JPH10326434A

JPH10326434A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH10326434A
Application number: JP9346426A
Authority: JP
Inventors: Kunihisa Nagino; 邦久薙野; Tomoya Yamaho; 智也山舗; Hitoshi Nobumasa; 均信正; Gentaro Obayashi; 元太郎大林; Takeshi Arai; 猛新井
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】多数の書換の繰り返しにおけるセクターの始
端部分、終端部分の劣化が少なく、なおかつ、ジッタ特
性が良好な書換可能相変化光記録媒体を提供すること。【解決手段】高硬度層と、第１誘電体層と記録層と第
２誘電体層と反射層を有し、なおかつ、高硬度層の硬度
が第１の誘電体層の硬度よりも大きく、第２の誘電体層
の厚さが３ｎｍ以上、５０ｎｍ以下であることを特徴と
する光記録媒体。

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に
関するものである。

【０００２】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
光記録媒体に関するものである。

【０００３】

【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。

【０００４】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。

【０００５】これらの書換可能相変化型光記録媒体の記
録層の材料としては、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅などの合金（N.Y
amada et al.Proc.Int.Symp.on Optical Memory 1987 p
61-66）が知られている。

【０００６】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。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。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。

【０００７】前述の従来の書換可能相変化型光記録媒体
における課題は、以下のようなものである。従来のディ
スク構造では、記録の書換の繰り返しにより、記録領域
部（以下セクターという）の記録の書き始め部分および
書き終わり部分の記録波形が劣化したり、ジッタ特性が
悪化するという問題がある。特に、従来のピットポジシ
ョン記録に替わり高密度化が可能なマーク長記録を採用
した場合には前記の問題は、より重大なものとなってく
る。この問題の原因の一つとして、記録の書換の繰り返
しにより、記録層がトラック方向および半径方向に移動
することが考えられる。すなわち、記録の書換の繰り返
しにより、記録膜が徐々にトラックの前方および、ある
いは後方に移動し、記録の開始端および終了端に記録膜
がたまったり、あるいは薄くなることが原因となってい
ると考えられる。同様に、半径方向についても記録の書
換の繰り返しにより、トラックの幅方向の中心部分の記
録膜が押しのけられ、トラック側壁にたまることによ
り、トラックの幅方向の中心部分の記録膜が薄くなると
いうことが原因となっていると考えられる。このこと
は、さらに記録の書換の繰り返しによるトラッキングの
安定性の低下の原因にもなっていると考えられる。

【０００８】さらには、従来のグルーブ記録に替わり、
ランドにも記録を行う、より高密度記録が可能なランド
グルーブ記録を適用したときに、記録の書換の繰り返し
により、グルーブに比較して、ランドのジッタがより悪
化しやすいという問題点があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、書換
の繰り返しにおけるセクターの書き始め部分および書き
終わり部分劣化が少なく、ジッタ特性が良好な書換可能
相変化型光記録媒体を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、記録層に光を
照射することによって、情報の記録、消去、再生が可能
であり、情報の記録及び消去が、非晶相と結晶相の間の
相変化により行われる光記録媒体であって、基板上に少
なくとも高硬度層、第１誘電体層、記録層、第２誘電体
層および反射層をこの順に有し、かつ、前記高硬度層の
硬度が前記第１誘電体層の硬度よりも大きく、第２誘電
体層の厚さが３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴
とする光記録媒体に関するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体の構成部材の
代表的な層構成は、例えば、透明基板／高硬度層／第１
誘電体層／記録層／第２誘電体層／反射層の積層体から
なるものである。但しこれに限定するものではない。

【００１２】本発明の光記録媒体において、高硬度層の
硬度が第１誘電体層の硬度よりも大きいことが重要であ
る。すなわち高硬度層の材料として、第１誘電体層の材
料よりも硬度の大きい材料を用いることにより、記録の
書換の繰り返しにともなう膨張、収縮による記録膜の移
動を抑制でき、記録書換繰り返しにおけるセクターの書
き始め部分および書き終わり部分の劣化およびジッタの
悪化を改良できる。通常、書換可能相変化型光記録媒体
には記録層に隣接する保護層としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂誘
電体膜が用いられる。ＺｎＳ−ＳｉＯ₂誘電体膜のヌー
プ硬度は４００kg/mm²程度であり、記録の書換の繰り返
しにともなう書き始め部分および書き終わり部分の劣化
やジッタの悪化を改善するためには、高硬度層の硬度は
４５０kg/mm²以上であることが好ましい。

【００１３】上記の構成は、特にランドグルーブ記録を
行う光記録媒体に適用すると効果が大きい。なぜなら
ば、他の方法では改善が困難な、記録書換繰り返しによ
るランドのジッタの繰り返し特性を大きく改善すること
ができるからである。

【００１４】また、上記の構成は、マーク長記録を行う
光記録媒体に適用すると効果が大きい。なぜならば、マ
ーク長記録を行う光記録媒体においては、記録の書換の
繰り返しにともなう書き始め部分および書き終わり部分
の劣化やジッタの悪化がより顕著であり、改善の効果が
より大きいからである。

【００１５】また、高硬度層の熱膨張係数は、第１誘電
体層の熱膨張係数よりも小さいことが好ましい。こうす
ることにより、記録書換の繰り返しに関して、記録層の
変動を小さく押さえ込み、セクターの書き始め部分およ
び書き終わり部分の劣化、ジッタの悪化を改良する。

【００１６】さらに、高硬度層は、記録層の熱負荷を少
なくすることと、基板への熱ダメージを小さくすること
から、第１誘電体層よりも熱伝導率が大きいことが好ま
しい。第１誘電体層の熱伝導率が大きい場合、記録層に
照射されたレーザー光による熱が、十分に効果的に記録
層の相変化に利用される前に冷却されてしまい、感度が
悪くなるため、好ましくなく、高硬度層の熱伝導率が第
１誘電体層よりも高いことが好ましい。

【００１７】さらにまた、入射光を取り込みやすくする
ために、高硬度層は記録光波長において実質的に透明で
あり、かつその屈折率は第１誘電体層の屈折率よりも小
さいことが好ましい。

【００１８】このような高硬度層の材料としては、例え
ば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化
物、金属セレン化物などの金属化合物、およびその混合
物である。高硬度層の材質としては、より具体的には、
例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、
Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂなどの金属の酸化物の薄膜（例えばＳ
ｉＯ_x（１≦ｘ≦２）、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、
Ｎｂ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ₃、ＩＴＯなど）、光学
ガラス（例えば、ＢＫ７など。なお、ここでいう、光学
ガラスとは、少なくともＳｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｎａ、Ｋ、Ｃ
ａ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｔｉ、Ｐ、Ｚｒ、
Ｌａの酸化物から選ばれる２種類以上の混合物を指
す）、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂなど
の窒化物の薄膜（例えばＳｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮなど）、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆなどの炭化物の薄膜及びこれらの
化合物の混合物の膜が好ましい。また、これらに炭素、
ＳｉＣなどの炭化物、ＭｇＦ₂などのフッ化物を混合し
たものも、膜の残留応力が小さいことから好ましい。膜
形成速度、材料コスト、実用性などを鑑みると、ＳｉＯ
_x（１≦ｘ≦２）、Ｔａ₂Ｏ_5-x（０≦ｘ≦１）、Ａｌ₂Ｏ
_3-x（０≦ｘ≦２）、ＴｉＯ_2-x（０≦ｘ≦１）、Ｎｂ₂
Ｏ_5-x（０≦ｘ≦１）、Ｓｉ₃Ｎ_4-x（０≦ｘ≦２）、Ａ
ｌＮ_x（０．２≦ｘ≦１）、ＺｒＯ_x（０．５≦ｘ≦
２）、光学ガラスなどがより好ましい。

【００１９】また、高温状態や高湿状態での耐久性を考
慮した場合には、高硬度層の硬度が高すぎると、温度変
化などの影響により、他の構成層や基板との物理的性状
の違いによりクラックなどの欠陥が発生しやすくなる。
こうした欠陥発生をさけるためには、上記にあげた材料
のうち、ヌープ硬度が１０００ｋｇ／ｍｍ²を越えるよ
うな高硬度のものについては、Ａｌ₂Ｏ_3-x（０．２≦ｘ
≦１．５）、Ｓｉ₃Ｎ₄ _-x（０．５≦ｘ≦１．５）、Ａｌ
Ｎ_x（０．５≦ｘ≦０．９）、ＺｒＯ_x （０．８≦ｘ≦
１．８）であることがより好ましい。これらの範囲とす
ることで、実質的に硬度を低下させることなく、環境の
変化に対して、柔軟に形状を追従させることが可能とな
るからである。

【００２０】本発明の高硬度層を形成する時は、これら
の１種あるいは２種以上を同時蒸着して形成したり、あ
るいは、一つのターゲットとして蒸着してもかまわな
い。

【００２１】膜形成速度、材料コスト、実用性などを鑑
みると、高硬度層は、反応性スパッタリング法により成
膜することが好ましい。特に、半導体や金属ターゲット
とＤＣ電源を用い、反応性スパッタリング法を行って、
上記の高硬度層を成膜すれば、装置の価格を安くでき、
なおかつ、成膜速度を早くできるのでさらに好ましい。

【００２２】本発明の高硬度層、第１および第２誘電体
層には、記録時に基板、記録層などが熱によって変形
し、記録特性が劣化することを防止する効果と、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
る効果とがある。

【００２３】ディスクの光学的な設計を容易にする点か
ら、高硬度層の屈折率、第１誘電体層の屈折率の少なく
ともどちらかが、１．６以上であり、第２誘電体層の屈
折率と高硬度層の屈折率の差が、−０．２以上、０．２
以下、もしくは、第２誘電体層の屈折率と第１誘電体層
の屈折率の差が、−０．２以上、０．２以下であること
が好ましい。

【００２４】第１誘電体層の材質としては、ＺｎＳの薄
膜、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉ
ｎ、Ｓｎ、Ｐｂなどの金属の酸化物の薄膜、Ｓｉ、Ａｌ
などの窒化物の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆなどの炭化物の
薄膜及びこれらの化合物の混合物の膜が、耐熱性が高い
ことから好ましい。また、これらに炭素、ＳｉＣなどの
炭化物、ＭｇＦ₂などのフッ化物を混合したものも、膜
の残留応力が小さいことから好ましい。特に、記録光波
長において実質的に透明であり、かつその屈折率が、透
明基板の屈折率より大きく、記録層の屈折率より小さ
い、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物からなる膜を用いること
が好ましい。また、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、Ｚ
ｎＳ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。

【００２５】高硬度層の厚さは、第１誘電体層の厚さよ
りも薄く、かつ、１０ｎｍ以上であることが望ましい。
１０ｎｍよりも薄い場合、高硬度層を設けた効果が得ら
れないことがあるし、高硬度層にクラック等が生じるこ
とがあり、かえって繰り返し耐久性に対して悪影響をお
よぼす場合がある。記録の書換の繰り返しに対して高硬
度層の十分な効果を得るためには２５ｎｍ以上が好まし
く、より好ましくは３５ｎｍ以上である。また、第１誘
電体層の光学的な特性を十分に発揮するためには高硬度
層の厚さは第１誘電体層よりも薄いことが望ましい。高
硬度層があまり厚いと、記録の繰り返しにより高硬度層
にクラックなどが生じることがあり、かえって繰り返し
耐久性に対して悪影響を与えるときがある。また、高硬
度層を厚くすると、結果的に製造コストが上昇する。ま
た、後述する高硬度層および第１誘電体層の厚さの和の
好ましい範囲から、高硬度層の厚さは１００ｎｍ以下が
望ましく、光学設計の点から、５０ｎｍ以下が好まし
い。より好ましくは４５ｎｍ以下である。

【００２６】高硬度層と第１誘電体層の厚さは、光学的
な条件により決められるが、両者の和は、およそ１０ｎ
ｍ〜５００ｎｍである。基板や記録層から剥離し難く、
クラックなどの欠陥が生じ難いことから、５０〜４００
ｎｍが好ましい。より好ましくは８０ｎｍ〜２００ｎｍ
である。

【００２７】なお、高硬度層と第１誘電体層の間に、高
硬度層の材料と第１誘電体層の材料からなる混合層を有
しても構わない。こうすることにより、高硬度層と第１
誘電体層の密着性に優れ、特に、長期保存安定性に優れ
た光記録媒体を得ることができる。

【００２８】本発明の第２誘電体層の材質は、高硬度層
や第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。例えば、第２誘
電体層の材質は、ＺｎＳ、ＳｉＯ₂、酸化アルミニウ
ム、窒化シリコン、ＺｒＣ、ＺｎＳｅなどの金属硫化
物、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属セレン
化物の金属化合物、およびその混合物である。また、こ
れら透明な材料でもよいが、透明でない材料から形成さ
れることが好ましい。この層で光を吸収し、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。

【００２９】第２誘電体層の具体的な材料としては、Ｚ
ｎＳの薄膜、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎ
ｂなどの金属の酸化物の薄膜、Ｓｉ、Ａｌなどの窒化物
の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆなどの炭化物の薄膜及びこれ
らの化合物の混合物の膜が、耐熱性が高いことから好ま
しい。また、これらに炭素、ＳｉＣなどの炭化物、Ｍｇ
Ｆ₂などのフッ化物を混合したものも、膜の残留応力が
小さいことから好ましい。特にＺｎＳとＳｉＯ₂の混合
膜あるいはＺｎＳとＳｉＯ₂と炭素の混合物は、繰り返
しによる記録特性の低下が起きにくいことから好まし
い。

【００３０】第２誘電体層の厚さは、３ｎｍ以上５０ｎ
ｍ以下が必要である。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、３０
ｎｍ以下がより効果的である。

【００３１】本発明の記録層としては、特に限定するも
のではないが、Ｉｎ−Ｓｅ合金、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合
金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ合金、Ｎｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｃｏ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−
Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金などがある。

【００３２】特にＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｇｅ−
Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｔ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｎｂ−
Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｐｄ−Ｎｂ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
合金は、消去時間が短く、かつ多数回の記録、消去の繰
り返しが可能であり、Ｃ／Ｎ、消去率などの記録特性に
優れることから好ましい。

【００３３】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、繰り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、繰り返しオーバーライトによる記録層
の移動が起こりやすくジッタが悪化が激しくなる。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１０ｎｍ〜３５ｎｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜２４
ｎｍである。最も好ましくは、１６ｎｍ〜２４ｎｍであ
る。

【００３４】反射層の材質としては、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。金属としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕなど
の高反射率の金属、合金としてはこれらを主成分として
８０原子％以上含有し、Ｔｉ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｈｆなどの
添加元素を含む合金、金属化合物としては、Ａｌ、Ｓｉ
などの金属窒化物、金属酸化物、金属カルコゲン化物な
どの金属化合物が好ましい。

【００３５】Ａｌ、Ａｕ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
できることから好ましい。前述の合金の例として、Ａｌ
にＳｉ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｈｆ、Ｔａ、
Ｎｂ、Ｍｎなどの少なくとも１種の元素を合計で５原子
％以下、０．５原子％以上加えたもの、あるいは、Ａｕ
にＣｒ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉなどの少なくと
も１種の元素を合計で２０原子％以下１原子％以上加え
たものなどがある。特に、材料の価格が安くできること
から、Ａｌを主成分とする合金が好ましい。

【００３６】とりわけ、Ａｌ合金としては、耐腐食性が
良好なことから、ＡｌにＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｚ
ｒ、Ｍｎ、Ｐｄから選ばれる少なくとも１種以上の金属
を合計で５原子％以下０．５原子％以上添加した合金あ
るいは、Ａｌに合計で５原子％以下のＳｉとＭｎを加え
た合金が好ましい。

【００３７】特に、耐腐食性、熱安定性が高く、ヒロッ
クなどの発生が起こり難いことから反射層を、添加元素
を合計で３原子％未満、０．５原子％以上含む、Ａｌ−
Ｈｆ−Ｐｄ合金、Ａｌ−Ｈｆ合金、Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａ
ｌ−Ｔｉ−Ｈｆ合金、Ａｌ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｔａ合
金、Ａｌ−Ｔｉ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ合金のい
ずれかのＡｌを主成分とする合金で構成することが好ま
しい。

【００３８】反射層の厚さとしては、通常、おおむね１
０ｎｍ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２０ｎｍ以上２００
ｎｍ以下が好ましい。

【００３９】また、高線速、高密度化にともない、オー
バーライト時にオーバーライト前の記録膜の状態が結晶
相か非晶相かにより、記録マーク歪みが生じるが、この
ような場合は、記録膜が結晶相の場合と非晶相の場合の
光吸収量差を調整することを主な目的として、反射層と
第２誘電体層の間に光を一部吸収したり、透過させたり
できる層厚さで、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｍｎ、Ｗ、Ｎｂ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｐｔ、Ｏｓ、
Ｃｏ、Ｚｎ、Ｐｄ、Ｓｉやこれらの合金、Ｔｉ、Ｎｂ、
ＭｏあるいはＴｅを必須とする高融点の炭化物、酸化
物、ホウ化物、窒化物、およびこれらの混合物などから
なる吸収量補正層を形成しても良い。

【００４０】記録層、第２誘電体層および反射層は、間
に他の層を介さず、隣接して設けられていることが、よ
り良好な消去特性や、繰り返し耐久性を得るために、好
ましい。特に、これらの層の間に第２誘電体層よりも厚
い層を設けると、マーク長記録の場合に記録の書換の繰
り返しによるジッタ悪化が大きくなる。

【００４１】記録感度が高く、高速でシングルビーム・
オーバーライトが可能であり、かつ消去率が大きく消去
特性が良好であり、かつ、記録の書換の繰り返しによる
記録の書き始め部分および書き終わり部分の劣化が少な
く、ジッタ悪化が少ないことから、次のごとく、光記録
媒体の主要部を構成することが好ましい。

【００４２】すなわち、高硬度層がＳｉＯ_x（１≦ｘ≦
２）、Ｓｉ₃Ｎ_4-x（０≦ｘ≦２）、Ｔａ₂Ｏ_5-x（０≦ｘ
≦１）、Ａｌ₂Ｏ_3-x（０≦ｘ≦２）、ＡｌＮ_x（０．２
≦ｘ≦１）、ＺｒＯ_x（０．５≦ｘ≦２）から選ばれた
膜、あるいはこれらを主成分とする混合膜であり、第１
誘電体層がＳｉＯ₂の混合比が１５〜３５モル％のＺｎ
ＳとＳｉＯ₂の混合膜あるいはＺｎＳとＳｉＯ₂と炭素の
混合膜であり、かつ記録層としてＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅの元
素を少なくとも含む合金を用い、かつ、第２誘電体層が
ＳｉＯ₂の混合比が１５〜３５モル％のＺｎＳとＳｉＯ₂
の混合膜あるいはＺｎＳとＳｉＯ₂と炭素の混合膜であ
り、第２誘電体層の厚さを３ｎｍ以上５０ｎｍ以下で構
成し、かつ記録層の厚さを５ｎｍ以上４０ｎｍ以下で構
成することが好ましい。特に、記録層の組成が次式で表
される範囲にあることが好ましい。

【００４３】（Ｍ_xＳｂ_yＴｅ_1-x-y）_1-z（Ｔｅ_0.5Ｇｅ_0.5）_z ０≦ｘ≦０．０５０．３５≦ｙ≦０．６５０．２≦ｚ≦０．５ここで、Ｍはパラジウム、ニオブ、白金、銀、金、コバ
ルトから選ばれる少なくとも１種の金属、を表す。ま
た、ｘ、ｙ、ｚおよび数字は、各元素の原子数比（各元
素のモル比）を表す。また、上記構成の第２誘電体層上
に、反射層としてＡｌ合金を、厚さ２０ｎｍ〜２００ｎ
ｍで構成することが好ましい。

【００４４】本発明の基板の材料としては、透明な各種
の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。ほこり、基
板の傷などの影響をさける目的で、透明基板を用い、集
束した光ビームで基板側から記録を行うことが好まし
く、この様な透明基板材料としては、ガラス、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があげられ
る。

【００４５】特に、光学的複屈折が小さく、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。

【００４６】基板の厚さは特に限定するものではない
が、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０１ｍ
ｍ未満では、基板側から集束した光ビームで記録する場
合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ以上では、
対物レンズの開口数を大きくすることが困難になり、照
射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記録密度
をあげることが困難になる。特に好ましい範囲は、０．
４ｍｍ以上１．２ｍｍ以下である。基板はフレキシブル
なものであっても良いし、リジッド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。リジッドな基板は、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、密着貼り合わ
せ構造としてもよい。

【００４７】なお、ランドグルーブ記録を行う場合は、
光記録媒体の形状などは以下のようにすることが好まし
い。

【００４８】光記録媒体の案内溝（グルーブ）と案内溝
間（ランド）の間の傾斜部分の傾きは０．１５以上１．
８以下とすることが好ましい。ここで、案内溝と案内溝
間の傾斜部分の傾きは、図１に示すとおり、溝の底から
１０％の位置と溝の頂部から１０％の位置の間での傾き
ｙ／ｘを指す。ランドとグルーブでは幾何学的関係が異
なるため、ランドの方が放熱が大きく、ランドとグルー
ブに同じように記録した場合、ランドの方がマークが小
さくなったり、不鮮明になる傾向があるが、傾斜部分の
傾きを０．１５以上にすることにより、ランドとグルー
ブの記録時における熱拡散の差を小さくできる。また、
通常、基板はスタンパーと称する溝を形成した型を用い
て加圧、成形して作製するが、傾斜部分の傾きが１．８
を越えると、成形時の離型が悪くなり、良好な基板が得
られないことがある。好ましくは０．２５以上１．０以
下であり、製造上のマージン等を考慮すると、０．３以
上、０．７以下がより好ましい。このように、傾斜角度
を成型時の離型に問題にならない程度に大きくすること
により、クロスイレーズ耐久性も向上できる。

【００４９】また、ランドとグルーブにおける書換の繰
り返しによる記録層の移動がトラッキングを乱す原因と
考えられるが、グルーブとランドがウォブルしている場
合は（ウォブルとは、位置情報を検出するために、グル
ーブとランドを波打たせることを指す）、この現象がさ
らに増幅されるため、ウォブルの幅は、ウォブルの信号
が検出できる範囲で小さい方が好ましく、グルーブおよ
びランドの幅の１％以上、１０％以下が好ましい。より
好ましくは２％以上、８％以下である。

【００５０】また、グルーブとランドの間の傾斜部の幅
がトラックピッチの２５％以下であると、グルーブが矩
形状に近くなり、傾斜部分で記録した際の熱を遮断し、
クロスイレーズ耐久性が向上するので好ましい。ただ
し、グルーブとランドの間の傾斜部の幅がトラックピッ
チの３％未満の場合、傾斜角が大きすぎる場合と同様、
基板成形の際、スタンパーから基板を剥離しにくくな
る。すなわち、グルーブとランドの間の傾斜部の幅は３
％以上、２５％以下が好ましい。

【００５１】さらに、本発明の光記録媒体では、クロス
トークを減少させて、ランドとグルーブの記録特性差を
小さくできる点から、グルーブ深さを再生光の波長の１
／７以上１／５以下の光路長とすることが好ましい。グ
ルーブ深さが再生光の波長の１／７未満もしくは１／５
を越える光路長の場合は、クロストークが大きくなり、
正確な再生が困難になる。

【００５２】さらにまた、本発明のトラックピッチ（Ｔ
ｐ）は、クロスイレーズを小さくすることと、高密度記
録の観点からＴｐ＝ａ・λ／ＮＡ（λは記録再生光波長、ＮＡはレン
ズ開口数）０．９≦ａ≦１．５の範囲におさめることが好ましい。また、トラックピッ
チに対するランドおよびグルーブの平坦部の割合は、ラ
ンドとグルーブの再生信号の振幅差を少なくすることか
ら、０．４以上、０．６以下が好ましい。結局、トラッ
クピッチがλ／ＮＡ以上、１．５λ／ＮＡ以下であり、
ランドとグルーブの平坦部の割合を０．４以上、０．６
以下であることにより、高密度記録で、ランドとグルー
ブの記録特性をそろえることができることから好まし
い。

【００５３】また、ランドとグルーブの熱的環境の違い
による再生信号の違いを補正するためと、さらに、ウォ
ブルしたランドやグルーブで記録消去の繰り返しを行う
時にウォブルによる記録層の移動や、トラッキングの悪
化を防ぐため、さらにまた、再生信号振幅を大きく取る
点や、クロスイレーズの発生を防いだり、クロストーク
を低減するために、予め記録層におけるランドの幅とグ
ルーブの幅、記録マークの幅を、（Ｗag−Ｗw）／２≦
Ｗmg≦Ｗag−Ｗw、および、（Ｗal−Ｗw）／２≦Ｗml≦
Ｗal−Ｗwとすることが好ましい。

【００５４】ただし、記録層におけるグルーブの幅：Ｗ
ag、記録層におけるランドの幅：Ｗal、ランドおよびグ
ルーブのウォブル幅：Ｗw、グルーブに記録された記録
マークの幅：Ｗmg、ランドに記録された記録マークの
幅：Ｗml、である。ウォブルの幅とランドおよびグルー
ブの幅およびランドとグルーブに記録された記録マーク
の幅の関係を図２に示す。記録マークがこの上記範囲内
であると、書換の繰り返しによる消し残りや記録層の移
動がウォブルの影響を受けにくく、好ましい。再生時の
信号強度も考慮すると、より好ましくは０．５×（Ｗag−Ｗw）≦Ｗｍg≦０．９×（Ｗag−Ｗ
w）および０．５×（Ｗal−Ｗw）≦Ｗｍl≦０．９×（Ｗal−Ｗ
w）である。

【００５５】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザー光、ストロボ光のごとき高強度の光源
であり、特に半導体レーザー光は、光源が小型化できる
こと、消費電力が小さいこと、変調が容易であることか
ら好ましい。

【００５６】記録は結晶状態の記録層にレーザー光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。また、反対に非晶状態の記録層に結晶状態の記録
マークを形成してもよい。消去はレーザー光照射によっ
て、アモルファスの記録マークを結晶化するか、もしく
は、結晶状態の記録マークをアモルファス化して行うこ
とができる。記録速度を高速化でき、かつ記録層の変形
が発生しにくいことから記録時はアモルファスの記録マ
ークを形成し、消去時は結晶化を行う方法が好ましい。
また、記録マーク形成時は光強度を高く、消去時はやや
弱くし、１回の光ビームの照射により書換を行う１ビー
ム・オーバーライトは、書換の所要時間が短くなること
から好ましい。

【００５７】次に、本発明の光記録媒体の製造方法につ
いて述べる。高硬度層、第１誘電体層、記録層、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。

【００５８】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。

【００５９】記録層などの形成は、基板を固定したま
ま、あるいは移動、回転した状態のどちらでもよい。膜
厚の面内の均一性に優れることから、基板を自転させる
ことが好ましく、さらに公転を組み合わせることが、よ
り好ましい。

【００６０】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。また、基板にはハブなどを必要
に応じて設けてもよい。さらにまた、反射層を形成した
後、あるいはさらに前述の樹脂保護層を形成した後、２
枚の基板を対向して、接着剤で貼り合わせてもよい。記
録層は、実際に記録を行う前に、予めレーザ光、キセノ
ンフラッシュランプなどの光を照射し、結晶化させてお
くことが好ましい。

【００６１】

【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。
また、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。記録領域部の書き始め部分および書き終わり部
分の劣化距離（波形の潰れ）はオシロスコープにより観
察した。

【００６２】記録層、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。屈折率は、６８０ｎｍで測定
した。

【００６３】（実施例１）厚さ０．６ｍｍ、直径１２ｃ
ｍ、１．４８μｍピッチ（ランド幅０．７４μｍ、グル
ーブ幅０．７４μｍ、グルーブ深さ７２ｎｍ）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３０回
転で回転させながら、高周波スパッタ法により、高硬度
層、誘電体層、記録層、反射層を形成した。なお、この
実施例で用いた基板の詳細なパラメーターは表１０に示
す。

【００６４】まず、真空容器内を１×１０^-3Ｐａまで排
気した後、２×１０^-1ＰａのＡｒガス雰囲気中でＳｉＯ
₂ターゲットをスパッタし、基板上に３５ｎｍの高硬度
層を形成した。さらに、ＳｉＯ₂を２０ｍｏｌ％添加し
たＺｎＳをスパッタし、膜厚９５ｎｍの第１誘電体層を
形成した。

【００６５】ＳｉＯ₂ のヌープ硬度は５５０、屈折率
は１．５であり、第１誘電体層であるＺｎＳ・ＳｉＯ₂
のヌープ硬度は４００、屈折率は２．１である。

【００６６】また、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂ の熱伝導率は
０．６（Ｗ／ｍ・Ｋ）、熱膨張係数は６．１（×１０^-6
／Ｋ）であり、高硬度層であるＳｉＯ₂ の熱伝導率と
熱膨張係数はそれぞれ１．５（Ｗ／ｍ・Ｋ）と、０．５
（×１０^-6／Ｋ）である。

【００６７】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２０ｎｍ、組成Ｇｅ
_0.185Ｓｂ_0.279Ｔｅ_0.536からなる記録層を得た。さら
に第１誘電体層と同じ材料で第２誘電体層を１６ｎｍ形
成し、この上に、Ａｌ_98.1Ｈｆ_1. ₇Ｐｄ_0.2合金をスパッ
タして膜厚１５０ｎｍの反射層を形成し、本発明の光記
録媒体を得た。

【００６８】この光記録媒体に波長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。

【００６９】次に、グルーブに、線速度６ｍ／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６
８０ｎｍの光学ヘッドを使用して、８／１６変調のラン
ダムパターンをマーク長記録によって１０万回オーバー
ライトした。この時、記録レーザー波形は、一般的に用
いられているマルチパルスを用いた。また、この時のウ
ィンドウ幅は、３４ｎｓとした。また、記録パワー、消
去パワーはそれぞれ、１０．０ｍＷ、４．８ｍＷとし
た。

【００７０】なお、オーバーライトの際にはデータ群
（記録マーク）の書き始めと、書き終わりを、ディスク
上の一つの点に固定した。また、データの書き始め部分
と、書き終わり部分の間の距離は、１ｃｍとし、この部
分のみをオーバーライトした。

【００７１】１０万回オーバーライト後の、データの書
き始め部分と、書き終わり部分の波形の潰れを観察した
ところ、それぞれ、３μｍ、１μｍであり実用上問題が
ないと確認できた。さらに、この部分のジッタを測定し
たところ、ウインドウ幅の９％と実用上十分小さいと確
認できた。

【００７２】さらに、グルーブの代わりにランドに１０
万回繰り返し記録した以外は、上記と同様な測定を行っ
たところ、データの書き始め部分と、書き終わり部分の
波形の潰れを観察したところ、それぞれ、１０μｍ、０
μｍであり実用上問題がないと確認できた。さらに、こ
の部分のジッタを測定したところ、ウインドウ幅の９．
５％と実用上十分小さいと確認できた。

【００７３】（実施例２）Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅからなる合
金ターゲットをスパッタして、記録層をＧｅ_0.20 ₇Ｓｂ
_0.257Ｔｅ_0.536とした他は、実施例１と同様のディスク
を作製した。

【００７４】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、５μｍ、１μ
ｍであり実用上十分小さいと確認できた。また、この部
分のジッタは、ウィンドウ幅の９．５％と実用上十分に
小さいと確認できた。

【００７５】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、１５μｍ、０μｍであり実用上十分小さいと確認
できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の１
０．０％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００７６】（実施例３）Ｐｄ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔ
ｅからなる合金ターゲットをスパッタして、組成Ｎｂ
_0.003Ｐｄ_0.002Ｇｅ_0.185Ｓｂ_0.27Ｔｅ_0.54の膜厚２０
ｎｍの記録層を形成した他は実施例１と同様のディスク
を作製した。

【００７７】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、２μｍ、０μ
ｍと実用上十分に小さいと確認できた。また、この部分
のジッタは、ウィンドウ幅の９．０％と十分に小さいと
確認できた。

【００７８】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、５μｍ、５μｍであり実用上十分小さいと確認で
きた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の１
０．５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００７９】（実施例４）ＳｉＯ₂ターゲットとＣ（カ
ーボン）ターゲットを同時にスパッタすることにより、
（ＳｉＯ₂）₉₇Ｃ₃からなる高硬度層を作製した他は、実
施例１と同様なディスクを得た。この時の高硬度層のヌ
ープ硬度は５００、屈折率は１．５であった。また、熱
伝導率と熱膨張係数はそれぞれ１．２（Ｗ／ｍ・Ｋ）
と、０．８（×１０^-6／Ｋ）である。

【００８０】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、５μｍ、１μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の９．０％であり実用上十分に小さかった。

【００８１】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、７μｍ、４μｍであり実用上十分小さいと確認で
きた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の９．
０％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００８２】（実施例５）光学ガラス”ＢＫ３”からな
る高硬度層を作製した他は、実施例１と同様なディスク
を得た。この時の高硬度層のヌープ硬度は５８０、屈折
率は１．５であった。熱伝導率と熱膨張係数はそれぞれ
１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）と、５．８（×１０^-6／Ｋ）であ
る。

【００８３】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、５μｍ、３μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の１０．０％であり実用上十分に小さかっ
た。

【００８４】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、５μｍ、１０μｍであり実用上十分小さいと確認
できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の
９．５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００８５】（実施例６）Ｓｉ₃Ｎ₄からなる高硬度層を
作製し、第１誘電体層の厚さを６５ｎｍとした他は、実
施例１と同様なディスクを得た。この時の高硬度層のヌ
ープ硬度は１９００、屈折率は２．０であった。熱伝導
率と熱膨張係数はそれぞれ１８（Ｗ／ｍ・Ｋ）と、５．
７（×１０^-6／Ｋ）である。

【００８６】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、６μｍ、２μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の９．５％であり実用上十分に小さかった。

【００８７】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、１５μｍ、３μｍであり実用上十分小さいと確認
できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の１
０．５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００８８】（実施例７）Ｔａ₂Ｏ₅からなる高硬度層を
作製した他は、実施例６と同様なディスクを得た。この
時の高硬度層のヌープ硬度は５８０、屈折率は２．０で
あった。熱伝導率と熱膨張係数はそれぞれ１２．９（Ｗ
／ｍ・Ｋ）と、４．０（×１０^-6／Ｋ）である。

【００８９】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、５μｍ、１μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の９．５％であり実用上十分に小さかった。

【００９０】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、２０μｍ、８μｍであり実用上十分小さいと確認
できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の１
０．５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００９１】（実施例８）Ａｌ₂Ｏ₃からなる高硬度層を
作製した他は、実施例６と同様なディスクを得た。この
時の高硬度層のヌープ硬度は１９００、屈折率は１．８
であった。熱伝導率と熱膨張係数はそれぞれ４０（Ｗ／
ｍ・Ｋ）と、５．３（×１０^-6／Ｋ）である。

【００９２】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、６μｍ、１μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の９．０％であり実用上十分に小さかった。

【００９３】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、８μｍ、０μｍであり実用上十分小さいと確認で
きた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の９．
５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００９４】（実施例９）ＡｌＮからなる高硬度層を作
製した他は、実施例６と同様なディスクを得た。この時
の高硬度層のヌープ硬度は１５００、屈折率は１．９で
あった。熱伝導率と熱膨張係数はそれぞれ２４．５（Ｗ
／ｍ・Ｋ）と、４．０（×１０^-6／Ｋ）である。

【００９５】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、４μｍ、２μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の１０．０％であり実用上十分に小さかっ
た。

【００９６】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、１５μｍ、８μｍであり実用上十分小さいと確認
できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の
９．５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【００９７】（実施例１０）Ａｒ：Ｎ₂＝１：１のガス
雰囲気中でＳｉターゲットをＤＣスパッタし、基板上に
３５ｎｍのＳｉＮ_x（Ｘ＝１．３３）高硬度層を形成し
たした以外は、実施例６と同じディスクを得た。

【００９８】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、６μｍ、２μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の９．５％であり実用上十分に小さかった。

【００９９】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、１０μｍ、５μｍであり実用上十分小さいと確認
できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の
９．０％と実用上十分に小さいと確認できた。

【０１００】（実施例１１）ＺｒＯ₂からなる高硬度層
を作製した他は、実施例６と同様なディスクを得た。こ
の時の高硬度層のヌープ硬度は１６００、屈折率は２．
０であった。熱伝導率と熱膨張係数はそれぞれ３．１
（Ｗ／ｍ・Ｋ）と、５．９（×１０^-6／Ｋ）である。

【０１０１】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れを観察したところ、それぞ
れ、４μｍ、２μｍと十分に小さいことが確認できた。
また、ジッタはウィンドウ幅の１０．０％であり実用上
十分に小さかった。

【０１０２】また、ランドの１０万回オーバーライト後
の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れは、それ
ぞれ、１２μｍ、１０μｍであり実用上十分小さいと確
認できた。また、この部分のジッタは、ウィンドウ幅の
１０．５％と実用上十分に小さいと確認できた。

【０１０３】（実施例１２）基板上に、ＳｉＯ₂からな
る高硬度層を３５ｎｍ作成し、さらに、Ａｒ：Ｏ₂＝
１：１のガス雰囲気中でＧｅターゲットをＤＣスパッタ
し、基板上に９０ｎｍのＧｅＯ_x（Ｘ＝１）第１誘電体
層を作成した。なお、この第１誘電体層のヌープ硬度は
４５０、屈折率は２．１であった。熱伝導率と熱膨張係
数はそれぞれ１．０（Ｗ／ｍ・Ｋ）と、７．６（×１０
^-6／Ｋ）である。この後、実施例３と同様の記録層を形
成し、さらに、第２誘電体層として、ＳｉＯ₂を２０ｎ
ｍ形成した。しかる後に、実施例３と同様の反射層を形
成し、目的の光記録媒体を得た。実施例１と同様な測定
を行ったところ、ほぼ、実施例１と同様な結果が得られ
た。

【０１０４】（実施例１３）ＡｒとＮ₂の混合ガスを用
いて、Ｓｉ反応性スパッタにより、Ｓｉ₃Ｎ_2.0、Ｓｉ₃
Ｎ_2.6、Ｓｉ₃Ｎ_3.4、Ｓｉ₃Ｎ_4.0の４水準の高硬度層を
作成した他は実施例６と同様なディスクを得た。Ｓｉと
Ｎの組成比はＡｒとＮ₂の流量比を変化させることによ
り変化させた。作製した高硬度層の組成は、ＮＲＡ（Ｎ
ｕｃｌｅａｒＲｅａｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓ）法
により確認した。この時の高硬度層のヌープ硬度および
屈折率は表１に示すような数値であった。

【０１０５】実施例１と同様な測定をこの４つの異なる
組成のディスクに対して行い、グルーブの１０万回オー
バーライト後の書き始め部分と書き終わり部分の波形の
潰れを観察した。またジッタの計測も行った。その結
果、表１に示すような結果を得た。

【０１０６】この結果から、４水準のいずれも良好な初
期特性を示すことがわかった。次に、これらを９０℃８
０％ＲＨのオーブンに入れ、５００時間保持した。その
後、室温に戻して、波形観測を行ったところ、記録信号
中に構成層の一部が剥離したことによって発生したと思
われる欠陥（バースト欠陥）の現れるものがあることが
わかった。表１にその結果を示す。この結果より、Ｓｉ
₃Ｎ_2.5〜_3.5が、耐久性の点から良好な特性を示すこと
が明らかとなった。

【０１０７】

【表１】

【０１０８】（実施例１４）ＡｒとＯ₂の混合ガスを用
いて、Ａｌ反応性スパッタにより、Ａｌ₂Ｏ_1.2、Ａｌ₂
Ｏ_1.6、Ａｌ₂Ｏ_2.7、Ａｌ₂Ｏ_3.0の４水準の高硬度層を
作成した他は実施例６と同様なディスクを得た。Ａｌと
Ｏの組成比は、ＡｒとＯ₂の流量比を変化させることに
より変化させた。作製した高硬度層の組成は、ＲＢＳ
（ＲｕｔｈｅｒｆｏｒｄＢａｃｋｗａｒｄＳｃａｔ
ｔｅｒｉｎｇ）法により確認した。

【０１０９】実施例１と同様な測定をこの４つの異なる
組成のディスクに対して行い、グルーブの１０万回オー
バーライト後の書き始め部分と書き終わり部分の波形の
潰れを観察した。またジッタの計測も行った。その結
果、表２に示すような結果を得た。

【０１１０】この結果から、４水準のいずれも良好な初
期特性を示すことがわかった。次に、これらを９０℃８
０％ＲＨのオーブンに入れ、５００時間保持した。その
後、室温に戻して、波形観測を行ったところ、記録信号
中に構成層の一部が剥離したことによって発生したと思
われる欠陥（バースト欠陥）の現れるものがあることが
わかった。表２にその結果を示す。この結果より、Ａｌ
₂Ｏ_1.5〜_2.8が、耐久性の点から良好な特性を示すこと
が明らかとなった。

【０１１１】

【表２】

【０１１２】（実施例１５）ＡｒとＮ₂の混合ガスを用
いて、Ａｌ反応性スパッタにより、ＡｌＮ_0.2、ＡｌＮ
_0.5、ＡｌＮ_0.9、ＡｌＮ_1.0の４水準の高硬度層を作成
した他は実施例６と同様なディスクを得た。ＡｌとＮの
組成比は、ＡｒとＮ₂の流量比を変化させることにより
変化させた。作製した高硬度層の組成は、ＮＲＡ（Ｎｕ
ｃｌｅａｒＲｅａｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓ）法
により確認した。

【０１１３】実施例１と同様な測定をこの４つの異なる
組成のディスクに対して行い、グルーブの１０万回オー
バーライト後の書き始め部分と書き終わり部分の波形の
潰れを観察した。またジッタの計測も行った。その結
果、表３に示すような結果を得た。

【０１１４】この結果から、４水準のいずれも良好な初
期特性を示すことがわかった。次に、これらを９０℃８
０％ＲＨのオーブンに入れ、５００時間保持した。保持
後、室温に戻して、波形観測を行ったところ、記録信号
中に構成層の一部が剥離したことによって発生したと思
われる欠陥（バースト欠陥）の現れるものがあることが
わかった。表３にその結果を示す。この結果より、Ａｌ
₂Ｎ_0.5〜_0.9が、耐久性の点から良好な特性を示すこと
が明らかとなった。

【０１１５】

【表３】

【０１１６】（実施例１６）ＺｒとＯ₂の混合ガスを用
いて、Ｚｒ反応性スパッタにより、ＺｒＯ_0.5、ＺｒＯ
_0.9、ＺｒＯ_1.8、ＺｒＯ_2.0の４水準の高硬度層を作成
した他は実施例６と同様なディスクを得た。ＺｒとＯの
組成比は、ＡｒとＯ₂の流量比を変化させることにより
変化させた。作製した高硬度層の組成は、ＲＢＳ（Ｒｕ
ｔｈｅｒｆｏｒｄＢａｃｋｗａｒｄＳｃａｔｔｅｒ
ｉｎｇ）法により確認した。

【０１１７】実施例１と同様な測定をこの４つの異なる
組成のディスクに対して行い、グルーブの１０万回オー
バーライト後の書き始め部分と書き終わり部分の波形の
潰れを観察した。またジッタの計測も行った。その結
果、表４に示すような結果を得た。

【０１１８】この結果から、４水準のいずれも良好な初
期特性を示すことがわかった。次に、これらを９０℃８
０％ＲＨのオーブンに入れ、５００時間保持した。保持
後、室温に戻して、波形観測を行ったところ、記録信号
中に構成層の一部が剥離したことによって発生したと思
われる欠陥（バースト欠陥）の現れるものがあることが
わかった。表４にその結果を示す。この結果より、Ｚｒ
Ｏ_0.8〜_1.8が、耐久性の点から良好な特性を示すことが
明らかとなった。

【０１１９】

【表４】

【０１２０】（実施例１７）Ｓｉ₃Ｎ₄ターゲットをスパ
ッタし、基板上に２５ｎｍの高硬度層を形成した。次に
Ｓｉ₃Ｎ₄ターゲットとＺｎＳ−ＳｉＯ₂２０ｍｏｌ％タ
ーゲットを同時スパッタすることにより、高硬度層材料
と第１誘電体層材料の混合層を２０ｎｍ形成した。この
際、Ｓｉ₃Ｎ₄ターゲットとＺｎＳ−ＳｉＯ₂２０ｍｏｌ
％ターゲットに供給する電力比を直線的に連続変化さ
せ、高硬度層側界面から第１誘電体層側界面の間で混合
層の組成が連続的に変化するようにした。さらに、Ｚｎ
Ｓ−ＳｉＯ₂２０ｍｏｌ％ターゲットをスパッタするこ
とにより第２の誘電体層を５０ｎｍ形成した。

【０１２１】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１９ｎｍ、組成Ｇｅ
_0.185Ｓｂ_0.279Ｔｅ_0.536からなる記録層を得た。さら
に前述の第２の誘電体層と同様にして、第２の誘電体層
を１６ｎｍ形成し、この上に、Ａｌ_98.1Ｈｆ_1.7Ｐｄ_0.2
合金をスパッタして膜厚１５０ｎｍの反射層を形成し、
本発明の光記録媒体を得た。この他は、実施例１と同様
なディスクとした。

【０１２２】次に、これを９０℃８０％ＲＨのオーブン
に入れ、２００時間保持した結果、剥離は全く観測され
なかった。

【０１２３】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、５μｍ、０μ
ｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタはウ
ィンドウ幅の１０．０％であり実用上十分に小さかっ
た。

【０１２４】（実施例１８）Ｓｉ₃Ｎ₄ターゲットの代わ
りにＳｉＯ₂ターゲットを使用し、高硬度層／高硬度層
材料と第１誘電体層材料の混合層／第１の誘電体層の厚
みが、２０ｎｍ／８０ｎｍ／２０ｎｍとした以外は、実
施例１７と同様な光記録媒体を得た。

【０１２５】この光記録媒体を実施例１７と同様に、９
０℃８０％ＲＨのオーブンに入れ、２００時間保持した
結果、剥離は全く観測されなかった。

【０１２６】実施例１と同様な測定を行ったところ、グ
ルーブの１０万回オーバーライト後の書き始め部分と書
き終わり部分の波形の潰れは、それぞれ、１０μｍ、３
μｍと十分に小さいことが確認できた。また、ジッタは
ウィンドウ幅の１０．０％であり実用上十分に小さかっ
た。

【０１２７】（実施例１９）高硬度層の厚さを５ｎｍ、
２５ｎｍ、１２０ｎｍとした他は実施例１と同様なディ
スクを作製した。これらのディスクについて、実施例１
と同様な測定を行い、グルーブの１０万回オーバーライ
ト後の書き始め部分と書き終わり部分の波形の潰れを観
察した。またジッタの計測も行った。その結果、表５に
示すような結果を得た。

【０１２８】

【表５】

【０１２９】なお、上記の結果で、高硬度層の厚さが１
２０ｎｍのもののジッタが若干悪い理由は、繰り返し記
録によるバーストの発生によるものである。上記の結果
より、高硬度層の厚さは、１０ｎｍ以上、第１誘電体層
よりも薄い方が繰り返し耐久性に対し良好な特性を示す
ことが明らかになった。

【０１３０】（実施例２０）基板として表１０に示す形
状のスパイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を
用いた他は、実施例１、６、７と同様な光記録媒体を作
製した。実施例１と同様な測定を行い、グルーブの１０
万回オーバーライト後の書き始め部分と書き終わり部分
の波形の潰れを観察した。またジッタの計測も行った。
その結果、表６に示すような、いずれのディスクも良好
な結果が得られた。

【０１３１】また、ランドで同様な測定を行ったとこ
ろ、グルーブと同様に良好な結果が得られた。その結果
を表７に示す。

【０１３２】

【表６】

【０１３３】

【表７】

【０１３４】（実施例２１）基板として、表１０に示す
形状のスパイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板
を用いた他は、実施例１、６、７と同様な光記録媒体を
作製した。実施例１と同様な測定を行い、グルーブの１
０万回オーバーライト後の書き始め部分と書き終わり部
分の波形の潰れを観察した。またジッタの計測も行っ
た。その結果、表８に示すような、いずれのディスクも
良好な結果が得られた。

【０１３５】また、ランドで同様な測定を行ったとこ
ろ、グルーブと同様に良好な結果が得られた。その結果
を表９に示す。

【０１３６】

【表８】

【０１３７】

【表９】

【０１３８】（実施例２２）基板として、表１０に示す
形状のスパイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板
を用いた他は、実施例１と同様なディスクを作製した。
実施例１と同様な測定を行ったところ、かき始め部分
と、書き終わり部分の波形の潰れは実施例１と同様であ
ったが、１０万回オーバーライト後のグルーブのジッタ
は、１５％と大きくなった。

【０１３９】（実施例２３）第２誘電体層の厚さを５ｎ
ｍとし、さらに第２誘電体層と、反射層の間にＳｉＯ₂
からなる高硬度層（厚さ２２ｎｍ）を設けた他は、実施
例１と同様にディスクを作製し、計６層からなるディス
クを得た。このディスクを実施例１と同様に測定したと
ころ、かき始め部分と、書き終わり部分の波形の潰れは
実施例１と同様であったが、１０万回オーバーライト後
のグルーブのジッタは、１５％と大きくなった。

【０１４０】(実施例２４）基板として表１０に示す形
状のスパイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を
用いた他は、実施例１と同様なディスクを作製した。実
施例１と同様な測定を行ったところ、かき始め部分と、
書き終わり部分の波形の潰れは実施例１と同様であった
が、１０万回オーバーライト後のグルーブのジッタは、
１４％と大きくなった。

【０１４１】（比較例１）高硬度層を省いた他は、実施
例１と同様のディスクを得た。実施例１と同様な測定を
行ったところ、グルーブの１０万回オーバーライト後の
ジッタは１４％と大きく、さらに、書き始め部分と、書
き終わり部分の波形の潰れを観察したところ、それぞ
れ、２００μｍ、５０μｍと大きく、正確なデータの再
生が困難であることがわかった。

【０１４２】また、ランドの１０万回記録後のジッタ
は、ウィンドウ幅の２５％とさらに大きく、かき始め部
分と、書き終わり部分の波形の潰れを観察したところ、
それぞれ、４００μｍ、１００μｍと大きく、正確なデ
ータの再生は出来ないことがわかった。

【０１４３】（比較例２）実施例１の高硬度層の替わり
に、ＺｎＳを作製した以外は、実施例１と同様なディス
クを作製した。ＺｎＳのヌープ硬度は、２００であっ
た。

【０１４４】このディスクを実施例１と同様に測定した
ところ、グルーブの１０万回オーバーライト後のジッタ
は、ウインドウ幅の１８％と大きく、さらに、書き始め
部分と、書き終わり部分の波形の潰れも、それぞれ、１
５０μｍ、１００μｍと大きく、正確なデータの再生が
困難であるとわかった。

【０１４５】（比較例３）第２誘電体層の厚さを５ｎｍ
とし、さらに第２誘電体層と、反射層の間にＳｉＯ₂か
らなる高硬度層（厚さ２２ｎｍ）を設けた他は、比較例
１と同様なディスクを作製した。

【０１４６】これを実施例１と同様に測定したところ、
グルーブの１０万回オーバーライト後のジッタは、ウイ
ンドウ幅の２０％と大きく、さらに、書き始め部分と、
書き終わり部分の波形の潰れも、それぞれ、１８０μ
ｍ、３０μｍと大きく、正確なデータの再生が困難であ
るとわかった。

【０１４７】（比較例４）基板として表１０に示す形状
のスパイラルグルーブ付きポリカーボネート製基板を用
いた他は、比較例１と同様なディスクを作製した。実施
例１と同様な測定を行ったところ、グルーブの１０万回
オーバーライト後のジッタはウィンドウ幅の１６％と比
較例１よりも大きかった。また、かき始め部分と、書き
終わり部分の波形の潰れを観察したところ比較例１と同
様な結果が得られ、正確なデータの再生が困難であるこ
とが分かった。

【０１４８】

【表１０】

【０１４９】

【発明の効果】本発明の光記録媒体によれば、以下の効
果が得られた。 (1) 多数回の記録・消去を行ってもセクターの書き始め
部分、書き終わり部分の劣化が少ない。 (2) 多数回の記録・消去を行ってもジッタ特性が良好で
ある。 (3) ランドグルーブ記録においても、繰り返し特性が良
好である。 (4) スパッタ法により容易に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光記録媒体の断面概略図を示す

【図２】本発明による光記録媒体の平面概略図を示す

【符号の説明】

１反射層２第２誘電体層３記録層４第１誘電体層５高硬度層６基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ１１Ｂ 7/24 ５６１Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１Ｐ５６１Ｑ 7/00 7/00 Ｆ (72)発明者大林元太郎滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内 (72)発明者新井猛滋賀県大津市園山１丁目１番１号東レ株式会社滋賀事業場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録層に光を照射することによって、情
報の記録、消去、再生が可能であり、情報の記録及び消
去が、非晶相と結晶相の間の相変化により行われる光記
録媒体であって、基板上に少なくとも高硬度層、第１誘
電体層、記録層、第２誘電体層および反射層をこの順に
有し、かつ、前記高硬度層の硬度が前記第１誘電体層の
硬度よりも大きく、第２誘電体層の厚さが３ｎｍ以上５
０ｎｍ以下であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】ランドとグルーブの両方を情報記録トラ
ックとする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】ランドとグルーブの斜面部分の傾きが
０．１５以上１．８以下であることを特徴とする請求項
２記載の光記録媒体。
【請求項４】ランドとグルーブの傾斜部分の幅がトラ
ックピッチの３％以上、２５％以下であることを特徴と
する請求項２記載の光記録媒体。
【請求項５】グルーブの溝深さが再生光の波長の１／
７以上、１／５以下の光路長であることを特徴とする請
求項２記載の光記録媒体。
【請求項６】グルーブとランドがウォブルされてお
り、かつ該ウォブルの幅がそれぞれ、該グルーブ、該ラ
ンドの幅の１％以上、１０％以下であることを特徴とす
る請求項２記載の光記録媒体。
【請求項７】情報がマーク長記録方式で記録されるこ
とを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項８】記録消去に用いるレーザー波長における
高硬度層の屈折率、もしくは、第１誘電体層の屈折率の
少なくともどちらかが１．６以上であることを特徴とす
る請求項１記載の光記録媒体。
【請求項９】記録消去に用いるレーザー波長における
第２誘電体層の屈折率と高硬度層の屈折率の差が、−
０．２以上、０．２以下、もしくは、第２誘電体層の屈
折率と第１誘電体層の屈折率の差が、−０．２以上、
０．２以下であることを特徴とする請求項１記載の光記
録媒体。
【請求項１０】高硬度層の熱伝導率が第１誘電体層の
熱伝導率よりも高いことを特徴とする請求項１記載の光
記録媒体。
【請求項１１】高硬度層の屈折率が第１誘電体層の屈
折率よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の光記
録媒体。
【請求項１２】高硬度層の厚さが１０ｎｍ以上、１０
０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光記
録媒体。
【請求項１３】高硬度層の厚さが２５ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１４】高硬度層の厚さが３５ｎｍ以上である
ことを特徴とする請求項１２記載の光記録媒体。
【請求項１５】高硬度層と第１誘電体層の厚さの和が
１０ｎｍ〜５００ｎｍであり、かつ、高硬度層の厚さが
第１誘電体層の厚さよりも薄いことを特徴とする請求項
１記載の光記録媒体。
【請求項１６】高硬度層と第１誘電体層の厚さの和が
８０ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１
５記載の光記録媒体。
【請求項１７】高硬度層の熱膨張係数が第１誘電体層
の熱膨張係数よりも小さいことを特徴とする請求項１記
載の光記録媒体。
【請求項１８】記録層の厚さが５ｎｍ以上４０ｎｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項１９】高硬度層と第１誘電体層の間に高硬度
層材料と第１誘電体層材料の混合層を有することを特徴
とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２０】第１誘電体層および第２誘電体層がＺ
ｎＳとＳｉＯ₂の混合膜あるいはＺｎＳとＳｉＯ₂を主成
分とする混合膜であり、ＳｉＯ₂の含量が１５〜３５モ
ル％であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒
体。
【請求項２１】高硬度層がＳｉＯ_x（１≦ｘ≦２）膜
あるいはこれを主成分とする混合膜であることを特徴と
する請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２２】高硬度層がＳｉ₃Ｎ_4-x（０≦ｘ≦２）
膜あるいはこれを主成分とする混合膜であることを特徴
とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２３】高硬度層がＳｉ₃Ｎ_4-x（０．５≦ｘ≦
１．５）膜あるいはこれを主成分とする混合膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２４】高硬度層がＴａ₂Ｏ_5-x（０≦ｘ≦１）
膜あるいはこれを主成分とする混合膜であることを特徴
とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２５】高硬度層がＡｌ₂Ｏ_3-x（０≦ｘ≦２）
膜あるいはこれを主成分とする混合膜であることを特徴
とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２６】高硬度層がＡｌ₂Ｏ_3-x（０．２≦ｘ≦
１．５）膜あるいはこれを主成分とする混合膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２７】高硬度層がＡｌＮ_x（０．２≦ｘ≦
１）膜あるいはこれを主成分とする混合膜であることを
特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２８】高硬度層がＡｌＮ_x（０．５≦ｘ≦
０．９）膜あるいはこれを主成分とする混合膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項２９】高硬度層がＺｒＯ_x（０．５≦ｘ≦
２）膜あるいはこれを主成分とする混合膜であることを
特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３０】高硬度層がＺｒＯ_x（０．８≦ｘ≦
１．８）膜あるいはこれを主成分とする混合膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３１】高硬度層が反応性スパッタリング法で
成膜されたものであることを特徴とする請求項１記載の
光記録媒体および光記録媒体の製造方法。