(57)【要約】光学的手段もしくは電気的手段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記録層を備えた情報記録媒体であって、  前記記録層は少なくとも、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）とを含むことを特徴とする情報記録媒体。
2004085167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的手段もしくは電気的手段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記録層を備えた情報記録媒体において、
前記記録層は少なくとも、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）とを含むことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録層が少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３で表されることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記記録層が、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３およびＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｂｉ２Ｔｅ３から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記Ｍ１が、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記記録層において、ＧｅＴｅの一部が、Ｍ１Ｍ３で置換され、（ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３）−Ｍ２２Ｔｅ３で表されることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記記録層が、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表されることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記記録層が、組成式ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７、（但し、ａ、ｂ、ｃは原子％）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記記録層が、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、且つ２≦Ａ≦６０、０≦Ｂ≦５、および、０．５≦ｘ＜１を満たすことを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記記録層が、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３および［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３から選ばれる少なくとも一つで表されることを特徴とする請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記記録層が、９＜ａ＜５０且つ０＜ｂ≦１２を満たすことを特徴とする請求項７に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記ｘが、０．８≦ｘ＜１を満たすことを特徴とする請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
基板上に、少なくとも、反射層、第２誘電体層、前記記録層、第１誘電体層がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
基板上に、少なくとも、第１誘電体層、前記記録層、第２誘電体層、反射層がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
界面層が、前記記録層と前記第２誘電体層との間または前記第１誘電体層と前記記録層との間の少なくともいずれか一方に備えられていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記記録層と界面を接して、核生成層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記核生成層の結晶構造が、立方晶であることを特徴とする請求項１５に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記核生成層の材料が、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
前記核生成層の材料であるＭ１Ｍ３が、ＬａＴｅ，ＣｅＴｅ，ＮｄＴｅ，ＳｍＴｅ，ＧｄＴｅ，ＴｂＴｅ，ＤｙＴｅ，ＬａＢｉ，ＣｅＢｉ，ＮｄＢｉ，ＳｍＢｉ，ＧｄＢｉ，ＴｂＢｉおよびＤｙＢｉから選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
少なくとも２つの前記記録層を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項２０】
相変化を起こす記録層を成膜する工程を少なくとも備えた情報記録媒体の製造方法であって、
前記記録層を成膜する工程が、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と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２１】
前記スパッタリングターゲットが少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２２】
前記スパッタリングターゲットが、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表されることを特徴とする請求項２１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２３】
前記スパッタリングターゲットを用いて、Ｇｅの原子％がａ、Ｍ１の原子％がｂ、Ｍ２の原子％がｃ、Ｍ３の原子％がｂ、Ｔｅの原子％が１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ、５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７を満たす前記記録層を形成することを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２４】
前記スパッタリングターゲットを用いて、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、且つ２≦Ａ≦６０、０≦Ｂ≦５、および、０．５≦ｘ＜１を満たす前記記録層を形成することを特徴とする請求項２１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２５】
前記スパッタリングターゲットを用いて、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３および［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３から選ばれる少なくとも一つで表される前記記録層を形成することを特徴とする請求項２４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２６】
基板上に、反射層、第２誘電体層、前記記録層、第１誘電体層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えることを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２７】
基板上に、第１誘電体層、前記記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えることを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２８】
界面層を成膜する工程が、前記記録層を成膜する工程と前記第２誘電体層を成膜する工程との間、または、前記第１誘電体層を成膜する工程と前記記録層を成膜する工程との間、のいずれか一方に備えられていることを特徴とする請求項２６または２７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２９】
前記記録層を成膜する工程の前工程または後工程に、核生成層を成膜する工程を少なくとも備え、
前記核生成層を成膜する工程において、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含む前記核生成層を形成することを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３０】
前記記録層を成膜する工程を少なくとも２工程備えた請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３１】
前記記録層を成膜する工程は、アルゴンガスもしくはクリプトンガスを用いるか、または、アルゴンガスもしくはクリプトンガスと、窒素ガスもしくは酸素ガスのうち少なくともいずれか一方を含む混合ガスを用いることを特徴とする請求項２０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】  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】  情報記録媒体には、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、再生する相変化型光学的情報記録媒体がある。相変化型光学的情報記録媒体における情報の記録、消去、書き換えにおいては、その記録層が結晶相と非晶質相との間で可逆的に相変化を生じる現象を利用する。一般に、情報を記録する場合は、記録層に高パワー（記録パワー）のレーザビームを照射して記録層を融点より高い温度まで加熱し、照射部を溶融したのち急冷することにより、照射部に非晶質相を形成して情報を記録する。一方、情報を消去する場合は、記録時より低パワー（消去パワー）のレーザビームを照射して、記録層の結晶化温度より十分に高く融点よりは低い温度まで記録層を加熱することによって記録層を昇温したのち除冷することにより、照射部に結晶相を形成して前の情報を消去する。従って、相変化型光学的情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワーを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、既に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、相変化型光学的情報記録媒体における情報の再生時においては、記録媒体に対して消去パワーよりも低パワー（再生パワー）のレーザビームを照射し、非晶質部と結晶部との反射率の相違により情報を読み出す。従って、再生信号の振幅を大きくするためには、結晶相と非晶質相との反射率変化が大きいことが必要となる。
情報記録媒体ではさらなる大容量化が切望されており、様々な大容量化技術が検討されている。例えば、光学的情報記録媒体においては、２つの記録層を備える光学的情報記録媒体を用いて情報容量を２倍に高め、その片側から入射するレーザビームによって２つの記録層の記録・再生を行う技術が検討されている。この技術を用いる場合、２層の記録層に対してその片側から入射するレーザビームによって記録層からの反射率変化を再生信号として読むため、レーザ入射側の記録層には透過性が要求される。従って、レーザ入射側の記録層は、透過性を高めるために膜厚を薄くしなければならない。しかしながら、記録層の厚さを薄くすると、原子が移動しにくくなるために記録層の結晶化速度が低下する。そのため、記録層の膜厚を薄くする場合には、記録層の結晶化速度を向上させることが必要である。発明者はその手段として、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅにＳｎを添加する方法を開示した（Ｒｉｅ  ＫＯＪＩＭＡ  ａｎｄ  Ｎｏｂｏｒｕ  ＹＡＭＡＤＡ、“Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｃｒｙｓｔａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｅｄ  ｂｙ  Ｓｎ  Ａｄｄｉｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ  Ｐｈａｓｅ−Ｃｈａｎｇｅ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌ”、Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｖｏｌ．４０（２００１）ｐｐ．５９３０−５９３７）。
また、情報の記録、消去、書き換え、再生に用いるレーザとして、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：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）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記録の高密度化を行う技術が検討されている。
情報記録媒体では、高速記録によるさらなる高転送レート化もまた切望されている。情報記録媒体の線速度を上げると、レーザビームの照射時間が短くなるため、記録層が結晶化に要する時間を短くしなければならない。このため、記録層の結晶化速度を向上させることが必要となる。
以上のことから、情報記録媒体の高密度化および高転送レート化では、記録層の結晶化速度向上が要求されている。記録層の結晶化速度を向上させる手段として、例えば、２０００年６月発売の４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭにおいても、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層にＳｎを添加する方法を発明者らは提案した（例えば、特開２００１−３２２３５７号公報参照）。
（発明が解決しようとする技術的課題）
さらにハイビジョン記録に対応した高密度、高転送レートな情報記録媒体、すなわち先に述べた青紫色レーザを用いた情報記録媒体においては、さらなる結晶化速度の向上が要求された。その場合には、より多くのＳｎの添加が必要となったが、発明者の実験によると結晶化速度が向上し高密度化および高転送レート化が可能となるが結晶化温度の低下が伴い、再生光により再生信号品質の劣化を引き起こすことが確認された。
このように、記録情報である非晶質相の結晶化が再生光により進行し、再生信号振幅が減少し、再生信号品質が劣化するという問題が生じた。
記録層においてこのような再生光による結晶化の進行を抑えるには、再生パワーをできるだけ低くすれば良いが、再生パワーを低くすると、レーザノイズの増加や再生信号振幅の低下が生じ、再生時に十分な信号振幅が得られない。特に、青紫色レーザを用いた情報記録媒体においては、非晶質部における反射率は０％に近くなるように設計され、その結果、非晶質部における記録層の吸収率は９０％以上となっている場合も有り得る。このように非晶質部での吸収率が大きい場合には再生光をより吸収してしまうため、非晶質部は温度が上がりやすい。このため、非晶質部の結晶化が再生光の照射により進行し、再生信号振幅が小さくなってしまう。そこで、非晶質部の吸収を小さくすることも考えられるが、非晶質の吸収率を下げると非晶質部の反射率が上がってしまい、非晶質部と結晶部の反射率コントラスト（結晶部での反射率をＲｃ、非晶質部での反射率をＲａとすると（Ｒｃ−Ｒａ）／Ｒｃで表される）が下がり、再生信号品質の低下を引き起こす。従って、再生パワーを低減する、もしくは非晶質部の吸収を小さくするのみでは再生信号品質の低下が起こり、非晶質部の結晶化を抑制する手段として十分ではない。
本発明は、高密度且つ高転送レートな情報記録媒体においても、再生光による記録信号の劣化を抑制し、安定に再生することができる情報記録媒体を提供することを目的とする。
（その解決方法）
上記目的を達成するため、本発明の情報記録媒体は、記録層が光学的手段もしくは電気的手段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情報記録媒体であって、記録層が少なくとも、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素（以下同じ））と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素（以下同じ））と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素（以下同じ））とを含むことを特徴とする。この情報記録媒体は、記録層の融点および結晶化温度が高く、熱的安定性が良好で、再生光劣化の抑制が可能である。
なお、少なくとも２つの記録層を備えた情報記録媒体において、少なくとも１つの記録層が、光学的手段もしくは電気的手段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場合に、上記と同様の記録層を備えれば同様の作用を有する。
上記情報記録媒体は、記録層が少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３で表されるものでもよい。この構成によれば、高融点の化学量論組成化合物であるＭ１Ｍ３により、記録層の融点および結晶化温度が高くて、結晶化速度が大きく、熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。
上記情報記録媒体は、記録層において、ＧｅＴｅの一部が、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と置換され、（ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３）−Ｍ２２Ｔｅ３で表されるものでもよい。この情報記録媒体によれば、Ｇｅ−Ｍ２−Ｔｅ３元系組成のＧｅを置換したＭ１が記録層の結晶化温度を上昇させ、熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。また、ＧｅＴｅおよびＭ１Ｍ３は結晶構造が同じＮａＣｌ型であることから、ＧｅとＭ１が置換しても記録層の結晶化過程に変わりはない。
上記情報記録媒体は、記録層が、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表されるものでもよい。この構成において、Ｍ２がＢｉの場合は記録層の結晶化能が向上し、レーザビームのスポット径を小さくし、レーザ照射時間が短い場合でも、安定した記録マークを形成する情報記録媒体が得られる。また、Ｍ２がＳｂの場合は、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３で表される材料に過剰なＳｂが添加されており、この過剰なＳｂは、添加量により結晶化速度の調整を行え、結晶化温度を向上させて記録マークの熱的安定性を高める作用と、繰り返し記録時に物質の移動を抑制する作用とを有することができる。
上記情報記録媒体は、記録層が組成式ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ、５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７（但し、ａ、ｂ、ｃは原子％）を満たしてもよい。このことにより、記録層の結晶化速度が大きく低下することなく、記録層の融点が高く熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。
上記情報記録媒体は、記録層が、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、且つ、２≦Ａ≦６０、０≦Ｂ≦５、および、０．５≦ｘ＜１を満たしてもよい。この情報記録媒体によれば、記録層の結晶化速度が大きく低下することなく、Ｇｅ−Ｍ２−Ｔｅ３元系組成のＧｅを置換したＭ１が記録層の結晶化温度を上昇させ、熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。
上記情報記録媒体は、基板上に、少なくとも反射層、第２誘電体層、記録層、第１誘電体層をこの順に備えてもよい。この構成によれば、再生信号品質が良好な情報記録媒体が得られる。例えば、青紫色レーザや高ＮＡの光学系に用いることができる。
上記情報記録媒体は、基板上に、少なくとも第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に備えてもよい。この構成によれば、再生信号品質が良好な情報記録媒体が得られる。例えば、赤色レーザのＤＶＤ−ＲＡＭに用いることができる。
上記情報記録媒体は、界面層を、記録層と第２誘電体層との間または第１誘電体層と記録層との間の少なくともいずれか一方に備えてもよい。この構成により、記録層と第２誘電体層または第１誘電体層と記録層との間で物質移動が生じない情報記録媒体が得られる。具体的には、誘電体層にＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合、界面層は記録層へのＳの拡散を防止することができる。
上記情報記録媒体は、記録層と界面を接して核生成層を設けてもよい。この構成により、長期保存後の書き換え性能にも優れた情報記録媒体が得られる。
上記情報記録媒体は、核生成層の結晶構造が立方晶であってもよい。これにより、記録層の結晶化において核生成層が核となるため、記録層の結晶化を促進しやすくなる。
上記情報記録媒体は、核生成層の材料が、Ｍ１Ｍ３およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含んでもよい。この構成により、長期保存後の書き換え性能にも優れた情報記録媒体が得られる。Ｍ１Ｍ３は約２０００℃の高融点を有し、ＳｎＴｅおよびＰｂＴｅは成膜後の状態で結晶化しており、これらの化合物の結晶構造はいずれも記録層の結晶構造と同じＮａＣｌ型である。
また、上記目的を達成するため、本発明の上記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を少なくとも備えた情報記録媒体の製造方法であって、記録層を成膜する工程が、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と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。この方法により、ＧｅとＴｅ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を含む記録層を備える情報記録媒体を製造できる。
なお、上記の情報記録媒体の製造方法は、記録層を成膜する工程を少なくとも２工程備えている場合にも適用できる。
上記の情報記録媒体の製造方法は、スパッタリングターゲットが少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含んでもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、スパッタリングターゲットが、さらにＭ２を含んでもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、上記スパッタリングターゲットを用いて、Ｇｅの原子％がａ、Ｍ１の原子％がｂ、Ｍ２の原子％がｃ、Ｍ３の原子％がｂ、Ｔｅの原子％が１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ、５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７を満たす記録層を形成することができる。
上記の情報記録媒体の製造方法は、基板上に、反射層、第２誘電体層、記録層、第１誘電体層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えてもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、基板上に、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えてもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、界面層を成膜する工程が、記録層を成膜する工程と第２誘電体層を成膜する工程との間、または、第１誘電体層を成膜する工程と記録層を成膜する工程との間、のいずれか一方に備わっていてもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、記録層を成膜する工程の前工程または後工程に、核生成層を成膜する工程を少なくとも備え、且つ、核生成層を成膜する工程が、Ｍ１Ｍ３およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含むスパッタリングターゲットを用いてもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、記録層を成膜する工程は、アルゴンガスもしくはクリプトンガスを用いるか、または、アルゴンガスもしくはクリプトンガスと、窒素ガスもしくは酸素ガスのうち少なくともいずれか一方を含む混合ガスを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の１層の記録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である。
図２は、本発明の１層の記録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である。
図３は、本発明の１層の記録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である。
図４は、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である。
図５は  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である。
図６は、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である。
図７は、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である。
図８は、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である。
図９は、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である。
図１０は、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である。
図１１は、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である。
図１２は、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である。
図１３は、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である。
図１４は、本発明の情報記録媒体、及び電気的情報記録媒体再生装置について構成の一部を模式的に示す図である。
図１５は、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である。
図１６は、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である。
図１７は、本発明の情報記録媒体の製造に用いられるスパッタリングターゲットの一例を示す一部断面図である。
図１８は、本発明の情報記録媒体の製造に用いられるスパッタ装置について構成の一部を模式的に示す図である。
図１９は、本発明の１層の記録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である。
図２０は、本発明の１層の記録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である。
図２１は、本発明の１層の記録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である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照にしながら説明する。なお、以下の実施形態は一例であり、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、以下の実施形態では、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。
（実施形態１）
実施形態１では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態１の情報記録媒体１１の一部断面図を図１に示す。情報記録媒体１１は、レーザビーム１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。
情報記録媒体１１は、基板２上に順次積層した反射層１０６、第２誘電体層１０５、第２界面層１０４、記録層１０３、第１界面層１０２、第１誘電体層１０１、および透明層３により構成されている。
レーザビーム１が透明層３側から入射し、再生信号として記録層１０３からの反射光を利用するため、記録層１０３に対して入射側に位置している透明層３は、使用するレーザビーム１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。透明層３の材料には、樹脂や誘電体層を用いることができる。透明層３として樹脂を用いる場合は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などを第１誘電体層１０１上に塗布して形成することができる。また、透明な円盤状のポリカーボネートやアモルファスポリオレフィン、ＰＭＭＡなどの樹脂、またはガラスを、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂によって第１誘電体層１０１に貼り合わせて形成することもできる。透明層３に誘電体層を用いる場合は、スパッタリングにより形成することができる。透明層３は、複数の層から形成されてもよい。
レーザビーム１を集光した際のスポット径は、レーザビーム１の波長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、情報記録媒体１１のような高密度記録媒体の場合、レーザビーム１の波長λは特に４５０ｎｍ以下であることが好ましく、また、３５０ｎｍ未満では透明層３など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好ましい。
基板２の反射層１０６側の表面には、必要に応じてレーザビーム１を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板２の反射層１０６側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板２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２の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体１１の厚さが１２００μｍ程度となるよう、５００μｍ〜１２００μｍの範囲であることが好ましい。なお、透明層３の厚さが６００μｍ程度（ＮＡ＝０．６で良好な記録再生が可能）の場合、５５０μｍ〜６５０μｍの範囲内であることが好ましい。また、透明層３の厚さが１００μｍ程度（ＮＡ＝０．８５で良好な記録再生が可能）の場合、１０５０μｍ〜１１５０μｍの範囲内であることが好ましい。
第１誘電体層１０１は、誘電体からなる。この第１誘電体層１０１は、記録層１０３の酸化、腐食、変形などを防止する働きと、光学距離を調整して記録層１０３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振幅を大きくする働きとを有する。第１誘電体層１０１には、例えばＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３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１０１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。
第１誘電体層１０１の膜厚は、マトリクス法（例えば久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年、第３章を参照）に基づく計算により、記録層１０３の結晶部と非晶質部の反射光量の変化が大きく、且つ記録層１０３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。第１誘電体層１０１の膜厚は、２ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内であることが好ましく、２０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第１誘電体層１０１の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層１０３に対して熱を効果的に伝えることができる。これにより、記録パワーを低下させ、記録感度を向上できる。
第１界面層１０２は、繰り返し記録によって第１誘電体層１０１と記録層１０３との間で生じる物質移動を防止する働きがある。特に、第１誘電体層１０１がＳを含む場合には、第１誘電体層１０１と記録層１０３との間で生じるＳの物質移動が顕著に見られるので、第１界面層１０２がより効果的な働きを担う。情報の再生では、情報記録媒体１１に対して再生パワーのレーザビーム１を照射し、結晶部と非晶質部との反射率の相違により情報を読み出す。従って、再生信号の振幅を大きくするためには、結晶相と非晶質相との反射率変化が大きいことが必要となる。このことから、記録層１０３と界面を接している第１界面層１０２は、光吸収が少なく記録の際に記録パワー（高パワー）レーザビームの照射に対しても溶けない高融点な材料で、且つ第１誘電体層１０１および記録層１０３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１を照射した際に、溶けて記録層１０３に混入しないために必要な特性である。混入すると記録層１０３の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下する。また、第１誘電体層１０１および記録層１０３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。
第２界面層１０４は、第１界面層１０２と同様の役割を担う。第２界面層１０４は、繰り返し記録によって第２誘電体層１０５と記録層１０３との間で生じる物質移動を防止する働きがあり、特に第２誘電体層１０５がＳを含む場合には、第２界面層１０４がより効果的な働きを担う。再生信号の振幅として用いる結晶相と非晶質相との反射率変化を大きくするには、記録層１０３と界面を接している第２界面層１０４は、光吸収が少なく記録の際に記録パワー（高パワー）レーザビームの照射に対しても溶けない高融点な材料で、且つ第２誘電体層１０５および記録層１０３との密着性が良い材料であることが好ましい。
第１界面層１０２および第２界面層１０４には、第１誘電体層１０１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、Ｚｒ、Ｏを含む材料を用いることが好ましい。さらに、その中でもＣｒとＯがＣｒ２Ｏ３を形成し、ＺｒとＯがＺｒＯ２を形成して、Ｃｒ２Ｏ３とＺｒＯ２の混合物になっていることが好ましい。Ｃｒ２Ｏ３は、記録層１０３との密着性が良い材料である。またＺｒＯ２は、透明で融点が約２７００℃と高く、且つ酸化物の中では熱伝導率が低い材料であるため、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１０３と接して形成しても、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１１が実現できる。記録層１０３との密着性を確保するためには、Ｃｒ２Ｏ３−ＺｒＯ２中のＣｒ２Ｏ３の含有量は１０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、第１界面層１０２および第２界面層１０４での光吸収を小さく保つためには６０ｍｏｌ％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）。より好ましくは、２０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下である。
第１界面層１０２および第２界面層１０４には、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｏの他にさらにＳｉを含む材料を用いてもよく、その中でもＣｒとＯがＣｒ２Ｏ３を形成し、ＺｒとＯがＺｒＯ２を形成し、ＳｉとＯがＳｉＯ２を形成して，ＳｉＯ２とＣｒ２Ｏ３とＺｒＯ２の混合物になっていることが好ましい。ＳｉＯ２を含ませることにより、記録層１０３の結晶化を促進する効果が高くなり、書き換え性能に優れた情報記録媒体１１を実現できる。ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＺｒＯ２の中のＳｉＯ２の含有量は５ｍｏｌ％以上であることが好ましく、記録層１０３との密着性を確保するためには４０ｍｏｌ％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。また、良好な記録書き換え性能を確保するためには、ＳｉＯ２とＣｒ２Ｏ３の含有量の和は９５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
第１界面層１０２および第２界面層１０４は、光吸収によって記録層１０３における反射光量の記録前後での変化が小さくならないよう、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが望ましく、２ｎｍ〜７ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。
第１界面層１０２および第２界面層１０４には、Ｃを含む材料を用いてもよい。Ｃを含ませることにより、記録層１０３の結晶化速度が低下し、再生光劣化を抑制できる。第１界面層１０２および第２界面層１０４としてＣを用いる場合、Ｃの膜厚は繰り返し特性が悪化しないように５ｎｍ以下が望ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましい。
第２誘電体層１０５は、光学距離を調整して記録層１０３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振幅を大きくする働きとを有する。第２誘電体層１０５には、第１誘電体層１０１と同様の系の材料を用いることができ、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物であるＺｎＳ−ＳｉＯ２は、第２誘電体層１０５としても優れた材料である。
第２誘電体層１０５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１０５の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層１０３で発生した熱を効果的に反射層１０６側に拡散させることができる。これにより、記録層１０３に記録を行う際に、急冷しやすくなり、非晶質相を安定に形成することができる。
本発明の記録層１０３は、レーザビーム１の照射によって結晶部と非晶質部との間で可逆的な相変化を起こす材料を用いることができる。記録層１０３は、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕ、好ましくはＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）を含む材料よりなる。Ｇｅ，Ｔｅ，Ｍ１，Ｍ２，およびＭ３は、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３、より具体的にはＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３またはＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｂｉ２Ｔｅ３で表されることが好ましい。Ｍ１Ｍ３は融点が１３００℃以上と高い。特にＢｉＧｄ、ＢｉＴｂ、ＢｉＤｙ、ＢｉＹは融点が２０００℃以上である可能性が２元系の状態図に示されている。好ましくは、ＢｉＧｄ、ＢｉＴｂ、ＢｉＤｙである。このため、Ｍ１Ｍ３としてこれらの化合物を用いることにより、記録層１０３の結晶化温度が高く熱的安定性が良好な情報記録媒体１１が得られる。また、Ｍ１Ｍ３は、ＮａＣｌ型の結晶構造を有する。従って、例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３化合物系などのＮａＣｌ型の結晶構造を有する記録層１０３を用いる場合、Ｍ１Ｍ３は結晶構造が同じため置換しやすく、記録層１０３の結晶化温度を高めることができる。
具体的には、記録層１０３は、ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃ（但し、ａ、ｂ、ｃは原子％）で表される材料で形成してもよい。この場合、非晶質相が安定で信号振幅を大きくできるように、５＜ａ＜５０且つ４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７の関係を満たすことが望ましく、高密度情報記録媒体に適した１５≦ａ≦４７の関係を満たすことがより好ましい。ａ≦５においては、結晶化速度が速くなり、非晶質部である記録マークの保存性が低下する。ａ≧５０においては、融点が上昇し結晶化速度が低下するため、記録パワーが高パワーとなり、記録層の記録感度が低下する。また、非晶質相が安定で信号振幅が大きく、結晶化速度の低下が少ない０＜ｂ≦２６且つ０＜ｃ≦５２の関係を満たすことが好ましく、０＜ｂ＜２０且つ２≦ｃ＜５０の関係を満たすことがより好ましい。ｂ＝０では、結晶化温度が低く、記録マークの保存性が低下する。また、ｂ＞２６では、融点が高すぎて、記録層の記録感度が低下する。ｃ＜２では結晶化速度が低くすぎ、ｃ＞５２では結晶化速度が速すぎる。
また、記録層１０３は、組成式ＧｅＴｅの一部がＭ１Ｍ３で置換され、（ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３）−Ｍ２２Ｔｅ３で表される材料で形成してもよい。この材料を用いた場合、Ｇｅを置換した元素Ｍ１が記録層１０３の融点および結晶化温度を上昇させるため、記録マークである非晶質部の保存性を向上できる。
具体的は、記録層１０３は、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表される材料、好ましくは［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３および［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３で形成してもい。この時、２≦Ａ≦６０、且つ０≦Ｂ≦５、０．５≦ｘ＜１（より好ましくは０．８≦ｘ＜１）であることが好ましい。
また、記録層１０３は、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表される材料で形成してもよい。添加されたＭ２がＢｉの場合には、記録層の結晶化速度を向上させる。Ｍ２がＳｂの場合には、添加量によって記録層の結晶化温度と結晶化速度の調整を行える。
記録層１０３の膜厚は、情報記録媒体１１の記録感度を高くするため、６ｎｍ〜１４ｎｍ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。記録層１０３が１４ｎｍより厚い場合には、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１０３が６ｎｍより薄い場合には、情報記録媒体１１の反射率が小さくなる。
反射層１０６は、記録層１０３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１０６は、記録層１０３で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層１０３の急冷を促し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１０６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。
反射層１０６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、Ａｕ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ、Ａｇ−Ｚｎ−Ａｌ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１０６の材料として好ましい。
反射層１０６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１０６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記録媒体１１の記録感度が低下する。従って、反射層１０６の膜厚は３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
反射層１０６としてＡｇおよびＡｇ合金を用いる場合には、第２誘電体層１０５にＳが含まれると、第２誘電体層１０５と反射層１０６との間でＳの物質移動が生じて、反射層のＡｇが硫化されるため、第２誘電体層１０５と反射層１０６との間に第３界面層を設けることが望まれる。この場合、第３界面層には、反射層１０６で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。第３界面層として、ＡｌまたはＡｌ合金を用いることが好ましい。また、第３界面層には、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｃなどの元素や、ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，ＺｎＯ，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ３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、ＳｉＣなどの炭化物やＬａＦ３などの弗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。また、膜厚は３ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍ）の範囲内であることが好ましい。
記録層１０３と第１界面層１０２との間、または記録層１０３と第２界面層１０４との間の少なくともいずれか一方に、記録層１０３と接して核生成層を設けてもよい。核生成層は、Ｍ１Ｍ３およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含んでもよい。核生成層として、例えば、ＤｙＴｅ，ＢｉＴｂ，ＢｉＴｅＭ１２，Ｂｉ２ＴｅＭ１，ＢｉＴｅ２Ｍ１などを用いることができる。この材料を用いることにより、核生成層の融点が高く、熱的安定性が良好で、核生成層と記録層１０３との界面で結晶核が生じやすく記録層１０３での結晶成長が促進され、書き換え保存性に優れた図１の情報記録媒体１１、図２の情報記録媒体１２、および図３の情報記録媒体１３が得られる。核生成層の膜厚は、高速な転送レートの場合にも、消去性能が良好で、長期保存後の書き換え性能が良好となるよう０．３ｎｍ〜３ｎｍの範囲内であることが好ましく、０．５ｎｍ〜２ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。なお、核生成層が島状でも薄膜状でも核生成層としての効果は得られる。
なお、第１界面層がなくてもよく、図２の情報記録媒体１２に示すように、基板２上に順次積層した、反射層１０６、第２誘電体層１０５、第２界面層１０４、記録層１０３、第１誘電体層１０７、および透明層３より構成される。この場合、第１誘電体層１０７と記録層１０３との間で物質移動が生じて、記録層の組成が変化しないように、第１誘電体層１０７にはＳを含まないことが望まれる。また、第２界面層がなくてもよく、図３の情報記録媒体１３に示すように、基板２上に順次積層した、反射層１０６、第２誘電体層１０８、記録層１０３、第１界面層１０２、第１誘電体層１０１、および透明層３より構成される。この時もまた、第２誘電体層１０８と記録層１０３との間で物質移動が生じて、記録層の組成が変化しないように、第２誘電体層１０８にはＳを含まないことが望まれる。
図１の情報記録媒体１１、図２の情報記録媒体１２、および図３の情報記録媒体１３は、以下で説明する方法によって製造できる。
はじめに、図１の情報記録媒体１１の製造方法について説明する。
まず、基板２（厚さが例えば１１００μｍ）を用意し、成膜装置内に配置する。
続いて、基板２上に反射層１０６を成膜する。このとき、基板２にレーザビーム１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反射層１０６を成膜する。反射層１０６は、反射層１０６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ガスと反応性ガス（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。
続いて、反射層１０６上に、第２誘電体層１０５を成膜する。第２誘電体層１０５は、第２誘電体層１０５を構成する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ガスと反応性ガス（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。第２誘電体層１０５は、第２誘電体層１０５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ガスと反応性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形成できる。
続いて、第２誘電体層１０５上に、第２界面層１０４を成膜する。第２界面層１０４は、第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第２界面層１０４上に、記録層１０３を成膜する。記録層１０３は、その組成に応じて、Ｇｅ−Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｔｅ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。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１０３は、Ｇｅ、Ｍ１、Ｔｅ、Ｍ２、またはＭ３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１０３は、Ｇｅ、Ｍ１、Ｔｅ、Ｍ２、またはＭ３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できる。例えば、２元系スパッタリングターゲットとして、ＧｅＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、またはＴｅＤｙの合金スパッタリングターゲットを用いて、Ｇｅ−Ｄｙ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の記録層を形成することができる。
続いて、記録層１０３上に、第１界面層１０２を成膜する。第１界面層１０２は、第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第１界面層１０２上に、第１誘電体層１０１を成膜する。第１誘電体層１０１は、第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
最後に、第１誘電体層１０１上に透明層３を形成する。透明層３は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂を第１誘電体層１０１上に塗布して、基板を第１誘電体層１０１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、透明層３には、透明な円盤状のポリカーボネートまたはアモリファスポリオレフィンやＰＭＭＡなど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３として用いる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１０１上に密着させることも可能である。
なお、第１誘電体層１０１を成膜したのち、または透明層３を形成したのち、必要に応じて記録層１０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。初期化工程は、非晶質状態にある記録層１０３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。
以上のようにして、図１の情報記録媒体１１を製造できる。
次に、図２の情報記録媒体１２の製造方法を説明する。基板２上に図１の情報記録媒体１１の製造方法と同様の方法で記録層１０３まで形成したあと、記録層１０３上に第１誘電体層１０７を成膜する。第１誘電体層１０７は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図１の第１誘電体層１０１と同条件で形成することができる。続いて、第１誘電体層１０７上に透明層３を形成する。なお、図１の情報記録媒体１１と符号が重複する層の工程は説明を省略する。このようにして、図２の情報記録媒体１２を製造できる。
次に、図３の情報記録媒体１３の製造方法について説明する。基板２上に図１の情報記録媒体１１の製造方法と同様の方法で反射層１０６まで形成したあと、反射層１０６上に第２誘電体層１０８を成膜する。第２誘電体層１０８は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図１の第２誘電体層１０５と同条件で形成することができる。続いて、第２誘電体層１０８上に記録層１０３を形成する。続いて、記録層１０３上に第１界面層１０２、第１誘電体層１０１の順で成膜し、第１誘電体層１０１上に透明層３を形成する。なお、図１の情報記録媒体１１と符号が重複する層の製造工程は説明を省略する。このようにして、図３の情報記録媒体１３を製造できる。
（実施形態２）
実施形態２では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態２の情報記録媒体１４の一部断面図を図４に示す。情報記録媒体１４は、片面からのレーザビーム１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。
情報記録媒体１４では、基板２上に光学分離層３５、３３、３２などを介して、順次積層されたＮ組（ＮはＮ≧２を満たす自然数）の第Ｎ情報層３６、第（Ｎ−１）情報層３４、第１情報層３１、および透明層３により構成されている。ここで、レーザビーム１の入射側から数えて（Ｎ−１）組目までの情報層、第１情報層３１から第（Ｎ−１）情報層３４（以下、レーザビーム１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、光透過型の情報層である。
基板２、および透明層３の材料には、実施形態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、実施形態１で説明した形状および機能と同様である。
光学分離層３５、３３、３２などは、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂、あるいは誘電体層などからなり、レーザビーム１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屈折率が小さいことが好ましい。
光学分離層３５、３３、３２などは、情報記録媒体１４の第１情報層３１、第（Ｎ−１）情報層３４、第Ｎ情報層３６など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３５、３３、３２などの厚さは、対物レンズの開口数ＮＡとレーザビーム１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％と仮定した場合、ΔＺはΔＺ＝λ／｛２（ＮＡ）２｝で近似できる。λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．６の時、ΔＺ＝０．５５６μｍとなり、±０．６μｍ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３５、３３、３２などの厚さは、１．２μｍ以上であることが必要である。第１情報層３１、第（Ｎ−１）情報層３４、第Ｎ情報層３６などとの間の距離は、対物レンズを用いてレーザビーム１を集光可能な範囲となるようにすることが望ましい。従って、光学分離層３５、３３、３２などの厚さの合計は、対物レンズが許容できる交差内（例えば５０μｍ以下）にすることが好ましい。
基板２および光学分離層３５、３３、３２などにおいて、レーザビームの入射側の表面には、必要に応じてレーザビーム１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１の照射のみにより、第Ｋの情報層（Ｋは１≦Ｋ≦Ｎの自然数）を第１〜第（Ｋ−１）の情報層を透過したレーザビーム１によって記録再生することが可能である。
なお、第１情報層３１から第Ｎ情報層３６の少なくともいずれか一層を、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３１の構成について詳細に説明する。
第１情報層３１は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第１誘電体層２０１、第１界面層２０２、第１記録層２０３、第２界面層２０４、第２誘電体層２０５、第１反射層２０６、および透過率調整層２０７を備える。
第１誘電体層２０１には、実施形態１の第１誘電体層１０１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、実施形態１の第１誘電体層１０１の機能と同様である。
第１誘電体層２０１の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第１記録層２０３での結晶部と非晶質部の反射光量の変化が大きく、且つ第１情報層３１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。
第１界面層２０２には、実施形態１の第１界面層１０２と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施形態１の第１界面層１０２と同様である。
第２界面層２０４には、実施形態１の第２界面層１０４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、実施形態１の第２界面層１０４と同様である。
第２誘電体層２０５には、実施形態１の第２誘電体層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、実施形態１の第２誘電体層１０５と同様である。
第１記録層２０３には、実施形態１の記録層１０３と同様の材料を用いることができる。第１記録層２０３の膜厚は、記録再生の際に必要なレーザ光量をレーザビーム１の入射側から第１情報層３１より遠い側にある情報層に到達させて情報を読み出すため、第１情報層３１の透過率が高いことが要求される。このことから、第１記録層２０３は、１５ｎｍより薄くする必要がある。
第１反射層２０６には、実施形態１の反射層１０６と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施形態１の反射層１０６の機能と同様である。第１反射層２０６の膜厚は、第１情報層３１の透過率を高くするためには、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２０６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、且つ第１情報層３１の反射率が確保でき、さらに第１情報層３１の透過率も十分となる。
透過率調整層２０７は誘電体からなり、第１情報層３１の透過率を調整する機能を有する。この透過率調整層２０７によって、第１記録層２０３の結晶部における第１情報層の透過率Ｔｃ（％）と、第１記録層２０３の非晶質部における第１情報層３１の透過率Ｔａ（％）とをともに高くすることができる。具体的には、透過率調整層２０７を備える第１情報層３１では、透過率調整層２０７がない場合に比べて、２％〜１０％程度透過率が上昇する。また、透過率調整層２０７は、第１記録層２０３で発生した熱を効果的に拡散させる効果も有する。
透過率調整層２０７の屈折率ｎおよび消衰係数ｋは、第１情報層３１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且つｋ≦０．１を満たすことが好ましく、２．０≦ｎ≦３．０且つｋ≦０．０５を満たすことがより好ましい。
透過率調整層２０７の膜厚ｄは、（１／３２）λ／ｎ≦ｄ≦（３／１６）λ／ｎ、または、（１７／３２）λ／ｎ≦ｄ≦（１１／１６）λ／ｎの範囲内であることが好ましく、（１／１６）λ／ｎ≦ｄ≦（５／３２）λ／ｎ、（９／１６）λ／ｎ≦ｄ≦（２１／３２）λ／ｎの範囲内であることがより好ましい。この範囲では、第１記録層２０３の結晶部での反射率Ｒｃ１と非晶質部での反射率Ｒａ１はＲｃ１＞Ｒａ１を満足し、安定に記録再生の動作を行え、結晶部での反射率Ｒｃ１が２≦Ｒｃ１≦８を満たす。なお、上記の範囲は、レーザビーム１の波長λと透過率調整層２０７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≦ｄ≦４０ｎｍまたは６０ｎｍ≦ｄ≦１３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、７ｎｍ≦ｄ≦３０ｎｍまたは６５ｎｍ≦ｄ≦１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましいことになる。ｄをこの範囲内で選ぶことによって、第１情報層３１の透過率ＴｃおよびＴａを共に高くすることができる。
透過率調整層２０７には、例えばＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、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ができる。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＝２．５〜２．８）、消衰係数も小さい（ｋ＝０．０〜０．０５）ため、第１情報層３１の透過率を高める作用が大きくなる。
第１情報層３１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１の入射側に対して第１情報層３１の反対側になる情報層に到達させるため、４０＜Ｔｃ且つ４０＜Ｔａを満たすことが好ましく、４６＜Ｔｃ且つ４６＜Ｔａを満たすことがより好ましい。
第１情報層３１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およびＴａがこの条件を満たすことにより、レーザビーム１の入射側から第１情報層３１より遠い側にある情報層の記録再生の際、第１記録層２０３の状態による第１情報層３１における透過率変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
第１記録層２０３の反射率Ｒｃ１および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、安定に記録再生の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且つ４≦Ｒｃ１≦１５を満たすことが好ましく、０．１≦Ｒａ１≦３且つ４≦Ｒｃ１≦１０を満たすことがより好ましい。
なお、第１界面層がなくてもよく、図５の情報記録媒体１５に示すように、第１情報層３７は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第１誘電体層２０８、第１記録層２０３、第２界面層２０４、第２誘電体層２０５、第１反射層２０６、および透過率調整層２０７より構成される。この場合、第１誘電体層２０８と第１記録層２０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第１誘電体層２０８の材料にはＳを含まないことが望まれる。また、第２界面層がなくてもよく、図６の情報記録媒体１６に示すように、第１情報層３８は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第１誘電体層２０１、第１界面層２０２、第１記録層２０３、第２誘電体層２０９、第１反射層２０６、および透過率調整層２０７より構成される。この時もまた、第２誘電体層２０９と第１記録層２０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第２誘電体層２０９にはＳを含まないことが望まれる。
図４の情報記録媒体１４、図５の情報記録媒体１５、および図６の情報記録媒体１６は、以下で説明する方法によって製造できる。
はじめに、図４の情報記録媒体１４の製造方法について説明する。
まず、基板２（厚さが例えば１１００μｍ）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形成され、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３５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Ｎ情報層３６上に塗布して、その後基板２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３５がレーザビーム１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後、基板２とかぶせた基板（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。
このようにして、基板２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３２を形成したものを用意する。
続いて、光学分離層３２上に第１情報層３１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３２を形成した基板２を成膜装置内に配置し、光学分離層３２上に透過率調整層２０７を成膜する。透過率調整層２０７は、透過率調整層２０７を構成する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。また、透過率調整層２０７は、透過率調整層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可能である。
続いて、透過率調整層２０７上に、第１反射層２０６を成膜する。第１反射層２０６は、実施形態１で説明した図１の反射層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第１反射層２０６上に、第２誘電体層２０５を成膜する。第２誘電体層２０５は、実施形態１で説明した図１の第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第２誘電体層２０５の上に、第２界面層２０４を成膜する。第２界面層２０４は、実施形態１で説明した図１の第２界面層１０４と同様の方法で形成できる。
続いて、第２界面層２０４上に、第１記録層２０３を成膜する。第１記録層２０３は、実施形態１で説明した図１の記録層１０３と同様の方法で形成できる。
続いて、第１記録層２０３上に、第１界面層２０２を成膜する。第１界面層は、実施形態１で説明した図１の第１界面層１０２と同様の方法で形成できる。
続いて、第１界面層２０２上に、第１誘電体層２０１を成膜する。第１誘電体層２０１は、実施形態１で説明した図１の第１誘電体層１０１と同様の方法で形成できる。
続いて、第１誘電体層２０１上に、透明層３を形成する。透明層３は実施形態１で説明した図１の透明層３と同様の方法で形成できる。
なお、第１誘電体層２０１を成膜した後、または透明層３を形成した後、必要に応じて、第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。
以上のようにして、図４の情報記録媒体１４を製造できる。
次に、図５の情報記録媒体１５の製造方法について説明する。基板２上に図４の情報記録媒体１４の製造方法と同様の方法で記録層２０３まで形成したあと、記録層２０３上に第１誘電体層２０８を成膜する。第１誘電体層２０８は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図４の第１誘電体層２０１の製造方法と同条件で形成することができる。このようにして、第１情報層３７を形成する。続いて、第１情報層３７上に透明層３を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の工程は説明を省略する。このようにして、図５の情報記録媒体１５を製造できる。
次に、図６の情報記録媒体１６の製造方法について説明する。基板２上に図４の情報記録媒体１４の製造方法と同様の方法で第１反射層２０６まで形成したあと、第１反射層２０６上に第２誘電体層２０９を成膜する。第２誘電体層２０９は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図４の第２誘電体層２０５の製造方法と同条件で形成することができる。続いて、第２誘電体層２０９上に記録層２０３を形成する。続いて、記録層２０３上に第１界面層２０２、第１誘電体層２０１の順で成膜する。このようにして、第１情報層３８を形成する。続いて、第１情報層３８上に透明層３を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の製造工程は説明を省略する。このようにして、図６の情報記録媒体１６を製造できる。
（実施形態３）
実施形態３では、実施形態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。実施形態３の情報記録媒体１７の一部断面図を図７に示す。情報記録媒体１７は、片面からのレーザビーム１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。
情報記録媒体１７は、基板２上に順次積層した、第２の情報層４１、光学分離層３２、第１情報層３１、および透明層３により構成されている。基板２、光学分離層３２、第１情報層３１、および透明層３には、実施形態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、実施形態２で説明した形状および機能と同様である。
以下、第２の情報層４１の構成について詳細に説明する。
第２の情報層４１は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第３誘電体層３０１、第３界面層３０２、第２記録層３０３、第４界面層３０４、第４誘電体層３０５、および第２反射層３０６を備える。第２の情報層４１は、透明層３、第１情報層３１、および光学分離層３２を透過したレーザビーム１によって記録再生が行われる。
第３誘電体層３０１および第４誘電体層３０５には、それぞれ実施形態１の第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、それぞれ実施形態１の第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５の機能と同様である。第３誘電体層３０１および第４誘電体層の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第２記録層３０３の結晶部と非晶質部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３界面層３０２および第４界面層３０４には、それぞれ実施形態１の第１界面層１０２および第２界面層１０４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、それぞれ実施形態１の第１界面層１０２および第２界面層１０４と同様である。
第２記録層２０３には、実施形態１の記録層１０３と同様の材料を用いることができる。また、それらの膜厚についても、実施形態１の記録層１０３の膜厚と同様である。
第２反射層３０６には、実施形態１の反射層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、実施形態１の反射層１０６の機能と同様である。
なお、第３界面層がなくてもよく、図８の情報記録媒体１８に示すように、第２の情報層４２は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第３誘電体層３０７、第２記録層３０３、第４界面層３０４、第４誘電体層３０５、および第２反射層３０６より構成される。このように第３誘電体層３０７と第２記録層３０３の間に第３界面層がない場合、第３誘電体層３０７と第２記録層３０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第３誘電体層３０７の材料にはＳを含まないことが望まれる。このとき、第１情報層３１において、第１界面層と第２界面層の少なくともいずれか一方がなくてもよい。
また、第４界面層がなくてもよく、図９の情報記録媒体１９に示すように、第２の情報層４３は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第３誘電体層３０１、第３界面層３０２、第２記録層３０３、第４誘電体層３０８、および第２反射層３０６より構成される。この時もまた、第４誘電体層３０８と第２記録層３０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第４誘電体層３０８にはＳを含まないことが望まれる。このとき、第１情報層３１において、第１界面層と第２界面層の少なくともいずれか一方がなくてもよい。また、第３界面層と第４界面層がなくてもよい。
図７の情報記録媒体１７、図８の情報記録媒体１８、および、図９の情報記録媒体１９は、以下で説明する方法によって製造できる。
はじめに、図７の情報記録媒体１７の製造方法を説明する。
まず、基板２上に第２の情報層４１を形成する。具体的には、まず基板２（厚さが例えば１１００μｍ）を用意し、成膜装置内に配置する。
続いて、基板２上に第２反射層３０６を成膜する。このとき、基板２にレーザビーム１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３０６を成膜する。第２反射層３０６は、実施形態１で説明した図１の反射層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第２反射層３０６上に、第４誘電体層３０５を成膜する。第４誘電体層３０５は、実施形態１で説明した図１の第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第４誘電体層３０５上に、第４界面層３０４を成膜する。第４界面層３０４は、実施形態１で説明した図１の第４界面層１０４と同様の方法で形成できる。
続いて、第４界面層３０４上に、第２記録層３０３を成膜する。第２記録層は、実施形態１で説明した図１の記録層１０３と同様の方法で形成できる。
続いて、第２記録層３０３上に、第３界面層３０２を成膜する。第３界面層３０２は、実施形態１で説明した図１の第１界面層１０２と同様の方法で形成できる。
続いて、第３界面層３０２上に、第３誘電体層３０１を成膜する。第３誘電体層３０１は、実施形態１で説明した図１の第１誘電体層１０１と同様の方法で形成できる。
このようにして、第２の情報層４１を形成する。
続いて、第２の情報層４１の第３誘電体層３０１上に光学分離層３２を形成する。光学分離層３２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３誘電体層３０１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り形成できる。なお、光学分離層３２がレーザビーム１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。
なお、第３誘電体層３０１を成膜した後、または光学分離層３２を形成した後、必要に応じて、第２記録層３０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。
続いて、光学分離層３２上に第１情報層３１を形成する。具体的には、光学分離層３２上に、透過率調整層２０７、第１反射層２０６、第２誘電体層２０５、第２界面層２０４、第１記録層２０３、第１界面層２０２、第１誘電体層２０１をこの順序で成膜する。ここで、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の製造工程は、それぞれ実施形態２で説明した方法で形成できる。
最後に、第１誘電体層２０１上に透明層３を形成する。透明層３は、実施形態１で説明した図１の方法で形成できる。
なお、第１誘電体層２０１を成膜した後、または透明層３を形成した後、必要に応じて、第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。また、第１誘電体層２０１を成膜した後、または透明層３と形成した後、必要に応じて、第２記録層３０３、第１記録層２０３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２０３の結晶化を先に行うと、第１記録層２０３の透過率が減少するため、第２記録層３０３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。特に、初期化に赤色レーザを使用する場合、結晶化に伴う透過率の減少が大きい。このため、第２記録層３０３を先に結晶化させることが好ましい。
以上のようにして、図７の情報記録媒体１７を製造できる。なお、情報記録媒体１７の第１情報層は、第１情報層３１の代わりに、図５の第１情報層３７または図６の第１情報層３８を用いてもよい。
次に、図８の情報記録媒体１８の製造方法を説明する。基板２上に、図７の情報記録媒体１７の製造方法と同様の方法で第２記録層３０３まで製造する。続いて、第２記録層３０３上に第３誘電体層３０７を成膜する。第３誘電体層３０７は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、実施形態１で説明した図１の第１誘電体層１０１と同条件で形成することができる。このようにして、第２の情報層４２を形成する。続いて、第２の情報層４２上に光学分離層３２を形成する。続いて、光学分離層３２上に第１情報層３１を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の工程は説明を省略する。このようにして、図８の情報記録媒体１８を製造できる。なお、情報記録媒体１８の第１情報層は、第１情報層３１の代わりに、図５の第１情報層３７または図６の第１情報層３８を用いてもよい。
次に、図９の情報記録媒体１９の製造方法を説明する。基板２上に、図７の情報記録媒体１７の製造方法と同様の方法で第２反射層３０６まで形成したあと、第２反射層３０６上に第４誘電体層３０８を成膜する。第４誘電体層３０８は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、実施形態１で説明した図１の第２誘電体層１０５と同条件で形成することができる。続いて、第４誘電体層３０８上に記録層３０３を形成する。続いて、記録層３０３上に第３界面層３０２、第３誘電体層３０１の順で成膜する。このようにして、第２の情報層４３を形成する。続いて、第２の情報層４３上に光学分離層３２を形成し、光学分離層３２上に第１情報層３１を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の製造工程は説明を省略する。このようにして、図９の情報記録媒体１９を製造できる。なお、情報記録媒体１９の第１情報層は、第１情報層３１の代わりに、図５の第１情報層３７または図６の第１情報層３８を用いてもよい。
（実施形態４）
実施形態４では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態４の情報記録媒体２０の一部断面図を図１０に示す。情報記録媒体２０は、実施形態２の情報記録媒体１４と同様、片面からのレーザビーム１の照射によって情報記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
情報記録媒体２０では、基板４上に光学分離層３２、３３、３５などを介して順次積層された第１情報層３１、第（Ｎ−１）情報層３４、および第Ｎ情報層３６などのＮ組の情報層と、その上に接着層６を介して密着されたダミー基板５により構成されている。
基板４、およびダミー基板５は、基板４と同様に、透明で円盤状の基板である。基板４およびダミー基板５には、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などの樹脂、またはガラスを用いることができる。
基板４の第１誘電体層２０１側の表面には、必要に応じてレーザビーム１を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板４の第１誘電体層２０１側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板４およびダミー基板５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４の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体２０の厚さが１２００μｍ程度となるよう、５００μｍ〜１２００μｍの範囲内であることが好ましい。
なお、基板４上に形成された第１情報層３１は、図４の情報記録媒体１４と同一の符号を付しており、その説明を省略する。
接着層６は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂からなり、使用するレーザビーム１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、第１界面層２０２がなくてもよく、図１１の情報記録媒体２１に示すように、第１情報層３１は図５の第１情報層３７を用いてもよい。また、第２界面層２０４がなくてもよく、図１２の情報記録媒体２２に示すように、第１情報層３１は図６の第１情報層３８を用いてもよい。
図１０の情報記録媒体２０、図１１の情報記録媒体２１、および図１２の情報記録媒体２２の製造方法について以下で説明する。
はじめに、図１０の情報記録媒体２０の製造方法を説明する。
まず、基板４（厚さが例えば６００μｍ）上に、第１情報層３１を形成する。このとき、基板４にレーザビーム１を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成されている側に第１情報層３１を形成する。具体的には、基板４を成膜装置内に配置し、実施形態２で説明した図４の情報記録媒体１４と逆の順番で形成する。基板４上に、第１情報層３１として第１誘電体層２０１、第１界面層２０２、第１記録層２０３、第２界面層２０４、第２誘電体層２０５、第１反射層２０６、透過率調整層２０７を順次積層し、第１情報層３１を形成する。その後、（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、図４の製造方法と同様に、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、第Ｎ情報層３６とダミー基板５を接着層６を用いて貼り合せる。具体的には、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂を情報層３６上に塗布して、ダミー基板５を情報層３６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５に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを情報層３６に密着させることもできる。
なお、ダミー基板５を密着させた後、必要に応じて、第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。
このようにして、図１０の情報記録媒体２０を製造できる。
なお、図１１の情報記録媒体２１に示すように、図１０の第１情報層３１は図５の第１情報層３７と置き換えてもよい。また、図１２の情報記録媒体２２に示すように、図１０の第１情報層３１は図６の第１情報層３８と置き換えてもよい。
（実施形態５）
実施形態５では、実施形態１、２、３、および４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２３の一部の構成を図１３に模式的に示す。図１３を参照して、記録再生装置２３は、情報記録媒体５０を回転させるためのスピンドルモータ５１と、半導体レーザ５３を備える光学ヘッド５２と、半導体レーザ５３から出射されるレーザビーム１を集光する対物レンズ５４とを備える。情報記録媒体５０は、実施形態１、２、３、および４で説明した情報記録媒体であり、一つの情報層、または複数の情報層（例えば、第１情報層３１、第２の情報層４１）を備える。対物レンズ５４は、レーザビーム１を情報層上に集光する。
光学的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１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。記録層にピークパワーのレーザビーム１を照射することによって、照射部に記録マークが形成される。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビーム１が照射されると、結晶相となり、消去部分（マーク間）が形成される。なお、ピークパワーのレーザビーム１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。
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１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、且つ光学的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１を照射することによって得られる光学的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。
レーザビーム１の波長は、７００ｎｍ以下であることが好ましく、高密度にするには３５０〜４５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。対物レンズ５４の開口数ＮＡは、青紫色レーザを用いる場合には、０．５〜１．１の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．６〜１．０の範囲内である。例えば、青紫色レーザを用いて記録再生を行う２５ＧＢ密度の情報記録媒体において、情報を記録する際の光学的情報記録媒体の線速度は、１０ｍ／秒程度で記録再生を行ってもよい。これにより、転送レート７０Ｍｂｐｓが可能である。
２つの情報層を備えた情報記録媒体１７、情報記録媒体１８、および情報記録媒体１９において、第１情報層３１に対して記録を行う際には、レーザビーム１の焦点を第１記録層２０３に合わせ、透明層３を透過したレーザビーム１によって第１記録層２０３に情報を記録する。再生は、第１記録層２０３によって反射され、透明層３を透過してきたレーザビーム１を用いて行う。第２の情報層４１、４２、４３に対して記録を行う際には、レーザビーム１の焦点を第２記録層４１、４２、４３に合わせ、透明層３、第１情報層３１、および光学分離層３２を透過してレーザビーム１によって情報を記録する。再生は、第２記録層３０３によって反射され、光学分離層３２、第１情報層３１、および透明層３を透過してきたレーザビーム１を用いて行う。
なお、例えば図４の情報記録媒体１４において、基板２、光学分離層３２、３３、および３５にレーザビーム１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１に近い方の溝間（グルーブ）に行われてもよいし、レーザビーム１から遠い方の溝上（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。
記録性能は、レーザビーム１をこのＰｐとＰｂの間でパワーを変調し、（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、前端間および後端間の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。
（実施形態６）
実施形態６では、本発明の情報記録媒体の一例として、図１４の情報記録媒体６０を説明する。情報記録媒体６０は、電流の印加によって情報の記録再生が可能な電気的情報記録媒体である。
基板６１の材料としては、ポリカーボネートなどの樹脂基板、ガラス基板、Ａｌ２Ｏ３などのセラミック基板、Ｓｉ基板、Ｃｕなどの各種金属基板を用いることができる。ここでは、基板６１の一例としてＳｉ基板を用いた場合について説明する。情報記録媒体６０は、基板６１上に下部電極６２、本発明の記録層６３、上部電極６４を順に積層した構造である。下部電極６２および上部電極６４は、本発明の記録層６３に電流を印加する為に形成する。
本発明の記録層６３は、電流の印加により発生するジュール熱によって結晶部と非晶質部との間で可逆的な相変化を起こす材料であり、結晶部と非晶質部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。本発明の記録層６３の材料は、実施形態１の記録層１０３と同様の材料を用いることができ、本発明の記録層６３は実施形態１の記録層１０３と同様の方法で形成できる。
また、下部電極６２および上部電極６４には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔなど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などのために適宜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６２および上部電極６４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。
情報記録媒体６０に、印加部６５を介して電気的情報記録再生装置６６を電気的に接続する。この電気的情報記録再生装置６６により、下部電極６２と上部電極６４の間には、本発明の記録層６３に電流パルスを印加するためにパルス電流６７がスイッチ６８を介して接続される。また、本発明の記録層６３の相変化による抵抗値の変化を検出する為に、下部電極６２と上部電極６４の間にスイッチ６９を介して抵抗測定器７０が接続される。本発明の記録層６３において非晶質相（高抵抗状態）から結晶相（低抵抗状態）に変化させる為には、スイッチ６８を閉じて（スイッチ６９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、且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。結晶相から非晶質相に戻す場合には、結晶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、本発明の記録層６３を融点より高い温度にして溶融した後、急激に冷却する。
ここで、本発明の記録層６３が非晶質相の場合の抵抗値をｒａ、本発明の記録層６３が結晶相での抵抗値をｒｃとすると、ｒａ＞ｒｃとなる。従って、電極間の抵抗値を抵抗測定器７０で測定することにより、２つの異なる状態、すなわち１値の情報を検出できる。
この情報記録媒体６０をマトリクス的に多数配置することによって、図１５に示すような大容量の電気的情報記録媒体７１を構成することができる。各メモリセル７２には、微小領域に情報記録媒体６０と同様の構成が形成されている。各々のメモリセル７２への情報の記録再生は、ワード線７３およびビット線７４をそれぞれ１つ指定することによって行う。
図１６は、電気的情報記録媒体７１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７５は、電気的情報記録媒体７１とアドレス指定回路７６によって構成される。アドレス指定回路７６により、電気的情報記録媒体７１のワード線７３およびビット線７４がそれぞれ指定され、各々のメモリセル７２への情報の記録再生を行うことができる。また、記憶装置７５を、少なくともパルス電源７７と抵抗測定器７８から構成される外部回路７９に電気的に接続することにより、電気的情報記録媒体７１への情報の記録再生を行うことができる。
（実施形態７）
実施形態７では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態７の情報記録媒体２２０の一部断面図を図２１に示す。情報記録媒体２２０は、レーザビーム１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り、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に用いることができる。
情報記録媒体２２０は、基板２２２上に順次積層した第１誘電体層１０１、第１界面層１０２、記録層１０３、第２界面層１０４、第２誘電体層１０５、光吸収補正層２２７、反射層１０６、接着層６、およびダミー基板２２５により構成されている。
レーザビーム１は基板２２２側から入射し、本実施形態では波長約６６０ｎｍのレーザビーム１を用いることができる。
基板２２２は、実施形態１の基板２と同様にポリカーボネートを用いることができ、本実施形態では約６００μｍの厚みのものが好ましく用いられる。基板２２２には必要に応じて凹凸の案内溝が設けられていてもよく、レーザビーム１から見て近い方の溝面をグルーブ、遠い方の溝面をランドと定義する。
第１誘電体層１０１は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。また、膜厚はマトリクス法に基づく計算により、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合、本実施形態では１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲が好ましい。
第１界面層１０２および第２界面層１０４は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。膜厚も同様に、１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい。
本発明の記録層１０３は、実施形態１と同様に、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１と、Ｍ２と、Ｍ３を含む材料を用いることができ、膜厚は、本実施形態では６ｎｍ〜１２ｎｍが好ましい。
第２誘電体層１０５は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。また、膜厚はマトリクス法に基づく計算により、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合、本実施形態では２０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲が好ましい。
光吸収補正層２２７は、記録層１０３が結晶状態であるときの記録層１０３の光吸収率Ａｃと非晶質状態であるときの記録層１０３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２２７は、屈折率が高く、且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、波長約６６０ｎｍのレーザ光に対して、屈折率ｎが３以上６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２２７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、半金属及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２２７の膜厚は、１０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜５０ｎｍであることがより好ましい。
反射層１０６は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。膜厚も同様に、３０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５０ｎｍから１６０ｎｍがより好ましい。
接着層６は、ダミー基板２２５を反射層１０６に接着するために設けられる。接着層６は、耐熱性及び接着性の高い材料、例えば、紫外線硬化性樹脂等の接着樹脂を用いて形成してよい。具体的には、アクリル樹脂を主成分とする材料またはエポキシ樹脂を主成分とする材料で、接着層６を形成してよい。また、必要に応じて、接着層６を形成する前に、紫外線硬化性樹脂よりなる、厚さ５〜２０μｍの保護層を反射層１０６の表面に設けてもよい。接着層６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。
ダミー基板２２５は、情報記録媒体２２０の機械的強度を高めるとともに、第１誘電体層１０１から反射層１０６までの積層体を保護する。ダミー基板２２５の好ましい材料は、基板２２２の好ましい材料と同じである。ダミー基板２２５を貼り合わせた情報記録媒体２２０において、機械的な反り、および歪み等が発生しないように、本実施形態ではダミー基板２２２と基板２２５は、実質的に同一材料で形成され、同じ厚さを有することが好ましい。
次に、図２１の情報記録媒体２２０の製造方法について説明する。
本実施形態では、実施形態１と成膜する順序が逆になる。各層の成膜方法で実施形態１と重複する内容については説明を省略する。
まず、基板２２２（厚さが例えば６００μｍ）を用意し、スパッタリング装置内に配置する。
続いて、基板２２２上に第１誘電体層１０１を成膜する。このとき、基板２２２にレーザビーム１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誘電体層１０１を成膜する。
続いて、第１誘電体層１０１上に第１界面層１０２を成膜し、第１界面層１０２上に記録層１０３を成膜する。
続いて、記録層１０３上に第２界面層１０４を成膜し、第２界面層１０４上に第２誘電体層１０５を成膜する。
続いて、第２誘電体層１０５上に光吸収補正層２２７を成膜する。光吸収補正層２２７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およびＳｉ−Ｍｏ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。
最後に、光吸収補正層２２７上に反射層１０６を成膜する。
反射層１０６を成膜した後、第１誘電体層１０１から反射層１０６まで順次積層した基板２２２をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層１０６の表面に、接着層６として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２２５を密着させて、紫外線をダミー基板２２５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。
貼り合わ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１０３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わせ工程の前に実施してもよい。このように、接着層６の形成工程、およびダミー基板２２５の貼り合わせ工程を順次実施することにより、実施の形態７の情報記録媒体２２０を製造することができる。
（実施形態８）
実施形態８では、本発明の情報記録媒体２２０の記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体２２０の記録再生評価には、図１３に示す記録再生装置２３を用いることができる。記録再生装置２３には、情報記録媒体２２０を回転させるスピンドルモータ５１と、レーザビーム１を発する半導体レーザ５３を備えた光学ヘッド５２と、レーザビーム１を情報記録媒体２２０の記録層１０３上に集光させる対物レンズ５４とを具備した一般的な構成の情報記録システムを用いることができる。
情報記録媒体２２０の評価は、波長約６６０ｎｍの半導体レーザと開口数約０．６の対物レンズを使用することにより、容量４．７ＧＢ相当の記録再生を行うことができる。
以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
【実施例１】  実施例１では、図１の情報記録媒体１１を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体１１の結晶化温度Ｔｘ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる情報記録媒体１１のサンプルを４種類作成した。記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＳｂを用い、Ａ＝２２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９５の記録層１０３
［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２２Ｓｂ２Ｔｅ３
において、Ｍ１としてＳｎ，Ｔｂ，Ｄｙ、Ｍ３としてＴｅを用いて、Ｍ１Ｍ３がＳｎＴｅ，ＴｂＴｅ，ＤｙＴｅである３種類の記録層１０３を用いた。ただし、Ｍ１Ｍ３が無い場合の比較サンプルとしてｘ＝１である（ＧｅＴｅ）２２Ｓｂ２Ｔｅ３もサンプルとして用いた。作成した４サンプルについて、情報記録媒体１１の結晶化温度Ｔｘ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。記録層１０３の結晶化温度Ｔｘを測定するサンプルはサンプル片、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定するサンプルはサンプルディスクとして、以下の方法でサンプル片とサンプルディスクを４種類ずつ製造した。
まず、サンプル片では石英基板（直径１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）を用意し、スパッタ装置内に配置した。その石英基板上に記録層１０３（厚さ１０ｎｍ）、カバー層として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）層（厚さ５ｎｍ）を順次スパッタリング法により積層した。以上のようにして製造したサンプル片において、記録層１０３の材料が異なるサンプル片を４種類作成した。４種類のサンプル片に対して、結晶化温度の測定を行った。サンプル片にレーザを照射し、５０℃／ｍｉｎでサンプル片を昇温させながら、連続的に透過率を測定した。この測定結果から、透過率の急峻な低下が観察された温度を結晶化温度と定義し、４サンプルの温度を決定した。
次に、サンプルディスクでは基板２として、レーザビーム１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間０．３２ｎｍ）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。その基板２をスパッタ装置に配置して、基板２のグルーブ形成側に反射層１０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ８０ｎｍ）、第２誘電体層１０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２０ｎｍ）を積層した。なお、反射層１０６に含まれるＡｇと第２誘電体層１０５に含まれるＳとの反応を防ぐため、反射層１０６上に界面層としてＮｉ層（厚さ５ｎｍ）、Ａｌ層（厚さ１０ｎｍ）を順次積層した。さらにＡｌ層上に、第２誘電体層１０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２０ｎｍ）、第２界面層１０４として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ５ｎｍ）、記録層１０３（厚さ１１ｎｍ）、第１界面層１０２として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ５ｎｍ）、第１誘電体層１０１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。最後に、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層１０１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１０１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層を硬化させることによって、透明層３を形成した。その後、記録層１０３を半導体レーザで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして製造したサンプルディスクにおいて、記録層１０３の材料が異なるサンプルを４種類作成した。
ここで、第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、厳密に決定した。具体的は、これらの厚さは、波長４０５ｎｍを用いて、記録層１０３の結晶部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒｃ（％）が２０％程度になるように、また、記録層１０３の非晶質部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒａ（％）が２％程度になるように決定した。
以上のように作成した４種類のサンプルディスクに対して、まず図１３の記録再生装置２３を用いて、情報記録媒体１１の再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。このとき、レーザビーム１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ５４の開口数ＮＡは０．８５、最短マーク長は０．１４９μｍ、測定時のサンプルの線速度は再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの測定では５．３ｍ／ｓ、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定では１０．６ｍ／ｓとした。また、情報はグルーブに記録した。
再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの測定では、まず、レーザビーム１を実施形態５で説明したようにピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂ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同じグルーブに書き換え回数１０回の連続記録をした。その記録信号を再生パワーＰｒ＝０．２５ｍＷ〜０．３５ｍＷで再生し、前端間ジッター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し、前端間ジッターと後端間ジッターの平均値をその再生パワーにおけるジッターと定義した。Ｐｒ＝０．２５ｍＷ〜０．３５ｍＷ（０．０１ｍＷきざみ）におけるある再生パワーＰｒで記録直後のジッターを測定し、その４分後に再度ジッターを測定した。ここで、記録直後のジッターに対するその４分後のジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義した。このジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≧０．２％と確認された場合には、その再生パワーＰｒにおいて再生光劣化が発生していると判断し、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とした。
長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、まずレーザビーム１をこのＰｐとＰｂ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同じグルーブに書き換え回数１０回の連続記録をした。記録したグルーブにおいて、前端間および後端間のジッターをタイムインターバルアナライザーで測定し、前端間のジッターと後端間のジッターの平均ジッターを長期保存前のジッターとした。その後、信号を記録したサンプルを温度８０℃、相対湿度２０％の条件で恒温恒湿槽に１００時間放置した。１００時間放置後のサンプルにおいて、放置前の記録信号を１００時間放置後に１回書き換えた後の前端間、および後端間ジッターを測定し、前端間と後端間の平均ジッターを長期保存後のジッターとした。長期保存前後のジッターと比較することによって、長期保存後の書き換え性能を評価した。この場合、長期保存前後のジッターの増加分が少ないほど、長期保存後の書き換え性能に優れている。そこで、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
表１には、情報記録媒体１１の記録層１０３におけるＭ１の材料と、情報記録媒体１１の結晶化温度Ｔｘと、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
2004085167.tif 000003
表１の結果から、記録層１０３のＭ１としてＳｎを用いたサンプル１−１の場合には、記録層１０３の結晶化温度Ｔｘが２１２℃と低く、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．２５ｍＷ未満と不十分であることがわかった。また、記録層１０３においてＭ１Ｍ３を含まないｘ＝１であるサンプル１−２の場合には、記録層１０３の結晶化温度Ｔｘが２２８℃であり、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．２５以上ではあるが、０．３５未満と不十分であることがわかった。記録層のＭ１としてＴｂおよびＤｙを用いたサンプル１−３、１−４では、サンプル１−３での記録層１０３の結晶化温度Ｔｘは２３３℃、サンプル１−４での記録層１０３の結晶化温度Ｔｘは２３６℃であり、いずれのサンプルにおいても再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上と十分であることがわかった。また、この時、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗも２％以下と十分であることがわかった。
以上をまとめると、Ｍ１としてＳｎを用いた場合、およびｘ＝１の場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ未満であり、再生光による劣化が確認された。Ｍ１としてＴｂおよびＤｙを用いた場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上であることから、再生光に対して記録層の非晶質部が安定に存在できることがわかった。これらのことから、Ｍ１Ｍ３としてＴｂやＤｙといった希土類金属とＴｅとの化合物を用いることにより、記録層の結晶化温度を高め、再生パワー限界値および長期保存後の書き換え性能を両立できることがわかった。
なお、サンプル１−３において、第１界面層１０２と記録層１０３の間に核生成層Ｍ１Ｍ３としてＤｙＴｅ（厚さ１ｎｍ）を設けると、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒは変わらないが、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗがさらに改善される良好な結果が得られた。さらに、核生成層ＤｙＴｅ（１ｎｍ）を記録層１０３と第２界面層１０４の間に形成しても、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
【実施例２】  実施例２では、図１の情報記録媒体１１を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる８種類のサンプルを作成した。記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉを用い、Ａ＝２２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９５の記録層１０３
［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２２Ｂｉ２Ｔｅ３
において、Ｍ１Ｍ３としてＧａＴｅ，ＭｎＴｅ，ＮｉＴｅ，ＰｂＴｅ，ＳｎＴｅ，ＺｎＴｅ，ＧｄＴｅ，ＤｙＴｅの８種類を用いた。これらの材料は、融点並びに結晶構造の異なるＴｅ化物である。これらの８サンプルは実施例１のサンプルディスクと同様の方法により作成し、実施例１と同様の方法を用いて、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを評価した。
次に、表２に、情報記録媒体１１の記録層１０３としてＭ１Ｍ３の８種類の材料とその融点および結晶構造を記し、情報記録媒体１１での再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。なお、表１と同様に再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
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表２の結果から、記録層１０３のＭ１Ｍ３として結晶構造が立方晶でないＧａＴｅ，ＭｎＴｅ，ＮｉＴｅを用いた場合には、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％より大きく不十分であることがわかった。また、記録層１０３のＭ１Ｍ３において結晶構造が立方晶である場合には、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下と良好な結果が得られた。
記録層１０３のＭ１Ｍ３として、融点が１０００℃未満と低いＧａＴｅ，ＮｉＴｅ，ＰｂＴｅ，ＳｎＴｅを用いた場合、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．２５ｍＷ未満と不十分であることがわかった。また、融点が１３００℃未満であるＭｎＴｅ，ＺｎＴｅをＭ１Ｍ３として用いた場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ未満であった。また、融点が１３００℃以上と高いＧｄＴｅ，ＤｙＴｅをＭ１Ｍ３として用いた場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上と十分であり、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価においても２％以下と十分であることがわかった。
従って表２の結果から、Ｍ１Ｍ３の結晶構造が立方晶でない場合は長期保存後の書き換え性能が低下し、Ｍ１Ｍ３の融点が１０００℃未満の場合には再生光劣化を引き起こすことがわかった。
なお、Ｍ２がＳｂである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２２Ｓｂ２Ｔｅ３の場合や、Ｍ３がＢｉである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｂｉ）０．０５］２２Ｍ２２Ｔｅ３の場合にも、同様の結果が得られた。さらに、Ｍ１としてＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素を用いた場合にも、結晶化温度が高く、再生パワーの限界値が０．３５ｍＷ以上と良好で、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価が２％以下と良好であった。
以上のことから、Ｍ１Ｍ３は結晶構造が立方晶で、融点が１３００℃以上であるＭ３＝ＢｉのＢｉ化物またはＭ３＝ＴｅのＴｅ化物において、Ｍ１として希土類元素を用いた場合、再生光劣化を引き起こさず、長期保存後の書き換え性能に優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【実施例３】  実施例３では、図１の情報記録媒体１１を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる８種類のサンプルを作成した。記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉ、Ｍ１Ｍ３としてＬａＢｉを用い、Ａ＝２２、ｘ＝０．９０の記録層１０３
［（ＧｅＴｅ）０．９０（ＬａＢｉ）０．１０］２２Ｂｉ２＋ＢＴｅ３
において、Ｂ＝１，３，５の３種類を記録層１０３として用いた。これらの３サンプルは実施例１のサンプルディスクと同様の方法により作成し、実施例１と同様の方法を用いて、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを評価した。
表３に、情報記録媒体１１の記録層１０３でＢ＝１，３，５の３サンプルにおいて、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。なお、表２と同様に再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
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表３より、情報記録媒体１１において記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９０（ＬａＢｉ）０．１０］２２Ｂｉ２＋ＢＴｅ３のＢが１，３，５のいずれにおいても、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下である良好な結果が得られた。
【実施例４】  図２の情報記録媒体１２のように、界面層として記録層１０３の第２誘電体層１０５側のみに第２界面層１０４がある場合、および、図３の情報記録媒体１３のように、界面層として記録層１０３の第１誘電体層１０１側のみに第１界面層１０２がある場合について、実施例２と同様に再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行った。なお、情報記録媒体１２の第１誘電体層１０７、および情報記録媒体１３の第２誘電体層１０８として、（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ３０ｎｍ）を用いた。本実施例では、実施例２と同様の結果が得られた。
【実施例５】  実施例５では、図７の情報記録媒体１７において、第１の情報層３１、および第２の情報層４１について、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行った。具体的は、第１記録層２０３および第２記録層３０３の材料が異なるサンプルを作成した。
第１記録層２０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２Ｔｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉを用い、Ａ＝３１、Ｂ＝０、ｘ＝０．９７の第１記録層２０３
［（ＧｅＴｅ）０．９７（Ｍ１Ｍ３）０．０３］３１Ｂｉ２Ｔｅ３
において、Ｍ１Ｍ３としてＬａＢｉ，ＬａＴｅ，ＰｒＴｅ，ＴｂＢｉ，ＧｄＴｅ，ＤｙＢｉを用いた。ただし、比較サンプルとしてｘ＝１である（ＧｅＴｅ）３１Ｂｉ２Ｔｅ３もサンプルとして用いた。第２記録層３０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２Ｔｅ３で表され、Ｍ２としてＳｂを用い、Ａ＝２２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９の第２記録層３０３
［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｍ３）０．１］２２Ｓｂ２Ｔｅ３
において、Ｍ１Ｍ３としてＣｅＢｉ，ＧｄＢｉ，ＮｄＢｉ，ＥｒＢｉ，ＤｙＢｉ，ＧｄＴｅ，ＤｙＴｅを用いた。作成したサンプルについて、情報記録媒体１７の第１の情報層３１、および第２の情報層４１における再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２として、レーザビーム１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、スパッタ装置内に配置した。そして、その基板２のグルーブ形成側上に、第２反射層３０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ８０ｎｍ）、第４誘電体層３０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２２ｎｍ）、第４界面層３０４として（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第２記録層３０３（厚さ１１ｎｍ）、第３界面層３０２として（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第３誘電体層３０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２２ｎｍ）を順次スパッタリング法により積層した。第２反射層３０６としてＡｇ合金、第４誘電体層３０５としてＳを含んでいることから、第２反射層３０６と第４誘電体層３０５との間に界面層として、Ｎｉ層（厚さ５ｎｍ）、ＡｌＣｒ層（厚さ１０ｎｍ）を第２反射層３０６上に順次成膜した。第４誘電体層３０５および第３誘電体層３０１の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、波長４０５ｎｍにおいて、第２記録層３０３の結晶部での反射光量が非晶質部での反射光量よりも大きく、且つ第２記録層３０３の結晶部と非晶質部との反射率の変化が大きく、且つ、第２記録層３０３の光吸収効率が大きくなるように厳密に決定した。
次に、第３誘電体層３０１上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着させ、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、レーザビームを導く案内溝が第２の情報層４１側に形成された光学分離層３２を形成した。
その後、光学分離層３２の上に、透過率調整層２０７としてＴｉＯ２層（厚さ２０ｎｍ）、第１反射層２０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ１０ｎｍ）、第２誘電体層２０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２２ｎｍ）、第２界面層２０４として（ＺｒＯ２）５６（ＳｉＯ２）１４（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第１記録層２０３（厚さ６ｎｍ）、第１界面層２０２として（ＺｒＯ２）５６（ＳｉＯ２）１４（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第１誘電体層として（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。その後、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層２０１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２０１に密着させ回転させることによって、透明層３を形成した。最後に、第２記録層３０３の全面を結晶化させる初期化工程、および第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程をこの順に行った。以上のようにして、第２記録層３０３および第１記録層２０３の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
情報記録媒体１７の第１記録層２０３および第２記録層におけるＭ１Ｍ３の材料と、線速度が５．３ｍ／ｓにおける再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および線速度が１０．６ｍ／ｓにおける長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を表４に示した。なお、ある再生パワーで記録直後にジッターを測定し、その４分後に再度ジッターを測定してジッターの増加分ΔＪｉｔ．≧０．２％が確認された場合には、その再生パワーＰｒにおいて再生光劣化が発生していると判断し、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
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表４より、第１情報層と第２情報層に、ＣｅＢｉとＬａＢｉを用いたサンプル４−１、ＧｄＢｉとＬａＴｅを用いたサンプル４−２、ＮｄＢｉとＰｒＴｅを用いたサンプル４−３、ＥｒＢｉとＴｂＢｉを用いたサンプル４−４、ＤｙＢｉとＧｄＴｅを用いたサンプル４−５、ＧｄＴｅとＤｙＢｉを用いたサンプル４−６、およびＤｙＴｅとＤｙＢｉを用いたサンプル４−７のいずれのサンプルにおいても、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上であり、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下であることがわかった。
従って、実施例５で用いた第１記録層２０３および第２記録層３０３においては、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上であることから、再生光に対して記録マークである非晶質部が安定に存在しうることがわかった。また、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下であることから、長期保存後の書き換え性能が良好であることがわかった。
以上のことから、２層の記録層を有する情報記録媒体においても、記録層のＭ１Ｍ３がＭ３＝ＢｉのＢｉ化物またはＭ３＝ＴｅのＴｅ化物にＭ１として希土類元素を用いた場合、再生光劣化を引き起こさず、長期保存後の書き換え性能に優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【実施例６】  図８の情報記録媒体１８のように、第１界面層２０２、第２界面層２０４、および第４界面層３０４を、それぞれ第１誘電体層２０１と第１記録層２０３の界面、第１記録層２０３と第２誘電体層２０５の界面、および第２記録層３０３と第４誘電体層３０５の界面に形成した場合について、実施例５と同様の測定を行った。なお、第３誘電体層３０７は記録層３０３と接しているため、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ２０ｎｍ）を用いた。実施例５と同様の再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行ったところ、実施例５と同様の結果が得られた。
また、図９の情報記録媒体１９のように、第１界面層２０２、第２界面層２０４、および第３界面層３０２を、それぞれ第１誘電体層２０１と第１記録層２０３の界面、第１記録層２０３と第２誘電体層２０５の界面、および第３誘電体層３０１と第２記録層３０３の界面に形成し、第４誘電体層３０８として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ２０ｎｍ）を用いた場合についても、実施例５と同様の測定を行ったところ、実施例５と同様の結果が得られた。
【実施例７】  実施例７では、図１０の情報記録媒体２０において、Ｎ＝２として第１情報層３１と第２情報層３６が形成されたサンプルを作成し、第１記録層２０３の材料と、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒと長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行った。具体的には、表２と同様の記録層を用いた。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板４として、レーザビーム１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間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、スパッタ装置内に配置した。そして、その基板４のグルーブ形成側に、第１誘電体層２０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ４０ｎｍ）、第１界面層２０２として（ＺｒＯ２）５０（ＳｉＯ２）２０（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第１記録層２０３（厚さ１１ｎｍ）、第２界面層２０４として（ＺｒＯ２）５０（ＳｉＯ２）２０（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第２誘電体層２０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２５ｎｍ）、第１反射層２０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ１０ｎｍ）、透過率調整層２０７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。なお、反射層２０６に含まれるＡｇと第２誘電体層２０５に含まれるＳとの反応を防ぐため、第２誘電体層２０５上に界面層としてＮｉ層（厚さ５ｎｍ）、Ａｌ９８Ｃｒ２層（厚さ１０ｎｍ）を順次積層した。
次に、ダミー基板５としてポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用意し、スパッタ装置内に配置した。そして、そのダミー基板５上に第２情報層３６を形成した。
次に、透過率調整層２０７上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に第２情報層３６を密着させ、回転させることによって均一な樹脂層を形成し、紫外線を照射して樹脂を硬化させて光学分離層３３を形成した。最後に、第１記録層２０３の全面を初期化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第１記録層２０３の材料におけるＭ１Ｍ３が異なる複数のサンプルを作成した。
このようにして得られたサンプルについて実施例１と同様の方法によって、第１記録層２０３のＭ１Ｍ３に対して、情報記録媒体２０の第１の情報層３１における再生パワーの限界値ｍａｘＰｒと長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
この時、レーザビーム１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ５４の開口数ＮＡは０．６５、測定時のサンプルの線速度は８．６ｍ／ｓ、最短マーク長は０．２９４μｍとしてま、また、情報はグルーブに記録した。
この結果、実施例３と同様に、第１記録層２０３のＭ１Ｍ３の材料に対して再生パワーの限界値ｍａｘＰｒと長期保存後のＡｏｗの測定を行い、Ｍ１がＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素である場合には、再生光劣化を抑制でき、長期保存後の書き換え性能が良好な情報記録媒体２０が得られた。
また、図１１の情報記録媒体２１のように、第１界面層２０２が無く、記録層２０３と第２誘電体層２０５との間に第２界面層２０４が形成され、第１誘電体層２０８として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ２５ｎｍ）を用いた場合についても前記と同様の実験を行ったところ、実施例６と同様に第１の情報層３１における再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが良好な情報記録媒体２１が得られた。
【実施例８】  実施例８では、図１４の情報記録媒体６０を製造し、電流の印加による記録層６３の相変化を確認した。
基板６１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６２としてＰｒを面積１０μｍ×１０μｍで厚さ０．１μｍ、Ａ＝２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９５である記録層６３［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｂｉ）０．０５］２Ｓｂ２Ｔｅ３を面積５μｍ×５μｍで厚さ０．１μｍ、上部電極６４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。その後、下部電極６２、および上部電極６４にＡｕリード線を接合し、印加部６５を介して電気的情報記録再生装置６６を情報記録媒体６０に接続した。この電気的情報記録再生装置６６により、下部電極６２と上部電極６４との間には、パルス電源６７がスイッチ６８を介して接続され、さらに、記録層６３の相変化による抵抗値の変化が、下部電極６２と上部電極６４の間にスイッチ６９を介して接続された抵抗測定器７０によって検出される。
記録層６３のＭ１としてＤｙを用いた場合、記録層６３が非晶質相の高抵抗状態において、下部電極６２と上部電極６４の間に振幅２ｍＡの電流パルスを印加し、電流パルスのパルス幅を１０ｎｓずつ上昇させながら、記録層６３の相変化を確認した。その結果、パルス幅８０ｎｓの電流パルスを印加したところで、記録層６３が非晶質相から結晶相に転移した。また、記録層６３が結晶相で低抵抗状態において、下部電極６２と上部電極６４の間に振幅１０ｍＡの電流パルスを印加し、電流パルスのパルス幅を１０ｎｓずつ上昇させながら、記録層６３の相変化を確認した。その結果、パルス幅５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、記録層６３が結晶相から非晶質相に転移した。記録層６３が結晶相から非晶質相に相変化した後、すぐに記録層６３下部電極６２と上部電極６４の間に振幅０．１ｍＡ、パルス幅２ｎｓの再生電流パルスを４分間印加して、記録層６３の相変化を調べたところ、非晶質相のまま保たれていた。
なお、同様の方法でＭ２がＳｂの場合やＭ３がＴｅの場合にも同様の結果が得られた。さらに、Ｍ１としてＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素を用いた場合にも、同様の結果が得られた。
以上のことから、電気的手段によって相変化を起こす情報記録媒体６０においても、Ｍ１に希土類元素を用いた記録層６３では、結晶化温度の向上および再生電流パルス上限値の向上に寄与していることがわかった。従って、［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２Ｍ２２Ｔｅ３は、電気的情報記録媒体に使用できることが検証できた。
【実施例９】  実施例９では、図３の情報記録媒体１３を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる１４種類のサンプルを作成した。
記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉ、Ｍ３としてＴｅを用い、Ａ＝３１、Ｂ＝２、ｘ＝０．９の記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｔｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３において、Ｍ１としてＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，ＹｂおよびＬｕの１４種類を用いた。これらの１４サンプルは実施例１のサンプルディスクと同様の方法により作成し、実施例１と同様の方法を用いて、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを評価した。
まず、サンプルディスクは基板２として、レーザビーム１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間０．３２ｎｍ）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。また、スパッタリングターゲットとして、図１７のスパッタリングターゲット８０を用意した。スパッタリングターゲット８０は、Ｃｕを主成分とするバッキングプレート８２（直径１４０ｍｍ、厚さ６ｍｍ）とターゲット８１（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）から構成される。記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３の成膜では、ターゲット８１がＧｅＴｅ，Ｍ１Ｍ３，Ｍ２２Ｔｅ３およびＭ２を溶融することによって作成したスパッタリングターゲット８０を用いた。
基板２およびスパッタリングターゲット８０を、図１８のようにスパッタ装置８３の真空室８４内に配置し、排気口８６から真空ポンプ８５を用いて、真空室８４内を十分真空に引いた。その後、ガス導入口８７よりＡｒガスを導入し、記録層１０３の成膜では電源８８として直流電源を用いてプラズマを発生させることにより、スパッタリングを行い、基板２上に成膜した。
基板２のグルーブ形成側に反射層１０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ８０ｎｍ）、第２誘電体層１０８として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｇａ２Ｏ３）５０層（厚さ２２ｎｍ）、記録層１０３（厚さ１０ｎｍ）、第１界面層１０２として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ５ｎｍ）、第１誘電体層１０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ４８ｎｍ）、を順次積層した。最後に、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層１０１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１０１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層を硬化させることによって、透明層３を形成した。その後、記録層１０３を半導体レーザで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして製造したサンプルディスクにおいて、記録層１０３の構成元素の一つであるＭ１が異なるサンプルを１４種類作成した。
ここで、第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０８の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、厳密に決定した。具体的は、これらの厚さは、波長４０５ｎｍを用いて、記録層１０３の結晶部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒｃ（％）が２０％程度になるように、また、記録層１０３の非晶質部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒａ（％）が２％程度以下となるように決定した。
以上のように作成した１４種類のサンプルディスクに対して、まず図１３の記録再生装置２３を用いて、情報記録媒体１３の再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。このとき、レーザビーム１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ５４の開口数ＮＡは０．８５、最短マーク長は０．１４９μｍとした。サンプルの記録および再生は、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの測定では４．９２ｍ／ｓで記録・再生し、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定では９．８４ｍ／ｓで記録した信号を４．９２ｍ／ｓで再生した。また、情報はグルーブに記録した。
再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定では、実施例１と同様の方法で行った。また、評価についても実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
表５には、情報記録媒体１３においてＭ１が異なる記録層１０３の材料に対して、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
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表５より、［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｔｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３で表される記録層１０３のＭ１がそれぞれＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕであるサンプル５−１〜５−１４の１４種類のサンプルにおいて、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
また、長期保存前に線速９．８４ｍ／ｓで記録した信号を線速４．９２ｍ／ｓで再生して長期保存前のジッターを測定し、長期保存前に記録した信号を長期保存後に線速４．９２ｍ／ｓで再生して長期保存後のジッターを測定し、長期保存前後のジッターの増加分ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）とした。このとき長期保存後の再生性能をＡｒｃとすると、ＡｒｃはΔＪｉｔ（Ａｒｃ）＜２％なら○、２％≦ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）なら×と評価した。ここで、本実施例９のサンプル５−１〜５−１４の全てにおいて、ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）＜２％を満たしており、良好な長期保存後の再生性能Ａｒｃも得られた。
特に、１４種類のＭ１の中でも、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙの７種類は、他のＭ１と比べてコストが比較的安い元素や、光磁気情報記録媒体や磁石などの材料として産業での利用がある比較的入手しやすい元素であることから、Ｍ１の材料としてはより好ましい元素と言える。特に、情報記録媒体の大量生産においては、材料コストが安い、材料を入手しやすいということは非常に重要な要素であり、Ｍ１の中でも前記のＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙの７種がより好ましい。
以上のことから、Ｍ１が、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕの１４種類のいずれかである時、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが良好であり、特にＭ１がＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙの７種類のいずれかである時は、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが非常に良好であることがわかった。
なお、Ｍ２がＳｂである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｔｅ）０．１］３１Ｓｂ４Ｔｅ３においても同様に、Ｍ１がＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕのいずれかであれば、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
また、Ｍ３がＢｉである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｂｉ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３においても同様に、Ｍ１がＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕであれば、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
なお、例えばサンプル５−８において、記録層材料は［（ＧｅＴｅ）０．９（ＬａＴｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３］であり、これは、（ＧｅＴｅ）２７．９−（ＬａＴｅ）３．１−（Ｂｉ２Ｔｅ３）−Ｂｉ２と表記しても良い。サンプル５−１〜５−７および５−９〜５−１４においても、同様に（ＧｅＴｅ）−（Ｍ１Ｔｅ）−（Ｂｉ２Ｔｅ３）−Ｂｉの形式で表記しても良い。
【実施例１０】  実施例１０では、図１９の情報記録媒体２３０のように、核生成層として記録層１０３の第１界面層１０２側のみに第１核生成層１１１が隣接する場合について、第１核生成層１１１の材料と、情報記録媒体２３０の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。
具体的には、実施例９で用いたサンプル５−１４の記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３に対して、本実施例１０の記録層１０３は、Ｍ２にＳｂを用い、Ａ＝６０，Ｂ＝０とした［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３を用いた。また、本実施例１０の記録層１０３の膜厚は、実施例９よりも膜厚の薄い９ｎｍを採用した。
サンプルは実施例９と同様の材料および方法を用いて第２誘電体層１０８まで積層した後、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３（厚さ９ｎｍ）、第１核生成層１１１としてＳｎＴｅ（厚さ１ｎｍ）を順に積層し、その後は、実施例９と同様の材料および方法を用いて第１界面層１０２以降を順に作成した。このサンプルに対して、実施例９と同様の評価を行ったところ、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られた。
なお、第１核生成層１１１は、ＤｙＴｅまたはＰｂＴｅを用いても、良好な結果が得られた。また、第１核生成層１１１として、Ｂｉ２ＴｅＴｂを用いても、良好な結果が得られた。
ここで、実施例９と同様に、長期保存後の再生性能Ａｒｃを調べた。本実施例１０で用いた記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３（厚さ９ｎｍ）を有する情報記録媒体２３０および２４０では、長期保存前後のジッターの増加分ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）がΔＪｉｔ（Ａｒｃ）＜２％を満たしており、良好な長期保存後の再生性能Ａｒｃが得られた。
一方、図２０の情報記録媒体２４０のように、核生成層として記録層１０３の第２誘電体層１０８側のみに第２核生成層１１２が隣接する場合について、第２核生成層１１２の材料と、情報記録媒体２４０の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。
具体的には、サンプルは実施例９と同様の材料および方法を用いて第２誘電体層１０８まで積層した後、第２核生成層１１２としてＳｎＴｅ（厚さ１ｎｍ）、記録層１０３として［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３（厚さ９ｎｍ）を順に積層し、その後は、実施例９と同様の材料および方法を用いて第１界面層１０２以降を順に作成した。このサンプルに対して、実施例９と同様の評価を行ったところ、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られた。
なお、第２核生成層１１２として、ＰｂＴｅおよびＭ１Ｍ３を用いても、ＳｎＴｅを用いた場合と同様に、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗは良好な結果が得られた。Ｍ１としては、実施例９と同様の理由からＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂまたはＤｙがより好ましい。
このように、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られる核生成層材料ＳｎＴｅ，ＰｂＴｅおよびＭ１Ｍ３はすべて、結晶構造がＮａＣｌ型の立方晶であった。
【実施例１１】  実施例１１では、図３の情報記録媒体１３を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体１３の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の組成が異なる８種類のサンプルを作成した。
記録層１０３は、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ１にＤｙ、Ｍ２にＢｉ、Ｍ３にＴｅを用いた記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３において、ｘ，Ａ，Ｂのうち、ｘのみの値が異なる３種類、Ａのみの値が異なる２種類、およびＢのみの値が異なる３種類の、合計８種類の記録層１０３を用いた。
これらの記録層１０３の組成が異なる８種類のサンプルは、実施例９と同様の材料および方法を用いて第２誘電体層１０８まで積層した後、記録層１０３として［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３（厚さ１０ｎｍ）を積層し、その後は、実施例９と同様の材料および方法を用いて第１界面層１０２以降を順に作成した。
まず、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＡとＢをＡ＝３１とＢ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］３１Ｂｉ２Ｔｅ３において、ｘ＝０．５０，０．８０，０．９９とした３種類のサンプルで以下の評価を行った。
レーザビーム１を実施形態５で説明したようにピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂ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同じグルーブに書き換え回数１０回の連続記録をした。その記録信号を再生パワーＰｒ＝０．３０ｍＷで再生し、前端間ジッター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し、前端間ジッターと後端間ジッターの平均値をジッターと定義した。ピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂの値に対して、サンプルの線速度４．９２ｍ／ｓでジッターを測定した。このとき、ジッターが最小値となるピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂにおいて、このときのピークパワーＰｐを記録感度Ｐｗとし、特にサンプルの線速４．９２ｍ／ｓで記録した場合の記録感度を１ｘ記録感度Ｐｗとした。
ｘの値が異なる３種類のサンプルに対して、１ｘ記録感度Ｐｗと、実施例１と同様の方法を用いて再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
１ｘ記録感度Ｐｗの評価では、Ｐｗ≦５．５ｍＷなら◎、５．５ｍＷ＜Ｐｗ≦６．０ｍＷなら○、６．０ｍＷ≦Ｐｗなら×とした。また、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
表６には、情報記録媒体１３においてｘ値が異なる記録層１０３の材料に対して、１ｘ記録感度の評価結果、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
2004085167.tif 000008
表６より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］３１Ｂｉ２Ｔｅ３において、ｘがそれぞれ０．５０，０．８０，０．９９であるサンプル６−１〜６−３において、１ｘ記録感度Ｐｗ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの全ての評価で、良好な結果が得られた。特に、ｘがそれぞれ０．８０，０．９９であるサンプル６−２およびサンプル６−３では、非常に良好な１ｘ記録感度の結果が得られた。
以上のことから、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］３１Ｂｉ２Ｔｅ３において、０．５≦ｘ＜１．０を満たすときは、１ｘ記録感度Ｐｗ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価で、良好な結果が得られ、特に、０．８≦ｘ＜１．０を満たすときは、１ｘ記録感度Ｐｗで非常に良好な結果が得られることがわかった。
従って、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のｘは、０．５≦ｘ＜１．０が好ましく、より好ましくは０．８≦ｘ＜１．０である。
なお、例えばサンプル６−２において、記録層材料は［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２Ｔｅ３］であり、これは、（ＧｅＴｅ）２４．８−（ＤｙＴｅ）６．２−（Ｂｉ２Ｔｅ３）と表記しても良い。サンプル６−１および６−３においても、同様に（ＧｅＴｅ）−（Ｍ１Ｔｅ）−（Ｂｉ２Ｔｅ３）の形式で表記しても良い。
次に、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のｘとＢをｘ＝０．８とＢ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］ＡＢｉ２Ｔｅ３において、Ａ＝２２，６０とした２種類のサンプルを作成した。これらのＡ値の異なる２種類のサンプルに対して、実施例１と同様の方法を用いて再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
表７には、情報記録媒体１３においてＡ値が異なる記録層１０３の材料に対して、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
2004085167.tif 000009
表７より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］ＡＢｉ２Ｔｅ３において、Ａがそれぞれ３１，６０であるサンプル７−１および７−２において、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの全ての評価で、良好な結果が得られた。
以上のことから、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］ＡＢｉ２Ｔｅ３において、２２≦Ａ≦６０を満たすときは、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価で、良好な結果が得られることがわかった。
従って、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＡは、２２≦Ａ≦６０が好ましい。
最後に、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のｘとＡをｘ＝０．８とＡ＝３１とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２＋ＢＴｅ３において、Ｂ＝０，２，５とした３種類のサンプルを作成した。これらのＢ値の異なる３種類のサンプルに対して、実施例１と同様の方法を用いて再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
表８には、情報記録媒体１３においてＢ値が異なる記録層１０３の材料に対して、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
2004085167.tif 000010
表８より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２＋ＢＴｅ３において、Ｂがそれぞれ０，２，５であるサンプル８−１〜８−３において、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの全ての評価で、良好な結果が得られた。
以上のことから、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２＋ＢＴｅ３において、０≦Ｂ≦５を満たすときは、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価で、良好な結果が得られることがわかった。
従って、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＢは、０≦Ｂ≦５が好ましい。
以上の表６、表７および表８の結果を総合的に判断すると、ｘ，Ａ，Ｂは独立なパラメータであることから、０．５≦ｘ＜１．０、２２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たせば、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを得ることができる。特に、非常に良好な１ｘ記録感度Ｐｗを得るには、０．８≦ｘ＜１．０がより好ましい。
【実施例１２】  実施例１２では、実施例１１と記録層１０３の組成のみが異なり、その他の材料および膜厚は実施例１１と同様の材料および膜厚を用い、実施例１１と同様の製造方法により情報記憶媒体１３を作成した。この情報記録媒体１３に対して長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。
具体的には、記録層１０３として、Ｍ１としてＴｂを用い、ｘ＝０．８，Ａ＝２，Ｂ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＴｂＴｅ）０．２］２Ｂｉ２Ｔｅ３を用いた。
本実施例では、長期保存後の書き換え性能の測定において、線速３９．４ｍ／ｓで記録した信号を線速４．９２ｍ／ｓで再生し、ジッターを測定した。
記録層１０３が［（ＧｅＴｅ）０．８（ＴｂＴｅ）０．２］２Ｂｉ２Ｔｅ３である情報記録媒体１３において、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価を行ったところ、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．が、ΔＪｉｔ．＜２％であり、良好な結果が得られた。
本実施例から、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＴｂＴｅ）０．２］２Ｂｉ２Ｔｅ３を有する情報記録媒体１３に対して、線速３９．４ｍ／ｓで記録し、線速４．９２ｍ／ｓで再生した場合の長期保存後の書き換え性能Ａｏｗにおいて良好な結果が得られることがわかった。
本実施例より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＡ＝２の場合において、良好な長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。本実施例の結果と実施例１１の結果を合わせて、０．５≦ｘ＜１．０、２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たす場合は、良好な長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。
【実施例１３】  実施例１３では、異なる記録層組成を有する２種類のサンプルに対して、記録層１０３の組成分析を行った。具体的には、Ｍ１としてＬａを用い、Ａ＝６０，Ｂ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＬａＴｅ）１−ｘ］６０Ｂｉ２Ｔｅ３において、表９に示したｘ＝０．８０，０．９９の２種類を用いた。ここで、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３は、ＧｅｘＡＭ１（１−ｘ）ＡＭ２２＋ＢＭ３（１−ｘ）ＡＴｅｘＡ＋３とも表記できる。このことから、ＧｅａＬａｂＢｉｃＴｅｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃ、つまり、ＧｅａＬａｂＢｉｃＴｅ１００−ａ−ｂ−ｃと表記した場合の計算結果も合わせて表９に示した。
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基板２上にカバーガラス（１８ｍｍ×１８ｍｍ×０．１ｍｍ）を貼り付け、図１８のスパッタ装置８３を用いて、記録層１０３として［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＬａＴｅ）１−ｘ］６０Ｂｉ２Ｔｅ３を３００ｎｍ成膜した後、基板２から記録層１０３が成膜されたカバーガラスを取り外し、このカバーガラスを組成分析用サンプルとした。
サンプル９−１および９−２に対して、ＩＣＰ発光分光分析により、各元素の組成を分析し、その分析結果を表１０に示した。
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表１０に示したように、ＩＣＰ発光分光分析による組成分析では、記録層１０３を構成している各元素に対して組成が検出された。従って、例えばサンプル９−１では、Ｇｅが３８．０ｍｏｌ％、Ｌａが９．５ｍｏｌ％、Ｂｉが３．０ｍｏｌ％、Ｔｅが４９．５ｍｏｌ％と組成分析結果が得られたので、サンプル９−１の記録層１０３はＧｅ３８．０Ｌａ９．５Ｂｉ３．０Ｔｅ４９．５と表記できた。同様に、サンプル９−２の記録層１０３は、Ｇｅ４７．６Ｌａ０．５Ｂｉ１．７Ｔｅ５０．２と表記できた。
記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３は、実施例１１、１２で示したように、０．５≦ｘ＜１．０、２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たす範囲であれば、良好な長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。ここで、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３は、ＧｅｘＡＭ１（１−ｘ）ＡＭ２２＋ＢＭ３（１−ｘ）ＡＴｅｘＡ＋３とも表記できる。このことから、ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃと表記した場合、０．５≦ｘ＜１．０、２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たすａ，ｂ，ｃの条件は７＜ａ＜４８，０＜ｂ≦２４，１＜ｃ≦５０，２５＜１００−ａ−２ｂ−ｃ＜５６と計算でき、ｂ≦ａを満たすことがわかった。ただし、ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃと表記する場合は、組成分析による結果を用いた表記であることから、組成分析での誤差を考慮すると、５＜ａ＜５０，０＜ｂ≦２６，０＜ｃ≦５２，４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７を満たせば良い。
また、本実施例１３の結果と実施例１１の結果を合わせると、１１＜ａ＜４８，０＜ｂ≦１０で良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。ここで、組成分析での分析誤差を考慮し、９＜ａ＜５０かつ０＜ｂ≦１２を満たせば、非常に良好な１ｘ記録感度Ｐｗが得られることがわかった。
【実施例１４】  実施例１４では、ＤＶＤ−ＲＡＭ仕様の実験を行った。図２１の情報記録媒体２２０を製造し、記録再生装置２３を用いて記録再生評価並びに信頼性評価を実施した。情報記録媒体２２０は、記録層１０３のＭ１材料の異なるものを７種類準備した。また、比較のためにＭ１が無い記録層１０３を有する媒体２２０も準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、１６倍速〜５倍速の範囲で実施した。以下に実施内容を具体的に説明する。
はじめに、情報記録媒体２２０の製造方法について説明する。基板２２２として、案内溝（深さ５０ｎｍ、グルーブ−ランド間０．６１５μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を準備し、スパッタリング装置内に取り付けた。基板２２２の案内溝形成側表面に、第１誘電体層１０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）を１３８ｎｍ、第１界面層１０２として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）を５ｎｍ、記録層１０３を９ｎｍ積層した。記録層１０３は、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、ｘ＝０．９５、Ａ＝８、Ｂ＝０、Ｍ３がＴｅ、Ｍ２がＢｉである［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｔｅ）０．０５］８Ｂｉ２Ｔｅ３材料を用いた。７種類の情報記録媒体２２０は、各々のＭ１が、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙのいずれかである記録層１０３を有する。次に記録層１０３上に、第２界面層１０４として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）を２ｎｍ、第２誘電体層１０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）を４０ｎｍ、光吸収補正層２２７としてＳｉ２Ｃｒを３０ｎｍ、反射層１０６としてＡｇ合金を８０ｎｍ、順に積層した。
各層のスパッタリング条件を説明する。第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）スパッタリングターゲットを、Ａｒガスに３％のＯ２ガスを混合した圧力０．１３Ｐａの雰囲気で、高周波電源を用いて４００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。第１界面層１０２および第２界面層１０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）スパッタリングターゲットを、Ａｒガス圧力０．１３Ｐａの雰囲気で、高周波電源を用いて５００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。記録層１０３は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１と、Ｂｉとを含むスパッタリングターゲットを、Ａｒガスに３％のＮ２ガスを混合した圧力０．１３Ｐａの雰囲気で、直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして、［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｔｅ）０．０５］８Ｂｉ２Ｔｅ３膜を形成した。この際、Ｍ１が、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙのいずれかであるスパッタリングターゲット７種類を用いた。記録層１０３形成に際しては、スパッタリングターゲットの組成とそれから形成される膜の組成とは必ずしも一致しないため、膜組成が所望の組成になる様に、スパッタリングターゲットの組成を調整する場合がある。光吸収補正層２２７は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、ＳｉとＣｒを含むスパッタリングターゲットを、Ａｒガス圧力０．２７Ｐａの雰囲気で、高周波電源を用いて３００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。反射層１０６は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍのＡｇ合金スパッタリングターゲットを、Ａｒガス圧力０．４Ｐａの雰囲気で、直流電源を用いて２００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。
次に、記録再生評価方法について説明する。実施形態８で説明した記録再生装置２３を用いる。情報記録媒体２２０を回転させる線速度は約６５．６ｍ／秒（１６倍速）から約２０．５ｍ／秒（５倍速）の範囲とした。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。まず、ジッタ値を測定する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。上記の記録再生装置２３を用いて、レーザビーム１を高パワーレベルのＰｐ（ｍＷ）と低パワーレベルのＰｂ（ｍＷ）との間でパワー変調しながら情報記録媒体２２０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１０３の同一のグルーブ表面に１０回記録した。そして、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値を測定し、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％に達したときのピークパワーの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。そして、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％に達したときのピークパワーの１．３倍のパワーをＰｐに設定した。ＰｐとＰｂの設定は、１６倍速および５倍速において、グルーブ記録及びランド記録に対して行う。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、１６倍速および５倍速において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、１６倍速でも、Ｐｐ≦３０ｍＷ、Ｐｂ≦１３ｍＷを満足することが望ましい。
次に信頼性評価について説明する。信頼性評価は、記録した信号が高温条件下に置かれても保存されるかどうか、また、高温条件下に置かれた後も書換が可能かどうかを調べるために実施する。評価には、実施形態８の記録再生装置２３を用いる。予め、上述の７種類の情報記録媒体２２０に、上記のＰｐおよびＰｂのパワーでランダム信号を、１６倍速および５倍速の条件で、グルーブおよびランドに複数トラック記録し、ジッタ値を測定しておく。温度９０℃、相対湿度２０％の恒温槽にこれらの媒体を１００時間放置した後、取り出す。取り出した後、記録していた信号を再生してジッタを測定する（記録保存性）。また、記録していた信号にオーバライトしてジッタを測定する（書換保存性）。恒温槽に放置する前のジッタ値と放置した後のジッタ値を比較して、信頼性を評価する。ジッタ値が増加していると信頼性は芳しくない。記録保存性は低倍速で劣化しやすく、書換保存性は高倍速で劣化しやすい。したがって、本実施例においては、５倍速の記録保存性と１６倍速の書換保存性を、グルーブ及びランドで評価した。
記録再生評価結果と信頼性評価結果を表に示す。１６倍速の結果を表１１に、５倍速の結果を表１２に示す。表中、ＰｐとＰｂの単位はｍＷ、記録保存性と書換保存性は、ジッタ値の増加が２％以下であれば○、２％より大きく３％以下であれば△、３％より大きく１０％以下であれば×、１０％以上であれば××で示す。
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表１１に示す様に、１６倍速の書換保存性は、媒体番号１０−１〜７および比較例でも良好であった。
また、表１２に示す様に、５倍速の記録保存性も媒体番号１０−１〜７は良好であった。しかしながら、比較例のＭ１を含まない記録層１０３を用いると、５倍速の記録保存性においてジッタ増加が１０％以上生じた。このように、Ｍ１を含む、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３材料を用いることにより、５倍速の記録保存性と１６倍速の書換保存性の両立を図ることができた。
【発明の効果】
本発明の情報記録媒体は、記録層の結晶化温度が高く、再生光に対する記録マークの熱的安定性が良好で、再生光劣化が抑制された高密度且つ高転送レートな情報記録媒体である。
また、本発明の情報記録媒体の製造方法によれば、本発明の情報記録媒体を容易に製造することができる。
【図１】
2004085167.tif 000015
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004085167.tif 000024
【図１１】
2004085167.tif 000025
【図１２】
2004085167.tif 000026
【図１３】
2004085167.tif 000027
【図１４】
2004085167.tif 000028
【図１５】
2004085167.tif 000029
【図１６】
2004085167.tif 000030
【図１７】
2004085167.tif 000031
【図１８】
2004085167.tif 000032
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月8日(2005.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的手段もしくは電気的手段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記録層を備えた情報記録媒体において、
前記記録層は少なくとも、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）とを含むことを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記記録層が少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３で表されることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記記録層が、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３およびＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｂｉ２Ｔｅ３から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記Ｍ１が、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記記録層において、ＧｅＴｅの一部が、Ｍ１Ｍ３で置換され、（ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３）−Ｍ２２Ｔｅ３で表されることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
前記記録層が、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表されることを特徴とする請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
前記記録層が、組成式ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７、（但し、ａ、ｂ、ｃは原子％）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
前記記録層が、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、且つ２≦Ａ≦６０、０≦Ｂ≦５、および、０．５≦ｘ＜１を満たすことを特徴とする請求項５に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
前記記録層が、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３および［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３から選ばれる少なくとも一つで表されることを特徴とする請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
前記記録層が、９＜ａ＜５０且つ０＜ｂ≦１２を満たすことを特徴とする請求項７に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
前記ｘが、０．８≦ｘ＜１を満たすことを特徴とする請求項８に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
基板上に、少なくとも、反射層、第２誘電体層、前記記録層、第１誘電体層がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
基板上に、少なくとも、第１誘電体層、前記記録層、第２誘電体層、反射層がこの順に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
界面層が、前記記録層と前記第２誘電体層との間または前記第１誘電体層と前記記録層との間の少なくともいずれか一方に備えられていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記記録層と界面を接して、核生成層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記核生成層の結晶構造が、立方晶であることを特徴とする請求項１５に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記核生成層の材料が、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
前記核生成層の材料であるＭ１Ｍ３が、ＬａＴｅ，ＣｅＴｅ，ＮｄＴｅ，ＳｍＴｅ，ＧｄＴｅ，ＴｂＴｅ，ＤｙＴｅ，ＬａＢｉ，ＣｅＢｉ，ＮｄＢｉ，ＳｍＢｉ，ＧｄＢｉ，ＴｂＢｉおよびＤｙＢｉから選ばれる少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１７に記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
少なくとも２つの前記記録層を含むことを特徴とする請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項２０】
相変化を起こす記録層を成膜する工程を少なくとも備えた情報記録媒体の製造方法であって、
前記記録層を成膜する工程が、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と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２１】
前記スパッタリングターゲットが少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２２】
前記スパッタリングターゲットが、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表されることを特徴とする請求項２１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２３】
前記スパッタリングターゲットを用いて、Ｇｅの原子％がａ、Ｍ１の原子％がｂ、Ｍ２の原子％がｃ、Ｍ３の原子％がｂ、Ｔｅの原子％が１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ、５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７を満たす前記記録層を形成することを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２４】
前記スパッタリングターゲットを用いて、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、且つ２≦Ａ≦６０、０≦Ｂ≦５、および、０．５≦ｘ＜１を満たす前記記録層を形成することを特徴とする請求項２１に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２５】
前記スパッタリングターゲットを用いて、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３および［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３から選ばれる少なくとも一つで表される前記記録層を形成することを特徴とする請求項２４に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２６】
基板上に、反射層、第２誘電体層、前記記録層、第１誘電体層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えることを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２７】
基板上に、第１誘電体層、前記記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えることを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２８】
界面層を成膜する工程が、前記記録層を成膜する工程と前記第２誘電体層を成膜する工程との間、または、前記第１誘電体層を成膜する工程と前記記録層を成膜する工程との間、のいずれか一方に備えられていることを特徴とする請求項２６または２７に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項２９】
前記記録層を成膜する工程の前工程または後工程に、核生成層を成膜する工程を少なくとも備え、
前記核生成層を成膜する工程において、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含む前記核生成層を形成することを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３０】
前記記録層を成膜する工程を少なくとも２工程備えた請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【請求項３１】
前記記録層を成膜する工程は、アルゴンガスもしくはクリプトンガスを用いるか、または、アルゴンガスもしくはクリプトンガスと、窒素ガスもしくは酸素ガスのうち少なくともいずれか一方を含む混合ガスを用いることを特徴とする請求項２０に記載の情報記録媒体の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【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】
情報記録媒体には、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、再生する相変化型光学的情報記録媒体がある。相変化型光学的情報記録媒体における情報の記録、消去、書き換えにおいては、その記録層が結晶相と非晶質相との間で可逆的に相変化を生じる現象を利用する。一般に、情報を記録する場合は、記録層に高パワー（記録パワー）のレーザビームを照射して記録層を融点より高い温度まで加熱し、照射部を溶融したのち急冷することにより、照射部に非晶質相を形成して情報を記録する。一方、情報を消去する場合は、記録時より低パワー（消去パワー）のレーザビームを照射して、記録層の結晶化温度より十分に高く融点よりは低い温度まで記録層を加熱することによって記録層を昇温したのち除冷することにより、照射部に結晶相を形成して前の情報を消去する。従って、相変化型光学的情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワーを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、既に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、相変化型光学的情報記録媒体における情報の再生時においては、記録媒体に対して消去パワーよりも低パワー（再生パワー）のレーザビームを照射し、非晶質部と結晶部との反射率の相違により情報を読み出す。従って、再生信号の振幅を大きくするためには、結晶相と非晶質相との反射率変化が大きいことが必要となる。
【０００３】
情報記録媒体ではさらなる大容量化が切望されており、様々な大容量化技術が検討されている。例えば、光学的情報記録媒体においては、２つの記録層を備える光学的情報記録媒体を用いて情報容量を２倍に高め、その片側から入射するレーザビームによって２つの記録層の記録・再生を行う技術が検討されている。この技術を用いる場合、２層の記録層に対してその片側から入射するレーザビームによって記録層からの反射率変化を再生信号として読むため、レーザ入射側の記録層には透過性が要求される。従って、レーザ入射側の記録層は、透過性を高めるために膜厚を薄くしなければならない。しかしながら、記録層の厚さを薄くすると、原子が移動しにくくなるために記録層の結晶化速度が低下する。そのため、記録層の膜厚を薄くする場合には、記録層の結晶化速度を向上させることが必要である。発明者はその手段として、Ｇｅ−Ｓｂ−ＴｅにＳｎを添加する方法を開示した（Rie KOJIMA and Noboru YAMADA、“Acceleration of Crystalization Speed by Sn Addition to Ge-Sb-Te Phase-Change Recording Material”、Japanese Journal of Applied Physics、Vol.40（2001）pp.5930-5937）。
【０００４】
また、情報の記録、消去、書き換え、再生に用いるレーザとして、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：Numerical Aperture）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記録の高密度化を行う技術が検討されている。
【０００５】
情報記録媒体では、高速記録によるさらなる高転送レート化もまた切望されている。情報記録媒体の線速度を上げると、レーザビームの照射時間が短くなるため、記録層が結晶化に要する時間を短くしなければならない。このため、記録層の結晶化速度を向上させることが必要となる。
【０００６】
以上のことから、情報記録媒体の高密度化および高転送レート化では、記録層の結晶化速度向上が要求されている。記録層の結晶化速度を向上させる手段として、例えば、２０００年６月発売の４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭにおいても、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層にＳｎを添加する方法を発明者らは提案した（例えば、特開２００１−３２２３５７号公報参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さらにハイビジョン記録に対応した高密度、高転送レートな情報記録媒体、すなわち先に述べた青紫色レーザを用いた情報記録媒体においては、さらなる結晶化速度の向上が要求された。その場合には、より多くのＳｎの添加が必要となったが、発明者の実験によると結晶化速度が向上し高密度化および高転送レート化が可能となるが結晶化温度の低下が伴い、再生光により再生信号品質の劣化を引き起こすことが確認された。
【０００８】
このように、記録情報である非晶質相の結晶化が再生光により進行し、再生信号振幅が減少し、再生信号品質が劣化するという問題が生じた。
【０００９】
記録層においてこのような再生光による結晶化の進行を抑えるには、再生パワーをできるだけ低くすれば良いが、再生パワーを低くすると、レーザノイズの増加や再生信号振幅の低下が生じ、再生時に十分な信号振幅が得られない。特に、青紫色レーザを用いた情報記録媒体においては、非晶質部における反射率は０％に近くなるように設計され、その結果、非晶質部における記録層の吸収率は９０％以上となっている場合も有り得る。このように非晶質部での吸収率が大きい場合には再生光をより吸収してしまうため、非晶質部は温度が上がりやすい。このため、非晶質部の結晶化が再生光の照射により進行し、再生信号振幅が小さくなってしまう。そこで、非晶質部の吸収を小さくすることも考えられるが、非晶質の吸収率を下げると非晶質部の反射率が上がってしまい、非晶質部と結晶部の反射率コントラスト（結晶部での反射率をＲｃ、非晶質部での反射率をＲａとすると（Ｒｃ−Ｒａ）／Ｒｃで表される）が下がり、再生信号品質の低下を引き起こす。従って、再生パワーを低減する、もしくは非晶質部の吸収を小さくするのみでは再生信号品質の低下が起こり、非晶質部の結晶化を抑制する手段として十分ではない。
【００１０】
本発明は、高密度且つ高転送レートな情報記録媒体においても、再生光による記録信号の劣化を抑制し、安定に再生することができる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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の情報記録媒体は、記録層が光学的手段もしくは電気的手段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情報記録媒体であって、記録層が少なくとも、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素（以下同じ））と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素（以下同じ））と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素（以下同じ））とを含むことを特徴とする。この情報記録媒体は、記録層の融点および結晶化温度が高く、熱的安定性が良好で、再生光劣化の抑制が可能である。
【００１２】
なお、少なくとも２つの記録層を備えた情報記録媒体において、少なくとも１つの記録層が、光学的手段もしくは電気的手段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場合に、上記と同様の記録層を備えれば同様の作用を有する。
【００１３】
上記情報記録媒体は、記録層が少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３で表されるものでもよい。この構成によれば、高融点の化学量論組成化合物であるＭ１Ｍ３により、記録層の融点および結晶化温度が高くて、結晶化速度が大きく、熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。
【００１４】
上記情報記録媒体は、記録層において、ＧｅＴｅの一部が、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と置換され、（ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３）−Ｍ２２Ｔｅ３で表されるものでもよい。この情報記録媒体によれば、Ｇｅ−Ｍ２−Ｔｅ３元系組成のＧｅを置換したＭ１が記録層の結晶化温度を上昇させ、熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。また、ＧｅＴｅおよびＭ１Ｍ３は結晶構造が同じＮａＣｌ型であることから、ＧｅとＭ１が置換しても記録層の結晶化過程に変わりはない。
【００１５】
上記情報記録媒体は、記録層が、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表されるものでもよい。この構成において、Ｍ２がＢｉの場合は記録層の結晶化能が向上し、レーザビームのスポット径を小さくし、レーザ照射時間が短い場合でも、安定した記録マークを形成する情報記録媒体が得られる。また、Ｍ２がＳｂの場合は、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３で表される材料に過剰なＳｂが添加されており、この過剰なＳｂは、添加量により結晶化速度の調整を行え、結晶化温度を向上させて記録マークの熱的安定性を高める作用と、繰り返し記録時に物質の移動を抑制する作用とを有することができる。
【００１６】
上記情報記録媒体は、記録層が組成式ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ、５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７（但し、ａ、ｂ、ｃは原子％）を満たしてもよい。このことにより、記録層の結晶化速度が大きく低下することなく、記録層の融点が高く熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。
【００１７】
上記情報記録媒体は、記録層が、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、且つ、２≦Ａ≦６０、０≦Ｂ≦５、および、０．５≦ｘ＜１を満たしてもよい。この情報記録媒体によれば、記録層の結晶化速度が大きく低下することなく、Ｇｅ−Ｍ２−Ｔｅ３元系組成のＧｅを置換したＭ１が記録層の結晶化温度を上昇させ、熱的安定性が良好で、再生光劣化を抑えた情報記録媒体が得られる。
【００１８】
上記情報記録媒体は、基板上に、少なくとも反射層、第２誘電体層、記録層、第１誘電体層をこの順に備えてもよい。この構成によれば、再生信号品質が良好な情報記録媒体が得られる。例えば、青紫色レーザや高ＮＡの光学系に用いることができる。
【００１９】
上記情報記録媒体は、基板上に、少なくとも第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に備えてもよい。この構成によれば、再生信号品質が良好な情報記録媒体が得られる。例えば、赤色レーザのＤＶＤ−ＲＡＭに用いることができる。
【００２０】
上記情報記録媒体は、界面層を、記録層と第２誘電体層との間または第１誘電体層と記録層との間の少なくともいずれか一方に備えてもよい。この構成により、記録層と第２誘電体層または第１誘電体層と記録層との間で物質移動が生じない情報記録媒体が得られる。具体的には、誘電体層にＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合、界面層は記録層へのＳの拡散を防止することができる。
【００２１】
上記情報記録媒体は、記録層と界面を接して核生成層を設けてもよい。この構成により、長期保存後の書き換え性能にも優れた情報記録媒体が得られる。
【００２２】
上記情報記録媒体は、核生成層の結晶構造が立方晶であってもよい。これにより、記録層の結晶化において核生成層が核となるため、記録層の結晶化を促進しやすくなる。
【００２３】
上記情報記録媒体は、核生成層の材料が、Ｍ１Ｍ３およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含んでもよい。この構成により、長期保存後の書き換え性能にも優れた情報記録媒体が得られる。Ｍ１Ｍ３は約２０００℃の高融点を有し、ＳｎＴｅおよびＰｂＴｅは成膜後の状態で結晶化しており、これらの化合物の結晶構造はいずれも記録層の結晶構造と同じＮａＣｌ型である。
【００２４】
また、上記目的を達成するため、本発明の上記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を少なくとも備えた情報記録媒体の製造方法であって、記録層を成膜する工程が、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と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。この方法により、ＧｅとＴｅ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３を含む記録層を備える情報記録媒体を製造できる。
なお、上記の情報記録媒体の製造方法は、記録層を成膜する工程を少なくとも２工程備えている場合にも適用できる。
【００２５】
上記の情報記録媒体の製造方法は、スパッタリングターゲットが少なくとも、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含んでもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、スパッタリングターゲットが、さらにＭ２を含んでもよい。
【００２６】
上記の情報記録媒体の製造方法は、上記スパッタリングターゲットを用いて、Ｇｅの原子％がａ、Ｍ１の原子％がｂ、Ｍ２の原子％がｃ、Ｍ３の原子％がｂ、Ｔｅの原子％が１００−ａ−２ｂ−ｃで表され、且つ、５＜ａ＜５０、０＜ｂ≦２６、０＜ｃ≦５２、ｂ≦ａ、および、４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７を満たす記録層を形成することができる。
【００２７】
上記の情報記録媒体の製造方法は、基板上に、反射層、第２誘電体層、記録層、第１誘電体層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えてもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、基板上に、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に成膜する工程を少なくとも備えてもよい。
上記の情報記録媒体の製造方法は、界面層を成膜する工程が、記録層を成膜する工程と第２誘電体層を成膜する工程との間、または、第１誘電体層を成膜する工程と記録層を成膜する工程との間、のいずれか一方に備わっていてもよい。
【００２８】
上記の情報記録媒体の製造方法は、記録層を成膜する工程の前工程または後工程に、核生成層を成膜する工程を少なくとも備え、且つ、核生成層を成膜する工程が、Ｍ１Ｍ３およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含むスパッタリングターゲットを用いてもよい。
【００２９】
上記の情報記録媒体の製造方法は、記録層を成膜する工程は、アルゴンガスもしくはクリプトンガスを用いるか、または、アルゴンガスもしくはクリプトンガスと、窒素ガスもしくは酸素ガスのうち少なくともいずれか一方を含む混合ガスを用いてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照にしながら説明する。なお、以下の実施形態は一例であり、本発明は以下の実施形態に限定されない。また、以下の実施形態では、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。
【００３１】
（実施形態１）
実施形態１では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態１の情報記録媒体１１の一部断面図を図１に示す。情報記録媒体１１は、レーザビーム１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。
情報記録媒体１１は、基板２上に順次積層した反射層１０６、第２誘電体層１０５、第２界面層１０４、記録層１０３、第１界面層１０２、第１誘電体層１０１、および透明層３により構成されている。
【００３２】
レーザビーム１が透明層３側から入射し、再生信号として記録層１０３からの反射光を利用するため、記録層１０３に対して入射側に位置している透明層３は、使用するレーザビーム１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。透明層３の材料には、樹脂や誘電体層を用いることができる。透明層３として樹脂を用いる場合は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などを第１誘電体層１０１上に塗布して形成することができる。また、透明な円盤状のポリカーボネートやアモルファスポリオレフィン、ＰＭＭＡなどの樹脂、またはガラスを、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂によって第１誘電体層１０１に貼り合わせて形成することもできる。透明層３に誘電体層を用いる場合は、スパッタリングにより形成することができる。透明層３は、複数の層から形成されてもよい。
【００３３】
レーザビーム１を集光した際のスポット径は、レーザビーム１の波長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、情報記録媒体１１のような高密度記録媒体の場合、レーザビーム１の波長λは特に４５０ｎｍ以下であることが好ましく、また、３５０ｎｍ未満では透明層３など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好ましい。
【００３４】
基板２の反射層１０６側の表面には、必要に応じてレーザビーム１を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板２の反射層１０６側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板２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２の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体１１の厚さが１２００μｍ程度となるよう、５００μｍ〜１２００μｍの範囲であることが好ましい。なお、透明層３の厚さが６００μｍ程度（ＮＡ＝０．６で良好な記録再生が可能）の場合、５５０μｍ〜６５０μｍの範囲内であることが好ましい。また、透明層３の厚さが１００μｍ程度（ＮＡ＝０．８５で良好な記録再生が可能）の場合、１０５０μｍ〜１１５０μｍの範囲内であることが好ましい。
【００３５】
第１誘電体層１０１は、誘電体からなる。この第１誘電体層１０１は、記録層１０３の酸化、腐食、変形などを防止する働きと、光学距離を調整して記録層１０３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振幅を大きくする働きとを有する。第１誘電体層１０１には、例えばＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｎＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３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１０１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。
【００３６】
第１誘電体層１０１の膜厚は、マトリクス法（例えば久保田広著「波動光学」岩波書店、１９７１年、第３章を参照）に基づく計算により、記録層１０３の結晶部と非晶質部の反射光量の変化が大きく、且つ記録層１０３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。第１誘電体層１０１の膜厚は、２ｎｍ〜８０ｎｍの範囲内であることが好ましく、２０ｎｍ〜７０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。第１誘電体層１０１の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層１０３に対して熱を効果的に伝えることができる。これにより、記録パワーを低下させ、記録感度を向上できる。
【００３７】
第１界面層１０２は、繰り返し記録によって第１誘電体層１０１と記録層１０３との間で生じる物質移動を防止する働きがある。特に、第１誘電体層１０１がＳを含む場合には、第１誘電体層１０１と記録層１０３との間で生じるＳの物質移動が顕著に見られるので、第１界面層１０２がより効果的な働きを担う。情報の再生では、情報記録媒体１１に対して再生パワーのレーザビーム１を照射し、結晶部と非晶質部との反射率の相違により情報を読み出す。従って、再生信号の振幅を大きくするためには、結晶相と非晶質相との反射率変化が大きいことが必要となる。このことから、記録層１０３と界面を接している第１界面層１０２は、光吸収が少なく記録の際に記録パワー（高パワー）レーザビームの照射に対しても溶けない高融点な材料で、且つ第１誘電体層１０１および記録層１０３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１を照射した際に、溶けて記録層１０３に混入しないために必要な特性である。混入すると記録層１０３の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下する。また、第１誘電体層１０１および記録層１０３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。
【００３８】
第２界面層１０４は、第１界面層１０２と同様の役割を担う。第２界面層１０４は、繰り返し記録によって第２誘電体層１０５と記録層１０３との間で生じる物質移動を防止する働きがあり、特に第２誘電体層１０５がＳを含む場合には、第２界面層１０４がより効果的な働きを担う。再生信号の振幅として用いる結晶相と非晶質相との反射率変化を大きくするには、記録層１０３と界面を接している第２界面層１０４は、光吸収が少なく記録の際に記録パワー（高パワー）レーザビームの照射に対しても溶けない高融点な材料で、且つ第２誘電体層１０５および記録層１０３との密着性が良い材料であることが好ましい。
【００３９】
第１界面層１０２および第２界面層１０４には、第１誘電体層１０１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、Ｚｒ、Ｏを含む材料を用いることが好ましい。さらに、その中でもＣｒとＯがＣｒ２Ｏ３を形成し、ＺｒとＯがＺｒＯ２を形成して、Ｃｒ２Ｏ３とＺｒＯ２の混合物になっていることが好ましい。Ｃｒ２Ｏ３は、記録層１０３との密着性が良い材料である。またＺｒＯ２は、透明で融点が約２７００℃と高く、且つ酸化物の中では熱伝導率が低い材料であるため、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１０３と接して形成しても、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１１が実現できる。記録層１０３との密着性を確保するためには、Ｃｒ２Ｏ３−ＺｒＯ２中のＣｒ２Ｏ３の含有量は１０ｍｏｌ％以上であることが好ましく、第１界面層１０２および第２界面層１０４での光吸収を小さく保つためには６０ｍｏｌ％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）。より好ましくは、２０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下である。
【００４０】
第１界面層１０２および第２界面層１０４には、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｏの他にさらにＳｉを含む材料を用いてもよく、その中でもＣｒとＯがＣｒ２Ｏ３を形成し、ＺｒとＯがＺｒＯ２を形成し、ＳｉとＯがＳｉＯ２を形成して，ＳｉＯ２とＣｒ２Ｏ３とＺｒＯ２の混合物になっていることが好ましい。ＳｉＯ２を含ませることにより、記録層１０３の結晶化を促進する効果が高くなり、書き換え性能に優れた情報記録媒体１１を実現できる。ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＺｒＯ２の中のＳｉＯ２の含有量は５ｍｏｌ％以上であることが好ましく、記録層１０３との密着性を確保するためには４０ｍｏｌ％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。また、良好な記録書き換え性能を確保するためには、ＳｉＯ２とＣｒ２Ｏ３の含有量の和は９５ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００４１】
第１界面層１０２および第２界面層１０４は、光吸収によって記録層１０３における反射光量の記録前後での変化が小さくならないよう、１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが望ましく、２ｎｍ〜７ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００４２】
第１界面層１０２および第２界面層１０４には、Ｃを含む材料を用いてもよい。Ｃを含ませることにより、記録層１０３の結晶化速度が低下し、再生光劣化を抑制できる。第１界面層１０２および第２界面層１０４としてＣを用いる場合、Ｃの膜厚は繰り返し特性が悪化しないように５ｎｍ以下が望ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４３】
第２誘電体層１０５は、光学距離を調整して記録層１０３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振幅を大きくする働きとを有する。第２誘電体層１０５には、第１誘電体層１０１と同様の系の材料を用いることができ、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物であるＺｎＳ−ＳｉＯ２は、第２誘電体層１０５としても優れた材料である。
【００４４】
第２誘電体層１０５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１０５の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層１０３で発生した熱を効果的に反射層１０６側に拡散させることができる。これにより、記録層１０３に記録を行う際に、急冷しやすくなり、非晶質相を安定に形成することができる。
【００４５】
本発明の記録層１０３は、レーザビーム１の照射によって結晶部と非晶質部との間で可逆的な相変化を起こす材料を用いることができる。記録層１０３は、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１（但し、Ｍ１はＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕ、好ましくはＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ２（但し、Ｍ２はＳｂ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）と、Ｍ３（但し、Ｍ３はＴｅ及びＢｉから選ばれる少なくとも一つの元素）を含む材料よりなる。Ｇｅ，Ｔｅ，Ｍ１，Ｍ２，およびＭ３は、ＧｅＴｅと、Ｍ２２Ｔｅ３と、Ｍ１Ｍ３（但し、Ｍ１Ｍ３はＭ１とＭ３を略等しい割合で含む化合物）とを含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３、より具体的にはＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｓｂ２Ｔｅ３，ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｔｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３またはＧｅＴｅ−Ｍ１Ｂｉ−Ｂｉ２Ｔｅ３で表されることが好ましい。Ｍ１Ｍ３は融点が１３００℃以上と高い。特にＢｉＧｄ、ＢｉＴｂ、ＢｉＤｙ、ＢｉＹは融点が２０００℃以上である可能性が２元系の状態図に示されている。好ましくは、ＢｉＧｄ、ＢｉＴｂ、ＢｉＤｙである。このため、Ｍ１Ｍ３としてこれらの化合物を用いることにより、記録層１０３の結晶化温度が高く熱的安定性が良好な情報記録媒体１１が得られる。また、Ｍ１Ｍ３は、ＮａＣｌ型の結晶構造を有する。従って、例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３化合物系などのＮａＣｌ型の結晶構造を有する記録層１０３を用いる場合、Ｍ１Ｍ３は結晶構造が同じため置換しやすく、記録層１０３の結晶化温度を高めることができる。
【００４６】
具体的には、記録層１０３は、ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃ（但し、ａ、ｂ、ｃは原子％）で表される材料で形成してもよい。この場合、非晶質相が安定で信号振幅を大きくできるように、５＜ａ＜５０且つ４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７の関係を満たすことが望ましく、高密度情報記録媒体に適した１５≦ａ≦４７の関係を満たすことがより好ましい。ａ≦５においては、結晶化速度が速くなり、非晶質部である記録マークの保存性が低下する。ａ≧５０においては、融点が上昇し結晶化速度が低下するため、記録パワーが高パワーとなり、記録層の記録感度が低下する。また、非晶質相が安定で信号振幅が大きく、結晶化速度の低下が少ない０＜ｂ≦２６且つ０＜ｃ≦５２の関係を満たすことが好ましく、０＜ｂ＜２０且つ２≦ｃ＜５０の関係を満たすことがより好ましい。ｂ＝０では、結晶化温度が低く、記録マークの保存性が低下する。また、ｂ＞２６では、融点が高すぎて、記録層の記録感度が低下する。ｃ＜２では結晶化速度が低くすぎ、ｃ＞５２では結晶化速度が速すぎる。
【００４７】
また、記録層１０３は、組成式ＧｅＴｅの一部がＭ１Ｍ３で置換され、（ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３）−Ｍ２２Ｔｅ３で表される材料で形成してもよい。この材料を用いた場合、Ｇｅを置換した元素Ｍ１が記録層１０３の融点および結晶化温度を上昇させるため、記録マークである非晶質部の保存性を向上できる。
【００４８】
具体的は、記録層１０３は、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表される材料、好ましくは［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＳｂ２＋ＢＴｅ３，［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｔｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３および［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｂｉ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３で形成してもい。この時、２≦Ａ≦６０、且つ０≦Ｂ≦５、０．５≦ｘ＜１（より好ましくは０．８≦ｘ＜１）であることが好ましい。
【００４９】
また、記録層１０３は、さらにＭ２を含み、ＧｅＴｅ−Ｍ１Ｍ３−Ｍ２２Ｔｅ３−Ｍ２で表される材料で形成してもよい。添加されたＭ２がＢｉの場合には、記録層の結晶化速度を向上させる。Ｍ２がＳｂの場合には、添加量によって記録層の結晶化温度と結晶化速度の調整を行える。
【００５０】
記録層１０３の膜厚は、情報記録媒体１１の記録感度を高くするため、６ｎｍ〜１４ｎｍ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。記録層１０３が１４ｎｍより厚い場合には、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１０３が６ｎｍより薄い場合には、情報記録媒体１１の反射率が小さくなる。
【００５１】
反射層１０６は、記録層１０３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１０６は、記録層１０３で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層１０３の急冷を促し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１０６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。
【００５２】
反射層１０６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、Ａｕ−Ｐｄ、Ａｕ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ、Ａｇ−Ｚｎ−Ａｌ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１０６の材料として好ましい。
【００５３】
反射層１０６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１０６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記録媒体１１の記録感度が低下する。従って、反射層１０６の膜厚は３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００５４】
反射層１０６としてＡｇおよびＡｇ合金を用いる場合には、第２誘電体層１０５にＳが含まれると、第２誘電体層１０５と反射層１０６との間でＳの物質移動が生じて、反射層のＡｇが硫化されるため、第２誘電体層１０５と反射層１０６との間に第３界面層を設けることが望まれる。この場合、第３界面層には、反射層１０６で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。第３界面層として、ＡｌまたはＡｌ合金を用いることが好ましい。また、第３界面層には、Ｃｒ，Ｎｉ，Ｓｉ，Ｃなどの元素や、ＴｉＯ２，ＺｒＯ２，ＺｎＯ，Ｎｂ２Ｏ５，Ｔａ２Ｏ５，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，Ｂｉ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ３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、ＳｉＣなどの炭化物やＬａＦ３などの弗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。また、膜厚は３ｎｍ〜１００ｎｍ（より好ましくは５ｎｍ〜５０ｎｍ）の範囲内であることが好ましい。
【００５５】
記録層１０３と第１界面層１０２との間、または記録層１０３と第２界面層１０４との間の少なくともいずれか一方に、記録層１０３と接して核生成層を設けてもよい。核生成層は、Ｍ１Ｍ３およびＳｎＴｅおよびＰｂＴｅから選ばれる少なくとも一つを含んでもよい。核生成層として、例えば、ＤｙＴｅ，ＢｉＴｂ，ＢｉＴｅＭ１２，Ｂｉ２ＴｅＭ１，ＢｉＴｅ２Ｍ１などを用いることができる。この材料を用いることにより、核生成層の融点が高く、熱的安定性が良好で、核生成層と記録層１０３との界面で結晶核が生じやすく記録層１０３での結晶成長が促進され、書き換え保存性に優れた図１の情報記録媒体１１、図２の情報記録媒体１２、および図３の情報記録媒体１３が得られる。核生成層の膜厚は、高速な転送レートの場合にも、消去性能が良好で、長期保存後の書き換え性能が良好となるよう０．３ｎｍ〜３ｎｍの範囲内であることが好ましく、０．５ｎｍ〜２ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。なお、核生成層が島状でも薄膜状でも核生成層としての効果は得られる。
【００５６】
なお、第１界面層がなくてもよく、図２の情報記録媒体１２に示すように、基板２上に順次積層した、反射層１０６、第２誘電体層１０５、第２界面層１０４、記録層１０３、第１誘電体層１０７、および透明層３より構成される。この場合、第１誘電体層１０７と記録層１０３との間で物質移動が生じて、記録層の組成が変化しないように、第１誘電体層１０７にはＳを含まないことが望まれる。また、第２界面層がなくてもよく、図３の情報記録媒体１３に示すように、基板２上に順次積層した、反射層１０６、第２誘電体層１０８、記録層１０３、第１界面層１０２、第１誘電体層１０１、および透明層３より構成される。この時もまた、第２誘電体層１０８と記録層１０３との間で物質移動が生じて、記録層の組成が変化しないように、第２誘電体層１０８にはＳを含まないことが望まれる。
【００５７】
図１の情報記録媒体１１、図２の情報記録媒体１２、および図３の情報記録媒体１３は、以下で説明する方法によって製造できる。
はじめに、図１の情報記録媒体１１の製造方法について説明する。
まず、基板２（厚さが例えば１１００μｍ）を用意し、成膜装置内に配置する。
続いて、基板２上に反射層１０６を成膜する。このとき、基板２にレーザビーム１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反射層１０６を成膜する。反射層１０６は、反射層１０６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ガスと反応性ガス（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。
【００５８】
続いて、反射層１０６上に、第２誘電体層１０５を成膜する。第２誘電体層１０５は、第２誘電体層１０５を構成する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ガスと反応性ガス（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。第２誘電体層１０５は、第２誘電体層１０５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ガスと反応性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形成できる。
【００５９】
続いて、第２誘電体層１０５上に、第２界面層１０４を成膜する。第２界面層１０４は、第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第２界面層１０４上に、記録層１０３を成膜する。記録層１０３は、その組成に応じて、Ｇｅ−Ｍ１−Ｍ２−Ｍ３−Ｔｅ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。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１０３は、Ｇｅ、Ｍ１、Ｔｅ、Ｍ２、またはＭ３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１０３は、Ｇｅ、Ｍ１、Ｔｅ、Ｍ２、またはＭ３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できる。例えば、２元系スパッタリングターゲットとして、ＧｅＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、またはＴｅＤｙの合金スパッタリングターゲットを用いて、Ｇｅ−Ｄｙ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の記録層を形成することができる。
【００６０】
続いて、記録層１０３上に、第１界面層１０２を成膜する。第１界面層１０２は、第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第１界面層１０２上に、第１誘電体層１０１を成膜する。第１誘電体層１０１は、第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
【００６１】
最後に、第１誘電体層１０１上に透明層３を形成する。透明層３は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂を第１誘電体層１０１上に塗布して、基板を第１誘電体層１０１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、透明層３には、透明な円盤状のポリカーボネートまたはアモリファスポリオレフィンやＰＭＭＡなど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３として用いる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１０１上に密着させることも可能である。
【００６２】
なお、第１誘電体層１０１を成膜したのち、または透明層３を形成したのち、必要に応じて記録層１０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。初期化工程は、非晶質状態にある記録層１０３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。
以上のようにして、図１の情報記録媒体１１を製造できる。
【００６３】
次に、図２の情報記録媒体１２の製造方法を説明する。基板２上に図１の情報記録媒体１１の製造方法と同様の方法で記録層１０３まで形成したあと、記録層１０３上に第１誘電体層１０７を成膜する。第１誘電体層１０７は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図１の第１誘電体層１０１と同条件で形成することができる。続いて、第１誘電体層１０７上に透明層３を形成する。なお、図１の情報記録媒体１１と符号が重複する層の工程は説明を省略する。このようにして、図２の情報記録媒体１２を製造できる。
【００６４】
次に、図３の情報記録媒体１３の製造方法について説明する。基板２上に図１の情報記録媒体１１の製造方法と同様の方法で反射層１０６まで形成したあと、反射層１０６上に第２誘電体層１０８を成膜する。第２誘電体層１０８は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図１の第２誘電体層１０５と同条件で形成することができる。続いて、第２誘電体層１０８上に記録層１０３を形成する。続いて、記録層１０３上に第１界面層１０２、第１誘電体層１０１の順で成膜し、第１誘電体層１０１上に透明層３を形成する。なお、図１の情報記録媒体１１と符号が重複する層の製造工程は説明を省略する。このようにして、図３の情報記録媒体１３を製造できる。
【００６５】
（実施形態２）
実施形態２では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態２の情報記録媒体１４の一部断面図を図４に示す。情報記録媒体１４は、片面からのレーザビーム１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。
【００６６】
情報記録媒体１４では、基板２上に光学分離層３５、３３、３２などを介して、順次積層されたＮ組（ＮはＮ≧２を満たす自然数）の第Ｎ情報層３６、第（Ｎ−１）情報層３４、第１情報層３１、および透明層３により構成されている。ここで、レーザビーム１の入射側から数えて（Ｎ−１）組目までの情報層、第１情報層３１から第（Ｎ−１）情報層３４（以下、レーザビーム１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、光透過型の情報層である。
【００６７】
基板２、および透明層３の材料には、実施形態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、実施形態１で説明した形状および機能と同様である。
【００６８】
光学分離層３５、３３、３２などは、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂、あるいは誘電体層などからなり、レーザビーム１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屈折率が小さいことが好ましい。
【００６９】
光学分離層３５、３３、３２などは、情報記録媒体１４の第１情報層３１、第（Ｎ−１）情報層３４、第Ｎ情報層３６など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３５、３３、３２などの厚さは、対物レンズの開口数ＮＡとレーザビーム１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％と仮定した場合、ΔＺはΔＺ＝λ／｛２（ＮＡ）２｝で近似できる。λ＝４００ｎｍ、ＮＡ＝０．６の時、ΔＺ＝０．５５６μｍとなり、±０．６μｍ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３５、３３、３２などの厚さは、１．２μｍ以上であることが必要である。第１情報層３１、第（Ｎ−１）情報層３４、第Ｎ情報層３６などとの間の距離は、対物レンズを用いてレーザビーム１を集光可能な範囲となるようにすることが望ましい。従って、光学分離層３５、３３、３２などの厚さの合計は、対物レンズが許容できる交差内（例えば５０μｍ以下）にすることが好ましい。
【００７０】
基板２および光学分離層３５、３３、３２などにおいて、レーザビームの入射側の表面には、必要に応じてレーザビーム１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１の照射のみにより、第Ｋの情報層（Ｋは１≦Ｋ≦Ｎの自然数）を第１〜第（Ｋ−１）の情報層を透過したレーザビーム１によって記録再生することが可能である。
【００７１】
なお、第１情報層３１から第Ｎ情報層３６の少なくともいずれか一層を、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。
【００７２】
以下、第１情報層３１の構成について詳細に説明する。
第１情報層３１は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第１誘電体層２０１、第１界面層２０２、第１記録層２０３、第２界面層２０４、第２誘電体層２０５、第１反射層２０６、および透過率調整層２０７を備える。
【００７３】
第１誘電体層２０１には、実施形態１の第１誘電体層１０１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、実施形態１の第１誘電体層１０１の機能と同様である。
第１誘電体層２０１の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第１記録層２０３での結晶部と非晶質部の反射光量の変化が大きく、且つ第１情報層３１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。
【００７４】
第１界面層２０２には、実施形態１の第１界面層１０２と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施形態１の第１界面層１０２と同様である。
【００７５】
第２界面層２０４には、実施形態１の第２界面層１０４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、実施形態１の第２界面層１０４と同様である。
【００７６】
第２誘電体層２０５には、実施形態１の第２誘電体層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、実施形態１の第２誘電体層１０５と同様である。
【００７７】
第１記録層２０３には、実施形態１の記録層１０３と同様の材料を用いることができる。第１記録層２０３の膜厚は、記録再生の際に必要なレーザ光量をレーザビーム１の入射側から第１情報層３１より遠い側にある情報層に到達させて情報を読み出すため、第１情報層３１の透過率が高いことが要求される。このことから、第１記録層２０３は、１５ｎｍより薄くする必要がある。
【００７８】
第１反射層２０６には、実施形態１の反射層１０６と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施形態１の反射層１０６の機能と同様である。第１反射層２０６の膜厚は、第１情報層３１の透過率を高くするためには、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２０６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、且つ第１情報層３１の反射率が確保でき、さらに第１情報層３１の透過率も十分となる。
【００７９】
透過率調整層２０７は誘電体からなり、第１情報層３１の透過率を調整する機能を有する。この透過率調整層２０７によって、第１記録層２０３の結晶部における第１情報層の透過率Ｔｃ（％）と、第１記録層２０３の非晶質部における第１情報層３１の透過率Ｔａ（％）とをともに高くすることができる。具体的には、透過率調整層２０７を備える第１情報層３１では、透過率調整層２０７がない場合に比べて、２％〜１０％程度透過率が上昇する。また、透過率調整層２０７は、第１記録層２０３で発生した熱を効果的に拡散させる効果も有する。
【００８０】
透過率調整層２０７の屈折率ｎおよび消衰係数ｋは、第１情報層３１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且つｋ≦０．１を満たすことが好ましく、２．０≦ｎ≦３．０且つｋ≦０．０５を満たすことがより好ましい。
【００８１】
透過率調整層２０７の膜厚ｄは、（１／３２）λ／ｎ≦ｄ≦（３／１６）λ／ｎ、または、（１７／３２）λ／ｎ≦ｄ≦（１１／１６）λ／ｎの範囲内であることが好ましく、（１／１６）λ／ｎ≦ｄ≦（５／３２）λ／ｎ、（９／１６）λ／ｎ≦ｄ≦（２１／３２）λ／ｎの範囲内であることがより好ましい。この範囲では、第１記録層２０３の結晶部での反射率Ｒｃ１と非晶質部での反射率Ｒａ１はＲｃ１＞Ｒａ１を満足し、安定に記録再生の動作を行え、結晶部での反射率Ｒｃ１が２≦Ｒｃ１≦８を満たす。なお、上記の範囲は、レーザビーム１の波長λと透過率調整層２０７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≦ｄ≦４０ｎｍまたは６０ｎｍ≦ｄ≦１３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、７ｎｍ≦ｄ≦３０ｎｍまたは６５ｎｍ≦ｄ≦１２０ｎｍの範囲内であることがより好ましいことになる。ｄをこの範囲内で選ぶことによって、第１情報層３１の透過率ＴｃおよびＴａを共に高くすることができる。
【００８２】
透過率調整層２０７には、例えばＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＺｒＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、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ができる。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＝２．５〜２．８）、消衰係数も小さい（ｋ＝０．０〜０．０５）ため、第１情報層３１の透過率を高める作用が大きくなる。
【００８３】
第１情報層３１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１の入射側に対して第１情報層３１の反対側になる情報層に到達させるため、４０＜Ｔｃ且つ４０＜Ｔａを満たすことが好ましく、４６＜Ｔｃ且つ４６＜Ｔａを満たすことがより好ましい。
【００８４】
第１情報層３１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およびＴａがこの条件を満たすことにより、レーザビーム１の入射側から第１情報層３１より遠い側にある情報層の記録再生の際、第１記録層２０３の状態による第１情報層３１における透過率変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。
【００８５】
第１記録層２０３の反射率Ｒｃ１および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、安定に記録再生の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且つ４≦Ｒｃ１≦１５を満たすことが好ましく、０．１≦Ｒａ１≦３且つ４≦Ｒｃ１≦１０を満たすことがより好ましい。
【００８６】
なお、第１界面層がなくてもよく、図５の情報記録媒体１５に示すように、第１情報層３７は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第１誘電体層２０８、第１記録層２０３、第２界面層２０４、第２誘電体層２０５、第１反射層２０６、および透過率調整層２０７より構成される。この場合、第１誘電体層２０８と第１記録層２０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第１誘電体層２０８の材料にはＳを含まないことが望まれる。また、第２界面層がなくてもよく、図６の情報記録媒体１６に示すように、第１情報層３８は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第１誘電体層２０１、第１界面層２０２、第１記録層２０３、第２誘電体層２０９、第１反射層２０６、および透過率調整層２０７より構成される。この時もまた、第２誘電体層２０９と第１記録層２０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第２誘電体層２０９にはＳを含まないことが望まれる。
【００８７】
図４の情報記録媒体１４、図５の情報記録媒体１５、および図６の情報記録媒体１６は、以下で説明する方法によって製造できる。
はじめに、図４の情報記録媒体１４の製造方法について説明する。
まず、基板２（厚さが例えば１１００μｍ）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形成され、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３５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Ｎ情報層３６上に塗布して、その後基板２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３５がレーザビーム１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後、基板２とかぶせた基板（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。
このようにして、基板２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３２を形成したものを用意する。
【００８８】
続いて、光学分離層３２上に第１情報層３１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３２を形成した基板２を成膜装置内に配置し、光学分離層３２上に透過率調整層２０７を成膜する。透過率調整層２０７は、透過率調整層２０７を構成する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。また、透過率調整層２０７は、透過率調整層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可能である。
【００８９】
続いて、透過率調整層２０７上に、第１反射層２０６を成膜する。第１反射層２０６は、実施形態１で説明した図１の反射層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第１反射層２０６上に、第２誘電体層２０５を成膜する。第２誘電体層２０５は、実施形態１で説明した図１の第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
続いて、第２誘電体層２０５の上に、第２界面層２０４を成膜する。第２界面層２０４は、実施形態１で説明した図１の第２界面層１０４と同様の方法で形成できる。
続いて、第２界面層２０４上に、第１記録層２０３を成膜する。第１記録層２０３は、実施形態１で説明した図１の記録層１０３と同様の方法で形成できる。
続いて、第１記録層２０３上に、第１界面層２０２を成膜する。第１界面層は、実施形態１で説明した図１の第１界面層１０２と同様の方法で形成できる。
続いて、第１界面層２０２上に、第１誘電体層２０１を成膜する。第１誘電体層２０１は、実施形態１で説明した図１の第１誘電体層１０１と同様の方法で形成できる。
続いて、第１誘電体層２０１上に、透明層３を形成する。透明層３は実施形態１で説明した図１の透明層３と同様の方法で形成できる。
なお、第１誘電体層２０１を成膜した後、または透明層３を形成した後、必要に応じて、第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。
以上のようにして、図４の情報記録媒体１４を製造できる。
【００９０】
次に、図５の情報記録媒体１５の製造方法について説明する。基板２上に図４の情報記録媒体１４の製造方法と同様の方法で記録層２０３まで形成したあと、記録層２０３上に第１誘電体層２０８を成膜する。第１誘電体層２０８は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図４の第１誘電体層２０１の製造方法と同条件で形成することができる。このようにして、第１情報層３７を形成する。続いて、第１情報層３７上に透明層３を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の工程は説明を省略する。このようにして、図５の情報記録媒体１５を製造できる。
【００９１】
次に、図６の情報記録媒体１６の製造方法について説明する。基板２上に図４の情報記録媒体１４の製造方法と同様の方法で第１反射層２０６まで形成したあと、第１反射層２０６上に第２誘電体層２０９を成膜する。第２誘電体層２０９は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、図４の第２誘電体層２０５の製造方法と同条件で形成することができる。続いて、第２誘電体層２０９上に記録層２０３を形成する。続いて、記録層２０３上に第１界面層２０２、第１誘電体層２０１の順で成膜する。このようにして、第１情報層３８を形成する。続いて、第１情報層３８上に透明層３を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の製造工程は説明を省略する。このようにして、図６の情報記録媒体１６を製造できる。
【００９２】
（実施形態３）
実施形態３では、実施形態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。実施形態３の情報記録媒体１７の一部断面図を図７に示す。情報記録媒体１７は、片面からのレーザビーム１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。
情報記録媒体１７は、基板２上に順次積層した、第２の情報層４１、光学分離層３２、第１情報層３１、および透明層３により構成されている。基板２、光学分離層３２、第１情報層３１、および透明層３には、実施形態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、実施形態２で説明した形状および機能と同様である。
【００９３】
以下、第２の情報層４１の構成について詳細に説明する。
第２の情報層４１は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第３誘電体層３０１、第３界面層３０２、第２記録層３０３、第４界面層３０４、第４誘電体層３０５、および第２反射層３０６を備える。第２の情報層４１は、透明層３、第１情報層３１、および光学分離層３２を透過したレーザビーム１によって記録再生が行われる。
【００９４】
第３誘電体層３０１および第４誘電体層３０５には、それぞれ実施形態１の第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、それぞれ実施形態１の第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５の機能と同様である。第３誘電体層３０１および第４誘電体層の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第２記録層３０３の結晶部と非晶質部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。
【００９５】
第３界面層３０２および第４界面層３０４には、それぞれ実施形態１の第１界面層１０２および第２界面層１０４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、それぞれ実施形態１の第１界面層１０２および第２界面層１０４と同様である。
【００９６】
第２記録層２０３には、実施形態１の記録層１０３と同様の材料を用いることができる。また、それらの膜厚についても、実施形態１の記録層１０３の膜厚と同様である。
【００９７】
第２反射層３０６には、実施形態１の反射層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、実施形態１の反射層１０６の機能と同様である。
【００９８】
なお、第３界面層がなくてもよく、図８の情報記録媒体１８に示すように、第２の情報層４２は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第３誘電体層３０７、第２記録層３０３、第４界面層３０４、第４誘電体層３０５、および第２反射層３０６より構成される。このように第３誘電体層３０７と第２記録層３０３の間に第３界面層がない場合、第３誘電体層３０７と第２記録層３０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第３誘電体層３０７の材料にはＳを含まないことが望まれる。このとき、第１情報層３１において、第１界面層と第２界面層の少なくともいずれか一方がなくてもよい。
【００９９】
また、第４界面層がなくてもよく、図９の情報記録媒体１９に示すように、第２の情報層４３は、レーザビーム１の入射側から順に配置された第３誘電体層３０１、第３界面層３０２、第２記録層３０３、第４誘電体層３０８、および第２反射層３０６より構成される。この時もまた、第４誘電体層３０８と第２記録層３０３との間で物質移動が生じて記録層の組成が変化しないように、第４誘電体層３０８にはＳを含まないことが望まれる。このとき、第１情報層３１において、第１界面層と第２界面層の少なくともいずれか一方がなくてもよい。また、第３界面層と第４界面層がなくてもよい。
【０１００】
図７の情報記録媒体１７、図８の情報記録媒体１８、および、図９の情報記録媒体１９は、以下で説明する方法によって製造できる。
はじめに、図７の情報記録媒体１７の製造方法を説明する。
まず、基板２上に第２の情報層４１を形成する。具体的には、まず基板２（厚さが例えば１１００μｍ）を用意し、成膜装置内に配置する。
続いて、基板２上に第２反射層３０６を成膜する。このとき、基板２にレーザビーム１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３０６を成膜する。第２反射層３０６は、実施形態１で説明した図１の反射層１０６と同様の方法で形成できる。
続いて、第２反射層３０６上に、第４誘電体層３０５を成膜する。第４誘電体層３０５は、実施形態１で説明した図１の第２誘電体層１０５と同様の方法で形成できる。
【０１０１】
続いて、第４誘電体層３０５上に、第４界面層３０４を成膜する。第４界面層３０４は、実施形態１で説明した図１の第４界面層１０４と同様の方法で形成できる。
続いて、第４界面層３０４上に、第２記録層３０３を成膜する。第２記録層は、実施形態１で説明した図１の記録層１０３と同様の方法で形成できる。
続いて、第２記録層３０３上に、第３界面層３０２を成膜する。第３界面層３０２は、実施形態１で説明した図１の第１界面層１０２と同様の方法で形成できる。
続いて、第３界面層３０２上に、第３誘電体層３０１を成膜する。第３誘電体層３０１は、実施形態１で説明した図１の第１誘電体層１０１と同様の方法で形成できる。
このようにして、第２の情報層４１を形成する。
【０１０２】
続いて、第２の情報層４１の第３誘電体層３０１上に光学分離層３２を形成する。光学分離層３２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３誘電体層３０１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り形成できる。なお、光学分離層３２がレーザビーム１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。
なお、第３誘電体層３０１を成膜した後、または光学分離層３２を形成した後、必要に応じて、第２記録層３０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。
【０１０３】
続いて、光学分離層３２上に第１情報層３１を形成する。具体的には、光学分離層３２上に、透過率調整層２０７、第１反射層２０６、第２誘電体層２０５、第２界面層２０４、第１記録層２０３、第１界面層２０２、第１誘電体層２０１をこの順序で成膜する。ここで、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の製造工程は、それぞれ実施形態２で説明した方法で形成できる。
【０１０４】
最後に、第１誘電体層２０１上に透明層３を形成する。透明層３は、実施形態１で説明した図１の方法で形成できる。
なお、第１誘電体層２０１を成膜した後、または透明層３を形成した後、必要に応じて、第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。また、第１誘電体層２０１を成膜した後、または透明層３と形成した後、必要に応じて、第２記録層３０３、第１記録層２０３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２０３の結晶化を先に行うと、第１記録層２０３の透過率が減少するため、第２記録層３０３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。特に、初期化に赤色レーザを使用する場合、結晶化に伴う透過率の減少が大きい。このため、第２記録層３０３を先に結晶化させることが好ましい。
【０１０５】
以上のようにして、図７の情報記録媒体１７を製造できる。なお、情報記録媒体１７の第１情報層は、第１情報層３１の代わりに、図５の第１情報層３７または図６の第１情報層３８を用いてもよい。
【０１０６】
次に、図８の情報記録媒体１８の製造方法を説明する。基板２上に、図７の情報記録媒体１７の製造方法と同様の方法で第２記録層３０３まで製造する。続いて、第２記録層３０３上に第３誘電体層３０７を成膜する。第３誘電体層３０７は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、実施形態１で説明した図１の第１誘電体層１０１と同条件で形成することができる。このようにして、第２の情報層４２を形成する。続いて、第２の情報層４２上に光学分離層３２を形成する。続いて、光学分離層３２上に第１情報層３１を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の工程は説明を省略する。このようにして、図８の情報記録媒体１８を製造できる。なお、情報記録媒体１８の第１情報層は、第１情報層３１の代わりに、図５の第１情報層３７または図６の第１情報層３８を用いてもよい。
【０１０７】
次に、図９の情報記録媒体１９の製造方法を説明する。基板２上に、図７の情報記録媒体１７の製造方法と同様の方法で第２反射層３０６まで形成したあと、第２反射層３０６上に第４誘電体層３０８を成膜する。第４誘電体層３０８は、Ｓを含まない材料のターゲットを用いて成膜することが好ましく、実施形態１で説明した図１の第２誘電体層１０５と同条件で形成することができる。続いて、第４誘電体層３０８上に記録層３０３を形成する。続いて、記録層３０３上に第３界面層３０２、第３誘電体層３０１の順で成膜する。このようにして、第２の情報層４３を形成する。続いて、第２の情報層４３上に光学分離層３２を形成し、光学分離層３２上に第１情報層３１を形成する。なお、図４の情報記録媒体１４と符号が重複する層の製造工程は説明を省略する。このようにして、図９の情報記録媒体１９を製造できる。なお、情報記録媒体１９の第１情報層は、第１情報層３１の代わりに、図５の第１情報層３７または図６の第１情報層３８を用いてもよい。
【０１０８】
（実施形態４）
実施形態４では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態４の情報記録媒体２０の一部断面図を図１０に示す。情報記録媒体２０は、実施形態２の情報記録媒体１４と同様、片面からのレーザビーム１の照射によって情報記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
【０１０９】
情報記録媒体２０では、基板４上に光学分離層３２、３３、３５などを介して順次積層された第１情報層３１、第（Ｎ−１）情報層３４、および第Ｎ情報層３６などのＮ組の情報層と、その上に接着層６を介して密着されたダミー基板５により構成されている。
【０１１０】
基板４、およびダミー基板５は、基板４と同様に、透明で円盤状の基板である。基板４およびダミー基板５には、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などの樹脂、またはガラスを用いることができる。
基板４の第１誘電体層２０１側の表面には、必要に応じてレーザビーム１を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板４の第１誘電体層２０１側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板４およびダミー基板５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４の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体２０の厚さが１２００μｍ程度となるよう、５００μｍ〜１２００μｍの範囲内であることが好ましい。
なお、基板４上に形成された第１情報層３１は、図４の情報記録媒体１４と同一の符号を付しており、その説明を省略する。
【０１１１】
接着層６は、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂からなり、使用するレーザビーム１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。
【０１１２】
なお、第１界面層２０２がなくてもよく、図１１の情報記録媒体２１に示すように、第１情報層３１は図５の第１情報層３７を用いてもよい。また、第２界面層２０４がなくてもよく、図１２の情報記録媒体２２に示すように、第１情報層３１は図６の第１情報層３８を用いてもよい。
【０１１３】
図１０の情報記録媒体２０、図１１の情報記録媒体２１、および図１２の情報記録媒体２２の製造方法について以下で説明する。
はじめに、図１０の情報記録媒体２０の製造方法を説明する。
まず、基板４（厚さが例えば６００μｍ）上に、第１情報層３１を形成する。このとき、基板４にレーザビーム１を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成されている側に第１情報層３１を形成する。具体的には、基板４を成膜装置内に配置し、実施形態２で説明した図４の情報記録媒体１４と逆の順番で形成する。基板４上に、第１情報層３１として第１誘電体層２０１、第１界面層２０２、第１記録層２０３、第２界面層２０４、第２誘電体層２０５、第１反射層２０６、透過率調整層２０７を順次積層し、第１情報層３１を形成する。その後、（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、図４の製造方法と同様に、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。
【０１１４】
最後に、第Ｎ情報層３６とダミー基板５を接着層６を用いて貼り合せる。具体的には、光硬化性樹脂（特に紫外線硬化性樹脂）や遅効性樹脂などの樹脂を情報層３６上に塗布して、ダミー基板５を情報層３６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５に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを情報層３６に密着させることもできる。
なお、ダミー基板５を密着させた後、必要に応じて、第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。
このようにして、図１０の情報記録媒体２０を製造できる。
【０１１５】
なお、図１１の情報記録媒体２１に示すように、図１０の第１情報層３１は図５の第１情報層３７と置き換えてもよい。また、図１２の情報記録媒体２２に示すように、図１０の第１情報層３１は図６の第１情報層３８と置き換えてもよい。
【０１１６】
（実施形態５）
実施形態５では、実施形態１、２、３、および４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２３の一部の構成を図１３に模式的に示す。図１３を参照して、記録再生装置２３は、情報記録媒体５０を回転させるためのスピンドルモータ５１と、半導体レーザ５３を備える光学ヘッド５２と、半導体レーザ５３から出射されるレーザビーム１を集光する対物レンズ５４とを備える。情報記録媒体５０は、実施形態１、２、３、および４で説明した情報記録媒体であり、一つの情報層、または複数の情報層（例えば、第１情報層３１、第２の情報層４１）を備える。対物レンズ５４は、レーザビーム１を情報層上に集光する。
【０１１７】
光学的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１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。記録層にピークパワーのレーザビーム１を照射することによって、照射部に記録マークが形成される。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビーム１が照射されると、結晶相となり、消去部分（マーク間）が形成される。なお、ピークパワーのレーザビーム１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。
【０１１８】
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１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、且つ光学的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１を照射することによって得られる光学的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。
【０１１９】
レーザビーム１の波長は、７００ｎｍ以下であることが好ましく、高密度にするには３５０〜４５０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。対物レンズ５４の開口数ＮＡは、青紫色レーザを用いる場合には、０．５〜１．１の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．６〜１．０の範囲内である。例えば、青紫色レーザを用いて記録再生を行う２５ＧＢ密度の情報記録媒体において、情報を記録する際の光学的情報記録媒体の線速度は、１０ｍ／秒程度で記録再生を行ってもよい。これにより、転送レート７０Ｍｂｐｓが可能である。
【０１２０】
２つの情報層を備えた情報記録媒体１７、情報記録媒体１８、および情報記録媒体１９において、第１情報層３１に対して記録を行う際には、レーザビーム１の焦点を第１記録層２０３に合わせ、透明層３を透過したレーザビーム１によって第１記録層２０３に情報を記録する。再生は、第１記録層２０３によって反射され、透明層３を透過してきたレーザビーム１を用いて行う。第２の情報層４１、４２、４３に対して記録を行う際には、レーザビーム１の焦点を第２記録層４１、４２、４３に合わせ、透明層３、第１情報層３１、および光学分離層３２を透過してレーザビーム１によって情報を記録する。再生は、第２記録層３０３によって反射され、光学分離層３２、第１情報層３１、および透明層３を透過してきたレーザビーム１を用いて行う。
【０１２１】
なお、例えば図４の情報記録媒体１４において、基板２、光学分離層３２、３３、および３５にレーザビーム１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１に近い方の溝間（グルーブ）に行われてもよいし、レーザビーム１から遠い方の溝上（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。
記録性能は、レーザビーム１をこのＰｐとＰｂの間でパワーを変調し、（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、前端間および後端間の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。
【０１２２】
（実施形態６）
実施形態６では、本発明の情報記録媒体の一例として、図１４の情報記録媒体６０を説明する。情報記録媒体６０は、電流の印加によって情報の記録再生が可能な電気的情報記録媒体である。
【０１２３】
基板６１の材料としては、ポリカーボネートなどの樹脂基板、ガラス基板、Ａｌ２Ｏ３などのセラミック基板、Ｓｉ基板、Ｃｕなどの各種金属基板を用いることができる。ここでは、基板６１の一例としてＳｉ基板を用いた場合について説明する。情報記録媒体６０は、基板６１上に下部電極６２、本発明の記録層６３、上部電極６４を順に積層した構造である。下部電極６２および上部電極６４は、本発明の記録層６３に電流を印加する為に形成する。
【０１２４】
本発明の記録層６３は、電流の印加により発生するジュール熱によって結晶部と非晶質部との間で可逆的な相変化を起こす材料であり、結晶部と非晶質部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。本発明の記録層６３の材料は、実施形態１の記録層１０３と同様の材料を用いることができ、本発明の記録層６３は実施形態１の記録層１０３と同様の方法で形成できる。
【０１２５】
また、下部電極６２および上部電極６４には、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔなど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などのために適宜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６２および上部電極６４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。
【０１２６】
情報記録媒体６０に、印加部６５を介して電気的情報記録再生装置６６を電気的に接続する。この電気的情報記録再生装置６６により、下部電極６２と上部電極６４の間には、本発明の記録層６３に電流パルスを印加するためにパルス電流６７がスイッチ６８を介して接続される。また、本発明の記録層６３の相変化による抵抗値の変化を検出する為に、下部電極６２と上部電極６４の間にスイッチ６９を介して抵抗測定器７０が接続される。本発明の記録層６３において非晶質相（高抵抗状態）から結晶相（低抵抗状態）に変化させる為には、スイッチ６８を閉じて（スイッチ６９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、且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。結晶相から非晶質相に戻す場合には、結晶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、本発明の記録層６３を融点より高い温度にして溶融した後、急激に冷却する。
【０１２７】
ここで、本発明の記録層６３が非晶質相の場合の抵抗値をｒａ、本発明の記録層６３が結晶相での抵抗値をｒｃとすると、ｒａ＞ｒｃとなる。従って、電極間の抵抗値を抵抗測定器７０で測定することにより、２つの異なる状態、すなわち１値の情報を検出できる。
【０１２８】
この情報記録媒体６０をマトリクス的に多数配置することによって、図１５に示すような大容量の電気的情報記録媒体７１を構成することができる。各メモリセル７２には、微小領域に情報記録媒体６０と同様の構成が形成されている。各々のメモリセル７２への情報の記録再生は、ワード線７３およびビット線７４をそれぞれ１つ指定することによって行う。
【０１２９】
図１６は、電気的情報記録媒体７１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７５は、電気的情報記録媒体７１とアドレス指定回路７６によって構成される。アドレス指定回路７６により、電気的情報記録媒体７１のワード線７３およびビット線７４がそれぞれ指定され、各々のメモリセル７２への情報の記録再生を行うことができる。また、記憶装置７５を、少なくともパルス電源７７と抵抗測定器７８から構成される外部回路７９に電気的に接続することにより、電気的情報記録媒体７１への情報の記録再生を行うことができる。
【０１３０】
（実施形態７）
実施形態７では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施形態７の情報記録媒体２２０の一部断面図を図２１に示す。情報記録媒体２２０は、レーザビーム１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り、ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に用いることができる。
【０１３１】
情報記録媒体２２０は、基板２２２上に順次積層した第１誘電体層１０１、第１界面層１０２、記録層１０３、第２界面層１０４、第２誘電体層１０５、光吸収補正層２２７、反射層１０６、接着層６、およびダミー基板２２５により構成されている。
【０１３２】
レーザビーム１は基板２２２側から入射し、本実施形態では波長約６６０ｎｍのレーザビーム１を用いることができる。
基板２２２は、実施形態１の基板２と同様にポリカーボネートを用いることができ、本実施形態では約６００μｍの厚みのものが好ましく用いられる。基板２２２には必要に応じて凹凸の案内溝が設けられていてもよく、レーザビーム１から見て近い方の溝面をグルーブ、遠い方の溝面をランドと定義する。
【０１３３】
第１誘電体層１０１は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。また、膜厚はマトリクス法に基づく計算により、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合、本実施形態では１００ｎｍ〜１６０ｎｍの範囲が好ましい。
【０１３４】
第１界面層１０２および第２界面層１０４は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。膜厚も同様に、１ｎｍ〜１０ｎｍが好ましい。
【０１３５】
本発明の記録層１０３は、実施形態１と同様に、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１と、Ｍ２と、Ｍ３を含む材料を用いることができ、膜厚は、本実施形態では６ｎｍ〜１２ｎｍが好ましい。
【０１３６】
第２誘電体層１０５は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。また、膜厚はマトリクス法に基づく計算により、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合、本実施形態では２０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲が好ましい。
【０１３７】
光吸収補正層２２７は、記録層１０３が結晶状態であるときの記録層１０３の光吸収率Ａｃと非晶質状態であるときの記録層１０３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２２７は、屈折率が高く、且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、波長約６６０ｎｍのレーザ光に対して、屈折率ｎが３以上６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２２７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、半金属及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２２７の膜厚は、１０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましく、２０ｎｍ〜５０ｎｍであることがより好ましい。
【０１３８】
反射層１０６は、実施形態１と同様の機能を有し、材料も同様のものを用いることができる。膜厚も同様に、３０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５０ｎｍから１６０ｎｍがより好ましい。
【０１３９】
接着層６は、ダミー基板２２５を反射層１０６に接着するために設けられる。接着層６は、耐熱性及び接着性の高い材料、例えば、紫外線硬化性樹脂等の接着樹脂を用いて形成してよい。具体的には、アクリル樹脂を主成分とする材料またはエポキシ樹脂を主成分とする材料で、接着層６を形成してよい。また、必要に応じて、接着層６を形成する前に、紫外線硬化性樹脂よりなる、厚さ５〜２０μｍの保護層を反射層１０６の表面に設けてもよい。接着層６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。
【０１４０】
ダミー基板２２５は、情報記録媒体２２０の機械的強度を高めるとともに、第１誘電体層１０１から反射層１０６までの積層体を保護する。ダミー基板２２５の好ましい材料は、基板２２２の好ましい材料と同じである。ダミー基板２２５を貼り合わせた情報記録媒体２２０において、機械的な反り、および歪み等が発生しないように、本実施形態ではダミー基板２２２と基板２２５は、実質的に同一材料で形成され、同じ厚さを有することが好ましい。
【０１４１】
次に、図２１の情報記録媒体２２０の製造方法について説明する。
本実施形態では、実施形態１と成膜する順序が逆になる。各層の成膜方法で実施形態１と重複する内容については説明を省略する。
まず、基板２２２（厚さが例えば６００μｍ）を用意し、スパッタリング装置内に配置する。
続いて、基板２２２上に第１誘電体層１０１を成膜する。このとき、基板２２２にレーザビーム１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誘電体層１０１を成膜する。
【０１４２】
続いて、第１誘電体層１０１上に第１界面層１０２を成膜し、第１界面層１０２上に記録層１０３を成膜する。
続いて、記録層１０３上に第２界面層１０４を成膜し、第２界面層１０４上に第２誘電体層１０５を成膜する。
続いて、第２誘電体層１０５上に光吸収補正層２２７を成膜する。光吸収補正層２２７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およびＳｉ−Ｍｏ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。
最後に、光吸収補正層２２７上に反射層１０６を成膜する。
【０１４３】
反射層１０６を成膜した後、第１誘電体層１０１から反射層１０６まで順次積層した基板２２２をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層１０６の表面に、接着層６として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２２５を密着させて、紫外線をダミー基板２２５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。
【０１４４】
貼り合わ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１０３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わせ工程の前に実施してもよい。このように、接着層６の形成工程、およびダミー基板２２５の貼り合わせ工程を順次実施することにより、実施の形態７の情報記録媒体２２０を製造することができる。
【０１４５】
（実施形態８）
実施形態８では、本発明の情報記録媒体２２０の記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体２２０の記録再生評価には、図１３に示す記録再生装置２３を用いることができる。記録再生装置２３には、情報記録媒体２２０を回転させるスピンドルモータ５１と、レーザビーム１を発する半導体レーザ５３を備えた光学ヘッド５２と、レーザビーム１を情報記録媒体２２０の記録層１０３上に集光させる対物レンズ５４とを具備した一般的な構成の情報記録システムを用いることができる。
情報記録媒体２２０の評価は、波長約６６０ｎｍの半導体レーザと開口数約０．６の対物レンズを使用することにより、容量４．７ＧＢ相当の記録再生を行うことができる。
【０１４６】
以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
実施例１では、図１の情報記録媒体１１を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体１１の結晶化温度Ｔｘ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる情報記録媒体１１のサンプルを４種類作成した。記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＳｂを用い、Ａ＝２２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９５の記録層１０３
［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２２Ｓｂ２Ｔｅ３
において、Ｍ１としてＳｎ，Ｔｂ，Ｄｙ、Ｍ３としてＴｅを用いて、Ｍ１Ｍ３がＳｎＴｅ，ＴｂＴｅ，ＤｙＴｅである３種類の記録層１０３を用いた。ただし、Ｍ１Ｍ３が無い場合の比較サンプルとしてｘ＝１である（ＧｅＴｅ）２２Ｓｂ２Ｔｅ３もサンプルとして用いた。作成した４サンプルについて、情報記録媒体１１の結晶化温度Ｔｘ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。記録層１０３の結晶化温度Ｔｘを測定するサンプルはサンプル片、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定するサンプルはサンプルディスクとして、以下の方法でサンプル片とサンプルディスクを４種類ずつ製造した。
【０１４７】
まず、サンプル片では石英基板（直径１０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍ）を用意し、スパッタ装置内に配置した。その石英基板上に記録層１０３（厚さ１０ｎｍ）、カバー層として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）層（厚さ５ｎｍ）を順次スパッタリング法により積層した。以上のようにして製造したサンプル片において、記録層１０３の材料が異なるサンプル片を４種類作成した。４種類のサンプル片に対して、結晶化温度の測定を行った。サンプル片にレーザを照射し、５０℃／ｍｉｎでサンプル片を昇温させながら、連続的に透過率を測定した。この測定結果から、透過率の急峻な低下が観察された温度を結晶化温度と定義し、４サンプルの温度を決定した。
【０１４８】
次に、サンプルディスクでは基板２として、レーザビーム１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間０．３２ｎｍ）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。その基板２をスパッタ装置に配置して、基板２のグルーブ形成側に反射層１０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ８０ｎｍ）、第２誘電体層１０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２０ｎｍ）を積層した。なお、反射層１０６に含まれるＡｇと第２誘電体層１０５に含まれるＳとの反応を防ぐため、反射層１０６上に界面層としてＮｉ層（厚さ５ｎｍ）、Ａｌ層（厚さ１０ｎｍ）を順次積層した。さらにＡｌ層上に、第２誘電体層１０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２０ｎｍ）、第２界面層１０４として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ５ｎｍ）、記録層１０３（厚さ１１ｎｍ）、第１界面層１０２として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ５ｎｍ）、第１誘電体層１０１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。最後に、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層１０１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１０１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層を硬化させることによって、透明層３を形成した。その後、記録層１０３を半導体レーザで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして製造したサンプルディスクにおいて、記録層１０３の材料が異なるサンプルを４種類作成した。
【０１４９】
ここで、第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、厳密に決定した。具体的は、これらの厚さは、波長４０５ｎｍを用いて、記録層１０３の結晶部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒｃ（％）が２０％程度になるように、また、記録層１０３の非晶質部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒａ（％）が２％程度になるように決定した。
【０１５０】
以上のように作成した４種類のサンプルディスクに対して、まず図１３の記録再生装置２３を用いて、情報記録媒体１１の再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。このとき、レーザビーム１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ５４の開口数ＮＡは０．８５、最短マーク長は０．１４９μｍ、測定時のサンプルの線速度は再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの測定では５．３ｍ／ｓ、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定では１０．６ｍ／ｓとした。また、情報はグルーブに記録した。
【０１５１】
再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの測定では、まず、レーザビーム１を実施形態５で説明したようにピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂ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同じグルーブに書き換え回数１０回の連続記録をした。その記録信号を再生パワーＰｒ＝０．２５ｍＷ〜０．３５ｍＷで再生し、前端間ジッター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し、前端間ジッターと後端間ジッターの平均値をその再生パワーにおけるジッターと定義した。Ｐｒ＝０．２５ｍＷ〜０．３５ｍＷ（０．０１ｍＷきざみ）におけるある再生パワーＰｒで記録直後のジッターを測定し、その４分後に再度ジッターを測定した。ここで、記録直後のジッターに対するその４分後のジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義した。このジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≧０．２％と確認された場合には、その再生パワーＰｒにおいて再生光劣化が発生していると判断し、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とした。
【０１５２】
長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、まずレーザビーム１をこのＰｐとＰｂ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同じグルーブに書き換え回数１０回の連続記録をした。記録したグルーブにおいて、前端間および後端間のジッターをタイムインターバルアナライザーで測定し、前端間のジッターと後端間のジッターの平均ジッターを長期保存前のジッターとした。その後、信号を記録したサンプルを温度８０℃、相対湿度２０％の条件で恒温恒湿槽に１００時間放置した。１００時間放置後のサンプルにおいて、放置前の記録信号を１００時間放置後に１回書き換えた後の前端間、および後端間ジッターを測定し、前端間と後端間の平均ジッターを長期保存後のジッターとした。長期保存前後のジッターと比較することによって、長期保存後の書き換え性能を評価した。この場合、長期保存前後のジッターの増加分が少ないほど、長期保存後の書き換え性能に優れている。そこで、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０１５３】
表１には、情報記録媒体１１の記録層１０３におけるＭ１の材料と、情報記録媒体１１の結晶化温度Ｔｘと、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
【０１５４】
【表１】
2004085167.tif 000036
【０１５５】
表１の結果から、記録層１０３のＭ１としてＳｎを用いたサンプル１−１の場合には、記録層１０３の結晶化温度Ｔｘが２１２℃と低く、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．２５ｍＷ未満と不十分であることがわかった。また、記録層１０３においてＭ１Ｍ３を含まないｘ＝１であるサンプル１−２の場合には、記録層１０３の結晶化温度Ｔｘが２２８℃であり、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．２５以上ではあるが、０．３５未満と不十分であることがわかった。記録層のＭ１としてＴｂおよびＤｙを用いたサンプル１−３、１−４では、サンプル１−３での記録層１０３の結晶化温度Ｔｘは２３３℃、サンプル１−４での記録層１０３の結晶化温度Ｔｘは２３６℃であり、いずれのサンプルにおいても再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上と十分であることがわかった。また、この時、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗも２％以下と十分であることがわかった。
【０１５６】
以上をまとめると、Ｍ１としてＳｎを用いた場合、およびｘ＝１の場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ未満であり、再生光による劣化が確認された。Ｍ１としてＴｂおよびＤｙを用いた場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上であることから、再生光に対して記録層の非晶質部が安定に存在できることがわかった。これらのことから、Ｍ１Ｍ３としてＴｂやＤｙといった希土類金属とＴｅとの化合物を用いることにより、記録層の結晶化温度を高め、再生パワー限界値および長期保存後の書き換え性能を両立できることがわかった。
【０１５７】
なお、サンプル１−３において、第１界面層１０２と記録層１０３の間に核生成層Ｍ１Ｍ３としてＤｙＴｅ（厚さ１ｎｍ）を設けると、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒは変わらないが、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗがさらに改善される良好な結果が得られた。さらに、核生成層ＤｙＴｅ（１ｎｍ）を記録層１０３と第２界面層１０４の間に形成しても、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
【０１５８】
（実施例２）
実施例２では、図１の情報記録媒体１１を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる８種類のサンプルを作成した。記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉを用い、Ａ＝２２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９５の記録層１０３
［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２２Ｂｉ２Ｔｅ３
において、Ｍ１Ｍ３としてＧａＴｅ，ＭｎＴｅ，ＮｉＴｅ，ＰｂＴｅ，ＳｎＴｅ，ＺｎＴｅ，ＧｄＴｅ，ＤｙＴｅの８種類を用いた。これらの材料は、融点並びに結晶構造の異なるＴｅ化物である。これらの８サンプルは実施例１のサンプルディスクと同様の方法により作成し、実施例１と同様の方法を用いて、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを評価した。
【０１５９】
次に、表２に、情報記録媒体１１の記録層１０３としてＭ１Ｍ３の８種類の材料とその融点および結晶構造を記し、情報記録媒体１１での再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。なお、表１と同様に再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０１６０】
【表２】
2004085167.tif 000037
【０１６１】
表２の結果から、記録層１０３のＭ１Ｍ３として結晶構造が立方晶でないＧａＴｅ，ＭｎＴｅ，ＮｉＴｅを用いた場合には、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％より大きく不十分であることがわかった。また、記録層１０３のＭ１Ｍ３において結晶構造が立方晶である場合には、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下と良好な結果が得られた。
【０１６２】
記録層１０３のＭ１Ｍ３として、融点が１０００℃未満と低いＧａＴｅ，ＮｉＴｅ，ＰｂＴｅ，ＳｎＴｅを用いた場合、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．２５ｍＷ未満と不十分であることがわかった。また、融点が１３００℃未満であるＭｎＴｅ，ＺｎＴｅをＭ１Ｍ３として用いた場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ未満であった。また、融点が１３００℃以上と高いＧｄＴｅ，ＤｙＴｅをＭ１Ｍ３として用いた場合には、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上と十分であり、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価においても２％以下と十分であることがわかった。
【０１６３】
従って表２の結果から、Ｍ１Ｍ３の結晶構造が立方晶でない場合は長期保存後の書き換え性能が低下し、Ｍ１Ｍ３の融点が１０００℃未満の場合には再生光劣化を引き起こすことがわかった。
【０１６４】
なお、Ｍ２がＳｂである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２２Ｓｂ２Ｔｅ３の場合や、Ｍ３がＢｉである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｂｉ）０．０５］２２Ｍ２２Ｔｅ３の場合にも、同様の結果が得られた。さらに、Ｍ１としてＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素を用いた場合にも、結晶化温度が高く、再生パワーの限界値が０．３５ｍＷ以上と良好で、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価が２％以下と良好であった。
【０１６５】
以上のことから、Ｍ１Ｍ３は結晶構造が立方晶で、融点が１３００℃以上であるＭ３＝ＢｉのＢｉ化物またはＭ３＝ＴｅのＴｅ化物において、Ｍ１として希土類元素を用いた場合、再生光劣化を引き起こさず、長期保存後の書き換え性能に優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【０１６６】
（実施例３）
実施例３では、図１の情報記録媒体１１を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる８種類のサンプルを作成した。記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉ、Ｍ１Ｍ３としてＬａＢｉを用い、Ａ＝２２、ｘ＝０．９０の記録層１０３
［（ＧｅＴｅ）０．９０（ＬａＢｉ）０．１０］２２Ｂｉ２＋ＢＴｅ３
において、Ｂ＝１，３，５の３種類を記録層１０３として用いた。これらの３サンプルは実施例１のサンプルディスクと同様の方法により作成し、実施例１と同様の方法を用いて、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを評価した。
【０１６７】
表３に、情報記録媒体１１の記録層１０３でＢ＝１，３，５の３サンプルにおいて、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。なお、表２と同様に再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０１６８】
【表３】
2004085167.tif 000038
【０１６９】
表３より、情報記録媒体１１において記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９０（ＬａＢｉ）０．１０］２２Ｂｉ２＋ＢＴｅ３のＢが１，３，５のいずれにおいても、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下である良好な結果が得られた。
【０１７０】
（実施例４）
図２の情報記録媒体１２のように、界面層として記録層１０３の第２誘電体層１０５側のみに第２界面層１０４がある場合、および、図３の情報記録媒体１３のように、界面層として記録層１０３の第１誘電体層１０１側のみに第１界面層１０２がある場合について、実施例２と同様に再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行った。なお、情報記録媒体１２の第１誘電体層１０７、および情報記録媒体１３の第２誘電体層１０８として、（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ３０ｎｍ）を用いた。本実施例では、実施例２と同様の結果が得られた。
【０１７１】
（実施例５）
実施例５では、図７の情報記録媒体１７において、第１の情報層３１、および第２の情報層４１について、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行った。具体的は、第１記録層２０３および第２記録層３０３の材料が異なるサンプルを作成した。
【０１７２】
第１記録層２０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２Ｔｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉを用い、Ａ＝３１、Ｂ＝０、ｘ＝０．９７の第１記録層２０３
［（ＧｅＴｅ）０．９７（Ｍ１Ｍ３）０．０３］３１Ｂｉ２Ｔｅ３
において、Ｍ１Ｍ３としてＬａＢｉ，ＬａＴｅ，ＰｒＴｅ，ＴｂＢｉ，ＧｄＴｅ，ＤｙＢｉを用いた。ただし、比較サンプルとしてｘ＝１である（ＧｅＴｅ）３１Ｂｉ２Ｔｅ３もサンプルとして用いた。第２記録層３０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２Ｔｅ３で表され、Ｍ２としてＳｂを用い、Ａ＝２２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９の第２記録層３０３
［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｍ３）０．１］２２Ｓｂ２Ｔｅ３
において、Ｍ１Ｍ３としてＣｅＢｉ，ＧｄＢｉ，ＮｄＢｉ，ＥｒＢｉ，ＤｙＢｉ，ＧｄＴｅ，ＤｙＴｅを用いた。作成したサンプルについて、情報記録媒体１７の第１の情報層３１、および第２の情報層４１における再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価を行った。
【０１７３】
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板２として、レーザビーム１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、スパッタ装置内に配置した。そして、その基板２のグルーブ形成側上に、第２反射層３０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ８０ｎｍ）、第４誘電体層３０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２２ｎｍ）、第４界面層３０４として（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第２記録層３０３（厚さ１１ｎｍ）、第３界面層３０２として（ＺｒＯ２）３５（ＳｉＯ２）３５（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第３誘電体層３０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２２ｎｍ）を順次スパッタリング法により積層した。第２反射層３０６としてＡｇ合金、第４誘電体層３０５としてＳを含んでいることから、第２反射層３０６と第４誘電体層３０５との間に界面層として、Ｎｉ層（厚さ５ｎｍ）、ＡｌＣｒ層（厚さ１０ｎｍ）を第２反射層３０６上に順次成膜した。第４誘電体層３０５および第３誘電体層３０１の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、波長４０５ｎｍにおいて、第２記録層３０３の結晶部での反射光量が非晶質部での反射光量よりも大きく、且つ第２記録層３０３の結晶部と非晶質部との反射率の変化が大きく、且つ、第２記録層３０３の光吸収効率が大きくなるように厳密に決定した。
【０１７４】
次に、第３誘電体層３０１上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間０．３２μｍ）を形成した基板をかぶせて密着させ、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、レーザビームを導く案内溝が第２の情報層４１側に形成された光学分離層３２を形成した。
【０１７５】
その後、光学分離層３２の上に、透過率調整層２０７としてＴｉＯ２層（厚さ２０ｎｍ）、第１反射層２０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ１０ｎｍ）、第２誘電体層２０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２２ｎｍ）、第２界面層２０４として（ＺｒＯ２）５６（ＳｉＯ２）１４（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第１記録層２０３（厚さ６ｎｍ）、第１界面層２０２として（ＺｒＯ２）５６（ＳｉＯ２）１４（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第１誘電体層として（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。その後、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層２０１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２０１に密着させ回転させることによって、透明層３を形成した。最後に、第２記録層３０３の全面を結晶化させる初期化工程、および第１記録層２０３の全面を結晶化させる初期化工程をこの順に行った。以上のようにして、第２記録層３０３および第１記録層２０３の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
【０１７６】
情報記録媒体１７の第１記録層２０３および第２記録層におけるＭ１Ｍ３の材料と、線速度が５．３ｍ／ｓにおける再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および線速度が１０．６ｍ／ｓにおける長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を表４に示した。なお、ある再生パワーで記録直後にジッターを測定し、その４分後に再度ジッターを測定してジッターの増加分ΔＪｉｔ．≧０．２％が確認された場合には、その再生パワーＰｒにおいて再生光劣化が発生していると判断し、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．がΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０１７６】
【表４】
2004085167.tif 000039
【０１７７】
表４より、第１情報層と第２情報層に、ＣｅＢｉとＬａＢｉを用いたサンプル４−１、ＧｄＢｉとＬａＴｅを用いたサンプル４−２、ＮｄＢｉとＰｒＴｅを用いたサンプル４−３、ＥｒＢｉとＴｂＢｉを用いたサンプル４−４、ＤｙＢｉとＧｄＴｅを用いたサンプル４−５、ＧｄＴｅとＤｙＢｉを用いたサンプル４−６、およびＤｙＴｅとＤｙＢｉを用いたサンプル４−７のいずれのサンプルにおいても、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上であり、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下であることがわかった。
【０１７８】
従って、実施例５で用いた第１記録層２０３および第２記録層３０３においては、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒが０．３５ｍＷ以上であることから、再生光に対して記録マークである非晶質部が安定に存在しうることがわかった。また、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが２％以下であることから、長期保存後の書き換え性能が良好であることがわかった。
【０１７９】
以上のことから、２層の記録層を有する情報記録媒体においても、記録層のＭ１Ｍ３がＭ３＝ＢｉのＢｉ化物またはＭ３＝ＴｅのＴｅ化物にＭ１として希土類元素を用いた場合、再生光劣化を引き起こさず、長期保存後の書き換え性能に優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【０１８０】
（実施例６）
図８の情報記録媒体１８のように、第１界面層２０２、第２界面層２０４、および第４界面層３０４を、それぞれ第１誘電体層２０１と第１記録層２０３の界面、第１記録層２０３と第２誘電体層２０５の界面、および第２記録層３０３と第４誘電体層３０５の界面に形成した場合について、実施例５と同様の測定を行った。なお、第３誘電体層３０７は記録層３０３と接しているため、（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ２０ｎｍ）を用いた。実施例５と同様の再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行ったところ、実施例５と同様の結果が得られた。
【０１８１】
また、図９の情報記録媒体１９のように、第１界面層２０２、第２界面層２０４、および第３界面層３０２を、それぞれ第１誘電体層２０１と第１記録層２０３の界面、第１記録層２０３と第２誘電体層２０５の界面、および第３誘電体層３０１と第２記録層３０３の界面に形成し、第４誘電体層３０８として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ２０ｎｍ）を用いた場合についても、実施例５と同様の測定を行ったところ、実施例５と同様の結果が得られた。
【０１８２】
（実施例７）
実施例７では、図１０の情報記録媒体２０において、Ｎ＝２として第１情報層３１と第２情報層３６が形成されたサンプルを作成し、第１記録層２０３の材料と、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒと長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定を行った。具体的には、表２と同様の記録層を用いた。
【０１８３】
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板４として、レーザビーム１を導くための案内溝（深さ４０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間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、スパッタ装置内に配置した。そして、その基板４のグルーブ形成側に、第１誘電体層２０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ４０ｎｍ）、第１界面層２０２として（ＺｒＯ２）５０（ＳｉＯ２）２０（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第１記録層２０３（厚さ１１ｎｍ）、第２界面層２０４として（ＺｒＯ２）５０（ＳｉＯ２）２０（Ｃｒ２Ｏ３）３０層（厚さ５ｎｍ）、第２誘電体層２０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ２５ｎｍ）、第１反射層２０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ１０ｎｍ）、透過率調整層２０７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。なお、反射層２０６に含まれるＡｇと第２誘電体層２０５に含まれるＳとの反応を防ぐため、第２誘電体層２０５上に界面層としてＮｉ層（厚さ５ｎｍ）、Ａｌ９８Ｃｒ２層（厚さ１０ｎｍ）を順次積層した。
【０１８４】
次に、ダミー基板５としてポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を用意し、スパッタ装置内に配置した。そして、そのダミー基板５上に第２情報層３６を形成した。
【０１８５】
次に、透過率調整層２０７上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に第２情報層３６を密着させ、回転させることによって均一な樹脂層を形成し、紫外線を照射して樹脂を硬化させて光学分離層３３を形成した。最後に、第１記録層２０３の全面を初期化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第１記録層２０３の材料におけるＭ１Ｍ３が異なる複数のサンプルを作成した。
【０１８６】
このようにして得られたサンプルについて実施例１と同様の方法によって、第１記録層２０３のＭ１Ｍ３に対して、情報記録媒体２０の第１の情報層３１における再生パワーの限界値ｍａｘＰｒと長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
【０１８７】
この時、レーザビーム１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ５４の開口数ＮＡは０．６５、測定時のサンプルの線速度は８．６ｍ／ｓ、最短マーク長は０．２９４μｍとしてま、また、情報はグルーブに記録した。
【０１８８】
この結果、実施例３と同様に、第１記録層２０３のＭ１Ｍ３の材料に対して再生パワーの限界値ｍａｘＰｒと長期保存後のＡｏｗの測定を行い、Ｍ１がＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素である場合には、再生光劣化を抑制でき、長期保存後の書き換え性能が良好な情報記録媒体２０が得られた。
【０１８９】
また、図１１の情報記録媒体２１のように、第１界面層２０２が無く、記録層２０３と第２誘電体層２０５との間に第２界面層２０４が形成され、第１誘電体層２０８として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ２５ｎｍ）を用いた場合についても前記と同様の実験を行ったところ、実施例６と同様に第１の情報層３１における再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが良好な情報記録媒体２１が得られた。
【０１９０】
（実施例８）
実施例８では、図１４の情報記録媒体６０を製造し、電流の印加による記録層６３の相変化を確認した。
基板６１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６２としてＰｒを面積１０μｍ×１０μｍで厚さ０．１μｍ、Ａ＝２、Ｂ＝０、ｘ＝０．９５である記録層６３［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｂｉ）０．０５］２Ｓｂ２Ｔｅ３を面積５μｍ×５μｍで厚さ０．１μｍ、上部電極６４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。その後、下部電極６２、および上部電極６４にＡｕリード線を接合し、印加部６５を介して電気的情報記録再生装置６６を情報記録媒体６０に接続した。この電気的情報記録再生装置６６により、下部電極６２と上部電極６４との間には、パルス電源６７がスイッチ６８を介して接続され、さらに、記録層６３の相変化による抵抗値の変化が、下部電極６２と上部電極６４の間にスイッチ６９を介して接続された抵抗測定器７０によって検出される。
【０１９１】
記録層６３のＭ１としてＤｙを用いた場合、記録層６３が非晶質相の高抵抗状態において、下部電極６２と上部電極６４の間に振幅２ｍＡの電流パルスを印加し、電流パルスのパルス幅を１０ｎｓずつ上昇させながら、記録層６３の相変化を確認した。その結果、パルス幅８０ｎｓの電流パルスを印加したところで、記録層６３が非晶質相から結晶相に転移した。また、記録層６３が結晶相で低抵抗状態において、下部電極６２と上部電極６４の間に振幅１０ｍＡの電流パルスを印加し、電流パルスのパルス幅を１０ｎｓずつ上昇させながら、記録層６３の相変化を確認した。その結果、パルス幅５０ｎｓの電流パルスを印加したところ、記録層６３が結晶相から非晶質相に転移した。記録層６３が結晶相から非晶質相に相変化した後、すぐに記録層６３下部電極６２と上部電極６４の間に振幅０．１ｍＡ、パルス幅２ｎｓの再生電流パルスを４分間印加して、記録層６３の相変化を調べたところ、非晶質相のまま保たれていた。
【０１９２】
なお、同様の方法でＭ２がＳｂの場合やＭ３がＴｅの場合にも同様の結果が得られた。さらに、Ｍ１としてＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｔｂ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕから選ばれる少なくとも一つの元素を用いた場合にも、同様の結果が得られた。
【０１９３】
以上のことから、電気的手段によって相変化を起こす情報記録媒体６０においても、Ｍ１に希土類元素を用いた記録層６３では、結晶化温度の向上および再生電流パルス上限値の向上に寄与していることがわかった。従って、［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｍ３）０．０５］２Ｍ２２Ｔｅ３は、電気的情報記録媒体に使用できることが検証できた。
【０１９４】
（実施例９）
実施例９では、図３の情報記録媒体１３を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の材料が異なる１４種類のサンプルを作成した。
【０１９５】
記録層１０３は［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ２としてＢｉ、Ｍ３としてＴｅを用い、Ａ＝３１、Ｂ＝２、ｘ＝０．９の記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｔｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３において、Ｍ１としてＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，ＹｂおよびＬｕの１４種類を用いた。これらの１４サンプルは実施例１のサンプルディスクと同様の方法により作成し、実施例１と同様の方法を用いて、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを評価した。
【０１９６】
まず、サンプルディスクは基板２として、レーザビーム１を導くための案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間０．３２ｎｍ）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。また、スパッタリングターゲットとして、図１７のスパッタリングターゲット８０を用意した。スパッタリングターゲット８０は、Ｃｕを主成分とするバッキングプレート８２（直径１４０ｍｍ、厚さ６ｍｍ）とターゲット８１（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）から構成される。記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３の成膜では、ターゲット８１がＧｅＴｅ，Ｍ１Ｍ３，Ｍ２２Ｔｅ３およびＭ２を溶融することによって作成したスパッタリングターゲット８０を用いた。
【０１９７】
基板２およびスパッタリングターゲット８０を、図１８のようにスパッタ装置８３の真空室８４内に配置し、排気口８６から真空ポンプ８５を用いて、真空室８４内を十分真空に引いた。その後、ガス導入口８７よりＡｒガスを導入し、記録層１０３の成膜では電源８８として直流電源を用いてプラズマを発生させることにより、スパッタリングを行い、基板２上に成膜した。
【０１９８】
基板２のグルーブ形成側に反射層１０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ層（厚さ８０ｎｍ）、第２誘電体層１０８として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｇａ２Ｏ３）５０層（厚さ２２ｎｍ）、記録層１０３（厚さ１０ｎｍ）、第１界面層１０２として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０層（厚さ５ｎｍ）、第１誘電体層１０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０層（厚さ４８ｎｍ）、を順次積層した。最後に、紫外線硬化性樹脂を第１誘電体層１０１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１０１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層を硬化させることによって、透明層３を形成した。その後、記録層１０３を半導体レーザで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして製造したサンプルディスクにおいて、記録層１０３の構成元素の一つであるＭ１が異なるサンプルを１４種類作成した。
【０１９９】
ここで、第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０８の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、厳密に決定した。具体的は、これらの厚さは、波長４０５ｎｍを用いて、記録層１０３の結晶部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒｃ（％）が２０％程度になるように、また、記録層１０３の非晶質部における情報記録媒体１１の基板鏡面部での反射率Ｒａ（％）が２％程度以下となるように決定した。
【０２００】
以上のように作成した１４種類のサンプルディスクに対して、まず図１３の記録再生装置２３を用いて、情報記録媒体１３の再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。このとき、レーザビーム１の波長は４０５ｎｍ、対物レンズ５４の開口数ＮＡは０．８５、最短マーク長は０．１４９μｍとした。サンプルの記録および再生は、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの測定では４．９２ｍ／ｓで記録・再生し、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定では９．８４ｍ／ｓで記録した信号を４．９２ｍ／ｓで再生した。また、情報はグルーブに記録した。
【０２０１】
再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの測定では、実施例１と同様の方法で行った。また、評価についても実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０２０２】
表５には、情報記録媒体１３においてＭ１が異なる記録層１０３の材料に対して、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
【０２０３】
【表５】
2004085167.tif 000040
【０２０４】
表５より、［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｔｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３で表される記録層１０３のＭ１がそれぞれＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕであるサンプル５−１〜５−１４の１４種類のサンプルにおいて、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
【０２０５】
また、長期保存前に線速９．８４ｍ／ｓで記録した信号を線速４．９２ｍ／ｓで再生して長期保存前のジッターを測定し、長期保存前に記録した信号を長期保存後に線速４．９２ｍ／ｓで再生して長期保存後のジッターを測定し、長期保存前後のジッターの増加分ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）とした。このとき長期保存後の再生性能をＡｒｃとすると、ＡｒｃはΔＪｉｔ（Ａｒｃ）＜２％なら○、２％≦ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）なら×と評価した。ここで、本実施例９のサンプル５−１〜５−１４の全てにおいて、ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）＜２％を満たしており、良好な長期保存後の再生性能Ａｒｃも得られた。
【０２０６】
特に、１４種類のＭ１の中でも、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙの７種類は、他のＭ１と比べてコストが比較的安い元素や、光磁気情報記録媒体や磁石などの材料として産業での利用がある比較的入手しやすい元素であることから、Ｍ１の材料としてはより好ましい元素と言える。特に、情報記録媒体の大量生産においては、材料コストが安い、材料を入手しやすいということは非常に重要な要素であり、Ｍ１の中でも前記のＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙの７種がより好ましい。
【０２０７】
以上のことから、Ｍ１が、Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕの１４種類のいずれかである時、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが良好であり、特にＭ１がＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙの７種類のいずれかである時は、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが非常に良好であることがわかった。
【０２０８】
なお、Ｍ２がＳｂである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｔｅ）０．１］３１Ｓｂ４Ｔｅ３においても同様に、Ｍ１がＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕのいずれかであれば、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
【０２０９】
また、Ｍ３がＢｉである記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（Ｍ１Ｂｉ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３においても同様に、Ｍ１がＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ及びＬｕであれば、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの良好な結果が得られた。
【０２１０】
なお、例えばサンプル５−８において、記録層材料は［（ＧｅＴｅ）０．９（ＬａＴｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３］であり、これは、（ＧｅＴｅ）２７．９−（ＬａＴｅ）３．１−（Ｂｉ２Ｔｅ３）−Ｂｉ２と表記しても良い。サンプル５−１〜５−７および５−９〜５−１４においても、同様に（ＧｅＴｅ）−（Ｍ１Ｔｅ）−（Ｂｉ２Ｔｅ３）−Ｂｉの形式で表記しても良い。
【０２１１】
（実施例１０）
実施例１０では、図１９の情報記録媒体２３０のように、核生成層として記録層１０３の第１界面層１０２側のみに第１核生成層１１１が隣接する場合について、第１核生成層１１１の材料と、情報記録媒体２３０の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。
【０２１２】
具体的には、実施例９で用いたサンプル５−１４の記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］３１Ｂｉ４Ｔｅ３に対して、本実施例１０の記録層１０３は、Ｍ２にＳｂを用い、Ａ＝６０，Ｂ＝０とした［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３を用いた。また、本実施例１０の記録層１０３の膜厚は、実施例９よりも膜厚の薄い９ｎｍを採用した。
【０２１３】
サンプルは実施例９と同様の材料および方法を用いて第２誘電体層１０８まで積層した後、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３（厚さ９ｎｍ）、第１核生成層１１１としてＳｎＴｅ（厚さ１ｎｍ）を順に積層し、その後は、実施例９と同様の材料および方法を用いて第１界面層１０２以降を順に作成した。このサンプルに対して、実施例９と同様の評価を行ったところ、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られた。
【０２１４】
なお、第１核生成層１１１は、ＤｙＴｅまたはＰｂＴｅを用いても、良好な結果が得られた。また、第１核生成層１１１として、Ｂｉ２ＴｅＴｂを用いても、良好な結果が得られた。
【０２１５】
ここで、実施例９と同様に、長期保存後の再生性能Ａｒｃを調べた。本実施例１０で用いた記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３（厚さ９ｎｍ）を有する情報記録媒体２３０および２４０では、長期保存前後のジッターの増加分ΔＪｉｔ（Ａｒｃ）がΔＪｉｔ（Ａｒｃ）＜２％を満たしており、良好な長期保存後の再生性能Ａｒｃが得られた。
【０２１６】
一方、図２０の情報記録媒体２４０のように、核生成層として記録層１０３の第２誘電体層１０８側のみに第２核生成層１１２が隣接する場合について、第２核生成層１１２の材料と、情報記録媒体２４０の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。
【０２１７】
具体的には、サンプルは実施例９と同様の材料および方法を用いて第２誘電体層１０８まで積層した後、第２核生成層１１２としてＳｎＴｅ（厚さ１ｎｍ）、記録層１０３として［（ＧｅＴｅ）０．９（ＤｙＴｅ）０．１］６０Ｓｂ２Ｔｅ３（厚さ９ｎｍ）を順に積層し、その後は、実施例９と同様の材料および方法を用いて第１界面層１０２以降を順に作成した。このサンプルに対して、実施例９と同様の評価を行ったところ、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られた。
【０２１８】
なお、第２核生成層１１２として、ＰｂＴｅおよびＭ１Ｍ３を用いても、ＳｎＴｅを用いた場合と同様に、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗは良好な結果が得られた。Ｍ１としては、実施例９と同様の理由からＬａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂまたはＤｙがより好ましい。
【０２１９】
このように、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られる核生成層材料ＳｎＴｅ，ＰｂＴｅおよびＭ１Ｍ３はすべて、結晶構造がＮａＣｌ型の立方晶であった。
【０２２０】
（実施例１１）
実施例１１では、図３の情報記録媒体１３を作成し、記録層１０３の材料と、情報記録媒体１３の再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。具体的には、記録層１０３の組成が異なる８種類のサンプルを作成した。
【０２２１】
記録層１０３は、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、Ｍ１にＤｙ、Ｍ２にＢｉ、Ｍ３にＴｅを用いた記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３において、ｘ，Ａ，Ｂのうち、ｘのみの値が異なる３種類、Ａのみの値が異なる２種類、およびＢのみの値が異なる３種類の、合計８種類の記録層１０３を用いた。
【０２２２】
これらの記録層１０３の組成が異なる８種類のサンプルは、実施例９と同様の材料および方法を用いて第２誘電体層１０８まで積層した後、記録層１０３として［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３（厚さ１０ｎｍ）を積層し、その後は、実施例９と同様の材料および方法を用いて第１界面層１０２以降を順に作成した。
【０２２３】
まず、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＡとＢをＡ＝３１とＢ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］３１Ｂｉ２Ｔｅ３において、ｘ＝０．５０，０．８０，０．９９とした３種類のサンプルで以下の評価を行った。
【０２２４】
レーザビーム１を実施形態５で説明したようにピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂ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同じグルーブに書き換え回数１０回の連続記録をした。その記録信号を再生パワーＰｒ＝０．３０ｍＷで再生し、前端間ジッター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し、前端間ジッターと後端間ジッターの平均値をジッターと定義した。ピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂの値に対して、サンプルの線速度４．９２ｍ／ｓでジッターを測定した。このとき、ジッターが最小値となるピークパワーＰｐとバイアスパワーＰｂにおいて、このときのピークパワーＰｐを記録感度Ｐｗとし、特にサンプルの線速４．９２ｍ／ｓで記録した場合の記録感度を１ｘ記録感度Ｐｗとした。
【０２２５】
ｘの値が異なる３種類のサンプルに対して、１ｘ記録感度Ｐｗと、実施例１と同様の方法を用いて再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
【０２２６】
１ｘ記録感度Ｐｗの評価では、Ｐｗ≦５．５ｍＷなら◎、５．５ｍＷ＜Ｐｗ≦６．０ｍＷなら○、６．０ｍＷ≦Ｐｗなら×とした。また、再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０２２７】
表６には、情報記録媒体１３においてｘ値が異なる記録層１０３の材料に対して、１ｘ記録感度の評価結果、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
【０２２８】
【表６】
2004085167.tif 000041
【０２２９】
表６より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］３１Ｂｉ２Ｔｅ３において、ｘがそれぞれ０．５０，０．８０，０．９９であるサンプル６−１〜６−３において、１ｘ記録感度Ｐｗ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの全ての評価で、良好な結果が得られた。特に、ｘがそれぞれ０．８０，０．９９であるサンプル６−２およびサンプル６−３では、非常に良好な１ｘ記録感度の結果が得られた。
【０２３０】
以上のことから、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］３１Ｂｉ２Ｔｅ３において、０．５≦ｘ＜１．０を満たすときは、１ｘ記録感度Ｐｗ、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価で、良好な結果が得られ、特に、０．８≦ｘ＜１．０を満たすときは、１ｘ記録感度Ｐｗで非常に良好な結果が得られることがわかった。
【０２３１】
従って、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のｘは、０．５≦ｘ＜１．０が好ましく、より好ましくは０．８≦ｘ＜１．０である。
【０２３２】
なお、例えばサンプル６−２において、記録層材料は［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２Ｔｅ３］であり、これは、（ＧｅＴｅ）２４．８−（ＤｙＴｅ）６．２−（Ｂｉ２Ｔｅ３）と表記しても良い。サンプル６−１および６−３においても、同様に（ＧｅＴｅ）−（Ｍ１Ｔｅ）−（Ｂｉ２Ｔｅ３）の形式で表記しても良い。
【０２３３】
次に、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のｘとＢをｘ＝０．８とＢ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］ＡＢｉ２Ｔｅ３において、Ａ＝２２，６０とした２種類のサンプルを作成した。これらのＡ値の異なる２種類のサンプルに対して、実施例１と同様の方法を用いて再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
【０２３４】
再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０２３５】
表７には、情報記録媒体１３においてＡ値が異なる記録層１０３の材料に対して、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
【０２３６】
【表７】
2004085167.tif 000042
【０２３７】
表７より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］ＡＢｉ２Ｔｅ３において、Ａがそれぞれ３１，６０であるサンプル７−１および７−２において、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの全ての評価で、良好な結果が得られた。
【０２３８】
以上のことから、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］ＡＢｉ２Ｔｅ３において、２２≦Ａ≦６０を満たすときは、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価で、良好な結果が得られることがわかった。
【０２３９】
従って、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＡは、２２≦Ａ≦６０が好ましい。
【０２４０】
最後に、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のｘとＡをｘ＝０．８とＡ＝３１とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２＋ＢＴｅ３において、Ｂ＝０，２，５とした３種類のサンプルを作成した。これらのＢ値の異なる３種類のサンプルに対して、実施例１と同様の方法を用いて再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを測定した。
【０２４１】
再生パワー限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、実施例１と同様に、再生光劣化が生じない再生パワーの限界値ｍａｘＰｒがｍａｘＰｒ＜０．２５ｍＷは×、０．２５ｍＷ≦ｍａｘＰｒ＜０．３５ｍＷは△、０．３５ｍＷ≦ｍａｘＰｒは○とし、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価では、長期保存前後におけるジッターの増加分をΔＪｉｔ．と定義し、ΔＪｉｔ．≦２％は○、２％＜ΔＪｉｔ．≦３％は△、３％＜ΔＪｉｔ．は×とした。
【０２４２】
表８には、情報記録媒体１３においてＢ値が異なる記録層１０３の材料に対して、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒの評価結果、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価結果を示した。
【０２４３】
【表８】
2004085167.tif 000043
【０２４４】
表８より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２＋ＢＴｅ３において、Ｂがそれぞれ０，２，５であるサンプル８−１〜８−３において、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒ、および長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの全ての評価で、良好な結果が得られた。
【０２４５】
以上のことから、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＤｙＴｅ）０．２］３１Ｂｉ２＋ＢＴｅ３において、０≦Ｂ≦５を満たすときは、再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価で、良好な結果が得られることがわかった。
【０２４６】
従って、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＢは、０≦Ｂ≦５が好ましい。
【０２４７】
以上の表６、表７および表８の結果を総合的に判断すると、ｘ，Ａ，Ｂは独立なパラメータであることから、０．５≦ｘ＜１．０、２２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たせば、良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗを得ることができる。特に、非常に良好な１ｘ記録感度Ｐｗを得るには、０．８≦ｘ＜１．０がより好ましい。
【０２４８】
（実施例１２）
実施例１２では、実施例１１と記録層１０３の組成のみが異なり、その他の材料および膜厚は実施例１１と同様の材料および膜厚を用い、実施例１１と同様の製造方法により情報記憶媒体１３を作成した。この情報記録媒体１３に対して長期保存後の書き換え性能Ａｏｗとの関係を調べた。
【０２４９】
具体的には、記録層１０３として、Ｍ１としてＴｂを用い、ｘ＝０．８，Ａ＝２，Ｂ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＴｂＴｅ）０．２］２Ｂｉ２Ｔｅ３を用いた。
【０２５０】
本実施例では、長期保存後の書き換え性能の測定において、線速３９．４ｍ／ｓで記録した信号を線速４．９２ｍ／ｓで再生し、ジッターを測定した。
【０２５１】
記録層１０３が［（ＧｅＴｅ）０．８（ＴｂＴｅ）０．２］２Ｂｉ２Ｔｅ３である情報記録媒体１３において、長期保存後の書き換え性能Ａｏｗの評価を行ったところ、長期保存前後におけるジッターの増加分ΔＪｉｔ．が、ΔＪｉｔ．＜２％であり、良好な結果が得られた。
【０２５２】
本実施例から、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）０．８（ＴｂＴｅ）０．２］２Ｂｉ２Ｔｅ３を有する情報記録媒体１３に対して、線速３９．４ｍ／ｓで記録し、線速４．９２ｍ／ｓで再生した場合の長期保存後の書き換え性能Ａｏｗにおいて良好な結果が得られることがわかった。
【０２５３】
本実施例より、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＤｙＴｅ）１−ｘ］ＡＢｉ２＋ＢＴｅ３のＡ＝２の場合において、良好な長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。本実施例の結果と実施例１１の結果を合わせて、０．５≦ｘ＜１．０、２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たす場合は、良好な長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。
【０２５４】
（実施例１３）
実施例１３では、異なる記録層組成を有する２種類のサンプルに対して、記録層１０３の組成分析を行った。具体的には、Ｍ１としてＬａを用い、Ａ＝６０，Ｂ＝０とした記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＬａＴｅ）１−ｘ］６０Ｂｉ２Ｔｅ３において、表９に示したｘ＝０．８０，０．９９の２種類を用いた。ここで、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３は、ＧｅｘＡＭ１（１−ｘ）ＡＭ２２＋ＢＭ３（１−ｘ）ＡＴｅｘＡ＋３とも表記できる。このことから、ＧｅａＬａｂＢｉｃＴｅｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃ、つまり、ＧｅａＬａｂＢｉｃＴｅ１００−ａ−ｂ−ｃと表記した場合の計算結果も合わせて表９に示した。
【０２５５】
【表９】
2004085167.tif 000044
【０２５６】
基板２上にカバーガラス（１８ｍｍ×１８ｍｍ×０．１ｍｍ）を貼り付け、図１８のスパッタ装置８３を用いて、記録層１０３として［（ＧｅＴｅ）ｘ（ＬａＴｅ）１−ｘ］６０Ｂｉ２Ｔｅ３を３００ｎｍ成膜した後、基板２から記録層１０３が成膜されたカバーガラスを取り外し、このカバーガラスを組成分析用サンプルとした。
【０２５７】
サンプル９−１および９−２に対して、ＩＣＰ発光分光分析により、各元素の組成を分析し、その分析結果を表１０に示した。
【０２５８】
【表１０】
2004085167.tif 000045
【０２５９】
表１０に示したように、ＩＣＰ発光分光分析による組成分析では、記録層１０３を構成している各元素に対して組成が検出された。従って、例えばサンプル９−１では、Ｇｅが３８．０ｍｏｌ％、Ｌａが９．５ｍｏｌ％、Ｂｉが３．０ｍｏｌ％、Ｔｅが４９．５ｍｏｌ％と組成分析結果が得られたので、サンプル９−１の記録層１０３はＧｅ３８．０Ｌａ９．５Ｂｉ３．０Ｔｅ４９．５と表記できた。同様に、サンプル９−２の記録層１０３は、Ｇｅ４７．６Ｌａ０．５Ｂｉ１．７Ｔｅ５０．２と表記できた。
【０２６０】
記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３は、実施例１１、１２で示したように、０．５≦ｘ＜１．０、２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たす範囲であれば、良好な長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。ここで、記録層１０３［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３は、ＧｅｘＡＭ１（１−ｘ）ＡＭ２２＋ＢＭ３（１−ｘ）ＡＴｅｘＡ＋３とも表記できる。このことから、ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃと表記した場合、０．５≦ｘ＜１．０、２≦Ａ≦６０、および０≦Ｂ≦５を満たすａ，ｂ，ｃの条件は７＜ａ＜４８，０＜ｂ≦２４，１＜ｃ≦５０，２５＜１００−ａ−２ｂ−ｃ＜５６と計算でき、ｂ≦ａを満たすことがわかった。ただし、ＧｅａＭ１ｂＭ２ｃＭ３ｂＴｅ１００−ａ−２ｂ−ｃと表記する場合は、組成分析による結果を用いた表記であることから、組成分析での誤差を考慮すると、５＜ａ＜５０，０＜ｂ≦２６，０＜ｃ≦５２，４２＜ａ＋２ｂ＋ｃ＜７７を満たせば良い。
【０２６１】
また、本実施例１３の結果と実施例１１の結果を合わせると、１１＜ａ＜４８，０＜ｂ≦１０で良好な再生パワーの限界値ｍａｘＰｒおよび長期保存後の書き換え性能Ａｏｗが得られることがわかった。ここで、組成分析での分析誤差を考慮し、９＜ａ＜５０かつ０＜ｂ≦１２を満たせば、非常に良好な１ｘ記録感度Ｐｗが得られることがわかった。
【０２６２】
（実施例１４）
実施例１４では、ＤＶＤ−ＲＡＭ仕様の実験を行った。図２１の情報記録媒体２２０を製造し、記録再生装置２３を用いて記録再生評価並びに信頼性評価を実施した。情報記録媒体２２０は、記録層１０３のＭ１材料の異なるものを７種類準備した。また、比較のためにＭ１が無い記録層１０３を有する媒体２２０も準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、１６倍速〜５倍速の範囲で実施した。以下に実施内容を具体的に説明する。
【０２６３】
はじめに、情報記録媒体２２０の製造方法について説明する。基板２２２として、案内溝（深さ５０ｎｍ、グルーブ−ランド間０．６１５μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）を準備し、スパッタリング装置内に取り付けた。基板２２２の案内溝形成側表面に、第１誘電体層１０１として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）を１３８ｎｍ、第１界面層１０２として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）を５ｎｍ、記録層１０３を９ｎｍ積層した。記録層１０３は、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３で表され、ｘ＝０．９５、Ａ＝８、Ｂ＝０、Ｍ３がＴｅ、Ｍ２がＢｉである［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｔｅ）０．０５］８Ｂｉ２Ｔｅ３  材料を用いた。７種類の情報記録媒体２２０は、各々のＭ１が、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙのいずれかである記録層１０３を有する。次に記録層１０３上に、第２界面層１０４として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）を２ｎｍ、第２誘電体層１０５として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）を４０ｎｍ、光吸収補正層２２７としてＳｉ２Ｃｒを３０ｎｍ、反射層１０６としてＡｇ合金を８０ｎｍ、順に積層した。
【０２６４】
各層のスパッタリング条件を説明する。第１誘電体層１０１および第２誘電体層１０５は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）スパッタリングターゲットを、Ａｒガスに３％のＯ２ガスを混合した圧力０．１３Ｐａの雰囲気で、高周波電源を用いて４００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。第１界面層１０２および第２界面層１０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）スパッタリングターゲットを、Ａｒガス圧力０．１３Ｐａの雰囲気で、高周波電源を用いて５００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。記録層１０３は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅと、Ｔｅと、Ｍ１と、Ｂｉとを含むスパッタリングターゲットを、Ａｒガスに３％のＮ２ガスを混合した圧力０．１３Ｐａの雰囲気で、直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして、［（ＧｅＴｅ）０．９５（Ｍ１Ｔｅ）０．０５］８Ｂｉ２Ｔｅ３膜を形成した。この際、Ｍ１が、Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，ＴｂおよびＤｙのいずれかであるスパッタリングターゲット７種類を用いた。記録層１０３形成に際しては、スパッタリングターゲットの組成とそれから形成される膜の組成とは必ずしも一致しないため、膜組成が所望の組成になる様に、スパッタリングターゲットの組成を調整する場合がある。光吸収補正層２２７は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、ＳｉとＣｒを含むスパッタリングターゲットを、Ａｒガス圧力０．２７Ｐａの雰囲気で、高周波電源を用いて３００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。反射層１０６は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍのＡｇ合金スパッタリングターゲットを、Ａｒガス圧力０．４Ｐａの雰囲気で、直流電源を用いて２００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。
【０２６５】
次に、記録再生評価方法について説明する。実施形態８で説明した記録再生装置２３を用いる。情報記録媒体２２０を回転させる線速度は約６５．６ｍ／秒（１６倍速）から約２０．５ｍ／秒（５倍速）の範囲とした。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。まず、ジッタ値を測定する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。上記の記録再生装置２３を用いて、レーザビーム１を高パワーレベルのＰｐ（ｍＷ）と低パワーレベルのＰｂ（ｍＷ）との間でパワー変調しながら情報記録媒体２２０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１０３の同一のグルーブ表面に１０回記録した。そして、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値を測定し、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％に達したときのピークパワーの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。そして、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％に達したときのピークパワーの１．３倍のパワーをＰｐに設定した。ＰｐとＰｂの設定は、１６倍速および５倍速において、グルーブ記録及びランド記録に対して行う。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、１６倍速および５倍速において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、１６倍速でも、Ｐｐ≦３０ｍＷ、Ｐｂ≦１３ｍＷを満足することが望ましい。
【０２６６】
次に信頼性評価について説明する。信頼性評価は、記録した信号が高温条件下に置かれても保存されるかどうか、また、高温条件下に置かれた後も書換が可能かどうかを調べるために実施する。評価には、実施形態８の記録再生装置２３を用いる。予め、上述の７種類の情報記録媒体２２０に、上記のＰｐおよびＰｂのパワーでランダム信号を、１６倍速および５倍速の条件で、グルーブおよびランドに複数トラック記録し、ジッタ値を測定しておく。温度９０℃、相対湿度２０％の恒温槽にこれらの媒体を１００時間放置した後、取り出す。取り出した後、記録していた信号を再生してジッタを測定する（記録保存性）。また、記録していた信号にオーバライトしてジッタを測定する（書換保存性）。恒温槽に放置する前のジッタ値と放置した後のジッタ値を比較して、信頼性を評価する。ジッタ値が増加していると信頼性は芳しくない。記録保存性は低倍速で劣化しやすく、書換保存性は高倍速で劣化しやすい。したがって、本実施例においては、５倍速の記録保存性と１６倍速の書換保存性を、グルーブ及びランドで評価した。
【０２６７】
記録再生評価結果と信頼性評価結果を表に示す。１６倍速の結果を表１１に、５倍速の結果を表１２に示す。表中、ＰｐとＰｂの単位はｍＷ、記録保存性と書換保存性は、ジッタ値の増加が２％以下であれば○、２％より大きく３％以下であれば△、３％より大きく１０％以下であれば×、１０％以上であれば××で示す。
【０２６８】
【表１１】
2004085167.tif 000046
【０２６９】
【表１２】
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【０２７０】
表１１に示す様に、１６倍速の書換保存性は、媒体番号１０−１〜７および比較例でも良好であった。
また、表１２に示す様に、５倍速の記録保存性も媒体番号１０−１〜７は良好であった。しかしながら、比較例のＭ１を含まない記録層１０３を用いると、５倍速の記録保存性においてジッタ増加が１０％以上生じた。このように、Ｍ１を含む、［（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｍ１Ｍ３）１−ｘ］ＡＭ２２＋ＢＴｅ３材料を用いることにより、５倍速の記録保存性と１６倍速の書換保存性の両立を図ることができた。
【０２７１】
（発明の効果）
本発明の情報記録媒体は、記録層の結晶化温度が高く、再生光に対する記録マークの熱的安定性が良好で、再生光劣化が抑制された高密度且つ高転送レートな情報記録媒体である。
【０２７２】
また、本発明の情報記録媒体の製造方法によれば、本発明の情報記録媒体を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２７３】
【図１】本発明の１層の記録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である。
【図２】本発明の１層の記録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である。
【図３】本発明の１層の記録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である。
【図４】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である。
【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である。
【図６】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である。
【図７】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である。
【図８】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である。
【図９】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である。
【図１０】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である。
【図１１】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である。
【図１２】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である。
【図１３】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である。
【図１４】本発明の情報記録媒体、及び電気的情報記録媒体再生装置について構成の一部を模式的に示す図である。
【図１５】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である。
【図１６】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である。
【図１７】本発明の情報記録媒体の製造に用いられるスパッタリングターゲットの一例を示す一部断面図である。
【図１８】本発明の情報記録媒体の製造に用いられるスパッタ装置について構成の一部を模式的に示す図である。
【図１９】本発明の１層の記録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である。
【図２０】本発明の１層の記録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である。
【図２１】本発明の１層の記録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である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004085167.tif 000059
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2004085167.tif 000064
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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