(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基体上に、少なくとも１層のＳｂ系薄膜と少なくとも１層の反応薄膜とからなる記録層を有し、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが接しており、Ｓｂ系薄膜が、Ｓｂを９５原子％以上含有するＳｂ系材料を成膜したものであり、反応薄膜が、Ｉｎ、ＡｇおよびＴｅを主成分とするか、Ｉｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂを主成分とするＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料を成膜したものであり、反応薄膜中に酸素を０．５〜１０原子％含有する光記録媒体。
【請求項２】
Ｓｂ系薄膜の厚さが７nm以上である請求項１の光記録媒体。
【請求項３】
Ｓｂ系薄膜の厚さの合計が記録層の厚さの３０〜７０％を占める請求項１または２の光記録媒体。
【請求項４】
Ｓｂ系薄膜が結晶化している請求項１〜３のいずれかの光記録媒体。
【請求項５】
Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料中のＩｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂの原子比を
式Ｉ−１  （ＩｎｘＡｇｙＴｅ１−ｘ−ｙ）１−ｚＳｂｚ
で表わしたとき、
ｘ＝０．１〜０．３、
ｙ＝０．１〜０．３５、
ｚ＝０〜０．５
である請求項１〜４のいずれかの光記録媒体。
【請求項６】
記録層中におけるＳｂ系薄膜と反応薄膜との間の界面の数が１０以下である請求項１〜５のいずれかの光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相変化型の光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高密度記録が可能で、しかも記録情報を消去して書き換えることが可能な光記録媒体が注目されている。書き換え可能型の光記録媒体のうち相変化型のものは、レーザー光を照射することにより記録層の結晶状態を変化させて記録を行い、このような状態変化に伴なう記録層の反射率変化を検出することにより再生を行うものである。相変化型の光記録媒体は単一の光ビームの強度を変調することによりダイレクト・オーバーライトが可能であり、また、駆動装置の光学系が光磁気記録媒体のそれに比べて単純であるため、注目されている。
【０００３】
相変化型の光記録媒体には、結晶質状態と非晶質状態とで反射率の差が大きいこと、非晶質状態の安定度が比較的高いことなどから、Ｇｅ−Ｔｅ系材料が用いられることが多いが、最近、カルコパイライトと呼ばれる化合物を応用することが提案されている。
【０００４】
カルコパイライト型化合物は化合物半導体材料として広く研究され、太陽電池などにも応用されている。カルコパイライト型化合物は、化学周期律表を用いるとIb-IIIb-VIb２やIIb-IVb-Vb２で表わされる組成であり、ダイヤモンド構造を２つ積み重ねた構造を有する。カルコパイライト型化合物はＸ線構造解析によって容易に構造を決定することができ、その基礎的な特性は、例えば月刊フィジクスvol.8,No.8,1987,pp-441や、電気化学vol.56,No.4,1988,pp-228などに記載されている。
【０００５】
これらのカルコパイライト型化合物の中で特にＡｇＩｎＴｅ２は、ＳｂやＢｉを用いて希釈することにより、線速度７m/s前後の光記録媒体の記録層材料として使用できることが知られている（特開平３−２４０５９０号公報、同３−９９８８４号公報、同３−８２５９３号公報、同３−７３３８４号公報、同４−１５１２８６号公報等）。
【０００６】
このようなカルコパイライト型化合物を用いた相変化型光記録媒体の他、特開平４−２６７１９２号公報や特開平４−２３２７７９号公報、特開平６−１６６２６８号公報には、記録層が結晶化する際にＡｇＳｂＴｅ２相が生成する相変化型光記録媒体が開示されている。
【０００７】
従来の相変化型光記録媒体では、真空成膜装置などを用いて記録層を形成しているため、形成直後の記録層は非晶質状である。これを書き換え型の媒体として利用する場合には、一般に初期化と呼ばれる操作により、記録層を結晶化する必要がある。
【０００８】
初期化の方法としては、成膜後に記録層の結晶化温度まで基板を加熱して結晶化させる方法（特開平２−３１３１号公報）、成膜後にレーザービームを照射して結晶化させる固相初期化と呼ばれる方法（特開平４−３６６４２４号公報、同２−２０１７３４号公報、同３−７６０２７号公報）、カルコゲン化合物の光特性を利用してフラッシュ光を成膜後の基板に照射し、いわゆる光黒化によって擬似的に結晶化させる方法（特開平４−２８１２１９号公報）、高周波を用いて誘導加熱によって結晶化させる方法、成膜中に基板を加熱して結晶化させる方法（特開平２−９８８４７号公報）、第１層目の誘電体を形成し、次いで記録層を形成した後、これを加熱して結晶化し、さらに誘電体を形成する方法（特開平２−５２４６号公報）などが提案されている。
【０００９】
しかし、レーザービーム照射による初期化は長時間を要し、生産性に問題がある。また、媒体全体を加熱する方法では、安価な樹脂基板を使いにくいという問題がある。すなわち、初期化処理の際の加熱によって樹脂基板が歪み、トラッキングなどに支障をきたすようになってしまう。また、フラッシュ光を用いる方法では、完全に結晶化するためには複数回の照射が必要であり、生産性に問題がある。
【００１０】
このため、現在、工業的に適当な方法として利用されているのは、バルクイレーザーと呼ばれる装置を用いる方法である。バルクイレーザーは、出力の高いガスレーザーや半導体レーザーのビームをあまり絞らずに照射して、多数のトラックを一挙に結晶化させる装置である。バルクイレーザーでは、記録層を限定的に加熱できるため基板の温度上昇が小さくなるので、耐熱性の低い樹脂基板の利用が可能である。
【００１１】
しかし、バルクイレーザーでは、１２cm径の光記録ディスクを初期化するときでさえ数分間程度の時間が必要であるため、光記録ディスク生産工程における律速段階となっている。
【００１２】
しかも、従来の相変化型記録媒体では、初期化後、安定した消去率を得るまでには書き換えを何回か繰り返す必要があった。このため、一般に、１０回程度書き換えを繰り返してから特性評価を行っていた。このように消去率が不安定となるのは、初期化処理直後の書き換え時には、ＡｇＳｂＴｅ２結晶相やＩｎ−Ｔｅ結晶相の生成が完全ではないからと考えられる。
【００１３】
従来の相変化型記録媒体で必要とされた初期化処理を不要とするために、本出願人は特願平７−４７８２２号において、Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系の記録層を形成するに際し、Ｓｂ＋Ｉｎをスパッタする工程とＡｇ＋Ｔｅをスパッタする工程とを分離して設けるか、Ｓｂをスパッタする工程とＩｎをスパッタする工程とＡｇ＋Ｔｅをスパッタする工程とを分離して設けることを提案している。このような工程により形成された記録層は、少なくとも一部が結晶化している。この方法により形成された記録層は、繰り返し記録を行って層中の元素を十分に拡散および混合した後では、上記したバルクイレーザーにより初期化した場合と同様な反射率変化が得られる。しかし、記録層形成直後から数回目までの書き換えに際しては、従来の相変化型記録媒体と同様に消去率が安定しない。具体的には、形成時に結晶化した領域と書き換え時に結晶化した領域とでは反射率が異なるため、書き換え領域が記録層全面に及ぶまでは反射率が安定しないのである。書き換え型のデジタルビデオディスク（ＤＶＤ−ＲＡＭ）などで利用されるマークエッジ記録の場合には、このような反射率のばらつきが生じると、マークエッジと誤認されるという問題が生じ得る。
【００１４】
特開平８−１０６６４７号公報には、ＡｇＳｂＴｅ２膜とＩｎ−Ｓｂ膜とが交互に積層されるか、ＡｇＳｂＴｅ２膜とＩｎ膜とＳｂ膜とが交互に積層されたＡｇＩｎＳｂＴｅ系人工格子膜よりなる記録層を設けた相変化型記録媒体が記載されている。同公報では、結晶化しているＡｇＳｂＴｅ２膜を用いるために記録層全体の初期化エネルギーがわずかで済むことを、効果のひとつにしている。
【００１５】
しかし、本発明者らの研究によれば、ＡｇＳｂＴｅ２膜とＩｎ−Ｓｂ膜とを積層した場合、上記した特願平７−４７８２２号記載の発明と同様に、記録層形成直後から数回目までの書き換えの際に反射率が安定しない。また、ＡｇＳｂＴｅ２膜とＳｂ膜とＩｎ膜とを積層した場合も、数回目までの書き換えの際に反射率が安定しない。書き換えの際に結晶質部で安定した反射率を得るためには、結晶質部にＩｎ−Ｔｅ結晶相が存在している必要がある。しかし、同公報のようにＩｎがＡｇＳｂＴｅ２膜中に存在せず、Ｉｎ−Ｓｂ膜やＩｎ膜として存在していると、ＩｎがＴｅと結合してＩｎ−Ｔｅ結晶相を形成することが困難となる。そして、同公報のように初期化を低エネルギーで行う場合、初期化時にＩｎ−Ｔｅ結晶相を十分に形成することはできないため、さらに書き換えを数回繰り返してＩｎ−Ｔｅ結晶相を十分に形成できるまでは、反射率が安定しないのである。なお、同公報には、初期化の具体的条件（線速度、レーザーパワー等）は記載されていない。
【００１６】
しかも、同公報にはＳｂ膜やＩｎ−Ｓｂ膜を５nm以下の厚さとした例しか記載されていない。これらの膜は、５nm以下の厚さでは結晶質膜とはならない。このため、記録層形成直後の反射率が著しく低くなってしまう。反射率が低いとレーザー光のフォーカシングが困難となって均一な加熱が行えなくなるため、初期化を均一に行うことができなくなる。
【００１７】
なお、同公報には、Ｉｎ−Ｓｂ膜中のＩｎ含有率についての記載はない。ただし、同公報の実施例では、ＩｎとＳｂとをＩｎ膜とＳｂ膜とに分離する積層構成と、両元素を分離せずにＩｎ−Ｓｂ膜とする単層構成とを単純に比較しているので、Ｉｎ−Ｓｂ膜の組成はＩｎ膜とＳｂ膜とを合わせたときの組成と同じと考えられる。そして、Ｉｎ膜とＳｂ膜とは厚さが同じになっていることから、Ｉｎ−Ｓｂ膜のＩｎ含有率は１０〜１５原子％程度であると考えられる。Ｉｎ含有率がこのように高いと、例え膜を厚くしても結晶質膜として形成することが困難となるため、やはり初期化の際に上記した問題が生じる。
【００１８】
このような事情から、本出願人は特願平８−３５２２９８号において、Ｓｂ系材料を成膜したＳｂ系薄膜と、Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料を成膜した反応薄膜とから記録層を構成することを提案した。このようにＳｂを独立して薄膜化すると、結晶化速度の速いＳｂは膜を形成した段階でほぼ結晶化する。一般に光記録媒体では、形成直後（初期化前）の反射率をＲ０とし、繰り返し記録後の記録層の結晶質部（消去部）における反射率をＲＣとし、繰り返し記録後の記録層の非晶質部（記録マーク）における最低反射率をＲＡとすると、
ＲＡ＜Ｒ０＜ＲＣ
となる。すなわち、記録層形成直後の反射率Ｒ０は、通常、ＲＣより低くなる。しかし、上記特願平８−３５２２９８号では、形成直後から結晶化しているＳｂ薄膜のためにＲ０が比較的高くなり、例えばＲＣの６０％程度以上、場合によってはＲ０＝ＲＣとすることもできる。したがって、初期化が容易になるか、あるいは不要になる。
【００１９】
ところで、通常の方法で形成したＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系記録層では、１０００回程度オーバーライトを繰り返すと、消去率の低下により実質的に書き換え（繰り返しオーバーライト）が不可能となってしまう。上記特願平８−３５２２９８号に記載された光記録媒体についても、オーバーライト可能回数の増大が望まれる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、相変化型光記録媒体のオーバーライト回数を増大させることであり、また、第２の目的は、第１の目的を達成した上で、記録層の初期化処理が製造の際の律速段階であった相変化型光記録媒体において、製造時間を短縮し、かつ、初回のオーバーライトから安定した記録再生特性を実現することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（６）のいずれかの構成により達成される。
（１）  透明基体上に、少なくとも１層のＳｂ系薄膜と少なくとも１層の反応薄膜とからなる記録層を有し、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが接しており、Ｓｂ系薄膜が、Ｓｂを９５原子％以上含有するＳｂ系材料を成膜したものであり、反応薄膜が、Ｉｎ、ＡｇおよびＴｅを主成分とするか、Ｉｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂを主成分とするＩｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料を成膜したものであり、反応薄膜中に酸素を０．５〜１０原子％含有する光記録媒体。
（２）  Ｓｂ系薄膜の厚さが７nm以上である上記（１）の光記録媒体。
（３）  Ｓｂ系薄膜の厚さの合計が記録層の厚さの３０〜７０％を占める上記（１）または（２）の光記録媒体。
（４）  Ｓｂ系薄膜が結晶化している上記（１）〜（３）のいずれかの光記録媒体。
（５）  Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料中のＩｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂの原子比を
式Ｉ−１  （ＩｎｘＡｇｙＴｅ１−ｘ−ｙ）１−ｚＳｂｚ
で表わしたとき、
ｘ＝０．１〜０．３、
ｙ＝０．１〜０．３５、
ｚ＝０〜０．５
である上記（１）〜（４）のいずれかの光記録媒体。
（６）  記録層中におけるＳｂ系薄膜と反応薄膜との間の界面の数が１０以下である上記（１）〜（５）のいずれかの光記録媒体。
【００２２】
【作用および効果】
本発明では、記録層をスパッタ法により形成する。この際、Ｓｂ系薄膜形成時にはスパッタ室にＡｒ等の不活性ガスだけを導入し、反応薄膜形成時にはスパッタ室に不活性ガスに加えて酸素ガスを導入する。これにより記録層に酸素を含有させ、繰り返しオーバーライトが可能な回数を増大させる。
【００２３】
成膜雰囲気中への酸素ガスの導入がオーバーライト可能回数を著しく増大させる理由は明らかではないが、繰り返しオーバーライトによる記録層の偏析や、誘電体層から記録層への元素拡散などが抑制されるためと考えられる。
【００２４】
Ｓｂ系薄膜に酸素を導入せず、反応薄膜だけに酸素を導入する主な理由は、Ｓｂ系薄膜の結晶化を妨げないためである。Ｓｂは結晶化が高速である反面、不純物によって結晶化が妨害されやすく、Ｓｂ系薄膜形成時に酸素ガスを導入すると、結晶化が円滑に進まず非晶質膜となってしまう。Ｓｂ系薄膜が非晶質膜となると、上述した初期化が容易あるいは不要となる効果が実現しない。このような知見に基づいて、本発明では、反応薄膜形成時にだけスパッタ室内に酸素ガスを導入することにより、初期化処理に伴う生産性低下を改善する効果と、繰り返しオーバーライト回数を増大させる効果とを共に実現することを可能とした。
【００２５】
また、オーバーライト可能回数の増大には、以下に説明する作用も関係すると考えられる。Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ−Ｓｂ系記録層に消去パワーを加えて結晶化させたとき、ＡｇＳｂＴｅ２結晶相の他にＳｂの微細結晶相が存在することが反射率を高くし、消去率を高くするために必要である。しかし、単相の非晶質記録層を初期化する従来の方法では、初期化時に初めてＳｂ微細結晶が形成されるため、Ｓｂ微細結晶中にＡｇが拡散しやすく、書き換えの繰り返しによってＡｇの拡散がさらに進み、Ｓｂ微細結晶のはたらきが阻害される。このため、書き換えの繰り返しに伴なって消去率が低下してしまう。これに対し本発明では、反応薄膜と結晶化したＳｂ系薄膜とが混合される際に、ＡｇがＡｇ−ＴｅやＡｇＳｂＴｅ２といった安定な化合物を形成した後、Ｓｂ相と混合される。このため、Ｓｂ微細結晶中にＡｇが拡散しにくく、繰り返し書き換えを行っても消去率の低下が小さいと考えられる。そして、反応薄膜中へ導入された酸素は、Ｓｂ微細結晶中へのＡｇの拡散を抑えると考えられる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
本発明の光記録媒体は、透明基体上に、少なくとも１層のＳｂ系薄膜と少なくとも１層の反応薄膜とからなる記録層を有する。記録層中において、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とは接している。
【００２８】
記録層
Ｓｂ系薄膜は、Ｓｂ含有率が９５原子％以上、好ましくは９７原子％以上であるＳｂ系材料をスパッタ法などにより成膜したものである。Ｓｂ系薄膜中のＳｂ含有率が低すぎてもＳｂ系薄膜が薄すぎても、Ｓｂ系薄膜の結晶化が困難となり、初期化を容易にする効果が実現しなくなる。
【００２９】
反応薄膜は、Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料をスパッタ法などにより成膜したものである。Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料は、Ｉｎ、ＡｇおよびＴｅを主成分とするか、Ｉｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂを主成分とし、Ｓｂとの混合により相変化材料が生成される材料である。
【００３０】
Ｉｎ−Ａｇ−Ｔｅ系材料中のＩｎ、Ａｇ、ＴｅおよびＳｂの原子比を
式Ｉ−１  （ＩｎｘＡｇｙＴｅ１−ｘ−ｙ）１−ｚＳｂｚ
で表わしたとき、好ましくは
ｘ＝０．１〜０．３、
ｙ＝０．１〜０．３５、
ｚ＝０〜０．５
であり、より好ましくは
ｘ＝０．１〜０．２８、
ｙ＝０．１５〜０．３５、
ｚ＝０．１〜０．５
であり、さらに好ましくは
ｚ＝０．２〜０．４
である。
【００３１】
ｘが小さすぎると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記録マークの非晶質化が不十分となって変調度が低下し、また、信頼性も低くなってしまう。一方、ｘが大きすぎると、記録層中のＩｎ含有率が相対的に高くなりすぎる。このため、記録マーク以外の反射率が低くなって変調度が低下してしまう。
【００３２】
ｙが小さすぎると、記録層中のＡｇ含有率が相対的に低くなりすぎる。このため、記録マークの再結晶化が困難となって、繰り返しオーバーライトが困難となる。一方、ｙが大きすぎると、記録層中のＡｇ含有率が相対的に高くなり、過剰なＡｇが混合処理時に単独でＳｂ相中に拡散することになる。このため、書き換え耐久性が低下すると共に、記録マークの安定性および結晶質部の安定性がいずれも低くなってしまい、信頼性が低下する。すなわち、高温で保存したときに記録マークの結晶化が進んで、Ｃ／Ｎや変調度が劣化しやすくなる。また、繰り返して記録を行なったときのＣ／Ｎおよび変調度の劣化も進みやすくなる。
【００３３】
また、ｘ＋ｙが小さすぎるとＴｅが過剰となってＴｅ相が形成される。Ｔｅ相は結晶転移速度を低下させるため、消去が困難となる。一方、ｘ＋ｙが大きすぎると、記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録できなくなる可能性が生じる。
【００３４】
ｚが大きすぎるても記録層の非晶質化が困難となり、信号が記録できなくなる可能性が生じる。ｚは０であってもよいが、反応薄膜にＳｂを含有させることにより書き換え耐久性が向上するため、好ましくはｚが上記範囲となるようにＳｂを含有させる。ｚが最適範囲内の値であるとき、記録層の結晶化温度は最も低くなるため、記録層形成時に結晶化が進み、混合処理に要するエネルギーが著しく小さくなるか、混合処理を施さなくても十分に安定な書き換えが可能となる。なお、記録層形成時に結晶化が進んでも、両薄膜が混合することはない。すなわち、両薄膜は独立した結晶化膜として存在する。
【００３５】
反応薄膜は、酸素を０．５〜１０原子％、好ましくは２〜６原子％含有する。酸素含有量が少なすぎると、オーバーライト可能回数を十分に多くすることができなくなる。一方、酸素含有量が多すぎると、消去率が低下してしまう。
【００３６】
Ｓｂ系薄膜および／または反応薄膜は、元素Ｍを含むことが好ましい。Ｍは、Ｈ、Ｓｉ、Ｃ、Ｖ、Ｗ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｅ、ＴｂおよびＹから選択される少なくとも１種の元素である。元素Ｍは、書き換え耐久性を向上させる効果、具体的には、書き換えの繰り返しによる消去率の低下を抑える効果を示す。また、高温・高湿などの悪条件下での信頼性を向上させる。このような効果が強力であることから、元素ＭのうちＶ、Ｔａ、ＣｅおよびＹの少なくとも１種が好ましく、ＶおよびＴａの少なくとも１種がより好ましく、Ｖが特に好ましい。
【００３７】
元素Ｍの含有率は、記録層全体で好ましくは５原子％以下、より好ましくは３原子％以下である。記録層中でのＭ含有率が高すぎると、相変化に伴なう反射率変化が小さくなって十分な変調度が得られなくなる。上記のような効果を十分に発揮させるためには、記録層中のＭ含有率を０．５原子％以上とすることが好ましい。
【００３８】
なお、元素ＭをＳｂ系材料に含有させる場合、Ｓｂ系材料中のＭ含有率は５原子％以下、好ましくは３原子％以下とする。Ｓｂ系材料中のＭ含有率が高すぎると、Ｓｂ系薄膜が結晶質膜とならず、本発明の効果が実現しない。Ｓｂ系薄膜は、実質的にＳｂだけ、またはＳｂと元素Ｍとだけからなることが好ましい。
【００３９】
Ｓｂ系薄膜の厚さおよび反応薄膜の厚さは、目的とする記録層組成（両薄膜混合後の組成）が得られるように、両薄膜の組成に応じて適宜決定すればよい。
【００４０】
ただし、Ｓｂ系薄膜の厚さは、好ましくは７nm以上、より好ましくは８nm以上である。Ｓｂ系薄膜が薄すぎると、Ｓｂ系薄膜が均質な結晶質膜とならずに非晶質状態となるため、初期化を容易にする効果が実現しない。
【００４１】
一方、Ｓｂ系薄膜が厚すぎると、それに伴なって反応薄膜も厚くする必要が生じるので、記録層全体が厚くなって光吸収が増大する。このため、高反射率が得られず、変調度も低くなってしまう。Ｓｂ系薄膜の厚さは、好ましくは１５nm以下、より好ましくは１１nm以下である。
【００４２】
また、このようなＳｂ系薄膜の厚さに対応する反応薄膜の厚さは、好ましくは２．５〜１０nm、より好ましくは３〜９nmである。反応薄膜が薄いと連続膜とならずに島状となることがあるが、反応薄膜は連続膜である必要はない。
【００４３】
なお、本明細書では、各薄膜の厚さを、成膜レート×成膜時間で算出される計算値で表わす。
【００４４】
記録層は、１層のＳｂ系薄膜と１層の反応薄膜とからだけ構成されていてもよいが、記録層を３層以上の構成とすることにより、書き換え耐久性が著しく向上し、また、混合に必要なエネルギーを小さくすることができる。記録層中に両薄膜が合計で３層以上存在する場合、記録層は、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とが交互に同数積層された偶数層構成であってもよく、両端が同種の薄膜となる奇数層構成であってもよいが、奇数層構成であって記録層両端が反応薄膜であるものが最も好ましい。記録層両端が反応薄膜である構成、すなわち、すべてのＳｂ系薄膜の両側に反応薄膜が存在する構成とすることにより、両薄膜構成材料の混合が迅速かつ均一に行われるので、混合に必要なエネルギーをより小さくすることができる。
【００４５】
なお、両薄膜の積層数が多すぎると記録層が厚くなりすぎるので、記録層中に存在するＳｂ系薄膜と反応薄膜との間の界面の数は、好ましくは１０以下とする。
【００４６】
Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とを合わせた記録層全体の構成元素（ただし、酸素を除く）の原子比を
式Ｉ−２  ［（ＩｎａＡｇｂＴｅ１−ａ−ｂ）１−ｃＳｂｃ］１−ｄＭｄ
で表わしたとき、好ましくは
ａ＝０．１〜０．３、
ｂ＝０．１〜０．３５、
ｃ＝０．４５〜０．８、
ｄ＝０〜０．０５
であり、より好ましくは
ａ＝０．１〜０．２８、
ｂ＝０．１５〜０．３５、
ｃ＝０．５３〜０．７５、
ｄ＝０．００５〜０．０５
である。
【００４７】
ａ、ｂを上記範囲に限定する理由は、前記式Ｉ−１におけるｘ、ｙの限定理由と同様である。また、ｄの限定理由、すなわちＭ含有率の限定理由は、上述したとおりである。
【００４８】
上記式Ｉ−２においてｃが小さすぎると、相変化に伴なう反射率差は大きくなるが結晶転移速度が急激に遅くなって消去が困難となる。一方、ｃが大きすぎると、結晶化しやすくなるため非晶質の記録マークが形成されにくくなり、変調度が小さくなりやすい。
【００４９】
記録層にはＡｇ、Ｓｂ、ＴｅおよびＩｎだけを用いることが好ましいが、Ａｇの一部をＡｕで置換してもよく、Ｓｂの一部をＢｉで置換してもよく、Ｔｅの一部をＳｅで置換してもよく、Ｉｎの一部をＡｌおよび／またはＰで置換してもよい。
【００５０】
ＡｕによるＡｇの置換率は、好ましくは５０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークが結晶化しやすくなって高温下での信頼性が悪化する。
【００５１】
ＢｉによるＳｂの置換率は、好ましくは５０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると記録層の吸収係数が増加して光の干渉効果が減少し、このため結晶−非晶質間の反射率差が小さくなって変調度が低下し、高Ｃ／Ｎが得られなくなる。
【００５２】
ＳｅによるＴｅの置換率は、好ましくは５０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると結晶転移速度が遅くなりすぎ、十分な消去率が得られなくなる。
【００５３】
Ａｌおよび／またはＰによるＩｎの置換率は、好ましくは４０原子％以下、より好ましくは２０原子％以下である。置換率が高すぎると、記録マークの安定性が低くなって信頼性が低くなる。なお、ＡｌとＰとの比率は任意である。
【００５４】
記録層中には、微量不純物としてＣｕ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｎ、Ｃ等の他の元素が含まれていてもよいが、これらの元素の含有率の合計は、０．０５原子％以下であることが好ましい。
【００５５】
記録層の組成は、電子線プローブマイクロアナリシス（ＥＰＭＡ）やＸ線マイクロアナリシスなどにより測定することができる。
【００５６】
記録層の厚さは、好ましくは９．５〜５０nm、より好ましくは１１〜３０nmとする。記録層が薄すぎると結晶相の成長が困難となり、相変化に伴なう反射率変化が不十分となる。一方、記録層が厚すぎると、記録マーク形成時に記録層の厚さ方向へＡｇが多量に拡散し、記録層面内方向へ拡散するＡｇの比率が小さくなってしまうため、記録層の信頼性が低くなってしまう。また、記録層が厚すぎると、前述したように記録層の光吸収率が高くなってしまう。
【００５７】
記録層全体の厚さに占めるＳｂ系薄膜の厚さ（Ｓｂ系薄膜を複数設ける場合は、すべてのＳｂ系薄膜の合計厚さ）は、好ましくは３０〜７０％、より好ましくは４０〜６０％である。Ｓｂ系薄膜の厚さの割合が高すぎると、すなわち、記録層中のＳｂの比率が高すぎると、記録層の結晶化速度が速くなり、非晶質であるべき領域が結晶化してしまうことがある。これは、本来記録マークが形成されるべき領域に記録マークが形成されず、読み出し時にブランクと見なされることを意味する。また、Ｓｂの比率が高すぎると、信頼性が低くなりやすい。一方、Ｓｂ系薄膜の厚さの割合が低すぎると、記録層が結晶化しにくくなって記録マークの消去が不十分となりやすい。すなわち、消去率が低くなりやすい。
【００５８】
記録層の形成方法
上記各態様において、Ｓｂ系薄膜および反応薄膜の形成は、いずれもスパッタ法により行う。スパッタ条件は特に限定されず、例えば、複数の元素を含む材料をスパッタする際には、合金ターゲットを用いてもよく、ターゲットを複数個用いる多元スパッタ法を用いてもよい。なお、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とは、どちらを先に形成してもよい。
【００５９】
スパッタ法では、スパッタ室（真空槽）内を減圧した後、スパッタ雰囲気ガスを導入し、スパッタを行う。
【００６０】
Ｓｂ系薄膜形成の際には、スパッタ雰囲気ガスとしてＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、好ましくはＡｒガスを用いる。一方、反応薄膜形成の際には、前記不活性ガスに加え、酸素ガスを用いる。このとき、酸素ガス流量／不活性ガス流量は、好ましくは２〜３０％、より好ましくは８〜２０％である。酸素ガス流量が相対的に少なすぎるとオーバーライト可能回数が十分に多くならず、酸素ガス流量が相対的に多すぎると、消去率が低下してしまう。
【００６１】
なお、スパッタ時の圧力は、通常、０．１〜１．０Pa、好ましくは０．１〜０．５Paである。
【００６２】
本発明では、Ｓｂ系薄膜の形成に使用するスパッタ室について、スパッタ雰囲気ガスを導入する前の圧力（以下、到達ガス圧という）を、好ましくは０．５×１０−２Pa以下、より好ましくは０．２×１０−２Pa以下、さらに好ましくは５×１０−４Pa以下とする。そして、このように減圧したスパッタ室内にＡｒ等のスパッタ雰囲気ガスを導入し、スパッタを行う。このような条件でＳｂ系薄膜を形成することにより、Ｓｂ微細結晶の生成が促進される。そして、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜との形成が終了した段階で、Ｓｂ系薄膜に必要とされる結晶化が実質的に完了している。したがって、Ｓｂ系薄膜形成の際の到達ガス圧を上記範囲とすることは、前述した混合処理に要する時間の短縮に有効である。
【００６３】
Ｓｂ薄膜と反応薄膜とを同一のスパッタ室内で形成する場合、到達ガス圧を上記範囲とした後、両薄膜を続けて形成すればよい。すなわち、反応薄膜の後にＳｂ系薄膜を形成する場合でも、反応薄膜形成後に再び上記範囲まで減圧する必要はない。
【００６４】
記録層形成後、記録層を熱処理すればＳｂ系薄膜の結晶化を進めることができるので、必要に応じ結晶化促進のための熱処理を施してもよい。このときの熱処理温度は６０〜１２０℃とすることが好ましい。熱処理温度が低すぎると、結晶化に要する時間が長くなりすぎる。一方、熱処理温度が高すぎると、ポリカーボネート等の樹脂基板を用いた場合に基板にダメージを与えてしまう。熱処理は反射率の向上が飽和するまで行えばよいので、熱処理時間は特に限定されないが、生産効率の点では、通常、１時間以下であることが好ましい。なお、この熱処理は、記録層形成直後、すなわち、混合処理を行う場合には混合処理の前に行う。
【００６５】
混合処理および書き換え
本発明の光記録媒体に対する混合処理および書き換えは、前述したように行われる。記録パワーは、パルス状に加えてもよい。一つの信号を少なくとも２回の照射で記録することにより記録マークでの蓄熱が抑制され、記録マーク後端部の膨れ（ティアドロップ現象）を抑えることができるので、Ｃ／Ｎが向上する。また、パルス状照射により消去率も向上する。記録パワーおよび消去パワーの具体的値は、実験的に決定することができる。なお、再生用レーザー光には、記録層の結晶状態に影響を与えない低パワーのものを用いる。
【００６６】
本発明の光記録媒体への記録に際し、レーザー光に対する記録層の線速度は、通常、０．８〜２０m/s程度、好ましくは１．２〜１６m/sである。記録層のＳｂ含有率を変更することにより、書き換え可能な最適線速度を制御することができる。具体的には、Ｓｂ含有率を高くすることにより、書き換え可能な最適線速度を速くすることができる。
【００６７】
本発明の光記録媒体は、混合処理、書き換えおよび再生に用いる光を、広い波長域、例えば１００〜５０００nmの範囲から自在に選択できる。
【００６８】
図１の光記録媒体
本発明が適用される光記録媒体の構成例を、図１に示す。この光記録媒体は、基体２上に第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６をこの順に設けた片面記録型（単板型）媒体である。なお、この片面記録型媒体を２枚用い、保護層６が内側になるように接着層により接着した両面記録型の媒体にも、本発明は適用できる。また、上記片面記録型媒体と保護基体とを接着層により接着した媒体にも、本発明は適用できる。
【００６９】
第１誘電体層３１、第２誘電体層３２
第１誘電体層３１は、記録層の酸化を防ぎ、また、記録時に記録層から基体に伝わる熱を遮断して基体を保護する。第２誘電体層３２は、記録層を保護すると共に、記録後、記録層に残った熱の放出を調整するために設けられる。また、両誘電体層を設けることにより、変調度を向上させることができる。
【００７０】
第１誘電体層および第２誘電体層に用いる誘電体材料は特に限定されず、各種誘電体やそれらの混合物、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、ＺｎＳ−ＳｉＯ２など、透明な各種セラミックスを用いればよく、また、各種ガラスなどを用いてもよい。また、例えば、Ｌａ、Ｓｉ、ＯおよびＮを含有する所謂LaSiONや、Ｓｉ、Ａｌ、ＯおよびＮを含有する所謂SiAlON、あるいはＹを含有するSiAlON等も好ましく用いることができる。
【００７１】
ただし、第１誘電体層および第２誘電体層の少なくとも一方には、屈折率等の特性の最適化のために硫化亜鉛を含有させることが好ましい。以下、硫化亜鉛を含有する誘電体層をＺｎＳ含有誘電体層という。ＺｎＳ含有誘電体層には、０〜１０００℃においてその硫化物生成標準自由エネルギーがＺｎＳ生成標準自由エネルギーより低い元素（以下、金属元素Ａという）を含有させることが好ましい。ＺｎＳ含有誘電体層中に金属元素Ａを含有させることにより、繰り返しオーバーライトの際のＳ遊離を抑制することができ、これによりジッター増大を防ぐことができ、繰り返しオーバーライト可能な回数を増やすことができる。
【００７２】
金属元素Ａとしては、Ｃｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、ＢａおよびＮａの少なくとも１種を用いることが好ましく、硫化物生成標準自由エネルギーが小さいことから、Ｃｅを用いることが特に好ましい。例えば３００Ｋでは、ＺｎＳ生成標準自由エネルギーは約−２３０kJ/mol、ＣｅＳ生成標準自由エネルギーは約−５４０kJ/mol、ＣａＳ生成標準自由エネルギーは約−５１０kJ/mol、ＭｇＳ生成標準自由エネルギーは約−３９０kJ/mol、ＳｒＳ生成標準自由エネルギーは約−５００kJ/mol、ＢａＳ生成標準自由エネルギーは約−４６０kJ/mol、Ｎａ２Ｓ生成標準自由エネルギーは約−４００kJ/molである。
【００７３】
ＺｎＳ含有誘電体層中において、全金属元素に対する金属元素Ａの比率は、２原子％未満、好ましくは１．５原子％以下、より好ましくは１．３原子％以下である。金属元素Ａの比率が高すぎると、繰り返しオーバーライト時のジッター増大抑制効果が実現しない。なお、金属元素Ａの添加による効果を十分に実現するためには、金属元素Ａの比率を好ましくは０．０１原子％以上、より好ましくは０．０３原子％以上とする。全金属元素中の金属元素Ａの比率は、蛍光Ｘ線分析やＥＰＭＡ（電子線プローブＸ線マイクロアナリシス）などにより測定することができる。なお、誘電体層中における全金属には、Ｓｉ等の半金属も含まれるものとする。
【００７４】
誘電体層中において、金属元素Ａは、単体、硫化物、酸化物、フッ化物等のいずれの形態で存在していてもよい。
【００７５】
ＺｎＳ含有誘電体層には、硫化亜鉛以外の化合物、例えば、各種酸化物、窒化物、フッ化物等が含有されていることが好ましい。このような化合物としては、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２、ＳｉＯ）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）およびフッ化トリウム（ＴｈＦ４）の少なくとも１種が好ましい。誘電体層を実質的に硫化亜鉛だけから構成した場合には誘電体層が硬くなりすぎ、繰り返しオーバーライトを行ったときの熱衝撃により剥離が生じるなど、耐久性が低くなってしまうが、酸化ケイ素や窒化ケイ素などを含有させることにより、オーバーライト耐久性が向上する。
【００７６】
ＺｎＳ含有誘電体層中における硫化亜鉛の含有量は、好ましくは５０〜９５モル％、より好ましくは７０〜９０モル％である。ＺｎＳが少なすぎると、熱伝導率が高くなりすぎると共に屈折率が小さくなりすぎ、高Ｃ／Ｎが得られにくくなる。一方、ＺｎＳが多すぎると、オーバーライト耐久性が低くなってしまう。誘電体層中のＺｎＳ含有量は、蛍光Ｘ線分析などにより求めたＳ量とＺｎ量とに基づいて決定し、例えばＳに対しＺｎが過剰であった場合には、過剰なＺｎは他の化合物、例えばＺｎＯとして含有されているものとする。
【００７７】
なお、以上ではＺｎＳ含有誘電体層中に金属元素Ａを含有させる構成について説明したが、ＺｎＳ含有誘電体層と記録層との間に金属元素Ａを含有する中間層を設ける構成としてもよい。このような中間層としては、例えば、酸化セリウム（ＣｅＯ２）単体からなるもの、あるいはＺｎＳ−ＣｅＯ２混合物からなるものなどが挙げられる。
【００７８】
第１誘電体層および第２誘電体層の一方だけをＺｎＳ含有誘電体層とする場合、他方の誘電体層、すなわち硫化亜鉛を含有しない誘電体層に用いる誘電体材料は特に限定されず、ＺｎＳ以外の上記各種誘電体を用いればよい。
【００７９】
第１誘電体層および第２誘電体層の屈折率は、波長４００〜８５０nmの範囲で１．４以上、特に１．８以上であることが好ましい。上記波長範囲は、現在のＣＤプレーヤの使用波長である７８０nmや、次世代の記録波長として実用化が進められている６３０〜６８０nmを含むものであり、本発明の光記録媒体に対し好ましく使用される波長範囲である。
【００８０】
第１誘電体層３１の厚さは、好ましくは３０〜３００nm、より好ましくは５０〜２５０nmである。第１誘電体層をこのような厚さとすることにより、記録に際しての基体損傷を効果的に防ぐことができ、しかも変調度も高くなる。第２誘電体層３２の厚さは、好ましくは１０〜３０nm、より好ましくは１３〜２０nmである。第２誘電体層をこのような厚さとすることにより冷却速度が速くなるので、記録マークのエッジが明瞭となってジッターが少なくなる。また、このような厚さとすることにより、変調度を高くすることができる。
【００８１】
各誘電体層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。誘電体層中に金属元素Ａを含有させるためには、様々な方法を利用することができる。例えば、金属元素ＡがＣｅである場合には、Ｃｅ単体やＣｅＯ２からなるチップを、誘電体層の主成分となる主ターゲット上に載せたものをターゲットとして用いてもよく、主ターゲット中にＣｅＯ２やその他のＣｅ化合物として含有させてもよい。また、金属元素ＡとしてＣａやＭｇを用いる場合、上記主ターゲット上にＣａＯやＭｇＯからなるチップを載せてターゲットとしてもよいが、これらには潮解性があるので、好ましくない。したがって、この場合には、ＣａＦ２やＭｇＦ２からなるチップを主ターゲット上に載せてターゲットとすることが好ましい。金属元素ＡとしてＳｒ、Ｂａ、Ｎａなどを用いる場合も、潮解性の点で、酸化物チップよりもフッ化物チップを用いるほうが好ましい。また、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｎａは、酸化物やこれ以外の化合物として主ターゲット中に含有させて用いてもよい。なお、主ターゲットには、ＺｎＳ−ＳｉＯ２などのような複合ターゲットを用いてもよく、主ターゲットとしてＺｎＳとＳｉＯ２とをそれぞれ単独で用いるような多元スパッタ法を利用してもよい。
【００８２】
ＺｎＳ含有誘電体層は、Ａｒ中で通常のスパッタ法により形成してもよいが、上記金属元素Ａを含有させる場合には、好ましくはＡｒとＯ２との混合雰囲気中でスパッタを行う。このような混合雰囲気中でスパッタを行うことにより、繰り返しオーバーライト時のジッター増大を抑える効果が、より高くなる。スパッタ時のＯ２導入は、金属元素Ａ単体からなるチップを上記主ターゲット上に載せてスパッタを行う場合に特に有効であるが、金属元素Ａの化合物からなるチップを主ターゲットに載せたり、主ターゲットに金属元素Ａの化合物を含有させたりする場合にも有効である。スパッタ雰囲気中へのＯ２導入量を流量比Ｏ２／（Ａｒ＋Ｏ２）で表したとき、この流量比は好ましくは３０％以下、より好ましくは２５％以下である。Ｏ２導入量が多すぎると、記録パワーは低下するが消去パワーは変化しないため、消去パワーマージンが極度に狭くなってしまい、好ましくない。なお、Ｏ２導入による効果を十分に発揮させるためには、上記流量比を好ましくは５％以上、より好ましくは１０％以上とする。
【００８３】
反射層５
反射層の材質は特に限定されないが、通常、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ等の単体あるいはこれらの１種以上を含む合金などの高反射率金属から構成すればよい。反射層の厚さは、３０〜２００nmとすることが好ましい。厚さが前記範囲未満であると十分な反射率が得にくくなる。また、前記範囲を超えても反射率の向上は小さく、コスト的に不利になる。反射層は、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００８４】
保護層６
保護層は、耐擦傷性や耐食性の向上のために設けられる。この保護層は種々の有機系の物質から構成されることが好ましいが、特に、放射線硬化型化合物やその組成物を、電子線、紫外線等の放射線により硬化させた物質から構成されることが好ましい。保護層の厚さは、通常、０．１〜１００μm程度であり、スピンコート、グラビア塗布、スプレーコート、ディッピング等、通常の方法により形成すればよい。
【００８５】
接着層
接着層を構成する接着剤は特に限定されず、例えば、ホットメルト型接着剤、紫外線硬化型接着剤、常温硬化型接着剤等のいずれであってもよく、粘着剤であってもよい。
【００８６】
図２の光記録媒体
図２に、本発明が適用される光記録媒体の他の構成例を示す。この構成の光記録媒体では、オーバーライトによるジッター増大をさらに抑制することが可能である。
【００８７】
相変化型光記録媒体では、結晶−非結晶間の反射率を利用するため、記録マーク以外の領域（結晶状態）における記録層の吸収率（Ａｃ）と記録マーク（非結晶状態）における記録層の吸収率（Ａａ）とが異なることが多く、一般にＡｃ＜Ａａとなっている。このため、オーバーライト領域が結晶であったか非結晶であったかによって記録感度および消去率が異なることになる。この結果、オーバーライトによって形成される記録マークに長さおよび幅のばらつきが生じて、ジッターが大きくなり、エラーとなることもある。高密度化のために記録マークの両端に情報を担持させるマークエッジ記録を行っている場合には、記録マークの長さの変動の影響を受けやすいため、エラーがさらに多くなってしまう。この問題を解決するためには、Ａｃ＝Ａａとするか、潜熱の影響を考慮してＡｃ＞Ａａとする必要がある。このためには、記録層やそれを挟んで設けられる誘電体層の厚さを制御すればよいが、通常の構造の媒体では、Ａｃ≧Ａａとすると、記録マーク以外の領域における媒体からの反射率（Ｒｃ）と記録マークにおける媒体からの反射率（Ｒａ）との差が小さくなって、Ｃ／Ｎが低くなるという問題が生じてしまう。
【００８８】
このような事情から、例えば特開平８−１２４２１８号公報では、基体上に第１誘電体層、記録層、第２誘電体層、反射層、第３誘電体層、紫外線硬化樹脂層を順に積層した構成の光学情報記録媒体において、Ａｃ＞Ａａとし、反射層として透過性の極薄金属膜、ＳｉまたはＧｅを用い、第３誘電体層として屈折率が１．５より大きな誘電体を用いる旨の提案がなされている。光透過性の反射層と高屈折率の第３誘電体層とを設けることにより、Ｒｃ−Ｒａを大きく保ったままＡｃ／Ａａを大きくすることが可能となる。
【００８９】
図２の光記録媒体は、反射層５を上記特開平８−１２４２１８号公報に記載された反射層と同様な構成とし、反射層５と保護層６との間に第３誘電体層３３を設けた片面記録型媒体である。なお、基体２、第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２および保護層６は、図１に示す光記録媒体と同様な構成である。この構成においても、図１に示す片面記録型媒体と同様に、２枚を接着して両面記録型媒体としたり、保護基体を接着したりしてもよい。
【００９０】
図２において反射層５は、光透過率が高い極薄の金属層から構成されるか、記録・再生波長が含まれる近赤外から赤外域にかけての透過性が高いＳｉやＧｅ等から構成されることが好ましい。反射層の厚さは、記録層の記録マーク以外の領域と記録マークとの間での吸収率差を補正できるように適宜決定すればよい。反射層の好ましい厚さ範囲は構成材料によって大きく異なるので、構成材料に応じて厚さを適宜決定すればよい。例えばＡｕ等の金属を用いる場合には、反射層の厚さを好ましくは４０nm以下、より好ましくは１０〜３０nmとし、ＳｉまたはＧｅを用いる場合には、反射層の厚さを好ましくは８０nm以下、より好ましくは４０〜７０nmとする。反射層が薄すぎるとＣ／Ｎの低下を招き、反射層が厚すぎると前述した吸収率補正効果が不十分となる。
【００９１】
反射層を金属から構成する場合、ＡｕまたはＡｕ合金が好ましい。Ａｕ合金としては、Ａｕを主成分とし、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｔｉ、ＢｉおよびＳｂの少なくとも１種を含むものが好ましい。
【００９２】
この反射層も、スパッタ法や蒸着法等の気相成長法により形成することが好ましい。
【００９３】
反射層５上に必要に応じて設けられる第３誘電体層３３は、好ましくは保護層６よりも屈折率の高い材料から構成する。このような第３誘電体層を設けることにより、前記特開平８−１２４２１８号公報記載の発明と同様に、記録マークとそれ以外の領域との間の反射率差を大きく保ったまま、前記Ａｃ／Ａａを大きくすることができる。
【００９４】
第３誘電体層の構成材料は、第１誘電体層および第２誘電体層の説明において挙げた各種誘電体から選択すればよい。ただし、第３誘電体層は記録層に接していないため、上記金属元素Ａを含有させる必要はない。
【００９５】
第３誘電体層の厚さは、好ましくは３０〜１２０nm、より好ましくは４０〜９０nmである。第３誘電体層が薄すぎると信号出力が低くなってしまい、厚すぎると、隣接トラックの信号が消去される現象（クロスイレーズ）が生じてしまう。
【００９６】
【実施例】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００９７】
実施例１
表１に示す光記録ディスクサンプルを、以下に示す手順で作製した。
【００９８】
射出成形によりグルーブを同時形成した直径１２０mm、厚さ０．６mmのディスク状ポリカーボネート基体２の表面に、第１誘電体層３１、記録層４、第２誘電体層３２、反射層５および保護層６を形成し、図１の構成を有する光記録ディスクサンプルとした。グルーブは、幅０．７４μm、深さ６５nm、ピッチ１．４８μmとした。
【００９９】
第１誘電体層は、ＺｎＳおよびＳｉＯ２をターゲットとしてスパッタ法により形成した。ＳｉＯ２／（ＺｎＳ＋ＳｉＯ２）は１５モル％とした。第１誘電体層の厚さは２２０nmとした。
【０１００】
次に、スパッタ装置の真空槽内を０．０４×１０−２Paまで減圧した後、Ａｒガスを導入して圧力を５×１０−１Paとし、スパッタ法によりＳｂ系薄膜（Ｓｂ１００％）を形成した。続いて、真空槽内にＡｒガスとＯ２ガスとを導入してスパッタ法により反応薄膜を形成し、記録層とした。反応薄膜形成時のガス流量比（Ｏ２／Ａｒ）を、表１に示す。なお、反応薄膜の組成（酸素を除く）は、原子比で（Ａｇ０．３１Ｉｎ０．１２Ｔｅ０．５７）０．７８Ｓｂ０．２２であった。この組成はＩＣＰにより測定した。また、反応薄膜中の酸素含有量を、オージェ電子分光法により測定した。結果を表１に示す。また、記録層全厚に対するＳｂ系薄膜の厚さの割合を、表１に示す。なお、記録層の全厚は１７nmとした。
【０１０１】
記録層の結晶状態を電子線回折により調べたところ、Ｓｂ系薄膜が結晶化していることが確認された。一方、反応薄膜は非晶質であった。
【０１０２】
第２誘電体層は、第１誘電体層と同様にして形成した。第２誘電体層の厚さは１５nmとした。
【０１０３】
反射層はＡｌ合金をターゲットに用いてスパッタ法により形成し、厚さは１００nmとした。保護層は、紫外線硬化型樹脂をスピンコート法により塗布後、紫外線照射により硬化して形成した。硬化後の保護層厚さは５μmであった。
【０１０４】
このようにして作製した各サンプルについて、光記録媒体評価装置（パルステック社製ＤＤＵ１０００：レーザー波長６３８nm、開口数０．６）により初期化処理を施した。初期化処理は、サンプルの線速度を２m/sとし、レーザー出力を８mWとして行った。
【０１０５】
次いで、上記光記録媒体評価装置を用いて、Ｃ／Ｎ、消去率およびジッターを評価した。Ｃ／Ｎおよび消去率の評価の際の入力信号には、３Ｔ（１０２．８ns）のマーク・ブランクだけを繰り返す単一信号と、１４Ｔ（４７９．８ns）単一信号とを用いた。また、ジッターの評価の際には、３Ｔ〜１４Ｔ混合信号を用いた。サンプルの線速度は６m/s、記録時および消去時のレーザー出力は表１に示すものとし、読み出し時のレーザー出力は１mWとした。各サンプルのＣ／Ｎ、消去率およびジッター（最大値）を、それぞれオーバーライト１０回後に測定した。この結果を、「初期」の値として表１に示す。また、続いてオーバーライトを繰り返し行い、１０００回後、２０００回後、５０００回後、１万回後、以降は１万回おきに同様な測定を行った。表１に、各サンプルのオーバーライト可能回数を示す。この場合のオーバーライト可能回数とは、上記した繰り返しオーバーライト後の測定においてジッターの最大値が７ns以下に収まるオーバーライト回数の最大値を意味する。また、表１には、オーバーライト可能回数として示した回数のオーバーライトを行った後のＣ／Ｎ、消去率およびジッターを、「ＯＷ後」の値として示す。
【０１０６】
【表１】
0003761287.tif 000002
【０１０７】
表１から、反応薄膜形成時に酸素ガスを導入して膜中の酸素量を所定範囲に制御した場合には、初期特性が良好で、しかも、１０万回オーバーライト後でも十分なＣ／Ｎおよび消去率が得られることがわかる。また、この方法により作製されたサンプルでは、１０万回のオーバーライト後、ジッター値にほとんど変化はみられず、出力（結晶質部の反射レベル）には全く変化が認められなかった。これに対し、例えば、反応薄膜形成時に酸素ガスを導入しなかった比較サンプルNo.１０１では、オーバーライトにより特に１４Ｔ信号のＣ／Ｎが著しく劣化することがわかる。なお、この比較サンプルNo.１０１では、５千回のオーバーライトにより結晶質部の反射レベルが初期の８０％程度まで低下し、また、５千回オーバーライト後のジッター最大値は１５．７nsであった。
【０１０８】
実施例２
表２に示す光記録ディスクサンプルNo.２０１および２０２を作製した。なお、表２に示す他のサンプルは、実施例１において作製したものである。
【０１０９】
これらのサンプルに対しては実施例１における初期化処理を施さず、実施例１と同条件で１０回のオーバーライトだけを行った。この１０回のオーバーライトは、前述した混合処理に相当するものである。１０回のオーバーライト後、実施例１と同様にして、Ｃ／Ｎ、消去率およびジッターの測定を行った。結果を表２に示す。
【０１１０】
【表２】
0003761287.tif 000003
【０１１１】
表２から、Ｓｂ系薄膜と反応薄膜とを積層する本発明の構成においてＳｂ系薄膜の厚さを７nm以上とすれば、初期化処理を施さずに１０回のオーバーライトを行っただけで良好な特性が得られることがわかる。すなわち、この場合には、低線速度の初期化処理を施す必要がなくなる。また、表２から、記録層全厚に対するＳｂ系薄膜の厚さの比率は、７０％以下であることが好ましいことがわかる。
【０１１２】
以上の各実施例の結果から、本発明の効果が明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図である。
【図２】  本発明の光記録媒体の構成例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
２  基体
３１  第１誘電体層
３２  第２誘電体層
３３  第３誘電体層
４  記録層
５  反射層
６  保護層
【図１】
0003761287.tif 000004
【図２】
0003761287.tif 000005