(57)【要約】【課題】  オーバーライト特性に優れ、特に青紫色レーザーを用いた場合でも高密度で書き換え可能な２層相変化型情報記録媒体の提供。【解決手段】  第１基板と、第２基板と、該第１基板及び該第２基板の間に少なくとも第１情報層と、中間層と、第２情報層をこの順に有し、前記第１基板側からレーザー光を入射して情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行う２層相変化型情報記録媒体であって、前記第１情報層は、少なくとも第１熱拡散層、第１保護層、第１記録層、第２保護層、第１反射層、及び第２熱拡散層をこの順に有してなり、前記第１保護層及び第２保護層における膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たす２層相変化型情報記録媒体である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、第２基板と、該第１基板及び該第２基板の間に少なくとも第１情報層と、中間層と、第２情報層をこの順に有し、前記第１基板側からレーザー光を入射して情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行う２層相変化型情報記録媒体であって、
前記第１情報層は、少なくとも第１熱拡散層、第１保護層、第１記録層、第２保護層、第１反射層、及び第２熱拡散層をこの順に有してなり、前記第１保護層及び第２保護層における膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たすことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項２】
第１熱拡散層及び第２熱拡散層における熱伝導率が、第１保護層及び前記第２保護層における熱伝導率よりも大きい請求項１に記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項３】
第１保護層及び第２保護層の少なくともいずれかがＺｎＳを含有し、かつ第１熱拡散層及び第２熱拡散層の少なくともいずれかが電気伝導性を示す酸化物を含有する請求項１から２のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項４】
第１熱拡散層及び第２熱拡散層の少なくともいずれかが、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）及びＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）のいずれかを含有する請求項１から３のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項５】
第１保護層及び第２保護層における膜厚が５〜３０ｎｍである請求項１から４のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項６】
第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０〜２００ｎｍである請求項１から５のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項７】
第１記録層がＳｂ及びＴｅを含有し、更にＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｓ、Ｎ、及びＯから選択される少なくとも１種を含有する請求項１から６のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項８】
第１記録層の膜厚が、３〜１５ｎｍである請求項１から７のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項９】
第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、及びＴａから選択される少なくとも１種を含有する請求項１から８のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１０】
第１反射層の膜厚が、３〜２０ｎｍである請求項１から９のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１１】
第１情報層の光透過率が、波長３５０〜７００ｎｍの光に対して４０〜７０％である請求項１から１０のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１２】
第１基板と第１熱拡散層との間に透明層を有する請求項１から１１のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１３】
第２保護層と第１反射層との間に第１バリア層を有する請求項１から１２のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１４】
第１基板の厚さが、１０〜６００μｍである請求項１から１３のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体における各情報層に対し、第１基板側から波長３５０〜７００ｎｍの光ビームを入射させて情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行うことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体の記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザーなどの光により情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行うのに用いられる２層相変化型情報記録媒体及び該２層相変化型情報記録媒体の記録再生方法に関する。なお、本願明細書において、「２層」とは、少なくとも記録層を含む情報層を２層有することを意味する。
【背景技術】
【０００２】
一般にコンパクトディスク（ＣＤ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）は、凹ピットの底部及び鏡面部からの光の干渉により生じる反射率変化を利用して２値信号の記録及びトラッキング信号を検出することにより情報の記録などが行われている。
【０００３】
近年、ＣＤと再生互換性（互換性）のある記録媒体として、相変化型の書換え可能なコンパクトディスク（ＣＤ−ＲＷ：ＣＤ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）が広く使用されつつあるほか、ＤＶＤについても相変化型の書換え可能なＤＶＤが各種提案されている。また、ＤＶＤの容量が４．７ＧＢであるのに対して、記録再生波長を３５０ｎｍ〜４２０ｎｍと短波長化し、開口数ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）を上げて２０ＧＢ以上の容量とするＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋシステムが提案されている。
【０００４】
これら相変化型の書換え可能なＣＤやＤＶＤは、非晶質と結晶状態の屈折率差によって生じる反射率差及び位相差変化を利用して記録情報信号の検出を行う。通常の相変化型記録媒体は、基板上に少なくとも下部保護層、相変化型記録層、上部保護層、及び反射層をこの順に設けた構造を有し、これら構成層の多重干渉を利用して反射率差及び位相差を制御し、ＣＤやＤＶＤとの互換性を持たせることができる。ＣＤ−ＲＷにおいては、反射率を１５〜２５％程度に落とした範囲内ではＣＤと記録信号及び溝信号の互換性が確保でき、反射率の低いことをカバーする増幅系を付加したＣＤドライブでは再生が可能である。
【０００５】
最近では、書き換え可能な相変化型記録媒体の記録容量を増大する観点から片面２層構成の提案がなされている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
この場合、前記相変化型記録媒体は、消去と再記録過程を１つの集束光ビームの強度変調のみによって行うことができるため、ＣＤ−ＲＷや書換え可能ＤＶＤ等の相変化型記録媒体において、記録とは記録と消去を同時に行うオーバーライト（Ｏ／Ｗ）記録を含む。相変化を利用した情報の記録には、結晶、非晶質又はそれらの混合状態を用いることができ、複数の結晶相を用いることもできるが、現在実用化されている書き換え可能な相変化型記録媒体は、未記録及び消去状態の少なくともいずれかを結晶状態とし、非晶質のマークを形成して記録するのが一般的である。
【０００６】
前記相変化型記録層の材料としては、いずれもカルコゲン元素、例えばＳ、Ｓｅ、Ｔｅを含有するカルコゲナイド系合金を用いることが多い。具体的には、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３疑似二元合金を主成分とするＧｅＳｂＴｅ系、ＩｎＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３疑似二元合金を主成分とするＩｎＳｂＴｅ系、Ｓｂ０．７Ｔｅ０．３共晶合金を主成分とするＡｇＩｎＳｂＴｅ系、ＧｅＳｂＴｅ系などが挙げられる。これらの中でも、特にＣＤ−ＲＷなどの相変化型記録媒体に一般的に用いられている材料の１つであるＳｂ−Ｔｅ共晶合金系記録材料はＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３疑似二元化合物系記録材料と比べて、消去比が優れている。また、高感度であるために記録マークのアモルファス部の輪郭が明確であるという点で優れたものとして知られている。
しかしながら、前記Ｓｂ−Ｔｅ共晶系記録材料は、材料の結晶化速度が速いので、非晶質化するには、より単時間で急冷しなければならず、即ち、急冷構造をとることが必要な材料であり、記録層片面２層型のような反射層の薄い構造では、マーク形成が困難になるという問題がある。
【０００７】
比較的熱伝導率の大きく光吸収率の小さな窒化物又は炭化物等を用いて、反射層が担っていた熱拡散機能を補助する層（以下、「熱拡散層」と称することがある）を反射層の上に更に設けて急冷構造に近づけるやり方が、単層相変化型情報記録媒体（特許文献４参照）、及び２層相変化型情報記録媒体に関する前記特許文献２などに提案されている。この方法は、第１情報層を構成する反射層を薄くした場合には発生する前記のような欠点を解消するのに有効な方法であると考えられる。
【０００８】
しかしながら、これら窒化物又は炭化物等の材料は応力が大きいために、形成された熱拡散層はクラックが生じやすく、その結果、熱拡散層を設けた光ディスク自体充分なオーバーライト特性が得らないという問題がある。また、炭化物の材料はとりわけ短波長側での吸収が大きく、青紫色レーザーを用いるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋシステムのような次世代光ディスクでは第１情報層の光透過率を大きくすることができないという問題が生じる。
【０００９】
また、従来の２層相変化型記録媒体における第１情報層は、光入射からみて基板と記録層との間の保護層の膜厚は、オーバーライト特性の観点から厚く設定されている。しかし、保護層の膜厚が厚いと膜厚変動が大きくなり、反射率が面内でばらついてしまうという問題がある。このため、非特許文献１では、記録層の上下にＡｌＮを設けて、放熱構造としているが、ＺｎＳ・ＳｉＯ２／ＡｌＮ／ＺｎＳ・ＳｉＯ２のように３層構成となっているので、結局、トータルの層厚みは薄くすることができず、上記のような膜厚変動に起因する課題は解消できない。また、前記特許文献３では、保護層を２層にし、記録層に接する保護層材料よりももう一方の保護層材料の熱伝導率を大きくすることが提案されている。しかし、この提案では、記録層に接する方の保護層の膜厚が３０ｎｍ以上であるため、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系記録材料にとっては、十分な急冷構造とはいえない。また、青紫色レーザーを用いる次世代光ディスクでは、スポット径が小さいために、３０ｎｍ以上では十分な効果が得られないという問題がある。
【００１０】
【特許文献１】特許第２７０２９０５号公報
【特許文献２】特開２０００−２２２７７７号公報
【特許文献３】特開２０００−３２２７７０号公報
【特許文献４】特開平８−５０７３９号公報
【非特許文献１】ＯＤＳ２００１、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｄｉｇｅｓｔ  Ｐ２８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、オーバーライト特性に優れ、特に青紫色レーザーを用いた場合でも高密度で書き換え可能な２層相変化型情報記録媒体及び該２層相変化型情報記録媒体を用いた記録再生方法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】
【００１２】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  第１基板と、第２基板と、該第１基板及び該第２基板の間に少なくとも第１情報層と、中間層と、第２情報層をこの順に有し、前記第１基板側からレーザー光を入射して情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行う２層相変化型情報記録媒体であって、
前記第１情報層は、少なくとも第１熱拡散層、第１保護層、第１記録層、第２保護層、第１反射層、及び第２熱拡散層をこの順に有してなり、前記第１保護層及び第２保護層における膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たすことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体である。該＜１＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、前記第１保護層及び第２保護層における膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たすことによって、オーバーライト特性に優れ、特に青紫色レーザーを用いた場合でも高密度で書き換え可能な２層相変化型情報記録媒体が提供できる。
【００１３】
＜２＞  第１熱拡散層及び第２熱拡散層における熱伝導率が、第１保護層及び前記第２保護層における熱伝導率よりも大きい前記＜１＞に記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜２＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、第１熱拡散層の熱伝導率を第１保護層よりも大きくすることで、保護層での熱伝導遅延効果を考慮した超急冷構造を確保でき、消去比が改善され、オーバーライト特性向上につながる。また、第２熱拡散層の熱伝導率を第２保護層よりも大きくすることで、薄い第１反射層の熱拡散効果を補うことができ、超急冷構造を確保することができる。
【００１４】
＜３＞  第１保護層及び第２保護層の少なくともいずれかがＺｎＳを含有し、かつ第１熱拡散層及び第２熱拡散層の少なくともいずれかが電気伝導性を示す酸化物を含有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜４＞  第１熱拡散層及び第２熱拡散層の少なくともいずれかが、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）及びＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）のいずれかを含有する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜５＞  第１保護層及び第２保護層における膜厚が５〜３０ｎｍである前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜６＞  第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０〜２００ｎｍである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜７＞  第１記録層がＳｂ及びＴｅを含有し、更にＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｓ、Ｎ、及びＯから選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜８＞  第１記録層の膜厚が、３〜１５ｎｍである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜９＞  第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、及びＴａから選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜１０＞  第１反射層の膜厚が、３〜２０ｎｍである前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
前記＜７＞から＜１０＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体においては、それぞれの層の反射率、記録感度、及び第１情報層の透過率を、記録、再生条件に合わせて最適化することができ、第１情報層及び第２情報層に対して記録再生特性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
【００１５】
＜１１＞  第１情報層の光透過率が、波長３５０〜７００ｎｍの光に対して４０〜７０％である前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１１＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、第１情報層、第２情報層ともに感度がよく、記録再生特性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
＜１２＞  第１基板と第１熱拡散層との間に透明層を有する前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１２＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、第１基板の厚さが薄い場合でも容易に製造可能な２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
＜１３＞  第２保護層と第１反射層との間に第１バリア層を有する前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１３＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、反射層の腐食を抑えた保存信頼性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
＜１４＞  第１基板の厚さが、１０〜６００μｍである前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１４＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、対物レンズの開口数ＮＡが変化した場合でも、良好に情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行うことができる。
【００１６】
＜１５＞  前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体における各情報層に対し、第１基板側から波長３５０〜７００ｎｍの光ビームを入射させて情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行うことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体の記録再生方法である。該＜１５＞に記載の２層相変化型情報記録媒体の記録再生方法においては、前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載の多層相変化型情報記録媒体を用いて大容量の記録及び再生の少なくともいずれかを行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、オーバーライト特性に優れ、特に青紫色レーザーを用いた場合でも高密度で書き換え可能な２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（２層相変化型情報記録媒体）
本発明の２層相変化型情報記録媒体は、第１基板と第２基板の間に少なくとも第１情報層、中間層、及び第２情報層がこの順に有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
【００１９】
前記第１情報層は、少なくとも第１熱拡散層、第１保護層、第１記録層、第２保護層、第１反射層、及び第２熱拡散層をこの順に有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
本発明においては、前記第１保護層及び第２保護層における膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たすことが必要である。これらの詳細については後述する。
また、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における熱伝導率が、第１保護層及び前記第２保護層における熱伝導率よりも大きいことが好ましい。
【００２０】
本発明の２層相変化型情報記録媒体は、相変化型材料からなる記録層、及び反射層については従来公知の技術が適用可能であるが、保護層、及び熱拡散層については特定な材料を用い、更に第１保護層と第２保護層の膜厚の関係を規定したことに特徴を有している。
【００２１】
ここで、図１は、本発明の一実施形態に係る２層相変化型情報記録媒体の概略断面図を示し、この情報記録媒体は、第１基板１／第１熱拡散層２／第１保護層３／第１記録層４／第２保護層５／第１バリア層１４／第１反射層６／第２熱拡散層７／中間層８／第３保護層９／第２記録層１０／第４保護層１１／第２バリア層１５／第２反射層１２／第２基板１３の構成を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。なお、第１バリア層１４、及び第２バリア層１５は必要に応じて設けられる。
【００２２】
また、図２に、本発明の他の実施形態に係る２層相変化型情報記録媒体の概略断面図を示し、この情報記録媒体は、第１基板１／透明層１６／第１熱拡散層２／第１保護層３／第１記録層４／第２保護層５／第１バリア層１４／第１反射層６／第２熱拡散層７／中間層８／第３保護層９／第２記録層１０／第４保護層１１／第２バリア層１５／第２反射層１２／第２基板１３の構成を有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。なお、第１バリア層１４、第２バリア層１５、及び透明層１６は必要に応じて設けられる。前記透明層１６は、第１基板３に厚さの薄いシート状物が用いられ、製造方法が図１の情報記録媒体とは相違するときに設けられる。
【００２３】
なお、図１及び図２における２層相変化型情報記録媒体の各層の順序は、第１基板１を介して記録再生用の集束光ビーム、例えば、レーザー光を記録層に照射する場合に適している。
【００２４】
−基板−
前記第１基板１は、記録再生のために照射する光を十分透過するものであることが必要であり、当該技術分野において従来知られているものの中から適宜選択して用いることができる。
前記第１基板の材料としては、通常、ガラス、セラミックス、樹脂等が用いられるが、成形性、コストの点で樹脂が好適である。
前記樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、などが挙げられるが、これらの中でも、成形性、光学特性、コストの点で優れるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が好ましく、ポリカーボネート樹脂はＣＤにおいて最も広く用いられているという実績もあり、また安価でもあるため最も好ましい材料である。
【００２５】
前記第１基板３の情報層を形成する面には、必要に応じて、レーザー光のトラッキング用のスパイラル状又は同心円状の溝などであって、通常グルーブ部及びランド部と称される凹凸パターンが形成されていてもよく、これは通常射出成形法又はフォトポリマー法などによって成形される。ピッチは０．８μｍ以下が好ましく、０．１〜０．８μｍがより好ましい。前記溝は必ずしも幾何学的に矩形あるいは台形状の溝である必要はなく、例えばイオン注入などによって、屈折率の異なる導波路のようなものを形成して光学的に溝が形成されていてもよい。
前記第１基板３の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１０〜６００μｍが好ましい。なお、前記基板厚さは、記録再生システムの開口数（ＮＡ）によって調整することが好ましく、例えば、ＮＡ＝０．６５では基板厚さは５５０〜６００μｍがより好ましく、ＮＡ＝０．８５では基板厚さは６９〜１００μｍがより好ましい。
【００２６】
前記第２基板１３の材料としては、第１基板１と同様の材料を用いても良いが、記録再生光に対して不透明な材料を用いても良く、第１基板１とは、材質、溝形状が異なっても良い。第２基板１３の厚さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、第１基板１の厚さとの合計厚みは１．１〜１．３ｍｍが好ましく、より好ましくは１．２ｍｍ程度になるように第２基板１３の厚さを選択することが好ましい。
【００２７】
−中間層、及び透明層−
前記中間層８、及び透明層１６は、記録再生のために照射する光の波長における光吸収が小さいことが好ましく、材料としては、樹脂が成形性、コストの点で好適であり、紫外線硬化性樹脂、遅効性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。また、光ディスク貼り合わせ用の両面テープ（例えば、日東電工株式会社製の粘着シートＤＡ−８３２０）なども用いることができる。
なお、前記第２基板１３、中間層８には、第１基板１と同様な、射出成形法又はフォトポリマー法などによって成形される、案内溝などの凹凸パターンが形成されてもよい。
【００２８】
前記中間層８は、記録再生を行う際に、ピックアップが第１情報層と第２情報層とを識別して光学的に分離可能とするものであり、その厚さは１０〜７０μｍが好ましい。１０μｍより薄いと、層間クロストークが生じ、また７０μｍより厚いと、第２情報層を記録再生する際に、球面収差が発生し、記録再生が困難になる傾向がある。
また、前記透明層１６の膜厚は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、図１のような透明層１６を設けない製造方法により作製した２層相変化型光情報記録媒体の最適な第１基板１の厚さと、製造方法の異なる図２のような光情報記録媒体の第１基板１と透明層１６の厚さの合計が、同程度となるように、第１基板１と透明層１６との厚さを調整する必要がある。例えば、ＮＡ＝０．８５の場合であって、図１に示す情報記録媒体の第１基板１の厚さが１００μｍで良好な記録及び消去性能が得られたとすると、図２に示す情報記録媒体の第１基板１の厚さが５０μｍならば、透明層１６の厚さを５０μｍとすることが好ましい。
【００２９】
−記録層−
前記第１記録層４及び第２記録層１０は、相変化型の記録層であり、その厚さは第１記録層４及び第２記録層１０とでは、好ましい範囲が異なる。前記第１記録層４の膜厚は、３〜１５ｎｍが好ましく、３〜１０ｎｍがより好ましい。前記第１記録層４の膜厚が３ｎｍ未満であると、均一な厚さの膜とするのが困難となり、また結晶化速度が遅くなる傾向があり、短時間での消去が困難となりやすいことがあり、１５ｎｍを超えると透過率が減少し、第２情報層の感度が低下することがある。
一方、前記第２記録層１０の膜厚は、３〜１００ｎｍの範囲が好ましい。前記膜厚が３ｎｍ未満であると、第１記録層４と同様な不具合が生じてしまうことがあり、１００ｎｍを超えると、光学的なコントラストが得にくくなり、またクラックが生じやすくなることがある。
なお、最短マーク長が０．５μｍ以下となるような高密度記録では、第２記録層１０の膜厚は３〜２５ｎｍが好ましい。３ｎｍ未満であると、反射率が低くなり過ぎ、また膜成長初期の不均一な組成、疎な膜の影響が現れやすくなることがあり、２５ｎｍを超えると熱容量が大きくなり記録感度が悪くなる他、結晶成長が３次元的になるため、非晶質マークのエッジが乱れジッタが高くなる傾向にある。更に、第２記録層１０の相変化による体積変化が顕著になり、繰返しオーバーライト（Ｏ／Ｗ）耐久性が悪くなるので好ましくない。マーク端のジッタ及び繰返しオーバーライト（Ｏ／Ｗ）耐久性の観点からは３〜２０ｎｍとすることがより望ましい。
【００３０】
前記第１記録層４及び第２記録層１０の密度は、バルク密度の８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。
前記第１記録層４及び第２記録層１０の密度を高めるには、スパッタ成膜法においては、成膜時のスパッタガス（Ａｒ等の希ガス）の圧力を低くする、あるいはターゲット正面に近接して基板を配置するなどして記録層に照射される高エネルギーＡｒ量を多くすることが必要である。高エネルギーＡｒは、スパッタのためにターゲットに照射されるＡｒイオンが、一部跳ね返されて基板側に到達するもの、あるいはプラズマ中のＡｒイオンが基板全面のシース電圧で加速されて基板に達するものかのいずれかである。このような高エネルギーの希ガスの照射効果を「ａｔｏｍｉｃ  ｐｅｅｎｉｎｇ効果」という。
【００３１】
一般的に使用されるＡｒガスでのスパッタでは、「ａｔｏｍｉｃ  ｐｅｅｎｉｎｇ効果」によってＡｒがスパッタ膜に混入される。この混入された膜中のＡｒ量により、ａｔｏｍｉｃ  ｐｅｅｎｉｎｇ効果を見積もることができる。即ち、Ａｒ量が少なければ高エネルギーＡｒ照射効果が少ないことを意味し、密度の疎な膜が形成されやすい。一方、Ａｒ量が多ければ高エネルギーＡｒの照射が激しく、密度は高くなるものの膜中に取り込まれたＡｒが繰返しオーバーライト（Ｏ／Ｗ）時にｖｏｉｄとなって析出し、繰返しの耐久性を劣化させる。
【００３２】
前記記録層（第１記録層４、第２記録層１０）膜中の適当なＡｒ量は、０．１〜１．５原子％である。更に、直流スパッタリングよりも高周波スパッタリングを用いた方が、膜中Ａｒ量を少なくして高密度膜が得られるので好ましい。
【００３３】
前記第１記録層４及び第２記録層１０の材料は、Ｓｂ及びＴｅを主たる構成元素として含有する合金を主成分とする薄膜からなる。このような構成元素からなる上記各記録層には必要に応じて他の元素を、合計１０原子％程度まで添加してもよい。中でもＧｅが、保存安定性、強コントラスト比という点で適している。また、各記録層に更にＯ、ＮあるいはＳから選ばれる少なくとも一つの元素を０．１〜５原子％の範囲で添加することにより、記録層の光学定数を微調整することができる。しかし、５原子％を超えて添加することは結晶化速度を低下させ、消去性能を悪化させるので好ましくない。
【００３４】
また、オーバーライト時の結晶化速度を低下させずに経時安定性を増すため、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ及びＺｒから選択される少なくとも１種の添加量は８原子％以下が好ましく、０．１〜５原子％がより好ましい。
ＳｂＴｅに対する、上記添加元素とＧｅの合計添加量は１５原子％以下が好ましい。１５原子％より過剰に含まれるとＳｂ以外の相分離を誘起してしまう。特に、Ｇｅ含有量が３原子％以上、５原子％以下の場合には添加効果が大きい。
【００３５】
また、経時安定性の向上と屈折率の微調整のために、Ｓｉ、Ｓｎ、及びはＰｂの少なくとも一種の添加量は５原子％以下が好ましく、０．１〜３原子％がより好ましい。これら添加元素とＧｅの合計の添加量は１５原子％以下が好ましく、０．２〜１０原子％がより好ましい。なお、Ｓｉ、Ｓｎ、又はＰｂの各元素は、Ｇｅと同じく４配位ネットワークを持った元素である。
【００３６】
また、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎを８原子％以下添加することにより、結晶化温度を上昇させると同時にジッタを低減させたり、記録感度を改善する効果もあるが、偏析も生じやすいため、０．１〜６原子％が好ましい。Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの各添加量は、Ｇｅと合わせた合計添加量は１５原子％以下が好ましく、０．２〜１３原子％がより好ましい。Ａｇを８原子％以下の量で添加することは、記録感度を改善する上で効果があり、特にＧｅ原子量が５原子％を超える場合に用いれば効果が顕著である。しかし、Ａｇの添加量が８原子％を超えるとジッタを増加させたり、非晶質マークの安定性を損ねるので好ましくない。また、Ｇｅと合わせた合計添加量が１５原子％を超えると偏析を生じやすいので好ましくない。Ａｇの含有量として最も好ましいのは５原子％以下である。
【００３７】
前記第１記録層４及び第２記録層１０は、成膜後の状態は通常、非晶質である。従って、成膜後に各記録層全面を結晶化して初期化された状態（未記録状態）とする必要がある。初期化方法としては、固相でのアニールによる初期化も可能であるが、一旦記録層を溶融させ再凝固時に徐冷して結晶化させる、いわゆる溶融再結晶化による初期化が望ましい。上記各記録層は成膜直後には結晶成長の核がほとんどなく、固相での結晶化は困難であるが、溶融再結晶化によれば少数の結晶核が形成されてのち、溶融して結晶成長が主体となって高速で再結晶化が進む。
【００３８】
第１記録層４及び第２記録層１０における溶融再結晶化による結晶と固相でのアニールによる結晶とは反射率が異なるため、混在するとノイズの原因となる。そして、実際のオーバーライト記録の際には、消去部は溶融再結晶化による結晶となるため、初期化も溶融再結晶化により行うのが好ましい。
【００３９】
溶融再結晶化による初期化の際、記録層を溶融するのは局所的かつ１ミリ秒程度以下の短時間で行うのがよい。この理由は、溶融領域が広かったり、溶融時間又は冷却時間が長過ぎると熱によって各層が破壊されたり、プラスチックス基板表面が変形したりするためである。
初期化に適した熱履歴を与えるには、波長６００〜１０００ｎｍ程度の高出力半導体レーザー光を長軸１００〜３００μｍ、短軸１〜３μｍに集束して照射し、短軸方向を走査軸として１〜１０ｍ／ｓの線速度で走査することが望ましい。同じ集束光でも円形に近いと溶融領域が広すぎて、再非晶質化が起きやすく、また、多層構成や基板へのダメージが大きく好ましくない。
【００４０】
ここで、初期化が溶融再結晶化によって行われたことは以下のようにして確認できる。即ち、該初期化後の媒体に直径約１．５μｍより小さいスポット径に集束された記録層を溶融するにたる記録パワーＰｗの記録光を、直流的に一定線速度で照射する。案内溝がある場合は、その溝もしくは溝間からなるトラックにトラッキングサーボ及びフォーカスサーボをかけた状態で行う。その後、同じトラック上に消去パワーＰｅ（≦Ｐｗ）の消去光を直流的に照射して得られる消去状態の反射率が全く未記録の初期状態の反射率とほとんど同じであれば、該初期化状態は溶融再結晶状態と確認できる。なぜなら、記録光照射により記録層は一旦溶融されており、それを消去光照射で完全に再結晶化した状態は、記録光による溶融と消去光による再結晶化の過程を経ており、溶融再結晶化された状態にあるからである。
【００４１】
なお、初期化状態の反射率（Ｒｉｎｉ）と溶融再結晶化状態の反射率（Ｒｃｒｙ）がほぼ同じであるとは、（Ｒｉｎｉ−Ｒｃｒｙ）／｛（Ｒｉｎｉ＋Ｒｃｒｙ）／２｝で定義される両者の反射率差が２０％以下であることをいう。通常、アニール等の固相結晶化だけでは、その反射率差は２０％より大きいことが好ましい。
【００４２】
前記第１記録層４及び第２記録層１０は、それぞれ図１に示すように、第１記録層４は、第１保護層３と第２保護層５との間に、また第２記録層１０は、第３保護層９と第４保護層１１との間に挟み込まれた構成となって、第１基板１表面（溝形成面）上に設けられている。
【００４３】
−保護層−
前記第１保護層３は、記録時の高温による第１記録層４の劣化変質を防ぐのに有効であり、また、反射率を調整するといった光学的役割も持つ。
前記第２保護層５は、第１記録層４と第１反射層６の相互拡散を防止し、第１記録層４の変形を抑制しつつ、第１反射層６へ効率的に熱を逃すという機能を併せ持つ。
前記第２情報層２００の第３保護層９は、第１保護層３と同様の機能を持ち、記録時の高温による第２記録層１０の劣化変質を防ぐのに有効であり、また、反射率を調整するといった光学的役割も持つ。
前記第４保護層１１は、第２保護層５と同様の役割を持ち、第２記録層１０の変形を抑制しつつ、第２反射層１２へ効率的に熱を逃すという機能を併せ持つ。
【００４４】
前記第１保護層３、第２保護層５、第３保護層９、及び第４保護層１１の材料としては、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には、透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができるが、種々の材料を検討した結果、上記観点及び第１記録層４、第２記録層１０を構成する材料との整合性を考慮して、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物が最も好ましい。なお、この材料に限らず、上記酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。
【００４５】
前記保護層の機能等について説明する。本発明の第１情報層１００の層構成は、急冷構造と呼ばれる層構成の一種に属する。急冷構造は、放熱を促進し、記録層再凝固時の冷却速度を高める層構成を採用することで、非晶質マーク形成時の再結晶化の問題を回避しつつ、高速結晶化による高消去比を実現する。
【００４６】
前記第１保護層３、及び第２保護層５の膜厚は、３５ｎｍ以下であり、５〜３０ｎｍが好ましい。前記膜厚が５ｎｍ未満であると、記録層溶融時の変形等によって破壊されやすく、また、放熱効果が大きすぎて記録に要するパワーが不必要に大きくなってしまうことがある。
前記第１保護層３、第２保護層５の膜厚は、繰返しオーバーライトにおける耐久性に大きく影響し、特にジッタの悪化を抑制する上でも重要である。膜厚が３５ｎｍを超えると、急冷構造がとれないだけでなく、記録時に、保護層の記録層側と、第１反射層６側又は第１熱拡散層２側とで温度差が大きくなり、保護層の両側における熱膨張差から、保護層自体が非対称に変形しやすくなる。この繰返しは、保護層内部に微視的塑性変形を蓄積させ、ノイズの増加を招くので好ましくない。
【００４７】
上記のような記録層材料を用いると、最短マーク長０．５μｍ以下の高密度記録において低ジッタを実現できるが、高密度記録を実現するために短波長のレーザーダイオード（例えば、波長７００ｎｍ以下）を用いる場合には、前記急冷構造の層構成についても、一層の留意が必要になる。特に、波長が５００ｎｍ以下、開口数ＮＡが０．５５以上の小さな集束光ビームを用いた１ビームオーバーライト特性の検討において、マーク幅方向の温度分布を平坦化することが、高消去比及び消去パワーマージンを広く取るために重要であることが分かっている。
【００４８】
この傾向は、波長６３０〜６８０ｎｍ、ＮＡ＝０．６前後の光学系を用いた、ＤＶＤ対応の光学系においても同様である。このような光学系を用いた高密度マーク長変調記録においては、特に熱伝導特性の低いものを保護層として用い、その膜厚を５ｎｍ以上２５ｎｍ以下とすることが好ましい。いずれの場合にも、その上に設ける第１熱拡散層２及び反射層６を特に高熱伝導率の材料とすることにより、消去比及び消去パワーマージンを改善できる。広い消去パワー範囲において、上記の記録層が持つ良好な消去特性を発揮させるには、単に膜厚方向の温度分布や時間変化のみならず、膜面方向（記録ビーム走査方向の垂直方向）の温度分布をできるだけ平坦化できるような層構成を用いるのが好ましい。
【００４９】
本発明においては、情報記録媒体の層構成を適切に設計することにより、情報記録媒体中のトラック横断方向の温度分布を平坦にすることで、溶融して再非晶化されることなく、再結晶化することのできる幅を広げ、消去率及び消去パワーマージンを広げることを試みた。一方、熱伝導率が低くごく薄い第２保護層５を介して、第１記録層４から、極めて高熱伝導率の第１反射層６への放熱を促進し、なおかつ、熱伝導率が低くごく薄い第１保護層３を介して、第１記録層４から、より高熱伝導率の第１熱拡散層２への放熱を促進することで、第１記録層４における温度分布が平坦になることがわかった。第１、２保護層の熱伝導率を高くしても放熱効果は促進されるが、あまり放熱が促進されると、記録に要する照射パワーが高くなる、即ち、記録感度が著しく低下してしまう。
【００５０】
本発明においては、低熱伝導率の、薄い第１保護層３及び第２保護層５を用いるのが好ましい。低熱伝導率の、薄い第１保護層３及び第２保護層５を用いることにより、記録パワー照射開始時点の数ｎｓｅｃ〜数１０ｎｓｅｃにおいて、第１記録層４から第１熱拡散層２、第１反射層６への熱伝導に時間的な遅延を与え、その後、第１熱拡散層２、第１反射層６、更に第２熱拡散層７への放熱を促進することができるため、放熱により必要以上に記録感度を低下させることがない。従来知られている、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＳｉＮ等を主成分とする保護層材料は、それ自身の熱伝導率が高すぎて、単体では本発明の２層相変化型情報記録媒体における第１保護層３及び第２保護層５としては好ましくない。
【００５１】
前記本発明の「第１保護層３、第２保護層５での熱伝導遅延効果を考慮した超急冷構造」は、上記の記録層材料に適用すると、ＤＶＤ−ＲＡＭなどで使われているＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３記録層に比べて一層効果がある。前記第１記録層４及び第２記録層１０は溶融温度（Ｔｍ）近傍での再凝固時の結晶成長が再結晶化の律速になっているからである。溶融温度（Ｔｍ）近傍での冷却速度を極限まで大きくして、非晶質マーク及びそのエッジの形成を確実かつ明確なものとするには、超急冷構造が有効であり、かつ、膜面方向の温度分布の平坦化で、もともと溶融温度（Ｔｍ）近傍で高速消去可能であったものが、より高消去パワーまで確実に再結晶化による消去を確保できるからである。
【００５２】
前記第１保護層３及び第２保護層５の材料としては熱伝導特性が低い方が望ましいが、その目安は１×１０−３ｐＪ／（μｍ・Ｋ・ｎｓｅｃ）である。しかし、このような低熱伝導率材料の薄膜状態の熱伝導率を直接測定するのは困難であり、代わりに、熱シミュレーションと実際の記録感度の測定結果から目安を得ることができる。
【００５３】
好ましい結果をもたらす低熱伝導率の第１保護層３及び第２保護層５の材料としては、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＴａＳ２及び希土類硫化物から選択される少なくとも１種を５０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含み、かつ、融点又は分解点が１０００℃以上の耐熱性化合物とを含む複合誘電体が望ましい。
具体的には、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ等の希土類の硫化物を６０ｍｏｌ％以上９０ｍｏｌ％以下含む複合誘電体が好ましい。あるいは、ＺｎＳ、ＺｎＯ又は希土類硫化物の組成の範囲を７０〜９０ｍｏｌ％とすることが好ましい。
【００５４】
これらと混合される融点又は分解点が１０００℃以上の耐熱化合物材料としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐｂ等の酸化物、窒化物、又は炭化物、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物を用いることができる。これらの中でも、特にＺｎＳと混合されるべき材料としてはＳｉＯ２が好ましい。
【００５５】
前記第１保護層３、及び第２保護層５の膜厚が３０ｎｍより厚いとマーク幅方向の温度分布の十分な平坦化効果が得られないため、３０ｎｍ以下が好ましく、２５ｎｍ以下がより好ましい。一方、前記膜厚が５ｎｍ未満であると、保護層部での熱伝導の遅延効果が不十分で、記録感度低下が著しくなり好ましくない。従って、前記第１保護層３、及び第２保護層５の厚さは、記録レーザー光の波長が６００〜７００ｎｍでは１５ｎｍ〜２５ｎｍが好ましい。また、記録レーザー光の波長が３５０〜６００ｎｍでは５〜２０ｎｍが好ましく、５〜１５ｎｍがより好ましい。
【００５６】
また、本発明の第１保護層３の膜厚ｄ１［ｎｍ］と第２保護層５の膜厚ｄ２［ｎｍ］との関係はｄ１≦ｄ２＋５ｎｍである。ｄ１がこれより厚くなると、記録時の熱は、反射層側へ速く放熱されてしまうので、本発明の特徴である第１保護層３による超急冷効果が得られなくなる。
【００５７】
なお、本発明においては、上記のように第１、第２保護層ともＺｎＳとＳｉＯ２を混合したものとしているが、このように同じ材料にすると、製造上のコスト低減の面からも有利である。
【００５８】
次に、第２情報層２００を構成する第３保護層９及び第４保護層１１について説明する。
第２情報層２００においても高密度記録を実現するためには、超急冷構造であることが好ましい。このため、第２記録層１０と第２反射層１２との間に位置する第４保護層１１は、第１保護層３、第２保護層５で述べたような、熱伝導率の低い材料、膜厚であることが好ましい。
【００５９】
前記第３保護層９は、当該技術分野において従来知られているものが適用されるが、第４保護層と同様な材料（例えば、ＺｎＳとＳｉＯ２を混合したもの）にすると、製造上のコスト低減の面からも有利である。前記第３保護層９の厚さは、３０〜２００ｎｍが好ましく、この範囲で最適な反射率になるように、膜厚の設計を行うことが好ましい。前記厚さが３０ｎｍ未満であると、記録時の熱によって、記録層が変形してしまうことがあり、２００ｎｍを超えると、量産性に問題が生じてくる傾向がある。
【００６０】
−反射層−
第１反射層６及び第２反射層１２は、入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非晶質化しやすくするなどの機能を有するものであり、とりわけ本発明の特徴である超急冷構造には、非常に熱伝導率の高い金属が用いられ、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａなど、又はそれらの合金などを用いることができる。また、添加元素としては、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｄ、Ｚｎなどが使用される。
これらの中でも、Ａｇ系材料は、青色波長領域でも屈折率が小さく、光吸収を小さく抑えることができるので、本発明のような２層の相変化型情報記録媒体における第１情報層の反射層に用いる材料として好ましいものである。
【００６１】
前記反射層６、１２は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
【００６２】
前記第１情報層１００は高い透過率が必要とされるため、第１反射層６は、屈折率の低く、熱伝導率の高いＡｇ又はその合金を用いることが好ましい。前記第１反射層６の厚さは、３〜２０ｎｍが好ましい。３ｎｍ未満であると、厚さが均一で緻密な膜を作ることが困難になることがあり、２０ｎｍを超えると、透過率が減少し、第２情報層２００の記録再生が困難になることがある。
【００６３】
また、第２情報層２００を構成する第２反射層１２の膜厚は、５０〜３００ｎｍが好ましく、８０〜１５０ｎｍがより好ましい。前記膜厚が５０ｎｍ未満であると、純Ａｇでも更にこの上に熱拡散層を設けなければ、放熱効果は超急冷構造には不十分であることがあり、３００ｎｍを超えると、熱が水平方向より垂直方向に逃げて、水平方向の熱分布改善に寄与しないし、第２反射層１２そのものの熱容量が大きく、却って第２記録層１０の冷却速度が遅くなってしまうことがあり、また、膜表面の微視的な平坦性も悪くなることがある。
【００６４】
本発明の２層相変化型情報記録媒体は、第２保護層５と第１反射層６との間に第１バリア層１４及び第４保護層１１と第２反射層１２との間に第２バリア層１５の少なくともいずれかを設けていても構わない。前記反射層としては、Ａｇ合金、保護層としては、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物が最も好ましいが、反射層とバリア層とが隣接した場合、保護層中の硫黄が反射層のＡｇを腐食させる可能性があり、保存信頼性が低下するおそれがある。
この不具合をなくすために、反射層にＡｇ系を用いた場合には、バリア層を設けるのが好ましい。該バリア層は、硫黄を含まず、かつ融点は記録層よりも高い必要があり、具体的には、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２などの金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物、又はそれらの混合物が挙げられる。これらのバリア層は、レーザー波長での吸収率が小さいことが好ましい。
【００６５】
前記バリア層１４、１５は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
前記バリア層１４、１５の膜厚は、２〜１０ｎｍが好ましい。前記膜厚が２ｎｍ未満であると、Ａｇの腐食を防止する効果が得られなくなり、保存信頼性が低下することがあり、１０ｎｍを超えると、急冷構造が得られなくなったり、透過率が低下することがある。
【００６６】
−熱拡散層−
前記熱拡散層（第１熱拡散層２、第２熱拡散層７）は、第１情報層１００の透過率向上のために薄く設けられた反射層の熱拡散を補助する目的で設けられる。とりわけ、第１基板１と第１保護層３の間及び第１反射層６と中間層８の間に設けることによって、超急冷構造を確保することができる。
【００６７】
前記熱拡散層２、７の材料の特性として、第１保護層３、第２保護層５よりも熱伝導率が大きいことが望まれる。第１熱拡散層２の熱伝導率を第１保護層３よりも大きくすることで、保護層での熱伝導遅延効果を考慮した超急冷構造を確保でき、消去比が改善され、オーバーライト特性向上につながる。また、第２熱拡散層７の熱伝導率を第２保護層５よりも大きくすることで、薄い第１反射層６の熱拡散効果を補うことができ、超急冷構造を確保することができる。
また、奥側の第２情報層２００が記録再生できるよう、レーザー波長での吸収率が小さいことも望まれる。情報の記録再生に用いるレーザー光の波長において、消衰係数は０．５以下が好ましく、０．３以下がより好ましい。前記消衰係数が０．５より大きいと第１情報層での吸収率が増大し、第２情報層２００の記録再生が困難になることがある。
【００６８】
これらの特性を満足する材料として、電気伝導性を示す酸化物が挙げられる。例えば、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＣｄＯ、ＴｉＯ２、ＣｄＩｎ２Ｏ４、Ｃｄ２ＳｎＯ２、Ｚｎ２ＳｎＯ４などを用いることができる。これらの中でも、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）が高熱伝導であり、熱拡散層材料として好ましい。これらは単体でもいいし、混合して用いることもできる。
【００６９】
前記第１熱拡散層２及び第２熱拡散層７の膜厚は、１０ｎｍ以上であり、１０〜２００ｎｍが好ましい。前記膜厚が１０ｎｍ未満であると、放熱効果が得られなくなることがあり、２００ｎｍを超えると、応力が大きくなり、繰り返し記録特性が低下するばかりでなく、量産性にも問題が生じることがある。
【００７０】
また、本発明の２層相変化型情報記録媒体の第１情報層１００は、記録及び再生に用いるレーザー光波長での光透過率は４０〜７０％が好ましく、４５〜６０％がより好ましい。前記光透過率が４０％未満であると、第２情報層の記録再生が困難となることがあり、７０％を超えると、第１情報層の記録感度低下や反射率低下となることがある。
【００７１】
（２層相変化型情報記録媒体の製造方法）
本発明の２層相変化型情報記録媒体の製造方法は、第１の形態では、成膜工程、初期化工程、密着工程を含み、基本的にはこの順に各工程を行う。図３は、この方法により製造した２層相変化型情報記録媒体の概略断面図であり、第１基板１、第２基板１３にはグルーブが形成されている。
【００７２】
前記成膜工程としては、第１基板１のグルーブが設けられた面に第１情報層１００を形成したものと、第２基板１３のグルーブが設けられた面に第２情報層２００を形成したものを別途作製する。
前記第１情報層１００、及び第２情報層２００のそれぞれを構成する各層は、各種気相成長法、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成される。これらの中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。スパッタリング法は、一般にアルゴンなどの不活性ガスを流しながら成膜を行うが、その際、酸素、窒素などを混入させながら、反応スパッタリングさせてもよい。
【００７３】
前記初期化工程として、第１情報層１００、及び第２情報層２００に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより全面を初期化、即ち、記録層を結晶化させる。
前記初期化工程の際にレーザー光エネルギーにより膜が浮いてしまうおそれがある場合には、初期化工程の前に、第１情報層及び第２情報層の上に、ＵＶ樹脂などをスピンコートし紫外線を照射して硬化させ、オーバーコートを施しても良い。また、次の密着工程を先に行った後に、第１基板側から、第１情報層、第２情報層を初期化させても構わない。
【００７４】
次に、以上のようにして初期化された、第１基板１の面上に第１情報層１００を形成したものと、第２基板１３の面上に第２情報層２００を形成したものとを、第１情報層１００と第２情報層２００とを向かい合わせながら、中間層８を介して貼り合わせる。例えば、いずれか一方の膜面に中間層となる紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、膜面同士を向かい合わせて両基板を加圧、密着させた上で、紫外線を照射して樹脂を硬化させることができる。
【００７５】
本発明の２層相変化型情報記録媒体の製造方法は、第２の形態では、第１成膜工程、中間層形成工程、第２成膜工程、基板貼り合わせ工程及び初期化工程を含み、基本的にこの順に各工程を行う。図４は、この方法により製造した２層相変化型情報記録媒体の概略断面図であり、中間層８、第２基板１３にグルーブが形成されている。
【００７６】
前記第１成膜工程は、第２基板１３上の案内溝の設けられた面に第２情報層２００を成膜する工程である。成膜方法は、前述の通りである。
前記中間層形成工程は、第２情報層２００上に案内溝を有する中間層８を形成する工程である。例えば、第２情報層２００上に紫外線硬化性樹脂を全面に塗布し、紫外線を透過することのできる材料でつくられたスタンパを押し当てたまま紫外線を照射して硬化させて、溝を形成することができる。
前記第２成膜工程は、中間層８上に第１情報層１００を成膜する工程である。成膜方法は、前述の通りである。
前記基板貼り合わせ工程は、第１情報層１００と第１基板１を、透明層１６を介して貼り合わせる工程である。例えば、第１情報層１００上、又は第１基板１上に、透明層１６の材料である紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、第１情報層１００と第１基板１とを貼り合わせてから、紫外線を照射して硬化させて形成することができる。また、透明層１６を形成せずに、第１基板１の材料である樹脂を第１情報層１００上に塗布し、硬化させることによって、第１基板１を形成してもよい。
前記初期化工程は、第１基板１側から、第１情報層１００、第２情報層２００に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより全面を初期化、即ち記録層を結晶化させる。なお、第２情報層２００に対しては、中間層形成工程直後に初期化を行ってもなんら問題はない。
【００７７】
（記録再生方法）
本発明の記録再生方法は、前記本発明の２層相変化型情報記録媒体における各情報層に対し、第１情報層側から波長３５０〜７００ｎｍの光ビームを入射させて情報の記録及び再生を行う。
具体的には、光記録媒体を所定の線速度、又は、所定の定角速度にて回転させながら、第１基板側から対物レンズを介して半導体レーザ（例えば、波長３５０〜７００ｎｍの発振波長）などの記録用の光を照射する。この照射光により、記録層がその光を吸収して局所的に温度上昇し、例えば、非晶質のマークを形成して情報が記録される。上記のように記録された情報の再生は、光記録媒体を所定の定線速度で回転させながらレーザ光を第１基板側から照射して、その反射光を検出することにより行うことができる。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００７９】
（実施例１）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
まず、表面にピッチ０．４３μｍ、溝深さ３８ｎｍの凹凸の案内溝を有する半径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍのポリカーボネート樹脂製の第１基板を用意した。
次に、枚葉スパッタ装置（Ｂａｌｚｅｒｓ社製）を用いてマグネトロンスパッタ法により、第１基板上にＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）からなる第１熱拡散層を厚みが６０ｎｍとなるように成膜した。第１熱拡散層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第１保護層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１保護層上にＧｅ５Ａｇ１Ｉｎ２Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる第１記録層を厚みが６ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１記録層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第２保護層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２保護層上にＡｇ−３質量％Ｚｎ−２質量％Ａｌからなる第１反射層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１反射層上にＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）からなる第２熱拡散層を厚みが７０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。以上により、第１情報層を作製した。
【００８０】
また、同様にピッチ０．４３μｍ、溝深さ３８ｎｍの凹凸の案内溝を有する半径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍのポリカーボネート樹脂製の第２基板を用意した。枚葉スパッタ装置（Ｂａｌｚｅｒｓ社製）を用いてマグネトロンスパッタ法により、第２基板上にＡｌ−３ａｔ％Ｔｉからなる第２反射層を厚みが８０ｎｍとなるように成膜した。第２反射層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第４保護層を厚みが２０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第４保護層上にＧｅ５Ａｇ１Ｉｎ２Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる第２記録層を厚みが１２ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２記録層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第３保護層を厚みが７０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法で成膜した。以上により、第２情報層を作製した。
【００８１】
次に、作製した第１情報層、及び第２情報層に対し、それぞれ第１基板側、第２情報層膜面側からレーザー光を照射させて、初期化処理を行った。ここで、第１情報層の波長４０７ｎｍでの光透過率を、分光光度計（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製）を用いて第１基板側から測定した。
【００８２】
次に、第１情報層の膜面上に紫外線硬化樹脂（日本化薬株式会社製、ＤＶＤ００３）を含む塗布液をスピンコートにより塗布し、第２基板の第２情報層面側を貼り合わせて、第１基板側から紫外線光を照射し紫外線硬化樹脂を硬化させて厚さ３５μｍの中間層を形成した。以上により、第１基板、第１情報層、中間層、第２情報層、及び第２基板がこの順に積層された２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００８３】
＜性能評価＞
得られた２層相変化型情報記録媒体について、波長４０７ｎｍ、対物レンズの開口数０．６５の光学系を用いて集束光ビームを照射し、線速６．０ｍ／ｓ、０．１８０μｍ／ｂｉｔでの条件で記録し、初期ジッタ、１００回オーバーライト後のジッタ及び記録感度（最小ジッタを得られるパワー）を測定した。結果を表１に示す。
第１情報層に対して１３ｍＷ以下のパワーで９％以下のジッタとなりオーバーライト特性も良好であった。第２情報層に対しても同様の条件で記録し、評価したところ、１３ｍＷ以下のパワーで９％以下のジッタとなりオーバーライト特性も良好であった。
【００８４】
続いて、第１保護層、及び第２保護層に用いたＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２と、第１熱拡散層、及び第２熱拡散層に用いたＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）の熱伝導率を測定した。
ここで、熱伝導率の測定方法は、厚さ３０μｍのガラス上に、それぞれを単膜で１０００ｎｍの厚さで成膜し、レーザー加熱法により求めた。ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２は０．５０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）は４．３Ｗ／ｍ・Ｋであり、第１保護層、及び第２保護層を構成する材料よりも第１熱拡散層、及び第２熱拡散層を構成する材料の方が熱伝導率が高いことがわかった。
【００８５】
（実施例２）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を５０ｎｍ、第１保護層の膜厚を２０ｎｍ、及び第２保護層の膜厚を１５ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００８６】
（実施例３）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を５０ｎｍ、第１保護層の膜厚を２０ｎｍ、第２保護層の膜厚を２０ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を７５ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００８７】
（実施例４）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を４０ｎｍ、第１保護層の膜厚を３０ｎｍ、第２保護層の膜厚を２５ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を７５ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００８８】
（実施例５）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を４０ｎｍ、第１保護層の膜厚を３０ｎｍ、第２保護層の膜厚を３０ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を８０ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００８９】
（実施例６）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を６０ｎｍ、第２保護層の膜厚を２０ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を７５ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９０】
（実施例７）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第２保護層の膜厚を３０ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を８０ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９１】
（比較例１）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を５０ｎｍ、及び第１保護層の膜厚を２０ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９２】
（比較例２）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を４０ｎｍ、及び第１保護層の膜厚を３０ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９３】
（比較例３）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を３０ｎｍ、第１保護層の膜厚を４０ｎｍ、第２保護層の膜厚を４０ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を８０ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９４】
（比較例４）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第２保護層の膜厚を４０ｎｍ、及び第２熱拡散層の膜厚を８０ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９５】
（比較例５）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第２熱拡散層の膜厚を５ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９６】
（比較例６）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１熱拡散層の膜厚を５ｎｍ、第１保護層の膜厚を２０ｎｍ、及び第２保護層の膜厚を１５ｎｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００９７】
＜性能評価＞
次に、得られた実施例２〜７及び比較例１〜６について、実施例１と同様にして、第１情報層の記録、消去、及び再生実験を行った。結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
2005122872.tif 000003
【００９９】
表１の結果から、記録感度、オーバーライト特性の点から、第１保護層及び第２保護層の膜厚が３０ｎｍ以下であることが好ましいことが認められる。また、第１保護層の膜厚ｄ１と第２保護層の膜厚ｄ２とがｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係にあると最小ジッタを得られる記録パワーが１３ｍＷ以下となり記録感度が良好であることが認められる。
また、熱拡散層の厚さが薄すぎると、オーバーライト後のジッタが急増した。このことから、熱拡散層の厚さは１０ｎｍ以上であることが好ましいことがわかった。更に他のサンプル試作実験で、熱拡散層を２００ｎｍ以上設けたところ、ディスクの反りが増加し、安定にトラッキングすることができなかった。
【０１００】
第１情報層における第１及び第２保護層材料として、ＺｎＳ−３０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、また、第１及び第２熱拡散層材料として、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＳｎＯ２）、及びＳｎＯ２を用いた光情報記録媒体についても記録感度、オーバーライト特性を調べてみたが、それぞれ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）の場合と同様の結果が得られた。
また、それぞれの材料の厚さ１０００ｎｍでの熱伝導率を測定したところ、ＺｎＳ−３０ｍｏｌ％ＳｉＯ２は０．４８Ｗ／ｍ・Ｋ、ＩＴＯは３．６Ｗ／ｍ・Ｋ、ＳｎＯ２は３．２Ｗ／ｍ・Ｋであり、保護層よりも熱拡散層の方が熱伝導率が高いことが確認できた。
【０１０１】
（実施例８）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
実施例１において、第１情報層における第１保護層、及び第２保護層をそれぞれ１５ｎｍとし、第１熱拡散層の膜厚を５５ｎｍ、第２拡散層の膜厚を１００ｎｍとし、第１記録層の膜厚を表２に示すように２〜１４ｎｍの範囲でそれぞれ変えた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
＜性能評価＞
得られた各２層相変化型情報記録媒体について、実施例１と同様の条件で記録特性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０２】
【表２】
2005122872.tif 000004
【０１０３】
第１記録層の厚さが厚ければ厚いほど、第１情報層の光透過率は低下する。第１情報層の光透過率を４０％にしようとすると、第１情報層の第１記録層の膜厚は１５ｎｍ以下であることが好ましいことがわかった。第１情報層の透過率が４０％よりも小さいと、第２情報層を良好に記録及び再生することは困難であった。
また、第１情報層の記録及び消去のオーバーライト特性は、第１情報層の記録層膜厚に強く依存することが認められる。
表２の結果から、第１情報層の第１記録層の膜厚は、３ｎｍ以上とすることが好ましいことが認められる。
【０１０４】
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
（実施例９）
実施例１において、第１反射層にＡｇを用い、第２保護層と第１反射層との間にバリア層として膜厚３ｎｍのＳｉＣを設けた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【０１０５】
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
（実施例１０）
実施例１において、第１反射層にＡｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【０１０６】
＜性能評価＞
次に、実施例９及び１０の各層相変化型情報記録媒体について実施例１と同条件で記録を行い、第１情報層の３Ｔ再生信号のジッタを測定した。更に保存信頼性を調べるために、初期記録した各サンプルを８０℃−８５％ＲＨで３００時間保存した後の初期記録マークの３Ｔ再生信号のジッタを測定した。結果を表３に示す。
【０１０７】
【表３】
2005122872.tif 000005
表３の結果から、第１反射層にＡｇを用いた場合、バリア層を設けた実施例９は、保存後のジッタも良好で、光ディスクとして優れていることがわかった。一方、実施例１０は、保存前のジッタは良好であるが、保存後のジッタは、測定不可能であった。
以上のことから、上部保護層に硫黄を含む材料、反射層にＡｇを用いた場合には、保存信頼性を向上させるために、バリア層を設けることが好ましいことが認められる。
【０１０８】
（実施例１１）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
まず、表面にピッチ０．３５μｍ、溝深さ３８ｎｍの凹凸の案内溝を有する半径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート樹脂からなる第２基板を用意した。
次に、枚葉スパッタ装置（Ｂａｌｚｅｒｓ社製）を用いてマグネトロンスパッタ法により、第２基板上にＡｌ−３ａｔ％Ｔｉからなる第２反射層を厚みが８０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２反射層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第４保護層を厚みが２０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第４保護層上にＧｅ５Ａｇ１Ｉｎ２Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる第２記録層を厚みが１２ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２記録層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第３保護層を厚みが７０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。以上により第２情報層を作製した。
【０１０９】
作製した第２情報層の第３保護層上に、紫外線硬化樹脂（日本化薬株式会社製、ＤＶＤ００３）を含む塗布液を塗布し、２Ｐ（ｐｈｏｔｏ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法によって、ピッチ０．３２μｍ、溝深さ３８ｎｍの連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つ中間層を厚みが３０μｍとなるように形成した。
【０１１０】
次に、前記中間層上にＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）からなる第２熱拡散層を厚みが７０ｎｍとなるように枚葉スパッタ装置（Ｂａｌｚｅｒｓ社製）を用いてマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２熱拡散層上にＡｇ−３質量％Ｚｎ−２質量％Ａｌからなる第１反射層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１反射層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第２保護層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２保護層上にＧｅ５Ａｇ１Ｉｎ２Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる第１記録層を厚みが６ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１記録層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第１保護層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１保護層上にＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）からなる第１熱拡散層を厚みが８０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。以上により、第１情報層を作製した。
【０１１１】
次に、第１情報層膜面上に直径１２ｃｍ、厚さ５０μｍのポリカーボネート樹脂製フィルムからなる第１基板を、４５μｍの厚さの両面粘着シートからなる透明層を介して貼り合わせて、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【０１１２】
また、これとは別に、透過率測定用として、厚さ１．１ｍｍの基板に第１情報層と透明層、第１基板を同様に設け、第１基板側からの光透過率を測定した。本実施例における第１情報層の初期化後の透過率は４９％であった。
【０１１３】
＜性能評価＞
作製した２層相変化型情報記録媒体について、波長４０７ｎｍ、対物レンズの開口数０．８５の光学系を用いて集束光ビームを照射し、線速６．５ｍ／ｓ、０．１６０μｍ／ｂｉｔでの条件で記録し、初期ジッタ、１００回オーバーライト後のジッタ及び記録感度（最小ジッタを得られるパワー）を測定したところ、第１情報層に対して１０ｍＷ以下のパワーで７％以下のジッタとなりオーバーライト特性も良好であった。第２情報層に対しても同様の条件で記録し、評価したところ、１０ｍＷ以下のパワーで９％以下のジッタとなりオーバーライト特性も良好であった。
【０１１４】
また、その他の試作実験から、開口数０．８５の光学系で記録再生を行う場合でも、第２情報層を良好に記録再生するためには、第１情報層の透過率が４０％以上必要であることが確認された。
以上のことから、本発明の２層相変化型情報記録媒体は、記録再生を行う対物レンズの開口数ＮＡが変化した場合でも、第１基板の厚さを１０〜６００μｍの範囲で調整することによって、良好に記録再生を行うことができることが認められた。
【０１１５】
また、その他の試作実験の結果から、第１情報層の記録層膜厚が３〜１５ｎｍ、反射層が３〜２０ｎｍ、熱拡散層が１０〜２００ｎｍの範囲であると、第１情報層、及び第２情報層ともに良好に記録再生ができた。
【０１１６】
（実施例１２）
−２層相変化型情報記録媒体の作製−
まず、表面にピッチ０．７４μｍ、溝深さ３３ｎｍの凹凸の案内溝を有する半径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍのポリカーボネート樹脂製の第１基板を用意した。
次に、枚葉スパッタ装置（Ｂａｌｚｅｒｓ社製）を用いてマグネトロンスパッタ法により、第１基板上にＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）からなる第１熱拡散層を厚みが４０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１熱拡散層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第１保護層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１保護層上にＧｅ５Ａｇ２Ｉｎ３Ｓｂ６８Ｔｅ２２からなる第１記録層を厚みが６ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法より成膜した。第１記録層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第２保護層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２保護層上にＡｇ−３質量％Ｚｎ−２質量％Ａｌからなる第１反射層を厚みが１０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第１反射層上にＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−１０質量％ＺｎＯ）からなる第２熱拡散層を厚みが１００ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。以上により、第１情報層を作製した。
【０１１７】
次に、ピッチ０．７５μｍ、溝深さ３３ｎｍの凹凸の案内溝を有する半径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍのポリカーボネート樹脂製の第２基板を用意した。枚葉スパッタ装置（Ｂａｌｚｅｒｓ社製）を用いてマグネトロンスパッタ法により、第２基板上にＡｌ−３ａｔ％Ｔｉからなる第２反射層を厚みが８０ｎｍとなるように成膜した。第２反射層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第４保護層を厚みが２０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第４保護層上にＧｅ５Ａｇ２Ｉｎ３Ｓｂ６８Ｔｅ２２からなる第２記録層を厚みが１２ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。第２記録層上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第３保護層を厚みが８０ｎｍとなるようにマグネトロンスパッタ法により成膜した。以上により、第２情報層を作製した。
【０１１８】
次に、第１情報層、第２情報層に対して、それぞれ第１基板側、第２情報層膜面側からレーザー光を照射させ、初期化処理を行った。ここで、第１情報層の波長６６０ｎｍでの光透過率を、分光光度計（ＳＨＩＭＡＤＺＵ社製）を用いて第１基板側から測定したところ、４５％であった。
【０１１９】
第１情報層の上に、エポキシ系の紫外線硬化樹脂（中間層）を５０μｍの厚さで塗布し、その上に第１情報層と第２情報層とが向かい合うように載せて、更に紫外線照射を行うことで、第１基板、第１情報層、中間層、第２情報層、第２基板の順に並ぶ、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【０１２０】
＜性能評価＞
作製した２層相変化型情報記録媒体について、波長６６０ｎｍ、対物レンズの開口数０．６５の光学系を用いて集束光ビームを照射し、線速３．５ｍ／ｓ、０．２６７μｍ／ｂｉｔでの条件で記録し、初期ジッタ、１００回オーバーライト後のジッタ及び記録感度（最小ジッタを得られるパワー）を測定したところ、第１情報層に対して２８ｍＷ以下のパワーで９％以下のジッタとなりオーバーライト特性も良好であった。また、第２情報層に対しても同様の条件で記録し、評価したところ、２８ｍＷ以下のパワーで９％以下のジッタとなりオーバーライト特性も良好であった。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の２層相変化型情報記録媒体は、オーバーライト特性に優れ、特に青紫色レーザーを用いた場合でも高密度で書き換え可能であり、例えば、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、青紫色レーザーを用いるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｋシステムなどに幅広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係る２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。
【図３】図３は、第１基板及び第２基板にグルーブが設けられた２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。
【図４】図４は、第１基板及び中間層にグルーブが設けられた２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１      第１基板
２      第１熱拡散層
３      第１保護層
４      第１記録層
５      第２保護層
６      第１反射層
７      第２熱拡散層
８      中間層
９      第３保護層
１０      第２記録層
１１      第４保護層
１２      第２反射層
１３      第２基板
１４      第１バリア層
１５      第２バリア層
１６      透明層
１００      第１情報層
２００      第２情報層
【図１】
2005122872.tif 000006
【図２】
2005122872.tif 000007
【図３】
2005122872.tif 000008
【図４】
2005122872.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、第２基板と、該第１基板及び該第２基板の間に少なくとも第１情報層と、中間層と、第２情報層をこの順に有し、前記第１基板側からレーザー光を入射して情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行う２層相変化型情報記録媒体であって、
前記第１情報層は、少なくとも第１熱拡散層、第１保護層、第１記録層、第２保護層、第１反射層、及び第２熱拡散層をこの順に有してなり、  前記第１熱拡散層及び前記第２熱拡散層における熱伝導率が、前記第１保護層及び前記第２保護層における熱伝導率よりも大きく、  前記第１保護層及び前記第２保護層がＺｎＳを含有し、その膜厚が３５ｎｍ以下であり、  前記第１熱拡散層及び前記第２熱拡散層が電気伝導性を示す酸化物を含有し、その膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ、  前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、前記第１熱拡散層及び前記第２熱拡散層における熱伝導率が、前記第１保護層及び前記第２保護層における熱伝導率よりも大きく、  前記第１保護層及び前記第２保護層がＺｎＳを含有し、その膜厚が３５ｎｍ以下であり、  前記第１熱拡散層及び前記第２熱拡散層が電気伝導性を示す酸化物を含有し、その膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ、
前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たす、
ことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項２】
第１熱拡散層及び第２熱拡散層の少なくともいずれかが、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）及びＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）のいずれかを含有する請求項１に記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項３】
第１保護層及び第２保護層における膜厚が５〜３０ｎｍである請求項１から２に記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項４】
第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０〜２００ｎｍである請求項１から３のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項５】
第１記録層がＳｂ及びＴｅを含有し、更にＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｓ、Ｎ、及びＯから選択される少なくとも１種を含有する請求項１から４のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項６】
第１記録層の膜厚が、３〜１５ｎｍである請求項１から５のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項７】
第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、及びＴａから選択される少なくとも１種を含有する請求項１から６のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項８】
第１反射層の膜厚が、３〜２０ｎｍである請求項１から７のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項９】
第１情報層の光透過率が、波長３５０〜７００ｎｍの光に対して４０〜７０％である請求項１から８のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１０】
第１基板と第１熱拡散層との間に透明層を有する請求項１から９のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１１】
第２保護層と第１反射層との間に第１バリア層を有する請求項１から１０のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１２】
第１基板の厚さが、１０〜６００μｍである請求項１から１１のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体における各情報層に対し、第１基板側から波長３５０〜７００ｎｍの光ビームを入射させて情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行うことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体の記録再生方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  第１基板と、第２基板と、該第１基板及び該第２基板の間に少なくとも第１情報層と、中間層と、第２情報層をこの順に有し、前記第１基板側からレーザー光を入射して情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行う２層相変化型情報記録媒体であって、
前記第１情報層は、少なくとも第１熱拡散層、第１保護層、第１記録層、第２保護層、第１反射層、及び第２熱拡散層をこの順に有してなり、前記第１熱拡散層及び前記第２熱拡散層における熱伝導率が、前記第１保護層及び前記第２保護層における熱伝導率よりも大きく、第１保護層及び第２保護層の少なくともいずれかがＺｎＳを含有し、その膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び前記第２熱拡散層が電気伝導性を示す酸化物を含有し、その膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たすことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体である。該＜１＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、前記第１保護層及び第２保護層における膜厚が３５ｎｍ以下であり、前記第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０ｎｍ以上であり、かつ前記第１保護層の膜厚ｄ１（ｎｍ）と前記第２保護層の膜厚ｄ２（ｎｍ）とが、次式、ｄ１≦ｄ２＋５ｎｍの関係を満たすことによって、オーバーライト特性に優れ、特に青紫色レーザーを用いた場合でも高密度で書き換え可能な２層相変化型情報記録媒体が提供できる。また、第１熱拡散層の熱伝導率を第１保護層の熱伝導率よりも大きくすることで、保護層での熱伝導遅延効果を考慮した超急冷構造を確保でき、消去比が改善され、オーバーライト特性向上につながる。また、第２熱拡散層の熱伝導率を第２保護層の熱伝導率よりも大きくすることで、薄い第１反射層の熱拡散効果を補うことができ、超急冷構造を確保することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
＜２＞  第１熱拡散層及び第２熱拡散層の少なくともいずれかが、ＩＺＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）及びＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）のいずれかを含有する前記＜１＞に記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜３＞  第１保護層及び第２保護層における膜厚が５〜３０ｎｍである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜４＞  第１熱拡散層及び第２熱拡散層における膜厚が１０〜２００ｎｍである前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜５＞  第１記録層がＳｂ及びＴｅを含有し、更にＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｇａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｓ、Ｎ、及びＯから選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜６＞  第１記録層の膜厚が、３〜１５ｎｍである前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜７＞  第１反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、及びＴａから選択される少なくとも１種を含有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
＜８＞  第１反射層の膜厚が、３〜２０ｎｍである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。
前記＜５＞から＜８＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体においては、それぞれの層の反射率、記録感度、及び第１情報層の透過率を、記録、再生条件に合わせて最適化することができ、第１情報層及び第２情報層に対して記録再生特性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
＜９＞  第１情報層の光透過率が、波長３５０〜７００ｎｍの光に対して４０〜７０％である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜９＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、第１情報層、第２情報層ともに感度がよく、記録再生特性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
＜１０＞  第１基板と第１熱拡散層との間に透明層を有する前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１０＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、第１基板の厚さが薄い場合でも容易に製造可能な２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
＜１１＞  第２保護層と第１反射層との間に第１バリア層を有する前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１１＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、反射層の腐食を抑えた保存信頼性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。
＜１２＞  第１基板の厚さが、１０〜６００μｍである前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載の２層相変化型情報記録媒体である。該＜１２＞に記載の２層相変化型情報記録媒体においては、対物レンズの開口数ＮＡが変化した場合でも、良好に情報の記録及び再生の少なくともいずれかを行うことができる。