(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可逆的相変化を生じ得る記録層を含む情報記録媒体であって、前記記録層が下記の式（１）：
ＧｅａＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ（原子％）    （１）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ，ｂ及びｄは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００を満たす）
で示されるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料であって、下記の式（３）：
（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （３）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ及びｙは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９を満たす）
で示されるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる、情報記録媒体。
【請求項２】
可逆的相変化を生じ得る記録層を含む情報記録媒体であって、前記記録層が下記の式（２）：
ＧｅａＳｎｆＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ−ｆ（原子％）    （２）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ、ｂ、ｄ及びｆは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、０＜ｆ≦１５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００、８２＜ａ＋ｂ＋ｄ＋ｆ＜１００を満たす）
で示されるＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料であって、下記の式（４）：
［（ＳｎＴｅ）ｚ（ＧｅＴｅ）１−ｚ］ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （４）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ、ｙ及びｚは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９、０＜ｚ≦０．３を満たす）
で示されるＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる、情報記録媒体。
【請求項３】
式（３）において、ｘおよびｙが、８０≦ｘ≦９１、且つｙ≦０．５を満たす、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
式（３）において、ｘおよびｙが、８５≦ｘ≦９８、且つｙ≦０．８を満たす、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
式（４）において、ｘが、８０≦ｘ≦９１を満たす、請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
式（４）において、ｘが、８５≦ｘ≦９８を満たす、請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項７】
２つ以上の情報層を含み、当該情報層のうち少なくとも１つの情報層が、前記Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層を有する、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項８】
２つ以上の情報層を含み、当該情報層のうち少なくとも１つの情報層が、前記Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層を有する請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項９】
基板、第１の誘電体層、前記Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層、第２の誘電体層、光吸収補正層および反射層を少なくとも含み、且つこれらの層がこの順に基板の一方の表面に形成されている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１０】
基板、第１の誘電体層、前記Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層、第２の誘電体層、光吸収補正層および反射層を少なくとも含み、且つこれらの層がこの順に基板の一方の表面に形成されている、請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項１１】
基板、反射層、第２の誘電体層、前記Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層、および第１の誘電体層を少なくとも含み、かつこれらの層がこの順に基板の一方の面に形成されている、請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項１２】
基板、反射層、第２の誘電体層、前記Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層、および第１の誘電体層を少なくとも含み、かつこれらの層がこの順に基板の一方の面に形成されている、請求項２に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記第１の誘電体層の膜厚が１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であり、且つ前記第２の誘電体層の膜厚が２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である、請求項９または１０に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記第１の誘電体層の膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、且つ前記第２の誘電体層の膜厚が３ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１１または１２に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
波長が６５０〜６７０ｎｍであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項９〜１２のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
波長が３９５〜４１５ｎｍであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する請求項１１〜１２のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
情報記録媒体の製造方法であって、記録層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ、および元素Ｍを含むスパッタリングターゲットを用いて、下記の式（１）：
ＧｅａＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ（原子％）    （１）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ，ｂ及びｄは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００を満たす）
で示され、かつ下記の式（３）：
（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （３）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ及びｙは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９を満たす）
で示されるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層が形成されるように、スパッタリングすることを含む、情報記録媒体の製造方法。
【請求項１８】
情報記録媒体の製造方法であって、記録層を形成する工程が、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｅ、および元素Ｍを含むスパッタリングターゲットを用いて、下記の式（２）：
ＧｅａＳｎｆＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ−ｆ（原子％）    （２）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ、ｂ、ｄ及びｆは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、０＜ｆ≦１５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００、８２＜ａ＋ｂ＋ｄ＋ｆ＜１００を満たす）
で示され、かつ下記の式（４）：
［（ＳｎＴｅ）ｚ（ＧｅＴｅ）１−ｚ］ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （４）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ、ｙ及びｚは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９、０＜ｚ≦０．３を満たす）
で示されるＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料から実質的になる記録層が形成されるように、スパッタリングすることを含む、情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的もしくは電気的に情報を記録し、消去し、書き換え、及び再生する情報記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発明者は、データファイル及び画像ファイルとして使える、大容量な書換型相変化情報記録媒体である、４．７ＧＢ／ＤＶＤ−ＲＡＭ（以下、ＤＶＤ−ＲＡＭ）を開発した。また、２倍速対応及び３倍速対応のＤＶＤ−ＲＡＭは既に商品化されている。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭで実用化されている記録層の材料の一例は、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ（例えば、日本国特許公開特開２００１−３２２３５７号公報参照）である。このＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、従来の高速結晶化材料、例えば、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ（例えば、日本国特許第２５８４７４１号公報参照）よりも結晶化速度が高い材料である。
【０００４】
４．７ＧＢという大容量の情報記録媒体を実現するためには、ｉ）記録層の膜厚を薄くして熱容量を減らすこと、およびｉｉ）記録層が吸収した熱がより速く膜厚方向に逃がされるようにすることが、記録層の設計において必要である。それにより、加熱された記録層が急冷されやすくなり、小さな記録マークを良好に記録できる（すなわち、非晶質相を形成しやすくする）こととなり、媒体の高密度化が達成される。また、記録層の薄膜化に伴い、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅよりも結晶化速度の大きい材料が必要となり、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅが開発されるに至った。
【０００５】
Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３の二成分系にＳｎＴｅを添加した材料である。ＳｎＴｅは、薄膜の形態であっても、室温にて結晶であるような、非常に結晶性の強い材料である。また、ＳｎＴｅは、Ｔｅ化物であり、且つ結晶構造がＧｅＴｅと同じ岩塩型構造であることから、ＧｅＴｅの一部を置換するようにＧｅＴｅに添加されることとなる。したがって、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅは、繰り返し記録による相分離を生じることなく、高い結晶化速度を示すことができる。
【０００６】
先にも述べたように、現在２倍速対応の媒体および３倍速対応の媒体が市販されている。３倍速対応の媒体は、通常２倍速互換を有する。すなわち、３倍速対応の媒体は、２倍速でも３倍速でも記録、消去および書き換えが可能で、かついずれの速度を用いる場合にも信頼性が確保されている媒体を意味する。２倍速に対する３倍速の記録線速度の比は１．５倍であり、速度を２倍速から３倍速（またはその逆）に変えることは、媒体の回転数を変えることにより行われる。また、現在採用されている記録方式には、記録速度を一定とするＣＬＶ方式のほか、回転数を一定にして記録を行う方法（以下、この記録方法をＣＡＶ（constant angular velocity）方式とも呼ぶ）もある。このＣＡＶ方式を採用する場合、直径１２ｃｍのサイズのＤＶＤ−ＲＡＭにおいて、媒体の最外周の線速度は最内周の線速度の約２．４倍となる。
【０００７】
近年の、データファイル用途の媒体においてデータ処理の高速化が要求され、また画像ファイル用途の媒体においては高速ダビングを実施できることが要求されている。これらの要求を考慮すると、ＤＶＤ−ＲＡＭのさらなる高速化、即ち、より高速で記録が可能なＤＶＤ−ＲＡＭの開発は不可欠である。具体的には、１６倍速対応のＤＶＤ−ＲＡＭを開発することが求められている。１６倍速とは、ドライブのモータ回転数が例えば約１１０００回／分であるときの媒体最外周における線速度に相当する。記録方式がＣＡＶ方式であれば、最外周１６倍速に対し、最内周の線速度は６倍速強となる。したがって、１６倍速の媒体は、６倍速にても、１６倍速にても、記録、消去、書き換えが可能で、信頼性も確保できるものであることを要する。
【０００８】
従来用いられていた線速度の数倍に相当する１６倍速に対応するためには、記録層材料の結晶化速度を飛躍的に向上させることが不可欠である。そこで、例えば、上記Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料において、ＳｎＴｅの濃度を増やした材料、またはＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料と称されるＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を混合した材料（例えば、日本国特許第２５７４３２５号公報参照）を、超高速結晶化材料として用いることが提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
相変化型の情報記録媒体においては、非晶質相（記録）と結晶相（消去）との間の可逆的相変化を使って、記録、消去、およびオーバライト（書き換え）を行う。したがって、所定の線速度で記録を行うために、記録層の組成を変えて結晶化速度が調整される。線速度が速い場合は結晶化速度を速くし、線速度が遅い場合は結晶化速度を遅くする。一般に結晶化速度を速くすると消去しやすくなるが、記録マーク（非晶質相）の安定性が損なわれやすく、媒体の信頼性が低下する傾向にある。他方、結晶化速度を遅くすると記録しやすくなるが、非晶質相の安定性が高すぎて、消去しにくくなるという点で、やはり信頼性において課題が生じる。さらに、１つの媒体に情報を記録するときに線速度が一定の範囲内で変化する場合、高線速度と低線速度の両方において情報を記録でき且つ消去できるように、媒体を構成する必要がある。したがって、記録に用いられる線速度の範囲が広いほど、信頼性に関する課題は生じやすくなる。
【００１０】
既に２倍速および３倍速の媒体で実用化されているＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料を使用する場合、１６倍速に対応する媒体を得るには、ＳｎＴｅの濃度を高くする必要があった。その場合、ＳｎＴｅがＧｅＴｅを置換するために、Ｇｅの濃度が低下する。その結果、記録層の光学的変化が小さくなり、信号品質が低下するという課題、および結晶化温度が下がって非晶質相の安定性が確保できないという課題が生じた。また、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料は、１６倍速に十分対応できるだけの結晶化速度を有するが、１６倍速で記録した信号（即ち、１６倍速にて形成した非晶質相）の安定性さえ確保できないという課題を有する。このように、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料及びＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料は、高線速度での記録に対応し、且つ広い線速度範囲での記録に対応した媒体を与えるには至っていない。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、大きな結晶化速度と非晶質相の安定性を併せ持つ記録材料を提供する。さらにこの記録材料を適用することにより、記録波長に依らず、高線速度および広い線速度範囲において、高い消去性能と優れた記録保存性を有す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】
【００１２】
本発明の情報記録媒体は、可逆的相変化を生じ得る記録層を含む情報記録媒体であって、当該記録層がＧｅ、Ｂｉ、Ｔｅ及び元素Ｍを含み、下記の式（１）：
ＧｅａＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ（原子％）        （１）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ，ｂ及びｄは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００を満たす）
で示されるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含むことを特徴としている。
【００１３】
ここで、「原子％」とは、式（１）が、「Ｇｅ」原子、「Ｂｉ」原子、「Ｔｅ」原子及び「Ｍ」原子を合わせた数を基準（１００％）として表された組成式であることを示している。以下の式においても「原子％」の表示は、同様の趣旨で使用されている。また、式（１）は、記録層に含まれる「Ｇｅ」原子、「Ｂｉ」原子、「Ｔｅ」原子及び「Ｍ」原子のみをカウントして表したものである。したがって、記録層は、これらの原子以外の成分（例えば、酸素、水素、アルゴン、窒素および炭素等）を含むことがある。
【００１４】
本発明の情報記録媒体は、光を照射することによって、あるいは電気的エネルギーを印加することによって、情報を記録および再生する媒体である。本発明は、情報を繰り返し記録する媒体（いわゆる書換型の媒体）、および情報を１回だけ記録できる媒体（いわゆるライトワンス型の媒体）等の種々の記録可能な媒体に適用される。また、一般に、光の照射は、レーザ光（即ち、レーザビーム）を照射することにより実施され、電気的エネルギーの印加は記録層に電圧を印加することにより実施される。
【００１５】
本発明の情報記録媒体は、その記録層が、Ｇｅ、ＢｉおよびＴｅに加えて、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素（本明細書において、「Ｍ」で示される）を含む材料を含んで成ることを特徴とする。Ａｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を上記所定の割合で含むことにより、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料の結晶化温度を高くすることができ、安定な信号を形成することが可能となる。
【００１６】
上記式（１）で示されるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料において、各元素は、どのような化合物として存在しているかは問われない。このような式で材料を特定しているのは、薄膜に形成した層の組成を調べるに際し、化合物の組成を求めることは難しく、現実には、元素組成（即ち、各原子の割合）のみを求める場合が多いことによる。式（１）で表される材料において、ＧｅはＴｅとともにＧｅＴｅとして存在し、ＢｉはＴｅとともにＢｉ２Ｔｅ３として存在し、ＭはＴｅとともにＭ２Ｔｅ３として存在していると考えられる。
【００１７】
本発明の情報記録媒体において、記録層に含まれるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料は、下記の式（３）：
（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （３）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ及びｙは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９を満たす）
で示される材料であってよい。式（３）は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料が、ＧｅＴｅ、Ｍ２Ｔｅ３およびＢｉ２Ｔｅ３の混合物である場合に、３つの化合物の好ましい割合を表している。ここで、「ｍｏｌ％」とは、式（３）が、各化合物の総数を基準（１００％）として表わされた組成式であることを示している。以下の式においても「ｍｏｌ％」の表示は、同様の趣旨で使用されている。
【００１８】
式（３）において、ｘおよびｙは、記録再生に用いるレーザ光の波長等に応じて、適宜選択される。例えば、波長が６５０〜６７０ｎｍであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する媒体（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ）の記録層に含まれる材料は、ｘおよびｙが、８０≦ｘ≦９１、且つｙ≦０．５を満たすことが好ましい。波長が３９５〜４１５ｎｍであるレーザ光を用いて情報を記録再生する媒体（例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）の記録層に含まれる材料は、ｘおよびｙが、８５≦ｘ≦９８、且つｙ≦０．８を満たすことが好ましい。
【００１９】
本発明の記録媒体において、記録層はさらにＳｎを含み、式（２）：
ＧｅａＳｎｆＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ−ｆ（原子％）    （２）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ、ｂ、ｄ及びｆは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、０＜ｆ≦１５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００、８２＜ａ＋ｂ＋ｄ＋ｆ＜１００を満たす）
で示されるＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含むものであってよい。式（２）において、各原子がどのような化合物して存在しているかは問われない。また、このような式で材料を特定しているのは、式（１）と同じ理由による。式（２）で示される材料において、ＳｎはＴｅとともに、ＳｎＴｅとして存在していると考えられる。ＳｎＴｅは、薄膜の形態にて、結晶化温度が室温以下にあり、室温にて結晶である非常に結晶性の強い材料である。したがって、これを加えることにより、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層の結晶化速度を微調整することが可能となる。
【００２０】
上記Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料は、下記の式（４）：
［（ＳｎＴｅ）ｚ（ＧｅＴｅ）１−ｚ］ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （４）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ、ｙ及びｚは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９、０＜ｚ≦０．３を満たす）
で示されるものであってよい。式（４）は、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料が、ＧｅＴｅ、ＳｎＴｅ、Ｍ２Ｔｅ３およびＢｉ２Ｔｅ３の混合物である場合に、４つの化合物の好ましい割合を表している。
【００２１】
式（４）においても、ｘは、記録再生に用いるレーザ光の波長等に応じて、適宜選択される。例えば、波長が６５０〜６７０ｎｍであるレーザ光を用いて情報を記録および再生する媒体（例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭ）の記録層に含まれる材料は、ｘが、８０≦ｘ≦９１を満たすことが好ましい。波長が３９５〜４１５ｎｍであるレーザ光を用いて情報を記録再生する媒体（例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）の記録層に含まれる材料は、ｘが、８５≦ｘ≦９８を満たすことが好ましい。
【００２２】
本発明の情報記録媒体は、２つ以上の情報層を含み、情報層のうち少なくとも１つの情報層が上記の式（１）で示されるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含むものとして提供することができる。Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料にＳｎが添加された、上記式（２）で示されるＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含むものであってよい。この情報記録媒体は、Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料またはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層によって、高速で情報を記録できるものとなり、また、高い信頼性（具体的には記録保存性）を有する。
【００２３】
本発明の情報記録媒体は、より具体的には、基板、第１の誘電体層、前記Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料またはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層、第２の誘電体層、光吸収補正層および反射層を少なくとも含み、且つこれらの層がこの順に基板の上に形成されている媒体として提供される。この媒体は、光を照射して情報を記録再生するものである。本明細書において、「第１の誘電体層」とは、入射される光に対してより近い位置にある誘電体層をいい、「第２の誘電体層」とは、入射される光に対してより遠い位置にある誘電体層をいう。即ち、照射される光は、第１の誘電体層から、記録層を経由して、第２の誘電体層に到達する。このように、本明細書においては、情報記録媒体が、同じ機能を有する層を２以上含む場合、入射されるレーザ光から見て近い側にあるものから、順に「第１」「第２」「第３」・・・と称する。
【００２４】
この情報記録媒体は、例えば、前記基板の側から、波長が６５０〜６７０ｎｍであるレーザ光または波長が３９５〜４１５ｎｍであるレーザ光を照射して記録および再生を実施する媒体である。また、この情報記録媒体において、第１の誘電体層の膜厚は１００ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であり、且つ前記第２の誘電体層２の膜厚は２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２５】
あるいは、本発明の情報記録媒体は、基板、反射層、第２の誘電体層、前記Ｇｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層、および第１の誘電体層を少なくとも含み、かつこれらの層がこの順に形成されている媒体として提供される。この媒体も、光を照射して情報を記録再生するものである。この媒体は、例えば、前記基板とは反対の側から、波長が３９５〜４１５ｎｍであるレーザ光または波長が６５０〜６７０ｎｍであるレーザ光を照射して記録および再生を実施する媒体である。また、この情報記録媒体において、前記第１の誘電体層の膜厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、且つ前記第２の誘電体層の膜厚は３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
本発明はまた、本発明の情報記録媒体を製造する方法として、上述したＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層を、スパッタリング法で形成する工程を含む製造方法を提供する。スパッタリング法によれば、適宜スパッタリングターゲットの組成を調整することにより、所望の組成を有する記録層を形成できる。また、スパッタリングターゲットを、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ、ＭおよびＳｎを含むターゲットとすれば、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層を形成できる。
【００２７】
本発明はまた、本発明の情報記録媒体に情報を記録再生する装置として、記録層を含む情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、当該レーザ光を当該記録層上に集光させる対物レンズとを含む情報記録媒体の記録再生装置を提供する。本発明の情報記録媒体用の記録再生装置においては、例えば、１００００回転／分で回転可能なスピンドルモータを使用してよく、それにより、直径１２ｃｍの媒体に１６倍速で情報を記録することが可能となる。本発明の情報記録媒体の記録再生装置において、光学ヘッドは、波長が６５０〜６７０ｎｍであるレーザ光を発するものであってよく、または波長が３９５〜４１５ｎｍであるレーザ光を発するものであってよく、あるいは、両方の光学ヘッドを備えていてよい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の情報記録媒体によれば、例えばＤＶＤ−ＲＡＭへの情報の記録を、１６倍速から６倍速に及ぶ高く且つ広い線速度範囲から選択される速度にて実施する場合でも、高い消去性能と優れた記録保存性を達成することができる。また、本発明によれば、媒体の記録密度および容量、ならびに記録波長によらず、高い線速度でも消去性能が高く、且つ低い線速度で記録した信号の記録保存性に優れた、大容量で高速記録可能な情報記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は例示的なものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００３０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施する、光情報記録媒体の一例を説明する。図１に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【００３１】
図１に示す情報記録媒体１００は、基板１０１の一方の表面に、第１の誘電体層１０２が形成され、第１の誘電体層１０２の表面に第１の界面層１０３が形成され、第１の界面層１０３の表面に記録層１０４が形成され、記録層１０４の表面に第２の界面層１０５が形成され、第２の界面層１０５の表面に第２の誘電体層１０６が形成され、第２の誘電体層１０６の表面に光吸収補正層１０７が形成され、光吸収補正層１０７の表面に反射層１０８が形成され、ダミー基板１１０が接着層１０９により貼り合わされた構成を有する。
【００３２】
この構成の情報記録媒体は、波長６６０ｎｍ付近の赤色域のレーザ光で情報を記録再生する、ＤＶＤ−ＲＡＭとして使用できる。この構成の情報記録媒体１００には、基板１０１側からレーザ光１１１が入射し、それにより情報の記録及び再生が実施される。
【００３３】
本発明の情報記録媒体は、記録層を特定の材料を含む層とする点に特徴を有する。そこで、まず、記録層１０４について説明する。
【００３４】
記録層１０４は、可逆的相変化を生じ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ及び元素Ｍを含み、下記の式（３）：
（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （３）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ及びｙは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９を満たす）
で表される組成の材料を含むことが好ましい。ＧｅＴｅと、Ｍ２Ｔｅ３と、Ｂｉ２Ｔｅ３とを含むことにより、結晶化速度が大きく、且つ非晶質相の安定性にも優れた記録層を得ることができる。
【００３５】
ＧｅＴｅは、大きな光学的変化を有する材料で、これを８０ｍｏｌ％以上含むことにより、光学的変化の大きな記録層を得ることができる。光学的変化が大きいほど、記録信号の検出される振幅が大きくなる。光学的変化とは、結晶相における複素屈折率（ｎｃ−ｉｋｃ）と非晶質相における複素屈折率（ｎａ−ｉｋａ）の差、Δｎ、及びΔｋを指す。ここで、ｎｃは、結晶相での屈折率、ｋｃは、結晶相での消衰係数、ｎａは、非晶質相での屈折率、ｋａは、非晶質相での消衰係数、Δｎ＝ｎｃ−ｎａ、Δｋ＝ｋｃ−ｋａである。ｎｃ、ｋｃ、ｎａ及びｋａは光の波長に依存し、波長が短くなるほど特にΔｋが小さくなる。本発明の情報記録媒体においては、記録層に光学的変化の大きいＧｅＴｅを多く含ませることにより、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録に用いられる記録波長６６０ｎｍのレーザ光、及びＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの記録に用いられる、より短い波長である４０５ｎｍのレーザ光で情報を記録した場合に、良好な信号品質が得られる。ただし、ＧｅＴｅのみで記録層を形成すると、結晶化速度が低下し、繰り返し記録性能も低下するため、その割合は１００ｍｏｌ％未満であることを要し、好ましくは９８ｍｏｌ％以下である。
【００３６】
例えば、ＭがＩｎで、ｘ＝８９、ｙ＝０．１である組成の材料、即ち、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で表される組成の材料は、４０５ｎｍの波長において、ｎｃ＝１．８、ｎａ＝３．０、ｋｃ＝３．３、ｋａ＝２．４であり、Δｎ＝−１．２、Δｋ＝０．９である。また、ＭがＩｎであり、ｘ＝９６、ｙ＝０．１である組成の材料、即ち、（ＧｅＴｅ）９６［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］４（ｍｏｌ％）で表される組成の材料は、４０５ｎｍの波長において、ｎｃ＝１．９、ｎａ＝３．１、ｋｃ＝３．６、ｋａ＝２．３であり、Δｎ＝−１．２、Δｋ＝１．３である。ここに示すように、ｘの値が大きいほど、即ち、ＧｅＴｅの割合が多いほど、Δｋは大きくなり、より大きな光学変化が得られる。
【００３７】
Ｂｉ２Ｔｅ３は、薄膜の結晶化温度が室温以下にあり、室温において結晶である非常に結晶性の強い材料である。ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系は、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系同様、化学量論組成の化合物が存在し、相分離を生じない安定な化合物系である。また、Ｓｂ２Ｔｅ３膜の結晶化温度が約１５０℃であることと比較しても、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系は、ＧｅＴｅ−Ｓｂ２Ｔｅ３系よりも結晶化しやすい材料であるといえる。
【００３８】
Ｍ２Ｔｅ３は、Ａｌ２Ｔｅ３、Ｇａ２Ｔｅ３、およびＩｎ２Ｔｅ３のうち少なくとも１つであることが好ましい。Ｍ２Ｔｅ３は、Ｂｉ２Ｔｅ３と価数が同じＴｅ化物であり、融点も高い。Ｍ２Ｔｅ３は、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系に添加されて、系の結晶化温度を高くする機能を奏する。Ｍ２Ｔｅ３はＢｉ２Ｔｅ３と価数が同じであるため、Ｍ２Ｔｅ３を添加した材料は、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料におけるＢｉ２Ｔｅ３の一部を置換した形態とみなし得る。したがって、Ｍ２Ｔｅ３をＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料に添加することにより、繰り返し記録による相分離を生じさせることなく結晶化温度を高めることができる。また、Ｍ２Ｔｅ３はＧｅＴｅの濃度を変えることなく添加できるので、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３−Ｍ２Ｔｅ３系材料の光学的変化は大きいままである。Ｍ２Ｔｅ３を用いて結晶化温度を高めることにより、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料では得られなかった、非晶質相の安定性を得ることができる。具体的には、例えば８０℃の高温条件下に、信号を記録した情報記録媒体を放置しても、信号劣化を生じることがない。但し、Ｍ２Ｔｅ３の添加量が大きすぎると、ＧｅＴｅ−Ｍ２Ｔｅ３−Ｂｉ２Ｔｅ３系の結晶化速度が低下するので、ｘの値に対して最適化することが好ましい。そのため、上記式において、ｙは０．９以下に設定されている。また、Ｍ２Ｔｅ３は、極めて少ない量で添加されても、結晶化温度を高くし、例えば、ｙは０．０３程度であってもよい。
【００３９】
上記式（３）で示される材料は、下記式（１）で表してもよい。
ＧｅａＢｉｂＴｅｄＭ１００−ａ−ｂ−ｄ（原子％）    （１）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ａ、ｂ及びｄは、２５≦ａ≦６０、０＜ｂ≦１８、３５≦ｄ≦５５、８２≦ａ＋ｂ＋ｄ＜１００を満たす）
【００４０】
例えば、ＭがＩｎで、ｘ＝８０、ｙ＝０．５であれば、Ｇｅ３０.８Ｂｉ７.７Ｔｅ５３.８Ｉｎ７.７（原子％）と表すこともできる。なお、結晶化速度を変化させずに、結晶化温度をさらに高くするためにはＧｅおよびＢｉを増やし、その分Ｔｅを減らしてもよい。その場合は、得られる材料は、上記式（１）で表すことができても、上記式（３）で表すことはできない。式（１）は、そのような材料をも含むことができるよう、ａ、ｂ、ｄの範囲を決定している。Ｇｅの割合が大きすぎると、融点が高くなり、記録に要するレーザパワーが大きくなるので、Ｇｅは６０原子％以下（即ち、ａ≦６０）であることが好ましい。
【００４１】
上記式（３）において、ｘおよびｙは、媒体をＤＶＤ−ＲＡＭ（記録波長６６０ｎｍ付近）として使用する場合、８０≦ｘ≦９１を満たすことが好ましく、ｘがこの範囲内にあるときｙは０．５以下であることが好ましい。また、媒体をＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（波長４０５ｎｍ付近）として使用する場合、ＤＶＤ−ＲＡＭとして使用する場合よりも、ＧｅＴｅをより多くして、材料の光学的変化を大きくすることが好ましい。Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの記録層の材料において、具体的に、ｘは８５≦ｘ≦９８を満たすことが好ましい。ｘがこの範囲内にあるとき、ｙは０．８以下であることが好ましい。結晶化温度は、ｘ＝８９、ｙ＝０（Ｍ２Ｔｅ３を加えない）の場合、１７０℃であり、これに対し、Ｍ２Ｔｅ３としてＩｎ２Ｔｅ３を加え、ｙ＝０．１とした場合、１８０℃となり、ｙ＝０．２とした場合、１９０℃となる。同様に、Ｍ２Ｔｅ３としてＧａ２Ｔｅ３を加え、ｙ＝０．１とした場合、結晶化温度は１８０℃となり、ｙ＝０．２とした場合、結晶化温度は１９０℃となる。
【００４２】
また、記録層１０４はさらにＳｎを含んでもよく、その場合、記録層１０４は、下記の式（４）で示される材料を含むことが好ましい。
［（ＳｎＴｅ）ｚ（ＧｅＴｅ）１−ｚ］ｘ［（Ｍ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）    （４）
（式中、ＭはＡｌ、Ｇａ及びＩｎから選択される少なくとも一つの元素を示し、ｘ、ｙ及びｚは、８０≦ｘ＜１００、０＜ｙ≦０．９、０＜ｚ≦０．３を満たす）
【００４３】
ＳｎＴｅと、ＧｅＴｅと、Ｍ２Ｔｅ３と、Ｂｉ２Ｔｅ３とを含むことにより、結晶化速度が大きく、且つ非晶質相の安定性にも優れた記録層を得ることができる。ＳｎＴｅは、薄膜の結晶化温度が室温以下にあり、室温において結晶である非常に結晶性の強い材料である。また、ＳｎＴｅは、ＧｅＴｅと価数及び結晶構造が同じＴｅ化物であり、融点も高い。ＳｎＴｅは、上記式（３）においてｙの値を変えてＭ２Ｔｅ３でＢｉ２Ｔｅ３の一部置換した系において、所定の線速度に合わせて所望の結晶化速度を得るために、結晶化速度を微調整する機能を奏する。ＳｎＴｅはＧｅＴｅと価数および結晶構造が同じであるため、ＳｎＴｅを添加した材料は、ＧｅＴｅ−Ｍ２Ｔｅ３−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料におけるＧｅＴｅの一部を置換した形態とみなし得る。したがって、ＳｎＴｅを添加しても、繰り返し記録による相分離が生じることはない。ＳｎＴｅは、添加しすぎるとＧｅＴｅの濃度を低下させて、材料の光学的変化を小さくするため、ＧｅＴｅとの置換量ｚは０．３以下であることが好ましい。ＳｎＴｅを含む場合、Ｍ２Ｔｅ３を多く添加してもよい。したがって、例えば、上記例示したＤＶＤ−ＲＡＭまたはＢｕｌ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの記録層にＧｅＴｅ−ＳｎＴｅ−Ｍ２Ｔｅ３−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料を用いる場合、ｘの値は上記範囲内にあることが好ましいが、ｙの好ましい範囲は特に限定されない。
【００４４】
記録層１０４の膜厚は、５ｎｍ〜１２ｎｍであることが好ましく、より好ましくは６ｎｍ〜９ｎｍである。記録層が薄いと光学設計上、記録層１０４が結晶質相であるときの情報記録媒体１００の光反射率Ｒｃが下がって、記録層１０４が非晶質相であるときの情報記録媒体１００の光反射率Ｒａが高くなり、反射率比が小さくなる。また、厚いと、熱容量が大きくなり、記録感度が悪化する。
【００４５】
次に記録層以外の要素について説明する。基板１０１は、円盤状で、透明且つ表面の平滑な板である。基板を構成する材料としては、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンもしくはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような樹脂、又はガラスを挙げることができる。成形性、価格、及び機械強度を考慮すると、ポリカーボネートが好ましく使用される。図示した形態において、厚さ約０．６ｍｍ、直径１２０ｍｍの基板１０１が好ましく用いられる。基板１０１の誘電体層及び記録層等を形成する側の表面には、レーザ光を導くための案内溝が形成されていてよい。案内溝を基板に形成した場合、本明細書においては、レーザ光１１１に近い側にある面を便宜的に「グルーブ面」と呼び、レーザ光から遠い側にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。たとえば、ＤＶＤ−ＲＡＭとして使用する場合、グルーブ面とランド面の段差は、４０ｎｍ〜６０ｎｍであることが好ましい。ＤＶＤ−ＲＡＭでは、グルーブ−ランド間の距離（グルーブ面中心からランド面の中心まで）は、約０．６１５μｍである。ＤＶＤ−ＲＡＭの場合、記録は、グルーブ面とランド面の両方において実施される（即ち、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては、ランド−グルーブ記録方式が採用される）。
【００４６】
第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６は、光学距離を調節して記録層の光吸収効率を高め、結晶相の反射率と非晶質相の反射率との差を大きくして信号振幅を大きくする機能を有する。また、記録層を水分等から保護する機能も兼ね備える。第１及び第２の誘電体層１０２及び１０６は、酸化物、硫化物、セレン化物、窒化物、炭化物および弗化物から選択される１つの材料または複数の材料の混合物を用いて形成してよい。
【００４７】
より具体的には、酸化物として、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｈｏ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｍ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、およびＺｒＯ２等を挙げることができる。硫化物は、例えばＺｎＳ等であり、セレン化物は例えばＺｎＳｅ等である。窒化物として、例えば、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｃｒ−Ｎ、Ｇｅ−Ｎ、ＨｆＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＴｉＮ、およびＶＮ、ＺｒＮ等を挙げることができる。炭化物として、例えば、Ａｌ４Ｃ３、Ｂ４Ｃ、ＣａＣ２、Ｃｒ３Ｃ２、ＨｆＣ、Ｍｏ２Ｃ、ＮｂＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＶＣ、Ｗ２Ｃ、ＷＣ、およびＺｒＣ等を挙げることができる。弗化物として、例えば、ＣｅＦ３、ＤｙＦ３、ＥｒＦ３、ＧｄＦ３、ＨｏＦ３、ＬａＦ３、ＮｄＦ３、ＹＦ３、およびＹｂＦ３等を挙げることができる。これらの化合物の混合物として、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２−ＳｉＣ、ＳｎＯ２−Ｓｉ３Ｎ４、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＣ、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−Ｓｉ３Ｎ４、ＳｎＯ２−Ｎｂ２Ｏ５、ＳｎＯ２−Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＺｒＯ２−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、およびＨｆＯ２−ＳｉＯ２−ＳｉＣ等が挙げられる。
【００４８】
これらの材料のうち、ＺｎＳ−ＳｉＯ２は非晶質で、熱伝導性が低く、高い透明性及び高い屈折率を有し、また、膜形成時の成膜速度が大きく、機械特性及び耐湿性にも優れていることから、好ましく用いられる。ＺｎＳ−ＳｉＯ２は、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）の組成を有することがより好ましい。また、誘電体層は、Ｚｎおよび／またはＳを含まない材料で形成してよい。その場合、誘電体層を構成する好ましい材料は、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＣ、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、およびＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３である。これらの材料は、透明で、高い屈折率を有し、熱伝導性が低く、機械特性および耐湿性にも優れている。また、誘電体層には記録層に含まれるＭの酸化物、即ち、Ｍ２Ｏ３が含まれるようにしてよい。
【００４９】
第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６は、各々の光路長（即ち、誘電体層の屈折率ｎと誘電体層の膜厚ｄとの積ｎｄ）を変えることにより、結晶相の記録層１０４の光吸収率Ａｃ（％）と非晶質相の記録層１０４の光吸収率Ａａ（％）、記録層１０４が結晶相であるときの情報記録媒体１００の光反射率Ｒｃ（％）と記録層１０４が非晶質相であるときの情報記録媒体１００の光反射率Ｒａ（％）、記録層１０４が結晶相である部分と非晶質相である部分の情報記録媒体１００の光の位相差Δφを調整する機能を有する。記録マークの再生信号振幅を大きくして、信号品質を上げるためには、反射率差（｜Ｒｃ−Ｒａ｜）又は反射率比（Ｒｃ／Ｒａ）が大きいことが望ましい。また、記録層１０４がレーザ光を吸収するように、Ａｃ及びＡａも大きいことが望ましい。これらの条件を同時に満足するように第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６の光路長を決定する。それらの条件を満足する光路長は、例えばマトリクス法（例えば久保田広著「波動光学」岩波新書、１９７１年、第３章を参照）に基づく計算によって正確に決定することができる。
【００５０】
誘電体層の屈折率をｎ、膜厚をｄ（ｎｍ）、レーザ光１１１の波長をλ（ｎｍ）とした場合、光路長ｎｄは、ｎｄ＝ａλで表される。ここで、ａは正の数とする。情報記録媒体１００の記録マークの再生信号振幅を大きくして信号品質を向上させるには、例えば、媒体をＤＶＤ−ＲＡＭとして使用する場合、１５％≦Ｒｃ且つＲａ≦２％であることが好ましい。また、書き換えによるマーク歪みを無くす又は小さくするには、１．１≦Ａｃ／Ａａであることが好ましい。これらの好ましい条件が同時に満たされるように第１の誘電体層１０２及び第２の誘電体層１０６の光路長（ａλ）を、マトリクス法に基づく計算により正確に求め、λおよびｎから、好ましい膜厚ｄを求めることができる。実施の形態１の媒体において、屈折率が１．８〜２．５である誘電体材料を使用する場合、第１の誘電体層１０２の厚さ（ｄ１）は１００ｎｍ〜１８０ｎｍの範囲内にあることが好ましく、１３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。また、第２の誘電体層１０６の厚さ（ｄ２）は２０ｎｍ〜６０ｎｍの範囲内にあることが好ましく、３０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００５１】
第１の界面層１０３及び第２の界面層１０５は、第１の誘電体層１０２と記録層１０４との間、及び第２の誘電体層１０６と記録層１０４との間で、繰り返し記録により生じる物質移動を防止するために設けられる。ここで物質移動とは、第１および第２の誘電体層１０２及び１０６を例えば（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）で形成した場合に、レーザ光１１１を記録層１０４に照射して繰り返し書き換えている間に、誘電体層中のＺｎおよび／またはＳが記録層１０４に拡散していく現象をいう。したがって、第１および第２界面層１０３および１０５が、Ｚｎおよび／またはＳを含む材料で形成されることは好ましくなく、２つの界面層は、ＺｎおよびＳのいずれをも含まない材料で形成することがより好ましい。また、界面層は、記録層１０４との密着性に優れ、記録層１０４にレーザ光１１１を照射した際に、溶けない又は分解しない、耐熱性の高い材料で形成されることが好ましい。具体的には、界面層は、酸化物、窒化物、炭化物及び弗化物から選択される１つの材料、または複数の材料の混合物を用いて形成される。
【００５２】
より具体的には、酸化物として、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｈｏ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｎｄ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｓｍ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、およびＺｒＯ２等を挙げることができる。窒化物として、例えば、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｇｅ−Ｎ、ＨｆＮ、Ｓｉ−Ｎ、Ｔｉ−Ｎ、ＶＮ、およびＺｒＮ等を挙げることができる。炭化物として、例えば、Ｃ、Ａｌ４Ｃ３、Ｂ４Ｃ、ＣａＣ２、Ｃｒ３Ｃ２、ＨｆＣ、Ｍｏ２Ｃ、ＮｂＣ、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＶＣ、Ｗ２Ｃ、ＷＣ、およびＺｒＣ等を挙げることができる。弗化物として、例えば、ＣｅＦ３、ＤｙＦ３、ＥｒＦ３、ＧｄＦ３、ＨｏＦ３、ＬａＦ３、ＮｄＦ３、ＹＦ３、およびＹｂＦ３等を挙げることができる。混合物として、例えば、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−ＳｉＣ、Ｇｅ−Ｃｒ−Ｎ、およびＳｉ−Ｃｒ−Ｎ等を挙げることができる。
【００５３】
第１の界面層１０３及び第２の界面層１０５の厚さはともに、１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましく、２ｎｍ〜７ｎｍであることがより好ましい。界面層が厚いと、基板１０１の表面に形成された第１の誘電体層１０２から反射層１０８までの積層体の光反射率及び光吸収率が変化して、記録消去性能に影響を与える。
【００５４】
第１の誘電体層１０２及び／または第２の誘電体層１０６がＺｎおよびＳのいずれをも含まない材料で形成される場合には、第１の界面層１０３及び／または第２の界面層１０５は設けなくてもよい。界面層を設けないことにより、媒体のコストを下げることができ、また、膜の形成工程を減らすことができるので生産性が向上する。
【００５５】
光吸収補正層１０７は、記録層１０４が結晶状態であるときの光吸収率Ａｃと非晶質状態であるときの光吸収率Ａａの比Ａｃ／Ａａを調整し、書き換え時にマーク形状が歪まないようにする働きがある。光吸収補正層１０７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、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１０７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、ＳｎＴｅ及びＰｂＴｅ等のＴｅ化物、ならびにＴｉ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷ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１０７の膜厚は、２０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましい。
【００５６】
反射層１０８は、光学的には記録層１０４に吸収される光量を増大させ、熱的には記録層１０４で生じた熱を速やかに拡散させて記録層１０４を急冷し、非晶質化し易くする機能を有する。さらに、反射層１０８は、第１の誘電体層１０２から光吸収補正層１０７までを含む多層膜を使用環境から保護する機能も有する。反射層１０８の材料は、熱伝導率が大きく、且つ使用するレーザ光の波長における光吸収が小さいものであることが好ましい。具体的には、反射層１０８は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、およびＣｕから選択される少なくとも１つを含む材料、またはそれらの合金を用いて形成される。
【００５７】
反射層１０８の耐湿性を向上させる目的ならびに／あるいは熱伝導率または光学特性（例えば、光反射率、光吸収率または光透過率）を調整する目的で、上記Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、およびＣｕから選択される１つまたは複数の元素に、他の１つまたは複数の元素を添加した材料を使用してよい。具体的には、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、およびＤｙから選択される少なくとも１つの元素を添加してよい。この際、添加濃度は３原子％以下であることが好ましい。上記の元素の１つまたは複数が添加された材料は、たとえば、Ａｌ−Ｃｒ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｎｉ、Ａｕ−Ｃｒ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｔｉ、Ａｇ−Ｎｄ、Ａｇ−Ｎｄ−Ａｕ、Ａｇ−Ｎｄ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｉｎ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｇａ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｇａ、Ａｇ−Ｇａ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｇａ−Ｓｎ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｎｉ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｃａ、Ａｇ−Ｃｕ−Ｇｄ、およびＡｇ−Ｚｎ−Ａｌ等の合金材料である。これらの材料は何れも耐食性に優れ且つ急冷機能を有する優れた材料である。同様の目的は、反射層１０８を２以上の層で形成することによっても達成され得る。反射層１０８の厚さは、使用する媒体に情報を記録するときの線速度や記録層１０４の組成に合わせて調整し、４０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内にあることが好ましい。４０ｎｍより薄いと、記録層の熱が拡散しにくくなり、したがって記録層が非晶質化しにくくなり、３００ｎｍより厚いと、記録層の熱が拡散しすぎて、記録感度が低下する。
【００５８】
図示した情報記録媒体１００において、接着層１０９は、ダミー基板１１０を反射層１０８に接着するために設けられる。接着層１０９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１０９を形成してよい。また、必要に応じて、接着層１０９を形成する前に、紫外線硬化性樹脂より成る、厚さ１μｍ〜２０μｍの保護層を反射層１０８の表面に設けてもよい。接着層１０９の厚さは好ましくは１５μｍ〜４０μｍであり、より好ましくは２０μｍ〜３５μｍである。
【００５９】
ダミー基板１１０は、情報記録媒体１００の機械的強度を高めるとともに、第１の誘電体層１０２から反射層１０８までの積層体を保護する。ダミー基板１１０の好ましい材料は、基板１０１の好ましい材料と同じである。ダミー基板１１０を貼り合わせた情報記録媒体１００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、ダミー基板１１０と基板１０１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。
【００６０】
実施の形態１の情報記録媒体１００は、１つの記録層を有する片面構造ディスクである。本発明の情報記録媒体は、２つの記録層を有してよい。例えば、実施の形態１において反射層１０８まで積層したものを、反射層１０８同士を対向させて、接着層１０９を介して貼り合わせることによって、両面構造の情報記録媒体が得られる。この場合、２つの積層体の貼り合わせは、接着層１０９を遅効性樹脂で形成し、圧力と熱の作用を利用して実施する。反射層１０８の上に保護層を設ける場合には、保護層まで形成した積層体を、保護層同士を対向させて貼り合わせることにより、両面構造の情報記録媒体を得る。
【００６１】
続いて、実施の形態１の情報記録媒体１００を製造する方法を説明する。情報記録媒体１００は、案内溝（グルーブ面とランド面）が形成された基板１０１を成膜装置に配置し、基板１０１の案内溝が形成された表面に、第１の誘電体層１０２を成膜する工程（工程ａ）、第１の界面層１０３を成膜する工程（工程ｂ）、記録層１０４を成膜する工程（工程ｃ）、第２の界面層１０５を成膜する工程（工程ｄ）、第２の誘電体層１０６を成膜する工程（工程ｅ）、光吸収補正層１０７を成膜する工程（工程ｆ）および反射層１０８を成膜する工程（工程ｇ）を順次実施し、さらに、反射層１０８の表面に接着層１０９を形成する工程、およびダミー基板１１０を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。以下の説明を含む本明細書において、各層に関して、「表面」というときは、特に断りのない限り、各層が形成されたときの露出している表面（厚さ方向に垂直な表面）を指すものとする。
【００６２】
最初に、基板１０１の案内溝が形成された面に、第１の誘電体層１０２を成膜する工程ａを実施する。工程ａはスパッタリングにより実施される。図５にスパッタリングを実施するための装置の一例を示す。図５に示す装置は、二極グロー放電型スパッタリング装置の一例である。スパッタ室３９内は高真空に維持される。真空状態は、排気口３２に接続された真空ポンプ（図示せず）により維持される。スパッタガス導入口３３からは、一定流量のスパッタガス（例えばＡｒガス等）が導入される。基板３５は基板ホルダー（陽極）３４に取り付けられ、スパッタリングターゲット（陰極）３６はターゲット電極３７に固定され、電極３７は電源３８に接続されている。両極間に高電圧を加えることにより、グロー放電が発生し、例えばＡｒ正イオンを加速してスパッタリングターゲット３６に衝突させ、ターゲットから粒子を放出させる。放出された粒子は基板３５上に堆積し薄膜が形成される。陰極へ印加する電源の種類によって直流型と高周波型に分けられる。実施の形態１の媒体を製造する場合には、基板３５として、基板１０１が取り付けられる。この装置は、誘電体層だけでなく、記録層を含む他の層を形成するために用いることができ、また、後述する他の形態の媒体を製造するためにも用いることができる。
【００６３】
誘電体層を形成する際のスパッタリングは、高周波電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／または窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。可能であれば直流電源を用いてもよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。工程ａで使用されるスパッタリングターゲットとしては、酸化物、硫化物、セレン化物、窒化物、炭化物、及び弗化物から選択される１つの材料、または複数の材料の混合物から成るものを用いることができる。スパッタリングターゲットの材料および組成は、所望の組成の第１の誘電体層１０２を形成できるように決定される。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成される誘電体層の組成が一致しない場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を調整する。また、酸化物を含む誘電体層を形成する際には、スパッタリング中に酸素が欠損する場合があるので、酸素欠損を抑えたスパッタリングターゲットを用いてよく、あるいは、５体積％以下の少量の酸素ガスを希ガスに混合した雰囲気中でスパッタリングを実施してよい。
【００６４】
例えば、第１の誘電体層１０２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を形成する場合、工程ａにおいて、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る、スパッタリングターゲットを使用し、３体積％の酸素ガスをＡｒガスに混合した雰囲気中でスパッタリングを実施してよい。
【００６５】
次に、工程ｂを実施して、第１の誘電体層１０２の表面に、第１の界面層１０３を成膜する。工程ｂもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、高周波電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／または窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。可能であれば直流電源を用いてもよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。工程ｂで使用されるスパッタリングターゲットとしては、酸化物、硫化物、セレン化物、窒化物、炭化物、及び弗化物から選択される１つの材料、または複数の材料の混合物から成るものを用いることができる。スパッタリングターゲットの材料および組成は、所定の組成の第１の界面層１０３を形成できるように決定する。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成される界面層の組成が一致しない場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を調整する。また、酸化物を含む界面層を形成する際には、スパッタリング中に酸素が欠損する場合があるので、酸素欠損を抑えたスパッタリングターゲットを用いてよく、あるいは、５％以下の少量の酸素ガスを希ガスに混合した雰囲気中でスパッタリングを実施してよい。また、金属、半金属及び半導体材料のターゲットを用いて、１０％以上の多めの酸素ガスおよび／または窒素ガスを希ガスに混合した雰囲気中で、反応性スパッタリングにより酸化物を含む界面層を形成してもよい。
【００６６】
例えば、第１の界面層１０３としてＧｅ−Ｃｒ−Ｎから成る層を形成する場合、工程ｂにおいて、Ｇｅ−Ｃｒから成るスパッタリングターゲットを使用し、４０％の窒素ガスをＡｒガスに混合した雰囲気中で反応性スパッタリングを実施してよい。また、第１の界面層１０３としてＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３から成る層を形成する場合、工程ｂにおいて、酸素欠損を抑えたＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３から成るスパッタリングターゲットを使用し、Ａｒガス雰囲気中でスパッタリングを実施してよい。
【００６７】
次に、工程ｃを実施して、第１の界面層１０３の表面に、記録層１０４を成膜する。工程ｃもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源を用いて、希ガス雰囲気中、または酸素ガスおよび／または窒素ガスと希ガスとの混合ガス雰囲気中で実施してよい。希ガスは、Ａｒガス、Ｋｒガス、およびＸｅガスのいずれでもよい。より具体的には、工程ｃにおけるスパッタリングは、例えば、Ａｒガス雰囲気中、または５％以下の窒素ガスをＡｒガスに混合した雰囲気中で実施してよい。
【００６８】
工程ｃで使用するスパッタリングターゲットは、所望の組成の膜が形成されるよう、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｍ、およびＳｎを含む場合はＳｎの割合を適切に決定して、作製する。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と、形成される記録層の組成が一致しない場合もある。その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を調整して、所望の組成の記録層１０４が得られるようにする。傾向としては、形成される記録層のＧｅ、Ｂｉ、Ｍ、Ｓｎの割合（即ち、濃度）はスパッタリングターゲット中のそれらの割合（即ち、濃度）よりもやや高くなり、記録層におけるＴｅの割合はターゲット中のＴｅの割合よりもやや少なくなる。よって、使用するスパッタリングターゲットの組成は、所望の記録層の組成と比較して、Ｇｅ、Ｂｉ、ＭおよびＳｎの濃度をやや少なくし、Ｔｅの濃度をやや多くしてよい。そのようにしてスパッタリングターゲットを作製して、スパッタリングを実施することにより、所望の組成の記録層１０４、すなわち、上記式（１）もしくは上記式（２）、または上記式（３）もしくは上記式（４）で示される材料を含む記録層１０４を得ることができる。
【００６９】
例えば、式（１）において、ＭがＩｎで、ｘ＝８９、ｙ＝０．１であれば、記録層１０４の組成は、Ｇｅ３８.２Ｉｎ０.９Ｂｉ８.５Ｔｅ５２.４（原子％）と表すことができる。この組成が得られるようにＧｅ−Ｉｎ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲットの組成を決める。また、式（２）において、ＭがＧａで、ｘ＝８９、ｙ＝０．１、ｚ＝０．１であれば、記録層１０４の組成は、Ｇｅ３４.４Ｓｎ３.８Ｇａ０.９Ｂｉ８.５Ｔｅ５２.４（原子％）と表すことができる。この組成が得られるようにＧｅ−Ｓｎ−Ｇａ−Ｂｉ−Ｔｅ系材料から成るスパッタリングターゲットの組成を決める。いずれの場合も、成膜後の記録層１０４は非晶質状態となりやすいので、媒体を作製した後、記録層１０４を結晶化する工程（初期化工程）を必要に応じて実施してよい。
【００７０】
記録層１０４は、複数のスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングにより形成してもよい。例えば、それぞれＧｅＴｅ、Ｍ２Ｔｅ３、およびＢｉ２Ｔｅ３から成る３種類のスパッタリングターゲットを、成膜装置の１つのスパッタ室に取り付けて、同時にスパッタリングを実施してよい。その場合には、各々のスパッタリングターゲットに投入するスパッタパワーを調節して、上記式（１）で示される組成の材料を含む記録層１０４が形成されるようにする。あるいは、それぞれがＧｅＴｅ、ＳｎＴｅ、Ｍ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｔｅ３から成る４種類のスパッタリングターゲットを用い、上記式（２）で示される組成の材料を含む記録層１０４を形成してよい。あるいはまた、それぞれがＧｅ、Ｂｉ、ＡｌおよびＴｅから成るスパッタリングターゲットの組み合わせを使用してよく、あるいは、それぞれがＧｅ、Ｂｉ、ＴｅおよびＩｎ２Ｔｅ３から成るスパッタリングターゲットの組み合わせ、またはそれぞれがＧｅ、Ｂｉ、ＴｅおよびＧａ２Ｔｅ３から成るスパッタリングターゲットの組み合わせを使用してもよい。２以上のスパッタリングターゲットを組み合わせて使用する場合、ＩｎおよびＧａは融点が低いため、Ｉｎおよび／またはＧａを含む記録層を形成する際には、それらのＴｅ化物のターゲットを使用することが好ましい。また、ターゲットは、必ずしも化学量論組成の化合物から成るものでなくてもよく、例えば、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｓｎ−Ｔｅ、Ｂｉ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｔｅ、Ｇａ−Ｔｅ、Ａｌ−Ｔｅ系材料から成るターゲットをそれぞれ用いてもよい。
【００７１】
次に、工程ｄを実施して、記録層１０４の表面に、第２の界面層１０５を成膜する。工程ｄは、工程ｂと同様に実施される。第２の界面層１０５は、第１の界面層１０３と同様の材料からなるスパッタリングターゲットを用いて形成してよく、あるいは異なる材料から成るスパッタリングターゲットを用いて形成してもよい。
【００７２】
次に、工程ｅを実施して、第２の界面層１０５の表面に、第２の誘電体層１０６を成膜する。工程ｅは、工程ａと同様に実施される。第２の誘電体層１０６は、第１の誘電体層１０２と同様の材料からなるスパッタリングターゲットを用いて形成してよく、あるいは異なる材料から成るスパッタリングターゲットを用いて形成してもよい。
【００７３】
次に、工程ｆを実施して、第２の誘電体層１０６の表面に、光吸収補正層１０７を成膜する。工程ｆにおいては、直流電源または高周波電源を用いて、スパッタリングを実施する。スパッタリングは、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、ＳｎＴｅ及びＰｂＴｅ等のＴｅ化物、ならびにＴｉ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＷ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から成るターゲットを使用して実施することが好ましい。スパッタリングは希ガス雰囲気中で実施してよく、Ａｒガス雰囲気中で実施してよい。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成される光吸収補正層の組成が一致しない場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を調整して、所望の組成の光吸収補正層１０７を得るようにする。
【００７４】
次に、工程ｇを実施して、光吸収補正層１０７の表面に、反射層１０８を成膜する。工程ｇはスパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源または高周波電源を用いて、Ａｒガス雰囲気中で実施する。スパッタリングターゲットとして、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ａｕ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、Ｃｕ、またはＣｕ合金から成るものを用いてよい。例えば、反射層１０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金から成る層を形成する際には、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕスパッタリングターゲットを用いてよい。成膜装置によっては、スパッタリングターゲットの組成と形成される反射層の組成が一致しない場合もあるので、その場合は適宜スパッタリングターゲットの組成を調整して、所望の組成の反射層１０８を得るようにする。
【００７５】
上記のように、工程ａ〜ｇは、いずれもスパッタリング工程である。したがって、工程ａ〜ｇは、１つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に実施してよい。あるいは、工程ａ〜ｇはそれぞれ独立したスパッタリング装置を用いて実施してよい。
【００７６】
反射層１０８を成膜した後、第１の誘電体層１０２から反射層１０８まで順次積層した基板１０１をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層１０８の表面に、紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコート法により塗布する。塗布した紫外線硬化性樹脂に、ダミー基板１１０を密着させて、紫外線をダミー基板１１０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。
【００７７】
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１０４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、工程ａ〜ｇ、接着層の形成工程、およびダミー基板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１の情報記録媒体１００を製造することができる。
【００７８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施する、光情報記録媒体の一例を説明する。図２に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【００７９】
図２に示す情報記録媒体２００は、基板２０８の一方の表面に反射層２０７が形成され、反射層２０７の表面に第２の誘電体層２０６が形成され、第２の誘電体層２０６の表面に第２の界面層２０５が形成され、第２の界面層２０５の表面に記録層２０４が形成され、記録層２０４の表面に第１の界面層２０３が形成され、第１の界面層２０３の表面に第１の誘電体層２０２が形成され、さらにカバー層２０１が形成された構成を有する。この構成の情報記録媒体は、波長４０５ｎｍ付近の青紫色域のレーザ光で情報を記録再生する、２５ＧＢ容量のＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃとして使用できる。この構成の情報記録媒体２００には、カバー層２０１側からレーザ光２０９が入射し、それにより情報の記録及び再生が実施される。以下、最初に記録層２０４について説明し、それから他の要素について説明する。
【００８０】
記録層２０４は、実施の形態１における記録層１０４と同様の機能を有する。また、記録層２０４に含まれる材料は、実施の形態１における記録層１０４と同様に上記式（３）または上記式（４）で表される材料であることが好ましい。上記式（３）または式（４）で示される材料がそれぞれ、上記式（１）または式（２）で表されることも、実施の形態１に関連して説明したとおりである。
【００８１】
この媒体は、前述のようにＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃとして使用され得る。したがって、実施の形態１にて説明したように、式（１）におけるｘ（即ち、ＧｅＴｅの割合）は、好ましくは８５≦ｘ≦９８を満たし、より好ましくは９１＜ｘ≦９８を満たし、ｘがこの範囲内にあるとき、ｙは０．５以下であることが好ましい。また、式（２）においても、ｘは、好ましくは８５≦ｘ≦９８を満たし、より好ましくは９１＜ｘ≦９８を満たす。
【００８２】
記録層２０４の膜厚は、５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より好ましくは８ｎｍ〜１２ｎｍの範囲内にある。記録層２０４の膜厚が薄すぎる場合および厚すぎる場合の問題点は、先に実施の形態１に関連して説明したとおりである。
【００８３】
次に記録層以外の要素について説明する。基板２０８は、円盤状で、透明且つ表面の平滑な板である。基板２０８は、先に実施の形態１に関連して説明したものと同じ材料を使用して形成され、好ましくはポリカーボネートで形成される。図示した形態において、厚さ約１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍの基板２０８が好ましく用いられる。基板２０８の反射層及び記録層等を形成する側の表面には、レーザ光を導くための案内溝が形成されていてもよい。案内溝を基板に形成した場合、この形態においても、レーザ光２０９に近い側にある面が「グルーブ面」となり、レーザ光から遠い側にある面が「ランド面」となる。この形態の媒体がＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃとして使用される場合、グルーブ面とランド面の段差は、１０ｎｍ〜３０ｎｍであることが好ましい。また、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃでは、グルーブ−グルーブ間の距離（グルーブ面中心からグルーブ面中心まで）は、約０．３２μｍである。Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃの場合、記録はグルーブ面のみにおいて実施される。即ち、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃにおいては、グルーブ記録方式が採用される。
【００８４】
反射層２０７は、実施の形態１における反射層１０８と同様の機能を有する。反射層２０７を構成するのに適した材料および反射層２０７の厚さは、先に実施の形態１の媒体の反射層１０８に関連して説明したとおりである。
【００８５】
第１の誘電体層２０２及び第２の誘電体層２０６は、実施の形態１における第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６を構成する材料と同様の材料、即ち、酸化物、硫化物、セレン化物、窒化物、もしくは弗化物、またはそれらの混合物を用いて形成してよい。但し、情報記録媒体２００は、４０５ｎｍという短い波長のレーザ光で情報を記録再生するものであるため、誘電体層は、短波長域の光に対しても高い透明性を確保できる材料で形成されることがより好ましい。そのため、誘電体層を構成する材料は、少なくとも酸化物を含むことが好ましい。
【００８６】
第１の誘電体層２０２及び第２の誘電体層２０６を構成する酸化物としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＺｒＯ２等が好ましく用いられる。硫化物は、例えばＺｎＳ等であり、セレン化物は、例えばＺｎＳｅ等である。窒化物として、例えば、ＡｌＮ、ＢＮ、Ｇｅ−Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４等が好ましく用いられる。弗化物としては、例えば、ＣｅＦ３、ＤｙＦ３、ＥｒＦ３、ＧｄＦ３、ＨｏＦ３、ＬａＦ３、ＮｄＦ３、ＹＦ３、およびＹｂＦ３等を挙げることができる。混合物として、例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ−ＳｉＯ２−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２−ＳｉＣ、ＳｎＯ２−Ｓｉ３Ｎ４、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＣ、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−Ｓｉ３Ｎ４、ＣｅＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＺｒＯ２−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−ＳｉＣ、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、およびＨｆＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３等を挙げることができる。
【００８７】
これらの材料のうち、ＺｎＳ−ＳｉＯ２は非晶質で、熱伝導性が低く、高い透明性及び高い屈折率を有し、また、膜形成時の成膜速度が大きく、機械特性及び耐湿性にも優れていることから、好ましく用いられる。ＺｎＳ−ＳｉＯ２は、（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）の組成を有することがより好ましい。また、第１および第２の誘電体層２０２及び２０６を、Ｚｎおよび／またはＳを含まない材料で形成してよい。その場合、これらの誘電体層を構成する好ましい材料は、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｉｎ２Ｏ３、およびＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＣである。これらの材料は、透明で、高い屈折率を有し、熱伝導性が低く、機械特性および耐湿性にも優れている。この形態においてもまた、誘電体層には記録層に含まれるＭの酸化物、即ち、Ｍ２Ｏ３が含まれるようにしてよい。
【００８８】
反射層２０７がＡｇまたはＡｇ合金を含む場合には、Ａｇ２Ｓが生じないように、第２の誘電体層２０６はＳを含まない材料で形成することが好ましい。第２の誘電体層２０６に硫化物を含む材料を使用する場合には、反射層２０７と第２の誘電体層２０６との間に硫化物を含まない層を設けてもよい。
【００８９】
第１および第２誘電体層２０２および２０６の膜厚は、λ＝４０５ｎｍであるときの好ましい光路長から求める。情報記録媒体２００の記録マークの再生信号振幅を大きくして信号品質を向上させるために、例えば１５％≦Ｒｃ且つＲａ≦５％を満足するように第１の誘電体層２０２及び第２の誘電体層２０６の光路長ｎｄをマトリクス法に基づく計算により厳密に決定することができる。実施の形態２の媒体において、屈折率が１．８〜２．５である誘電体材料を第１および第２の誘電体層２０２及び２０６とする場合、第１の誘電体層２０２の厚さは好ましくは１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ〜７０ｎｍである。また、第２の誘電体層２０６の厚さは、好ましくは３ｎｍ〜５０ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ〜４０ｎｍである。
【００９０】
第１の界面層２０３および第２の界面層２０５を構成するのに適した材料は、先に実施の形態１の媒体の第１の界面層１０３および第２の界面層１０５に関連して説明したとおりである。膜厚も同様に、１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましく、２ｎｍ〜７ｎｍであることがより好ましい。第１の誘電体層２０２及び／または第２の誘電体層２０６がＺｎおよびＳのいずれをも含まない材料で形成される場合には、第１の界面層２０３及び／または第２の界面層２０５は設けなくてもよい。
【００９１】
次に、カバー層２０１について説明する。情報記録媒体の記録密度を大きくする方法として、短波長のレーザ光を使用して、レーザビームを絞り込めるように対物レンズの開口数ＮＡを大きくする方法がある。この場合、焦点位置が浅くなるため、レーザ光が入射する側に位置するカバー層２０１は、実施の形態１の基板１０１よりも薄く設計される。この構成によれば、より高密度の記録が可能な大容量情報記録媒体２００を得ることができる。
【００９２】
カバー層２０１は、基板２０８同様、円盤状であり、透明で、且つ表面の平滑な板もしくはシートである。カバー層２０１の厚さは、５０μｍ〜１２０μｍであることが好ましく、８０μｍ〜１１０μｍであることがより好ましい。カバー層２０１は、例えば、円盤状のシートと接着層とから構成されてよく、あるいは、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂のような紫外線硬化性樹脂の単一層から構成されてもよい。また、カバー層２０１は、第１の誘電体層２０２の表面に保護層を設け、保護層の表面に設けてもよい。このようにカバー層２０１はいずれの構成であってもよいが、総厚さ（例えば、シートの厚さ＋接着層の厚さ＋保護層の厚さ、または紫外線硬化性樹脂の単一層の厚さ）が５０μｍ〜１２０μｍとなるようにカバー層を設計することが好ましい。カバー層を構成するシートは、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、又はＰＭＭＡのような樹脂で形成することが好ましく、特にポリカーボネートで形成することが好ましい。また、カバー層２０１は、レーザ光２０９入射側に位置するため、光学的には短波長域における複屈折が小さいものであることが好ましい。
【００９３】
続いて、実施の形態２の情報記録媒体２００を製造する方法を説明する。情報記録媒体２００は、各層を形成するための支持体となる基板２０８がレーザ光入射側とは反対の側に位置するため、情報記録媒体１００とは逆に、基板２０８に反射層２０７から順に形成していく。情報記録媒体２００は、案内溝（グルーブ面とランド面）が形成された基板２０８を成膜装置に配置し、基板２０８の案内溝が形成された表面に、反射層２０７を成膜する工程（工程ｈ）、第２の誘電体層２０６を成膜する工程（工程ｉ）、第２の界面層２０５を成膜する工程（工程ｊ）、記録層２０４を成膜する工程（工程ｋ）、第１の界面層２０３を成膜する工程（工程ｌ）、第１の誘電体層２０２を成膜する工程（工程ｍ）を順次実施し、さらに、誘電体層２０２の表面にカバー層２０１を形成する工程を実施することにより、製造される。
【００９４】
最初に、基板２０８の案内溝が形成された面に、反射層２０７を成膜する工程ｈを実施する。工程ｈは、実施の形態１の工程ｇと同様にして実施される。
【００９５】
次に、工程ｉを実施して、反射層２０７の表面に、第２の誘電体層２０６を成膜する。工程ｉは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。
【００９６】
次に、工程ｊを実施して、第２の誘電体層２０６の表面に、第２の界面層２０５を成膜する。工程ｊは、実施の形態１の工程ｂと同様にして実施される。
【００９７】
次に、工程ｋを実施して、第２の界面層２０５の表面に、記録層２０４を成膜する。工程ｋは、実施の形態１の工程ｃと同様にして実施される。例えば、式（１）において、ＭがＩｎで、ｘ＝９６、ｙ＝０．３であれば、記録層２０４に含まれるＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｉｎ系材料の組成は、Ｇｅ４５.３Ｂｉ２.６Ｔｅ５１.０Ｉｎ１.１（原子％）と表すことができる。この組成が得られるようにＧｅ−Ｉｎ−Ｂｉ−Ｔｅスパッタリングターゲットの組成を決める。また、式（２）において、ＭがＩｎで、ｘ＝９６、ｙ＝０．３、ｚ＝０．１であれば、記録層２０４に含まれるＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｉｎ系材料は、Ｇｅ４０.８Ｓｎ４.５Ｂｉ２.６Ｔｅ５１.０Ｉｎ１.１（原子％）と表すことができる。この組成が得られるようにＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｉｎスパッタリングターゲットの組成を決める。
【００９８】
次に、工程ｌを実施して、記録層２０４の表面に、第１の界面層２０３を成膜する。工程ｌは、実施の形態１の工程ｂと同様にして実施される。
【００９９】
次に、工程ｍを実施して、第１の界面層２０３の表面に、第１の誘電体層２０２を成膜する。工程ｍは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。
【０１００】
上記のように、工程ｈ〜ｍは、いずれもスパッタリング工程である。したがって、工程ｈ〜ｍは、１つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に実施してよい。あるいは、工程ｈ〜ｍはそれぞれ独立したスパッタリング装置を用いて実施してよい。
【０１０１】
次に、カバー層２０１を形成する工程を説明する。第１の誘電体層２０２を成膜した後、反射層２０７から第１の誘電体層２０２まで順次積層した基板２０８をスパッタリング装置から取り出す。それから、第１の誘電体層２０２の表面に、紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコート法により塗布する。塗布した紫外線硬化性樹脂に、円盤状のシートを密着させて、紫外線をシート側から照射して樹脂を硬化させ、カバー層２０１を形成することができる。例えば、紫外線硬化性樹脂を厚さ１０μｍとなるように塗布し、厚さ９０μｍのシートを使用すれば、厚さ１００μｍのカバー層２０１が形成される。別法として、第１の誘電体層２０２の表面に、厚さ１００μｍの紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコート法により塗布して、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、カバー層２０１を形成することもできる。このようにして、カバー層形成工程を終了させる。
【０１０２】
カバー層形成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、実施の形態１と同様にして実施される。このように、工程ｈ〜ｍ、カバー層形成工程を順次実施することにより、実施の形態２の情報記録媒体２００を製造することができる。
【０１０３】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３として、レーザ光を用いて記録および再生を実施する、光情報記録媒体の一例を説明する。図３に、その光情報記録媒体の一部断面を示す。
【０１０４】
図３に示す情報記録媒体３００は、基板３１５、第２の情報層３１６、中間層３０８、第１の情報層３１７およびカバー層３０１がこの順に配置された構成を有する。より詳しくは、第２の情報層３１６は、基板３１５の一方の表面に第２の反射層３１４、第５の誘電体層３１３、第３の界面層３１２、第２の記録層３１１、第２の界面層３１０、第４の誘電体層３０９がこの順に配置されてなる。中間層３０８は、第４の誘電体層３０９の表面に形成される。第１の情報層３１７は、この中間層３０８の表面に、第３の誘電体層３０７、第１の反射層３０６、第２の誘電体層３０５、第１の記録層３０４、第１の界面層３０３および第１の誘電体層３０２がこの順に配置されてなる。この形態においても、レーザ光３１８は、カバー層３０１の側から入射される。第２の情報層３１６においては、第１の情報層３１７を通過したレーザ光３１８で情報を記録再生する。情報記録媒体３００においては、２つの記録層にそれぞれ情報を記録できる。したがって、この構成によれば、上記実施の形態２の２倍程度の容量を有する媒体を得ることができる。具体的には、例えば、波長４０５ｎｍ付近の青紫色域のレーザ光を記録再生に使用する、５０ＧＢの容量の情報記録媒体を得ることができる。
【０１０５】
まず、２つの記録層について説明する。第２の記録層３１１は、実施の形態２における記録層２０４と同様の機能を有し、材料も好ましい膜厚も記録層２０４と同様である。
【０１０６】
第１の記録層３０４は、実施の形態２における記録層２０４と同様の機能を有し、同様の材料を用いて形成される。第１の記録層３０４の厚さは第２の記録層３１１のそれよりも小さいことが好ましい。それは、第１の情報層３１７は、レーザ光３１８が第２の情報層３１６に到達し得るように、高透過率となるように設計される必要があることによる。具体的には、第１の記録層３０４が結晶相であるときの第１の情報層３１７の光透過率をＴｃ（％）、第１の記録層３０４が非晶質相であるときの第１の情報層３１７の光透過率をＴａ（％）としたとき、４５％≦（Ｔａ＋Ｔｃ）／２となることが好ましい。そのような光透過率を有するように、第１の記録層３０４の厚さは、具体的には、３ｎｍ〜９ｎｍであることが好ましく、５ｎｍ〜７ｎｍであることがより好ましい。
【０１０７】
次に記録層以外の要素について説明する。基板３１５は、実施の形態２の基板２０８と同様のものである。したがって、ここでは、基板３１５に関する詳細な説明を省略する。
【０１０８】
反射層３１４は、実施の形態１における反射層１０８と同様のものである。したがって、ここでは、反射層３１４に関する詳細な説明を省略する。
【０１０９】
第５の誘電体層３１３および第４の誘電体層３０９は、実施の形態２における第２の誘電体層２０６および第１の誘電体層２０２と同様の材料を用いて形成することができる。第２の情報層３１６に記録された信号は、第１の情報層３１７を通過して第２の反射層２で反射されたレーザ光を読み取ることにより再生される。したがって、第２の情報層の反射率Ｒｃは、１８％≦Ｒｃであることが好ましい。これを満足するために、第４の誘電体層３０９の厚さは、好ましくは２０ｎｍ〜１００ｎｍであり、より好ましくは３０ｎｍ〜７０ｎｍである。また、第５の誘電体層３１３の厚さは、好ましくは３ｎｍ〜４０ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。
【０１１０】
第２の界面層３１０および第３の界面層３１２は、実施の形態１における第１の界面層１０３および第２の界面層１０５と同様のものである。したがって、ここでは、第２および第３の界面層に関する詳細な説明を省略する。第５の誘電体層３１３及び／または第４の誘電体層３０９がＺｎおよびＳのいずれをも含まない材料で形成される場合には、第３の界面層３１２及び／または第２の界面層３１０は設けなくてもよい。
【０１１１】
中間層３０８は、レーザ光３１８の、第１の情報層３１７における焦点位置と第２の情報層３１６における焦点位置とを十分に隔てる機能を有する。中間層３０８には、必要に応じて、第１の情報層３１７用の案内溝が形成されてよい。中間層３０８は、紫外線硬化性樹脂で形成することができる。中間層３０８は、レーザ光３１８が効率よく第２の情報層３１６に到達するよう、記録再生する波長λの光に対して透明であることが望ましい。中間層３０８の厚さは、（ｉ）対物レンズの開口数とレーザ光波長により決定される焦点深度以上であり、（ii）第１の記録層３０４と第２の記録層３１１との間の距離が、対物レンズの集光可能な範囲内となり、（iii）カバー層３０１の厚さと合わせて、使用する対物レンズが許容できる基板厚公差内となるように選択することが好ましい。したがって、中間層３０８の厚さは１０μｍ〜４０μｍであることが好ましい。中間層３０８は、必要に応じて樹脂層を複数層、積層して構成してよい。たとえば、中間層３０８は、誘電体層３０９を保護する層と、案内溝を有する層とから成る２層構成にしてもよい。
【０１１２】
第３の誘電体層３０７は、第１の情報層３１７の光透過率を高める機能を有する。したがって、第３の誘電体層３０７の材料は、透明で、高い屈折率を有することが好ましい。そのような材料として、例えば、ＴｉＯ２を用いることができる。あるいは、ＴｉＯ2を９０ｍｏｌ％以上含む材料を使用してもよい。それにより、約２．７の大きい屈折率を有する層が形成される。第３の誘電体層３０７の膜厚は１０ｎｍ〜４０ｎｍであることが好ましい。
【０１１３】
第１の反射層３０６は、第１の記録層３０４の熱を速やかに拡散させる機能を有する。また、上記のように、第１の情報層３１７は高い光透過率を有する必要があるため、第１の反射層３０６における光吸収は小さいことが望ましい。よって、第２の反射層３１４と比較して、第１の反射層３０６の材料及び厚さはより限定される。第１の反射層３０６はより薄く設計することが好ましく、光学的には消衰係数が小さく、熱的には熱伝導率が大きくなるように設計することが好ましい。具体的には、第１の反射層３０６は、好ましくは、ＡｇまたはＡｇ合金で、膜厚が５ｎｍ以上１５ｎｍ以下となるように形成される。膜厚が５ｎｍよりも薄いと、熱を拡散させる機能が低下して第１の記録層３０４にマークが形成されにくくなる。また、膜厚が１５ｎｍよりも厚いと、第１の情報層３１７の光透過率が４５％に満たなくなる。
【０１１４】
第１の誘電体層３０２および第２の誘電体層３０５は、光路長ｎｄを調節して、第１の情報層３１７のＲｃ、Ｒａ、ＴｃおよびＴａを調節する機能を有する。例えば、４５％≦（Ｔａ＋Ｔｃ）／２、５％≦Ｒｃ、Ｒａ≦１％を満足するように、第１の誘電体層３０２及び第２の誘電体層３０５の光路長ｎｄをマトリクス法に基づく計算により厳密に決定することができる。例えば、屈折率が１．８〜２．５である誘電体材料で第１および第２の誘電体層３０２及び３０５を形成する場合、第１の誘電体層３０２の厚さは好ましくは１０ｎｍ〜８０ｎｍであり、より好ましくは２０ｎｍ〜６０ｎｍである。また、第２の誘電体層３０５の厚さは、好ましくは３ｎｍ〜４０ｎｍであり、より好ましくは５ｎｍ〜３０ｎｍである。これらの誘電体層を形成する材料は、実施の形態２における第２および第１の誘電体層２０６および２０２と同様であってよい。但し、第１の反射層３０６が上述のようにＡｇまたはＡｇ合金で形成される場合、第２の誘電体層３０５はＳを含まないことが好ましい。また、第１および第２の誘電体層３０２および３０５は少なくとも酸化物を含むことが好ましい。第１および第２の誘電体層３０２および３０５の材料として、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＬａＦ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−ＳｉＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＺｒＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＨｆＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＨｆＯ２−Ｇａ２Ｏ３、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＣ、ＳｎＯ２−Ｇａ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＣ、およびＳｎＯ２−ＳｉＣを挙げることができる。また、第１の誘電体層３０２は、ＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いて形成してよい。
【０１１５】
第１の界面層３０３は、実施の形態１における界面層１０３と同様のものである。したがって、ここでは、その詳細な説明を省略する。第１の誘電体層３０２がＺｎおよびＳのいずれをも含まない材料で形成されている場合には、第１の界面層３０３は設けなくてもよい。また、図示した形態において、第２の誘電体層３０５と第１の記録層３０４との間には界面層が設けられていない。これは、第２の誘電体層３０５は好ましくはＺｎおよびＳのいずれをも含まない材料で形成されることによる。
【０１１６】
カバー層３０１は、実施の形態２のカバー層２０１と同様の機能を有し、同様の材料から成るものである。カバー層３０１の好ましい膜厚は、４０μｍ〜１００μｍである。また、カバー層３０１の厚さは、カバー層３０１の表面から第２の記録層３１１までの距離が、５０μｍ〜１２０μｍとなるように設定する。例えば、中間層３０８の厚さが１５μｍである場合、カバー層３０１の厚さは８５μｍであってよい。あるいは、中間層３０８の厚さが２５μｍである場合、カバー層３０１の厚さは７５μｍであってよい。あるいは、中間層３０８の厚さが３５μｍである場合、カバー層３０１の厚さは６５μｍであってよい。
【０１１７】
以上において、記録層を有する情報層を２つ有する構成の情報記録媒体を説明した。複数の記録層を有する情報記録媒体は、この構成に限定されず、情報層を３つ以上含む構成とすることも可能である。また、図示した形態の変形例においては、例えば２つの情報層のうち、一つを可逆的相変化を生じる上記特定のＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料またはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層を有する情報層とし、一つを非可逆的相変化を生じる記録層を有する情報層としてよい。また、情報層を３つ有する情報記録媒体においては、３つの情報層のうち一つを再生専用の情報層とし、一つを可逆的相変化を生じる上記特定のＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料またはＧｅ−Ｓｎ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍ系材料を含む記録層を有する情報層とし、一つを非可逆的相変化を生じる記録層を有する情報層とすることも可能である。このように、情報層を２以上有する情報記録媒体には、種々の形態のものがある。いずれの形態においても、可逆的相変化を生じる記録層を上記式（１）もしくは式（２）、または式（３）もしくは式（４）で示される材料を含む層とすることによって、結晶化速度が大きく、且つ非晶質相の安定性にも優れた記録層を得ることができる。即ち、少なくとも１つの記録層が上記特定の材料を含む情報記録媒体は、これに高線速度および広い線速度範囲から選択される任意の線速度にて情報が記録される場合に、高い消去性能と優れた記録保存性を示す。
【０１１８】
続いて、実施の形態３の情報記録媒体３００を製造する方法を説明する。情報記録媒体３００は、支持体となる基板３１５上に、第２の情報層３１６、中間層３０８、第１の情報層３１７、およびカバー層３０１を順に形成して製造する。
【０１１９】
詳しくは、案内溝（グルーブ面とランド面）が形成された基板３１５を成膜装置に配置し、基板３１５の案内溝が形成された表面に、第２の反射層３１４を成膜する工程（工程ｎ）、第５の誘電体層３１３を成膜する工程（工程ｏ）、第３の界面層３１２を成膜する工程（工程ｐ）、第２の記録層３１１を成膜する工程（工程ｑ）、第２の界面層３１０を成膜する工程（工程ｒ）、および第４の誘電体層３０９を成膜する工程（工程ｓ）を順次実施し、さらに、第４の誘電体層３０９の表面に、中間層３０８を形成する工程を実施し、それから中間層３０８の表面に第３の誘電体層３０７を成膜する工程（工程ｔ）、第１の反射層３０６を成膜する工程（工程ｕ）、第２の誘電体層３０５を成膜する工程（工程ｖ）、第１の記録層３０４を成膜する工程（工程ｗ）、および第１の界面層３０３を成膜する工程（工程ｘ）、及び第１の誘電体層３０２を成膜する工程（工程ｙ）を順次実施し、さらに、第１の誘電体層３０２の表面にカバー層３０１を形成する工程を実施することにより、製造される。
【０１２０】
最初に、基板３１５の案内溝が形成された面に、第２の反射層３１４を成膜する工程ｎを実施する。工程ｎは、実施の形態１の工程ｇと同様にして実施される。次に、工程ｏを実施して、第２の反射層３１４の表面に、第５の誘電体層３１３を成膜する。工程ｏは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。次に、工程ｐを実施して、第５の誘電体層３１３の表面に、第３の界面層３１２を成膜する。工程ｐは、実施の形態１の工程ｂと同様にして実施される。次に、工程ｑを実施して、第３の界面層３１２の表面に、第２の記録層３１１を成膜する。工程ｑは、実施の形態２の工程ｋ（即ち、実施の形態１の工程ｃ）と同様にして実施される。次に、工程ｒを実施して、第２の記録層３１１の表面に、第２の界面層３１０を成膜する。工程ｒは、実施の形態１の工程ｂと同様にして実施される。次に、工程ｓを実施して、第２の界面層３１０の表面に、第４の誘電体層３０９を成膜する。工程ｓは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。
【０１２１】
工程ｎ〜ｓにより第２の情報層３１６を形成した基板３１５を、スパッタリング装置から取り出し、中間層３０８を形成する。中間層３０８は次の手順で形成される。まず、誘電体層３０９の表面に、紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコートにより塗布する。次に、中間層に形成すべき案内溝と相補的である凹凸を有するポリカーボネート基板の凹凸形成面を、紫外線硬化性樹脂に密着させる。その状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、凹凸を有するポリカーボネート基板を剥離する。それにより、前記凹凸に相補的な形状の案内溝が紫外線硬化性樹脂に形成されて、形成すべき案内溝を有する中間層３０８が形成される。基板３１５に形成された案内溝と中間層３０８に形成された案内溝の形状は、同様であってもよいし、異なっていてもよい。別法において、中間層３０８は、誘電体層３０９を保護する層を紫外線硬化性樹脂で形成し、その上に案内溝を有する層を形成することにより、形成してよい。その場合、得られる中間層は２層構造である。あるいは、中間層は、３以上の層を積層して構成してよい。
【０１２２】
中間層３０８まで形成した基板３１５を再びスパッタリング装置に配置して、中間層３０８の表面に第１の情報層３１７を形成する。第１の情報層３１７を形成する工程は、工程ｔ〜ｙに相当する。
【０１２３】
工程ｔは、中間層３０８の案内溝を有する面に、第３の誘電体層３０７を成膜する工程である。工程ｔにおいては、高周波電源を使用し、ＴｉＯ２材料を含むスパッタリングターゲットを用いて、希ガス雰囲気中又は希ガスとＯ２ガスの混合ガス雰囲気中で、スパッタリングを実施する。また、酸素欠損形のＴｉＯ２スパッタリングターゲットを用いる場合には、パルス発生型の直流電源を用いてスパッタリングすることもできる。
【０１２４】
次に、工程ｕを実施して、第３の誘電体層３０７の表面に第１の反射層３０６を成膜する。工程ｕにおいては、例えば直流電源を使用し、Ａｇを含む合金のスパッタリングターゲットを用いて、希ガス雰囲気中でスパッタリングを実施する。
【０１２５】
次に、工程ｖを実施して、第１の反射層３０６の表面に第２の誘電体層３０５を成膜する。工程ｖは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。次に、工程ｗを実施して、第２の誘電体層３０５の表面に第１の記録層３０４を成膜する。工程ｗは、実施の形態２の工程ｋと同様にして実施される。次に、工程ｘを実施して、第１の記録層３０４の表面に第１の界面層３０３を成膜する。工程ｘは、実施の形態１の工程ｂと同様にして実施される。次に、工程ｙを実施して、第１の界面層３０３の表面に第１の誘電体層３０２を成膜する。工程ｙは、実施の形態１の工程ａと同様にして実施される。このように、工程ｔ〜ｙを順次実施して、第１の情報層３１７を形成する。
【０１２６】
第１の情報層３１７まで形成した基板３１５をスパッタリング装置から取り出す。それから、第１の誘電体層３０２の表面に、実施の形態２で説明した手法と同様の手法によりカバー層３０１を形成する。例えば、接着剤となる紫外線硬化性樹脂を厚さ１０μｍとなるように形成し、厚さ６５μｍのシートを積層して、厚さ７５μｍのカバー層３０１を形成できる。また、誘電体層３０２の表面に、厚さ７５μｍの紫外線硬化性樹脂を例えばスピンコート法により塗布して、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、カバー層３０１を形成することもできる。このようにして、カバー層形成工程を終了させる。
【０１２７】
カバー層形成工程が終了した後は、必要に応じて、第２の情報層３１６及び第１の情報層３１７の初期化工程を実施する。初期化工程は、中間層３０８を形成する前もしくは後に、第２の情報層３１６について実施し、カバー層３０１を形成する前もしくは後に、第１の情報層３１７について実施してよい。あるいは、カバー層３０１を形成する前もしくは後に、第１の情報層３１７および第２の情報層３１６について初期化工程を実施してもよい。このように、工程ｎ〜ｓ、中間層形成工程、工程ｔ〜ｙ、およびカバー層形成工程を順次実施し、必要に応じて初期化工程を実施することにより、実施の形態３の情報記録媒体３００を製造することができる。
【０１２８】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４として、電気的エネルギーを印加して情報の記録および再生を実施する情報記録媒体の一例を説明する。図４に、その情報記録媒体４００の一部断面とそれを使用するシステムの一例を示す。情報記録媒体４００は、いわゆるメモリである。
【０１２９】
情報記録媒体４００は、基板４０１の表面に、下部電極４０２、記録層４０３および上部電極４０４がこの順に形成されている。この媒体において、記録層４０３は、電気的エネルギーを印加することによって生じるジュール熱によって、結晶相と非晶質相との間で可逆的相変化を生じ得る層であり、上記式（１）もしくは（２）、または上記式（３）もしくは（４）で表される材料を含む。
【０１３０】
基板４０１として、具体的には、Ｓｉ基板などの半導体基板、またはポリカーボネート基板、ＳｉＯ２基板およびＡｌ２Ｏ３基板などの絶縁性基板を使用できる。下部電極４０２および上部電極４０４は、適当な導電材料で形成される。下部電極４０２および上部電極４０４は、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｔｉ、ＷおよびＣｒならびにこれらの混合物のような金属をスパッタリングすることにより形成される。この情報記録媒体４００については、後述の実施例において、その作動方法とともにさらに説明する。
【０１３１】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５として、本発明の情報記録媒体に情報を記録し、記録した情報を再生する装置の一例を説明する。図６に記録再生装置の一例を示す。記録再生装置は、情報記録媒体５０を回転させるスピンドルモータ５１と、レーザ光５２を発する半導体レーザ５３を備えた光学ヘッド５４と、レーザ光５２を情報記録媒体５０の記録層上に集光させる対物レンズ５５とを具備している。情報記録媒体５０は、例えば、先に説明した、情報記録媒体１００，２００，３００である。また、レーザ光５２は、図１〜３に示した、レーザ光１１１，２０９，３１８に相当する。
【実施例】
【０１３２】
次に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【０１３３】
（実施例１）
実施例１では、ＤＶＤ−ＲＡＭ仕様の情報記録媒体を作製して実験を行った。具体的には、図１に示す情報記録媒体１００を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施した。本実施例では、記録層１０４を構成する材料として、上記式（３）で示され、Ｍの異なるものを３種類準備して、３種類の情報記録媒体（媒体番号１００−１〜３）を作製した。また、比較のためにＭ（即ち、Ｍ２Ｔｅ３）を有しない材料から成る記録層１０４を有する媒体１００（比較例；媒体番号１００−Ａ）も準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、５倍速と１６倍速で実施した。以下に製造方法および評価方法を具体的に説明する。
【０１３４】
最初に、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。基板１０１として、案内溝（深さ５０ｎｍ、グルーブ−ランド間の距離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、図５に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。
【０１３５】
基板１０１の案内溝が形成された表面に、第１の誘電体層１０２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を１３８ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第１の界面層１０３として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を５ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。
【０１３６】
次に、記録層１０４を７ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。記録層１０４は、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｍ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成る層が形成されるように、Ｇｅ、Ｂｉ、ＴｅおよびＭの割合を調整したＧｅ−Ｂｉ−Ｔｅ−Ｍから成るターゲットを使用して形成した。媒体番号１００−１はＭがＡｌのものであり、媒体番号１００−２はＭがＧａのものであり、媒体番号１００−３はＭがＩｎのものである。前記組成の記録膜が形成されているか否かは、記録層を形成するときのスパッタリング条件にて、１０枚のガラス板上に厚さ５００ｎｍの膜を形成し、ガラス板上に形成した膜の元素組成が、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｍ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１から算出される元素組成（即ち、Ｇｅ３８.２Ｂｉ８.５Ｔｅ５２.４Ｍ０.９（原子％））と略一致するか否かにより判断した。また、スパッタリングターゲットの組成は、前述のようにして１０枚のガラス板上に形成した膜の元素組成が、式（ＧｅＴｅ）８９［（Ｍ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１から算出される前記元素組成と略一致するまで（具体的には、ＧｅおよびＴｅについては差異が±０．５％以内、ＢｉおよびＭについては差異が±０．２％以内となるまで、Ｓｎをさらに含む場合は、Ｓｎについては差異が±０．２％以内となるまで）、各元素の割合を調整して実験的に定めた。ガラス板上に形成した膜の元素組成は、当該膜を酸性の溶媒に溶解し、その溶液をＩＣＰ（ＩＣＰ：Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、誘導結合プラズマ）発光分光分析法で分析する方法により求めた。分析装置として、（株）リガク製のＣＩＲＯＳ１２０を用いた。以下の実施例においても、所望の組成の記録層が形成されたことの確認およびターゲットの組成の決定は、この手順に従って実施した。
【０１３７】
次に、記録層１０４上に、第２の界面層１０５として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を５ｎｍの厚さとなるように形成し、第２の誘電体層１０６として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を３５ｎｍの厚さとなるように形成し、光吸収補正層１０７としてＳｉ２Ｃｒから成る層を３０ｎｍの厚さとなるように形成し、さらに、反射層１０８としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕから成る層を８０ｎｍの厚さとなるように形成した。
【０１３８】
各層を形成したときのスパッタリング条件を説明する。第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲットを用い、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の界面層１０３および第２の界面層１０５は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲットを用い、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、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１０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅ、Ｔｅ、ＢｉおよびＭを含むスパッタリングターゲットを用い、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして形成した。光吸収補正層１０７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用い、圧力０．２７ＰａのＡｒガス雰囲気で、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１０８は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍのＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕから成るスパッタリングターゲットを用い、圧力０．４ＰａのＡｒガス雰囲気で、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。媒体番号１００−Ａの記録層１０４は、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｔｅを含むターゲットを使用して、同じ条件でスパッタリングすることにより形成した。
【０１３９】
以上のようにして基板１０１の上に第１の誘電体層１０２、第１の界面層１０３、記録層１０４、第２の界面層１０５、第２の誘電体層１０６、光吸収補正層１０７および反射層１０８を順次成膜して積層体を形成した後、紫外線硬化性樹脂を反射層１０８の上に塗布し、塗布した紫外線硬化性樹脂の上に、ダミー基板１１０として直径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍの円盤状のポリカーボネート基板を密着させた。そして、ダミー基板１１０の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させた。これにより、硬化した樹脂から成る接着層１０９を３０μｍの厚さで形成すると同時に、ダミー基板１１０を接着層１０９を介して積層体に貼り合わせた。
【０１４０】
ダミー基板１１０を貼り合わせた後、初期化工程を実施した。初期化工程においては、波長８１０ｎｍの半導体レーザを使って、情報記録媒体１００の記録層１０４を、半径２２〜６０ｍｍの範囲の環状領域内でほぼ全面に亘って結晶化させた。これにより初期化工程が終了し、媒体番号１００−１〜３および媒体番号１００−Ａの情報記録媒体１００の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、鏡面部反射率がＲｃ約１６％、Ｒａ約２％であった。
【０１４１】
次に、記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体１００に情報を記録するために、情報記録媒体１００を回転させるスピンドルモータと、レーザ光１１１を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ光１１１を情報記録媒体１００の記録層１０４上に集光させる対物レンズとを具備した図６の構成の記録再生装置を用いた。情報記録媒体１００の評価においては、波長６６０ｎｍの半導体レーザと開口数０．６５の対物レンズを使用し、４．７ＧＢ容量相当の記録を行った。情報記録媒体１００を回転させる回転数は、９０００回転／分から１１０００回転／分の範囲とした。これにより、ディスク最内周では５倍速相当の約２０ｍ／秒、最外周では１６倍速相当の約６５ｍ／秒の線速度で情報が記録された。記録した信号の再生評価は、２倍速相当の約８ｍ／秒で、１ｍＷのレーザ光を照射して実施した。なお、再生評価条件は、２倍速より大きな線速度で実施してもよく、再生パワーも１ｍＷよりも大きくしてもよい。
【０１４２】
記録再生評価は、ジッタ値（所定の長さの記録マークが、所定の位置からどれだけずれて形成されているを統計的に評価する指標）と消去率（記録層の結晶化速度を評価する指標）に基づいて行った。
【０１４３】
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。レーザ光１１１を高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワー変調しながら情報記録媒体１００に向けて照射して、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１０４の同一のグルーブ表面に１０回記録した。その際、ノンマルチパルスのレーザ光を照射した。
【０１４４】
記録後、タイムインターバルアナライザーを用いて、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は、１６倍速および５倍速のそれぞれで実施した、グルーブ記録及びランド記録のそれぞれについて設定した（即ち、４つの記録条件にて、ＲｐとＰｂを設定した）。その結果を表１に示す。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倍速記録および５倍速記録のそれぞれにおいて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。
【０１４５】
次に、消去率測定方法について説明する。上記のＰｐとＰｂとの間でパワー変調しながら、３Ｔの単一信号と１１Ｔの単一信号を交互に計１０回記録した。１１回目に３Ｔ信号を記録し、スペクトラムアナライザーを用いて、３Ｔ信号の信号振幅（単位：ｄＢｍ）を測定した。次に、１２回目に１１Ｔ信号を記録して、３Ｔ信号がどれだけ減衰したか測定した。この減衰量を消去率（単位：ｄＢ）と定義する。消去率が大きい方が、記録層の結晶化速度が大きい。値としては、２５ｄＢ以上が好ましい。消去率の測定は、高線速度になるほど低下するため、１６倍速において、グルーブ記録及びランド記録のそれぞれについて実施した。
【０１４６】
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き換えが可能かどうかを調べるために実施した。評価は、上記と同様の記録再生装置を用いて実施した。具体的な評価方法は次のとおりである。まず、予め、上述の３種類の情報記録媒体１００に、上記のＰｐとＰｂとの間でパワー変調しながら、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ｊ（％）を測定した。温度８０℃、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、取り出した。取り出した後、記録しておいた信号を再生してジッタ値ｊａ（％）を測定した（記録保存性の評価）。また、記録していた信号に、ＰｐとＰｂとの間でパワー変調しながら１回オーバライトして、ジッタ値ｊｏ（％）を測定した（書換保存性の評価）。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、信頼性を評価した。Δｊａ＝（ｊａ−ｊ）（％）、Δｊｏ＝（ｊｏ−ｊ）（％）とすると、ΔｊａおよびΔｊｏが大きいほど、信頼性は低いといえる。記録保存性（Δｊａ）は低倍速で記録した信号について低くなる傾向にあり、書換保存性（Δｊｏ）は高倍速で記録した信号について低くなる傾向にある。したがって、本実施例においては、５倍速のΔｊａと１６倍速のΔｊｏを、グルーブ記録及びランド記録を実施して評価した。ΔｊａおよびΔｊｏの両方が小さいほど、広い線速度範囲でより具合良く使用できる情報記録媒体である。
【０１４７】
３種類の情報記録媒体と比較例の情報記録媒体について、１６倍速における消去率、５倍速におけるΔｊａと１６倍速におけるΔｊｏの評価結果、および１６倍速および５倍速のＰｐとＰｂの値を表１に示す。いずれの評価も、グルーブ記録の場合とランド記録の場合それぞれについて実施した。
【０１４８】
表中、Ｓ、Ｃ、Ａの意味はそれぞれ次のとおりである。
消去率：
Ｓ  ３０ｄＢ以上
Ａ  ２５ｄＢ以上３０ｄＢ未満
Ｂ  ２０ｄＢ以上２５ｄＢ未満
Ｃ  ２０ｄＢ未満
【０１４９】
ΔｊａおよびΔｊｏ：
Ｓ  ２％未満、
Ａ  ２％以上３％未満、
Ｂ  ３％以上５％未満、
Ｃ  ５％以上。
【０１５０】
いずれの評価においても、「Ｃ」は、その線速度での使用が困難であることを示し、「Ｂ」〜「Ｓ」は使用可能であることを示す。「Ｂ」は好ましいこと（良）を意味し、「Ａ」はより好ましいこと（優）を意味し、Ｓ評価はさらにより好ましいこと（秀）を意味する。
【０１５１】
【表１】
0004339356.tif 000002
【０１５２】
表１に示す様に、媒体番号１００−１〜３については、１６倍速での消去率、５倍速での記録保存性、１６倍速での書換保存性において、Ａの評価が得られた。また、ＰｐとＰｂの値も良好であった。一方、記録層がＭを含まない比較例の情報記録媒体については、１６倍速消去率と１６倍速書換保存性でＳであるのに対し、５倍速記録保存性がＣ評価となった。即ち、この媒体の記録層は結晶化速度が大きすぎるために、低線速度における記録保存性を確保できなかった。このように、記録層１０４を、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｍ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で示され、ＭがＡｌ、ＧａまたはＩｎである材料を用いることにより、高線速度における高い消去性能と、５倍速〜１６倍速の広い線速度範囲において高い信頼性を確保することができた。
【０１５３】
（実施例２）
実施例２も、ＤＶＤ−ＲＡＭ仕様の情報記録媒体を作製して実験を行った。具体的には、図１に示す情報記録媒体１００を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施した。本実施例では、記録層１０４の組成が異なる６種類の情報記録媒体（媒体番号１００−４〜９）を作製した。具体的には、これらの媒体において、記録層１０４は、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１１（ｍｏｌ％）で示され、ｙがそれぞれ０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、および０．５である材料から実質的に成るものであった。また、比較のために、上記式（３）で示され、ＭがＩｎで、ｙが１である材料から成る記録層１０４を有する媒体１００（媒体番号１００−Ｂ）を準備した。さらに、実施例１で評価した媒体番号１００−Ａに相当する媒体も評価した。記録再生評価並びに信頼性評価は、５倍速、６倍速、１２倍速、１６倍速で実施した。以下に製造方法および評価方法を具体的に説明する。
【０１５４】
最初に、情報記録媒体１００の製造方法について説明する。実施例２において、基板１０１は実施例１で使用した基板１０１と同じものを使用し、第１の誘電体層１０２、第１の界面層１０３、第２の界面層１０５、第２の誘電体層１０６、光吸収補正層１０７および反射層１０８は、それぞれ実施例１の媒体におけるそれらの層と同じ材料を用いて、同じ膜厚となるように形成した。また、いずれの層も、そのスパッタリング条件は、実施例１で用いた条件と同じにした。貼り合わせ工程および初期化工程も実施例１と同様にして実施した。
【０１５５】
記録層１０４は、第１の界面層１０３の表面に７ｎｍの厚さとなるように形成した。記録層１０４は、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１１（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成り、媒体ごとにｙの値が異なるように、スパッタリングターゲットの組成を調整して形成した。記録層１０４のスパッタリング条件は、実施例１で用いた条件と同じにした。
【０１５６】
作製した媒体はいずれも、鏡面部反射率がＲｃ約１６％、Ｒａ約２％であった。
【０１５７】
次に、記録再生評価方法について説明する。
実施例１で用いたものと同様の記録再生装置を用いて、５倍速、６倍速、１２倍速、および１６倍速において、グルーブおよびランド記録のそれぞれについて、ＰｐおよびＰｂを、実施例１で採用した手順と同じ手順に従って設定した。そのＰｐとＰｂに基づいて、各々の線速度における消去率、記録保存性、および書換保存性を評価した。
【０１５８】
６種類の情報記録媒体と２種類の比較用の情報記録媒体について、５、６、１２および１６倍速のグルーブ記録における消去率、Δｊａ、Δｊｏの評価結果を表２に示す。
【０１５９】
表中の記号の意味は、実施例１で説明したとおりである。ただし、“−”と表示しているものは、消去率が悪くて、ＰｐとＰｂが決定できず、記録保存性と書換保存性の評価ができなかったことを示す。
【０１６０】
【表２】
0004339356.tif 000003
【０１６１】
表２に示す様に、媒体番号１００−４〜８は、５倍速から１６倍速までの範囲で使用できるものであった。媒体番号１００−９については、１６倍速の消去率がＣ評価であったが、他の線速度では、Ｂ以上の評価が得られたので、５倍速から１２倍速で使用できるものであった。これに対し、ｙ＝１の組成の記録層を有する媒体番号１００−Ｂの媒体については、５倍速から１６倍速での消去率がＣ評価であった。このことから、Ｍ２Ｔｅ３の割合が大きいと、記録層の結晶化速度が遅く、５倍速以上の線速度で使用できないことがわかった。また、Ｍ２Ｔｅ３を含まない組成では、５倍速から１６倍速までのすべての記録速度にてΔｊａがＣ評価であった。この組成の記録層は、結晶化速度が非常に早く、１６倍速以下では使用できないことがわかった。同様の結果は、ランド記録の場合にも得られた。
【０１６２】
また、媒体番号１００−４〜９について、使用可能な線速度における繰り返し記録性能も１０万回まで評価した。その結果、Ｉｎ２Ｔｅ３を添加したことによる相分離は生じなかった。また、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に１２％以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
【０１６３】
このように、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ｉｎおよびｘ＝８９であり、且つ０＜ｙ≦０．５を満たす材料を含む記録層を備えた情報記録媒体は、高い線速度および且つ最大線速度が最小線速度の２．４倍以上であるような線速度範囲にて、使用できることが確認された。すなわち、そのような材料を使用することにより、ＣＡＶの高速記録が可能となる優れた情報記録媒体が得られる。
【０１６４】
（実施例３）
実施例３は、記録層１０４を、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｇａ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１１（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成る層としたこと以外は、実施例２と同様にして、情報記録媒体の製造および評価を行った。その結果、実施例２と同様に、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ｇａおよびｘ＝８９であり、且つ０＜ｙ≦０．５を満たす材料から成る記録層を形成すれば、ＣＡＶの高速記録が可能な良好な媒体が得られることがわかった。
【０１６５】
（実施例４）
実施例４は、記録層１０４を、（ＧｅＴｅ）８９［（Ａｌ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１１（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成る層としたこと以外は、実施例２と同様にして、情報記録媒体の製造および評価を行った。その結果、実施例２と同様に、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ａｌおよびｘ＝８９であり、且つ０＜ｙ≦０．５を満たす材料から成る記録層を形成すれば、ＣＡＶの高速記録が可能な良好な媒体が得られることがわかった。
【０１６６】
（実施例５）
実施例５では、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体を作製して実験を行った。具体的には、図２に示す情報記録媒体２００を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施した。本実施例では、記録層の組成が異なる８種類の情報記録媒体（媒体番号２００−１〜８）を作製した。具体的には、これらの媒体において、記録層２０４は、（ＧｅＴｅ）９７［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］３（ｍｏｌ％）で示され、ｙがそれぞれ０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７および０．８である材料から実質的に成るものであった。また、比較のためにＭ（即ち、Ｍ２Ｔｅ３）を有しない材料から成る記録層２０４、およびＢｉ（即ち、Ｂｉ２Ｔｅ３）を有しない記録層２０４を有する媒体２００（媒体番号２００−ＡおよびＢ）も準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、１倍速、２倍速、４倍速で実施した。以下に製造方法および評価方法を具体的に説明する。
【０１６７】
最初に、情報記録媒体２００の製造方法について説明する。基板２０８として、案内溝（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間の距離０．３２μｍ）が形成されたポリカーボネート基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ）を準備し、図５に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。
【０１６８】
基板２０８の案内溝が形成された表面に、反射層２０７としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕから成る層を８０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第２の誘電体層２０６として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｇａ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を２０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。この実施例では、第２の界面層２０５は設けずに、第２の誘電体層２０６の表面に記録層２０４を１１ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。記録層２０４は、媒体ごとに記録層中のＩｎ２Ｔｅ３の割合（即ち、上記式のｙの値）が異なるように、スパッタリングターゲットの組成を調整して形成した。次に記録層２０４上に、第１の界面層２０３として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を５ｎｍの厚さとなるように形成し、第１の誘電体層２０２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を６０ｎｍの厚さとなるように形成した。媒体番号２００−ＡおよびＢの媒体はそれぞれ、記録層２０４を（ＧｅＴｅ）９７（Ｂｉ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）、および（ＧｅＴｅ）９７（Ｉｎ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）で示される材料から成る層として作製した。
【０１６９】
各層を形成したときのスパッタリング条件を説明する。反射層２０７のスパッタリング条件は、実施例１の反射層１０８のスパッタリング条件と同様とした。第２の誘電体層２０６は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｇａ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲットを用い、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、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。
【０１７０】
記録層２０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅ、Ｔｅ、ＢｉおよびＩｎを含むスパッタリングターゲットを用いて、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして膜を形成した。
【０１７１】
第１の界面層２０３のスパッタリング条件は、実施例１の第１および第２の界面層１０３および１０５のそれと同様とした。第１の誘電体層２０２のスパッタリング条件は、実施例１の第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６のそれと同様とした。
【０１７２】
以上のようにして基板２０８の上に反射層２０７、第２の誘電体層２０６、記録層２０４、第１の界面層２０３および第１の誘電体層２０２を順次成膜した基板２０８をスパッタリング装置から取り出した。それから、第１の誘電体層２０２の表面に紫外線硬化性樹脂であるアクリル系の樹脂をスピンコート法で塗布した。塗布した樹脂の表面に、厚さ９０μｍの円盤状のアクリル系の樹脂から成るシートを密着させて、紫外線をシート側から照射して樹脂を硬化させ、カバー層２０１を形成した。カバー層２０１の厚さは、スピンコート法で塗布する紫外線硬化性樹脂の厚さを１０μｍにして、全体として１００μｍとした。
【０１７３】
カバー層の形成工程を終了した後、初期化工程を実施した。初期化工程においては、波長８１０ｎｍの半導体レーザを使って、情報記録媒体２００の記録層２０４を、半径２２〜６０ｍｍの範囲の環状領域内でほぼ全面に亘って結晶化させた。これにより初期化工程が終了し、媒体番号２００−１〜８の情報記録媒体２００の作製が完了した。作製した媒体番号はいずれも、鏡面部反射率がＲｃ約１８％、Ｒａ約３％であった。
【０１７４】
次に、記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体２００に情報を記録するために、情報記録媒体２００を回転させるスピンドルモータと、レーザ光２０９を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ光２０９を情報記録媒体２００の記録層２０４上に集光させる対物レンズとを具備した図６の構成の記録再生装置を用いた。情報記録媒体２００の評価においては、波長４０５ｎｍの半導体レーザと開口数０．８５の対物レンズを使用し、２５ＧＢ容量相当の記録を行った。情報記録媒体２００は、１倍速（４．９２ｍ／秒、データ転送レート：３６Ｍｂｐｓ）、２倍速（９．８４ｍ／秒、７２Ｍｂｐｓ）、４倍速（１９．６８ｍ／秒、１４４Ｍｂｐｓ）の線速度となるように回転数を変え、記録した。記録した信号の再生評価は、１倍速相当で、０．３５ｍＷのレーザ光を照射して実施した。なお、再生評価条件は、１倍速より大きな線速度で実施してもよく、再生パワーも０．３５ｍＷよりも大きくしてもよい。平均ジッタ値（前端間ジッタと後端間ジッタとの平均値）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。本実施例のジッタ値は、リミット・イコライズド・ジッタ値（ＬＥＱジッタ値）を指す。
【０１７５】
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）及びバイアスパワー（Ｐｂ）を以下の手順で設定した。レーザ光２０９を、高パワーレベルのピークパワー（ｍＷ）と低パワーレベルのバイアスパワー（ｍＷ）との間でパワー変調しながら情報記録媒体２００に向けて照射して、２Ｔ（マーク長０．１４９μｍ）から８Ｔ（マーク長０．５９６μｍ）のランダム信号を記録層２０４の同一のグルーブ表面に１０回記録した。記録した後、平均ジッタ値を測定した。
【０１７６】
この方法による平均ジッタ値の測定を、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実施し、平均ジッタ値が最小値になるピークパワーをＰｐ１に設定した。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、平均ジッタ値が最小値になるバイアスパワーをＰｂに設定した。再び、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、平均ジッタ値が最小値になるピークパワーをＰｐに設定した。例えば、媒体番号２００−３の媒体において、得られたＰｐは、３６Ｍｂｐｓにおいては５ｍＷ、７２Ｍｂｐｓにおいては５．５ｍＷ、１４４Ｍｂｐｓにおいては７．４ｍＷであり、十分システムバランスがとれる値であった。また、媒体番号２００−３の媒体で得られたＬＥＱジッタ値は、３６Ｍｂｐｓにおいては５．７％、７２Ｍｂｐｓにおいては５．９％、１４４Ｍｂｐｓにおいては７．５％であり、十分システムバランスがとれる値であった。
【０１７７】
次に、消去率測定方法について説明する。上記のＰｐとＰｂとの間でパワー変調しながら、２Ｔの単一信号と９Ｔの単一信号を交互に計１０回記録する。１１回目に２Ｔ信号を記録し、スペクトラムアナライザーを用いて、２Ｔ信号の信号振幅（単位：ｄＢｍ）を測定した。次に、１２回目に９Ｔ信号を記録して、２Ｔ信号がどれだけ減衰したか測定した。この減衰量を消去率（単位：ｄＢ）と定義する。消去率が大きい方が、記録層の結晶化速度が大きい。値としては、２５ｄＢ以上が好ましい。消去率は、高線速度になるほど低下する。
【０１７８】
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き換えが可能かどうかを調べるために実施する。評価は、上記と同様の記録再生装置を用いて実施した。具体的な評価方法は次の通りである、まず、予め、上述の８種類の情報記録媒体２００に、上記のようにして設定したＰｐとＰｂとの間でパワー変調しながら、ランダム信号を、１倍速、２倍速、４倍速の条件で、グルーブに複数トラック記録し、ジッタ値ｊ（％）を測定した。温度８０℃、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、取り出した。取り出した後、記録しておいた信号を再生してジッタ値ｊａ（％）を測定した（記録保存性の評価）。また、記録していた信号に、ＰｐとＰｂとの間でパワー変調しながら、１回オーバライトしてジッタ値ｊｏ（％）を測定した（書換保存性の評価）。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。Δｊａ＝（ｊａ−ｊ）（％）、Δｊｏ＝（ｊｏ−ｊ）（％）とすると、ΔｊａおよびΔｊｏが大きいほど、信頼性は低いといえる。記録保存性（Δｊａ）は低倍速で記録した信号について低くなる傾向にあり、書換保存性（Δｊｏ）は高倍速で記録した信号について低くなる傾向にある。ΔｊａおよびΔｊｏの両方が小さいほど、広い線速度範囲でより具合良く使用できる情報記録媒体である。
【０１７９】
８種類の情報記録媒体と比較例の情報記録媒体について、１、２、４倍速における消去率、Δｊａ、Δｊｏの評価結果を表３に示す。表中、Ｓ、Ｃ、Ａの意味はそれぞれ次のとおりである。
消去率：
Ｓ  ３０ｄＢ以上
Ａ  ２５ｄＢ以上３０ｄＢ未満
Ｂ  ２０ｄＢ以上２５ｄＢ未満
Ｃ  ２０ｄＢ未満
【０１８０】
ΔｊａおよびΔｊｏ：
Ｓ  ２％未満
Ａ  ２％以上３％未満
Ｂ  ３％以上５％未満
Ｃ  ５％以上
【０１８１】
いずれの評価においても、「Ｃ」は、その線速度での使用が困難であることを示し、「Ｂ」〜「Ｓ」は使用可能であることを示す。「Ｂ」は好ましいこと（良）を意味し、「Ａ」はより好ましいこと（優）を意味し、Ｓ評価はさらにより好ましいこと（秀）を意味する。
【０１８２】
【表３】
0004339356.tif 000004
【０１８３】
表３に示す様に、媒体番号２００−１〜８の媒体については、すべての線速度でＢ以上の評価が得られているので、１倍速から４倍速で使用できる。これに対し、媒体番号２００−Ｂの媒体については、１倍速から４倍速のΔｊａがＣ評価であった。この媒体の記録層は、結晶化速度が非常に大きく、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の４倍速以下では使用できないことがわかった。一方、媒体番号２００−Ａの媒体については、１倍速から４倍速の消去率がＣ評価であった。即ち、この媒体の記録層は結晶化速度が低く、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の１倍速以上では使用できないことがわかった。
【０１８４】
媒体番号２００−１〜８について、使用可能な線速度における繰り返し記録性能も１万回まで評価した。その結果、Ｉｎ２Ｔｅ３を添加したことによる相分離は生じず、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に９％以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
【０１８５】
このように、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ｉｎおよびｘ＝９７であり、且つ０＜ｙ≦０．８を満たす材料を含む記録層を備えた情報記録媒体は、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上であるような線速度範囲にて使用できることが確認された。すなわち、そのような材料を使用することにより、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様でも、ＣＡＶ記録が可能となる優れた情報記録媒体が得られる。
【０１８６】
（実施例６）
実施例６は、記録層２０４を、（ＧｅＴｅ）９７［（Ｇａ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］３（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成る層として、情報記録媒体（媒体番号２００−１１〜１８）を製造したこと以外は、実施例５と同様にして、情報記録媒体の評価を行った。その結果、実施例５と同様に、式（３）で示され、Ｍ＝Ｇａおよびｘ＝９７であり、且つ０＜ｙ≦０．８を満たす材料を含む材料から成る記録層を形成すれば、ＣＡＶ記録が可能な良好な媒体が得られることがわかった。
【０１８７】
（実施例７）
実施例７は、記録層２０４を、（ＧｅＴｅ）９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］３（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成る層として、情報記録媒体（媒体番号２００−２１〜２８）を製造したこと以外は、実施例５と同様にして、情報記録媒体の評価を行った。その結果、実施例５と同様に、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ａｌおよびｘ＝９７であり、且つ０＜ｙ≦０．８を満たす材料を含む材料から成る記録層を形成すれば、ＣＡＶ記録が可能な良好な媒体が得られることがわかった。
【０１８８】
（実施例８）
実施例８では、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様で、且つ２つの情報層を有する図３に示すような情報記録媒体３００を製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施した。本実施例では、第１の記録層３０４を、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料、または［（ＳｎＴｅ）ｚ（ＧｅＴｅ）１−ｚ］ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。また、比較のために、第１の記録層３０４を（ＧｅＴｅ）９７（Ｉｎ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層をＭ（即ち、Ｍ２Ｔｅ３）を含まない材料から実質的に成る層とした媒体（媒体番号３００−Ａ）を準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、実施例５と同様、１倍速、２倍速、４倍速で実施した。以下に製造方法および評価方法を具体的に説明する。
【０１８９】
最初に、情報記録媒体３００の製造方法について説明する。基板３１５として、実施例５の基板２０８と同様の材料から成る同じ形状を有するものを準備し、図５に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。
【０１９０】
基板３１５の案内溝が形成された表面に、第２の反射層３１４としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕから成る層を８０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第５の誘電体層３１３として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｇａ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を１７ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第３の界面層３１２は設けずに、第２の記録層３１１を１１ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。媒体番号３００−１〜３において、第２の記録層３１１は、（ＧｅＴｅ）９７［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成るように形成した。比較例である媒体３００−Ａにおいて、第２の記録層３１１は、（ＧｅＴｅ）９７（Ｂｉ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成る層とした。次に第２の記録層３１１上に、第２の界面層３１０として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を５ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第４の誘電体層３０９として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を６０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。これにより、第２の情報層３１６が形成された。
【０１９１】
次に、誘電体層３０９の表面に、案内溝を有する中間層３０８を２５μｍの厚さで形成した。中間層３０８の案内溝が形成された表面に、第３の誘電体層３０７としてＴｉＯ２から成る層を２０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第１の反射層３０６としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕから成る層を１０ｎｍの厚さで形成し、第２の誘電体層３０５として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｇａ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を１０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第１の記録層３０４を６ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。
【０１９２】
第１の記録層３０４は、媒体番号３００−１においては、（ＧｅＴｅ）９７［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成り、媒体番号３００−２においては、［（ＳｎＴｅ）０．１（ＧｅＴｅ）０．９］９７［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成り、媒体番号３００−３においては、［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９７［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．９（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．１］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成るものであった。比較例である媒体３００−Ａにおいては、第１の記録層３０４は（ＧｅＴｅ）９７（Ｉｎ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成るものであった。
【０１９３】
次に、第１の記録層３０４上に、第１の界面層３０３として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を５ｎｍの厚さとなるように形成し、第１の誘電体層３０２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を４０ｎｍの厚さとなるように形成した。これにより、第１の情報層３１７が形成された。
【０１９４】
各層のスパッタリング条件および形成条件を説明する。第２の反射層３１４のスパッタリング条件は、実施例１の反射層１０８のそれと同様とした。第５の誘電体層３１３のスパッタリング条件は、実施例５の第２の誘電体層２０６のそれと同様とした。第２の記録層３１１は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅ、Ｔｅ、ＢｉおよびＩｎを含むスパッタリングターゲットを用いて、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして、膜を形成した。
【０１９５】
第２の界面層３１０のスパッタリング条件は、実施例１の第１および第２の界面層１０３および１０５のそれと同様とした。第２の誘電体層３０９のスパッタリング条件は、実施例１の第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６のそれと同様とした。
【０１９６】
以上のようにして第２の情報層３１６を形成した基板３１５を、スパッタリング装置から取り出した。
【０１９７】
次に、中間層３０８を、次の手順で形成した。まず、誘電体層３０９の表面に、紫外線硬化性樹脂であるアクリル系の樹脂をスピンコートにより塗布した。次に、中間層に形成すべき案内溝と相補的である凹凸（深さ２０ｎｍ、グルーブ−グルーブ間の距離０．３２μｍ）を有するポリカーボネート基板の凹凸形成面を、紫外線硬化性樹脂に密着させた。その状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、凹凸を有するポリカーボネート基板を剥離した。それにより、基板３１５と同様の形状の案内溝が表面に形成された、硬化した樹脂から成る中間層３０８が形成された。
【０１９８】
中間層３０８まで形成した基板３１５を再びスパッタリング装置に配置して、中間層３０８の表面に第１の情報層３１７を形成した。
【０１９９】
まず、中間層３０８上に、第３の誘電体層３０７を形成した。第３の誘電体層３０７は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍのＴｉＯ２スパッタリングターゲットを、Ａｒガスと３％の酸素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。続いて、第１の反射層３０６を第２の反射層３１４のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。第２の誘電体層３０５のスパッタリング条件は、第５の誘電体層３１３のそれと同様とした。第１の記録層３０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅ、Ｔｅ、ＩｎおよびＢｉを含むスパッタリングターゲットを、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、直流電源を用いて５０Ｗの出力でスパッタリングして形成した。あるいは、第１の記録層３０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｔｅ、ＩｎおよびＢｉを含むスパッタリングターゲットを用いて、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、直流電源を用いて５０Ｗの出力でスパッタリングして形成した。ここで、第１の記録層３０４を形成する際のパワーは、膜厚が薄いので、膜厚精度を確保するために低くした。第１の界面層３０３のスパッタリング条件は、実施例１の第１および第２の界面層１０３および１０５のそれと同様とした。第１の誘電体層３０２のスパッタリング条件は、実施例１の第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６と同様とした。
【０２００】
以上のようにして中間層３０８の上に第１情報層を形成した基板３１５を、スパッタリング装置から取り出した。
【０２０１】
次に、第１の誘電体層３０２の表面に紫外線硬化性樹脂をスピンコート法で塗布した。塗布した紫外線硬化性樹脂の表面に、円盤状のシートを密着させて、紫外線をシート側から照射して樹脂を硬化させ、カバー層３０１を形成した。紫外線硬化性樹脂の厚さは１０μｍであり、シートの厚さは６５μｍであって、カバー層３０１全体としては７５μｍの厚さを有していた。
【０２０２】
カバー層形成工程終了後、初期化工程を実施した。初期化工程においては、波長８１０ｎｍの半導体レーザを使って、はじめに、第２の記録層３１１を初期化し、その後第１の記録層３０４を初期化した。いずれも半径２２〜６０ｍｍの範囲の環状領域内でほぼ全面に亘って結晶化させた。これにより初期化工程が終了し、媒体番号３００−１〜３およびＡの情報記録媒体３００の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、第１の情報層３１７および第２の情報層３１６の両方の鏡面部反射率が、Ｒｃ約６％、Ｒａ約１％であった。ここで、第２の情報層３１６の反射率は、第１の情報層３１７を通ったレーザ光で測定していることに留意されたい。また、第１の情報層３１７の光透過率はＴｃ約５１％、Ｔａ約５２％であった。各情報層の光透過率の測定は、それぞれの情報層を基板３１５上に作製して実施した。
【０２０３】
次に、記録再生評価方法について説明する。
情報記録媒体３００に情報を記録するために、実施例５と同様に図６の構成の記録再生装置を用いた。情報記録媒体３００の評価においては、波長４０５ｎｍのレーザ光３１８と開口数０．８５の対物レンズを使用し、第１の情報層３１７と第２の情報層３１６の各々に２５ＧＢ容量相当の記録を行った。情報記録媒体３００は、実施例５と同様に、１倍速、２倍速、４倍速の線速度で記録した。記録した信号の再生評価は、１倍速相当で、０．７ｍＷのレーザ光を照射して実施した。なお、再生評価条件は、１倍速より大きな線速度で実施してもよく、再生パワーも０．７ｍＷよりも大きくしてもよい。ＬＥＱ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。
【０２０４】
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）及びバイアスパワー（Ｐｂ）を、実施例５と同様の手順に従って設定した。媒体番号３００−１の媒体について、第１の情報層３１７および第２の情報層３１６のＰｐはいずれも、１倍速（３６Ｍｂｐｓ）においては約１０ｍＷ、２倍速（７２Ｍｂｐｓ）においては約１１ｍＷ、４倍速（１４４Ｍｂｐｓ）においては約１４ｍＷであり、十分システムバランスがとれる値であった。また、媒体番号３００−１の媒体について、得られたＬＥＱジッタ値は、１倍速（３６Ｍｂｐｓ）においては第１の情報層３１７が７％、第２の情報層３１６が５．７％、２倍速（７２Ｍｂｐｓ）においては第１の情報層が７．５％、第２の情報層が６％、４倍速（１４４Ｍｂｐｓ）においては第１の情報層が８％、第２の情報層が６．５％であり、十分システムバランスがとれる値であった。
【０２０５】
消去率測定および信頼性評価は、実施例５と同様の手順で実施した。
【０２０６】
３種類の情報記録媒体と比較用の情報記録媒体について、１、２、４倍速における消去率、Δｊａ、Δｊｏの評価結果を表４に示す。表中、Ｓ、Ｃ、Ａの意味はそれぞれ、実施例５で説明したとおりである。ただし、“−”の条件は消去率が悪く、ＰｐとＰｂが決定できず、記録保存性と書換保存性の評価ができなかったことを示す。
【０２０７】
【表４】
0004339356.tif 000005
【０２０８】
表４に示す様に、媒体番号３００−１〜３の媒体について、すべての線速度でＳまたはＡの評価が得られているので、少なくとも１倍速から４倍速で使用できる。第１の記録層３０４にＳｎを含む媒体番号３００−２および３００−３については、式（４）におけるｚの値とｙの値を調整して、媒体番号３００−１の媒体とほぼ同等の消去率、Δｊａ、Δｊｏを得ることができた。この結果より、ｚの値は０．３以下が好ましく、このｚの範囲におけるｙの値は０．９以下が好ましいことがわかった。
【０２０９】
これに対し、媒体番号３００−Ａの媒体（比較例）については、第１の情報層の１〜４倍速における消去率がＣ評価で、第２の情報層の１倍速〜４倍速におけるΔｊａがＣ評価であった。これは、第１の記録層を構成する（ＧｅＴｅ）９７（Ｉｎ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）の結晶化速度が不十分であり、第２の記録層を構成する（ＧｅＴｅ）９７（Ｂｉ２Ｔｅ３）３（ｍｏｌ％）の結晶化速度が大きすぎるためであると考えられる。
【０２１０】
媒体番号３００−１〜３の媒体については、繰り返し記録性能も１万回まで評価した。その結果、Ｉｎ２Ｔｅ３を添加したことによる相分離は生じず、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に９％以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
【０２１１】
このように、２つの情報層を有する情報記録媒体３００においても、上記式（３）または上記式（４）で示される材料で記録層を構成することにより、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上である線速度範囲で使用できることが確認された。すなわち、本発明によれば、２層Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様でも、ＣＡＶ記録が可能となる優れた情報記録媒体が得られる。
【０２１２】
（実施例９）
実施例９においては、ＭとしてＩｎの代わりにＧａを含む材料を使用して、３種類の媒体（媒体番号３００−４、５，６）を製造し、実施例８と同様にして、記録再生評価および信頼性評価を実施した。媒体番号３００−４においては、第１の記録層３０４と第２の記録層３１１を共に、（ＧｅＴｅ）９７［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−５においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．１（ＧｅＴｅ）０．９］９７［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９７［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−６においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９７［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．９（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．１］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９７［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）から実質的に成る層とした。
【０２１３】
その結果、ＭとしてＧａを用いても、実施例８と同様、２層Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体であって、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上である線速度範囲で使用され得る、ＣＡＶ記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【０２１４】
（実施例１０）
実施例１０においては、ＭとしてＩｎの代わりにＡｌを含む材料を使用して、３種類の媒体（媒体番号３００−７、８、９）を製造し、実施例８と同様にして、記録再生評価および信頼性評価を実施した。媒体番号３００−７においては、第１の記録層３０４と第２の記録層３１１を共に（ＧｅＴｅ）９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−８においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．１（ＧｅＴｅ）０．９］９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］３（ｍｏｌ％）から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）から実質的に成る層とした。媒体番号３００−９においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．９（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．１］３（ｍｏｌ％）から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］３（ｍｏｌ％）から実質的に成る層とした。
【０２１５】
その結果、ＭとしてＡｌを用いても、実施例８と同様、２層Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体であって、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上である線速度範囲で使用され得る、ＣＡＶ記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【０２１６】
（実施例１１）
実施例１１では、基本的に実施例５と同様にして、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体を作製して実験を行った。具体的には、図２に示す情報記録媒体２００を製造し、記録再生評価並びに信頼性評価を実施した。本実施例では、記録層２０４の組成が異なる５種類の情報記録媒体（媒体番号２００−３１〜３５）を作製した。具体的には、これらの媒体において、記録層２０４は、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示され、ｘがそれぞれ８５、８８、９１、９４、および９８である材料から実質的に成るものであった。また、比較のためにＭ（即ち、Ｍ２Ｔｅ３）を有しない材料から成る記録層２０４、およびＢｉ（即ち、Ｂｉ２Ｔｅ３）を有しない記録層２０４を有する媒体２００（媒体番号２００−ＣおよびＤ）も準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、１倍速、２倍速、４倍速で実施した。以下に、製造方法および評価方法について説明する。
【０２１７】
最初に、情報記録媒体２００の製造方法について説明する。実施例５で使用したものと同様の基板２０８を準備し、図５に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。基板２０８の案内溝形成側表面に、反射層２０７としてＡｇ−Ｇａ−Ｃｕから成る層を８０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。次に、第２の誘電体層２０６として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｉｎ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を２０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。この実施例においても第２の界面層２０５は設けずに、第２の誘電体層２０６の表面に記録層２０４を１１ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより積層した。記録層２０４は、媒体ごとに記録層中のＧｅＴｅの割合（即ち、上記式のｘの値）が異なるように、スパッタリングターゲットの組成を調整して形成した。第１の界面層２０３および第１の誘電体層２０２は、それぞれ実施例５で使用したものと同様の材料を用いて、実施例５で作製した媒体におけるそれらの層と同じ厚さに形成した。媒体番号２００−Ｃおよび２００−Ｄの媒体はそれぞれ、記録層２０４を（ＧｅＴｅ）９３（Ｂｉ２Ｔｅ３）７（ｍｏｌ％）、および（ＧｅＴｅ）９３（Ｉｎ２Ｔｅ３）７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層として作製した。
【０２１８】
各層を形成したときのスパッタリング条件を説明する。反射層２０７は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍのＡｇ−Ｇａ−Ｃｕから成るスパッタリングターゲットを用い、圧力０．４ＰａのＡｒガス雰囲気で、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。第２の誘電体層２０６は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｉｎ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成るスパッタリングターゲットを用い、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、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２０４は、直径１００ｍｍで厚さ６ｍｍの、Ｇｅ、Ｔｅ、ＢｉおよびＩｎを含むスパッタリングターゲットを用いて、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気で、直流電源を用いて１００Ｗの出力でスパッタリングして、膜を形成した。第１の界面層２０３および第１の誘電体層２０２のスパッタリング条件は、実施例５のそれらと同様とした。
【０２１９】
以上のようにして基板２０８の上に反射層２０７、第２の誘電体層２０６、記録層２０４、第１の界面層２０３および第１の誘電体層２０２を順次成膜した基板２０８をスパッタリング装置から取り出した。それから、第１の誘電体層２０２の表面に紫外線硬化性樹脂であるアクリル系の樹脂をスピンコート法で塗布し、紫外線を当該樹脂側から照射して樹脂を硬化させ、カバー層２０１を９７μｍの厚さとなるように形成した。さらにカバー層２０１の表面に紫外線硬化性樹脂であるアクリル系の樹脂をスピンコート法で塗布し、紫外線を当該樹脂側から照射して樹脂を硬化させ、ハードコート層を３μｍの厚さとなるように形成した。ハードコート層は傷や指紋から媒体を保護する機能を有する。本実施例において、カバー層２０１とハードコート層は、合わせて１００μｍの厚さとなるように形成した。このようにして、カバー層形成工程を終了させた。
【０２２０】
カバー層の形成工程が終了した後、実施例５と同様の条件で初期化工程を実施した。これにより初期化工程が終了し、媒体番号２００−３１〜３５および２００−ＣおよびＤの情報記録媒体２００の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、鏡面部反射率がＲｃ約１８％、Ｒａ約３％であった。
【０２２１】
記録再生評価方法、消去率測定方法および信頼性評価方法は、実施例５と同様である。媒体番号２００−３３において、得られたＰｐは、１倍速（３６Ｍｂｐｓ）においては５．１ｍＷ、２倍速（７２Ｍｂｐｓ）においては５．５ｍＷ、４倍速（１４４Ｍｂｐｓ）においては７．５ｍＷであり、十分システムバランスがとれる値であった。また、得られたＬＥＱジッタ値は、１倍速（３６Ｍｂｐｓ）においては５．６％、２倍速（７２Ｍｂｐｓ）においては５．８％、４倍速（１４４Ｍｂｐｓ）においては６．５％であり、十分システムバランスがとれる値であった。
【０２２２】
５種類の情報記録媒体と比較用の２種類の情報記録媒体について、１、２、４倍速における消去率、Δｊａ、Δｊｏの評価結果を表５に示す。表中、Ｓ、Ｃ、Ａの意味はそれぞれ、実施例５に関連して説明したとおりである。
【表５】
0004339356.tif 000006
【０２２３】
表５に示す様に、媒体番号２００−３１〜３５については、すべての線速度でＢ以上の評価が得られているので、１倍速から４倍速で使用できる。このように、反射層２０７および誘電体層２０６の材料を変えても、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で表され、８５≦ｘ≦９８の範囲を満たす材料で記録層２０４を構成した媒体は、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上である線速度範囲で使用できることが確認された。
【０２２４】
媒体番号２００−３１〜３５の媒体については、繰り返し記録性能も１万回まで評価した。その結果、媒体番号２００−３１〜３５は、Ｉｎ２Ｔｅ３を添加したことによる相分離は生じず、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に９％以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
【０２２５】
（実施例１２）
実施例１２においては、ＭとしてＩｎの代わりにＧａを含む、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る記録層２０４を備えた、５種類の媒体（媒体番号２００−４１〜４５）を製造し、実施例１１と同様の評価を行った。その結果、実施例１１と同様に、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ｇａであり、８５≦ｘ≦９８を満たす材料から成る記録層を形成すれば、ＣＡＶ記録が可能な良好な媒体が得られることがわかった。
【０２２６】
（実施例１３）
実施例１３においては、ＭとしてＩｎの代わりにＡｌを含む、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る記録層２０４を備えた、５種類の媒体（媒体番号２００−５１〜５５）を製造し、実施例１１と同様の評価を行った。その結果、実施例１１と同様に、上記式（３）で示され、Ｍ＝Ａｌであり、８５≦ｘ≦９８を満たす材料から成る記録層を形成すれば、ＣＡＶ記録が可能な良好な媒体が得られることがわかった。
【０２２７】
（実施例１４）
実施例１４では、基本的に実施例８と同様にして、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体を作製して実験を行った。具体的には、２つの情報層を有する図３に示すような情報記録媒体３００を３種類（媒体番号３００−１１〜１３）製造し、記録再生評価および信頼性評価を実施した。本実施例では、第１の記録層３０４を、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料、または［（ＳｎＴｅ）ｚ（ＧｅＴｅ）１−ｚ］ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を、（ＧｅＴｅ）ｘ［（Ｉｎ２Ｔｅ３）ｙ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｙ］１００−ｘ（ｍｏｌ％）で示される材料から成る層とした。また、比較のために、第１の記録層３０４を（ＧｅＴｅ）９３（Ｂｉ２Ｔｅ３）７（ｍｏｌ％）で示される材料から成る層とし、第２の記録層３１１を式（ＧｅＴｅ）９３（Ｉｎ２Ｔｅ３）７（ｍｏｌ％）で示される材料から成る層とした媒体３００（媒体番号３００−Ｂ）を準備した。記録再生評価並びに信頼性評価は、実施例８と同様、１倍速、２倍速、４倍速で実施した。以下に、製造方法および評価方法について説明する。
【０２２８】
最初に、情報記録媒体３００の製造方法について説明する。実施例８で使用したものと同様の基板３１５を準備し、図５に示すようなスパッタリング装置内に取り付けた。基板３１５の案内溝形成側表面に、反射層３１４としてＡｇ−Ｇａ−Ｃｕから成る層を８０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。次に第５の誘電体層３１３として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｉｎ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を１７ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成した。この実施例においても第３の界面層３１２は設けずに、第５の誘電体層３１３の上に第２の記録層３１１を１１ｎｍの厚さとなるように積層した。第２の記録層３１１は、（ＧｅＴｅ）９３［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成るように形成した。比較例である媒体３００−Ｂにおいて、第２の記録層３１１は、式（ＧｅＴｅ）９３（Ｉｎ２Ｔｅ３）７（ｍｏｌ％）で表される材料から成る層とした。第２の界面層３１０および第４の誘電体層３０９は、それぞれ実施例８で使用したものと同様の材料を用いて、実施例８で作製した媒体におけるそれらの層と同じ厚さに形成した。これにより、第２の情報層３１６が形成された。
【０２２９】
次に、第４の誘電体層３０９の表面に、案内溝を有する中間層３０８を２５μｍの厚さで形成した。中間層３０８の案内溝形成側表面に、第３の誘電体層３０７としてＴｉＯ２から成る層を２０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第１の反射層３０６としてＡｇ−Ｇａ−Ｃｕから成る層を１０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第２の誘電体層３０５として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｉｎ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を１０ｎｍの厚さとなるようにスパッタリングにより形成し、第１の記録層３０４を６ｎｍの厚さとなるように形成した。
【０２３０】
第１の記録層３０４は、媒体番号３００−１１においては、（ＧｅＴｅ）９３［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成り、媒体番号３００−１２においては、［（ＳｎＴｅ）０．１（ＧｅＴｅ）０．９］９３［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成り、媒体番号３００−１３においては、［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９３［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．９（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．１］７（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成るものであった。比較例である媒体番号３００−Ｂにおいては、第１の記録層３０４は（ＧｅＴｅ）９３（Ｂｉ２Ｔｅ３）７（ｍｏｌ％）で表される材料から実質的に成るものであった。
【０２３１】
次に、実施例８と同様に、第１の記録層３０４上に、第１の界面層３０３として（ＺｒＯ２）２５（ＳｉＯ２）２５（Ｃｒ２Ｏ３）５０（ｍｏｌ％）から成る層を５ｎｍの厚さとなるように形成し、第１の誘電体層３０２として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０（ｍｏｌ％）から成る層を４０ｎｍの厚さとなるように形成した。これにより、第１の情報層３１７が形成された。
【０２３２】
各層のスパッタリング条件および形成条件を説明する。反射層３１４のスパッタリング条件は、実施例１１の反射層２０７のそれと同様とした。第５の誘電体層３１３のスパッタリング条件は、実施例１１の第２の誘電体層２０６のそれと同様とした。第２の記録層３１１のスパッタリング条件は、実施例８における第２の記録層３１１のスパッタリング条件と同様とした。第２の界面層３１０のスパッタリング条件は、実施例１の第１および第２の界面層１０３および１０５のそれと同様とした。第２の誘電体層３０９のスパッタリング条件は、実施例１の第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６と同様の条件で形成した。
【０２３３】
以上のようにして第２の情報層３１６を形成した基板３１５を、スパッタリング装置から取り出す。
【０２３４】
次に、中間層３０８を、実施例８と採用した手順と同様の手順で形成した。中間層３０８まで形成した基板３１５を再びスパッタリング装置に配置して、中間層３０８の表面に第１の情報層３１７を形成した。
【０２３５】
まず、中間層３０８上に、第３の誘電体層３０７を形成する。第３の誘電体層３０７のスパッタリング条件は、実施例８における第３の誘電体層３０７のそれと同様とした。続いて、第２の反射層３０６を、実施例１１における反射層２０７のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。第２の誘電体層３０５のスパッタリング条件は、本実施例における第５の誘電体層３１３のそれと同様の条件とした。第１の記録層３０４は、実施例８における第１の記録層３０４のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。第１の界面層３０３は、実施例１における第１および第２界面層１０３および１０５のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。第１の誘電体層３０２は、実施例１における第１の誘電体層１０２および第２の誘電体層１０６のスパッタリング条件と同様の条件で形成した。
【０２３６】
以上のようにして中間層３０８の上に第１情報層を形成した基板３１５を、スパッタリング装置から取り出す。それから、第１の誘電体層３０２の表面に紫外線硬化性樹脂であるアクリル系の樹脂をスピンコート法で塗布し、紫外線をこの樹脂の側から照射して樹脂を硬化させ、カバー層３０１を７２μｍの厚さとなるように形成した。さらにカバー層３０１の表面に紫外線硬化性樹脂であるアクリル系の樹脂をスピンコート法で塗布し、紫外線をこの樹脂側から照射して樹脂を硬化させ、ハードコート層を３μｍの厚さとなるように形成した。本実施例では、カバー層３０１とハードコート層を合わせた厚さを７５μｍとした。このようにして、カバー層形成工程を終了させた。
【０２３７】
カバー層の形成工程が終了した後、実施例８と同様の条件で初期化工程を実施した。これにより初期化工程が終了し、媒体番号３００−１１〜１３および３００−Ｂの情報記録媒体３００の作製が完了した。作製した媒体はいずれも、第１の情報層３１７および第２の情報層３１６の両方の鏡面部反射率が、Ｒｃ約６％、Ｒａ約１％であった。実施例８と同様、第２の情報層３１６の反射率は、第１の情報層３１７を通ったレーザ光で測定していることに留意されたい。また、第１の情報層３１７の光透過率はＴｃ約５１％、Ｔａ約５２％であった。実施例８と同様、各情報層の光透過率の測定は、それぞれの情報層を基板３１５上に作製して実施した。
【０２３８】
記録再生評価方法、消去率測定方法および信頼性評価については、実施例８と同様の条件である。媒体番号３００−１１について、第１の情報層３１７および第２の情報層３１６のＰｐはいずれも、１倍速（３６Ｍｂｐｓ）においては約１０ｍＷ、２倍速（７２Ｍｂｐｓ）においては約１１ｍＷ、４倍速（１４４Ｍｂｐｓ）においては約１４ｍＷであり、十分システムバランスがとれる値であった。また、得られたＬＥＱジッタ値は、１倍速（３６Ｍｂｐｓ）においては第１の情報層３１７が７．１％、第２の情報層３１６が５．８％、２倍速（７２Ｍｂｐｓ）においては第１の情報層が７．４％、第２の情報層が５．９％、４倍速（１４４Ｍｂｐｓ）においては第１の情報層が８．０％、第２の情報層が６．５％であり、十分システムバランスがとれる値であった。
【０２３９】
３種類の情報記録媒体と比較用の情報記録媒体について、１、２、４倍速における消去率、Δｊａ、Δｊｏの評価結果を表６に示す。表中、Ｓ、Ｃ、Ａの意味はそれぞれ、実施例５に関連して説明したとおりである。ただし、“−”の条件は消去率が悪く、ＰｐとＰｂが決定できず、記録保存性と書換保存性の評価ができなかったことを示す。
【０２４０】
【表６】
0004339356.tif 000007
【０２４１】
表６に示す様に、媒体番号３００−１１〜１３について、すべての線速度でＳまたはＡの評価が得られているので、少なくとも１倍速から４倍速で使用できる。第１の記録層３０４がＳｎを含む媒体番号３００−１２および３００−１３は、式（４）におけるｚの値とｙの値を調整して、媒体番号３００−１１とほぼ同等の消去率、Δｊａ、Δｊｏの性能を得ることができた。この結果からも、ｚの値は０．３以下が好ましく、このｚの範囲におけるｙの値は０．９以下が好ましいことがわかった。これに対し、媒体番号３００−Ｂの媒体（比較例）はいずれの速度でも、実施例８の媒体番号３００−Ａの媒体と同様、Ｃ評価であり、実用性のないものであった。
【０２４２】
媒体番号３００−１１〜１３については、繰り返し記録性能も１万回まで評価した。その結果、Ｉｎ２Ｔｅ３を添加したことによる相分離は生じず、前端間のジッタ値および後端間のジッタ値は共に９％以下であり、画像ファイル用途には十分で、データファイル用途としても十分実用できるレベルにあった。
【０２４３】
このように、第２の反射層３１４、第１の反射層３０６、第５の誘電体層３１３、および第２の誘電体層３０５の材料を変えても、上記式（３）または上記式（４）で示される材料で記録層を構成することにより、少なくとも１倍速から４倍速で使用できることが確認された。
【０２４４】
（実施例１５）
実施例１５においては、ＭとしてＩｎの代わりにＧａを含む材料を使用して、３種の媒体（媒体番号３００−１４、１５、１６）を製造し、実施例１４と同様にして、記録再生評価および信頼性評価を実施した。媒体番号３００−１４においては、第１の記録層３０４と第２の記録層３１１を共に、（ＧｅＴｅ）９３［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−１５においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．１（ＧｅＴｅ）０．９］９３［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９３［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−１６においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９３［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．９（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．１］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９３［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。
【０２４５】
その結果、ＭとしてＧａを用いても、実施例１４と同様、２層Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体であって、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上である線速度範囲以上で使用され得る、ＣＡＶ記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【０２４６】
（実施例１６）
実施例１６においては、ＭとしてＩｎの代わりにＡｌを含む材料を使用して、３種類の媒体（媒体番号３００−１７、１８、１９）を製造し、実施例１４と同様にして記録再生評価および信頼性評価を実施した。媒体番号３００−１７においては、第１の記録層３０４と第２の記録層３１１を共に（ＧｅＴｅ）９３［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−１８においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．１（ＧｅＴｅ）０．９］９３［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９３［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。媒体番号３００−１９においては、第１の記録層３０４を［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９３［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．９（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．１］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とし、第２の記録層３１１を（ＧｅＴｅ）９３［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］７（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。
【０２４７】
その結果、ＭとしてＡｌを用いても、実施例１４と同様、２層Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ仕様の媒体であって、最大線速度が最小線速度の２．４倍以上である線速度範囲以上で使用され得る、ＣＡＶ記録が可能な優れた情報記録媒体が得られることがわかった。
【０２４８】
（実施例１７）
実施例１７においては、ＩＣＰ発光分光分析法により、Ｇｅ４０．０Ｂｉ５．６Ｔｅ５２．０Ｉｎ２．４（原子％）（計算により（ＧｅＴｅ）９１［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．３（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．７］９（ｍｏｌ％）と換算される）で示される材料から成ると判断された記録膜を、Ｘ線マイクロアナリシス法（Ｘ−ｒａｙ  ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ）により組成分析した。ＩＣＰ発光分光分析法による分析方法は、先に実施例１において説明したとおりである。Ｘ線マイクロアナリシス法による組成分析は、日本電子（株）製のＪＸＡ８９００Ｒを使用して実施した。
【０２４９】
具体的には、ＩＣＰ発光分光分析により、Ｇｅ、Ｂｉ、ＴｅおよびＩｎに関して、Ｇｅ４０．２Ｂｉ５．５Ｔｅ５２．０Ｉｎ２．３（原子％）の組成を有すると判断された膜を形成するときに採用した条件と同じ条件で形成した膜の組成を、Ｘ線マイクロアナリシス法により分析した。その結果、この膜は、４つの元素に関して、Ｇｅ４０．４Ｂｉ５．５Ｔｅ５１．９Ｉｎ２．２（原子％）の組成を有すると判断された。２つの分析方法による測定結果には有意差がなく、本発明の情報記録媒体の記録層の組成分析方法として、いずれの方法を採用してもよいことがわかった。
【０２５０】
ここでは、元素の定量分析法としてＩＣＰ発光分光分析法およびＸ線マイクロアナリシス法を用いた。その他の分析方法としては、オージェ電子分光法（Ａｕｇｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）、および二次イオン質量分析法（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）があり、いずれの方法によっても同様の定量分析が可能である。
【０２５１】
（実施例１８）
実施例１８は、実施例１７と同様の測定を、ＩＣＰ発光分光分析によりＧｅ３２．４Ｓｎ１３．９Ｂｉ１．５Ｔｅ５０．７Ａｌ１．５（原子％）（［（ＳｎＴｅ）０．３（ＧｅＴｅ）０．７］９７［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．５（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．５］３（ｍｏｌ％）と換算される）で示される材料から成ると判断された膜について実施した。具体的には、ＩＣＰ発光分光分析により、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｂｉ、ＴｅおよびＡｌに関して、Ｇｅ３２．６Ｓｎ１４．０Ｂｉ１．４Ｔｅ５０．６Ａｌ１．４（原子％）の組成を有すると判断された膜を形成する際に採用した条件と同じ条件で形成した膜の組成をＸ線マイクロアナリシス法により分析した。その結果、この膜は、５つの元素に関してＧｅ３２．４Ｓｎ１３．８Ｂｉ１．５Ｔｅ５０．８Ａｌ１．５（原子％）の組成を有すると判断された。したがって、Ｓｎを含む記録層についても、その組成分析の方法として、ＩＣＰ発光分光分析法およびＸ線マイクロアナリシス法のいずれを採用してもよいことがわかった。
【０２５２】
（実施例１９）
実施例１９は、実施例１で試作した情報記録媒体１００−２と実質的に同じ情報記録媒体１００−２（２）を試作して、記録層１０４の組成分析を行った。記録層１０４は、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）（Ｇｅ３８．２Ｂｉ８．５Ｔｅ５２．４Ｇａ０．９（原子％）と換算される）で示される材料から成る膜を形成するためのスパッタリングターゲットを用いて形成され、膜厚は７ｎｍであった。組成分析のための試料の準備は次の手順で行った。情報記録媒体１００−２（２）をＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）加工して、断面をスライスし、試料片を準備した。次に、試料片を、透過電子顕微鏡で観察しながら、断面に電子ビームをあて検出される元素を分析した。分析は、透過電子顕微鏡として、日本電子製４０００ＥＸを使用し、元素分析を日立製作所製ＨＦ−２２００を用いて実施した。その結果、記録層の部分について得られた元素組成はＧｅ３８Ｂｉ９Ｔｅ５２Ｇａ１（原子％）となった。この結果より、情報記録媒体とした後に、透過電子顕微鏡を用いて記録層を分析する方法によっても、記録層の組成分析を実施できることがわかった。情報記録媒体中の記録層の組成を分析する方法としては、例えば、情報記録媒体の端面にカッターの刃を入れて、基板１０１とダミー基板１１０を剥がし、記録層１０４または他の層を露出させて、オージェ電子分光法もしくは二次イオン質量分析法により測定する方法がある。この方法を使用する場合、記録層が露出していないときには、表面から順に、深さ方向の元素組成の変化を測定して、記録層に相当する範囲の深さの元素組成から、記録層の組成を決定することができる。
【０２５３】
（実施例２０）
図４に、電気的手段によって情報を記録する情報記録媒体とそれに記録するシステムを示す。実施例２０は、図４に示す情報記録媒体４００の記録層に本発明の記録層を用いて、電気的エネルギーを印加して記録する実験を行った。情報記録媒体４００は、いわゆるメモリである。
【０２５４】
本実施例の情報記録媒体４００は次のようにして作製した。まず、表面を窒化処理した、長さ５ｍｍ、幅５ｍｍ及び厚さ１ｍｍのＳｉ基板４０１を準備した。この基板４０１の上に、Ａｕの下部電極４０２を１ｍｍ×１ｍｍの領域に厚さ０．１μｍで形成した。下部電極４０２の上に、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る記録層４０３を１ｍｍ×１ｍｍの領域に厚さ０．１μｍとなるように形成し、Ａｕの上部電極４０４を０．６ｍｍ×０．６ｍｍの領域に厚さ０．１μｍで形成した。
【０２５５】
下部電極４０２、記録層４０３、及び上部電極４０４はいずれも、スパッタリング法で形成した。これらのスパッタリングは、基板４０１を成膜装置に取り付けて順次実施した。まず、基板４０１の表面に下部電極４０２を、Ａｕのスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、パワーを２００Ｗとして、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で直流スパッタリングにより、形成した。続いて、下部電極４０２上に記録層４０３を、Ｇｅ、Ｉｎ、ＢｉおよびＴｅを含むスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、パワーを１００Ｗとして、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で直流スパッタリングにより形成した。続いて、記録層４０３上に、上部電極４０４を、Ａｕのスパッタリングターゲット（直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍ）を用いて、パワーを２００Ｗとして、圧力０．１３ＰａのＡｒガス雰囲気中で直流スパッタリングにより形成した。
【０２５６】
以上のようにして製造した情報記録媒体４００に電気的エネルギーを印加することによって記録層４０３にて可逆的相変化が起こることを、図４に示すシステムにより確認した。図４に示すように、２つの印加部４０９を下部電極４０２及び上部電極４０４にＡｕリード線でそれぞれボンディングすることによって、印加部４０９を介して電気的書き込み／読み出し装置４１１を情報記録媒体（メモリ）４００に接続した。この電気的書き込み／読み出し装置４１１において、下部電極４０２と上部電極４０４に各々接続されている印加部４０９の間には、パルス発生部４０５がスイッチ４０８を介して接続され、また、抵抗測定器４０６がスイッチ４０７を介して接続されていた。抵抗測定器４０６は、抵抗測定器４０６によって測定される抵抗値の高低を判定する判定部４１０に接続された。パルス発生部４０５によって印加部４０９を介して上部電極４０４及び下部電極４０２の間に電流パルスを流し、下部電極４０２と上部電極４０４との間の抵抗値を抵抗測定器４０６によって測定し、この抵抗値の高低を判定部４１０で判定した。記録層４０３の相変化によって抵抗値は変化する。
【０２５７】
本実施例の場合、記録層４０３の融点は６００℃、結晶化温度は１８０℃、結晶化時間は５０ｎｓであった。下部電極４０２と上部電極４０４の間の抵抗値は、記録層４０３が非晶質状態では１０００Ω、結晶状態では２０Ωであった。記録層４０３が非晶質状態（即ち高抵抗状態）のとき、下部電極４０２と上部電極４０４の間に、２０ｍＡ、６０ｎｓの電流パルスを印加したところ、下部電極４０２と上部電極４０４の間の抵抗値が低下し、記録層４０３が非晶質状態から結晶状態に転移した。次に、記録層４０３が結晶状態（即ち低抵抗状態）のとき、下部電極４０２と上部電極４０４の間に、２００ｍＡ、２０ｎｓの電流パルスを印加したところ、下部電極４０２と上部電極４０４の間の抵抗値が上昇し、記録層４０３が結晶状態から非晶質状態に転移した。すなわち、可逆的相変化が確認された。さらに、１００ｎｓ以下の高速転移が可能であり、高速メモリが得られた。
【０２５８】
以上の結果から、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る膜は、電気的エネルギーを付与することによって、相変化し得ることがわかった。よって、この膜を記録層４０３として含む情報記録媒体４００が、電気的エネルギーの印加により情報を高速記録消去する機能を有することを確認できた。
【０２５９】
本実施例では記録層４０３を、（ＧｅＴｅ）８９［（Ｉｎ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で示される材料から実質的に成る層とした。（ＧｅＴｅ）８９［（Ｇａ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）および（ＧｅＴｅ）８９［（Ａｌ２Ｔｅ３）０．１（Ｂｉ２Ｔｅ３）０．９］１１（ｍｏｌ％）で示される材料から成る層を記録層として同様のメモリを構成した場合でも、同様に、高速可逆的相変化が生じることが確認された。また、情報記録媒体４００を複数個つないでメモリ容量を増やすこと、ならびにアクセス機能及びスイッチング機能を向上させることも可能である。
【０２６０】
以上、種々の実施例を通じて本発明の情報記録媒体について説明してきたように、本発明は、光学的手段で記録する情報記録媒体及び電気的手段で記録する情報記録媒体のいずれにも適用することができる。即ち、記録層を、ＧｅＴｅ−Ｂｉ２Ｔｅ３系材料にＭｅ２Ｔｅ３と添加したＧｅ−Ｔｅ−Ｂｉ−Ｍ系材料またはこれにさらにＳｎ−Ｔｅを添加したＧｅ−Ｓｎ−Ｔｅ−Ｂｉ−Ｍ系材料で構成することによって、これまで実現されなかった、高線速度且つ広い線速度範囲において、高い消去性能と優れた記録保存性を有する情報記録媒体が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０２６１】
本発明の情報記録媒体は、優れた性能を呈する記録層を有し、大容量な光学的情報記録媒体として、ＤＶＤ−ＲＡＭディスク、ＤＶＤ−ＲＷディスク、ＤＶＤ＋ＲＷディスク、および書換型Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等に有用である。さらに、電気的情報記録媒体として、電気的な高速スイッチング素子としても有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２６２】
【図１】本発明の情報記録媒体の一例を示す部分断面図
【図２】本発明の情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図
【図３】本発明の情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図
【図４】本発明の情報記録媒体のさらに別の例を示す部分断面図とそれを使用するシステムの一例を示す模式図
【図５】本発明の情報記録媒体の製造方法において用いられるスパッタリング（成膜）装置の一例を示す概略図
【図６】本発明の情報記録媒体の記録再生装置の一例を示す模式図
【符号の説明】
【０２６３】
５０，１００，２００，３００，４００    情報記録媒体
３５，１０１，２０８，３１５，４０１    基板
１０２，２０２，３０２    第１の誘電体層
１０６，２０６，３０５    第２の誘電体層
３０７    第３の誘電体層
３０９    第４の誘電体層
３１３    第５の誘電体層
１０３，２０３，３０３    第１の界面層
１０５，２０５，３１０    第２の界面層
３１２  第３の界面層
１０４，２０４，４０３    記録層
３０４    第１の記録層
３１１    第２の記録層
１０７    光吸収補正層
１０８，２０７    反射層
３０６    第１の反射層
３１４    第２の反射層
１０９    接着層
１１０    ダミー基板
３０８    中間層
２０１，３０１    カバー層
３１７    第１の情報層
３１６    第２の情報層
１１１，２０９，３１８    レーザ光
４０２    下部電極
４０４    上部電極
４０５    パルス発生部
４０６    抵抗測定器
４０７，４０８    スイッチ
４０９    印加部
４１０    判定部
４１１    電気的書き込み／読み出し装置
５２，１１１，２０９，３１８    レーザ光
３２    排気口
３３    スパッタガス導入口
３４    基板ホルダー（陽極）
３６    スパッタリングターゲット（陰極）
３７    ターゲット電極
３８    電源
３９    スパッタ室
５１    スピンドルモータ
５３    半導体レーザ
５４    光学ヘッド
５５    対物レンズ
【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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