JP2001126308A - 光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 記録層における酸素含有量が少ない、オーバ
ーライトジッタ特性の優れた光記録媒体を得る。 【解決手段】 光を照射することによって、情報の記
録、消去、再生が可能であって、情報の記録および消去
が、非晶相と結晶相の間の可逆的な相変化により行わ
れ、基板上に少なくとも、記録層に接する第１境界層、
記録層、記録層に接する第２境界層をこの順に備え、第
１境界層および第２境界層が、それぞれ元素周期律表に
おける第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属す
る元素Ｍ１と酸素とが化合してなる物質、および炭素か
ら選ばれた少なくとも１種等からなり、記録層が下記式
（Ｉ）｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_x（Ｓｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_1-x｝
_1-y-zＳｂ_yＡ_z （Ｉ）からなり、記録層中の酸素
含有量が１２００ｐｐｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射により、
情報の記録、消去、再生が可能である光情報記録媒体お
よびその製造方法に関するものである。特に、本発明
は、記録情報の消去、書換機能を有し、情報信号を高速
かつ、高密度に記録可能な光ディスク、光カード、光テ
ープなどの書換可能相変化型光記録媒体およびその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の書換可能相変化型光記録媒体の技
術は、以下のごときものである。これらの光記録媒体
は、テルルなどを主成分とする記録層を有し、記録時
は、結晶状態の記録層に集束したレーザー光パルスを短
時間照射し、記録層を部分的に溶融する。溶融した部分
は熱拡散により急冷され、固化し、アモルファス状態の
記録マークが形成される。この記録マークの光線反射率
は、結晶状態より低く、光学的に記録信号として再生可
能である。また、消去時には、記録マーク部分にレーザ
ー光を照射し、記録層の融点以下、結晶化温度以上の温
度に加熱することによって、アモルファス状態の記録マ
ークを結晶化し、もとの未記録状態にもどす。

【０００３】これら書換可能相変化型光記録媒体の記録
層の材料としては、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ ₅などの合金（N.Yam
ada et al. Proc. Int. Symp. on Optical Memory 1987
p61-66）が知られている。これらＴｅ合金を記録層と
した光記録媒体では、結晶化速度が速く、照射パワーを
変調するだけで、円形の１ビームによる高速のオーバー
ライトが可能である。

【０００４】これらの記録層を使用した光記録媒体で
は、通常、記録層の両面に耐熱性と透光性を有する誘電
体層をそれぞれ１層ずつ設け、記録時に記録層に変形、
開口が発生することを防いでいる。また、記録層に接す
る誘電体層材料として、ＺｎＳ（西内ら、第３５回応用
物理学関係連合講演会予稿集２８Ｐ−ＺＱ−３、Ｐ．８
４２（１９８８））や内部応力の少ない材料としてＺｎ
ＳとＳｉＯ₂の混合膜（胡桃沢利光ら、第３５回応用物
理学関係連合講演会予稿集２８Ｐ−ＺＱ−３、Ｐ．８３
９（１９８８））などの硫化物からなるものが知られて
いる。さらに、光ビーム入射方向と反対側の誘電体層
に、光反射性のＡｌなどの金属反射層を積層して設け、
光学的な干渉効果により再生時の信号コントラストを改
善する技術が知られている。

【０００５】また、誘電体層と記録層の間に境界層を設
けることによって、記録層の結晶化速度が速くなり、高
線速での消去率低下を防ぐこと（井出他 電子情報通信
学会技術研究報告 ＣＰＭ９２−１５１ ｐ５５-６０）
も知られている。

【０００６】さらに、スパッタリングガス導入前の成膜
室の到達真空度を１．３３×１０^-4Ｐａ以下にすること
（特開平１−２８６１２８号公報）や、保護層を成膜す
る前の到達真空度を１×１０^-2Ｐａ以下にすることによ
って、耐湿試験時の剥離を抑制できること（特開平１０
−３１２５８６号公報）が知られている。しかしなが
ら、通常の真空ポンプを用いた真空引きでは、残存ガス
中の水蒸気圧を十分下げること困難である。また、記録
層の酸素含有量を１〜３０原子％とすることによって、
繰り返し動作が長期間にわたり安定すること（特開平１
０−３２４０６３号公報）も知られている。

【０００７】同様に、記録層中の酸素含有量を２０００
ｐｐｍ以下にすることによって、記録層の流動性を抑制
し、繰り返し特性が向上すること（特開平４−３２９１
８３号公報）も知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、記録層の両側
に接する保護層がＺｎＳでは、剥離が起こり保存耐久性
が悪い。本発明の目的は、レーザー光照射の線速度が毎
秒７．５×１０⁶×ｄ（ｄは記録面上におけるレーザー
ビーム径をいう）以上であり、レーザー光によりマーク
エッジ方式で記録される記録マークのうち最短のマーク
のレーザー進行方向における長さが０．５５×ｄ以下で
ある高線速、高密度で記録を行っても、、消去特性およ
びオーバーライトジッタ特性の優れた光記録媒体および
その製造方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、光
を照射することによって、情報の記録、消去、再生が可
能であって、情報の記録および消去が、非晶相と結晶相
の間の可逆的な相変化により行われ、レーザー光照射の
線速度が毎秒７．５×１０⁶×ｄ（ここで、ｄは記録面
上におけるレーザービーム径であり、強度分布がガウス
分布に従うレーザービームにおいて、中心強度の１／ｅ
²になる径をいう。）以上であり、レーザー光によりマ
ークエッジ方式で記録される記録マークのうち最短マー
クのレーザー進行方向における長さが０．５５×ｄ以下
であり、基板上に少なくとも、記録層に接する第１境界
層、記録層、記録層に接する第２境界層をこの順に備え
た光記録媒体であって、第１境界層および第２境界層
が、それぞれ（１）元素周期律表における第２周期から
第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素Ｍ１と酸素と
が化合してなる物質、（２）元素周期律表における第２
周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素（炭
素を除く）Ｍ２と炭素とが化合してなる物質、（３）元
素周期律表における第２周期から第６周期の３Ａ族から
６Ｂ族に属する元素Ｍ３と窒素とが化合してなる物質、
および（４）炭素から選ばれた少なくとも１種からな
り、前記記録層が下記式（Ｉ） ｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_x（Ｓｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_1-x｝_1-y-zＳｂ_yＡ_z （Ｉ） （式中、Ａは、Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを除く元素周期律表に
おける第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属す
る元素を表し、ｘ、ｙ、ｚは数を表し、かつ次の関係を
満たす。０．５≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．０
８、ｚ＝０ もしくは、０．５≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ
≦０．０８、０＜ｚ≦０．２）で表される化合物からな
り、前記記録層中の酸素含有量が１２００ｐｐｍ以下で
あることを特徴とする光記録媒体である。また、本発明
は、光を照射することによって、情報の記録、消去、再
生が可能であって、情報の記録および消去が、非晶相と
結晶相の間の可逆的な相変化により行われ、レーザー光
照射の線速度が毎秒７．５×１０⁶×ｄ（ここで、ｄは
記録面上におけるレーザービーム径であり、強度分布が
ガウス分布に従うレーザービームにおいて、中心強度の
１／ｅ²になる径をいう。）以上であり、レーザー光に
よりマークエッジ方式で記録される記録マークのうち最
短マークのレーザー進行方向における長さが０．５５×
ｄ以下であり、基板上に少なくとも、記録層に接する第
１境界層、記録層、記録層に接する第２境界層をこの順
に備えた光記録媒体であり、第１境界層および第２境界
層が、それぞれ（１）元素周期律表における第２周期か
ら第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素Ｍ１と酸素
とが化合してなる物質、（２）元素周期律表における第
２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素
（炭素を除く）Ｍ２と炭素とが化合してなる物質、
（３）元素周期律表における第２周期から第６周期の３
Ａ族から６Ｂ族に属する元素Ｍ３と窒素とが化合してな
る物質、および（４）炭素から選ばれた少なくとも１種
からなり、前記記録層が下記式（Ｉ） ｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_x（Ｓｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_1-x｝_1-y-zＳｂ_yＡ_z （Ｉ） （式中、Ａは、Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを除く元素周期律表に
おける第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属す
る元素を表し、ｘ、ｙ、ｚは数を表し、かつ次の関係を
満たす。０．５≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．０
８、ｚ＝０ もしくは、０．５≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ
≦０．０８、０＜ｚ≦０．２）で表される化合物からな
る光記録媒体を製造する際、少なくとも前記記録層を成
膜する際にスパッタリングガス導入前の成膜室内の水と
酸素の分圧を合計で１×１０^-5Ｐａ以下とすることを特
徴とする光記録媒体の製造方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明における光記録媒体の構成
部材の代表的な層構成は、透明基板上に第１誘電体層、
第１境界層、記録層、第２境界層、第２誘電体層、反射
層の順に積層したものである。但しこれに限定するもの
ではない。

【００１１】第１誘電体層、第１境界層、記録層、第２
境界層、第２誘電体層、反射層などを基板上に形成する
方法としては、真空中での薄膜形成法、例えば真空蒸着
法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが
あげられる。特に組成、膜厚のコントロールが容易であ
ることから、スパッタリング法が好ましい。第１境界層
および第２境界層を酸素、窒素、炭素などと化合した物
質とする場合、酸素、窒素、炭化水素ガスを用いた反応
性スパッタリングを好ましく用いることができる。スパ
ッタリング装置については、全ての層を同一チャンバー
で形成するものでも良いし、各層毎にチャンバーの異な
るいわゆる枚葉式のものでも良い。形成する記録層など
の厚さの制御は、水晶振動子膜厚計などで、堆積状態を
モニタリングすることで、容易に行える。

【００１２】以下に順をおって説明する。

【００１３】本発明の基板の材料としては、特に限定さ
れるものではないが、透明基板は、集束した光ビームで
基板側から記録を行うことができ、ほこりや基板の傷な
どの影響を避けることができるので、好ましく用いるこ
とができる。このような透明基板の材料としては、ガラ
スや、ポリカーボネート、ポリメチル・メタクリレー
ト、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹
脂などの各種の透明な合成樹脂等があげられる。特に、
光学的複屈折率が小さく、吸湿性が小さく、成形が容易
であることからポリカーボネート樹脂、アモルファス・
ポリオレフィン樹脂が好ましい。また、耐熱性が要求さ
れる場合にはエポキシ樹脂が好ましい。

【００１４】基板の厚さとしては、特に限定されるもの
ではないが、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。
０．０１ｍｍ以上とすることで、ごみの影響を受け難く
なり、５ｍｍ以下とすることで、対物レンズの開口数を
大きくすることが容易となり、照射光ビームスポットサ
イズを小さくすることが出来るため、記録密度を上げる
ことが容易となる。

【００１５】基板はフレキシブルなものであってもよい
し、リジットなものであっても良い。フレキシブルな基
板は、テープ状、シート状、カード状で使用する。リジ
ットな基板は、カード状、あるいはディスク状で使用す
る。また、これらの基板は、記録層などを形成した後、
２枚の基板を用いて、エアーサンドイッチ構造、エアー
インシデント構造、密着張合わせ構造としてもよい。

【００１６】第１誘電体層の材質として好適なものは、
ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物からなる膜である。この材料
は、残留応力が小さいため、繰り返しオーバーライトに
よるバースト劣化などが起きにくい。また、ＺｎＳとＳ
ｉＯ₂ と炭素の混合物は、膜の残留応力がさらに小さい
こと、記録、消去の繰り返しによっても、記録感度、キ
ャリア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）、消去率などの劣化が起き
にくいことからも特に好ましい。膜の厚さは光学的な条
件により決められるが、５〜５００ｎｍが好ましい。こ
れより厚いと、クラックなどが生じることがあり、これ
より薄いと、オーバーライトの繰り返しにより基板が熱
ダメージを受けやすく、繰り返し特性が劣化する。膜の
厚さの特に好ましい範囲は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下
である。

【００１７】本発明では、上記の第１誘電体層と下記す
る記録層の間に第１境界層を設ける必要がある。これを
設けることによって、オーバーライトの繰り返しによる
ジッタの悪化、再生信号の振幅の低下を防ぐことができ
る。この原因としては、これらの膜が、第１誘電体層か
ら記録層への第１誘電体層構成成分の拡散を防ぐ、バリ
ア層の役割を果たしているものであると考えられる。さ
らには、第１境界層を設けることによって、オーバーラ
イトシェルフによるジッタ特性の悪化を改良できる。こ
の原因は、長時間放置しても、記録層における原子配列
などの状態の変化や、誘電体層と記録層の反応を防げる
からではないかと推定される。

【００１８】第１境界層は、（１）元素周期律表におけ
る第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元
素Ｍ１と酸素とが化合してなる物質、（２）元素周期律
表における第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に
属する元素（炭素を除く）Ｍ２と炭素とが化合してなる
物質、（３）元素周期律表における第２周期から第６周
期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素Ｍ３と窒素とが化合
してなる物質、および（４）炭素から選ばれた少なくと
も１種からなることが必要である。本発明でいう元素Ｍ
１、Ｍ２、Ｍ３とは、具体的にはＢ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓ
ｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔ
ａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉｒ、Ｔｌ、Ｐｂから選ばれた少なくと
も一種のことである。

【００１９】記録層との接着力が強くなり、第１境界層
と記録層界面での層間剥離が起きにくくなるため、本発
明の第１境界層の酸素含有量、炭素含有量、窒素含有量
は化学量論比未満であることが好ましい。

【００２０】Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の濃度を高めることは記
録層との結合を強める効果や、記録層の結晶化速度を高
める効果があることから好ましいが、膜の熱的、化学的
安定性の点から酸素、炭素、窒素と化合を進めておくこ
とが好ましい。

【００２１】膜厚方向での元素Ｍ１と酸素、Ｍ２と炭
素、Ｍ３と窒素の濃度分布において、記録層に接する側
の元素Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の濃度を高く、すなわち酸素、
炭素、窒素濃度を低くし、記録層とは反対側界面方向の
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の濃度を低く、すなわち酸素、炭素、
窒素濃度を高くすることは、記録層との高い接着性と膜
の高い熱的、化学的安定性を両立させる効果がある。

【００２２】第１境界層の厚さとしては、剥離が起きに
くいこと、また光学的な条件から、特に限定するもので
はないが、０．５ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好ましい。厚
さが、１０ｎｍを越えると、第１誘電体層や記録層と剥
離しやすい。また、厚さが０．５ｎｍ未満では、均一の
厚さに蒸着することが困難であり、かつ。第１境界層を
設けた効果が得られないことがある。

【００２３】第１境界層として炭素層を用いる場合は、
炭素膜の蒸着速度などを鑑み、繰り返し特性の点からみ
ると、０．５ｎｍ以上４ｎｍ以下であることが好まし
い。炭素膜をスパッタで成膜する際には、導入ガスは、
Ａｒガスなどの希ガスだけでなく、水素を混ぜても良
い。また、他の材料を混合しても良いが、良好な特性を
得るためには炭素を６０ｍｏｌ％以上の割合で含んでい
ることが好ましい。

【００２４】本発明の光記録媒体では、下記記録層にお
ける酸素含有量を１２００ｐｐｍ以下にすることが必要
である。これによって、酸化による記録層の結晶化速度
低下が抑制され、消去特性が向上し、良好なオーバーラ
イトジッタ特性を得ることができる。また特に、記録層
と接する第１境界層および第２境界層との界面近傍にお
いて、１２００ｐｐｍ以下にすることが重要であり、よ
り良好なジッタ特性を得るためには、８００ｐｐｍ以下
にすることが望ましい。

【００２５】また、本発明の光記録媒体の製造方法で
は、少なくとも下記記録層を成膜する際、スパッタリン
グガス導入前の成膜室内の水と酸素の分圧を、合計で１
×１０ ^-5Ｐａ以下にすることが必要である。さらに第１
境界層の成膜終了から記録層の成膜開始までの時間（す
なわち第１間隔時間）を３分以内にすることが好まし
い。凝結面の温度が１２０Ｋ以下に保たれたクライオト
ラップを用いることで、水と酸素の分圧を１×１０^-5Ｐ
ａ以下にすることができる。この結果、成膜室内の雰囲
気に含まれる酸素の量が減り、さらに第１間隔時間を３
分以内にすることにより、第１境界層と記録層界面への
酸素ガスの混入や記録層の酸化を減らすことができる。
これにより、消去特性が向上し、ジッタ特性の優れた光
記録媒体を得ることができる。なお、より良好なジッタ
特性を得るためには、第１間隔時間を１分以内にするこ
とが望ましい。

【００２６】本発明の記録層の組成は、下記式（Ｉ）の
範囲にあることが必要である。 ｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_x（Ｓｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_1-x｝_1-y-zＳｂ_yＡ_z （Ｉ） （ここで、Ａは、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅを除く元素周期律表
における第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属
する元素、すなわち、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇ
ｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、
Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｌａ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｌ、Ｐｂから選ばれた少なくとも一
種を示し、ｘ、ｙ、ｚは数を示し、かつ次の関係式を満
たす。０．５≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．０
８、ｚ＝０ もしくは、０．５≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ
≦０．０８、０＜ｚ≦０．２）。

【００２７】ｘ＜０．５では、コントラストが小さくな
り過ぎ、十分な信号強度を得られないことがあり、ｘ＞
０．９５の場合は、結晶化速度が遅くなり、消去特性が
悪化し、線速５ｍ／ｓ以上かつ最短マーク長０．７μｍ
以下の条件で、ダイレクトオーバーライトが困難になる
ことがある。ｚ＝０かつ、ｙ＜０．０１の場合は、アモ
ルファスの安定性が低く、アーカイバル特性が悪くな
る。ｙ＞０．０８の場合、長期保存後のオーバーライト
が困難になることがある。ｚ＝０の時、ｙの好ましい範
囲は、０．０２≦ｙ０．０８である。ｚ＞０．２の場
合、結晶化速度が遅くなり、消去特性が悪化し、レーザ
ー光照射の線速度が毎秒７．５×１０⁶×ｄ（ｄは記録
面上におけるレーザービーム径）以上であり、レーザー
光によりマークエッジ方式で記録される記録マークのう
ち最短マークのレーザー進行方向における長さが０．５
５×ｄ以下の条件で、ダイレクトオーバーライトが困難
になることがある。

【００２８】また、上記記録層組成範囲と記録特性の関
係は、DVD Specifications for Rewritable Disc/ Part
1.Physical Specifications Ver. 1.9に記載されてい
る規格に則ったディスク及び評価方法に於いて、上記の
傾向がより明瞭に現れる。

【００２９】本発明の記録層の厚さとしては、５ｎｍ以
上４０ｎｍ以下であることが好ましい。記録層の厚さが
上記よりも薄い場合は、繰返しオーバーライトによる記
録特性の劣化が著しく、また、記録層の厚さが上記より
も厚い場合は、繰返しオーバーライトによる記録層の移
動が起りやすくジッタの悪化が激しくなる。特に、マー
ク長記録を採用する場合は、ピットポジション記録の場
合に比べ、記録、消去による記録層の移動が起こりやす
く、これを防ぐため、記録時の記録層の冷却をより大き
くする必要があり、記録層の厚さは、好ましくは７ｎｍ
〜３５ｎｍ、より好ましくは７ｎｍ〜２５ｎｍである。

【００３０】ここで本発明の光記録媒体の製造方法で
は、記録層の成膜終了から第２境界層の成膜開始までの
時間（すなわち第２間隔時間）を３分以内にすることが
好ましい。第２間隔時間を３分以内にすることにより、
記録層と第２境界層界面への酸素ガスの混入や記録層の
酸化を減らすことができる。これにより、消去特性が向
上し、ジッタ特性の優れた光記録媒体を得ることができ
る。なお、より良好なジッタ特性を得るためには、第２
間隔時間を１分以内にすることが望ましい。

【００３１】本発明の第２境界層の材質は、第１境界層
の材料としてあげたものの中から選ばれ、第１境界層と
同種の材料であっても良いし、異種の材料であっても良
い。

【００３２】第２境界層の厚さとしては、剥離が起きに
くいこと、また光学的な条件から、特に限定するもので
はないが、０．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。厚
さが、５０ｎｍを越えると、剥離が起きる場合がある。
また、厚さが０．５ｎｍ未満では、均一の厚さに蒸着す
ることが困難であり、かつ第２境界層を設けた効果が得
られないことがある。

【００３３】本発明の第２誘電体層の材質は、第１誘電
体層の材料としてあげたものと同様のものでも良いし、
異種の材料であってもよい。厚さは、２ｎｍ以上５０ｎ
ｍ以下が好ましい。第２誘電体層の厚さが上記より薄い
と、クラック等の欠陥を生じ、繰り返し耐久性が低下す
るために好ましくない。また、第２誘電体層の厚さが、
上記より厚いと記録層の冷却度が低くなるために好まし
くない。第２誘電体層の厚さは記録層の冷却に関し、よ
り直接的に影響が大きく、より良好な消去特性や、繰り
返し耐久性を得るために、また、特にマーク長記録の場
合に良好な記録・消去特性を得るために、３０ｎｍ以下
がより効果的である。光を吸収し、記録、消去に効率的
に熱エネルギーとして用いることができることから、透
明でない材料から形成されることも好ましい。例えば、
ＺｎＳとＳｉＯ₂ と炭素の混合物は、膜の残留応力が小
さいこと、記録、消去の繰り返しによっても、記録感
度、キャリア対ノイズ比（Ｃ／Ｎ）、消去率などの劣化
が起きにくいことからも好ましい。

【００３４】反射層の材質としては、例えば、光反射性
を有する金属、合金、および金属と金属化合物の混合物
などがあげられる。具体的には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃ
ｕなどの高反射率の金属や、それを主成分とした合金、
Ａｌ、Ｓｉなどの窒化物、酸化物、カルコゲン化物など
の金属化合物が好ましい。Ａｌ、Ａｕ、Ａｇなどの金
属、及びこれらを主成分とする合金は、光反射性が高
く、かつ熱伝導率を高くできることから特に好ましい。
特に、材料の価格が安くできることから、ＡｌまたはＡ
ｇを主成分とする合金が好ましい。反射層の厚さとして
は、通常、おおむね１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であ
る。記録感度を高く、再生信号強度が大きくできること
から３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。

【００３５】また、本発明の効果を著しく損なわない範
囲において、反射層を形成した後、傷、変形の防止など
のため、ＺｎＳ、ＳｉＯ₂ 、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ 、などの
誘電体層あるいは紫外線硬化樹脂などの保護層などを必
要に応じて設けてもよい。

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 （分析，測定方法）反射層、記録層の組成は、ＩＣＰ発
光分析（セイコー電子工業（株）製）により確認した。
記録層、境界層、誘電体層、反射層の形成中の膜厚は、
水晶振動子膜厚計によりモニターした。また各層の厚さ
は、走査型あるいは透過型電子顕微鏡で断面を観察する
ことにより測定した。

【００３７】第１境界層および第２境界層の組成は、Ｘ
線光電子分光分析（ＳＳＩ社製、ＳＳＸ−１００）およ
びラザフォード後方散乱法（日新ハイボルテージ（株）
製、ＡＮ−２５００）により測定した。

【００３８】記録層中の酸素含有量は、３ｋｅＶで加速
された中性Ｃｓイオンを用いた二次イオン質量分析法
（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製、６
３００）により調べた。記録層界面の酸化状態は、オー
ジェ電子分光法（ＰＨＩ社製、ＳＡＭ−６７０型走査型
オージェ電子分光装置）により測定した。

【００３９】成膜室内の水および酸素の分圧は、全圧／
分圧真空計（ＢＡＬＺＥＲＳ社製、ＱＭＧ０６４）によ
り測定した。

【００４０】スパッタリングにより成膜した光記録媒体
は、記録を行う前にあらかじめ波長８３０ｎｍの半導体
レーザのビームでディスク全面の記録層を結晶化し初期
化した。

【００４１】次に、グルーブに、線速度８．２ｍ／秒の
条件で、対物レンズの開口数０．６、半導体レーザの波
長６６０ｎｍ（レーザービーム径ｄは０．９５μｍ）の
光学ヘッドを使用して、８／１６変調でマークエッジ記
録を行った。まず、記録周波数２．７ＭＨｚで最長記録
マーク（１１Ｔマーク）を１０回オーバーライトし、ス
ペクトラムアナライザーによりキャリアを測定した。そ
の後、消去パワーによりＤＣ消去し、消し残りのキャリ
アを測定して、１１Ｔマークのキャリアとの差を消去率
とした。また、オーバーライトジッタの測定としては、
ランダムパターンをマークエッジ記録によって１００回
オーバーライトした。この時、記録レーザ波形は、一般
的なマルチパルスを用いた。また、この時のウィンドウ
幅は、１７．１ｎｓとした（この場合の最短マーク長は
０．４２μｍであった）。記録パワー、消去パワーは各
ディスクで最適なパワーにした。ジッタはタイムインタ
ーバルアナライザにより測定した。信号波形の振幅の低
下、バースト欠陥の有無はオシロスコープにより観察し
た。

【００４２】（実施例１）厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃ
ｍ、１．２３μｍピッチ（ランド幅０．６１５μｍ、グ
ルーブ幅０．６１５μｍ）のスパイラルグルーブ付きポ
リカーボネート製基板を、毎分４０回転で回転させなが
ら、スパッタリングを行った。なお、スパッタリング装
置の排気系はロータリーポンプ、クライオトラップ、タ
ーボ分子ポンプを組み合わせたものとした。

【００４３】まず、真空容器内を７．２×１０^-5Ｐａま
で排気して、水と酸素の分圧の合計を１×１０^-5Ｐａと
した。その後、０．２ＰａのＡｒガス零囲気中でＳｉＯ
₂を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳターゲットをスパッタ
し、基板上に膜厚１６０ｎｍの第１誘電体層を形成し
た。続いて炭素ターゲットをスパッタし、第１境界層を
２ｎｍ形成した。ここで、第１間隔時間として３０秒お
いて、続いて、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合金ターゲッ
トをスパッタして、厚さ１３ｎｍ、組成Ｇｅ_27.2Ｓｂ
_18.8Ｔｅ_54.0［すなわち｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_0.55（Ｓ
ｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_0.45｝_0.99Ｓｂ_0.01］の記録層を得た。
ここで、第２間隔時間として３０秒おいて、その後、前
述の第１境界層と同様にして、第２境界層を２ｎｍ形成
した。さらに前述の第１誘電体層と同様にして、第２誘
電体層を１７ｎｍ形成し、この上に、ＡｌＣｒ合金をス
パッタして膜厚９０ｎｍの反射層を形成した。

【００４４】このディスクを真空容器より取り出した
後、反射層上にアクリル系紫外線硬化樹脂（大日本イン
キ（株）製ＳＤ−１０１）をスピンコートし、紫外線照
射により硬化させて膜厚３μｍの樹脂層を形成し、次に
スクリーン印刷機を用いて遅効性の紫外線硬化樹脂を塗
布し、紫外線を照射した後、同様に作製したディスク２
枚を貼り合わせて本発明の光記録媒体を得た。このディ
スクの記録層における酸素の含有量を調べたところ、５
００ｐｐｍであった。オージェ電子分光法により、この
ディスクの記録層界面を調べたところ、記録層の酸化は
認められなかった。

【００４５】このディスクの消去率を測定したところ、
４０ｄＢであった。また、１００回オーバーライト後の
ジッタを測定したところ、ウィンドウ幅８．９％と実用
上十分小さいことが確認できた （実施例２）第１境界層および第２境界層を形成する
際、炭素ターゲットの代わりに酸素４０％、アルゴン６
０％の混合ガス雰囲気中でＺｒターゲットをスパッタ
し、厚さ２ｎｍのＺｒＯ_0.3膜を形成した以外は、実施
例１と同様にして本発明の光記録媒体を得た。このディ
スクの記録層における酸素の含有量を調べたところ、４
６０ｐｐｍであった。

【００４６】このディスクの消去率を測定したところ、
４２ｄＢであった。また、１００回オーバーライト後の
ジッタを測定したところ、ウィンドウ幅８．７％と実用
上十分小さいことが確認できた （実施例３）第１境界層および第２境界層を形成する
際、炭素ターゲットの代わりにＳｉＣターゲットを使用
した以外は、実施例１と同様にして本発明の光記録媒体
を得た。このディスクの記録層における酸素の含有量を
調べたところ、４９０ｐｐｍであった。

【００４７】このディスクの消去率を測定したところ、
４１ｄＢであった。また、１００回オーバーライト後の
ジッタを測定したところ、ウィンドウ幅８．８％と実用
上十分小さいことが確認できた （実施例４）第１境界層および第２境界層を形成する
際、炭素ターゲットの代わりにＮ₂ガスを５０％混合し
たＡｒガス雰囲気中でＣｒターゲットをスパッタし、厚
さ２ｎｍのクロムと窒素からなる膜とした以外は、実施
例１と同様にして本発明の光記録媒体を得た。このディ
スクの記録層における酸素の含有量を調べたところ、４
５０ｐｐｍであった。

【００４８】このディスクの消去率を測定したところ、
４４ｄＢであった。また、１００回オーバーライト後の
ジッタを測定したところ、ウィンドウ幅８．６％と実用
上十分小さいことが確認できた （実施例５）第１境界層および第２境界層を形成する
際、炭素ターゲットの代わりにＮ₂ガスを４０％混合し
たＡｒガス雰囲気中でＧｅターゲットをスパッタし、厚
さ２ｎｍのクロムと窒素からなる膜とした以外は、実施
例１と同様にして本発明の光記録媒体を得た。このディ
スクの記録層における酸素の含有量を調べたところ、４
３０ｐｐｍであった。

【００４９】このディスクの消去率を測定したところ、
４３ｄＢであった。また、１００回オーバーライト後の
ジッタを測定したところ、ウィンドウ幅８．５％と実用
上十分小さいことが確認できた （比較例１）成膜前の真空容器内の圧力を６．５×１０
^-4Ｐａとして、水と酸素の分圧の合計を１．２×１０^-4
Ｐａとした以外は、実施例１と同様にして本発明の光記
録媒体を得た。このディスクの記録層における酸素の含
有量を調べたところ、１８００ｐｐｍであった。実施例
１と同様な測定を行ったところ、このディスクの消去率
は３７ｄＢであった。また、１００回オーバーライト後
のジッタはウィンドウ幅１０．０％であった。

【００５０】（比較例２）成膜前の真空容器内の圧力を
１．０×１０^-3Ｐａとして、水と酸素の分圧の合計を
１．９×１０^-4Ｐａとした以外は、実施例１と同様にし
て本発明の光記録媒体を得た。このディスクの記録層に
おける酸素の含有量を調べたところ、２０００ｐｐｍで
あった。実施例１と同様な測定を行ったところ、このデ
ィスクの消去率は３６ｄＢであった。また、１００回オ
ーバーライト後のジッタはウィンドウ幅の１０．５％で
あった。

【００５１】（比較例３）クライオトラップを除き、ロ
ータリーポンプとターボ分子ポンプの排気系に変更し、
成膜前の真空容器内の圧力を１．５×１０^-4Ｐａとし
て、水と酸素の分圧の合計を４．８×１０^-5Ｐａとした
以外は、実施例１と同様にして本発明の光記録媒体を得
た。このディスクの記録層における酸素の含有量を調べ
たところ、１４００ｐｐｍであった。実施例１と同様な
測定を行ったところ、このディスクの消去率は３７ｄＢ
であった。また、１００回オーバーライト後のジッタは
ウィンドウ幅の１２．０％であった。

【００５２】（比較例４）クライオトラップを除き、ロ
ータリーポンプとターボ分子ポンプの排気系に変更し、
成膜前の真空容器内の圧力を６．５×１０^-4Ｐａとし
て、水と酸素の分圧の合計を１．８×１０^-4Ｐａとした
以外は、実施例１と同様にして本発明の光記録媒体を得
た。このディスクの記録層における酸素の含有量を調べ
たところ、１９００ｐｐｍであった。実施例１と同様な
測定を行ったところ、このディスクの消去率は３６ｄＢ
であった。また、１００回オーバーライト後のジッタは
ウィンドウ幅の１２．３％であった。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、消去特性およびオーバ
ーライトジッタ特性の優れた光記録媒体を得ることがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３５Ｅ Ｂ４１Ｍ 5/26 7/26 ５３１ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光を照射することによって、情報の記録、
   消去、再生が可能であって、情報の記録および消去が、
   非晶相と結晶相の間の可逆的な相変化により行われ、レ
   ーザー光照射の線速度が毎秒７．５×１０⁶×ｄ（ここ
   で、ｄは記録面上におけるレーザービーム径であり、強
   度分布がガウス分布に従うレーザービームにおいて、中
   心強度の１／ｅ²になる径をいう。）以上であり、レー
   ザー光によりマークエッジ方式で記録される記録マーク
   のうち最短マークのレーザー進行方向における長さが
   ０．５５×ｄ以下であり、基板上に少なくとも、記録層
   に接する第１境界層、記録層、記録層に接する第２境界
   層をこの順に備えた光記録媒体であって、第１境界層お
   よび第２境界層が、それぞれ（１）元素周期律表におけ
   る第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元
   素Ｍ１と酸素とが化合してなる物質、（２）元素周期律
   表における第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に
   属する元素（炭素を除く）Ｍ２と炭素とが化合してなる
   物質、（３）元素周期律表における第２周期から第６周
   期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素Ｍ３と窒素とが化合
   してなる物質、および（４）炭素から選ばれた少なくと
   も１種からなり、前記記録層が下記式（Ｉ） ｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_x（Ｓｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_1-x｝_1-y-zＳｂ_yＡ_z （Ｉ） （式中、Ａは、Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを除く元素周期律表に
   おける第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属す
   る元素を表し、ｘ、ｙ、ｚは数を表し、かつ次の関係を
   満たす。０．５≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．０
   ８、ｚ＝０ もしくは、０．５≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ
   ≦０．０８、０＜ｚ≦０．２）で表される化合物からな
   り、前記記録層中の酸素含有量が１２００ｐｐｍ以下で
   あることを特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】光を照射することによって、情報の記録、
   消去、再生が可能であって、情報の記録および消去が、
   非晶相と結晶相の間の可逆的な相変化により行われ、レ
   ーザー光照射の線速度が毎秒７．５×１０⁶×ｄ（ここ
   で、ｄは記録面上におけるレーザービーム径であり、強
   度分布がガウス分布に従うレーザービームにおいて、中
   心強度の１／ｅ²になる径をいう。）以上であり、レー
   ザー光によりマークエッジ方式で記録される記録マーク
   のうち最短マークのレーザー進行方向における長さが
   ０．５５×ｄ以下であり、基板上に少なくとも、記録層
   に接する第１境界層、記録層、記録層に接する第２境界
   層をこの順に備えた光記録媒体であって、第１境界層お
   よび第２境界層が、それぞれ（１）元素周期律表におけ
   る第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元
   素Ｍ１と酸素とが化合してなる物質、（２）元素周期律
   表における第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に
   属する元素（炭素を除く）Ｍ２と炭素とが化合してなる
   物質、（３）元素周期律表における第２周期から第６周
   期の３Ａ族から６Ｂ族に属する元素Ｍ３と窒素とが化合
   してなる物質、および（４）炭素から選ばれた少なくと
   も１種からなり、前記記録層が下記式（Ｉ） ｛（Ｇｅ_0.5Ｔｅ_0.5）_x（Ｓｂ_0.4Ｔｅ_0.6）_1-x｝_1-y-zＳｂ_yＡ_z （Ｉ） （式中、Ａは、Ｇｅ，Ｓｂ，Ｔｅを除く元素周期律表に
   おける第２周期から第６周期の３Ａ族から６Ｂ族に属す
   る元素を表し、ｘ、ｙ、ｚは数を表し、かつ次の関係を
   満たす。０．５≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．０
   ８、ｚ＝０ もしくは、０．５≦ｘ≦０．９５、０≦ｙ
   ≦０．０８、０＜ｚ≦０．２）で表される化合物からな
   る光記録媒体を製造する際、少なくとも前記記録層を成
   膜する際にスパッタリングガス導入前の成膜室内の水と
   酸素の分圧を合計で１×１０^-5Ｐａ以下とすることを特
   徴とする光記録媒体の製造方法。