(57)【要約】  【課題】高速でのオーバーライト特性と保存信頼性とを両立することができるようにする。  【解決手段】光記録媒体１０には、少なくとも上層誘電体層１２、記録層１４、下層誘電体層１５、硫化防止層１６および反射層１７が、記録再生光の入射方向から順に基板１１上に設けられている。記録層１４がＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）から構成され、下層誘電体層１５が硫化亜鉛と酸化シリコンとの混合体からなり、１ｎｍ以上６ｎｍ以下の膜厚を有し、反射層１７がＡｇ合金からなり、１６０ｎｍ以上の膜厚を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上層誘電体層、記録層、下層誘電体層、硫化防止層および反射層が、記録再生光の入射方向から順に基板上に設けられている光記録媒体において、
上記記録層が下記一般式で表される材料からなり、
ＧａxＳｎyＧｅzＳｂw
（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）
上記下層誘電体層が硫化亜鉛と酸化シリコンとの混合体からなり、１ｎｍ以上６ｎｍ以下の膜厚を有し、
上記反射層がＡｇ合金からなり、１６０ｎｍ以上の膜厚を有することを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
上記記録層の膜厚が１２ｎｍ以上１８ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】
レーザー光が入射する側の上記記録層の面に接してＴａの酸化物層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項４】
上記Ｔａの酸化物層の膜厚が１ｎｍ以上４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
【請求項５】
上記硫化防止層が窒化シリコンからなり上記反射層と接して設けられていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項６】
少なくとも上層誘電体層、記録層、下層誘電体層、硫化防止層および反射層が、記録再生光の入射方向から順に基板上に設けられている光記録媒体の製造方法において、
ＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）からなる上記記録層を形成する工程と、
硫化亜鉛と酸化シリコンとの混合体からなり、１ｎｍ以上６ｎｍ以下の膜厚を有する上記下層誘電体層を形成する工程と、
Ａｇ合金からなり、１６０ｎｍ以上の膜厚を有する上記反射層を形成する工程と
を備えることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光記録媒体およびその製造方法に関する。特に、非晶相と結晶相間の相変化により情報信号の記録および消去が行われる光記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録の高密度化、大容量化が進む中で、光記録媒体は有望視されている。光記録媒体はその用途に応じて再生専用型、追記型、書き換え型の３種類に大別できるが、その中でも、書き換え型の光記録媒体は、記録済の情報を消去して書き換えることができるので最も期待されている。このような書き換え型の光記録媒体のうち、代表的なものとして相変化型の光記録媒体がある。
【０００３】
図７〜９は、従来の相変化型の光記録媒体の構成を示す。図７に示す相変化型の光記録媒体１１０は、一般に、ポリカーボネートからなる第１の基板１１１上に、上層誘電体層１１２、相変化材料からなる記録層１１３、下層誘電体層１１４、反射層１１５を順次積層し、さらにその上に保護層（接着層）１１６を介して第２の基板１１７を貼り合わせてなる。このような構成の相変化型の光記録媒体１１０においては、第１の基板１１１の側から記録層１１３に照射されたレーザ光のパルス出力とパルス幅に対応させて、その照射部の相状態を、例えば結晶状態と非結晶状態との間で可逆的に移行または相転移させて情報の記録または消去を行う。
【０００４】
図８に示す相変化型の光記録媒体１１０は、一般に、ポリカーボネートからなる基板１１１７上に、反射層１１５、下層誘電体層１１４、相変化材料からなる記録層１１３、上層誘電体層１１２、光透過層１２１を順次積層してなる。このような構成の相変化型の光記録媒体１１０においては、光透過層１２１の側から記録層１１３に照射されたレーザ光のパルス出力とパルス幅に対応させて、その照射部の相状態を、例えば結晶状態と非結晶状態との間で可逆的に移行または相転移させて情報の記録または消去を行う。
【０００５】
図９に示す相変化型の光記録媒体１１０は、一般に、ポリカーボネートからなる基板１１１上に、上層誘電体層１１２、相変化材料からなる記録層１１３、下層誘電体層１１４、反射層１１５、保護層１２２を順次積層してなる。このような構成の相変化型の光記録媒体１１０においては、基板１１１の側から記録層１１３に照射されたレーザ光のパルス出力とパルス幅に対応させて、その照射部の相状態を、例えば結晶状態と非結晶状態との間で可逆的に移行または相転移させて情報の記録または消去を行う。
【０００６】
近年、情報量の増大に伴い、さらに高速の記録消去再生が可能な光記録媒体の開発が望まれている。この要望に応えるためには、更なる高速結晶化が可能な相変化記録材料を記録層に用いることが必要となる。
【０００７】
従来、記録層の材料としてはカルコゲン系合金が多く用いられる。カルコゲン系合金としては、例えば、ＧｅＳｂＴｅ系、ＩｎＳｂＴｅ系、ＧｅＳｎＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系合金などが挙げられる。これら合金のうちＳｂ70Ｔｅ30共晶点組成を基本として過剰のＳｂを含むＳｂ70Ｔｅ30合金を母体とした組成を記録層に用いることにより、結晶化速度を高めて高速での繰り返し記録（オーバーライト）が可能な光記録媒体を得ることができる。実用上は、保存耐久性の向上、結晶化速度の調整、および変調度の向上などの目的で、添加元素として微量のＧｅ，Ａｇ，ＩｎなどがＳｂ70Ｔｅ30合金に添加される。
【０００８】
また、記録層の組成を調整することにより、結晶化速度を速くすることが提案されている。例えば、上述のＳｂ70Ｔｅ30共晶点組成を基本とした材料を高速結晶化させるにはＳｂ／Ｔｅ比率を上げ、必要に応じて添加元素量を調整することによってＤＶＤ(Digital Versatile Disc)の４倍速程度までの繰り返し記録が可能となる（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、さらに高速での繰り返し記録を行うために、Ｓｂ／Ｔｅ比率を上げていくと非晶質マークの保存安定性が低下してしまう問題がある。これを補うために添加元素を加えることで非晶質マークの保存安定性を向上させることができるが、今度は過剰の添加元素により信号特性が劣化してしまう。すなわち、高速記録と保存安定性との両立が困難となる。特にＤＶＤの８倍速（８ｘ、２８ｍ／ｓ）での繰り返し記録で、上述のＳｂ70Ｔｅ30共晶点組成を基本とした材料を用いてオーバーライト特性と記録マークの保存安定性（以下、アーカイバル特性）との両立を実現することは極めて困難となる。これを解決するためにＧａ12Ｓｂ88共晶点組成を基本とし、Ｇｅ，Ｓｎ，Ｉｎなどの添加元素を含む記録層材料を用いた光記録媒体が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−３４４８０８号公報
【００１０】
【特許文献２】特開２００５−２２４０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、Ｇａ12Ｓｂ88共晶点組成を基本とする記録層材料を用いることで、オーバーライト特性と記録マークの保存安定性（アーカイバル特性）とを両立することは可能となるが、長期保存後に結晶相の反射率低下が起こり、保存後の記録再生特性（以下、シェルフ特性）が悪化してしまうという問題が発生する。したがって、高速でのオーバーライト特性と保存信頼性（アーカイバル特性、シェルフ特性）とを両立することが望まれている。
【００１２】
したがって、この発明の目的は、高速でのオーバーライト特性と保存信頼性とを両立することができる光記録媒体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために、第１の発明は、少なくとも上層誘電体層、記録層、下層誘電体層、硫化防止層および反射層が、記録再生光の入射方向から順に基板上に設けられている光記録媒体において、
記録層が下記一般式で表される材料からなり、
ＧａxＳｎyＧｅzＳｂw
（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）
下層誘電体層が硫化亜鉛と酸化シリコンとの混合体からなり、１ｎｍ以上６ｎｍ以下の膜厚を有し、
反射層がＡｇ合金からなり、１６０ｎｍ以上の膜厚を有することを特徴とする光記録媒体である。
【００１４】
第２の発明は、少なくとも上層誘電体層、記録層、下層誘電体層、硫化防止層および反射層が、記録再生光の入射方向から順に基板上に設けられている光記録媒体の製造方法において、
ＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）からなる記録層を形成する工程と、
硫化亜鉛と酸化シリコンとの混合体からなり、１ｎｍ以上６ｎｍ以下の膜厚を有する下層誘電体層を形成する工程と、
Ａｇ合金からなり、１６０ｎｍ以上の膜厚を有する反射層を形成する工程と
を備えることを特徴とする光記録媒体の製造方法である。
【００１５】
第１および第２の発明では、記録層の膜厚を１２ｎｍ以上１８ｎｍ以下の範囲内にすることが好ましい。また、レーザ光が入射する側の記録層の面に接してＴａの酸化物層をさらに設けることが好ましい。Ｔａの酸化物層を設ける場合には、Ｔａの酸化物層の膜厚を１ｎｍ以上４ｎｍ以下の範囲内にすることが好ましい。また、硫化防止層を窒化シリコンから構成し、反射層と接して設けることが好ましい。
【００１６】
第１および第２の発明では、記録層をＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）から構成し、下層誘電体層を硫化亜鉛と酸化シリコンとの混合体から構成し、膜厚を１ｎｍ以上６ｎｍ以下とし、反射層をＡｇ合金から構成し、膜厚を１６０ｎｍ以上とするので、高速でのオーバーライト特性、ならびにシェルフ特性およびアーカイバル特性を良好にできる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、この発明によれば、高速でのオーバーライト特性と保存信頼性とを両立した光記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
【００１９】
（１）第１の実施形態
（１−１）光記録媒体の構成
図１は、この発明の第１の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。図１に示すように、この光記録媒体１０は、第１の基板１１の一主面上に、上層誘電体層１２、界面層１３、相変化記録層である記録層１４、下層誘電体層１５、硫化防止層（バリア層）１６、反射層（熱拡散層）１７が順次積層され、さらにその上に保護層（接着層）１８を介して第２の基板１９が貼り合わされた構成を有する。
【００２０】
この光記録媒体１０では、第１の基板１１の側から記録層１４にレーザ光を照射することにより、情報信号の記録および再生が行われる。例えば、６５０ｎｍ以上６６５ｎｍ以下の波長を有するレーザ光を、０．６４以上０．６６以下の開口数を有する対物レンズ１により集光し、第１の基板１１の側から記録層１４に照射することにより、情報信号の記録および再生が行われる。
【００２１】
以下、この第１の実施形態による光記録媒体１０を構成する第１の基板１１、第２の基板１９、上層誘電体層１２、界面層１３、記録層１４、下層誘電体層１５、硫化防止層１６、反射層１７、保護層１８について順次説明する。
【００２２】
（基板）
第１の基板１１および第２の基板１９は、中央にセンターホール（図示せず）が形成された円環形状を有し、第１の基板１１、第２の基板１９の厚さは、例えば０．６ｍｍに選ばれる。また、第１の基板１１の記録層１４が形成される側の面には、ランドとグルーブ（溝）と称する凹凸パターンが設けられている。例えば、このグルーブを案内として光学スポットを光記録媒体１０上の任意の位置へと移動できる。この凹凸パターンの形状としては、スパイラル状、同心円状、ピット列など、各種の形状を用いることができる。
【００２３】
第１の基板１１および第２の基板１９の材料としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などのプラスチック材料がコストなどの点で優れているが、ガラスを用いることもできる。また、第１の基板１１および第２の基板１９の作製方法としては、例えば、射出成型法（インジェクション法）または紫外線硬化樹脂を使うフォトポリマー（２Ｐ法）を用いることができる。これ以外にも所望の形状と光学的に十分な基板表面の平滑性が得られる方法であれば用いることができる。
【００２４】
（上層誘電体層）
上層誘電体層１２に用いる材料としては、記録再生用レーザの波長に対して吸収能のないものが望ましく、具体的には消衰係数ｋの値が０．３以下である材料が好ましい。かかる材料としては、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体（特にモル比約４：１）を挙げることができる。ただし、ＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体以外にも従来から光記録媒体に用いられている材料がいずれも上層誘電体層１２に適用可能である。
【００２５】
例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｂ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｌａ、Ｇｅなどの金属および半金属などの元素の窒化物、酸化物、炭化物、フッ化物、硫化物、窒酸化物、窒炭化物、酸炭化物などからなる層およびこれらを主成分とする層を用いることができる。具体的にはＡｌＮx（０．５≦ｘ≦１）、特にＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3-x(０≦ｘ≦１)、特にＡｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4-x（０≦ｘ≦１）、特にＳｉ3Ｎ4、ＳｉＯx（１≦ｘ≦２）、特にＳｉＯ2、ＳｉＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＡｌ2Ｏ4、ＴｉＯx（１≦ｘ≦２）、特にＴｉＯ2、ＢａＴｉＯ3、ＳｒＴｉＯ3、Ｔａ2Ｏ5-x（０≦ｘ≦１）、特にＴａ2Ｏ5、ＧｅＯx（１≦ｘ≦２）、ＳｉＣ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、Ｇｅ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ−Ｏ、Ｓｉ−Ｎ−Ｏ、ＣａＦ2、ＬａＦ、ＭｇＦ2、ＮａＦ、ＴｈＦ4などを挙げることができる。これらからなる層およびこれらを主成分とする層が適用可能である。あるいはこれらの混合物、例えばＡｌＮ−ＳｉＯ2からなる層を上層誘電体層１２とすることも可能である。
【００２６】
上層誘電体層１２の膜厚は、好ましくは５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下の範囲内に選ばれ、例えば７７ｎｍ程度に選ばれる。
【００２７】
（界面層）
界面層１３に用いる材料としては、例えばＴａ2Ｏ5を用いることができる。この界面層１３を設けることによりオーバーライト特性を向上できる。
【００２８】
界面層１３の膜厚は、好ましくは１ｎｍ以上７ｎｍ以下の範囲内に選ばれる。１ｎｍより薄いと均一な膜が形成されず、７ｎｍより厚いと変調度の低下を招き記録特性が悪化する。
【００２９】
（記録層）
記録層１４に用いる材料としては、レーザ光の照射を受けて可逆的な状態変化を生じる材料、すなわち相変化材料を用いることができる。かかる相変化材料としては、アモルファス状態と結晶状態との可逆的相変化を生じるものが好ましく、例えば、カルコゲン化合物あるいは単体のカルコゲンなどの材料、より具体的には、ＧａＳｎＧｅＳｂが用いられる。
【００３０】
Ｇａ量は０ａｔ％以上７ａｔ％以下の範囲内とすることが好ましい。Ｇａ量が７ａｔ％より多いと長期保存後に結晶相の反射率低下が起こり、シェルフ特性（保存後の記録再生特性）が悪化してしまう。
【００３１】
Ｓｎ量は１３ａｔ％以上２０ａｔ％以下の範囲内とすることが好ましい。Ｓｎ量が１３ａｔ％より少ないと結晶化速度が低下するため十分なオーバーライト特性が得られない。逆に２０ａｔ％より多いと結晶化速度が速くなりすぎるため記録マークの形成が困難となり記録特性が悪化する。
【００３２】
Ｇｅ／Ｓｂ比率は０．０８以上０．２以下の範囲内とすることが好ましい。Ｇｅ／Ｓｂ比率が０．０８より小さいと結晶化速度が速くなりすぎるため記録マークの形成が困難となり記録特性が悪化する。逆に０．２より大きいと結晶化速度が低下するため十分なオーバーライト特性が得られない。
【００３３】
記録層１４の膜厚は、１２ｎｍ以上１８ｎｍ以下の範囲内とすることが好ましい。１２ｎｍより薄いと光吸収能が低下し、記録層１４としての機能を失う。１８ｎｍより厚いと繰り返し記録耐久性が悪化する。
【００３４】
（下層誘電体層）
下層誘電体層１５に用いる材料としては、記録層１４との密着性に優れ、かつ蓄熱効果の高い材料が好ましい。かかる材料としては、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体（特にモル比約４：１）を挙げることができる。
【００３５】
下層誘電体層１５の膜厚は、好ましくは１ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内に選ばれ、例えば４ｎｍ程度に選ばれる。１ｎｍより薄いと蓄熱効果が十分でないため記録特性が悪化し、６ｎｍより厚いと保存後の２回記録時の特性、すなわちシェルフＤＯＷ（Direct Over Write）１特性が悪化する。
【００３６】
（硫化防止層）
硫化防止層１６に用いる材料としては、下層誘電体層１５がＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体からなり、反射層１７がＡｇ合金からなる場合、銀（Ａｇ）と硫黄（Ｓ）とが反応すると腐食が発生するため、これを防止することのできる耐食性に優れた硫黄を含まない材料が選ばれる。かかる材料としては、例えばＳｉＮが選ばれる。
【００３７】
硫化防止層１６の膜厚は、好ましくは５ｎｍ以上１４ｎｍ以下の範囲内に選ばれ、例えば１０ｎｍ程度に選ばれる。
【００３８】
（反射層）
反射層１７に用いる材料としては、熱伝導率の高いＡｇ合金が好ましい。かかるＡｇ合金としては、例えばＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｇ−Ｓｎ−Ｉｎ、Ａｇ−Ｎｄ−Ｃｕなどが挙げられる。
【００３９】
反射層１７の膜厚は、好ましくは１６０ｎｍ以上、より好ましくは１６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲内とすることが好ましい。１６０ｎｍより薄いと、保存後の２回記録時の特性、すなわちシェルフＤＯＷ１特性が悪化する。３００ｎｍより厚いと成膜時間が長くなるため生産性が低下する。
【００４０】
（保護層）
保護層１８は、上層誘電体層１２、界面層１３、記録層１４、下層誘電体層１５、硫化防止層１６、反射層１７が順次積層された第１の基板１１と、第２の基板１９とを貼り合わせるための接着層である。この保護層１８は、例えば紫外線硬化型樹脂などを硬化してなる。
【００４１】
（１−２）光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第１の実施形態による光記録媒体の製造方法について説明する。
まず、この第１の実施形態による光記録媒体１０の製造に用いられるスパッタリング装置について説明する。このスパッタリング装置は、基板自転可能な枚葉式の静止対向型スパッタリング装置である。
【００４２】
図２に、光記録媒体１０を製造するために用いられるスパッタリング装置の概略構成を示す。図２に示すように、このスパッタリング装置２０は、成膜室となる真空チャンバ２１、この真空チャンバ２１内の真空状態を制御する真空制御部２２、プラズマ放電用ＤＣ高圧電源２３、このプラズマ放電用ＤＣ高圧電源２３と電源ライン２４を通じて接続されているスパッタリングカソード部２５、このスパッタリングカソード部２５と所定の距離を持って対向配置されているパレット２６、およびＡｒなどの不活性ガスや反応ガスといったスパッタガスを真空チャンバ２１内に供給するためのスパッタガス供給部２７を有して構成されている。
【００４３】
スパッタリングカソード部２５は、負電極として機能するターゲット２８、このターゲット２８を固着するように構成されたバッキングプレート２９および、このバッキングプレート２９のターゲット２８が固着される面とは反対側の面に設けられた磁石系３０を備える。
【００４４】
また、正電極として機能するパレット２６と、負電極として機能するターゲット２８とから、一対の電極が構成されている。パレット２６上には、スパッタリングカソード部２５と対向するように、被成層体である第１の基板１１がディスクベース３３を間にはさんで取り付けられる。この際、内周マスク３１および外周マスク３２により、第１の基板１１の内周部および外周部が覆われる。
【００４５】
また、パレット２６のディスクベース３３が取り付けられる面とは反対側の面には、パレット２６を第１の基板１１の面内方向に回転させるための基板自転駆動部３４が設けられている。
【００４６】
以上のようにして、光記録媒体１０の製造に用いられるスパッタリング装置２０が構成されている。なお、以下の製造プロセスにおいて、各層の成膜にそれぞれ用いられるスパッタリン装置は同一の構成を有するため、上述したスパッタリング装置２０と同様の符号を用いる。
【００４７】
（上層誘電体層の形成工程）
まず、第１の基板１１を、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体からなるターゲット２８が設置されたスパッタリング装置２０に搬入し、パレット２６に固定する。次に、真空チャンバ２１内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ２１内に、例えばＡｒガスなどの不活性ガスを導入し、スパッタリングを行うことにより、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体からなる上層誘電体層１２を第１の基板１１上に形成する。
このスパッタリングプロセスにおける成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
【００４８】
（界面層の形成工程）
次に、第１の基板１１を、例えばＴａからなるターゲット２８が設置されたスパッタリング装置２０に搬入し、パレット２６に固定する。次に、真空チャンバ２１内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＡｒガスなどの不活性ガスおよび酸素（Ｏ2）を真空チャンバ２１内に導入し、スパッタリングを行うことにより、例えばＴａ2Ｏ5からなる界面層１３を上層誘電体層１２上に形成する。
このスパッタリングプロセスにおける成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
酸素ガス量：３０ｓｃｃｍ
【００４９】
（記録層の形成工程）
次に、第１の基板１１を、例えばＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）からなるターゲット２８が設置されたスパッタリング装置２０に搬入し、パレット２６に固定する。
【００５０】
次に、真空チャンバ２１内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＡｒガスなどの不活性ガスを真空チャンバ２１内に導入し、スパッタリングを行うことにより、例えば  ＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）からなる記録層１４を界面層１３上に形成する。
このスパッタリングプロセスにおける成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
【００５１】
（下層誘電体層の形成工程）
次に、第１の基板１１を、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体からなるターゲット２８が設置されたスパッタリング装置２０に搬入し、パレット２６に固定する。次に、真空チャンバ２１内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、例えばＡｒガスなどの不活性ガスを真空チャンバ２１内に導入し、スパッタリングを行うことにより、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ2混合体からなる下層誘電体層１５を記録層１４上に形成する。
このスパッタリングプロセスにおける成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
【００５２】
（硫化防止層の形成工程）
次に、第１の基板１１を、例えばＳｉからなるターゲットが設置されたスパッタリング装置２０に搬入し、パレット２６に固定する。次に、真空チャンバ２１内を所定の圧力になるまで真空引きする。次に、例えばＡｒガスおよび窒素を真空チャンバ２１内に導入し、スパッタリングを行うことにより、例えばＳｉＮからなる硫化防止層１６を下層誘電体層１５上に形成する。
このスパッタリングプロセスにおける成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
窒素ガス量：３０ｓｃｃｍ
【００５３】
（反射層の形成工程）
次に、第１の基板１１を、例えばＡｇＭ（Ｍ：添加物）からなるターゲット２８が設置されたスパッタリング装置２０に対して搬入し、パレット２６に固定する。次に、真空チャンバ２１内を所定の圧力になるまで真空引きする。次に、例えばＡｒガスを真空チャンバ２１内に導入し、スパッタリングを行うことにより、例えばＡｇ系合金からなる反射層１７を硫化防止層１６上に形成する。
このスパッタリングプロセスにおける成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
【００５４】
（貼り合わせ工程）
次に、第１の基板１１をスパッタリング装置から搬出し、例えばスピンコータの所定位置に載置して、スピンコートにより反射層１７上に紫外線硬化樹脂を均一に塗布する。その後、第１の基板１１の紫外線硬化樹脂が塗布された面に、第２の基板１９を載置する。そして、紫外線硬化樹脂の厚さを適宜調節して、例えば第２の基板１９の側から紫外線を照射する。これにより、紫外線硬化樹脂が硬化して第１の基板１１と第２の基板１９とが貼り合わされ、保護層１８が形成される。以上の工程により、目的とする第１の実施形態による光記録媒体１０を得ることができる。
【００５５】
（初期化工程）
次に、上述のようにして得られた光記録媒体１０に対して初期化処理を行う。まず、初期化処理に用いられる初期化処理装置について説明する。
【００５６】
図３は、初期化処理に用いられる初期化処理装置の一構成例を示す模式図である。図３に示すように、この初期化装置は、レーザ光を出射するレーザヘッド２と、光記録媒体１０を回転させるためのスピンドルモータ５と、レーザヘッド２を光記録媒体１０の径方向に移動させるためのキャリッジ（図示せず）とを備える。レーザヘッド２は、高出力、大口径の半導体レーザ３と、この半導体レーザ３から出射されるレーザ光を調整して光記録媒体１０上に適切なスポットを形成するための光学レンズ４ａ，４ｂとを備える。半導体レーザとしては、例えばＡｒレーザを使用できる。
【００５７】
上述の構成を有する初期化処理装置を用いて、光記録媒体１０の全面にレーザ光を照射して記録層１４を結晶化させる。例えば、光記録媒体１０を一定の線速度で回転させながら、第１の基板１１側の面に対して出力パワー約２〜４Ｗの半導体レーザ３からレーザ光を出射して約５０〜３００ｘ１μｍのレーザスポット光束を形成するとともに、このレーザスポット光束を半径方向に送り速度、約２０〜２５０μｍ／feedの条件で移動させる、
【００５８】
これにより、レーザ光は、光記録媒体１０の円周方向および半径方向のいずれの領域にも照射される。なお、線速度および出力パワーＰｗは、初期化装置の能力ならびに光記録媒体１０の膜構造および信号特性から最適値が選ばれる。また、送り速度は、レーザスポット径と処理時間との関係から最適な速度が選ばれる。
【００５９】
これらの初期化条件によって記録層１４の結晶状態は変化し、反射率、繰り返し記録特性、特に２回記録時（ＤＯＷ１）のジッター値が変化する。反射率は低いパワー密度で初期化した場合には、比較的低い反射率となりやすく、高いパワー密度で初期化した場合には、比較的高い反射率となりやすい。また、初期化直後の反射率が異なる場合でも繰り返し記録すると次第に反射率はある値に近づいていく。初期化直後の反射率が低い反射率レベルにある場合は、未記録部と記録部のスペース部（結晶部）との反射率差が大きくなり、初期化直後の反射率が高い反射率レベルにある場合は、未記録部と記録部のスペース部の反射率差は小さくなる。ＤＯＷ１でのジッター上昇を抑えるための記録層１４の初期結晶状態は、記録層１４の材料によって異なり、比較的低い反射率にした方がよい材料もあれば、比較的高い反射率にした方がよい材料もある。上述したＧａxＳｎyＧｅzＳｂw（但し、０≦ｘ≦７、１３≦ｙ≦２０、０．０８≦ｚ／ｗ≦０．２）を記録層１４の材料として用いた光記録媒体１０では比較的高い反射率にした方がＤＯＷ１でのジッター上昇は抑えることができる。
【００６０】
（２）第２の実施形態
上述の第１の実施形態では、上層誘電体層を単層から構成する場合について説明したが、この第２の実施形態では、上層誘電体層を２層の誘電体層から構成する場合について説明する。なお、上述の第１の実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を付す。
【００６１】
図４は、この発明の第２の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。上層誘電体層１２は、第２の上層誘電体層１２ｂ、第１の上層誘電体層１２ａを第１の基板１１上に順次積層してなる。第１の上層誘電体層１２ａの材料としては、例えば下層誘電体層１５と同様のものを用いることができる。第２の上層誘電体層１２ｂの材料としては、例えば硫化防止層１６と同様のものを用いることができる。これ以外のことについては上述の第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
（３）第３の実施形態
上述の第１の実施形態では、２枚の基板を貼り合わせてなる貼り合わせ型の光記録媒体に対してこの発明を適用した場合を例として説明したが、この第３の実施形態では、１枚の基板のみを有し、この基板とは反対の側からレーザ光を照射して情報信号の記録および再生が行われる光記録媒体に対してこの発明を提供した例について説明する。なお、上述の第１の実施形態と対応する部分には、同一の符号を付す。
【００６３】
図５は、この発明の第３の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。図５に示すように、この光記録媒体１０は、基板１９上に、反射層１７、硫化防止層１６、下層誘電体層１５、記録層１４、界面層１３、上層誘電体層１２、光透過層４１が順次積層された構成を有する。光透過層４１は、情報信号を記録または再生するためのレーザ光を透過可能に構成されている。光透過層４１は、例えば、平面円環形状を有する光透過性シート（フィルム）と、この光透過性シートを基板１９に対して貼り合わせるための接着層とから構成される。接着層は、例えば紫外線硬化樹脂あるいは感圧性粘着剤（ＰＳＡ：Pressure Sensitive Adhesive）からなる。光透過層４１の厚さは、例えば１００μｍに選ばれる。また、基板１９の厚さは、例えば１．１ｍｍに選ばれる。
【００６４】
この光記録媒体１０では、光透過層４１の側からレーザ光を記録層１４に照射することにより、情報信号の記録および再生が行われる。例えば、４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の範囲の波長を有するレーザ光を、０．８４以上０．８６以下の範囲の開口数を有する対物レンズ１により集光し、光透過層４１の側から記録層１４に照射することにより、情報信号の記録および再生が行われる。これ以外のことについては上述の第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
（４）第４の実施形態
この第４の実施形態では、１枚の基板のみを有し、この基板側からレーザ光を照射して情報信号の記録および再生が行われる光記録媒体に対してこの発明を適用した例について説明する。なお、上述の第１の実施形態と対応する部分には、同一の符号を付す。
【００６６】
図６は、この発明の第４の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。図６に示すように、この光記録媒体１０は、基板１１上に、上層誘電体層１２、界面層１３、記録層１４、下層誘電体層１５、硫化防止層１６、反射層１７、保護層４２が順次積層された構成を有する。基板１１の厚さは、例えば１．２ｍｍに選ばれる。保護層４２は、基板１１上に積層された積層膜を保護するためのものであり、例えば、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により均一に塗布した後、紫外線を照射して硬化することにより形成される。
【００６７】
この光記録媒体１０では、基板１１の側からレーザ光を記録層１４に照射することにより、情報信号の記録および／または再生が行われる。例えば、７７５ｎｍ〜７９５ｎｍの波長を有するレーザ光を、０．４４〜０．４６の開口数を有する対物レンズ１により集光し、基板１１の側から記録層１４に照射することにより、情報信号の記録および再生が行われる。これ以外のことについては上述の第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００６９】
表１に、実施例１〜１１および比較例１〜８の記録層材料の組成比、ならびに下層誘電体層および反射層の膜厚を示す。
【表１】
2007196523.tif 000003
【００７０】
＜実施例１〜１１＞
まず、射出成形によりポリカーボネートからなる第１の基板を成形した。なお、この第１の基板の直径φを１２０ｍｍとし、厚さを０．６ｍｍとし、その一主面にはスタンパによりランドおよびグルーブなどを転写した。また、グルーブをウォブル（蛇行）させてアドレス情報を付加した。
【００７１】
次に、スパッタリング法により、上層誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ2膜を第１の基板１１上に７７ｎｍ成膜した。次に、スパッタリング法により、界面層としてＴａ2Ｏ5膜をＺｎＳ−ＳｉＯ2膜上に２ｎｍ成膜した。次に、スパッタリング法により、記録層としてＧａＳｎＧｅＳｂ膜をＴａ2Ｏ5膜上に１６ｎｍ成膜した。なお、記録層であるＧａＳｎＧｅＳｂ膜の組成比は、表１の実施例１〜１１の組成比に調整した。
【００７２】
次に、スパッタリング法により、下層誘電体層としてＺｎＳ−ＳｉＯ2膜をＧａＳｎＧｅＳｂ膜上に成膜した。なお、下層誘電層であるＺｎＳ−ＳｉＯ2膜の膜厚は、表１の実施例１〜１１の膜厚に調整した。次に、スパッタリング法により、硫化防止層（バリア層）としてＳｉＮ膜をＺｎＳ−ＳｉＯ2膜上に１０ｎｍ成膜した。次に、スパッタリング法により、反射層としてＡｇ合金膜をＳｉＮ膜上に成膜した。なお、反射層であるＡｇ合金膜の膜厚は、表１の実施例１〜１１の膜厚に調整した。
【００７３】
なお、第１の基板上に積層された各層の厚さは、成膜時間と膜厚との関係により予め作成された検量線に基づいて適宜成膜時間を調整することにより設定した。
【００７４】
次に、第１の基板の成膜面側に形成されたＡｇ合金膜上に、第１の基板の中心から約１５ｍｍ〜６０ｍｍ（最外周）の範囲にスピンコータにより紫外線硬化樹脂を塗布した後、ポリカーボネートからなる０．６ｍｍ厚さの第２の基板を、紫外線硬化樹脂を介して第１の基板上に重ね合わせた。この状態で、第２の基板側から紫外線ランプ（ＵＶランプ）にて約１秒間紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて、第１の基板と第２の基板とを貼り合わせた。以上の工程により、目的とする光記録媒体が作製された。
【００７５】
＜比較例１〜８＞
表１の比較例１〜８に示す組成比および膜厚となるように、記録層であるＧａＳｎＧｅＳｂ膜、下層誘電体層であるＺｎＳ−ＳｉＯ2膜、および反射層であるＡｇ合金膜を成膜する以外のことは、上述の実施例１とすべて同様にして光記録媒体を作製した。
【００７６】
（オーバーライト特性の評価）
まず、上述のようにして得られた実施例１〜１１、比較例１〜８の光記録媒体に対して、以下の条件で初期化を行って全面を結晶化させた。
レーザスポット光束：約７０ｘ１μｍ
送り量：３４μｍ／回転
線速度：１５ｍ／ｓ
レーザパワー：６００ｍＷ
【００７７】
次に、上述のようにして初期化が行われた実施例１〜１１、比較例１〜８の光記録媒体のオーバーライト特性を以下のようにして評価した。なお、オーバーライト特性の評価には、パルステック工業株式会社製の光ディスク評価装置ＯＤＵ１０００を用いた。
【００７８】
まず、線速度２８ｍ／ｓ（８ｘ）によりランダムな情報信号を３トラックに対して１回（ＤＯＷ０）、２回（ＤＯＷ１）、１１回（ＤＯＷ１０）、５０１回（ＤＯＷ５００）記録し、それぞれの記録回数において２トラック目（真ん中）のトラックのジッター値を測定した。なお、記録波形はＤＶＤ＋ＲＷ８ｘの規格書（ｂｏｏｋ）に準拠したライトストラテジーを用いてそれぞれの光記録媒体で最適となるように調整した。
【００７９】
（保存信頼性の評価）
次に、ＤＯＷ５００までオーバーライトが可能であった光記録媒体については、以下に示すように加速試験を行って、保存信頼性（アーカイバル特性、シェルフ特性）の評価を行った。すなわち、あらかじめ光記録媒体にランダムな情報信号の記録をしておき、８０℃に加熱されたオーブンに３００時間放置後のジッター値の上昇量を測定した（アーカイバル特性）。また、未記録状態で８０℃に加熱されたオーブンに３００時間放置した後、ＤＯＷ０，ＤＯＷ１でのジッター値を測定した（シェルフ特性）。
【００８０】
表２に、実施例１〜１１および比較例１〜８の光記録媒体に関するオーバーライト特性、および保存信頼性の評価結果を示す。なお、表２における評価結果「◎」、「○」、「×」は以下の判断基準によるものである。
（オーバーライト特性の評価）
◎：ジッター値９％以下、○：ジッター値９％より大きく１２％以下、×：ジッター値１２％より大きい
（アーカイバル特性）
○：ジッター値の上昇量１％以下、×：ジッター値の上昇量１％より大きい
（シェルフ特性）
〇：ジッター値１２％以下、×：ジッター値１２％より大きい
【００８１】
【表２】
2007196523.tif 000004
【００８２】
表２の評価結果から以下のことが分かる。
実施例１〜１１では、ＧａＳｎＧｅＳｂ膜におけるＧａ量が０ａｔ％以上７ａｔ％以下、Ｓｎ量が１３ａｔ％以上２０ａｔ％以下、Ｇｅ／Ｓｂ比率が０．０８以上０．２以下の範囲内であり、ＺｎＳ−ＳｉＯ2膜の膜厚が１ｎｍ以上６ｎｍ以下の範囲内であり、Ａｇ合金膜の膜厚が１６０ｎｍ以上であるため、記録回数５０１回まで８ｘでのオーバーライトが可能であり、アーカイバル特性およびシェルフ特性も良好であった。
【００８３】
これに対して、比較例１では、記録回数５０１回まで、８ｘでのオーバーライトが可能であり、アーカイバル特性も良好であったが、Ｇａ量が７ａｔ％より大きいため、シェルフＤＯＷ０特性、シェルフＤＯＷ１特性が不十分であった。比較例２〜３では、Ｓｎ量が１３未満または２０より大きいため、８ｘでのオーバーライト特性が不十分であった。比較例４〜５では、Ｇｅ／Ｓｂ比率が０．０８未満または０．２０より大きいため、８ｘでのオーバーライト特性が不十分であった。比較例６では、記録回数５０１回まで８ｘでのオーバーライトが可能であったが、下層誘電体層であるＺｎＳ−ＳｉＯ2膜が設けられてないため、保存後にＧａＳｎＧｅＳｂ膜とＳｉＮ膜との間で剥離が発生し保存信頼性が不十分であった。比較例７，８では、記録回数５０１回まで８ｘでのオーバーライトが可能であり、アーカイバル特性、シェルフＤＯＷ０特性も良好であったが、Ａｇ合金膜の膜厚が１６０ｎｍ未満であるため、シェルフＤＯＷ１特性が不十分であった。
【００８４】
表３に、実施例１２〜１５、比較例９の界面層の膜厚およびオーバーライト特性の評価結果を示す。
2007196523.tif 000005
【００８５】
＜実施例１２〜１５、比較例９＞
表３の実施例１２〜１５、比較例９の膜厚となるように、界面層であるＴａ2Ｏ5膜を成膜する以外のことは、実施例１とすべて同様にして光記録媒体を作製し、オーバーライト特性を評価した。
【００８６】
表３から以下のことが分かる。
実施例１２〜１５では、界面層であるＴａ2Ｏ5膜が０ｎｍ以上７ｎｍ以下の範囲内にあるため、記録回数５０１回まで８ｘでのオーバーライトが可能であり、オーバーライト特性は良好であった。特に、実施例１３，１４では、界面層であるＴａ2Ｏ5膜が１ｎｍ以上４ｎｍ以下の範囲内にあるため、オーバーライト特性が良好であった。これに対して、比較例１１では、Ｔａ2Ｏ5膜の膜厚が、７ｎｍより大きいため、８ｘでのオーバーライト特性が不十分であった。
【００８７】
表４に、実施例１６，１７および比較例１０，１１の記録層の膜厚および信号特性の評価結果を示す。
2007196523.tif 000006
【００８８】
＜実施例１６，１７、比較例１０，１１＞
表４の実施例１６，１７、比較例１０，１１の膜厚となるように、記録層であるＧａＳｎＧｅＳｂ膜を成膜する以外は、実施例１とすべて同様にして光記録媒体を作製し、オーバーライト特性を評価した。
【００８９】
表４から以下のことが分かる。
実施例１６，１７では、ＧａＳｎＧｅＳｂ膜の膜厚が１２ｎｍ以上１８ｎｍ以下の範囲内にあるため、記録回数５０１回まで８ｘでのオーバーライトが可能であった。これに対して、比較例１０，１１では、ＧａＳｎＧｅＳｂ膜の膜厚が１２ｎｍ未満または１８ｎｍより大きく、８ｘでのオーバーライト特性が不十分であった。
【００９０】
表５に、比較例１２，１３の界面層の膜厚を示す。
2007196523.tif 000007
【００９１】
＜比較例１２，１３＞
表５の比較例１２，１３の膜厚となるように、界面層としてＳｉＯ2膜を成膜する以外のことは、実施例１とすべて同様にして光記録媒体を作製し、オーバーライト特性を評価した。
【００９２】
表５から以下のことが分かる。
比較例１２，１３では、界面層の材料としてＳｉＯ2を用いるため、８ｘでのオーバーライト特性が不十分であった。
【００９３】
表６に、比較例１４，１５の界面層の膜厚を示す。
2007196523.tif 000008
【００９４】
＜比較例１４，１５＞
表６の比較例１４，１５の膜厚となるように、界面層としてＴｉＯ2膜を成膜する以外のことは、実施例１とすべて同様にして光記録媒体を作製し、オーバーライト特性を評価した。
【００９５】
表６から以下のことが分かる。
比較例１４，１５では、界面層の材料としてＴｉＯ2を用いるため、８ｘでのオーバーライト特性が不十分であった。
【００９６】
以上、この発明の実施形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００９７】
例えば、上述の実施形態および実施例において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００９８】
また、上述の第２の実施形態では、上層誘電体層１２を第１の上層誘電体層１２ａおよび第２の上層誘電体層１２ｂから構成する場合について説明したが、上層誘電体層１２を２層以上、例えば３層の誘電体層から構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この発明の第１の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態による光記録媒体を製造するために用いられるスパッタリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】初期化処理に用いられる初期化処理装置の一構成例を示す模式図である。
【図４】この発明の第２の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【図６】この発明の第４の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す断面図である。
【図７】従来の相変化型の光記録媒体の構成を示す断面図である。
【図８】従来の相変化型の光記録媒体の構成を示す断面図である。
【図９】従来の相変化型の光記録媒体の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  光記録媒体
１１  第１の基板
１２  上層誘電体層
１３  界面層
１４  記録層
１５  下層誘電体層
１６  硫化防止層
１７  反射層
１８  保護層
１９  第２の基板
【図１】
2007196523.tif 000009
【図２】
2007196523.tif 000010
【図３】
2007196523.tif 000011
【図４】
2007196523.tif 000012
【図５】
2007196523.tif 000013
【図６】
2007196523.tif 000014
【図７】
2007196523.tif 000015
【図８】
2007196523.tif 000016
【図９】
2007196523.tif 000017