple materials. Can be used.
  • the material and composition of the sputtering target is determined so that the first dielectric layer 102 having a desired composition can be formed.
  • the composition of the sputtering target may not match the composition of the dielectric layer to be formed. In that case, the composition of the sputtering target is adjusted as appropriate. Further, when forming a dielectric layer containing an oxide, oxygen may be deficient during sputtering. Therefore, a sputtering target in which oxygen deficiency is suppressed may be used, or a small amount of oxygen of 5% by volume or less may be used. Sputtering may be performed in an atmosphere in which a gas is mixed with a rare gas.
  • a layer made of (ZnS) (SiO 2) (mol%) is formed as the first dielectric layer 102.
  • step a a sputtering target comprising (ZnS) (SiO 2) (mol%)
  • Sputtering may be performed in an atmosphere in which 3% by volume of oxygen gas is mixed with Ar gas.
  • step b is performed to form a first interface layer 103 on the surface of the first dielectric layer 102.
  • Step b is also performed by sputtering.
  • Sputtering may be performed using a high-frequency power source in a rare gas atmosphere or in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and Z or nitrogen gas and a rare gas.
  • a DC power supply may be used if possible.
  • the rare gas may be any of Ar gas, Kr gas, and Xe gas.
  • the sputtering target used in step b is selected from oxides, sulfides, selenium nitrides, nitrides, carbides, and fluorides. One material selected, or a mixture of materials can be used.
  • the material and composition of the sputtering target are determined so that the first interface layer 103 having a predetermined composition can be formed.
  • the composition of the sputtering target and the composition of the interface layer to be formed may not match.
  • the composition of the sputtering target is adjusted as appropriate.
  • oxygen may be deficient during sputtering, so a sputtering target that suppresses oxygen deficiency can be used, or a small amount of 5% or less.
  • Sputtering may be performed in an atmosphere in which an oxygen gas is mixed with a rare gas.
  • a layer may be formed.
  • step b when a layer having Ge—Cr—N force is formed as the first interface layer 103, a sputtering target made of Ge—Cr is used in step b, and 40% nitrogen gas is added to the Ar gas. Reactive sputtering may be performed in an atmosphere mixed with the gas. Further, when forming a layer made of ZrO—SiO—CrO as the first interface layer 103, in step b, oxygen depletion is performed.
  • Sputtering may be performed in an atmosphere.
  • step c is performed to form the recording layer 104 on the surface of the first interface layer 103.
  • Step c is also performed by sputtering.
  • Sputtering may be performed using a DC power source in a rare gas atmosphere or in a mixed gas atmosphere of oxygen gas and Z or nitrogen gas and a rare gas.
  • the rare gas may be Ar gas, Kr gas, or Xe gas. More specifically, the sputtering in step c may be performed in, for example, an Ar gas atmosphere or an atmosphere in which 5% or less of nitrogen gas is mixed with Ar gas.
  • the sputtering target used in step c is manufactured by appropriately determining the ratio of Sn when Ge, Bi, Te, M, and Sn are included so that a film having a desired composition is formed. .
  • the composition of the sputtering target may not match the composition of the recording layer to be formed. In that case, the composition of the sputtering target is appropriately adjusted so that the recording layer 104 having a desired composition can be obtained.
  • the ratio (ie, concentration) of Ge, Bi, M, and Sn in the formed recording layer is the ratio of those in the sputtering target (ie, The Te ratio in the recording layer is slightly lower than the Te ratio in the target.
  • the composition of the sputtering target to be used may have a slightly lower concentration of Ge, Bi, M, and Sn and a slightly higher concentration of Te than the desired recording layer composition.
  • the composition of the sputtering target made of Ge—Sn—Ga—Bi—Te material is determined.
  • a step of crystallizing the recording layer 104 may be performed as necessary after the medium is manufactured.
  • the recording layer 104 may be formed by sputtering using a plurality of sputtering targets. For example, three types of sputtering, each consisting of GeTe, MTe, and BiTe forces
  • a ring target may be attached to one sputtering chamber of the film forming apparatus and sputtering may be performed simultaneously. In that case, the sputtering power input to each sputtering target is adjusted so that the recording layer 104 containing the material having the composition represented by the above formula (1) is formed. Or four types of GeTe, SnTe, MTe, and Bi Te forces.
  • the recording layer 104 containing a material having the composition represented by the above formula (2) may be formed using a sputtering target.
  • a sputtering target each consisting of Ge, Bi, Al and Te
  • a combination of sputtering targets each consisting of Ge, Bi, Te and In Te forces, or each of which is Ge. , Bi, Te
  • the target may not necessarily be composed of a compound having a stoichiometric composition.
  • Ge-Te, Sn-Te, Bi-Te, In-Te, Ga-Te, Al-Te-based materials Each target may also be used.
  • step d is performed to form a second interface layer 105 on the surface of the recording layer 104.
  • Step d is performed in the same way as step b.
  • the second interface layer 105 may be formed using a sputtering target having the same material strength as that of the first interface layer 103, or may be formed using a sputtering target made of a different material.
  • step e is performed to form a second dielectric layer 106 on the surface of the second interface layer 105.
  • Step e is performed in the same manner as step a.
  • the second dielectric layer 106 may be formed using a sputtering target having the same material force as that of the first dielectric layer 102 or may be formed using a sputtering target having a different material force. .
  • step f is performed to form a light absorption correction layer 107 on the surface of the second dielectric layer 106.
  • sputtering is performed using a direct current power source or a high frequency power source.
  • sputtering includes amorphous Ge alloys such as Ge—Cr and Ge—Mo, amorphous Si alloys such as Si—Cr, Si—Mo and Si—W, and Te such as SnTe and PbTe.
  • a target consisting of material materials selected from Ti, Hf, Nb, Ta, Cr, Mo and W, and other crystalline metals, metalloids and semiconductor materials Is preferred.
  • Sputtering should be performed in a rare gas atmosphere.
  • the composition of the sputtering target and the composition of the light absorption correction layer to be formed may not match.
  • the composition of the sputtering target is adjusted appropriately to correct the light absorption of the desired composition. Try to get layer 107.
  • Step g is performed to form the reflective layer 108 on the surface of the light absorption correction layer 107.
  • Step g is performed by sputtering.
  • Sputtering is performed in an Ar gas atmosphere using a DC power source or a high-frequency power source.
  • a sputtering target made of Al, A1 alloy, Au, Au alloy, Ag, Ag alloy, Cu, or Cu alloy may be used.
  • an Ag—Pd—Cu sputtering target may be used.
  • the composition of the sputtering target and the composition of the reflective layer to be formed may not match!
  • the composition of the sputtering target is adjusted to obtain the reflective layer 108 having a desired composition.
  • steps a to g are also sputtering steps. Therefore, steps a to g may be performed continuously by sequentially changing the target in one sputtering apparatus. Alternatively, steps a to g may be performed using independent sputtering apparatuses.
  • the substrate 101 on which the first dielectric layer 102 to the reflective layer 108 are sequentially stacked is taken out from the sputtering apparatus. Then, an ultraviolet ray curable resin is applied to the surface of the reflective layer 108 by, for example, a spin coating method. The dummy substrate 110 is brought into close contact with the applied ultraviolet curable resin, and ultraviolet rays are also applied to the side of the dummy substrate 110 to cure the resin, thereby completing the bonding process.
  • the initialization process is a process of crystallizing the amorphous recording layer 104 by irradiating, for example, a semiconductor laser and raising the temperature above the crystallization temperature.
  • the initialization process may be performed before the bonding process.
  • the information recording medium 100 of Embodiment 1 can be manufactured by sequentially performing the steps a to g, the adhesive layer forming step, and the dummy substrate bonding step.
  • Figure 2 shows a partial cross section of the optical information recording medium.
  • a reflective layer 207 is formed on one surface of a substrate 208, a second dielectric layer 206 is formed on the surface of the reflective layer 207, and a second dielectric is formed.
  • a second interface layer 205 is formed on the surface of the layer 206, a recording layer 204 is formed on the surface of the second interface layer 205, a first interface layer 203 is formed on the surface of the recording layer 204, and A first dielectric layer 202 is formed on the surface of one interface layer 203, and a cover layer 201 is further formed.
  • the information recording medium having this configuration can be used as a 25 GB Blu-ray Disc that records and reproduces information with a laser beam in the blue-violet region near a wavelength of 405 nm.
  • Information recording medium with this configuration Laser light 209 is also incident on the body 200 as the side force of the cover layer 201, whereby information is recorded and reproduced.
  • the recording layer 204 will be described first, and then other elements will be described.
  • the recording layer 204 has a function similar to that of the recording layer 104 in the first embodiment. Further, the material contained in the recording layer 204 is preferably a material represented by the above formula (3) or the above formula (4) as in the recording layer 104 in the first embodiment. The material represented by the above formula (3) or formula (4) is also represented by the above formula (1) or formula (2), respectively, as described in connection with the first embodiment.
  • this medium can be used as a Blu-ray Disc. Therefore, as described in Embodiment 1, x (that is, the ratio of GeTe) in the formula (1) preferably satisfies 85 ⁇ x ⁇ 98, more preferably 91 ⁇ x ⁇ 98, Is preferably within this range, y is preferably 0.5 or less. In the formula (2), X preferably satisfies 85 ⁇ x ⁇ 98, more preferably 91 ⁇ x ⁇ 98.
  • the film thickness of the recording layer 204 is preferably in the range of 5 nm to 15 nm, more preferably 8 ⁇ ! Within the range of ⁇ 12nm. Problems when the film thickness of the recording layer 204 is too thin and when it is too thick are as described in connection with the first embodiment.
  • the substrate 208 is a disk-like plate that is transparent and has a smooth surface.
  • Substrate 208 is formed using the same materials as described in connection with Embodiment 1 above, and is preferably formed of polycarbonate. In the illustrated embodiment, a substrate 208 having a thickness of about 1. lmm and a diameter of 120 mm is preferably used.
  • a guide groove for guiding laser light may be formed on the surface of the substrate 208 on the side where the reflective layer and the recording layer are formed. When the guide groove is formed on the substrate, the surface on the side closer to the laser beam 209 also becomes the “group surface” and the surface on the side farther from the laser beam force also becomes the “land surface”.
  • the step difference between the group surface and the land surface is preferably 10 nm to 30 nm.
  • the distance between groove groups (from the center of the group surface to the center of the group surface) is about 0.32 ⁇ m.
  • recording is performed only on the group side. That is, the group recording method is adopted in the Blu-ray Disc.
  • the reflective layer 207 has a function similar to that of the reflective layer 108 in Embodiment 1.
  • the material suitable for constituting the reflective layer 2007 and the thickness of the reflective layer 207 are as described above in relation to the reflective layer 108 of the medium of the first embodiment.
  • the first dielectric layer 202 and the second dielectric layer 206 are made of the same material as that constituting the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 in Embodiment 1, that is, , Oxides, sulfides, selenium nitrides, nitrides or fluorides, or mixtures thereof.
  • the dielectric layer is formed of a material that can ensure high transparency even for light in a short wavelength region. More preferably. Therefore, the material constituting the dielectric layer preferably contains at least an oxide.
  • Examples of the oxides constituting the first dielectric layer 202 and the second dielectric layer 206 include AlO, CeO, CrO, GaO, HfO, InO, LaO, and MgO. , SiO, SnO, Ta O
  • TiO, Y 2 O, ZnO, ZrO and the like are preferably used.
  • the selenide is, for example, ZnSe.
  • nitride for example, A1N, BN, Ge—N, SiN and the like are preferably used.
  • fluorides include CeF, DyF, ErF,
  • Examples include GdF, HoF, LaF, NdF, YF, and YbF. As a mixture
  • ZnS 2 -SiO is amorphous and has high transparency and low thermal conductivity.
  • ZnS-SiO is (ZnS) (SiO 2) (mol%)
  • the first and second dielectric layers 202 and 206 may be formed of a material not containing Zn and Z or S. In that case, the preferred materials constituting these dielectric layers are ZrO-SiO-CrO-LaF, ZrO-SiO-GaO.
  • the dielectric layer may contain M oxide contained in the recording layer, that is, M 2 O.
  • the reflective layer 207 includes Ag or an Ag alloy
  • the second induction is performed so that Ag S does not occur.
  • the electrical conductor layer 206 is preferably formed of a material containing no S.
  • an insulating layer containing no sulfide may be provided between the reflective layer 207 and the second dielectric layer 206.
  • the first dielectric layer 202 and the second dielectric layer are set so as to satisfy 15% ⁇ Rc and Ra ⁇ 5%.
  • the optical path length nd of the body layer 206 can be determined strictly by calculation based on the matrix method.
  • the thickness of the first dielectric layer 202 is The thickness is preferably 10 nm to 100 nm, more preferably 30 nm to 70 ⁇ m.
  • the thickness of the second dielectric layer 206 is preferably 3 nm to 50 nm, and more preferably 5 nm to 40 nm.
  • first interface layer 203 and the second interface layer 205 Materials suitable for forming the first interface layer 203 and the second interface layer 205 are the first interface layer 103 and the second interface layer 105 of the medium of the first embodiment. This is as explained in the related section. Similarly, the film thickness is preferably lnm to 10nm 2 ⁇ ! ⁇ 7nm It is more preferable.
  • first dielectric layer 202 and / or the second dielectric layer 206 is formed of a material that does not contain any of Zn and S, the first interface layer 203 and / or the second dielectric layer 206 is formed.
  • the second interface layer 205 may not be provided.
  • the cover layer 201 As a method of increasing the recording density of the information recording medium, there is a method of increasing the numerical aperture NA of the objective lens so that the laser beam can be narrowed using a short wavelength laser beam. In this case, since the focal position becomes shallow, the cover layer 201 positioned on the laser beam incident side is designed to be thinner than the substrate 101 of the first embodiment. According to this configuration, it is possible to obtain a large-capacity information recording medium 200 capable of higher density recording.
  • the cover layer 201 is a disc or sheet that is transparent and has a smooth surface, like the substrate 208.
  • the thickness of the cover layer 201 is preferably 50 m to 120 m, more preferably 80 / z m to L 10 m.
  • the cover layer 201 may be composed of, for example, a disc-shaped sheet and an adhesive layer, or may be composed of a single layer of ultraviolet curable resin such as acrylic resin or epoxy resin. Further, the cover layer 201 may be provided on the surface of the first dielectric layer 202 with a protective layer provided on the surface of the protective layer.
  • the cover layer 201 may have any configuration, but the total thickness (for example, the thickness of the sheet + the thickness of the adhesive layer + the thickness of the protective layer, or the single layer of the UV curable resin)
  • the cover layer is preferably designed so that the thickness) is 50 m to 120 ⁇ m.
  • the sheet constituting the cover layer is preferably formed of a resin such as polycarbonate, amorphous polyolefin, or PMMA, particularly preferably polycarbonate.
  • the cover layer 201 is positioned on the laser beam 209 incident side, it is preferable that the birefringence in the short wavelength region is small optically! /.
  • the substrate 208 serving as a support for forming each layer is located on the opposite side to the laser light incident side, the information is recorded on the substrate 208 from the reflective layer 207, contrary to the information recording medium 100. It will be formed in order.
  • the substrate 208 on which guide grooves (group surface and land surface) are formed is placed in a film forming apparatus, and the reflective layer 207 is formed on the surface of the substrate 208 on which the guide grooves are formed.
  • Step h Step of depositing the second dielectric layer 206 (Step i), Second field
  • step j The step of forming the surface layer 205 (step j), the step of forming the recording layer 204 (step k), the step of forming the first interface layer 203 (step 1), and the first dielectric layer 202
  • the film is manufactured by sequentially performing the film forming process (process m) and then performing the process of forming the cover layer 201 on the surface of the dielectric layer 202.
  • step h of forming the reflective layer 207 is performed on the surface of the substrate 208 on which the guide groove is formed. Step h is performed in the same manner as step g in the first embodiment.
  • step i is performed to form a second dielectric layer 206 on the surface of the reflective layer 207.
  • Step i is performed in the same manner as step a of the first embodiment.
  • step j is performed to form a second interface layer 205 on the surface of the second dielectric layer 206.
  • Step j is performed in the same manner as step b of the first embodiment.
  • Step k is performed to form the recording layer 204 on the surface of the second interface layer 205.
  • Step k is performed in the same manner as step c in the first embodiment.
  • the composition of the 06-81-cho 6-111 series material contained in the recording layer 204 is Ge Bi Te In it can be expressed as (atomic 0/0). You can get this composition
  • the composition of the Ge—Sn—Bi—Te—1 puttering target is determined so that the desired composition can be obtained.
  • Step 1 is performed to form a first interface layer 203 on the surface of the recording layer 204.
  • step b of the first embodiment is performed in the same manner as step b of the first embodiment.
  • Step m is performed to form a first dielectric layer 202 on the surface of the first interface layer 203.
  • Step m is performed in the same manner as step a of the first embodiment.
  • steps ! to m are V, and the deviation is also a sputtering step. Therefore, the steps h to m may be performed continuously by sequentially changing the target in one sputtering apparatus. Alternatively, steps ! to m may be performed using independent sputtering apparatuses.
  • the cover layer 201 After depositing the first dielectric layer 202 Then, the substrate 208 sequentially laminated from the reflective layer 207 to the first dielectric layer 202 is taken out from the sputtering apparatus. Then, an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the first dielectric layer 202 by, for example, a spin coating method.
  • the cover layer 201 can be formed by bringing a disk-shaped sheet into close contact with the applied ultraviolet curable resin and irradiating the ultraviolet light from the sheet side to cure the resin.
  • the cover layer 201 having a thickness of 100 m is formed.
  • the surface of the first dielectric layer 202 is coated with an ultraviolet curable resin having a thickness of 100 m, for example, by spin coating, and the resin is irradiated with ultraviolet rays to cure the resin.
  • Layer 201 can also be formed. In this way, the cover layer forming step is completed.
  • an initialization step is performed as necessary.
  • the initialization process is performed in the same manner as in the first embodiment.
  • the information recording medium 200 of the second embodiment can be manufactured by sequentially performing the steps h to m and the cover layer forming step.
  • FIG. 3 shows a partial cross section of the optical information recording medium.
  • the information recording medium 300 shown in FIG. 3 has a configuration in which a substrate 315, a second information layer 316, an intermediate layer 308, a first information layer 317, and a cover layer 301 are arranged in this order.
  • the second information layer 316 includes a second reflective layer 314, a fifth dielectric layer 313, a third interface layer 312, a second recording layer 311, and a second layer on one surface of the substrate 315.
  • the interface layer 310 and the fourth dielectric layer 309 are arranged in this order.
  • the intermediate layer 308 is formed on the surface of the fourth dielectric layer 309.
  • the first information layer 317 includes a third dielectric layer 307, a first reflective layer 306, a second dielectric layer 305, a first recording layer 304, and a first interface on the surface of the intermediate layer 308.
  • a layer 303 and a first dielectric layer 302 are arranged in this order.
  • the laser beam 318 is incident on the side force of the cover layer 301.
  • the second information layer 316 information is recorded / reproduced by the laser beam 318 that has passed through the first information layer 317.
  • information recording medium 300 information can be recorded on each of the two recording layers. Therefore, according to this configuration, a medium having a capacity about twice that of the second embodiment can be obtained. Specifically, for example Thus, it is possible to obtain an information recording medium having a capacity of 50 GB that uses a laser beam in the blue-violet region near the wavelength of 405 nm for recording and reproduction.
  • the second recording layer 311 has the same function as the recording layer 204 in Embodiment 2, and the material and the preferred film thickness are the same as those of the recording layer 204.
  • the first recording layer 304 has the same function as the recording layer 204 in Embodiment 2, and is formed using the same material.
  • the thickness of the first recording layer 304 is preferably smaller than that of the second recording layer 311. This is because the first information layer 317 needs to be designed to have a high transmittance so that the laser light 318 can reach the second information layer 316.
  • the light transmittance of the first information layer 317 when the first recording layer 304 is in the crystalline phase is Tc (%), and the first information layer 317 is in the amorphous phase when the first recording layer 304 is in the amorphous phase.
  • the thickness of the first recording layer 304 is preferably 3 nm to 9 nm, and more preferably 5 nm to 7 nm so as to have such light transmittance.
  • the substrate 315 is similar to the substrate 208 of the second embodiment. Therefore, detailed description of the substrate 315 is omitted here.
  • the reflective layer 314 is the same as the reflective layer 108 in the first embodiment. Therefore, detailed description of the reflective layer 314 is omitted here.
  • the fifth dielectric layer 313 and the fourth dielectric layer 309 are formed using the same material as that of the second dielectric layer 206 and the first dielectric layer 202 in the second embodiment. be able to.
  • the signal recorded in the second information layer 316 is reproduced by reading the laser light that has passed through the first information layer 317 and reflected by the second reflective layer 2. Therefore, the reflectance Rc of the second information layer is preferably 18% ⁇ Rc.
  • the thickness of the fourth dielectric layer 309 is preferably 20 nm to 100 nm, and more preferably 30 nm to 70 nm.
  • the thickness of the fifth dielectric layer 313 is preferably 3 nm to 40 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.
  • the second interface layer 310 and the third interface layer 312 are the same as the first interface layer 103 and the second interface layer 105 in the first embodiment. So here the second and A detailed description of the third interface layer is omitted. If the fifth dielectric layer 313 and Z or the fourth dielectric layer 309 is formed of a material that does not include any deviation of Zn and S, the third interface layer 312 and Z or the second dielectric layer 309 The interface layer 310 is not necessarily provided.
  • the intermediate layer 308 has a function of sufficiently separating the focal position of the laser light 318 in the first information layer 317 and the focal position in the second information layer 316.
  • a guide groove for the first information layer 317 may be formed as necessary.
  • the intermediate layer 308 can be formed of an ultraviolet curable resin.
  • the intermediate layer 308 is desirably transparent to light having a wavelength ⁇ to be recorded / reproduced so that the laser beam 318 efficiently reaches the second information layer 316.
  • the thickness of the intermediate layer 308 is not less than (i) the depth of focus determined by the numerical aperture of the objective lens and the wavelength of the laser beam, and (ii) between the first recording layer 304 and the second recording layer 311.
  • the distance is within the range where the object lens can collect light, and (iii) the thickness of the cover layer 301 is selected so that the objective lens used is within the allowable substrate thickness tolerance. Therefore, the thickness of the intermediate layer 308 is preferably 10 111 to 40 111.
  • the intermediate layer 308 may be formed by stacking a plurality of resin layers as necessary.
  • the intermediate layer 308 may have a two-layer structure including a layer that protects the dielectric layer 309 and a layer having a guide groove.
  • the third dielectric layer 307 has a function of increasing the light transmittance of the first information layer 317. Therefore, the material of the third dielectric layer 307 is preferably transparent and has a high refractive index. As such a material, for example, TiO can be used. Or 90mo TiO
  • a material containing 1% or more may be used. Thereby, a layer having a large refractive index of about 2.7 is formed.
  • the film thickness of the third dielectric layer 307 is preferably 10 nm to 40 nm.
  • the first reflective layer 306 has a function of quickly diffusing the heat of the first recording layer 304.
  • the material and thickness of the first reflective layer 306 are more limited.
  • the first reflective layer 306 is preferably designed to be thinner.
  • the first reflection layer 306 is preferably designed so that the extinction coefficient is small and the thermal conductivity is large.
  • the first reflective layer 306 is preferably made of Ag or an Ag alloy so as to have a thickness of 5 nm to 15 nm. If the film thickness is thinner than 5 nm, the function of diffusing heat is reduced and marks are formed on the first recording layer 304. Formed. Further, if the film thickness is greater than 15 nm, the light transmittance of the first information layer 317 is less than 45%.
  • the first dielectric layer 302 and the second dielectric layer 305 have a function of adjusting Rc, Ra, Tc and Ta of the first information layer 317 by adjusting the optical path length nd.
  • the optical path length nd of the first dielectric layer 302 and the second dielectric layer 305 is set to a matrix method so that 45% ⁇ (Ta + Tc) Z2, 5% ⁇ Rc, and Ra ⁇ l%. It can be determined strictly by calculation based on.
  • the thickness of the first dielectric layer 302 is preferably 10 nm.
  • the thickness of the second dielectric layer 305 is preferably 3 nm to 40 nm, more preferably 5 nm to 30 nm.
  • the materials forming these dielectric layers may be the same as those of the second and first dielectric layers 206 and 202 in the second embodiment.
  • the second dielectric layer 305 preferably does not contain S.
  • the first and second dielectric layers 302 and 305 preferably include at least an oxide. ZrO—SiO—CrO—LaF, ZrO as materials for the first and second dielectric layers 302 and 305
  • the first dielectric layer 302 may be formed using ZnS—SiO.
  • the first interface layer 303 is the same as the interface layer 103 in the first embodiment. Therefore, the detailed explanation is omitted here.
  • the first dielectric layer 302 is made of a material that does not include V and deviation of Zn and S
  • the first interface layer 303 may not be provided.
  • no interface layer is provided between the second dielectric layer 305 and the first recording layer 304. This is because the second dielectric layer 305 is preferably made of a material that does not include any deviation of Zn and S.
  • the cover layer 301 has the same function as the cover layer 201 of the second embodiment, and is made of the same material force.
  • a preferable film thickness of the cover layer 301 is 40 m to 100 m.
  • Ma The thickness of the cover layer 301 is set so that the distance force from the surface of the cover layer 301 to the second recording layer 311 is 50 m to 120 m.
  • the thickness of the intermediate layer 308 is 15 m
  • the thickness of the cover layer 301 may be 85 m.
  • the thickness force S of the intermediate layer 308 is S25 ⁇ m
  • the thickness of the cover layer 301 may be 75 ⁇ m.
  • the thickness force S of the intermediate layer 308 is S35 ⁇ m
  • the thickness of the cover layer 301 may be 65 ⁇ m.
  • an information recording medium having two information layers having a recording layer has been described.
  • the information recording medium having a plurality of recording layers is not limited to this configuration, and may have a configuration including three or more information layers.
  • one of the two information layers is one of the specific Ge—Bi—Te—M-based material or Ge—Sn—Bi-Te— that generates a reversible phase change.
  • An information layer having a recording layer containing an M-based material may be used, and one may be an information layer having a recording layer that causes an irreversible phase change.
  • one of the three information layers is a read-only information layer, and one is a specific Ge-Bi-Te-M that generates a reversible phase change. It is also possible to use an information layer having a recording layer containing a Zn-based material or a Ge—Sn—Bi-Te-M-based material and one information layer having a recording layer that causes irreversible phase change. As described above, there are various types of information recording media having two or more information layers. In any form, the recording layer that causes a reversible phase change is formed into a layer containing a material represented by the above formula (1) or formula (2), or the formula (3) or formula (4).
  • a recording layer having a high speed and excellent stability of the amorphous phase can be obtained. That is, an information recording medium in which at least one recording layer includes the above-mentioned specific material is used when information is recorded at an arbitrary linear velocity selected from a high linear velocity and a wide linear velocity range. High erasure performance and excellent record retention.
  • the information recording medium 300 is manufactured by sequentially forming a second information layer 316, an intermediate layer 308, a first information layer 317, and a cover layer 301 on a substrate 315 serving as a support.
  • Step n) forming a fifth dielectric layer 313 (step), and forming a third interface layer 312
  • step p step of forming the second recording layer 311 (step q)
  • step q step of forming the second interface layer 310 (step! :)
  • step s step of forming an intermediate layer 308 on the surface of the fourth dielectric layer 309 is performed, and the force is also applied to the surface of the intermediate layer 308.
  • Step t the step of forming the first reflective layer 306 (step u), the step of forming the second dielectric layer 305 (step V), and the first recording layer 304
  • the step of forming a film (step w), the step of forming the first interface layer 303 (step x), and the step of forming the first dielectric layer 302 (step y) are sequentially performed.
  • the first dielectric layer 302 is manufactured by performing the step of forming the cover layer 301 on the surface of the first dielectric layer 302.
  • step n of forming the second reflective layer 314 on the surface of the substrate 315 on which the guide groove is formed is performed.
  • Step n is performed in the same manner as step g in the first embodiment.
  • step o is performed to form a fifth dielectric layer 313 on the surface of the second reflective layer 314.
  • step o is performed in the same manner as step a of the first embodiment.
  • step p is performed to form a third interface layer 312 on the surface of the fifth dielectric layer 313.
  • step p is performed in the same manner as step b of the first embodiment.
  • step q is performed to form a second recording layer 311 on the surface of the third interface layer 312.
  • Step q is performed in the same manner as step k in the second embodiment (that is, step c in the first embodiment).
  • step r is performed to form a second interface layer 310 on the surface of the second recording layer 311.
  • step r is performed in the same manner as step b in the first embodiment.
  • step s is performed to form a fourth dielectric layer 309 on the surface of the second interface layer 310. Step s is performed in the same manner as step a of the first embodiment.
  • the substrate 315 on which the second information layer 316 is formed by the steps n to s is also taken out by the sputtering apparatus force, and the intermediate layer 308 is formed.
  • the intermediate layer 308 is formed by the following procedure. First, an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the dielectric layer 309 by, for example, spin coating. Next, the concavo-convex surface of the polycarbonate substrate having concavo-convex complementary to the guide groove to be formed in the intermediate layer is brought into close contact with the ultraviolet curable resin. In this state, the resin is hardened by irradiating ultraviolet rays, and then the polycarbonate substrate having unevenness is peeled off.
  • a guide groove having a shape complementary to the unevenness is formed in the ultraviolet curable resin, and an intermediate layer 308 having a guide groove to be formed is formed.
  • Guide groove formed on substrate 315 and intermediate layer 308 The shape of the guide grooves formed may be the same or different.
  • the intermediate layer 308 may be formed by forming a layer that protects the dielectric layer 309 from an ultraviolet curable resin and forming a layer having guide grooves thereon. In that case, the resulting intermediate layer has a two-layer structure.
  • the intermediate layer may be formed by stacking three or more layers.
  • the substrate 315 formed up to the intermediate layer 308 is placed again in the sputtering apparatus, and the first information layer 317 is formed on the surface of the intermediate layer 308.
  • the step of forming the first information layer 317 corresponds to steps t to y.
  • Step t is a step of forming the third dielectric layer 307 on the surface of the intermediate layer 308 having the guide grooves.
  • a high frequency power source is used and a sputtering unit containing TiO material is used.
  • sputtering can be performed using a pulse generation type DC power source.
  • step u is performed to form a first reflective layer 306 on the surface of the third dielectric layer 307.
  • a direct current power source is used, and sputtering is performed in a rare gas atmosphere using a sputtering target of an alloy containing Ag.
  • Step V is performed to form a second dielectric layer 305 on the surface of the first reflective layer 306.
  • Step V is performed in the same manner as step a of the first embodiment.
  • step w is performed to form a first recording layer 304 on the surface of the second dielectric layer 305.
  • Step w is performed in the same manner as step k of the second embodiment.
  • Step X is performed to form a first interface layer 303 on the surface of the first recording layer 304.
  • Process X is performed in the same manner as process b in the first embodiment.
  • step y is performed to form a first dielectric layer 302 on the surface of the first interface layer 303.
  • Step y is performed in the same manner as step a of the first embodiment. In this manner, the steps t to y are sequentially performed to form the first information layer 317.
  • a cover layer 301 is formed on the surface of the first dielectric layer 302 by the same method as that described in the second embodiment.
  • a cover layer 301 having a thickness of 75 m can be formed by forming a UV curable resin serving as an adhesive so as to have a thickness of 10 / zm and laminating sheets having a thickness of 65 m.
  • an ultraviolet curable resin having a thickness of 75 m is applied to the surface of the dielectric layer 302, for example.
  • the cover layer 301 can also be formed by coating by spin coating and irradiating ultraviolet rays to cure the resin. In this way, the cover layer forming step is completed.
  • an initialization step of the second information layer 316 and the first information layer 317 is performed as necessary.
  • the initialization process may be performed on the second information layer 316 before or after forming the intermediate layer 308, and may be performed on the first information layer 317 before or after forming the cover layer 301.
  • the initialization process may be performed on the first information layer 317 and the second information layer 316 before or after the cover layer 301 is formed.
  • the information recording of the embodiment 3 is performed by sequentially performing the steps n to s, the intermediate layer forming step, the steps t to y, and the cover layer forming step, and performing the initialization step as necessary.
  • Medium 300 can be manufactured.
  • FIG. 4 shows a partial cross section of the information recording medium 400 and an example of a system using the same.
  • the information recording medium 400 is so-called memory.
  • the recording layer 403 is a layer that can cause a reversible phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by Joule heat generated by applying electrical energy. Or (2) or a material represented by the above formula (3) or (4).
  • the substrate 401 a semiconductor substrate such as a Si substrate, or an insulating substrate such as a polycarbonate substrate, a SiO substrate, and an Al 2 O substrate can be used.
  • Lower electrode 402 a semiconductor substrate such as a Si substrate, or an insulating substrate such as a polycarbonate substrate, a SiO substrate, and an Al 2 O substrate.
  • the upper electrode 404 is formed of a suitable conductive material.
  • the lower electrode 402 and the upper electrode 404 are formed by sputtering a metal such as Au, Ag, Pt, Al, Ti, W, and Cr, and mixtures thereof.
  • This information recording medium 400 will be further described along with its operation method in the embodiments described later.
  • Embodiment 5 of the present invention information was recorded on the information recording medium of the present invention and recorded.
  • An example of an apparatus for reproducing information will be described.
  • Figure 6 shows an example of a recording / playback device.
  • the recording / reproducing apparatus includes a spindle motor 51 that rotates the information recording medium 50, an optical head 54 that includes a semiconductor laser 53 that emits laser light 52, and the laser light 52 is condensed on the recording layer of the information recording medium 50. And an objective lens 55 to be used.
  • the information recording medium 50 is, for example, the information recording medium 100, 200, 300 described above.
  • the laser beam 52 corresponds to the laser beams 111, 209, and 318 shown in FIGS.
  • Example 1 an information recording medium of DVD-RAM specification was produced and experimented. Specifically, the information recording medium 100 shown in FIG. 1 was manufactured, and recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed. In this example, three types of information recording media (medium numbers 100-1 to 3) represented by the above formula (3) and having different M are prepared as materials constituting the recording layer 104. Produced. For comparison, the recording layer 104 also has a material force that does not have M (that is, M Te).
  • a medium 100 (Comparative Example; medium number 100-A) was also prepared. Recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed at 5x and 16x speeds. The production method and evaluation method will be specifically described below.
  • the substrate 101 As the substrate 101, a polycarbonate substrate (diameter 120mm, thickness 0.6mm) with guide grooves (depth 50nm, distance between groove lands 0.615m) was prepared. It was installed in the sputtering apparatus.
  • a layer made of (ZrO 2) (SiO 2) (Cr 2 O 3) (mol%) is 5 nm thick
  • the recording layer 104 was laminated by sputtering so as to have a thickness of 7 nm.
  • the recording layer 104 is substantially made of a material represented by (GeTe) [(M Te) (Bi Te)] (mol%).
  • Ge— Bi— Te with the proportions of Ge, Bi, Te and M adjusted so that a layer consisting of —It was formed using a target with M force.
  • Media number 100-1 has M as A1
  • media number 100-2 has M as Ga
  • media number 100-3 has M as In.
  • the recording film of the above composition is formed is formed on the glass plate by forming a 500 nm thick film on 10 glass plates under the sputtering conditions for forming the recording layer.
  • Element composition force (GeTe) [(M Te) (Bi Te)] force is also calculated
  • composition of the sputtering target is the above-mentioned element in which the elemental composition of the film formed on 10 glass plates as described above is calculated from the formula (GeTe) [(M Te) (Bi Te)].
  • the second interface layer 105 is formed on the recording layer 104 as (ZrO 2) (SiO 2) (Cr 2 O 3) (mo
  • force layer is formed to a thickness of 5 nm, and the second dielectric layer 106 is (ZnS)
  • a layer made of (SiO 2) (mol%) was formed to a thickness of 35 nm, and the light absorption correction layer 107
  • a layer of Si Cr is formed to a thickness of 30 nm.
  • a layer of Ag-Pd-Cu force was formed to a thickness of 80 nm.
  • the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 are made of (ZnS) (SiO 2) (mol%) having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm.
  • the first interface layer 103 and the second interface layer 105 have a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm (ZrO 2) (SiO 2
  • Sputtering was performed in a gas atmosphere using a high frequency power source at an output of 500 W.
  • the recording layer 104 is a sputtering target containing Ge, Te, Bi and M having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm, and is sputtered at a power of 100 W using a DC power source in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa.
  • the light absorption correction layer 107 was formed by sputtering using a sputtering target containing Si and Cr having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.27 Pa using a high frequency power source with an output of 300 W.
  • the reflective layer 108 was formed by sputtering using a sputtering target made of Ag—Pd—Cu with a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm using a direct current power source with an output of 200 W in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.4 Pa. .
  • the recording layer 104 of medium number 100-A was formed by sputtering under the same conditions using a target containing Ge, Bi, and Te.
  • the first dielectric layer 102, the first interface layer 103, the recording layer 104, the second interface layer 105, the second dielectric layer 106, and the light absorption correction are formed on the substrate 101.
  • the layer 107 and the reflective layer 108 are sequentially formed to form a laminate, and then an ultraviolet curable resin is applied on the reflective layer 108, and the dummy substrate 110 is applied on the applied ultraviolet curable resin.
  • a disc-shaped polycarbonate substrate having a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm was adhered.
  • the resin was cured by irradiating ultraviolet rays from the dummy substrate 110 side.
  • the adhesive layer 109 made of cured resin was formed with a thickness of 30 m, and at the same time, the dummy substrate 110 was bonded to the laminate through the adhesive layer 109.
  • an initialization process was performed.
  • the recording layer 104 of the information recording medium 100 was crystallized over almost the entire surface in an annular region having a radius of 22 to 60 mm using a semiconductor laser having a wavelength of 810 nm.
  • the initialization process was completed, and the production of the information recording medium 100 with medium numbers 100-1 to 3 and medium number 100-A was completed. All of the produced media had a mirror surface reflectance of about 16% Rc and about 2% Ra.
  • a spindle motor that rotates the information recording medium 100, an optical head including a semiconductor laser that emits laser light 111, and the laser light 111 on the recording layer 104 of the information recording medium 100
  • the recording / reproducing apparatus having the configuration shown in FIG.
  • a wavelength of 66 Using an Onm semiconductor laser and an objective lens with a numerical aperture of 0.65, recording equivalent to 4.7 GB capacity was performed.
  • the number of revolutions for rotating the information recording medium 100 was set in the range of 9000 revolutions Z to 11000 revolutions Z.
  • the recording / reproduction evaluation is based on the jitter value (an index for statistically evaluating how far a recording mark of a predetermined length is formed from a predetermined position) and the erasure rate (the crystallization speed of the recording layer). Based on an index that evaluates
  • the peak power (Pp) and the bias power (Pb) were set according to the following procedure. Random signals with a mark length ranging from 0.42 m (3T) to 1.96 m (14T) by irradiating the laser beam 111 toward the information recording medium 100 while performing power modulation between a high power level and a low power level. was recorded 10 times on the same group surface of the recording layer 104 (by group recording). At that time, non-multipulse laser light was irradiated.
  • the jitter value between the front ends and the jitter value between the rear ends were measured using a time interval analyzer, and an average jitter value was obtained as an average value of these values.
  • the average jitter value was measured for each recording condition with the bias power fixed at a fixed value and the peak power varied, and the peak power was gradually increased.
  • the average jitter value of the random signal reached 13%. I decided that Ppl was 1.3 times the power of the peak power.
  • the average jitter value was measured for each recording condition with the peak power fixed at Ppl and the bias power varied, and the upper limit of the noise power when the average jitter value of the random signal was 13% or less.
  • the average value and the lower limit were set to Pb.
  • the average jitter value was measured for each recording condition with the noise power fixed at Pb, and the peak power was variously changed. The peak power was gradually increased, and the average jitter value of the random signal reached 13%.
  • the power of 1.3 times the peak power was set to Pp.
  • Pp and Pb are set for each of group recording and land recording performed at 16x speed and 5x speed respectively. (That is, Rp and Pb were set under four recording conditions).
  • the results are shown in Table 1.
  • When recording under the conditions of Pp and Pb set in this way for example, 10 times repeated recording !, 16 ⁇ speed recording and 5 ⁇ speed recording respectively! /, Average jitter value of 8-9% was gotten.
  • a method for measuring the erasure rate While power-modulating between Pp and Pb, a single 3T signal and a single 11T signal were recorded a total of 10 times. The 3T signal was recorded for the 11th time, and the signal amplitude (unit: dBm) of the 3T signal was measured using a spectrum analyzer. Next, the 11T signal was recorded at the 12th time to measure how much the 3T signal was attenuated. This attenuation is defined as the erasure rate (unit: dB). The larger the erasure rate, the faster the crystallization speed of the recording layer. The value is preferably 25 dB or more. Since the erasure rate decreased as the linear velocity increased, the group recording and land recording were performed at 16 times speed.
  • the reliability evaluation was conducted to examine whether the recorded signal was preserved even under high temperature conditions, and whether it could be rewritten after being subjected to high temperature conditions.
  • the evaluation was performed using the same recording / reproducing apparatus as described above.
  • the specific evaluation method is as follows. First, in advance, a random signal is subjected to multiple tracks on groups and lands on the above-mentioned three types of information recording media 100 with the power modulation between Pp and Pb described above under the conditions of 16 ⁇ speed and 5 ⁇ speed. The jitter value j (%) was measured. These media were left for 100 hours in a thermostatic chamber at a temperature of 80 ° C and a relative humidity of 20%, and then removed.
  • C indicates that it is difficult to use at the linear velocity
  • B indicates that it can be used.
  • B means favorable (good)
  • A means more preferred, better (excellent)
  • S rating means even more preferred U, better (excellent).
  • the information recording medium of the comparative example in which the recording layer does not contain M is S at 16 ⁇ speed erasure rate and 16 ⁇ speed rewritability and 5 ⁇ speed recording storability. It became power evaluation. That is, since the recording layer of this medium has an excessively high crystallization rate, the recording storability at a low linear velocity cannot be ensured.
  • the recording layer 104 is made of (GeTe)
  • Example 2 an information recording medium having a DVD-RAM specification was produced and an experiment was conducted. Specifically, the information recording medium 100 shown in FIG. 1 was manufactured, and recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed. In this example, six types of information recording media (medium numbers 100-4 to 9) having different compositions of the recording layer 104 were produced. Specifically, in these media, the recording layer 104 is represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%), and y force is 0.05, 0.1, 0, respectively.
  • a medium 100 (medium number 100-B) having the recording layer 104 represented by the above formula (3) and having a material force where M is In and y is 1 was prepared. Furthermore, the medium corresponding to the medium number 100-A evaluated in Example 1 was also evaluated. Recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed at 5x, 6x, 12x, and 16x speeds. The production method and evaluation method will be specifically described below.
  • Example 2 the substrate 101 is the same as the substrate 101 used in Example 1, and the first dielectric layer 102, the first interface layer 103, the second interface layer 105, and the second dielectric layer are used.
  • the body layer 106, the light absorption correction layer 107, and the reflective layer 108 were formed using the same materials as those layers in the medium of Example 1 so as to have the same film thickness.
  • the sputtering conditions for all layers were the same as those used in Example 1.
  • the bonding process and the initialization process were performed in the same manner as in Example 1.
  • the recording layer 104 was formed on the surface of the first interface layer 103 so as to have a thickness of 7 nm.
  • the recording layer 104 is substantially made of a material represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the produced medium had a mirror surface reflectance of Rc of about 16% and Ra of about 2%.
  • Example 1 Using the same recording / reproducing apparatus as used in Example 1, Pp and Pb were adopted in Example 1 for group recording and land recording at 5 ⁇ speed, 6 ⁇ speed, 12 ⁇ speed, and 16 ⁇ speed, respectively. The procedure was set according to the same procedure. Based on the Pp and Pb, the erasure rate, recording storability, and rewrite storability at each linear velocity were evaluated.
  • Table 2 shows the evaluation results of erasure rate, Aja, and ⁇ jo in 5, 6, 12 and 16-times group recording for 6 types of information recording media and 2 types of information recording media for comparison. .
  • media Nos. 100-4 to 8 were usable in the range from 5 to 16 times speed.
  • the erasure rate of 16 times speed was C evaluation.
  • evaluations of B or higher were obtained, so it could be used from 5 times speed to 12 times speed.
  • the jitter value between the front end and the jitter value between the rear ends are both 12% or less, which is sufficient for image file use and sufficiently practical for data file use.
  • Example 3 the recording layer 104 is represented by (GeTe) [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the information recording medium was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the material strength was changed to a layer substantially consisting of material.
  • the material strength was changed to a layer substantially consisting of material.
  • Example 4 the recording layer 104 is represented by (GeTe) [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the information recording medium was manufactured and evaluated in the same manner as in Example 2 except that the material strength was changed to a layer substantially consisting of material.
  • Example 5 an experiment was performed by producing a Blu-ray Disc specification medium. Specifically, the information recording medium 200 shown in FIG. 2 was manufactured, and recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed. In this example, eight types of information recording media (medium numbers 200-1 to 8) having different recording layer compositions were produced. Specifically, in these media, the recording layer 204 has (GeTe) [
  • the recording layer 204 made of a material not having M (i.e., M Te) and Bi (i.e., Bi T
  • a medium 200 (medium number 200—A and B) having a recording layer 204 without 2 3 2 e) was also prepared.
  • a method for manufacturing the information recording medium 200 will be described.
  • a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) with guide grooves (depth 20 nm, distance between groove groups 0.32 m) was prepared, as shown in Fig. 5. It was installed in the sputtering apparatus.
  • a layer made of Ag-Pd-Cu was formed as the reflective layer 207 by sputtering to a thickness of 80 nm, and the second dielectric layer 206 (ZrO ) (SiO 2) (Ga 2 O 3) (mol%) layer is sputtered to a thickness of 20 nm
  • the second interface layer 205 was not provided, and the recording layer 204 was laminated on the surface of the second dielectric layer 206 by sputtering so as to have a thickness of l nm.
  • the ratio of In Te in the recording layer that is, the value of y in the above equation) differs for each medium.
  • the first dielectric layer 202 is made of (ZnS) (SiO 2) (mol%) Was formed to a thickness of 60 nm.
  • Media No. 200—A and B media have recording layers 204 (GeTe) (Bi Te) (mol%) and (GeTe) (In Te) (
  • the sputtering conditions for forming each layer will be described.
  • the sputtering conditions for the reflective layer 207 were the same as the sputtering conditions for the reflective layer 108 of Example 1.
  • the second dielectric layer 206 is made of (ZrO 2) (SiO 2) (Ga 2 O 3) (mol%) having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm.
  • a sputtering target was used, and sputtering was performed at an output of 500 W using a high-frequency power source in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa.
  • the recording layer 204 was formed by using a sputtering target containing Ge, Te, Bi, and In having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa using a DC power source. A film was formed by sputtering at the output.
  • the sputtering conditions for the first interface layer 203 were the same as those for the first and second interface layers 103 and 105 of Example 1.
  • the sputtering conditions for the first dielectric layer 202 were the same as those for the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 of Example 1.
  • the substrate 208 in which the reflective layer 207, the second dielectric layer 206, the recording layer 204, the first interface layer 203, and the first dielectric layer 202 are sequentially formed on the substrate 208 as described above. was removed from the sputtering equipment. Then, an acrylic resin, which is an ultraviolet curable resin, was applied to the surface of the first dielectric layer 202 by a spin coating method. A 90 m thick disc-shaped acrylic resin sheet was adhered to the surface of the applied resin, and the resin was cured by irradiating ultraviolet rays to the sheet side force to form the cover layer 201. . The thickness of the cover layer 201 was 100 ⁇ m as a whole, with the thickness of the UV curable resin applied by spin coating being 10 m.
  • an initialization step was performed.
  • the recording layer 204 of the information recording medium 200 was crystallized over almost the entire surface in an annular region having a radius of 22 to 60 mm using a semiconductor laser having a wavelength of 810 nm.
  • the initialization process was completed, and the production of the information recording media 200 of media numbers 200-1 to 8 was completed.
  • the specular reflectance was about 18% Rc and about 3% Ra.
  • a recording / reproduction evaluation method In order to record information on the information recording medium 200, a spindle motor that rotates the information recording medium 200, an optical head including a semiconductor laser that emits laser light 209, and the laser light 209 on the recording layer 204 of the information recording medium 200
  • the recording / reproducing apparatus having the configuration shown in FIG.
  • a semiconductor laser having a wavelength of 405 nm and an objective lens having a numerical aperture of 0.85 were used, and recording corresponding to a capacity of 25 GB was performed.
  • the information recording medium 200 rotates at a linear speed of 1x speed (4.92mZ seconds, data transfer rate: 36Mbps), 2x speed (9.84mZ seconds, 72Mbps), and 4x speed (19.68mZ seconds, 144Mbps).
  • the numbers were changed and recorded.
  • the reproduction evaluation of the recorded signal was performed by irradiating a 0.35 mW laser beam at 1 ⁇ speed.
  • the playback evaluation condition may be that the playback power may be greater than 0.35 mW, which may be performed at a linear velocity greater than 1 ⁇ speed.
  • a time interval analyzer was used to measure the jitter value when calculating the average jitter value (the average value of the jitter between the front end and the back end jitter).
  • the jitter value in this embodiment indicates a limit “equalized” jitter value (LEQ jitter value).
  • the peak power (Pp) and the bias power (Pb) were set according to the following procedure.
  • the laser beam 209 is irradiated to the information recording medium 200 while being modulated between a high power level peak power (mW) and a low power level bias power (mW), and 2T (mark length 0.149).
  • 111) to 8 mark length 0.596 m were recorded 10 times on the same group surface of the recording layer 204. After recording, the average jitter value was measured.
  • the reliability evaluation is performed to check whether the recorded signal is preserved even under high temperature conditions and whether it can be rewritten after being subjected to high temperature conditions.
  • the evaluation was performed using the same recording / reproducing apparatus as described above.
  • the specific evaluation method is as follows. First, a random signal is applied to the above-described eight types of information recording media 200 while performing power modulation between Pp and Pb set as described above. Multiple tracks were recorded in the group under the conditions of 1 ⁇ , 2 ⁇ , and 4 ⁇ speeds, and the jitter value j (%) was measured. These media were left for 100 hours in a thermostatic bath at a temperature of 80 ° C and a relative humidity of 20%, and then removed.
  • the recorded signal was reproduced and the jitter value ja (%) was measured (evaluation of recording storability).
  • the jitter value jo (%) was measured by overwriting the recorded signal with Pp and Pb, and overwriting once (evaluation of rewrite preservation).
  • Table 3 shows the evaluation results of the erasure rate, Aja, and ⁇ jo at 1, 2, and 4 times speed for the eight types of information recording media and the information recording media of the comparative example.
  • S, C, and A have the following meanings: It is as follows.
  • C indicates that it is difficult to use at the linear velocity
  • B indicates that it can be used.
  • B means favorable (good)
  • A means more preferred, better (excellent)
  • S rating means even more preferred U, better (excellent).
  • the media with media number 200— :! to 8 have been evaluated at B and higher at all linear velocities, so they can be used at 1x speed and 4x speed.
  • medium No. 200-B Aja, which has 1x speed and 4x speed, was rated C.
  • the recording layer of this medium is used at 4x or less of Blu-ray Disc specifications where the crystallization speed is very high. I found out that I can't use it.
  • the medium No. 200-A was evaluated for the erasure rate power from 1 to 4 times speed. That is, it was found that the recording layer of this medium cannot be used at a speed of 1 ⁇ or higher of the Blu-ray Disc specification with a low crystallization speed.
  • Example 6 the recording layer 204 is represented by (GeTe) [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the information recording medium was evaluated in the same manner as in Example 5 except that an information recording medium (medium number 200-11 to 18) was manufactured as a layer substantially composed of the above material.
  • an information recording medium medium number 200-11 to 18
  • Example 7 the recording layer 204 is represented by (GeTe) [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the information recording medium was evaluated in the same manner as in Example 5 except that the information recording medium (medium number 200-21 to 28) was manufactured as a layer that also had substantially the same material strength.
  • the information recording medium medium number 200-21 to 28
  • Example 8 is a Blu-ray Disc specification and has two information layers as shown in FIG. New information recording medium 300 was manufactured, and recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed.
  • the first recording layer 304 is made of a material represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%) x 2 3 y 2 3 1-100- ⁇ , or [( SnTe) (GeTe)] [(In Te) (Bi Te)] (mol% z 1 -zx 2 3 y 2 3 1 -y 100- ⁇
  • the second recording layer 311 is made of (GeTe) [(In Te) x 2 3
  • a layer substantially consisting of a material represented by (BiTe)] (mol%) was formed. Also compare y 2 3 1 -y 100- ⁇
  • the first recording layer 304 is made of a material represented by (GeTe) (In Te) (mol%).
  • a material layer that does not contain M i.e.
  • a layered medium (media number 300—A) was prepared.
  • the recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed at 1 ⁇ speed, 2 ⁇ speed, and 4 ⁇ speed, as in Example 5.
  • the production method and evaluation method will be specifically described below.
  • a substrate 315 having the same shape and having the same material force as that of the substrate 208 of Example 5 was prepared and mounted in a sputtering apparatus as shown in FIG.
  • the guide grooves are formed surface of the substrate 315, the second reflective layer 314 as eight 8 -? (Formed by sputtering a 1-01 or we made a layer in a thickness of 80 nm, the fifth As the dielectric layer 313, a layer made of (ZrO 2) (SiO 2) (Ga 2 O 3) (mol%) is formed so as to have a thickness of 17 nm.
  • the second recording layer 311 was formed by sputtering so as to have a thickness of 1 Inm without forming the third interface layer 312.
  • the second recording layer 311 is made of a material represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%)
  • the second recording layer 311 is a layer that also substantially includes the material force represented by (GeTe) (Bi Te) (mol%).
  • mol%) layer is formed by sputtering so as to have a thickness of 5 nm.
  • a layer made of (ZnS) (SiO 2) (mol%) is scanned so as to have a thickness of 60 nm.
  • the second information layer 316 was formed.
  • an intermediate layer 308 having guide grooves was formed on the surface of the dielectric layer 309 to a thickness of 25 m.
  • the third dielectric layer 307 is made of TiO
  • a layer made of Ag—Pd—Cu is formed with a thickness of lOnm, and a layer made of (ZrO) (SiO 2) (Ga 2 O 3) (mol%) is formed as the second dielectric layer 305 with a thickness of lOnm.
  • the first recording layer 304 was deposited by sputtering so as to have a thickness of 6 nm.
  • the first recording layer 304 is (GeTe) [(In Te) (Bi
  • the first recording layer 304 is (GeTe) (In Te) (mol%)
  • a layer composed of nS) (SiO 2) (mol%) was formed to a thickness of 40 nm.
  • a first information layer 317 was formed.
  • the sputtering conditions and formation conditions of each layer will be described.
  • the sputtering conditions for the second reflective layer 314 were the same as those for the reflective layer 108 of Example 1.
  • the sputtering conditions for the fifth dielectric layer 313 were the same as those for the second dielectric layer 206 of Example 5.
  • the second recording layer 311 is made of a sputtering target containing Ge, Te, Bi, and In having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm, and is 100 W using a DC power source in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa.
  • the film was formed by sputtering with the output of
  • the sputtering conditions for the second interface layer 310 were the same as those for the first and second interface layers 103 and 105 in Example 1.
  • the sputtering conditions for the second dielectric layer 309 were the same as those for the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 of Example 1.
  • the intermediate layer 308 was formed by the following procedure. First, an acrylic resin, which is an ultraviolet curable resin, was applied to the surface of the dielectric layer 309 by spin coating. Next, shape the middle layer Concavities and convexities that are complementary to the guide groove to be formed (depth 20 nm, distance between groove groups 0.
  • the uneven surface of the polycarbonate substrate having a thickness of 32 ⁇ m was adhered to an ultraviolet curable resin.
  • ultraviolet rays were irradiated to cure the resin, and then the polycarbonate substrate having unevenness was peeled off.
  • an intermediate layer 308 made of hardened resin having guide grooves of the same shape as the substrate 315 formed on the surface was formed.
  • a first information layer 317 was formed on the surface of 8.
  • the third dielectric layer 307 was formed on the intermediate layer 308.
  • the third dielectric layer 307 is composed of a TiO sputtering target with a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm using Ar gas and 3% oxygen gas.
  • the first recording layer 304 is formed by sputtering a sputtering target containing Ge, Te, In, and Bi, having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm, in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa with a DC power supply and an output of 50 W. Formed.
  • the first recording layer 304 is formed using a DC power source in an Ar gas atmosphere having a pressure of 0.13 Pa using a sputtering target containing Ge, Sn, Te, In, and Bi having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm. Sputtered at 50W output.
  • the power for forming the first recording layer 304 was low in order to ensure film thickness accuracy because the film thickness was thin.
  • the sputtering conditions for the first interface layer 303 were the same as those for the first and second interface layers 103 and 105 of Example 1.
  • the sputtering conditions for the first dielectric layer 302 were the same as those for the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 of Example 1.
  • the substrate 315 on which the first information layer was formed on the intermediate layer 308 as described above was also taken out the sputtering apparatus force.
  • an ultraviolet curable resin was applied to the surface of the first dielectric layer 302 by spin coating.
  • a disc-shaped sheet was brought into close contact with the surface of the applied ultraviolet curable resin, and the resin was cured by irradiating ultraviolet rays with the sheet side force to form the cover layer 301.
  • the thickness of the UV curable resin is 10 ⁇ m and the thickness of the sheet is 65 ⁇ m. Had a thickness of 75 ⁇ m.
  • an initialization step was performed.
  • the second recording layer 311 was initialized using a semiconductor laser having a wavelength of 810 nm, and then the first recording layer 304 was initialized. All were crystallized over almost the entire surface in an annular region with a radius of 22-60 mm.
  • the initialization process was completed, and the production of the information recording medium 300 of medium numbers 300-1 to 3 and A was completed.
  • the specular reflectances of both the first information layer 317 and the second information layer 316 were Rc of about 6% and Ra of about 1%.
  • the reflectance of the second information layer 316 is measured with laser light that has passed through the first information layer 317.
  • the light transmittance of the first information layer 317 was Tc of about 51% and Ta of about 52%.
  • the measurement of the light transmittance of each information layer was performed by producing each information layer on the substrate 315.
  • the recording / reproducing apparatus having the configuration shown in FIG.
  • a laser beam 318 having a wavelength of 405 nm and an objective lens having a numerical aperture of 0.85 were used, and recording corresponding to 25 GB capacity was recorded on each of the first information layer 317 and the second information layer 316. went.
  • the information recording medium 300 was recorded at linear speeds of 1 ⁇ , 2 ⁇ , and 4 ⁇ speeds as in Example 5.
  • the reproduction evaluation of the recorded signal was performed by irradiating a 0.7 mW laser beam at the equivalent of 1 ⁇ speed. Note that the playback evaluation condition may be that the playback power may be higher than 0.7 mW, even if it is performed at a linear speed higher than 1 ⁇ speed.
  • a time interval analyzer was used to measure the LEQ jitter value.
  • the peak power (Pp) and the bias power (Pb) were set according to the same procedure as in Example 5.
  • the Pp of the first information layer 317 and the second information layer 316 are both about 10 mW at 1x (36 Mbps) and about l lmW at 2x (72 Mbps)
  • quadruple speed (144 Mbps) it is about 14 mW, which is a value that can achieve a sufficient system balance.
  • the LEQ jitter value obtained for the medium of medium number 300-1 is 7% for the first information layer 317, 5.7% for the second information layer 316, and 2% at 1x speed (36 Mbps).
  • the first information layer is 7.5%
  • the second information layer is 6%
  • at quadruple speed (144 Mbps) the first information layer The information layer was 8% and the second information layer was 6.5%.
  • Table 3 shows the evaluation results of the erasure rate, Aja, and Ajo at 1, 2, and 4 times speed for the three types of information recording media and the comparative information recording media.
  • the meanings of S, C, and A are as described in Example 5.
  • the condition “—” indicates that Pp and Pb, which have a low erasure rate, could not be determined, and that record storability and rewritability could not be evaluated.
  • the first composition of the recording layer (mol%) 1 ⁇ speed 2x 4x 1x 2x 4x 1x 2x 4x the 1 (GeTe) 97 [(In 2 Te 3) 0. 3 (Bi 2 Te 3 ) 0. 7 ] 3 S s AAAS s AA
  • the erasure rate at the 1st to 4th speed of the first information layer is C evaluation, and the 1st to 4th speed of the second information layer
  • the ⁇ in was a C rating. This is because the crystals of (GeTe) (In Te) (mol%) constituting the first recording layer
  • the jitter values between the trailing edges were both 9% or less, which was sufficient for image file applications and practical enough for data file applications.
  • the maximum line is obtained by configuring the recording layer with the material represented by the above formula (3) or the above formula (4) in the recording layer. It was confirmed that it can be used in a linear velocity range where the velocity is 2.4 times or more of the minimum linear velocity. In other words, according to the present invention, an excellent information recording medium capable of CAV recording can be obtained even with the double-layer Blu-ray Disc specification.
  • Example 9 three types of media (medium numbers 300-4, 5, 6) were manufactured using a material containing Ga instead of In as M, and recording was performed in the same manner as in Example 8. Reproduction evaluation and reliability evaluation were conducted.
  • both the first recording layer 304 and the second recording layer 311 are made of materials represented by (GeTe) [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the first recording layer 304 is substantially made of a material represented by [(SnTe) (GeTe)] [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the second recording layer 311 is formed of (GeTe) [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%)
  • the first recording layer 304 is indicated by [(SnTe) (GeTe)] [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the second recording layer 311 is made of (GeTe) [(Ga Te) (Bi
  • the layer substantially consists of Te)] (mol%).
  • the medium is a double-layer Blu-ray Disc specification, and the maximum linear velocity is 2.4 times or more the minimum linear velocity. It was remarkable that an excellent information recording medium capable of CAV recording that can be used in the speed range was obtained.
  • Example 10 three types of media (medium numbers 300-7, 8, 9) were manufactured using a material containing A1 instead of In as M, and recording was performed in the same manner as in Example 8. Reproduction evaluation and reliability evaluation were conducted.
  • both the first recording layer 304 and the second recording layer 311 are made of a material represented by (GeTe) [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the first recording layer 304 is a layer substantially composed of [(SnTe) (GeTe)] [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the recording layer 311 of 2 consists essentially of (GeTe) [(Al Te) (Bi Te)] (mol%)
  • the first recording layer 304 is [[SnTe) (GeTe)
  • Example 11 a Blu-ray Disc specification medium was manufactured and tested in the same manner as in Example 5. Specifically, the information recording medium 200 shown in FIG. 2 was manufactured, and recording reproduction evaluation and reliability evaluation were performed.
  • the recording layer 204 is represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%) x 2 3 0. 3 2 3 0. 7 100- ⁇ , consisting essentially of materials where x is 85, 88, 91, 94 and 98 respectively Met.
  • the recording layer 204 is made of a material force not containing M (ie, M Te).
  • medium 200 having a recording layer 204 without Bi (ie, Bi Te)
  • a substrate 208 similar to that used in Example 5 was prepared and mounted in a sputtering apparatus as shown in FIG.
  • a layer made of Ag—Ga—Cu was formed as a reflective layer 207 by sputtering so as to have a thickness of 80 ⁇ m.
  • a layer made of (ZrO 2) (SiO 2) (In 2 O 3) (mol%) is sputtered to a thickness of 20 nm.
  • the second interface layer 205 was not provided, and the recording layer 204 was laminated on the surface of the second dielectric layer 206 by sputtering so as to have a thickness of l nm.
  • the recording layer 204 was formed by adjusting the composition of the sputtering target so that the ratio of GeTe in the recording layer (that is, the value of x in the above formula) was different for each medium.
  • the first interface layer 203 and the first dielectric layer 202 were formed to the same thickness as those layers in the medium manufactured in Example 5, using the same materials as those used in Example 5. .
  • the media with the media numbers 200—C and 200—D have the recording layer 204 (GeTe) (Bi Te) (mo
  • the sputtering target of the reflective layer 207 is a sputtering target made of Ag—Ga—Cu with a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm. In an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.4 Pa, the output is 200 W using a DC power supply. It was formed by sputtering.
  • the second dielectric layer 206 has a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm (ZrO 2).
  • Sputtering was performed in a Ar gas atmosphere using a high-frequency power source with an output of 500 W.
  • the recording layer 204 is sputtered using a sputtering target containing Ge, Te, Bi, and In, having a diameter of 100 mm and a thickness of 6 mm, in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa, and at a power of 100 W using a DC power supply.
  • a film was formed.
  • the sputtering conditions for the first interface layer 203 and the first dielectric layer 202 were the same as those in Example 5.
  • the substrate 208 in which the reflective layer 207, the second dielectric layer 206, the recording layer 204, the first interface layer 203, and the first dielectric layer 202 are sequentially formed on the substrate 208 as described above. was removed from the sputtering equipment. Then, an acrylic resin, which is an ultraviolet curable resin, is applied to the surface of the first dielectric layer 202 by a spin coating method, and the resin is cured by irradiating ultraviolet light from the resin side. 201 was formed to a thickness of 97 m.
  • an acrylic resin which is an ultraviolet curable resin
  • the resin is cured by irradiating ultraviolet rays from the resin side to form a hard coat layer. It was formed to a thickness of m.
  • the hard coat layer has the function of protecting the media from scratches and fingerprints.
  • the cover layer 201 and the hard coat layer were formed to a total thickness of 100 / zm. In this way, the cover layer forming step was completed.
  • the recording / reproduction evaluation method, erasure rate measurement method, and reliability evaluation method are the same as those in Example 5.
  • the obtained Pp is 5.lmW, 1x speed (36Mbps), 5 lmW, 2x speed (72Mbps) [koo! /, Teorama 5.5mW, 4x speed (144Mbps) [koo] ! /, ⁇ 7 7.5 mW, which is a value that can sufficiently balance the system.
  • the obtained LEQ jitter value is 1 x speed (36 Mbps) [KOO! Satoshi ⁇ MA 5. 6%, 2 times speed (72 Mbps) [KOO! Satoshi ⁇ MA 5. 8%, 4 times speed ( (144Mbps) is 6.5%, which is a value that can sufficiently balance the system.
  • Table 5 shows the evaluation results of the erasure rate, Aja, and ⁇ jo at 1, 2, and 4 times speed for five types of information recording media and two types of information recording media for comparison.
  • the meanings of S, C, and A are as described in connection with Example 5.
  • media numbers 200-31 35 have been evaluated as B or higher at all linear velocities, so 1x speed can be used at 4x speed.
  • (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mx 2 3 y 2 3 1-100-x ol%), and the medium in which the recording layer 204 is made of a material that satisfies the range of 85 ⁇ x ⁇ 98 is confirmed to be usable in the linear velocity range where the maximum linear velocity is 2.4 or more times the minimum linear velocity. It was done.
  • both the jitter value between the front end and the jitter value between the rear end were 9% or less, which was sufficient for image file use and sufficiently practical for data file use.
  • Example 12 As Ge, Ga is contained instead of In, (GeTe) [(Ga Te) (x 2 3 0. 3
  • M includes A1 instead of In, (GeTe) [(Al Te) (Bi x 2 3 0.3
  • Type media (medium numbers 200-51 to 55) were produced and evaluated in the same manner as in Example 11.
  • Example 14 a Blu-ray Disc specification medium was produced and experimented basically in the same manner as in Example 8. Specifically, three types of information recording media 300 having two information layers as shown in Fig. 3 (medium numbers 300-11 to 13) were manufactured, and recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed.
  • the first recording layer 304 is made of (GeTe) [(In Te) (Bi Te) x 2 3 y 2 3 1
  • the first recording layer 304 is made of a material represented by (GeTe) (Bi Te) (mol%).
  • the second recording layer 311 is a material represented by the formula (GeTe) (In Te) (mol%).
  • a medium 300 (medium number 300-B) was prepared as a layer composed of the material. Recording / reproduction evaluation and reliability evaluation were performed at 1 ⁇ speed, 2 ⁇ speed, and 4 ⁇ speed, as in Example 8. The manufacturing method and evaluation method are described below.
  • a substrate 315 similar to that used in Example 8 was prepared and mounted in a sputtering apparatus as shown in FIG.
  • a layer made of Ag—Ga—Cu was formed as a reflective layer 314 by sputtering so as to have a thickness of 80 ⁇ m.
  • a layer made of (ZrO) (SiO 2) (In 2 O 3) (mol%) was sputtered to a thickness of 17 nm.
  • the third interface layer 312 was not provided, and the second recording layer 311 was laminated on the fifth dielectric layer 313 so as to have a thickness of l nm.
  • the second recording layer 311 is made of a material represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the second recording layer 311 was a layer having a material force represented by the formula (GeTe) (In Te) (mol%).
  • Second interface layer
  • the second information layer 316 was formed.
  • an intermediate layer 308 having guide grooves was formed on the surface of the fourth dielectric layer 309 to a thickness of 25 m.
  • a layer having Ag—Ga—Cu force is also formed as a first reflective layer 306 by sputtering so as to have a thickness of 10 nm.
  • a dielectric layer 305 a layer made of (ZrO 2) (SiO 2) (In 2 O 3) (mol%) is lOnm
  • the first recording layer 304 was formed so as to have a thickness of 6 nm.
  • the first recording layer 304 is (GeTe) [(In Te) (Bi
  • the material was substantially composed of a material represented by Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the first recording layer 304 is (GeTe) (Bi Te) (
  • the first interface layer 303 was formed on the first recording layer 304 as (ZrO 2).
  • a layer made of (SiO 2) (Cr 2 O 3) (mol%) is formed to a thickness of 5 nm, and the first dielectric layer is formed.
  • a layer made of (ZnS) (SiO 2) (mol%) is formed as the electric layer 302 so as to have a thickness of 40 nm.
  • the first information layer 317 was formed.
  • the sputtering conditions and formation conditions of each layer will be described.
  • the sputtering conditions for the reflective layer 314 were the same as those for the reflective layer 207 of Example 11.
  • the sputtering conditions for the fifth dielectric layer 313 were the same as those for the second dielectric layer 206 of Example 11.
  • the sputtering conditions for the second recording layer 311 were the same as the sputtering conditions for the second recording layer 311 in Example 8.
  • the sputtering conditions for the second interface layer 310 were the same as those for the first and second interface layers 103 and 105 of Example 1.
  • the sputtering conditions for the second dielectric layer 309 were the same as those for the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 of Example 1.
  • the intermediate layer 308 was formed by the same procedure as that employed in Example 8.
  • the substrate 315 formed up to the intermediate layer 308 was again placed in the sputtering apparatus, and the first information layer 317 was formed on the surface of the intermediate layer 308.
  • the third dielectric layer 307 is formed on the intermediate layer 308.
  • the sparking conditions for the third dielectric layer 307 were the same as those for the third dielectric layer 307 in Example 8.
  • a second reflective layer 306 was formed under the same conditions as the sputtering conditions for the reflective layer 207 in Example 11.
  • the sputtering conditions for the second dielectric layer 305 were the same as those for the fifth dielectric layer 313 in this example.
  • the first recording layer 304 was formed under the same conditions as the sputtering conditions for the first recording layer 304 in Example 8.
  • First interface layer 3 03 was formed under the same conditions as the sputtering conditions for the first and second interface layers 103 and 105 in Example 1.
  • the first dielectric layer 302 was formed under the same conditions as the sputtering conditions for the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 in Example 1.
  • the substrate 315 having the first information layer formed on the intermediate layer 308 as described above is taken out from the sputtering apparatus. Then, an acrylic resin, which is an ultraviolet curable resin, is applied to the surface of the first dielectric layer 302 by a spin coating method, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays with a side force of the resin, so that a cover layer is formed. 301 was formed to a thickness of 72 m. Further, an acrylic resin, which is an ultraviolet curable resin, is applied to the surface of the cover layer 301 by a spin coat method, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays from the resin side, and the hard coat layer is coated with 3 m. It was formed so that In this example, the total thickness of the cover layer 301 and the hard coat layer was 75 m. In this way, the cover layer forming step was completed.
  • an acrylic resin which is an ultraviolet curable resin
  • an initialization step was performed under the same conditions as in Example 8. As a result, the initialization process was completed, and the production of the information recording medium 300 of medium numbers 300-11 to 13 and 300-B was completed.
  • the mirror surface reflectance power Rc of both the first information layer 317 and the second information layer 316 was about 6% and Ra was about 1%.
  • the reflectance of the second information layer 316 is measured with laser light that has passed through the first information layer 317.
  • the light transmittance of the first information layer 317 was about 51% Tc and about 52% Ta.
  • the measurement of the light transmittance of each information layer was performed by producing each information layer on the substrate 315.
  • the recording / reproduction evaluation method, erasure rate measurement method, and reliability evaluation were performed under the same conditions as in Example 8.
  • the Pp of the first information layer 317 and the second information layer 316 are both about 10mW at 1x (36Mbps), about llmW at 4x (72Mbps), 4x ( At 144 Mbps), it was about 14 mW, which was a value that could achieve a sufficient system balance.
  • the obtained LEQ jitter value is 7.1% for the first information layer 317, 5.8% for the second information layer 316 at 1x speed (36Mbps), and 5.8% for the 2nd speed (72Mbps).
  • the first information layer is 7.4%
  • the second information layer is 5.9%
  • at 4x speed (144Mbps) the first information layer is 8.0%
  • the second information layer is 6. It was 5%, which was a value that could provide sufficient system balance.
  • Table 6 shows the evaluation results of the erasure rate, Aja, and ⁇ jo at 1, 2, and 4 times speed for the three types of information recording media and the comparative information recording media.
  • the meanings of S, C, and A are as described in connection with Example 5.
  • the condition “—” indicates that Pp and Pb, which have a low erasure rate, cannot be determined, and the record storability and rewrite storability cannot be evaluated.
  • the first composition of the recording layer (mol.b) 1 ⁇ speed 2x 4x 1x 2x 4x 1x 2x 4x the 1 (GeTe) 93 [(ln 2 Te 3) 0. 5 (Bi 2 Te 3 ) 0. 5 ] 7 S s AAAS s AA
  • the recording layer is composed of the material represented by the above formula (4), so that it can be used at least at 1 ⁇ speed and at 4 ⁇ speed.
  • Example 15 three types of media (medium numbers 300-14, 15, 16) were manufactured using a material containing Ga instead of In as M, and recording was performed in the same manner as in Example 14. Reproduction evaluation and reliability evaluation were conducted.
  • the medium number 300-14 the first recording layer 304 and the second recording layer 311 are both represented by (GeTe) [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the first recording layer 30 4 is made of a material represented by [(SnTe) (GeTe)] [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the second recording layer 311 is made of (GeTe) [(Ga Te) (Bi Te)]
  • the first recording layer 304 is [[SnTe) (GeTe)] [(Ga Te) (Bi Te)] (mol
  • the second recording layer 311 is made of (GeTe) [(Ga T
  • the medium is a double-layer Blu-ray Disc specification medium as in Example 14, and the maximum linear velocity is 2.4 times or more the minimum linear velocity. It was remarkable that an excellent information recording medium capable of CAV recording that can be used beyond the range was obtained.
  • Example 16 three types of media (medium numbers 300-17, 18, 19) were manufactured using a material containing A1 instead of In as M, and recording / reproduction was performed in the same manner as in Example 14. Evaluation and reliability evaluation were conducted.
  • the medium number 300-17 the first recording layer 304 and the second recording layer 311 are both represented by (GeTe) [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the first recording layer 304 is made of a material represented by [(SnTe) (GeTe)] [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the second recording layer 311 is made of (GeTe) [(Al Te) (Bi Te)] (m
  • the first recording layer 304 is made of [(SnTe) (GeTe)] [(Al Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the second recording layer 311 is made of (GeTe) [(Al Te) (
  • the medium was a dual-layer Blu-ray Disc specification medium, and the maximum linear velocity was 2.4 times or more the minimum linear velocity. It was remarkable that an excellent information recording medium capable of CAV recording that can be used in the speed range or higher can be obtained.
  • composition of the recording film which was determined to have sufficient material strength, was analyzed by the X-ray microanalysis method.
  • the analysis method by ICP emission spectroscopy is as described in Example 1 above.
  • Composition analysis by the X-ray microanalysis method was performed using JXA8900R manufactured by JEOL Ltd.
  • the composition of the film formed under the same conditions was analyzed by X-ray microanalysis.
  • the result Result the membrane, with respect to four elements, having a composition of Ge Bi Te In (atomic 0/0)
  • ICP emission spectroscopy and X-ray microanalysis were used as quantitative analysis methods for elements.
  • Other analysis methods include Auger electron spectroscopy (Auger electr on spectroscopy) and secondary ion mass spectrometry (Secondary ion mass spectroscopy), and the same quantitative analysis is possible by either method.
  • Example 18 the same measurement as in Example 17 was performed by ICP emission spectroscopy.
  • Example 19 the information recording medium 100-2 (2) substantially the same as the information recording medium 100-2 prototyped in Example 1 was prototyped, and the composition analysis of the recording layer 104 was performed.
  • the recording layer 104 is replaced with (Ge Te) [(Ga Te) (Bi Te)] (mol%) (Ge Bi Te Ga (atom 0 /.)).
  • the composition analysis of the recording layer can also be carried out by a method of analyzing the recording layer using a transmission electron microscope after the information recording medium is prepared.
  • a method for analyzing the composition of the recording layer in the information recording medium for example, a cutter blade is put on the end face of the information recording medium, the substrate 101 and the dummy substrate 110 are peeled off, and the recording layer 104 or other layer is attached.
  • Figure 4 shows an information recording medium for recording information by electrical means and a system for recording it.
  • Example 20 an experiment was performed in which recording was performed by applying electrical energy to the recording layer of the information recording medium 400 shown in FIG. 4 using the recording layer of the present invention.
  • the information recording medium 400 is a so-called memory.
  • the information recording medium 400 of this example was manufactured as follows. First, a Si substrate 401 having a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 1 mm was prepared by nitriding the surface. On this substrate 401, an Au lower electrode 402 was formed in a region of lmm X lmm with a thickness of 0.1 m. From the material represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%) on the lower electrode 402
  • a substantially recording layer 403 is formed in a region of lmm X lmm to a thickness of 0.1 ⁇ m, and an upper electrode 404 of Au is formed in a region of 0.6 mm X O. 6 mm in a thickness of 0.1 m. Formed with.
  • the lower electrode 402, the recording layer 403, and the upper electrode 404 were formed by sputtering. These sputterings were sequentially performed with the substrate 401 attached to the film forming apparatus. First, the lower surface electrode 402 of the substrate 401 is formed by direct current sputtering in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa using an Au sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) at a power of 200 W. did.
  • the recording layer 403 is formed on the lower electrode 402 using a sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) containing Ge, In, Bi, and Te, the power is set to 100 W, and the pressure is 0.13 Pa in an Ar gas atmosphere.
  • a sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) containing Ge, In, Bi, and Te, the power is set to 100 W, and the pressure is 0.13 Pa in an Ar gas atmosphere.
  • the upper electrode 404 was formed on the recording layer 403 by direct current sputtering using an Au sputtering target (diameter 100 mm, thickness 6 mm) at a power of 200 W in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa. .
  • the resistance measuring device 406 is connected to a determination unit 410 that determines whether the resistance value measured by the resistance measuring device 406 is high or low.
  • the pulse generator 405 causes a current pulse to flow between the upper electrode 404 and the lower electrode 402 via the applying unit 409, and the resistance value between the lower electrode 402 and the upper electrode 404 is measured by the resistance measuring device 406.
  • the determination unit 410 determines whether the value is high or low. The resistance value changes due to the phase change of the recording layer 403.
  • the recording layer 403 had a melting point of 600 ° C., a crystallization temperature of 180 ° C., and a crystallization time of 50 ns.
  • the resistance value between the lower electrode 402 and the upper electrode 404 was 1000 ⁇ when the recording layer 403 was in an amorphous state and 20 ⁇ when it was in a crystalline state.
  • a current pulse of 20 mA, 60 ns is applied between the lower electrode 402 and the upper electrode 404.
  • the resistance value decreased, and the recording layer 403 changed its amorphous state force to the crystalline state.
  • a current pulse of 200 mA, 20 ns is applied between the lower electrode 402 and the upper electrode 404, so that the current between the lower electrode 402 and the upper electrode 404 is reduced.
  • the resistance value increased, the crystalline state force of the recording layer 403 changed to the amorphous state. That is, a reversible phase change was confirmed. Sarako, high-speed memory of 100ns or less was possible, and high-speed memory was obtained.
  • the information recording medium 400 including this film as the recording layer 403 has a function of recording and erasing information at high speed by applying electric energy.
  • the recording layer 403 is represented by (GeTe) [(In Te) (Bi Te)] (mol%).
  • the information recording medium of the present invention has been described through various embodiments.
  • the present invention can be applied to both an information recording medium recorded by optical means and an information recording medium recorded by electric means. Can be applied. That is, the recording layer is made of a GeTe-BiTe material.
  • the information recording medium of the present invention has a recording layer exhibiting excellent performance, and as a large-capacity optical information recording medium, a DVD—RAM disc, a DVD—RW disc, a DVD + RW disc, and a rewritable disc. Useful for type Blu-ray Discs. Furthermore, it is also useful as an electrical high-speed switching element as an electrical information recording medium.

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Abstract

　光を照射することにより、または電気的エネルギーを印加することによって情報を記録再生する情報記録媒体において、可逆的相変化を生じる記録層を、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ及び元素Ｍを含み、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１－ｙ］１００－ｘ（ｍｏｌ％）（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ及びｙが、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９を満たす）で示される材料を含むように形成することによって、高線速度且つ広い線速度範囲で、高い消去性能と優れた記録保存性が確保された情報記録媒体が得られる。

Description

明 細 書
情報記録媒体
技術分野
[0001] 本発明は、光学的もしくは電気的に情報を記録し、消去し、書き換え、及び再生す る情報記録媒体に関するものである。
背景技術
[0002] 発明者は、データファイル及び画像ファイルとして使える、大容量な書換型相変化 情報記録媒体である、 4. 7GBZDVD— RAM (以下、 DVD— RAM)を開発した。 また、 2倍速対応及び 3倍速対応の DVD— RAMは既に商品化されて 、る。
[0003] DVD— RAMで実用化されている記録層の材料の一例は、 Ge— Sn— Sb— Te ( 例えば、 日本国特許公開特開 2001— 322357号公報参照）である。この Ge— Sn— Sb— Teは、従来の高速結晶化材料、例えば、 Ge— Sb—Te (例えば、 日本国特許 第 2584741号公報参照)よりも結晶化速度が高い材料である。
[0004] 4. 7GBという大容量の情報記録媒体を実現するためには、 i)記録層の膜厚を薄く して熱容量を減らすこと、および ii)記録層が吸収した熱がより速く膜厚方向に逃がさ れるようにすることが、記録層の設計において必要である。それにより、加熱された記 録層が急冷されやすくなり、小さな記録マークを良好に記録できる（すなわち、非晶 質相を形成しやすくする)こととなり、媒体の高密度化が達成される。また、記録層の 薄膜ィ匕に伴い、 Ge— Sb—Teよりも結晶化速度の大きい材料が必要となり、 Ge— Sn — Sb— Teが開発されるに至った。
[0005] Ge— Sn— Sb— Teは、 GeTe— Sb Teの二成分系に SnTeを添カ卩した材料である
2 3
。 SnTeは、薄膜の形態であっても、室温にて結晶であるような、非常に結晶性の強 い材料である。また、 SnTeは、 Te化物であり、且つ結晶構造が GeTeと同じ岩塩型 構造であることから、 GeTeの一部を置換するように GeTeに添加されることとなる。し たがって、 Ge— Sn—Sb—Teは、繰り返し記録による相分離を生じることなぐ高い 結晶化速度を示すことができる。
[0006] 先にも述べたように、現在 2倍速対応の媒体および 3倍速対応の媒体が市販されて いる。 3倍速対応の媒体は、通常 2倍速互換を有する。すなわち、 3倍速対応の媒体 は、 2倍速でも 3倍速でも記録、消去および書き換えが可能で、かついずれの速度を 用いる場合にも信頼性が確保されている媒体を意味する。 2倍速に対する 3倍速の 記録線速度の比は 1. 5倍であり、速度を 2倍速から 3倍速 (またはその逆）に変えるこ とは、媒体の回転数を変えることにより行われる。また、現在採用されている記録方式 には、記録速度を一定とする CLV方式のほか、回転数を一定にして記録を行う方法 (以下、この記録方法を CAV (constant angular velocity)方式とも呼ぶ）もある。この C AV方式を採用する場合、直径 12cmのサイズの DVD— RAMにおいて、媒体の最 外周の線速度は最内周の線速度の約 2. 4倍となる。
[0007] 近年の、データファイル用途の媒体にぉ 、てデータ処理の高速化が要求され、ま た画像ファイル用途の媒体にぉ 、ては高速ダビングを実施できることが要求されて ヽ る。これらの要求を考慮すると、 DVD— RAMのさらなる高速化、即ち、より高速で記 録が可能な DVD— RAMの開発は不可欠である。具体的には、 16倍速対応の DV D— RAMを開発することが求められている。 16倍速とは、ドライブのモータ回転数が 例えば約 11000回 Z分であるときの媒体最外周における線速度に相当する。記録 方式が CAV方式であれば、最外周 16倍速に対し、最内周の線速度は 6倍速強とな る。したがって、 16倍速の媒体は、 6倍速にても、 16倍速にても、記録、消去、書き換 えが可能で、信頼性も確保できるものであることを要する。
[0008] 従来用いられていた線速度の数倍に相当する 16倍速に対応するためには、記録 層材料の結晶化速度を飛躍的に向上させることが不可欠である。そこで、例えば、上 記06— 311—31)—丁6系材料にぉぃて、 SnTeの濃度を増やした材料、または Ge— Bi— Te系材料と称される GeTeと Bi Teを混合した材料 (例えば、日本国特許第 25
2 3
74325号公報参照）を、超高速結晶化材料として用いることが提案されている。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 相変化型の情報記録媒体においては、非晶質相（記録)と結晶相（消去）との間の 可逆的相変化を使って、記録、消去、およびオーバライト（書き換え)を行う。したがつ て、所定の線速度で記録を行うために、記録層の組成を変えて結晶化速度が調整さ れる。線速度が速い場合は結晶化速度を速くし、線速度が遅い場合は結晶化速度 を遅くする。一般に結晶化速度を速くすると消去しやすくなるが、記録マーク (非晶質 相）の安定性が損なわれやすぐ媒体の信頼性が低下する傾向にある。他方、結晶 化速度を遅くすると記録しやすくなるが、非晶質相の安定性が高すぎて、消去しにく くなるという点で、やはり信頼性において課題が生じる。さらに、 1つの媒体に情報を 記録するときに線速度が一定の範囲内で変化する場合、高線速度と低線速度の両 方において情報を記録でき且つ消去できるように、媒体を構成する必要がある。した がって、記録に用いられる線速度の範囲が広いほど、信頼性に関する課題は生じや すくなる。
[0010] 既に 2倍速および 3倍速の媒体で実用化されている Ge— Sn— Sb— Te系材料を使 用する場合、 16倍速に対応する媒体を得るには、 SnTeの濃度を高くする必要があ つた。その場合、 SnTeが GeTeを置換するために、 Geの濃度が低下する。その結果 、記録層の光学的変化が小さくなり、信号品質が低下するという課題、および結晶化 温度が下がって非晶質相の安定性が確保できないという課題が生じた。また、 Ge— Bi-Te系材料は、 16倍速に十分対応できるだけの結晶化速度を有するが、 16倍速 で記録した信号 (即ち、 16倍速にて形成した非晶質相）の安定性さえ確保できな!/、と いう課題を有する。このように、 Ge— Sn— Sb— Te系材料及び Ge— Bi— Te系材料 は、高線速度での記録に対応し、且つ広い線速度範囲での記録に対応した媒体を 与えるには至っていない。
[0011] 本発明は、前記従来の課題を解決するもので、大きな結晶化速度と非晶質相の安 定性を併せ持つ記録材料を提供する。さらにこの記録材料を適用することにより、記 録波長に依らず、高線速度および広い線速度範囲において、高い消去性能と優れ た記録保存性を有する情報記録媒体を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明の情報記録媒体は、可逆的相変化を生じ得る記録層を含む情報記録媒体 であって、当該記録層が Ge、 Bi、 Te及び元素 Mを含み、下記の式（1)：
Ge Bi Te M (原子％) (1)
a b d 100-a-b-d
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a, b及び d は、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす） で示される Ge -Bi-Te- M系材料を含むことを特徴として!/、る。
[0013] ここで、「原子％」とは、式（1)が、「Ge」原子、「Bi」原子、「Te」原子及び「M」原子 を合わせた数を基準（100%)として表された組成式であることを示している。以下の 式においても「原子％」の表示は、同様の趣旨で使用されている。また、式（1)は、記 録層に含まれる「Ge」原子、「Bi」原子、「Te」原子及び「M」原子のみをカウントして 表したものである。したがって、記録層は、これらの原子以外の成分 (例えば、酸素、 水素、アルゴン、窒素および炭素等）を含むことがある。
[0014] 本発明の情報記録媒体は、光を照射することによって、あるいは電気的エネルギー を印加することによって、情報を記録および再生する媒体である。本発明は、情報を 繰り返し記録する媒体 (いわゆる書換型の媒体)、および情報を 1回だけ記録できる 媒体 ( 、わゆるライトワンス型の媒体)等の種々の記録可能な媒体に適用される。また 、一般に、光の照射は、レーザ光 (即ち、レーザビーム)を照射することにより実施され 、電気的エネルギーの印加は記録層に電圧を印加することにより実施される。
[0015] 本発明の情報記録媒体は、その記録層が、 Ge、 Biおよび Teに加えて、 Al、 Ga及 ひ Ίηから選択される少なくとも一つの元素 (本明細書において、「Μ」で示される）を含 む材料を含んで成ることを特徴とする。 Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つ の元素を上記所定の割合で含むことにより、 Ge Bi Te系材料の結晶化温度を高 くすることができ、安定な信号を形成することが可能となる。
[0016] 上記式（1)で示される Ge— Bi— Te— M系材料において、各元素は、どのような化 合物として存在して 、るかは問われな 、。このような式で材料を特定して 、るのは、 薄膜に形成した層の組成を調べるに際し、化合物の組成を求めることは難しぐ現実 には、元素組成 (即ち、各原子の割合)のみを求める場合が多いことによる。式（1)で 表される材料において、 Geは Teとともに GeTeとして存在し、 Biは Teとともに Bi Te
2 3 として存在し、 Mは Teとともに M Teとして存在していると考えられる。
2 3
[0017] 本発明の情報記録媒体において、記録層に含まれる Ge— Bi— Te— M系材料は、 下記の式（3)：
(GeTe) [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (3)
x 2 3 y 2 3 1 -y 100-x (式中、 Mは Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 x及び yは、 80≤x< 100, 0<y≤0. 9を満たす）
で示される材料であってよい。式（3)は、 Ge— Bi—Te— M系材料が、 GeTe、 M Te
2 および Bi Teの混合物である場合に、 3つの化合物の好ましい割合を表している。
3 2 3
ここで、 「mol%」とは、式（3)が、各化合物の総数を基準（100%)として表わされた 組成式であることを示している。以下の式においても「mol%」の表示は、同様の趣旨 で使用されている。
[0018] 式（3)において、 Xおよび yは、記録再生に用いるレーザ光の波長等に応じて、適 宜選択される。例えば、波長が 650〜670nmであるレーザ光を用いて情報を記録お よび再生する媒体 (例えば、 DVD— RAM)の記録層に含まれる材料は、 Xおよび y 1S 80≤x≤91,且つ y≤0. 5を満たすことが好ましい。波長が 395〜415nmであ るレーザ光を用いて情報を記録再生する媒体 (例えば、 Blu-ray Disc)の記録層 に含まれる材料は、 Xおよび yが、 85≤x≤98,且つ y≤0. 8を満たすことが好ましい
[0019] 本発明の記録媒体において、記録層はさらに Snを含み、式（2)：
Ge Sn Bi Te M (原子％) (2)
a f b d 100-a-b-d-f
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a、 b、 d及び fは、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 0<f≤15、 82≤a+b + d< 100, 82 く a + b + d+fく 100を満たす）
で示されるGe— Sn—Bi—Te— M系材料を含むものでぁってょぃ。式（2)において 、各原子がどのような化合物して存在しているかは問われない。また、このような式で 材料を特定しているのは、式（1)と同じ理由による。式（2)で示される材料において、 Snは Teとともに、 SnTeとして存在していると考えられる。 SnTeは、薄膜の形態にて 、結晶化温度が室温以下にあり、室温にて結晶である非常に結晶性の強い材料であ る。したがって、これをカ卩えることにより、 Ge— Bi—Te— M系材料を含む記録層の結 晶化速度を微調整することが可能となる。
[0020] 上記Ge— Sn—Bi—Te— M系材料は、下記の式（4)：
[ (SnTe) (GeTe) ] [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (4)
z 1-z x 2 3 y 2 3 1- 100-χ (式中、 Mは Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 x、 y及び zは 、 80≤x< 100、 0<y≤0. 9、 0< z≤0. 3を満たす）
で示されるものであってよい。式（4)は、 Ge— Sn— Bi— Te— M系材料が、 GeTe、 S nTe、 M Teおよび Bi Teの混合物である場合に、 4つの化合物の好ましい割合を
2 3 2 3
表している。
[0021] 式 (4)においても、 Xは、記録再生に用いるレーザ光の波長等に応じて、適宜選択 される。例えば、波長が 650〜670nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再 生する媒体（例えば、 DVD— RAM)の記録層に含まれる材料は、 Xが、 80≤x≤91 を満たすことが好ましい。波長が 395〜415nmであるレーザ光を用いて情報を記録 再生する媒体 (例えば、 Blu— ray Disc)の記録層に含まれる材料は、 xが、 85≤x ≤ 98を満たすことが好ま 、。
[0022] 本発明の情報記録媒体は、 2つ以上の情報層を含み、情報層のうち少なくとも 1つ の情報層が上記の式（ 1)で示される Ge Bi—Te— M系材料を含むものとして提供 することができる。 Ge Bi—Te— M系材料を含む記録層は、 Ge Bi—Te— M系 材料に Snが添加された、上記式（2)で示される Ge Sn— Bi Te— M系材料を含 むものであってよい。この情報記録媒体は、 Ge Bi Te— M系材料または Ge— S n—Bi—Te— M系材料を含む記録層によって、高速で情報を記録できるものとなり、 また、高 ヽ信頼性 (具体的には記録保存性)を有する。
[0023] 本発明の情報記録媒体は、より具体的には、基板、第 1の誘電体層、前記 Ge Bi
Te— M系材料または Ge Sn— Bi Te— M系材料を含む記録層、第 2の誘電体 層、光吸収補正層および反射層を少なくとも含み、且つこれらの層がこの順に基板 の上に形成されている媒体として提供される。この媒体は、光を照射して情報を記録 再生するものである。本明細書において、「第 1の誘電体層」とは、入射される光に対 してより近い位置にある誘電体層をいい、「第 2の誘電体層」とは、入射される光に対 してより遠い位置にある誘電体層をいう。即ち、照射される光は、第 1の誘電体層から 、記録層を経由して、第 2の誘電体層に到達する。このように、本明細書においては 、情報記録媒体が、同じ機能を有する層を 2以上含む場合、入射されるレーザ光力 見て近い側にあるものから、順に「第 1」「第 2」「第 3」 · · ·と称する。 [0024] この情報記録媒体は、例えば、前記基板の側から、波長が 650〜670nmであるレ 一ザ光または波長が 395〜415nmであるレーザ光を照射して記録および再生を実 施する媒体である。また、この情報記録媒体において、第 1の誘電体層の膜厚は 10 Onm以上 180nm以下であり、且つ前記第 2の誘電体層 2の膜厚は 20nm以上 60η m以下であることが好ま U、。
[0025] あるいは、本発明の情報記録媒体は、基板、反射層、第 2の誘電体層、前記 Ge— Bi— Te— M系材料を含む記録層、および第 1の誘電体層を少なくとも含み、かっこ れらの層がこの順に形成されている媒体として提供される。この媒体も、光を照射して 情報を記録再生するものである。この媒体は、例えば、前記基板とは反対の側から、 波長が 395〜415nmであるレーザ光または波長が 650〜670nmであるレーザ光を 照射して記録および再生を実施する媒体である。また、この情報記録媒体において、 前記第 1の誘電体層の膜厚は lOnm以上 lOOnm以下であり、且つ前記第 2の誘電 体層の膜厚は 3nm以上 50nm以下であることが好ましい。
[0026] 本発明はまた、本発明の情報記録媒体を製造する方法として、上述した Ge— Bi— Te— M系材料を含む記録層を、スパッタリング法で形成する工程を含む製造方法を 提供する。スパッタリング法によれば、適宜スパッタリングターゲットの組成を調整する ことにより、所望の組成を有する記録層を形成できる。また、スパッタリングターゲット を、 Ge、 Bi、 Te、 Mおよび Snを含むターゲットとすれば、たGe— Sn—Bi—Te— M 系材料を含む記録層を形成できる。
[0027] 本発明はまた、本発明の情報記録媒体に情報を記録再生する装置として、記録層 を含む情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半導体レー ザを備えた光学ヘッドと、当該レーザ光を当該記録層上に集光させる対物レンズとを 含む情報記録媒体の記録再生装置を提供する。本発明の情報記録媒体用の記録 再生装置においては、例えば、 10000回転 Z分で回転可能なスピンドルモータを使 用してよぐそれにより、直径 12cmの媒体に 16倍速で情報を記録することが可能と なる。本発明の情報記録媒体の記録再生装置において、光学ヘッドは、波長が 650 〜670nmであるレーザ光を発するものであってよぐまたは波長が 395〜415nmで あるレーザ光を発するものであってよぐあるいは、両方の光学ヘッドを備えていてよ い。
発明の効果
[0028] 本発明の情報記録媒体によれば、例えば DVD— RAMへの情報の記録を、 16倍 速から 6倍速に及ぶ高く且つ広い線速度範囲から選択される速度にて実施する場合 でも、高い消去性能と優れた記録保存性を達成することができる。また、本発明によ れば、媒体の記録密度および容量、ならびに記録波長によらず、高い線速度でも消 去性能が高ぐ且つ低い線速度で記録した信号の記録保存性に優れた、大容量で 高速記録可能な情報記録媒体を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]本発明の情報記録媒体の一例を示す部分断面図
[図 2]本発明の情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図
[図 3]本発明の情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図
[図 4]本発明の情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図とそれを使用するシ ステムの一例を示す模式図
[図 5]本発明の情報記録媒体の製造方法において用いられるスパッタリング (成膜） 装置の一例を示す概略図
[図 6]本発明の情報記録媒体の記録再生装置の一例を示す模式図
符号の説明
[0030] 50, 100, 200, 300, 400 情報記録媒体
35, 101, 208, 315, 401 基板
102, 202, 302 第 1の誘電体層
106, 206, 305 第 2の誘電体層
307 第 3の誘電体層
309 第 4の誘電体層
313 第 5の誘電体層
103, 203, 303 第 1の界面層
105, 205, 310 第 2の界面層
312 第 3の界面層 104, 204, 403 記録層
304 第 1の記録層
311 第 2の記録層
107 光吸収補正層
108, 207 反射層
306 第 1の反射層
314 第 2の反射層
109 接着層
110 ダミー基板
308 中間層
201, 301 カノ一層
317 第 1の情報層
316 第 2の情報層
111, 209, 318 レーザ光
402 下部電極
404 上部電極
405 パルス発生部
406 抵抗測定器
407, 408 スィッチ
409 印加部
410 判定部
411 電気的書き込み Z読み出し装置
52， 111, 209, 318 レーザ光
32 排気口
33 スパッタガス導入口
34 基板ホルダー（陽極）
36 スパッタリングターゲット（陰極）
37 ターゲット電極 38 電源
39 スパッタ室
51 スピンドノレモータ
53 半導体レーザ
54 光学ヘッド
55 対物レンズ
発明を実施するための最良の形態
[0031] 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態 は例示的なものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
[0032] (実施の形態 1)
本発明の実施の形態 1として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施す る、光情報記録媒体の一例を説明する。図 1に、その光情報記録媒体の一部断面を 示す。
[0033] 図 1に示す情報記録媒体 100は、基板 101の一方の表面に、第 1の誘電体層 102 が形成され、第 1の誘電体層 102の表面に第 1の界面層 103が形成され、第 1の界 面層 103の表面に記録層 104が形成され、記録層 104の表面に第 2の界面層 105 が形成され、第 2の界面層 105の表面に第 2の誘電体層 106が形成され、第 2の誘 電体層 106の表面に光吸収補正層 107が形成され、光吸収補正層 107の表面に反 射層 108が形成され、ダミー基板 110が接着層 109により貼り合わされた構成を有す る。
[0034] この構成の情報記録媒体は、波長 660nm付近の赤色域のレーザ光で情報を記録 再生する、 DVD— RAMとして使用できる。この構成の情報記録媒体 100には、基 板 101側力もレーザ光 111が入射し、それにより情報の記録及び再生が実施される
[0035] 本発明の情報記録媒体は、記録層を特定の材料を含む層とする点に特徴を有す る。そこで、まず、記録層 104について説明する。
[0036] 記録層 104は、可逆的相変化を生じ、 Ge、 Bi、 Te及び元素 Mを含み、下記の式（
3) : (GeTe) [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (3)
x 2 3 y 2 3 1 -y 100-x
(式中、 Mは Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 x及び yは、 80≤x< 100, 0<y≤0. 9を満たす）
で表される組成の材料を含むことが好ましい。 GeTeと、 M Teと、 Bi Teとを含むこ
2 3 2 3 とにより、結晶化速度が大きぐ且つ非晶質相の安定性にも優れた記録層を得ること ができる。
[0037] GeTeは、大きな光学的変化を有する材料で、これを 80mol%以上含むことにより、 光学的変化の大きな記録層を得ることができる。光学的変化が大きいほど、記録信 号の検出される振幅が大きくなる。光学的変化とは、結晶相における複素屈折率 (nc ikc)と非晶質相における複素屈折率 (na— ika)の差、 Δ η、及び A kを指す。ここ で、 ncは、結晶相での屈折率、 kcは、結晶相での消衰係数、 naは、非晶質相での屈 折率、 kaは、非晶質相での消衰係数、 A n=nc— na、 A k=kc— kaである。 nc、 kc 、 na及び kaは光の波長に依存し、波長が短くなるほど特に A kが小さくなる。本発明 の情報記録媒体にぉ 、ては、記録層に光学的変化の大き 、GeTeを多く含ませるこ とにより、 DVD—RAMの記録に用いられる記録波長 660nmのレーザ光、及び Blu -ray Discの記録に用いられる、より短い波長である 405nmのレーザ光で情報を 記録した場合に、良好な信号品質が得られる。ただし、 GeTeのみで記録層を形成 すると、結晶化速度が低下し、繰り返し記録性能も低下するため、その割合は 100m ol%未満であることを要し、好ましくは 98mol%以下である。
[0038] 例えば、 Mが Inで、 x=89、y=0. 1である組成の材料、即ち、（GeTe) [ (In Te
89 2 3
) (Bi Te ) ] (mol%)で表される組成の材料は、 405nmの波長において、 nc
0. 1 2 3 0. 9 11
= 1. 8、 na= 3. 0、 kc = 3. 3、 ka= 2. 4であり、 Δ η=— 1. 2、 A k=0. 9である。ま た、 Mが Inであり、 x= 96、 y=0. 1である組成の材料、即ち、（GeTe) [ (In Te )
96 2 3 0.
(Bi Te ) ] (mol%)で表される組成の材料は、 405nmの波長において、 nc= l
1 2 3 0. 9 4
. 9、na= 3. l、kc = 3. 6、ka= 2. 3であり、 Δ η=— 1. 2、 A k= l. 3である。ここに 示すように、 Xの値が大きいほど、即ち、 GeTeの割合が多いほど、 A kは大きくなり、 より大きな光学変化が得られる。
[0039] Bi Teは、薄膜の結晶化温度が室温以下にあり、室温において結晶である非常に 結晶性の強い材料である。 GeTe-Bi Te系は、 GeTe Sb Te系同様、化学量論
2 3 2 3
組成の化合物が存在し、相分離を生じない安定な化合物系である。また、 Sb Te
2 3膜 の結晶化温度が約 150°Cであることと比較しても、 GeTe Bi Te系は、 GeTe Sb
2 3
Te系よりも結晶化しやすい材料であるといえる。
2 3
[0040] M Teは、 Al Te、 Ga Te、および In Teのうち少なくとも 1つであることが好まし
2 3 2 3 2 3 2 3
い。 M Teは、 Bi Teと価数が同じ Te化物であり、融点も高い。 M Teは、 GeTe—
2 3 2 3 2 3
Bi Te系に添加されて、系の結晶化温度を高くする機能を奏する。 M Teは Bi Te
2 3 2 3 2 3 と価数が同じであるため、 M Teを添カ卩した材料は、 GeTe Bi Te系材料におけ
2 3 2 3
る Bi Teの一部を置換した形態とみなし得る。したがって、 M Teを GeTe Bi Te
2 3 2 3 2 3 系材料に添加することにより、繰り返し記録による相分離を生じさせることなく結晶化 温度を高めることができる。また、 M Teは GeTeの濃度を変えることなく添加できる
2 3
ので、 GeTe Bi Te—M Te系材料の光学的変化は大きいままである。 M Teを
2 3 2 3 2 3 用いて結晶化温度を高めることにより、 GeTe-Bi Te系材料では得られな力つた、
2 3
非晶質相の安定性を得ることができる。具体的には、例えば 80°Cの高温条件下に、 信号を記録した情報記録媒体を放置しても、信号劣化を生じることがない。但し、 M
2
Teの添カ卩量が大きすぎると、 GeTe M Te Bi Te系の結晶化速度が低下する
3 2 3 2 3
ので、 Xの値に対して最適化することが好ましい。そのため、上記式において、 yは 0. 9以下に設定されている。また、 M Teは、極めて少ない量で添加されても、結晶化
2 3
温度を高くし、例えば、 yは 0. 03程度であってもよい。
[0041] 上記式（3)で示される材料は、下記式（1)で表してもよい。
Ge Bi Te M (原子％) (1)
a b d 100-a-b-d
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a、 b及び d は、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす）
[0042] 例えば、 M力 nで、 x=80、y=0. 5であれば、 Ge Bi Te In (原子0 /0)と表
30.8 7.7 53.8 7.7
すこともできる。なお、結晶化速度を変化させずに、結晶化温度をさらに高くするため には Geおよび Biを増やし、その分 Teを減らしてもよい。その場合は、得られる材料は 、上記式（1)で表すことができても、上記式（3)で表すことはできない。式（1)は、そ のような材料をも含むことができるよう、 a、 b、 dの範囲を決定している。 Geの割合が 大きすぎると、融点が高くなり、記録に要するレーザパワーが大きくなるので、 Geは 6 0原子％以下（即ち、 a≤ 60)であることが好まし 、。
[0043] 上記式（3)にお!/、て、 Xおよび yは、媒体を DVD— RAM (記録波長 660nm付近） として使用する場合、 80≤x≤91を満たすことが好ましぐ Xがこの範囲内にあるとき y は 0. 5以下であることが好ましい。また、媒体を Blu— ray Disc (波長 405nm付近） として使用する場合、 DVD— RAMとして使用する場合よりも、 GeTeをより多くして、 材料の光学的変化を大きくすることが好ましい。 Blu— ray Discの記録層の材料に おいて、具体的に、 Xは 85≤x≤98を満たすことが好ましい。 Xがこの範囲内にあると き、 yは 0. 8以下であることが好ましい。結晶化温度は、 x = 89、 y=0 (M Teをカロえ
2 3 ない）の場合、 170°Cであり、これに対し、 M Teとして In Teを加え、 y=0. 1とした
2 3 2 3
場合、 180oCとなり、 y=0. 2とした場合、 190oCとなる。同様に、 M Teとして Ga Te
2 3 2 を加え、 y=0. 1とした場合、結晶化温度は 180°Cとなり、 y=0. 2とした場合、結晶
3
化温度は 190°Cとなる。
[0044] また、記録層 104はさらに Snを含んでもよぐその場合、記録層 104は、下記の式（ 4)で示される材料を含むことが好ま 、。
[ (SnTe) (GeTe) ] [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (4)
z 1-z x 2 3 y 2 3 1- 100-χ
(式中、 Mは Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 x、 y及び zは 、 80≤x< 100、 0<y≤0. 9、 0< z≤0. 3を満たす）
[0045] SnTeと、 GeTeと、 M Teと、 Bi Teとを含むことにより、結晶化速度が大きぐ且
2 3 2 3
つ非晶質相の安定性にも優れた記録層を得ることができる。 SnTeは、薄膜の結晶化 温度が室温以下にあり、室温において結晶である非常に結晶性の強い材料である。 また、 SnTeは、 GeTeと価数及び結晶構造が同じ Te化物であり、融点も高い。 SnTe は、上記式（3)において yの値を変えて M Teで Bi Teの一部置換した系において
2 3 2 3
、所定の線速度に合わせて所望の結晶化速度を得るために、結晶化速度を微調整 する機能を奏する。 SnTeは GeTeと価数および結晶構造が同じであるため、 SnTe を添カ卩した材料は、 GeTe— M Te — Bi Te系材料における GeTeの一部を置換し
2 3 2 3
た形態とみなし得る。したがって、 SnTeを添加しても、繰り返し記録による相分離が 生じることはない。 SnTeは、添加しすぎると GeTeの濃度を低下させて、材料の光学 的変化を小さくするため、 GeTeとの置換量 zは 0. 3以下であることが好ましい。 SnT eを含む場合、 M Teを多く添加してもよい。したがって、例えば、上記例示した DV
2 3
D— RAMまたは Bul— ray Discの記録層に GeTe— SnTe— M Te— Bi Te系
2 3 2 3 材料を用いる場合、 Xの値は上記範囲内にあることが好ましいが、 yの好ましい範囲 は特に限定されない。
[0046] 記録層 104の膜厚は、 5nm〜12nmであることが好ましぐより好ましくは 6nm〜9n mである。記録層が薄いと光学設計上、記録層 104が結晶質相であるときの情報記 録媒体 100の光反射率 Rcが下がって、記録層 104が非晶質相であるときの情報記 録媒体 100の光反射率 Raが高くなり、反射率比が小さくなる。また、厚いと、熱容量 が大きくなり、記録感度が悪化する。
[0047] 次に記録層以外の要素について説明する。基板 101は、円盤状で、透明且つ表面 の平滑な板である。基板を構成する材料としては、ポリカーボネート、アモルファスポ リオレフインもしくはポリメチルメタタリレート (PMMA)のような榭脂、又はガラスを挙 げることができる。成形性、価格、及び機械強度を考慮すると、ポリカーボネートが好 ましく使用される。図示した形態において、厚さ約 0. 6mm、直径 120mmの基板 10 1が好ましく用いられる。基板 101の誘電体層及び記録層等を形成する側の表面に は、レーザ光を導くための案内溝が形成されていてよい。案内溝を基板に形成した 場合、本明細書においては、レーザ光 111に近い側にある面を便宜的に「グループ 面」と呼び、レーザ光力も遠い側にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。たとえば、 D VD— RAMとして使用する場合、グループ面とランド面の段差は、 40nm〜60nmで あることが好ましい。 DVD—RAMでは、グルーブーランド間の距離（グルーブ面中 心からランド面の中心まで）は、約 0. 615 mである。 DVD—RAMの場合、記録は 、グループ面とランド面の両方において実施される（即ち、 DVD— RAMにおいては 、ランド グループ記録方式が採用される）。
[0048] 第 1の誘電体層 102及び第 2の誘電体層 106は、光学距離を調節して記録層の光 吸収効率を高め、結晶相の反射率と非晶質相の反射率との差を大きくして信号振幅 を大きくする機能を有する。また、記録層を水分等力も保護する機能も兼ね備える。 第 1及び第 2の誘電体層 102及び 106は、酸化物、硫化物、セレン化物、窒化物、炭 化物および弗化物から選択される 1つの材料または複数の材料の混合物を用いて形 成してよい。
[0049] より具体的には、酸化物として、例えば、 Al O、 CeO、 Cr O、 Dy O、 Ga O、
2 3 2 2 3 2 3 2 3
Gd O、 HfO、 Ho O、 In O、 La O、 Nb O、 Nd O、 Sc O、 SiO、 Sm O、
2 3 2 2 3 2 3 2 3 2 5 2 3 2 3 2 2 3
SnO、 Ta O、 TiO、 Y O、 Yb O、 ZnO、および ZrO等を挙げることができる。
2 2 5 2 2 3 2 3 2
硫ィ匕物は、例えば ZnS等であり、セレン化物は例えば ZnSe等である。窒化物として、 例えば、 A1N、 BN、 Cr— N、 Ge— N、 HfN、 NbN、 Si N、 TaN、 TiN、および VN
3 4
、 ZrN等を挙げることができる。炭化物として、例えば、 Al C、 B C、 CaC、 Cr C、
4 3 4 2 3 2
HfC、 Mo C、 NbC、 SiC、 TaC、 TiC、 VC、 W C、 WC、および ZrC等を挙げること
2 2
力 sできる。弗化物として、例えば、 CeF、 DyF、 ErF、 GdF、 HoF、 LaF、 NdF
3 3 3 3 3 3 3
、 YF、および YbF等を挙げることができる。これらの化合物の混合物として、例えば
3 3
ZnS -SiO、 ZnS -SiO—LaF、 ZrO—SiO、 ZrO—Cr O、 ZrO—SiO - C
2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 r O、 ZrO -Ga O、 ZrO—SiO—Ga O、 ZrO—SiO—Cr O—LaF、 ZrO
2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 3 2 SiO— Ga O -LaF、 ZrO Cr O -LaF、 ZrO Ga O -LaF、 ZrO I
2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 n O、 ZrO SiO— In O、 ZrO SiO— In O LaF、 ZrO In O LaF
2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 3 3
、 SnO Ga O、 SnO In O、 SnO SiC、 SnO Si N、 SnO Ga O
2 2 3 2 2 3 2 2 3 4 2 2 3
SiC、 SnO -Ga O—Si N、 SnO—Nb O、 SnO—Ta O、 CeO—Al O—S
2 2 3 3 4 2 2 5 2 2 5 2 2 3 iO、 ZrO LaF、 HfO SiO、 HfO Cr O、 HfO SiO— Cr O、 HfO
2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 2 3 2
Ga O、 HfO SiO— Ga O、 HfO SiO— Cr O LaF、 HfO SiO— Ga
2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2
O -LaF、 HfO -Cr O LaF、 HfO Ga O LaF、 HfO In O、 HfO
2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 2
-SiO -In O、 HfO—SiO—In O—LaF、 HfO—In O—LaF、および Hf
2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 3 3
O SiO— SiC等が挙げられる。
2 2
[0050] これらの材料のうち、 ZnS -SiOは非晶質で、熱伝導性が低ぐ高い透明性及び
2
高い屈折率を有し、また、膜形成時の成膜速度が大きぐ機械特性及び耐湿性にも 優れていることから、好ましく用いられる。 ZnS -SiOは、（ZnS) (SiO ) (mol%)
2 80 2 20 の組成を有することがより好ましい。また、誘電体層は、 Znおよび Zまたは Sを含まな い材料で形成してよい。その場合、誘電体層を構成する好ましい材料は、 ZrO -Si
2
O -Cr O LaF、 ZrO SiO— Ga O LaF、 HfO SiO— Cr O LaF
2 2 3 3 2 2 2 3 3 2 2 2 3 3 、 HfO -SiO -Ga O—LaF、 SnO—Ga O—SiC、 ZrO—SiO—In O—L
2 2 2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 aF、および HfO -SiO—In O—LaFである。これらの材料は、透明で、高い屈
3 2 2 2 3 3
折率を有し、熱伝導性が低ぐ機械特性および耐湿性にも優れている。また、誘電体 層には記録層に含まれる Mの酸ィ匕物、即ち、 M Oが含まれるようにしてよい。
2 3
[0051] 第 1の誘電体層 102及び第 2の誘電体層 106は、各々の光路長（即ち、誘電体層 の屈折率 nと誘電体層の膜厚 dとの積 nd)を変えることにより、結晶相の記録層 104の 光吸収率 Ac (%)と非晶質相の記録層 104の光吸収率 Aa (%)、記録層 104が結晶 相であるときの情報記録媒体 100の光反射率 Rc (%)と記録層 104が非晶質相であ るときの情報記録媒体 100の光反射率 Ra (%)、記録層 104が結晶相である部分と 非晶質相である部分の情報記録媒体 100の光の位相差 Δ φを調整する機能を有す る。記録マークの再生信号振幅を大きくして、信号品質を上げるためには、反射率差 ( I Rc-Ra I )又は反射率比 (RcZRa)が大きいことが望ましい。また、記録層 104 がレーザ光を吸収するように、 Ac及び Aaも大きいことが望ましい。これらの条件を同 時に満足するように第 1の誘電体層 102及び第 2の誘電体層 106の光路長を決定す る。それらの条件を満足する光路長は、例えばマトリクス法 (例えば久保田広著「波動 光学」岩波新書、 1971年、第 3章を参照）に基づく計算によって正確に決定すること ができる。
[0052] 誘電体層の屈折率を n、膜厚を d(nm)、レーザ光 111の波長をえ (nm)とした場合 、光路長 ndは、 nd=a で表される。ここで、 aは正の数とする。情報記録媒体 100の 記録マークの再生信号振幅を大きくして信号品質を向上させるには、例えば、媒体 を DVD— RAMとして使用する場合、 15%≤Rc且つ Ra≤2%であることが好ましい 。また、書き換えによるマーク歪みを無くす又は小さくするには、 1. l≤AcZAaであ ることが好ま U、。これらの好ま 、条件が同時に満たされるように第 1の誘電体層 10 2及び第 2の誘電体層 106の光路長（a λ )を、マトリクス法に基づく計算により正確に 求め、 λおよび ηから、好ましい膜厚 dを求めることができる。実施の形態 1の媒体に おいて、屈折率が 1. 8〜2. 5である誘電体材料を使用する場合、第 1の誘電体層 1 02の厚さ（dl)は 100nm〜180nmの範囲内にあることが好ましぐ 130nm〜150n mの範囲内にあることがより好ましい。また、第 2の誘電体層 106の厚さ（d2)は 20nm 〜60nmの範囲内にあることが好ましぐ 30nm〜50nmの範囲内にあることがより好 ましい。
[0053] 第 1の界面層 103及び第 2の界面層 105は、第 1の誘電体層 102と記録層 104との 間、及び第 2の誘電体層 106と記録層 104との間で、繰り返し記録により生じる物質 移動を防止するために設けられる。ここで物質移動とは、第 1および第 2の誘電体層 1 02及び 106を例えば (ZnS) (SiO ) (mol%)で形成した場合に、レーザ光 111を
80 2 20
記録層 104に照射して繰り返し書き換えている間に、誘電体層中の Znおよび/また は Sが記録層 104に拡散していく現象をいう。したがって、第 1および第 2界面層 103 および 105が、 Znおよび Zまたは Sを含む材料で形成されることは好ましくなぐ 2つ の界面層は、 Znおよび Sの 、ずれをも含まな 、材料で形成することがより好まし 、。 また、界面層は、記録層 104との密着性に優れ、記録層 104にレーザ光 111を照射 した際に、溶けない又は分解しない、耐熱性の高い材料で形成されることが好ましい 。具体的には、界面層は、酸化物、窒化物、炭化物及び弗化物力 選択される 1つ の材料、または複数の材料の混合物を用いて形成される。
[0054] より具体的には、酸化物として、例えば、 Al O、 CeO、 Cr O、 Dy O、 Ga O、
2 3 2 2 3 2 3 2 3
Gd O、 HfO、 Ho O、 In O、 La O、 MgO、 Nb O、 Nd O、 Sc O、 SiO、 S
2 3 2 2 3 2 3 2 3 2 5 2 3 2 3 2 m O、 SnO、 Ta O、 TiO、 Y O、 Yb O、および ZrO等を挙げることができる。
2 3 2 2 5 2 2 3 2 3 2
窒化物として、例えば、 A1N、 BN、 Ge N、 HfN、 Si— N、 Ti— N、 VN、および ZrN 等を挙げることができる。炭化物として、例えば、 C、 Al C、 B C、 CaC、 Cr C、 Hf
4 3 4 2 3 2
C、 Mo C、 NbC、 SiC、 TaC、 TiC、 VC、 W C、 WC、および ZrC等を挙げることが
2 2
できる。弗化物として、例えば、 CeF、 DvF、 ErF、 GdF、 HoF、 LaF、 NdF、 Y
3 3 3 3 3 3 3
F、および YbF等を挙げることができる。混合物として、例えば、 ZrO— Cr O、 Zr
3 3 2 2 3
O -SiO -Cr O、 ZrO—Ga O、 ZrO—SiO—Ga O、 ZrO—SiO—Cr O
2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3
-LaF、 ZrO—SiO—Ga O—LaF、 HfO—Cr O、 HfO—SiO—Cr O、 H
3 2 2 2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 fO -SiO -Cr O -LaF、 ZrO—In O、 ZrO—SiO—In O、 ZrO—SiO—
2 2 2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2
In O -LaF、 HfO Ga O、 HfO SiO— Ga O、 HfO SiO— Ga O L
2 3 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 aF、 HfO -SiO—SiC、 Ge— Cr—N、および Si— Cr—N等を挙げることができる
3 2 2 [0055] 第 1の界面層 103及び第 2の界面層 105の厚さはともに、 lnm〜10nmであること が好ましぐ 2nm〜7nmであることがより好ましい。界面層が厚いと、基板 101の表面 に形成された第 1の誘電体層 102から反射層 108までの積層体の光反射率及び光 吸収率が変化して、記録消去性能に影響を与える。
[0056] 第 1の誘電体層 102及び Zまたは第 2の誘電体層 106が Znおよび Sのいずれをも 含まない材料で形成される場合には、第 1の界面層 103及び Zまたは第 2の界面層 105は設けなくてもよい。界面層を設けないことにより、媒体のコストを下げることがで き、また、膜の形成工程を減らすことができるので生産性が向上する。
[0057] 光吸収補正層 107は、記録層 104が結晶状態であるときの光吸収率 Acと非晶質 状態であるときの光吸収率 Aaの比 AcZAaを調整し、書き換え時にマーク形状が歪 まないようにする働きがある。光吸収補正層 107は、屈折率が高ぐ且つ適度に光を 吸収する材料で形成されることが好ましい。例えば、屈折率 nが 3以上 6以下、消衰係 数 k力 ^以上 4以下である材料を用いて、光吸収補正層 107を形成できる。具体的に は、 Ge— Crおよび Ge— Mo等の非晶質の Ge合金、 Si—Cr、 Si— Moおよび Si— W 等の非晶質の Si合金、 SnTe及び PbTe等の Te化物、ならびに Ti、 Hf、 Nb、 Ta、 Cr 、 Mo、および W等の結晶性の金属、半金属及び半導体材料から選択される材料を 使用することが好ましい。光吸収補正層 107の膜厚は、 20ηπ！〜 50nmであることが 好ましい。
[0058] 反射層 108は、光学的には記録層 104に吸収される光量を増大させ、熱的には記 録層 104で生じた熱を速やかに拡散させて記録層 104を急冷し、非晶質化し易くす る機能を有する。さらに、反射層 108は、第 1の誘電体層 102から光吸収補正層 107 までを含む多層膜を使用環境から保護する機能も有する。反射層 108の材料は、熱 伝導率が大きぐ且つ使用するレーザ光の波長における光吸収が小さいものである ことが好ましい。具体的には、反射層 108は、例えば、 Al、 Au、 Ag、および Cuのから 選択される少なくとも 1つを含む材料、またはそれらの合金を用いて形成される。
[0059] 反射層 108の耐湿性を向上させる目的ならびに Zあるいは熱伝導率または光学特 性 (例えば、光反射率、光吸収率または光透過率)を調整する目的で、上記 Al、 Au 、 Ag、および Cuから選択される 1つまたは複数の元素に、他の 1つまたは複数の元 素を添カ卩した材料を使用してよい。具体的には、 Mg、 Ca、 Sc、 Y、 La、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、 Mo、 W、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Pd、 Pt、 Zn、 Ga、 In、 C、 Si、 Ge、 Sn 、 Sb、 Bi、 Te、 Ce、 Nd、 Sm、 Gd、 Tb、および Dy力ら選択される少なくとも 1つの元 素を添加してよい。この際、添加濃度は 3原子％以下であることが好ましい。上記の 元素の 1つまたは複数が添加された材料は、たとえば、 Al—Cr、 Al—Ti、 Al—Ni、 Au— Cr、 Ag— Pd、 Ag— Pd— Cu、 Ag— Pd— Ti、 Ag— Nd、 Ag— Nd— Auゝ Ag — Nd— Pdゝ Ag— In、 Ag— In— Snゝ Ag— In— Gaゝ Ag— In— Cuゝ Ag— Ga、 Ag — Ga— Cuゝ Ag— Ga— Snゝ Ag— Cuゝ Ag— Cu—Niゝ Ag— Cu—Caゝ Ag— Cu— Gd、および Ag— Zn— Al等の合金材料である。これらの材料は何れも耐食性に優れ 且つ急冷機能を有する優れた材料である。同様の目的は、反射層 108を 2以上の層 で形成することによつても達成され得る。反射層 108の厚さは、使用する媒体に情報 を記録するときの線速度や記録層 104の組成に合わせて調整し、 40ηπ！〜 300nm の範囲内にあることが好ましい。 40nmより薄いと、記録層の熱が拡散しに《なり、し たがって記録層が非晶質ィ匕しに《なり、 300nmより厚いと、記録層の熱が拡散しす ぎて、記録感度が低下する。
[0060] 図示した情報記録媒体 100において、接着層 109は、ダミー基板 110を反射層 10 8に接着するために設けられる。接着層 109は、耐熱性及び接着性の高い材料、例 えば、紫外線硬化性榭脂等の接着榭脂を用いて形成してよい。具体的には、アタリ ル榭脂を主成分とする材料またはエポキシ榭脂を主成分とする材料で、接着層 109 を形成してよい。また、必要に応じて、接着層 109を形成する前に、紫外線硬化性榭 脂より成る、厚さ1 111〜20 111の保護層を反射層108の表面に設けてもょぃ。接着 層 109の厚さは好ましくは 15 μ m〜40 μ mであり、より好ましくは 20 μ m〜35 μ mで ある。
[0061] ダミー基板 110は、情報記録媒体 100の機械的強度を高めるとともに、第 1の誘電 体層 102から反射層 108までの積層体を保護する。ダミー基板 110の好ま 、材料 は、基板 101の好ましい材料と同じである。ダミー基板 110を貼り合わせた情報記録 媒体 100において、機械的な反り、および歪み等が発生しないように、ダミー基板 11 0と基板 101は、実質的に同一材料で形成され、同じ厚さを有することが好ましい。 [0062] 実施の形態 1の情報記録媒体 100は、 1つの記録層を有する片面構造ディスクであ る。本発明の情報記録媒体は、 2つの記録層を有してよい。例えば、実施の形態 1に おいて反射層 108まで積層したものを、反射層 108同士を対向させて、接着層 109 を介して貼り合わせることによって、両面構造の情報記録媒体が得られる。この場合 、 2つの積層体の貼り合わせは、接着層 109を遅効性榭脂で形成し、圧力と熱の作 用を利用して実施する。反射層 108の上に保護層を設ける場合には、保護層まで形 成した積層体を、保護層同士を対向させて貼り合わせることにより、両面構造の情報 記録媒体を得る。
[0063] 続、て、実施の形態 1の情報記録媒体 100を製造する方法を説明する。情報記録 媒体 100は、案内溝 (グループ面とランド面）が形成された基板 101を成膜装置に配 置し、基板 101の案内溝が形成された表面に、第 1の誘電体層 102を成膜する工程 (工程 a)、第 1の界面層 103を成膜する工程 (工程 b)、記録層 104を成膜する工程（ 工程 c)、第 2の界面層 105を成膜する工程 (工程 d)、第 2の誘電体層 106を成膜す る工程 (工程 e)、光吸収補正層 107を成膜する工程 (工程 f)および反射層 108を成 膜する工程（工程 g)を順次実施し、さらに、反射層 108の表面に接着層 109を形成 する工程、およびダミー基板 110を貼り合わせる工程を実施することにより、製造され る。以下の説明を含む本明細書において、各層に関して、「表面」というときは、特に 断りのない限り、各層が形成されたときの露出して 、る表面 (厚さ方向に垂直な表面） を指すものとする。
[0064] 最初に、基板 101の案内溝が形成された面に、第 1の誘電体層 102を成膜するェ 程 aを実施する。工程 aはスパッタリングにより実施される。図 5にスパッタリングを実施 するための装置の一例を示す。図 5に示す装置は、二極グロ一放電型スパッタリング 装置の一例である。スパッタ室 39内は高真空に維持される。真空状態は、排気口 32 に接続された真空ポンプ（図示せず）により維持される。スパッタガス導入口 33からは 、一定流量のスパッタガス (例えば Arガス等）が導入される。基板 35は基板ホルダー (陽極） 34に取り付けられ、スパッタリングターゲット（陰極） 36はターゲット電極 37に 固定され、電極 37は電源 38に接続されている。両極間に高電圧を加えることにより、 グロ一放電が発生し、例えば Ar正イオンを加速してスパッタリングターゲット 36に衝 突させ、ターゲットから粒子を放出させる。放出された粒子は基板 35上に堆積し薄膜 が形成される。陰極へ印加する電源の種類によって直流型と高周波型に分けられる 。実施の形態 1の媒体を製造する場合には、基板 35として、基板 101が取り付けられ る。この装置は、誘電体層だけでなぐ記録層を含む他の層を形成するために用いる ことができ、また、後述する他の形態の媒体を製造するためにも用いることができる。
[0065] 誘電体層を形成する際のスパッタリングは、高周波電源を用いて、希ガス雰囲気中 、または酸素ガスおよび Zまたは窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施して よい。可能であれば直流電源を用いてもよい。希ガスは、 Arガス、 Krガス、および Xe ガスのいずれでもよい。工程 aで使用されるスパッタリングターゲットとしては、酸ィ匕物 、硫化物、セレンィ匕物、窒化物、炭化物、及び弗化物から選択される 1つの材料、ま たは複数の材料の混合物力も成るものを用いることができる。スパッタリングターゲット の材料および組成は、所望の組成の第 1の誘電体層 102を形成できるように決定さ れる。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成される誘電体層の 組成が一致しな 、場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を 調整する。また、酸化物を含む誘電体層を形成する際には、スパッタリング中に酸素 が欠損する場合があるので、酸素欠損を抑えたスパッタリングターゲットを用いてよく 、あるいは、 5体積％以下の少量の酸素ガスを希ガスに混合した雰囲気中でスパッタ リングを実施してよい。
[0066] 例えば、第 1の誘電体層 102として (ZnS) (SiO ) (mol%)から成る層を形成す
80 2 20
る場合、工程 aにおいて、（ZnS) (SiO ) (mol%)から成る、スパッタリングターゲ
80 2 20
ットを使用し、 3体積％の酸素ガスを Arガスに混合した雰囲気中でスパッタリングを実 施してよい。
[0067] 次に、工程 bを実施して、第 1の誘電体層 102の表面に、第 1の界面層 103を成膜 する。工程 bもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、高周波電源を 用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび Zまたは窒素ガスと希ガスとの混合 ガス雰囲気中で実施してよい。可能であれば直流電源を用いてもよい。希ガスは、 A rガス、 Krガス、および Xeガスのいずれでもよい。工程 bで使用されるスパッタリングタ 一ゲットとしては、酸化物、硫化物、セレンィ匕物、窒化物、炭化物、及び弗化物から選 択される 1つの材料、または複数の材料の混合物力 成るものを用いることができる。 スパッタリングターゲットの材料および組成は、所定の組成の第 1の界面層 103を形 成できるように決定する。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成 される界面層の組成が一致しない場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングタ 一ゲットの組成を調整する。また、酸ィ匕物を含む界面層を形成する際には、スパッタリ ング中に酸素が欠損する場合があるので、酸素欠損を抑えたスパッタリングターゲッ トを用いてよぐあるいは、 5%以下の少量の酸素ガスを希ガスに混合した雰囲気中 でスパッタリングを実施してよい。また、金属、半金属及び半導体材料のターゲットを 用いて、 10%以上の多めの酸素ガスおよび Zまたは窒素ガスを希ガスに混合した雰 囲気中で、反応性スパッタリングにより酸ィ匕物を含む界面層を形成してもよい。
[0068] 例えば、第 1の界面層 103として Ge— Cr— N力も成る層を形成する場合、工程 bに おいて、 Ge— Crから成るスパッタリングターゲットを使用し、 40%の窒素ガスを Arガ スに混合した雰囲気中で反応性スパッタリングを実施してよい。また、第 1の界面層 1 03として ZrO— SiO— Cr Oから成る層を形成する場合、工程 bにおいて、酸素欠
2 2 2 3
損を抑えた ZrO -SiO -Cr O力 成るスパッタリングターゲットを使用し、 Arガス
2 2 2 3
雰囲気中でスパッタリングを実施してよい。
[0069] 次に、工程 cを実施して、第 1の界面層 103の表面に、記録層 104を成膜する。ェ 程 cもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源を用いて、希 ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび Zまたは窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気 中で実施してよい。希ガスは、 Arガス、 Krガス、および Xeガスのいずれでもよい。より 具体的には、工程 cにおけるスパッタリングは、例えば、 Arガス雰囲気中、または 5% 以下の窒素ガスを Arガスに混合した雰囲気中で実施してよい。
[0070] 工程 cで使用するスパッタリングターゲットは、所望の組成の膜が形成されるよう、 G e、 Bi、 Te、 M、および Snを含む場合は Snの割合を適切に決定して、作製する。成 膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と、形成される記録層の組成が一 致しない場合もある。その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を調整して、所 望の組成の記録層 104が得られるようにする。傾向としては、形成される記録層の Ge 、 Bi、 M、 Snの割合 (即ち、濃度）はスパッタリングターゲット中のそれらの割合 (即ち 、濃度)よりもやや高くなり、記録層における Teの割合はターゲット中の Teの割合より もやや少なくなる。よって、使用するスパッタリングターゲットの組成は、所望の記録層 の組成と比較して、 Ge、 Bi、 Mおよび Snの濃度をやや少なくし、 Teの濃度をやや多 くしてよい。そのようにしてスパッタリングターゲットを作製して、スパッタリングを実施 することにより、所望の組成の記録層 104、すなわち、上記式（1)もしくは上記式（2) 、または上記式（3)もしくは上記式 (4)で示される材料を含む記録層 104を得ること ができる。
[0071] 例えば、式（1)において、 Mが Inで、 x=89、 y=0. 1であれば、記録層 104の組 成は、 Ge In Bi Te (原子0 /0)と表すことができる。この組成が得られるように
38.2 0.9 8.5 52.4
Ge— In— Bi—Te系材料力も成るスパッタリングターゲットの組成を決める。また、式（ 2)にお!/ヽて、 M力 ^Gaで、 x = 89、y=0. 1、 z = 0. 1であれば、、記録層 104の糸且成【ま 、Ge Sn Ga Bi Te (原子0 /0)と表すことができる。この組成が得られるよう
34.4 3.8 0.9 8.5 52.4
に Ge— Sn— Ga— Bi—Te系材料から成るスパッタリングターゲットの組成を決める。 いずれの場合も、成膜後の記録層 104は非晶質状態となりやすいので、媒体を作製 した後、記録層 104を結晶化する工程 (初期化工程)を必要に応じて実施してよい。
[0072] 記録層 104は、複数のスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングにより形成し てもよい。例えば、それぞれ GeTe、 M Te、および Bi Te力 成る 3種類のスパッタ
2 3 2 3
リングターゲットを、成膜装置の 1つのスパッタ室に取り付けて、同時にスパッタリング を実施してよい。その場合には、各々のスパッタリングターゲットに投入するスパッタ パワーを調節して、上記式（1)で示される組成の材料を含む記録層 104が形成され るようにする。あるいは、それぞれが GeTe、 SnTe、 M Te、： Bi Te力 成る 4種類の
2 3 2 3
スパッタリングターゲットを用い、上記式（2)で示される組成の材料を含む記録層 104 を形成してよい。あるいはまた、それぞれが Ge、 Bi、 Alおよび Teから成るスパッタリン グターゲットの組み合わせを使用してよぐあるいは、それぞれが Ge、 Bi、 Teおよび I n Te力も成るスパッタリングターゲットの組み合わせ、またはそれぞれが Ge、 Bi、 Te
2 3
および Ga Te力も成るスパッタリングターゲットの組み合わせを使用してもよい。 2以
2 3
上のスパッタリングターゲットを組み合わせて使用する場合、 Inおよび Gaは融点が低 いため、 Inおよび Zまたは Gaを含む記録層を形成する際には、それらの Te化物のタ 一ゲットを使用することが好ましい。また、ターゲットは、必ずしも化学量論組成の化 合物から成るものでなくてもよぐ例えば、 Ge—Te、 Sn—Te、 Bi—Te、 In—Te、 Ga — Te、 Al— Te系材料力も成るターゲットをそれぞれ用いてもよい。
[0073] 次に、工程 dを実施して、記録層 104の表面に、第 2の界面層 105を成膜する。ェ 程 dは、工程 bと同様に実施される。第 2の界面層 105は、第 1の界面層 103と同様の 材料力 なるスパッタリングターゲットを用いて形成してよぐあるいは異なる材料から 成るスパッタリングターゲットを用いて形成してもよ 、。
[0074] 次に、工程 eを実施して、第 2の界面層 105の表面に、第 2の誘電体層 106を成膜 する。工程 eは、工程 aと同様に実施される。第 2の誘電体層 106は、第 1の誘電体層 102と同様の材料力もなるスパッタリングターゲットを用 、て形成してよぐあるいは異 なる材料力も成るスパッタリングターゲットを用いて形成してもよ 、。
[0075] 次に、工程 fを実施して、第 2の誘電体層 106の表面に、光吸収補正層 107を成膜 する。工程 fにおいては、直流電源または高周波電源を用いて、スパッタリングを実施 する。スパッタリングは、具体的には、 Ge— Crおよび Ge— Mo等の非晶質の Ge合金 、 Si—Cr、 Si— Moおよび Si— W等の非晶質の Si合金、 SnTe及び PbTe等の Teィ匕 物、ならびに Ti、 Hf、 Nb、 Ta、 Cr、 Moおよび W等の結晶性の金属、半金属及び半 導体材料カゝら選択される材料カゝら成るターゲットを使用して実施することが好ましい。 スパッタリングは希ガス雰囲気中で実施してよぐ Arガス雰囲気中で実施してょ 、。 成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成される光吸収補正層の 組成が一致しな 、場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を 調整して、所望の組成の光吸収補正層 107を得るようにする。
[0076] 次に、工程 gを実施して、光吸収補正層 107の表面に、反射層 108を成膜する。ェ 程 gはスパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源または高周波電源 を用いて、 Arガス雰囲気中で実施する。スパッタリングターゲットとして、 Al、 A1合金 、 Au、 Au合金、 Ag、 Ag合金、 Cu、または Cu合金から成るものを用いてよい。例え ば、反射層 108として Ag— Pd—Cu合金力も成る層を形成する際には、 Ag— Pd— Cuスパッタリングターゲットを用いてよい。成膜装置によっては、スパッタリングターゲ ットの組成と形成される反射層の組成が一致しな!、場合もあるので、その場合は適宜 スパッタリングターゲットの組成を調整して、所望の組成の反射層 108を得るようにす る。
[0077] 上記のように、工程 a〜gは、 、ずれもスパッタリング工程である。したがって、工程 a 〜gは、 1つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に実 施してよい。あるいは、工程 a〜gはそれぞれ独立したスパッタリング装置を用いて実 施してよい。
[0078] 反射層 108を成膜した後、第 1の誘電体層 102から反射層 108まで順次積層した 基板 101をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層 108の表面に、紫外 線硬化性榭脂を例えばスピンコート法により塗布する。塗布した紫外線硬化性榭脂 に、ダミー基板 110を密着させて、紫外線をダミー基板 110側力も照射して、榭脂を 硬化させ、貼り合わせ工程を終了させる。
[0079] 貼り合わせ工程が終了した後は、必要に応じて初期化工程を実施する。初期化工 程は、非晶質状態である記録層 104を、例えば半導体レーザを照射して、結晶化温 度以上に昇温して結晶化させる工程である。初期化工程は貼り合わせ工程の前に実 施してもよい。このように、工程 a〜g、接着層の形成工程、およびダミー基板の貼り合 わせ工程を順次実施することにより、実施の形態 1の情報記録媒体 100を製造するこ とがでさる。
[0080] (実施の形態 2)
本発明の実施の形態 2として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施す る、光情報記録媒体の一例を説明する。図 2に、その光情報記録媒体の一部断面を 示す。
[0081] 図 2に示す情報記録媒体 200は、基板 208の一方の表面に反射層 207が形成さ れ、反射層 207の表面に第 2の誘電体層 206が形成され、第 2の誘電体層 206の表 面に第 2の界面層 205が形成され、第 2の界面層 205の表面に記録層 204が形成さ れ、記録層 204の表面に第 1の界面層 203が形成され、第 1の界面層 203の表面に 第 1の誘電体層 202が形成され、さらにカバー層 201が形成された構成を有する。こ の構成の情報記録媒体は、波長 405nm付近の青紫色域のレーザ光で情報を記録 再生する、 25GB容量の Blu— ray Discとして使用できる。この構成の情報記録媒 体 200には、カバー層 201側力もレーザ光 209が入射し、それにより情報の記録及 び再生が実施される。以下、最初に記録層 204について説明し、それから他の要素 について説明する。
[0082] 記録層 204は、実施の形態 1における記録層 104と同様の機能を有する。また、記 録層 204に含まれる材料は、実施の形態 1における記録層 104と同様に上記式（3) または上記式 (4)で表される材料であることが好ま 、。上記式（3)または式 (4)で示 される材料がそれぞれ、上記式（1)または式 (2)で表されることも、実施の形態 1に関 連して説明したとおりである。
[0083] この媒体は、前述のように Blu— ray Discとして使用され得る。したがって、実施の 形態 1にて説明したように、式（1)における x (即ち、 GeTeの割合）は、好ましくは 85 ≤x≤98を満たし、より好ましくは 91 <x≤ 98を満たし、 Xがこの範囲内にあるとき、 y は 0. 5以下であることが好ましい。また、式（2)においても、 Xは、好ましくは 85≤x≤ 98を満たし、より好ましくは 91 <x≤98を満たす。
[0084] 記録層 204の膜厚は、 5nm〜15nmの範囲内にあることが好ましぐより好ましくは 8ηπ！〜 12nmの範囲内にある。記録層 204の膜厚が薄すぎる場合および厚すぎる 場合の問題点は、先に実施の形態 1に関連して説明したとおりである。
[0085] 次に記録層以外の要素について説明する。基板 208は、円盤状で、透明且つ表面 の平滑な板である。基板 208は、先に実施の形態 1に関連して説明したものと同じ材 料を使用して形成され、好ましくはポリカーボネートで形成される。図示した形態にお いて、厚さ約 1. lmm、直径 120mmの基板 208が好ましく用いられる。基板 208の 反射層及び記録層等を形成する側の表面には、レーザ光を導くための案内溝が形 成されていてもよい。案内溝を基板に形成した場合、この形態においても、レーザ光 209に近い側にある面が「グループ面」となり、レーザ光力も遠い側にある面が「ランド 面」となる。この形態の媒体が Blu— ray Discとして使用される場合、グループ面とラ ンド面の段差は、 10nm〜30nmであることが好ましい。また、 Blu— ray Discでは、 グルーブーグループ間の距離（グループ面中心からグループ面中心まで）は、約 0. 32 μ mである。 Blu -ray Discの場合、記録はグループ面のみにおいて実施される 。即ち、 Blu— ray Discにおいては、グループ記録方式が採用される。 [0086] 反射層 207は、実施の形態 1における反射層 108と同様の機能を有する。反射層 2 07を構成するのに適した材料および反射層 207の厚さは、先に実施の形態 1の媒体 の反射層 108に関連して説明したとおりである。
[0087] 第 1の誘電体層 202及び第 2の誘電体層 206は、実施の形態 1における第 1の誘電 体層 102および第 2の誘電体層 106を構成する材料と同様の材料、即ち、酸化物、 硫化物、セレンィ匕物、窒化物、もしくは弗化物、またはそれらの混合物を用いて形成 してよい。但し、情報記録媒体 200は、 405nmという短い波長のレーザ光で情報を 記録再生するものであるため、誘電体層は、短波長域の光に対しても高い透明性を 確保できる材料で形成されることがより好ましい。そのため、誘電体層を構成する材 料は、少なくとも酸ィ匕物を含むことが好ましい。
[0088] 第 1の誘電体層 202及び第 2の誘電体層 206を構成する酸ィ匕物としては、例えば、 Al O、 CeO、 Cr O、 Ga O、 HfO、 In O、 La O、 MgO、 SiO、 SnO、 Ta O
2 3 2 2 3 2 3 2 2 3 2 3 2 2 2
、 TiO、 Y O、 ZnOおよび ZrO等が好ましく用いられる。硫化物は、例えば ZnS等
5 2 2 3 2
であり、セレン化物は、例えば ZnSe等である。窒化物として、例えば、 A1N、 BN、 Ge — N、 Si N等が好ましく用いられる。弗化物としては、例えば、 CeF、 DyF、 ErF、
3 4 3 3 3
GdF、 HoF、 LaF、 NdF、 YF、および YbF等を挙げることができる。混合物とし
3 3 3 3 3 3
て、例えば、 ZnS -SiO、 ZnS -SiO—LaF、 ZrO—SiO、 ZrO— Cr O、 ZrO
2 2 3 2 2 2 2 3
-SiO -Cr O、 ZrO—Ga O、 ZrO—SiO—Ga O、 ZrO—SiO—Cr O
2 2 2 3 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3
LaF、 ZrO SiO— Ga O -LaF、 SnO Ga O、 SnO In O、 SnO Si
3 2 2 2 3 3 2 2 3 2 2 3 2
C、 SnO Si N、 SnO Ga O SiC、 SnO Ga O Si N、 CeO Al O
2 3 4 2 2 3 2 2 3 3 4 2 2 3 SiO、 ZrO -LaF、 HfO SiO、 HfO Cr O、 HfO SiO— Cr O、 Hf
2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 2 3
O -SiO—SiC、 ZrO—Cr O—LaF、 ZrO—Ga O—LaF、 ZrO—In O、 Z
2 2 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 rO SiO -In O、 ZrO SiO— In O LaF、 ZrO In O LaF、 HfO
2 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 3 3 2
-Ga O、 HfO SiO— Ga O、 HfO SiO— Cr O LaF、 HfO SiO—
2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2
Ga O -LaF、 HfO Cr O LaF、 HfO Ga O LaF、 HfO In O、 H
2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 3 2 2 3 fO -SiO -In O、 HfO—SiO—In O—LaF、および HfO—In O—LaF
2 2 2 3 2 2 2 3 3 2 2 3 3 等を挙げることができる。
[0089] これらの材料のうち、 ZnS -SiOは非晶質で、熱伝導性が低ぐ高い透明性及び
2 高い屈折率を有し、また、膜形成時の成膜速度が大きぐ機械特性及び耐湿性にも 優れていることから、好ましく用いられる。 ZnS -SiOは、（ZnS) (SiO ) (mol%)
2 80 2 20 の組成を有することがより好ましい。また、第 1および第 2の誘電体層 202及び 206を 、 Znおよび Zまたは Sを含まない材料で形成してよい。その場合、これらの誘電体層 を構成する好ましい材料は、 ZrO -SiO— Cr O— LaF、 ZrO—SiO— Ga O
2 2 2 3 3 2 2 2 3
-LaF、 ZrO—SiO—In O—LaF、 HfO—SiO—Cr O—LaF、 HfO—Si
3 2 2 2 3 3 2 2 2 3 3 2
O -Ga O -LaF、 HfO—SiO—In O—LaF、 ZrO—SiO—Cr O、 ZrO
2 2 3 3 2 2 2 3 3 2 2 2 3 2 SiO -Ga O、 ZrO SiO— In O、 HfO SiO— Cr O、 HfO SiO— G
2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 a O、 HfO -SiO -In O、および SnO— Ga O— SiCである。これらの材料は、
2 3 2 2 2 3 2 2 3
透明で、高い屈折率を有し、熱伝導性が低ぐ機械特性および耐湿性にも優れてい る。この形態においてもまた、誘電体層には記録層に含まれる Mの酸化物、即ち、 M Oが含まれるようにしてよい。
2 3
[0090] 反射層 207が Agまたは Ag合金を含む場合には、 Ag Sが生じないように、第 2の誘
2
電体層 206は Sを含まな ヽ材料で形成することが好ま ヽ。第 2の誘電体層 206に硫 化物を含む材料を使用する場合には、反射層 207と第 2の誘電体層 206との間に硫 化物を含まな ヽ層を設けてもょ ヽ。
[0091] 第 1および第 2誘電体層 202および 206の膜厚は、 λ =405nmであるときの好まし い光路長力 求める。情報記録媒体 200の記録マークの再生信号振幅を大きくして 信号品質を向上させるために、例えば 15%≤Rc且つ Ra≤ 5%を満足するように第 1 の誘電体層 202及び第 2の誘電体層 206の光路長 ndをマトリクス法に基づく計算に より厳密に決定することができる。実施の形態 2の媒体において、屈折率が 1. 8〜2. 5である誘電体材料を第 1および第 2の誘電体層 202及び 206とする場合、第 1の誘 電体層 202の厚さは好ましくは 10nm〜 100nmであり、より好ましくは 30nm〜 70η mである。また、第 2の誘電体層 206の厚さは、好ましくは 3nm〜50nmであり、より好 ましくは 5nm〜40nmである。
[0092] 第 1の界面層 203および第 2の界面層 205を構成するのに適した材料は、先に実 施の形態 1の媒体の第 1の界面層 103および第 2の界面層 105に関連して説明した とおりである。膜厚も同様に、 lnm〜10nmであることが好ましぐ 2ηπ！〜 7nmである ことがより好ましい。第 1の誘電体層 202及び/または第 2の誘電体層 206が Znおよ び Sのいずれをも含まない材料で形成される場合には、第 1の界面層 203及び/ま たは第 2の界面層 205は設けなくてもよい。
[0093] 次に、カバー層 201について説明する。情報記録媒体の記録密度を大きくする方 法として、短波長のレーザ光を使用して、レーザビームを絞り込めるように対物レンズ の開口数 NAを大きくする方法がある。この場合、焦点位置が浅くなるため、レーザ光 が入射する側に位置するカバー層 201は、実施の形態 1の基板 101よりも薄く設計さ れる。この構成によれば、より高密度の記録が可能な大容量情報記録媒体 200を得 ることがでさる。
[0094] カバー層 201は、基板 208同様、円盤状であり、透明で、且つ表面の平滑な板もし くはシートである。カバー層 201の厚さは、 50 m〜 120 mであること力 子ましく、 8 0 /z m〜： L 10 mであることがより好ましい。カバー層 201は、例えば、円盤状のシー トと接着層とから構成されてよぐあるいは、アクリル榭脂またはエポキシ榭脂のような 紫外線硬化性榭脂の単一層から構成されてもよい。また、カバー層 201は、第 1の誘 電体層 202の表面に保護層を設け、保護層の表面に設けてもよい。このようにカバ 一層 201はいずれの構成であってもよいが、総厚さ（例えば、シートの厚さ +接着層 の厚さ +保護層の厚さ、または紫外線硬化性榭脂の単一層の厚さ）が 50 m〜120 μ mとなるようにカバー層を設計することが好ましい。カバー層を構成するシートは、 ポリカーボネート、アモルファスポリオレフイン、又は PMMAのような榭脂で形成する ことが好ましぐ特にポリカーボネートで形成することが好ましい。また、カバー層 201 は、レーザ光 209入射側に位置するため、光学的には短波長域における複屈折が 小さ 、ものであることが好まし！/、。
[0095] 続、て、実施の形態 2の情報記録媒体 200を製造する方法を説明する。情報記録 媒体 200は、各層を形成するための支持体となる基板 208がレーザ光入射側とは反 対の側に位置するため、情報記録媒体 100とは逆に、基板 208に反射層 207から順 に形成していく。情報記録媒体 200は、案内溝 (グループ面とランド面)が形成された 基板 208を成膜装置に配置し、基板 208の案内溝が形成された表面に、反射層 20 7を成膜する工程 (工程 h)、第 2の誘電体層 206を成膜する工程 (工程 i)、第 2の界 面層 205を成膜する工程 (工程 j)、記録層 204を成膜する工程 (工程 k)、第 1の界面 層 203を成膜する工程 (工程 1)、第 1の誘電体層 202を成膜する工程 (工程 m)を順 次実施し、さら〖こ、誘電体層 202の表面にカバー層 201を形成する工程を実施する ことにより、製造される。
[0096] 最初に、基板 208の案内溝が形成された面に、反射層 207を成膜する工程 hを実 施する。工程 hは、実施の形態 1の工程 gと同様にして実施される。
[0097] 次に、工程 iを実施して、反射層 207の表面に、第 2の誘電体層 206を成膜する。ェ 程 iは、実施の形態 1の工程 aと同様にして実施される。
[0098] 次に、工程 jを実施して、第 2の誘電体層 206の表面に、第 2の界面層 205を成膜 する。工程 jは、実施の形態 1の工程 bと同様にして実施される。
[0099] 次に、工程 kを実施して、第 2の界面層 205の表面に、記録層 204を成膜する。ェ 程 kは、実施の形態 1の工程 cと同様にして実施される。例えば、式（1)において、 M が Inで、 x= 96、 y=0. 3であれば、記録層204に含まれる06— 81—丁6—111系材料 の組成は、 Ge Bi Te In (原子0 /0)と表すことができる。この組成が得られるよ
45.3 2.6 51.0 1.1
うに Ge— In— Bi—Teスパッタリングターゲットの組成を決める。また、式（2)において 、 Mカ rιで、 x= 96、 y=0. 3、 z = 0. 1であれば、、記録層 204に含まれる Ge— Sn— Bi— Te— In系材料は、 Ge Sn Bi Te In (原子0 /0)と表すことができる。こ
40.8 4.5 2.6 51.0 1.1
の組成が得られるように Ge— Sn— Bi— Te— 1 パッタリングターゲットの組成を決 める。
[0100] 次に、工程 1を実施して、記録層 204の表面に、第 1の界面層 203を成膜する。工程
1は、実施の形態 1の工程 bと同様にして実施される。
[0101] 次に、工程 mを実施して、第 1の界面層 203の表面に、第 1の誘電体層 202を成膜 する。工程 mは、実施の形態 1の工程 aと同様にして実施される。
[0102] 上記のように、工程!!〜 mは、 V、ずれもスパッタリング工程である。したがって、工程 h〜mは、 1つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に 実施してよい。あるいは、工程!!〜 mはそれぞれ独立したスパッタリング装置を用いて 実施してよい。
[0103] 次に、カバー層 201を形成する工程を説明する。第 1の誘電体層 202を成膜した後 、反射層 207から第 1の誘電体層 202まで順次積層した基板 208をスパッタリング装 置から取り出す。それから、第 1の誘電体層 202の表面に、紫外線硬化性榭脂を例 えばスピンコート法により塗布する。塗布した紫外線硬化性榭脂に、円盤状のシート を密着させて、紫外線をシート側から照射して榭脂を硬化させ、カバー層 201を形成 することができる。例えば、紫外線硬化性榭脂を厚さ 10 mとなるように塗布し、厚さ 90 mのシートを使用すれば、厚さ 100 mのカバー層 201が形成される。別法とし て、第 1の誘電体層 202の表面に、厚さ 100 mの紫外線硬化性榭脂を例えばスピ ンコート法により塗布して、紫外線を照射して榭脂を硬化させることによって、カバー 層 201を形成することもできる。このようにして、カバー層形成工程を終了させる。
[0104] カバー層形成工程が終了した後は、必要に応じて初期化工程を実施する。初期化 工程は、実施の形態 1と同様にして実施される。このように、工程 h〜m、カバー層形 成工程を順次実施することにより、実施の形態 2の情報記録媒体 200を製造すること ができる。
[0105] (実施の形態 3)
本発明の実施の形態 3として、レーザ光を用いて記録および再生を実施する、光情 報記録媒体の一例を説明する。図 3に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
[0106] 図 3に示す情報記録媒体 300は、基板 315、第 2の情報層 316、中間層 308、第 1 の情報層 317およびカバー層 301がこの順に配置された構成を有する。より詳しくは 、第 2の情報層 316は、基板 315の一方の表面に第 2の反射層 314、第 5の誘電体 層 313、第 3の界面層 312、第 2の記録層 311、第 2の界面層 310、第 4の誘電体層 309がこの順に配置されてなる。中間層 308は、第 4の誘電体層 309の表面に形成 される。第 1の情報層 317は、この中間層 308の表面に、第 3の誘電体層 307、第 1 の反射層 306、第 2の誘電体層 305、第 1の記録層 304、第 1の界面層 303および第 1の誘電体層 302がこの順に配置されてなる。この形態においても、レーザ光 318は 、カバー層 301の側力も入射される。第 2の情報層 316においては、第 1の情報層 31 7を通過したレーザ光 318で情報を記録再生する。情報記録媒体 300にお 、ては、 2つの記録層にそれぞれ情報を記録できる。したがって、この構成によれば、上記実 施の形態 2の 2倍程度の容量を有する媒体を得ることができる。具体的には、例えば 、波長 405nm付近の青紫色域のレーザ光を記録再生に使用する、 50GBの容量の 情報記録媒体を得ることができる。
[0107] まず、 2つの記録層について説明する。第 2の記録層 311は、実施の形態 2におけ る記録層 204と同様の機能を有し、材料も好ましい膜厚も記録層 204と同様である。
[0108] 第 1の記録層 304は、実施の形態 2における記録層 204と同様の機能を有し、同様 の材料を用いて形成される。第 1の記録層 304の厚さは第 2の記録層 311のそれより も小さいことが好ましい。それは、第 1の情報層 317は、レーザ光 318が第 2の情報層 316に到達し得るように、高透過率となるように設計される必要があることによる。具体 的には、第 1の記録層 304が結晶相であるときの第 1の情報層 317の光透過率を Tc (%)、第 1の記録層 304が非晶質相であるときの第 1の情報層 317の光透過率を Ta (%)としたとき、 45%≤ (Ta+Tc) Z2となることが好ましい。そのような光透過率を有 するように、第 1の記録層 304の厚さは、具体的には、 3nm〜9nmであることが好ま しぐ 5nm〜7nmであることがより好ましい。
[0109] 次に記録層以外の要素について説明する。基板 315は、実施の形態 2の基板 208 と同様のものである。したがって、ここでは、基板 315に関する詳細な説明を省略する
[0110] 反射層 314は、実施の形態 1における反射層 108と同様のものである。したがって、 ここでは、反射層 314に関する詳細な説明を省略する。
[0111] 第 5の誘電体層 313および第 4の誘電体層 309は、実施の形態 2における第 2の誘 電体層 206および第 1の誘電体層 202と同様の材料を用いて形成することができる。 第 2の情報層 316に記録された信号は、第 1の情報層 317を通過して第 2の反射層 2 で反射されたレーザ光を読み取ることにより再生される。したがって、第 2の情報層の 反射率 Rcは、 18%≤Rcであることが好ましい。これを満足するために、第 4の誘電 体層 309の厚さは、好ましくは 20nm〜100nmであり、より好ましくは 30nm〜70nm である。また、第 5の誘電体層 313の厚さは、好ましくは 3nm〜40nmであり、より好ま しくは 5nm〜30nmである。
[0112] 第 2の界面層 310および第 3の界面層 312は、実施の形態 1における第 1の界面層 103および第 2の界面層 105と同様のものである。したがって、ここでは、第 2および 第 3の界面層に関する詳細な説明を省略する。第 5の誘電体層 313及び Zまたは第 4の誘電体層 309が Znおよび Sの 、ずれをも含まな 、材料で形成される場合には、 第 3の界面層 312及び Zまたは第 2の界面層 310は設けなくてもよい。
[0113] 中間層 308は、レーザ光 318の、第 1の情報層 317における焦点位置と第 2の情報 層 316における焦点位置とを十分に隔てる機能を有する。中間層 308には、必要に 応じて、第 1の情報層 317用の案内溝が形成されてよい。中間層 308は、紫外線硬 化性榭脂で形成することができる。中間層 308は、レーザ光 318が効率よく第 2の情 報層 316に到達するよう、記録再生する波長 λの光に対して透明であることが望まし い。中間層 308の厚さは、（i)対物レンズの開口数とレーザ光波長により決定される 焦点深度以上であり、（ii)第 1の記録層 304と第 2の記録層 311との間の距離が、対 物レンズの集光可能な範囲内となり、（iii)カバー層 301の厚さと合わせて、使用する 対物レンズが許容できる基板厚公差内となるように選択することが好ま 、。したがつ て、中間層308の厚さは10 111〜40 111でぁることが好ましぃ。中間層 308は、必 要に応じて榭脂層を複数層、積層して構成してよい。たとえば、中間層 308は、誘電 体層 309を保護する層と、案内溝を有する層とから成る 2層構成にしてもょ ヽ。
[0114] 第 3の誘電体層 307は、第 1の情報層 317の光透過率を高める機能を有する。した がって、第 3の誘電体層 307の材料は、透明で、高い屈折率を有することが好ましい 。そのような材料として、例えば、 TiOを用いることができる。あるいは、 TiOを 90mo
2 2
1%以上含む材料を使用してもよい。それにより、約 2. 7の大きい屈折率を有する層 が形成される。第 3の誘電体層 307の膜厚は 10nm〜40nmであることが好ましい。
[0115] 第 1の反射層 306は、第 1の記録層 304の熱を速やかに拡散させる機能を有する。
また、上記のように、第 1の情報層 317は高い光透過率を有する必要があるため、第 1の反射層 306における光吸収は小さいことが望ましい。よって、第 2の反射層 314と 比較して、第 1の反射層 306の材料及び厚さはより限定される。第 1の反射層 306は より薄く設計することが好ましぐ光学的には消衰係数が小さぐ熱的には熱伝導率 が大きくなるように設計することが好ましい。具体的には、第 1の反射層 306は、好ま しくは、 Agまたは Ag合金で、膜厚が 5nm以上 15nm以下となるように形成される。膜 厚が 5nmよりも薄いと、熱を拡散させる機能が低下して第 1の記録層 304にマークが 形成されに《なる。また、膜厚が 15nmよりも厚いと、第 1の情報層 317の光透過率 が 45%に満たなくなる。
[0116] 第 1の誘電体層 302および第 2の誘電体層 305は、光路長 ndを調節して、第 1の情 報層 317の Rc、 Ra、 Tcおよび Taを調節する機能を有する。例えば、 45%≤ (Ta + Tc) Z2、 5%≤Rc、 Ra≤l%を満足するように、第 1の誘電体層 302及び第 2の誘 電体層 305の光路長 ndをマトリクス法に基づく計算により厳密に決定することができ る。例えば、屈折率が 1. 8〜2. 5である誘電体材料で第 1および第 2の誘電体層 30 2及び 305を形成する場合、第 1の誘電体層 302の厚さは好ましくは 10nm〜80nm であり、より好ましくは 20nm〜60nmである。また、第 2の誘電体層 305の厚さは、好 ましくは 3nm〜40nmであり、より好ましくは 5nm〜30nmである。これらの誘電体層 を形成する材料は、実施の形態 2における第 2および第 1の誘電体層 206および 20 2と同様であってよい。但し、第 1の反射層 306が上述のように Agまたは Ag合金で形 成される場合、第 2の誘電体層 305は Sを含まないことが好ましい。また、第 1および 第 2の誘電体層 302および 305は少なくとも酸ィ匕物を含むことが好ましい。第 1および 第 2の誘電体層 302および 305の材料として、 ZrO— SiO— Cr O— LaF、 ZrO
2 2 2 3 3 2 SiO -Ga O -LaF、 HfO SiO— Cr O LaF、 HfO SiO— Ga O
2 2 3 3 2 2 2 3 3 2 2 2 3
LaF、 ZrO SiO— Cr O、 ZrO SiO— Ga O、 HfO SiO— Cr O、 HfO
3 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 3
-SiO -Ga O、 ZrO— Cr O、 ZrO— Ga O、 HfO— Cr O、 HfO— Ga O
2 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3
、 SnO -Ga O— SiC、 SnO— Ga O、 Ga O— SiC、および SnO— SiCを挙げ
2 2 3 2 2 3 2 3 2 ることができる。また、第 1の誘電体層 302は、 ZnS -SiOを用いて形成してよい。
2
[0117] 第 1の界面層 303は、実施の形態 1における界面層 103と同様のものである。した がって、ここでは、その詳細な説明を省略する。第 1の誘電体層 302が Znおよび Sの V、ずれをも含まな 、材料で形成されて 、る場合には、第 1の界面層 303は設けなくて もよい。また、図示した形態において、第 2の誘電体層 305と第 1の記録層 304との間 には界面層が設けられていない。これは、第 2の誘電体層 305は好ましくは Znおよび Sの 、ずれをも含まな 、材料で形成されることによる。
[0118] カバー層 301は、実施の形態 2のカバー層 201と同様の機能を有し、同様の材料 力ら成るものである。カバー層 301の好ましい膜厚は、 40 m〜 100 mである。ま た、カバー層 301の厚さは、カバー層 301の表面から第 2の記録層 311までの距離 力 50 m〜 120 mとなるように設定する。例えば、中間層 308の厚さが 15 mで ある場合、カバー層 301の厚さは 85 mであってよい。あるいは、中間層 308の厚さ 力 S25 μ mである場合、カバー層 301の厚さは 75 μ mであってよい。あるいは、中間 層 308の厚さ力 S35 μ mである場合、カバー層 301の厚さは 65 μ mであってよい。
[0119] 以上において、記録層を有する情報層を 2つ有する構成の情報記録媒体を説明し た。複数の記録層を有する情報記録媒体は、この構成に限定されず、情報層を 3つ 以上含む構成とすることも可能である。また、図示した形態の変形例においては、例 えば 2つの情報層のうち、一つを可逆的相変化を生じる上記特定の Ge— Bi— Te— M系材料または Ge -Sn-Bi-Te- M系材料を含む記録層を有する情報層とし、 一つを非可逆的相変化を生じる記録層を有する情報層としてよい。また、情報層を 3 つ有する情報記録媒体においては、 3つの情報層のうち一つを再生専用の情報層と し、一つを可逆的相変化を生じる上記特定の Ge— Bi—Te— M系材料または Ge— Sn-Bi-Te- M系材料を含む記録層を有する情報層とし、一つを非可逆的相変 化を生じる記録層を有する情報層とすることも可能である。このように、情報層を 2以 上有する情報記録媒体には、種々の形態のものがある。いずれの形態においても、 可逆的相変化を生じる記録層を上記式（ 1)もしくは式（2)、または式（3)もしくは式 (4 )で示される材料を含む層とすることによって、結晶化速度が大きぐ且つ非晶質相の 安定性にも優れた記録層を得ることができる。即ち、少なくとも 1つの記録層が上記特 定の材料を含む情報記録媒体は、これに高線速度および広!、線速度範囲から選択 される任意の線速度にて情報が記録される場合に、高 ヽ消去性能と優れた記録保 存性を示す。
[0120] 続、て、実施の形態 3の情報記録媒体 300を製造する方法を説明する。情報記録 媒体 300は、支持体となる基板 315上に、第 2の情報層 316、中間層 308、第 1の情 報層 317、およびカバー層 301を順に形成して製造する。
[0121] 詳しくは、案内溝 (グループ面とランド面)が形成された基板 315を成膜装置に配置 し、基板 315の案内溝が形成された表面に、第 2の反射層 314を成膜する工程 (ェ 程 n)、第 5の誘電体層 313を成膜する工程 (工程。）、第 3の界面層 312を成膜する 工程 (工程 p)、第 2の記録層 311を成膜する工程 (工程 q)、第 2の界面層 310を成膜 する工程 (工程!：)、および第 4の誘電体層 309を成膜する工程 (工程 s)を順次実施し 、さらに、第 4の誘電体層 309の表面に、中間層 308を形成する工程を実施し、それ 力も中間層 308の表面に第 3の誘電体層 307を成膜する工程 (工程 t)、第 1の反射 層 306を成膜する工程 (工程 u)、第 2の誘電体層 305を成膜する工程 (工程 V)、第 1 の記録層 304を成膜する工程 (工程 w)、および第 1の界面層 303を成膜する工程（ 工程 x)、及び第 1の誘電体層 302を成膜する工程 (工程 y)を順次実施し、さら〖こ、第 1の誘電体層 302の表面にカバー層 301を形成する工程を実施することにより、製造 される。
[0122] 最初に、基板 315の案内溝が形成された面に、第 2の反射層 314を成膜する工程 nを実施する。工程 nは、実施の形態 1の工程 gと同様にして実施される。次に、工程 o を実施して、第 2の反射層 314の表面に、第 5の誘電体層 313を成膜する。工程 oは 、実施の形態 1の工程 aと同様にして実施される。次に、工程 pを実施して、第 5の誘 電体層 313の表面に、第 3の界面層 312を成膜する。工程 pは、実施の形態 1の工程 bと同様にして実施される。次に、工程 qを実施して、第 3の界面層 312の表面に、第 2の記録層 311を成膜する。工程 qは、実施の形態 2の工程 k (即ち、実施の形態 1の 工程 c)と同様にして実施される。次に、工程 rを実施して、第 2の記録層 311の表面 に、第 2の界面層 310を成膜する。工程 rは、実施の形態 1の工程 bと同様にして実施 される。次に、工程 sを実施して、第 2の界面層 310の表面に、第 4の誘電体層 309を 成膜する。工程 sは、実施の形態 1の工程 aと同様にして実施される。
[0123] 工程 n〜sにより第 2の情報層 316を形成した基板 315を、スパッタリング装置力も取 り出し、中間層 308を形成する。中間層 308は次の手順で形成される。まず、誘電体 層 309の表面に、紫外線硬化性榭脂を例えばスピンコートにより塗布する。次に、中 間層に形成すべき案内溝と相補的である凹凸を有するポリカーボネート基板の凹凸 形成面を、紫外線硬化性榭脂に密着させる。その状態で紫外線を照射して榭脂を硬 ィ匕させた後、凹凸を有するポリカーボネート基板を剥離する。それにより、前記凹凸 に相補的な形状の案内溝が紫外線硬化性榭脂に形成されて、形成すべき案内溝を 有する中間層 308が形成される。基板 315に形成された案内溝と中間層 308に形成 された案内溝の形状は、同様であってもよいし、異なっていてもよい。別法において、 中間層 308は、誘電体層 309を保護する層を紫外線硬化性榭脂で形成し、その上 に案内溝を有する層を形成することにより、形成してよい。その場合、得られる中間層 は 2層構造である。あるいは、中間層は、 3以上の層を積層して構成してよい。
[0124] 中間層 308まで形成した基板 315を再びスパッタリング装置に配置して、中間層 30 8の表面に第 1の情報層 317を形成する。第 1の情報層 317を形成する工程は、ェ 程 t〜yに相当する。
[0125] 工程 tは、中間層 308の案内溝を有する面に、第 3の誘電体層 307を成膜する工程 である。工程 tにおいては、高周波電源を使用し、 TiO材料を含むスパッタリングター
2
ゲットを用いて、希ガス雰囲気中又は希ガスと oガスの混合ガス雰囲気中で、スパッ
2
タリングを実施する。また、酸素欠損形の TiOスパッタリングターゲットを用いる場合
2
には、パルス発生型の直流電源を用 、てスパッタリングすることもできる。
[0126] 次に、工程 uを実施して、第 3の誘電体層 307の表面に第 1の反射層 306を成膜す る。工程 uにおいては、例えば直流電源を使用し、 Agを含む合金のスパッタリングタ 一ゲットを用いて、希ガス雰囲気中でスパッタリングを実施する。
[0127] 次に、工程 Vを実施して、第 1の反射層 306の表面に第 2の誘電体層 305を成膜す る。工程 Vは、実施の形態 1の工程 aと同様にして実施される。次に、工程 wを実施し て、第 2の誘電体層 305の表面に第 1の記録層 304を成膜する。工程 wは、実施の 形態 2の工程 kと同様にして実施される。次に、工程 Xを実施して、第 1の記録層 304 の表面に第 1の界面層 303を成膜する。工程 Xは、実施の形態 1の工程 bと同様にし て実施される。次に、工程 yを実施して、第 1の界面層 303の表面に第 1の誘電体層 302を成膜する。工程 yは、実施の形態 1の工程 aと同様にして実施される。このよう に、工程 t〜yを順次実施して、第 1の情報層 317を形成する。
[0128] 第 1の情報層 317まで形成した基板 315をスパッタリング装置から取り出す。それか ら、第 1の誘電体層 302の表面に、実施の形態 2で説明した手法と同様の手法により カバー層 301を形成する。例えば、接着剤となる紫外線硬化性榭脂を厚さ 10 /z mと なるように形成し、厚さ 65 mのシートを積層して、厚さ 75 mのカバー層 301を形 成できる。また、誘電体層 302の表面に、厚さ 75 mの紫外線硬化性榭脂を例えば スピンコート法により塗布して、紫外線を照射して榭脂を硬化させ、カバー層 301を 形成することもできる。このようにして、カバー層形成工程を終了させる。
[0129] カバー層形成工程が終了した後は、必要に応じて、第 2の情報層 316及び第 1の 情報層 317の初期化工程を実施する。初期化工程は、中間層 308を形成する前もし くは後に、第 2の情報層 316について実施し、カバー層 301を形成する前もしくは後 に、第 1の情報層 317について実施してよい。あるいは、カバー層 301を形成する前 もしくは後に、第 1の情報層 317および第 2の情報層 316について初期化工程を実 施してもよい。このように、工程 n〜s、中間層形成工程、工程 t〜y、およびカバー層 形成工程を順次実施し、必要に応じて初期化工程を実施することにより、実施の形 態 3の情報記録媒体 300を製造することができる。
[0130] (実施の形態 4)
本発明の実施の形態 4として、電気的エネルギーを印加して情報の記録および再 生を実施する情報記録媒体の一例を説明する。図 4に、その情報記録媒体 400の一 部断面とそれを使用するシステムの一例を示す。情報記録媒体 400は、いわゆるメモ リである。
[0131] 情報記録媒体 400は、基板 401の表面に、下部電極 402、記録層 403および上部 電極 404がこの順に形成されている。この媒体において、記録層 403は、電気的ェ ネルギーを印加することによって生じるジュール熱によって、結晶相と非晶質相との 間で可逆的相変化を生じ得る層であり、上記式（1)もしくは（2)、または上記式 (3)も しくは (4)で表される材料を含む。
[0132] 基板 401として、具体的には、 Si基板などの半導体基板、またはポリカーボネート 基板、 SiO基板および Al O基板などの絶縁性基板を使用できる。下部電極 402お
2 2 3
よび上部電極 404は、適当な導電材料で形成される。下部電極 402および上部電 極 404は、例えば、 Au、 Ag、 Pt、 Al、 Ti、 Wおよび Crならびにこれらの混合物のよう な金属をスパッタリングすることにより形成される。この情報記録媒体 400については 、後述の実施例において、その作動方法とともにさらに説明する。
[0133] (実施の形態 5)
本発明の実施の形態 5として、本発明の情報記録媒体に情報を記録し、記録した 情報を再生する装置の一例を説明する。図 6に記録再生装置の一例を示す。記録再 生装置は、情報記録媒体 50を回転させるスピンドルモータ 51と、レーザ光 52を発す る半導体レーザ 53を備えた光学ヘッド 54と、レーザ光 52を情報記録媒体 50の記録 層上に集光させる対物レンズ 55とを具備している。情報記録媒体 50は、例えば、先 に説明した、情報記録媒体 100, 200, 300である。また、レーザ光 52は、図 1〜3に 示した、レーザ光 111, 209, 318に相当する。
実施例
[0134] 次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
[0135] (実施例 1)
実施例 1では、 DVD— RAM仕様の情報記録媒体を作製して実験を行った。具体 的には、図 1に示す情報記録媒体 100を製造し、記録再生評価および信頼性評価を 実施した。本実施例では、記録層 104を構成する材料として、上記式（3)で示され、 Mの異なるものを 3種類準備して、 3種類の情報記録媒体 (媒体番号 100— 1〜3)を 作製した。また、比較のために M (即ち、 M Te )を有しない材料力も成る記録層 104
2 3
を有する媒体 100 (比較例;媒体番号 100— A)も準備した。記録再生評価並びに信 頼性評価は、 5倍速と 16倍速で実施した。以下に製造方法および評価方法を具体 的に説明する。
[0136] 最初に、情報記録媒体 100の製造方法について説明する。基板 101として、案内 溝 (深さ 50nm、グルーブーランド間の距離 0. 615 m)が形成されたポリカーボネ ート基板（直径 120mm、厚さ 0. 6mm)を準備し、図 5に示すようなスパッタリング装 置内に取り付けた。
[0137] 基板 101の案内溝が形成された表面に、第 1の誘電体層 102として (ZnS) (SiO
80 2
) (mol%)から成る層を 138nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 1
20
の界面層 103として（ZrO ) (SiO ) (Cr O ) (mol%)から成る層を 5nmの厚さ
2 25 2 25 2 3 50
となるようにスパッタリングにより形成した。
[0138] 次に、記録層 104を 7nmの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。記録層 1 04は、（GeTe) [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表される材料から実質的
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
に成る層が形成されるように、 Ge、 Bi、 Teおよび Mの割合を調整した Ge— Bi— Te —M力も成るターゲットを使用して形成した。媒体番号 100— 1は Mが A1のものであ り、媒体番号 100— 2は Mが Gaのものであり、媒体番号 100— 3は Mが Inのものであ る。前記組成の記録膜が形成されているカゝ否かは、記録層を形成するときのスパッタ リング条件にて、 10枚のガラス板上に厚さ 500nmの膜を形成し、ガラス板上に形成 した膜の元素組成力 （GeTe) [ (M Te ) (Bi Te ) ] 力も算出される元素組
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
成 (即ち、 Ge Bi Te M (原子％) )と略一致する力否かにより判断した。また
38.2 8.5 52.4 0.9
、スパッタリングターゲットの組成は、前述のようにして 10枚のガラス板上に形成した 膜の元素組成が、式 (GeTe) [ (M Te ) (Bi Te ) ] から算出される前記元
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
素糸且成と略一致するまで (具体的には、 Geおよび Teについては差異が ±0. 5%以 内、 Biおよび Mについては差異が ±0. 2%以内となるまで、 Snをさらに含む場合は 、 Snについては差異が ±0. 2%以内となるまで）、各元素の割合を調整して実験的 に定めた。ガラス板上に形成した膜の元素組成は、当該膜を酸性の溶媒に溶解し、 その溶液を ICP (ICP : Inductively Coupled Plasma,誘導結合プラズマ）発光分 光分析法で分析する方法により求めた。分析装置として、（株)リガク製の CIROS12 0を用いた。以下の実施例においても、所望の組成の記録層が形成されたことの確 認およびターゲットの組成の決定は、この手順に従って実施した。
[0139] 次に、記録層 104上に、第 2の界面層 105として（ZrO ) (SiO ) (Cr O ) (mo
2 25 2 25 2 3 50
1%)力も成る層を 5nmの厚さとなるように形成し、第 2の誘電体層 106として (ZnS)
80
(SiO ) (mol%)から成る層を 35nmの厚さとなるように形成し、光吸収補正層 107
2 20
として Si Crから成る層を 30nmの厚さとなるように形成し、さらに、反射層 108として
2
Ag - Pd— Cu力も成る層を 80nmの厚さとなるように形成した。
[0140] 各層を形成したときのスパッタリング条件を説明する。第 1の誘電体層 102および第 2の誘電体層 106は、直径 100mmで厚さ 6mmの（ZnS) (SiO ) (mol%)から成
80 2 20
るスパッタリングターゲットを用い、 Arガスに 3%の Oガスを混合した圧力 0. 13Paの
2
雰囲気で、高周波電源を用いて 400Wの出力でスパッタリングして形成した。第 1の 界面層 103および第 2の界面層 105は、直径 100mmで厚さ 6mmの（ZrO ) (SiO
2 25
) (Cr O ) (mol%)から成るスパッタリングターゲットを用い、圧力 0. 13Paの Ar
2 25 2 3 50
ガス雰囲気で、高周波電源を用いて 500Wの出力でスパッタリングして形成した。記 録層 104は、直径 100mmで厚さ 6mmの、 Ge、 Te、 Biおよび Mを含むスパッタリン グターゲットを用い、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用いて 100Wの 出力でスパッタリングして形成した。光吸収補正層 107は、直径 100mmで厚さ 6mm の、 Siと Crを含むスパッタリングターゲットを用い、圧力 0. 27Paの Arガス雰囲気で、 高周波電源を用いて 300Wの出力でスパッタリングして形成した。反射層 108は、直 径 100mmで厚さ 6mmの Ag— Pd—Cuから成るスパッタリングターゲットを用い、圧 力 0. 4Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用いて 200Wの出力でスパッタリングして 形成した。媒体番号 100— Aの記録層 104は、 Ge、 Bi、 Teを含むターゲットを使用し て、同じ条件でスパッタリングすることにより形成した。
[0141] 以上のようにして基板 101の上に第 1の誘電体層 102、第 1の界面層 103、記録層 104、第 2の界面層 105、第 2の誘電体層 106、光吸収補正層 107および反射層 10 8を順次成膜して積層体を形成した後、紫外線硬化性榭脂を反射層 108の上に塗 布し、塗布した紫外線硬化性榭脂の上に、ダミー基板 110として直径 120mm、厚さ 0. 6mmの円盤状のポリカーボネート基板を密着させた。そして、ダミー基板 110の 側から紫外線を照射して榭脂を硬化させた。これにより、硬化した榭脂から成る接着 層 109を 30 mの厚さで形成すると同時に、ダミー基板 110を接着層 109を介して 積層体に貼り合わせた。
[0142] ダミー基板 110を貼り合わせた後、初期化工程を実施した。初期化工程において は、波長 810nmの半導体レーザを使って、情報記録媒体 100の記録層 104を、半 径 22〜60mmの範囲の環状領域内でほぼ全面に亘つて結晶化させた。これにより 初期化工程が終了し、媒体番号 100— 1〜3および媒体番号 100— Aの情報記録媒 体 100の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、鏡面部反射率が Rc約 16%、 R a約 2%であった。
[0143] 次に、記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体 100に情報を記録するために、情報記録媒体 100を回転させるスピ ンドルモータと、レーザ光 111を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ 光 111を情報記録媒体 100の記録層 104上に集光させる対物レンズとを具備した図 6の構成の記録再生装置を用いた。情報記録媒体 100の評価においては、波長 66 Onmの半導体レーザと開口数 0. 65の対物レンズを使用し、 4. 7GB容量相当の記 録を行った。情報記録媒体 100を回転させる回転数は、 9000回転 Z分から 11000 回転 Z分の範囲とした。これにより、ディスク最内周では 5倍速相当の約 20mZ秒、 最外周では 16倍速相当の約 65mZ秒の線速度で情報が記録された。記録した信 号の再生評価は、 2倍速相当の約 8mZ秒で、 lmWのレーザ光を照射して実施した 。なお、再生評価条件は、 2倍速より大きな線速度で実施してもよぐ再生パワーも 1 mWよりち大さくしてちょい。
[0144] 記録再生評価は、ジッタ値 (所定の長さの記録マークが、所定の位置からどれだけ ずれて形成されているを統計的に評価する指標）と消去率 (記録層の結晶化速度を 評価する指標）に基づいて行った。
[0145] まず、ジッタ値を測定する条件を決めるために、ピークパワー（Pp)およびバイアス パワー（Pb)を以下の手順で設定した。レーザ光 111を高パワーレベルと低パワーレ ベルとの間でパワー変調しながら情報記録媒体 100に向けて照射して、マーク長 0. 42 m(3T)〜1. 96 m(14T)のランダム信号を（グループ記録により）記録層 10 4の同一のグループ表面に 10回記録した。その際、ノンマルチパルスのレーザ光を 照射した。
[0146] 記録後、タイムインターバルアナライザーを用いて、前端間のジッタ値および後端 間のジッタ値を測定し、これらの平均値として平均ジッタ値を求めた。バイアスパワー を一定の値に固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッ タ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が 13 %に達したときのピークパワーの 1. 3倍のパワーを仮に Pplと決めた。次に、ピーク パワーを Pplに固定し、バイアスパワーを種々変化させた各記録条件について平均 ジッタ値を測定し、ランダム信号の平均ジッタ値が 13%以下となったときの、ノ ィァス パワーの上限値および下限値の平均値を Pbに設定した。そして、ノ ィァスパワーを P bに固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定 し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が 13%に達した ときのピークパワーの 1. 3倍のパワーを Ppに設定した。 Ppと Pbは、 16倍速および 5 倍速のそれぞれで実施した、グループ記録及びランド記録のそれぞれにつ ヽて設定 した (即ち、 4つの記録条件にて、 Rpと Pbを設定した)。その結果を表 1に示す。この ようにして設定した Ppおよび Pbの条件で記録した場合、例えば 10回繰り返し記録に お!、て、 16倍速記録および 5倍速記録のそれぞれにお!/、て 8〜9%の平均ジッタ値 が得られた。システムのレーザパワー上限値を考慮すれば、 16倍速でも、 Pp≤30m W、 Pb≤13mWを満足することが望ましい。
[0147] 次に、消去率測定方法について説明する。上記の Ppと Pbとの間でパワー変調しな がら、 3Tの単一信号と 11Tの単一信号を交互に計 10回記録した。 11回目に 3T信 号を記録し、スペクトラムアナライザーを用いて、 3T信号の信号振幅（単位: dBm)を 測定した。次に、 12回目に 11T信号を記録して、 3T信号がどれだけ減衰したか測定 した。この減衰量を消去率 (単位: dB)と定義する。消去率が大きい方が、記録層の 結晶化速度が大きい。値としては、 25dB以上が好ましい。消去率の測定は、高線速 度になるほど低下するため、 16倍速において、グループ記録及びランド記録のそれ ぞれについて実施した。
[0148] 次に信頼性評価につ!、て説明する。信頼性評価は、記録した信号が高温条件下 に置かれても保存されるかどうか、また、高温条件下に置かれた後も書き換えが可能 力どうかを調べるために実施した。評価は、上記と同様の記録再生装置を用いて実 施した。具体的な評価方法は次のとおりである。まず、予め、上述の 3種類の情報記 録媒体 100に、上記の Ppと Pbとの間でパワー変調しながら、ランダム信号を、 16倍 速および 5倍速の条件で、グループおよびランドに複数トラック記録し、ジッタ値 j (%) を測定した。温度 80°C、相対湿度 20%の恒温槽にこれらの媒体を 100時間放置し た後、取り出した。取り出した後、記録しておいた信号を再生してジッタ値 ja (%)を測 定した (記録保存性の評価)。また、記録していた信号に、 Ppと Pbとの間でパワー変 調しながら 1回オーバライトして、ジッタ値 jo (%)を測定した (書換保存性の評価)。恒 温槽に放置する前のジッタ値と放置した後のジッタ値を比較して、信頼性を評価した 。 Aja= (ja— j) (%)、 Ajo= (jo— j) (%)とすると、 Ajaおよび Ajoが大きいほど、信 頼性は低 、と 、える。記録保存性 ( Δ ja)は低倍速で記録した信号にっ 、て低くなる 傾向にあり、書換保存性（ Δ jo)は高倍速で記録した信号について低くなる傾向にあ る。したがって、本実施例においては、 5倍速の Ajaと 16倍速の Δ joを、グループ記 録及びランド記録を実施して評価した。 Ajaおよび Δ joの両方が小さいほど、広い線 速度範囲でより具合良く使用できる情報記録媒体である。
[0149] 3種類の情報記録媒体と比較例の情報記録媒体について、 16倍速における消去 率、 5倍速における Ajaと 16倍速における Ajoの評価結果、および 16倍速および 5 倍速の Ppと Pbの値を表 1に示す。いずれの評価も、グループ記録の場合とランド記 録の場合それぞれにつ ヽて実施した。
[0150] 表中、 S、 C、 Aの意味はそれぞれ次のとおりである。
消去率：
S 30dB以上
A 25dB以上 30dB未満
B 20dB以上 25dB未満
C 20dB未満
[0151] Ajaおよび Ajo :
S 2%未満、
A 2%以上 3%未満、
B 3%以上 5%未満、
C 5%以上。
[0152] いずれの評価においても、「C」は、その線速度での使用が困難であることを示し、「 B」〜「S」は使用可能であることを示す。「B」は好ましいこと（良）を意味し、「A」はより 好ま 、こと (優）を意味し、 S評価はさらにより好ま U、こと (秀）を意味する。
[0153] [表 1]
Figure imgf000047_0001
表 1に示す様に、媒体番号 100—:! 3については、 16倍速での消去率、 5倍速で の記録保存性、 16倍速での書換保存性において、 Aの評価が得られた。また、 Ppと Pbの値も良好であった。一方、記録層が Mを含まない比較例の情報記録媒体につ いては、 16倍速消去率と 16倍速書換保存性で Sであるのに対し、 5倍速記録保存性 力 評価となった。即ち、この媒体の記録層は結晶化速度が大きすぎるために、低線 速度における記録保存性を確保できなかった。このように、記録層 104を、 (GeTe)
89
[ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示され、 Mが Al、 Gaまたは Inである材料を
2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
用いることにより、高線速度における高い消去性能と、 5倍速〜 16倍速の広い線速 度範囲にぉ 、て高 、信頼性を確保することができた。
[0155] (実施例 2)
実施例 2も、 DVD— RAM仕様の情報記録媒体を作製して実験を行った。具体的 には、図 1に示す情報記録媒体 100を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実 施した。本実施例では、記録層 104の組成が異なる 6種類の情報記録媒体 (媒体番 号 100— 4〜9)を作製した。具体的には、これらの媒体において、記録層 104は、（ GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示され、 y力それぞれ 0. 05、 0. 1、 0
89 2 3 y 2 3 1 y 11
. 2、 0. 3、 0. 4、および 0. 5である材料から実質的に成るものであった。また、比較 のために、上記式（3)で示され、 Mが Inで、 yが 1である材料力も成る記録層 104を有 する媒体 100 (媒体番号 100— B)を準備した。さらに、実施例 1で評価した媒体番号 100— Aに相当する媒体も評価した。記録再生評価並びに信頼性評価は、 5倍速、 6倍速、 12倍速、 16倍速で実施した。以下に製造方法および評価方法を具体的に 説明する。
[0156] 最初に、情報記録媒体 100の製造方法について説明する。実施例 2において、基 板 101は実施例 1で使用した基板 101と同じものと使用し、第 1の誘電体層 102、第 1の界面層 103、第 2の界面層 105、第 2の誘電体層 106、光吸収補正層 107および 反射層 108は、それぞれ実施例 1の媒体におけるそれらの層と同じ材料を用いて、 同じ膜厚となるように形成した。また、いずれの層も、そのスパッタリング条件は、実施 例 1で用いた条件と同じにした。貼り合わせ工程および初期化工程も実施例 1と同様 にして実施した。
[0157] 記録層 104は、第 1の界面層 103の表面に 7nmの厚さとなるように形成した。記録 層 104は、（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表される材料から実質
89 2 3 y 2 3 1- 11
的に成り、媒体ごとに yの値が異なるように、スパッタリングターゲットの組成を調整し て形成した。記録層 104のスパッタリング条件は、実施例 1で用いた条件と同じにした [0158] 作製した媒体は 、ずれも、鏡面部反射率が Rc約 16%、 Ra約 2%であった。
[0159] 次に、記録再生評価方法について説明する。
実施例 1で用いたものと同様の記録再生装置を用いて、 5倍速、 6倍速、 12倍速、 および 16倍速において、グループおよびランド記録のそれぞれについて、 Ppおよび Pbを、実施例 1で採用した手順と同じ手順に従って設定した。その Ppと Pbに基づい て、各々の線速度における消去率、記録保存性、および書換保存性を評価した。
[0160] 6種類の情報記録媒体と 2種類の比較用の情報記録媒体について、 5、 6、 12およ び 16倍速のグループ記録における消去率、 Aja、 Δ joの評価結果を表 2に示す。
[0161] 表中の記号の意味は、実施例 1で説明したとおりである。ただし、 "—"と表示してい るものは、消去率が悪くて、 Ppと Pbが決定できず、記録保存性と書換保存性の評価 ができな力 たことを示す。
[0162] [表 2]
Figure imgf000050_0001
[0163] 表 2に示す様に、媒体番号 100— 4〜8は、 5倍速から 16倍速までの範囲で使用で きるものであった。媒体番号 100— 9については、 16倍速の消去率が C評価であった 力 他の線速度では、 B以上の評価が得られたので、 5倍速から 12倍速で使用でき るものであった。これに対し、 y= lの組成の記録層を有する媒体番号 100— Bの媒 体については、 5倍速から 16倍速での消去率が C評価であった。このことから、 M T
2 eの割合が大きいと、記録層の結晶化速度が遅ぐ 5倍速以上の線速度で使用でき
3
ないことがわかった。また、 M Teを含まない糸且成では、 5倍速から 16倍速までのす
2 3
ベての記録速度にて Ajaが C評価であった。この組成の記録層は、結晶化速度が非 常に早ぐ 16倍速以下では使用できないことがわ力つた。同様の結果は、ランド記録 の場合にも得られた。
[0164] また、媒体番号 100— 4〜9について、使用可能な線速度における繰り返し記録性 能も 10万回まで評価した。その結果、 In Teを添加したことによる相分離は生じなか
2 3
つた。また、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に 12%以下であり、画像 ファイル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあつ た。
[0165] このように、上記式（3)で示され、 M=Inおよび x=89であり、且つ 0<y≤0. 5を 満たす材料を含む記録層を備えた情報記録媒体は、高!、線速度および且つ最大線 速度が最小線速度の 2. 4倍以上であるような線速度範囲にて、使用できることが確 認された。すなわち、そのような材料を使用することにより、 CAVの高速記録が可能 となる優れた情報記録媒体が得られる。
[0166] (実施例 3)
実施例 3は、記録層 104を、（GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表さ
89 2 3 y 2 3 1 - 11
れる材料力も実質的に成る層としたこと以外は、実施例 2と同様にして、情報記録媒 体の製造および評価を行った。その結果、実施例 2と同様に、上記式 (3)で示され、 M = Gaおよび x = 89であり、且つ 0<y≤0. 5を満たす材料から成る記録層を形成 すれば、 CAVの高速記録が可能な良好な媒体が得られることがわ力つた。
[0167] (実施例 4)
実施例 4は、記録層 104を、（GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表さ れる材料力も実質的に成る層としたこと以外は、実施例 2と同様にして、情報記録媒 体の製造および評価を行った。その結果、実施例 2と同様に、上記式 (3)で示され、 M=A1および x=89であり、且つ 0<y≤0. 5を満たす材料から成る記録層を形成 すれば、 CAVの高速記録が可能な良好な媒体が得られることがわ力つた。
[0168] (実施例 5)
実施例 5では、 Blu-ray Disc仕様の媒体を作製して実験を行った。具体的には 、図 2に示す情報記録媒体 200を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施し た。本実施例では、記録層の組成が異なる 8種類の情報記録媒体 (媒体番号 200— 1〜8)を作製した。具体的には、これらの媒体において、記録層 204は、（GeTe) [
97
(In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示され、 yカそれぞれ 0. 1、 0. 2、 0. 3、 0. 4、 0
2 3 y 2 3 1-y 3
. 5、 0. 6、 0. 7および 0. 8である材料から実質的に成るものであった。また、比較の ために M (即ち、 M Te )を有しない材料から成る記録層 204、および Bi (即ち、 Bi T
2 3 2 e )を有しない記録層 204を有する媒体 200 (媒体番号 200— Aおよび B)も準備した
3
。記録再生評価並びに信頼性評価は、 1倍速、 2倍速、 4倍速で実施した。以下に製 造方法および評価方法を具体的に説明する。
[0169] 最初に、情報記録媒体 200の製造方法について説明する。基板 208として、案内 溝 (深さ 20nm、グルーブーグループ間の距離 0. 32 m)が形成されたポリカーボネ ート基板 (直径 120mm、厚さ 1. 1mm)を準備し、図 5に示すようなスパッタリング装 置内に取り付けた。
[0170] 基板 208の案内溝が形成された表面に、反射層 207として Ag— Pd— Cuから成る 層を 80nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 2の誘電体層 206として（ ZrO ) (SiO ) (Ga O ) (mol%)から成る層を 20nmの厚さとなるようにスパッタ
2 25 2 25 2 3 50
リングにより形成した。この実施例では、第 2の界面層 205は設けずに、第 2の誘電体 層 206の表面に記録層 204を l lnmの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した 。記録層 204は、媒体ごとに記録層中の In Teの割合 (即ち、上記式の yの値）が異
2 3
なるように、スパッタリングターゲットの組成を調整して形成した。次に記録層 204上 に、第 1の界面層 203として（ZrO ) (SiO ) (Cr O ) (mol%)から成る層を 5n
2 25 2 25 2 3 50
mの厚さとなるように形成し、第 1の誘電体層 202として（ZnS) (SiO ) (mol%)か ら成る層を 60nmの厚さとなるように形成した。媒体番号 200— Aおよび Bの媒体はそ れぞれ、記録層 204を（GeTe) (Bi Te ) (mol%)、および（GeTe) (In Te ) (
97 2 3 3 97 2 3 3 mol%)で示される材料カゝら成る層として作製した。
[0171] 各層を形成したときのスパッタリング条件を説明する。反射層 207のスパッタリング 条件は、実施例 1の反射層 108のスパッタリング条件と同様とした。第 2の誘電体層 2 06は、直径 100mmで厚さ 6mmの（ZrO ) (SiO ) (Ga O ) (mol%)から成る
2 25 2 25 2 3 50
スパッタリングターゲットを用い、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気で、高周波電源を用 いて 500Wの出力でスパッタリングして形成した。
[0172] 記録層 204は、直径 100mmで厚さ 6mmの、 Ge、 Te、 Biおよび Inを含むスパッタリ ングターゲットを用いて、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用いて 100 Wの出力でスパッタリングして膜を形成した。
[0173] 第 1の界面層 203のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1および第 2の界面層 103 および 105のそれと同様とした。第 1の誘電体層 202のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1の誘電体層 102および第 2の誘電体層 106のそれと同様とした。
[0174] 以上のようにして基板 208の上に反射層 207、第 2の誘電体層 206、記録層 204、 第 1の界面層 203および第 1の誘電体層 202を順次成膜した基板 208をスパッタリン グ装置カゝら取り出した。それから、第 1の誘電体層 202の表面に紫外線硬化性榭脂 であるアクリル系の榭脂をスピンコート法で塗布した。塗布した榭脂の表面に、厚さ 9 0 mの円盤状のアクリル系の榭脂から成るシートを密着させて、紫外線をシート側 力も照射して榭脂を硬化させ、カバー層 201を形成した。カバー層 201の厚さは、ス ピンコート法で塗布する紫外線硬化性榭脂の厚さを 10 mにして、全体として 100 μ mとした。
[0175] カバー層の形成工程を終了した後、初期化工程を実施した。初期化工程において は、波長 810nmの半導体レーザを使って、情報記録媒体 200の記録層 204を、半 径 22〜60mmの範囲の環状領域内でほぼ全面に亘つて結晶化させた。これにより 初期化工程が終了し、媒体番号 200— 1〜8の情報記録媒体 200の作製が完了した 。作製した媒体番号はいずれも、鏡面部反射率が Rc約 18%、 Ra約 3%であった。
[0176] 次に、記録再生評価方法について説明する。 情報記録媒体 200に情報を記録するために、情報記録媒体 200を回転させるスピ ンドルモータと、レーザ光 209を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ 光 209を情報記録媒体 200の記録層 204上に集光させる対物レンズとを具備した図 6の構成の記録再生装置を用いた。情報記録媒体 200の評価においては、波長 40 5nmの半導体レーザと開口数 0. 85の対物レンズを使用し、 25GB容量相当の記録 を行った。情報記録媒体 200は、 1倍速 (4. 92mZ秒、データ転送レート： 36Mbps )、 2倍速（9. 84mZ秒、 72Mbps)、 4倍速（19. 68mZ秒、 144Mbps)の線速度と なるように回転数を変え、記録した。記録した信号の再生評価は、 1倍速相当で、 0. 35mWのレーザ光を照射して実施した。なお、再生評価条件は、 1倍速より大きな線 速度で実施してもよぐ再生パワーも 0. 35mWよりも大きくしてもよい。平均ジッタ値（ 前端間ジッタと後端間ジッタとの平均値)を求める際のジッタ値の測定には、タイムィ ンターパルアナライザーを用いた。本実施例のジッタ値は、リミット'ィコライズド'ジッ タ値 (LEQジッタ値)を指す。
[0177] まず、ジッタ値を測定する条件を決めるために、ピークパワー（Pp)及びバイアスパ ヮー（Pb)を以下の手順で設定した。レーザ光 209を、高パワーレベルのピークパヮ 一 (mW)と低パワーレベルのバイアスパワー（mW)との間でパワー変調しながら情報 記録媒体 200に向けて照射して、 2T (マーク長 0. 149 111)から8丁（マーク長0. 59 6 m)のランダム信号を記録層 204の同一のグループ表面に 10回記録した。記録 した後、平均ジッタ値を測定した。
[0178] この方法による平均ジッタ値の測定を、バイアスパワーを一定の値に固定し、ピーク パワーを種々変化させた各記録条件にっ 、て実施し、平均ジッタ値が最小値になる ピークパワーを Pplに設定した。ピークパワーを Pplに固定し、ノィァスパワーを種 々変化させた各記録条件にっ 、て平均ジッタ値を測定し、平均ジッタ値が最小値に なるバイアスパワーを Pbに設定した。再び、バイアスパワーを Pbに固定し、ピークパ ヮーを種々変化させた各記録条件につ 、て平均ジッタ値を測定し、平均ジッタ値が 最小値になるピークパワーを Ppに設定した。例えば、媒体番号 200— 3の媒体にお ヽて、得られた Ρρίま、 36Mbps【こお!/ヽて ίま 5mW、 72Mbps【こお!/ヽて ίま 5. 5mW、 1 44Mbpsにおいては 7. 4mWであり、十分システムバランスがとれる値であった。また 、媒体番号 200— 3の媒体で得られた LEQジッタ値は、 36Mbpsにおいては 5. 7% 、 72Mbps【こお!ヽて ίま 5. 9%, 144Mbps【こお!ヽて ίま 7. 50/0であり、十分システムノ ランスがとれる値であった。
[0179] 次に、消去率測定方法について説明する。上記の Ρρと Pbとの間でパワー変調しな がら、 2Tの単一信号と 9Tの単一信号を交互に計 10回記録する。 11回目に 2T信号 を記録し、スペクトラムアナライザーを用いて、 2T信号の信号振幅（単位: dBm)を測 定した。次に、 12回目に 9T信号を記録して、 2T信号がどれだけ減衰したか測定し た。この減衰量を消去率 (単位: dB)と定義する。消去率が大きい方が、記録層の結 晶化速度が大きい。値としては、 25dB以上が好ましい。消去率は、高線速度になる ほど低下する。
[0180] 次に信頼性評価につ!、て説明する。信頼性評価は、記録した信号が高温条件下 に置かれても保存されるかどうか、また、高温条件下に置かれた後も書き換えが可能 力どうかを調べるために実施する。評価は、上記と同様の記録再生装置を用いて実 施した。具体的な評価方法は次の通りである、まず、予め、上述の 8種類の情報記録 媒体 200に、上記のようにして設定した Ppと Pbとの間でパワー変調しながら、ランダ ム信号を、 1倍速、 2倍速、 4倍速の条件で、グループに複数トラック記録し、ジッタ値 j (%)を測定した。温度 80°C、相対湿度 20%の恒温槽にこれらの媒体を 100時間放 置した後、取り出した。取り出した後、記録しておいた信号を再生してジッタ値 ja (%) を測定した (記録保存性の評価)。また、記録していた信号に、 Ppと Pbとの間でパヮ 一変調しながら、 1回オーバライトしてジッタ値 jo (%)を測定した (書換保存性の評価 )。恒温槽に放置する前のジッタ値と放置した後のジッタ値を比較して、信頼性を評 価する。 Aja= (ja-j) (%)、 Ajo= (jo-j) (%)とすると、 Ajaおよび Ajoが大きい ほど、信頼性は低いといえる。記録保存性（Aja)は低倍速で記録した信号について 低くなる傾向にあり、書換保存性（ Ajo)は高倍速で記録した信号について低くなる 傾向にある。 Ajaおよび Δ joの両方が小さいほど、広い線速度範囲でより具合良く使 用できる情報記録媒体である。
[0181] 8種類の情報記録媒体と比較例の情報記録媒体について、 1、 2、 4倍速における 消去率、 Aja、 Δ joの評価結果を表 3に示す。表中、 S、 C、 Aの意味はそれぞれ次 のとおりである。
消去率：
S 30dB以上
A 25dB以上 30dB未満
B 20dB以上 25dB未満
C 20dB未満
[0182] 】&ぉょび厶】0 :
S 2%未満
A 2%以上 3%未満
B 3%以上 5%未満
C 5%以上
[0183] いずれの評価においても、「C」は、その線速度での使用が困難であることを示し、「 B」〜「S」は使用可能であることを示す。「B」は好ましいこと（良）を意味し、「A」はより 好ま 、こと (優）を意味し、 S評価はさらにより好ま U、こと (秀）を意味する。
[0184] [表 3]
Figure imgf000057_0001
表 3に示す様に、媒体番号 200—:!〜 8の媒体については、すべての線速度で B以 上の評価が得られているので、 1倍速力 4倍速で使用できる。これに対し、媒体番 号 200— Bの媒体については、 1倍速力も 4倍速の Ajaが C評価であった。この媒体 の記録層は、結晶化速度が非常に大きぐ Blu-ray Disc仕様の 4倍速以下では使 用できないことがわかった。一方、媒体番号 200— Aの媒体については、 1倍速から 4倍速の消去率力 評価であった。即ち、この媒体の記録層は結晶化速度が低ぐ B lu-ray Disc仕様の 1倍速以上では使用できないことがわかった。
[0186] 媒体番号 200— 1〜8について、使用可能な線速度における繰り返し記録性能も 1 万回まで評価した。その結果、 In Teを添加したことによる相分離は生じず、前端間
2 3
のジッタ値および後端間のジッタ値は共に 9%以下であり、画像ファイル用途には十 分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
[0187] このように、上記式（3)で示され、 M=Inおよび x= 97であり、且つ 0<y≤0. 8を 満たす材料を含む記録層を備えた情報記録媒体は、最大線速度が最小線速度の 2 . 4倍以上であるような線速度範囲にて使用できることが確認された。すなわち、その ような材料を使用することにより、 Blu-ray Disc仕様でも、 CAV記録が可能となる 優れた情報記録媒体が得られる。
[0188] (実施例 6)
実施例 6は、記録層 204を、 (GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表さ
97 2 3 y 2 3 1 -y 3
れる材料から実質的に成る層として、情報記録媒体 (媒体番号 200— 11〜 18)を製 造したこと以外は、実施例 5と同様にして、情報記録媒体の評価を行った。その結果 、実施例 5と同様に、式（3)で示され、 M = Gaおよび x= 97であり、且つ 0<y≤0. 8 を満たす材料を含む材料から成る記録層を形成すれば、 CAV記録が可能な良好な 媒体が得られることがわ力つた。
[0189] (実施例 7)
実施例 7は、記録層 204を、 (GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表さ
97 2 3 y 2 3 1-y 3
れる材料力も実質的に成る層として、情報記録媒体 (媒体番号 200— 21〜 28)を製 造したこと以外は、実施例 5と同様にして、情報記録媒体の評価を行った。その結果 、実施例 5と同様に、上記式（3)で示され、 M=A1および x= 97であり、且つ 0<y≤ 0. 8を満たす材料を含む材料から成る記録層を形成すれば、 CAV記録が可能な良 好な媒体が得られることがわ力つた。
[0190] (実施例 8)
実施例 8では、 Blu— ray Disc仕様で、且つ 2つの情報層を有する図 3に示すよう な情報記録媒体 300を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施した。本実 施例では、第 1の記録層 304を、（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で x 2 3 y 2 3 1 - 100-χ 示される材料、または [ (SnTe) (GeTe) ] [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol% z 1 -z x 2 3 y 2 3 1 -y 100-χ
)で示される材料から実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を、 (GeTe) [ (In Te ) x 2 3
(Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成る層とした。また、比較 y 2 3 1 -y 100-χ
のために、第 1の記録層 304を（GeTe) (In Te ) (mol%)で示される材料から実
97 2 3 3
質的に成る層とし、第 2の記録層を M (即ち、 M Te )を含まない材料力も実質的に
2 3
成る層とした媒体 (媒体番号 300— A)を準備した。記録再生評価並びに信頼性評 価は、実施例 5と同様、 1倍速、 2倍速、 4倍速で実施した。以下に製造方法および評 価方法を具体的に説明する。
[0191] 最初に、情報記録媒体 300の製造方法について説明する。基板 315として、実施 例 5の基板 208と同様の材料力も成る同じ形状を有するものを準備し、図 5に示すよ うなスパッタリング装置内に取り付けた。
[0192] 基板 315の案内溝が形成された表面に、第 2の反射層 314として八8— ?(1—01か ら成る層を 80nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 5の誘電体層 313 として（ZrO ) (SiO ) (Ga O ) (mol%)から成る層を 17nmの厚さとなるように
2 25 2 25 2 3 50
スパッタリングにより形成し、第 3の界面層 312は設けずに、第 2の記録層 311を 1 In mの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。媒体番号 300— 1〜3において、 第 2の記録層 311は、 （GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表される材
97 2 3 0. 3 2 3 0. 7 3
料から実質的に成るように形成した。比較例である媒体 300— Aにおいて、第 2の記 録層 311は、（GeTe) (Bi Te ) (mol%)で表される材料力も実質的に成る層とし
97 2 3 3
た。次に第 2の記録層 311上に、第 2の界面層 310として（ZrO ) (SiO ) (Cr O
2 25 2 25 2 3
) (mol%)から成る層を 5nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 4の誘
50
電体層 309として（ZnS) (SiO ) (mol%)から成る層を 60nmの厚さとなるようにス
80 2 20
ノ ッタリングにより形成した。これにより、第 2の情報層 316が形成された。
[0193] 次に、誘電体層 309の表面に、案内溝を有する中間層 308を 25 mの厚さで形成 した。中間層 308の案内溝が形成された表面に、第 3の誘電体層 307として TiO
2 ら成る層を 20nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 1の反射層 306と して Ag— Pd— Cuから成る層を lOnmの厚さで形成し、第 2の誘電体層 305として（Z rO ) (SiO ) (Ga O ) (mol%)から成る層を lOnmの厚さとなるようにスパッタリ
2 25 2 25 2 3 50
ングにより形成し、第 1の記録層 304を 6nmの厚さとなるようにスパッタリングにより積 層した。
[0194] 第 1の記録層 304は、媒体番号 300—1においては、（GeTe) [ (In Te ) (Bi
97 2 3 0. 3 2
Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成り、媒体番号 300— 2においては
3 0. 7 3
、 [ (SnTe) (GeTe) ] [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料か
0. 1 0. 9 97 2 3 0. 5 2 3 0. 5 3
ら実質的に成り、媒体番号 300— 3においては、 [ (SnTe) (GeTe) ] [ (in Te
0. 3 0. 7 97 2
) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成るものであった。比較例
3 0. 9 2 3 0. 1 3
である媒体 300— Aにおいては、第 1の記録層 304は（GeTe) (In Te ) (mol%)
97 2 3 3 で示される材料から実質的に成るものであった。
[0195] 次に、第 1の記録層 304上に、第 1の界面層 303として（ZrO ) (SiO ) (Cr O )
2 25 2 25 2 3
(mol%)から成る層を 5nmの厚さとなるように形成し、第 1の誘電体層 302として (Z
50
nS) (SiO ) (mol%)から成る層を 40nmの厚さとなるように形成した。これにより、
80 2 20
第 1の情報層 317が形成された。
[0196] 各層のスパッタリング条件および形成条件を説明する。第 2の反射層 314のスパッ タリング条件は、実施例 1の反射層 108のそれと同様とした。第 5の誘電体層 313の スパッタリング条件は、実施例 5の第 2の誘電体層 206のそれと同様とした。第 2の記 録層 311は、直径 100mmで厚さ 6mmの、 Ge、 Te、 Biおよび Inを含むスパッタリン グターゲットを用いて、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用いて 100W の出力でスパッタリングして、膜を形成した。
[0197] 第 2の界面層 310のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1および第 2の界面層 103 および 105のそれと同様とした。第 2の誘電体層 309のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1の誘電体層 102および第 2の誘電体層 106のそれと同様とした。
[0198] 以上のようにして第 2の情報層 316を形成した基板 315を、スパッタリング装置から 取り出した。
[0199] 次に、中間層 308を、次の手順で形成した。まず、誘電体層 309の表面に、紫外線 硬化性榭脂であるアクリル系の榭脂をスピンコートにより塗布した。次に、中間層に形 成すべき案内溝と相補的である凹凸 (深さ 20nm、グルーブーグループ間の距離 0.
32 μ m)を有するポリカーボネート基板の凹凸形成面を、紫外線硬化性榭脂に密着 させた。その状態で紫外線を照射して榭脂を硬化させた後、凹凸を有するポリカーボ ネート基板を剥離した。それにより、基板 315と同様の形状の案内溝が表面に形成さ れた、硬化した榭脂から成る中間層 308が形成された。
[0200] 中間層 308まで形成した基板 315を再びスパッタリング装置に配置して、中間層 30
8の表面に第 1の情報層 317を形成した。
[0201] まず、中間層 308上に、第 3の誘電体層 307を形成した。第 3の誘電体層 307は、 直径 100mmで厚さ 6mmの TiOスパッタリングターゲットを、 Arガスと 3%の酸素ガ
2
スを混合した圧力 0. 13Paの雰囲気で、高周波電源を用いて 400Wの出力でスパッ タリングして形成した。続いて、第 1の反射層 306を第 2の反射層 314のスパッタリン グ条件と同様の条件で形成した。第 2の誘電体層 305のスパッタリング条件は、第 5 の誘電体層 313のそれと同様とした。第 1の記録層 304は、直径 100mmで厚さ 6m mの、 Ge、 Te、 Inおよび Biを含むスパッタリングターゲットを、圧力 0. 13Paの Arガス 雰囲気で、直流電源を用いて 50Wの出力でスパッタリングして形成した。あるいは、 第 1の記録層 304は、直径 100mmで厚さ 6mmの、 Ge、 Sn、 Te、 Inおよび Biを含む スパッタリングターゲットを用いて、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用 いて 50Wの出力でスパッタリングして形成した。ここで、第 1の記録層 304を形成する 際のパワーは、膜厚が薄いので、膜厚精度を確保するために低くした。第 1の界面層 303のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1および第 2の界面層 103および 105の それと同様とした。第 1の誘電体層 302のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1の誘 電体層 102および第 2の誘電体層 106と同様とした。
[0202] 以上のようにして中間層 308の上に第 1情報層を形成した基板 315を、スパッタリン グ装置力も取り出した。
[0203] 次に、第 1の誘電体層 302の表面に紫外線硬化性榭脂をスピンコート法で塗布し た。塗布した紫外線硬化性榭脂の表面に、円盤状のシートを密着させて、紫外線を シート側力も照射して榭脂を硬化させ、カバー層 301を形成した。紫外線硬化性榭 脂の厚さは 10 μ mであり、シートの厚さは 65 μ mであって、カバー層 301全体として は 75 μ mの厚さを有していた。
[0204] カバー層形成工程終了後、初期化工程を実施した。初期化工程においては、波長 810nmの半導体レーザを使って、はじめに、第 2の記録層 311を初期化し、その後 第 1の記録層 304を初期化した。いずれも半径 22〜60mmの範囲の環状領域内で ほぼ全面に亘つて結晶化させた。これにより初期化工程が終了し、媒体番号 300— 1 〜3および Aの情報記録媒体 300の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、第 1 の情報層 317および第 2の情報層 316の両方の鏡面部反射率が、 Rc約 6%、 Ra約 1%であった。ここで、第 2の情報層 316の反射率は、第 1の情報層 317を通ったレー ザ光で測定していることに留意されたい。また、第 1の情報層 317の光透過率は Tc 約 51%、 Ta約 52%であった。各情報層の光透過率の測定は、それぞれの情報層を 基板 315上に作製して実施した。
[0205] 次に、記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体 300に情報を記録するために、実施例 5と同様に図 6の構成の記録 再生装置を用いた。情報記録媒体 300の評価においては、波長 405nmのレーザ光 318と開口数 0. 85の対物レンズを使用し、第 1の情報層 317と第 2の情報層 316の 各々に 25GB容量相当の記録を行った。情報記録媒体 300は、実施例 5と同様に、 1倍速、 2倍速、 4倍速の線速度で記録した。記録した信号の再生評価は、 1倍速相 当で、 0. 7mWのレーザ光を照射して実施した。なお、再生評価条件は、 1倍速より 大きな線速度で実施してもよぐ再生パワーも 0. 7mWよりも大きくしてもよい。 LEQ ジッタ値の測定には、タイムインターバルアナライザーを用いた。
[0206] ジッタ値を測定する条件を決めるために、ピークパワー（Pp)及びバイアスパワー（P b)を、実施例 5と同様の手順に従って設定した。媒体番号 300— 1の媒体について、 第 1の情報層 317および第 2の情報層 316の Ppはいずれも、 1倍速（36Mbps)にお いては約 10mW、 2倍速（72Mbps)においては約 l lmW、 4倍速（144Mbps)にお いては約 14mWであり、十分システムバランスがとれる値であった。また、媒体番号 3 00— 1の媒体について、得られた LEQジッタ値は、 1倍速（36Mbps)においては第 1の情報層 317が 7%、第 2の情報層 316が 5. 7%、 2倍速（72Mbps)においては第 1の情報層が 7. 5%、第 2の情報層が 6%、 4倍速（144Mbps)においては第 1の情 報層が 8%、第 2の情報層が 6. 5%であり、十分システムバランスがとれる値であった
[0207] 消去率測定方法および信頼性評価は、実施例 5と同様の手順で実施した。
[0208] 3種類の情報記録媒体と比較用の情報記録媒体について、 1、 2、 4倍速における 消去率、 Aja、 Ajoの評価結果を表 4に示す。表中、 S、 C、 Aの意味はそれぞれ、実 施例 5で説明したとおりである。ただし、 "—"の条件は消去率が悪ぐ Ppと Pbが決定 できず、記録保存性と書換保存性の評価ができなカゝつたことを示す。
[0209] [表 4]
第 2の記録層の組成（mol%) 消去率 △ja △jo 媒体番号 情報層
第 1の記録層の組成（mol%) 1倍速 2倍速 4倍速 1倍速 2倍速 4倍速 1倍速 2倍速 4倍速 第 1 (GeTe)97[(In2Te3)0.3(Bi2Te3)0.7]3 S s A A A S s A A
300-1
第 2 (GeTe)97[(ln2Te3 .3(Bi2Te3)0.7]3 S s A A A S s A A 第 1 (GeTe)97[(In2Te3)0.3(Bi2Te3)a7]3 s s A A A s s A A
300-2
第 2 [(SnTe)01(GeTe)09]97[(In2Te3)0,5(Bi2Te305j3 s s A A A s s A A 第 1 (GeTeノ s7[(In2Te3)0.3(Bi2Te3)0.7]3 s s A A A s s A A
300-3
第 2 [(SnTeん .3(GeTe)0.7]37[(In2Te3)0.s(Bi2Te3 . '」3 s s A A A s s A A 第 1 (GeTe)97(Bi2Te3)3 s s S C C c s S S
300— A
第 2 (GeTe)97(In2Te3)3 c c C ― ― ― ― ― ―
[0210] 表 4に示す様に、媒体番号 300— 1〜3の媒体について、すべての線速度で Sまた は Aの評価が得られているので、少なくとも 1倍速力 4倍速で使用できる。第 1の記 録層 304に Snを含む媒体番号 300— 2および 300— 3についてはは、式（4)におけ る zの値と yの値を調整して、媒体番号 300—1の媒体とほぼ同等の消去率、 Aja、 Δ joを得ることができた。この結果より、 zの値は 0. 3以下が好ましぐこの zの範囲にお ける yの値は 0. 9以下が好まし 、ことがわかった。
[0211] これに対し、媒体番号 300— Aの媒体 (比較例）については、第 1の情報層の 1〜4 倍速における消去率が C評価で、第 2の情報層の 1倍速〜 4倍速における Δ が C評 価であった。これは、第 1の記録層を構成する（GeTe) (In Te ) (mol%)の結晶
97 2 3 3
化速度が不十分であり、第 2の記録層を構成する（GeTe) (Bi Te ) (mol%)の結
97 2 3 3
晶化速度が大きすぎるためであると考えられる。
[0212] 媒体番号 300— 1〜3の媒体については、繰り返し記録性能も 1万回まで評価した 。その結果、 In Teを添加したことによる相分離は生じず、前端間のジッタ値および
2 3
後端間のジッタ値は共に 9%以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファ ィル用途としても十分実用できるレベルにあった。
[0213] このように、 2つの情報層を有する情報記録媒体 300においても、記録層に、上記 式（3)または上記式 (4)で示される材料で記録層を構成することにより、最大線速度 が最小線速度の 2. 4倍以上である線速度範囲で使用できることが確認された。すな わち、本発明によれば、 2層 Blu— ray Disc仕様でも、 CAV記録が可能となる優れ た情報記録媒体が得られる。
[0214] (実施例 9)
実施例 9においては、 Mとして Inの代わりに Gaを含む材料を使用して、 3種類の媒 体 (媒体番号 300— 4、 5, 6)を製造し、実施例 8と同様にして、記録再生評価および 信頼性評価を実施した。媒体番号 300— 4においては、第 1の記録層 304と第 2の記 録層 311を共に、（GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料か
97 2 3 0. 3 2 3 0. 7 3
ら実質的に成る層とした。媒体番号 300— 5においては、第 1の記録層 304を [ (SnT e) (GeTe) ] [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的
0. 1 0. 9 97 2 3 0. 5 2 3 0. 5 3
に成る層とし、第 2の記録層 311を（GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)
97 2 3 0. 3 2 3 0. 7 3 で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号 300— 6においては、第 1の記 録層 304を [ (SnTe) (GeTe) ] [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示さ
0. 3 0. 7 97 2 3 0. 9 2 3 0. 1 3
れる材料から実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を (GeTe) [ (Ga Te ) (Bi
97 2 3 0. 3 2
Te ) ] (mol%)から実質的に成る層とした。
3 0. 7 3
[0215] その結果、 Mとして Gaを用いても、実施例 8と同様、 2層 Blu— ray Disc仕様の媒 体であって、最大線速度が最小線速度の 2. 4倍以上である線速度範囲で使用され 得る、 CAV記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわ力つた。
[0216] (実施例 10)
実施例 10においては、 Mとして Inの代わりに A1を含む材料を使用して、 3種類の媒 体 (媒体番号 300— 7、 8、 9)を製造し、実施例 8と同様にして、記録再生評価および 信頼性評価を実施した。媒体番号 300— 7においては、第 1の記録層 304と第 2の記 録層 311を共に（GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から
97 2 3 0. 3 2 3 0. 7 3
実質的に成る層とした。媒体番号 300— 8においては、第 1の記録層 304を [ (SnTe ) (GeTe) ] [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)から実質的に成る層とし、第
0. 1 0. 9 97 2 3 0. 5 2 3 0. 5 3
2の記録層 311を (GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)から実質的に成る
97 2 3 0. 3 2 3 0. 7 3
層とした。媒体番号 300— 9においては、第 1の記録層 304を [ (SnTe) (GeTe)
0. 3 0.
] [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)から実質的に成る層とし、第 2の記録層 31
7 97 2 3 0. 9 2 3 0. 1 3
1を (GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)から実質的に成る層とした。
97 2 3 0. 3 2 3 0. 7 3
[0217] その結果、 Mとして A1を用いても、実施例 8と同様、 2層 Blu— ray Disc仕様の媒 体であって、最大線速度が最小線速度の 2. 4倍以上である線速度範囲で使用され 得る、 CAV記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわ力つた。
[0218] (実施例 11)
実施例 11では、基本的に実施例 5と同様にして、 Blu— ray Disc仕様の媒体を作 製して実験を行った。具体的には、図 2に示す情報記録媒体 200を製造し、記録再 生評価並びに信頼性評価を実施した。本実施例では、記録層 204の組成が異なる 5 種類の情報記録媒体 (媒体番号 200— 31〜35)を作製した。具体的には、これらの 媒体において、記録層 204は、（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で x 2 3 0. 3 2 3 0. 7 100-χ 示され、 xがそれぞれ 85、 88、 91、 94、および 98である材料から実質的に成るもの であった。また、比較のために M (即ち、 M Te )を有しない材料力 成る記録層 204
2 3
、および Bi (即ち、 Bi Te )を有しない記録層 204を有する媒体 200 (媒体番号 200
2 3
—Cおよび D)も準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、 1倍速、 2倍速、 4倍 速で実施した。以下に、製造方法および評価方法について説明する。
[0219] 最初に、情報記録媒体 200の製造方法について説明する。実施例 5で使用したも のと同様の基板 208を準備し、図 5に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。 基板 208の案内溝形成側表面に、反射層 207として Ag— Ga— Cuから成る層を 80η mの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。次に、第 2の誘電体層 206として（ ZrO ) (SiO ) (In O ) (mol%)から成る層を 20nmの厚さとなるようにスパッタリ
2 25 2 25 2 3 50
ングにより形成した。この実施例においても第 2の界面層 205は設けずに、第 2の誘 電体層 206の表面に記録層 204を l lnmの厚さとなるようにスパッタリングにより積層 した。記録層 204は、媒体ごとに記録層中の GeTeの割合 (即ち、上記式の xの値）が 異なるように、スパッタリングターゲットの組成を調整して形成した。第 1の界面層 203 および第 1の誘電体層 202は、それぞれ実施例 5で使用したものと同様の材料を用 いて、実施例 5で作製した媒体におけるそれらの層と同じ厚さに形成した。媒体番号 200— Cおよび 200— Dの媒体はそれぞれ、記録層 204を（GeTe) (Bi Te ) (mo
93 2 3 7
1%)、および (GeTe) (In Te ) (mol%)で示される材料から実質的に成る層として
93 2 3 7
作製した。
[0220] 各層を形成したときのスパッタリング条件を説明する。反射層 207のスパッタリングタ 一ゲットは、直径 100mmで厚さ 6mmの Ag— Ga—Cuから成るスパッタリングターゲ ットを用い、圧力 0. 4Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用いて 200Wの出力でスパ ッタリングして形成した。第 2の誘電体層 206は、直径 100mmで厚さ 6mmの（ZrO )
2
(SiO ) (In O ) (mol%)から成るスパッタリングターゲットを用い、圧力 0. 13P
25 2 25 2 3 50
aの Arガス雰囲気で、高周波電源を用いて 500Wの出力でスパッタリングして形成し た。記録層 204は、直径 100mmで厚さ 6mmの、 Ge、 Te、 Biおよび Inを含むスパッ タリングターゲットを用いて、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気で、直流電源を用いて 10 0Wの出力でスパッタリングして、膜を形成した。第 1の界面層 203および第 1の誘電 体層 202のスパッタリング条件は、実施例 5のそれらと同様とした。 [0221] 以上のようにして基板 208の上に反射層 207、第 2の誘電体層 206、記録層 204、 第 1の界面層 203および第 1の誘電体層 202を順次成膜した基板 208をスパッタリン グ装置カゝら取り出した。それから、第 1の誘電体層 202の表面に紫外線硬化性榭脂 であるアクリル系の榭脂をスピンコート法で塗布し、紫外線を当該榭脂側から照射し て榭脂を硬化させ、カバー層 201を 97 mの厚さとなるように形成した。さらにカバ 一層 201の表面に紫外線硬化性榭脂であるアクリル系の榭脂をスピンコ一ト法で塗 布し、紫外線を当該榭脂側から照射して榭脂を硬化させ、ハードコート層を 3 mの 厚さとなるように形成した。ハードコート層は傷や指紋から媒体を保護する機能を有 する。本実施例において、カバー層 201とハードコート層は、合わせて 100 /z mの厚 さとなるように形成した。このようにして、カバー層形成工程を終了させた。
[0222] カバー層の形成工程が終了した後、実施例 5と同様の条件で初期化工程を実施し た。これにより初期化工程が終了し、媒体番号 200— 31〜35および 200— Cおよび Dの情報記録媒体 200の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、鏡面部反射率 が Rc約 18%、 Ra約 3%であった。
[0223] 記録再生評価方法、消去率測定方法および信頼性評価方法は、実施例 5と同様 である。媒体番号 200— 33において、得られた Ppは、 1倍速（36Mbps)においては 5. lmW、 2倍速（72Mbps)【こお!/、て ίま 5. 5mW、 4倍速（144Mbps)【こお!/、て ίま 7 . 5mWであり、十分システムバランスがとれる値であった。また、得られた LEQジッタ 値 ίま、 1倍速（36Mbps)【こお!ヽて ίま 5. 6%, 2倍速（72Mbps)【こお!ヽて ίま 5. 8%, 4 倍速（144Mbps)においては 6. 5%であり、十分システムバランスがとれる値であつ た。
[0224] 5種類の情報記録媒体と比較用の 2種類の情報記録媒体について、 1、 2、 4倍速 における消去率、 Aja、 Δ joの評価結果を表 5に示す。表中、 S、 C、 Aの意味はそれ ぞれ、実施例 5に関連して説明したとおりである。
[表 5]
Figure imgf000069_0001
表 5に示す様に、媒体番号 200— 31 35については、すべての線速度で B以上 の評価が得られているので、 1倍速力も 4倍速で使用できる。このように、反射層 207 および誘電体層 206の材料を変えても、 (GeTe) [(In Te ) (Bi Te ) ] (m x 2 3 y 2 3 1- 100-x ol%)で表され、 85≤x≤ 98の範囲を満たす材料で記録層 204を構成した媒体は、 最大線速度が最小線速度の 2. 4倍以上である線速度範囲で使用できることが確認 された。
[0226] 媒体番号 200— 31〜35の媒体については、繰り返し記録性能も 1万回まで評価し た。その結果、媒体番号 200— 31〜35は、 In Teを添カ卩したことによる相分離は生
2 3
じず、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に 9%以下であり、画像フアイ ル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
[0227] (実施例 12)
実施例 12においては、 Mとして Inの代わりに Gaを含む、（GeTe) [ (Ga Te ) ( x 2 3 0. 3
Bi Te ) ] (mol%)で示される材料力も実質的に成る記録層 204を備えた、 5
2 3 0. 7 100-x
種類の媒体 (媒体番号 200— 41〜45)を製造し、実施例 11と同様の評価を行った。 その結果、実施例 11と同様に、上記式（3)で示され、 M = Gaであり、 85≤x≤98を 満たす材料から成る記録層を形成すれば、 CAV記録が可能な良好な媒体が得られ ることがわかった。
[0228] (実施例 13)
実施例 13においては、 Mとして Inの代わりに A1を含む、（GeTe) [ (Al Te ) (Bi x 2 3 0. 3
Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成る記録層 204を備えた、 5種
2 3 0. 7 100-x
類の媒体 (媒体番号 200— 51〜55)を製造し、実施例 11と同様の評価を行った。そ の結果、実施例 11と同様に、上記式（3)で示され、 M=A1であり、 85≤x≤98を満 たす材料から成る記録層を形成すれば、 CAV記録が可能な良好な媒体が得られる ことがわかった。
[0229] (実施例 14)
実施例 14では、基本的に実施例 8と同様にして、 Blu-ray Disc仕様の媒体を作 製して実験を行った。具体的には、 2つの情報層を有する図 3に示すような情報記録 媒体 300を 3種類 (媒体番号 300— 11〜 13)製造し、記録再生評価および信頼性評 価を実施した。本実施例では、第 1の記録層 304を、 (GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) x 2 3 y 2 3 1
] (mol%)で示される材料、または [ (SnTe) (GeTe) ] [ (In Te ) (Bi Te
- 100-x z 1 -z x 2 3 y 2
) ] (mol%)で示される材料から実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を、（ GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料力 成る層とした。ま 2 3 2 3 1 ΙΟΟ
た、比較のために、第 1の記録層 304を（GeTe) (Bi Te ) (mol%)で示される材
93 2 3 7
料から成る層とし、第 2の記録層 311を式（GeTe) (In Te ) (mol%)で示される材
93 2 3 7
料から成る層とした媒体 300 (媒体番号 300— B)を準備した。記録再生評価並びに 信頼性評価は、実施例 8と同様、 1倍速、 2倍速、 4倍速で実施した。以下に、製造方 法および評価方法について説明する。
[0230] 最初に、情報記録媒体 300の製造方法について説明する。実施例 8で使用したも のと同様の基板 315を準備し、図 5に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。 基板 315の案内溝形成側表面に、反射層 314として Ag— Ga— Cuから成る層を 80η mの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。次に第 5の誘電体層 313として (Z rO ) (SiO ) (In O ) (mol%)から成る層を 17nmの厚さとなるようにスパッタリ
2 25 2 25 2 3 50
ングにより形成した。この実施例においても第 3の界面層 312は設けずに、第 5の誘 電体層 313の上に第 2の記録層 311を l lnmの厚さとなるように積層した。第 2の記 録層 311は、（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表される材料から実
93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7
質的に成るように形成した。比較例である媒体 300— Bにおいて、第 2の記録層 311 は、式 (GeTe) (In Te ) (mol%)で表される材料力も成る層とした。第 2の界面層
93 2 3 7
310および第 4の誘電体層 309は、それぞれ実施例 8で使用したものと同様の材料 を用いて、実施例 8で作製した媒体におけるそれらの層と同じ厚さに形成した。これ により、第 2の情報層 316が形成された。
[0231] 次に、第 4の誘電体層 309の表面に、案内溝を有する中間層 308を 25 mの厚さ で形成した。中間層 308の案内溝形成側表面に、第 3の誘電体層 307として TiOか
2 ら成る層を 20nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 1の反射層 306と して Ag— Ga— Cu力も成る層を 10nmの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、 第 2の誘電体層 305として（ZrO ) (SiO ) (In O ) (mol%)から成る層を lOnm
2 25 2 25 2 3 50
の厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第 1の記録層 304を 6nmの厚さとなる ように形成した。
[0232] 第 1の記録層 304は、媒体番号 300— 11においては、（GeTe) [ (In Te ) (Bi
93 2 3 0. 5
Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成り、媒体番号 300— 12において は、 [ (SnTe) (GeTe) ] [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表される材料
O. 1 0. 9 93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7
力も実質的に成り、媒体番号 300— 13においては、 [ (SnTe) (GeTe) ] [ (In
0. 3 0. 7 93 2
Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で表される材料から実質的に成るものであった。比較
3 0. 9 2 3 0. 1 7
例である媒体番号 300— Bにおいては、第 1の記録層 304は（GeTe) (Bi Te ) (
93 2 3 7 mol%)で表される材料から実質的に成るものであった。
[0233] 次に、実施例 8と同様に、第 1の記録層 304上に、第 1の界面層 303として (ZrO )
2 2
(SiO ) (Cr O ) (mol%)から成る層を 5nmの厚さとなるように形成し、第 1の誘
5 2 25 2 3 50
電体層 302として（ZnS) (SiO ) (mol%)から成る層を 40nmの厚さとなるように
80 2 20
形成した。これにより、第 1の情報層 317が形成された。
[0234] 各層のスパッタリング条件および形成条件を説明する。反射層 314のスパッタリング 条件は、実施例 11の反射層 207のそれと同様とした。第 5の誘電体層 313のスパッ タリング条件は、実施例 11の第 2の誘電体層 206のそれと同様とした。第 2の記録層 311のスパッタリング条件は、実施例 8における第 2の記録層 311のスパッタリング条 件と同様とした。第 2の界面層 310のスパッタリング条件は、実施例 1の第 1および第 2の界面層 103および 105のそれと同様とした。第 2の誘電体層 309のスパッタリング 条件は、実施例 1の第 1の誘電体層 102および第 2の誘電体層 106と同様の条件で 形成した。
[0235] 以上のようにして第 2の情報層 316を形成した基板 315を、スパッタリング装置から 取り出す。
[0236] 次に、中間層 308を、実施例 8と採用した手順と同様の手順で形成した。中間層 30 8まで形成した基板 315を再びスパッタリング装置に配置して、中間層 308の表面に 第 1の情報層 317を形成した。
[0237] まず、中間層 308上に、第 3の誘電体層 307を形成する。第 3の誘電体層 307のス ノ ッタリング条件は、実施例 8における第 3の誘電体層 307のそれと同様とした。続い て、第 2の反射層 306を、実施例 11における反射層 207のスパッタリング条件と同様 の条件で形成した。第 2の誘電体層 305のスパッタリング条件は、本実施例における 第 5の誘電体層 313のそれと同様の条件とした。第 1の記録層 304は、実施例 8にお ける第 1の記録層 304のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。第 1の界面層 3 03は、実施例 1における第 1および第 2界面層 103および 105のスパッタリング条件 と同様の条件で形成した。第 1の誘電体層 302は、実施例 1における第 1の誘電体層 102および第 2の誘電体層 106のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。
[0238] 以上のようにして中間層 308の上に第 1情報層を形成した基板 315を、スパッタリン グ装置カゝら取り出す。それから、第 1の誘電体層 302の表面に紫外線硬化性榭脂で あるアクリル系の榭脂をスピンコート法で塗布し、紫外線をこの樹脂の側力も照射して 榭脂を硬化させ、カバー層 301を 72 mの厚さとなるように形成した。さらにカバー 層 301の表面に紫外線硬化性榭脂であるアクリル系の榭脂をスピンコ一ト法で塗布 し、紫外線をこの榭脂側から照射して榭脂を硬化させ、ハードコート層を 3 mの厚さ となるように形成した。本実施例では、カバー層 301とハードコート層を合わせた厚さ を 75 mとした。このようにして、カバー層形成工程を終了させた。
[0239] カバー層の形成工程が終了した後、実施例 8と同様の条件で初期化工程を実施し た。これにより初期化工程が終了し、媒体番号 300— 11〜13および 300— Bの情報 記録媒体 300の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、第 1の情報層 317およ び第 2の情報層 316の両方の鏡面部反射率力 Rc約 6%、 Ra約 1%であった。実施 例 8と同様、第 2の情報層 316の反射率は、第 1の情報層 317を通ったレーザ光で測 定していることに留意されたい。また、第 1の情報層 317の光透過率は Tc約 51%、 T a約 52%であった。実施例 8と同様、各情報層の光透過率の測定は、それぞれの情 報層を基板 315上に作製して実施した。
[0240] 記録再生評価方法、消去率測定方法および信頼性評価については、実施例 8と同 様の条件である。媒体番号 300— 11について、第 1の情報層 317および第 2の情報 層 316の Ppはいずれも、 1倍速（36Mbps)においては約 10mW、 2倍速（72Mbps) においては約 l lmW、 4倍速（144Mbps)においては約 14mWであり、十分システ ムバランスがとれる値であった。また、得られた LEQジッタ値は、 1倍速（36Mbps)に おいては第 1の情報層 317が 7. 1%、第 2の情報層 316が 5. 8%、 2倍速（72Mbps )においては第 1の情報層が 7. 4%、第 2の情報層が 5. 9%、 4倍速（144Mbps)に おいては第 1の情報層が 8. 0%、第 2の情報層が 6. 5%であり、十分システムバラン スがとれる値であった。 [0241] 3種類の情報記録媒体と比較用の情報記録媒体について、 1、 2、 4倍速における 消去率、 Aja、 Δ joの評価結果を表 6に示す。表中、 S、 C、 Aの意味はそれぞれ、実 施例 5に関連して説明したとおりである。ただし、 "—"の条件は消去率が悪ぐ Ppと P bが決定できず、記録保存性と書換保存性の評価ができなカゝつたことを示す。
[0242] [表 6]
第 2の記録層の組成（mol%) 消去率 厶 ja Ajo 媒体番号 情報層
第 1の記録層の組成（mol。b) 1倍速 2倍速 4倍速 1倍速 2倍速 4倍速 1倍速 2倍速 4倍速 第 1 (GeTe)93[(ln2Te3)0.5(Bi2Te3)0.5]7 S s A A A S s A A
300-11
第 2 (GeTe)93[(ln2Te3)0.5(Bi2Te3)。.5]7 S s A A A S s A A 第 1 (GeTe)93[(ln2Te3)0. Bi2Te3)0.5]7 S s A A A s s A A
300-12
第 2 [(SnTe)01(GeTe)09]93[(In2Te3)05(Bi2Te3)05j7 s s A A A s s A A 第 1 (GeTe)93[(In2Te3)0.5(Bi2Te3)0.5]7 s s A A A s s A A
300— 13
第 2 [(SnTe)03(GeTe)07]93[(In2Te3)09(Bi2Te3)01 j 7 s s S A A s s A A 第 1 (GeTe)93(In2Te3)7 c c C ― ― ― ― ― ―
300-B
第 2 (GeTe)93(Bi2Te3)7 s s S C C c s S S
[0243] 表 6に示す様に、媒体番号 300—11〜13について、すべての線速度で Sまたは A の評価が得られているので、少なくとも 1倍速力 4倍速で使用できる。第 1の記録層 304力 Snを含む媒体番号 300— 12および 300— 13は、式（4)における zの値と yの 値を調整して、媒体番号 300— 11とほぼ同等の消去率、 Aja、 Ajoの性能を得ること ができた。この結果力もも、 zの値は 0. 3以下が好ましぐこの zの範囲における yの値 は 0. 9以下が好ましいことがわ力つた。これに対し、媒体番号 300— Bの媒体 (比較 例）はいずれの速度でも、実施例 8の媒体番号 300— Aの媒体と同様、 C評価であり 、実用'性のないものであった。
[0244] 媒体番号 300— 11〜13については、繰り返し記録性能も 1万回まで評価した。そ の結果、 In Teを添加したことによる相分離は生じず、前端間のジッタ値および後端
2 3
間のジッタ値は共に 9%以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファイル 用途としても十分実用できるレベルにあった。
[0245] このように、第 2の反射層 314、第 1の反射層 306、第 5の誘電体層 313、および第 2の誘電体層 305の材料を変えても、上記式（3)または上記式 (4)で示される材料で 記録層を構成することにより、少なくとも 1倍速力ゝら 4倍速で使用できることが確認され た。
[0246] (実施例 15)
実施例 15においては、 Mとして Inの代わりに Gaを含む材料を使用して、 3種の媒 体 (媒体番号 300— 14、 15、 16)を製造し、実施例 14と同様にして、記録再生評価 および信頼性評価を実施した。媒体番号 300— 14においては、第 1の記録層 304と 第 2の記録層 311を共に、（GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示され
93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7
る材料から実質的に成る層とした。媒体番号 300— 15においては、第 1の記録層 30 4を [ (SnTe) (GeTe) ] [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料
0. 1 0. 9 93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7
力 実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を (GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ]
93 2 3 0. 5 2 3 0. 5
7 (mol%)で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号 300— 16においては 、第 1の記録層 304を [ (SnTe) (GeTe) ] [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol
0. 3 0. 7 93 2 3 0. 9 2 3 0. 1 7
%)で示される材料から実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を (GeTe) [ (Ga T
93 e ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成る層とした c [0247] その結果、 Mとして Gaを用いても、実施例 14と同様、 2層 Blu— ray Disc仕様の 媒体であって、最大線速度が最小線速度の 2. 4倍以上である線速度範囲以上で使 用され得る、 CAV記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわ力つた。
[0248] (実施例 16)
実施例 16においては、 Mとして Inの代わりに A1を含む材料を使用して、 3種類の媒 体 (媒体番号 300— 17、 18、 19)を製造し、実施例 14と同様にして記録再生評価お よび信頼性評価を実施した。媒体番号 300— 17においては、第 1の記録層 304と第 2の記録層 311を共に（GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材
93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7
料から実質的に成る層とした。媒体番号 300— 18においては、第 1の記録層 304を [ (SnTe) (GeTe) ] [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から
0. 1 0. 9 93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7
実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を (GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (m
93 2 3 0. 5 2 3 0. 5 7 ol%)で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号 300— 19においては、第 1の記録層 304を [ (SnTe) (GeTe) ] [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で
0. 3 0. 7 93 2 3 0. 9 2 3 0. 1 7
示される材料から実質的に成る層とし、第 2の記録層 311を (GeTe) [ (Al Te ) (
93 2 3 0. 5
Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から実質的に成る層とした。
2 3 0. 5 7
[0249] その結果、 Mとして A1を用いても、実施例 14と同様、 2層 Blu— ray Disc仕様の媒 体であって、最大線速度が最小線速度の 2. 4倍以上である線速度範囲以上で使用 され得る、 CAV記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわ力つた。
[0250] (実施例 17)
実施例 17においては、 ICP発光分光分析法により、 Ge Bi Te In (原子
40. 0 5. 6 52. 0 2. 4
%) (計算により（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)と換算される)で示さ
91 2 3 0. 3 2 3 0. 7 9
れる材料力も成ると判断された記録膜を、 X線マイクロアナリシス法 (X— ray microa nalysis)により組成分析した。 ICP発光分光分析法による分析方法は、先に実施例 1において説明したとおりである。 X線マイクロアナリシス法による組成分析は、日本 電子 (株)製の JXA8900Rを使用して実施した。
[0251] 具体的には、 ICP発光分光分析により、 Ge、Bi、Teおよび Inに関して、 Ge Bi
40. 2 5.
Te In (原子％)の組成を有すると判断された膜を形成するときに採用した条件
5 52. 0 2. 3
と同じ条件で形成した膜の組成を、 X線マイクロアナリシス法により分析した。その結 果、この膜は、 4つの元素に関して、 Ge Bi Te In (原子0 /0)の組成を有す
40. 4 5. 5 51. 9 2. 2
ると判断された。 2つの分析方法による測定結果には有意差がなぐ本発明の情報記 録媒体の記録層の組成分析方法として、いずれの方法を採用してもよいことがわか つた o
[0252] ここでは、元素の定量分析法として ICP発光分光分析法および X線マイクロアナリ シス法を用いた。その他の分析方法としては、ォージェ電子分光法 (Auger electr on spectroscopy)、および二次イオン質直分析法 (Secondary ion mass spe ctroscopy)があり、いずれの方法によっても同様の定量分析が可能である。
[0253] (実施例 18)
実施例 18は、実施例 17と同様の測定を、 ICP発光分光分析により Ge Sn Bi
32. 4 13. 9
Te Al (原子0 /o) ( [ (SnTe) (GeTe) ] [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (m
1. 5 50. 7 1. 5 0. 3 0. 7 97 2 3 0. 5 2 3 0. 5 3 ol%)と換算される)で示される材料カゝら成ると判断された膜につ!ヽて実施した。具体 的には、 ICP発光分光分析により、 Ge、 Sn、 Bi、 Teおよび Alに関して、 Ge Sn
32. 6 14.
Bi Te Al (原子％)の組成を有すると判断された膜を形成する際に採用した
0 1. 4 50. 6 1. 4
条件と同じ条件で形成した膜の組成を X線マイクロアナリシス法により分析した。その 結果、この膜は、 5つの元素に関して Ge Sn Bi Te Al (原子0 /0)の組成
32. 4 13. 8 1. 5 50. 8 1. 5
を有すると判断された。したがって、 Snを含む記録層についても、その組成分析の方 法として、 ICP発光分光分析法および X線マイクロアナリシス法の ヽずれを採用して もよいことがわ力 た。
[0254] (実施例 19)
実施例 19は、実施例 1で試作した情報記録媒体 100— 2と実質的に同じ情報記録 媒体 100— 2 (2)を試作して、記録層 104の組成分析を行った。記録層 104は、（Ge Te) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (Ge Bi Te Ga (原子0 /。）と換
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11 38. 2 8. 5 52. 4 0. 9 算される）で示される材料力も成る膜を形成するためのスパッタリングターゲットを用 いて形成され、膜厚は 7nmであった。組成分析のための試料の準備は次の手順で 行った。情報記録媒体 100— 2 (2)を FIB (Focused Ion Beam)カ卩ェして、断面を スライスし、試料片を準備した。次に、試料片を、透過電子顕微鏡で観察しながら、断 面に電子ビームをあて検出される元素を分析した。分析は、透過電子顕微鏡として、 日本電子製 4000EXを使用し、元素分析を日立製作所製 HF— 2200を用いて実施 した。その結果、記録層の部分について得られた元素組成は Ge Bi Te Ga (原子
38 9 52 1
%)となった。この結果より、情報記録媒体とした後に、透過電子顕微鏡を用いて記 録層を分析する方法によっても、記録層の組成分析を実施できることがゎカゝつた。情 報記録媒体中の記録層の組成を分析する方法としては、例えば、情報記録媒体の 端面にカッターの刃を入れて、基板 101とダミー基板 110を剥がし、記録層 104また は他の層を露出させて、オージュ電子分光法もしくは二次イオン質量分析法により測 定する方法がある。この方法を使用する場合、記録層が露出していないときには、表 面力も順に、深さ方向の元素組成の変化を測定して、記録層に相当する範囲の深さ の元素組成から、記録層の組成を決定することができる。
[0255] (実施例 20)
図 4に、電気的手段によって情報を記録する情報記録媒体とそれに記録するシス テムを示す。実施例 20は、図 4に示す情報記録媒体 400の記録層に本発明の記録 層を用いて、電気的エネルギーを印加して記録する実験を行った。情報記録媒体 4 00は、いわゆるメモリである。
[0256] 本実施例の情報記録媒体 400は次のようにして作製した。まず、表面を窒化処理し た、長さ 5mm、幅 5mm及び厚さ lmmの Si基板 401を準備した。この基板 401の上 に、 Auの下部電極 402を lmm X lmmの領域に厚さ 0. 1 mで形成した。下部電 極 402の上に、 （GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
実質的に成る記録層 403を lmm X lmmの領域に厚さ 0. 1 μ mとなるように形成し、 Auの上部電極 404を 0. 6mm X O. 6mmの領域に厚さ 0. 1 mで形成した。
[0257] 下部電極 402、記録層 403、及び上部電極 404は 、ずれも、スパッタリング法で形 成した。これらのスパッタリングは、基板 401を成膜装置に取り付けて順次実施した。 まず、基板 401の表面〖こ下部電極 402を、 Auのスパッタリングターゲット（直径 100m m、厚さ 6mm)を用いて、パワーを 200Wとして、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気中で 直流スパッタリングにより、形成した。続いて、下部電極 402上に記録層 403を、 Ge、 In、 Biおよび Teを含むスパッタリングターゲット（直径 100mm、厚さ 6mm)を用いて 、パワーを 100Wとして、圧力 0. 13Paの Arガス雰囲気中で直流スパッタリングにより 形成した。続いて、記録層 403上に、上部電極 404を、 Auのスパッタリングターゲット (直径 100mm、厚さ 6mm)を用いて、パワーを 200Wとして、圧力 0. 13Paの Arガス 雰囲気中で直流スパッタリングにより形成した。
[0258] 以上のようにして製造した情報記録媒体 400に電気的エネルギーを印加することに よって記録層 403にて可逆的相変化が起こることを、図 4に示すシステムにより確認し た。図 4に示すように、 2つの印加部 409を下部電極 402及び上部電極 404に Auリ ード線でそれぞれボンディングすることによって、印加部 409を介して電気的書き込 み Z読み出し装置 411を情報記録媒体 (メモリ） 400に接続した。この電気的書き込 み/読み出し装置 411にお 、て、下部電極 402と上部電極 404に各々接続されて いる印加部 409の間には、パルス発生部 405がスィッチ 408を介して接続され、また 、抵抗測定器 406がスィッチ 407を介して接続されていた。抵抗測定器 406は、抵抗 測定器 406によって測定される抵抗値の高低を判定する判定部 410に接続された。 パルス発生部 405によって印加部 409を介して上部電極 404及び下部電極 402の 間に電流パルスを流し、下部電極 402と上部電極 404との間の抵抗値を抵抗測定器 406によって測定し、この抵抗値の高低を判定部 410で判定した。記録層 403の相 変化によって抵抗値は変化する。
[0259] 本実施例の場合、記録層 403の融点は 600°C、結晶化温度は 180°C、結晶化時 間は 50nsであった。下部電極 402と上部電極 404の間の抵抗値は、記録層 403が 非晶質状態では 1000 Ω、結晶状態では 20 Ωであった。記録層 403が非晶質状態（ 即ち高抵抗状態）のとき、下部電極 402と上部電極 404の間に、 20mA、 60nsの電 流パルスを印加したところ、下部電極 402と上部電極 404の間の抵抗値が低下し、 記録層 403が非晶質状態力も結晶状態に転移した。次に、記録層 403が結晶状態（ 即ち低抵抗状態）のとき、下部電極 402と上部電極 404の間に、 200mA、 20nsの 電流パルスを印加したところ、下部電極 402と上部電極 404の間の抵抗値が上昇し 、記録層 403が結晶状態力も非晶質状態に転移した。すなわち、可逆的相変化が確 認された。さら〖こ、 100ns以下の高速転移が可能であり、高速メモリが得られた。
[0260] 以上の結果から、（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
力も実質的に成る膜は、電気的エネルギーを付与することによって、相変化し得るこ とがわかった。よって、この膜を記録層 403として含む情報記録媒体 400が、電気的 エネルギーの印加により情報を高速記録消去する機能を有することを確認できた。
[0261] 本実施例では記録層 403を、（GeTe) [ (In Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
される材料から実質的に成る層とした。（GeTe) [ (Ga Te ) (Bi Te ) ] (mol
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
%)および（GeTe) [ (Al Te ) (Bi Te ) ] (mol%)で示される材料から成る
89 2 3 0. 1 2 3 0. 9 11
層を記録層として同様のメモリを構成した場合でも、同様に、高速可逆的相変化が生 じることが確認された。また、情報記録媒体 400を複数個つないでメモリ容量を増や すこと、ならびにアクセス機能及びスイッチング機能を向上させることも可能である。
[0262] 以上、種々の実施例を通じて本発明の情報記録媒体について説明してきたように、 本発明は、光学的手段で記録する情報記録媒体及び電気的手段で記録する情報 記録媒体のいずれにも適用することができる。即ち、記録層を、 GeTe— Bi Te系材
2 3 料に Me Teと添カ卩したGe—Te— Bi—M系材料またはこれにさらにSn—Teを添カロ
2 3
した Ge -Sn-Te- Bi— M系材料で構成することによって、これまで実現されなかつ た、高線速度且つ広い線速度範囲において、高い消去性能と優れた記録保存性を 有する情報記録媒体が得られる。
産業上の利用可能性
[0263] 本発明の情報記録媒体は、優れた性能を呈する記録層を有し、大容量な光学的 情報記録媒体として、 DVD— RAMディスク、 DVD— RWディスク、 DVD+RWディ スク、および書換型 Blu— ray Disc等に有用である。さらに、電気的情報記録媒体 として、電気的な高速スイッチング素子としても有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 可逆的相変化を生じ得る記録層を含む情報記録媒体であって、当該記録層が Ge 、 Bi、 Te及び元素 Mを含み、下記の式（1)：
Ge Bi Te M (原子％) (1)
a b d 100-a-b-d
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a, b及び d は、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす） で示される Ge -Bi-Te- M系材料を含む、情報記録媒体。
[2] 前記記録層がさらに Snを含み、下記の式（2)：
Ge Sn Bi Te M (原子％) (2)
a f b d 100-a-b-d-f
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a、 b、 d及び fは、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 0<f≤15、 82≤a+b + d< 100, 82 く a + b + d+fく 100を満たす）
で示される Ge— Sn— Bi— Te— M系材料を含む、請求項 1に記載の情報記録媒体
[3] 前記 Ge— Bi— Te— M系材料力 下記の式（3)：
(GeTe) [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (3)
x 2 3 y 2 3 1 -y 100-x
(式中、 Mは Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 x及び yは、 80≤x< 100, 0<y≤0. 9を満たす）
で示される、請求項 1に記載の情報記録媒体。
[4] 前記 Ge— Sn— Bi— Te— M系材料が、下記の式（4)：
[ (SnTe) (GeTe) ] [ (M Te ) (Bi Te ) ] (mol%) (4)
z 1 -z x 2 3 y 2 3 1 -y 100-χ
(式中、 Mは Al、 Ga及び In力も選択される少なくとも一つの元素を示し、 x、 y及び zは
、 80≤x< 100、 0<y≤0. 9、 0< z≤0. 3を満たす）
で示される、請求項 2に記載の情報記録媒体。
[5] 式（3)にお!/、て、 Xおよび y力 80≤x≤91,且つ y≤0. 5を満たす、請求項 3に記 載の情報記録媒体。
[6] 式（3)にお!/、て、 Xおよび y力 85≤x≤98,且つ y≤0. 8を満たす、
請求項 3に記載の情報記録媒体。
[7] 式 (4)において、 xが、 80≤x≤91を満たす、請求項 4に記載の情報記録媒体。
[8] 式 (4)において、 Xが、 85≤x≤98を満たす、請求項 4に記載の情報記録媒体。
[9] 2つ以上の情報層を含み、当該情報層のうち少なくとも 1つの情報層が、前記 Ge—
Bi— Te— M系材料を含む記録層を有する、請求項 1に記載の情報記録媒体。
[10] 2つ以上の情報層を含み、当該情報層のうち少なくとも 1つの情報層が、前記 Ge—
Sn-Bi-Te- M系材料を含む記録層を有する請求項 2に記載の情報記録媒体。
[11] 基板、第 1の誘電体層、前記 Ge— Bi— Te— M系材料を含む記録層、第 2の誘電 体層、光吸収補正層および反射層を少なくとも含み、且つこれらの層がこの順に基 板の一方の表面に形成されて 、る、請求項 1に記載の情報記録媒体。
[12] 基板、第 1の誘電体層、前記Ge— Sn—Bi—Te— M系材料を含む記録層、第 2の 誘電体層、光吸収補正層および反射層を少なくとも含み、且つこれらの層がこの順 に基板の一方の表面に形成されて 、る、請求項 2に記載の情報記録媒体。
[13] 基板、反射層、第 2の誘電体層、前記 Ge— Bi— Te— M系材料を含む記録層、お よび第 1の誘電体層を少なくとも含み、かつこれらの層がこの順に基板の一方の面に 形成されている、請求項 1に記載の情報記録媒体。
[14] 基板、反射層、第 2の誘電体層、前記 Ge— Sn— Bi— Te— M系材料を含む記録 層、および第 1の誘電体層を少なくとも含み、かつこれらの層がこの順に基板の一方 の面に形成されている、請求項 2に記載の情報記録媒体。
[15] 前記第 1の誘電体層の膜厚が lOOnm以上 180nm以下であり、且つ前記第 2の誘 電体層 2の膜厚が 20nm以上 60nm以下である、請求項 11に記載の情報記録媒体
[16] 前記第 1の誘電体層の膜厚が lOOnm以上 180nm以下であり、且つ前記第 2の誘 電体層 2の膜厚が 20nm以上 60nm以下である、請求項 12に記載の情報記録媒体
[17] 前記第 1の誘電体層の膜厚が lOnm以上 lOOnm以下であり、且つ前記第 2の誘電 体層の膜厚が 3nm以上 50nm以下である請求項 13に記載の情報記録媒体。
[18] 前記第 1の誘電体層の膜厚が lOnm以上 lOOnm以下であり、且つ前記第 2の誘電 体層の膜厚が 3nm以上 50nm以下である請求項 14に記載の情報記録媒体。
[19] 波長が 650〜670nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
11に記載の情報記録媒体。
[20] 波長が 650〜670nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
12に記載の情報記録媒体。
[21] 波長が 650〜670nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
13に記載の情報記録媒体。
[22] 波長が 650〜670nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
14に記載の情報記録媒体。
[23] 波長が 395〜415nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
11に記載の情報記録媒体。
[24] 波長が 395〜415nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
12に記載の情報記録媒体。
[25] 波長が 395〜415nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
13に記載の情報記録媒体。
[26] 波長が 395〜415nmであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項
14に記載の情報記録媒体。
[27] 情報記録媒体の製造方法であって、記録層を形成する工程が、 Ge、 Bi、 Te、およ び元素 Mを含むスパッタリングターゲットを用いて、下記の式（1)：
Ge Bi Te M (原子％) (1)
a b d 100-a-b-d
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a, b及び d は、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす） で示される材料を含む記録層が形成されるように、スパッタリングすることを含む、情 報記録媒体の製造方法。
[28] 前記スパッタリングターゲットが、さらに Snを含み、前記スノッタリングを、下記の式 ( 2) :
Ge Sn Bi Te M (原子％) (2)
a f b d 100-a-b-d-f
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a、 b、 d及び fは、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 0<f≤15、 82≤a+b + d< 100, 82 く a + b + d+fく 100を満たす）
で示される材料を含む記録層が形成されるように実施する、請求項 27に記載の情報 記録媒体の製造方法。
[29] 記録層を含む情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半 導体レーザを備えた光学ヘッドと、当該レーザ光を当該記録層上に集光させる対物 レンズとを含む情報記録媒体の記録再生装置であって、当該記録層が、下記の式（
1)：
Ge Bi Te M (原子％) (1)
a b d 100-a-b-d
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a, b及び d は、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 82≤a+b + dく 100を満たす） で示される Ge -Bi-Te- M系材料を含むものである、情報記録媒体の記録再生装 置。
[30] 前記記録層がさらに Snを含み、下記の式（2)：
Ge Sn Bi Te M (原子％) (2)
a f b d 100-a-b-d-f
(式中、 Mは Al、 Ga及び Inから選択される少なくとも一つの元素を示し、 a、 b、 d及び fは、 25≤a≤60, 0<b≤18、 35≤d≤55, 0<f≤15、 82≤a+b + d< 100, 82 < a+b + d+f< 100を満たす）で示されるGe— Sn—Bi—Te— M系材料を含むも のである、請求項 29に記載の情報記録媒体の記録再生装置。
[31] 前記レーザ光の波長が 650〜670nmである請求項 29に記載の情報記録媒体の 記録再生装置。
[32] 前記レーザ光の波長が 395〜415nmである請求項 29に記載の情報記録媒体の 記録再生装置。
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