(57)【要約】【課題】情報を記録する際の記録感度が高く、かつ繰り返し書き換え性能に優れた情報記録媒体を提供する。【解決手段】レーザビームの照射または電流の印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす記録層と、誘電体層を少なくとも備えた情報記録媒体において、誘電体層が少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含む。また、少なくとも二つの情報層を備えた情報記録媒体において、少なくとも一つの情報層が、レーザビームの照射または電流の印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす記録層と、誘電体層を少なくとも備え、この誘電体層が少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームの照射または電流の印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす記録層と、誘電体層とを少なくとも有する情報層を備えた情報記録媒体であって、
前記誘電体層が少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むことを特徴とする、情報記録媒体。
【請求項２】
レーザビームの照射または電流の印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす記録層と、誘電体層とを少なくとも有する情報層を少なくとも一つ含む、複数の情報層を備えた情報記録媒体であって、
前記誘電体層が少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むことを特徴とする、情報記録媒体。
【請求項３】
レーザ照射側から見て、前記記録層、前記誘電体層をこの順に有することを特徴とする、請求項１または２に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記記録層と前記誘電体層との間に、界面層をさらに有することを特徴とする、請求項３に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記誘電体層の組成は、組成式：
ＣdＳｉeＳｎfＯ100-d-e-f（但し、０＜ｄ＜２５、０＜ｅ＜２５、１５＜ｆ＜４０（原子％））
と表されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記誘電体層が、ＳｎＯ2とＳｉＣの混合物であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記誘電体層の組成は、組成式：
（ＳｎＯ2）100-x（ＳｉＣ）x（但し、０＜ｘ≦５０（ｍｏｌ％））
と表されることを特徴とする、請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記誘電体層が、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｇａ、ＧｅおよびＬａから選ばれる、少なくとも一つの元素を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記誘電体層が、さらにＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−ＮおよびＬａＦ3から選ばれる少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする、請求項６に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記誘電体層の膜厚が、２ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記誘電体層の膜厚が、２ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
前記記録層が、Ｓｂ、ＢｉおよびＳｎから選ばれる少なくとも一つの元素と、ＧｅとＴｅを含むことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記記録層が、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3、ＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3および（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3のいずれかで表されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記界面層が、Ｚｒ、Ｈｆ、ＹおよびＳｉから選ばれる少なくとも一つの元素と、ＧａおよびＣｒから選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｏを含むことを特徴とする、請求項４から１３のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記界面層が、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ｇａ2Ｏ3およびＣｒ2Ｏ3から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含むことを特徴とする、請求項４から１３のいずれか一項に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記界面層の膜厚が、０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記界面層の膜厚が、１ｎｍ以上７ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
情報層を成膜する工程において、相変化を起こす記録層を成膜する工程と、誘電体層を成膜する工程を少なくとも含む情報記録媒体の製造方法であって、
前記誘電体層を成膜する工程において、少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むスパッタリングターゲットを用いることを特徴とする、情報記録媒体の製造方法。
【請求項１９】
複数の情報層を成膜する工程において、少なくとも一つの情報層を成膜する工程が、相変化を起こす記録層を成膜する工程と、誘電体層を成膜する工程を含む情報記録媒体の製造方法であって、
前記誘電体層を成膜する工程において、少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むスパッタリングターゲットを用いることを特徴とする、情報記録媒体の製造方法。
【請求項２０】
記録層を成膜する前記工程と誘電体層を成膜する前記工程との間に、界面層を成膜する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１８または１９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２１】
誘電体層を成膜する前記工程で用いるスパッタリングターゲットが、組成式：
ＣgＳｉhＳｎiＯ100-g-h-i（但し、０＜ｇ＜３０、０＜ｈ＜３０、１５＜ｉ＜４０（原子％））
と表されることを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２２】
誘電体層を成膜する前記工程で用いるスパッタリングターゲットが、ＳｎＯ2とＳｉＣの混合物であることを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２３】
誘電体層を成膜する工程で用いるスパッタリングターゲットが、組成式：
（ＳｎＯ2）100-y（ＳｉＣ）y（但し、０＜ｙ≦５５（ｍｏｌ％））
と表されることを特徴とする、請求項２２に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２４】
誘電体層を成膜する前記工程で用いるスパッタリングターゲットが、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｇａ、ＧｅおよびＬａから選ばれる少なくとも一つの元素を含むことを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２５】
誘電体層を成膜する前記工程で用いるスパッタリングターゲットが、さらにＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−ＮおよびＬａＦ3から選ばれる少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２６】
誘電体層を成膜する前記工程において、Ａｒガス、またはＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガスを用いることを特徴とする、請求項１８から２５のいずれか一項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２７】
光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および／または再生を行う情報記録媒体であって、
ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、炭素（Ｃ）とを含む誘電体層を有することを特徴とする、情報記録媒体。
【請求項２８】
前記誘電体層の組成は、組成式：
ＭHＯIＬJＣK（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす。）
と表されることを特徴とする、請求項２７に記載の情報記録媒体。
【請求項２９】
前記誘電体層が、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つを含み、組成式：
ＭHＡPＯIＬJＣK（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｐ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、０＜Ｐ≦１５、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｐ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす。）
と表される材料を含むことを特徴とする、請求項２７に記載の情報記録媒体。
【請求項３０】
前記誘電体層において、ＭがＳｎであることを特徴とする、請求項２８または２９に記載の情報記録媒体。
【請求項３１】
前記誘電体層において、ＭとしてＳｎとＧａとを含むことを特徴とする、請求項２８または２９に記載の情報記録媒体。
【請求項３２】
前記誘電体層において、ＡとしてＺｒを含むことを特徴とする、請求項２８から３１のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項３３】
光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および／または再生を行う情報記録媒体であって、相変化が生じる記録層を有することを特徴とする、請求項２７から３２のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項３４】
前記記録層が、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−ＴｅおよびＳｂ−Ｔｅから選択されるいずれか一つの材料を含むことを特徴とする、請求項３３に記載の情報記録媒体。
【請求項３５】
前記記録層の膜厚が、１５ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項３４に記載の情報記録媒体。
【請求項３６】
前記誘電体層が、前記記録層の少なくともどちらか一方の界面に接して形成されていることを特徴とする、請求項３３から３５のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項３７】
光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および／または再生を行う情報記録媒体の製造方法であって、
情報記録媒体は誘電体層を有し、
前記誘電体層が、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、炭素（Ｃ）とを含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成されることを特徴とする、情報記録媒体の製造方法。
【請求項３８】
前記スパッタリングターゲットが、組成式：
ＭhＯiＬjＣk（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４０、３５≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦３０、０＜ｋ≦３０、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１００を満たす。）
と表される材料を含むことを特徴とする、請求項３７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３９】
前記スパッタリングターゲットが、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つを含み、組成式：
ＭhＡpＯiＬjＣk（原子％）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｐ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４０、０＜ｐ≦１５、３５≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦３０、０＜ｋ≦３０、ｈ＋ｐ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１００を満たす。）
と表される材料を含むことを特徴とする、請求項３７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４０】
前記スパッタリングターゲットにおいて、ＭがＳｎであることを特徴とする、請求項３８または３９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４１】
前記スパッタリングターゲットが、ＭとしてＳｎとＧａとを含むことを特徴とする、請求項３８または３９に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４２】
前記スパッタリングターゲットが、ＡとしてＺｒを含むことを特徴とする、請求項３９から４１のいずれか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４３】
前記スパッタリングターゲットが、
（ａ）ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、
（ｂ）Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含むことを特徴とする、請求項３７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４４】
前記スパッタリングターゲットが、ＺｒまたはＨｆの酸化物のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項４３に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４５】
前記スパッタリングターゲットが、前記群ＧＭより選ばれる元素の酸化物群を５０ｍｏｌ％以上含むことを特徴とする、請求項４３または４４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４６】
前記スパッタリングターゲットが、Ｓｎの酸化物を５０ｍｏｌ％以上含むことを特徴とする、請求項４５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４７】
前記スパッタリングターゲットが、Ｓｎの酸化物とＧａの酸化物とを合わせて５０ｍｏｌ％以上を含むことを特徴とする、請求項４５に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４８】
前記スパッタリングターゲットが、Ｚｒの酸化物を含むことを特徴とする、請求項４４から４７のいずれか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項４９】
前記スパッタリングターゲットが、組成式：
（Ｄ）x（Ｂ）100-x（ｍｏｌ％）
（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、
ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含むことを特徴とする、請求項４３に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項５０】
前記スパッタリングターゲットが、ＺｒまたはＨｆの酸化物のうち少なくとも一つを含む、組成式：
（Ｄ）x（Ｅ）y（Ｂ）100-(x+y)（ｍｏｌ％）
（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、
ＥはＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、ｘ、ｙは、５０≦ｘ≦９５、０＜ｙ≦４０を満たす。）
で表される材料を含むことを特徴とする、請求項４４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項５１】
前記スパッタリングターゲットにおいて、ＤがＳｎＯ2で表される材料を含むことを特徴とする、請求項４９または５０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項５２】
前記スパッタリングターゲットが、ＤとしてＳｎＯ2とＧａ2Ｏ3とで表される材料を含むことを特徴とする、請求項４９または５０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項５３】
前記スパッタリングターゲットが、ＡとしてＺｒＯ2で表される材料を含むことを特徴とする、請求項５０から５２のいずれか１項に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項５４】
前記スパッタリングターゲットにおいて、ＢがＳｉＣで表される材料を含むことを特徴とする、請求項４９から５３のいずれか１項に記載の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、光学的にまたは電気的に情報を記録、消去、書き換え、再生する情報記録媒体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の情報記録媒体として、その記録層（相変化材料層）が結晶相と非晶質相との間で相変化を生じる現象を利用する相変化形情報記録媒体がある。この相変化形情報記録媒体の中で、レーザビームを用いて光学的に情報を記録、消去、書き換え、再生するのが光学的相変化形情報記録媒体である。この光学的相変化形情報記録媒体は、レーザビームの照射により発生する熱によって記録層の相変化材料を結晶相と非晶質相との間で状態変化させ、結晶相と非晶質相との間の反射率の違いを検出して情報として読みとるものである。光学的相変化形情報記録媒体のうち、情報の消去や書き換えが可能な書き換え型光学的相変化形情報記録媒体においては、一般に記録層の初期状態は結晶相であり、情報を記録する場合には高パワー（記録パワー）のレーザビームを照射して記録層を溶融して急激に冷却することによって、レーザ照射部を非晶質相にする。一方、情報を消去する場合には、記録時より低いパワー（消去パワー）のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することにより、レーザ照射部を結晶相にする。従って、書き換え型光学的相変化形情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワー変調させたレーザビームを記録層に照射することによって、記録されている情報を消去しながら新しい情報を記録または書き換えすることが可能である。また、光学的相変化形情報記録媒体のうち、一回だけ情報の記録が可能で情報の消去や書き換えが不可能な追記型光学的相変化形情報記録媒体においては、一般に記録層の初期状態は非晶質相であり、情報を記録する場合には高パワー（記録パワー）のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することによってレーザ照射部を結晶相にする。
【０００３】
上記レーザビームを照射する代わりに、電気的エネルギー（たとえば電流）の印加により発生するジュール熱によって記録層の相変化材料を状態変化させることによって情報を記録する電気的相変化形情報記録媒体もある。この電気的相変化形情報記録媒体は、電流の印加により発生するジュール熱によって記録層の相変化材料を結晶相（低抵抗）と非晶質相（高抵抗）との間で状態変化させ、結晶相と非晶質相との間の電気抵抗の違いを検出して情報として読みとるものである。
【０００４】
光学的相変化形情報記録媒体の例として、発明者らが商品化した４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭの構成は、図１２の情報記録媒体１２に示すように、基板１上に、レーザ入射側から見て、第１誘電体層２、第１界面層３、記録層４、第２界面層５、第２誘電体層６、光吸収補正層７、反射層８を順に備えた７層構成である。
【０００５】
第１誘電体層２と第２誘電体層６は、光学距離を調節して記録層４への光吸収効率を高め、結晶相と非晶質相との反射率変化を大きくして信号強度を大きくする光学的な働きと、記録時に高温となる記録層４から熱に弱い基板１、ダミー基板１０等を断熱する熱的な働きがある。以前より使用している、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）は、透明かつ高屈折率であり、低熱伝導率で断熱性も良く、機械特性および耐湿性も良好な優れた誘電体材料である。なお、第１誘電体層２と第２誘電体層６の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層４の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きく、かつ記録層４での光吸収が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
【０００６】
記録層４には、化合物であるＧｅＴｅとＳｂ2Ｔｅ3を混合したＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系相変化材料においてＧｅの一部をＳｎで置換した（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3を含む高速結晶化材料を用いることにより、初期記録書き換え性能のみならず、優れた記録保存性（記録した信号を、長期保存後に再生できるかの指標）、および書き換え保存性（記録した信号を、長期保存後に消去または書き換えできるかの指標）をも実現している。
【０００７】
第１界面層３と第２界面層５は、第１誘電体層２と記録層４、および第２誘電体層６と記録層４との間で生じる物質移動を防止する機能を有する。この物質移動とは、第１誘電体層２および第２誘電体層６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）を使用した場合に、レーザビームを記録層４に照射して記録・書き換えを繰り返す際、Ｓ（硫黄）が記録層に拡散していく現象のことである。Ｓが記録層に拡散すると、記録層４の反射率低下を引き起こし、繰り返し書き換え性能が悪化する。この繰り返し書き換え性能の悪化を防ぐには、Ｇｅを含む窒化物を第１界面層３および第２界面層５に使用すると良い（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
光吸収補正層７は、記録層４が結晶状態であるときの光吸収率Ａcと非晶質状態であるときの光吸収率Ａaの比Ａc／Ａaを調整し、書き換え時のマーク形状の歪みを抑制する機能を有する。
反射層８は、光学的には記録層４に吸収される光量を増大させる機能を有し、熱的には記録層４で生じた熱を速やかに拡散させて急冷し、記録層４を非晶質化し易くするという機能を有する。反射層８はまた、多層膜を使用環境から保護する機能も有している。
【０００９】
以上のような技術により、優れた書き換え性能と高い信頼性を達成し、４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭを商品化するに至った。
なお、繰り返し書き換え性能を悪化させないためには、Ｓを含まない材料を誘電体層に用いても良く、Ｓを含まない材料としてＳｎＯ2をベースとする材料が一例として報告されている（例えば、特許文献３、および４参照）。
【００１０】
さらに、情報記録媒体をさらに大容量化するための技術として、さまざまな技術が検討されている。例えば、光学的相変化形情報記録媒体においては、従来の赤色レーザより短波長の青紫色レーザを用いたり、レーザビームが入射する側の基板の厚さを薄くして開口数（ＮＡ）が大きい対物レンズを使用したりすることによって、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う技術が検討されている。スポット径を小さくして記録を行うと、レーザビームが照射される領域がより小さく限定されるため、記録層で吸収されるパワー密度が増大して体積変動が大きくなる。従って、物質移動が生じやすくなり、ＺｎＳ−ＳｉＯ2のようなＳを含む材料を記録層に接して用いると、繰り返し書き換え性能が悪化する。
【００１１】
また、２つの情報層を備える光学的相変化形情報記録媒体（以下、２層光学的相変化形情報記録媒体という場合がある）を用いて記録容量を２倍に高め、かつその片側から入射するレーザビームによって２つの情報層の記録再生を行う技術も検討されている（例えば、特許文献５および特許文献６参照）。この２層光学的相変化形情報記録媒体では、レーザビームの入射側に近い情報層（以下、第１の情報層という）を透過したレーザビームを用いて、レーザビームの入射側から遠い情報層（以下、第２の情報層という）の記録再生を行うため、第１の情報層では記録層の膜厚を極めて薄くして透過率を高めている。しかし、記録層が薄くなると、記録層に接している層からの物質移動の影響が大きくなるため、ＺｎＳ−ＳｉＯ2のようなＳを含む材料を記録層に接して用いると、繰り返し書き換え性能が急激に悪化する。
【００１２】
従来、発明者らは上記のような場合、界面層に４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭと同様にＧｅを含む窒化物を記録層の両側に配置して、物質移動の影響を軽減し、繰り返し書き換え性能の悪化を防いでいた。
【特許文献１】特開２００１−３２２３５７号公報
【特許文献２】特開平１０−２７５３６０号公報
【特許文献３】特開２００３−９１８７０号公報
【特許文献４】特開２００３−２２８８８１号公報
【特許文献５】特開２０００−３６１３０号公報
【特許文献６】特開２００２−１４４７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う光学的相変化形情報記録媒体では、情報を記録する際により大きなエネルギー（レーザパワー）が記録層に照射される。このため、従来のＧｅを含む窒化物を界面層に用いると、記録層で発生した熱で界面層の膜破壊が生じ、それに伴って誘電体層からのＳの拡散を抑制できなくなるために繰り返し書き換え性能が急激に悪化するという課題があった。
【００１４】
また、Ｇｅを含む窒化物は熱伝導率が高いため、誘電体層からのＳの拡散を抑制するために界面層を厚くした構成では熱が拡散しやすくなっていた。このことから、記録感度が低下するという課題をも有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、繰り返し書き換え性能および記録感度を同時に向上した相変化形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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の情報記録媒体は、レーザビームの照射または電流の印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす記録層と、誘電体層を少なくとも有する情報層を備え、誘電体層が少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むことを特徴とする。
【００１６】
また、上記記録層と、誘電体層を少なくとも有する情報層を少なくとも一つ含む、複数の情報層を備えた情報記録媒体において、誘電体層が少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含んでもよい。
これらにより、相変化形情報記録媒体の繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した情報層を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の情報記録媒体において、レーザ側から見て、記録層、誘電体層をこの順に備えることが好ましい。さらに、記録層と誘電体層との間に、界面層をさらに有してもよい。
これにより、記録層と誘電体層との間のとの間で生じる物質移動を防止することができる。
【００１８】
本発明の情報記録媒体において、誘電体層の組成が、組成式ＣdＳｉeＳｎfＯ100-d-e-f（但し、０＜ｄ＜２５、０＜ｅ＜２５、１５＜ｆ＜４０（原子％））と表されてもよい。また、本発明の情報記録媒体において、誘電体層がＳｎＯ2とＳｉＣの混合物であってもよい。このとき、誘電体層の組成が、組成式（ＳｎＯ2）100-x（ＳｉＣ）x（但し、０＜ｘ≦５０（ｍｏｌ％））と表されてもよい。
【００１９】
また、本発明の情報記録媒体において、誘電体層が、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｇａ、ＧｅおよびＬａから選ばれる少なくとも一つの元素を含んでもよい。また、誘電体層が、さらにＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−ＮおよびＬａＦ3から選ばれる少なくとも一つの化合物を含んでもよい。
【００２０】
これらにより、相変化形情報記録媒体の繰り返し書き換え性能および記録感度を向上させることができる。
本発明の情報記録媒体において、誘電体層の膜厚が、２ｎｍ以上７５ｎｍ以下であることが好ましい。さらには、２ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２１】
これにより、記録層で発生した熱を効果的に反射層側に拡散させることができる。
本発明の情報記録媒体において、記録層は、Ｓｂ、ＢｉおよびＳｎから選ばれる少なくとも一つの元素とＧｅとＴｅを含んでもよい。また、記録層が、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3、ＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3および（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3のいずれかで表されてもよい。
【００２２】
これにより、相変化形情報記録媒体の繰り返し書き換え性能を向上させることができる。
本発明の情報記録媒体において、界面層は、Ｚｒ、Ｈｆ、ＹおよびＳｉから選ばれる少なくとも一つの元素と、ＧａおよびＣｒから選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｏを含んでもよい。  また、界面層は、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ｇａ2Ｏ3およびＣｒ2Ｏ3から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含んでもよい。
【００２３】
これにより、相変化形情報記録媒体の繰り返し書き換え性能をさらに向上させることができる。
また、界面層の膜厚は、０．５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。さらには、１ｎｍ以上７ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
これにより、反射光量の変化が大きくなる条件を満足させることができる。
また、上記従来の課題を解決するために、本発明の情報記録媒体の製造方法は、相変化を起こす記録層を成膜する工程と、誘電体層を成膜する工程を少なくとも含み、誘電体層を成膜する工程において、少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むスパッタリングターゲットを用いることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の情報記録媒体の製造方法は、複数の情報層を成膜する工程を含み、少なくとも一つの情報層を成膜する工程が、相変化を起こす記録層を成膜する工程と、誘電体層を成膜する工程を少なくとも含み、誘電体層を成膜する工程において、少なくともＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含むスパッタリングターゲットを用いてもよい。
【００２６】
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した情報層を作製できる。
また、本発明の情報記録媒体の製造方法において、記録層を成膜する工程と誘電体層を成膜する工程との間に、界面層を成膜する工程をさらに備えてもよい。
本発明の情報記録媒体の製造方法において、誘電体層を成膜する工程で用いるスパッタリングターゲットが、組成式ＣgＳｉhＳｎiＯ100-g-h-i（但し、０＜ｇ＜３０、０＜ｈ＜３０、１５＜ｉ＜４０（原子％））と表されてもよい。
【００２７】
また、本発明の情報記録媒体の製造方法において、誘電体層を成膜する工程で用いるスパッタリングターゲットがＳｎＯ2とＳｉＣの混合物であってもよい。このとき、誘電体層を成膜する工程で用いるスパッタリングターゲットが、組成式（ＳｎＯ2）100-y（ＳｉＣ）y（但し、０＜ｙ≦５５（ｍｏｌ％））と表されてもよい。
【００２８】
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
また、本発明の情報記録媒体の製造方法において、誘電体層を成膜する工程で用いるスパッタリングターゲットが、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｇａ、ＧｅおよびＬａから選ばれる少なくとも一つの元素を含んでもよい。
【００２９】
また、誘電体層を成膜する工程で用いるスパッタリングターゲットが、さらにＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−ＮおよびＬａＦ3から選ばれる少なくとも一つの化合物を含んでもよい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
【００３０】
本発明の情報記録媒体の製造方法において、誘電体層を成膜する工程において、Ａｒガス、またはＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガスを用いてもよい。
これにより、相変化形情報記録媒体をより高精度に作製できる。
上記従来の課題を解決するために、本発明の情報記録媒体は、光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および／または再生が行われ、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、炭素（Ｃ）とを含む誘電体層を有する。
【００３１】
これにより、界面層を設ける必要がなくなる。
本発明の情報記録媒体において、誘電体層の組成は、組成式  ＭHＯIＬJＣK（原子％）（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす。）と表されてもよい。
【００３２】
さらには、誘電体層が、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つを含み、組成式  ＭHＡPＯIＬJＣK（原子％）（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｐ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、０＜Ｐ≦１５、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｐ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす。）と表される材料を含んでもよい。
【００３３】
また、上記誘電体層において、ＭがＳｎであることが好ましく、ＭとしてＳｎとＧａとを含んでもよい。また、ＡとしてＺｒを含んでもよい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
【００３４】
本発明の情報記録媒体は、相変化が生じる記録層を有することが好ましい。記録層は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−ＴｅおよびＳｂ−Ｔｅから選択されるいずれか一つの材料を含むことが好ましい。
【００３５】
これらにより、高密度で高転送速度な情報記録媒体を作製できる。
さらには、記録層の膜厚が、１５ｎｍ以下であることが好ましい。
これにより、情報の書き換えに支障をきたすことがなくなる。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、情報記録媒体が誘電体層を有し、誘電体層が、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と、炭素（Ｃ）とを含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成されることを特徴とする。
【００３６】
また、スパッタリングターゲットが、組成式  ＭhＯiＬjＣk（原子％）（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４０、３５≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦３０、０＜ｋ≦３０、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１００を満たす。）と表される材料を含むことが好ましい。
【００３７】
さらには、スパッタリングターゲットが、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つを含み、組成式  ＭhＡpＯiＬjＣk（原子％）（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｐ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４０、０＜ｐ≦１５、３５≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦３０、０＜ｋ≦３０、ｈ＋ｐ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１００を満たす。）と表される材料を含むことが好ましい。
【００３８】
また、上記スパッタリングターゲットにおいて、ＭがＳｎである、ＭとしてＳｎとＧａとを含む、あるいは、ＡとしてＺｒを含むことが好ましい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
【００３９】
スパッタリングターゲットは、（ａ）ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、（ｂ）Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含んでもよい。また、ＺｒまたはＨｆの酸化物のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００４０】
さらには、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物群を５０ｍｏｌ％以上、あるいはＳｎの酸化物とＧａの酸化物とを合わせて５０ｍｏｌ％以上を含むことが好ましい。
スパッタリングターゲットは、組成式  （Ｄ）x（Ｂ）100-x（ｍｏｌ％）（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）で表される材料を含んでもよい。上記ＤがＳｎＯ2で表される材料を含む、あるいは、ＤとしてＳｎＯ2とＧａ2Ｏ3とで表される材料を含むことが好ましい。
【００４１】
また、スパッタリングターゲットはＡとしてＺｒＯ2で表される材料を含むことが好ましく、ＢがＳｉＣで表される材料を含むことが好ましい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の相変化形情報記録媒体によれば、繰り返し書き換え性能および記録感度を向上することができる。また、本発明の相変化形情報記録媒体の製造方法によれば、本発明の相変化形情報記録媒体を容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
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。なお、以下の実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施の形態では、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態１の情報記録媒体１５の一部断面図を図１に示す。情報記録媒体１５は、レーザビーム１１の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
【００４４】
情報記録媒体１５では、基板１４上に成膜された情報層１６、および透明層１３により構成されている。透明層１３の材料は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂、あるいは誘電体等からなり、使用するレーザビーム１１に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。また、透明層１３は、透明な円盤状のポリカーボネートまたはアモルファスポリオレフィンまたはＰＭＭＡ等の樹脂またはガラスを用いてもよい。この場合、透明層１３は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂によって第１誘電体層１０２に貼り合わせることが可能である。
【００４５】
レーザビーム１１の波長λは、レーザビーム１１を集光した際のスポット径が波長λによって決まってしまう（波長λが短いほど、より小さなスポット径に集光可能）ため、高密度記録の場合、特に４５０ｎｍ以下であることが好ましく、また、３５０ｎｍ未満では透明層１３等による光吸収が大きくなってしまうため、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００４６】
基板１４は、透明で円盤状の基板である。基板１４は、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやＰＭＭＡ等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
基板１４の情報層１６側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板１４の情報層１６側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板１４の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板１４の厚さは、十分な強度があり、かつ情報記録媒体１５の厚さが１．２ｍｍ程度となるよう、０．５ｍｍ〜１．２ｍｍの範囲内であることが好ましい。なお、透明層１３の厚さが０．６ｍｍ程度（ＮＡ＝０．６で良好な記録再生が可能）の場合、５．５ｍｍ〜６．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、透明層１３の厚さが０．１ｍｍ程度（ＮＡ＝０．８５で良好な記録再生が可能）の場合、１．０５ｍｍ〜１．１５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００４７】
以下、情報層１６の構成について詳細に説明する。
情報層１６は、レーザビーム１１の入射側から順に配置された第１誘電体層１０２、第１界面層１０３、記録層１０４、第２界面層１０５、第２誘電体層１０６、および反射層１０８を備える。
【００４８】
第１誘電体層１０２は、誘電体からなる。この第１誘電体層１０２は、記録層１０４の酸化、腐食、変形等を防止する働きと、光学距離を調整して記録層１０４の光吸収効率を高める働き、および記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きとを有する。第１誘電体層１０２には、例えばＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3などの酸化物を用いることができる。また、Ｃ−Ｎ、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎなどの窒化物を用いることもできる。また、ＺｎＳなどの硫化物やＳｉＣなどの炭化物、ＬａＦ3などの弗化物、およびＣを用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。例えば、ＺｎＳとＳｉＯ2との混合物であるＺｎＳ−ＳｉＯ2は、第１誘電体層１０２の材料として特に優れている。ＺｎＳ−ＳｉＯ2は、非晶質材料で、屈折率が高く、成膜速度が速く、機械特性および耐湿性が良好である。
【００４９】
第１誘電体層１０２の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層１０４の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
第１界面層１０３は、繰り返し記録によって第１誘電体層１０２と記録層１０４との間で生じる物質移動を防止する働きがある。第１界面層１０３は、光の吸収が少なく記録の際に溶けない高融点な材料で、かつ、記録層１０４との密着性が良い材料であることが好ましい。記録の際に溶けない高融点な材料であることは、高パワーのレーザビーム１１を照射した際に、溶けて記録層１０４に混入しないために必要な特性である。第１界面層１０３の材料が混入すると、記録層１０４の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下する。また、記録層１０４と密着性が良い材料であることは、信頼性確保に必要な特性である。
【００５０】
第１界面層１０３には、第１誘電体層１０２と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にＣｒとＯを含む材料を用いると、記録層１０４の結晶化をより促進するため好ましい。その中でも、ＣｒとＯがＣｒ2Ｏ3を形成した酸化物を含むことが好ましい。Ｃｒ2Ｏ3は記録層１０４との密着性が良い材料である。
【００５１】
また、第１界面層１０３には、特にＧａとＯを含む材料を用いることもできる。その中でも、ＧａとＯがＧａ2Ｏ3を形成した酸化物を含むことが好ましい。Ｇａ2Ｏ3は記録層１０４との密着性が良い材料である。
また、第１界面層１０３には、ＣｒとＯ、またはＧａとＯの他に、Ｍ１（但し、Ｍ１はＺｒ、Ｈｆの少なくともいずれか一つの元素）をさらに含んでもよい。ＺｒＯ2およびＨｆＯ2は、透明で融点が約２７００〜２８００℃と高く、かつ酸化物の中では熱伝導率が低い材料で、繰り返し書き換え性能が良い。この２種類の酸化物を混合することによって、記録層１０４と部分的に接して形成しても、繰り返し書き換え性能に優れ、信頼性の高い情報記録媒体１５が実現できる。
【００５２】
記録層１０４との密着性を確保するため、Ｃｒ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中またはＧａ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中のＣｒ2Ｏ3またはＧａ2Ｏ2の含有量は１０ｍｏｌ％以上あることが好ましい。さらに、Ｃｒ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中のＣｒ2Ｏ3の含有量は第１界面層１０３での光吸収を小さく保つため７０ｍｏｌ％以下であることが好ましい（Ｃｒ2Ｏ3が多くなると光吸収が増加する傾向にある）。
【００５３】
第１界面層１０３には、Ｃｒ、Ｍ１、Ｏ、またはＧａ、Ｍ１、Ｏの他にさらにＳｉを含む材料を用いても良い。ＳｉＯ2を含ませることにより、透明性が高くなり、記録性能に優れた第１情報層１６を実現できる。ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中またはＳｉＯ2−Ｇａ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中のＳｉＯ2の含有量は５ｍｏｌ％以上あることが好ましく、記録層１０４との密着性を確保するため５０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。より好ましくは、１０ｍｏｌ％以上４０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００５４】
第１界面層１０３の膜厚は、第１界面層１０３での光吸収によって情報層１６の記録前後の反射光量の変化が小さくならないよう、０．５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが望ましく、１ｎｍ〜７ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。
第２界面層１０５は、第１界面層１０３と同様に、繰り返し記録によって第２誘電体層１０６と記録層１０４との間で生じる物質移動を防止する働きがある。第２界面層１０５には、第１誘電体層１０２と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にＧａとＯを含む材料を用いることが好ましい。その中でも、ＧａとＯがＧａ2Ｏ3を形成した酸化物を含むことが好ましい。また、第２界面層１０５には、特にＣｒとＯを含む材料を用いることもできる。その中でも、ＣｒとＯがＣｒ2Ｏ3を形成した酸化物を含むことが好ましい。また、ＣｒとＯ、またはＧａとＯの他に、Ｍ１をさらに含んでもよいし、Ｃｒ、Ｍ１、Ｏ、またはＧａ、Ｍ１、Ｏの他にさらにＳｉを含む材料を用いても良い。第２界面層１０５は第１界面層１０３より密着性が悪い傾向にあるため、Ｃｒ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中、Ｇａ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中、ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中またはＳｉＯ2−Ｇａ2Ｏ3−Ｍ１Ｏ2中のＣｒ2Ｏ3またはＧａ2Ｏ3の含有量は第１界面層１０３のそれより多い２０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。
【００５５】
第２界面層１０５の膜厚は、第１界面層１０３と同様に、０．５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが望ましく、１ｎｍ〜７ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。
第２誘電体層１０６には、第１誘電体層１０２と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にＣ、Ｓｉ、ＳｎおよびＯを含む材料を用いることが好ましい。その中でも、ＳｎとＯがＳｎＯ2を形成し、ＳｉとＣがＳｉＣを形成した化合物を含むことが好ましい。ＳｎＯ2とＳｉＣの混合物であるＳｎＯ2−ＳｉＣは、熱伝導率が低くかつＳを含まない材料であるため、第２誘電体層１０６として優れた材料であり、もちろん第１誘電体層１０２としても使用可能である。なお、第２誘電体層１０６の組成を、組成式ＣdＳｉeＳｎfＯ100-d-e-f（原子％）と表した場合、ｄ、ｅおよびｆはそれぞれ、０＜ｄ＜２５、０＜ｅ＜２５、１５＜ｆ＜４０の範囲にあることが好ましく、１＜ｄ＜１２、１＜ｅ＜１２、２６＜ｆ＜３３の範囲にあることがより好ましい。また、第２誘電体層１０６の組成を、組成式（ＳｎＯ2）100-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）と表した場合、ｘは０＜ｘ≦５０の範囲にあることが好ましく、５≦ｘ≦３０の範囲にあることがより好ましい。なお、第２誘電体層１０６は、さらにＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｙ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｇａ、ＧｅおよびＬａから選ばれる少なくとも一つの元素を含んでもよく、その場合、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−ＮおよびＬａＦ3といった化合物を形成した状態で含まれることが好ましい。
【００５６】
第２誘電体層１０６の膜厚は、２ｎｍ〜７５ｎｍの範囲内であることが好ましく、２ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第２誘電体層１０６の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層１０４で発生した熱を効果的に反射層１０８側に拡散させることができる。
【００５７】
記録層１０４の材料は、レーザビーム１１の照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす材料からなる。記録層１０４は、例えばＧｅ、Ｔｅ、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ、Ｂｉの少なくともいずれか一つの元素）を含む可逆的な相変化を起こす材料で形成できる。具体的には、記録層１０４は、ＧｅaＭ２bＴｅ3+aで表される材料で形成でき、非晶質相が安定で低い転送レートでの記録保存性が良好で、融点の上昇と結晶化速度の低下が少なく高い転送レートでの書き換え保存性が良好となるよう０＜ａ≦６０の関係を満たすことが望ましく、４≦ａ≦４０の関係を満たすことがより好ましい。また、非晶質相が安定で、結晶化速度の低下が少ない１．５≦ｂ≦７の関係を満たすことが好ましく、２≦ｂ≦４の関係を満たすことがより好ましい。
【００５８】
また、記録層１０４は、組成式（Ｇｅ−Ｍ３）aＭ２bＴｅ3+a（但し、Ｍ３はＳｎおよびＰｂから選ばれる少なくとも一つの元素）で表される可逆的な相変化を起こす材料で形成しても良い。この材料を用いた場合、Ｇｅを置換した元素Ｍ３が結晶化能を向上させるため、記録層１０４の膜厚が薄い場合でも十分な消去率が得られる。元素Ｍ３としては、毒性がない点でＳｎがより好ましい。この材料を用いる場合も、０＜ａ≦６０（より好ましくは４≦ａ≦４０）、かつ１．５≦ｂ≦７（より好ましくは２≦ｂ≦４）であることが好ましい。
【００５９】
また、記録層１０４では、例えばＳｂとＭ４（但し、Ｍ４はＶ、Ｍｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｂ、ＤｙおよびＡｕから選ばれる少なくとも一つの元素）を含む可逆的な相変化を起こす材料で形成することもできる。具体的には、記録層１０４は、ＳｂzＭ４100-z（原子％）で表される材料で形成できる。ｚが、５０≦ｚ≦９５を満たす場合には、記録層１０４が結晶相の場合と非晶質相の場合との間の情報記録媒体１５の反射率差を大きくでき、良好な記録再生特性が得られる。その中でも、７５≦ｚ≦９５の場合には、結晶化速度が特に速く、高い転送レートにおいて良好な書き換え性能が得られる。また、５０≦ｚ≦７５の場合には、非晶質相が特に安定で、低い転送レートにおいて良好な記録性能が得られる。
【００６０】
記録層１０４の膜厚は、情報層１６の記録感度を高くするため、６ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、記録層１０４が厚い場合には熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、記録層１０４が薄い場合には情報層１６の反射率が小さくなる。したがって、記録層１０４の膜厚は、８ｎｍ〜１３ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００６１】
また、記録層１０４には、不可逆な相変化を起こすＴｅ−Ｐｄ−Ｏと表される材料で形成することもできる。この場合、記録層１０４の膜厚は１０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
反射層１０８は、記録層１０４に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、反射層１０８は、記録層１０４で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層１０４を非晶質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、反射層１０８は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
【００６２】
反射層１０８の材料には、例えばＡｇ、Ａｕ、ＣｕおよびＡｌといった熱伝導率が高い単体金属を用いることができる。また、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｎｉ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｕ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ、Ａｇ−Ｚｎ−Ａｌ、Ａｇ−Ｎｄ−Ａｕ、Ａｇ−Ｎｄ−Ｃｕ、Ａｇ−ＢｉまたはＣｕ−Ｓｉといった合金を用いることもできる。特にＡｇ合金は熱伝導率が大きいため、反射層１０８の材料として好ましい。反射層１０８の膜厚は、熱拡散機能が十分となる３０ｎｍ以上であることが好ましい。この範囲内においても、反射層１０８が２００ｎｍより厚い場合には、その熱拡散機能が大きくなりすぎて情報層１６の記録感度が低下する。したがって、反射層１０８の膜厚は３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００６３】
反射層１０８と第２誘電体層１０６の間に、界面層１０７を配置してもよい。この場合、界面層１０７には、反射層１０８について説明した材料より熱伝導率の低い材料を用いることができる。反射層１０８にＡｇ合金を用いた場合、界面層１０７に例えばＡｌ、またはＡｌ合金を用いることができる。また、界面層１０７には、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃなどの元素や、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3などの酸化物を用いることができる。また、Ｃ−Ｎ、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎなどの窒化物を用いることもできる。また、ＺｎＳなどの硫化物やＳｉＣなどの炭化物、ＬａＦ3などの弗化物、およびＣを用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。また、膜厚は３ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは１０ｎｍ〜５０ｎｍ）の範囲内であることが好ましい。
【００６４】
情報層１６において、記録層１０４が結晶相である場合の反射率Ｒc（％）、および記録層１０４が非晶質相である場合の反射率Ｒa（％）は、Ｒa＜Ｒcを満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差（Ｒc−Ｒa）を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Ｒc、Ｒaは、０．２≦Ｒa≦１０かつ１２≦Ｒc≦４０を満たすことが好ましく、０．２≦Ｒa≦５かつ１２≦Ｒc≦３０を満たすことがより好ましい。
【００６５】
情報記録媒体１５は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板１４（厚さが例えば１．１ｍｍ）上に情報層１６を積層する。情報層は、単層膜、または多層膜からなり、それらの各層は、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。
【００６６】
具体的には、まず、基板１４上に反射層１０８を成膜する。反射層１０８は、反射層１０８を構成する金属または合金からなるスパッタリングターゲットを、Ａｒガス雰囲気中、またはＡｒガスと反応ガス（酸素ガスおよび窒素ガスから選ばれる少なくとも一つのガス）との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
【００６７】
続いて、反射層１０８上に、必要に応じて界面層１０７を成膜する。界面層１０７は、界面層１０７を構成する元素または化合物からなるスパッタリングターゲットを、Ａｒガス雰囲気中、またはＡｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
【００６８】
続いて、反射層１０８、または界面層１０７上に、第２誘電体層１０６を成膜する。第２誘電体層１０６は、第２誘電体層１０６を構成する化合物からなるスパッタリングターゲット（例えば、ＳｎＯ2−ＳｉＣ）を、Ａｒガス雰囲気中、またはＡｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。また、第２誘電体層１０６は、第２誘電体層１０６を構成する金属からなるスパッタリングターゲットを、Ａｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングすることによっても形成できる。なお、第２誘電体層１０６を成膜する際のスパッタリングターゲットは、組成式ＣgＳｉhＳｎiＯ1-g-h-i（原子％）と表される場合、ｇ、ｈおよびｉは、それぞれ０＜ｇ＜３０、０＜ｈ＜３０、１５＜ｉ＜４０の範囲にあることが好ましく、１＜ｇ＜１７、１＜ｈ＜１７、２６＜ｉ＜３３の範囲にあることがより好ましい。また、第２誘電体層１０６を成膜する際のスパッタリングターゲットが、組成式（ＳｎＯ2）100-y（ＳｉＣ）y（ｍｏｌ％）と表される場合、ｙは０＜ｙ≦５５の範囲にあることが好ましく、５≦ｙ≦３５の範囲にあることがより好ましい。
【００６９】
続いて、反射層１０８、界面層１０７、または第２誘電体層１０６上に、必要に応じて第２界面層１０５を成膜する。第２界面層１０５は、第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第２誘電体層１０６、または第２界面層１０５上に、記録層１０４を成膜する。記録層１０４は、その組成に応じて、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｍ２合金からなるスパッタリングターゲット、Ｇｅ−Ｍ３−Ｔｅ−Ｍ２合金からなるスパッタリングターゲット、Ｓｂ−Ｍ４合金からなるスパッタリングターゲット、またはＴｅ−Ｐｄ合金からなるスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。
【００７０】
スパッタリングの雰囲気ガスには、Ａｒガス、Ｋｒガス、Ａｒガスと反応ガスとの混合ガス、またはＫｒガスと反応ガスとの混合ガスを用いることができる。また、記録層１０４は、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｍ２、Ｍ３、Ｓｂ、Ｍ４、またはＰｄの各々のスパッタリングターゲットを複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。また、記録層１０４は、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｍ２、Ｍ３、Ｓｂ、Ｍ４、またはＰｄのうちいずれかの元素を組み合わせた２元系スパッタリングターゲットや３元系スパッタリングターゲットなどを、複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。これらの場合でも、Ａｒガス雰囲気中、Ｋｒガス雰囲気中、Ａｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中、またはＫｒガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成する。
【００７１】
続いて、記録層１０４上に、必要に応じて第１界面層１０３を成膜する。第１界面層１０３は、第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、記録層１０４、または第１界面層１０３上に、第１誘電体層１０２を成膜する。第１誘電体層１０２は、第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
【００７２】
最後に、第１誘電体層１０２上に透明層１３を形成する。透明層１３は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）または遅効性樹脂を第１誘電体層１０２上に塗布してスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、透明層１３には、透明な円盤状のポリカーボネートまたはアモルファスポリオレフィンまたはＰＭＭＡ等の樹脂またはガラスなどの基板を用いてもよい。この場合、透明層１３は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂を第１誘電体層１０２上に塗布して、基板を第１誘電体層１０２上に密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、基板に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを第１誘電体層１０２に密着させることもできる。
【００７３】
なお、第１誘電体層１０２を成膜したのち、または透明層１３を形成したのち、必要に応じて、記録層１０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層１０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体１５を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
【００７４】
（実施の形態２）
実施の形態２では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態２の情報記録媒体２２の一部断面図を図２に示す。情報記録媒体２２は、片面からのレーザビーム１１の照射によって情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
【００７５】
情報記録媒体２２では、基板１４上に光学分離層２０、１９、１７等を介して順次積層されたＮ組（ＮはＮ≧２を満たす自然数）の情報層２１、１８、第１情報層２３、および透明層１３により構成されている。ここで、レーザビーム１１の入射側から数えて（Ｎ−１）組目までの第１情報層２３、情報層１８（以下、レーザビーム１１の入射側から数えてＮ組目の情報層を「第Ｎ情報層」と記す。）は、光透過形の情報層である。基板１４、および透明層１３には、実施の形態１で説明したものと同様の材料を用いることができる。また、それらの形状および機能についても、実施の形態１で説明した形状および機能と同様である。
【００７６】
光学分離層２０、１９、１７等は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂、あるいは誘電体等からなり、使用するレーザビーム１１に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。
光学分離層２０、１９、１７等は、情報記録媒体２２の第１情報層２３、情報層１８、２１等のそれぞれのフォーカス位置を区別するために設ける層である。光学分離層２０、１９、１７等の厚さは、対物レンズの開口数ＮＡとレーザビーム１１の波長λによって決定される焦点深度ΔＺ以上であることが必要である。焦光点の強度の基準を無収差の場合の８０％を仮定した場合、ΔＺはΔＺ＝λ／｛２（ＮＡ）2｝で近似できる。λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５のとき、ΔＺ＝０．２８０μｍとなり、±０．３μｍ以内は焦点深度内となる。そのため、この場合には、光学分離層２０、１９、１７等の厚さは０．６μｍ以上であることが必要である。第１情報層２３、情報層１８、２１等との間の距離は、対物レンズを用いてレーザビーム１１を集光可能な範囲となるようにすることが望ましい。したがって、光学分離層２０、１９、１７等の厚さの合計は、対物レンズが許容できる公差内（例えば５０μｍ以下）にすることが好ましい。
【００７７】
光学分離層２０、１９、１７等において、レーザビーム１１の入射側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。
この場合、片側からのレーザビーム１１の照射のみにより、第Ｋ情報層（Ｋは１＜Ｋ≦Ｎの自然数）を第１〜第（Ｋ−１）情報層を透過したレーザビーム１１によって記録再生することが可能である。
【００７８】
なお、第１情報層から第Ｎ情報層のいずれかを、再生専用タイプの情報層（ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ））、あるいは１回のみ書き込み可能な追記型の情報層（ＷＯ（Ｗｒｉｔｅ  Ｏｎｃｅ））としてもよい。
以下、第１情報層２３の構成について詳細に説明する。
【００７９】
第１情報層２３は、レーザビーム１１の入射側から順に配置された第３誘電体層２０２、第３界面層２０３、第１記録層２０４、第４界面層２０５、第１反射層２０８、および透過率調整層２０９を備える。
第３誘電体層２０２には、実施の形態１の第１誘電体層１０２と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態１の第１誘電体層１０２と同様である。
【００８０】
第３誘電体層２０２の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第１記録層２０４の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きく、かつ第１記録層２０４での光吸収が大きく、かつ第１情報層２３の透過率が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
【００８１】
第３界面層２０３には、実施の形態１の第１界面層１０３と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態１の第１界面層１０３と同様である。
第４界面層２０５は、光学距離を調整して第１記録層２０４の光吸収効率を高める働き、および記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きを有する。第４界面層２０５には、実施の形態１の第２界面層１０５と同様の系の材料を用いることができる。また、第４界面層２０５の膜厚は、０．５ｎｍ〜７５ｎｍの範囲内であることが好ましく、１ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第４界面層２０５の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、第１記録層２０４で発生した熱を効果的に第１反射層２０８側に拡散させることができる。
【００８２】
なお、第４界面層２０５と第１反射層２０８の間に、第４誘電体層２０６を配置してもよい。第４誘電体層２０６には、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の系の材料を用いることができる。
第１記録層２０４の材料は、レーザビーム１１の照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす材料からなる。第１記録層２０４は、例えばＧｅ、Ｔｅ、Ｍ２を含む可逆的な相変化を起こす材料で形成できる。具体的には、第１記録層１０４は、ＧｅaＭ２bＴｅ3+aで表される材料で形成でき、非晶質相が安定で低い転送レートでの記録保存性が良好で、融点の上昇と結晶化速度の低下が少なく高い転送レートでの書き換え保存性が良好となるよう０＜ａ≦６０の関係を満たすことが望ましく、４≦ａ≦４０の関係を満たすことがより好ましい。また、非晶質相が安定で、結晶化速度の低下が少ない１．５≦ｂ≦７の関係を満たすことが好ましく、２≦ｂ≦４の関係を満たすことがより好ましい。
【００８３】
また、第１記録層２０４は、組成式（Ｇｅ−Ｍ３）aＭ２bＴｅ3+aで表される可逆的な相変化を起こす材料で形成しても良い。この材料を用いた場合、Ｇｅを置換した元素Ｍ３が結晶化能を向上させるため、第１記録層２０４の膜厚が薄い場合でも十分な消去率が得られる。元素Ｍ３としては、毒性がない点でＳｎがより好ましい。この材料を用いる場合も、０＜ａ≦６０（より好ましくは４≦ａ≦４０）、かつ１．５≦ｂ≦７（より好ましくは２≦ｂ≦４）であることが好ましい。
【００８４】
第１情報層２３は、レーザビーム１１の入射側から第１情報層２３より遠い側にある情報層に記録再生の際に必要なレーザ光量を到達させるため、第１情報層２３の透過率を高くする必要がある。このため、第１記録層２０４の膜厚は、９ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ〜８ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００８５】
また、第１記録層２０４には、不可逆な相変化を起こすＴｅ−Ｐｄ−Ｏと表される材料で形成することもできる。この場合、第１記録層２０４の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
第１反射層２０８は、第１記録層２０４に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、第１反射層２０８は、第１記録層２０４で生じた熱を速やかに拡散させ、第１記録層２０４を非晶質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、第１反射層２０８は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
【００８６】
第１反射層２０８の材料には、実施の形態１の反射層１０８と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態１の反射層１０８と同様である。特にＡｇ合金は熱伝導率が大きいため、第１反射層２０８の材料として好ましい。第１反射層２０８の膜厚は、第１情報層２３の透過率をできるだけ高くするため、３ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましく、８ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第１反射層２０８の膜厚がこの範囲内にあることにより、その熱拡散機能が十分で、かつ第１情報層２３の反射率が確保でき、さらに第１情報層２３の透過率も十分となる。
【００８７】
透過率調整層２０９は誘電体からなり、第１情報層２３の透過率を調整する機能を有する。この透過率調整層２０９によって、第１記録層２０４が結晶相である場合の第１情報層２３の透過率Ｔc（％）と、第１記録層２０４が非晶質相である場合の第１情報層２３の透過率Ｔa（％）とを共に高くすることができる。具体的には、透過率調整層２０９を備える第１情報層２３では、透過率調整層２０９が無い場合に比べて、２％〜１０％程度透過率が上昇する。また、透過率調整層２０９は、第１記録層２０４で発生した熱を効果的に拡散させる効果も有する。
【００８８】
透過率調整層２０９の屈折率ｎおよび消衰係数ｋは、第１情報層２３の透過率ＴcおよびＴaを高める作用をより大きくするため、２．０≦ｎかつｋ≦０．１を満たすことが好ましく、２．４≦ｎ≦３．０かつｋ≦０．０５を満たすことがより好ましい。
透過率調整層２０９の膜厚ｌは、（１／３２）λ／ｎ≦ｌ≦（３／１６）λ／ｎ又は（１７／３２）λ／ｎ≦ｌ≦（１１／１６）λ／ｎの範囲内であることが好ましく、（１／１６）λ／ｎ≦ｌ≦（５／３２）λ／ｎ又は（９／１６）λ／ｎ≦ｌ≦（２１／３２）λ／ｎの範囲内であることがより好ましい。なお、上記の範囲は、レーザビーム１１の波長λと透過率調整層２０９の屈折率ｎとを、例えば３５０ｎｍ≦λ≦４５０ｎｍ、２．０≦ｎ≦３．０に選ぶことによって、３ｎｍ≦ｌ≦４０ｎｍ又は６０ｎｍ≦ｌ≦１３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、７ｎｍ≦ｌ≦３０ｎｍ又は６５ｎｍ≦ｌ≦１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましいことになる。ｌをこの範囲内で選ぶことによって、第１情報層２３の透過率ＴcおよびＴaを共に高くすることができる。
【００８９】
透過率調整層２０９には、例えばＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＺｎＯ、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、Ｃｒ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｒ−Ｏなどの酸化物を用いることができる。また、Ｔｉ−Ｎ、Ｚｒ−Ｎ、Ｎｂ−Ｎ、Ｔａ−Ｎ、Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、Ｃｒ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ、Ｇｅ−Ｓｉ−Ｎ、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎなどの窒化物を用いることもできる。また、ＺｎＳなどの硫化物を用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。これらの中でも、特にＴｉＯ2、およびＴｉＯ2を含む材料を用いることが好ましい。これらの材料は屈折率が大きく（ｎ＝２．６〜２．８）、消衰係数も小さい（ｋ＝０．０〜０．０５）ため、第１情報層２３の透過率を高める作用が大きくなる。
【００９０】
第１情報層２３の透過率ＴcおよびＴaは、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム１１の入射側から第１情報層２３より遠い側にある情報層に到達させるため、４０＜Ｔcかつ４０＜Ｔaを満たすことが好ましく、４６＜Ｔcかつ４６＜Ｔaを満たすことがより好ましい。
【００９１】
第１情報層２３の透過率ＴcおよびＴaは、−５≦（Ｔc−Ｔa）≦５を満たすことが好ましく、−３≦（Ｔc−Ｔa）≦３を満たすことがより好ましい。Ｔc、Ｔaがこの条件を満たすことにより、レーザビーム１１の入射側から第１情報層２３より遠い側にある情報層の記録再生の際、第１情報層２３の第１記録層２０４の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
【００９２】
第１情報層２３において、第１記録層２０４が結晶相である場合の反射率Ｒc1（％）、および第１記録層２０４が非晶質相である場合の反射率Ｒa1（％）は、Ｒa1＜Ｒc1を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差（Ｒc1−Ｒa1）を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Ｒc1、Ｒa1は、０．１≦Ｒa1≦５かつ４≦Ｒc1≦１５を満たすことが好ましく、０．１≦Ｒa1≦３かつ４≦Ｒc1≦１０を満たすことがより好ましい。
【００９３】
情報記録媒体２２は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板１４（厚さが例えば１．１ｍｍ）上に（Ｎ−１）層の情報層を、光学分離層を介して順次積層する。情報層は、単層膜、または多層膜からなり、それらの各層は、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。また、光学分離層は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）または遅効性樹脂を情報層上に塗布して、その後基板１４を回転させて樹脂を均一に延ばし（スピンコート）、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、光学分離層がレーザビーム１１の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板（型）を硬化前の樹脂に密着させたのち、基板１４とかぶせた型を回転させてスピンコートし、樹脂を硬化させた後、基板（型）をはがすことによって案内溝を形成できる。
【００９４】
このようにして、基板１４上に（Ｎ−１）層の情報層を、光学分離層を介して積層したのち、光学分離層１７を形成したものを用意する。
続いて、光学分離層１７上に第１情報層２３を形成する。具体的には、まず（Ｎ−１）層の情報層を、光学分離層を介して積層したのち、光学分離層１７を形成した基板１４を成膜装置内に配置し、光学分離層１７上に透過率調整層２０９を成膜する。透過率調整層２０９は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
【００９５】
続いて、透過率調整層２０９上に、第１反射層１０８を成膜する。第１反射層１０８は、実施の形態１の反射層１０８と同様の方法で形成できる。
続いて、第１反射層２０８上に、必要に応じて第４誘電体層２０６を成膜する。第４誘電体層２０６は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
【００９６】
続いて、第１反射層２０８または第４誘電体層２０６上に、第４界面層２０５を成膜する。第４界面層２０５は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第４界面層２０５上に、第１記録層２０４を成膜する。第１記録層２０４は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態１の記録層１０４と同様の方法で形成できる。
【００９７】
続いて、第１記録層２０４上に、第３界面層２０３を成膜する。第３界面層２０３は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第３界面層２０３上に、第３誘電体層２０２を成膜する。第３誘電体層２０２は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
【００９８】
最後に、第３誘電体層２０２上に透明層１３を形成する。透明層１３は、実施の形態１で説明した方法で形成できる。
なお、第３誘電体層２０２を成膜したのち、または透明層１３を形成したのち、必要に応じて、第１記録層２０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第１記録層２０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
【００９９】
以上のようにして、情報記録媒体２２を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態２における本発明の多層光学的情報記録媒体において、Ｎ＝２、すなわち２組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態３の情報記録媒体２４の一部断面図を図３に示す。情報記録媒体２４は、片面からのレーザビーム１１の照射によって情報の記録再生が可能な２層光学的情報記録媒体である。
【０１００】
情報記録媒体２４は、基板１４上に順次積層した、第２情報層２５、光学分離層１７、第１情報層２３、および透明層１３により構成されている。基板１４、光学分離層１７、第１情報層２３、および透明層１３には、実施の形態１および２で説明したものと同様の材料を用いることができる。また、それらの形状および機能についても、実施の形態１および２で説明した形状および機能と同様である。
【０１０１】
以下、第２情報層２５の構成について詳細に説明する。
第２情報層２５は、レーザビーム１１の入射側から順に配置された第１誘電体層３０２、第１界面層３０３、第２記録層３０４、第２界面層３０５、第２誘電体層３０６、および第２反射層３０８を備える。第２情報層２５は、透明層１３、第１情報層２３、および光学分離層１７を透過したレーザビーム１１によって記録再生が行われる。
【０１０２】
第１誘電体層３０２には、実施の形態１の第１誘電体層１０２と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態１の第１誘電体層１０２と同様である。
第１誘電体層３０２の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第２記録層３０４の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
【０１０３】
第１界面層３０３には、実施の形態１の第１界面層１０３と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態１の第１界面層１０３と同様である。
第２界面層３０５には、実施の形態１の第２界面層１０５と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態１の第２界面層１０５と同様である。
【０１０４】
第２誘電体層３０６には、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様である。
第２記録層３０４には、実施の形態１の記録層１０４と同様の材料で形成することができる。第２記録層３０４の膜厚は、その材料が可逆的な相変化を起こす材料（例えば、ＧｅaＭ２bＴｅ3+a）の場合、第２情報層２５の記録感度を高くするため、６ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、第２記録層３０４が厚い場合には熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、第２記録層３０４が薄い場合には第２情報層２５の反射率が小さくなる。したがって、第２記録層３０４の膜厚は、８ｎｍ〜１３ｎｍの範囲内であることがより好ましい。また、第２記録層３０４に、不可逆な相変化を起こす材料（例えば、Ｔｅ−Ｐｄ−Ｏ）を用いる場合は、実施の形態１と同様、第２記録層３０４の膜厚は１０ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【０１０５】
第２反射層３０８には、実施の形態１の反射層１０８と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態１の反射層１０８と同様である。
第２反射層３０８と第２誘電体層３０６の間に、界面層３０７を配置してもよい。界面層３０７には、実施の形態１の界面層１０７と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態１の界面層１０７と同様である。
【０１０６】
情報記録媒体２４は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、第２情報層２５を形成する。具体的には、まず、基板１４（厚さが例えば１．１ｍｍ）を用意し、成膜装置内に配置する。
続いて、基板１４上に第２反射層３０８を成膜する。このとき、基板１４にレーザビーム１１を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第２反射層３０８を成膜する。第２反射層３０８は、実施の形態１の反射層１０８と同様の方法で形成できる。
【０１０７】
続いて、第２反射層３０８上に、必要に応じて界面層３０７を成膜する。界面層３０７は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第２反射層３０８または界面層３０７上に、第２誘電体層３０６を成膜する。第２誘電体層３０６は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
【０１０８】
続いて、第２反射層３０８、界面層３０７、または第２誘電体層３０６上に、必要に応じて第２界面層３０５を成膜する。第２界面層３０５は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第２誘電体層３０６、または第２界面層３０５上に、第２記録層３０４を成膜する。第２記録層３０４は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態１の記録層１０４と同様の方法で形成できる。
【０１０９】
続いて、第２記録層３０４上に、必要に応じて第１界面層３０３を成膜する。第１界面層３０３は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第２記録層３０４、または第１界面層３０３上に、第１誘電体層３０２を成膜する。第１誘電体層３０２は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の方法で形成できる。
【０１１０】
このようにして、第２情報層２５を形成する。
続いて、第２情報層２５の第１誘電体層３０２上に光学分離層１７を形成する。光学分離層１７は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）または遅効性樹脂を第１誘電体層３０２上に塗布してスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、光学分離層１７がレーザビーム１１の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板（型）を硬化前の樹脂に密着させたのち、樹脂を硬化させ、その後、基板（型）をはがすことによって案内溝を形成できる。
【０１１１】
なお、第１誘電体層３０２を成膜したのち、または光学分離層１７を形成したのち、必要に応じて、第２記録層３０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第２記録層３０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
続いて、光学分離層１７上に第１情報層２３を形成する。具体的には、まず、光学分離層１７上に、透過率調整層２０９、第１反射層２０８、第４界面層２０５、第１記録層２０４、第３界面層２０３、および第３誘電体層２０２をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて第１反射層２０８と第４界面層２０５の間に第４誘電体層２０６を成膜してもよい。これらの各層は、実施の形態２で説明した方法で形成できる。
【０１１２】
最後に、第３誘電体層２０２上に透明層１３を形成する。透明層１３は、実施の形態１で説明した方法で形成できる。
なお、第３誘電体層２０２を成膜したのち、または透明層１３を形成したのち、必要に応じて、第１記録層２０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第１記録層２０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
【０１１３】
また、第３誘電体層２０２を成膜したのち、または透明層１３を形成したのち、必要に応じて、第２記録層３０４、および第１記録層２０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。この場合、第１記録層２０４の結晶化を先に行うと、第２記録層３０４を結晶化するために必要なレーザパワーが大きくなる傾向にあるため、第２記録層３０４を先に結晶化させることが好ましい。
【０１１４】
以上のようにして、情報記録媒体２４を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
（実施の形態４）
実施の形態４では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態４の情報記録媒体２９の一部断面図を図４に示す。情報記録媒体２９は、実施の形態１の情報記録媒体１５と同様、レーザビーム１１の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
【０１１５】
情報記録媒体２９は、基板２６上に積層した情報層１６とダミー基板２８が、接着層２７を介して密着された構成である。
基板２６、およびダミー基板２８は、透明で円盤状の基板である。基板２６、およびダミー基板２８には、実施の形態１の基板１４と同様に、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやＰＭＭＡ等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
【０１１６】
基板２６の第１誘電体層１０２側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板２６の第１誘電体層１０２側と反対側の表面、およびダミー基板２８の接着層２７側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板２６およびダミー基板２８の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板２６、およびダミー基板２８の厚さは、十分な強度があり、かつ情報記録媒体２９の厚さが１．２ｍｍ程度となるよう、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【０１１７】
接着層２７は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂からなり、使用するレーザビーム１１に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。なお、接着層２７の厚さは、光学分離層１９、１７等と同様の理由により、０．６μｍ〜５０μｍの範囲内にあることが好ましい。
【０１１８】
その他、実施の形態１と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
情報記録媒体２９は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板２６（厚さが例えば０．６ｍｍ）上に、情報層１６を形成する。このとき、基板２６にレーザビーム１１を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に情報層１６を形成する。具体的には、基板２６を成膜装置内に配置し、第１誘電体層１０２、第１界面層１０３、記録層１０４、第２界面層１０５、第２誘電体層１０６、反射層１０８を順次積層する。なお、必要に応じて第２誘電体層１０６と反射層１０８の間に界面層１０７を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態１と同様である。
【０１１９】
次に、情報層１６が積層された基板２６およびダミー基板２８（厚さが例えば０．６ｍｍ）を、接着層２７を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂をダミー基板２８上に塗布して、情報層１６が積層された基板２６をダミー基板２８上に密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させるとよい。また、ダミー基板２８上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを情報層１６が積層された基板２６に密着させることもできる。
【０１２０】
なお、基板２６およびダミー基板２８を密着させた後、必要に応じて、記録層１０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層１０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体２９を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
【０１２１】
（実施の形態５）
実施の形態５では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態５の情報記録媒体３１の一部断面図を図５に示す。情報記録媒体３１は、実施の形態２の情報記録媒体２２と同様、片面からのレーザビーム１１の照射によって情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
【０１２２】
情報記録媒体３１は、基板２６上に光学分離層１７、１９等を介して順次積層したＮ組の第１情報層２３、情報層１８と、基板３０上に積層した情報層２１が、接着層２７を介して密着された構成である。
基板３０は透明で円盤状の基板である。基板３０には、基板１４と同様に、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやＰＭＭＡ等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
【０１２３】
基板３０の情報層２１側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板３０の情報層２１側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板３０の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板３０の厚さは、十分な強度があり、かつ情報記録媒体３１の厚さが１．２ｍｍ程度となるよう、０．３ｍｍ〜０．９ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【０１２４】
その他、実施の形態２、および４と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
情報記録媒体３１は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板２６（厚さが例えば０．６ｍｍ）上に、第１情報層２３を形成する。このとき、基板２６にレーザビーム１１を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第１情報層２３を形成する。具体的には、基板２６を成膜装置内に配置し、第３誘電体層２０２、第３界面層２０３、第１記録層２０４、第４界面層２０５、第１反射層２０８、透過率調整層２０９を順次積層する。なお、必要に応じて第４界面層２０５と第１反射層２０８の間に第４誘電体層２０６を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態２と同様である。その後（Ｎ−２）層の情報層を、光学分離層を介して順次積層する。
【０１２５】
また、基板３０（厚さが例えば０．６ｍｍ）上に、情報層２１を形成する。情報層は、単層膜、または多層膜からなり、それらの各層は、実施の形態２と同様、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。
最後に、情報層が積層された基板２６および基板３０を、接着層２７を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂を情報層２１上に塗布して、第１情報層２３を成膜した基板２６を情報層２１上に密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させるとよい。また、情報層２１上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを基板２６に密着させることもできる。
【０１２６】
なお、基板２６および基板３０を密着させた後、必要に応じて、第１記録層２０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第１記録層２０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体３１を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
【０１２７】
（実施の形態６）
実施の形態６では、実施の形態５における本発明の多層光学的情報記録媒体において、Ｎ＝２、すなわち２組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態６の情報記録媒体３２の一部断面図を図６に示す。情報記録媒体３２は、実施の形態３の情報記録媒体２４と同様、片面からのレーザビーム１１の照射によって情報の記録再生が可能な２層光学的情報記録媒体である。
【０１２８】
情報記録媒体３２は、基板２６上に第１情報層２３、基板３０上に第２情報層２５を積層し、接着層２７を介して密着した構成である。
基板３０の第２反射層３０８側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板３０の第２反射層３０８側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。
【０１２９】
その他、実施の形態３、実施の形態４、および実施の形態５と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
情報記録媒体３２は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板２６（厚さが例えば０．６ｍｍ）上に、実施の形態５と同様の方法により第１情報層２３を形成する。
【０１３０】
なお、透過率調整層２０９を成膜したのち、必要に応じて、第１記録層２０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第１記録層２０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
また、基板３０（厚さが例えば０．６ｍｍ）上に、第２情報層２５を形成する。このとき、基板３０にレーザビーム１１を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第２情報層２５を形成する。具体的には、基板３０を成膜装置内に配置し、第２反射層３０８、第２誘電体層３０６、第２界面層３０５、第２記録層３０４、第１界面層３０３、第１誘電体層３０２を順次積層する。なお、必要に応じて第２反射層３０８と第２誘電体層３０６の間に界面層３０７を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態３と同様である。
【０１３１】
なお、第１誘電体層３０２を成膜したのち、必要に応じて、第２記録層３０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第２記録層３０４の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
最後に、第１情報層２３を積層した基板２６と第２情報層２５を積層した基板３０を、接着層２７を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂等の樹脂を第１情報層２３または第２情報層２５上に塗布して、基板２６と基板３０を密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させるとよい。また、第１情報層２３または第２情報層２５上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、基板２６と基板３０を密着させることもできる。
【０１３２】
その後、必要に応じて第２記録層３０４、および第１記録層２０４の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。この場合、実施の形態３と同様の理由により、第２記録層３０４を先に結晶化させることが好ましい。
以上のようにして、情報記録媒体３２を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
【０１３３】
（実施の形態７）
実施の形態７では、実施の形態１、２、３、４、５、および６で説明した本発明の情報記録媒体の記録再生方法について説明する。
本発明の記録再生方法に用いられる記録再生装置３８の一部の構成を図７に模式的に示す。図７を参照して、記録再生装置３８は、情報記録媒体３７を回転させるためのスピンドルモータ３３と、半導体レーザ３５、および半導体レーザ３５から出射されるレーザビーム１１を集光する対物レンズ３４を備える光学ヘッド３６を備える。情報記録媒体３７は、実施の形態１、２、３、４、５、および６で説明した情報記録媒体であり、単数（例えば情報層１６）、または複数の情報層（例えば第１情報層２３、第２情報層２５）を備える。対物レンズ３４は、レーザビーム１１を情報層上に集光する。
【０１３４】
情報記録媒体への情報の記録、消去、および上書き記録は、レーザビーム１１のパワーを、高パワーのピークパワー（Ｐp（ｍＷ））と低パワーのバイアスパワー（Ｐb（ｍＷ））とに変調させることによって行う。ピークパワーのレーザビーム１１を照射することによって、記録層の局所的な一部分に非晶質相が形成され、その非晶質相が記録マークとなる。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビーム１１が照射され、結晶相（消去部分）が形成される。なお、ピークパワーのレーザビーム１１を照射する場合には、パルスの列で形成する、いわゆるマルチパルスとするのが一般的である。なお、マルチパルスはピークパワー、バイアスパワーのパワーレベルだけで変調されてもよいし、０ｍＷ〜ピークパワーの範囲のパワーレベルによって変調されてもよい。
【０１３５】
また、ピークパワー、バイアスパワーのいずれのパワーレベルよりも低く、そのパワーレベルでのレーザビーム１１の照射によって記録マークの光学的な状態が影響を受けず、かつ情報記録媒体から記録マーク再生のための十分な反射光量が得られるパワーを再生パワー（Ｐr（ｍＷ））とし、再生パワーのレーザビーム１１を照射することによって得られる情報記録媒体からの信号を検出器で読みとることにより、情報信号の再生が行われる。
【０１３６】
対物レンズ３４の開口数ＮＡは、レーザビームのスポット径を０．４μｍ〜０．７μｍの範囲内に調整するため、０．５〜１．１の範囲内（より好ましくは、０．６〜０．９の範囲内）であることが好ましい。レーザビーム１１の波長は、４５０ｎｍ以下（より好ましくは、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲内）であることが好ましい。情報を記録する際の情報記録媒体の線速度は、再生光による結晶化が起こりにくく、かつ十分な消去性能が得られる１ｍ／秒〜２０ｍ／秒の範囲内（より好ましくは、２ｍ／秒〜１５ｍ／秒の範囲内）であることが好ましい。
【０１３７】
二つの情報層を備えた情報記録媒体２４、および情報記録媒体３２において、第１情報層２３に対して記録を行う際には、レーザビーム１１の焦点を第１記録層２０４に合わせ、透明層１３を透過したレーザビーム１１によって第１記録層２０４に情報を記録する。再生は、第１記録層２０４によって反射され、透明層１３を透過してきたレーザビーム１１を用いて行う。第２情報層２５に対して記録を行う際には、レーザビーム１１の焦点を第２記録層３０４に合わせ、透明層１３、第１情報層２３、および光学分離層１７を透過したレーザビーム１１によって情報を記録する。再生は、第２記録層３０４によって反射され、光学分離層１７、第１情報層２３、および透明層１３を透過してきたレーザビーム１１を用いて行う。
【０１３８】
なお、基板１４、光学分離層２０、１９、および１７に、レーザビーム１１を導くための案内溝が形成されている場合、情報は、レーザビーム１１の入射側から近い方の溝面（グルーブ）に行われてもよいし、遠い方の溝面（ランド）に行われてもよい。また、グルーブとランドの両方に情報を記録してもよい。
【０１３９】
記録性能は、レーザビーム１１を０〜Ｐp（ｍＷ）の間でパワー変調し、（１−７）変調方式でマーク長０．１４９μｍ（２Ｔ）から０．５９６μｍ（８Ｔ）までのランダム信号を記録し、記録マークの前端間、および後端間のジッター（マーク位置の誤差）をタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価した。なお、ジッター値が小さいほど記録性能がよい。なお、ＰpとＰbは、前端間、および後端間のジッターの平均値（平均ジッター）が最小となるよう決定した。このときの最適Ｐpを記録感度とする。
【０１４０】
また、信号強度は、レーザビーム１１を０〜Ｐp（ｍＷ）の間でパワー変調し、マーク長０．１４９μｍ（２Ｔ）と０．６７１μｍ（９Ｔ）の信号を同じグルーブに連続１０回交互記録し、最後に２Ｔ信号を上書きした場合の２Ｔ信号の周波数での信号振幅（ｃａｒｒｉｅｒ  ｌｅｖｅｌ）と雑音振幅（ｎｏｉｓｅ  ｌｅｖｅｌ）の比（ＣＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ））をスペクトラムアナライザーで測定することによって評価した。なお、ＣＮＲが大きいほど信号強度が強い。
【０１４１】
さらに、繰り返し書き換え回数は、レーザビーム１１を０〜Ｐp（ｍＷ）の間でパワー変調し、マーク長０．１４９μｍ（２Ｔ）から０．５９６μｍ（８Ｔ）までのランダム信号を同じグルーブに連続記録し、各記録書き換え回数における前端間、および後端間ジッターをタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価した。１回目の前端間と後端間の平均ジッター値に対し３％増加する書き換え回数を上限値とした。なお、ＰpとＰbは、平均ジッター値が最も小さくなるように決定した。
【０１４２】
（実施の形態８）
実施の形態８では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態８の電気的情報記録媒体４４の一構成例と記録再生装置５０を図８に示す。電気的情報記録媒体４４は、電気的エネルギー（特に電流）の印加によって情報の記録再生が可能な情報記録媒体である。
【０１４３】
基板３９の材料としては、ポリカーボネート等の樹脂基板、ガラス基板、Ａｌ2Ｏ3等のセラミック基板、Ｓｉ等の各種半導体基板、Ｃｕ等の各種金属基板を用いることができる。ここでは、基板としてＳｉ基板を用いた場合について説明する。電気的情報記録媒体４４は、基板３９上に下部電極４０、第１誘電体層４０１、第１記録層４１、第２記録層４２、第２誘電体層４０２、上部電極４３を順に積層した構造である。下部電極４０、および上部電極４３は、第１記録層４１、および第２記録層４２に電流を印加するために形成する。なお、第１誘電体層４０１は第１記録層４１に印加する電気エネルギー量を調整し、第２誘電体層４０２は第２記録層４２に印加する電気エネルギー量を調整するために設置される。
【０１４４】
第１誘電体層４０１および第２誘電体層４０２の材料は、実施の形態１の第２誘電体層１０６と同様の材料を用いることができる。
第１記録層４１、および第２記録層４２は、電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料であり、結晶相と非晶質相との間で抵抗率が変化する現象を情報の記録に利用する。第１記録層４１の材料は実施の形態２の第１記録層２０４と同様の材料、第２記録層４２の材料は実施の形態３の第２記録層３０４と同様の材料を用いることができる。
【０１４５】
第１記録層４１、および第２記録層４２は、それぞれ実施の形態２の第１記録層２０４、および実施の形態３の第２記録層３０４と同様の方法で形成できる。
また、下部電極４０、および上部電極４３には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の単体金属材料、あるいはこれらのうちの１つまたは複数の元素を主成分とし、耐湿性の向上あるいは熱伝導率の調整等のために適宜１つまたは複数の他の元素を添加した合金材料を用いることができる。下部電極４０、および上部電極４３は、Ａｒガス雰囲気中で材料となる金属母材または合金母材をスパッタリングすることによって形成できる。なお、各層の成膜方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、ＭＢＥ法等を用いることも可能である。
【０１４６】
図８のように、電気的情報記録媒体４４に、印加部４５を介して電気的情報記録再生装置５０を電気的に接続する。この電気的情報記録再生装置５０により、下部電極４０と上部電極４３の間には、第１記録層４１、および第２記録層４２に電流パルスを印加するためにパルス電源４８がスイッチ４７を介して接続される。また、第１記録層４１、および第２記録層４２の相変化による抵抗値の変化を検出するために、下部電極４０と上部電極４３の間にスイッチ４９を介して抵抗測定器４６が接続される。非晶質相（高抵抗状態）にある第１記録層４１または第２記録層４２を結晶相（低抵抗状態）に変化させるためには、スイッチ４７を閉じて（スイッチ４９は開く）電極間に電流パルスを印加し、電流パルスが印加される部分の温度が、材料の結晶化温度より高く、かつ融点より低い温度で、結晶化時間の間保持されるようにする。結晶相から再度非晶質相に戻す場合には、結晶化時よりも相対的に高い電流パルスをより短い時間で印加し、記録層を融点より高い温度にして溶融した後、急激に冷却する。なお、電気的情報記録再生装置５０のパルス電源４８は、図１１の記録・消去パルス波形を出力できるような電源である。
【０１４７】
ここで、第１記録層４１が非晶質相の場合の抵抗値をｒa1、第１記録層４１が結晶相の場合の抵抗値をｒc1、第２記録層４２が非晶質相の場合の抵抗値をｒa2、第２記録層４２が結晶相の場合の抵抗値をｒc2とする。ここで、ｒc1≦ｒc2＜ｒa1＜ｒa2もしくはｒc1≦ｒc2＜ｒa2＜ｒa1もしくはｒc2≦ｒc1＜ｒa1＜ｒa2もしくはｒc2≦ｒc1＜ｒa2＜ｒa1であることによって、第１記録層４１と第２記録層４２の抵抗値の和を、ｒa1＋ｒa2、ｒa1＋ｒa2、ｒa2＋ｒc1、およびｒc1＋ｒc2の４つの異なる値に設定できる。従って、電極間の抵抗値を抵抗測定器４６で測定することにより、４つの異なる状態、すなわち２値の情報を一度に検出することができる。
【０１４８】
この電気的情報記録媒体４４をマトリクス的に多数配置することによって、図９に示すような大容量の電気的情報記録媒体５１を構成することができる。各メモリセル５４には、微小領域に電気的情報記録媒体４４と同様の構成が形成されている。各々のメモリセル５４への情報の記録再生は、ワード線５２、およびビット線５３をそれぞれ一つ指定することによって行う。
【０１４９】
図１０は電気的情報記録媒体５１を用いた、情報記録システムの一構成例を示したものである。記憶装置５６は、電気的情報記録媒体５１と、アドレス指定回路５５によって構成される。アドレス指定回路５５により、電気的情報記録媒体５１のワード線５２、およびビット線５３がそれぞれ指定され、各々のメモリセル５４への情報の記録再生を行うことができる。また、記憶装置５６を、少なくともパルス電源５８と抵抗測定器５９から構成される外部回路５７に電気的に接続することにより、電気的情報記録媒体５１への情報の記録再生を行うことができる。
（実施の形態９）
本発明の情報記録媒体においては、記録層と接して形成される材料層が、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素（Ｏ）と炭素（Ｃ）とを含んでいる。さらに前記材料層は、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つの元素を任意に含んでいてもよい。材料層をこのような材料で形成することにより、従来の情報記録媒体の誘電体層に使用していたＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2と同等以上の成膜速度を実現できるとともに、材料層を構成する元素にＳを含まないため、材料層を誘電体層に用いた場合に別途界面層を設ける必要がなく、かつ記録再生する波長の光に対してある程度の透明性を有する誘電体層を形成できる。さらに、このような材料層を誘電体層に用いれば、界面層を介さずに直接記録層の上下に誘電体層を設けても、十分な記録感度と書き換え性能を確保することができる。なお、本発明の情報記録媒体は、光を照射することによって、あるいは電気的エネルギーを印加することによって、情報を記録再生する媒体である。一般に、光の照射は、レーザ光を照射することにより実施され、電気的エネルギーの印加は記録層に電圧を印加することにより実施される。以下、本発明の情報記録媒体を構成する材料層の材料について、より具体的に説明する。
【０１５０】
本発明の情報記録媒体において、前記材料層が、下記の組成式：
ＭHＯIＬJＣK（原子％）・・・（式１）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。ここで、「原子％」とは、組成式（１）が、「Ｍ」原子、酸素原子、「Ｌ」原子、および炭素原子を合わせた数を基準（１００％）として表された組成式であることを示している。以下の式においても「原子％」の表示は、同様の趣旨で使用している。また、（式１）は、材料層に含まれる、「Ｍ」原子、酸素原子、「Ｌ」原子、および炭素原子のみをカウントして表したものである。したがって、組成式（１）で示される材料を含む材料層に、これらの原子以外の成分を含むことがある。さらに、（式１）において、各原子がどのような化合物として存在しているかは問われない。このような組成式で材料を特定しているのは、薄膜に形成した層の組成を調べるに際し、化合物の組成を求めることは難しく、現実には、元素組成（即ち、各原子の割合）のみを求める場合が多いことによる。（式１）で表される材料において、元素Ｍの殆どは酸素原子とともに酸化物として存在し、元素Ｌの殆どは、炭素原子とともに炭化物として存在していると考えられる。ただ、これら元素Ｍと元素Ｌは各々、酸素原子または炭素原子とも結合した化合物になっていても有効である。
【０１５１】
本発明の情報記録媒体が光情報記録媒体である場合、群ＧＭより選ばれる元素と、群ＧＬより選ばれる元素と、酸素（Ｏ）および炭素（Ｃ）とを含む材料層（以下、「酸化物−炭化物系材料層」と称する。）を用いて、記録層と隣接する２つの誘電体層のうち、いずれか一方もしくは両方の誘電体層を形成することが好ましい。例えば、相変化による記録媒体の場合、記録層を構成する主材料系の融点は５００〜７００℃くらいに対し、群ＧＭを構成するＳｎおよびＧａの酸化物はいずれも、融点が１０００℃以上あり、熱安定性に優れる。熱的安定性に優れた材料を含む誘電体層は、この誘電体層を含む情報記録媒体に情報が繰り返し書き換えられる場合でも、劣化しにくく、耐久性に優れる。一方、群ＧＬを構成するＳｉ、ＴａおよびＴｉの炭化物は、耐湿性に優れ、酸化物に混合することにより、記録感度を大幅に向上する効果がある。また、上記酸化物および炭化物はいずれも、カルコゲナイド材料にて形成される記録層との密着性が良好である。したがって、この酸化物−炭化物系材料層を誘電体層として形成した情報記録媒体においては、
（１）Ｓを含まない誘電体層を、記録層に良好に密着させて形成できるので、界面層が不要である
（２）図５に示す従来の情報記録媒体と同程度またはそれ以上の繰り返し書き換えに対する耐久性、および耐湿性を情報記録媒体に付与できる
（３）複数の酸化物または炭化物とが混合されて構造が複雑となるため、誘電体層の熱伝導率が小さくなり、それにより記録層が急冷されやすくなり、記録感度が高くなる
という効果が得られる。
【０１５２】
本発明の情報記録媒体が光情報記録媒体において、材料層が、下記の組成式：
ＭHＡPＯIＬJＣK（原子％）・・・（式２）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｐ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、０＜Ｐ≦１５、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｐ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。（式２）で示される材料を含む材料層において、元素Ａの殆どは、酸化物として存在していると考えられる。ただ、元素Ａは、元素Ｍや元素Ｌと同様、酸素原子または炭素原子とも結合した化合物になっていても有効である。元素Ａは、材料層の耐熱性を上げる効果があり、高速記録特性、高密度化を求める上で、材料層に耐熱性を付与したい場合、添加することが好ましい。（式２）で示される材料を含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、より良好な記録感度と、優れた繰り返し書き換え性能を有し、生産性に優れた情報記録媒体を安価に製造できる。また、情報記録媒体のさらなる高密度化、高速記録化にも対応できる。
【０１５３】
上記酸化物−炭化物系材料層において、（式１）および（式２）のＭがＳｎであれば、さらに好ましく、ＳｎとＧａとを含む場合は、より望ましい。また、（式２）のＡがＺｒであれば、材料層の耐熱性を上げ、記録感度も確保できるのでより好ましい。
上述のように、上記酸化物−炭化物系材料層において、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭから選択される少なくとも一つの元素は、酸素と共に酸化物として存在し、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬから選択される少なくとも一つの元素は、炭素と共に炭化物として存在していると考えられ、これらを含む層として特定され得る。さらに、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つの元素は、酸素と共に酸化物として存在して任意に含んでもよい。このように特定される材料層において、群ＧＭから選択される少なくとも一つの元素の酸化物群は、群ＧＬから選択される少なくとも一つの元素の炭化物群と合わせた量を基準（１００ｍｏｌ％）としたときに、５０ｍｏｌ％以上含まれることが好ましく、５０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％含まれることがより好ましい。
【０１５４】
ここで、「酸化物群」という用語は、群ＧＭから選択される元素が２つであって、２種の酸化物が層に含まれている場合には、すべての酸化物を総称するために用いられる。あるいは、「酸化物群」という用語は、群ＧＭから選択される元素が一つのみであって、１種の酸化物が層に含まれる場合には、その酸化物のみを指す。「炭化物群」という用語についても同様である。換言すれば、酸化物−炭化物系材料層は、上記に特定された以外の化合物（そのような化合物を「第三成分」とも呼ぶ。）を１０ｍｏｌ％まで含んでよい。これは、第三成分の占める割合が１０ｍｏｌ％を超えると、材料層の熱的安定性が低減し、記録感度や書き換え特性の悪化や、耐湿性の低下を招きやすくなり、上記所定の効果を得ることが難しくなることがあるからである。
【０１５５】
なお、上記に特定された材料層にて形成された誘電体層に、数ｍｏｌ％以下の不純物や、近隣する層を構成する材料組成の元素が多少混じっていてもよい。
群ＧＭから選択される元素の酸化物群の割合が５０ｍｏｌ％未満になると、成膜速度が低下する傾向にある。群ＧＬから選択される元素の炭化物群は、成膜速度は速くないのだが、酸化物と混合して用いる場合、成膜速度をさほど低下することなく、材料層を形成することができる。
【０１５６】
また、本発明の情報記録媒体において、材料層は、群ＧＭから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、好ましくは、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物と、群ＧＬから選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物、好ましくは、ＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物とを含み、具体的には、下記の組成式：
（Ｄ）X（Ｂ）100-X（ｍｏｌ％）・・・（式３）
（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、Ｘは、５０≦Ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3は、融点がいずれも１０００℃以上と高く、熱的に安定で、かつ成膜速度が高い。ＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣは、耐湿性が良好で、上述の酸化物群と混合すると、特に熱伝導を小さくする効果が高く、結果として記録感度を向上させる作用に優れている。また価格も安いことから、最も実用に適している。各化合物の好ましい割合は、上記のようにｘで規定される。このような酸化物−炭化物系材料層を記録層と接する誘電体層に適用することにより、誘電体層と記録層との間の界面層を無くすことが可能となる。したがって、このような材料層を誘電体層として含む情報記録媒体は、繰り返し記録性能、耐湿性、記録感度、記録および書き換え保存性が良好である。
【０１５７】
また、本発明の情報記録媒体において、材料層は、下記の組成式：
（Ｄ）X（Ｅ）Y（Ｂ）100-(X+Y)（ｍｏｌ％）・・・（式４）
（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＥはＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、Ｘ、Ｙは、５０≦Ｘ≦９５、０＜Ｙ≦４０を満たす。）
で表される材料を含んでいてもよい。その好ましい割合は、上記のようにＸおよびＹで規定される。任意に添加するＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物の、より好ましい割合は４０ｍｏｌ％以下であり、求める高速記録特性を発揮する上で、材料層により熱安定性を付与したい場合、生産に必要な成膜速度を確保できる範囲で、添加することが好ましい。
【０１５８】
本発明の情報記録媒体において存在する、酸化物−炭化物系材料層の組成分析は、例えば、Ｘ線マイクロアナライザーを用いて実施することができる。そのとき組成は、各元素の原子濃度として得られる。
以上説明した酸化物−炭化物系材料層は、本発明の情報記録媒体において、記録層と接するように設けられることが好ましく、記録層の両方の面に接するように設けてよい。本発明の情報記録媒体における材料層は、記録層と誘電体層との間に位置する界面層として存在してもよい。
【０１５９】
本発明の情報記録媒体は、その記録層において相変化が可逆的に生じるもの、即ち、書き換え型情報記録媒体として好ましく提供される。相変化が可逆的に生じる記録層は、具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−ＴｅおよびＳｂ−Ｔｅから選択される、いずれか一つの材料を含むことが好ましい。これらはいずれも高速結晶化材料である。したがって、これらの材料で記録層を形成すると、高密度かつ高転送速度で記録でき、信頼性（具体的には記録保存性または書き換え保存性）の点でも優れた情報記録媒体が得られる。
【０１６０】
また、本発明の情報記録媒体において、記録層が、相変化を可逆的に生じるためには、記録層の膜厚は１５ｎｍ以下であることが望ましい。１５ｎｍを超えると、記録層に加えられた熱が面内に拡散し、厚さ方向に拡散しにくくなり、情報の書き換えに支障をきたすことがあるからである。
【０１６１】
本発明の情報記録媒体は、基板の一方の表面に、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、および反射層がこの順で形成された構成を有するものであってよい。この構成を有する情報記録媒体は、光の照射により記録される媒体である。照射される光は、第１誘電体層から記録層を経由して、第２誘電体層に到達する。この構成の情報記録媒体は、例えば、波長６６０ｎｍ付近のレーザ光で記録再生する場合に用いられる。本発明の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第１誘電体層および第２誘電体層のうち少なくとも一つの誘電体層が、上述した酸化物−炭化物系材料層にて形成されることが好ましい。また、両方の誘電体層が、上述のいずれかの材料層にて形成されていてもよく、同一組成の材料層はもちろん、異なる組成の材料層で形成されていてもよい。
【０１６２】
この構成を有する情報記録媒体の一形態として、基板の一方の表面に、第１誘電体層、界面層、記録層、第２誘電体層、光吸収補正層、および反射層がこの順に形成されており、第２誘電体層が前記酸化物−炭化物系材料層にて形成されて、記録層と接している情報記録媒体が挙げられる。
【０１６３】
本発明の情報記録媒体は、基板の一方の表面に、反射層、第２誘電体層、記録層、および第１誘電体層がこの順に形成された構成を有するものであってもよい。この構成は、光が入射する基板の厚さを薄くする必要がある場合に特に採用される。例えば、波長４０５ｎｍ付近の短波長レーザ光で記録再生する場合、対物レンズの開口数ＮＡを例えば０．８５と大きくし焦点位置を浅くするときに、この構成の情報記録媒体が使用される。このような波長および開口数ＮＡを使用するには、光が入射する基板の厚さを、たとえば６０〜１２０ｕｍ程度にする必要があり、そのような薄い基板表面に層を形成することが困難である。したがって、この構成の情報記録媒体は、光が入射されない基板を支持体として、その一方の表面に反射層等を順次形成することにより、構成されたものとして特定される。
【０１６４】
本発明の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第１誘電体層および第２誘電体層のうち少なくとも一つの誘電体層が、上述した酸化物−炭化物系材料層である。両方の誘電体層が上述の酸化物−炭化物系材料層である場合、両方の誘電体層は、同一組成の層であっても、あるいは異なる組成の層であってもよい。
【０１６５】
この構成を有する情報記録媒体の一形態として、基板の一方の表面に、反射層、光吸収補正層、第２誘電体層、記録層、界面層、および第１誘電体層がこの順に形成されており、前記第２誘電体層が前記酸化物−炭化物系材料層である情報記録媒体が挙げられる。
本発明の情報記録媒体は、二つ以上の記録層を有するものであってもよい。そのような情報記録媒体は、例えば、基板の一方の表面の側に、２つの記録層が誘電体層および中間層等を介して積層された、片面２層構造を有するものである。あるいは、基板の両方の面に記録層が形成されたものであってもよい。これらの構造によれば、記録容量を大きくすることが可能となる。
【０１６６】
また、本発明の情報記録媒体は、記録層自体が複数に積層された構造になっていてもよい。これは、高密度化や高速記録化を実現する上で、記録層自体を積層して特性を確保する必要がある場合に用いられるものであって、この積層記録層の少なくとも一方の界面を接して、前記酸化物−炭化物系材料層が形成されてよい。
【０１６７】
次に、本発明の情報記録媒体の製造方法について説明する。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、本発明の情報記録媒体に含まれる材料層を、スパッタリング法で形成する工程を含む。スパッタリング法によれば、スパッタリングターゲットの組成と略同じ組成を有する材料層を形成できる。したがって、この製造方法によれば、スパッタリングターゲットを適切に選択することによって所望の組成の酸化物−炭化物系材料層を容易に形成できる。具体的には、スパッタリングターゲットとして、下記の組成式：
ＭhＯiＬjＣk（原子％）・・・（式５）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４０、３５≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦３０、０＜ｋ≦３０、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１００を満たす。）
で表される材料を含むものを使用できる。（式５）は、元素Ｍのほとんどが酸化物の形態で存在し、元素Ｌの殆どは、炭素原子とともに炭化物の形態で存在してもよい材料を元素組成で表した式に相当する。このスパッタリングターゲットによれば、（式１）で表される材料を含む誘電体層を形成できる。
【０１６８】
別のスパッタリングターゲットとして、下記の組成式：
ＭhＡpＯiＬjＣk（原子％）・・・（式６）
（式中、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ｈ、ｐ、ｉ、ｊおよびｋは、１０≦ｈ≦４０、０＜ｐ≦１５、３５≦ｉ≦７０、０＜ｊ≦３０、０＜ｋ≦３０、ｈ＋ｐ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１００を満たす。）
で表される材料を含むものも使用できる。組成式（６）は、元素Ａの殆どは、酸化物として存在していると考えられる。このスパッタリングターゲットによれば、（式２）で表される材料層を形成できる。
【０１６９】
上記酸化物−炭化物系材料層において、（式５）および（式６）のＭがＳｎであれば、さらに好ましく、ＳｎとＧａとを含む場合は、より望ましい。また、（式６）のＡがＺｒであれば、材料層の耐熱性を上げる効果がより好ましい。
また、本願発明者らは、組成がそのように表示されたスパッタリングターゲットをＸ線マイクロアナライザーで分析して得た元素組成が、表示されている組成から算出される元素組成と略等しくなることを（即ち、組成表示（公称組成）が適正であること）を確認している。したがって、酸化物と炭化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットもまた、本発明の情報記録媒体の製造方法において好ましく用いられる。
【０１７０】
酸化物と炭化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットは、群ＧＭから選択される元素の酸化物群と群ＧＬから選択される少なくとも一つの元素の炭化物群とを合わせた量を基準（１００ｍｏｌ％）としたときに、群ＧＭから選択される元素の酸化物群を５０ｍｏｌ％以上含むものであれば、生産性も高く、より好ましく、５０ｍｏｌ％〜９５ｍｏｌ％含むことがさらに好ましい。この群ＧＭから成る酸化物群の占める割合が５０ｍｏｌ％未満であるスパッタリングターゲットを用いると、得られる酸化物−炭化物系材料層もまた群ＧＭから成る酸化物群の割合が５０ｍｏｌ％未満となり、上記所定の効果を与える情報記録媒体を得ることが困難となる場合がある。このことは、ＺｒまたはＨｆのうちの少なくとも一つの酸化物をさらに混合して提供されるスパッタリングターゲットについても同様である。
【０１７１】
より具体的には、好ましく用いられるスパッタリングターゲットは、群ＧＭより選ばれる元素の酸化物として、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を含み、群ＧＬから選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物としてＳｉＣを含んで成る。そのようなスパッタリングターゲットは、下記の組成式：
（Ｄ）x（Ｂ）100-x（ｍｏｌ％）・・・（式７）
（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、ｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす。）
で表される材料を含むものであることが好ましい。このスパッタリングターゲットを用いれば、（式３）で表される材料層を形成できる。
【０１７２】
（式７）で表されるスパッタリングターゲットは、さらにＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を含む下記組成式：
（Ｄ）x（Ｅ）y（Ｂ）100-(x+y)（ｍｏｌ％）・・・（式８）
（式中、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＥはＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、ｘ、ｙは、５０≦ｘ≦９５、０＜ｙ≦４０を満たす。）
で表される材料を含むものであってもよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、（式４）で表される材料層を形成できる。
【０１７３】
（実施の形態１０）
本発明の実施の形態１０として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施する、情報記録媒体の一例を説明する。図１３に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
図１３に示すように、本実施の形態の情報記録媒体は、基板１の一方の表面に、第１誘電体層２、記録層４、第２誘電体層６、光吸収補正層７、および反射層８がこの順に積層され、さらに接着層９でダミー基板１０が反射層８に接着された構成を有する。この構成の情報記録媒体は、波長６６０ｎｍ付近の赤色域のレーザビームで記録再生する、４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭとして使用できる。この構成の情報記録媒体には、基板１側からレーザ光が入射され、入射されたレーザ光により情報の記録および再生が実施される。本実施の形態の情報記録媒体は、記録層４と第１および第２誘電体層２、６との間にそれぞれ界面層を有していない点において、図１７に示した従来の情報記録媒体と相違する。
【０１７４】
基板１は、通常、透明な円盤状の板である。基板１において、第１誘電体層２および記録層４等を形成する側の表面には、図１３に示すようにレーザ光を導くため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、基板１の断面を見ると、グルーブ部とランド部とが形成される。グルーブ部は２つの隣接するランド部の間に位置するともいえる。従って、案内溝が形成された基板１の表面は、側壁でつながれた頂面と底面とを有することとなる。本明細書においては、レーザ光の方向において、レーザ光に近い側にある面を便宜的に「グルーブ面」と呼び、レーザ光から遠い側にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。図１３においては、基板１の案内溝の底面１２０がグルーブ面に相当し、頂面１２１がランド面に相当する。なお、後述の実施の形態２で説明する図１４に示す情報記録媒体おいても同様である。
【０１７５】
基板１のグルーブ面１２０とランド面１２１の段差は、４０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。なお、後述する図１４に示す情報記録媒体を構成する基板１においても、グルーブ面１２０とランド面１２１との段差はこの範囲であることが好ましい。また、基板１において、他の層を形成しない側の表面は、平滑であることが望ましい。基板１の材料として、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンあるいはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の樹脂、またはガラス等の光透過性を有する材質のものを挙げることができる。成形性、価格、およ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。なお、本実施の形態の情報記録媒体において、基板１の厚さは、０．５〜０．７ｍｍ程度である。
【０１７６】
記録層４は、光の照射または電気的エネルギーの印加によって、結晶相と非晶質相との間で相変化を起こし、記録マークが形成される層である。相変化が可逆的であれば、消去や書き換えを行うことができる。可逆的相変化材料としては、高速結晶化材料である、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅまたはＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅを用いることが好ましい。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅの場合、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系組成であることが好ましく、その場合、４Ｓｂ2Ｔｅ3≦ＧｅＴｅ≦５０Ｓｂ2Ｔｅ3であることが好ましい。ＧｅＴｅ＜４Ｓｂ2Ｔｅ3の場合、記録前後の反射光量の変化が小さく、読み出し信号の品質が低下し、５０Ｓｂ2Ｔｅ3＜ＧｅＴｅの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下してしまうからである。Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅよりも結晶化速度が速い。Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、例えば、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系組成のＧｅの一部をＳｎで置換したものである。記録層４において、Ｓｎの含有量は、２０原子％以下であることが好ましい。Ｓｎの含有量が２０原子％を越えると、結晶化速度が速すぎて、非晶質相の安定性が損なわれ、記録マークの信頼性が低下するからである。なお、Ｓｎの含有量は、記録条件に合わせて調整することが可能である。
【０１７７】
また、記録層４は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、またはＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅのような、Ｂｉを含む材料で形成することもできる。ＢｉはＳｂよりも結晶化しやすい。したがって、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅやＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−ＴｅのＳｂの少なくとも一部をＢｉで置換することによっても、記録層の結晶化速度を向上させることができる。
【０１７８】
Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅは、ＧｅＴｅとＢｉ2Ｔｅ3との混合物である。この混合物においては、８Ｂｉ2Ｔｅ3≦ＧｅＴｅ≦２５Ｂｉ2Ｔｅ3であることが好ましい。ＧｅＴｅ＜８Ｂｉ2Ｔｅ3の場合、結晶化温度が低下し、記録保存性が劣化しやすくなり、２５Ｂｉ2Ｔｅ3＜ＧｅＴｅの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下するからである。
【０１７９】
Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅは、Ｇｅ−Ｂｉ−ＴｅのＧｅの一部をＳｎで置換したものに相当する。Ｓｎの置換濃度を調整して、記録条件に合わせて結晶化速度を制御することが可能である。Ｓｎ置換は、Ｂｉ置換と比較して、記録層４の結晶化速度の微調整に、より適している。記録層４において、Ｓｎの含有量は１０原子％以下であることが好ましい。１０原子％を越えると、結晶化速度が速くなりすぎるために、非晶質相の安定性が損なわれ、記録マークの保存性が低下するからである。
【０１８０】
Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅは、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅのＧｅの一部をＳｎで置換し、さらにＳｂの一部をＢｉで置換したものに相当する。これは、ＧｅＴｅ、ＳｎＴｅ、Ｓｂ2Ｔｅ3およびＢｉ2Ｔｅ3の混合物に相当する。この混合物においては、Ｓｎ置換濃度とＢｉ置換濃度を調整して、記録条件に合わせて結晶化速度を制御することが可能である。Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅにおいては、４（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3≦（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ≦２５（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3であることが好ましい。（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ＜４（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3の場合、記録前後の反射光量の変化が小さく、読み出し信号品質が低下する。２５（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3＜（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下する。また、記録層４において、Ｂｉの含有量は１０原子％以下であることが好ましく、Ｓｎの含有量は２０原子％以下であることが好ましい。ＢｉおよびＳｎの含有量がそれぞれこの範囲内にあれば、良好な記録マークの保存性が得られるからである。
【０１８１】
その他の可逆的に相変化を起こす材料としては、例えば、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ、およびＳｂを７０原子％以上含むＳｂ−Ｔｅ等が挙げられる。
非可逆的相変化材料としては、例えば、ＴｅＯx＋α（αはＰｄ、Ｇｅ等である。）を用いることが好ましい。記録層４が非可逆的相変化材料である情報記録媒体は、記録が一度だけ可能である、いわゆるライトワンスタイプのものである。そのような情報記録媒体においても、記録時の熱により誘電体層中の原子が記録層中に拡散して、信号の品質を低下させるという問題がある。したがって、本発明は、書き換え可能な情報記録媒体だけでなく、ライトワンス型の情報記録媒体にも好ましく適用される。
【０１８２】
記録層４が可逆的に相変化する材料から成る場合には、前述のように、記録層４の厚さは１５ｎｍ以下であることが好ましく、１２ｎｍ以下であることがより好ましい。
本実施の形態における第１誘電体層２および第２誘電体層６は、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含む、酸化物−炭化物系材料層である。さらに、第１誘電体層２および第２誘電体層６は、上記酸化物−炭化物系材料にＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つの酸化物を含む、酸化物−炭化物系材料層であってもよい。
【０１８３】
一般に、情報記録媒体を構成する誘電体層の材料には、（１）透明性があること、（２）誘電体層と記録層との間に界面層が設けられた構成と同等かそれ以上の記録感度が得られること、（３）融点が高く、記録の際に溶融しないこと、（４）成膜速度が大きいこと、および（５）カルコゲナイド材料にて形成される記録層４との密着性が良好であること、が要求される。透明性があることは、基板１側から入射されたレーザ光を通過させて記録層４に到達させるために必要な特性である。この特性は、特に入射側の第１誘電体層２に要求される。また、第１および第２誘電体層２、６の材料は、得られる情報記録媒体が、従来の、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2から成る誘電体層と記録層との間に界面層が位置する情報記録媒体と同等かそれ以上の記録感度を有するように選択する必要がある。また、融点が高いことは、ピークパワーレベルのレーザ光を照射したときに、第１および第２誘電体層２、６の材料が記録層４に混入しないことを確保するために必要な特性であり、第１および第２誘電体層２、６の両方に求められる。第１および第２誘電体層２、６の材料が記録層４に混入すると、繰り返し書き換え性能が著しく低下する。カルコゲナイド材料である記録層４との密着性が良好であることは、情報記録媒体の信頼性を確保するために必要な特性であり、第１および第２誘電体層２、６の両方に求められる。良好な生産性を得るために、成膜速度が大きいことも要求される。
【０１８４】
上記酸化物−炭化物系材料層に含まれる成分のうち、群ＧＭを構成する元素の酸化物はいずれも、透明性があり、融点が高く、熱的安定性に優れ、記録層との密着性がよい。したがって、これらの化合物によれば、情報記録媒体の良好な繰り返し書き換え性能を確保することができる。また、群ＧＬを構成する元素の炭化物は、記録層との密着性がよく耐湿性に優れ、群ＧＭを構成する元素の酸化物に混合することにより、熱伝導を小さくして記録感度を向上させると共に、繰り返し書き換え記録による膜割れおよび膜破壊を抑制できる。したがって、群ＧＬを構成する元素の炭化物を混合することにより、情報記録媒体の記録感度と信頼性を確保できる。群ＧＭを構成する元素の酸化物には、例えば、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3が含まれる。また、群ＧＬを構成する元素の炭化物としては、例えばＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣが含まれる。
【０１８５】
これらの酸化物と炭化物を混合して成る、Ｓを含まない材料を用いて、第１誘電体層２および第２誘電体層６を記録層４と接するように形成することによって、繰り返し書き換え性能に優れ、かつ記録層４と第１および第２誘電体層２、６との間の密着性が良好である情報記録媒体を実現できる。また、群ＧＭを構成する元素の酸化物に、群ＧＬを構成する元素の炭化物を混ぜて層の構造を複雑化することにより、第１および第２誘電体層２、６における熱伝導が抑制される。したがって、上記酸化物−炭化物系材料層を第１および第２誘電体層２、６に用いれば、記録層の急冷効果を高めることができるので、情報記録媒体の記録感度を高くし得る。
【０１８６】
また、上記酸化物−炭化物系材料に、さらにＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つの酸化物、例えばＺｒＯ2、またはＨｆＯ2を添加してもよい。これらＺｒやＨｆの酸化物は、群ＧＭから成る酸化物よりも、さらに融点が高く、耐熱性が高いので、群ＧＭを構成する元素の酸化物に混合することにより、酸化物の構造を熱的安定化することができる。これら酸化物に群ＧＬを構成する元素の炭化物を混合して構造を複雑化して熱伝導を低減し、記録感度を向上させ、記録再生特性のバランスを確保することもできる。
【０１８７】
このような酸化物−炭化物系材料の具体例は、例えば、（式３）：（Ｄ）X（Ｂ）100-X（ｍｏｌ％）で表される材料である。この式において、Ｄは、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物であり、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物である。各化合物の混合割合を示すＸは、５０≦Ｘ≦９５を満たす。Ｄの混合割合が５０ｍｏｌ％未満であれば、光吸収が大きくなり、記録層の熱が材料層や他の層に伝播し、記録感度が低下して記録パワーが不足し、良好な記録再生特性が得られない。また、成膜速度が遅くなり、生産性が上がりにくくなる。Ｄの混合割合が９５ｍｏｌ％より大きいと、Ｂの混合効果が小さくなり、特に記録感度が不十分となる。
【０１８８】
さらに、ＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つの酸化物を含む（式４）：（Ｄ）X（Ｅ）Y（Ｂ）100-(X+Y)（ｍｏｌ％）で表される酸化物−炭化物系材料にて誘電体層を形成してもよい。ここで、ＥはＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物であり、Ｘ、Ｙは、５０≦Ｘ≦９５、０＜Ｙ≦４０を満たす。
【０１８９】
Ｘをこのような数値範囲とする理由は、（式３）と同様である。また、Ｙをこのような範囲とする理由は、Ｙが上限値の４０を超えると、Ｂを１０ｍｏｌ％混合しても記録感度の向上効果が上がらず、かつ成膜速度が低下するので生産性が上がらないからである。
上述のような酸化物−炭化物系材料層にて誘電体層を形成することにより、誘電体層を記録層に接して形成しても、記録感度が良好で、書き換え特性と信頼性を確保できる。
【０１９０】
上記の酸化物−炭化物系材料層は、以上に示した化合物以外の第三成分を含んでいてもよく、特に数％以下の不純物があってもよい。また、近隣に形成される層の組成元素が多少混じっても、その熱安定性および耐湿性は変わらず、第１誘電体層２および第２誘電体層６として好ましく用いられる。第三成分は、酸化物−炭化物系材料層にて誘電体層を形成する際に不可避的に含まれるもの、または不可避的に形成されるものである。第三成分として、例えば、誘電体、金属、半金属、半導体および／または非金属等が挙げられる。
【０１９１】
第三成分として含まれる誘電体は、例えば、Ａｌ2Ｏ3、Ｂｉ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＣｏＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ＣｕＯ、Ｃｕ2Ｏ、Ｅｒ2Ｏ3、ＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｆｅ3Ｏ4、Ｈｏ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、ＭｎＯ、ＭｇＳｉＯ3、Ｎｂ2Ｏ5、Ｎｄ2Ｏ3、ＮｉＯ、Ｓｃ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｓｍ2Ｏ3、ＳｎＯ、Ｔａ2Ｏ5、Ｔｂ4Ｏ7、ＴｅＯ2、ＴｉＯ2、ＶＯ、ＷＯ3、Ｙ2Ｏ3、Ｙｂ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＺｒＳｉＯ4、ＡｌＮ、ＢＮ、ＣｒＢ2、ＬａＢ6、ＺｒＢ2、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＶＮ、ＺｒＮ、Ｂ4Ｃ、Ｃｒ3Ｃ2、ＨｆＣ、Ｍｏ2Ｃ、ＮｂＣ、ＶＣ、Ｗ2Ｃ、ＷＣ、ＺｒＣ、ＣａＦ2、ＣｅＦ3、ＭｇＦ2およびＬａＦ3等である。
【０１９２】
第三成分として含まれる金属は、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、ＤｙおよびＹｂ等がある。
第三成分として含まれる半金属および半導体は、例えばＣ、Ｇｅ等であり、非金属では、例えばＳｂ、Ｂｉ、ＴｅおよびＳｅ等が挙げられる。
【０１９３】
第１誘電体層２および第２誘電体層６は、それぞれ互いに異なる組成の酸化物−炭化物系材料層で形成されていてもよい。第１誘電体層２は、より優れた耐湿性を有するように組成された材料で形成することが好ましく、例えば、（式３）および（式４）のＤが、ＳｎＯ2であることがより好ましく、さらにＳｎＯ2とＧａ2Ｏ3とであることが望ましい。さらに、（式４）にあるように、材料層の耐熱性を向上させる目的で、任意にＺｒＯ2を添加してもよい。また、（式３）および（式４）のＢは、ＳｉＣであることがより望ましい。
【０１９４】
上述のように酸化物−炭化物系材料層は、所望の機能に応じて、酸化物および炭化物の種類、および／またはそれらの混合割合を最適化して形成できる。
第１誘電体層２および第２誘電体層６は、各々の光路長（即ち、誘電体層の屈折率ｎと誘電体層の膜厚ｄとの積ｎｄ）を変えることにより、結晶相の記録層４の光吸収率Ａc（％）と非晶質相の記録層４の光吸収率Ａa（％）、記録層４が結晶相であるときの情報記録媒体の光反射率Ｒc（％）と記録層４が非晶質相であるときの情報記録媒体の光反射率Ｒa（％）、記録層４が結晶相である部分と非晶質相である部分の情報記録媒体の光の位相差Δφ、を調整することができる。記録マークの再生信号振幅を大きくして、信号品質を上げるためには、反射率差（｜Ｒc−Ｒa｜）または反射率比（Ｒc／Ｒa）が大きいことが望ましい。また、記録層４がレーザ光を吸収するように、ＡcおよびＡaも大きいことが望ましい。これらの条件を同時に満足するように第１誘電体層２および第２誘電体層６の光路長を決定する。それらの条件を満足する光路長は、例えばマトリクス法に基づく計算によって正確に決定することができる。
【０１９５】
以上において説明した、酸化物−炭化物系材料層は、その組成に応じて異なる屈折率を有する。誘電体層の屈折率をｎ、膜厚をｄ（ｎｍ）、レーザ光の波長をλ（ｎｍ）とした場合、光路長ｎｄは、ｎｄ＝ａλで表される。ここで、ａは正の数とする。情報記録媒体の記録マークの再生信号振幅を大きくして信号品質を向上させるには、例えば、１５％≦ＲcかつＲa≦２％であることが好ましい。また、書き換えによるマーク歪みを無くす、または小さくするには、１．１≦Ａc／Ａaであることが好ましい。これらの好ましい条件が同時に満たされるように第１誘電体層２および第２誘電体層６の光路長（ａλ）を、マトリクス法に基づく計算により求めた。得られた光路長（ａλ）、ならびにλおよびｎから、誘電体層の厚さｄを求めた。その結果、例えば、組成式（３）および（４）で表され、屈折率ｎが１．８〜２．４である材料で、第１誘電体層２を形成する場合、その厚さは、好ましくは１１０ｎｍ〜１６０ｎｍであることが判った。また、この材料で第２誘電体層６を形成する場合、その厚さは、好ましくは、３５〜６０ｎｍであることが判った。
【０１９６】
光吸収補正層７は、前述のように、記録層４が結晶状態であるときの光吸収率Ａcと非晶質状態であるときの光吸収率Ａaの比Ａc／Ａaを調整し、書き換え時にマーク形状が歪まないようにする働きがある。光吸収補正層７は、屈折率が高く、かつ適度に光を吸収する材料で形成されることが好ましい。例えば、屈折率ｎが３以上５以下、消衰係数ｋが１以上４以下である材料を用いて、光吸収補正層７を形成できる。具体的には、Ｇｅ−Ｃｒ、およびＧｅ−Ｍｏ等の非晶質のＧｅ合金、Ｓｉ−Ｃｒ、Ｓｉ−Ｍｏ、およびＳｉ−Ｗ等の非晶質のＳｉ合金、Ｔｅ化物、ならびにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＳｎＴｅ、およびＰｂＴｅ等の結晶性の金属、半金属および半導体材料から選択される材料を使用することが好ましい。光吸収補正層７の膜厚は、２０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。
【０１９７】
反射層８は、光学的には記録層４に吸収される光量を増大させ、熱的には記録層４で生じた熱を速やかに拡散させて記録層４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８は、記録層４および誘電体層２、６を含む多層膜を使用環境から保護する機能も有する。反射層８の材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、およびＣｕ等の熱伝導率の高い単体金属材料が挙げられる。反射層８は、その耐湿性を向上させる目的で、ならびに／あるいは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）を調整する目的で、上記の金属材料から選択される一つまたは複数の元素に、他の一つまたは複数の元素を添加した材料を使用して形成してよい。具体的には、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、またはＡｕ−Ｃｒ等の合金材料を用いることができる。これらの材料は何れも耐食性に優れ、かつ急冷機能を有する優れた材料である。同様の目的は、反射層８を２以上の層で形成することによっても達成され得る。反射層８の厚さは５０〜１８０ｎｍであることが好ましく、６０ｎｍ〜１００ｎｍであることがより好ましい。
【０１９８】
接着層９は、耐熱性および接着性の高い材料、例えば、紫外線硬化性樹脂等を用いて形成してよい。具体的には、アクリレート樹脂やメタクリレート樹脂等を主成分とする光硬化材料や、エポキシ樹脂を主成分とする材料や、ホットメルト材料等が使用可能である。また、必要に応じて、接着層９を形成する前に、紫外線硬化性樹脂よりなる、厚さ２〜２０μｍの保護コート層を反射層８の表面に設けてもよい。接着層９の厚さは、好ましくは１５〜４０μｍであり、より好ましくは２０〜３５μｍである。
【０１９９】
ダミー基板１０は、情報記録媒体の機械的強度を高めるとともに、第１誘電体層２から反射層８までの積層体を保護する機能を有する。ダミー基板１０の好ましい材料は、基板１の好ましい材料と同じである。
本実施の形態の情報記録媒体は、一つの記録層を有する片面構造ディスクであるが、これに限るものではなく、２つ以上の記録層を有してもよい。
【０２００】
続いて、本実施の形態の情報記録媒体を製造する方法を説明する。
本実施の形態の情報記録媒体は、案内溝（グルーブ面１２０とランド面１２１）が形成された基板１（例えば、厚さ０．６ｍｍ）を成膜装置に配置し、基板１の案内溝が形成された表面に第１誘電体層２を成膜する工程（工程ａ）、記録層４を成膜する工程（工程ｂ）、第２誘電体層６を成膜する工程（工程ｃ）、光吸収補正層７を成膜する工程（工程ｄ）および反射層８を成膜する工程（工程ｅ）を順次実施し、さらに、反射層８の表面に接着層９を形成する工程、およびダミー基板１０を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。なお、本明細書において、各層に関して「表面」というときは、特に断りのない限り、各層が形成されたときに露出している表面（厚さ方向に垂直な表面）を指すものとする。
【０２０１】
まず、基板１の案内溝が形成された面に、第１誘電体層２を成膜する工程ａを実施する。工程ａは、スパッタリング法により実施され、高周波電源を用いて、Ａｒガス雰囲気で実施する。スパッタリングで導入するガスは、形成する材料層に応じて、Ａｒガスの他に、酸素ガスや窒素ガス、ＣＨ4ガス等、混合したガス雰囲気中で実施してよい。
【０２０２】
工程ａで使用されるスパッタリングターゲットとしては、ＳｎおよびＧａから成る群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Ｓｉ、ＴａおよびＴｉから成る群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含むスパッタリングターゲットか、もしくは、これらにさらにＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つの酸化物を含むスパッタリングターゲットが用いられる。
【０２０３】
前述の通り、群ＧＭより選ばれる１または複数の元素と、群ＧＬより選ばれる１または複数の元素と、酸素原子と炭素原子とを含むスパッタリングターゲットは、より具体的には、（式５）：ＭHＯIＬJＣK（原子％）で表わされる材料である。この式において、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす材料を含むスパッタリングターゲットを使用できる。さらに任意にＺｒまたはＨｆのうち少なくとも一つを含むスパッタリングターゲットは、群ＧＭの元素の酸化物と、群ＧＬの元素の炭化物と、さらに任意にＺｒまたはＨｆの酸化物との混合物の形態で提供される。より具体的には、（式６）：ＭHＡPＯIＬJＣK（原子％）で表わされる材料である。この式において、Ｍは前記群ＧＭより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、ＡはＺｒおよびＨｆより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｌは前記群ＧＬより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Ｈ、Ｐ、Ｉ、ＪおよびＫは、１０≦Ｈ≦４０、０＜Ｐ≦１５、３５≦Ｉ≦７０、０＜Ｊ≦３０、０＜Ｋ≦３０、Ｈ＋Ｐ＋Ｉ＋Ｊ＋Ｋ＝１００を満たす材料を含むスパッタリングターゲットを使用できる。
【０２０４】
本発明の製造方法で使用されるスパッタリングターゲットは、群ＧＭから選択される元素の酸化物群が、混合物に対して、５０ｍｏｌ％以上含むことが好ましく、５０〜９５ｍｏｌ％含むことがより好ましい。
上記特定の酸化物および炭化物を含むスパッタリングターゲットとして、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物と、ＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＯから選択される少なくとも一つの炭化物を含む材料を使用できる。より具体的には、（式７）：（Ｄ）x（Ｂ）100-x（ｍｏｌ％）で表される材料である。この式において、Ｄは、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、各化合物の混合割合を示すｘは、５０≦ｘ≦９５を満たす材料を含むターゲットを使用できる。このターゲットによれば、（式３）で表される材料を含む層が形成できる。
【０２０５】
（式７）で表されるスパッタリングターゲットは、さらにＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を含むものであってもよく、（式８）：（Ｄ）x（Ｅ）y（Ｂ）100-(x+y)（ｍｏｌ％）で表されるスパッタリングターゲットで表される材料を含むものであることが好ましい。この式において、ＤはＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、ＥはＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、ＢはＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、ｘ、ｙは、５０≦ｘ≦９５、０＜ｙ≦４０を満たす材料を含むターゲットを使用できる。このスパッタリングターゲットを用いれば、（式４）で表される材料を含む層を形成できる。
【０２０６】
上記の材料を含む層には、これらの化合物以外の第三成分を含んでいてもよく、特に数％以下の不純物があってもよい。また、近隣に形成される層の組成元素が多少混じってもよい。第三成分として含まれ得る成分は先に例示したとおりである。
次に、工程ｂを実施して、第１誘電体層２の表面に、記録層４を成膜する。工程ｂもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源を用いて、Ａｒガス雰囲気中、またはＡｒガスとＮ2ガスの混合ガス雰囲気中で実施する。工程ａと同様に、目的に応じて他のガスを導入してもよい。スパッタリングターゲットは、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−ＴｅおよびＳｂ−Ｔｅのうち、いずれか一つの材料を含むものを使用する。成膜後の記録層４は非晶質状態である。
【０２０７】
次に、工程ｃを実施して、記録層４の表面に、第２誘電体層６を成膜する。工程ｃは、工程ａと同様に実施される。第２誘電体層６は、第１誘電体層２と同じ化合物の混合比率が異なるスパッタリングターゲット、または異なる酸化物および／または炭化物を含むスパッタリングターゲットを用いて形成してもよい。例えば、第１誘電体層２を、ＳｎＯ2−ＺｒＯ2−ＳｉＣの混合系材料で形成し、第２誘電体層６を、ＳｎＯ2−Ｇａ2Ｏ3−ＴａＣの混合系材料で形成してよい。このように、第１誘電体層２と第２誘電体層６は、所望の機能に応じて、含まれる酸化物および炭化物の種類、ならびに／またはそれらの混合割合を最適化して形成できる。
【０２０８】
次に、工程ｄを実施して、第２誘電体層６の表面に、光吸収補正層７を成膜する。工程ｄにおいては、直流電源または高周波電源を用いて、スパッタリングを実施する。スパッタリングターゲットとして、Ｇｅ−Ｃｒ、およびＧｅ−Ｍｏ等の非晶質Ｇｅ合金、Ｓｉ−Ｃｒ、Ｓｉ−ＭｏおよびＳｉ−Ｗ等の非晶質Ｓｉ合金、Ｔｅ化物、ならびにＴｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＳｎＴｅ、およびＰｂＴｅ等の結晶性の金属、半金属、および半導体材料から選択される材料から成るものを用いる。スパッタリングは、一般には、Ａｒガス雰囲気中で実施する。
【０２０９】
次に、工程ｅを実施して、光吸収補正層７の表面に、反射層８を成膜する。工程ｅはスパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源または高周波電源を用いて、Ａｒガス雰囲気中で実施する。スパッタリングターゲットとしては、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、またはＡｕ−Ｃｒ等の合金材料より成るものを使用できる。
【０２１０】
上記のように、工程ａ〜ｅは、いずれもスパッタリング工程である。したがって、工程ａ〜ｅは、一つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に実施できる。また、工程ａ〜ｅは、それぞれ独立したスパッタリング装置を用いて実施することも可能である。
【０２１１】
反射層８を成膜した後、第１誘電体層２から反射層８までが順次積層された基板１をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層８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する。塗布した紫外線硬化性樹脂に、ダミー基板１０を密着させて、紫外線をダミー基板１０側から照射して樹脂を硬化させ、貼り合わせ工程を終了させる。
【０２１２】
貼り合せ工程が終了した後は、必要に応じて初期化工程を実施する。初期化工程は、非晶質状態である記録層４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。初期化工程は貼り合せ工程の前に実施してもよい。このように、工程ａ〜ｅ、接着層の形成工程、およびダミー基板１０の貼り合せ工程を順次実施することにより、実施の形態１の情報記録媒体を製造することができる。
【０２１３】
（実施の形態１１）
本発明の実施の形態１１として、図１４に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
図１４に示す本実施の形態の情報記録媒体は、基板１の一方の表面に、第１誘電体層１０２、第１の界面層１０３、記録層４、第２誘電体層６、光吸収補正層７、および反射層８がこの順に形成され、さらに接着層９で反射層８にダミー基板１０が接着された構成を有する。本実施の形態の情報記録媒体は、記録層４と第２誘電体層６との間に界面層を有していない点において、図１２に示した従来の情報記録媒体と相違する。また、基板１と記録層４との間に第１誘電体層１０２と第１の界面層１０３がこの順に積層されている点において、図１３に示す情報記録媒体と相違する。本実施の形態おいて、第２誘電体層６は、実施の形態１０の情報記録媒体における第１および第２誘電体層と同様の、酸化物−炭化物系材料層で形成されている。その他、図１４において、図１３で使用した符号と同じ符号は、同じ機能を有する構成要素を表し、図１４を参照して説明した材料および方法にて形成されるものである。したがって、図１４で既に説明した構成要素については、ここではその詳細な説明を省略する。
【０２１４】
本実施の形態の情報記録媒体において、第１誘電体層１０２は、従来の情報記録媒体を構成していた誘電体層に使用されていた材料（ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2）で形成されている。したがって、界面層１０３は、繰り返しの記録により第１誘電体層１０２と記録層４との間で生じる物質移動を防止するために設けられている。界面層１０３の好ましい材料および厚さは、例えば、ＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3やＧｅ−Ｃｒなどの混合材料で、その厚さは、１〜１０ｎｍであることが好ましく、２〜７ｎｍであればより好ましい。界面層が厚いと、基板１の表面に形成された第１誘電体層１０２から反射層８までの積層体の光学的反射率および吸収率が変化して、記録消去性能に影響が生じるからである。
【０２１５】
続いて、本実施の形態の情報記録媒体の製造方法を説明する。本実施の形態において、基板１の案内溝が形成された面に第１誘電体層１０２を成膜する工程（工程ｈ）、第１の界面層１０３を成膜する工程（工程ｉ）、記録層４を成膜する工程（工程ｂ）、第２誘電体層６を成膜する工程（工程ｃ）、光吸収補正層７を成膜する工程（工程ｄ）および反射層８を成膜する工程（工程ｅ）を順次実施し、さらに反射層８の表面に接着層９を形成する工程、およびダミー基板１０を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。工程ｂ、ｃ、ｄ、およびｅは、実施の形態１０において説明したとおりであるから、ここではその詳細な説明を省略する。ダミー基板１０を貼り合わせる工程が終了した後、実施の形態１０に関連して説明したように、必要に応じて初期化工程を実施して、情報記録媒体を得る。
【０２１６】
以上、実施の形態１０および１１にて、図１３および図１４を参照し、本発明の情報記録媒体の実施形態として、レーザ光で記録再生する情報記録媒体を説明したが、本発明の情報記録媒体はこれらの形態に限定されない。本発明の情報記録媒体は、記録層に接する誘電体層を、酸化物−炭化物系材料層を用いて形成する限りにおいて、任意の形態をとりうる。即ち、本発明は、基板上に層を形成する順序、記録層の数、記録条件、および記録容量等にかかわらず適用可能である。また、本発明の情報記録媒体は、種々の波長で記録するのに適している。したがって、本発明の情報記録媒体の構成および製造方法は、例えば、波長６３０〜６８０ｎｍのレーザ光で記録再生するＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、または波長４００〜４５０ｎｍのレーザ光で記録再生する大容量光ディスク等に適用可能である。
【０２１７】
（実施の形態１２）
本発明の実施の形態１２として、電気的エネルギーを印加して情報の記録および再生を実施する情報記録媒体の一例を示す。図１５に、本実施の形態の情報記録媒体の斜視図を示す。
【０２１８】
図１５に示すように、本実施の形態の情報記録媒体２１７は、基板２１１の表面に、下部電極２１２、記録部２１３および上部電極２１４がこの順に形成されたメモリである。メモリの記録部２１３は、円柱状の記録層２１５および記録層２１５を取り囲む誘電体層２１６を含む構成を有する。実施の形態１０および１１において図１３および図１４を参照して説明した情報記録媒体とは異なり、この形態のメモリにおいては、記録層２１５および誘電体層２１６は同一面上に形成され、それらは積層された関係にない。しかし、記録層２１５および誘電体層２１６はともに、メモリにおいては、基板２１１、下部電極２１２および上部電極２１４を含む積層体の一部を構成しているので、それぞれ「層」と呼び得るものである。したがって、本発明の情報記録媒体には、記録層と誘電体層が同一面上にある形態のものも含まれる。
【０２１９】
基板２１１として、具体的には、例えば、Ｓｉ基板等の半導体基板、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂等から成る基板、ＳｉＯ2基板およびＡｌ2Ｏ3基板等の絶縁性基板、等を使用できる。下部電極２１２および上部電極２１４は、適当な導電材料で形成される。下部電極２１２および上部電極２１４は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒ等の金属、またはこれらの混合物をスパッタリングすることにより形成される。
【０２２０】
記録部２１３を構成する記録層２１５は、電気的エネルギーを印加することによって相変化する材料から成り、記録部２１３における相変化部と称することもできる。記録層２１５は、電気的エネルギーを印加することによって生じるジュール熱によって、結晶相と非晶質相との間で相変化する材料で形成される。記録層２１５の材料としては、例えば、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｂｉ−ＴｅおよびＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料が使用され、より具体的には、例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3系材料またはＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3系材料等が使用できる。
【０２２１】
記録部２１３を構成する誘電体層２１６は、上部電極２１４および下部電極２１２との間に電圧を印加することによって、記録層２１５に流れた電流が周辺部に逃げることを防止し、記録層２１５を電気的および熱的に絶縁する機能を有する。したがって、誘電体層２１６は、断熱部と称することもできる。誘電体層２１６は、酸化物−炭化物系材料層で形成され、具体的には、（式１）〜（式４）で表される材料を含む層である。これらの材料は、高融点であること、加熱された場合でも材料層中の原子が拡散しにくいこと、ならびに熱伝導率が低いこと等から、誘電体層２１６に好ましく用いられる。
【実施例１】
【０２２２】
本発明の実施の形態について、実施例を用いてその作動方法とともにさらに詳細に説明する。
（実施例１−１）
実施例１−１では、図１の情報記録媒体１５を作製し、第２誘電体層１０６の材料と、情報層１６の記録感度、および繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第２誘電体層１０６の材料が異なる情報層１６を含む情報記録媒体１５のサンプルを作製し、情報層１６の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。
【０２２３】
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板１４として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層１０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第２誘電体層１０６（厚さ：１０〜２０ｎｍ）、記録層１０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：１０ｎｍ）、第１界面層１０３として（ＺｒＯ2）50（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１誘電体層１０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２２４】
最後に、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層１０２上に塗布し、ポリカーボネートシート（直径１２０ｍｍ、厚さ９０μｍ）を第１誘電体層１０２に密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ１００μｍの透明層１３を形成した。その後、記録層１０４をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第２誘電体層１０６の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
【０２２５】
このようにして得られたサンプルについて、図７の記録再生装置３８を用いて、情報記録媒体１５の情報層１６の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム１１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３４の開口数ＮＡは０．８５、測定時のサンプルの線速度は４．９ｍ／ｓ、および９．８ｍ／ｓ、最短マーク長（２Ｔ）は０．１４９μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０２２６】
情報記録媒体１５の情報層１６の第２誘電体層１０６の材料と、情報層１６の記録感度、および繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が４．９ｍ／ｓの場合（１Ｘ）の結果を表１に、線速度が９．８ｍ／ｓの場合（２Ｘ）の結果を表２に示す。なお、１Ｘでの記録感度については、５．２ｍＷ未満を○、５．２ｍＷ以上６ｍＷ未満を△、６ｍＷ以上を×とした。また、２Ｘでの記録感度については、６ｍＷ未満を○、６ｍＷ以上７ｍＷ未満を△、７ｍＷ以上を×とした。さらに、繰り返し書き換え性能については、繰り返し書き換え回数が１０００回以上を○、５００回以上１０００回未満を△、５００回未満を×とした。
【０２２７】
【表１】
2005293821.tif 000003
【０２２８】
【表２】
2005293821.tif 000004
【０２２９】
この結果、第２誘電体層１０６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20を用いたサンプル１−１では、ＺｎＳに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、１Ｘ、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第２誘電体層１０６に組成式（ＳｎＯ2）1-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）で表される材料を用いた場合、ｘ＝０のサンプル１−２では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度、および１Ｘでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、ｘ＝７０のサンプル１−８では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、ｘ＝１００のサンプル１−９では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度が低いことがわかった。０＜ｘ≦５０の範囲にある、サンプル１−３〜１−７では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、ＳｎＯ2−ＳｉＣにさらに別の化合物を混合したサンプル１−１０〜１−２６においても、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。
【０２３０】
（実施例１−２）
実施例１−２では、図３の情報記録媒体２４を作製し、第２誘電体層３０６の材料と、第２情報層２５の記録感度、および繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第２誘電体層３０６の材料が異なる第２情報層２５を含む情報記録媒体２４のサンプルを作製し、第２情報層２５の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。
【０２３１】
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板１４として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第２反射層２０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第２誘電体層３０６（厚さ：１０〜２０ｎｍ）、第２記録層３０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：１０ｎｍ）、第１界面層３０３として（ＺｒＯ2）50（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１誘電体層３０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２３２】
次に、第１誘電体層３０２上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。この工程によって、レーザビーム１１を導く案内溝が第１情報層２３側に形成された厚さ２５μｍの光学分離層１７を形成した。
【０２３３】
その後、光学分離層１７の上に、透過率調整層２０９としてＴｉＯ2層（厚さ：２０ｎｍ）、第１反射層２０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：１０ｎｍ）、第４界面層２０５として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｇａ2Ｏ3）50層（厚さ：１０ｎｍ）、第１記録層２０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：６ｎｍ）、第３界面層２０３として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第３誘電体層２０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：４０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２３４】
最後に、紫外線硬化性樹脂を第３誘電体層２０２上に塗布し、ポリカーボネートシート（直径１２０ｍｍ、厚さ６５μｍ）を第３誘電体層２０２に密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ７５μｍの透明層１３を形成した。その後、第２記録層３０４、および第１記録層２０４をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第２誘電体層３０６の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
【０２３５】
このようにして得られたサンプルについて、図７の記録再生装置３８を用いて、情報記録媒体２４の第２情報層２５の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム１１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３４の開口数ＮＡは０．８５、測定時のサンプルの線速度は４．９ｍ／ｓ、および９．８ｍ／ｓ、最短マーク長（２Ｔ）は０．１４９μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０２３６】
情報記録媒体２４の第２情報層２５の第２誘電体層３０６の材料と、第２情報層２５の記録感度、および繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が４．９ｍ／ｓの場合（１Ｘ）の結果を表３に、線速度が９．８ｍ／ｓの場合（２Ｘ）の結果を表４に示す。なお、１Ｘでの記録感度については、１０．４ｍＷ未満を○、１０．４ｍＷ以上１２ｍＷ未満を△、１２ｍＷ以上を×とした。また、２Ｘでの記録感度については、１２ｍＷ未満を○、１２ｍＷ以上１４ｍＷ未満を△、１４ｍＷ以上を×とした。さらに、繰り返し書き換え性能については、繰り返し書き換え回数が１０００回以上を○、５００回以上１０００回未満を△、５００回未満を×とした。
【０２３７】
【表３】
2005293821.tif 000005
【０２３８】
【表４】
2005293821.tif 000006
【０２３９】
この結果、第２誘電体層３０６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20を用いたサンプル２−１では、ＺｎＳに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、１Ｘ、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第２誘電体層３０６に組成式（ＳｎＯ2）1-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）で表される材料を用いた場合、ｘ＝０のサンプル２−２では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度、および１Ｘでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、ｘ＝７０のサンプル２−８では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、ｘ＝１００のサンプル２−９では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度が低いことがわかった。０＜ｘ≦５０の範囲にある、サンプル２−３〜２−７では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、ＳｎＯ2−ＳｉＣにさらに別の化合物を混合したサンプル２−１０〜２−２６においても、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。
【０２４０】
（実施例１−３）
実施例１−１において、第２界面層１０５を配置したところ、情報記録媒体１５の情報層１６の繰り返し書き換え回数が向上した。同様に、実施例１−２において、第２界面層３０５を配置したところ、情報記録媒体２４の第２情報層２５の繰り返し書き換え回数が向上した。なお、第２界面層１０５、および第２界面層３０５の材料は、Ｚｒ、Ｈｆ、ＹおよびＳｉから選ばれる少なくとも一つの元素と、ＧａおよびＣｒから選ばれる少なくとも一つの元素とＯを含むことが好ましく、この場合、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ｇａ2Ｏ3およびＣｒ2Ｏ3から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含むことが好ましいこともわかった。
【０２４１】
（実施例１−４）
実施例１−４では、図３の情報記録媒体２４を作製し、第４誘電体層２０６の材料と、第１情報層２３の記録感度、および繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第４誘電体層２０６の材料が異なる第１情報層２３を含む情報記録媒体２４のサンプルを作製し、第１情報層２３の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。
【０２４２】
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板１４として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第２反射層３０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第２誘電体層３０６として（ＳｎＯ2）80（ＳｉＣ）20層（厚さ：１５ｎｍ）、第２界面層３０５として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｇａ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第２記録層３０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：１０ｎｍ）、第１界面層３０３として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１誘電体層３０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２４３】
次に、第１誘電体層３０２上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、トラックピッチ０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。この工程によって、レーザビーム１１を導く案内溝が第１情報層２３側に形成された厚さ２５μｍの光学分離層１７を形成した。
【０２４４】
その後、光学分離層１７の上に、透過率調整層２０９としてＴｉＯ2層（厚さ：２０ｎｍ）、第１反射層２０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：１０ｎｍ）、第４誘電体層２０６（厚さ：５ｎｍ）第４界面層２０５として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｇａ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１記録層２０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：６ｎｍ）、第３界面層２０３として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第３誘電体層２０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：４０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２４５】
最後に、紫外線硬化性樹脂を第３誘電体層２０２上に塗布し、ポリカーボネートシート（直径１２０ｍｍ、厚さ６５μｍ）を第３誘電体層２０２に密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ７５μｍの透明層１３を形成した。その後、第２記録層３０４、および第１記録層２０４をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第４誘電体層２０６の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
【０２４６】
このようにして得られたサンプルについて、図７の記録再生装置３８を用いて、情報記録媒体２４の第１情報層２３の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム１１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３４の開口数ＮＡは０．８５、測定時のサンプルの線速度は４．９ｍ／ｓ、および９．８ｍ／ｓ、最短マーク長（２Ｔ）は０．１４９μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０２４７】
情報記録媒体２４の第１情報層２３の第４誘電体層２０６の材料と、第１情報層２３の記録感度、および繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が４．９ｍ／ｓの場合（１Ｘ）の結果を表５に、線速度が９．８ｍ／ｓの場合（２Ｘ）の結果を表６に示す。なお、１Ｘでの記録感度については、１０．４ｍＷ未満を○、１０．４ｍＷ以上１２ｍＷ未満を△、１２ｍＷ以上を×とした。また、２Ｘでの記録感度については、１２ｍＷ未満を○、１２ｍＷ以上１４ｍＷ未満を△、１４ｍＷ以上を×とした。さらに、繰り返し書き換え性能については、繰り返し書き換え回数が１０００回以上を○、５００回以上１０００回未満を△、５００回未満を×とした。
【０２４８】
【表５】
2005293821.tif 000007
【０２４９】
【表６】
2005293821.tif 000008
【０２５０】
この結果、第４誘電体層２０６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20を用いたサンプル３−１では、ＺｎＳに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、１Ｘ、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第４誘電体層２０６に組成式（ＳｎＯ2）1-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）で表される材料を用いた場合、ｘ＝０のサンプル３−２では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度、および１Ｘでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、ｘ＝７０のサンプル３−８では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、ｘ＝１００のサンプル３−９では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度が低いことがわかった。０＜ｘ≦５０の範囲にある、サンプル３−３〜３−７では、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、ＳｎＯ2−ＳｉＣにさらに別の化合物を混合したサンプル３−１０〜３−２６においても、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。
【０２５１】
（実施例１−５）
実施例１−５では、図４の情報記録媒体２９を作製し、実施例１−１と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２６として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、トラックピッチ０．３４４μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第１誘電体層１０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：６０ｎｍ）、第１界面層１０３として（ＺｒＯ2）50（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、記録層１０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：１０ｎｍ）、第２誘電体層１０６（厚さ：１０〜２０ｎｍ）、反射層１０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２５２】
その後、紫外線硬化性樹脂をダミー基板２８上に塗布し、基板２６の反射層１０８をダミー基板２８に密着し回転させることによって均一な樹脂層（厚さ２０μｍ）を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、接着層２７を介して基板２６とダミー基板２８を接着させた。最後に、記録層１０４の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。
【０２５３】
このようにして得られたサンプルについて、実施例１−１と同様の方法によって、情報記録媒体２９の情報層１６の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム１１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３４の開口数ＮＡは０．６５、測定時のサンプルの線速度は８．６ｍ／ｓ、および１７．２ｍ／ｓ、最短マーク長は０．２９４μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０２５４】
この結果、実施例１−１と同様に、第２誘電体層１０６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20を用いた場合は、ＺｎＳに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、１Ｘ、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第２誘電体層１０６に組成式（ＳｎＯ2）1-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）で表される材料を用いた場合、０＜ｘ≦５０の範囲にある材料を用いると、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、ＳｎＯ2−ＳｉＣにさらに別の化合物を混合した場合においても、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。
【０２５５】
（実施例１−６）
実施例１−６では、図６の情報記録媒体３２を作製し、実施例１−２と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２６として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、トラックピッチ０．３４４μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第３誘電体層２０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：４０ｎｍ）、第３界面層２０３として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１記録層２０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：６ｎｍ）、第４界面層２０５として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｇａ2Ｏ3）50層（厚さ：１０ｎｍ）、第１反射層２０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：１０ｎｍ）、透過率調整層２０９としてＴｉＯ2層（厚さ：２０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２５６】
また、基板３０として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、トラックピッチ０．３４４μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第２反射層２０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第２誘電体層３０６（厚さ：１０〜２０ｎｍ）、第２記録層３０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：１０ｎｍ）、第１界面層３０３として（ＺｒＯ2）50（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１誘電体層３０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２５７】
その後、紫外線硬化性樹脂を基板３０の第１誘電体層３０２上に塗布し、基板２６の透過率調整層２０９を基板３０に密着し回転させることによって均一な樹脂層（厚さ２０μｍ）を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、接着層２７を介して基板２６と基板３０を接着させた。最後に、第２記録層３０４、および第１記録層２０４の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。
【０２５８】
このようにして得られたサンプルについて、実施例１−２と同様の方法によって、情報記録媒体３２の第２情報層２５の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム１１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３４の開口数ＮＡは０．６５、測定時のサンプルの線速度は８．６ｍ／ｓ、および１７．２ｍ／ｓ、最短マーク長は０．２９４μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０２５９】
この結果、実施例１−２と同様に、第２誘電体層３０６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20を用いた場合は、ＺｎＳに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、１Ｘ、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第２誘電体層３０６に組成式（ＳｎＯ2）1-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）で表される材料を用いた場合、０＜ｘ≦５０の範囲にある材料を用いると、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、ＳｎＯ2−ＳｉＣにさらに別の化合物を混合した場合においても、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。
【０２６０】
（実施例１−７）
実施例１−５において、第２界面層１０５を配置したところ、情報記録媒体２９の情報層１６の繰り返し書き換え回数が向上した。同様に、実施例１−６において、第２界面層３０５を配置したところ、情報記録媒体３２の第２情報層２５の繰り返し書き換え回数が向上した。なお、第２界面層１０５、および第２界面層３０５の材料は、Ｚｒ、Ｈｆ、ＹおよびＳｉから選ばれる少なくとも一つの元素と、ＧａおよびＣｒから選ばれる少なくとも一つの元素とＯを含むことが好ましく、この場合、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、Ｙ2Ｏ3およびＳｉＯ2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ｇａ2Ｏ3およびＣｒ2Ｏ3から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含むことが好ましいこともわかった。
【０２６１】
（実施例１−８）
実施例１−８では、図６の情報記録媒体３２を作製し、実施例１−４と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２６として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、トラックピッチ０．３４４μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第３誘電体層２０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：４０ｎｍ）、第３界面層２０３として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１記録層２０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：６ｎｍ）、第４界面層２０５として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｇａ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第４誘電体層２０６（厚さ：５ｎｍ）、第１反射層２０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：１０ｎｍ）、透過率調整層２０９としてＴｉＯ2層（厚さ：２０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２６２】
また、基板３０として、レーザビーム１１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、トラックピッチ０．３４４μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍ）を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第２反射層３０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ：８０ｎｍ）、第２誘電体層３０６として（ＳｎＯ2）80（ＳｉＣ）20層（厚さ：１５ｎｍ）、第２界面層３０５として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｇａ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第２記録層３０４としてＧｅ28Ｓｎ3Ｂｉ2Ｔｅ34層（厚さ：１０ｎｍ）、第１界面層３０３として（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（Ｃｒ2Ｏ3）50層（厚さ：５ｎｍ）、第１誘電体層３０２として（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20層（厚さ：６０ｎｍ）を順次スパッタリング法によって積層した。
【０２６３】
その後、紫外線硬化性樹脂を基板３０の第１誘電体層３０２上に塗布し、基板２６の透過率調整層２０９を基板３０に密着し回転させることによって均一な樹脂層（厚さ２０μｍ）を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、接着層２７を介して基板２６と基板３０を接着させた。最後に、第２記録層３０４、および第１記録層２０４の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。
【０２６４】
このようにして得られたサンプルについて、実施例１−４と同様の方法によって、情報記録媒体３２の第１情報層２３の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム１１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ３４の開口数ＮＡは０．６５、測定時のサンプルの線速度は８．６ｍ／ｓ、および１７．２ｍ／ｓ、最短マーク長は０．２９４μｍとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０２６５】
この結果、実施例１−４と同様に、第４誘電体層２０６に（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20を用いた場合は、ＺｎＳに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、１Ｘ、および２Ｘでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第４誘電体層２０６に組成式（ＳｎＯ2）1-x（ＳｉＣ）x（ｍｏｌ％）で表される材料を用いた場合、０＜ｘ≦５０の範囲にある材料を用いると、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、ＳｎＯ2−ＳｉＣにさらに別の化合物を混合した場合においても、１Ｘ、および２Ｘでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。
【０２６６】
（実施例１−９）
実施例１−１から実施例１−８において、記録層１０４、または第２記録層３０４に（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3、ＧｅＴｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3、（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−Ｂｉ2Ｔｅ3、ＧｅＴｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3および（Ｇｅ−Ｓｎ）Ｔｅ−（Ｓｂ−Ｂｉ）2Ｔｅ3のいずれかで表される材料を用いたところ、同様の結果が得られた。
【０２６７】
（実施例１−１０）
実施例１−１０では、図８の電気的情報記録媒体４４を製造し、その電流の印加による相変化を確認した。
基板３９として、表面を窒化処理したＳｉ基板を準備し、その上に下部電極４０としてＰｔを面積６μｍ×６μｍで厚さ０．１μｍ、第１誘電体層４０１として（ＳｎＯ2）80（ＳｉＣ）20を４．５μｍ×５μｍで厚さ０．０１μｍ、第１記録層４１としてＧｅ22Ｂｉ2Ｔｅ25を面積５μｍ×５μｍで厚さ０．１μｍ、第２記録層４２としてＳｂ70Ｔｅ25Ｇｅ5を面積５μｍ×５μｍで厚さ０．１μｍ、第２誘電体層４０２として（ＳｎＯ2）80（ＳｉＣ）20を４．５μｍ×５μｍで厚さ０．０１μｍ、上部電極４３としてＰｔを面積５μｍ×５μｍで厚さ０．１μｍに順次スパッタリング法により積層した。第１誘電体層４０１、および第２誘電体層４０２は絶縁体である。従って、第１記録層４１、および第２記録層４２に電流を流すため、第１誘電体層４０１、および第２誘電体層４０２を第１記録層４１、および第２記録層４２より小さい面積で成膜し、下部電極４０、第１記録層４１、第２記録層４２、および上部電極４３が接する部分を設けている。
【０２６８】
その後、下部電極４０、および上部電極４３にＡｕリード線をボンディングし、印加部４５を介して電気的情報記録再生装置５０を電気的情報記録媒体４４に接続した。この電気的情報記録再生装置５０により、下部電極４０と上部電極４３の間には、パルス電源４８がスイッチ４７を介して接続され、さらに、第１記録層４１および第２記録層４２の相変化による抵抗値の変化が、下部電極４０と上部電極４３の間にスイッチ４９を介して接続された抵抗測定器４６によって検出される。
【０２６９】
ここで、第１記録層４１の融点Ｔm1は６３０℃、結晶化温度Ｔx1は１７０℃、結晶化時間ｔx1は１００ｎｓである。また、第２記録層４２の融点Ｔm2は５５０℃、結晶化温度Ｔx2は２００℃、結晶化時間ｔx2は５０ｎｓである。さらに、第１記録層４１が非晶質相での抵抗値ｒa1は５００Ω、結晶相での抵抗値ｒc1は１０Ωであり、第２記録層４２が非晶質相での抵抗値ｒa2は８００Ω、結晶相での抵抗値ｒc2は２０Ωである。
【０２７０】
第１記録層４１および第２記録層４２が共に非晶質相の状態１のとき、下部電極４０と上部電極４３の間に、図１１の記録波形５０１においてＩc1＝５ｍＡ、ｔc1＝１５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１のみが非晶質相から結晶相に転移した（以下、状態２とする）。また、状態１のとき、下部電極４０と上部電極４３の間に、図１１の記録波形５０２においてＩc2＝１０ｍＡ、ｔc2＝１００ｎｓの電流パルスを印加したところ、第２記録層４２のみが非晶質相から結晶相に転移した（以下、状態３とする）。また、状態１のとき、下部電極４０と上部電極４３の間に、図１１の記録波形５０３においてＩc2＝１０ｍＡ、ｔc1＝１５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１および第２記録層４２が共に非晶質相から結晶相に転移した（以下、状態４とする）。
【０２７１】
次に、第１記録層４１および第２記録層４２が共に結晶相で低抵抗状態の状態４のとき、下部電極４０と上部電極４３の間に、図１１の記録波形５０４においてＩa1＝２０ｍＡ、Ｉc2＝１０ｍＡ、ｔc2＝１００ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１のみが結晶相から非晶質相に転移した（状態３）。また、状態４のとき、下部電極４０と上部電極４３の間に、図１１の記録波形５０５においてＩa2＝１５ｍＡ、ｔa2＝５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第２記録層４２のみが結晶相から非晶質相に転移した（状態２）。また、状態４のとき、下部電極４０と上部電極４３の間に、図１１の消去波形５０６においてＩa1＝２０ｍＡ、ｔa1＝５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１および第２記録層４２が共に結晶相から非晶質相に転移した（状態１）。
【０２７２】
さらに、状態２もしくは状態３のとき、図１１の記録波形５０３においてＩc2＝１０ｍＡ、ｔc1＝１５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１および第２記録層４２が共に非晶質相から結晶相に転移した（状態４）。また、状態２もしくは状態３のとき、図１１の消去波形５０７においてＩa1＝２０ｍＡ、Ｉc2＝１０ｍＡ、ｔc1＝１５０ｎｓ、ｔa1＝５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１および第２記録層４２が共に結晶相から非晶質相に転移した（状態１）。また、状態２のとき、図１１の記録波形５０８においてＩa1＝２０ｍＡ、Ｉc2＝１０ｍＡ、ｔc2＝１００ｎｓ、ｔa1＝５０ｎｓ電流パルスを印加したところ、第１記録層４１が結晶相から非晶質相に転移し、第２記録層４２が非晶質相から結晶相に転移した（状態３）。また、状態３のとき、図１１の記録波形５０９においてＩa2＝１５ｍＡ、Ｉc1＝５ｍＡ、ｔc1＝１５０ｎｓ、ｔa2＝５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、第１記録層４１が非晶質相から結晶相に転移し、第２記録層４２が結晶相から非晶質相に転移した（状態２）。
【０２７３】
以上の結果から、図８の電気的相変化形情報記録媒体４４では、第１記録層４１および第２記録層４２のそれぞれを結晶相と非晶質相との間で電気的に可逆変化させることができ、４つの状態（状態１：第１記録層４１と第２記録層４２が共に非晶質相、状態２：第１記録層４１が結晶相で第２記録層４２が非晶質相、状態３：第１記録層４１が非晶質相で第２記録層４２が結晶相、状態４：第１記録層４１と第２記録層４２が共に結晶相）を実現できることがわかった。
【０２７４】
また、電気的相変化形情報記録媒体４４の繰り返し書き換え回数を測定したところ、第１誘電体層４０１、および第２誘電体層４０２が無い場合に比べ１０倍以上向上できることがわかった。これは、第１誘電体層４０１、および第２誘電体層４０２が、第１記録層４１および第２記録層４２への下部電極４０および上部電極４３からの物質移動を抑制しているためである。
【実施例２】
【０２７５】
次に、他の実施例を用いた説明を行う。
まず、本発明の情報記録媒体の誘電体層を形成する際に用いられる酸化物−炭化物系材料層からなるターゲットに対し、公称組成（換言すれば、供給に際してターゲットメーカーが公に表示している組成）と分析組成との関係を、予め試験により確認した。
【０２７６】
本試験では、その一例として、組成式（１１）に相当する（ＳｎＯ2）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示された、スパッタリングターゲットを用いた。このスパッタリングターゲットを粉末状にし、Ｘ線マイクロアナライザー法により組成分析を実施した。この結果、スパッタリングターゲットの分析組成が、各元素の割合（原子％）で示される組成式として得られた。分析結果を、表７に示す。さらに、表７には、公称組成から算出される元素組成である、換算組成も示す。
【０２７７】
【表７】
2005293821.tif 000009
【０２７８】
表７に示すように、分析組成は換算組成とほぼ等しかった。この結果から、（実施の形態９）に示した（式３）および（式４）により表記されるスパッタリングターゲットの実際の組成（即ち、分析組成）は、計算により求められる元素組成（即ち、換算組成）とほぼ一致し、したがって公称組成が適正であることが確認された。そこで、以下の実施例においては、スパッタリングターゲットの組成を公称組成（ｍｏｌ％）で表す。また、スパッタリングターゲットの公称組成と、このスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により形成した酸化物−炭化物系材料層の組成（ｍｏｌ％）とは、同じものとみなして差し支えないと考えた。したがって、以下の実施例では、スパッタリングターゲットの組成の表示を以って、このスパッタリングターゲットを用いて形成された層の組成とした。
【０２７９】
（実施例２−１）
実施例２−１では、実施の形態１１で説明した図１３に示す情報記録媒体において、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）95（ＳｉＣ）5（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成した。第１誘電体層２および第２誘電体層６は同じ材料で形成した。以下、本実施例の情報記録媒体の作製方法を説明する。以下の説明においては、図１３に示した各構成要素と同じ参照番号を用いる。
【０２８０】
まず、基板１として、深さ５６ｎｍ、トラックピッチ（基板１の主面に平行な面内におけるグルーブ表面およびランド表面の中心間距離）０．６１５μｍの案内溝が片側表面に予め設けられた、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの円形のポリカーボネート基板を準備した。
【０２８１】
基板１上に、厚さ１４５ｎｍの第１誘電体層２、厚さ８ｎｍの記録層４、厚さ４５ｎｍの第２誘電体層６、厚さ４０ｎｍの光吸収補正層７、および厚さ８０ｎｍの反射層８を、この順に、スパッタリング法により以下に説明する方法で成膜した。
第１誘電体層２と第２誘電体層６を構成する材料として、（ＳｎＯ2）95（ＳｉＣ）5（ｍｏｌ％）を用いた。
【０２８２】
第１誘電体層２および第２誘電体層６を形成する工程においては、上述の材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、圧力０．１３Ｐａにて高周波スパッタリングを実施して成膜した。
記録層４を形成する工程は、ＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3擬二元系組成のＧｅの一部をＳｎで置換したＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚み６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、０．１３Ｐａにて直流スパッタリングを実施した。記録層の組成は、Ｇｅ27Ｓｎ8Ｓｂ12Ｔｅ53（原子％）であった。
【０２８３】
光吸収補正層７を形成する工程は、組成がＧｅ80Ｃｒ20（原子％）である材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、約０．４Ｐａにて直流スパッタリングを実施した。
反射層８を形成する工程は、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、約０．４Ｐａにて直流スパッタリングを実施した。
【０２８４】
反射層８を形成した後、紫外線硬化性樹脂を反射層８上に塗布した。塗布した紫外線硬化性樹脂の上に、直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍのポリカーボネート製のダミー基板１０を密着させた。次いで、ダミー基板１０の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ貼り合わせた。
【０２８５】
上記の貼り合わせた後、波長８１０ｎｍの半導体レーザを使用して初期化工程を実施し、記録層４を結晶化させた。初期化工程の終了により、情報記録媒体の作製が完了した。
（実施例２−２）
実施例２−２の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）80（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２８６】
（実施例２−３）
実施例２−３の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）60（ＳｉＣ）40（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２８７】
（実施例２−４）
実施例２−４の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）75（ＺｒＯ2）10（ＳｉＣ）15（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２８８】
（実施例２−５）
実施例２−５の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）60（ＨｆＯ2）20（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２８９】
（実施例２−６）
実施例２−６の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）50（ＺｒＯ2）40（ＳｉＣ）10（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９０】
（実施例２−７）
実施例２−７の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（Ｇａ2Ｏ3）80（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９１】
（実施例２−８）
実施例２−８の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（Ｇａ2Ｏ3）70（ＺｒＯ2）15（ＴａＣ）15（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９２】
（実施例２−９）
実施例２−９の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）60（Ｇａ2Ｏ3）20（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９３】
（実施例２−１０）
実施例２−１０の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９４】
（実施例２−１１）
実施例２−１１の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）20（Ｇａ2Ｏ3）60（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９５】
（実施例２−１２）
実施例２−１２の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＺｒＯ2）10（ＴｉＣ）10（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９６】
（実施例２−１３）
実施例２−１３の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）60（Ｇａ2Ｏ3）20（ＺｒＯ2）5（ＳｉＣ）15（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０２９７】
（比較例１）
比較例１の情報記録媒体として、図１７に示す構成の情報記録媒体を作製した。ここで、第１誘電体層１０２および第２誘電体層１０６は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）のスパッタリングターゲットで形成した。また、第１の界面層１０３および第２の界面層１０５は、それぞれＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3から成る、厚さ５ｎｍの層とした。
【０２９８】
第１誘電体層１０２および第２誘電体層１０６は、（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を使用して、圧力０．１３Ｐａにて高周波スパッタリングを実施して形成した。
第１の界面層１０３および第２の界面層１０５は、（ＺｒＯ2）25（ＳｉＯ2）25（ＣｒＯ2）50（ｍｏｌ％）の組成を有する材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、高周波スパッタリングで形成した。それ以外の光吸収補正層７、反射層８およびダミー基板１０との貼り合せは、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様である。
【０２９９】
（比較例２）
比較例２の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、ＳｎＯ2のみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３００】
（比較例３）
比較例３の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、Ｇａ2Ｏ3のみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３０１】
（比較例４）
比較例４の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、ＳｉＣのみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３０２】
（比較例５）
比較例５の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）50（Ｇａ2Ｏ3）50（ｍｏｌ％）の公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３０３】
（比較例６）
比較例６の情報記録媒体は、第１誘電体層２および第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）80（ＺｒＯ2）20（ｍｏｌ％）の公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３０４】
次に、以上の実施例２−１〜２−１３および比較例１〜５の情報記録媒体に対して評価を行った。以下に評価方法について説明する。評価項目として（１）誘電体層と記録層との密着性、（２）記録感度、（３）書き換え性能の３つについて行った。
まず、（１）の密着性は、高温高湿条件下での剥離の有無に基づいて評価した。具体的には、初期化工程後の情報記録媒体を、温度９０℃で相対湿度８０％の高温高湿槽に１００時間放置した後、記録層４とこれに接する誘電体層２、６との界面の少なくとも一方で剥離が発生していないかどうかを、光学顕微鏡で目視観察した。
【０３０５】
（２）記録感度と（３）繰り返し書き換え性能は、記録再生評価装置を用い、最適パワーと、その記録パワーでの繰り返し回数を評価した。
情報記録媒体の信号評価は、情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ光を情報記録媒体の記録層４上に集光させる対物レンズとを具備した一般的な構成の情報記録システムを用いた。具体的には、波長６６０ｎｍの半導体レーザと開口数０．６の対物レンズを使用し、４．７ＧＢ容量相当の記録を行った。このとき、情報記録媒体を回転させる線速度は８．２ｍ／秒とした。また、後述の平均ジッタ値を求める際のジッタ値の測定には、タイムインターバルアナライザーを用いた。
【０３０６】
まず、繰り返し回数を決定する際の測定条件を決めるために、ピークパワー（Ｐｐ）およびバイアスパワー（Ｐｂ）を以下の手順で設定した。上記のシステムを用いて、レーザ光を、高パワーレベルのピークパワー（ｍＷ）と低パワーレベルのバイアスパワー（ｍＷ）との間でパワー変調しながら情報記録媒体に向けて照射して、マーク長０．４２μｍ（３Ｔ）〜１．９６μｍ（１４Ｔ）のランダム信号を（グルーブ記録により）記録層４の同一のグルーブ表面に１０回記録した。そして、前端間のジッタ値（記録マーク前端部におけるジッタ）および後端間のジッタ値（記録マーク後端部におけるジッタ）を測定し、これらの平均値として平均ジッタ値を求めた。バイアスパワーを一定の値に固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が１３％に達したとき、ピークパワーの１．３倍のパワーを仮にＰｐ１と決めた。次に、ピークパワーをＰｐ１に固定し、バイアスパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ランダム信号の平均ジッタ値が１３％以下となったときの、バイアスパワーの上限値および下限値の平均値をＰｂに設定した。このバイアスパワーをＰｂに固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が１３％に達したとき、ピークパワーの１．３倍のパワーをＰｐに設定した。このようにして設定したＰｐおよびＰｂの条件で記録した場合、例えば１０回繰り返し記録において、８〜９％の平均ジッタ値が得られた。システムのレーザパワー上限値を考慮すれば、Ｐｐ≦１４ｍＷ、Ｐｂ≦８ｍＷを満足することが望ましい。
【０３０７】
繰り返し回数は、本実施例では平均ジッタ値に基づいて決定した。上記のようにして設定されＰｐとＰｂとでレーザ光をパワー変調しながら情報記録媒体に向けて照射して、マーク長０．４２μｍ（３Ｔ）〜１．９６μｍ（１４Ｔ）のランダム信号を（グルーブ記録により）同一のグルーブ表面に所定回数繰り返して連続記録した後、平均ジッタ値を測定した。平均ジッタ値は、繰り返し回数が１、２、３、５、１０、１００、２００、５００回で測定し、１０００回以上は１０００回毎に測定して１００００回まで評価した。繰り返し書き換え性能は、平均ジッタ値が１３％に達したときの繰り返し回数により評価した。繰り返し回数が大きいほど、繰り返し書き換え性能が高く、上記のような情報記録媒体を、例えば画像音声レコーダで用いる場合には、繰り返し回数は１万回以上あることが好ましく、１万回以上であればより望ましい。
【０３０８】
【表８】
2005293821.tif 000010
【０３０９】
表８に、実施例２−１〜２−１３および比較例１〜６の情報記録媒体における（１）密着性、（２）記録感度、（３）書き換え性能の評価結果を示す。なお、実施例２−１〜２−１３と比較例２〜６の情報記録媒体について、誘電体層に用いた材料の原子％も併記しておく。ここでは、密着性の評価結果として上記高温高湿試験後の剥離の有無を示した。記録感度は、設定されたピークパワーを示し、１４ｍＷ以下であれば良好であると評価した。また、書き換え性能は、繰り返し回数が１０００回未満を×、１０００回以上１万回未満のものを△、１万回以上のものを○と評価した。
【０３１０】
表８からも明らかなように、まず、誘電体層２、６の材料がＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3、ＳｉＣの場合は、記録層４と誘電体層２、６との密着性は良好だが、記録感度が不十分であった（比較例２〜４）。またＳｉＣは、それ単独では熱伝導が大きいために、記録の熱が逃げてしまい、評価用光ピックの設定値以上のパワーが必要だったため、正確な記録パワーを評価することができなかったことから、書換え性能も評価できなかった。これに対し、実施例２−１〜２−１３のように、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3からなる酸化物群に、ＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから成る炭化物群や、任意にＺｒＯ2またはＨｆＯ2を本発明において規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度と書き換え性能が得られた。
【０３１１】
また、記録感度と書き換え性能の均衡を考慮すると、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏの酸化物群の割合は、５０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、ＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから成る炭化物群の割合は、記録感度を考慮すると少なくとも５ｍｏｌ％以上であることが好ましいことが確認された。
【０３１２】
次に、実施の形態１１で示す構成の情報記録媒体の実施例について以下に説明する。
（実施例２−１４）
本実施例の情報記録媒体は、実施の形態１１で説明した図１４に示す情報記録媒体であり、第１誘電体層１０２は（ＺｎＳ）80（ＳｉＯ2）20（ｍｏｌ％）を用いて形成し、第１の界面層１０３はＺｒＯ2−ＳｉＯ2−Ｃｒ2Ｏ3を用いて２〜５ｎｍの厚さで形成した。これ以外の構成については、実施例２−１の情報記録媒体の場合と同様に作製した。実施例２−１４では、記録層４上に接して配置された第２誘電体層６を、実施例２−１で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した。
【０３１３】
（実施例２−１５）
実施例２−１５の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−２で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−２の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３１４】
（実施例２−１６）
実施例２−１６の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−３で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−３の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３１５】
（実施例２−１７）
実施例２−１７の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−４で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３１６】
（実施例２−１８）
実施例２−１８の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−５で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３１７】
（実施例２−１９）
実施例２−１９の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−７で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３１８】
（実施例２−２０）
実施例２−２０の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−９で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３１９】
（実施例２−２１）
実施例２−２１の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−１０で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２０】
（実施例２−２２）
実施例２−２２の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、（ＳｎＯ2）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＴａＣ）20（ｍｏｌ％）で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２１】
（実施例２−２３）
実施例２−２３の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−１２で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２２】
（実施例２−２４）
実施例２−２４の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、実施例２−１３で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２３】
（比較例７）
比較例７の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、比較例２で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２４】
（比較例８）
比較例８の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、比較例３で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２５】
（比較例９）
比較例９の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、比較例４で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２６】
（比較例１０）
比較例１０の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、比較例５で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２７】
（比較例１１）
比較例１１の情報記録媒体は、第２誘電体層６を、比較例６で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例２−１４の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
【０３２８】
【表９】
2005293821.tif 000011
【０３２９】
表９に、実施例２−１４〜２−２４および比較例７〜１１の情報記録媒体における（１）密着性、（２）記録感度、（３）書き換え性能を示す。ここでの表記の基準は、表８に示したものと同様である。
表９からも明らかなように、基板１と記録層４との間に第１誘電体層１０２と界面層１０３を設け、第２誘電体層６のみに本発明の材料を適用した場合も、表８とほぼ同様の傾向が認められた。すなわち、ＳｎＯ2、Ｇａ2Ｏ3およびその混合物や、ＳｎＯ2とＺｒＯ2との混合物と、ＳｉＣ単独の場合、記録層４と誘電体層１０２、６との密着性は良好だが、記録感度と書換え性能とを両立するには不十分であった（比較例７〜１１）。これに対し、実施例２−１４〜２−２３のように、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3から成る酸化物群に、ＳｉＣ、ＴａＣおよびＴｉＣから成る炭化物群を混合し、さらに任意にＺｒＯ2またはＨｆＯ2のうち少なくとも一つの酸化物を、本発明で規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度が得られた。
【０３３０】
また、密着性と記録感度との均衡を考慮すると、ＳｎＯ2およびＧａ2Ｏ3からなる酸化物群の割合は、５０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、ＳｉＣの割合は、記録感度を考慮すると少なくとも５ｍｏｌ％以上であることが好ましいことが確認された。
実施例２−１〜２−２３の情報記録媒体のように、記録層に接して形成される誘電体層として上述のような酸化物−炭化物系材料層を用いたとき、層数を減少させるという目的が達成されるとともに、良好な書き換え性能が得られる。なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。本発明の情報記録媒体は、記録層に接して形成される層のうち、少なくとも一つが上述のような酸化物−炭化物系材料層で形成されていればよい。
【０３３１】
（実施例２−２５）
以上の実施例２−１〜２−２４では、光学的手段によって情報を記録する情報記録媒体を作製した。実施例２−２５では、図１５に示すような、電気的手段によって情報を記録する情報記録媒体を作製した。これはいわゆるメモリである。
【０３３２】
本実施例の情報記録媒体は、次のようにして作製した。まず、表面を窒化処理した、長さ５ｍｍ、幅５ｍｍおよび厚さ１ｍｍのＳｉ基板２１１を準備した。この基板２１１の上に、Ａｕの下部電極２１２を１．０ｍｍ×１．０ｍｍの領域に厚さ０．１μｍで形成した。下部電極２１２の上に、Ｇｅ38Ｓｂ10Ｔｅ52（化合物としてはＧｅ8Ｓｂ2Ｔｅ11と表記される）の材料にて相変化部として機能する記録層２１５（以下、相変化部２１５と称する。）を直径０．２ｍｍの円形領域に厚さ０．１μｍとなるように形成し、（ＳｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）の材料を用いて、断熱部として機能する誘電体層２１６（以下、断熱部２１６と称する。）を、０．６ｍｍ×０．６ｍｍの領域（但し相変化部２１５を除く）に、相変化部２１５と同じ厚さとなるように形成した。さらに、Ａｕの上部電極２１４を０．６ｍｍ×０．６ｍｍの領域に厚さ０．１μｍで形成した。下部電極２１２、相変化部２１５、断熱部２１６および上部電極２１４は、いずれも、スパッタリング法で形成した。
【０３３３】
相変化部２１５を成膜する工程では、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付け、パワー１００Ｗで、Ａｒガスを導入して直流スパッタリングを行った。スパッタ時の圧力は約０．１３Ｐａとした。また、断熱部２１６を成膜する工程では、（ＳｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）の組成を有する材料から成るスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を成膜装置に取り付けて、約０．１３Ｐａの圧力下で、高周波スパッタリングを行った。パワーは４００Ｗとした。スパッタリング中、Ａｒガスを導入した。これら工程でのスパッタリングは、相変化部２１５および断熱部２１６が互いに積層しないように、成膜すべき面以外の領域をマスク治具で覆って各々行った。なお、相変化部２１５および断熱部２１６の形成の順序は問わず、いずれを先に行ってもよい。また、相変化部２１５および断熱部２１６により記録部２１３を構成する。相変化部２１５は本発明に言うところの記録層に該当し、断熱部２１６は本発明に言うところの材料層に該当する。
【０３３４】
なお、下部電極２１２および上部電極２１４は、電極形成技術の分野において一般的に採用されているスパッタリング方法によって成膜できるので、それらの成膜工程についての詳細な説明は省略する。
以上のようにして作製した情報記録媒体に電気的エネルギーを印加することによって相変化部２１５にて相変化が起こることを、図１６に示すシステムにより確認した。図１６に示す情報記録媒体の断面図は、図１５に示す情報記録媒体をＩ−Ｉ線に沿って厚さ方向に切断した断面である。
【０３３５】
より詳細には、図１６に示すように、２つの印加部２２２を下部電極２１２および上部電極２１４にＡｕリード線でそれぞれボンディングすることによって、印加部２２２を介して、電気的情報記録再生装置２２４を情報記録媒体（メモリ）に接続した。この電気的情報記録再生装置２２４において、下部電極２１２と上部電極２１４に各々接続されている印加部２２２の間には、パルス発生部２１８がスイッチ２２０を介して接続され、また、抵抗測定器２１９がスイッチ２２１を介して接続されていた。抵抗測定器２１９は、抵抗測定器２１９によって測定される抵抗値の高低を判定する判定部２２３に接続されていた。パルス発生部２１８によって印加部２２２を介して上部電極２１４および下部電極２１２の間に電流パルスを流し、下部電極２１２と上部電極２１４との間の抵抗値を抵抗測定器２１９によって測定し、この抵抗値の高低を判定部２２３で判定した。一般に、相変化部２１５の相変化によって抵抗値が変化するため、この判定結果に基づいて、相変化部２１５の相の状態を知ることができる。
【０３３６】
実施例２−２５の場合、相変化部２１５の融点は６３０℃、結晶化温度は１７０℃、結晶化時間は１３０ｎｓであった。下部電極２１２と上部電極２１４の間の抵抗値は、相変化部２１５が非晶質相状態では１０００Ω、結晶相状態では２０Ωであった。相変化部２１５が非晶質相状態（即ち高抵抗状態）のとき、下部電極２１２と上部電極２１４との間に、２０ｍＡ、１５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、下部電極２１２と上部電極２１４の間の抵抗値が低下し、相変化部２１５が非晶質相状態から結晶相状態に転移した。次に、相変化部２１５が結晶相状態（即ち低抵抗状態）のとき、下部電極２１２と上部電極２１４の間に、２００ｍＡ、１００ｎｓの電流パルスを印加したところ、下部電極２１２と上部電極２１４の間の抵抗値が上昇し、相変化部２１５が結晶相から非晶質相に転移した。
【０３３７】
以上の結果から、相変化部２１５の周囲の断熱部２１６として、（ＳｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）の組成を有する材料を含む層を形成した場合、電気的エネルギーを付与することによって、相変化部２１５に相変化を生起させることができ、情報を記録する機能を持たせることができることが確認できた。この現象は、実施例２−１〜２−２４の記録感度を鑑みると、実施例２−１〜２−２４で用いた酸化物系−炭化物材料層同様の効果が得られると考えられる。
【０３３８】
実施例２−２５のように、円柱状の相変化部２１５の周囲に、誘電体である（ＳｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）の断熱部２１６を設けると、上部電極２１４および下部電極２１２との間に電圧を印加することによって相変化部２１５に流れた電流がその周辺部に逃げることを効果的に抑制し得る。その結果、電流により生じるジュール熱によって相変化部２１５の温度を効率的に上昇させることができる。特に、相変化部２１５を非晶質相状態に転移させる場合には、相変化部２１５のＧｅ38Ｓｂ10Ｔｅ52を一旦溶融させて急冷する過程が必要である。相変化部２１５のこの溶融は、相変化部２１５の周囲に断熱部２１６を設けることによって、より小さい電流で生起し得る。
【０３３９】
断熱部２１６に用いた（ＳｎＯ）40（Ｇａ2Ｏ3）40（ＳｉＣ）20（ｍｏｌ％）は、高融点であり、熱による原子拡散も生じにくいので、上述のような電気的メモリに適用することが可能である。また、相変化部２１５の周囲に断熱部２１６が存在すると、断熱部２１６が障壁となるので、相変化部２１５は記録部２１３の面内において電気的および熱的に実質的に隔離される。このことを利用して、情報記録媒体に、複数の相変化部２１５を断熱部２１６で互いに隔離された状態で設けて、情報記録媒体のメモリ容量を増やすこと、ならびにアクセス機能およびスイッチング機能を向上させることが可能となる。あるいは、情報記録媒体自体を複数個つなぐことも可能である。
【０３４０】
以上、種々の実施例を通じて本発明の情報記録媒体について説明してきたように、光学的手段で記録する情報記録媒体および電気的手段で記録する情報記録媒体のいずれにも、記録層に接するように、本発明で規定した酸化物−炭化物系材料層を誘電体層に適用することにより、これまで実現されなかった構成を実現でき、従来の情報記録媒体よりも優れた性能が得られる。  上記の実施の形態は例示的なものであり、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【０３４１】
本発明にかかる情報記録媒体とその製造方法は、記録した情報を長時間保持できる性質（不揮発性）を有し、高密度の書き換え型および追記型の光ディスク等として有用である。また電気的不揮発性メモリ等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０３４２】
【図１】本発明の１層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図
【図２】本発明のＮ層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図
【図３】本発明の２層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図
【図４】本発明の１層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図
【図５】本発明のＮ層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図
【図６】本発明の２層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図
【図７】本発明の情報記録媒体の記録再生に用いられる記録再生装置について構成の一部を模式的に示す図
【図８】本発明の情報記録媒体、および電気的情報記録再生装置について構成の一部を模式的に示す図
【図９】本発明の大容量の電気的情報記録媒体について構成の一部を模式的に示す図
【図１０】本発明の電気的情報記録媒体とその記録再生システムについて構成の一部を模式的に示す図
【図１１】本発明の電気的情報記録媒体の記録・消去パルス波形の一例を示す図
【図１２】４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭについて層構成の一例を示す一部断面図
【図１３】本発明の情報記録媒体の一例を示す一部断面図
【図１４】本発明の情報記録媒体の一例を示す一部断面図
【図１５】電気的エネルギーの印加により情報が記録される本発明の情報記録媒体の一例を示す斜視図
【図１６】図１５に示す情報記録媒体を使用するシステムの一例を示す模式図
【符号の説明】
【０３４３】
１、１４、２６、３０、３９、２１１    基板
２、１０２、３０２、４０１    第１誘電体層
３、１０３、３０３    第１界面層
４、１０４、２１５    記録層
５、１０５、３０５    第２界面層
６、１０６、３０６、４０２    第２誘電体層
７    光吸収補正層
８、１０８    反射層
９、２７    接着層
１０、２８    ダミー基板
１１    レーザビーム
１２、１５、２２、２４、２９、３１、３２、３７、２１７    情報記録媒体
１３    透明層
１６、１８、２１    情報層
１７、１９、２０    光学分離層
２３    第１情報層
２５    第２情報層
３３    スピンドルモータ
３４    対物レンズ
３５    半導体レーザ
３６    光学ヘッド
３８    記録再生装置
４０、２１２    下部電極
４１、２０４    第１記録層
４２、３０４    第２記録層
４３、２１４    上部電極
４４、５１    電気的情報記録媒体
４５、２２２    印加部
４６、５９、２１９    抵抗測定器
４７、４９、２２０、２２１    スイッチ
４８、５８    パルス電源
５０、２２４    電気的情報記録再生装置
５２    ワード線
５３    ビット線
５４    メモリセル
５５    アドレス指定回路
５６    記憶装置
５７    外部回路
１０７、３０７    界面層
１２０    グルーブ面
１２１    ランド面
２０２    第３誘電体層
２０３    第３界面層
２０５    第４界面層
２０６    第４誘電体層
２０８    第１反射層
２０９    透過率調整層
３０８    第２反射層
５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５０８、５０９    記録波形
５０６、５０７    消去波形
２１３    記録部
２１６    誘電体層
２１８    パルス発生部
２２３    判定部
【図１】
2005293821.tif 000012
【図２】
2005293821.tif 000013
【図３】
2005293821.tif 000014
【図４】
2005293821.tif 000015
【図５】
2005293821.tif 000016
【図６】
2005293821.tif 000017
【図７】
2005293821.tif 000018
【図８】
2005293821.tif 000019
【図９】
2005293821.tif 000020
【図１０】
2005293821.tif 000021
【図１１】
2005293821.tif 000022
【図１２】
2005293821.tif 000023
【図１３】
2005293821.tif 000024
【図１４】
2005293821.tif 000025
【図１５】
2005293821.tif 000026
【図１６】
2005293821.tif 000027