JP2002298436A - 光学的情報記録媒体とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の相変化形の光学的情報記録媒体では、
記録消去を繰り返すと反射率が低下し、信号振幅が低下
するという課題があった。反射率の低下しない保護層材
料は、その多くが情報記録層との接着性が悪く、耐湿性
に課題があった。 【解決手段】 本発明は上記課題を解決するために、記
録層の少なくともいつの側に接して、Ｔｅ−Ｏを主成分
とする保護層を適用する。これによって、記録層との接
着性にも優れ、記録層の組成変動を防止することがで
き、安定性と繰返し性能の両方に優れた光学的情報記録
媒体を実現することができた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的に検出可能
な記録層を具備した光学的情報記録媒体、その製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク状やカード状をした基板上に金
属薄膜や有機物薄膜で構成される記録材料薄膜層を形成
し、これにサブミクロンオーダー径の微小光スポットに
絞り込んだ高エネルギービームを照射することで記録材
料層に局部的な変化を生じさせ、もって情報信号の蓄積
を行う技術は既に広く知られている。とりわけ光磁気材
料薄膜や相変化材料薄膜を記録層に用いた媒体では、信
号の書換えが容易に行えることから盛んに研究開発がな
されてきている。

【０００３】媒体の構成は、例えば図１に示すような多
層膜構成をとるものが通常である。即ち、ポリカーボネ
ートやＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）の樹脂
板、ガラス板等の基板１上に、誘電体材料からなる保護
層２、４で挟み込まれた相変化材料や光磁気材料からな
る光吸収性の記録層３、さらに記録層３での光吸収効率
を向上させる働き、もしくは熱拡散層としての働きをす
るＡｕやＡｌ合金で構成される金属性の反射層５を順次
スパッタリングや真空蒸着等の方法で積層し、オーバコ
ート層６を形成する構成がとられている。但し、レーザ
光線は基板１側から入射させる。

【０００４】記録層３として相変化材料を用いる場合に
は、ＴｅやＳｂをベースとするカルコゲナイド薄膜、例
えばＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金薄膜、Ｓｂ−Ｔｅの共晶組
成をベースとしてＧｅを添加した系、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ
−Ｔｅ系合金薄膜、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金薄膜、Ａｇ
−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金薄膜等がよく用いられる。こ
のような相変化材料を用いた媒体では、レーザ光線の照
射によって記録層を局所的に加熱し、比較的強いパワー
で照射した部分を溶融後急冷過程でアモルファス化し、
また比較的弱いパワーで照射した部分をアニール過程で
結晶化するという変化を可逆的に生起させる書換え記録
が行われている。

【０００５】誘電体材料からなる保護層２、４の働き
は、例えば、 １）記録層を外部からの機械的なダメージから保護する
働き ２）信号の書き換えを繰り返し行った場合に起きる基板
表面の荒れ、記録層の破れや蒸発等の熱的なダメージを
低減し繰返し回数を高める働き ３）多重反射による干渉効果を利用して光学的変化をエ
ンハンスする働き ４）外気からの影響を遮断し化学的な変化を防止する働
き 等であって、こういった目的を満たす保護層を構成する
材料として、従来よりＡｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＳｉＯ₂等の
酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄やＡｌＮ等の窒化物、Ｓｉ−O−Ｎ等
の酸窒化物（例えば特開平３−１０４０３８号公報）、
ＺｎＳ等の硫化物、ＳｉＣ等の炭化物或いはこれらの間
の混合物としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂（特開平３−１０３４
５３号公報）等の材料が提案されてきているが、実際に
商品化されている相変化光ディスクに適用されている保
護層材料は専らＺｎＳ−ＳｉＯ₂である。

【０００６】ＺｎＳ−ＳｉＯ₂が用いられてきた理由
は、誘電体の中ではかなり熱伝導率の小さい部類に属
し、レーザビーム等によって記録を行う際に生じる熱拡
散を最低限に抑制できるので記録感度が高くなる、内部
応力が小さいので厚い膜を形成しても割れが生じにく
い、相変化材料層との接着性が高く、レーザ照射を繰り
返しても剥がれにくい等である。本発明が開示しようと
しているＴｅ−Ｏ系材料またはＴｅＯ_X系（１．２≦ｘ
≦２）材料や、これに添加物を行ったＴｅ−Ｍ−Ｏ系材
料を保護層に適用すべく開示した例はない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、筆者ら
が開示したように（N. Yamada et al., Jpn. J. Appl.P
hys. Vol.37 (1998) pp.2104-2110）、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂
保護層にも課題がある。即ち、レーザー照射を繰り返し
行うと、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂保護層中に含まれる比較的弱
い結合を持つＳ原子が放出されて記録層へと拡散侵入
し、記録層の光学特性や相変化速度を変化させてしまう
ということである。この結果、記録性能が徐々に劣化
し、繰り返し回数が制限されるという課題があった。筆
者らは、上記課題を克服するためにＴｅをベースとする
記録層とＺｎＳ−ＳｉＯ₂保護層との間にＧｅ−Ｎに代
表される窒化物界面層を形成することでＳ原子の拡散を
抑制するという方法を提案した。確かに、この方法によ
ればＳの拡散が抑制され、書換性能が繰り返し性能を向
上することが確認されている。但し、界面層の採用は全
体の層数の増大を招き、その結果、製造上のコストが増
大傾向になるという別の観点からの新たな課題が生じ
た。

【０００８】本発明は、上記課題を解決し、トータルの
層数を増やさず、相変化光ディスクの繰り返し性能に優
れた光学的情報記録媒体を構成することを目的とするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決する手段として、情報記録層の何れか、望ましくは両
側の面に接して、ＴｅＯ_XまたはＴｅ−Ｏを主成分とす
る保護層を設ける。筆者らは、Ｔｅ−Ｏ材料は，Ｔｅや
Ｓｂをベースとする情報記録層との接着性が高いことを
見いだした。しかもＴｅ−Ｏは化学的に安定であって、
ＺｎＳ−ＳｉＯ ₂のように記録膜の内部にまで拡散進入
するＳ原子を放出することもない。また、組成の制御が
容易で、媒体に応じて適度な光学定数を実現できるとい
う利点がある、また、添加物により、融点や屈折率を制
御することも可能である。この際、Ｔｅ−Ｏ薄膜の平均
組成がＴｅＯ_X（１．２≦ｘ≦２）であることが好まし
く、ＴｅＯ_X（１．５≦ｘ≦２．０）であることがさら
に好ましい。

【００１０】また、添加元素Ｍによって様々な方向に特
性を向上することが可能であり、添加元素Ｍとして、０
族元素（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）、Ｉｂ族元素（Ｃｕ，Ａ
ｇ，Ａｕ），IIａ族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ），
IIｂ族元素（Ｚｎ、Ｃｄ）、IIIａ族元素（Ｓｃ、
Ｙ）、IIIｂ族元素（Ｂ、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）、IVａ族
元素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）、IVｂ族元素（Ｃ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｓｎ，Ｐｂ）、Ｖａ族元素（Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ）、Ｖ
ｂ族元素（Ｎ，Ｓｂ，Ｂｉ）、VIａ族元素（Ｃｒ，Ｍ
ｏ，Ｗ）、VIIａ族元素（Ｍｎ）、VIII族元素（Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ）、
ランタノイド元素（Ｌａ）、希土類元素（Ｄｙ，Ｅｕ，
Ｇｄ，Ｔｂ）の中から選ばれる少なくとも１つを含むこ
とができる。また、構成元素の１つとして、さらにＮを
含めることも可能であって、保護層の組成をＴｅ_aＭ_bＯ
_cＮ_d（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００）、［ａ≧ｂかつｃ≧５
０ａｔ％かつｄ＝０］または［ａ≧ｂかつｃ＋ｄ≧５０
ａｔ％かつｃ≧ｄ＞０］とすることができる。

【００１１】この際、情報記録層は相変化形の材料層か
らなることが好ましく、基板上に、Ｔｅ−Ｏを主成分と
する第１の保護層、情報記録層、第２のＴｅ−Ｏを主成
分とする保護層を含む３つの層、または、上記３つの層
にさらに金属性反射層（または放熱層）を加えた４つの
層を含む多層膜を積層してなることが、より好ましい。

【００１２】光学的情報記録媒体を構成するＴｅ−Ｏを
主成分とする保護層の製造方法としては、気相からの堆
積法を用いる。とりわけ、スパッタリング法が好まし
く、スパッタターゲットとしては、Ｔｅターゲットまた
はＴｅとＴｅＯ₂混合粉末を固めて形成したＴｅＯ_X（０
≦ｘ≦２）ターゲットを用いる。この際、Ｔｅターゲッ
トを用いる場合には不活性ガスと酸素ガスの混合ガスま
たは不活性ガスと酸素ガスおよび窒素ガスの混合ガスを
用いた反応性スパッタ法により、またＴｅＯ_X（０＜ｘ
≦２）ターゲットを用いる場合には、組成に応じて不活
性ガスを用いた通常スパッタ法、不活性ガスと酸素ガス
の混合ガス、または不活性ガスと酸素ガスと窒素ガスの
混合ガスを用いた反応性スパッタ法の何れかによる。

【００１３】この際、Ｔｅ−Ｏ膜へ添加物Ｍを添加する
方法としては、やはりスパッタ法を用いる。スパッタタ
ーゲットとしては、Ｔｅ−Ｍ合金またはＴｅ−Ｍ混合粉
末ターゲットまたはＴｅとＴｅＯ₂とＭとＭ酸化物（ま
たはＭ窒化物、またはＭ窒酸化物）の混合粉末を固めて
形成したＴｅ−Ｍ−Ｏ−（Ｎ）ターゲットを用いる。こ
の際、Ｔｅ−Ｍ合金またはＴｅ−Ｍ混合粉末ターゲット
を用いる場合には、不活性ガスと酸素ガスの混合ガスま
たは不活性ガスと酸素ガスおよび窒素ガスの混合ガスを
用いた反応性スパッタ法により、またＴｅ−Ｍ−Ｏ−
（Ｎ）ターゲットを用いる場合には、組成に応じて不活
性ガスを用いた通常スパッタ法、不活性ガスと酸素ガス
の混合ガス、または不活性ガスと酸素ガスと窒素ガスの
混合ガスを用いた反応性スパッタ法の何れかによる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の光学的情報記録媒体の１
実施形態を図２に示す。この実施形態において、基板１
は厚さ０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍのディスク状のポリ
カーボネート樹脂基板である。基板に用いる材料として
は、ポリカーボネートが吸湿性が低い点やコストが低い
点等総合的に優れているが、これ以外にもガラス、アク
リル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニール等も
用いることができる。金属も用いられるが、この場合に
は基板を通じて記録光線を入射できないため、膜を形成
した側から光を入射するべく、媒体の構造設計を行わな
ければならない。いずれにせよ、基板の種類は、本発明
を限定するものではない。

【００１５】基板表面は光学的に十分平滑であると共
に、多層膜が形成される面にはスパイラル状の溝トラッ
ク７として、例えば深さ６０ｎｍ、溝部の幅０．６１５
μｍ、ランド部の幅０．６１５μｍがほぼ全面に形成さ
れていて、情報信号を記録再生するためのレーザビーム
は、この溝の凹凸形状を案内としてディスク上の任意の
位置へと移動できる。レーザビームの案内方法には、こ
のスパイラル状の溝、或いは同心円状に形成された溝を
用いる連続サーボ方式や、周期的に並べられた信号ピッ
ト列を追跡するサンプルサーボ方式が知られ、当該レー
ザビームの案内方式に応じて基板１に適宜溝等が形成さ
れるが、これも本発明の本質とは関係しない。

【００１６】基板１の溝トラック７が形成された面上に
は、順にＴｅ₃₀Ｚｎ₁₀Ｏ₆₀保護層（１３０ｎｍ）、Ｇｅ
₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅記録層（１０ｎｍ）、Ｔｅ₃₀Ｚｎ₁₀Ｏ₆₀保
護層（３０ｎｍ）、Ａｌ反射層（１００ｎｍ）の４層
が、この順にスパッタ法によって形成され、紫外線硬化
樹脂を接着層９として、基板１と同じ樹脂板が保護板１
０として張り合わせられている。従来、保護層材料とし
ては専らＺｎＳ−ＳｉＯ ₂が用いられてきた。この理由
は、 ｉ） ＺｎＳ−ＳｉＯ₂は誘電体の中では、かなり熱
伝導率の小さい部類に属し、レーザビーム等によって記
録を行う際に生じる熱拡散を最低限に抑制できるので記
録感度が高くなる、 ｉｉ） 内部応力が小さいので厚い膜を形成しても割れ
が生じにくい、 ｉｉｉ）相変化材料層との接着性が高く、レーザ照射を
繰り返し行っても剥がれにくい、 等、幾つかあることは既に述べた通りであるが、とりわ
け、ｉｉｉ）の性能に優れた材料がほとんどなかったと
いう点が決定的であったといえる。しかしながら、その
後の筆者らの研究によれば、レーザ照射を繰り返すと、
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂層から原子が遊離して情報記録層中へ
と拡散し、そのことが強固な接着性を生むもとになって
いたと考えられる。即ち、従来の材料では接着性向上と
引き替えに繰り返し性能を落としていた。

【００１７】これに対してＴｅ−Ｏ材料が情報記録層と
優れた接着性を示す理由は、まだ明確になっていない
が、記録層との間で大きな原子拡散が生じているという
ような現象は観測されていない。また、Ｔｅ−Ｏ系では
たとえＴｅが記録層中に拡散したとしても、Ｔｅは記録
層の主成分である場合が多く、問題の生じる可能性が小
さいメリットがある。Ｔｅ−Ｏ薄膜は通常、アモルファ
ス状態で膜が形成されるが、この際、その平均組成によ
って、屈折率や吸収係数が連続的にしかも容易に制御可
能という大きな特徴がある。即ち、Ｔｅ成分が増大する
にしたがって屈折率や吸収係数が連続的に増大するの
で、必要に応じて組成を最適化することができる。

【００１８】例えば、構造柔軟性を高めたい場合、融点
を下げたい場合、少し吸収を持たせたい場合にはＴｅ濃
度を高める。逆に、やや堅い膜が欲しい場合、融点を上
げたい場合、完全に透明化したい場合にはＯ濃度を向上
させる。Ｔｅ−Ｏ系では、Ｔｅ濃度が一定濃度以上に大
きくなると結晶化が生じやすくなり、記録材料としても
用いられる場合があるが（Takenaga et al. J. Appl. P
hys. Vol. 54(9), pp.5376-5380,1983）、ここでは結晶
化が生じないようにＯ濃度を十分大きく設定する。即
ち、Ｔｅ−Ｏ膜を保護層として用いるためには、膜厚方
向の平均的な組成をＴｅＯ_X（１．２≦ｘ≦２．０）に
選ぶ。より透明な膜を得るためにはＴｅＯ_X（１．５≦
ｘ≦２．０）であることが好ましい。

【００１９】Ｔｅ−Ｏ膜には、添加元素Ｍを添加するこ
とが可能である。これによって様々に特性を向上するこ
とが可能である。添加物濃度は、一般的に、Ｔｅ原子の
濃度を超えることはＴｅ−Ｏの優れた性能が低下するこ
とにつながり好ましくない。また、通常はＴｅ濃度の１
／１０以上で効果が顕著となる。

【００２０】添加元素Ｍとしては、以下に述べるような
様々なものがある。まず、化合物を形成しにくい希ガス
としてＡｒ，Ｋｒ，Ｘｅ等がある。希ガスは、これをス
パッタガスとしてスパッタ法で薄膜を形成する際に、必
然的に膜に含まれるものであるが、通常、光学定数（屈
折率、消衰係数）を小さくする方向に寄与する。この場
合、好ましい特性を与える酸素濃度は添加物のない場合
に準ずる。

【００２１】次にＴｅよりも酸化物を形成しにくい元素
として、Ｔｅよりも酸化物の標準生成エネルギーが小さ
く、Ｔｅよりも酸化傾向の小さな元素がある。例えば、
Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ等の貴金属元素である。
これらの元素は、膜中でも非酸化物として存在する可能
性が大きく、通常、光学定数（屈折率、消衰係数）を大
きくする方向に寄与する。この場合、膜中ではＴｅが優
先的に酸化されるので、好ましい特性を与える酸素濃度
はおおよそ添加物のない場合や希ガスの場合に準ずる。
この場合、全体の酸素濃度は５０％を切らないことが好
ましい。

【００２２】望ましい組成は、保護層材料組成Ｔｅ−Ｍ
−Ｏの組成比を示す図３の三角組成図で、ＴｅＯ₂を示
す組成点Ａ（33.3，０，66.7）、ＴｅＯ_1.2を示す組成
点Ｃ（45.5，０，54.5）、組成点Ｍを示す点ｃとＡを結
んだ直線ｃＡがＴｅＯを示す組成点ｊと組成点ＭＯを示
す点ｄを結んだ直線ｉｄと交差する組成点Ｆ（25，25，
50）、組成点Ｍを示す点ｃとＣを結んだ直線ｃＣが直線
ｊｄと交差する組成点Ｄ（41.5，8.5，50）の４つの組
成点に囲まれた組成範囲Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｆ内にあることが
望ましい。

【００２３】ここで、組成線ｊｄよりもＯ濃度が小さい
組成では、光吸収が大きくなって保護層としては光学的
ロスが大きくなる。この意味では、組成点ｃとＴｅＯ
_1.5を示す組成点Ｂ（40，０，60）とを結んだ直線ｃＢ
が前記直線ｊｄと交差する組成点Ｅ（33，17，50）を定
義して、４つの組成点Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆ内であることがよ
り透明な膜が得られるので、光学設計上好ましい。組成
ｃＣよりもＴｅリッチな組成では熱的安定性が低下す
る。

【００２４】また、組成線ｃＡよりもＯリッチな領域で
は膜中に未結合のＯ原子が存在するため、記録層が酸化
されることになり好ましくない。また、添加物効果が顕
著になるのは、添加物濃度がＴｅの１／９以上（Ｔｅ−
Ｍ中の１０％以上）からであって、Ｔｅ₉₀Ｏ₁₀を示す組
成点ａとＯを示す組成点ｉを結ぶ組成線ａｉと組成線ｃ
Ａおよび組成線ｃＣとの交点、Ａ１（32.5，3.5，65）
および、Ｃ１（43，５，48）を定義して、組成領域Ａ１
−Ｃ１−Ｄ−Ｆで表される。

【００２５】次にＴｅよりも酸化物の標準生成エネルギ
ーが小さく、Ｔｅよりも酸化傾向の大きな元素がある。
Ｔｅは比較的酸化しにくい元素に属するので、こういっ
た種類の元素は非常に多い。これらは、酸化物としてＴ
ｅ−Ｏと混合物や複合酸化物を形成し、Ｔｅ−Ｏの特性
を修飾することができる。例えば、ＴｅＯ₂の融点は７
３３℃であるが、これよりも融点の高い酸化物を形成す
る元素を添加すれば系全体の融点を高めることができ
る。

【００２６】例えば、Ａｌ，Ｂｉ，Ｃｒ，Ｄｙ，Ｅｕ，
Ｆｅ，Ｇｄ，Ｇｅ，Ｈｆ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｍ
ｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｓｒ，Ｔ
ａ，Ｔｂ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｚｎ，Ｚｒが有力である。こ
れによって、保護層としての耐熱性を高めることができ
る。とりわけ、Ａｌ，Ｄｙ，Ｇｄ，Ｍｇ，Ｎｂ，Ｓｃ，
Ｓｉ，Ｓｒ，Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｉ，Ｙ，Ｚｎ，Ｚｒは透明
性が高い酸化物を形成するので添加物として適してい
る。融点があまり高くなりすぎると、内部応力が緩和し
にくくクラックが入りやすくなるので、添加物濃度は適
当に選ぶ必要がある。一般的に、Ｔｅ原子の濃度を超え
ることはＴｅ−Ｏの優れた性能が低下することにつなが
り好ましくない。また、通常はＴｅ濃度の１／９以上程
度から効果が顕著となる。

【００２７】反対に、融点の低い酸化物を形成する元素
を添加すれば、系全体の融点を低下させることができ
る。例えば、Ｓｂが有力である。一般的にいって、保護
層の融点は記録材料層の融点よりも高いことが望ましい
が、記録材料層の融点を近づけることで記録時に生じる
記録層の変形に追従しやすいというメリットが生じる場
合がある。一般に、ＴｅやＳｂをベースとする相変化記
録材料の融点は５００℃から７００℃くらいであるか
ら、材料系にあわせて、Ｔｅ−Ｏ系の融点をＴｅＯ２の
７３３℃よりも下げることが好ましい場合もある。この
際も、添加物の濃度はＴｅ原子の濃度を超えないことが
望ましい。

【００２８】全体としての望ましい組成は、添加元素が
固有に生成する化学量論的な酸化物の形により異なる。
例えば、生成される酸化物の形がＭＯである場合には、
好ましい組成は、図４に示した、三角組成図で、組成線
ｄＡおよびｄＣが、組成Ｔｅ ₅₀Ｍ₅₀を示す組成点ｂと組
成Ｏを示す組成点ｉを結ぶ組成線ｂｉとそれぞれ交差す
る点、Ｇ（24，24、52）およびＩ（20，20，60）を定義
し、組成領域Ａ−Ｃ−Ｇ−Ｉ内にあることが好ましい。
組成線ａｉと組成線ｄＢが交差する組成点Ｈ（22，22，
56）を定義して、４つの組成点Ａ−Ｂ−Ｈ−Ｉ内では、
より透明な膜が得られるので、光学設計上好ましい。

【００２９】組成線ｄＣの右側では光学的透過率が低下
するので光学設計上好ましくない。組成線ｂｉの下側で
は、Ｔｅ−Ｏ膜の特徴である接着性能が低下するので好
ましくない。組成線ｄＡの左側では、膜中に未結合のＯ
原子が存在するため、記録層が酸化されることになり好
ましくない。さらに、組成線ａｉと組成線ｄＡおよびｄ
Ｂとの交差点Ａ２（31，3.5，65.5）、Ｃ２（41.5，4.
5，54）を定義すると、組成域Ａ２−Ｃ２−Ｇ−Ｉで
は、より添加物Ｍの効果が顕著になる。ＭＯを生成する
Ｍとしては、Ｚｎ，Ｍｇ、Ｓｒ、Ｎｂが良い性能を示し
た。

【００３０】以下、図４の場合と同様に、図５、図６、
図７、図８の各図において、添加物Ｍの生成する酸化物
の形がＭ₂Ｏ₃、ＭＯ₂、Ｍ₂Ｏ₅、ＭＯ₃である場合の適正
な保護層組成の範囲を示した。即ち、ＭがＭ₂Ｏ₃を生成
する場合には、図５において、Ａ（33.3，０，66.7），
Ｃ（45.5，０，54.5），Ｊ（21.5，21.5，57），Ｌ（1
8，18，64）で囲まれた組成域にあることが好ましく、
Ａ（33.3，０，66.7），Ｂ（40，０，60），Ｋ（20，2
0，60），Ｌ（18，18，64）で囲まれた組成域にあるこ
とがより好ましい。また、Ａ３（30.5，3.5，66），Ｃ
３（40.5，4.5，55），Ｊ（21.5，21.5，57），Ｌ（1
8，18，64）で囲まれた組成域が添加物効果が顕著であ
る。Ｍとしては、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｄｙ，Ｅｕ，Ｇ
ｄ，Ｈｏ，Ｌａ，Ｓｂ，Ｔｂ，Ｔｉ，Ｙが好ましい性能
を示した。

【００３１】ＭがＭＯ₂を生成する場合には、図６にお
いて、Ａ（33.3，０，66.7），Ｃ（45.5，０，54.5），
Ｍ（24，24、52），Ｏ（16.7，16.7，66.6）で囲まれた
組成域にあることが好ましく、Ａ（33.3，０，66.7），
Ｂ（40，０，60），Ｎ（23，23，54），Ｏ（16.7，16.
7，66.6）で囲まれた組成域にあることがより好まし
い。また、Ａ４（30，3.3，66.7），Ｃ４（39.5，4.5，
56），Ｍ（24，24、52），Ｏ（16.7，16.7，66.6）で囲
まれた組成域が添加物効果が顕著である。ＭとしてはＳ
ｉ、Ｇｅ、Ｍｎ，Ｓｎ、Ｔｉ，Ｚｒが好ましい性能を示
した。

【００３２】ＭがＭ₂Ｏ₅を生成する場合には、図７にお
いて、Ａ（33.3，０，66.7），Ｃ（45.5，０，54.5），
Ｐ（17.5，17.5，65），Ｒ（15.5，15.5，69）で囲まれ
た組成域にあることが好ましく、Ａ（33.3，０，66.
7），Ｂ（40，０，60），Ｑ（16.5，16.5，67），Ｒ（1
5.5，15.5，69）で囲まれた組成域にあることがより好
ましい。また、Ａ５（29.5，3.5，67），Ｃ５（38.5，
4.5，57），Ｐ（17.5，17.5，65），Ｒ（15.5，15.5，6
9）で囲まれた組成域が添加物効果が顕著である。Ｍと
してはＮｂ、Ｓｂ、Ｔａが好ましい性能を示した。

【００３３】ＭがＭＯ₃を生成する場合には、図８にお
いて、Ａ（33.3，０，66.7），Ｃ（45.5，０，54.5），
Ｓ（16.5，16.5，67），Ｕ（14.5，14.5，71）で囲まれ
た組成域にあることが好ましく、Ａ（33.3，０，66.
7），Ｂ（40，０，60），Ｔ（15.5，15.5，69），Ｕ（1
4.5，14.5，71）で囲まれた組成域にあることがより好
ましい。また、Ａ６（29，３，68），Ｃ６（38，４，5
8），Ｓ（16.5，16.5，67），Ｕ（14.5，14.5，71）で
囲まれた組成域が添加物効果が顕著である。Ｍとしては
Ｓｃが好ましい性能を示した。

【００３４】添加する元素が窒化物を形成しやすい場合
には、一部を窒化し窒酸化物として膜中に含有させるこ
とも有力になる。例えばＡｌ、Ｓｉ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｔａのような元素である。一般に窒化物は酸化物よ
りも融点が高い、構造柔軟性が低い、光吸収性が高い等
の特性があって、あまり多くなると割れが生じやすくな
ったり、光学的な効率を落としたりする。本発明のＴｅ
−Ｏを基本とする保護層中では窒素濃度は酸素濃度を超
えないことが望ましい。材料系の組成式は、窒素を含む
場合と、含まない場合に分けて、Ｔｅ_aＭ_bＯ_cＮ_d（ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００）［ａ≧ｂかつｃ≧５０ａｔ％かつ
ｄ＝０］または［ａ≧ｂかつｃ＋ｄ≧５０ａｔ％かつｃ
≧ｄ＞０］のように表すことができる。添加元素を族別
に整理すれば以下のようになる。

【００３５】０族元素（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ）、Ｉｂ族元
素（Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ），IIａ族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｂａ），IIｂ族元素（Ｚｎ、Ｃｄ）、IIIａ族元素
（Ｓｃ、Ｙ）、IIIｂ族元素（Ｂ、Ａｌ，Ｇａ，Ｉ
ｎ），IVａ族元素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）、IVｂ族元素
（Ｃ，Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ）、Ｖａ族元素（Ｖ，Ｎ
ｂ，Ｔａ），Ｖｂ族元素（Ｎ，Ｓｂ，Ｂｉ），VIａ族元
素（Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ），VIIａ族元素（Ｍｎ）VIII族元
素（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉ
ｒ，Ｐｔ）ランタノイド元素（Ｌａ）希土類元素（Ｄ
ｙ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ）の中から選ばれる少なくと１つ
を含むことができる。

【００３６】記録層３を形成する材料は、レーザ光線等
のエネルギービームの照射を受けて可逆的な状態変化を
生じる相変化材料であって、とりわけレーザ光線の照射
でアモルファス−結晶間の可逆的相変化を生じるものが
好ましい。代表的にはＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅に変えて、Ｇｅ
−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｔｅ、
Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｐ
ｄ、Ａｇ−Ｓｂ−Ｉｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔ
ｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ
−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｓｅ、Ｇｅ−Ｔｅ−
Ｓｎ−Ａｕ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｃｒ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｉ
ｎ−Ｓｅ−Ｃｏ、 Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ａ
ｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ等を主成分とする系、或いはこれ
らの系に酸素、窒素等の添加物を加えた種々の材料系を
用いることができる。

【００３７】これらの薄膜は、通常成膜された時はアモ
ルファス状態であるが、レーザ照射によって結晶化する
ことや、再度アモルファス化することが可能であり、そ
の際に生じる光学的特性の変化を利用して情報の記録再
生を行うことができる。記録膜に短パルス光を照射して
局部を溶融−クェンチすることでアモルファス化するこ
とができる。また、アモルファス化の場合と同等以上の
長さで、結晶化温度以上に加熱することでアニールし結
晶化することができる。

【００３８】反射層５は、金属材料層または誘電体膜を
組み合わせた多層膜から構成される。Ａｌ以外にも、Ａ
ｕ，Ａｇ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔａ、Ｔｉ，Ｓｉ等を単
体またはこれらをベースとした合金として用いることが
できる。例えばＡｕ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｃｏ，Ａｌ−Ｔａ，
Ａｌ−Ｔｉ，Ａｌ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｃ
ｒ，Ｎｉ−Ｃｒ，Ａｕ−Ｐｄ等の合金が好ましい。反射
層は必須ではないが、熱放散効率や光学的設計の自由度
を高めるためには用いることが好ましい。

【００３９】なお、図２では、最上層にオーバコート層
６を設けた構成を示しているが、オーバコート層６は光
学的情報記録媒体の保護層及び記録層を水分、ほこり等
の影響を抑制するために設けられるだけであり、図９に
示すように、例えば接着層８を介してダミー基板（カバ
ー板、カバー層）９を貼り合わせる構成、オーバコート
層面を内側にして接着剤を用いて２枚を貼り合わせる構
成等、常法に従い適宜用いられる。貼り合わせには、ホ
ットメルト接着剤または紫外線硬化樹脂等の接着剤が適
用される。

【００４０】媒体構成としては、図１０に示すように、
前記基板上に多層膜を従来とは反対の順に形成し、この
上に従来よりも薄い０．１ｍｍ程度の厚さのカバー層１
０を設け、このカバー層側からレーザ照射を行うという
方式もあるが、本発明のＴｅ−Ｏを主成分とする材料層
を同様に適用することができる。カバー層はシートを貼
り合わせる方法も、樹脂層をスピンコートする方法もど
ちらでも使うことができる。

【００４１】次に、上記光学的情報記録媒体の製造方法
についての説明を行う。本発明の記録媒体を構成する多
層膜は、真空蒸着、スパッタリング、レーザースパッタ
リング、イオンプレーティング、ＣＶＤ等の気相堆積法
により形成することができるが、光ディスクのように基
板に樹脂基板を用いるデバイスではダストが出にくい、
基板の温度が上がりにくい等の理由でスパッタ法を用い
ることが好ましい。本発明の光学的情報記録媒体のＴｅ
−Ｏ層以外の層は、これまでの通常の方法で成膜するこ
とができる。本発明のＴｅ−Ｏ系材料の場合には、添加
物に応じて酸化物ターゲットを用いる場合と、合金ター
ゲットを用いる場合がある。例えば、Ｔｅ−Ｏターゲッ
トを用いてＡｒやＸｅ等の不活性ガスを用いてスパッタ
を行うことも可能であるし、この際、不活性ガス中に適
度な濃度でＯやＮを混合させてスパッタすることでＴｅ
の酸化度、窒酸化度を制御することができる。

【００４２】ターゲットの組成は添加物によっても変え
ることができる。例えば、IIａ族元素の場合には単体と
して取り扱うことが難しいので、酸化物として扱うこと
が好ましく、例えばＭｇ−ＯとＴｅ−Ｏの混合物ターゲ
ットまたはＭｇ−ＯとＴｅとの混合物ターゲットを用い
る。また、酸化しやすい元素を添加する場合には、酸化
物として扱う方が便利である。例えばＴｂ，Ｇｄ，Ｄ
ｙ，Ｅｕ等の希土類元素、Ｌａ等のランタノイド元素、
Ｓｃ、ＹのようなIIIａ族元素、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等のI
Vａ族元素、Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ等のＶａ族元素、Ｃｒ，Ｍ
ｏ，ＷのようなVIａ族元素、ＭｎのようなVIIａ族元素
は融点が酸化しやすいことに加えて、融点が高いことか
ら酸化物として扱う方が便利である。但し、これらは単
体として扱うこともできる。ここでは、ＡｒやＸｅ等の
不活性ガスを用いてスパッタを行うが、この際、不活性
ガス中にＮやＯを混合させてスパッタすることで、Ｔｅ
や添加物であるＭｇの酸化度や窒酸化度を制御すること
ができる。

【００４３】同じII族でもIIｂ族元素の場合には、Ｚｎ
ＴｅやＣｄＴｅ等のように、Ｔｅとの合金を容易に形成
することができる。例えばＺｎを加える場合には、必要
なＺｎ濃度に応じてＴｅとＺｎとの混合比を最適化し、
例えばＴｅ₈₀Ｚｎ₂₀、Ｔｅ₇₀Ｚｎ₃₀のような合金ターゲ
ットからスパッタすることができる。スパッタガスとし
ては、ＡｒやＸｅ等の不活性ガス中にＯを混合し、反応
性スパッタ法によりＴｅ酸化物とＺｎ酸化物の複合酸化
物膜を得ることができる。この際、スパッタ条件として
ガス圧力や分圧比やスパッタ速度を変化させることで、
酸素濃度を制御することができる。また、さらにＮを混
合してスパッタすることで、窒酸化物を形成することが
できる。本実施形態では、Ｔｅ₇₅Ｚｎ₂₅ターゲットを用
い、スパッタガスとしてＡｒガス３５％、Ｏ₂ガス６５
％の混合ガスを用い、０．４Ｐａの真空度で１００Ｗの
ＤＣスパッタ法で形成した。

【００４４】比較的融点の低い金属元素や酸化傾向の低
い元素、例えばIIIｂ族元素（Ｂ、Ａｌ，Ｇａ，Ｉ
ｎ），IVｂ族元素（Ｓｉ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐｂ）、Ｖｂ族
元素（Ｓｂ，Ｂｉ）はＺｎとＴｅの場合と同様に合金化
する方が簡単であるが、Ｔｅ−Ｏ中に単体として混ぜる
こともできるし、酸化物Ｍ−ＯとしてＴｅやＴｅ−Ｏと
混合することでターゲットを作ることもできる。但し、
Ｃはスパッタガスに炭化水素として含ませるか、別元素
の炭化物、例えばＳｉＣやＷＣとして混ぜるかの方法を
用いる。Ｔｅに対して酸化しやすいかどうかを知る手が
かりとして、酸化物を生成するギブツの標準生成自由エ
ネルギーがある。エネルギー大きいほど、酸化物を形成
しやすいので、Ｔｅ酸化物を形成する自由エネルギー
（−２７０．３ＫＪ／ｍｏｌ）と比較し、その絶対値が
大きければＴｅよりも酸化物を生成しやすいといえる。
日本化学会編の化学便覧改訂第III版基礎編II中（Ｐ３
０５〜）に記載されている。

【００４５】貴金属元素Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ等は酸
化物を作るのが容易ではないので、Ｔｅと合金化する
か、Ｔｅ−Ｏ中に単体として混合する。またVIII族元素
（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ）等はいずれも可能である。

【００４６】貼り合わせまで行った記録媒体は、予め記
録層を結晶化しておく作業（初期化）を行った。初期化
は、以下に示すようにレーザ照射により行った。ディス
ク媒体を線速５ｍ／ｓの等速度回転させ、波長７８０ｎ
ｍのレーザ光線をディスク面上で１μｍ×１００μｍ
（半値幅）の長円形スポットになるように成形し、その
長い方向が半径方向になるように配置し、３０μｍ／回
転のピッチでディスク外周部から内周部へと順次結晶化
作業を行った。

【００４７】以上、本願発明の１実施形態の光学的情報
記録媒体の製造方法を示した。以上に述べた方法は、構
成する多層膜の層数やそれぞれの膜厚が変化しても本質
的に同じである。次に、上記のようにして形成した光学
的情報記録媒体上に信号を記録し、再生する方法につい
て説明する。

【００４８】図１１に示すように、記録特性の評価に
は、波長６６０ｎｍの半導体レーザ光源１１と、開口数
０．６の対物レンズ１２とを登載した光ヘッド１３と、
光ヘッドを記録媒体の任意の位置に導くための移送手段
としてリニアーモーター１４と、位置制御するためのト
ラッキング・サーボ機構及び回路（図示省略）と光ヘッ
ドの姿勢を制御し、レーザースポットを記録膜面に照射
するためのフォーカッシング・サーボ機構及び回路（図
示省略）と、レーザのパワーを変調するためのレーザー
ドライブ回路と、再生信号のジッター値を測定するため
のタイムインターバルアナライザー（図示省略）と、光
ディスクを回転させるための回転制御機構としてモータ
ー１５とを備えたデッキを用いたが、レーザ波長がさら
に短くなって４００ｎｍ以下になっても本発明は適用す
ることができる。ＮＡによらないことも原理からして自
明である。

【００４９】信号の記録またはオーバライトに際して
は、まずディスク１６を所定の回転速度で回転し、リニ
アーモーターを働かせ光ヘッドを任意のトラック位置ま
で動かし、次にフォーカスサーボ機構を働かせレーザー
光１７を記録膜面にフォーカスさせ、次にトラッキング
サーボ機構を働かせレーザービームを任意のトラックに
トラッキングさせる。次に、レーザドライブ回路を働か
せ、レーザ出力を図１２に示すように、情報信号に応じ
て、相対的に照射エネルギーの大きなパワーレベルを有
するアモルファス化パルス部と、相対的にエネルギーの
小さいパワーレベルを有する結晶化パルス部との間でパ
ワー変調を施し、前記光学的情報記録媒体に照射するこ
とにより、アモルファス状態の部分と結晶状態の部分が
交互に存在する状態を形成する。

【００５０】なお、ピークパルス部は、さらに狭いパル
ス列で形成された通常マルチパルスと呼ばれる構成とす
ることもできる。アモルファス化パルス部で照射された
部分は瞬時、溶融した後、急冷却されてアモルファス状
態となり、結晶化パルス部で照射された部分は、アニー
ルされて結晶状態となる。

【００５１】次に、信号の再生に際しては、前記レーザ
ビームの照射パワーを、前記光学的情報記録媒体にさら
なる変化を付加しない程度の結晶化で用いたパワーレベ
ルよりも低い再生パワーレベルとして、前記光学的な変
化を生じた部分に走査し、反射光または透過光が前記ア
モルファス状態か結晶状態かの状態の差に応じて呈する
強度の変化を検出器で受け取って検出した。なお、パル
スの波形は図１２に示したものに限定されるわけではな
く、例えば、図１３に示すように、（Ａ）アモルファス
化パルスをアモルファス化パワーレベルと再生パワー以
下のレベルとの間で変調する、（Ｂ）先頭パルスと最終
パルスのみを中間部よりも相対的に長くする、（Ｃ）ア
モルファス化パルス幅を均等にする、または（Ｄ）アモ
ルファス化時にパルス変調せずに照射する、（Ｅ）アモ
ルファス化パルスの前後の両方または、何れかでは必ず
再生パワーレベル以下にする期間を設ける、またこれら
を組み合わせる等、各種の記録・再生・消去方式が適用
できる。

【００５２】ここでは、ＤＶＤ−ＲＡＭ規格Ver.2.0に
基づいた評価を行った。信号方式は８−１５変調で、最
短記録マーク長は０．４２μｍ、最短ビット長は０．２
８μｍである。ディスクをターンテーブルに固定して線
速度８．２ｍ／ｓで回転させ、溝トラックにマーク長を
３Ｔ〜１１Ｔの範囲でランダムに記録するランダム信号
のオーバライトを繰り返し行い、信号振幅の変化、ジッ
ター値（３Ｔ〜１１Ｔの各信号マークのジッター値の標
準偏差σの和σ_sumのウィンドウ幅Ｔ_wに対する割合σ
_sum／Ｔ_wであって、１２．８％以下であれば良いとして
いる）の変化を調べた。

【００５３】比較のために、実施形態の構成のディスク
（Ａ）に加え、（Ａ）でＴｅ−Ｏ系保護層を下側だけ従
来のＺｎＳ−ＳｉＯ₂（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）に変え
たディスク（Ｂ）、上側だけ従来のＺｎＳ−ＳｉＯ
₂（ＳｉＯ₂：２０ｍｏｌ％）に変えたディスク（Ｃ）、
上下とも変えた従来のＺｎＳ−ＳｉＯ₂（ＳｉＯ₂：２０
ｍｏｌ％）に変えたディスク（Ｄ）、上下ともＺｎを含
まないＴｅ−Ｏ系保護層（Ｔｅ₃₅Ｏ₆₅＝ＴｅＯ_1.85）を
準備、繰り返し性能を比較した。

【００５４】評価項目の第１は、１０万回の繰り返し記
録を行った後でのジッター値（マーク前端・前端間のジ
ッターとマーク後端・後端間のジッターを独立に測定す
る方法によった）で、マーク前端・前端間のジッターと
マーク後端・後端間のジッターの双方ともが基準値以下
で、ほとんど変化が見られない場合に◎、変化はするが
ジッターそのものの値が基準値以下にとどまっている場
合を○、１０万回で基準を若干でもオーバーする場合を
△、１万回で既に基準をオーバーする場合を×で表し
た。評価パワーは、初期のジッター値が１２．８％以下
を満足する下限ジッター値よりも１０％程度高く設定し
ている。

【００５５】評価項目の第２は、上の試験トラックで１
０万回の繰り返しを行った後での振幅を観察した結果で
あって、ほとんど変化がみられない場合を◎、１０％程
度以下の変化がみられたものが○、２０％程度の変化が
見られたものを△、それ以上に大きく低下したものを×
とした。

【００５６】評価項目の第３は、耐候性である。試作し
たディスクを９０℃、８０％ＲＨの高温高湿度環境に２
００時間及び４００時間放置した後で、顕微鏡による観
察を行った。４００時間でも全く異常が見られなかった
場合を◎、２００時間以降にわずかにはがれ等が見られ
た場合を○、２００時間でわずかな剥がれが観察された
場合を△、２００時間までに大きな剥がれの見られた場
合を×とした。

【００５７】以上の結果を（表１）に示す。（表１）よ
り、本願発明の構成では繰り返し特性、耐候性共に優れ
た特性が得られることが分かった。またＴｅＯ₂へのＺ
ｎ添加も効果があることが分かった。

【００５８】

【表１】

【００５９】以下、より詳細な具体例によって、本発明
を詳しく説明する。

【００６０】（具体例１）Ｔｅ₁₀₀Ｍ_100-x（ｘ＝２，
５，１０，２０，２５，３３，４０，５０，６０，７
０）の形でＭをＡｌ，Ｎｂ，Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｎ，
Ｚｒ，Ｄｙ，ＳｂとしたＴｅ−Ｍ合金ターゲットを準備
し、スパッタ法によりＴｅ−Ｍ−Ｏ膜を形成した。膜中
のＴｅ−Ｍ元素比はターゲット組成とおおよそ一致する
ことをＩＣＰ法により確かめた。スパッタ条件は、Ａｒ
ガスとＯ₂ガスの混合ガスを用い、いずれも０．４Ｐａ
の真空度で１００Ｗの反応性スパッタ法である。いずれ
もＯ₂ガスの濃度を変化して、膜中のＯ濃度を変えた。
得られた膜中の酸素濃度は標準試料を用いてＳＩＭＳ
（２次イオン質量分析法）により決定した。各条件の膜
を、前述の実施形態と同様に評価し、いずれもｘが１０
〜５０％の時に繰り返し性能の向上に効果があることが
分かった。５％以下では、ほとんど効果が無く、５０％
を越えると耐候性（記録層との接着性能）が低下した。
また、膜中の酸素濃度が５０％を下回ると、繰り返し性
能が低下した。

【００６１】（具体例２）具体例１でスパッタガスとし
て、Ａｒ、Ｏ₂に加えてＮ₂ガスをＯ₂ガスの１／２混合
して保護層を形成したところ、Ｚｎを除くＡｌ，Ｎｂ，
Ｓｉ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒの元素では繰り返し回数がわず
かではあるが２０％程度伸びることが分かった。Ｎ₂濃
度はＯ₂濃度の１０％程度でも効果がある。いずれの元
素も酸化の方が窒化よりも優先的に進むので、Ｎ₂はか
なり多くまで入れることができた。Ｏ₂濃度の１０％か
ら１０倍程度の範囲で選ぶことが好ましかった。Ｏ₂濃
度の１０倍を越えると膜の窒化度が進みすぎ、その結果
として記録層との接着性が低下するという課題が生じ
た。

【００６２】（具体例３）具体例２で記録膜の組成をＧ
ｅ_2.5Ｓｎ_1.5ＳｂＴｅ₇および（Ｓｂ_0.70.Ｔｅ_{0. 3}）₉₅
Ｇｅ₅として同様の効果が確かめられた。

【００６３】（具体例４）Ｔｅ−Ｏ系およびＴｅ−Ｔｉ
−Ｏ系で、Ｇｅ₆Ｓｂ₂Ｔｅ₉膜との接着性を調べた。Ｔ
ｅ−Ｏ系の場合酸素濃度が増大してＴｅＯ₂に近づく
と、記録層との接着性能が僅かに低下傾向を示すが、実
用的には組成によらず優れた接着性を示した。またＴｅ
−Ｔｉ−Ｏ系の場合も同様の傾向であって、酸素濃度が
増大してＴｅＯ₂−ＴｉＯ₂に近づくと、Ｔｉ濃度によら
ず接着性能が僅かに低下する傾向を示した。ＴｉはＴｅ
よりも酸化傾向が高いので、膜中ではＴｉが優先的に酸
化されることになり、酸素濃度の高い膜中ではＴｉ原子
は全て酸化されているが、Ｔｅ原子の一部が未結合で残
っていることになる。即ち、いずれの場合も、わずかに
Ｔｅが酸化せずに余っていることが望ましいという結果
が得られた。但し残存する未結合Ｔｅが余りすぎると、
光学的濃度が大きくなる傾向も確かめられた。

【００６４】（具体例５）具体例４で保護層の組成をＴ
ｅ−Ｚｎ−Ｏ，Ｔｅ−Ｍｇ−Ｏ，Ｔｅ−Ｓｉ−Ｏ，Ｔｅ
−Ｚｒ−Ｏ，Ｔｅ−Ａｌ−Ｏ，Ｔｅ−Ｂｉ−Ｏ，Ｔｅ−
Ｎｂ−Ｏ，Ｔｅ−Ｔａ−Ｏ，Ｔｅ−Ｓｃ−Ｏとして、様
々な組成のディスクを作り、実施形態および具体例１に
準じた評価を行った。この結果、ＭＯという化学量論的
酸化物を形成する添加物を用いたＴｅ−Ｚｎ−Ｏ，Ｔｅ
−Ｍｇ−Ｏは図４に示した領域内において優れた繰り返
し性能、接着性能を示した。例えば、（表２）に示すよ
うに、Ｎｏ．１からＮｏ．８までのＴｅ−Ｚｎ−Ｏ試料
は（表２）に示すような結果を示した。

【００６５】

【表２】

【００６６】また、Ｍ₂Ｏ₃という化学量論的酸化物を形
成する添加物を用いたＴｅ−Ａｌ−Ｏ，Ｔｅ−Ｂｉ−Ｏ
は図５に示した領域内において優れた繰り返し性能、接
着性能を示した。例えば、Ｎｏ．１からＮｏ．８までの
Ｔｅ−Ａｌ−Ｏ保護層試料は（表３）に示すような結果
を示した。

【００６７】

【表３】

【００６８】また、ＭＯ₂という化学量論的酸化物を形
成する添加物を用いたＴｅ−Ｓｉ−Ｏ，Ｔｅ−Ｚｒ−Ｏ
は図６に示した領域内において優れた繰り返し性能、接
着性能を示した。例えば、Ｎｏ．１からＮｏ．８までの
Ｔｅ−Ｓｉ−Ｏ保護層試料は（表４）に示すような結果
を示した。

【００６９】

【表４】

【００７０】また、Ｍ₂Ｏ₅という化学量論的酸化物を形
成する添加物を用いたＴｅ−Ｔａ−Ｏ，Ｔｅ−Ｎｂ−Ｏ
は図７に示した領域内において優れた繰り返し性能、接
着性能を示した。例えば、Ｎｏ．１からＮｏ．８までの
Ｔｅ−Ｎｂ−Ｏ保護層試料は（表５）に示すような結果
を示した。

【００７１】

【表５】

【００７２】また、ＭＯ₃という化学量論的酸化物を形
成する添加物を用いたＴｅ−Ｓｃ−Ｏ，Ｔｅ−Ｗ−Ｏは
図８に示した領域内において優れた繰り返し性能、接着
性能を示した。例えば、Ｎｏ．１からＮｏ．８までのＴ
ｅ−Ｎｂ−Ｏ保護層試料は（表６）に示すような結果を
示した。

【００７３】

【表６】

【００７４】

【発明の効果】本発明によって、記録再生の繰り返しに
よる記録特性や再生特性の変動が小さく、かつ耐候性に
も優れた光学的情報記録媒体が実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の相変化光記録媒体の構成を示す断面図

【図２】本発明の光学的情報記録媒体の一構成例を示す
断面図

【図３】本発明の光学的情報記録媒体に用いる保護層組
成を示す第１の三角組成図

【図４】本発明の光学的情報記録媒体に用いる保護層組
成を示す第２の三角組成図

【図５】本発明の光学的情報記録媒体に用いる保護層組
成を示す第３の三角組成図

【図６】本発明の光学的情報記録媒体に用いる保護層組
成を示す第４の三角組成図

【図７】本発明の光学的情報記録媒体に用いる保護層組
成を示す第５の三角組成図

【図８】本発明の光学的情報記録媒体に用いる保護層組
成を示す第６の三角組成図

【図９】本発明の光学的情報記録媒体の別の構成例を示
す断面図

【図１０】本発明の光学的情報記録媒体のまた別の構成
例を示す断面図

【図１１】本発明の光学的情報記録媒体への信号を記録
再生する評価系の図

【図１２】本発明の光学的情報記録媒体への信号を記録
再生するレーザ波形の図

【図１３】本発明の光学的情報記録媒体への信号を記録
再生する、別のレーザ波形の図

【符号の説明】

１ 基板 ２，４ 保護層 ３ 情報記録層 ５ 反射層 ６ オーバコート層 ７ 溝トラック ８ 接着層 ９ ダミー基板（カバー基板） １０ 薄型カバー層（薄型カバー板） １１ レーザ光源 １２ 対物レンズ １３ 光ヘッド １４ 移送機構（リニアモーター） １５ 回転制御機構（モーター） １６ ディスク １７ レーザ光

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 7/24 ５３８ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５３８Ｂ Ｂ４１Ｍ 5/26 7/26 ５３１ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 西原 孝史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 児島 理恵 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA04 EA23 EA41 FA12 FA14 FA25 FB09 FB12 FB25 5D029 JA01 JC18 LA13 LA14 LA17 LB04 LB07 NA23 5D121 AA04 EE03 EE09 EE11 EE14 EE17

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に情報記録層と保護層を含む多層
   膜を備え、これにレーザビームを照射して情報の記録・
   再生を行う光学的情報記録媒体であって、情報記録層に
   接して少なくとも何れかの面にＴｅ−Ｏを主成分とする
   保護層を設けた光学的情報記録媒体。
2. 【請求項２】 Ｔｅ−Ｏ薄膜の平均組成がＴｅＯ
   _X（１．２≦ｘ≦２．０）である請求項１記載の光学的
   情報記録媒体。
3. 【請求項３】 Ｔｅ−Ｏ薄膜の平均組成がＴｅＯ
   _X（１．５≦ｘ≦２．０）である請求項２記載の光学的
   情報記録媒体。
4. 【請求項４】 Ｔｅ−Ｏ薄膜が、さらにＮを含み、その
   濃度がＯ濃度を越えないことを特徴とする請求項１〜３
   の何れかに記載の光学的情報記録媒体。
5. 【請求項５】 Ｔｅ−Ｏを主成分とする薄膜が、添加元
   素Ｍとして、 ０族元素（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ），Ｉｂ族元素（Ｃｕ，Ａ
   ｇ，Ａｕ），IIａ族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ），
   IIｂ族元素（Ｚｎ、Ｃｄ），IIIａ族元素（Ｓｃ、
   Ｙ）、IIIｂ族元素（Ｂ、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ），IVａ族
   元素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ），IVｂ族元素（Ｃ，Ｓｉ，Ｇ
   ｅ，Ｓｎ，Ｐｂ），Ｖａ族元素（Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ），Ｖ
   ｂ族元素（Ｎ，Ｓｂ，Ｂｉ），VIａ族元素（Ｃｒ，Ｍ
   ｏ，Ｗ），VIIIａ族元素（Ｍｎ）VIII族元素（Ｆｅ，Ｃ
   ｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ）ラン
   タノイド元素（Ｌａ）希土類元素（Ｄｙ，Ｅｕ，Ｇｄ，
   Ｔｂ）の中から選ばれる少なくとも１つを含み、さらに
   条件に応じてはＮを含んでなり、 Ｔｅ_aＭ_bＯ_cＮ_d （ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００） ［ａ≧ｂかつｃ≧５０ａｔ％かつｄ＝０］または［ａ≧
   ｂかつｃ＋ｄ≧５０ａｔ％かつｃ≧ｄ＞０］の組成式で
   表される請求項１、２、３または４に記載の光学的情報
   記録媒体。
6. 【請求項６】 添加元素ＭがＴｅよりも酸化物の標準生
   成エネルギーの小さな元素であるとき、保護層の組成が
   Ｔｅ−Ｍ−Ｏ三角組成図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.
   3，０，66.7），Ｃ（45.5，０，54.5），Ｄ（41.5，8.
   5，50），Ｆ（25，25，50）で囲まれた組成域にある請
   求項５記載の光学的情報記録媒体。
7. 【請求項７】 保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ三角組成図
   でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.7），Ｂ（40，
   ０，60），Ｅ（33，17，50），Ｆ（25，25，50）で囲ま
   れた組成域にある請求項６記載の光学的情報記録媒体。
8. 【請求項８】 ＭがＡｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕの何
   れかである請求項６または７に記載の光学的情報記録媒
   体。
9. 【請求項９】 添加元素ＭがＴｅよりも酸化物の標準生
   成エネルギーの大きな元素であって、その化学量論的組
   成がＭＯで表されるとき、保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ
   三角組成図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.
   7），Ｃ（40，０，60），Ｇ（24，24、52），Ｉ（20，2
   0，60）で囲まれた組成域にある請求項５記載の光学的
   情報記録媒体。
10. 【請求項１０】 保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ三角組成
    図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.7），Ｂ（4
    0，０，60），Ｈ（22，22，56），Ｉ（20，20，60）で
    囲まれた組成域にある請求項９記載の光学的情報記録媒
    体。
11. 【請求項１１】 ＭがＺｎ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｎｂの何れか
    である請求項９または１０に記載の光学的情報記録媒
    体。
12. 【請求項１２】 添加元素ＭがＴｅよりも酸化物の標準
    生成エネルギーの大きな元素であって、その化学量論的
    組成がＭ₂Ｏ₃で表されるとき、保護層の組成がＴｅ−Ｍ
    −Ｏ三角組成図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，6
    6.7），Ｃ（45.5，０，54.5），Ｊ（21.5，21.5，5
    7），Ｌ（18，18，64）で囲まれた組成域にある請求項
    ５記載の光学的情報記録媒体。
13. 【請求項１３】 保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ三角組成
    図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.7），Ｂ（4
    0，０，60），Ｋ（20，20，60），Ｌ（18，18，64）で
    囲まれた組成域にある請求項１２記載の光学的情報記録
    媒体。
14. 【請求項１４】 ＭがＡｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｄｙ，Ｅｕ，
    Ｇｄ，Ｈｏ，Ｌａ，Ｓｂ，Ｔｂ，Ｔｉ，Ｙの何れかであ
    る請求項９または１０に記載の光学的情報記録媒体。
15. 【請求項１５】 添加元素ＭがＴｅよりも酸化物の標準
    生成エネルギーの大きな元素であって、その化学量論的
    組成がＭＯ₂で表されるとき、保護層の組成がＴｅ−Ｍ
    −Ｏ三角組成図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，6
    6.7），Ｃ（45.5，０，54.5），Ｍ（24，24、52），Ｏ
    （16.7，16.7，66.6）で囲まれた組成域にある請求項５
    記載の光学的情報記録媒体。
16. 【請求項１６】 保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ三角組成
    図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.7），Ｂ（4
    0，０，60），Ｎ（23，23，54），Ｏ（16.7，16.7，66.
    6）で囲まれた組成域にある請求項１５記載の光学的情
    報記録媒体。
17. 【請求項１７】 ＭがＳｉ、Ｇｅ、Ｍｎ，Ｓｎ、Ｔｉ，
    Ｚｒの何れかである請求項１５または１６に記載の光学
    的情報記録媒体。
18. 【請求項１８】 添加元素ＭがＴｅよりも酸化物の標準
    生成エネルギーの大きな元素であって、その化学量論的
    組成がＭ₂Ｏ₅で表されるとき、保護層の組成がＴｅ−Ｍ
    −Ｏ三角組成図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，6
    6.7），Ｃ（45.5，０，54.5），Ｐ（17.5，17.5，6
    5），Ｒ（15.5，15.5，69）で囲まれた組成域にある請
    求項５記載の光学的情報記録媒体。
19. 【請求項１９】 保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ三角組成
    図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.7），Ｂ（4
    0，０，60），Ｑ（16.5，16.5，67），Ｒ（15.5，15.
    5，69）で囲まれた組成域にある請求項１８記載の光学
    的情報記録媒体。
20. 【請求項２０】 ＭがＮｂ、Ｓｂ、Ｔａの何れかである
    請求項１８または１９に記載の光学的情報記録媒体。
21. 【請求項２１】 添加元素ＭがＴｅよりも酸化物の標準
    生成エネルギーの大きな元素であって、その化学量論的
    組成がＭＯ₃で表されるとき、保護層の組成がＴｅ−Ｍ
    −Ｏ三角組成図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，6
    6.7），Ｃ（45.5，０，54.5），Ｓ（16.5，16.5，6
    7），Ｕ（14.5，14.5，71）で囲まれた組成域にある請
    求項５の光学的情報記録媒体。
22. 【請求項２２】 保護層の組成がＴｅ−Ｍ−Ｏ三角組成
    図でＴｅ，Ｍ，Ｏの順にＡ（33.3，０，66.7），Ｂ（4
    0，０，60），Ｔ（15.5，15.5，69），Ｕ（14.5，14.
    5，71）で囲まれた組成域にある請求項２１記載の光学
    的情報記録媒体。
23. 【請求項２３】 ＭがＳｃまたはＷの何れかである請求
    項２１または２２に記載の光学的情報記録媒体。
24. 【請求項２４】 情報記録層が相変化形の材料層からな
    り、レーザ照射に応じて光学的に検出可能な複数の状態
    間を相変化する請求項１〜２３の何れかに記載の光学的
    情報記録媒体。
25. 【請求項２５】 基板上に、Ｔｅ−Ｏを主成分とする第
    １の保護層、情報記録層、第２のＴｅ−Ｏを主成分とす
    る保護層を含む３つの層、または、上記３つの層にさら
    に金属性反射層（または放熱層）を加えた４つの層を含
    む多層膜を積層してなる請求項１〜２４の何れかに記載
    の光学的情報記録媒体。
26. 【請求項２６】 情報記録層がＴｅまたはＳｂを含む合
    金薄膜である請求項２４または２５記載の光学的情報記
    録媒体。
27. 【請求項２７】 基板上にＴｅまたはＳｂを含む情報記
    録層と、前記情報記録層の少なくとも何れかの面に接し
    てＴｅ−Ｏを主成分とする保護層を設けた層構成を含ん
    でなる光学的情報記録媒体の製造方法であって、Ｔｅ−
    Ｏを主成分とする保護層は、ＴｅターゲットまたはＴｅ
    とＴｅＯ₂混合粉末を固めて形成したＴｅＯ_X（０≦ｘ≦
    ２）ターゲットを用い形成し、 この際、Ｔｅターゲットを用いる場合には不活性ガスと
    酸素ガスの混合ガスまたは不活性ガスと酸素ガスおよび
    窒素ガスの混合ガスを用いた反応性スパッタ法により、
    またＴｅＯ_X（０＜ｘ≦２）ターゲットを用いる場合に
    は、組成に応じて不活性ガスを用いた通常スパッタ法、
    不活性ガスと酸素ガスの混合ガス、または不活性ガスと
    酸素ガスと窒素ガスの混合ガスを用いた反応性スパッタ
    法の何れかによる光学的情報記録媒体の製造方法。
28. 【請求項２８】 基板上にＴｅまたはＳｂを含む情報記
    録層と、前記情報記録層の少なくとも何れかの面に接し
    てＴｅ−Ｏを主成分とし添加元素Ｍを含む保護層を設け
    た層構成を含んでなる光学的情報記録媒体の製造方法で
    あって、Ｔｅ−Ｏを主成分としＭを含む保護層は、Ｔｅ
    −Ｍ合金またはＴｅ−Ｍ混合粉末ターゲットまたはＴｅ
    とＴｅＯ₂とＭとＭ酸化物（またはＭ窒化物、またはＭ
    窒酸化物）の混合粉末を固めて形成したＴｅ−Ｍ−Ｏ−
    （Ｎ）ターゲットを用い形成し、この際、Ｔｅ−Ｍ合金
    またはＴｅ−Ｍ混合粉末ターゲットを用いる場合には、
    不活性ガスと酸素ガスの混合ガスまたは不活性ガスと酸
    素ガスおよび窒素ガスの混合ガスを用いた反応性スパッ
    タ法により、またＴｅ−Ｍ−Ｏ−（Ｎ）ターゲットを用
    いる場合には、組成に応じて不活性ガスを用いた通常ス
    パッタ法、不活性ガスと酸素ガスの混合ガス、または不
    活性ガスと酸素ガスと窒素ガスの混合ガスを用いた反応
    性スパッタ法の何れかによる光学的情報記録媒体の製造
    方法。
29. 【請求項２９】 添加物Ｍが、 ０族元素（Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅ），Ｉｂ族元素（Ｃｕ，Ａ
    ｇ，Ａｕ），IIａ族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ），
    IIｂ族元素（Ｚｎ、Ｃｄ），IIIａ族元素（Ｓｃ、
    Ｙ），IIIｂ族元素（Ｂ、Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ），IVａ族
    元素（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ），IVｂ族元素（Ｃ，Ｓｉ，Ｇ
    ｅ，Ｓｎ，Ｐｂ），Ｖａ族元素（Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ），Ｖ
    ｂ族元素（Ｎ，Ｓｂ，Ｂｉ），VIａ族元素（Ｃｒ，Ｍ
    ｏ，Ｗ），VIIａ族元素（Ｍｎ）VIII族元素（Ｆｅ，Ｃ
    ｏ，Ｎｉ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ）ラン
    タノイド元素（Ｌａ）希土類元素（Ｄｙ，Ｅｕ，Ｇｄ，
    Ｔｂ）の中から選ばれる少なくとも１つである請求項２
    ７または２８に記載の光学的情報記録媒体の製造方法。