WO2010095467A1 - 情報記録媒体 - Google Patents

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recording
interface
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西原孝史
児島理恵
槌野晶夫
山田昇
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an information recording medium for optically recording, erasing, rewriting and / or reproducing information.
  • an information recording medium for optically recording, erasing, rewriting and / or reproducing information, for example, from the light incident side, a second dielectric layer, a recording layer, and a first dielectric layer And a configuration in which the reflective layers are arranged in this order.
  • (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (mol%) has been used as the material for the first and second dielectric layers.
  • This material is an amorphous material, has low thermal conductivity, high transparency, and high refractive index.
  • the film formation rate at the time of film formation is high, and mechanical properties and moisture resistance are excellent, it has been put into practical use as a material suitable for forming a dielectric layer.
  • BD Blu-ray Disc
  • a material containing ZrO 2 —Cr 2 O 3 hereinafter referred to as Zr—Cr—O
  • Zr—Cr—O Zr—Cr—O
  • This material is suitable for the interface layer because it does not contain S, has a high melting point, excellent heat resistance, and good adhesion to the recording layer.
  • the translucent information layer (L1) located in the layer has a structure in which the recording layer is about 6 nm and the reflection layer is about 10 nm, which is a very thin layer, but is an interface layer made of Zr—Cr—O.
  • next-generation DVD Digital Versatile Disc
  • BD recorders with built-in large-capacity hard disks and large-sized televisions with built-in BD recorders have been released, and the spread of BD recorders and BD media Is accelerating.
  • the next theme of the BD medium is an increase in capacity. By increasing the capacity, it becomes possible to record a high-definition image on a BD medium for a longer time, or the BD medium can be used as a replaceable medium instead of a hard disk.
  • a method for increasing the capacity there are a method for increasing the recording capacity per information layer and a method for increasing the number of layers (number of information layers). By combining both, the capacity can be further increased.
  • the inventor has worked on the development of a BD medium of 100 GB by combining both. Specifically, an information layer of 33.4 GB (25 GB conventionally) is developed per layer, and three layers are laminated. Increasing the recording capacity from 25 GB to 33.4 GB means that the recording density increases 1.34 times, and the recorded mark itself becomes smaller. Therefore, obtaining a signal amplitude equal to or greater than that of a conventional mark from a small mark is a technical problem.
  • the transmittance of the information layer (L2) located closest to the light incident side must be higher than that in the case of two layers.
  • the optical design was performed with the transmittance of L1 being 50%, but for the three layers, the optical design should be performed with the transmittance of L2 being 56% or more.
  • the recording layer and the reflection layer, which are light absorbing layers, of the three layers L2 may be made thinner than the two layers L1, which causes a decrease in R c / R a .
  • the transmittance and R c / R a are in a trade-off relationship with each other. Therefore, in order to increase the capacity, it is required to realize an information layer that can obtain both high transmittance and high reflectance ratio. That is, development of a film configuration capable of realizing such an information layer, specifically, development of a dielectric material used for a layer provided in contact with the recording layer is required.
  • the information layer is required to have not only the above optical characteristics but also good moisture resistance, repeated rewriting performance, and the like. Therefore, the layer provided in contact with the recording layer is also required to have good adhesion with the recording layer.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and by providing an information layer capable of realizing high transmittance and high reflectance ratio, and also realizing good moisture resistance and repeated rewriting performance, the capacity can be increased.
  • An object of the present invention is to provide an information recording medium capable of recording data.
  • the present invention is an information recording medium capable of recording or reproducing information by light irradiation, and includes a second interface layer, a recording layer, and a first interface layer in this order from the light incident side.
  • the layer and the second interface layer are disposed in contact with the recording layer, and the second interface layer is M1 (where M1 is at least one selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, and Al).
  • M1 is at least one selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, and Al
  • the first interface layer is M2 (where M2 is at least one selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, Al, Zr and Hf).
  • M2 is at least one selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, Al, Zr and Hf
  • One element), Cr and oxygen (O) and the first interface layer and the second interface layer are 50 mol% or less when converted to oxide (Cr 2 O 3 ).
  • an information recording medium containing Cr
  • the information recording medium of the present invention it is possible to realize a multilayer rewritable information recording medium having a capacity of 33.4 GB or more per information layer, for example. Thereby, it is possible to realize an information recording medium having a large capacity of 100 GB or more.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of the layer structure of an information recording medium having N information layers according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing an example of the layer structure of an information recording medium having three information layers according to the present invention.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an example of the layer structure of an information recording medium having four information layers according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing a part of the configuration of an example of a recording / reproducing apparatus used for recording / reproducing of the information recording medium of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of the configuration of an example of a sputtering apparatus used for manufacturing the information recording medium of the present invention.
  • the information recording medium of the present invention is an information recording medium capable of increasing the capacity by providing an information layer that can realize a high transmittance and a high reflectance ratio, and that can also realize good moisture resistance and repeated rewriting performance. It is an invention made for the purpose of providing.
  • the present inventor pays attention to the information layer (L2) located closest to the light incident side in the three-layer BD medium, and enters the light incident side.
  • L2 information layer located closest to the light incident side in the three-layer BD medium, and enters the light incident side.
  • optical design Calculation
  • L2 in which Zr—Cr—O is applied to the first interface layer and the second interface layer and L2 in which a more transparent material is applied to the first interface layer and the second interface layer are experimentally manufactured.
  • R c / R a was compared, it was confirmed that R c / R a of L2 to which a more transparent material was applied was increased. From this result, for example, the first interface layer and the second interface layer of L2 need a new transparent interface layer having a small extinction coefficient (preferably an extinction coefficient of less than 0.1). It was confirmed.
  • the interface layer using Zr—Cr—O is an interface layer having excellent moisture resistance and repeated rewriting performance
  • ZrO 2 is a transparent and thermally stable material
  • Cr 2 O 3 is a chalcogen-based material.
  • This material has excellent adhesion to the recording layer.
  • the extinction coefficient of Cr 2 O 3 at a wavelength of 405 nm is as large as about 0.2, it cannot be used alone even if it has excellent adhesion.
  • ZrO 2 is a transparent material, since it has insufficient adhesion to the recording layer, it is necessary to add a certain amount of Cr 2 O 3 .
  • Dielectric exhibits excellent adhesion to the chalcogen based recording layer material is very small, according to the inventor's experiments, in addition to SiC of Cr 2 O 3, ZnS, Ge -N, Ga 2 O 3 and In 2 O 3 is exemplified.
  • SiC has an extinction coefficient of about 0.3 in light with a wavelength of 405 nm, which is larger than Cr 2 O 3 , and ZnS causes S diffusion as described above.
  • Ge—N has a decomposition temperature around 700 ° C., and a blue-violet laser cannot withstand repeated recording.
  • Ga 2 O 3 and In 2 O 3 are transparent and excellent in adhesion, but are expensive. Therefore, it has been concluded that Cr 2 O 3 is the most preferable material for ensuring adhesion with the recording layer.
  • the present inventor comprises the configuration of the information recording medium of the present invention, that is, the second interface layer, the recording layer, and the first interface layer in this order from the light incident side.
  • Two interface layers are disposed in contact with the recording layer, and the second interface layer is M1 (where M1 is at least one element selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, and Al). Cr and oxygen (O) are included, and the first interface layer has M2 (where M2 is at least one element selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, Al, Zr and Hf) and Cr And oxygen (O), and the first interface layer and the second interface layer contain Cr in a range of 50 mol% or less when converted to oxide (Cr 2 O 3 ). Reached.
  • Embodiment 1 As Embodiment 1, an example of the information recording medium of the present invention will be described. A partial cross-sectional view of the information recording medium 9 of Embodiment 1 is shown in FIG.
  • the information recording medium 9 is a multilayer information recording medium capable of recording / reproducing information by irradiation of the laser beam 1 from one side.
  • the information recording medium 9 includes a substrate 8, and a first information layer 7,..., An N-1th information layer 4 and an Nth information layered sequentially on the substrate 8 through intermediate layers 6, 5, 3, etc.
  • the information layer includes N layers (N is an integer satisfying N ⁇ 2) including the layer 10, and the transparent layer 2.
  • the second information layer (not shown),..., The (N-1) th information layer 4 and the second information layer are the second to Nth information layers counted from the substrate 8 side that is the incident side of the laser beam 1.
  • the N information layer 10 (hereinafter, the information layer arranged at the Kth (1 ⁇ K ⁇ N) from the substrate 8 side is referred to as a “Kth information layer”) is a light transmission type information layer. .
  • the material of the transparent layer 2 is made of a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet-curing resin) or a slow-acting thermosetting resin, or a dielectric, and has a small light absorption with respect to the laser beam 1 to be used.
  • a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet-curing resin) or a slow-acting thermosetting resin, or a dielectric
  • the birefringence is optically small in the short wavelength region.
  • an acrylic resin is particularly preferable.
  • the transparent layer 2 may be a transparent disc-shaped polycarbonate, a resin such as amorphous polyolefin or PMMA (polymethylmethacrylate), or a sheet or plate made of glass.
  • the transparent layer 2 can be bonded to the second dielectric layer 102 with a resin such as a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting thermosetting resin, or an adhesive sheet. is there.
  • the wavelength ⁇ of the laser beam 1 is particularly preferably 450 nm or less in the case of high-density recording. This is because the spot diameter when the laser beam 1 is condensed is determined by the wavelength ⁇ (the shorter the wavelength ⁇ , the smaller the spot diameter can be condensed). If ⁇ is less than 350 nm, light absorption by the transparent layer 2 and the like will increase. Therefore, ⁇ is more preferably in the range of 350 nm to 450 nm.
  • the substrate 8 is a transparent disk-shaped substrate.
  • a resin such as polycarbonate, amorphous polyolefin or PMMA, or glass can be used.
  • polycarbonate is particularly useful because of its excellent transferability and mass productivity and low cost.
  • a guide groove for guiding the laser beam 1 may be formed on the surface of the substrate 8 on the first information layer 7 side as necessary.
  • the surface of the substrate 8 opposite to the first information layer 7 side is preferably smooth.
  • the thickness of the substrate 8 is preferably in the range of 0.5 mm to 1.2 mm so that sufficient strength is ensured and the thickness of the information recording medium 9 is about 1.2 mm.
  • the thickness is preferably in the range of 0.55 mm to 0.65 mm.
  • the thickness is preferably in the range of 1.05 mm to 1.15 mm.
  • the intermediate layers 6, 5, 3, etc. are made of a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting thermosetting resin, or a dielectric.
  • the intermediate layers 6, 5, 3, and the like preferably have small optical absorption with respect to the laser beam 1 to be used, and preferably have low optical birefringence in a short wavelength region.
  • an acrylic resin is particularly preferable.
  • the intermediate layers 6, 5, 3, etc. are layers provided to distinguish the focus positions of the Nth information layer 10, the N ⁇ 1th information layer 4,... And the first information layer 7 of the information recording medium 9. .
  • the distance between two adjacent information layers, and the distance between the Nth information layer 10 and the first information layer 7 farthest from the Nth information layer 10 are within a range in which the laser beam 1 can be collected using the objective lens. It is desirable that Therefore, it is preferable that the total thickness of the intermediate layers 6, 5, 3, etc. be within a tolerance that the objective lens can tolerate (for example, 60 ⁇ m or less).
  • guide grooves for guiding the laser beam 1 may be formed on the surface on the incident side of the laser beam 1 as necessary.
  • the Kth information layer (K is an integer of 1 ⁇ K ⁇ N) is recorded and reproduced by the laser beam 1 transmitted through the Nth to (K + 1) th information layers. It is possible.
  • Any one of the first information layer to the Nth information layer is designated as a read-only information layer (ROM (Read Only Memory)) or a write-once information layer (R (Recordable)) that can be written only once. Also good.
  • ROM Read Only Memory
  • R write-once information layer
  • the Nth information layer 10 corresponds to the information layer having the characteristic configuration of the present invention, that is, the Lth information layer in the information recording medium of the present invention.
  • the Nth information layer 10 includes a second dielectric layer 102, a second interface layer 103, a recording layer 104, a first interface layer 105, a first dielectric layer 106, and a reflective layer arranged in order from the incident side of the laser beam 1. 108 and a transmittance adjustment layer 109. Note that the second dielectric layer 102 and / or the first dielectric layer 106 may be omitted as necessary.
  • the second dielectric layer 102 is made of a dielectric.
  • the second dielectric layer 102 functions to prevent oxidation, corrosion, deformation, and the like of the recording layer 104, to increase the light absorption efficiency of the recording layer 104 by adjusting the optical distance, and to reflect the amount of reflected light before and after recording. A function of increasing the signal intensity by increasing the change.
  • the material for forming the second dielectric layer 102 for example TiO 2, ZrO 2, HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, SiO 2, SnO 2, Al 2 O 3, Bi 2 O 3, Cr 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Yb 2 O 3 , CaO, MgO, CeO 2 and one or more oxides selected from TeO 2 and the like can be used.
  • CN Ti-N, Zr-N, Nb-N, Ta-N, Si-N, Ge-N, Cr-N, Al-N, Ge-Si-N, and Ge-Cr-N
  • sulfides such as ZnS, carbides such as SiC, fluorides such as LaF 3 and CeF 3 , and C can also be used as the material of the second dielectric layer 102.
  • the second dielectric layer 102 can be formed using a mixture of one or more materials selected from the above materials.
  • ZnS-SiO 2 which is a mixture of ZnS and SiO 2 is particularly excellent as the material of the second dielectric layer 102. This is because ZnS—SiO 2 is an amorphous material, has a high refractive index, a high film formation rate, and good mechanical properties and moisture resistance.
  • the thickness of the second dielectric layer 102 has a large change in the amount of reflected light when the recording layer 104 is in the crystalline phase and when it is in the amorphous phase, and the recording layer 104 Can be strictly determined so as to satisfy the condition that the light absorption at the second layer is large and the transmittance of the Nth information layer 10 is large.
  • the film thickness of the second dielectric layer 102 is preferably in the range of 20 nm to 50 nm, and more preferably in the range of 30 nm to 40 nm.
  • the second interface layer 103 which is an essential component of the information recording medium of the present invention, functions to prevent mass transfer between the second dielectric layer 102 and the recording layer 104 due to repeated recording.
  • the second interface layer 103 also functions to adjust the crystallization ability to promote or suppress the crystallization of the recording layer 104.
  • the second interface layer 103 is preferably made of a material with low light absorption, a high melting point that does not melt during recording, and good adhesion to the recording layer 104.
  • the material having a high melting point that does not melt during recording is a characteristic necessary for melting and not mixing into the recording layer 104 when the high-power laser beam 1 is irradiated.
  • the material having good adhesion to the recording layer 104 is a characteristic necessary for ensuring reliability.
  • the second interface layer 103 is M1 (where M1 is at least one element selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, and Al. In the present specification, M1 shown below is also the same). .), Cr, and oxygen (O).
  • M1 is at least one element selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, and Al. In the present specification, M1 shown below is also the same). .), Cr, and oxygen (O).
  • M1, Cr, and O By using a material containing M1, Cr, and O, the second interface layer 103 can achieve both excellent adhesion to the recording layer 104 and high transparency.
  • the second interface layer 103 only needs to contain M1, Cr, and O, but preferably contains M1, Cr, and O as main components. In order to more reliably obtain the effects of the present invention, the second interface layer 103 may be substantially formed of M1, Cr, and O.
  • the fact that the second interface layer 103 contains M1, Cr, and O as main components means that when the total of all atoms contained in the second interface layer 103 is 100 atomic%, M1, The total of Cr and O atoms is 80 atomic% or more, preferably 90 atomic% or more. Even when the second interface layer 103 is substantially formed of M1, Cr, and O, other elements (for example, Sn) are mixed in a trace amount (for example, 5 atomic% or less). Also good.
  • a material containing Cr and O is preferable because it further promotes crystallization of the recording layer 104.
  • an oxide in which Cr and O form Cr 2 O 3 is a preferable material.
  • Cr 2 O 3 is a material having good adhesion to the recording layer 104.
  • a material containing M1 and O is preferable because the transparency of the second interface layer 103 can be increased.
  • M1 and O are preferably Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3.
  • An oxide formed with TiO 2 , SiO 2, and Al 2 O 3 is a preferable material.
  • Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 and Al 2 O 3 are highly transparent materials.
  • the above oxide may be mixed, but among them, aluminum titanate (Al 2 TiO 5 ) containing TiO 2 and Al 2 O 3 in a ratio of 1: 1 is a composite oxide, Since the melting point is 1860 ° C. and is thermally stable and the refractive index with respect to light having the wavelength of the laser beam 1 can be increased, it is preferable as a material for the second interface layer 103.
  • the second interface layer 103 may include a low oxide (an oxide having less oxygen than the stoichiometric composition) or a mixture in addition to the above-described compound or composite oxide.
  • the second interface layer 103 has the following formula (1): M1 a Cr b O 100-ab (atomic%) (1) (However, a and b may include a material represented by 12 ⁇ a ⁇ 40, 0 ⁇ b ⁇ 25, and 25 ⁇ (a + b) ⁇ 40), and may be substantially formed of this material. Good.
  • the fact that it is formed from a material substantially expressed by M1 a Cr b O 100-ab (atomic%) means that the total of M1, Cr, and O atoms contained in the second interface layer 103 is 95 atomic% or more. , Preferably 98 atomic% or more.
  • the second interface layer 103 has the following formula (3): (D1) e (Cr 2 O 3 ) 100-e (mol%) (3) (However, D1 is at least one oxide selected from Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 and Al 2 O 3 , and e satisfies 50 ⁇ e ⁇ 100. And may be formed substantially from this material.
  • the fact that it is made of a material substantially represented by (D1) e (Cr 2 O 3 ) 100-e (mol%) means that the oxides of D1 and Cr 2 O 3 contained in the second interface layer 103 It means that the total is 95 mol% or more, preferably 98 mol% or more.
  • the second interface layer 103 that achieves both excellent adhesion to the recording layer 104 and high transparency.
  • a high reflectance ratio can be provided. It is possible to provide the Nth information layer 10 having both high transmittance and high transmittance.
  • the amount of Cr contained in the second interface layer 103 is set to a range that is 50 mol% or less when converted to oxide (Cr 2 O 3 ). If the amount of Cr contained in the second interface layer 103 is too large, the transparency of the second interface layer 103 is lowered, so the range of the amount of Cr is set in this way.
  • M1 a Cr b O 100-ab (atomic%) is based on the total number of “M1” atoms, “Cr” atoms, and “O” atoms (100 atomic%). It shows that the composition formula is expressed. Furthermore, “(D1) e (Cr 2 O 3 ) 100-e (mol%)” indicates that it is a mixture of e mol% of compound D1 and 100-e mol% of Cr 2 O 3. Yes. Hereinafter, the same notation method is used with the same meaning.
  • the second interface layer 103 may include an oxide Cr and and O to form a Cr 2 O 3, to ensure the adhesiveness to the recording layer 104, containing Cr 2 O 3 in the second interface layer 103
  • the amount is more preferably 10 mol% or more.
  • the content of Cr 2 O 3 in the second interface layer 103 is more preferably 30 mol% or less in order to keep the transparency in the second interface layer 103 higher. This is because as the amount of Cr 2 O 3 increases, light absorption increases, and thus the transparency tends to decrease as described above.
  • the film thickness of the second interface layer 103 is in the range of 0.5 nm to 50 nm so that the change in the amount of reflected light before and after recording of the Nth information layer 10 does not become small due to light absorption in the second interface layer 103. Desirably, it is more preferably in the range of 1 nm to 15 nm.
  • the recording layer 104 is made of a material that causes a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase when irradiated with the laser beam 1.
  • the recording layer 104 may contain Ge—Te and contain 40 atomic% or more of Ge.
  • the material of the recording layer 104 is GeTe, (Ge—Sn) Te, GeTe—Sb 2 Te 3 , (Ge—Sn) Te—Sb 2 Te 3 , GeTe—Bi 2 Te 3 , (Ge—Sn).
  • the recording layer 104 may contain at least one material selected from Sb—Ge and Sb—Te, and may contain 70 atomic% or more of Sb.
  • the Nth information layer 10 needs to have a high transmittance in order to reach the information layer on the side farther than the Nth information layer 10 from the incident side of the laser beam 1 in order to reach the amount of laser light necessary for recording and reproduction. is there.
  • the film thickness of the recording layer 104 is preferably 9 nm or less, and more preferably 8 nm or less.
  • the recording layer 104 includes at least two layers selected from a layer containing Te, a layer containing Bi, a layer containing Ge, a layer containing Sb, a layer containing Ge—Te, a layer containing Sb—Ge, and the like. It may be formed as a recording portion formed by stacking layers.
  • the recording sensitivity and erasing performance of the phase change information recording medium can be obtained by including a structure in which a layer containing Bi having a relatively high crystallization speed and a layer containing Ge—Te in which the amorphous phase is relatively stable are included. Can be adjusted easily.
  • a material represented by “(element A) ⁇ (element B)” is a material containing elements A and B as components, and a mixture of element A and element B or Means an alloy.
  • Examples of the laminated structure include Bi 2 Te 3 (3 nm) / GeTe (4 nm), (Bi—In) 2 Te 3 (3 nm) / (GeSn) Te (4 nm), GeTe—Bi 2 Te 3 (5 nm) / (GeSn) Te (2 nm), Sb—Ge (4 nm) / Sb—Te (3 nm), and the like.
  • a layer made of a material other than those listed here or to adopt a structure in which the film thickness of the layer is different from the film thickness exemplified here, or a structure in which the stacking order is changed. It is.
  • the film thicknesses exemplified above may be regarded as a preferable film thickness ratio, and may be increased by 2 to 4 times, for example, depending on the desired film thickness of the recording unit.
  • the recording layer 104 may be configured using a material that causes an irreversible phase change.
  • the recording layer 104 is formed of a material represented by Te—O, Te—Pd—O, Bi—O, or Sb—O. You can also In this case, the film thickness of the recording layer 104 is preferably 30 nm or less.
  • the recording layer 104 may be a laminated film (for example, a Cu / Si laminated structure) of a material that causes irreversible alloying.
  • the first interface layer 105 which is an essential component of the information recording medium of the present invention, functions to prevent mass transfer between the first dielectric layer 106 and the recording layer 104 due to repeated recording.
  • the first interface layer 105 also functions to adjust the crystallization ability to promote or suppress the crystallization of the recording layer 104.
  • the first interface layer 105 is preferably made of a material with low light absorption, a high melting point that does not melt during recording, and good adhesion to the recording layer 104.
  • the material having a high melting point that does not melt during recording is a characteristic necessary for melting and not mixing into the recording layer 104 when the high-power laser beam 1 is irradiated.
  • the material having good adhesion to the recording layer 104 is a characteristic necessary for ensuring reliability.
  • the first interface layer 105 is M2 (where M2 is at least one element selected from Nb, Y, Dy, Ti, Si, Al, Zr, and Hf. In this specification, M2 shown below is used. This also includes Cr, and oxygen (O). By using a material containing M2, Cr, and O, the first interface layer 105 can achieve both excellent adhesion with the recording layer 104 and high transparency.
  • the first interface layer 105 only needs to contain M2, Cr, and O, but preferably contains M2, Cr, and O as main components. In order to more reliably obtain the effects of the present invention, the first interface layer 105 may be substantially formed of M2, Cr, and O.
  • the fact that the first interface layer 105 contains M2, Cr, and O as main components means that when the total of all atoms contained in the first interface layer 105 is 100 atomic%, M2, The total of Cr and O atoms is 80 atomic% or more, preferably 90 atomic% or more. Even when the first interface layer 105 is substantially formed of M2, Cr, and O, other elements (for example, Sn) are mixed in a trace amount (for example, 5 atomic% or less). Also good.
  • a material containing Cr and O is preferable because it further promotes crystallization of the recording layer 104.
  • an oxide in which Cr and O form Cr 2 O 3 is a preferable material.
  • a material containing M2 and O is preferable because the transparency of the first interface layer 105 can be increased.
  • M2 and O are preferably Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3. , TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and oxides with HfO 2 are preferred materials.
  • Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and HfO 2 are highly transparent materials.
  • mullite in a proportion of 3 (Al 6 Si 2 O 13 ) is a composite oxide, Since the melting point is thermally stable at 1850 ° C. and the refractive index can be lowered, it is a preferable material for the first interface layer 105.
  • low oxides oxides having less oxygen than the stoichiometric composition
  • mixtures may be included.
  • the first interface layer 105 has the following formula (2): M2 c Cr d O 100-cd ( atomic%) (2) (However, c and d may include a material represented by 12 ⁇ c ⁇ 40, 0 ⁇ d ⁇ 25, and 25 ⁇ (c + d) ⁇ 40), and may be substantially formed from this material. Good.
  • the fact that it is formed from a material substantially represented by M2 c Cr d O 100-cd (atomic%) means that the total of atoms of M2, Cr, and O contained in the first interface layer 105 is 95 atomic% or more. , Preferably 98 atomic% or more.
  • the first interface layer 105 has the following formula (4): (D2) f (Cr 2 O 3 ) 100-f (mol%) (4) (However, D2 is at least one oxide selected from Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and HfO 2 , and f is , 50 ⁇ f ⁇ 100.) May be included, and may be formed substantially from this material.
  • the fact that it is formed from a material substantially represented by (D2) f (Cr 2 O 3 ) 100-f (mol%) means that the oxides of D2 and Cr 2 O 3 contained in the first interface layer 105 The total is 95 mol% or more, preferably 98 mol% or more. By including these materials, it is possible to provide the first interface layer 105 that achieves both excellent adhesion to the recording layer 104 and high transparency. By applying this first interface layer 105, a high reflectance ratio can be provided. It is possible to provide the Nth information layer 10 having both high transmittance and high transmittance.
  • the amount of Cr contained in the first interface layer 105 is in a range that is 50 mol% or less when converted to oxide (Cr 2 O 3 ). If the amount of Cr contained in the first interface layer 105 is too large, the transparency of the first interface layer 105 is lowered, so the range of the Cr amount is set in this way.
  • the first interface layer 105 may include an oxide Cr and and O to form a Cr 2 O 3, to ensure the adhesiveness to the recording layer 104, containing Cr 2 O 3 in the first interface layer 105
  • the amount is more preferably 10 mol% or more.
  • the content of Cr 2 O 3 in the first interface layer 105 is more preferably 30 mol% or less in order to keep the transparency in the first interface layer 105 high. This is because as the amount of Cr 2 O 3 increases, light absorption increases, and thus the transparency tends to decrease as described above.
  • the film thickness of the first interface layer 105 is in the range of 0.5 nm to 30 nm so that the change in the amount of reflected light before and after recording of the Nth information layer 10 does not become small due to light absorption in the first interface layer 105. Is desirable, and it is more preferably in the range of 1 nm to 10 nm.
  • the refractive index of the second interface layer 103 is n2 and the refractive index of the first interface layer 105 is n1 with respect to light having the wavelength ⁇ of the laser beam 1, the relationship of n1 ⁇ n2 is satisfied.
  • This is preferable for achieving both a high reflectance ratio and a high transmittance of the Nth information layer 10.
  • Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 and TiO 2 are materials having a relatively high refractive index
  • the second interface layer 103 contains a large amount of these materials.
  • SiO 2 and Al 2 O 3 are materials having a relatively low refractive index, it is preferable that the first interface layer 105 contains more of these materials.
  • the difference between the refractive index n1 of the first interface layer 105 and the refractive index n2 of the second interface layer 103 is preferably large, for example, in the range of 0.2 to 0.5.
  • a part of Cr contained in the second interface layer 103 and / or the first interface layer 105 may be substituted with at least one element selected from Ga and In.
  • Cr is contained in the form of oxides of Cr 2 O 3
  • a part of Cr 2 O 3 is included in the second interface layer 103 and / or the first interface layer 105, Ga 2 O 3 and In 2 O It may be substituted with at least one oxide selected from 3 .
  • Ga 2 O 3 and In 2 O 3 are materials having good adhesion to the recording layer 104. If the amount of the substitution element (Ga, In) is too large, the adhesion with the recording layer 104 may be lowered. Therefore, the amount of the substitution element is preferably in a range not exceeding the Cr amount.
  • the first dielectric layer 106 functions to increase the light absorption efficiency of the recording layer 104 by adjusting the optical distance, and to increase the signal intensity by increasing the amount of reflected light before and after recording.
  • the first dielectric layer 106 can be formed using a material similar to the material of the second dielectric layer 102.
  • the film thickness of the first dielectric layer 106 is preferably in the range of 0.5 nm to 30 nm, and more preferably in the range of 1 nm to 20 nm. By selecting the film thickness of the first dielectric layer 106 within this range, the heat generated in the recording layer 104 can be effectively diffused to the reflective layer 108 side.
  • the reflective layer 108 has an optical function of increasing the amount of light absorbed by the recording layer 104.
  • the reflective layer 108 also has a thermal function of quickly diffusing heat generated in the recording layer 104 and making the recording layer 104 easily amorphous.
  • the reflective layer 108 also has a function of protecting the multilayer film from the environment in which it is used.
  • a single metal having a high thermal conductivity such as Ag, Au, Cu, and Al can be used.
  • an Ag alloy containing 50 atomic% or more of Ag is preferable as a material for the reflective layer 108 because of its high thermal conductivity.
  • the thickness of the reflective layer 108 is preferably 15 nm or less, and more preferably 10 nm or less in order to make the transmittance of the Nth information layer 10 as high as possible. When the thickness of the reflective layer 108 is within this range, the thermal diffusion function is sufficient, the reflectance of the Nth information layer 10 can be secured, and the transmittance of the Nth information layer 10 is also sufficient.
  • the transmittance adjusting layer 109 is made of a dielectric and has a function of adjusting the transmittance of the Nth information layer 10.
  • the transmittance adjusting layer 109 allows the transmittance T c (%) of the Nth information layer 10 when the recording layer 104 is in a crystalline phase and the Nth information layer 10 when the recording layer 104 is in an amorphous phase.
  • the transmittance T a (%) of both can be increased.
  • the transmittance of the Nth information layer 10 including the transmittance adjustment layer 109 is increased by about 2% to 10% compared to the case where the transmittance adjustment layer 109 is not provided.
  • the transmittance adjustment layer 109 also has a function of effectively diffusing heat generated in the recording layer 104.
  • Examples of the material for the transmittance adjusting layer 109 include TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , CeO 2 , WO 3.
  • Oxides such as Cr 2 O 3 , Ga 2 O 3 , and Sr—O can be used.
  • nitrides such as Ti—N, Zr—N, Nb—N, Ta—N, Si—N, Ge—N, Cr—N, Al—N, Ge—Si—N, and Ge—Cr—N Can also be used.
  • a sulfide such as ZnS can also be used. A mixture of the above materials can also be used.
  • Refractive index n t and the extinction coefficient k t of the transmittance adjustment layer 109 with respect to light having a wavelength ⁇ of the laser beam 1 has, in order to further increase the effect of increasing the transmittance T c and T a of the N information layers 10, it is preferable to satisfy 2.0 ⁇ n t and k t ⁇ 0.1, and more preferably satisfies 2.4 ⁇ n t ⁇ 3.0 and k t ⁇ 0.05.
  • Thickness d1 of the transmittance adjusting layer 109 is preferably in the range of (3/32) ⁇ / n t ⁇ d1 ⁇ (5/32) ⁇ / n t.
  • a preferable range of d1 is 9 nm ⁇ d1 ⁇ 30 nm.
  • the transmittances T c and T a of the Nth information layer 10 are used to cause the amount of laser light necessary for recording and reproduction to reach the information layer farther from the incident side of the laser beam 1 than the Nth information layer 10. preferably satisfies 45 ⁇ T c and 45 ⁇ T a, more preferably satisfies the 50 ⁇ T c and 50 ⁇ T a.
  • the transmittances T c and T a of the Nth information layer 10 preferably satisfy ⁇ 5 ⁇ (T c ⁇ T a ) ⁇ 5, and more preferably satisfy ⁇ 3 ⁇ (T c ⁇ T a ) ⁇ 3. preferable.
  • T c and T a depending on the state of the recording layer 104 of the Nth information layer 10 at the time of recording / reproducing of the information layer on the side farther than the Nth information layer 10 from the incident side of the laser beam 1 The influence of the change in transmittance is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.
  • R a (%) preferably satisfies R a ⁇ R c .
  • R c and R a are 0.1 ⁇ R a ⁇ 1 and 1.5 ⁇ R c ⁇ so that the reflectance difference (R c ⁇ R a ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics.
  • 5 is preferably satisfied, more preferably 0.1 ⁇ R a ⁇ 0.7 and 1.5 ⁇ R c ⁇ 3.
  • the information recording medium 9 can be manufactured by the method described below.
  • (N ⁇ 1) information layers are arranged on a substrate 8 (thickness is, for example, 1.1 mm), and intermediate layers (intermediate layers 6, 5, etc.). ) Are sequentially stacked.
  • Each information layer consists of a single layer film or a multilayer film.
  • Each layer constituting each information layer can be formed by sequentially sputtering a sputtering target as a material in a film forming apparatus.
  • the intermediate layer was formed by applying a photo-curing resin (particularly an acrylic UV-curing resin) or a slow-acting thermosetting resin on the information layer, and then rotating the substrate 8 to uniformly extend the resin. Later (spin coating), the resin can be cured.
  • the substrate (mold) on which the groove is formed is brought into close contact with the resin before curing, and then the die is placed on the substrate 8 (adhered substrate (mold) )) Is rotated and spin coated to cure the resin, and then the substrate (mold) is peeled off to form guide grooves in the intermediate layer.
  • a method for forming the intermediate layer not only the above-described spin coating method but also a printing technique such as a screen method or an ink jet method can be applied to a fine processing technique.
  • the intermediate layer 3 (thickness is, for example, 10 ⁇ m) is further formed.
  • the Nth information layer 10 is formed on the intermediate layer 3.
  • a substrate 8 in which an intermediate layer 3 is further formed on (N ⁇ 1) information layers stacked via the intermediate layer is disposed in a film forming apparatus, and the transmittance is provided on the intermediate layer 3.
  • the adjustment layer 109 is formed.
  • the transmittance adjusting layer 109 is a high-frequency (RF) sputtering target made of a dielectric constituting the transmittance adjusting layer 109 in a rare gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of a rare gas and a reactive gas (especially O 2 gas). It can be formed by sputtering using a power source.
  • a small amount of a conductive material is added to the material constituting the transmittance adjusting layer 109 to add conductivity to the sputtering target, and sputtering is performed using a direct current (DC) power source or a pulsed DC power source.
  • DC direct current
  • the transmittance adjusting layer 109 reacts a sputtering target made of metal constituting the transmittance adjusting layer 109 with a DC power source, a pulse DC power source, or an RF power source in a mixed gas atmosphere of a rare gas and a reactive gas. It can also be formed by reactive sputtering.
  • the transmittance adjusting layer 109 can be formed by simultaneously sputtering each sputtering target of a single dielectric using a plurality of power supplies.
  • the transmittance adjusting layer 109 can also be formed by simultaneously sputtering a binary sputtering target, a ternary sputtering target, or the like in which two or more dielectric materials are combined using a plurality of power supplies. Even when these sputtering targets are used, sputtering can be performed in a rare gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of a rare gas and a reactive gas (particularly O 2 gas).
  • the reflective layer 108 is formed on the transmittance adjusting layer 109.
  • the reflective layer 108 is selected from a sputtering target made of a metal or an alloy constituting the reflective layer 108 in a rare gas (eg, Ar gas) atmosphere or from a rare gas and a reactive gas (eg, O 2 gas and N 2 gas). It can be formed by sputtering using a DC power source, a pulsed DC power source, or an RF power source in a mixed gas atmosphere with at least one gas). Since the reflective layer 108 is a metal or an alloy, it is preferable to perform sputtering using a DC power source or a pulsed DC power source that can increase the deposition rate.
  • a sputtering target made of a metal or an alloy constituting the reflective layer 108 in a rare gas (eg, Ar gas) atmosphere or from a rare gas and a reactive gas (eg, O 2 gas and N 2 gas). It can be formed by sputtering using a DC power source
  • a first dielectric layer 106 is formed on the reflective layer 108 as necessary.
  • the first dielectric layer 106 can be formed by the same method as the transmittance adjusting layer 109.
  • the first interface layer 105 is formed on the reflective layer 108 (on the first dielectric layer 106 in the case where the first dielectric layer 106 is provided).
  • the first interface layer 105 can be formed by the same method as the transmittance adjusting layer 109.
  • the first interface layer 105 is a sputtering whose composition is adjusted so as to have a composition containing the material represented by any one of the above formulas (2) and (4), or to have a composition made of only those materials.
  • the target can be formed by sputtering using a single power source.
  • the first interface layer 105 can be formed by preparing a sputtering target having a composition of (mol%) and forming a film in an Ar gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 gas. Whether the composition of the actually formed film has a desired composition can be examined by, for example, composition analysis using an X-ray microanalyzer. Depending on the sputtering apparatus, oxygen in the oxide in the film is likely to be deficient or oxygen in the film increases, which may deviate from the desired composition. For this reason, it is possible to obtain a desired film composition by adjusting the composition of the sputtering target in advance or adjusting the amount of O 2 gas mixed with Ar gas.
  • the recording layer 104 contains, for example, a sputtering target containing Ge—Te and containing 40 atomic% or more of Ge, or at least one material selected from Sb—Ge and Sb—Te, and Sb containing 70 atoms.
  • the sputtering target containing at least% can be formed by sputtering using one power source.
  • the recording layer 104 includes, for example, a sputtering target containing Te, a sputtering target containing Bi, a sputtering target containing Ge, a sputtering target containing Sb, a sputtering target containing Ge—Te, a sputtering target containing Sb—Ge, and It can also be formed by simultaneously sputtering at least two or more sputtering targets selected from sputtering targets containing Sb—Te using two or more power supplies.
  • the composition of the recording layer to be obtained is determined according to the type and number of sputtering targets to be used, the output of the power source, etc., so that they are appropriately selected to record the desired composition.
  • the recording layer is preferably configured so that the layer 104 is obtained. Use of two or more kinds of sputtering targets in this way is useful, for example, when it is difficult to form a mixture sputtering target.
  • the recording layer 104 is formed as a recording portion formed by laminating two or more kinds of layers, for example, a sputtering target containing Te, a sputtering target containing Bi, a sputtering target containing Ge, a sputtering target containing Sb, Ge
  • a sputtering target containing Te a sputtering target containing Te
  • a sputtering target containing Bi a sputtering target containing Ge
  • a sputtering target containing Sb containing Sb
  • Ge a sputtering target containing Sb
  • At least two or more sputtering targets selected from a sputtering target containing -Te, a sputtering target containing Sb-Ge and a sputtering target containing Sb-Te are sequentially and / or simultaneously sputtered using two or more power supplies. It can also be formed. That is, in order to form a recording
  • a rare gas or a rare gas and a reactive gas are used in both cases of forming the recording layer 104 having a single layer structure and forming the recording layer 104 as a recording portion.
  • a mixed gas with at least one gas selected from gas and O 2 gas can be used.
  • a power source used for sputtering any one of a DC power source, a pulse DC power source, and an RF power source can be used.
  • a second interface layer 103 is formed on the recording layer 104.
  • the second interface layer 103 can be formed by the same method as the transmittance adjustment layer 109.
  • the second interface layer 103 is a sputtering whose composition is adjusted such that the second interface layer 103 has a composition containing the material represented by any one of the above formulas (1) and (3) or a composition made of only those materials.
  • the target can be formed by sputtering using a single power source.
  • the second interface layer 103 can be formed by preparing a sputtering target having a composition of (mol%) and forming a film in an Ar gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 gas. Whether the composition of the actually formed film has a desired composition can be examined by, for example, composition analysis using an X-ray microanalyzer. Depending on the sputtering apparatus, oxygen in the oxide in the film is likely to be deficient or oxygen in the film increases, which may deviate from the desired composition. For this reason, it is possible to obtain a desired film composition by adjusting the composition of the sputtering target in advance or adjusting the amount of O 2 gas mixed with Ar gas.
  • a second dielectric layer 102 is formed on the second interface layer 103 as necessary.
  • the second dielectric layer 102 can be formed by the same method as the transmittance adjusting layer 109.
  • the transparent layer 2 is formed on the second interface layer 103 (on the second dielectric layer 102 in the case where the second dielectric layer 102 is provided).
  • the transparent layer 2 is formed by applying a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting thermosetting resin onto the second interface layer 103 (or the second dielectric layer 102) and spin-coating the resin. Can be formed by curing.
  • substrate as the transparent layer 2, for example, a board
  • the transparent layer 2 is formed by applying a resin such as a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting thermosetting resin on the second interface layer 103 (or the second dielectric layer 102),
  • a resin such as a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting thermosetting resin
  • the substrate can be formed by bringing the substrate into close contact with the second dielectric layer 102, spin coating, and then curing the resin.
  • an adhesive resin can be uniformly applied to the substrate in advance, and can be adhered to the second interface layer 103 (or the second dielectric layer 102).
  • an initialization process for crystallizing the entire surface of the recording layer 104 may be performed as necessary.
  • the recording layer 104 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
  • the information recording medium 9 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used. is there. Further, information layers other than the Nth information layer 10 may be formed in the same manner as the Nth information layer 10.
  • the information recording medium 14 is a three-layer information recording medium capable of recording and reproducing information by irradiation with the laser beam 1 from one side.
  • the information recording medium 14 includes a substrate 8, a first information layer 11, an intermediate layer 5, a second information layer 12, an intermediate layer 3, a third information layer 13, and a transparent layer 2, which are sequentially stacked on the substrate 8. It is comprised by.
  • the substrate 8, the intermediate layers 3 and 5, and the transparent layer 2 can be formed using the same materials as those described in the first embodiment. Also, their shapes and functions are the same as those shapes and functions described in the first embodiment.
  • the configuration of the first information layer 11, the second information layer 12, and the third information layer 13 will be described in detail.
  • the second information layer 12 and the third information layer 13 correspond to the Lth information layer of the information recording medium of the present invention.
  • the first information layer 11 can also be used as the L information layer. Function.
  • the first information layer 11 includes a second interface layer 203, a recording layer 204, a first interface layer 205, and a reflective layer 208 that are arranged in order from the incident side of the laser beam 1.
  • a second dielectric layer 202 may be provided between the intermediate layer 5 and the second interface layer 203.
  • the first dielectric layer 206 may be provided between the first interface layer 205 and the reflective layer 208.
  • a further interface layer 207 (see FIG. 5) is provided between the first interface layer 205 and the reflective layer 208 (between the first dielectric layer 206 and the reflective layer 208 in the case where the first dielectric layer 206 is provided).
  • 2 may be provided for the sake of convenience in this specification as “interface layer 207”.
  • Information recording / reproduction of the first information layer 11 is performed by the laser beam 1 transmitted through the transparent layer 2, the third information layer 13, the intermediate layer 3, the second information layer 12, and the intermediate layer 5.
  • the second dielectric layer 202 can be formed using a material similar to the material of the second dielectric layer 102 of the first embodiment.
  • the function is also the same as that of the second dielectric layer 102 of the first embodiment.
  • the film thickness of the second dielectric layer 202 satisfies the condition that the change in the amount of reflected light between the case where the recording layer 204 is in the crystalline phase and the case where it is in the amorphous phase is large by calculation based on the matrix method. So that it can be determined strictly.
  • the film thickness of the second dielectric layer 202 is preferably in the range of 50 nm to 80 nm, and more preferably in the range of 60 nm to 70 nm.
  • the second interface layer 203 can be formed using a material similar to that of the second interface layer 103 of Embodiment 1. Further, the function and shape are the same as those of the second interface layer 103 of the first embodiment.
  • the second interface layer 203 can also be formed using a material containing at least one selected from oxides, nitrides, carbides, sulfides, and fluorides, and among them, particularly contains Cr and O. Materials (among them, oxides in which Cr and O form Cr 2 O 3 ), materials containing In and O (among them, oxides in which In and O form In 2 O 3 ), and Ga It is preferable to use a material containing O (among others, an oxide in which Ga and O form Ga 2 O 3 ).
  • the second interface layer 203 may further include at least one element selected from Zr, Hf, and Y, and it is more preferable that the element is included as an oxide.
  • ZrO 2 and HfO 2 are materials that are transparent, have a high melting point of about 2700 to 2800 ° C., and have low thermal conductivity among oxides, and improve the repeated rewriting performance of information recording media.
  • Y 2 O 3 is a transparent material and functions to stabilize ZrO 2 and HfO 2 .
  • the highly reliable first information layer 11 can be realized.
  • the second interface layer 203 may be made of a material containing Si.
  • Si in the second interface layer 203 as, for example, SiO 2 , the first information layer 11 with high transparency and excellent recording performance can be realized.
  • the recording layer 204 can be formed of the same material as the recording layer 104 of the first embodiment.
  • the film thickness of the recording layer 204 is preferably in the range of 6 nm to 15 nm in order to increase the recording sensitivity of the first information layer 11 when the material causes a reversible phase change. Even within this range, when the recording layer 204 is thick, the thermal influence on the adjacent region due to the diffusion of heat in the in-plane direction becomes large. Further, when the recording layer 204 is thin, the reflectance of the first information layer 11 becomes small. Therefore, the film thickness of the recording layer 204 is more preferably in the range of 8 nm to 13 nm. In the case where the recording layer 204 is formed using a material that causes an irreversible phase change (for example, Te—Pd—O), the thickness of the recording layer 204 is preferably in the range of 10 nm to 40 nm.
  • the first interface layer 205 can be formed using a material similar to the material of the first interface layer 105 in Embodiment 1. Further, the function and shape are the same as those of the first interface layer 105 of the first embodiment. Note that, similarly to the second interface layer 203, the first interface layer 105 can be formed using a material containing at least one selected from oxide, nitride, carbide, sulfide, and fluoride. Among these, materials containing Cr 2 O 3 , In 2 O 3 , Ga 2 O 3 , ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 can be preferably used.
  • the first dielectric layer 206 can be formed using a material similar to the material of the first dielectric layer 106 of the first embodiment. Also, the function and shape are the same as those of the first dielectric layer 106 of the first embodiment.
  • the reflective layer 208 can be formed using a material similar to that of the reflective layer 108 of Embodiment 1.
  • the function is also the same as that of the reflective layer 108 of the first embodiment.
  • the thickness of the reflective layer 208 is preferably 30 nm or more at which the thermal diffusion function is sufficient. Even within this range, when the reflective layer 208 is thicker than 200 nm, the thermal diffusion function becomes too large, and the recording sensitivity of the first information layer 11 is lowered. Therefore, the thickness of the reflective layer 208 is more preferably in the range of 30 nm to 200 nm.
  • a further interface layer may be disposed between the reflective layer 208 and the first interface layer 205 (between the reflective layer 208 and the first dielectric layer 206 in the case where the first dielectric layer 206 is provided).
  • the interface layer is formed as a layer indicated by reference numeral 207 between a layer indicated by reference numeral 208 and a layer indicated by reference numeral 206. You can do it.
  • a material for forming the interface layer 207 a material having a lower thermal conductivity than the material described for the reflective layer 208 can be used.
  • an Ag alloy is used for the reflective layer 208, for example, Al or an Al alloy can be used as the material of the interface layer 207.
  • the material of the interface layer 207 includes elements such as Cr, Ni, Si and C, TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , Sc 2 O 3 , Y 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Dy 2 O 3 , Yb Oxides such as 2 O 3 , CaO, MgO, CeO 2 , and TeO 2 can be used.
  • elements such as Cr, Ni, Si and C, TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , Sc 2 O 3 ,
  • CN Ti-N, Zr-N, Nb-N, Ta-N, Si-N, Ge-N, Cr-N, Al-N, Ge-Si-N, and Ge-Cr-N
  • a nitride such as.
  • sulfides such as ZnS, carbides such as SiC, fluorides such as LaF 3 and CeF 3 , and C can also be used.
  • the interface layer 207 can be formed using a mixture of one or more materials selected from the above materials.
  • the film thickness of the interface layer 207 is preferably in the range of 3 nm to 100 nm, and more preferably in the range of 10 nm to 50 nm.
  • R a1 (%) preferably satisfies R a1 ⁇ R c1 .
  • the reflectance is increased in an initial state where no information is recorded, and the recording / reproducing operation can be performed stably.
  • R c1 and R a1 satisfy 1 ⁇ R a1 ⁇ 12 and 16 ⁇ R c1 ⁇ 48 so that the reflectance difference (R c1 ⁇ R a1 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics. It is more preferable that 1 ⁇ R a1 ⁇ 6 and 16 ⁇ R c1 ⁇ 32.
  • the second information layer 12 includes a second dielectric layer 302, a second interface layer 303, a recording layer 304, a first interface layer 305, a first dielectric layer 306, and a reflective layer arranged in order from the incident side of the laser beam 1. 308 and a transmittance adjustment layer 309. Note that the second dielectric layer 302 and the first dielectric layer 306 can be omitted if necessary.
  • Information recording / reproduction of the second information layer 12 is performed by the laser beam 1 transmitted through the transparent layer 2, the third information layer 13, and the intermediate layer 3.
  • the second dielectric layer 302, the second interface layer 303, the recording layer 304, the first interface layer 305, the first dielectric layer 306, the reflective layer 308, and the transmittance adjusting layer 309 that constitute the second information layer 12 are ,
  • a material similar to that of the adjustment layer 109 can be used. Also, their shapes and functions are the same as those shapes and functions described in the first embodiment.
  • the transmittance T a2 (%) is 45 ⁇ T c2 and 45 in order to allow the laser light amount necessary for recording / reproduction to reach the information layer farther from the incident side of the laser beam 1 than the second information layer 12. It is preferable to satisfy ⁇ T a2, it is more preferable to satisfy the 50 ⁇ T c2 and 50 ⁇ T a2.
  • the transmittances T c2 and T a2 of the second information layer 12 preferably satisfy ⁇ 5 ⁇ (T c2 ⁇ T a2 ) ⁇ 5, and more preferably satisfy ⁇ 3 ⁇ (T c2 ⁇ T a2 ) ⁇ 3. preferable.
  • T c2 and T a2 depending on the state of the recording layer 304 of the second information layer 12 at the time of recording / reproducing of the information layer on the side farther from the second information layer 12 from the incident side of the laser beam 1.
  • the influence of the change in transmittance is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.
  • R a2 (%) preferably satisfies R a2 ⁇ R c2 .
  • R c2 and R a2 are 0.3 ⁇ R a2 ⁇ 4 and 5 ⁇ R c2 ⁇ 15 so that the reflectance difference (R c2 ⁇ R a2 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics.
  • 0.3 ⁇ R a2 ⁇ 3 and 5 ⁇ R c2 ⁇ 9 are satisfied.
  • the third information layer 13 includes a second dielectric layer 402, a second interface layer 403, a recording layer 404, a first interface layer 405, a first dielectric layer 406, and a reflective layer arranged in order from the incident side of the laser beam 1. 408 and a transmittance adjustment layer 409. Note that the second dielectric layer 402 and the first dielectric layer 406 can be omitted as necessary.
  • the second dielectric layer 402, the second interface layer 403, the recording layer 404, the first interface layer 405, the first dielectric layer 406, the reflective layer 408, and the transmittance adjusting layer 409 constituting the third information layer 13 are ,
  • T a3 (%) is 50 ⁇ T c3 and 50 ⁇ T in order to cause the laser light amount necessary for recording / reproduction to reach the information layer farther from the third information layer 13 from the incident side of the laser beam 1. It is preferable to satisfy the a3, it is more preferable to satisfy 55 ⁇ T c3 and 55 ⁇ T a3.
  • the transmittances T c3 and T a3 of the third information layer 13 preferably satisfy ⁇ 5 ⁇ (T c3 ⁇ T a3 ) ⁇ 5, and more preferably satisfy ⁇ 3 ⁇ (T c3 ⁇ T a3 ) ⁇ 3. preferable.
  • T c3 and T a3 depending on the state of the recording layer 404 of the third information layer 13 at the time of recording / reproducing of the information layer on the side farther from the third information layer 13 from the incident side of the laser beam 1.
  • the influence of the change in transmittance is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.
  • the reflectance R a3 (%) preferably satisfies R a3 ⁇ R c3 .
  • R c3 and R a3 are 0.1 ⁇ R a3 ⁇ 1 and 1.5 ⁇ R c3 so that the reflectance difference (R c3 ⁇ R a3 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics. It is preferable to satisfy ⁇ 5, and it is more preferable to satisfy 0.1 ⁇ R a3 ⁇ 0.7 and 1.5 ⁇ R c3 ⁇ 3.
  • the first information layer 13 and the second information layer 14 are designed.
  • the amount of effective reflected light from the third information layer 15 can be matched (for example, the effective reflectance is 2%).
  • the information recording medium 14 can be manufactured by the method described below.
  • a substrate 8 (having a thickness of, for example, 1.1 mm) is prepared and placed in a film forming apparatus.
  • a first information layer is formed on the substrate 8. Specifically, first, the reflective layer 208, the first interface layer 205, the recording layer 204, and the second interface layer 203 are formed on the substrate 8 in this order. At this time, an interface layer 207 may be formed between the reflective layer 208 and the first interface layer 205 as necessary. Further, the first dielectric layer 206 may be formed between the reflective layer 208 and the first interface layer 205 as necessary. Furthermore, a second dielectric layer 202 may be formed between the intermediate layer 5 and the second interface layer 203 as necessary.
  • the reflective layer 208 When the reflective layer 208 is formed on the substrate 8, when the guide groove for guiding the laser beam 1 is formed on the substrate 8, the reflective layer 208 is formed on the side where the guide groove is formed.
  • the reflective layer 208 can be formed by a method similar to that of the reflective layer 108 in Embodiment 1.
  • an interface layer 207 is formed on the reflective layer 208 as necessary.
  • the interface layer 207 can be formed by a method similar to that of the reflective layer 108 or the transmittance adjusting layer 109 in Embodiment 1.
  • a first dielectric layer 206 is formed on the reflective layer 208 (on the interface layer 207 in the case where the interface layer 207 is provided) as necessary.
  • the first dielectric layer 206 can be formed by the same method as the transmittance adjustment layer 109 of the first embodiment.
  • the interface layer 207 is provided on the upper layer.
  • the first interface layer 205 can be formed by a method similar to that of the first interface layer 105 of the first embodiment.
  • the recording layer 204 is formed on the first interface layer 205.
  • the recording layer 204 can be formed by a method similar to that of the recording layer 104 of Embodiment 1 using a sputtering target corresponding to the composition.
  • the second interface layer 203 is formed on the recording layer 204.
  • the second interface layer 203 can be formed by a method similar to that of the second interface layer 103 in the first embodiment.
  • a second dielectric layer 202 is formed on the second interface layer 203 as necessary.
  • the second dielectric layer 202 can be formed by the same method as the transmittance adjustment layer 109 of the first embodiment.
  • the first information layer 11 is formed.
  • the intermediate layer 5 (having a thickness of, for example, 25 ⁇ m) is formed on the second interface layer 203 of the first information layer 11 (on the second dielectric layer 202 in the case where the second dielectric layer 202 is provided).
  • the intermediate layer 5 is formed by applying a photocurable resin (particularly an acrylic ultraviolet curable resin) or a slow-acting thermosetting resin onto the second interface layer 203 (or the second dielectric layer 202) and spin-coating it. It can be formed by curing the resin.
  • the intermediate layer 5 includes the guide groove of the laser beam 1
  • the substrate (mold) on which the groove is formed is brought into close contact with the resin before curing, the resin is cured, and then the substrate (mold) is mounted.
  • a guide groove can be formed by peeling.
  • a method for forming the intermediate layer not only the above-described spin coating method but also a printing technique such as a screen method or an ink jet method can be applied to a fine processing technique.
  • an initialization process for crystallizing the entire surface of the recording layer 204 is performed as necessary. Also good.
  • the recording layer 204 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
  • the second information layer 12 is formed on the intermediate layer 5.
  • the transmittance adjusting layer 309, the reflective layer 308, the first interface layer 305, the recording layer 304, and the second interface layer 303 are formed in this order on the intermediate layer 5.
  • a first dielectric layer 306 may be formed between the reflective layer 308 and the first interface layer 305 as necessary.
  • the second dielectric layer 302 may be formed after the second interface layer 303 is formed.
  • Each of these layers includes the transmittance adjustment layer 109, the reflection layer 108, the first dielectric layer 106, the first interface layer 105, the recording layer 104, and the second interface of the Nth information layer 10 described in the first embodiment.
  • the layer 103 and the second dielectric layer 102 can be formed by the same method.
  • the second information layer 12 is formed.
  • an intermediate layer is formed on the second interface layer 303 of the second information layer 12 (on the second dielectric layer 302 in the case where the second dielectric layer 302 is provided) by the same method as that for the intermediate layer 5 described above.
  • Layer 3 (with a thickness of 18 ⁇ m, for example) is formed.
  • a chemical conversion step may be performed. Crystallization of the recording layer 204 and / or the recording layer 304 can be performed by irradiation with a laser beam.
  • the third information layer 13 is formed on the intermediate layer 3.
  • the transmittance adjusting layer 409, the reflective layer 408, the first interface layer 405, the recording layer 404, and the second interface layer 403 are formed on the intermediate layer 3 in this order.
  • the first dielectric layer 406 may be formed between the reflective layer 408 and the first interface layer 405 as necessary.
  • the second dielectric layer 402 may be formed after forming the second interface layer 403 as necessary.
  • Each of these layers includes the transmittance adjustment layer 109, the reflection layer 108, the first dielectric layer 106, the first interface layer 105, the recording layer 104, and the second interface of the Nth information layer 10 described in the first embodiment.
  • the layer 103 and the second dielectric layer 102 can be formed by the same method.
  • the third information layer 13 is formed.
  • the transparent layer 2 (with a thickness of 57 ⁇ m, for example) is formed on the second interface layer 403 of the third information layer 13 (on the second dielectric layer 402 when the second dielectric layer 402 is provided). To do.
  • the transparent layer 2 can be formed by the method described in the first embodiment.
  • the entire surface of the recording layer 204, the recording layer 304, and / or the recording layer 404 is formed as necessary.
  • An initialization step for crystallizing the substrate may be performed.
  • the recording layer 204, the recording layer 304, and / or the recording layer 404 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
  • the information recording medium 14 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used. is there.
  • the information recording medium 19 is a four-layer information recording medium capable of recording and reproducing information by irradiation with the laser beam 1 from one side.
  • the information recording medium 19 includes a substrate 8 and a first information layer 15, an intermediate layer 6, a second information layer 16, an intermediate layer 5, a third information layer 17, an intermediate layer 3, a fourth layer, which are sequentially stacked on the substrate 8.
  • the information layer 18 and the transparent layer 2 are included.
  • the substrate 8, the intermediate layers 3, 5, 6 and the transparent layer 2 can be formed using the same materials as those described in the first and second embodiments. Also, their shapes and functions are the same as those shapes and functions described in the first and second embodiments.
  • the configuration of the first information layer 15, the second information layer 16, the third information layer 17, and the fourth information layer 18 will be described in detail.
  • the second information layer 16, the third information layer 17, and the fourth information layer 18 correspond to the Lth information layer of the information recording medium of the present invention.
  • the first information layer 15 can also be used as the L information layer. Function.
  • the first information layer 15 includes a second interface layer 503, a recording layer 504, a first interface layer 505, and a reflective layer 508 that are arranged in order from the incident side of the laser beam 1.
  • a second dielectric layer 502 may be further provided between the intermediate layer 6 and the second interface layer 503.
  • a first dielectric layer 506 may be further provided between the first interface layer 505 and the reflective layer 508.
  • a further interface layer (between the second dielectric layer 506 and the reflective layer 508 in the case where the first dielectric layer 506 is provided) is provided between the first interface layer 505 and the reflective layer 508 (FIG. 3).
  • information recording / reproduction passed through the transparent layer 2, the fourth information layer 18, the intermediate layer 3, the third information layer 17, the intermediate layer 5, the second information layer 16, and the intermediate layer 6. Performed by the laser beam 1.
  • the second dielectric layer 502, the second interface layer 503, the recording layer 504, the first interface layer 505, the first dielectric layer 506, the interface layer 507, and the reflective layer 508 constituting the first information layer 15 are respectively
  • R a1 (%) preferably satisfies R a1 ⁇ R c1 .
  • the reflectance is increased in an initial state where no information is recorded, and the recording / reproducing operation can be performed stably.
  • R c1 and R a1 satisfy 1 ⁇ R a1 ⁇ 12 and 16 ⁇ R c1 ⁇ 48 so that the reflectance difference (R c1 ⁇ R a1 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics. It is more preferable that 1 ⁇ R a1 ⁇ 6 and 16 ⁇ R c1 ⁇ 32.
  • the second information layer 16 includes a second interface layer 603, a recording layer 604, a first interface layer 605, a reflective layer 608, and a transmittance adjustment layer 609 arranged in order from the incident side of the laser beam 1.
  • a second dielectric layer 602 may be further provided between the intermediate layer 5 and the second interface layer 603.
  • a first dielectric layer 606 may be further provided between the first interface layer 605 and the reflective layer 608.
  • Information recording / reproduction of the second information layer 16 is performed by the laser beam 1 transmitted through the transparent layer 2, the fourth information layer 18, the intermediate layer 3, the third information layer 17, and the intermediate layer 5.
  • the second dielectric layer 602, the second interface layer 603, the recording layer 604, the first interface layer 605, the first dielectric layer 606, the reflective layer 608, and the transmittance adjusting layer 609 constituting the second information layer 16 are ,
  • T a2 (%) is such that 55 ⁇ T c2 and 55 ⁇ T so that the amount of laser light necessary for recording / reproduction reaches the information layer farther from the incident side of the laser beam 1 than the second information layer 16. It is preferable to satisfy a2 , more preferably 60 ⁇ T c2 and 60 ⁇ T a2 .
  • the transmittances T c2 and T a2 of the second information layer 16 preferably satisfy ⁇ 5 ⁇ (T c2 ⁇ T a2 ) ⁇ 5, and more preferably satisfy ⁇ 3 ⁇ (T c2 ⁇ T a2 ) ⁇ 3. preferable.
  • T c2 and T a2 satisfy this condition, depending on the state of the recording layer 604 of the second information layer 16 at the time of recording / reproducing of the information layer on the side farther from the second information layer 16 from the incident side of the laser beam 1 The influence of the change in transmittance is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.
  • R a2 (%) preferably satisfies R a2 ⁇ R c2 .
  • R c2 and R a2 are 0.3 ⁇ R a2 ⁇ 4 and 5 ⁇ R c2 ⁇ 15 so that the reflectance difference (R c2 ⁇ R a2 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics.
  • 0.3 ⁇ R a2 ⁇ 3 and 5 ⁇ R c2 ⁇ 9 are satisfied.
  • the third information layer 17 includes a second interface layer 703, a recording layer 704, a first interface layer 705, a reflection layer 708, and a transmittance adjustment layer 709 arranged in order from the incident side of the laser beam 1.
  • a second dielectric layer 702 may be further provided between the intermediate layer 3 and the second interface layer 703.
  • a first dielectric layer 706 may be further provided between the first interface layer 705 and the reflective layer 708.
  • Information recording / reproduction of the third information layer 17 is performed by the laser beam 1 transmitted through the transparent layer 2, the fourth information layer 18, and the intermediate layer 3.
  • the second dielectric layer 702, the second interface layer 703, the recording layer 704, the first interface layer 705, the first dielectric layer 706, the reflection layer 708, and the transmittance adjustment layer 709 constituting the third information layer 17 are ,
  • T a3 (%) is 60 ⁇ T c3 and 60 ⁇ T in order to cause the laser light amount necessary for recording / reproduction to reach the information layer farther from the third information layer 17 from the incident side of the laser beam 1. It is preferable to satisfy the a3, it is more preferable to satisfy 65 ⁇ T c3 and 65 ⁇ T a3.
  • the transmittances T c3 and T a3 of the third information layer 17 preferably satisfy ⁇ 5 ⁇ (T c3 ⁇ T a3 ) ⁇ 5, and more preferably satisfy ⁇ 3 ⁇ (T c3 ⁇ T a3 ) ⁇ 3. preferable.
  • T c3 and T a3 depending on the state of the recording layer 704 of the third information layer 17 at the time of recording / reproducing of the information layer on the side farther from the third information layer 17 from the incident side of the laser beam 1.
  • the influence of the change in transmittance is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.
  • R a3 (%) preferably satisfies R a3 ⁇ R c3 .
  • R c3 and R a3 are 0.1 ⁇ R a3 ⁇ 1 and 1.5 ⁇ R c3 so that the reflectance difference (R c3 ⁇ R a3 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics. It is preferable to satisfy ⁇ 6, and it is more preferable to satisfy 0.1 ⁇ R a3 ⁇ 0.7 and 1.5 ⁇ R c3 ⁇ 3.5.
  • the fourth information layer 18 includes a second interface layer 803, a recording layer 804, a first interface layer 805, a reflection layer 808, and a transmittance adjustment layer 809 arranged in order from the incident side of the laser beam 1.
  • a second dielectric layer 802 may be further provided between the transparent layer 2 and the second interface layer 803.
  • a first dielectric layer 806 may be further provided between the first interface layer 805 and the reflective layer 808.
  • the second dielectric layer 802, the second interface layer 803, the recording layer 804, the first interface layer 805, the first dielectric layer 806, the reflective layer 808, and the transmittance adjusting layer 809 constituting the fourth information layer 18 are ,
  • T a4 (%) is 60 ⁇ T c4 and 60 ⁇ T in order to allow the laser light quantity necessary for recording / reproduction to reach the information layer farther from the fourth information layer 18 from the incident side of the laser beam 1. It is preferable to satisfy the a4, it is more preferable to satisfy the 65 ⁇ T c4 and 65 ⁇ T a4.
  • the transmittances T c4 and T a4 of the fourth information layer 18 preferably satisfy ⁇ 5 ⁇ (T c4 ⁇ T a4 ) ⁇ 5, and more preferably satisfy ⁇ 3 ⁇ (T c4 ⁇ T a4 ) ⁇ 3. preferable.
  • T c4 and T a4 depending on the state of the recording layer 804 of the fourth information layer 18 at the time of recording / reproducing of the information layer on the side farther from the fourth information layer 18 from the incident side of the laser beam 1.
  • the influence of the change in transmittance is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.
  • R a4 (%) preferably satisfies R a4 ⁇ R c4 .
  • R c4 and R a4 are 0.1 ⁇ R a4 ⁇ 0.8 and 1.2 ⁇ so that the reflectance difference (R c4 ⁇ R a4 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics.
  • R c4 ⁇ 3 is preferably satisfied, more preferably 0.1 ⁇ R a4 ⁇ 0.5 and 1.2 ⁇ R c4 ⁇ 2.
  • R c1 , R a1 , R c2 , R a2 , R c3 , R a3 , R c4 , R a4 , T c2 , T a2 , T c3 , T a3 , T c4 , T a4 The effective amount of reflected light from the first information layer 15, the second information layer 16, the third information layer 17, and the fourth information layer 18 can be matched (for example, the effective reflectance is 1.5%).
  • the information recording medium 19 can be manufactured by the method described below.
  • a substrate 8 (having a thickness of, for example, 1.1 mm) is prepared and placed in a film forming apparatus.
  • the first information layer 15 is formed on the substrate 8.
  • the reflective layer 508, the first interface layer 505, the recording layer 504, and the second interface layer 503 are formed in this order on the substrate 8.
  • an interface layer 507 may be formed between the reflective layer 508 and the first interface layer 505 as necessary.
  • the first dielectric layer 506 may be formed between the reflective layer 508 and the first interface layer 505 as necessary.
  • a second dielectric layer 502 may be formed between the intermediate layer 6 and the second interface layer 503 as necessary.
  • These layers are the reflective layer 208, the interface layer 207, the first dielectric layer 206, the first interface layer 205, the recording layer 204, and the second interface layer described in the second embodiment, respectively.
  • 203 and the second dielectric layer 202 can be formed by the same method.
  • the first information layer 15 is formed.
  • the intermediate layer 6 (thickness is, for example, 10 ⁇ m) is formed on the second interface layer 503 of the first information layer 15 (on the second dielectric layer 502 when the second dielectric layer 502 is provided).
  • the intermediate layer 6 is spin-coated by applying a photo-curing resin (particularly an acrylic UV curable resin) or a slow-acting thermosetting resin on the second interface layer 503 (or the second dielectric layer 502). Then, it can be formed by curing the resin.
  • the intermediate layer 6 is provided with a guide groove for the laser beam 1
  • the substrate (mold) on which the groove is formed is brought into close contact with the resin before curing, the resin is cured, and then the substrate (mold) is mounted.
  • a guide groove can be formed by peeling.
  • a method for forming the intermediate layer not only the above-described spin coating method but also a printing technique such as a screen method or an ink jet method can be applied to a fine processing technique.
  • an initialization process for crystallizing the entire surface of the recording layer 504 may be performed as necessary.
  • the recording layer 504 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
  • the second information layer 16 is formed on the intermediate layer 6.
  • the transmittance adjusting layer 609, the reflective layer 608, the first interface layer 605, the recording layer 604, and the second interface layer 603 are formed in this order on the intermediate layer 6.
  • a first dielectric layer 606 may be formed between the reflective layer 608 and the first interface layer 605 as necessary.
  • the second dielectric layer 602 may be formed between the intermediate layer 5 and the second interface layer 603 as necessary.
  • Each of these layers includes the transmittance adjustment layer 109, the reflection layer 108, the first dielectric layer 106, the first interface layer 105, the recording layer 104, the second layer, and the second information layer 10 described in the first embodiment.
  • the interface layer 103 and the second dielectric layer 102 can be formed by the same method.
  • the second information layer 16 is formed.
  • an intermediate layer is formed on the second interface layer 603 of the second information layer 16 (on the second dielectric layer 602 in the case where the second dielectric layer 602 is provided) by the same method as that for the intermediate layer 6 described above.
  • Layer 5 thickness is, for example, 20 ⁇ m
  • a chemical conversion step may be performed. Crystallization of the recording layer 504 and / or the recording layer 604 can be performed by irradiation with a laser beam.
  • the third information layer 17 is formed on the intermediate layer 5.
  • the transmittance adjusting layer 709, the reflective layer 708, the first interface layer 705, the recording layer 704, and the second interface layer 703 are formed on the intermediate layer 5 in this order.
  • a first dielectric layer 706 may be formed between the reflective layer 708 and the first interface layer 705 as necessary.
  • a second dielectric layer 702 may be formed between the intermediate layer 3 and the second interface layer 703 as necessary.
  • Each of these layers includes the transmittance adjustment layer 109, the reflection layer 108, the first dielectric layer 106, the first interface layer 105, the recording layer 104, the second layer, and the second information layer 10 described in the first embodiment.
  • the interface layer 103 and the second dielectric layer 102 can be formed by the same method.
  • the third information layer 17 is formed.
  • an intermediate layer is formed on the second interface layer 703 of the third information layer 17 (on the second dielectric layer 702 in the case where the second dielectric layer 702 is provided) by the same method as the above-described intermediate layer 6.
  • Layer 3 thickness is, for example, 15 ⁇ m
  • the entire surface of the recording layer 504, the recording layer 604, and / or the recording layer 704 is formed as necessary.
  • An initialization step for crystallizing the substrate may be performed.
  • the recording layer 504, the recording layer 604, and / or the recording layer 704 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
  • the fourth information layer 18 is formed on the intermediate layer 3.
  • the transmittance adjusting layer 809, the reflective layer 808, the first interface layer 805, the recording layer 804, and the second interface layer 803 are formed on the intermediate layer 3 in this order.
  • a first dielectric layer 806 may be formed between the reflective layer 808 and the first interface layer 805 as necessary.
  • Each of these layers includes the transmittance adjustment layer 109, the reflection layer 108, the first dielectric layer 106, the first interface layer 105, the recording layer 104, and the second interface described in the first embodiment.
  • the layer 103 and the second dielectric layer 102 can be formed by the same method.
  • the fourth information layer 18 is formed.
  • the transparent layer 2 (thickness is, for example, 55 ⁇ m) is formed on the second interface layer 803 (on the second dielectric layer 802 in the case where the second dielectric layer 802 is provided).
  • the transparent layer 2 can be formed by the method described in the first embodiment.
  • the recording layer 504, the recording layer 604, the recording layer 704, and / or the recording layer are formed as necessary.
  • An initialization step of crystallizing the entire surface of the layer 804 may be performed.
  • the recording layer 504, the recording layer 604, the recording layer 704, and / or the recording layer 804 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
  • the information recording medium 19 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used. is there.
  • FIG. 4 schematically shows a part of the configuration of an example of the recording / reproducing apparatus 34 used in the information recording medium recording / reproducing method of the present invention.
  • the recording / reproducing apparatus 34 shown in FIG. 4 includes an optical head including a spindle motor 29 for rotating the information recording medium 33, a semiconductor laser 31, and an objective lens 30 that condenses the laser beam 1 emitted from the semiconductor laser 31. 32.
  • the information recording medium 33 is the information recording medium of Embodiments 1 to 3, and includes a plurality of information layers (for example, the first information layer 11, the second information layer 12, and the third information layer 13).
  • the objective lens 30 condenses the laser beam 1 on the information layer.
  • Information recording, erasing, and overwriting recording on the information recording medium are performed by changing the power of the laser beam 1 between a high power peak power (P p (mW)) and a low power bias power (P b (mW)). By modulating between.
  • P p (mW) peak power
  • P b (mW) low power bias power
  • a local part of the recording layer becomes an amorphous phase
  • the amorphous phase becomes a recording mark.
  • a laser beam 1 having a bias power is irradiated to form a crystal phase (erased portion).
  • a so-called multi-pulse formed by a pulse train is generally used.
  • the multi-pulse may be binary-modulated only by the power level of the peak power and the bias power, or the cooling power (P c (mW)) and the bottom power (P B (mW)) lower than the bias power.
  • ternary modulation or quaternary modulation may be performed depending on the power level in the range of 0 mW to peak power.
  • the information signal is reproduced by reading a signal from the information recording medium obtained by irradiating the laser beam 1 of reproduction power with a detector.
  • the reproduction power (P r (mW)) is lower than the power levels of the peak power and the bias power, and the optical state of the recording mark is not affected by the irradiation of the laser beam 1 at the power level.
  • the power is set such that a sufficient amount of reflected light for reproducing the recording mark can be obtained from the recording medium.
  • the numerical aperture NA of the objective lens 30 is preferably in the range of 0.5 to 1.1 in order to adjust the spot diameter of the laser beam 1 in the range of 0.4 ⁇ m to 0.7 ⁇ m, and 0.6 More preferably, it is in the range of -0.9.
  • the wavelength of the laser beam 1 is preferably 450 nm or less (more preferably in the range of 350 nm to 450 nm).
  • the linear velocity of the information recording medium at the time of recording information is preferably in the range of 2 m / sec to 15 m / sec at which crystallization due to reproduction light hardly occurs and sufficient erasing performance is obtained, and is 6 m / sec. More preferably, it is in the range of ⁇ 10 m / sec.
  • the wavelength, the numerical aperture of the objective lens, and the linear velocity not illustrated here may be used according to the type of the information recording medium.
  • the wavelength of the laser beam 1 may be 650 to 670 nm.
  • recording and reproduction may be performed using an optical system with NA> 1.
  • a solid immersion lens (SIL) or a solid immersion mirror (SIM) can be used.
  • the intermediate layer and the transparent layer may be formed with a thickness of 5 ⁇ m or less.
  • the laser beam 1 when recording is performed on the first information layer 11, the laser beam 1 is focused on the recording layer 204, the transparent layer 2, and the third information.
  • Information is recorded on the recording layer 204 by the laser beam 1 transmitted through the layer 13, the intermediate layer 3, the second information layer 12 and the intermediate layer 5.
  • the reproduction is performed by detecting the laser beam 1 reflected by the recording layer 204 and transmitted through the intermediate layer 5, the second information layer 12, the intermediate layer 3, the third information layer 13 and the transparent layer 2.
  • the laser beam 1 is focused on the recording layer 304, and information is recorded by the laser beam 1 transmitted through the transparent layer 2, the third information layer 13, and the intermediate layer 3.
  • the reproduction is performed by detecting the laser beam 1 reflected by the recording layer 304 and transmitted through the intermediate layer 3, the third information layer 13 and the transparent layer 2.
  • the laser beam 1 is focused on the recording layer 404 and information is recorded by the laser beam 1 transmitted through the transparent layer 2.
  • Reproduction is performed by detecting the laser beam 1 reflected by the recording layer 404 and transmitted through the transparent layer 2.
  • the signal intensity is obtained by power-modulating the laser beam 1 between 0 and P p (mW), and recording a signal having mark lengths of 0.168 ⁇ m (3T) and 0.446 ⁇ m (8T) alternately in the same groove 10 times, It can be evaluated by measuring the ratio of the signal amplitude (carrier level) to the noise amplitude (noise level) at the frequency of the 3T signal when the 3T signal is overwritten with a spectrum analyzer. . Note that the signal strength is stronger as the CNR is larger.
  • the power of the laser beam 1 is modulated between 0 and P p (mW), and signals with mark lengths of 0.168 ⁇ m (3T) and 0.446 ⁇ m (8T) are alternately recorded 10 times in the same groove. Then, the difference between the signal amplitude of the 3T signal when the 3T signal is overwritten for the 11th time and the signal amplitude of the 3T signal when the 8T signal is overwritten thereafter is measured by a spectrum analyzer as the erasure rate of the 3T signal. Can be evaluated. Note that the larger the erasure rate, the better the erasing performance.
  • P p , P b , P c , and P B are determined so that the signal amplitude and the erasure rate are maximized.
  • Embodiment 5 As Embodiment 5, an embodiment of a sputtering target used for forming the second interface layer and the first interface layer of the present invention will be described below.
  • the sputtering target of the present embodiment used for forming the second interface layer contains M1 and Cr.
  • the sputtering target of the present embodiment used for forming the first interface layer includes M2 and Cr.
  • a rare gas and a reactive gas especially O 2 gas
  • a second interface layer containing M1, Cr and O, and a first interface layer containing M2, Cr and O can be formed.
  • a sputtering target containing O in addition to the above sputtering target can also be used.
  • the second interface layer and the first interface layer can be formed by introducing only a rare gas or a mixed gas of a rare gas and a trace amount of reactive gas (especially O 2 gas). .
  • This sputtering target has a high density (shows the powder filling rate, and the state in which the powder is filled without any gaps is defined as 100%) so that the film can be formed at a higher speed and the variation becomes smaller. Is preferred. Preferably it is 80% or more, More preferably, it is 90% or more.
  • a method for manufacturing a sputtering target containing M1 and Cr will be described.
  • a high-purity material M1 powder and a material Cr powder having a predetermined particle diameter are prepared, weighed and mixed so as to have a predetermined mixing ratio, and placed in a hot press apparatus. If necessary, the hot press apparatus is evacuated and held under a predetermined high pressure and high temperature condition for a predetermined time to sinter the mixed powder.
  • the hot press apparatus is evacuated and held under a predetermined high pressure and high temperature condition for a predetermined time to sinter the mixed powder.
  • the in-plane and thickness direction composition of the sputtering target becomes uniform. Further, by optimizing the conditions of pressure, temperature, and time, the filling property is improved and a high-density sputtering target can be manufactured.
  • solder such as In may be used to adhere to a copper plate having a smooth surface, for example. By carrying out like this, it can attach to a sputtering device and can be sputtered.
  • a sputtering target containing M2 and Cr can also be manufactured by the above-mentioned method by preparing a powder of a high-purity material M2 having a predetermined particle size and a powder of material Cr.
  • a high-purity material M1-Cr powder having a predetermined particle size and a material M2-Cr powder may be prepared, and any combination of powders, A sputtering target can be manufactured by the above method.
  • the sputtering target to be manufactured contains O, a high-purity material M1-O powder having a predetermined particle size, a material M2-O powder, and a material Cr-O powder are prepared, A sputtering target can be manufactured by the above method.
  • the second interface layer and the first interface layer As a method for producing the second interface layer and the first interface layer, it is desirable to form a film using the sputtering target and using the sputtering method.
  • the sputtering method When the sputtering method is used, a mass-production film forming apparatus for laminating multilayer films has already been provided on the market, and there is an advantage that a thin film with good film quality can be obtained relatively easily.
  • FIG. 5 shows a state where a film is formed using a sputtering apparatus.
  • a vacuum pump (not shown) is connected to the vacuum vessel 35 through the exhaust port 36 so that the inside of the vacuum vessel 35 can be kept at a high vacuum.
  • a gas with a constant flow rate can be supplied from the gas supply port 37.
  • a substrate 39 (the substrate here is a base material for depositing a film) is placed on the anode 38. By grounding the vacuum vessel 35, the vacuum vessel 35 and the substrate 39 are kept at the anode.
  • the sputtering target 40 is connected to a cathode 41 and connected to a power source 42 via a switch (not shown).
  • a predetermined voltage between the anode 38 and the cathode 41 By applying a predetermined voltage between the anode 38 and the cathode 41, a thin film can be formed on the substrate 39 by the particles emitted from the sputtering target 40.
  • Example 1 In Example 1, the information recording medium 14 of FIG. 2 was produced, and the materials of the first interface layer 405 and the second interface layer 403 of the third information layer 13 and the refraction of the first interface layer 405 and the second interface layer 403 were produced. Rate, extinction coefficient, reflectance ratio R c3 / R a3 of the third information layer 13, transmittance T c3 of the third information layer 13, CNR of the third information layer 13, The relationship between the erasure rate and the moisture resistance of the third information layer 13 was examined.
  • the refractive index and extinction coefficient of the interface layer 405 and the second interface layer 403, the reflectance ratio R c3 / R a3 of the third information layer 13, the transmittance T c3 of the third information layer 13, and the CNR of the third information layer 13 The erasure rate of the third information layer 13 and the moisture resistance of the third information layer 13 were confirmed.
  • the sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) for guiding the laser beam 1 were formed was prepared as the substrate 8. And the 1st information layer 11 was laminated
  • the reflective layer 208 is an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 100 nm)
  • the first dielectric layer 206 is a (SiO 2 ) 25 (In 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 25 layer (thickness: 10 nm)
  • the first (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as one interface layer 205
  • Ge 45 Sb 4 Te 51 layer (thickness: 11 nm) as recording layer 204
  • ( Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 layers (thickness: 5 nm) and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 60 nm) as the second dielectric layer 202 were sequentially stacked by sputtering. .
  • the film forming apparatus for sputtering each of the above layers forms an Ag—Pd—Cu alloy sputtering target for forming the reflective layer 208 and the first dielectric layer 206 (SiO 2 ) 25 (In 2 O 3 ) 50.
  • (ZrO 2 ) 25 sputtering target forming first interface layer 205 (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 sputtering target, Ge—Sb—Te alloy sputtering target forming recording layer 204, second A (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 sputtering target for forming the interface layer 203 and a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 sputtering target for forming the second dielectric layer 202 were provided.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the reflective layer 208 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.2 Pa and a DC power source with an input power of 2000 W.
  • the first dielectric layer 206 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.13 Pa and an RF power supply with an input power of 2000 W.
  • the first interface layer 205 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the recording layer 204 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 203 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 202 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2500 W.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 202, and a substrate on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) are formed is covered and brought into close contact, and rotated.
  • a uniform resin layer was formed, and the substrate was peeled after the resin was cured.
  • an intermediate layer 5 having a thickness of 25 ⁇ m in which a guide groove for guiding the laser beam 1 was formed on the second information layer 12 side was obtained.
  • the second information layer 12 was laminated on the intermediate layer 5.
  • the transmittance adjusting layer 309 (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 layers (thickness: 20 nm), the reflective layer 308 as an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 9 nm), and the first dielectric layer 306 as Al 2 O 3 layer (thickness: 10 nm), (Cr 2 O 3 ) 40 (Al 2 O 3 ) 60 layer (thickness: 5 nm) as the first interface layer 305, and Ge 45 Sb 3 In 1 as the recording layer 304 Te 51 layer (thickness: 7 nm), (Cr 2 O 3 ) 30 (Al 2 O 3 ) 70 layer (thickness: 5 nm) as the second interface layer 303, (ZnS) 80 (second dielectric layer 302) SiO 2 ) 20 layers (thickness: 40 nm) were sequentially laminated by a sputtering method.
  • the film forming apparatus for sputtering each of the above layers forms a transmittance adjusting layer 309 (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 sputtering target and Ag—Pd—Cu alloy sputtering for forming the reflective layer 308.
  • a target, an Al 2 O 3 sputtering target for forming the first dielectric layer 306, and a (Cr 2 O 3 ) 40 (Al 2 O 3 ) 60 sputtering target and a recording layer 304 for forming the first interface layer 305 are formed.
  • a ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 sputtering target was provided.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the transmittance adjustment layer 309 is formed by using a pulsed DC power source with a pressure of 0.13 Pa in a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 (O 2 gas at a ratio of 3% with respect to the whole). Performed at 2000W.
  • the reflective layer 308 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.2 Pa and a DC power source with an input power of 200 W.
  • the first dielectric layer 306 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.13 Pa and an RF power supply with an input power of 2000 W.
  • the first interface layer 305 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the recording layer 304 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 303 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 302 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2500 W.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 302, and a substrate on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) are formed is covered and brought into close contact with the substrate to rotate.
  • a uniform resin layer was formed, and the substrate was peeled after the resin was cured.
  • an intermediate layer 3 having a thickness of 18 ⁇ m in which a guide groove for guiding the laser beam 1 was formed on the third information layer 13 side was obtained.
  • the third information layer 13 was laminated on the intermediate layer 3.
  • (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 layers (thickness: 15 nm), as the reflective layer 408, Ag—Pd—Cu layer (thickness: 8 nm), and as the first dielectric layer 406
  • An Al 2 O 3 layer (thickness: 6 nm)
  • a first interface layer 405 (thickness: 5 nm)
  • a Ge 45 In 1 Bi 3 Te 51 layer (thickness: 6 nm) as the recording layer 404
  • a first interface layer 403 (Thickness: 5 nm), (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 35 nm) were sequentially laminated as the second dielectric layer 402 by sputtering.
  • the film forming apparatus for sputtering each layer described above forms a transmittance adjusting layer 409 (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 sputtering target, and Ag—Pd—Cu alloy sputtering for forming a reflective layer 408.
  • a target, an Al 2 O 3 sputtering target for forming the first dielectric layer 406, a sputtering target for forming the first interface layer 405, a Ge—In—Bi—Te alloy sputtering target for forming the recording layer 404, a first A sputtering target for forming the two interface layer 403 and a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 sputtering target for forming the second dielectric layer 402 were provided.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the transmittance adjusting layer 409 is formed in a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 (O 2 gas at a ratio of 1% with respect to the whole), at a pressure of 0.13 Pa, using an RF power source and an input power of 2000 W I went there.
  • the reflective layer 408 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.2 Pa and a DC power source with an input power of 200 W.
  • the first dielectric layer 406 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2000 W.
  • the first interface layer 405 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the recording layer 404 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 403 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power supply with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 402 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using an RF power source with an input power of 2500 W.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 402 and rotated to form a uniform resin layer, and then the resin is cured by irradiating with ultraviolet rays to obtain a thickness of 57 ⁇ m.
  • Transparent layer 2 was formed.
  • an initialization process for crystallizing the recording layer 204, the recording layer 304, and the recording layer 404 with a laser beam was performed. As described above, a plurality of samples having different materials for the first interface layer 405 and the second interface layer 403 were manufactured.
  • a sample for measuring the refractive index and extinction coefficient of the first interface layer 405 and the second interface layer 403 is a quartz substrate (length 12 mm ⁇ width 18 mm, thickness) on a polycarbonate substrate. 1.1 mm), and a material for forming the first interface layer 405 or the second interface layer 403 is formed on the polycarbonate substrate to which the quartz substrate is attached by a sputtering method so that the film thickness is about 20 nm. Prepared by filming. An ellipsometer was used to measure the refractive index and extinction coefficient.
  • the reflectance of the first information layer 11, the second information layer 12, and the third information layer 13 of the information recording medium 14 was measured using the recording / reproducing apparatus 34 of FIG. .
  • the wavelength of the laser beam 1 was 405 nm
  • the numerical aperture NA of the objective lens 30 was 0.85
  • the linear velocity of the sample during measurement was 7.4 m / s
  • the reproduction power was 1.0 mW.
  • the reflectance was measured with a groove.
  • the reflectance (R c0 ) of the sample in which only the second information layer 12 is formed is measured in advance, and the reflectance and samples 1-1 to 1-6 are measured.
  • Samples 2-1 to 2-6, Samples 3-1 to 3-6, Samples 4-1 to 4-6, Samples 5-1 to 5-6, Samples 6-1 to 6-6, Sample 7-1 To 7-3 and calculated from the reflectance (R c2 ) of the second information layer 14 (R c2 R c0 ⁇ T c3 ⁇ T c3 ).
  • the recording mark length when measuring the CNR and erasure rate of the third information layer 13 was 0.168 ⁇ m (3T) and 0.446 ⁇ m (8T).
  • the moisture resistance of the third information layer 13 was determined by accelerating the prepared sample under conditions of a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% RH, and observing the state after the test with an optical microscope.
  • the material of the first interface layer 405 and the material of the second interface layer 403 are (Table 1-1), (Table 2-1), (Table 3-1), (Table 4-1), (Table (5-1), (Table 6-1) and (Table 7-1).
  • the transmittance T c3 of the layer 13, the CNR of the third information layer 13, the erasure rate of the third information layer 13, the moisture resistance of the third information layer 13, and the overall evaluation are shown in (Table 1-2) and (Table 2- 2), (Table 3-2), (Table 4-2), (Table 5-2), (Table 6-2) and (Table 7-2).
  • the moisture resistance the case where corrosion / peeling did not occur until 200 hr acceleration under the conditions of temperature 85 ° C. and relative humidity 85% RH, corrosion / peeling occurred after 200 hr acceleration, but after 100 hr acceleration The case where no corrosion occurred was indicated by ⁇ , and the case where corrosion / peeling occurred after 100 hr acceleration was indicated by ⁇ .
  • Comprehensive evaluation indicates that the transmittance is 50% or more, the CNR is 50 dB or more, and the moisture resistance satisfies all of ⁇ to ⁇ : ⁇ , the transmittance is less than 50%, the CNR is less than 50 dB, or the moisture resistance is ⁇ The case where the above is satisfied is indicated as x.
  • Samples 1-1, 2-1, 3-1, 4-1, 5-1, and 6-1 as comparative examples using O 13 and Al 2 TiO 5 have an extinction coefficient of about 0.01. Although it was small and the reflectance ratio R c3 / R a3 of the third information layer 13 was as large as 6 or more and the CNR was as good as 50 dB or more, the moisture resistance was poor and the overall evaluation was x.
  • the moisture resistance was good, but the extinction coefficient was as large as 0.1 or more, the reflectance ratio R c3 / R a3 of the third information layer 13 was as small as 6 or less, and the CNR was also low.
  • the overall evaluation was poor with less than 50 dB.
  • Samples 1-2 to 1-5, 2-2 as examples of the present invention using materials containing 5 mol% to 50 mol% of Cr 2 O 3 for the first interface layer 405 and the second interface layer 403 2-5, 3-2 to 3-5, 4-2 to 4-5, 5-2 to 5-5, and 6-2 to 6-5 have a small extinction coefficient of less than 0.1 and are reflected
  • the ratio Rc3 / Ra3 was as large as 6 or more, the CNR was as good as 50 dB or more, the moisture resistance was good, and the overall evaluation was also good. From the above results, it was found that the amount of Cr 2 O 3 contained in the first interface layer 405 and the second interface layer 403 was 50 mol% or less.
  • Example 2 In Example 2, the information recording medium 19 of FIG. 3 was produced, and the materials of the first interface layer 805 and the second interface layer 803 of the fourth information layer 18 and the refraction of the first interface layer 805 and the second interface layer 803 were used. Rate, extinction coefficient, reflectance ratio R c4 / R a4 of the fourth information layer 18, transmittance T c4 of the fourth information layer 18, CNR of the fourth information layer 18, The relationship between the erasure rate and the moisture resistance of the fourth information layer 18 was examined.
  • samples 8-1 to 8-11 of the information recording medium 19 including the fourth information layer 18 having different materials for the first interface layer 805 and the second interface layer 803 are manufactured, and the first interface layer 805 and The refractive index and extinction coefficient of the second interface layer 803, the reflectance ratio R c4 / R a4 of the fourth information layer 18, the transmittance T c4 of the fourth information layer 18, and the CNR of the fourth information layer 18 The erasure rate of the fourth information layer 18 and the moisture resistance of the fourth information layer 18 were confirmed.
  • the sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) for guiding the laser beam 1 were formed was prepared as the substrate 8. And the 1st information layer 15 was laminated
  • the reflective layer 508 is an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 100 nm)
  • the first dielectric layer 506 is a (SiO 2 ) 25 (In 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 25 layer (thickness: 10 nm)
  • the first (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 layers (thickness: 5 nm) as one interface layer 505, Sb 77 Te 15 Ge 8 layer (thickness: 12 nm) as recording layer 504, and (second interface layer 503) Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 layers (thickness: 5 nm) and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 45 nm) as the second dielectric layer 502 were sequentially laminated by sputtering.
  • the film forming apparatus for sputtering each of the above layers forms an Ag—Pd—Cu alloy sputtering target for forming the reflective layer 508 and the first dielectric layer 506 (SiO 2 ) 25 (In 2 O 3 ) 50.
  • (ZrO 2 ) 25 sputtering target forming first interface layer 505 (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 sputtering target, Sb—Te—Ge alloy sputtering target for forming recording layer 504, second A (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 50 sputtering target for forming the interface layer 503 and a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 sputtering target for forming the second dielectric layer 502 were provided.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the reflective layer 508 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.2 Pa and a DC power supply with an input power of 2000 W.
  • the first dielectric layer 506 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2000 W.
  • the first interface layer 505 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the recording layer 504 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 503 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 502 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an input power of 2500 W using an RF power source.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 502, and a substrate on which a guide groove (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) is formed is covered and brought into close contact with the substrate to rotate.
  • a uniform resin layer was formed, and the substrate was peeled after the resin was cured.
  • an intermediate layer 6 having a thickness of 10 ⁇ m in which a guide groove for guiding the laser beam 1 was formed on the second information layer 16 side was obtained.
  • the transmittance adjusting layer 609 is a TiO 2 layer (thickness: 20 nm)
  • the reflective layer 608 is an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 8 nm)
  • the first interface layer 605 is (Cr 2 O 3 ) 40 (Al 2 O 3 ) 60 layers (thickness: 10 nm), Ge 45 Sb 4 Te 51 layer (thickness: 6 nm) as the recording layer 604, (Cr 2 O 3 ) 40 (Al 2 O 3 ) 60 layer as the second interface layer 603 (Thickness: 5 nm), (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 45 nm) were sequentially stacked as the second dielectric layer 602 by sputtering.
  • the film forming apparatus for sputtering each of the above layers forms a TiO 2 sputtering target for forming the transmittance adjusting layer 609, an Ag—Pd—Cu alloy sputtering target for forming the reflective layer 608, and a first interface layer 605.
  • (Cr 2 O 3 ) 40 (Al 2 O 3 ) 60 sputtering target, Ge—Sb—Te alloy sputtering target for forming the recording layer 604, and second interface layer 603 are formed (Cr 2 O 3 ) 40 A (Al 2 O 3 ) 60 sputtering target and a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 sputtering target for forming the second dielectric layer 602 were provided.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the transmittance adjustment layer 609 is formed by using a pulsed DC power source with a pressure of 0.13 Pa in a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 (O 2 gas at a ratio of 3% with respect to the whole). Performed at 2000W.
  • the reflective layer 608 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.2 Pa and a DC power source with an input power of 200 W.
  • the first interface layer 605 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an input power of 3000 W using an RF power source.
  • the recording layer 604 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 603 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 602 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2500 W.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 602, and a substrate on which a guide groove (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) is formed is covered and brought into close contact with the substrate to rotate.
  • a uniform resin layer was formed, and the substrate was peeled after the resin was cured.
  • an intermediate layer 5 having a thickness of 20 ⁇ m in which a guide groove for guiding the laser beam 1 was formed on the third information layer 17 side was obtained.
  • the third information layer 17 was laminated on the intermediate layer 5.
  • (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 layers thickness: 20 nm
  • the reflective layer 708 as an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 7 nm)
  • the first interface layer 705 ( Cr 2 O 3 ) 40 Al 2 O 3 ) 60 layers (thickness: 10 nm)
  • Sb 86 Ge 14 layer thickness: 5 nm
  • (Cr 2 O 3 ) 40 as the second interface layer 703 (Al 2 O 3 ) 60 layers (thickness: 5 nm) and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 40 nm) were sequentially laminated as the second dielectric layer 702 by sputtering.
  • the film forming apparatus for sputtering each layer described above forms a transmittance adjusting layer 709 (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 sputtering target and Ag—Pd—Cu alloy sputtering for forming a reflective layer 708.
  • first interface layer 705 is formed (Cr 2 O 3 ) 40 (Al 2 O 3 ) 60 sputtering target, Sb—Ge alloy sputtering target for forming recording layer 704, and third interface layer 703 is formed (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 (ZrO 2 ) 25 sputtering target and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 sputtering target for forming the third dielectric layer 702 were provided.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the transmittance adjusting layer 709 is formed in a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 (O 2 gas at a ratio of 1% with respect to the whole), at a pressure of 0.13 Pa, using an RF power source and an input power of 2000 W I went there.
  • the reflective layer 708 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.2 Pa and a DC power source with an input power of 200 W.
  • the first interface layer 705 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the recording layer 704 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and using a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 703 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 702 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.13 Pa and an RF power supply with an input power of 2500 W.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 702, and a substrate on which a guide groove (depth 20 nm, track pitch 0.32 ⁇ m) is formed is covered and brought into close contact, and rotated.
  • a uniform resin layer was formed, and the substrate was peeled after the resin was cured.
  • an intermediate layer 3 having a thickness of 15 ⁇ m in which a guide groove for guiding the laser beam 1 was formed on the fourth information layer 18 side was obtained.
  • the transmittance adjusting layer 809 is (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 (thickness: 15 nm), the reflective layer 808 is an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 6 nm), and the first dielectric layer 806 is Al.
  • first interface layer 805 (thickness: 5 nm), Ge 45 In 1 Bi 3 Te 51 layer (thickness: 4.5 nm) as recording layer 804, second interface layer 803 (Thickness: 5 nm), (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 35 nm) were sequentially stacked as the second dielectric layer 802 by sputtering.
  • the film forming apparatus for sputtering each of the above layers forms a transmittance adjusting layer 809 (TiO 2 ) 60 (Bi 2 O 3 ) 40 sputtering target and Ag—Pd—Cu alloy sputtering for forming a reflective layer 808.
  • the shape of the sputtering target was 200 mm in diameter and 6 mm in thickness.
  • the transmittance adjusting layer 809 is formed in a mixed gas atmosphere of Ar and O 2 (O 2 gas at a ratio of 1% with respect to the whole), at a pressure of 0.13 Pa, using an RF power source and an input power of 2000 W I went there.
  • the reflective layer 808 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.2 Pa and a DC power source with an input power of 200 W.
  • the first dielectric layer 806 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2000 W.
  • the first interface layer 805 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the recording layer 804 was formed in an Ar gas atmosphere with a pressure of 0.13 Pa and a pulsed DC power source with an input power of 200 W.
  • the second interface layer 803 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 3000 W.
  • the second dielectric layer 802 was formed in an Ar gas atmosphere at a pressure of 0.13 Pa and an RF power source with an input power of 2500 W.
  • an acrylic ultraviolet curable resin is applied on the second dielectric layer 802 and rotated to form a uniform resin layer, and then the resin is cured by irradiating with ultraviolet rays to obtain a thickness of 55 ⁇ m.
  • the transparent layer 2 was formed.
  • an initialization process for crystallizing the recording layer 504, the recording layer 604, the recording layer 704, and the recording layer 804 with a laser beam was performed. As described above, a plurality of samples having different materials for the first interface layer 805 and the second interface layer 803 were manufactured.
  • the refractive index and extinction coefficient of the first interface layer 805 and the second interface layer 803 were measured by the same method as that used in Example 1.
  • the first information layer 15, the second information layer 16, the third information layer 17, and the fourth information layer 18 of the information recording medium 19 are recorded using the recording / reproducing apparatus 34 of FIG.
  • the reflectance of was measured.
  • the wavelength of the laser beam 1 was 405 nm
  • the numerical aperture NA of the objective lens 30 was 0.85
  • the linear velocity of the sample during measurement was 7.4 m / s
  • the reproduction power was 1.0 mW.
  • the reflectance was measured with a groove.
  • the recording mark length when measuring the CNR and erasure rate of the fourth information layer 18 was set to 0.168 ⁇ m (3T) and 0.446 ⁇ m (8T).
  • the moisture resistance of the fourth information layer 18 was determined by accelerating the prepared sample under the conditions of a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% RH, and observing the state after the test with an optical microscope.
  • the material of the first interface layer 805 and the material of the second interface layer 803 are shown in (Table 8-1).
  • the refractive index and extinction coefficient of the first interface layer 805, the refractive index and extinction coefficient of the second interface layer 803, the reflectance ratio R c4 / R a4 of the fourth information layer 18, and the fourth information are shown in Table 8-2.
  • the moisture resistance the case where corrosion / peeling did not occur until 200 hr acceleration under the conditions of temperature 85 ° C.
  • the amount of Cr 2 O 3 is about 30 mol%, and the rest is Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3. , ZrO 2 and HfO 2 , and in the second interface layer 803, the amount of Cr 2 O 3 is about 30 mol%, and the rest is Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O.
  • Samples 8-1 to 8-8 which are a mixture selected from TiO 2 , SiO 2, and Al 2 O 3 , have a small extinction coefficient of 0.03 or less and a reflectance ratio R c4 / R a4 of 7
  • the CNR was as good as 50 dB or more, the moisture resistance was good, and the overall evaluation was also good.
  • Samples 8-9 to 8-11 in which a part of Cr 2 O 3 is replaced with Ga 2 O 3 and / or In 2 O 3 also have an extinction coefficient as small as 0.03 or less and reflectivity ratio R c4 / Ra4 was as large as 7 or more, CNR was as good as 50 dB or more, moisture resistance was good, and the overall evaluation was also good.
  • the first interface layer 805 has at least one oxidation selected from Nb 2 O 5 , Y 2 O 3 , Dy 2 O 3 , TiO 2 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2 and HfO 2. and a goods and 50 mol% or less of Cr 2 O 3, a second interface layer 803 is selected from Nb 2 O 5, Y 2 O 3, Dy 2 O 3, TiO 2, SiO 2 and Al 2 O 3 It has been found that it is preferable to contain at least one oxide and 50 mol% or less of Cr 2 O 3 . It has also been found that part of Cr 2 O 3 may be replaced with Ga 2 O 3 and / or In 2 O 3 .
  • an experiment similar to the above was performed on 705 and the second interface layer 703, the same result as that of the fourth information layer 18 was obtained.
  • the information recording medium of the present invention can realize a large-capacity optical information recording medium by using an excellent dielectric material for the layer provided in contact with the recording layer, the rewritable multilayer Blu-ray Disc Rewritable (BD) -RE), write-once multilayer Blu-ray Disc Recordable (BD-R), etc.
  • BD rewritable multilayer Blu-ray Disc Rewritable
  • BD-R write-once multilayer Blu-ray Disc Recordable
  • the information recording medium of the present invention is a next generation that can be recorded and reproduced by an optical system with NA> 1, such as an optical system using SIL or SIM, as an optical information recording medium having an excellent dielectric layer and a large capacity. It is also useful for a rewritable information recording medium or a next generation rewritable multilayer information recording medium.

Landscapes

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Abstract

 本発明の情報記録媒体(9)は、光(1)の照射によって情報を記録または再生し得る情報記録媒体であって、光(1)の入射側から、第2界面層(103)、記録層(104)及び第1界面層(105)をこの順に備えている。第1界面層(105)及び第2界面層(103)は、記録層(104)に接して配置されている。第2界面層(103)は、M1(但し、M1は、Nb、Y、Dy、Ti、Si及びAlから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含む。第1界面層(105)は、M2(但し、M2は、Nb、Y、Dy、Ti、Si、Al、Zr及びHfから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含む。第1界面層(105)及び第2界面層(103)は、酸化物(Cr23)に換算した場合に50モル%以下となるような範囲でCrを含んでいる。

Description

情報記録媒体
 本発明は、光学的に情報を記録、消去、書き換え、及び/または再生する情報記録媒体に関するものである。
 光学的に情報を記録、消去、書き換え、及び/または再生する情報記録媒体の基本的な構成の一例として、例えば、光の入射側から、第2誘電体層、記録層、第1誘電体層、及び反射層がこの順に配置した形態が挙げられる。従来、第1及び第2誘電体層の材料には、例えば(ZnS)80(SiO220(モル%)が用いられてきた。この材料は、非晶質材料であり、熱伝導性が低く、高透明性及び高屈折率を有する。また、膜形成時の成膜速度が大きく、機械特性及び耐湿性にも優れているため、誘電体層を形成するのに適した材料として、実用化されてきた。
 しかしながら、この材料を書換形の情報記録媒体の誘電体層に用いる場合、レーザ光を記録層に照射して繰り返し書き換えを実施すると(ZnS)80(SiO220(モル%)中のSが記録層中に拡散し、繰り返し書き換え性能を著しく低下させるという課題があった。この課題を解決するために、第1誘電体層と記録層との間、及び、記録層と第2誘電体層との間に、それぞれ、5nm程度の厚さを有するもう1層の誘電体層(界面層)を設ける構成が採用されている(例えば、特許文献1参照)。
 例えば、ハイビジョン画像の録画媒体として実用化したブルーレイ・ディスク(以下、BDと略記する。)媒体の場合、界面層にZrO2-Cr23を含む材料(以下、Zr-Cr-O)を用いており、1万回以上の優れた繰り返し書き換えを実現している(例えば、特許文献2参照)。この材料は、Sを含まず、高融点で耐熱性に優れ、さらに記録層との密着性も良好であるため、界面層に適した材料である。複数の情報層を備えたBD媒体において、情報層を光入射側と反対側から順にL0、L1、…と表した場合、特に50ギガバイト(GB)の2層BD媒体においては、光の入射側に位置する半透明な情報層(L1)は、記録層が約6nm、反射層が約10nmと非常に薄い層が積層された構成を有しているが、Zr-Cr-Oからなる界面層を採用することによって、1万回の繰り返し書き換え性能を達成することが可能となった。
特許第3707797号公報 特許第3961411号公報
 近年、次世代DVD(Digital Versatile Disc)として、規格がBDに一本化されたことから、大容量ハードディスク内蔵のBDレコーダ、及びBDレコーダ内蔵の大型テレビが発売され、BDレコーダ及びBD媒体の普及が加速しつつある。そのような状況において、BD媒体の次のテーマは大容量化である。大容量化によって、ハイビジョン画像をより長時間BD媒体に録画できるようになり、あるいは、BD媒体をハードディスクの代わりの可換媒体としても使用できるようになる。
 大容量化の方法としては、情報層1層あたりの記録容量を増やす方法と、層数(情報層数)を増やす方法とがあり、両者を組み合わせることによりさらなる大容量化が可能となる。本発明者は、両者を組み合わせて、100GBのBD媒体の開発に取り組んだ。具体的には、1層あたり33.4GB(従来25GB)の情報層を開発し、これを3層積層する形態である。記録容量を25GBから33.4GBに増やすということは、記録密度が1.34倍に増加することを意味し、記録するマーク自体が小さくなる。そこで、小さいマークから従来と同等以上の信号振幅を得ることが技術的課題となる。信号振幅を大きくするためには、記録層のアモルファス相(マーク)と結晶相(マーク間)の反射率比Rc/Raを大きくすることが効果的である(Rc:記録層が結晶相である場合のBD媒体の鏡面反射率、Ra:記録層がアモルファス相である場合のBD媒体の鏡面反射率)。また、層数を2層から3層に増やすためには、最も光の入射側に位置する情報層(L2)の透過率を2層の場合よりも高めなければならない。2層の場合はL1の透過率を50%で光学設計していたが、3層に対してはL2の透過率を56%以上で光学設計しなければならない。そのためには、3層のL2について、光を吸収する層である記録層や反射層を2層のL1よりも薄くすればよいが、それはRc/Raを低下させる要因となる。このように、透過率とRc/Raとは、互いにトレードオフの関係にある。したがって、大容量化のためには、高透過率と高反射率比とが共に得られるような情報層の実現が要求される。すなわち、このような情報層が実現できるような膜構成の開発、具体的には、記録層に接して設けられる層に用いられる誘電体材料の開発が求められる。
 また、情報層には、上記のような光学的な特性だけでなく、良好な耐湿性や繰り返し書き換え性能等も求められる。そのため、記録層に接して設けられる層には、記録層との良好な密着性も要求される。
 本発明は、前記従来の問題を解決するもので、高透過率と高反射率比とを実現でき、さらに良好な耐湿性及び繰り返し書き換え性能も実現できる情報層を提供することによって、大容量化が可能な情報記録媒体を提供することを目的とする。
 本発明は、光の照射によって情報を記録または再生し得る情報記録媒体であって、光の入射側から、第2界面層、記録層、及び第1界面層をこの順に備え、前記第1界面層及び前記第2界面層は、前記記録層に接して配置されており、前記第2界面層が、M1(但し、M1は、Nb、Y、Dy、Ti、Si及びAlから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含み、前記第1界面層が、M2(但し、M2は、Nb、Y、Dy、Ti、Si、Al、Zr及びHfから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含み、前記第1界面層及び前記第2界面層は、酸化物(Cr23)に換算した場合に50モル%以下となるような範囲でCrを含んでいる、情報記録媒体を提供する。
 本発明の情報記録媒体によれば、例えば情報層1層あたり33.4GB以上の容量を持つ、多層の書換形の情報記録媒体を実現できる。それにより、100GB以上の大容量の情報記録媒体を実現することが可能となる。
図1は、本発明のN層の情報層を備えた情報記録媒体の層構成の一例を示す一部断面図である。 図2は、本発明の3層の情報層を備えた情報記録媒体の層構成の一例を示す一部断面図である。 図3は、本発明の4層の情報層を備えた情報記録媒体の層構成の一例を示す一部断面図である。 図4は、本発明の情報記録媒体の記録再生に用いられる記録再生装置の一例について、その構成の一部を模式的に示す図である。 図5は、本発明の情報記録媒体の製造に用いられるスパッタリング装置の一例について、その構成の一部を模式的に示す図である。
 本発明の情報記録媒体は、高透過率と高反射率比とを実現でき、さらに良好な耐湿性及び繰り返し書き換え性能も実現できる情報層を提供することによって、大容量化が可能な情報記録媒体を提供することを目的としてなされた発明である。
 上記目的のうち、高透過率及び高反射率比を達成するために、本発明者は、3層BD媒体において最も光の入射側に位置する情報層(L2)に着目し、光の入射側から、第2誘電体層、第2界面層、記録層、第1界面層、第1誘電体層、反射層、及び高屈折率層が順に配置された構成を有する情報層について、光学設計(計算)を行った。その結果、第2界面層及び第1界面層により透明な材料を適用すれば、Rc/Raをより大きくできることがわかった。実際に、第1界面層及び第2界面層にZr-Cr-Oを適用したL2と、第1界面層及び第2界面層に、より透明な材料を適用したL2とを試作して、Rc/Raを比較したところ、より透明な材料を適用したL2のRc/Raが大きくなることが確かめられた。この結果から、例えばL2の第1界面層及び第2界面層には、消衰係数が小さい(好ましくは消衰係数が0.1未満の)、新規な透明界面層が必要であるということが確かめられた。
 ここで、Zr-Cr-Oを用いた界面層は、耐湿性及び繰り返し書き換え性能に優れた界面層であり、ZrO2が透明で熱的に安定した材料であり、Cr23がカルコゲン系の記録層との密着性に優れた材料である。しかしながら、Cr23の波長405nmの光における消衰係数は約0.2と大きいため、密着性に優れていても単独では使えない。また、ZrO2は透明な材料であるが、記録層との密着性が不足しているため、ある程度のCr23を添加する必要がある。カルコゲン系の記録層との優れた密着性を示す誘電体材料は非常に少なく、本発明者の実験によれば、Cr23の他にSiC、ZnS、Ge-N、Ga23及びIn23が挙げられる。ただし、SiCは波長405nmの光における消衰係数が0.3程度とCr23よりも大きく、ZnSは上述のようにSの拡散が生じる。また、Ge-Nは分解温度が700℃付近にあり、青紫色レーザでは繰り返し記録に耐えない。Ga23及びIn23は透明で密着性にも優れているが、価格が高い。よって、記録層との密着性を確保する材料としては、Cr23が最も好ましい材料である、との結論に至った。
 上記の検討により、本発明者は、本発明の情報記録媒体の構成、すなわち、光の入射側から、第2界面層、記録層及び第1界面層をこの順に備え、第1界面層及び第2界面層が記録層に接して配置されており、前記第2界面層が、M1(但し、M1は、Nb、Y、Dy、Ti、Si及びAlから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含み、第1界面層が、M2(但し、M2は、Nb、Y、Dy、Ti、Si、Al、Zr及びHfから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含み、第1界面層及び第2界面層が、酸化物(Cr23)に換算した場合に50モル%以下となるような範囲でCrを含んでいる構成に到達した。
 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。なお、以下の実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施の形態では、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
 (実施の形態1)
 実施の形態1として、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態1の情報記録媒体9の一部断面図を図1に示す。情報記録媒体9は、片面からのレーザビーム1の照射によって情報の記録再生が可能な多層情報記録媒体である。
 情報記録媒体9は、基板8と、基板8上に中間層6、5、3等を介して順次積層された、第1情報層7、…、第N-1情報層4、及び第N情報層10を含むN層(NはN≧2を満たす整数)の情報層と、透明層2と、により構成されている。ここで、レーザビーム1の入射側である基板8側から数えて2番目からN番目までの情報層である、第2情報層(図示せず)、…、第N-1情報層4及び第N情報層10(以下、基板8側から数えてK番目(1≦K≦N)に配置されている情報層を「第K情報層」と記す。)は、光透過形の情報層である。
 透明層2の材料は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)もしくは遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂、または誘電体等からなり、使用するレーザビーム1に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。透明層2の材料としては、特にアクリル系の樹脂が好ましい。また、透明層2は、透明な円盤状のポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンもしくはPMMA(polymethylmethacrylate)等の樹脂、またはガラスから成るシートもしくは板であってもよい。この場合、透明層2は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)もしくは遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂、または粘着性のシート等によって第2誘電体層102に貼り合わせることが可能である。透明層2の厚さは、例えばNA=0.6の対物レンズを用いて記録再生を行う場合、0.55mm~0.65mmの範囲内であることが好ましい。また、NA=0.85の対物レンズを用いて記録再生を行う場合、50μm~120μmの範囲内であることが好ましい。
 レーザビーム1の波長λは、高密度記録の場合、特に450nm以下であることが好ましい。レーザビーム1を集光した際のスポット径が、波長λによって決まってしまう(波長λが短いほど、より小さなスポット径に集光可能)ためである。また、λが350nm未満であると、透明層2等による光吸収が大きくなってしまう。よって、λは、350nm~450nmの範囲内であることがより好ましい。
 基板8は、透明な円盤状の基板である。基板8を構成する材料としては、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンもしくはPMMA等の樹脂、またはガラスを用いることができる。基板8の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。
 基板8の第1情報層7側の表面には、必要に応じてレーザビーム1を導くための案内溝が形成されていてもよい。他方、基板8の第1情報層7側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板8の厚さは、十分な強度が確保され、且つ情報記録媒体9の厚さが1.2mm程度となるよう、0.5mm~1.2mmの範囲内であることが好ましい。なお、透明層2の厚さが0.6mm程度(NA=0.6で良好な記録再生が可能な厚さ)の場合、0.55mm~0.65mmの範囲内であることが好ましい。また、透明層2の厚さが0.1mm程度(NA=0.85で良好な記録再生が可能)の場合、1.05mm~1.15mmの範囲内であることが好ましい。
 中間層6、5、3等は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)もしくは遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂、または誘電体等からなる。中間層6、5、3等は、使用するレーザビーム1に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。中間層6、5、3等の材料としては、特にアクリル系の樹脂が好ましい。
 中間層6、5、3等は、情報記録媒体9の第N情報層10、第N-1情報層4、…及び第1情報層7のそれぞれのフォーカス位置を区別するために設ける層である。中間層6、5、3等の厚さは、対物レンズの開口数NAとレーザビーム1の波長λによって決定される焦点深度ΔZ以上であることが必要である。焦光点の強度の基準を無収差の場合の80%と仮定した場合、ΔZはΔZ=λ/{2(NA)2}で近似できる。λ=405nm、NA=0.85のとき、ΔZ=0.280μmとなり、±0.3μm以内は焦点深度内となる。そのため、この場合には、中間層6、5、3等の厚さは0.6μm以上であることが必要である。
 隣接する2つの情報層間の距離、及び第N情報層10とこれから最も離れた第1情報層7との間の距離は、対物レンズを用いてレーザビーム1を集光することが可能である範囲となるようにすることが望ましい。したがって、中間層6、5、3等の厚さの合計は、対物レンズが許容できる公差内(例えば60μm以下)にすることが好ましい。
 中間層6、5、3等において、レーザビーム1の入射側の表面には、必要に応じてレーザビーム1を導くための案内溝が形成されていてもよい。
 この場合、片側からのレーザビーム1の照射のみにより、第K情報層(Kは1≦K<Nの整数)を、第N~第(K+1)情報層を透過したレーザビーム1によって記録再生することが可能である。
 なお、第1情報層から第N情報層のいずれかを、再生専用タイプの情報層(ROM(Read Only Memory))、あるいは1回のみ書き込み可能な追記型の情報層(R(Recordable))としてもよい。
 以下、第N情報層10の構成について詳細に説明する。本実施の形態では、第N情報層10が、本発明の特徴的な構成を有する情報層、すなわち本発明の情報記録媒体における第L情報層に相当する。
 第N情報層10は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2誘電体層102、第2界面層103、記録層104、第1界面層105、第1誘電体層106、反射層108、及び透過率調整層109を備える。なお、第2誘電体層102及び/または第1誘電体層106は、必要に応じて省略することも可能である。
 第2誘電体層102は、誘電体からなる。この第2誘電体層102は、記録層104の酸化、腐食、及び変形等を防止する働きと、光学距離を調整して記録層104の光吸収効率を高める働きと、記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きと、を有する。
 第2誘電体層102を形成する材料として、例えばTiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、SnO2、Al23、Bi23、Cr23、Ga23、In23、Sc23、Y23、La23、Gd23、Dy23、Yb23、CaO、MgO、CeO2、及びTeO2等から選ばれる1または複数の酸化物を用いることができる。また、C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、及びGe-Cr-N等から選ばれる1または複数の窒化物を用いることもできる。また、ZnS等の硫化物、SiC等の炭化物、LaF3及びCeF3等の弗化物、及びCを、第2誘電体層102の材料として用いることもできる。また、上記材料から選ばれる1または複数の材料の混合物を用いて、第2誘電体層102を形成することもできる。例えば、ZnSとSiO2との混合物であるZnS-SiO2は、第2誘電体層102の材料として特に優れている。ZnS-SiO2は、非晶質材料であり、屈折率が高く、成膜速度が速く、機械特性及び耐湿性が良好であることによる。
 第2誘電体層102の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層104が結晶相である場合とそれが非晶質相である場合との反射光量の変化が大きく、且つ記録層104での光吸収が大きく、且つ第N情報層10の透過率が大きくなる条件を満足するように、厳密に決定することができる。第2誘電体層102の膜厚は、20nm~50nmの範囲内であることが望ましく、30nm~40nmの範囲内にあることがより好ましい。
 本発明の情報記録媒体の必須の構成要素である第2界面層103は、繰り返し記録によって第2誘電体層102と記録層104との間で生じる物質移動を防止する働きをする。また、第2界面層103は、記録層104の結晶化を促進または抑制する、結晶化能を調整する働きもする。第2界面層103は、光の吸収が少なく、記録の際に溶けない高融点な材料で、且つ、記録層104との密着性が良い材料から成ることが好ましい。記録の際に溶けない高融点な材料であることは、高パワーのレーザビーム1を照射した際に、溶けて記録層104に混入しないために必要な特性である。第2界面層103の材料が混入すると、記録層104の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下する。また、記録層104と密着性が良い材料であることは、信頼性確保に必要な特性である。
 第2界面層103は、M1(但し、M1は、Nb、Y、Dy、Ti、Si及びAlから選ばれる少なくともいずれか一つの元素である。本明細書において、以下に示すM1も同様である。)とCrと酸素(O)とを含んでいる。M1、Cr、及びOを含む材料を用いることにより、第2界面層103は、記録層104との優れた密着性と高透明性とを両立することができる。なお、第2界面層103は、M1、Cr、及びOを含んでいればよいが、M1、Cr、及びOを主成分として含んでいることが好ましい。本発明の効果をより確実に得るために、第2界面層103が、実質的にM1、Cr、及びOから形成されていてもよい。本明細書において、第2界面層103が、M1、Cr、及びOを主成分として含むとは、第2界面層103に含まれる全ての原子の合計を100原子%とした場合に、M1、Cr、及びOの原子の合計が80原子%以上、好ましくは90原子%以上であることをいう。また、第2界面層103が実質的にM1、Cr、及びOから形成される場合であっても、これら以外の元素(例えばSn)が微量に(例えば5原子%以下で)混入していてもよい。
 CrとOとを含む材料は、記録層104の結晶化をより促進するため好ましく、その中でも、CrとOがCr23を形成した酸化物が、好ましい材料である。Cr23は記録層104との密着性が良い材料である。また、M1とOとを含む材料は、第2界面層103の透明性を高くすることができるため好ましく、その中でも、M1とOとがNb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2及びAl23を形成した酸化物が、好ましい材料である。Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2及びAl23は、透明性が高い材料である。また、上記の酸化物を混合してもよいが、その中でも特にTiO2とAl23とを1:1の割合で含むチタン酸アルミニウム(Al2TiO5)は、複合酸化物であり、融点が1860℃と熱的に安定で、且つレーザビーム1の波長の光に対する屈折率を高くできるため、第2界面層103用の材料として好ましい。第2界面層103は、上記の化合物や複合酸化物以外に、低酸化物(化学量論組成よりも酸素が少ない酸化物)や混合物を含んでもよい。
 第2界面層103は、下記式(1):
M1aCrb100-a-b(原子%) (1)
(但し、a及びbは、12<a<40、0<b≦25、且つ25<(a+b)≦40)で表される材料を含んでもよく、実質的にこの材料から形成されていてもよい。実質的にM1aCrb100-a-b(原子%)で表される材料から形成されるとは、第2界面層103に含まれるM1、Cr、及びOの原子の合計が95原子%以上、好ましくは98原子%以上であることをいう。
 また、第2界面層103は、下記式(3):
(D1)e(Cr23100-e(モル%) (3)
(但し、D1はNb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2及びAl23から選ばれる少なくとも一つの酸化物であり、eは、50≦e<100を満たす。)で表される材料を含んでもよく、実質的にこの材料から形成されていてもよい。実質的に(D1)e(Cr23100-e(モル%)で表される材料から形成されるとは、第2界面層103に含まれるD1及びCr23の酸化物の合計が95モル%以上、好ましくは98モル%以上であることをいう。これらの材料を含むことにより、記録層104との優れた密着性と高透明性とを両立した第2界面層103を提供でき、この第2界面層103を適用することにより、高反射率比と高透過率とを兼ね備えた第N情報層10を提供することができる。
 ただし、第2界面層103に含まれるCr量は、酸化物(Cr23)に換算した場合に50モル%以下となるような範囲とする。第2界面層103に含まれるCr量が多すぎると第2界面層103の透明性が低下するため、Cr量の範囲がこのように設定される。
 なお、本明細書において、「M1aCrb100-a-b(原子%)」とは、「M1」原子、「Cr」原子及び「O」原子を合わせた数を基準(100原子%)として表された組成式であることを示している。さらに、「(D1)e(Cr23100-e(モル%)」とは、eモル%の化合物D1と100-eモル%のCr23との混合物であることを示している。以下、同様の表記方法を同様の意味で用いる。
 第2界面層103が、CrとOとがCr23を形成した酸化物を含む場合、記録層104との密着性を確保するため、第2界面層103中のCr23の含有量は10mol%以上であることがより好ましい。さらに、第2界面層103中のCr23の含有量は、第2界面層103での透明性をより高く保つため、30mol%以下であることがより好ましい。Cr23が多くなると光吸収が増加するため、上述のとおり透明性が低下する傾向にあるからである。
 第2界面層103の膜厚は、第2界面層103での光吸収によって第N情報層10の記録前後の反射光量の変化が小さくならないように、0.5nm~50nmの範囲内であることが望ましく、1nm~15nmの範囲内にあることがより好ましい。
 記録層104は、レーザビーム1の照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす材料からなる。本実施の形態の情報記録媒体9において、記録層104が、Ge-Teを含み、且つGeを40原子%以上含んでいてもよい。この場合、記録層104の材料として、GeTe、(Ge-Sn)Te、GeTe-Sb2Te3、(Ge-Sn)Te-Sb2Te3、GeTe-Bi2Te3、(Ge-Sn)Te-Bi2Te3、GeTe-(Sb-Bi)2Te3、(Ge-Sn)Te-(Sb-Bi)2Te3、GeTe-(Bi-In)2Te3、及び(Ge-Sn)Te-(Bi-In)2Te3から選ばれるいずれか一つを含む材料を用いることができる。また、記録層104が、Sb-Ge及びSb-Teから選ばれる少なくともいずれか一つの材料を含み、且つSbを70原子%以上含んでいてもよい。この場合、(Sb-Te)-Ga、Sb-Ge、(Sb-Te)-Ge、(Sb-Te)-In、Sb-Mn-Ge、Sb-Sn-Ge、Sb-Mn-Sn-Ge、及び(Sb-Te)-Ag-Inから選ばれるいずれか一つを含む材料を用いることもできる。
 第N情報層10は、レーザビーム1の入射側から第N情報層10より遠い側にある情報層に、記録再生の際に必要なレーザ光量を到達させるため、その透過率を高くする必要がある。このため、記録層104の膜厚は、9nm以下であることが好ましく、8nm以下であることがより好ましい。
 また、記録層104は、Teを含む層、Biを含む層、Geを含む層、Sbを含む層、Ge-Teを含む層、Sb-Geを含む層等から選ばれる少なくとも2種以上の層を積層してなる記録部として形成してもよい。例えば、結晶化速度が比較的速いBiを含む層と、アモルファス相が比較的安定なGe-Teを含む層とを積層する構造を含むことにより、相変化形情報記録媒体の記録感度及び消去性能を容易に調整することができる。なお、本明細書において、「(元素A)-(元素B)」で表される材料とは、元素Aと元素Bとを成分として含む材料のことであり、元素A及び元素Bの混合物または合金であることを意味する。
 積層構造の例としては、Bi2Te3(3nm)/GeTe(4nm)、(Bi-In)2Te3(3nm)/(GeSn)Te(4nm)、GeTe-Bi2Te3(5nm)/(GeSn)Te(2nm)、Sb-Ge(4nm)/Sb-Te(3nm)等が挙げられる。もちろん、ここに挙げた材料以外の材料から成る層を使用する、あるいは層の膜厚をここに例示した膜厚以外の膜厚にする構造や、積層順を入れ替えた構造を採用することは可能である。例えば、上記において例示した膜厚を好ましい膜厚比としてとらえ、記録部の所望の膜厚に応じて、各々、例えば2~4倍にしてもよい。
 また、記録層104は、不可逆な相変化を起こす材料を用いて構成してもよく、例えばTe-O、Te-Pd-O、Bi-O、またはSb-Oで表される材料で形成することもできる。この場合、記録層104の膜厚は30nm以下であることが好ましい。
 また、記録層104は、不可逆な合金化を起こす材料の積層膜(例えば、Cu/Si積層構造)としてもよい。
 本発明の情報記録媒体の必須の構成要素である第1界面層105は、繰り返し記録によって第1誘電体層106と記録層104との間で生じる物質移動を防止する働きをする。また、第1界面層105は、記録層104の結晶化を促進または抑制する、結晶化能を調整する働きもする。第1界面層105は、光の吸収が少なく、記録の際に溶けない高融点な材料で、且つ、記録層104との密着性が良い材料から成ることが好ましい。記録の際に溶けない高融点な材料であることは、高パワーのレーザビーム1を照射した際に、溶けて記録層104に混入しないために必要な特性である。第1界面層105の材料が混入すると、記録層104の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下する。また、記録層104と密着性が良い材料であることは、信頼性確保に必要な特性である。
 第1界面層105は、M2(但し、M2は、Nb、Y、Dy、Ti、Si、Al、Zr及びHfから選ばれる少なくともいずれか一つの元素である。本明細書において、以下に示すM2も同様である。)とCrと酸素(O)とを含んでいる。M2、Cr、及びOを含む材料を用いることにより、第1界面層105は、記録層104との優れた密着性と高透明性とを両立することができる。なお、第1界面層105は、M2、Cr、及びOを含んでいればよいが、M2、Cr、及びOを主成分として含んでいることが好ましい。本発明の効果をより確実に得るために、第1界面層105が、実質的にM2、Cr、及びOから形成されていてもよい。本明細書において、第1界面層105が、M2、Cr、及びOを主成分として含むとは、第1界面層105に含まれる全ての原子の合計を100原子%とした場合に、M2、Cr、及びOの原子の合計が80原子%以上、好ましくは90原子%以上であることをいう。また、第1界面層105が実質的にM2、Cr、及びOから形成される場合であっても、これら以外の元素(例えばSn)が微量に(例えば5原子%以下で)混入していてもよい。
 CrとOとを含む材料は、記録層104の結晶化をより促進するため好ましく、その中でも、CrとOとがCr23を形成した酸化物が、好ましい材料である。また、M2とOとを含む材料は、第1界面層105の透明性を高くすることができるため好ましく、その中でも、M2とOとがNb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2及びHfO2を形成した酸化物が、好ましい材料である。Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2及びHfO2は、透明性が高い材料である。また、上記の酸化物を混合してもよいが、その中でも特にSiO2とAl23とを2:3の割合で含むムライト(Al6Si213)は、複合酸化物であり、融点が1850℃と熱的に安定で、且つ屈折率を低くできるため、第1界面層105に好ましい材料である。また、上記の化合物や複合酸化物以外に、低酸化物(化学量論組成よりも酸素が少ない酸化物)や混合物を含んでもよい。
 第1界面層105は、下記式(2):
M2cCrd100-c-d(原子%) (2)
(但し、c及びdは、12<c<40、0<d≦25、且つ25<(c+d)≦40)で表される材料を含んでもよく、実質的にこの材料から形成されていてもよい。実質的にM2cCrd100-c-d(原子%)で表される材料から形成されるとは、第1界面層105に含まれるM2、Cr、及びOの原子の合計が95原子%以上、好ましくは98原子%以上であることをいう。
 また、第1界面層105は、下記式(4):
(D2)f(Cr23100-f(モル%) (4)
(但し、D2は、Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2及びHfO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物であり、fは、50≦f<100を満たす。)で表される材料を含んでもよく、実質的にこの材料から形成されていてもよい。実質的に(D2)f(Cr23100-f(モル%)で表される材料から形成されるとは、第1界面層105に含まれるD2及びCr23の酸化物の合計が95モル%以上、好ましくは98モル%以上であることをいう。これらの材料を含むことにより、記録層104との優れた密着性と高透明性とを両立した第1界面層105を提供でき、この第1界面層105を適用することにより、高反射率比と高透過率とを兼ね備えた第N情報層10を提供することができる。
 ただし、第1界面層105に含まれるCr量は、酸化物(Cr23)に換算した場合に50モル%以下となるような範囲とする。第1界面層105に含まれるCr量が多すぎると第1界面層105の透明性が低下するため、Cr量の範囲がこのように設定される。
 第1界面層105が、CrとOとがCr23を形成した酸化物を含む場合、記録層104との密着性を確保するため、第1界面層105中のCr23の含有量は10mol%以上であることがより好ましい。さらに、第1界面層105中のCr23の含有量は、第1界面層105での透明性を高く保つため、30mol%以下であることがより好ましい。Cr23が多くなると光吸収が増加するため、上述のとおり透明性が低下する傾向にあるからである。
 第1界面層105の膜厚は、第1界面層105での光吸収によって第N情報層10の記録前後の反射光量の変化が小さくならないように、0.5nm~30nmの範囲内であることが望ましく、1nm~10nmの範囲内にあることがより好ましい。
 ここで、レーザビーム1が有する波長λの光に対して第2界面層103の屈折率をn2、第1界面層105の屈折率をn1としたとき、n1<n2の関係を満たすことが、第N情報層10の高反射率比と高透過率とを両立するために好ましい。Nb25、Y23、Dy23及びTiO2は屈折率が比較的高い材料であるため、第2界面層103にはこれらの材料が多く含まれることが好ましい。また、SiO2及びAl23は屈折率が比較的低い材料であるため、第1界面層105にはこれらの材料がより多く含まれることが好ましい。第1界面層105の屈折率n1と第2界面層103の屈折率n2との差は大きいことが好ましく、例えば0.2~0.5の範囲であることが好ましい。
 さらに、第2界面層103及び/または第1界面層105に含まれるCrの一部が、Ga及びInから選ばれる少なくともいずれか一つの元素で置換されていてもよい。CrがCr23の酸化物の状態で含まれる場合は、第2界面層103及び/または第1界面層105に含まれるCr23の一部が、Ga23及びIn23から選ばれる少なくともいずれか一つの酸化物で置換されていてもよい。これは、Ga23及びIn23が記録層104との密着性が良い材料であることによる。置換元素(Ga、In)の量が多くなりすぎると記録層104との密着性が低下する可能性があるため、置換元素の量はCr量を超えない範囲であることが好ましい。
 第1誘電体層106は、光学距離を調整して記録層104の光吸収効率を高める働きと、記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きとを有する。第1誘電体層106は、第2誘電体層102の材料と同様の系の材料を用いて形成することができる。また、第1誘電体層106の膜厚は、0.5nm~30nmの範囲内であることが好ましく、1nm~20nmの範囲内であることがより好ましい。第1誘電体層106の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層104で発生した熱を効果的に反射層108側に拡散させることができる。
 反射層108は、記録層104に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、反射層108は、記録層104で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層104を非晶質化しやすくするという熱的な機能をも有する。さらに、反射層108は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
 反射層108の材料としては、例えばAg、Au、Cu、及びAlといった、熱伝導率が高い単体金属を用いることができる。また、Al-Cr、Al-Ti、Al-Ni、Al-Cu、Au-Pd、Au-Cr、Ag-Cu、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-Ru-Au、Ag-Cu-Ni、Ag-Zn-Al、Ag-Nd-Au、Ag-Nd-Cu、Ag-Bi、Ag-Ga、Ag-Ga-In、Ag-Ga-Cu、Ag-In、Ag-In-Sn、またはCu-Siといった合金を用いることもできる。特に、Agを50原子%以上含むAg合金は熱伝導率が大きいため、反射層108の材料として好ましい。反射層108の膜厚は、第N情報層10の透過率をできるだけ高くするため、15nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましい。反射層108の膜厚がこの範囲内にあることにより、その熱拡散機能が十分で、且つ第N情報層10の反射率を確保でき、さらに第N情報層10の透過率も十分となる。
 透過率調整層109は、誘電体からなり、第N情報層10の透過率を調整する機能を有する。この透過率調整層109によって、記録層104が結晶相である場合の第N情報層10の透過率Tc(%)と、記録層104が非晶質相である場合の第N情報層10の透過率Ta(%)とを共に高くすることができる。具体的には、透過率調整層109を備える第N情報層10の透過率は、透過率調整層109が無い場合に比べて、2%~10%程度上昇する。また、透過率調整層109は、記録層104で発生した熱を効果的に拡散させる機能も有する。
 透過率調整層109の材料には、例えばTiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、Al23、Bi23、CeO2、WO3、Cr23、Ga23、及びSr-O等の酸化物を用いることができる。また、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、及びGe-Cr-N等の窒化物を用いることもできる。また、ZnS等の硫化物を用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。これらの中でも、特にTiO2、またはTiO2を含む材料を用いることが好ましい。これらの材料は屈折率が大きく(屈折率n=2.6~2.8)、消衰係数も小さい(消衰係数k=0.0~0.05)ため、第N情報層10の透過率を高める作用が大きくなる。
 レーザビーム1が有する波長λの光に対する透過率調整層109の屈折率nt及び消衰係数ktは、第N情報層10の透過率Tc及びTaを高める作用をより大きくするため、2.0≦nt且つkt≦0.1を満たすことが好ましく、2.4≦nt≦3.0且つkt≦0.05を満たすことがより好ましい。
 透過率調整層109の膜厚d1は、(3/32)λ/nt≦d1≦(5/32)λ/ntの範囲内であることが好ましい。レーザビーム1の波長λと透過率調整層109の屈折率ntとを、例えば350nm≦λ≦450nm、2.0≦nt≦3.0を満たすように選ぶと、d1の好ましい範囲は、9nm≦d1≦30nmとなる。d1をこの範囲内で選ぶことによって、第N情報層10の透過率Tc及びTaを共に高くすることができる。
 第N情報層10の透過率Tc及びTaは、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム1の入射側から第N情報層10より遠い側にある情報層に到達させるため、45≦Tc且つ45≦Taを満たすことが好ましく、50≦Tc且つ50≦Taを満たすことがより好ましい。
 第N情報層10の透過率Tc及びTaは、-5≦(Tc-Ta)≦5を満たすことが好ましく、-3≦(Tc-Ta)≦3を満たすことがより好ましい。Tc及びTaがこの条件を満たすことにより、レーザビーム1の入射側から第N情報層10より遠い側にある情報層の記録再生の際、第N情報層10の記録層104の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
 第N情報層10において、記録層104が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc(%)、及び記録層104が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra(%)は、Ra<Rcを満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc-Ra)を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Rc、Raは、0.1≦Ra≦1且つ1.5≦Rc≦5を満たすことが好ましく、0.1≦Ra≦0.7且つ1.5≦Rc≦3を満たすことがより好ましい。
 情報記録媒体9は、以下に説明する方法によって製造できる。
 まず、基板8(厚さが例えば1.1mm)上に(N-1)個の情報層(第1情報層7から第N-1情報層4)を、中間層(中間層6、5等)を介して順次積層する。各情報層は、単層膜、または多層膜からなる。各情報層を構成する各層は、成膜装置内で、材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。また、中間層は、光硬化性樹脂(特にアクリル系の紫外線硬化性樹脂)または遅効性熱硬化型樹脂を情報層上に塗布して、その後、基板8を回転させて樹脂を均一に延ばした後(スピンコート)、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、中間層がレーザビーム1の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させた後、基板8とかぶせた型(密着させた基板(型))とを回転させてスピンコートし、樹脂を硬化させた後、基板(型)をはがすことによって、中間層に案内溝を形成できる。中間層の形成方法は、上記のスピンコート法だけでなく、例えばスクリーン法、インクジェット法といった印刷技術を微細加工技術に応用して用いることもできる。
 このようにして、基板8上に(N-1)個の情報層を、中間層を介して積層した後、さらに、中間層3(厚さが例えば10μm)を形成する。
 続いて、中間層3上に第N情報層10を形成する。具体的には、中間層を介して積層された(N-1)個の情報層上にさらに中間層3を形成した基板8を、成膜装置内に配置し、中間層3上に透過率調整層109を成膜する。透過率調整層109は、透過率調整層109を構成する誘電体からなるスパッタリングターゲットを、希ガス雰囲気中、または希ガスと反応ガス(特にO2ガス)との混合ガス雰囲気中で高周波(RF)電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。なお、成膜速度を高めるため、透過率調整層109を構成する材料に導電性の材料を微量添加してスパッタリングターゲットに導電性を付加し、直流(DC)電源またはパルスDC電源を用いてスパッタリングすることもできる。また、透過率調整層109は、透過率調整層109を構成する金属からなるスパッタリングターゲットを、希ガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でDC電源、パルスDC電源、またはRF電源を用いて反応性スパッタリングすることによっても形成できる。
 あるいは、透過率調整層109は、単独の誘電体の各々のスパッタリングターゲットを複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって、形成することもできる。また、透過率調整層109は、2以上の誘電体を組み合わせた2元系スパッタリングターゲットや3元系スパッタリングターゲット等を、複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。これらのスパッタリングターゲットを使用する場合でも、スパッタリングは、希ガス雰囲気中、または希ガスと反応ガス(特にO2ガス)との混合ガス雰囲気中で実施することができる。
 続いて、透過率調整層109上に、反射層108を成膜する。反射層108は、反射層108を構成する金属または合金からなるスパッタリングターゲットを、希ガス(例えば、Arガス)雰囲気中、または希ガスと反応ガス(例えば、O2ガス及びN2ガスから選ばれる少なくとも一つのガス)との混合ガス雰囲気中で、DC電源、パルスDC電源、またはRF電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。反射層108は金属または合金であるため、成膜速度を高められるDC電源またはパルスDC電源を用いてスパッタリングすることが好ましい。
 続いて、反射層108上に、必要に応じて第1誘電体層106を成膜する。第1誘電体層106は、透過率調整層109と同様の方法で形成できる。
 続いて、反射層108上(第1誘電体層106を設ける構成の場合は第1誘電体層106上)に、第1界面層105を成膜する。第1界面層105は、透過率調整層109と同様の方法で形成できる。第1界面層105は、上記式(2)、(4)のいずれかで表される材料を含む組成となるように、またはそれらの材料のみから成る組成となるように、組成を調整したスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。例えば、(Al2370(Cr2330(モル%)の組成を有する第1界面層105を成膜する場合、(Al2370(Cr2330(モル%)の組成を有するスパッタリングターゲットを用意して、Arガス雰囲気中、或いはArとO2ガスとの混合ガス雰囲気中で成膜することにより、第1界面層105を形成することができる。実際に成膜した膜の組成が所望の組成になっているかは、例えばX線マイクロアナライザーによる組成分析により調べることが可能である。スパッタリング装置によって、膜中の酸化物の酸素が欠損しやすかったり、膜中の酸素が多くなったりして、所望の組成からずれることがある。このため、スパッタリングターゲットの組成をあらかじめ調整したり、Arガスに混合するO2ガスの量を調整したりすることで、所望の膜組成を得ることが可能である。
 続いて、第1界面層105上に、記録層104を成膜する。記録層104は、例えば、Ge-Teを含み、且つGeを40原子%以上含むスパッタリングターゲット、または、Sb-Ge及びSb-Teから選ばれる少なくともいずれか一つの材料を含み、且つSbを70原子%以上含むスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。また、記録層104は、例えばTeを含むスパッタリングターゲット、Biを含むスパッタリングターゲット、Geを含むスパッタリングターゲット、Sbを含むスパッタリングターゲット、Ge-Teを含むスパッタリングターゲット、Sb-Geを含むスパッタリングターゲット、及び、Sb-Teを含むスパッタリングターゲット等から選ばれる少なくとも2個以上のスパッタリングターゲットを、2個以上の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。その場合には、使用するスパッタリングターゲットの種類及び数、ならびに電源の出力等に応じて、得られる記録層の組成が決定されることとなるので、それらを適宜選択して、所望の組成の記録層104が得られるように記録層を構成することが好ましい。このように2種以上のスパッタリングターゲットを使用することは、例えば、混合物のスパッタリングターゲットを形成することが困難である場合に有用である。
 また、記録層104が2種以上の層を積層してなる記録部として形成される場合、例えばTeを含むスパッタリングターゲット、Biを含むスパッタリングターゲット、Geを含むスパッタリングターゲット、Sbを含むスパッタリングターゲット、Ge-Teを含むスパッタリングターゲット、Sb-Geを含むスパッタリングターゲット及びSb-Teを含むスパッタリングターゲット等から選ばれる少なくとも2個以上のスパッタリングターゲットを、2個以上の電源を用いて順次及び/または同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。即ち、記録部を成膜するために、2つ以上のスパッタリングターゲットを使用して、スパッタリングを2回以上実施してもよく、または2つ以上のスパッタリングターゲットを同時にスパッタリングしてもよい。
 スパッタリングの雰囲気ガスとしては、単層構造の記録層104を形成する場合、及び記録部としての記録層104を形成する場合のいずれにおいても、希ガス、または希ガスと反応ガス(例えば、N2ガス及びO2ガスから選ばれる少なくとも一種のガス)との混合ガスを用いることができる。また、スパッタリングに用いる電源も、DC電源、パルスDC電源、またはRF電源のいずれかを用いることが可能である。
 続いて、記録層104上に、第2界面層103を成膜する。第2界面層103は、透過率調整層109と同様の方法で形成できる。第2界面層103は、上記式(1)、(3)のいずれかで表される材料を含む組成となるように、またはそれらの材料のみから成る組成となるように、組成を調整したスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。例えば、(Nb2570(Cr2330(モル%)の組成を有する第2界面層103を成膜する場合、(Nb2570(Cr2330(モル%)の組成を有するスパッタリングターゲットを用意して、Arガス雰囲気中、或いはArとO2ガスとの混合ガス雰囲気中で成膜することにより、第2界面層103を形成することができる。実際に成膜した膜の組成が所望の組成になっているかは、例えばX線マイクロアナライザーによる組成分析により調べることが可能である。スパッタリング装置によって、膜中の酸化物の酸素が欠損しやすかったり、膜中の酸素が多くなったりして、所望の組成からずれることがある。このため、スパッタリングターゲットの組成をあらかじめ調整したり、Arガスに混合するO2ガスの量を調整したりすることで、所望の膜組成を得ることが可能である。
 続いて、第2界面層103上に、必要に応じて第2誘電体層102を成膜する。第2誘電体層102は、透過率調整層109と同様の方法で形成できる。
 最後に、第2界面層103上(第2誘電体層102を設ける構成の場合は第2誘電体層102上)に透明層2を形成する。透明層2は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性熱硬化型樹脂を、第2界面層103(または第2誘電体層102)上に塗布してスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、透明層2として、透明な円盤状の基板を用いてもよく、基板は、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンもしくはPMMA等の樹脂、またはガラスから成る。この場合、透明層2は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性熱硬化型樹脂等の樹脂を第2界面層103(または第2誘電体層102)上に塗布して、基板を第2誘電体層102上に密着させて、スピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、基板に粘着性の樹脂を予め均一に塗布し、それを第2界面層103(または第2誘電体層102)に密着させることもできる。
 なお、第2誘電体層102を成膜した後、または透明層2を形成した後、必要に応じて、記録層104の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層104の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 以上のようにして、情報記録媒体9を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、またはMBE法等を用いることも可能である。また、第N情報層10以外の情報層を第N情報層10と同様に形成してもよい。
 (実施の形態2)
 実施の形態2として、実施の形態1の本発明の多層情報記録媒体において、N=3、すなわち3層の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態2の情報記録媒体14の一部断面図を図2に示す。情報記録媒体14は、片面からのレーザビーム1の照射によって情報の記録再生が可能な3層情報記録媒体である。
 情報記録媒体14は、基板8と、基板8上に順次積層した、第1情報層11、中間層5、第2情報層12、中間層3、第3情報層13、及び透明層2と、により構成されている。基板8、中間層3、5、及び透明層2は、実施の形態1で説明したものと同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 以下、第1情報層11、第2情報層12、及び第3情報層13の構成について詳細に説明する。本実施の形態では、第2情報層12及び第3情報層13が本発明の情報記録媒体の第L情報層に相当する。ただし、第1情報層11も、第1界面層及び第2界面層に実施の形態1で説明した第1界面層105及び第2界面層103の構成をそれぞれ適用すれば、第L情報層として機能する。
 第1情報層11は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2界面層203、記録層204、第1界面層205、及び反射層208を備える。なお、中間層5と第2界面層203との間に、第2誘電体層202を備えてもよい。また、第1界面層205と反射層208との間に、第1誘電体層206を備えてもよい。さらに、第1界面層205と反射層208との間(第1誘電体層206を設ける構成の場合は、第1誘電体層206と反射層208との間)に、さらなる界面層207(図2には示されていないが、本明細書では便宜上「界面層207」として説明する)を備えてもよい。第1情報層11について、情報の記録再生は、透明層2、第3情報層13、中間層3、第2情報層12、及び中間層5を透過したレーザビーム1によって行われる。
 第2誘電体層202は、実施の形態1の第2誘電体層102の材料と同様の材料を用いて形成することができる。また、その機能についても、実施の形態1の第2誘電体層102と同様である。
 第2誘電体層202の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層204が結晶相である場合とそれが非晶質相である場合との反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように、厳密に決定することができる。第2誘電体層202の膜厚は、50nm~80nmの範囲内であることが望ましく、60nm~70nmの範囲内にあることがより好ましい。
 第2界面層203は、実施の形態1の第2界面層103と同様の材料を用いて形成することができる。また、その機能及び形状についても、実施の形態1の第2界面層103と同様である。また、第2界面層203は、酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、及び弗化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料を用いて形成することもでき、その中でも、特にCrとOを含む材料(その中でも、CrとOとがCr23を形成した酸化物)、InとOを含む材料(その中でも、InとOとがIn23を形成した酸化物)、及びGaとOを含む材料(その中でも、GaとOとがGa23を形成した酸化物)を用いることが好ましい。また、第2界面層203は、これらの他に、Zr、Hf及びYから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでもよく、当該元素は酸化物として含まれることがより好ましい。ZrO2及びHfO2は、透明で、融点が約2700~2800℃と高く、且つ酸化物の中では熱伝導率が低い材料で、情報記録媒体の繰り返し書き換え性能を良くする。また、Y23は透明な材料で、且つZrO2及びHfO2を安定化させる働きをする。また、この3種類の酸化物のいずれか1つまたは複数を混合することによって、第2界面層203を記録層204と部分的にまたは全体的に接して形成しても、繰り返し書き換え性能に優れ、信頼性の高い第1情報層11を実現できる。また、第2界面層203には、Cr、Ga、In、Zr、Hf、Y及びOの他に、さらにSiを含む材料を用いてもよい。Siを例えばSiO2として第2界面層203内に含ませることにより、透明性が高くなり、記録性能に優れた第1情報層11を実現できる。
 記録層204は、実施の形態1の記録層104と同様の材料で形成することができる。記録層204の膜厚は、その材料が可逆的な相変化を起こす材料の場合、第1情報層11の記録感度を高くするために、6nm~15nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、記録層204が厚い場合には、熱の面内方向での拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、記録層204が薄い場合には、第1情報層11の反射率が小さくなる。したがって、記録層204の膜厚は、8nm~13nmの範囲内であることがより好ましい。また、記録層204を、不可逆な相変化を起こす材料(例えば、Te-Pd-O)を用いて構成する場合は、記録層204の膜厚は10nm~40nmの範囲内であることが好ましい。
 第1界面層205は、実施の形態1の第1界面層105の材料と同様の材料を用いて形成することができる。また、その機能及び形状についても、実施の形態1の第1界面層105と同様である。なお、第2界面層203と同様に、第1界面層105を、酸化物、窒化物、炭化物、硫化物、及び弗化物より選ばれる少なくとも一つを含む材料を用いて形成することもでき、その中でも、Cr23、In23、Ga23、ZrO2、HfO2、Y23及びSiO2を含む材料を好適に用いることができる。
 第1誘電体層206は、実施の形態1の第1誘電体層106の材料と同様の材料を用いて形成することができる。また、その機能及び形状についても、実施の形態1の第1誘電体層106と同様である。
 反射層208は、実施の形態1の反射層108と同様の材料を用いて形成することができる。また、その機能についても、実施の形態1の反射層108と同様である。反射層208の膜厚は、熱拡散機能が十分となる30nm以上であることが好ましい。この範囲内においても、反射層208が200nmよりも厚い場合には、その熱拡散機能が大きくなりすぎて第1情報層11の記録感度が低下する。したがって、反射層208の膜厚は30nm~200nmの範囲内であることがより好ましい。
 反射層208と第1界面層205との間(第1誘電体層206を設ける構成の場合は反射層208と第1誘電体層206との間)に、さらなる界面層を配置してもよい。図2に示す情報記録媒体14においてこのような界面層が設けられる場合、当該界面層は、符号208で示される層と符号206で示される層との間に、符号207で示される層として形成してよい。この場合、界面層207を形成する材料としては、反射層208について説明した材料よりも熱伝導率の低い材料を用いることができる。反射層208にAg合金を用いた場合、界面層207の材料として、例えばAl、またはAl合金を用いることができる。
 また、界面層207の材料としては、Cr、Ni、Si及びC等の元素や、TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、SnO2、Al23、Bi23、Cr23、Ga23、In23、Sc23、Y23、La23、Gd23、Dy23、Yb23、CaO、MgO、CeO2、及びTeO2等の酸化物を用いることができる。また、C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、及びGe-Cr-N等の窒化物を用いることもできる。また、ZnS等の硫化物、SiC等の炭化物、LaF3及びCeF3等の弗化物、及びCを用いることもできる。また、上記材料から選ばれる1または複数の材料の混合物を用いて、界面層207を構成することもできる。界面層207の膜厚は、3nm~100nmの範囲内であることが好ましく、10nm~50nmの範囲内であることがより好ましい。
 第1情報層11において、記録層204が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc1(%)、及び記録層204が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra1(%)は、Ra1<Rc1を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc1-Ra1)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc1、Ra1は、1≦Ra1≦12且つ16≦Rc1≦48を満たすことが好ましく、1≦Ra1≦6且つ16≦Rc1≦32を満たすことがより好ましい。
 第2情報層12は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2誘電体層302、第2界面層303、記録層304、第1界面層305、第1誘電体層306、反射層308、及び透過率調整層309を備える。なお、第2誘電体層302及び第1誘電体層306は、必要に応じて省略することも可能である。第2情報層12について、情報の記録再生は、透明層2、第3情報層13、及び中間層3を透過したレーザビーム1によって行われる。
 第2情報層12を構成する、第2誘電体層302、第2界面層303、記録層304、第1界面層305、第1誘電体層306、反射層308、及び透過率調整層309は、それぞれ実施の形態1の第N情報層10の第2誘電体層102、第2界面層103、記録層104、第1界面層105、第1誘電体層106、反射層108、及び透過率調整層109と同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 第2情報層12において、記録層304が結晶相である場合のレーザビーム1についての透過率Tc2(%)、及び第2記録層304が非晶質相である場合のレーザビーム1についての透過率Ta2(%)は、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム1の入射側から第2情報層12より遠い側にある情報層に到達させるため、45≦Tc2且つ45≦Ta2を満たすことが好ましく、50≦Tc2且つ50≦Ta2を満たすことがより好ましい。
 第2情報層12の透過率Tc2及びTa2は、-5≦(Tc2-Ta2)≦5を満たすことが好ましく、-3≦(Tc2-Ta2)≦3を満たすことがより好ましい。Tc2及びTa2がこの条件を満たすことにより、レーザビーム1の入射側から第2情報層12より遠い側にある情報層の記録再生の際、第2情報層12の記録層304の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
 第2情報層12において、記録層304が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc2(%)、及び記録層304が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra2(%)は、Ra2<Rc2を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc2-Ra2)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc2、Ra2は、0.3≦Ra2≦4且つ5≦Rc2≦15を満たすことが好ましく、0.3≦Ra2≦3且つ5≦Rc2≦9を満たすことがより好ましい。
 第3情報層13は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2誘電体層402、第2界面層403、記録層404、第1界面層405、第1誘電体層406、反射層408、及び透過率調整層409を備える。なお、第2誘電体層402及び第1誘電体層406は、必要に応じて省略することも可能である。
 第3情報層13を構成する、第2誘電体層402、第2界面層403、記録層404、第1界面層405、第1誘電体層406、反射層408、及び透過率調整層409は、それぞれ、実施の形態1の第N情報層10の第2誘電体層102、第2界面層103、記録層104、第1界面層105、第1誘電体層106、反射層108、及び透過率調整層109と同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 第3情報層13において、記録層404が結晶相である場合のレーザビーム1についての透過率Tc3(%)、及び記録層404が非晶質相である場合のレーザビーム1についての透過率Ta3(%)は、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム1の入射側から第3情報層13より遠い側にある情報層に到達させるため、50≦Tc3且つ50≦Ta3を満たすことが好ましく、55≦Tc3且つ55≦Ta3を満たすことがより好ましい。
 第3情報層13の透過率Tc3及びTa3は、-5≦(Tc3-Ta3)≦5を満たすことが好ましく、-3≦(Tc3-Ta3)≦3を満たすことがより好ましい。Tc3及びTa3がこの条件を満たすことにより、レーザビーム1の入射側から第3情報層13より遠い側にある情報層の記録再生の際、第3情報層13の記録層404の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
 第3情報層13において、記録層404が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc3(%)、及び第1記録層404が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra3(%)は、Ra3<Rc3を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc3-Ra3)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc3、Ra3は、0.1≦Ra3≦1且つ1.5≦Rc3≦5を満たすことが好ましく、0.1≦Ra3≦0.7且つ1.5≦Rc3≦3を満たすことがより好ましい。
 このようにRc1、Ra1、Rc2、Ra2、Rc3、Ra3、Tc2、Ta2、Tc3、Ta3、を設計することにより、第1情報層13、第2情報層14、第3情報層15からの実効反射光量を合わせる(例えば、実効反射率が2%)ことができる。
 情報記録媒体14は、以下に説明する方法によって製造できる。
 まず、基板8(厚さが例えば1.1mm)を用意し、成膜装置内に配置する。
 続いて、基板8上に第1情報層を形成する。具体的には、まず、基板8上に、反射層208、第1界面層205、記録層204、及び第2界面層203をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層208と第1界面層205の間に界面層207を成膜してもよい。また、必要に応じて反射層208と第1界面層205との間に第1誘電体層206を成膜してもよい。さらに、必要に応じて中間層5と第2界面層203との間に第2誘電体層202を成膜してもよい。
 基板8上に反射層208を成膜するとき、基板8にレーザビーム1を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に反射層208を成膜する。反射層208は、実施の形態1の反射層108と同様の方法で形成できる。
 続いて、反射層208上に、必要に応じて界面層207を成膜する。界面層207は、実施の形態1の反射層108、または透過率調整層109と同様の方法で形成できる。
 続いて、反射層208上(界面層207を設ける構成の場合は界面層207上)に、必要に応じて第1誘電体層206を成膜する。第1誘電体層206は、実施の形態1の透過率調整層109と同様の方法で形成できる。
 続いて、反射層208上(第1誘電体層206を設ける構成の場合は第1誘電体層206上、第1誘電体層206を設けず且つ界面層207を設ける構成の場合は界面層207上)に、第1界面層205を成膜する。第1界面層205は、実施の形態1の第1界面層105と同様の方法で形成できる。
 続いて、第1界面層205上に、記録層204を成膜する。記録層204は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態1の記録層104と同様の方法で形成できる。
 続いて、記録層204上に、第2界面層203を成膜する。第2界面層203は、実施の形態1の第2界面層103と同様の方法で形成できる。
 続いて、第2界面層203上に、必要に応じて第2誘電体層202を成膜する。第2誘電体層202は、実施の形態1の透過率調整層109と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第1情報層11を形成する。
 続いて、第1情報層11の第2界面層203上(第2誘電体層202を設ける構成の場合は第2誘電体層202上)に、中間層5(厚さが例えば25μm)を形成する。中間層5は、光硬化性樹脂(特にアクリル系の紫外線硬化性樹脂)または遅効性熱硬化型樹脂を第2界面層203(または第2誘電体層202)上に塗布してスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、中間層5がレーザビーム1の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させた後、樹脂を硬化させ、その後、基板(型)をはがすことによって案内溝を形成できる。中間層の形成方法は、上記のスピンコート法だけでなく、例えばスクリーン法、インクジェット法といった印刷技術を微細加工技術に応用して用いることもできる。
 なお、第2界面層203または第2誘電体層202を成膜した後、または、中間層5を形成した後に、必要に応じて、記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 続いて、中間層5上に第2情報層12を形成する。具体的には、まず、中間層5上に、透過率調整層309、反射層308、第1界面層305、記録層304、及び第2界面層303をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層308と第1界面層305との間に第1誘電体層306を成膜してもよい。また、必要に応じて、第2界面層303を成膜した後、第2誘電体層302を成膜してもよい。これらの各層は、それぞれ、実施の形態1で説明した第N情報層10の透過率調整層109、反射層108、第1誘電体層106、第1界面層105、記録層104、第2界面層103、及び第2誘電体層102と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第2情報層12を形成する。
 続いて、第2情報層12の第2界面層303上(第2誘電体層302を設ける構成の場合は第2誘電体層302上)に、上述の中間層5と同様の方法により、中間層3(厚さが例えば18μm)を形成する。
 なお、第2界面層303または第2誘電体層302を成膜した後、または中間層3を形成した後に、必要に応じて、記録層204及び/または記録層304の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204及び/または記録層304の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 続いて、中間層3上に第3情報層13を形成する。具体的には、まず、中間層3上に、透過率調整層409、反射層408、第1界面層405、記録層404、及び第2界面層403をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層408と第1界面層405との間に第1誘電体層406を成膜してもよい。また、必要に応じて第2界面層403を成膜した後、第2誘電体層402を成膜してもよい。これらの各層は、それぞれ、実施の形態1で説明した第N情報層10の透過率調整層109、反射層108、第1誘電体層106、第1界面層105、記録層104、第2界面層103、及び第2誘電体層102と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第3情報層13を形成する。
 最後に、第3情報層13の第2界面層403上(第2誘電体層402を設ける構成の場合は第2誘電体層402上)に、透明層2(厚さが例えば57μm)を形成する。透明層2は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
 なお、第2界面層403または第2誘電体層402を成膜した後、または透明層2を形成した後に、必要に応じて、記録層204、記録層304、及び/または記録層404の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204、記録層304、及び/または記録層404の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 以上のようにして、情報記録媒体14を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、またはMBE法等を用いることも可能である。
 (実施の形態3)
 実施の形態3として、実施の形態1の多層情報記録媒体において、N=4、すなわち4層の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態3の情報記録媒体19の一部断面図を図3に示す。情報記録媒体19は、片面からのレーザビーム1の照射によって情報の記録再生が可能な4層情報記録媒体である。
 情報記録媒体19は、基板8と、基板8上に順次積層した、第1情報層15、中間層6、第2情報層16、中間層5、第3情報層17、中間層3、第4情報層18、及び透明層2と、により構成されている。基板8、中間層3、5、6、及び透明層2は、実施の形態1及び2で説明したものと同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1及び2で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 以下、第1情報層15、第2情報層16、第3情報層17及び第4情報層18の構成について詳細に説明する。本実施の形態では、第2情報層16、第3情報層17及び第4情報層18が本発明の情報記録媒体の第L情報層に相当する。ただし、第1情報層15も、第1界面層及び第2界面層に実施の形態1で説明した第1界面層105及び第2界面層103の構成をそれぞれ適用すれば、第L情報層として機能する。
 第1情報層15は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2界面層503、記録層504、第1界面層505、及び反射層508を備える。なお、中間層6と第2界面層503との間に、第2誘電体層502をさらに備えてもよい。また、第1界面層505と反射層508との間に、第1誘電体層506をさらに備えてもよい。さらに、第1界面層505と反射層508との間(第1誘電体層506を設ける構成の場合は、第2誘電体層506と反射層508との間)に、さらなる界面層(図3には示されていないが、本明細書では便宜上「界面層507」として説明する)を備えてもよい。第1情報層15について、情報の記録再生は、透明層2、第4情報層18、中間層3、第3情報層17、中間層5、第2情報層16、及び中間層6を透過したレーザビーム1によって行われる。
 第1情報層15を構成する、第2誘電体層502、第2界面層503、記録層504、第1界面層505、第1誘電体層506、界面層507、及び反射層508は、それぞれ、実施の形態2の第1情報層11の第2誘電体層202、第2界面層203、記録層204、第1界面層205、第1誘電体層206、界面層207、及び反射層208と同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態2で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 第1情報層15において、記録層504が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc1(%)、及び記録層504が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra1(%)は、Ra1<Rc1を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc1-Ra1)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc1、Ra1は、1≦Ra1≦12且つ16≦Rc1≦48を満たすことが好ましく、1≦Ra1≦6且つ16≦Rc1≦32を満たすことがより好ましい。
 第2情報層16は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2界面層603、記録層604、第1界面層605、反射層608、及び透過率調整層609を備える。なお、中間層5と第2界面層603の間に、第2誘電体層602をさらに備えてもよい。また、第1界面層605と反射層608の間に、第1誘電体層606をさらに備えてもよい。第2情報層16について、情報の記録再生は、透明層2、第4情報層18、中間層3、第3情報層17、及び中間層5を透過したレーザビーム1によって行われる。
 第2情報層16を構成する、第2誘電体層602、第2界面層603、記録層604、第1界面層605、第1誘電体層606、反射層608、及び透過率調整層609は、それぞれ、実施の形態1の第N情報層10の第2誘電体層102、第2界面層103、記録層104、第1界面層105、第1誘電体層106、反射層108、及び透過率調整層109と同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 第2情報層16において、記録層604が結晶相である場合のレーザビーム1についての透過率Tc2(%)、及び記録層604が非晶質相である場合のレーザビーム1についての透過率Ta2(%)は、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム1の入射側から第2情報層16より遠い側にある情報層に到達させるため、55≦Tc2且つ55≦Ta2を満たすことが好ましく、60≦Tc2且つ60≦Ta2を満たすことがより好ましい。
 第2情報層16の透過率Tc2及びTa2は、-5≦(Tc2-Ta2)≦5を満たすことが好ましく、-3≦(Tc2-Ta2)≦3を満たすことがより好ましい。Tc2及びTa2がこの条件を満たすことにより、レーザビーム1の入射側から第2情報層16より遠い側にある情報層の記録再生の際、第2情報層16の記録層604の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
 第2情報層16において、記録層604が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc2(%)、及び記録層604が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra2(%)は、Ra2<Rc2を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc2-Ra2)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc2、Ra2は、0.3≦Ra2≦4且つ5≦Rc2≦15を満たすことが好ましく、0.3≦Ra2≦3且つ5≦Rc2≦9を満たすことがより好ましい。
 第3情報層17は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2界面層703、記録層704、第1界面層705、反射層708、及び透過率調整層709を備える。なお、中間層3と第2界面層703の間に、第2誘電体層702をさらに備えてもよい。また、第1界面層705と反射層708との間に、第1誘電体層706をさらに備えてもよい。第3情報層17について、情報の記録再生は、透明層2、第4情報層18、及び中間層3を透過したレーザビーム1によって行われる。
 第3情報層17を構成する、第2誘電体層702、第2界面層703、記録層704、第1界面層705、第1誘電体層706、反射層708、及び透過率調整層709は、それぞれ、実施の形態1の第N情報層10の第2誘電体層102、第2界面層103、記録層104、第1界面層105、第1誘電体層106、反射層108、及び透過率調整層109と同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 第3情報層17において、記録層704が結晶相である場合のレーザビーム1についての透過率Tc3(%)、及び記録層704が非晶質相である場合のレーザビーム1についての透過率Ta3(%)は、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム1の入射側から第3情報層17より遠い側にある情報層に到達させるため、60≦Tc3且つ60≦Ta3を満たすことが好ましく、65≦Tc3且つ65≦Ta3を満たすことがより好ましい。
 第3情報層17の透過率Tc3及びTa3は、-5≦(Tc3-Ta3)≦5を満たすことが好ましく、-3≦(Tc3-Ta3)≦3を満たすことがより好ましい。Tc3及びTa3がこの条件を満たすことにより、レーザビーム1の入射側から第3情報層17より遠い側にある情報層の記録再生の際、第3情報層17の記録層704の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
 第3情報層17において、記録層704が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc3(%)、及び記録層704が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra3(%)は、Ra3<Rc3を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc3-Ra3)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc3、Ra3は、0.1≦Ra3≦1且つ1.5≦Rc3≦6を満たすことが好ましく、0.1≦Ra3≦0.7且つ1.5≦Rc3≦3.5を満たすことがより好ましい。
 第4情報層18は、レーザビーム1の入射側から順に配置された第2界面層803、記録層804、第1界面層805、反射層808、及び透過率調整層809を備える。なお、透明層2と第2界面層803の間に、第2誘電体層802をさらに備えてもよい。また、第1界面層805と反射層808との間に、第1誘電体層806をさらに備えてもよい。
 第4情報層18を構成する、第2誘電体層802、第2界面層803、記録層804、第1界面層805、第1誘電体層806、反射層808、及び透過率調整層809は、それぞれ、実施の形態1の第N情報層10の第2誘電体層102、第2界面層103、記録層104、第1界面層105、第1誘電体層106、反射層108、及び透過率調整層109と同様の材料を用いて形成することができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した、それらの形状及び機能と同様である。
 第4情報層18において、記録層804が結晶相である場合のレーザビーム1についての透過率Tc4(%)、及び記録層804が非晶質相である場合のレーザビーム1についての透過率Ta4(%)は、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム1の入射側から第4情報層18より遠い側にある情報層に到達させるため、60≦Tc4且つ60≦Ta4を満たすことが好ましく、65≦Tc4且つ65≦Ta4を満たすことがより好ましい。
 第4情報層18の透過率Tc4及びTa4は、-5≦(Tc4-Ta4)≦5を満たすことが好ましく、-3≦(Tc4-Ta4)≦3を満たすことがより好ましい。Tc4及びTa4がこの条件を満たすことにより、レーザビーム1の入射側から第4情報層18より遠い側にある情報層の記録再生の際、第4情報層18の記録層804の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
 第4情報層18において、記録層804が結晶相である場合のレーザビーム1についての反射率Rc4(%)、及び記録層804が非晶質相である場合のレーザビーム1についての反射率Ra4(%)は、Ra4<Rc4を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高くなり、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc4-Ra4)を大きくして、良好な記録再生特性が得られるように、Rc4、Ra4は、0.1≦Ra4≦0.8且つ1.2≦Rc4≦3を満たすことが好ましく、0.1≦Ra4≦0.5且つ1.2≦Rc4≦2を満たすことがより好ましい。
 このようにRc1、Ra1、Rc2、Ra2、Rc3、Ra3、Rc4、Ra4、Tc2、Ta2、Tc3、Ta3、Tc4、Ta4、を設計することにより、第1情報層15、第2情報層16、第3情報層17、第4情報層18からの実効反射光量を合わせる(例えば、実効反射率が1.5%)ことができる。
 情報記録媒体19は、以下に説明する方法によって製造できる。
 まず、基板8(厚さが例えば1.1mm)を用意し、成膜装置内に配置する。
 続いて、基板8上に第1情報層15を形成する。具体的には、まず、基板8上に、反射層508、第1界面層505、記録層504、及び第2界面層503をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層508と第1界面層505との間に界面層507を成膜してもよい。また、必要に応じて反射層508と第1界面層505との間に第1誘電体層506を成膜してもよい。さらに、必要に応じて中間層6と第2界面層503との間に第2誘電体層502を成膜してもよい。これらの各層は、それぞれ、実施の形態2で説明した、第1情報層11の反射層208、界面層207、第1誘電体層206、第1界面層205、記録層204、第2界面層203、及び第2誘電体層202と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第1情報層15を形成する。
 続いて、第1情報層15の第2界面層503上(第2誘電体層502を設ける構成の場合は第2誘電体層502上)に、中間層6(厚さが例えば10μm)を形成する。中間層6は、光硬化性樹脂(特にアクリル系のに紫外線硬化性樹脂)または遅効性熱硬化型樹脂を第2界面層503上(または第2誘電体層502上)に塗布してスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、中間層6がレーザビーム1の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させた後、樹脂を硬化させ、その後、基板(型)をはがすことによって案内溝を形成できる。中間層の形成方法は、上記のスピンコート法だけでなく、例えばスクリーン法、インクジェット法といった印刷技術を微細加工技術に応用して用いることもできる。
 なお、第2界面層503または第2誘電体層502を成膜した後、または中間層6を形成した後、必要に応じて、記録層504の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層504の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 続いて、中間層6上に第2情報層16を形成する。具体的には、まず、中間層6上に、透過率調整層609、反射層608、第1界面層605、記録層604、及び第2界面層603をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層608と第1界面層605との間に第1誘電体層606を成膜してもよい。また、必要に応じて中間層5と第2界面層603との間に第2誘電体層602を成膜してもよい。これらの各層は、それぞれ、実施の形態1で説明した、第N情報層10の透過率調整層109、反射層108、第1誘電体層106、第1界面層105、記録層104、第2界面層103、及び第2誘電体層102と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第2情報層16を形成する。
 続いて、第2情報層16の第2界面層603上(第2誘電体層602を設ける構成の場合は第2誘電体層602上)に、上述の中間層6と同様の方法により、中間層5(厚さが例えば20μm)を形成する。
 なお、第2界面層603または第2誘電体層602を成膜した後、または中間層5を形成した後、必要に応じて、記録層504及び/または記録層604の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層504及び/または記録層604の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 続いて、中間層5上に第3情報層17を形成する。具体的には、まず、中間層5上に、透過率調整層709、反射層708、第1界面層705、記録層704、及び第2界面層703をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層708と第1界面層705との間に第1誘電体層706を成膜してもよい。また、必要に応じて中間層3と第2界面層703との間に第2誘電体層702を成膜してもよい。これらの各層は、それぞれ、実施の形態1で説明した、第N情報層10の透過率調整層109、反射層108、第1誘電体層106、第1界面層105、記録層104、第2界面層103、及び第2誘電体層102と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第3情報層17を形成する。
 続いて、第3情報層17の第2界面層703上(第2誘電体層702を設ける構成の場合は第2誘電体層702上)に、上述の中間層6と同様の方法により、中間層3(厚さが例えば15μm)を形成する。
 なお、第2界面層703または第2誘電体層702を成膜した後、または中間層3を形成した後、必要に応じて、記録層504、記録層604、及び/または記録層704の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層504、記録層604、及び/または記録層704の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 続いて、中間層3上に第4情報層18を形成する。具体的には、まず、中間層3上に、透過率調整層809、反射層808、第1界面層805、記録層804、及び第2界面層803をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて反射層808と第1界面層805との間に第1誘電体層806を成膜してもよい。また、必要に応じて透明層2と第2界面層803との間に第2誘電体層802を成膜してもよい。これらの各層は、それぞれ実施の形態1で説明した、第N情報層10の透過率調整層109、反射層108、第1誘電体層106、第1界面層105、記録層104、第2界面層103、及び第2誘電体層102と同様の方法で形成できる。
 このようにして、第4情報層18を形成する。
 最後に、第2界面層803上(第2誘電体層802を設ける構成の場合は第2誘電体層802上)に、透明層2(厚さが例えば55μm)を形成する。透明層2は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
 なお、第2界面層803または第2誘電体層802を成膜した後、または透明層2を形成した後、必要に応じて、記録層504、記録層604、記録層704、及び/または記録層804の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層504、記録層604、記録層704、及び/または記録層804の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
 以上のようにして、情報記録媒体19を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、またはMBE法等を用いることも可能である。
 (実施の形態4)
 実施の形態4では、実施の形態1、2及び3として説明した本発明の情報記録媒体の記録再生方法について説明する。
 本発明の情報記録媒体の記録再生方法に用いられる記録再生装置34の一例について、その一部の構成を図4に模式的に示す。図4に示す記録再生装置34は、情報記録媒体33を回転させるためのスピンドルモータ29と、半導体レーザ31、及び半導体レーザ31から出射されるレーザビーム1を集光する対物レンズ30を備える光学ヘッド32とを備える。情報記録媒体33は、実施の形態1~3の情報記録媒体であり、複数の情報層(例えば第1情報層11、第2情報層12及び第3情報層13)を備える。対物レンズ30は、レーザビーム1を情報層上に集光する。
 情報記録媒体への情報の記録、消去、及び上書き記録は、レーザビーム1のパワーを、高パワーのピークパワー(Pp(mW))と低パワーのバイアスパワー(Pb(mW))との間で変調させることによって行う。ピークパワーのレーザビーム1を照射することによって、記録層の局所的な一部分が非晶質相にされ、その非晶質相が記録マークとなる。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビーム1が照射され、結晶相(消去部分)が形成される。なお、ピークパワーのレーザビーム1を照射する場合には、パルスの列で形成する、いわゆるマルチパルスとするのが一般的である。なお、マルチパルスは、ピークパワー及びバイアスパワーのパワーレベルだけで2値変調されてもよいし、バイアスパワーよりさらに低パワーのクーリングパワー(Pc(mW))及びボトムパワー(PB(mW))を加えて、0mW~ピークパワーの範囲のパワーレベルによって3値変調、または4値変調されてもよい。
 また、情報信号の再生は、再生パワーのレーザビーム1を照射することによって得られる情報記録媒体からの信号を検出器で読みとることにより実施する。再生パワー(Pr(mW))は、ピークパワー及びバイアスパワーのパワーレベルよりも低く、そのパワーレベルでのレーザビーム1の照射によって、記録マークの光学的な状態が影響を受けず、且つ情報記録媒体から記録マーク再生のための十分な反射光量が得られるパワーに設定される。
 対物レンズ30の開口数NAは、レーザビーム1のスポット径を0.4μm~0.7μmの範囲内に調整するため、0.5~1.1の範囲内であることが好ましく、0.6~0.9の範囲内であることがより好ましい。レーザビーム1の波長は、450nm以下(より好ましくは、350nm~450nmの範囲内)であることが好ましい。情報を記録する際の情報記録媒体の線速度は、再生光による結晶化が起こりにくく、且つ十分な消去性能が得られる2m/秒~15m/秒の範囲内であることが好ましく、6m/秒~10m/秒の範囲内であることがより好ましい。情報記録媒体の種類等に応じて、ここで例示していない波長、対物レンズの開口数、及び線速度を使用してよいことはいうまでもない。例えば、レーザビーム1の波長は、650~670nmであってよい。また、NA>1の光学系を用いて記録再生してもよい。光学系としてはソリッドイマージョンレンズ(SIL)やソリッドイマージョンミラー(SIM)を使用することができる。この場合、中間層と透明層は5μm以下で形成してよい。
 3つの情報層を備えた情報記録媒体14(図2参照)において、第1情報層11で記録を行う際には、レーザビーム1の焦点を記録層204に合わせ、透明層2、第3情報層13、中間層3、第2情報層12及び中間層5を透過したレーザビーム1によって記録層204に情報を記録する。再生は、記録層204によって反射され、中間層5、第2情報層12、中間層3、第3情報層13及び透明層2を透過してきたレーザビーム1を検出して行う。第2情報層12で記録を行う際には、レーザビーム1の焦点を記録層304に合わせ、透明層2、第3情報層13、中間層3を透過したレーザビーム1によって情報を記録する。再生は、記録層304によって反射され、中間層3、第3情報層13及び透明層2を透過してきたレーザビーム1を検出して行う。第3情報層13で記録を行う際には、レーザビーム1の焦点を記録層404に合わせ、透明層2を透過したレーザビーム1によって情報を記録する。再生は、記録層404によって反射され、透明層2を透過してきたレーザビーム1を検出して行う。
 なお、基板8、中間層3、5、6に、レーザビーム1を導くための案内溝が形成されている場合、情報は、レーザビーム1の入射側から近い方の溝面(グルーブ)に行われてもよいし、遠い方の溝面(ランド)に行われてもよい。また、グルーブとランドの両方に情報を記録してもよい。この場合、グルーブのみに情報を記録することが好ましい。
 この記録再生装置を用いて、情報記録媒体の性能を次のようにして評価できる。信号強度は、レーザビーム1を0~Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.168μm(3T)と0.446μm(8T)の信号を同じグルーブに連続10回交互記録し、最後に3T信号を上書きした場合の3T信号の周波数での信号振幅(carrier level)と雑音振幅(noise level)の比(CNR(Carrier to Noise Ratio))をスペクトラムアナライザーで測定することによって、評価できる。なお、CNRが大きいほど信号強度が強い。
 また、消去性能は、レーザビーム1を0~Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.168μm(3T)と0.446μm(8T)の信号を同じグルーブに連続10回交互記録し、11回目に3T信号を上書きした場合の3T信号の信号振幅と、さらにその後8T信号を上書きした場合の3T信号の信号振幅の差を、3T信号の消去率としてスペクトラムアナライザーで測定することにより評価できる。なお、消去率が大きいほど、消去性能が良い。
 なお、Pp、Pb、Pc、及びPBは、信号振幅と消去率が最も大きくなるように決定する。
 (実施の形態5)
 実施の形態5として、本発明の第2界面層及び第1界面層の成膜に用いられるスパッタリングターゲットの実施の形態について、以下に説明する。
 第2界面層の成膜に用いられる本実施の形態のスパッタリングターゲットは、M1とCrとを含む。第1界面層の成膜に用いられる本実施の形態のスパッタリングターゲットは、M2とCrと含む。これらを用いると、希ガスと反応ガス(特にO2ガス)とを導入することにより、M1とCrとOとを含む第2界面層と、M2とCrとOとを含む第1界面層とを形成することができる。さらに、上記のスパッタリングターゲットにさらにOを含めるスパッタリングターゲットを用いることもできる。このようなスパッタリングターゲットを用いることにより、希ガスのみ、または希ガスと微量の反応ガス(特にO2ガス)との混合ガスを導入することにより、第2界面層及び第1界面層が形成できる。
 また、高速成膜において、情報記録媒体の、例えば反射率の個体ばらつきや、ジッタの媒体面内ばらつきを小さく抑えることができる。より高速な成膜を行い、ばらつきをより小さくするように、本スパッタリングターゲットは、密度(粉末の充填率を示し、全く隙間無く粉末が充填されている状態を100%と定義する)が高いことが好ましい。好ましくは80%以上で、より好ましくは90%以上である。
 次に、本実施の形態のスパッタリングターゲットの製造方法の一例を説明する。
 例えば、M1とCrとを含むスパッタリングターゲットの製造方法について説明する。所定の粒径を有する高純度な材料M1の粉末及び材料Crの粉末を準備し、これらを所定の混合比になるように秤量して混合し、ホットプレス装置に入れる。ホットプレス装置を必要に応じて真空にし、所定の高い圧力と高い温度の条件下で、所定時間保持して、混合粉末を焼結させる。混合を十分に行うことにより、スパッタリングターゲットの面内・厚み方向の組成が均一になる。また、圧力、温度及び時間の条件を最適化することにより、充填性が向上し、高密度なスパッタリングターゲットを製造することが可能になる。このようにして、M1とCrとを所定の組成比で含むスパッタリングターゲットが完成する。焼結後、必要に応じてIn等の半田を用いて、例えば表面が平滑な銅板に接着してもよい。こうすることにより、スパッタリング装置に取り付けてスパッタリングすることができる。
 同様に、M2とCrとを含むスパッタリングターゲットも、所定の粒径を有する高純度な材料M2の粉末、及び材料Crの粉末を準備して、上記の方法で製造することができる。
 あるいは、上記のスパッタリングターゲットを製造する際には、所定の粒径を有する高純度な材料M1-Crの粉末、及び材料M2-Crの粉末を準備してもよく、いずれの粉末の組み合わせでも、上記の方法でスパッタリングターゲットを製造できる。
 同様に、製造するスパッタリングターゲットがOを含む場合には、所定の粒径を有する高純度な材料M1-Oの粉末、材料M2-Oの粉末、及び材料Cr-Oの粉末を準備して、上記の方法でスパッタリングターゲットを製造することができる。
 第2界面層及び第1界面層を作製する方法としては、上記スパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法を用いて成膜を行うことが望ましい。スパッタリング法を用いた場合、多層膜を積層するための量産用の成膜装置が既に市場に提供されており、比較的容易に良好な膜質の薄膜が得られるという利点がある。
 ここで、本実施の形態において用いられるスパッタリング装置の一例について説明する。図5にはスパッタリング装置を用いて成膜する様子が示されている。図5に示すように、このスパッタリング装置では、真空容器35に排気口36を通して真空ポンプ(図示せず)が接続され、真空容器35内を高真空に保つことができるようになっている。ガス供給口37からは、一定流量のガスを供給できるようになっている。基板39(ここでの基板とは、膜を堆積させるための基材のことである。)は陽極38に載置されている。真空容器35を接地することにより、真空容器35及び基板39が陽極に保たれている。スパッタリングターゲット40は陰極41に接続されており、スイッチ(図示せず)を介して電源42に接続されている。陽極38と陰極41との間に所定の電圧を加えることにより、スパッタリングターゲット40から放出された粒子により基板39上に薄膜が形成できる。
 本発明について、実施例を用いてさらに詳細に説明する。
 (実施例1)
 実施例1では、図2の情報記録媒体14を作製し、第3情報層13の第1界面層405及び第2界面層403の材料と、第1界面層405及び第2界面層403の屈折率及び消衰係数と、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3と、第3情報層13の透過率Tc3と、第3情報層13のCNRと、第3情報層13の消去率と、第3情報層13の耐湿性との関係を調べた。具体的には、第1界面層405及び第2界面層403の材料が異なる第3情報層13を含む情報記録媒体14のサンプル1-1から1-6、サンプル2-1から2-6、サンプル3-1から3-6、サンプル4-1から4-6、サンプル5-1から5-6、サンプル6-1から6-6、サンプル7-1から7-3を作製し、第1界面層405及び第2界面層403の屈折率と消衰係数、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3、第3情報層13の透過率Tc3、第3情報層13のCNR、第3情報層13の消去率、及び第3情報層13の耐湿性を確認した。
 サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板8として、レーザビーム1を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1情報層11を積層した。反射層208としてAg-Pd-Cu層(厚さ:100nm)、第1誘電体層206として(SiO225(In2350(ZrO225層(厚さ:10nm)、第1界面層205として(Cr2350(ZrO250層(厚さ:5nm)、記録層204としてGe45Sb4Te51層(厚さ:11nm)、第2界面層203として(Cr2350(ZrO250層(厚さ:5nm)、第2誘電体層202として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ反射層208を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1誘電体層206を成膜する(SiO225(In2350(ZrO225スパッタリングターゲット、第1界面層205を成膜する(Cr2350(ZrO250スパッタリングターゲット、記録層204を成膜するGe-Sb-Te合金スパッタリングターゲット、第2界面層203を成膜する(Cr2350(ZrO250スパッタリングターゲット、第2誘電体層202を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。なお、スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 反射層208の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。第1誘電体層206の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。第1界面層205の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。記録層204の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層203の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層202の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2500Wで行った。
 次に、第2誘電体層202上にアクリル系の紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着させて回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。その結果、レーザビーム1を導く案内溝が第2情報層12側に形成された、厚さ25μmの中間層5を得た。
 その後、中間層5の上に、第2情報層12を積層した。透過率調整層309として(TiO260(Bi2340層(厚さ:20nm)、反射層308としてAg-Pd-Cu層(厚さ:9nm)、第1誘電体層306としてAl23層(厚さ:10nm)、第1界面層305として(Cr2340(Al2360層(厚さ:5nm)、記録層304としてGe45Sb3In1Te51層(厚さ:7nm)、第2界面層303として(Cr2330(Al2370層(厚さ:5nm)、第2誘電体層302として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:40nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ透過率調整層309を成膜する(TiO260(Bi2340スパッタリングターゲット、反射層308を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1誘電体層306を成膜するAl23スパッタリングターゲット、第1界面層305を成膜する(Cr2340(Al2360スパッタリングターゲット、記録層304を成膜するGe-Sb-In-Te合金スパッタリングターゲット、第2界面層303を成膜する(Cr2330(Al2370スパッタリングターゲット、第1誘電体層302を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 透過率調整層309の成膜は、ArとO2の混合ガス雰囲気(全体に対して3%の割合のO2ガス)で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。反射層308の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第1誘電体層306の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。第1界面層305の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。記録層304の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層303の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層302の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2500Wで行った。
 次に、第2誘電体層302上にアクリル系の紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着させて回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。その結果、レーザビーム1を導く案内溝が第3情報層13側に形成された、厚さ18μmの中間層3を得た。
 その後、中間層3の上に、第3情報層13を積層した。透過率調整層409として(TiO260(Bi2340層(厚さ:15nm)、反射層408としてAg-Pd-Cu層(厚さ:8nm)、第1誘電体層406としてAl23層(厚さ:6nm)、第1界面層405(厚さ:5nm)、記録層404としてGe45In1Bi3Te51層(厚さ:6nm)、第1界面層403(厚さ:5nm)、第2誘電体層402として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:35nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ透過率調整層409を成膜する(TiO260(Bi2340スパッタリングターゲット、反射層408を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1誘電体層406を成膜するAl23スパッタリングターゲット、第1界面層405を成膜するスパッタリングターゲット、記録層404を成膜するGe-In-Bi-Te合金スパッタリングターゲット、第2界面層403を成膜するスパッタリングターゲット、第2誘電体層402を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 透過率調整層409の成膜は、ArとO2の混合ガス雰囲気(全体に対して1%の割合のO2ガス)で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。反射層408の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第1誘電体層406の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。第1界面層405の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。記録層404の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層403の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層402の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2500Wで行った。
 最後に、アクリル系の紫外線硬化性樹脂を第2誘電体層402上に塗布し回転させて、均一な樹脂層を形成した後、紫外線を照射して樹脂を硬化させることにより、厚さ57μmの透明層2を形成した。その後、記録層204、記録層304、及び記録層404をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第1界面層405、及び第2界面層403の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
 なお、第1界面層405及び第2界面層403の屈折率及び消衰係数を測定するサンプルは、ポリカーボネート基板上に屈折率及び消衰係数測定用の石英基板(長さ12mm×幅18mm、厚さ1.1mm)を貼り付け、その石英基板を貼り付けたポリカーボネート基板上に、第1界面層405または第2界面層403となる材料を膜厚が20nm程度となるように、スパッタリング法によって成膜することにより準備した。屈折率及び消衰係数の測定にはエリプソメータを用いた。
 このようにして得られたサンプルについて、図4の記録再生装置34を用いて、情報記録媒体14の第1情報層11、第2情報層12、及び第3情報層13の反射率を測定した。このとき、レーザビーム1の波長は405nm、対物レンズ30の開口数NAは0.85、測定時のサンプルの線速度は7.4m/s、再生パワーは1.0mWとした。また、反射率はグルーブで測定した。
 第3情報層13の透過率(Tc3)については、第2情報層12のみを成膜したサンプルの反射率(Rc0)をあらかじめ測定し、その反射率とサンプル1-1から1-6、サンプル2-1から2-6、サンプル3-1から3-6、サンプル4-1から4-6、サンプル5-1から5-6、サンプル6-1から6-6、サンプル7-1から7-3の第2情報層14の反射率(Rc2)とから計算(Rc2=Rc0×Tc3×Tc3)して求めた。
 また、第3情報層13のCNR及び消去率を測定する際の記録マーク長は、0.168μm(3T)及び0.446μm(8T)とした。
 さらに、第3情報層13の耐湿性については、作製したサンプルを温度85℃、相対湿度85%RHの条件で加速試験し、試験後の状態を光学顕微鏡で観察することにより判定した。
 各サンプルについて、第1界面層405の材料及び第2界面層403の材料を(表1-1)、(表2-1)、(表3-1)、(表4-1)、(表5-1)、(表6-1)及び(表7-1)に示す。また、各サンプルについて、第1界面層405の屈折率と消衰係数、第2界面層403の屈折率と消衰係数、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3、第3情報層13の透過率Tc3、第3情報層13のCNR、第3情報層13の消去率、第3情報層13の耐湿性、及び総合評価を、(表1-2)、(表2-2)、(表3-2)、(表4-2)、(表5-2)、(表6-2)及び(表7-2)に示す。なお、耐湿性については、温度85℃、相対湿度85%RHの条件で、200hr加速後まで腐食・剥離が発生しなかった場合を○、200hr加速後に腐食・剥離が発生したが、100hr加速後までは発生しなかった場合を△、100hr加速後に腐食・剥離が発生した場合を×とした。総合評価は、透過率が50%以上、CNRが50dB以上、及び耐湿性が△~○の全てを満たす場合を○、透過率が50%未満、CNRが50dB未満、または耐湿性が×のいずれかを満たす場合を×とした。
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 この結果、第1界面層405及び第2界面層403に、Cr23を含まないNb25、Y23、Dy23、Al23、TiO2、Al6Si213及びAl2TiO5を用いた、比較例としてのサンプル1-1、2-1、3-1、4-1、5-1及び6-1では、消衰係数が0.01程度と小さく、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3も6以上と大きく、CNRも50dB以上と良好であったが、耐湿性が悪く、総合評価も×であった。また、第1界面層405及び第2界面層403に、Cr23を60モル%含む材料を用いた比較例としてのサンプル1-6、2-6、3-6、4-6、5-6及び6-6では、耐湿性は良好であったが、消衰係数が0.1以上と大きく、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3も6以下と小さく、CNRも50dB未満と悪く、総合評価も×であった。第1界面層405及び第2界面層403に、Cr23を5モル%から50モル%含む材料を用いた、本発明の実施例としてのサンプル1-2から1-5、2-2から2-5、3-2から3-5、4-2から4-5、5-2から5-5及び6-2から6-5では、消衰係数が0.1未満と小さく、反射率比Rc3/Ra3も6以上と大きく、CNRも50dB以上と良好で、且つ耐湿性も良好であり、総合評価も○であった。以上の結果から、第1界面層405及び第2界面層403に含まれるCr23の量は、50モル%以下とすることがわかった。
 また、サンプル6-2から6-5では、第1界面層405の屈折率(n1)が第2界面層403の屈折率(n2)よりも小さいため、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3を大きくすることができ、CNRを向上させることができた。同様に、サンプル7-1から7-3でも、Cr23の量が同じサンプル1-4、2-4、3-4、4-4及び5-4よりも、第3情報層13の反射率比Rc3/Ra3を大きくすることができ、CNRを向上させることができた。以上の結果から、第1界面層405の屈折率(n1)が第2界面層403の屈折率(n2)よりも小さいことが好ましいことがわかった。
 なお、第1情報層11の第1界面層205及び第2界面層203、及び第2情報層12の第1界面層305及び第2界面層303において、上記と同様の実験を行ったところ、第3情報層13と同様の結果が得られた。
 (実施例2)
 実施例2では、図3の情報記録媒体19を作製し、第4情報層18の第1界面層805及び第2界面層803の材料と、第1界面層805及び第2界面層803の屈折率及び消衰係数と、第4情報層18の反射率比Rc4/Ra4と、第4情報層18の透過率Tc4と、第4情報層18のCNRと、第4情報層18の消去率と、第4情報層18の耐湿性との関係を調べた。具体的には、第1界面層805及び第2界面層803の材料が異なる第4情報層18を含む情報記録媒体19のサンプル8-1から8-11を作製し、第1界面層805及び第2界面層803の屈折率及び消衰係数と、第4情報層18の反射率比Rc4/Ra4と、第4情報層18の透過率Tc4と、第4情報層18のCNRと、第4情報層18の消去率と、第4情報層18の耐湿性とを確認した。
 サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板8として、レーザビーム1を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1情報層15を積層した。反射層508としてAg-Pd-Cu層(厚さ:100nm)、第1誘電体層506として(SiO225(In2350(ZrO225層(厚さ:10nm)、第1界面層505として(Cr2350(ZrO250層(厚さ:5nm)、記録層504としてSb77Te15Ge8層(厚さ:12nm)、第2界面層503として(Cr2350(ZrO250層(厚さ:5nm)、第2誘電体層502として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:45nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ反射層508を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1誘電体層506を成膜する(SiO225(In2350(ZrO225スパッタリングターゲット、第1界面層505を成膜する(Cr2350(ZrO250スパッタリングターゲット、記録層504を成膜するSb-Te-Ge合金スパッタリングターゲット、第2界面層503を成膜する(Cr2350(ZrO250スパッタリングターゲット、第2誘電体層502を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 反射層508の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて投入パワー2000Wで行った。第1誘電体層506の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。第1界面層505の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。記録層504の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層503の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層502の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて投入パワー2500Wで行った。
 次に、第2誘電体層502上にアクリル系の紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着させて回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。その結果、レーザビーム1を導く案内溝が第2情報層16側に形成された、厚さ10μmの中間層6を得た。
 その後、中間層6の上に、第2情報層16を積層した。透過率調整層609としてTiO2層(厚さ:20nm)、反射層608としてAg-Pd-Cu層(厚さ:8nm)、第1界面層605として(Cr2340(Al2360層(厚さ:10nm)、記録層604としてGe45Sb4Te51層(厚さ:6nm)、第2界面層603として(Cr2340(Al2360層(厚さ:5nm)、第2誘電体層602として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:45nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ透過率調整層609を成膜するTiO2スパッタリングターゲット、反射層608を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1界面層605を成膜する(Cr2340(Al2360スパッタリングターゲット、記録層604を成膜するGe-Sb-Te合金スパッタリングターゲット、第2界面層603を成膜する(Cr2340(Al2360スパッタリングターゲット、第2誘電体層602を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 透過率調整層609の成膜は、ArとO2の混合ガス雰囲気(全体に対して3%の割合のO2ガス)で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。反射層608の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第1界面層605の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて投入パワー3000Wで行った。記録層604の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層603の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層602の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2500Wで行った。
 次に、第2誘電体層602上にアクリル系の紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着させて回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。その結果、レーザビーム1を導く案内溝が第3情報層17側に形成された、厚さ20μmの中間層5を得た。
 その後、中間層5の上に、第3情報層17を積層した。透過率調整層709として(TiO260(Bi2340層(厚さ:20nm)、反射層708としてAg-Pd-Cu層(厚さ:7nm)、第1界面層705として(Cr2340(Al2360層(厚さ:10nm)、記録層704としてSb86Ge14層(厚さ:5nm)、第2界面層703として(Cr2340(Al2360層(厚さ:5nm)、第2誘電体層702として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:40nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ透過率調整層709を成膜する(TiO260(Bi2340スパッタリングターゲット、反射層708を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1界面層705を成膜する(Cr2340(Al2360スパッタリングターゲット、記録層704を成膜するSb-Ge合金スパッタリングターゲット、第3界面層703を成膜する(SiO225(Cr2350(ZrO225スパッタリングターゲット、第3誘電体層702を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 透過率調整層709の成膜は、ArとO2の混合ガス雰囲気(全体に対して1%の割合のO2ガス)で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。反射層708の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第1界面層705の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。記録層704の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層703の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層702の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2500Wで行った。
 次に、第2誘電体層702上にアクリル系の紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着させて回転させることによって、均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。その結果、レーザビーム1を導く案内溝が第4情報層18側に形成された、厚さ15μmの中間層3を得た。
 その後、中間層3の上に、第4情報層18を積層した。透過率調整層809として(TiO260(Bi2340(厚さ:15nm)、反射層808としてAg-Pd-Cu層(厚さ:6nm)、第1誘電体層806としてAl23層(厚さ:6nm)、第1界面層805(厚さ:5nm)、記録層804としてGe45In1Bi3Te51層(厚さ:4.5nm)、第2界面層803(厚さ:5nm)、第2誘電体層802として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:35nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
 上記の各層をスパッタリングする成膜装置は、それぞれ透過率調整層809を成膜する(TiO260(Bi2340スパッタリングターゲット、反射層808を成膜するAg-Pd-Cu合金スパッタリングターゲット、第1誘電体層806を成膜するAl23スパッタリングターゲット、第1界面層805を成膜するスパッタリングターゲット、記録層804を成膜するGe-In-Bi-Te合金スパッタリングターゲット、第2界面層803を成膜するスパッタリングターゲット、第2誘電体層802を成膜する(ZnS)80(SiO220スパッタリングターゲットを備えていた。スパッタリングターゲットの形状は、いずれも直径200mm、厚さ6mmであった。
 透過率調整層809の成膜は、ArとO2の混合ガス雰囲気(全体に対して1%の割合のO2ガス)で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。反射層808の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.2Paとして、DC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第1誘電体層806の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2000Wで行った。第1界面層805の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。記録層804の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、パルスDC電源を用いて、投入パワー200Wで行った。第2界面層803の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー3000Wで行った。第2誘電体層802の成膜は、Arガス雰囲気で、圧力を0.13Paとして、RF電源を用いて、投入パワー2500Wで行った。
 最後に、アクリル系の紫外線硬化性樹脂を第2誘電体層802上に塗布し回転させることによって、均一な樹脂層を形成した後、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ55μmの透明層2を形成した。その後、記録層504、記録層604、記録層704、及び記録層804をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第1界面層805及び第2界面層803の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
 なお、第1界面層805及び第2界面層803の屈折率及び消衰係数については、実施例1で行った方法と同様の方法により測定した。
 このようにして得られたサンプルについて、図4の記録再生装置34を用いて、情報記録媒体19の第1情報層15、第2情報層16、第3情報層17、及び第4情報層18の反射率を測定した。このとき、レーザビーム1の波長は405nm、対物レンズ30の開口数NAは0.85、測定時のサンプルの線速度は7.4m/s、再生パワーは1.0mWとした。また、反射率はグルーブで測定した。
 第4情報層18の透過率(Tc4)については、第3情報層17のみを成膜したサンプルの反射率(Rc0)をあらかじめ測定し、その反射率とサンプル8-1から8-11の第3情報層17の反射率(Rc3)とから計算(Rc3=Rc0×Tc4×Tc4)して求めた。
 また、第4情報層18のCNR及び消去率を測定する際の記録マーク長は、0.168μm(3T)及び0.446μm(8T)とした。
 また、第4情報層18の耐湿性については、作製したサンプルを温度85℃、相対湿度85%RHの条件で加速試験し、試験後の状態を光学顕微鏡で観察することにより判定した。
 各サンプルについて、第1界面層805の材料及び第2界面層803の材料を、(表8-1)に示す。また、各サンプルについて、第1界面層805の屈折率及び消衰係数、第2界面層803の屈折率及び消衰係数、第4情報層18の反射率比Rc4/Ra4、第4情報層18の透過率Tc4、第4情報層18のCNR、第4情報層18の消去率、及び第4情報層18の耐湿性を、(表8-2)に示す。なお、耐湿性については、温度85℃、相対湿度85%RHの条件で、200hr加速後まで腐食・剥離が発生しなかった場合を○、200hr加速後に腐食・剥離が発生したが、100hr加速後までは発生しなかった場合を△、100hr加速後に腐食・剥離が発生した場合を×とした。総合評価は、透過率が50%以上、CNRが50dB以上、及び耐湿性が△~○の全てを満たす場合を○、透過率が50%未満、CNRが50dB未満、または耐湿性が×のいずれかを満たす場合を×とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 この結果、第1界面層805において、Cr23の量が30モル%程度で、残りがNb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2及びHfO2から選ばれた混合物であり、且つ第2界面層803において、Cr23の量が30モル%程度で、残りがNb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2及びAl23から選ばれた混合物であるサンプル8-1から8-8では、消衰係数が0.03以下と小さく、反射率比Rc4/Ra4も7以上と大きく、CNRも50dB以上と良好で、且つ耐湿性も良好であり、総合評価も○であった。また、Cr23の一部をGa23及び/またはIn23で置き換えたサンプル8-9から8-11においても、消衰係数が0.03以下と小さく、反射率比Rc4/Ra4も7以上と大きく、CNRも50dB以上と良好で、且つ耐湿性も良好であり総合評価も○であった。
 以上の結果から、第1界面層805が、Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2及びHfO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と50モル%以下のCr23とを含み、第2界面層803が、Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2及びAl23から選ばれる少なくとも一つの酸化物と50モル%以下のCr23とを含むことが好ましいことがわかった。また、Cr23の一部をGa23及び/またはIn23で置き換えてもよいことがわかった。
 なお、第1情報層15の第1界面層505及び第2界面層503と、第2情報層16の第1界面層605及び第2界面層603と、第3情報層17の第1界面層705及び第2界面層703において、上記と同様の実験を行ったところ、第4情報層18と同様の結果が得られた。
 本発明の情報記録媒体は、記録層に接して設けられる層に優れた誘電体材料を用いることにより、大容量の光学的情報記録媒体を実現できるので、書換形多層Blu-ray Disc Rewritable(BD-RE)、追記形多層Blu-ray Disc Recordable(BD-R)等に有用である。
 また本発明の情報記録媒体は、優れた誘電体層を有し大容量な光学的情報記録媒体として、NA>1の光学系、たとえばSILやSIMを使った光学系で記録再生できる、次世代の書換形情報記録媒体、あるいは次世代の書換形多層情報記録媒体にも有用である。

Claims (15)

  1.  光の照射によって情報を記録または再生し得る情報記録媒体であって、
     光の入射側から、第2界面層、記録層及び第1界面層をこの順に備え、
     前記第1界面層及び前記第2界面層は、前記記録層に接して配置されており、
     前記第2界面層が、M1(但し、M1は、Nb、Y、Dy、Ti、Si及びAlから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含み、
     前記第1界面層が、M2(但し、M2は、Nb、Y、Dy、Ti、Si、Al、Zr及びHfから選ばれる少なくともいずれか一つの元素)とCrと酸素(O)とを含み、
     前記第1界面層及び前記第2界面層は、酸化物(Cr23)に換算した場合に50モル%以下となるような範囲でCrを含んでいる、
    情報記録媒体。
  2.  前記第2界面層が、下記の式(1):
    M1aCrb100-a-b(原子%) (1)
    (但し、a及びbは、12<a<40、0<b≦25、且つ25<(a+b)≦40)で表される材料を含む、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  3.  前記第1界面層が、下記の式(2):
    M2cCrd100-c-d(原子%) (2)
    (但し、c及びdは、12<c<40、0<d≦25、且つ25<(c+d)≦40)で表される材料を含む、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  4.  前記第2界面層が、D1(但し、D1は、Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2及びAl23から選ばれる少なくともいずれか一つの酸化物)とCr23とを含み、下記の式(3):
    (D1)e(Cr23100-e(モル%) (3)
    (但し、eは、50≦e<100を満たす。)で表される材料を含む、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  5.  前記第1界面層が、D2(但し、D2は、Nb25、Y23、Dy23、TiO2、SiO2、Al23、ZrO2及びHfO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物)とCr23とを含み、下記の式(4):
    (D2)f(Cr23100-f(モル%) (4)
    (但し、fは、50≦f<100を満たす。)で表される材料を含む、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  6.  前記光に対する前記第1界面層の屈折率n1、前記第2界面層の屈折率をn2としたとき、
    n1<n2の関係を満たす、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  7.  前記第1界面層及び前記第2界面層から選ばれる少なくともいずれか一つに含まれるCrの一部が、Ga及びInから選ばれる少なくともいずれか一つの元素で置換されている、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  8.  前記第2界面層に含まれるCr23の一部が、Ga23及びIn23から選ばれる少なくともいずれか一つの酸化物で置換されている、
    請求項4に記載の情報記録媒体。
  9.  前記第1界面層に含まれるCr23の一部が、Ga23及びIn23から選ばれる少なくともいずれか一つの酸化物で置換されている、
    請求項5に記載の情報記録媒体。
  10.  N層の情報層を含み、前記Nは2以上の整数であって、前記N層の情報層を、光入射側と反対側から順に第1情報層から第N情報層としたとき、前記N層の情報層に含まれる第L情報層(Lは、1≦L≦Nを満たす少なくともいずれか1つの整数)が、前記光の入射側から、前記第2界面層、前記記録層及び前記第1界面層をこの順に備える、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  11.  前記Nが3である、請求項10に記載の情報記録媒体。
  12.  前記記録層が、前記光の照射によって相変化を起こす材料によって形成されている、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  13.  前記記録層が、Ge-Teを含み、且つGeを40原子%以上含む、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  14.  前記記録層が、Sb-Ge及びSb-Teから選ばれる少なくともいずれか一つの材料を含み、且つSbを70原子%以上含む、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
  15.  波長405nmの光に対する前記第1界面層及び前記第2界面層の消衰係数が、0.1未満である、
    請求項1に記載の情報記録媒体。
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