(57)【要約】  ３以上の情報層を含む情報記録媒体であって、少なくとも１つの情報層が、記録層と核生成層とを含み、記録層が、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）で表され、ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、ｙは、９５≦ｙ＜１００を満たす材料を含み、あり、且つ、核生成層が、式（２）（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）で表され、ｚは、１０≦ｚ≦７１を満たす材料を含み、且つ、核生成層は記録層と接する情報記録媒体は、小さい記録マークを形成しても十分な信号振幅が得られること、および小さい記録マークを安定に保存することを可能にする。
2012120817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体であって、少なくとも１つの情報層が、記録層と核生成層とを含み、
前記記録層が、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）
で表され、
ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、
ｙは、９５≦ｙ＜１００、
を満たす材料を含み、
前記核生成層が、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）（２）
で表され、
ｚは、１０≦ｚ≦７１
を満たす材料を含み、且つ、
前記核生成層は前記記録層と接する、
情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録層を構成する結晶粒子の平均結晶粒径が１００ｎｍ未満である、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
光が入射される側に配置される情報層のうち少なくとも１つが、前記記録層と前記核生成層を含む請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
光が入射される側のすべての情報層が、前記記録層と前記核生成層を含む、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
すべての情報層が、前記記録層と前記核生成層を含む請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記核生成層の厚みが、０．１ｎｍ以上且つ２．０ｎｍ以下である請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記記録層の厚みが、３ｎｍ以上且つ１０ｎｍ以下である請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体であって、少なくとも１つの情報層が、記録層を含み、
前記記録層が、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｂを含み、
前記記録層を構成する結晶粒子の平均結晶粒径が１００ｎｍ未満である
情報記録媒体。
【請求項９】
３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体の製造方法であって情報層を形成する工程を３以上含み、少なくとも１つの情報層を形成する工程が、記録層を形成する工程と、核生成層を形成する工程とを含み、
前記記録層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ及びＳｂを含むターゲットを用いて、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）
で表され、
ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、
ｙは、９５≦ｙ＜１００
を満たす材料を含む記録層が形成されるように、スパッタリングすることを含み、且つ、
前記核生成層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｂｉ及びＴｅ含むターゲットを用いて、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）（２）
で表され、
ｚは、１０≦ｚ≦７１
を満たす材料を含む核生成層が形成されるように、スパッタリングすることを含み、且つ、
前記核生成層を形成する工程を、前記記録層を形成する工程の直前もしくは直後、または直前および直後に実施する、
情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報を記録し、消去し、書き換え及び再生することが可能な情報記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明者らは、ハイビジョン画像の録画媒体として使える、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）用書き換え型情報記録媒体（以下、ＢＤ−ＲＥディスク）を開発した。ＢＤ−ＲＥディスクは単層で２５ギガバイト（ＧＢ）、２層で５０ＧＢのデータを記録できる、大容量な情報記録媒体である。ＢＤ−ＲＥのデータ転送レートの１倍速は、３６メガビット毎秒（Ｍｂｐｓ）と規格で定められている。発明者らは、１倍速用のＢＤ−ＲＥの記録層の材料として、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系材料を開発した（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
続いて、１〜２倍速に対応したＢＤ−ＲＥディスクの記録層は、１倍速よりも大きな結晶化能を必要としたため、Ｓｂ２Ｔｅ３をＢｉ２Ｔｅ３で置き換えたＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料を開発した（例えば、特許文献２および非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２５８４７４１号
【特許文献２】特許第４３３９３５６号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】パナソニック・テクニカル・ジャーナル  第５４巻第３号１５１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、大容量ハードディスク内蔵のＢＤレコーダおよびＢＤレコーダ内蔵の大型テレビが発売され、ＢＤレコーダおよびＢＤ−ＲＥディスクの普及が加速しつつある。そのような状況において、ＢＤ−ＲＥディスクに対する次の要求は大容量化である。ＢＤ−ＲＥの大容量化によってハイビジョン画像をより長時間録画できるようになり、あるいはＢＤ−ＲＥ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。【０００７】
ＢＤ−ＲＥを大容量化する方法としては、１層あたりの記録容量を増やす方法と層数を増やす方法があり、両者を組み合わせるとさらに大容量化できる。発明者らは、両者を組み合わせて１００ＧＢのＢＤ−ＲＥディスクの開発に取り組んだ。そのようなＢＤ−ＲＥディスクは、具体的には、３３．４ＧＢのデータを記録可能な情報層を、３層積層する形態のものである。【０００８】
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を小さくする必要がある。したがって、記録容量の増加に際しては、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、小さいマークを安定に保存することが必要となる。信号振幅を大きくするには、記録層の非晶質相（記録マーク）の反射率と結晶相（記録マーク間）の反射率の比を大きくすることが効果的である。そのためには、非晶質相と結晶相との間の屈折率変化が大きい相変化材料を記録層材料として用いることが好ましい。さらに、マークを安定に保存するためには、非晶質相が結晶相に容易に変化しないよう、結晶相への転移温度（結晶化温度）がより高い記録材料を用いることが効果的である。【０００９】
また、層数を２層から３層に増やすということは、最も光入射面の近くに位置する情報層（Ｌ２）（光入射側からＬ２、Ｌ１、Ｌ０の順に配置）の透過率を、２層のＢＤ−ＲＥにおいて最も光入射面の近くに位置する情報層（Ｌ１）（光入射側からＬ１、Ｌ０の順に配置）の透過率よりも高めなければならないことを意味する。２層のＢＤ−ＲＥにおいては、Ｌ１の透過率が約５０％となるように光学設計していたが、３層のＢＤ−ＲＥにおいては、例えばＬ２の透過率が約５６％、Ｌ１の透過率が約５０％となるように光学設計することが好ましい。【００１０】
Ｌ２においては、光を吸収する層である記録層および反射層を、２層のＢＤ−ＲＥのＬ１におけるそれらより、薄くしなければならない。記録層を薄くすると、非晶質相の反射率に対する結晶相の反射率の比が小さくなる。したがって、３層のＢＤ−ＲＥにおいては、先に述べた記録マークが小さくなる場合と同様に、光学的変化のより大きい相変化材料を記録材料として用いることが好ましい。また、反射層を薄くすると、反射層は記録層が吸収した熱を速やかに厚み方向に拡散させにくくなるため、非晶質相が形成されにくくなる。一方、反射層を厚くすると透過率が低下する。したがって、Ｌ２においては、反射層以外の光を吸収しない層を使って熱を拡散させることが必要になる。【００１１】
発明者らは、従来のＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系材料およびＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料について、３層構造の１００ＧＢのＢＤ−ＲＥの記録再生に際して用いられる条件で記録再生特性を評価した。その結果、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系材料は記録マークの安定性が不足し、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料は光学的変化が小さく、記録マークの安定性も不足するという課題を有していることが分かった。【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、光学的変化が大きく且つ結晶化温度が高い相変化記録材料を提供することを目的とする。この記録材料から成る記録層と他の光学的な機能層とを組み合わせることにより、十分な反射率比、記録マークからの十分な信号振幅、高い透過率、および記録マークが安定に保存される高い信頼性を有する半透明情報層を提供することが可能となる。さらに、本発明は、この半透明情報層を有する多層情報記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明は、３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体であって、少なくとも１つの情報層が、記録層と核生成層とを含み、
前記記録層が、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）
（式中、ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、ｙは、９５≦ｙ＜１００を満たす）で表される材料を含み、
前記核生成層が、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）（２）
（式中、ｚは、１０≦ｚ≦７１を満たす）で表される材料を含み、且つ、
前記核生成層は前記記録層と接する、
情報記録媒体を提供する。【００１４】
前記式（１）および（２）で表される材料をそれぞれ含む記録層および核生成層は、光が入射される側に配置される情報層に含まれることが好ましい。光が入射される側に配置される情報層とは、光を通過させて、当該情報層よりも反射層側に配置される情報層に到達させることを可能にする情報層を指す。光が入射される側に配置される情報層を通過した光は、反射層側に配置される情報層における記録再生を可能にする。そのような記録層および核生成層は、２以上の情報層に含まれていてよい。そのような記録層および核生成層は、光が入射される側の最も近くに配置される情報層に含まれることがより好ましく、光が入射される側に配置される情報層のすべてに含まれることがさらにより好ましく、すべての情報層に含まれることが最も好ましい。【００１５】
本発明はまた、３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体であって、少なくとも１つの情報層が、記録層を含み、
前記記録層が、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｉｎ、ＢｉおよびＳｂを含み、
前記記録層を構成する結晶粒子の平均結晶粒径が１００ｎｍ未満である
情報記録媒体を提供する。【００１６】
また、本発明は、３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体の製造方法であって、情報層を形成する工程を３以上含み、少なくとも１つの情報層を形成する工程が、記録層を形成する工程と、核生成層を形成する工程とを含み、
前記記録層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ及びＳｂを含むターゲットを用いて、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）
（式中、ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、ｙは、９５≦ｙ＜１００を満たす）で表される材料を含む記録層が形成されるように、スパッタリングすることを含み、
前記核生成層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｂｉ及びＴｅ含むターゲットを用いて、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）（２）
（式中、ｚは、１０≦ｚ≦７１を満たす）で表される材料を含む核生成層が形成されるように、スパッタリングすることを含み、且つ、
前記核生成層を形成する工程を、前記記録層を形成する工程の直前もしくは直後、または直前および直後に実施する、製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の情報記録媒体とその製造方法によれば、例えば１層あたり３３．４ＧＢ以上の容量を持つ、多層の書き換え型情報記録媒体を実現できる。それにより、１００ＧＢ以上の大容量情報記録媒体を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の情報記録媒体の一例を示す部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の情報記録媒体は、３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体（以下、「記録媒体」または「媒体」とも呼ぶ）であって、
少なくとも１つの情報層が、記録層と核生成層とを含み、
前記記録層が、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）
（式中、ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、ｙは、９５≦ｙ＜１００を満たす）で表される材料を含み、
前記核生成層が、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）（２）
（式中、ｚは、１０≦ｚ≦７１を満たす）で表される材料を含み、且つ、
前記核生成層は前記記録層と接することを特徴とする情報記録媒体である。
【００２０】
本発明の情報記録媒体においては、前記核生成層の厚みが、０．１ｎｍ以上２．０ｎｍ以下であってよい。また、前記記録層の厚みが、３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であってよい。
【００２１】
本発明の情報記録媒体の製造方法は、３以上の情報層を含む、光により情報を記録し再生することが可能な情報記録媒体の製造方法であって、情報層を形成する工程を３以上含み、少なくとも１つの前記情報層を形成する工程が、記録層を形成する工程と、核生成層を形成する工程とを含み、
前記記録層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ及びＳｂを含むターゲットを用いて、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）
（式中、ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、ｙは、９５≦ｙ＜１００を満たす）で表わされる材料を含む記録層が形成されるように、スパッタリングすることを含み、
前記核生成層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｂｉ及びＴｅ含むターゲットを用いて、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）（２）
（式中、ｚは、１０≦ｚ≦７１を満たす）で表される材料を含む核生成層が形成されるように、スパッタリングすることを含み、且つ、
前記核生成層を形成する工程を、前記記録層を形成する工程の直前もしくは直後、または直前および直後に実施する
製造方法である。
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１として、情報記録媒体の一例を説明する。図１に、その情報記録媒体１００の一部断面を示す。情報記録媒体１００においては、基板１上に成膜された第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、中間層４、第３の情報層３０および透明層２がこの順に配置されている。
【００２３】
第１の情報層１０は、基板１の一方の表面に成膜された誘電体層１１、反射層１２、誘電体層１３、界面層１４、核生成層１８、記録層１５、界面層１６および誘電体層１７がこの順に配置されてなる。
【００２４】
第２の情報層２０は、中間層３の一方の表面に成膜された誘電体層２１、反射層２２、誘電体層２３、界面層２４、核生成層２８、記録層２５、界面層２６および誘電体層２７がこの順に配置されてなる。
【００２５】
第３の情報層３０は、中間層４の一方の表面に成膜された誘電体層３１、反射層３２、誘電体層３３、界面層３４、核生成層３８、記録層３５、界面層３６および誘電体層３７がこの順に配置されてなる。
【００２６】
情報記録媒体１００は、波長４０５ｎｍ付近の青紫色域のレーザ光５で情報を記録再生する。レーザ光５は、透明層２の側から入射される。第１の情報層１０における情報の記録再生は、第３の情報層３０および第２の情報層２０を通過したレーザ光５で行われ、第２の情報層２０の記録再生は、第３の情報層３０を通過したレーザ光５で行われる。
【００２７】
このように、情報記録媒体１００においては、３つの情報層において、情報を記録し、および／または記録再生できるので、例えば、１情報層あたりの容量を３３．４ＧＢにして、１００ＧＢの容量を有する情報記録媒体を得ることができる。
【００２８】
３つの情報層の実効反射率は第１、第２および第３の情報層の反射率と、第２および第３の情報層の透過率を各々調整することにより制御できる。
本明細書中では、３つの情報層を積層した状態で測った各情報層の反射率を、実効反射率と定義する。特に断りがない限り、「実効」と記載していなければ、積層しないで測った反射率を指す。また、Ｒｃｇは記録層が結晶相であるときの情報層の溝部反射率、Ｒａｇは記録層が非晶質相であるときの情報層の溝部反射率である。ここで、「溝部」とは、基板において後述する案内溝が形成された部分を指し、溝部反射率とは溝部を有する部分の上方に位置する情報層の反射率である。反射率比はＲｃｇ／Ｒａｇと定義する。反射率コントラストは（Ｒｃｇ−Ｒａｇ）／（Ｒｃｇ＋Ｒａｇ）と定義する。ここで、記録層が結晶相であるときの情報層の鏡面部反射率をＲｃ、記録層が非晶質相であるときの情報層の鏡面部反射率をＲａとすると、ＲｃはＲｃｇの１．２〜１．４倍で、ＲａもＲａｇの１．２〜１．４倍である。ここで、「鏡面部」とは、基板に案内溝が形成されていない部分（平坦な部分）を指す。
【００２９】
本実施の形態では、一例として、第１の情報層１０の実効Ｒｃｇが１．８％、実効Ｒａｇが０．２％、第２の情報層２０の実効Ｒｃｇが１．７％、実効Ｒａｇが０．２％、第３の情報層３０の実効Ｒｃｇが２．６％、実効Ｒａｇが０．４％となるように設計した構成を説明する。
【００３０】
第３の情報層３０の透過率［（Ｔｃ＋Ｔａ）／２］が５６％、第２の情報層２０の透過率が５０％である場合、第１の情報層１０はＲｃｇが２３％、Ｒａｇが３％、第２の情報層２０はＲｃｇが５．５％、Ｒａｇが０．７％、第３の情報層３０はＲｃｇが２．６％、Ｒａｇが０．４％となるように設計することができる。ここで、Ｔｃは記録層が結晶相であるときの情報層の透過率、Ｔａは記録層が非晶質相であるときの情報層の透過率である。一例として、第３の情報層３０の［（Ｔｃ＋Ｔａ）／２］が５６％である場合、Ｔｃが５５％、Ｔａが５７％であってよい。あるいは、Ｔｃが５７％、Ｔａが５５％であってよい。ＴｃとＴａは等しくなくてもよいが、近い値であることが好ましい。
【００３１】
以下、基板１、中間層３、中間層４および透明層２の機能、材料および厚みについて説明する。
基板１は、主に支持体としての機能を有し、基板１として、円盤状で、透明且つ表面の平滑な基板が使用される。基板１の材料としては、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンおよびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような樹脂、ならびにガラスを挙げることができる。成形性、価格、及び機械強度を考慮すると、ポリカーボネートが好ましく使用される。図示した形態において、厚み約１．１ｍｍ、直径約１２０ｍｍの基板１が好ましく用いられる。
【００３２】
基板１の情報層１０を形成する側の表面には、レーザ光５を導くための凹凸の案内溝が形成されていてもよい。案内溝を基板１に形成した場合、本明細書においては、レーザ光５に近い側にある面を便宜的に「グルーブ面」と呼び、レーザ光５から遠い側にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。たとえば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（ＢＤ）として使用する場合、グルーブ面とランド面の段差は、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましい。ＢＤでは、グルーブ面のみに記録を行う。ＢＤ用の基板１において、グルーブ−グルーブ間の距離（グルーブ面中心からグルーブ面中心までの距離）は、約０．３２μｍであることが好ましい。
【００３３】
中間層３は、第２の情報層２０におけるレーザ光５の焦点位置と第１の情報層１０におけるレーザ光５の焦点位置とを分離する機能を有する。中間層３には、必要に応じて、第２の情報層２０のための案内溝が形成されてよい。同様に、中間層４は、第３の情報層３０におけるレーザ光５の焦点位置と第２の情報層２０におけるレーザ光５の焦点位置とを分離する機能を有する。中間層４には、必要に応じて、第３の情報層３０のための案内溝が形成されてよい。中間層３および４は、紫外線硬化性樹脂で形成することができる。また、中間層３および４は、必要に応じて樹脂層を複数層、積層して構成してよい。たとえば、中間層３は、誘電体層１７を保護する層と案内溝を有する層とを含む２以上の層から構成されてもよい。
【００３４】
中間層３および４は、レーザ光５が効率良く第１の情報層１０および第２の情報層２０に到達するよう、記録再生する波長λの光に対して透明であることが望ましい。中間層３および４の厚みは、下記の条件を満たすように選択することが好ましい。
ｉ）中間層３および４の厚みが各々、対物レンズの開口数とレーザ光波長により決定される焦点深度以上である、
ii）記録層１５と記録層３５との間の距離が、対物レンズの集光可能な範囲内である、
iii）中間層３および４の厚みと透明層２の厚みとを合わせた値が、使用する対物レンズが許容できる基板厚公差内である。
【００３５】
透明層２の表面から第１の情報層１０の記録層１５までの距離は、９５μｍ以上１０５μｍ以下となることが好ましい。さらに、第１の情報層、第２の情報層および第３の情報層からの信号の再生と、これら情報層における信号の記録・消去・書き換えとが、互いに他の情報層からの影響を受けずに良好に行えるよう、中間層３と４の厚みは異なることが好ましい。各中間層の厚みは、１０μｍ以上３０μｍ以下の範囲で選ばれることが好ましい。例えば、透明層２の表面から記録層１５までの距離が１００μｍとなるように、中間層３、中間層４、透明層２の厚みを設定してよい。具体的には、例えば、中間層３の厚みを２５μｍ、中間層４の厚みを１８μｍ、透明層２の厚みを５７μｍとしてよい。
【００３６】
透明層２について説明する。情報記録媒体の記録密度を大きくする方法として、短波長のレーザ光を使用してレーザビームを絞り込めるように、対物レンズの開口数ＮＡを上げる方法がある。この場合、焦点位置が浅くなるため、レーザ光５が入射する側に位置する透明層２は、基板１と比べてより薄く設計される。この構成によれば、より高密度の記録が可能な大容量情報記録媒体１００を得ることができる。
【００３７】
透明層２は、基板１同様、円盤状で、透明且つ表面の平滑なものを使用する。透明層２は、例えば、円盤状のシートと接着層から成ってもよいし、紫外線硬化性樹脂から成ってもよい。必要に応じて、透明層２には、レーザ光５を導くための凹凸の案内溝が形成されていてもよい。また、透明層２は、誘電体層３７の表面に保護層（図示せず）を設けて、保護層の上に設けてもよい。いずれの構成においても、総厚み（例えば、シート厚＋接着層厚＋保護層厚、または紫外線硬化性樹脂のみの厚み）は、５０μｍ以上６５μｍ以下であることが好ましい。シートは、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、又はＰＭＭＡのような樹脂で形成することが好ましく、特にポリカーボネートで形成することが好ましい。また、透明層２は、レーザ光５入射側に位置するため、光学的には短波長域における複屈折が小さいものであることが好ましい。
【００３８】
次に、各情報層について説明する。初めに、第３の情報層３０の構成について説明する。
【００３９】
第３の情報層３０は、上述したように中間層４の一方の表面に成膜された誘電体層３１、反射層３２、誘電体層３３、界面層３４、核生成層３８、記録層３５、界面層３６および誘電体層３７がこの順に配置されてなる。
【００４０】
第３の情報層３０は、レーザ光５が入射する側（具体的には、透明層２の表面）の最も近くに配置される情報層である。したがって、第３の情報層３０は、レーザ光５が第１の情報層１０および第２の情報層２０に到達し得るように、高い透過率を有するように設計される。具体的には、記録層３５が結晶相であるときの第３の情報層３０の光透過率をＴｃ（％）、記録層３５が非晶質相であるときの第３の情報層３０の光透過率をＴａ（％）としたとき、５３％≦（Ｔａ＋Ｔｃ）／２となることが好ましく、５６％≦（Ｔａ＋Ｔｃ）／２となることがより好ましい。
【００４１】
本発明の情報記録媒体は、少なくとも１つの情報層において、記録層が特定の材料を含む層である点、核生成層が設けられる点に特徴を有する。図示した情報記録媒体において、第３の情報層３０は、そのような記録層３５および核生成層３８を含む。そこで、まず、記録層３５および核生成層３８について説明する。
【００４２】
記録層３５は、レーザ光５を吸収して非晶質相と結晶相の間の可逆的相変化を生じ、それにより、情報を記録したり、消去したり、書き換えたりする機能が情報層３０に付与される。また、非晶質相と結晶相の間の反射率比（あるいは反射率差）を利用して、情報層３０から情報が再生される。
【００４３】
記録層３５は、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｅ及びＳｂを含み、具体的には、下記の式（１）：
［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）（１）（式中、ｘは、０．８≦ｘ＜１．０、ｙは、９５≦ｙ＜１００を満たす）で表される材料を含む。この材料は、Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５と、Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６と、Ｓｂとを含むことにより、光学的変化が大きく且つ結晶化温度が高い、優れた記録材料である。
ここで、特に断りがない限り、記録層の組成の単位はｍｏｌ％である。同様に、特に断りがない限り、誘電体層、反射層、界面層、核生成層の組成の単位もｍｏｌ％である。以下、ｍｏｌ％は省略する。
【００４４】
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘで示される材料は、従来より用いられているＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系材料やＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料と比較して結晶化温度の高い材料である。したがって、この材料を記録層３５に用いると、非晶質相である記録マークを安定に保存することができる。
【００４５】
また、（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）をより多く含む組成の方が、光学的変化は大きくなる。ここで光学的変化とは、結晶相における複素屈折率（ｎｃ−ｉｋｃ）と非晶質相における複素屈折率（ｎａ−ｉｋａ）の差、即ち、｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜を指す。ｎｃは結晶相での屈折率、ｋｃは結晶相での消衰係数、ｎａは非晶質相での屈折率、ｋａは非晶質相での消衰係数、Δｎ＝ｎｃ−ｎａ、Δｋ＝ｋｃ−ｋａである。ｎｃ、ｋｃ、ｎａ及びｋａは光の波長への依存性があり、同じ組成を用いた場合、波長が短くなるほど｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜が小さくなる。
【００４６】
例えば、波長４０５ｎｍの青紫色レーザで記録再生を行う情報記録媒体（即ち、ＢＤ）を設計する場合、式（１）において、ｘを０．８≦ｘ＜１．０を満たすように選択することが好ましく、０．８５≦ｘ≦０．９５を満たすように選択することがより好ましい。ｘが０．８より小さいと、青紫色レーザに対して光学的変化が不足して、特にＬ２に３３．４ＧＢ容量相当の記録を行った場合、十分な反射率比が得られなくなり、結果として十分な信号振幅が得られなくなる。（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）のみで記録層を形成すると、結晶化速度（非晶質相から結晶相に転移する相対的な速さ）が低下し、繰り返し記録性能も低下するため、ｘ＜１．０であることが好ましい。
【００４７】
少量のＳｂは、結晶化速度を低下させないで、結晶化温度を上げて、光学的変化も大きくする機能がある。添加するＳｂ濃度、即ち、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙにおける（１００−ｙ）は、５ｍｏｌ％以下が好ましく、３ｍｏｌ％以下がより好ましい。添加されるＳｂの濃度が５ｍｏｌ％より多くなると、結晶化速度が低下してしまい、例えば、データ転送レートを２倍速（７２Ｍｂｐｓ）としたときに、情報層の消去性能が不足する。
【００４８】
上記式（１）で示される材料の結晶構造は岩塩型構造である。したがって、記録層３５の結晶構造もまた、岩塩型構造である。
【００４９】
記録層３５の厚みは、３ｎｍ以上１０ｎｍ以下が好ましい。厚みが１０ｎｍを超えると、第３の情報層３０の光透過率が低下し、厚みが３ｎｍ未満であると第３の情報層３０の反射率比が小さくなり、十分な信号振幅を得ることが難しくなる。記録層３５のより好ましい厚みは５ｎｍ以上７ｎｍ以下である。第３の情報層３０の光透過率は、第２の情報層２０のそれよりも高くする必要があるため、記録層３５の厚みは記録層２５の厚みよりも薄く設計される。
【００５０】
記録層３５は、上記式（１）で表される材料から実質的に成ることが好ましい。即ち、記録層３５は、Ｇｅ、Ｔｅ、ＩｎおよびＳｂから実質的に成り、その組成が上記（１）で表されるものであることが好ましい。記録層３５の組成は、例えば、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析、Ｘ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）、または電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）で分析することができる。ここで、「から実質的に成る」という用語は、例えば、スパッタリングにより形成された記録層３５には、スパッタリング雰囲気中に存在する希ガスに由来する成分（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水分に由来する成分（Ｏ−Ｈ）、有機物に由来する成分（Ｃ）、空気に由来する成分（Ｎ、Ｏ）、スパッタ室に配置された冶具の成分（金属）およびターゲットに含まれる不純物（金属、半金属、半導体、誘電体）などが不可避的に含まれ、ＩＣＰ発光分光分析、ＸＭＡ、ＥＰＭＡなどの分析で検出されることがあることを考慮して使用されている。これら不可避の成分は記録層３５に含まれる全原子を１００原子％とした場合、１０原子％を上限として含まれていてもよい。これは、後述する記録層２５、１５にも同様に適用される。
【００５１】
式（１）で表される材料を原子％で表示する場合、例えばｘ＝０．８、ｙ＝９９．５であると、Ｇｅ３９．８Ｉｎ８．０Ｔｅ５１．７Ｓｂ０．５（原子％）と表される。あるいはｘ＝０．９、ｙ＝９７．０であると、材料は、Ｇｅ４３．５Ｉｎ４．０Ｔｅ４９．５Ｓｂ３．０（原子％）と表される。あるいはｘ＝０．９５、ｙ＝９５．０であると、Ｇｅ４５．２Ｉｎ１．８Ｔｅ４８．０Ｓｂ５．０（原子％）と表される。
【００５２】
各々の元素の組成許容範囲について述べる。記録層３５を形成する工程で用いるスパッタリング装置によっては、記録層３５の組成が［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表されても、各元素の割合がずれる場合もある。また、例えば、ＩＣＰ発光分光分析においては、分析誤差も生じる。よって、実際に記録層３５の組成を分析した場合、表された組成から、Ｇｅは±２．０原子％、Ｉｎは±０．５原子％、Ｔｅは±２．０原子％、Ｓｂは±０．３原子％の範囲でずれていることがあり、この範囲のずれは許容できる。さらには、組成のずれは、Ｇｅは±１．０原子％、Ｉｎは±０．３原子％、Ｔｅは±１．０原子％、Ｓｂは±０．２原子％の範囲内であることがより好ましい。例えば、上記ｘ＝０．９、ｙ＝９７．０の材料は、Ｇｅ４３．５±２．０Ｉｎ４．０±０．５Ｔｅ４９．５±２．０Ｓｂ３．０±０．３（原子％）の材料をカバーするものとし、好ましくは、Ｇｅ４３．５±１．０Ｉｎ４．０±０．３Ｔｅ４９．５±１．０Ｓｂ３．０±０．２（原子％）の材料をカバーする。これは、後述する記録層２５、１５にも同様に適用される。
【００５３】
次に、核生成層３８について説明する。核生成層３８は、Ｇｅ、ＢｉおよびＴｅを含み、具体的には、下記の式（２）：
（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（２）
（式中、ｚは、１０≦ｚ≦７１を満たす）で表される材料を含む。（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）は、薄膜の結晶化温度が室温以下であり、室温において結晶である非常に結晶性の強い材料である。（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）に（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）を加えることにより、結晶系が岩塩型構造になり、例えばスパッタリングにより形成した（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚの極薄膜は、微小な結晶核を生成する。
【００５４】
光入射側から記録層３５、核生成層３８が、この順に配置され、且つ核生成層３８が記録層３５と接することにより、核生成層３８は記録層３５の結晶粒径を小さくする機能を奏する。前記式（１）で示される材料は結晶化温度が高く、光学的変化も大きい優れた材料であり、核生成層３８と組み合わせることにより、結晶粒径の小さい記録層３５を実現することができる。記録層３５の結晶粒径が小さいと、再生される信号においてノイズが低くなり、したがって第３の情報層３０の記録信号の品質が向上する。記録層３５の結晶粒径は、次の方法で測定される平均結晶粒径が１００ｎｍ未満であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ未満である。平均結晶粒径は、次の手順で測定される。
（平均結晶粒径の測定方法）
情報記録媒体１００の薄膜断面を切り出し、集束イオンビーム（ＦＩＢ）法により断面を薄片化する。
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で断面を観察し、観察画像から記録層３５の結晶粒径１０個程度を計測する。計測は、観察画像の濃淡から、結晶粒子の境界を判別し、境界を定めた粒子の径（境界上の任意の二点を結ぶ線分のうち、最大の線分の長さ）を測定する手法で行う。
計測した値から平均値を計算する。
【００５５】
前記のとおり、記録層３５が核生成層３８と接することによって、記録層３５を構成する結晶粒子が小さくなる。そのため、記録層３５は、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、および核生成層３８から混入するＢｉを含み、それを構成する結晶粒子の平均結晶粒径が１００ｎｍ未満のものとして、特定することもできる。
【００５６】
図１において、核生成層３８は、界面層３４と記録層３５との間に位置する。別の形態において、核生成層および記録層が光入射側からこの順に配置され、核生成層が界面層３６と記録層との間に位置していてよい。さらに別の形態において、核生成層は記録層の両側に位置するように設けられていてよい。
【００５７】
上記式（２）において、（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）の割合が１０ｍｏｌ％より少ないと（即ち、ｚが１０未満であると）、結晶構造が菱面体晶になって、岩塩型構造の記録層３５の結晶粒径を小さくすることができず、７１ｍｏｌ％より多いと、極薄膜の状態での核生成能力が低下する。核生成層３８の核生成能力は、組成のｚの値と厚みによってほぼ決定される。核生成層３８の核生成能力が大きいほど、記録層３５の結晶粒径を小さくすることができる。ｚが小さく、（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）が多い組成の材料は結晶性が相対的に強く、ｚが大きく、（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）が少ない組成の材料は相対的に結晶性が弱い。よって、所定の核生成能力を得ようとする場合、ｚが小さいほど、核生成層３８の厚みを小さくすることができる。式（２）においてｚが固定されている場合、核生成層３８の厚みを調整することにより核生成能力を制御することが可能である。
【００５８】
核生成層３８の厚みは、記録層３５の結晶粒径を小さくする機能を発揮するのに十分な大きさとする。具体的には、核生成層３８の厚みは、０．１ｎｍ以上且つ２．０ｎｍ以下であることが好ましく、０．５ｎｍ以上且つ１．０ｎｍ以下であることがより好ましい。この範囲の厚みを選択する場合、式（２）におけるｚ（即ち、（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）の濃度）は、より好ましくは２０以上６２以下である。
【００５９】
核生成層３８は、上記式（２）で表される材料から実質的に成ることが好ましい。即ち、核生成層３８は、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｂｉから実質的に成り、その組成が上記式（２）で表されるものであることが好ましい。核生成層３８の組成は、例えば、ＩＣＰ発光分光分析、ＸＭＡ、ＥＰＭＡで分析することができる。ここで、「から実質的に成る」という用語は、例えば、スパッタリングにより形成された核生成層３８には、スパッタリング雰囲気中に存在する希ガス（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水分（Ｏ−Ｈ）、有機物（Ｃ）、空気（Ｎ、Ｏ）、スパッタ室に配置された冶具の成分（金属）およびターゲットに含まれる不純物（金属、半金属、半導体、誘電体）などが不可避的に含まれ、ＩＣＰ発光分光分析、ＸＭＡ、ＥＰＭＡなどの分析で検出されることがあることを考慮して使用されている。これら不可避の成分は核生成層３８に含まれる全原子を１００原子％とした場合、１０原子％を上限として含まれていてもよい。これは、後述する核生成層２８、１８にも同様に適用される。
【００６０】
式（２）で表される材料を原子％で表示する場合、例えば、ｚ＝１０であると、Ｇｅ５．０Ｂｉ３６．０Ｔｅ５９．０と表される。あるいは、ｚ＝７１であると、Ｇｅ３５．５Ｂｉ１１．６Ｔｅ５２．９と表される。
【００６１】
各々の元素の組成許容範囲について述べる。核生成層３８を形成する工程で用いるスパッタリング装置によっては、核生成層３８の組成が［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚで表されても、各元素の割合がずれる場合もある。また、例えば、ＩＣＰ発光分光分析においては、分析誤差も生じる。よって、実際に核生成層３８の組成を分析した場合、表された組成から、Ｇｅは±２．０原子％、Ｂｉは±２．０原子％、Ｔｅは±２．０原子％の範囲でずれていることがあり、この範囲のずれは許容できる。さらには、組成のずれは、Ｇｅは±１．０原子％、Ｂｉは±１．０原子％、Ｔｅは±１．０原子％の範囲内であることがより好ましい。例えば、上記ｚ＝１０の材料は、Ｇｅ５．０±２．０Ｂｉ３６．０±２．０Ｔｅ５９．０±２．０（原子％）の材料をカバーするものとし、好ましくは、Ｇｅ５．０±１．０Ｂｉ３６．０±１．０Ｔｅ５９．０±１．０（原子％）の材料をカバーする。これは、後述する核生成層２８、１８にも同様に適用される。
【００６２】
次に、誘電体層３１について説明する。誘電体層３１は、第３の情報層３０の光透過率を高める機能を有する。材料は、透明で、波長４０５ｎｍのレーザ光５に対して、２．４以上の屈折率を有することが好ましい。誘電体層３１の屈折率が小さいと、第３の情報層３０の反射率比Ｒｃｇ／Ｒａｇが大きくなる反面、光透過率は小さくなる。４以上の反射率比と５３％以上の光透過率が得られる屈折率として、２．４以上が好ましい。よって、屈折率が２．４未満であると、第３の情報層３０の光透過率が低下して、第１の情報層１０および第２の情報層２０に十分なレーザ光５が到達し得ないことがある。
【００６３】
誘電体層３１の材料としては、Ｂｉ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３−ＴｉＯ２、またはＴｉＯ２を用いてよい。Ｂｉ２Ｏ３は約２．７の屈折率を有する。ＴｉＯ２は約２．６の屈折率を有し、且つ耐湿性にも優れていることから、Ｂｉ２Ｏ３とＴｉＯ２の複合酸化物が誘電体層３１の材料として好ましく用いられる。Ｂｉ２Ｏ３とＴｉＯ２の複合酸化物は、その結晶化温度がＢｉ２Ｏ３単体やＴｉＯ２単体のそれよりも高く、その構造は熱に対して安定である。
【００６４】
光学的計算によれば、誘電体層３１の厚みがλ／（８ｎ１）（ｎｍ）（λはレーザ光５の波長、ｎ１は誘電体層３１の屈折率）であるか、その近傍の値である場合、第３の情報層３０の透過率が最大値となる。反射率コントラスト（Ｒｃｇ−Ｒａｇ）／（Ｒｃｇ＋Ｒａｇ）は、誘電体層３１の厚みがλ／（１６ｎ１）以上、λ／（４ｎ１）以下である場合に、最大値をとる。よって、誘電体層３１の厚みは、透過率および反射率コントラストがともに高くなるように選ぶことができ、具体的には９ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６５】
反射層３２は、光学的には記録層３５に吸収される光量を増大させる機能、および記録層３５が非晶質である場合と結晶である場合の第３の情報層３０の反射率差を大きくする機能を有する。また、反射層３２は、熱的には記録層３５で生じた熱を速やかに拡散させて記録層３５を急冷し、非晶質化し易くする機能を有する。さらに、反射層３２は、誘電体層３３から誘電体層３７までの層を含む多層膜を、使用環境から保護する機能をも有する。
【００６６】
反射層３２は、記録層３５の熱を速やかに拡散させるように機能する必要がある。また、上記のように、第３の情報層３０は高い光透過率を要するため、反射層３２での光吸収は小さいことが望ましい。よって、反射層３２は薄く設計することが好ましく、反射層３２の材料として、薄膜の形態でも熱を速やかに拡散させることができる、熱伝導率が大きい材料を用いることが好ましい。
【００６７】
具体的には、反射層３２は、好ましくは、ＡｇまたはＡｇ合金で形成される。反射層３２がＡｇ合金で形成される場合には、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ、またはＡｇ−Ｂｉ等の合金材料を用いて形成してよい。あるいは、反射層３２は、ＡｇまたはＡｇ−Ｃｕに希土類金属を添加した材料を用いて形成してもよい。中でも、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕは、光吸収が小さく、熱伝導率が大きく、耐湿性にも優れていることから好ましく用いられる。
【００６８】
反射層３２の厚みは記録層の厚みとの関係で調整される。反射層３２の厚みは、好ましくは３ｎｍ以上１５ｎｍ以下である。厚みが３ｎｍよりも薄いと、均一な薄膜が形成されにくくなり、熱を拡散させる反射膜の機能が低下して、記録層３５にマークが形成されにくくなる。また、厚みが１５ｎｍよりも厚いと、第３の情報層３０の光透過率が５３％に満たなくなる。
【００６９】
上記反射層３２の組成は、例えば、高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分光分析、Ｘ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）、または電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）で分析することができる。スパッタリングにより形成された反射層３２には、前記において言及した反射層材料に含まれる原子以外に、スパッタリング雰囲気中に存在する希ガスに由来する成分（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水分に由来する成分（Ｏ−Ｈ）、有機物に由来する成分（Ｃ）、空気に由来する成分（Ｎ、Ｏ）、スパッタ室に配置された冶具の成分（金属）およびターゲットに含まれる不純物（金属、半金属、半導体、誘電体）などが不可避的に含まれ、ＩＣＰ発光分光分析、ＸＭＡ、ＥＰＭＡなどの分析で検出されることがある。これら不可避の成分は反射層３２に含まれる全原子を１００原子％とした場合、１０原子％を上限として含まれていてもよい。これは、後述する反射層２２、１２にも同様に適用される。
【００７０】
誘電体層３３及び誘電体層３７は、光学距離を調節して、第３の情報層３０のＲｃｇ、Ｒａｇ、ＴｃおよびＴａを調節する機能を有する。また、記録層３５の光吸収効率を高める機能と、記録層３５を水分等から保護する機能を有する。さらに、誘電体層３７は、透明層２を、記録時の記録層３５において生じる熱から保護する機能を有する。誘電体層３３及び誘電体層３７は、使用するレーザ波長に対して透明性が高く、耐湿性に加えて耐熱性にも優れていることが好ましい。
【００７１】
誘電体層３３の材料としては、酸化物、複合酸化物、あるいは酸化物を含む混合物を用いることが好ましい。また、反射層３２がＡｇまたはＡｇ合金を用いて形成される場合には、誘電体層３３は硫化物を含まないことがより好ましい。
【００７２】
酸化物としては、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＷＯ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、およびＺｒＯ２等が挙げられる。
【００７３】
複合酸化物としては、Ａｌ２ＴｉＯ５、Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３、Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７、およびＺｒＳｉＯ４等が挙げられる。
【００７４】
混合物としては、例えばＺｒＯ２−ＳｉＯ２、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、およびＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３等が挙げられる。
【００７５】
ＺｒＯ２を含む複合酸化物もしくは混合物は、４０５ｎｍ付近の波長に対して透明性が高く、耐熱性にも優れている。ＺｒＯ２を含む材料においては、ＺｒＯ２の代わりに、ＣａＯ、ＭｇＯ、およびＹ２Ｏ３のいずれかをＺｒＯ２に添加した部分安定化ジルコニアまたは安定化ジルコニアが用いられてもよい。また、ＺｒＯ２を含む材料においては、ＺｒＯ２と化学的性質が似ているＨｆＯ２をＺｒＯ２の代わりに用いてもよく、あるいはＺｒＯ２の一部をＨｆＯ２で置換してもよい。
【００７６】
誘電体層３３は、上記において例示した酸化物の少なくとも１つ、上記において例示した複合酸化物の少なくとも１つ、または上記において例示した混合物の少なくとも１つを含む材料を用いて形成することが好ましい。あるいは、誘電体層３３は、上記酸化物、複合酸化物、または混合物を含む２以上の層を積層して形成してもよい。
【００７７】
一方、レーザ光５入射側に位置する誘電体層３７は、より透明な材料を用いて形成することが好ましい。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２は、非晶質で、熱伝導性が低く、高透明性及び高屈折率を有すること、ならびに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た材料であることから、誘電体層３７を形成するのに適している。より具体的には、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０の組成の材料が好ましく用いられる。
【００７８】
第３の情報層３０は５３％以上の高い透過率を要するため、誘電体層３３は、上記酸化物、複合酸化物、および酸化物を含む混合物より選ばれる少なくとも１つの材料を９０ｍｏｌ％以上含むことがより好ましい。また、誘電体層３７は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２を９０ｍｏｌ％以上含むことが好ましい。
【００７９】
あるいは、誘電体層３７は２層以上の層からなってもよい。例えば、誘電体層３７は、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０と酸化物を積層した構成でもよいし、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０と複合酸化物を積層した構成でもよい。いずれの場合も、透明層２の屈折率に近い屈折率を有する酸化物などを、透明層２側に設けることがより好ましい。
【００８０】
誘電体層の厚みは、それが有するべき光路長に基づいて決定される。ここで、「光路長」とは誘電体層の屈折率ｎと誘電体層の厚みｄとの積ｎｄであって、ｎｄ＝ａλで表される（λはレーザ光５の波長、ａは正の数）。光路長は、第１の情報層において所望の反射率および透過率が実現されるように、例えばマトリクス法（例えば久保田広著「波動光学」岩波新書、１９７１年、第３章を参照）に基づく計算によって正確に決定することができる。光路長ｎｄから、誘電体層の厚みｄを決定することができる。
【００８１】
本実施の形態では、第３の情報層３０は、透過率［（Ｔｃ＋Ｔａ）／２］が５６％、反射率Ｒｃｇが２．６％、Ｒａｇが０．４％となるように設計される。これらの値は、一例であり、他の値であってもよい。この設計において、屈折率が１．８から２．８である誘電体材料を用いて、誘電体層３３及び誘電体層３７を形成する場合、誘電体層３３の厚みは１５ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることがより好ましい。また、誘電体層３７の厚みは、１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２５ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００８２】
誘電体層３３は、必要に応じて設けることができる。後述する界面層３４が上記の誘電体層３３の機能をも有する場合には、誘電体層３３は必ずしも設ける必要はない。例えば、情報層３０は、中間層４上に、誘電体層３１、反射層３２、界面層３４、核生成層３８、記録層３５、界面層３６および誘電体層３７の順に配置されてなる構成であってもよい。
【００８３】
界面層３４および界面層３６について説明する。界面層３４は核生成層３８と接して設けられ、界面層３６は記録層３５と接して設けられる。界面層３４および界面層３６は、カルコゲナイド材料の記録層３５と核生成層３８に、他の層から材料が拡散するのを防ぐ機能、および記録層３５および核生成層３８の各々を他の層と接着させる機能を有する。
【００８４】
具体的には、界面層３４は、核生成層３８を誘電体層３３に接着するために設けられる。あるいは、界面層３４は、誘電体層３３から核生成層３８に材料が拡散するのを防ぐために設けてもよい。核生成層３８が、均一な膜状でなく島状に形成されている場合、界面層３４は記録層３５に対しても同様の機能を発揮する。
【００８５】
界面層３６は、誘電体層３７から記録層３５に材料が拡散するのを防ぐために設けてよい。例えば（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０から界面層３６を形成した場合、レーザ光５を記録層３５に照射して繰り返し書き換えを実施すると、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０中のＳが記録層３５中に拡散し、繰り返し書き換え性能が著しく低下するという課題がある。界面層３６を設けることにより、Ｓの拡散を抑制して、繰り返し書き換え性能を改善することができる。
【００８６】
界面層３４および３６は、下記の条件を満たす必要がある。
ｉ）融点および分解温度が高く、記録の際に溶融および拡散しない、
ii）カルコゲナイド材料である記録層３５または核生成層３８との密着性が良好である。
【００８７】
記録時には記録マークを形成する領域が融点以上に加熱されて溶融されるので、一連の記録消去操作中、界面層３４および３６の温度は記録時において最も高くなる。本発明で用いる記録層３５の融点は、約７００℃である。界面層３４および３６が、記録の際に溶融しないためには、公称１０００℃以上の融点を有することが好ましい。これは、後述する酸化物等が厚み数ナノメータ程度の薄膜の形態をとる場合、公称値の融点よりも低い温度で、拡散、分解、または融解が生じる可能性があるからである。
【００８８】
界面層３４および界面層３６の材料として、酸化物、複合酸化物、または酸化物を含む混合物を用いることが好ましい。
【００８９】
酸化物として、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３およびＺｒＯ２を挙げることができる。
複合酸化物として、Ａｌ６Ｓｉ２Ｏ１３、およびＺｒＳｉＯ４を挙げることができる。
酸化物を含む混合物として、Ａｌ２Ｏ３−Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−Ｉｎ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、およびＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３等を挙げることができる。
界面層３４および界面層３６は、上記において例示した酸化物の少なくとも１つ、上記において例示した複合酸化物の少なくとも１つ、または上記において例示した混合物の少なくとも１つを含む材料を用いて形成することが好ましい。
【００９０】
ＺｒＯ２を含む材料においては、ＺｒＯ２の代わりにＣａＯ、ＭｇＯ、およびＹ２Ｏ３のいずれかをＺｒＯ２に添加した部分安定化ジルコニアまたは安定化ジルコニアが用いられてもよい。また、ＺｒＯ２を含む材料においては、ＺｒＯ２と化学的性質が似ているＨｆＯ２をＺｒＯ２の代わりに用いてもよく、あるいはＺｒＯ２の一部をＨｆＯ２で置換してもよい。
【００９１】
界面層３４の厚みは、核生成層３８、または場合により核生成層３８および記録層３５との密着性を確保でき、他層から核生成層３８、および場合により記録層３５への原子拡散を抑制できるよう、１ｎｍ以上であることが好ましい。また、界面層３４と誘電体層３３とを合わせた厚みは、２０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以上１７ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００９２】
界面層３６の厚みは、記録層３５との密着性を確保でき、他層からの記録層３５への原子拡散を抑制できるよう、１ｎｍ以上であることが好ましい。また、他の層に光学的な影響を与えないよう、材料の消衰係数が大きいほど、界面層３６は薄くすることが好ましい。界面層３６と誘電体層３７とを合わせた厚みは、１６ｎｍ以上５５ｎｍ以下であることが好ましく、２６ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００９３】
界面層３４および３６の複素屈折率ｎ−ｉｋにおいて（ｎ：屈折率、ｋ：消衰係数）、ｋは０．１０以下であることが好ましく、０．０７以下であることがより好ましい。
【００９４】
誘電体層３１、３３および３７、ならびに界面層３４および３６の組成は、例えば、Ｘ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、またはラザフォード後方散乱分析法（ＲＢＳ）で分析することができる。スパッタリングにより形成された誘電体層３１、３３および３７、ならびに界面層３４および３６には、前記において言及した誘電体層および界面層の材料に含まれる原子以外に、スパッタリング雰囲気中に存在する希ガスに由来する成分（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ）、水分に由来する（Ｏ−Ｈ）、有機物に由来する成分（Ｃ）、空気に由来する成分（Ｎ、Ｏ）、スパッタ室に配置された冶具の成分（金属）およびターゲットに含まれる不純物（金属、半金属、半導体、誘電体）などが不可避的に含まれ、これらの分析方法で検出されることがある。これら不可避の成分は、界面層または誘電体層に含まれる全原子を１００原子％とした場合、１０原子％を上限として含まれていてもよい。これは、後述する誘電体層２１、２３、２７、１１、１３、および１７、ならびに界面層２４、２６、１４、および１６にも同様に適用される。
【００９５】
次に、第２の情報層２０の構成について説明する。
第２の情報層２０は、中間層３の一方の表面に成膜された誘電体層２１、反射層２２、誘電体層２３、界面層２４、核生成層２８、記録層２５、界面層２６および誘電体層２７がこの順に配置されてなる。
【００９６】
第２の情報層２０は、レーザ光５が入射する側（具体的には、透明層２の表面）から、第３の情報層３０よりも遠くにあり、かつ第１の情報層１０よりも近くにある。したがって、第２の情報層２０は、レーザ光５が第１の情報層１０に到達し得るように、高い透過率を有するように設計される。具体的には、記録層２５が結晶相であるときの第２の情報層２０の光透過率をＴｃ（％）、記録層２５が非晶質相であるときの第２の情報層２０の光透過率をＴａ（％）としたとき、４７％≦（Ｔａ＋Ｔｃ）／２であることが好ましく、５０％≦（Ｔａ＋Ｔｃ）／２であることがより好ましい。例えば、第２の情報層２０は、透過率［（Ｔｃ＋Ｔａ）／２］が５０％、反射率Ｒｃｇが５．５％、Ｒａｇが０．７％となるように設計してよい。第２の情報層２０の［（Ｔｃ＋Ｔａ）／２］が５０％の場合、Ｔｃが４９％、Ｔａが５１％であってよい。あるいは、Ｔｃが５０％、Ｔａが５２％であってよい。ＴｃとＴａは等しくなくてもよいが、近い値であることが好ましい。これらの値はいずれも例であり、他の値であってよい。
【００９７】
記録層２５は、記録層３５と同様の機能を有し、その好ましい組成も記録層３５のそれと同様である。また、第２の情報層２０は４７％以上の光透過率を要するため、記録層２５の厚みは４ｎｍ以上９ｎｍ以下であることが好ましい。厚みが９ｎｍを超えると、第２の情報層２０の光透過率が低下し、４ｎｍ未満であると、記録層２５の光学的変化が小さくなる。記録層は、その厚みが小さくなると結晶化速度が低下するため、記録層２５の組成（即ち、式（１）で示される材料の組成）は、記録層１５の組成よりも、より大きな結晶化速度を有することが好ましい。
【００９８】
核生成層２８は、核生成層３８と同様に、記録層２５の結晶粒径を小さくする機能を有する。好ましい組成および好ましい厚みも、核生成層３８のそれらと同様である。また、核生成層は記録層と界面層２６との間に位置してもよく、あるいは記録層の両側に位置してよい。
【００９９】
誘電体層２１は、誘電体層３１と同様の機能を有し、その好ましい材料も誘電体層２１のそれと同様である。第２の情報層２０において、４以上の反射率比と４７％以上の光透過率が得られるよう、誘電体層２１の厚みは１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、誘電体層２１も２以上の層からなってもよい。
【０１００】
反射層２２は、反射層３２と同様の機能を有し、その好ましい材料も反射層３２のそれと同様である。厚みは５ｎｍ以上１８ｎｍ以下であることが好ましい。厚みが５ｎｍよりも小さいと、熱を拡散させる機能が低下して、記録層２５にマークが形成されにくくなる。また、厚みが１８ｎｍよりも厚いと、第２の情報層２０の光透過率が４７％未満となることがある。
【０１０１】
誘電体層２３及び誘電体層２７は、誘電体層３３および誘電体層３７同様、第２の情報層２０のＲｃｇ、Ｒａｇ、ＴｃおよびＴａを調節する機能を有する。また、誘電体層２３および誘電体層２７は、記録層２５の光吸収効率を高める機能、および記録層２５を水分等から保護する機能を有する。さらに、誘電体層２７は、記録時の記録層２５において生じる熱から中間層４を保護する機能を有する。誘電体層２３及び誘電体層２７は、使用するレーザ波長に対して透明性が高く、耐湿性に加えて耐熱性にも優れていることが好ましい。
【０１０２】
誘電体層２３の材料としては、誘電体層３３材料と同じ材料を挙げることができる。また、誘電体層２３も、２以上の層で形成してもよい。
【０１０３】
一方、レーザ光５入射側に位置する誘電体層２７は、より透明な材料で形成することが好ましく、具体的には、誘電体層３７と同様に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２で形成することが好ましい。より具体的には、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０の組成を有する材料が好ましく用いられる。
【０１０４】
第２の情報層２０は４７％以上の高い透過率を要するため、誘電体層２３は、誘電体層３３同様、誘電体層３３に関連して説明した好ましい材料を９０ｍｏｌ％以上含むことがより好ましい。また、誘電体層２７は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２を９０ｍｏｌ％以上含むことが好ましい。
【０１０５】
本実施の形態では、第２の情報層２０は、透過率［（Ｔｃ＋Ｔａ）／２］が５０％、反射率Ｒｃｇが５．５％、Ｒａｇが０．７％となるように設計される。また、第２の情報層２０の実効Ｒｃｇが１．７％、実効Ｒａｇが０．２％である。これらの値は、一例であり、他の値であってよい。
【０１０６】
この設計において、屈折率が１．８から２．８である誘電体材料を用いて、誘電体層２３及び誘電体層２７を形成する場合、誘電体層２３の厚みは１５ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以上１２ｎｍ以下であることがより好ましい。また、誘電体層２７の厚みは１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、２５ｎｍ以上４５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０１０７】
なお、誘電体層２３および誘電体層２７は、誘電体層３３と同様、必要に応じて設けることができる。界面層２４が誘電体層２３の機能をも有する場合には、誘電体層２３は必ずしも設ける必要はない。同様に、界面層２６が上記の誘電体層２７の機能をも有する場合には、誘電体層２７は必ずしも設ける必要はない。
【０１０８】
界面層２４および界面層２６は、界面層３４および３６と同様の機能を有し、それらの好ましい材料も界面層３４および３６のそれと同様である。
【０１０９】
界面層２４の厚みは、核生成層２８、および場合により記録層２５との密着性を確保でき、他層から記録層３５への原子拡散を抑制できるよう、１ｎｍ以上であることが好ましい。また、界面層２４と誘電体層２３とを合わせた厚みは、２０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍから１７ｎｍであることがより好ましい。
【０１１０】
界面層２６の厚みは、記録層２５との密着性を確保でき、他層から記録層２５への原子拡散を抑制できるよう、１ｎｍ以上であることが好ましい。また、他の層に光学的な影響を与えないよう、材料の消衰係数が大きいほど、界面層２６は薄くすることが好ましい。界面層２６と誘電体層２７とを合わせた厚みは、１６ｎｍ以上５５ｎｍ以下であることが好ましく、２６ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０１１１】
界面層２４および２６の複素屈折率ｎ−ｉｋにおいて（ｎ：屈折率、ｋ：消衰係数）、ｋは０．１０以下であることが好ましく、０．０７以下であることがより好ましい。
【０１１２】
次に、第１の情報層１０の構成について説明する。
第１の情報層１０は、基板１の一方の表面に成膜された誘電体層１１、反射層１２、誘電体層１３、界面層１４、核生成層１８、記録層１５、界面層１６および誘電体層１７がこの順に配置されてなる。
【０１１３】
いずれの情報層においても、信号は、記録再生装置により出力され得る範囲内のレーザパワーを用いて信号を記録しなくてはならず、且つ記録された信号は、記録再生装置により出力され得る再生パワーを用いて信号を検出しなくてはならない。しかし、第１の情報層１０において、信号の記録および再生は、第３の情報層３０および第２の情報層２０を通過した減衰したレーザ光５で行われる。そのため、第１の情報層１０は、半透明な第３の情報層３０および第２の情報層２０とは異なり、高い反射率、および高い光吸収率を有するように設計される。例えば、少なくとも１．５％の実効Ｒｃｇを得るためには、Ｒｃｇは１９％以上、またＲｃは２３％以上とする必要がある。
【０１１４】
誘電体層１１は、基板１が吸収した水分が反射層１２に混入することを防ぐ機能と、反射層１２の柱状成長を抑制して、反射層１２のノイズを低減する機能とを有する。
誘電体層１１の材料は酸化物を含むことが好ましい。反射層１２が、ＡｇまたはＡｇ合金を用いて形成される場合には、誘電体層１１は硫化物を含まないことが好ましい。誘電体層１１は、例えば、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯ、およびＺｒＯ２から成る群より選ばれる少なくとも１つの酸化物を含むことが好ましい。
【０１１５】
誘電体層１１の好ましい厚みは３ｎｍ以上である。厚みが３ｎｍより小さいと、反射層１２への水分の混入を抑制する機能が低下する。厚みを大きくしても反射率への影響は小さいが、生産性を考慮すると、厚みは３０ｎｍ以下が好ましい。誘電体層１１は、必要に応じて設けてよい。
【０１１６】
反射層１２は、反射層３２と同様の機能を有する。第１の情報層１０が半透明である必要がないため、反射層１２の厚みは大きくすることができ、反射層１２の材料の選択肢も増える。反射層１２は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、ＡｇおよびＣｕより選ばれる金属またはこれらの合金を用いて形成することができる。反射層１２の耐湿性を向上させるために、および／または反射層１２の熱伝導率または光学特性（例えば、光反射率、光吸収率または光透過率）を調整するために、上記金属または合金に、他の元素を添加してよい。その添加材料は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｏ、Ｔｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、およびＬｕから成る群より選ばれることが好ましい。添加濃度は３原子％以下であることが好ましい。
【０１１７】
記録層１５に吸収される光量を増大させるよう、反射層１２は使用するレーザ光の波長における光吸収が小さいことがより好ましい。Ａｇは波長４０５ｎｍ付近の光吸収が小さいため、第１の情報層１０においては、Ａｇを９７原子％以上含む反射層１２が好ましく用いられる。具体的には、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｂｉ、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｐｄ−ＣｕおよびＡｇ−Ｐｄ−Ｔｉ等から成る群より選択される合金材料を用いることができる。これらの中で、耐湿性に優れており、結晶粒径が小さいＡｇ−Ｇａ−Ｃｕが好ましく用いられる。
【０１１８】
また、反射層１２を２以上の層で形成してもよい。その場合、基板１側に配置される層を誘電体材料から成る層としてもよい。反射層１２の厚みは、使用する媒体の線速度および記録層１５の組成に合わせて調整し、４０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。厚みが４０ｎｍより小さいと、記録層を十分に急冷させることができず、記録層の熱が拡散しにくくなり、記録層が非晶質化しにくくなる。厚みが３００ｎｍより大きいと、記録層を過剰に急冷し、記録層１５の熱が拡散しすぎて、記録感度が悪化する（すなわち、信号の記録に、より大きなレーザパワーが必要になる）。
【０１１９】
誘電体層１３及び誘電体層１７は、誘電体層３３および誘電体層３７と同様の機能を有する。それらの好ましい材料も、誘電体層３３および３７のそれと同様である。誘電体層１３および１７の厚みは、誘電体層１３および１７が有するべき光路長に基づいて決定される。光路長は、第１の情報層１０のＲｃｇが高められて、Ｒｃｇ／Ｒａｇが大きくなり、且つＡｃ（結晶相の記録層１５の光吸収率）も大きくなるように、例えばマトリクス法（例えば久保田広著「波動光学」岩波新書、１９７１年、第３章を参照）に基づく計算によって、正確に決定することができる。
【０１２０】
本実施の形態では、第１の情報層１０のＲｃｇが２３％、Ｒａｇが３％となるように、第１の情報層１０を構成する各層の厚みを設定する。屈折率が１．５から２．８である誘電体材料を用いて、誘電体層１３及び誘電体層１７を形成する場合、誘電体層１３の厚みは３０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下がより好ましい。また、誘電体層１７の厚みは、３０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０１２１】
誘電体層１３および誘電体層１７は、誘電体層３３と同様、必要に応じて設けることができる。界面層１４が誘電体層１３の機能をも有する場合には、誘電体層１３は必ずしも設ける必要はなく、同様に、界面層１６が誘電体層１７の機能をも有する場合には、誘電体層１７は必ずしも設ける必要はない。
【０１２２】
界面層１４および界面層１６は、界面層３４および３６と同様の機能を有し、その好ましい材料も界面層３４および３６のそれと同様である。
【０１２３】
界面層１４の厚みは、核生成層１８、および場合により記録層１５との密着性を確保でき、他層から核生成層１８、および場合により記録層１５への原子拡散を抑制できるよう、１ｎｍ以上であることが好ましい。また、界面層１４と誘電体層１３と合わせた厚みは、３５ｎｍ以下であることが好ましく、６ｎｍ以上２５ｎｍ以下であることがより好ましい。界面層１４は透明性の高い材料を用いて形成されるので、誘電体層１３を設けずに、界面層１４によって、界面層と誘電体層の機能が発揮されるようにしてよい。その場合、界面層１４は、３５ｎｍの厚みまで厚くしてよい。
【０１２４】
界面層１６の厚みは、記録層１５との密着性を確保でき、他層から記録層１５への原子拡散を抑制できるよう、１ｎｍ以上であることが好ましい。また、他の層に光学的な影響を与えないよう、材料の消衰係数が大きいほど、界面層１６は薄くすることが好ましい。界面層１６と誘電体層１７とを合わせた厚みは、３１ｎｍ以上１３５ｎｍ以下であることが好ましく、３５ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【０１２５】
図示した形態において、第１の情報層１０は、核生成層１８および記録層１５を含む。  記録層１５は、記録層３５と同様の機能を有する。記録層１５は、記録層２５および記録層３５に比べて、その好ましい厚みが大きいので、記録層１５は記録層３５に関連して説明した、式（１）で表される組成の記録材料を用いて形成してよく、あるいは他の記録材料を用いて形成してもよい。
【０１２６】
可逆的相変化を生じうる記録層（書き換え型）の他の材料として、例えば、Ｇｅを４０原子％以上含むＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３擬二元系材料を用いてよい。この場合、Ｇｅの一部をＳｎで置換してもよいし、Ｓｂの一部をＩｎ、Ｇａ、ＡｌおよびＢｉから成る群より選択される少なくとも一つの元素で置換してもよい。あるいは、Ｇｅを４０原子％以上含むＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３擬二元系材料を用いてよい。この場合、Ｇｅの一部をＳｎで置換してもよいし、Ｂｉの一部をＩｎ、Ｇａ、ＡｌおよびＳｂから成る群より選択される少なくとも一つの元素で置換してもよい。
【０１２７】
あるいは、記録層１５は、Ｓｂを６０原子％以上含むＳｂ−Ｔｅ共晶系材料を用いて形成してよい。この場合、Ａｇ、Ｉｎ、およびＧｅから成る群より選択される少なくとも一つの元素を、その割合が１０原子％以下となるように添加してもよい。また、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、およびＺｎから成る群より選択される少なくとも一つの元素を、その割合が１０原子％以下となるように添加してもよい。あるいは、記録層１５は、Ｓｂを６０原子％以上含むＧｅ−Ｓｂ共晶系材料を用いて形成してよい。この場合、Ａｇ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、およびＺｎから成る群より選択される少なくとも一つの元素を１５原子％以下の割合となるように添加してもよい。
【０１２８】
記録層１５の組成分析は、記録層１５がＣおよびＢのような軽元素を含む場合は、例えば、Ｘ線マイクロアナライザー（ＸＭＡ）または電子線マイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）で分析することができる。
【０１２９】
記録層１５の厚みは、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。厚みが１５ｎｍを超えると、層の熱容量が大きくなり記録に要するレーザパワーが大きくなる。また、厚みが大きいと、記録層１５で生じた熱が反射層１２の方向へ拡散しにくくなり、高密度記録に必要な小さい記録マークの形成が困難となる。厚みが５ｎｍより小さくなると、Ｒａｇが高くなり、Ｒｃｇ／Ｒａｇが低下して、良好な読み出し信号を得ることが困難になる。
【０１３０】
核生成層１８は必要に応じて設けてよい。核生成層１８を設ける場合、核生成層１８は、核生成層３８と同様、式（２）で表される材料を用いて形成してよい。その場合、核生成層１８の好ましい組成および好ましい厚みは、核生成層３８のそれらと同様である。記録層１５を、記録層３５の材料として説明した、式（１）で表される記録材料を用いて形成する場合には、記録層１５の結晶粒径を小さくするために、核生成層１８を設けることが好ましい。
【０１３１】
本発明の情報記録媒体において、前記式（１）で表される材料を含む記録層、および前記式（２）で表される材料を含む核生成層は、少なくとも一つの情報層に含まれ、好ましくは光が入射される側に配置される情報層に含まれる。例えば、本実施の形態の情報記録媒体１００の変形例において、第３の情報層３０のみが式（１）の材料を含む記録層３５および式（２）の材料を含む核生成層３８を含んでよい。あるいは、別の変形例において、第２の情報層２０および第３の情報層３０が、式（１）の材料を含む記録層２５および記録層３５、ならびに式（２）の材料を含む核生成層２８および核生成層３８を含んでよい。あるいは、すべての情報層（１０、２０、３０）が、式（１）の材料を含む記録層（１５、２５、３５）および式（２）の材料を含む核生成層（１８、２８、３８）を含んでよい。
【０１３２】
あるいは、３つの情報層を有する他の形態の情報記録媒体においては、例えば、第１の情報層（図１において１０で示される情報層に相当）が追記型の記録層を含み、且つ第２の情報層および第３の情報層（図１において２０および３０で示される情報層に相当）が、実施の形態１と同様に、式（１）の材料を含む記録層および式（２）の材料を含む核生成層を含んでよい。あるいは、３つの情報層を有するさらに他の形態の情報記録媒体においては、第１の情報層（図１において１０で示される情報層に相当）が再生専用型の情報層であり、第２の情報層（図１において２０で示される情報層に相当）が追記型の記録層を含み、第３の情報層（図１において３０で示される情報層に相当）が式（１）の材料を含む記録層および式（２）の材料を含む核生成層を含んでよい。
【０１３３】
非可逆的相変化を生じうる記録層（追記型）は、例えば、Ｔｅ−Ｏ、Ｓｂ−Ｏ、Ｇｅ−Ｏ、Ｓｎ−Ｏ、Ｉｎ−Ｏ、Ｚｎ−Ｏ、Ｍｏ−ＯおよびＷ−Ｏ等から成る群より選択される少なくとも一つを含む酸化物材料、または有機色素系記録材料などを用いて形成してよい。あるいは、追記型の記録層は、２以上の層が積層されてなり、それぞれの層に含まれる材料が記録時に合金化または反応するものであってよい。
【０１３４】
再生専用型の情報層は、あらかじめ基板（または中間層）上に形成された記録ピット上に、反射層として、金属元素、金属合金、誘電体、誘電体化合物、半導体元素、および半金属元素から成る群より選択される少なくとも一つを含む材料を形成することにより形成してよい。例えば、反射層は、ＡｇまたはＡｇ合金を含む層であってよい。あるいは、第１の情報層は、記録層として、光磁気記録層が形成された層であってよい。
【０１３５】
本発明のさらに別の実施の形態において、情報記録媒体は、４以上の情報層を含んでよい。本発明の効果は、情報層を３以上含む、いずれの形態においても得られる。
【０１３６】
実施の形態１の情報記録媒体１００を含む本発明の情報記録媒体には、線速度一定のＣｏｎｓｔａｎｔ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（ＣＬＶ）もしくは回転数一定のＣｏｎｓｔａｎｔ  Ａｎｇｕｌａｒ  Ｖｅｌｏｃｉｔｙ（ＣＡＶ）のいずれの記録方式でも、情報を記録することができる。
【０１３７】
実施の形態１の情報記録媒体１００を含む本発明の情報記録媒体における情報の記録再生は、好ましくは、対物レンズの開口数ＮＡが０．８５である光学系を用いて行われる。但し、ＮＡはこれに限定されず、ＮＡ＞１の光学系を用いて、記録再生を行ってもよい。ＮＡ＞１の光学系としては、ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）または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。これらの系を使用する場合、中間層および透明層は、それぞれ５μｍ以下の厚みの層に形成してよい。あるいは、情報の記録再生は、近接場光を利用した光学系を用いて実施してもよい。
【０１３８】
続いて、実施の形態１の情報記録媒体１００を製造する方法を説明する。
情報記録媒体１００は、支持体となる基板１上に第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、中間層４、第３の情報層３０、および透明層２を順に形成して製造する。第１の情報層１０は、案内溝（グルーブ面とランド面）が形成された基板１をスパッタリング装置に配置し、基板１の案内溝が形成された表面に、誘電体層１１、反射層１２、誘電体層１３、界面層１４、核生成層１８、記録層１５、界面層１６、および誘電体層１７を順に成膜することにより形成される。
【０１３９】
第１の情報層１０を形成した基板１を、スパッタリング装置から取り出し、中間層３を形成する。
中間層３は次の手順で形成される。まず、誘電体層１７の表面に、紫外線硬化性樹脂を、例えばスピンコートにより塗布する。次に、中間層３に形成すべき案内溝と相補的である凹凸を有するポリカーボネート基板を、その凹凸形成面を紫外線硬化性樹脂に密着させて重ねる。その状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、凹凸を有するポリカーボネート基板を剥離する。それにより、前記凹凸に相補的な形状の案内溝が紫外線硬化性樹脂に形成されて、案内溝を有する中間層３が形成される。
【０１４０】
基板１に形成された案内溝の形状と中間層３に形成された案内溝の形状は、同様であってもよいし、異なっていてもよい。別法において、中間層３は、誘電体層１７を保護する層を紫外線硬化性樹脂で形成し、その上に案内溝を有する層を形成することにより、形成してよい。その場合、得られる中間層３は２層構造である。あるいは、中間層３は、３以上の層を積層して構成してよい。また、スピンコート法以外の方法、例えば、印刷法、インクジェット法またはキャスティング法により、中間層３を形成してもよい。
【０１４１】
中間層３を形成した基板１を再びスパッタリング装置に配置して、中間層３の案内溝を有する面に、誘電体層２１、反射層２２、誘電体層２３、界面層２４、核生成層２８、記録層２５、界面層２６および誘電体層２７を順に成膜する。このようにして、第２の情報層２０が中間層３上に形成される。
【０１４２】
第２の情報層２０を形成した基板１を、スパッタリング装置から取り出し、中間層４を中間層３と同様に形成する。
中間層４を形成した基板１を再びスパッタリング装置に配置して、中間層４の案内溝を有する面に、誘電体層３１、反射層３２、誘電体層３３、界面層３４、核生成層３８、記録層３５、界面層３６および誘電体層３７を順に成膜する。このようにして、第３の情報層３０が中間層４上に形成される。
【０１４３】
第３の情報層３０を形成した基板１をスパッタリング装置から取り出す。それから、誘電体層３７の表面に、透明層２を形成する。
透明層２は次の手順で形成される。誘電体層３７の表面に、紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコート法により塗布して、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、目標の厚みの透明層２を形成することができる。あるいは、誘電体層３７の表面に、紫外線硬化性樹脂をスピンコート法により塗布し、塗布した紫外線硬化性樹脂に、円盤状のシートを密着させて、紫外線をシート側から照射して樹脂を硬化させて、透明層２を形成することもできる。あるいは、接着層を有する円盤状のシートを密着させて、透明層２を形成することもできる。
【０１４４】
透明層２は物性の異なる複数の層からなってもよい。例えば、誘電体層３７の表面に他の透明層を設けた後に、透明層２を形成してもよい。あるいは、誘電体層３７の表面に透明層２を形成した後、透明層２の表面にさらにもう一層の透明層を形成してもよい。これら複数の透明層は、粘度（硬化する前の粘度）、硬度、屈折率、および／または透明性が異なっていてもよい。
このようにして、透明層２が形成される。
【０１４５】
透明層２の形成が終了した後は、必要に応じて、第１の情報層１０、第２の情報層２０および第３の情報層３０の初期化を実施する。
初期化は、非晶質状態である記録層１５、２５、３５を、例えば半導体レーザを照射して、結晶化温度以上に昇温して結晶化させる工程である。半導体レーザのパワー、情報記録媒体の回転速度、半導体レーザの径方向への送り速度およびレーザの焦点位置などを最適化することにより、良好な初期化を実施できる。初期化は透明層２の形成後に実施してもよいし、形成前に実施してもよい。あるいは、第１の情報層１０形成後に初期化を実施して、中間層３および第２の情報層２０を形成してもよい。本発明の効果は、初期化をどの時点で実施するかによらず、得られる。
【０１４６】
以下に、各層の成膜方法について述べる。本実施の形態では、スパッタリング法を用いて各層を形成する。
誘電体層１１、１３、１７、２１、２３、２７、３１、３３および３７は、誘電体層を構成する元素、混合物または化合物を含むターゲットをスパッタリングすることにより成膜される。スパッタリングは、高周波電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／もしくは窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。可能であれば、直流電源またはパルス発生式直流電源を用いてもよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。酸化物を含む誘電体層を形成する際には、スパッタリング中に酸素が欠損する場合があるので、酸素欠損を抑えたターゲットを用いるか、あるいは１０％以下の少量の酸素ガスを希ガスに混合した雰囲気中でスパッタリングしてよい。
【０１４７】
反射層１２、２２、３２は、反射層を構成する金属または合金を含むターゲットをスパッタリングすることにより形成される。スパッタリングは、直流電源または高周波電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／もしくは窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。
【０１４８】
界面層１４、１６、２４、２６、３４および３６は、界面層を構成する元素、混合物または化合物を含むターゲットをスパッタリングすることにより形成される。スパッタリングは、高周波電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／または窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。可能であれば、直流電源やパルス発生式直流電源を用いてもよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。酸化物を含む界面層を形成する際には、スパッタリング中に酸素が欠損する場合があるので、酸素欠損を抑えたターゲットを用いるか、あるいは１０％以下の少量の酸素ガスを希ガスに混合した雰囲気中でスパッタリングしてよい。
【０１４９】
記録層１５、２５、３５は、記録層を構成する材料を含むターゲットをスパッタリングすることにより形成される。スパッタリングは、直流電源、高周波電源またはパルス発生式直流電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／もしくは窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。スパッタリング装置によってはターゲットの組成と形成される記録層の組成が一致しない場合もあるので、その場合はターゲットの組成を調整して、目標の組成の記録層を得るようにする。
【０１５０】
あるいは、記録層は、複数のターゲットを同時にスパッタリングする方法で形成してよい。その場合には、それぞれのターゲットをスパッタリングするために用いられる、それぞれの電源の出力を調整して組成を制御することにより、目標組成の記録層を得ることができる。あるいは、記録層は反応性スパッタリングにより形成してよい。その場合には、ターゲットの組成調整もしくは電源の出力調整に加えて、酸素ガスおよび窒素ガスの流量および圧力、酸素ガスと希ガスとの流量比および圧力比を調整することにより、目標の組成の記録層を得ることができる。反応性スパッタリングは、酸化物または窒化物を含む記録層を形成する際に用いられる。
【０１５１】
核生成層もまた、スパッタリング法により形成される。核生成層の形成は、記録層を形成する直前に実施して、核生成層が記録層と接するようにする。基板１の側から膜が順に形成される製造方法において、核生成層を先に形成すると、核生成層の上に記録層が形成されることとなるので、結晶粒径の小さい記録層を得ることができる。必要に応じて、核生成層は、記録層を生成する直後にも実施して、記録層の両側に核生成層が位置する構成を得てよい。あるいは、核生成層は、記録層を形成した直後に形成してもよい。その場合でも、記録層の結晶粒径を小さくすることは可能である。核生成層１８、２８、３８は、核生成層を構成する材料を含むターゲットをスパッタリングすることにより形成される。スパッタリングは、直流電源、高周波電源またはパルス発生式直流電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／もしくは窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。スパッタリング装置によってはターゲットの組成と形成される核生成層の組成が一致しない場合もあるので、その場合はターゲットの組成を調整して、目標の組成の核生成層を得るようにする。あるいは、核生成層は、記録層と同様に、複数のターゲットを用いたスパッタリングにより形成してよい。
【０１５２】
ここでは、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、成膜方法はこれに限定されない。例えば、真空蒸着法、イオンプレーティング法、化学的気相成長（ＣＶＤ）法、または分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法等を用いて、各層を形成することも可能である。
このようにして、実施の形態１の情報記録媒体１００を製造することができる。
【０１５３】
なお、本発明の効果は、情報記録媒体をいずれの方法で製造しても、得られる。例えば、透明層２が透明な支持基板であって、その支持基板上に、第３の情報層３０、中間層４、第２の情報層２０、中間層３、および第１の情報層１０のを、順に形成して、最後に基板１を紫外線硬化性樹脂などで接着する方法で情報記録媒体が製造される場合にも、本発明は適用できる。その場合、第３の情報層３０の各層のスパッタリング順は、誘電体層３７、界面層３６、核生成層、記録層、界面層３４、誘電体層３３、反射層３２および誘電体層３１とすることが好ましい。前述のとおり、記録層の結晶粒径を小さくするためには、核生成層の形成工程を、記録層の形成工程の直前に実施することが好ましい。したがって、この製造方法で得られる媒体の第３の情報層１００において、核生成層は、界面層３４と記録層との間に位置し、記録層は界面層３６と接する。あるいは、核生成層を記録層の両側に形成してよく、その場合、核生成層の形成工程は、記録層の形成工程の直前および直後に実施される。
【０１５４】
本発明の情報記録媒体は、２以上の情報層を形成した積層体と、１以上の情報層を形成した積層体とを貼り合わせる方法で形成してよい。例えば、基板上に第１の情報層、中間層、第２の情報層および中間層をこの順に形成し、中間層の表面に紫外線硬化性樹脂を塗布し、当該樹脂層の上に、透明層となるシート上に第３の情報層を形成した積層体を重ねて、紫外線を照射する方法で、３つの情報層を有する情報記録媒体を製造してよい。
【０１５５】
次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【０１５６】
実施例１では、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表される材料から成る記録層３５について、式（１）のｙの値と、光学的変化｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜および結晶化温度との関係を調べた。【０１５７】
以下に、本実施例を具体的に説明する。はじめに、結晶化温度を測定する試料の形態と試料の製造方法について説明する。基板として石英ガラス（直径１０ｍｍ、厚み０．５ｍｍ）を用いた。この石英ガラス表面に、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０から成る厚み５ｎｍの層を形成し、核生成層の表面に記録層を６ｎｍの厚みで形成し、記録層の表面に（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０から成る５ｎｍの厚みの層を形成して、試料を得た。【０１５８】
表１に示すように、記録層の材料が異なる１０種類の試料１−１〜１−６およびＡ−１〜Ａ−４を準備した。試料１−１〜１−６は、その記録層が式（１）において、ｘ＝０．９、ｙ＝９５．０〜９９．５である材料から成る試料である。試料Ａ−１は、その記録層が式（１）において、ｙ＝９４．０である材料から成り、試料Ａ−２は、その記録層が式（１）において、ｙ＝１００である材料から成り、試料Ａ−３とＡ−４は、その記録層がＩｎを含まない組成を有する試料である。【０１５９】
（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０から成る層は、各試料において、記録層が図１に示す情報記録媒体１００における記録層３５と同様の構成（即ち、両側が界面層３４および界面層３６で挟まれた構成）にして、記録層３５の結晶化温度の測定精度を高めるために設けた。また、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０から成る層は、記録層の結晶化温度を測定する時に記録層の酸化を防止する機能をも有する。先にも述べたとおり、結晶化温度は記録層の非晶質相から結晶相への転移温度と、定義される。【０１６０】
各層はスパッタリングにより形成した。その条件を説明する。用いたターゲットの形状はすべて、円形であり、その直径は２００ｍｍ、厚みは６ｍｍであった。石英ガラス基板を、直径１２０ｍｍのポリカーボネート基板に貼り付けて、スパッタリング装置に取り付けた。（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０から成る層は、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０ターゲットに、高周波電源を用いて３ｋＷのパワーを投入して石英基板上に形成した。【０１６１】
記録層は、Ｇｅ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ合金ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、パルス発生式直流電源を用いて２００Ｗの出力で、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０上に形成した。Ｇｅ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ合金ターゲットの組成は、記録層の組成が所定の組成となるように、予め調整されていた。
続いて、記録層上に、上記と同様のスパッタリング条件で（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０から成る層を形成した。【０１６２】
次に、結晶化温度の測定方法について説明する。記録層を含む薄膜が形成された石英基板を測定装置内の加熱台に置き、毎秒約１℃の昇温速度で試料を加熱した。加熱中、赤色レーザを試料に照射して透過率を測定した。記録層が結晶相に転移すると、透過率が急激に低下するので、透過率の急激な低下が観察されたときの温度を結晶化温度として読み取った。【０１６３】
光学的変化｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜の測定について説明する。試料は、結晶化温度測定用の試料と同様の構成を有するように、スパッタリングにより作製した。したがって、各薄膜の材料、厚み、および成膜条件は結晶化温度測定用の試料におけるそれらと同様である。ここでは、光学的変化測定用の試料に特有の形態および機能についてのみ説明する。基板として、縦１８ｍｍ、横１２ｍｍ、厚み１ｍｍの石英基板を用いた。【０１６４】
先にも述べたとおり、｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜は、記録層の結晶相における複素屈折率（ｎｃ−ｉｋｃ）と非晶質相における複素屈折率（ｎａ−ｉｋａ）の差と定義される。ｎｃは結晶相での屈折率、ｋｃは結晶相での消衰係数、ｎａは非晶質相での屈折率、ｋａは非晶質相での消衰係数、Δｎ＝ｎｃ−ｎａ、Δｋ＝ｋｃ−ｋａである。【０１６５】
スパッタリングにより形成した記録層は非晶質相であるので、結晶相のｎｃ、ｋｃを測るために、記録層を熱処理して結晶相にする必要がある。その熱処理条件を説明する。記録層を含む薄膜が形成された石英基板を電気炉内に置き、一旦空気を排気してから窒素を導入し、窒素ガス雰囲気中で、予め測定しておいた結晶化温度よりも１０℃ほど高い温度で約１０分間保持し、それから室温まで自然冷却させた。各試料の熱処理温度は結晶化温度に応じて設定した。この結晶化操作の間、記録層の両側の（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０は、記録層が酸化するのを防止する機能を発揮する。【０１６６】
光学的変化の測定方法について説明する。光学的変化は、偏光解析法（エリプソメトリ；ellipsometry）を用いて、波長４０５ｎｍのレーザ光を照射したときの結晶相のｎｃ、ｋｃ、非晶質相のｎａ、ｋａを測定し、ΔｎとΔｋから｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜を算出する。【０１６７】
（表１）に、各試料の記録層について、ｙの値と、光学的変化｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜および結晶化温度との関係を示す。記録層の組成は、ｍｏｌ％と原子％（ａｔ％）の両方の単位で示す。【０１６８】
【表１】
2012120817.tif 000003
【０１６９】
表中の判定の「＋」「±」「−」について説明する。「＋」は、光学的変化｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜が２．５以上、且つ結晶化温度が２３０℃以上であることを、「±」は｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜が２．０以上且つ２．５未満、または結晶化温度が２００℃以上且つ２３０℃未満であることを、「−」は｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜が２．０未満、または結晶化温度が２００℃未満であることを意味する。【０１７０】
光学的変化（｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜）が２．５以上であれば、実用的な信号振幅を得ることができ、良好な信号品質を有する情報記録媒体を製造することができる。光学的変化が２．５未満であると、信号品質が劣る。特に、光学的変化が２．０未満であると、実用的な信号品質が得られない。また、結晶化温度が２３０℃以上であれば、非晶質相の実用的な安定性を得ることができ、信頼性の高い情報記録媒体を製造することができる。記録層の結晶化温度が２３０℃未満であると、非晶質相の安定性が劣る。特に、結晶化温度が２００℃未満であると、実用的な信頼性が得られない。【０１７１】
この結果、ｙ＝９５．０〜９９．５であると、判定が「＋」であり、ｙ＝９５．０〜９９．５である式（１）の組成が好ましいことがわかった。さらに、ｙ＝９７．０〜９９．５であると、｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜が２．７以上であり、ｙ＝９７．０〜９９．５である式（１）の組成がより好ましいこともわかった。【０１７２】
試料Ａ−１は、式（１）においてｙ＝９４．０であって、Ｓｂが６ｍｏｌ％含まれる記録層を含むが、｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜が低い。このことから、９５≦ｙが好ましいといえる。また、試料Ａ−２は、式（１）においてｙ＝１００である記録層を含むが、結晶化温度が２３０℃より低かった。よって、９５≦ｙ＜１００が好ましい。【０１７３】
試料Ａ−３は、Ｉｎの代わりにＳｂを用いた組成の記録層を含み、試料Ａ−４は、Ｉｎの代わりにＢｉを用いた組成の記録層を含む。いずれの試料も結晶化温度が低い。また、試料Ａ−４は、その光学的変化｜Δｎ｜＋｜Δｋ｜がより小さい。
本実施例の結果から、記録層の材料は、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙにおいて、９５≦ｙ＜１００を満たす組成を有することが好ましいことが明らかになった。
【実施例２】
【０１７４】
実施例２では、式（２）（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚで表される材料から成る核生成層３８の効果を調べるために、図１に示す情報記録媒体１００を製造して、第３の情報層３０の記録層３５の平均結晶粒径を計測し、且つ評価装置でノイズレベルも測定した。【０１７５】
（実験１）
以下に、本実施例を具体的に説明する。はじめに、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。実施例２の１つ目の実験において、核生成層３８が記録層３５のレーザ光５入射側と反対の側に位置する情報記録媒体１００を製造した。【０１７６】
各層の材料と厚みを説明する。基板１として、案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間の距離０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚み１．１ｍｍ）を準備し、スパッタリング装置内に取り付けた。【０１７７】
基板１の案内溝が形成された表面に、誘電体層１１として１０ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７（（Ｂｉ２Ｏ３）３３．３（ＴｉＯ２）６６．７）層、反射層１２として１００ｎｍの厚みを有するＡｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金層、誘電体層１３として１２ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｉｎ２Ｏ３）５０層、界面層１４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層、核生成層１８として１ｎｍの厚みを有する（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層、記録層１５として１０ｎｍの厚みを有する［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．１］９９．５Ｓｂ０．５層、界面層１６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層、誘電体層１７として７０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで第１の情報層１０が形成された。【０１７８】
次に、誘電体層１７の表面に、案内溝を有する中間層３を２５μｍの厚みとなるように形成した。中間層３の案内溝が形成された表面に、誘電体層２１として１８ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層２２として１０ｎｍの厚みを有するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金層、誘電体層２３として７ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層２４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、核生成層２８として０．８ｎｍの厚みを有する（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層、記録層２５として７ｎｍの厚みを有する［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．１］９９．５Ｓｂ０．５層、界面層２６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、誘電体層２７として４０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで、第２の情報層２０が形成された。【０１７９】
次に、誘電体層２７の表面に、案内溝を有する中間層４を１８μｍの厚みとなるように形成した。中間層４の案内溝が形成された表面に、誘電体層３１として１８ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層３２として８ｎｍの厚みを有するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金層を、誘電体層３３として７ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層３４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、０．８ｎｍの厚みを有する核生成層３８、記録層３５として６ｎｍの厚みを有する［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．１］９９．５Ｓｂ０．５層、界面層３６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、誘電体層３７として４０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで、第３の情報層３０が形成された。【０１８０】
ここで各層のスパッタリング条件を説明する。用いたターゲットの形状はすべて、円形で直径２００ｍｍで厚み６ｍｍである。
誘電体層１１、２１、３１は、Ｂｉ２Ｔｉ２Ｏ７ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガスとＯ２ガスの体積比が９７：３である混合ガス雰囲気中で、高周波電源を用いて２ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。【０１８１】
反射層１２は、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ合金ターゲットを、圧力０．２ＰａのＡｒガス雰囲気中で、直流電源を用いて２ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。反射層２２と３２は、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金ターゲットを、圧力０．２ＰａのＡｒガス雰囲気中で、直流電源を用いて２００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。【０１８２】
誘電体層１３は、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｉｎ２Ｏ３）５０ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、高周波電源を用いて３ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。誘電体層２３および３３は、（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、高周波電源を用いて３ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。【０１８３】
界面層１４および１６は、（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０ターゲットを圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、高周波電源を用いて３ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。界面層２４、２６、３４および３６は、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０ターゲットを圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、高周波電源を用いて３ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。【０１８４】
核生成層１８、２８、３８は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ合金ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、パルス発生式直流電源を用いて５０Ｗの出力でスパッタリングして形成した。核生成層３８の形成は、試料２−１〜２−６の核生成層３８がそれぞれ、表２に示す組成を有するように、組成の異なるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ合金ターゲットを用いて実施した。【０１８５】
記録層１５は、Ｇｅ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ合金ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、パルス発生式直流電源を用いて２００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。記録層２５および３５は、Ｇｅ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ合金ターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、パルス発生式直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。【０１８６】
誘電体層１７、２７、３７は、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０ターゲットを圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で、高周波電源を用いて２．５ｋＷの出力でスパッタリングして形成した。【０１８７】
中間層３は、次の手順で形成した。まず、誘電体層１７の表面に、紫外線硬化性樹脂をスピンコートにより塗布した。次に、中間層３に形成すべき案内溝と相補的である凹凸（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間の距離０．３２μｍ）を有するポリカーボネート基板を、その凹凸形成面を紫外線硬化性樹脂に密着させて重ねた。その状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、凹凸を有するポリカーボネート基板を剥離した。それにより、案内溝が中間層３の表面に形成された。中間層３には、基板１と同様の形状の案内溝を形成した。中間層４も同様の手順で、誘電体層２７の表面に形成した。【０１８８】
以上のようにして中間層４の上に第３の情報層３０を成膜した基板１をスパッタリング装置から取り出した。そして、誘電体層３７の表面に紫外線硬化性樹脂をスピンコート法で５７μｍの厚みとなるように塗布し、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、透明層２を形成した。【０１８９】
透明層２の形成後、初期化を実施した。波長８１０ｎｍの半導体レーザを使って、情報記録媒体１００の記録層１５、２５、３５を、半径２２〜６０ｍｍの範囲の環状領域内でほぼ全面に亘って結晶化させた。【０１９０】
このようにして、第３の情報層３０の核生成層３８の組成が異なる試料２−１〜２−６を製造した。核生成層３８の組成は、試料２−１においてはｚ＝１０、試料２−２においてはｚ＝２２、試料２−３においてはｚ＝２９、試料２−４においてはｚ＝４４、試料２−５においてはｚ＝６２、試料２−６においてはｚ＝７１の組成を有していた（ｚは式（２）におけるｚ）。各組成について、ノイズレベル評価用の試料１つと、結晶粒径計測用の試料１つを、それぞれ準備した。【０１９１】
情報記録媒体１００の第３の情報層３０の記録層３５のノイズレベル評価においては、光学系に波長４０５ｎｍの半導体レーザと開口数０．８５の対物レンズを搭載した評価装置を使用した。線速度７．４ｍ／秒で情報記録媒体１００を回転させ、１．０ｍＷのレーザ光５を第３の情報層３０に照射して、２ＭＨｚにおけるノイズレベル（ｄＢｍ）をスペクトラムアナライザーで測定した。ノイズレベルは、信号を記録していない状態の記録層再生して評価した。【０１９２】
第３の情報層３０の記録層３５の平均結晶粒径の計測について説明する。情報記録媒体１００の薄膜断面を切り出し、集束イオンビーム（ＦＩＢ）法により断面を薄片化した。透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で断面を観察し、観察画像から記録層３５の結晶粒径１０個程度を計測して、計測した値から平均値を計算した。【０１９３】
情報記録媒体１００の記録層３５の平均結晶粒径および２ＭＨｚにおけるノイズレベルと、核生成層３８の組成との関係を表２−１に示す。【０１９４】
【表２−１】
2012120817.tif 000004
【０１９５】
表中の判定の「＋＋」、「＋」、「±」、「−」について説明する。「＋＋」は平均結晶粒径が５０ｎｍ未満であり、且つノイズレベルが−７３ｄＢｍ未満であることを、「＋」は平均粒子径が５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である、またはノイズレベルが−７３ｄＢｍ以上−７０ｄＢｍ未満であることを、「±」は平均結晶粒径が１００ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であること、またはノイズレベルが−７０ｄＢｍ以上−６５ｄＢｍ未満であること、「−」は平均結晶粒径が１５０ｎｍ以上であること、またはノイズレベルが−６５ｄＢｍ以上であることを意味する。【０１９６】
平均結晶粒径が５０ｎｍ未満であれば、優れた繰り返し書き換え性能が得られる。また、ノイズレベルが−７３ｄＢｍ未満であれば、優れた信号品質が得られる。平均結晶粒径が５０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であれば、良好な繰り返し書き換え性能が得られる。ノイズレベルが−７３ｄＢｍ以上−７０ｄＢｍ未満であれば、良好な信号品質が得られる。平均結晶粒径が１００ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であると、実用に耐える繰り返し書き換え性能が得られない。また、ノイズレベルが−７０ｄＢｍ以上−６５ｄＢｍ未満であると、信号品質が誤り訂正限界レベルのものとなる。平均結晶粒径が１５０ｎｍ以上である、または、ノイズレベルが−６５ｄＢｍ以上であると、実用的な信号品質が得られない。【０１９７】
この結果、試料２−１〜２−６、すなわち核生成層３８がｚ＝１０〜７１の組成を有する試料は、核生成層３８のない比較例Ｂ−４と比較して、明らかに記録層３５の平均結晶粒径が小さくなっていた。特に、核生成層３８がｚ＝１０〜４４の組成を有する試料は、「＋＋」と判定され、優れた特性を示した。【０１９８】
試料Ｂ−１の核生成層３８は、（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）を１０ｍｏｌ％より少ない量で含むために、核生成層３８に菱面体晶の結晶構造が現れて、核生成層３８の核生成能力が低下し、記録層３５の結晶粒径を小さくする効果が低下していると考えられる。また、試料Ｂ−２の核生成層３８は（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）を７１ｍｏｌ％より多い量で含むために、核生成層自体の結晶性が低下して、核生成能力が低下していると考えられる。試料Ｂ−３の核生成層３８は、Ｓｎ５０Ｔｅ５０（原子％）で形成されており、結晶粒径を小さくする核生成能力を有したが、試料Ｂ−３は、そのノイズレベルが（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ系に比べて７ｄＢ程高く、実用的ではなかった。【０１９９】
（実験２）
次に、本実施例の２つ目の実験においては、第３の情報層３０において、核生成層が記録層のレーザ光５入射側の界面に位置する情報記録媒体１００を製造した。基板１、第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、および中間層４は、本実施例の上記１つ目の実験におけるそれらと同様に形成した。【０２００】
中間層４の案内溝が形成された表面に、誘電体層３１として１８ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層３２として８ｎｍの厚みを有するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金層、誘電体層３３として７ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層３４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、記録層として６ｎｍの厚みを有する［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．１］９９．５Ｓｂ０．５層、０．８ｎｍの厚みを有する核生成層層、界面層３６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、誘電体層３７として４０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで、第３の情報層３０が形成された。透明層２を、上記本実施例の１つ目の実験におけるそれと同様に形成した。また同様に、透明層２の形成後、初期化を実施した。【０２０１】
このようにして、第３の情報層３０の核生成層の組成が異なる試料２−１１〜２−１６を製造した。核生成層は、試料２−１１においてはｚ＝１０、試料２−１２においてはｚ＝２２、試料２−１３においてはｚ＝２９、試料２−１４においてはｚ＝４４、試料２−１５においてはｚ＝６２、試料２−１６においてはｚ＝７１の組成を有していた。各組成について、ノイズレベル評価用の試料１つと結晶粒径計測用の試料１つを、それぞれ準備した。
これらの試料について、本実施例の１つ目の実験と同様にして、評価を実施した。結果を表２−２に示す。【０２０２】
【表２−２】
2012120817.tif 000005
【０２０３】
核生成層は、レーザ光５入射側に配置されていても、記録層の結晶粒径を小さくする効果があることがわかった。特に、核生成層がｚ＝１０〜４４の組成を有する試料は、「＋＋」と判定され、優れた特性を示した。【０２０４】
（実験３）
次に、実施例２の３つ目の実験として、核生成層が記録層の両側の界面に位置する情報記録媒体１００を製造した。基板１、第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、および中間層４は、本実施例の上記１つ目の実験におけるそれらと同様に形成した。【０２０５】
中間層４の案内溝が形成された表面に、誘電体層３１として１８ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層３２として８ｎｍの厚みを有するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、誘電体層３３として７ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層３４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、０．８ｎｍの厚みを有する核生成層、記録層として６ｎｍの厚みを有する［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．１］９９．５Ｓｂ０．５層、０．８ｎｍの厚みを有する核生成層、界面層３６として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層を５ｎｍ、誘電体層３７として４０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで、第３の情報層３０が形成された。透明層２を、上記本実施例の１つ目の実験におけるそれと同様に形成した。また同様に、透明層２の形成後、初期化を実施した。【０２０６】
このようにして、第３の情報層３０の核生成層の組成が異なる試料２−２１〜２−２６を製造した。核生成層は、試料番号２−２１においてはｚ＝１０、試料番号２−２２においてはｚ＝２２、試料番号２−２３においてはｚ＝２９、試料番号２−２４においてはｚ＝４４、試料番号２−２５においてはｚ＝６２、試料番号２−２６においてはｚ＝７１の組成を有していた。各組成について、ノイズレベル評価用の試料を１つと、結晶粒径計測用の試料１つを、それぞれ準備した。これらの試料について、本実施例の１つ目の実験と同様にして、評価を実施した。結果を表２−３に示す。【０２０７】
【表２−３】
2012120817.tif 000006
【０２０８】
核生成層が記録層の両側に配置されると、記録層の結晶粒径を小さくする効果がより大きいことがわかった。特に、核生成層がｚ＝１０〜４４の組成を有する試料は、「＋＋」と判定され、優れた特性を示した。【０２０９】
本実施例の結果から、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表わされる材料で記録層を形成する場合、記録層と接する核生成層は必要であること、および核生成層は式（２）（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚで示される材料であって、ｚ＝１０〜７１を満たす材料で形成されることが好ましく、ｚ＝１０〜４４を満たす材料で形成されることがより好ましいことがわかった。また、核生成層が記録層の少なくともいずれか一方の側に接していれば、ノイズレベルを低減できることも明らかになった。核生成層を、記録層の一方の側にのみ設ける場合は、記録層３５と界面層３４との間に設けることが好ましい。より大きな効果が得られるからである。情報記録媒体１００の記録再生条件および信頼性評価条件、ならびに製造設備の条件によって、核生成層を記録層のいずれの側に設けるかを選択することができる。記録層の両側に核生成層を設ける場合、両側の核生成層は同じ組成を有してよく、異なる組成を有してよい。いずれの場合にも、核生成層の材料を、式（２）で表わされ、ｚ＝１０〜７１を満たす材料から選択すれば、優れた効果が得られる。
【実施例３】
【０２１０】
実施例３では、［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表される材料から成る記録層３５について、ｘの値と記録消去特性との関係を調べた。【０２１１】
以下に、本実施例を具体的に説明する。はじめに、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。基板１、第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、および中間層４は、実施例２の１つ目の実験におけるそれらと同様に形成した。【０２１２】
中間層４の案内溝が形成された表面に、誘電体層３１として１８ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層３２として８ｎｍの厚みを有するＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金層、誘電体層３３として７ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層３４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、核生成層３８として０．８ｎｍの厚みを有する（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層、６ｎｍの厚みを有する記録層３５、界面層３６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、誘電体層３７として４０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで、第３の情報層３０が形成された。透明層２を、上記実施例２の１つ目の実験におけるそれと同様に形成した。また同様に、透明層２の形成後、初期化を実施した。各層のスパッタリング条件は、実施例２の１つ目の実験で採用したそれらと同様である。【０２１３】
このようにして、第３の情報層３０の記録層３５の組成が異なる試料３−１〜３−６を製造した。本実施例のいずれの試料の記録層３５も、式（１）で表され、ｙが９９．５である組成を有し、ｘが試料３−１においては０．８００、試料３−２においては０．８５０、試料３−３においては０．９００、試料３−４においては０．９２５、試料３−５においては０．９５０、試料３−６において０．９７５である。【０２１４】
記録消去特性の評価方法について説明する。はじめに、信号振幅対ノイズ比（ＣＮＲ）の測定方法について説明する。評価装置の光学系および情報記録媒体の線速度は実施例２と同様である。レーザ光５を、高パワーレベルの記録パワー（ｍＷ）と低パワーレベルの消去パワー（ｍＷ）との間でパワー変調しながら情報記録媒体１００に向けて照射して、３Ｔ（マーク長０．１６８μｍ）の単一信号と８Ｔ（マーク長０．４４６μｍ）の単一信号を交互に計１１回、グルーブ面に記録する。記録パワーと消去パワーは所定の手順に従って、各試料の第３の情報層３０に対して最適化した。記録パワーは１２．７ｍＷ〜１３．３ｍＷで、消去パワーは４．１ｍＷ〜４．３ｍＷであった。記録するパルスの波形はマルチパルスである。１１回目の３Ｔ信号が記録された状態で、スペクトラムアナライザーで振幅（Ｃ）（ｄＢｍ）とノイズ（Ｎ）（ｄＢｍ）を測定し、その差からＣＮＲ（ｄＢ）を測定する。【０２１５】
次に、消去率の測定方法について説明する。上記１１回目の３Ｔ信号の振幅を測定した後、１２回目に８Ｔ信号を記録する。そして３Ｔ信号の振幅を再び測定して、３Ｔ信号の減衰量を求める。この減衰量を消去率（ｄＢ）と定義する。３ＴＣＮＲと３Ｔ消去率の評価結果を表３に示す。【０２１６】
【表３】
2012120817.tif 000007
【０２１７】
表中の判定「＋＋」、「＋」、「±」、「−」について説明する。「＋＋」は、３ＴＣＮＲが５３ｄＢ以上であり、且つ３Ｔ消去率が３０ｄＢ以上であることを、「＋」は３ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上５３ｄＢ未満である、または３Ｔ消去率が２５ｄＢ以上３０ｄＢ未満であることを、「±」は、３ＴＣＮＲが４５ｄＢ以上５０ｄＢ未満である、または３Ｔ消去率が２０ｄＢ以上２５ｄＢ未満であることを、「−」は３ＴＣＮＲが４５ｄＢ未満である、または３Ｔ消去率が２０未満であることを意味する。【０２１８】
３ＴＣＮＲが５３ｄＢ以上であり、且つ３Ｔ消去率が３０ｄＢ以上であれば、優れた信号品質が得られる。３ＴＣＮＲが５０ｄＢ以上５３ｄＢ未満である、または３Ｔ消去率が２５ｄＢ以上３０ｄＢ未満であれば、良好な信号品質が得られる。３ＴＣＮＲが４５ｄＢ以上５０ｄＢ未満、または３Ｔ消去率が２０ｄＢ以上２５ｄＢ未満であると、信号品質は誤り訂正限界レベルになる。３ＴＣＮＲが４５ｄＢ未満、または３Ｔ消去率が２０ｄＢ未満であると、実用的な信号品質が得られない。【０２１９】
この結果、試料３−１〜３−６、すなわち記録層３５がｘ＝０．８００〜０．９７５の組成を有する試料は、ｘ＝０．７５０の試料Ｃ−１と比較して、明らかに３ＴＣＮＲが高かった。特に、記録層３５がｘ＝０．９００〜０．９５０の組成を有する試料は、「＋＋」と判定され、優れた特性を示した。試料３−１〜３−６の実効Ｒｃｇは約２．６０％、実効Ｒａｇは約０．４％であった。また、試料３−１〜３−６は、ｘ＝１．０の試料Ｃ−２と比較して、明らかに高い３Ｔ消去率を示した。【０２２０】
試料Ｃ−１の記録層はｘが０．８未満である、すなわちＧｅ０．５Ｔｅ０．５が少ない組成を有するので、高い消去率が得られたが、光学的変化が小さく、その結果、再生信号の振幅が不十分で、ＣＮＲが低かった。試料Ｃ−２はｘが１．０、すなわちＧｅ０．５Ｔｅ０．５のみから成る記録層を有する。この試料は、十分に大きい光学的変化を示し、大きなＣＮＲを与えたが、記録層の結晶化速度が小さくて、その消去率が１０ｄＢ未満であった。【０２２１】
本実施例の結果から、第３の情報層３０の記録層３５の組成が式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表わされる場合、０．８≦ｘ＜１．０が好ましく、０．９≦ｘ≦０．９５がより好ましいことがわかった。また、本実施例の結果と実施例１の結果から、０．８≦ｘ＜１．０、且つ９５≦ｙ＜１００が好ましいといえる。
【実施例４】
【０２２２】
実施例４では、［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９９．５Ｓｂ０．５で表される記録層３５と、（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１で表される核生成層３８とを用いて、核生成層３８の厚みと、記録消去特性、透過率および反射率との関係を調べた。【０２２３】
以下に本実施例を具体的に説明する。はじめに、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。基板１、第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、および中間層４は、実施例２の１つ目の実験におけるそれらと同様に形成した。【０２２４】
中間層４の案内溝が形成された表面に、誘電体層３１として１８ｎｍの厚みを有するＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層３２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金層、誘電体層３３として７ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層３４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、核生成層３８として（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層、記録層３５として６ｎｍの厚みを有する［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９９．５Ｓｂ０．５層、界面層３６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、誘電体層３７として４０ｎｍの厚みを有する（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を、順に積層した。これで、第３の情報層３０が形成された。【０２２５】
第３の情報層３０の核生成層３８の厚みが異なる試料４−１〜４−５は、実効Ｒｃｇがほぼ２．６０％となるように光学的設計を行い、その設計に従って反射層３２の厚みを調整した。詳しくは、反射層３２および核生成層３８の厚みは、試料４−１においては、９．６ｎｍおよび０．１ｎｍ、試料４−２においては、８．８ｎｍおよび０．５ｎｍ、試料４−３においては、７．７ｎｍおよび１ｎｍ、試料４−４においては、６．４ｎｍおよび１．５ｎｍ、試料４−５においては、４．８ｎｍおよび２．０ｎｍである。【０２２６】
続いて、透明層２を、実施例２の１つ目の実験におけるそれと同様にして形成した。また同様に、透明層２の形成後、初期化を実施した。各層のスパッタリング条件は実施例２の１つ目の実験で採用したそれらと同様である。【０２２７】
第３の情報層３０の反射率と透過率は、基板１（溝部だけでなく、鏡面部も有する基板）に第３の情報層３０と透明層２を形成した測定用媒体を作製して測定した。初期化は半面だけ行う。透過率は、分光光度計を用いて、波長４０５ｎｍの光について測定した。透過率は、Ｔｃ（記録層が結晶相であるときの情報層の透過率）と、Ｔａ（記録層が非晶質相であるときの情報層の透過率）の平均値を記載した。【０２２８】
実効Ｒｃｇおよび実効Ｒａｇは、実施例２と同様の光学系を有する記録再生評価装置を用いて初期化部の溝部で測定した。【０２２９】
３ＴＣＮＲ、３Ｔ消去率は、実施例３で説明した方法に従って、三層構造の情報記録媒体として作製した試料を用いて評価した。３ＴＣＮＲ、３Ｔ消去率を評価した際の、記録パワーは１２．７ｍＷ〜１３．３ｍＷであり、消去パワーは４．１ｍＷ〜４．３ｍＷであった。
情報記録媒体１００の第３の情報層３０の３ＴＣＮＲ、３Ｔ消去率、透過率平均値、反射率（実効Ｒｃｇ）と、核生成層３８の厚みとの関係を表４に示す。【０２３０】
【表４】
2012120817.tif 000008
【０２３１】
表中の判定「＋＋」、「＋」、「±」、「−」の意味は、実施例３で説明したとおりである。また、すべての試料において、透過率平均値[（Ｔｃ＋Ｔａ）／２]は、約５６％であり、実効Ｒａｇは約０．４％であった。また、表に示すように、いずれの試料においても、実効Ｒｃｇが設計通りの値（約２．６０％）になっていることを確認した。【０２３２】
この結果、試料４−１〜４−５、すなわち核生成層３８の厚みが０．１ｎｍから２ｎｍである試料は、「＋」または「＋＋」と判定され、良好な特性を示した。特に、核生成層３８の厚みが０．５ｎｍ〜１ｎｍである試料は、「＋＋」と判定され、優れた特性を示した。【０２３３】
核生成層３８の厚みが０．１ｎｍであると、核生成層３８が島状に形成されていて、やや核生成能が小さいために、３Ｔ消去率が３０ｄＢを下回ったと考えられる。尤も、３Ｔ消去率が２５ｄＢ以上であれば、実用上は問題ない。一方、核生成層３８の厚みが１．５ｎｍから２ｎｍであると、結晶化能が大きくなって、記録層３５の結晶粒径が小さくなり、また記録層３５に形成される記録マークがやや小さくなって、ＣＮＲが５３ｄＢを下回ったと考えられる。尤も、ＣＮＲが５０ｄＢ以上であれば、実用上は問題ない。【０２３４】
実施例２および本実施例の結果から、第３の情報層３０の核生成層３８は、式（２）（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚ（ｍｏｌ％）で表され、ｚが１０≦ｚ≦７１を満たす材料から成ることが好ましく、その厚みは、０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下であることが好ましいことがわかった。
【実施例５】
【０２３５】
実施例５では、［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９９．５Ｓｂ０．５で表される記録層３５と、（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１で表される核生成層３８とを用いて、記録層３５の厚みと、記録消去特性、透過率および反射率との関係を調べた。【０２３６】
以下に本実施例を具体的に説明する。はじめに、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。基板１、第１の情報層１０、中間層３、第２の情報層２０、および中間層４は、実施例２の１つ目の実験におけるそれらと同様に形成した。【０２３７】
中間層４の案内溝が形成された表面に、誘電体層３１としてＢｉ２Ｔｉ２Ｏ７層、反射層３２としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金層、誘電体層３３として（ＺｒＯ２）４０（ＳｉＯ２）４０（Ｃｒ２Ｏ３）２０層、界面層３４として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、核生成層３８として（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１、記録層３５として［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９９．５Ｓｂ０．５層、界面層３６として５ｎｍの厚みを有する（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層、誘電体層３７として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層を順に積層した。これで、第３の情報層３０が形成された。【０２３８】
第３の情報層３０の記録層３５の厚みが異なる試料５−１〜５−５は、透過率平均値が５３％以上、実効Ｒｃｇが２．２％以上４．０％以下、実効Ｒａｇが０．３％以上０．６％以下となるように光学的設計を行い、その設計に従って誘電体層３１、反射層３２、誘電体層３３、核生成層３８、誘電体層３７の厚みを調整した。各試料におけるこれらの層の厚みは次のとおりである。【０２３９】
試料５−１  誘電体層３１：１８ｎｍ、反射層３２：１２．２ｎｍ、誘電体層３３：７ｎｍ、核生成層３８：０．８ｎｍ、記録層３５：３ｎｍ、誘電体層３７：４０ｎｍ、
試料５−２  誘電体層３１：１８ｎｍ、反射層３２：１０．３ｎｍ、誘電体層３３：７ｎｍ、核生成層３８：０．８ｎｍ、記録層３５：５ｎｍ、誘電体層３７：４０ｎｍ、
試料５−３  誘電体層３１：１８ｎｍ、反射層３２：６ｎｍ、誘電体層３３：７ｎｍ、核生成層３８：０．８ｎｍ、記録層３５：７ｎｍ、誘電体層３７：４０ｎｍ、
試料５−４  誘電体層３１：２０ｎｍ、反射層３２：３ｎｍ、誘電体層３３：３ｎｍ、核生成層３８：０．８ｎｍ、記録層３５：９ｎｍ、誘電体層３７：３８ｎｍ、
試料５−５  誘電体層３１：２０ｎｍ、反射層３２：３ｎｍ、誘電体層３３：３ｎｍ、核生成層３８：０．１ｎｍ、記録層３５：１０ｎｍ、誘電体層３７：３８ｎｍ。【０２４０】
続いて、透明層２を、実施例２の１つ目の実験におけるそれと同様にして形成した。また同様に、透明層２の形成後、初期化を実施した。各層のスパッタリング条件は実施例２の１つ目の実験で採用したそれらと同様である。
第３の情報層３０の実効Ｒｃｇと透過率平均値は、実施例４で説明した方法に従って測定した。３ＴＣＮＲ、および３Ｔ消去率は、実施例３で説明した方法に従って、三層構造の情報記録媒体として作製した試料を用いて評価した。３ＴＣＮＲ、および３Ｔ消去率を評価した際の記録パワーは１２．７ｍＷ〜１４．０ｍＷであり、消去パワーは４．１ｍＷ〜４．５ｍＷであった。
情報記録媒体１００の第３の情報層３０の３ＴＣＮＲ、３Ｔ消去率、透過率平均値、および反射率と、記録層３５の厚みとの関係を表５に示す。【０２４１】
【表５】
2012120817.tif 000009
【０２４２】
表中の判定「＋＋」、「＋」、「±」、「−」の意味は、実施例３で説明したとおりである。また、すべての試料において、透過率平均値[（Ｔｃ＋Ｔａ）／２]は、約５３％以上であり、実効Ｒｃｇは２．２％以上４．０％以下であり、実効Ｒａｇは０．３％以上０．６％以下であった。【０２４３】
この結果、試料５−１〜５−５、すなわち記録層３５の厚みが３ｎｍから１０ｎｍである試料は、「＋」または「＋＋」と判定され、良好な特性を示した。記録層３５の厚みが５ｎｍ〜７ｎｍである試料は、「＋＋」と判定され、優れた特性を示した。【０２４４】
記録層３５の厚みが３ｎｍであると、やや記録層３５の結晶化能力が小さく、３Ｔ消去率が３０ｄＢを下回ったと考えられる。尤も３Ｔ消去率が２５ｄＢ以上であれば、実用上は問題ない。一方、記録層３５の厚みが９ｎｍ以上であると、記録層３５の結晶化能力が高くなり、また記録層３５に形成される記録マークがやや小さくなって、ＣＮＲが５３ｄＢを下回ったと考えられる。尤も、ＣＮＲが５０ｄＢ以上であれば、実用上は問題ない。【０２４５】
実施例１、実施例３および本実施例の結果から、第３の情報層３０の記録層３５は、［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙ（ｍｏｌ％）で表され、ｘが０．８≦ｘ＜１．０、ｙが９５≦ｙ＜１００を満たす材料から成ることが好ましく、その厚みは、３ｎｍから１０ｎｍであることが好ましいことがわかった。
【実施例６】
【０２４６】
実施例６では、第１の情報層１０、第２の情報層２０、第３の情報層３０のアーカイバル特性、すなわち記録マークの安定性を評価した。【０２４７】
以下に本実施例を具体的に説明する。はじめに、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。本実施例では、実施例２の試料２−３と同様の構成の情報記録媒体１００を製造した。本実施例で用いた核生成層１８、２８、３８、記録層１５、２５、３５の組成と厚みは次のとおりである。
試料６−１：第１の情報層１０において、核生成層１８は厚み１ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層であり、記録層１５は厚み１０ｎｍの［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．１］９９．５Ｓｂ０．５層であり、第２の情報層２０において、核生成層２８は厚み０．８ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層であり、記録層２５は厚み７ｎｍの［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９９．５Ｓｂ０．５層であり、第３の情報層３０において、核生成層３８は厚み０．８ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層であり、記録層３５は厚み６ｎｍの［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９９．５Ｓｂ０．５層であった。【０２４８】
試料６−２：第１の情報層１０において、核生成層１８は厚み１ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層であり、記録層１５は厚み１０ｎｍの［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５］９８．５Ｓｂ１．５層であり、第２の情報層２０において、核生成層２８は厚み０．８ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層であり、記録層２５は厚み７ｎｍの［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０５］９８．５Ｓｂ１．５層であり、第３の情報層３０において核生成層３８は厚み０．８ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）２９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）７１層であり、記録層３５は厚み６ｎｍの［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９５（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）０．０５］９８．５Ｓｂ１．５層であった。【０２４９】
試料Ｄ−１：第１の情報層１０において、核生成層１８は設けず、記録層１５は厚み１０ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｓｂ０．４Ｔｅ０．６）０．１層であり、第２の情報層２０において、核生成層２８は設けず、記録層２５は厚み７ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｓｂ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５層であり、第３の情報層３０において、核生成層３８は設けず、記録層３５は厚み６ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｓｂ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５層であった。【０２５０】
試料Ｄ−２：第１の情報層１０において、核生成層１８は設けず、記録層１５は厚み１０ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）０．１層であり、第２の情報層２０において、核生成層２８は設けず、記録層２５は厚み７ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５層であり、第３の情報層３０において、核生成層３８は設けず、記録層３５は厚み６ｎｍの（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）０．９２５（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）０．０７５層であった。【０２５１】
次にアーカイバル特性評価について説明する。アーカイバル特性評価は、記録したマークが高温条件下に置かれても保存されるかどうかを調べるために実施した。評価は、実施例２と同様の光学系を有する記録再生評価装置を用いて実施した。具体的な評価方法は次のとおりである。実施例２で述べたＣＮＲの測定方法に則って、１１回目に記録した３Ｔ信号の振幅（Ｃ１）、ノイズ（Ｎ１）およびＣＮＲ１（ｄＢ）を測定しておく。庫内温度８０℃、相対湿度８５％の高温高湿器に、これらの媒体を１００時間放置した後、除湿してから室温で取り出した。取り出した後、記録しておいた３Ｔ信号を再生して、再び振幅（Ｃ２）、ノイズ（Ｎ２）およびＣＮＲ（ｄＢ）を測定した。高温高湿器に放置する前と放置した後の振幅の差ΔＣ＝Ｃ２−Ｃ１（ｄＢ）を算出して、アーカイバル特性の優劣を調べた。【０２５２】
このようにして、試料６−１、６−２、Ｄ−１およびＤ−２の各々について、第１の情報層１０、第２の情報層２０および第３の情報層３０のアーカイバル特性を評価した。３ＴＣＮＲ、３Ｔ消去率を評価した際の、記録パワーおよび消去パワーは次のとおりである。
第１の情報層１０  記録パワー：約２５ｍＷ、消去パワー：約１０ｍＷ、
第２の情報層２０  記録パワー：約２１ｍＷ、消去パワー：約７ｍＷ、
第３の情報層３０  記録パワー：約１３ｍＷ、消去パワー：約４ｍＷ。【０２５３】
試料６−１および６−２において、第１の情報層１０のＲｃｇは約２４％、Ｒａｇは約３％、実効Ｒｃｇは約１．９％、実効Ｒａｇは約０．２％、第２の情報層２０のＲｃｇは約６％、Ｒａｇは約０．７％、実効Ｒｃｇは約１．９％、実効Ｒａｇは約０．２％、第３の情報層３０のＲｃｇ（実効Ｒｃｇ）は約２．６％、Ｒａｇ（実効Ｒａｇ）は約０．４％であった。【０２５４】
ΔＣ＜０であれば振幅の低下があり、０≦ΔＣであれば振幅の低下はないと判断できる。振幅の低下は、高温高湿環境下に放置したことにより、非晶質状態にある記録マークが小さくなったことを示唆する現象である。記録マークはある程度の範囲までは小さくなることが許容されるものの、記録マークの寸法の減少は、記録マークの安定性が相対的に劣ることを意味する。振幅の低下が見られない場合、高温高湿環境下に放置しても、情報層に記録されたマークは小さくなっていない、すなわち、その情報層は記録マークの安定性に優れると判断できる。
第１の情報層１０、第２の情報層２０、第３の情報層３０の記録マークの安定性評価結果を表６に示す。【０２５５】
【表６】
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【０２５６】
表中の記録マークの安定性ΔＣの判定「＋＋」、「＋」、「±」、「−」について説明する。「＋＋」は−０．５≦ΔＣを、「＋」は−３≦ΔＣ＜−０．５を、「±」は−５≦ΔＣ＜−３を、「−」はΔＣ＜−５を意味する。記録再生評価装置に起因する測定ばらつきを考慮しても、−０．５≦ΔＣであれば、高温高湿環境下に放置しても振幅低下はなく、室温で３０年以上の保存寿命が期待できる優れた記録マーク安定性を有する情報層が得られる。−３≦ΔＣ＜−０．５であれば、室温で１０年以上の保存寿命が期待できる良好な記録マーク安定性を有する情報層が得られる。−５≦ΔＣ＜−３であれば、情報層の室温での保存寿命は１０年未満になる可能性がある。実用性を考えると、室温で保存寿命は１０年以上であることが好ましい。ΔＣ＜−５であれば、情報層の室温での保存寿命は１年未満になる可能性が高く、その情報層は実用に耐えない。【０２５７】
この結果、試料６−１および６−２において、第１の情報層１０、第２の情報層２０、第３の情報層３０の記録層１５、２５、３５および核生成層１８、２８、３８を形成し、かつ記録層および核生成層の組成が式（１）および（２）で示される場合に、「＋＋」と判断され、優れた記録マークの安定性が得られた。よって、試料６−１および６−２は、１００ＧＢ容量の情報記録媒体としての実用性を有する。【０２５８】
これに対し、記録層１５、２５、３５を、Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５−Ｓｂ０．４Ｔｅ０．６系材料で形成した試料Ｄ−１においては、第１の情報層１０が「±」と判定された。第２の情報層２０および第３の情報層３０のは「＋」と判定されたものの、試料Ｄ−１は３つの情報層を含む１００ＧＢ容量の情報記録媒体として実用的ではない。【０２５９】
記録層１５、２５、３５を、Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５−Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６系材料で形成した試料Ｄ−２においては、第１の情報層１０および第２の情報層２０が「−」と判定された。第３の情報層３０は「±」と判定された。試料Ｄ−２の第１〜第３の情報層は、試料Ｄ−１の第１〜第３の情報層とそれぞれ比較して記録マークの安定性が劣っていた。よって、試料Ｄ−２は、１００ＧＢ容量の情報記録媒体として実用的ではない。【０２６０】
本実施例の結果から、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系材料は、１情報層あたり３３．４ＧＢ容量で、３層で１００ＧＢ容量の情報記録媒体の記録層に適用した場合、記録マークの安定性が不足することがわかった。また、実施例１と本実施例の結果から、同様に、１情報層あたり３３．４ＧＢ容量で、３層で１００ＧＢ容量の情報記録媒体の記録層に適用した場合、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料は光学的変化が小さく、記録マークの安定性も不足することがわかった。【０２６１】
１情報層あたり３３．４ＧＢ容量を有し、３層で１００ＧＢ容量を有する情報記録媒体において、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表される材料を記録層に適用し、式（２）（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚで表される材料を核生成層に適用すると、各情報層に記録された信号からは十分な信号振幅が得られ、また、記録マークが安定に保存されて高い信頼性をも得られる。また、これらの材料を用いれば、高い透過率を有する半透明情報層を実現することができた。それによって１００ＧＢ以上の容量を有する多層情報記録媒体を提供することができた。【０２６２】
以上、種々の実施例を通じて説明したように、式（１）［（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｘ（Ｉｎ０．４Ｔｅ０．６）１−ｘ］ｙＳｂ１００−ｙで表わされ、ｘが０．８≦ｘ＜１．０、ｙが９５≦ｙ＜１００を満たす組成を有する記録層は、光学的変化が大きく且つ結晶化温度が高いものであった。この記録層に接して、式（２）（Ｇｅ０．５Ｔｅ０．５）ｚ（Ｂｉ０．４Ｔｅ０．６）１００−ｚで表わされる、ｚが１０≦ｚ≦７１を満たす組成を有する核生成層を設けることにより、記録層の結晶粒径を小さくして、ノイズを低減することができた。この記録層と核生成層を適用することにより、十分な信号振幅および高透過率、ならびに記録マークが安定に保存される高い信頼性をを有する半透明情報層を提供することができた。さらに、この半透明情報層の実現により、１００ＧＢ以上の大容量な情報記録媒体が得られた。
【産業上の利用可能性】
【０２６３】
本発明の情報記録媒体は、大容量な光学的情報記録媒体として、書き換え型多層Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃに有用である。また本発明の情報記録媒体は、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される、次世代の書き換え型情報記録媒体、あるいは次世代の書き換え型多層情報記録媒体にも有用である。
【符号の説明】
【０２６４】
１  基板
２  透明層
３，４  中間層
５  レーザ光
１０，２０，３０  情報層
１１，１３，１７，２１，２３，２７，３１，３３，３７  誘電体層
１２，２２，３２  反射層
１４，１６，２４，２６，３４，３６  界面層
１５，２５，３５  記録層
１８，２８，３８  核生成層
１００  情報記録媒体
【図１】
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【国際調査報告】
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