JP2003091869A

JP2003091869A - 多層相変化型情報記録媒体

Info

Publication number: JP2003091869A
Application number: JP2001282959A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Iwasa; 博之岩佐; Yuji Miura; 裕司三浦; Michiaki Shinozuka; 道明篠塚
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】１回の初期化工程で２層の記録層の初期特性
を最適化できる多層相変化型情報記録媒体を提供する。【解決手段】光透過層１と保護基板５との間に第１情
報層２と第２情報層４が透明層３を介して積層される多
層相変化型情報記録媒体において、第２情報層４の記録
層４２に隣接する位置にＢｉを含む結晶化促進層４３を
設け、この結晶化促進層４３に接して空間群Ｆｍ３ｍに
属する準安定Ｓｂ₃Ｔｅ相を有する記録層４２を成膜す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、レーザーなどの光によ
り情報の記録あるいは再生を行なう情報記録媒体に係
り、特に多層相変化型情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの光ディスク
は、ポリカーボネートなどプラスチックの円形基板の上
に記録層を設け、さらにその上にアルミニウムや金、銀
などの金属を蒸着またはスパッタリングして反射層を形
成したもので、基板面側からレーザー光を入射して、信
号の記録、再生を行なう。近年、コンピューター等で扱
う情報量が増加したことから、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ
−ＲＷのような光ディスクの信号記録容量の増大、及び
信号情報の高密度化が進んでいる。ＣＤの記録容量は６
５０ＭＢ程度で、ＤＶＤは４．７ＧＢ程度であるが、今
後、さらなる高記録密度化が要求されている。

【０００３】このような高記録密度媒体を実現するため
に、使用するレーザー波長を青色光領域まで短波長化す
ることが提案されている。また、記録再生を行なうピッ
クアップに用いられる対物レンズの開口数を大きくする
ことで、光記録媒体に照射されるレーザー光のスポット
サイズを小さくして、高記録密度が可能となる。しかし
ながら、レーザーの短波長化や対物レンズの開口数の増
大などによりスポットサイズを小さくして記録密度を高
める方法には限界があり、情報記録層を片面に２層設け
ることによって容量を高める技術が、例えば特許公報第
2702905号に提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、書き換え可
能な相変化型の光記録媒体は、初期状態（消去状態）は
結晶相であるが、記録層は一般に非晶相であるために、
これを結晶化させる処理が必要である。これが初期化工
程である。上述したような片面記録層２層の光記録媒体
を初期化する場合、それぞれの記録層に大出力の半導体
レーザーをフォーカシングさせて初期化を行なうが、一
方の記録層を初期化中に、他方の記録層が、熱の影響を
受けてしまう。初期化を行なう際、レーザーパワー、回
転速度などをいかに最適な条件で行なうかで、初期のジ
ッター値、オーバーライト特性などが決まってくる。多
層相変化型光ディスクの場合、ある記録層を最適条件で
初期化しても、隣接した記録層の初期化時の熱影響によ
り、最初に初期化した記録層の特性が劣化してしまうと
いった問題が生じてくる。

【０００５】この問題を解決するためには、一方の記録
層だけ初期化を行ない、他方は、その熱影響のみで初期
特性をよくすることができる光ディスクが考えられる。
つまり、片方の記録層は、成膜工程時にすでにある程度
結晶化しており、従来の初期化工程を要することなく、
もう一方の記録層の初期化工程時に、その熱影響で、完
全に結晶化されるような光ディスクが提案される。

【０００６】本発明は、上記観点からなされたもので、
一回の初期化工程で２層の記録層の初期特性を最適化す
ることができる多層相変化型記録媒体を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１の発
明は、光の入射による結晶状態と非晶質状態の相変化に
よって情報を記録しうる記録層を２層有する多層相変化
型情報記録媒体において、一方の記録層の少なくとも一
部分に接してＢｉ原子を含む結晶化促進層が形成され、
この結晶化促進層に接する記録層が空間群Ｆｍ３ｍに属
する準安定Ｓｂ ₃Ｔｅ相を有することを特徴とする。

【０００８】本発明においては、結晶化促進層に接する
記録層の初期化工程が不要となり、２層の記録層の初期
化工程が１回ですむ多層相変化型情報記録媒体を提供す
ることができる。

【０００９】本発明の多層相変化型情報記録媒体におい
て、初期化工程を必要としない記録層は、Ｓｂ、Ｔｅを
主体として、さらに好ましくはＩｂ族元素、II族元素、
III族元素、IV族元素、Ｖ族元素、VI族元素、希土類元
素及び遷移金属元素から選ばれた少なくとも１種の元素
を含有する。なお、IV族元素としては、Ｇｅが挙げられ
る。そして、この記録層の結晶化温度（Ｔｃ）は、１４
５℃≦Ｔｃ≦１８５℃の範囲が好ましい。また、この記
録層に接する結晶化促進層は、好ましくは０．５〜５．
０ｎｍの膜厚に形成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００１１】図１は、本発明の多層相変化型情報記録媒
体の一実施形態の概略断面を示すもので、レーザー光の
入射側から順に、光透過層１上に第１情報層２、透明層
３、第２情報層４、保護基板５が積層された構成となっ
ている。また、第１情報層２は、第１保護層２１、記録
層２２、第２保護層２３から構成されており、第２情報
層４は、第１保護層４１、記録層４２、結晶化促進層４
３、第２保護層４４、反射層４５から構成されている。

【００１２】上記構成において、光透過層１及び透明層
３は通常、ガラス、セラミックスあるいは樹脂で形成さ
れ、樹脂基板が成形性、コストの点で好適である。樹脂
の例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、
エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−
スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピ
レン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹
脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、成形性、光学特
性、コストの点でポリカーボネート樹脂やポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が好ま
しい。

【００１３】光透過層１あるいは透明層３にはあらかじ
め案内溝などの凹凸パターンが射出成形またはフォトポ
リマー法によって形成される。透明層３の厚さは、記録
再生を行なう際に、ピックアップが上下の情報層を識別
し、光学的に分離できるように、２０〜５０μｍが好ま
しい。２０μｍより薄いと、光学的に分離できなくなる
ばかりでなく、記録再生する際、層間クロストークが生
じてしまう。また、５０μｍより厚いと、奥側の第２情
報層４を記録再生する際に、球面収差が発生し、記録再
生が困難になってしまう。

【００１４】結晶化促進層４３は、Ｂｉ原子を含む材料
で形成される。例えば、Ｂｉ単体、Ｂｉ合金(固溶体、
金属間化合物、共晶など)、Ｂｉ混合物などである。本
発明において使用可能なＢｉ合金としては、Ｂｉと、Ａ
ｇ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇ
ａ、Ｇｅ、Ｈ、Ｈｇ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｋ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｍ
ｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｏ、Ｐ、Ｐｂ、Ｐ
ｄ、Ｐｏ、Ｐｒ、Ｐｔ、Ｐｕ、Ｒｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓ、
Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｓｒ、Ｔｅ、Ｔｈ、Ｔｉ、Ｔ
ｌ、Ｕ、Ｃｌ及びＢｒから選ばれた少なくとも１種の元
素とからなる合金等を挙げることができる。この場合、
同合金中においてＢｉの組成比は、原子数濃度で通常
は、５〜１００原子％、好ましくは、２５〜１００原子
％、より好ましくは、４０〜１００原子％である。

【００１５】本発明においては、結晶化促進層４３は記
録層４２の全面に接して設けてもよく、一部分に接して
設けてもよい。また、本実施の形態では記録層４２と第
２保護層４４との間に結晶化促進層４３が設けられてい
るが、第１保護層４１と記録層４２との間に設けてもよ
く、また図２に示すように両方に設けてもよい。情報層
を積層させて光情報記録媒体を作製する際、結晶化促進
層、記録層の順に積層すると、結晶化促進作用が効果的
に発揮する。したがって、第２保護層４４側から成膜す
る場合は、第２保護層４４と記録層４２との間に、第１
保護層４１側から成膜する場合は、第１保護層４１と記
録層４２の間に結晶化促進層４３を設けることが望まし
い。また、結晶化促進層４３は連続膜であってもよく、
島状の不連続膜であってもよく、共に所望の結晶化促進
効果が得られる。

【００１６】結晶化促進層４３は、スパッタリング、蒸
着などの真空成膜法で形成される。結晶化促進層４３の
膜厚は、０．２〜１０ｎｍ、好ましくは０．５〜５．０
ｎｍである。また、結晶化促進層４３の膜厚は、記録層
４２の膜厚の１／１００〜１／２であることが望まし
く、さらには１／５０〜１／４が望ましい。結晶化促進
層４３の膜厚がこの範囲内であると、所望の結晶化促進
効果がえられるとともに、記録時に記録層４２と結晶化
促進層４３の混ざり合いの影響を少なくすることがで
き、品質のより安定した光記録情報媒体の提供が可能と
なる。

【００１７】結晶化促進層４３の隣接した初期化工程不
要の記録層４２には、空間群Ｆｍ３ｍに属する準安定Ｓ
ｂ₃Ｔｅ相を有する記録層が使用される。そして、保存
信頼性の向上、記録特性の向上など、必要に応じて、該
記録層にＩｂ族元素、II族元素、III族元素、IV族元
素、Ｖ族元素、VI族元素、希土類元素及び遷移金属元素
から選ばれた元素の少なくとも１種が添加される。

【００１８】添加元素は、空間群Ｆｍ３ｍに属する準安
定Ｓｂ₃Ｔｅ相の出現を妨げない範囲で、かつ記録層４
２の結晶化温度が、２００℃を越えない範囲で添加する
ことができる。記録層４２の結晶化のしやすさは、いず
れの元素を添加した場合においても記録層４２の結晶化
温度に依存し、結晶化温度が低いほど結晶化しやすい。
記録層４２の結晶化温度は、熱分析により求めることが
でき、昇温速度１０℃／分での測定値においては、結晶
化温度が２００℃を越えると、成膜プロセスを経ただけ
では結晶化しなくなるので好ましくない。結晶化温度
は、好ましくは、１４５℃〜１８５℃、より好ましく
は、１５５〜１８０℃であり、この範囲において、上記
元素を添加することができる。

【００１９】上記元素の中では、Ｇｅが特有な添加元素
である。Ｇｅは保存信頼性、記録特性を向上させる効果
が顕著であり、Ｇｅは、Ｇｅだけを単独で添加してもよ
く、他の元素と共に添加してもよい。このような記録層
としては、例えば、Ｓｂ、Ｔｅ主成分として、Ｇｅのみ
を添加したＧｅＳｂＴｅ、Ａｇ、Ｉｎと共に添加したＧ
ｅＡｇＩｎＳｂＴｅ、Ｉｎと共に添加したＧｅＩｎＳｂ
Ｔｅ、Ａｇと共に添加したＧｅＡｇＳｂＴｅなどがあ
る。なお、ここでいうＧｅＳｂＴｅは、従来から知られ
ている化合物系材料のＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅系とは異なった
ものである。従来から知られているＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅系
がＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃系であるのに対し、本発明で
は、あくまでもＳｂ₃Ｔｅ準安定相とアモルファス相と
の間の相転移において光学的性質が変化することを利用
したものである。また、組成範囲も大きく異なってい
る。

【００２０】Ｇｅの添加量としては、添加量が少なすぎ
ると、添加元素としての効果が小さくなってしまい、好
ましくない。逆に多すぎると、Ｓｂ₃Ｔｅ準安定相の形
成が困難となるため好ましくない。よって、好ましくは
０．５原子％以上１０原子％未満であり、より好ましく
は２原子％以上１０原子％未満であり、さらに好ましく
は４原子％以上１０原子％未満である。

【００２１】記録層４２の膜厚は通常は、４〜１００ｎ
ｍ、好ましくは８〜３５ｎｍ、より好ましくは１０〜２
５ｎｍである。４ｎｍより薄いと、光吸収能が低下し記
録層としての機能を失い、１００ｎｍより厚いと、透過
光が少なくなるため干渉効果が期待できなくなる。

【００２２】初期化工程を必要とする記録層２２の場合
は、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅、Ｇｅ₄Ｓｂ₂Ｔｅ₇などのＧｅＴｅ
−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬似二元化合物合金や、準安定Ｓｂ₃Ｔｅ
相を有するＳｂ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃擬似二元合金でも構わな
い。これらの記録膜材料にはさらなる性能向上、信頼性
向上などを目的に、Ｉｂ族元素、II族元素、III族元
素、IV族元素、Ｖ族元素、VI族元素、希土類元素及び遷
移金属元素から選ばれた元素の少なくとも１種を添加す
ることができる。

【００２３】記録層２２の膜厚は、４〜３０ｎｍ、好ま
しくは６〜２０ｎｍ、より好ましくは６〜１２ｎｍであ
る。４ｎｍより薄いと、光吸収能が低下し記録層として
の機能を失い、３０ｎｍより厚いと、透過光が少なくな
るため、第２情報層４への記録再生が困難になる。

【００２４】記録層２２、４２は、各種気相成長法、た
とえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ
法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム
蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリ
ング法が、量産性、膜質等に優れている。

【００２５】本発明においては、第１情報層２に、初期
化工程不要な記録層を用いても構わない。この場合の、
記録層材料、結晶化促進層の材料、配置は、上記第２情
報層４の場合と同様である。結晶化促進層の膜厚は、
０．２〜５ｎｍ、好ましくは０．５〜３ｎｍである。ま
た、結晶化促進層の膜厚は、記録層膜厚の１／１００〜
１／２であることが望ましく、さらに望ましくは、１／
５０〜１／４である。結晶化促進層の膜厚が上記の範囲
内であると、所望の結晶化促進効果がえられるととも
に、記録時に記録層と結晶化促進層の混ざり合いの影響
を少なくすることができ、品質のより安定した光記録情
報媒体の提供が可能となる。記録層の膜厚は、４〜３０
ｎｍ、好ましくは６〜２０ｎｍである。４ｎｍより薄い
と、光吸収能が低下し記録層としての機能を失い、３０
ｎｍより厚いと、透過光が少なくなるため、第２情報層
４への記録再生が困難になる。

【００２６】保護層２１、２３、４１、４４は、記録層
２２、４２の劣化変質を防ぎ、記録層２２、４２の接着
強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用を有する
もので、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ
₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ2などの金属
酸化物、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなど
の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ₂Ｓ₃、ＴａＳ₄などの硫化物、
ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ₄Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの
炭化物やダイヤモンド状カーボンあるいは、それらの混
合物が用いられる。これらの材料は、単体で保護膜とす
ることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、
必要に応じて不純物を含んでもよい。例えば、混合物と
しては、ＺｎＳとＳｉＯ_x、Ｔａ₂Ｏ₅とＳｉＯ_xが挙げら
れる。保護層の融点は記録層よりも高いことが必要であ
る。このような保護層は、各種気相成長法、たとえば真
空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光Ｃ
ＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法な
どによって形成できる。なかでも、スパッタリング法
が、量産性、膜質等に優れている。

【００２７】第１保護層２１、４１の膜厚は、５０〜２
５０ｎｍの範囲として、７５〜２００ｎｍが好ましい。
５０ｎｍより薄くなると、耐環境性保護機能の低下、耐
熱性低下、畜熱効果の低下となり好ましくない。２５０
ｎｍより厚くなると、スパッタ法等による成膜過程にお
いて、膜温度の上昇により膜剥離やクラックが生じた
り、記録時の感度の低下をもたらすので好ましくない。
第２保護層２３、４４の膜厚は５ｎｍ〜１００ｎｍの範
囲とし、１５ｎｍ〜５０ｎｍが好ましい。第２保護層２
３、４４の場合、５ｎｍより薄いと、基本的に耐熱性が
低下し好ましくない。１００ｎｍを越えると、記録感度
の低下、温度上昇による膜剥離、変形、放熱性の低下に
より繰り返しオーバーライト特性が悪くなる。

【００２８】反射層４５としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、
Ｃｕ、Ｔａなどの金属材料、またはそれらの合金などを
用いることができる。また、添加元素としては、Ｃｒ、
Ｔｉ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｔａなどが使用され
る。このような反射層４５は、各種気相成長法、たとえ
ば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、
光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着
法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング
法が量産性、膜質等に優れている。この層は、熱を効率
的に放散させることが重要であり、膜厚は、３０〜２５
０ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。膜厚が厚
すぎると、放熱効率が大きすぎて感度が悪くなり、薄す
ぎると、感度は良好であるが繰り返しオーバーライト特
性が悪くなる。特性としては、熱伝導率が高く、高融点
で保護層材料との密着性がよいこと等が要求される。

【００２９】第１情報層２の第２保護層２３と透明層３
の間にこれらの材料を用いた反射層を設けることもでき
る。反射膜を設けることにより、記録時の記録層２２の
熱が、第１保護層２３を介して反射膜に拡散されるの
で、より冷却速度が速くなる。また、光学シミュレーシ
ョンによれば、結晶部の反射率と非晶質の反射率の差を
大きくすることができ、大きな再生信号振幅を得られ
る。しかしながら、第２情報層４へ透過するレーザー光
を考慮すると、第１情報層２の反射層の膜厚は１〜２０
ｎｍが好ましく、３〜１０ｎｍがより好ましい。２０ｎ
ｍより厚いと、透過率が減少し、第２情報層４の記録再
生が困難になる。１ｎｍより薄いと、反射層を設けるこ
との効果が得られず、また、厚さが均一で緻密な膜を作
ることが困難になる。

【００３０】本発明は、図１に示す実施の形態に限定さ
れず、図２に示すように、第１保護層４１と記録層４２
の間に結晶化促進層４３を設けてもよい。また、図に示
してはいないが、第１情報層２に、記録再生を行なう光
の波長域で透過率が極端に低減しない範囲であれば、結
晶化促進層を設けてもよいし、金属からなる反射層や、
誘電体材料などからなる放熱層を設けても何等構わな
い。

【００３１】上記のように構成することにより、２層の
記録層を有する多層相変化型情報記録媒体において、一
方の記録層の初期化工程のみで他方の記録層の初期特性
も共に最適化させることが可能となる。

【００３２】

【実施例】実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではな
い。

【００３３】［実施例１〜８］直径１２ｃｍ、厚さ０．
６ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの凹凸
を持つポリカーボネート基板上に、(ＺｎＳ)₈₀・(Ｓｉ
Ｏ₂)₂₀からなる第１保護層１００ｎｍ、Ａｇ₁Ｉｎ₇Ｓｂ
₇₀Ｔｅ₂₂からなる記録層６ｎｍ、(ＺｎＳ)₈₀・(ＳｉＯ
₂)₂₀からなる第２保護層３０ｎｍ、ＡｇＣｕからなる反
射層１０ｎｍをマグネトロンスパッタ法で順次成膜し、
第１情報層を形成した。この第１情報層上に、２Ｐ(pho
to polymerization)法によって、連続溝によるトラッキ
ングガイドの凹凸を持つ透明層を厚さ４０μｍに形成し
た。さらに、その上に、(ＺｎＳ)₈₀・(ＳｉＯ₂)₂₀か
らなる第１保護層を９０ｎｍの厚さに、Ｂｉからなる結
晶化促進層を０．７５ｎｍ、２．５ｎｍ、５．０ｎｍの
３通りの厚さに、表１に挙げた組成を有する空間群Ｆｍ
３ｍに属する準安定Ｓｂ₃Ｔｅ相を有する記録層を１２
ｎｍの厚さに、(ＺｎＳ)₈₀・(ＳｉＯ₂)₂₀からなる第
２保護層を１５ｎｍの厚さに、ＡｌＴｉからなる反射層
を１５０ｎｍの厚さに順次成膜し、第２情報層を形成し
た。成膜方法はＡｒガス雰囲気中のマグネトロンスパッ
タ法を用いた。その上に、スピンコーターを用いてオー
バーコート層を設けて相変化型光ディスクを作成した。
ついで、第１情報層だけを、大口径の半導体レーザーを
有する初期化装置によって、初期化処理を行なった。

【００３４】［実施例９〜１３］第２情報層の記録層及
び結晶化促進層をそれぞれ表１に示す組成とした以外
は、上記実施例と同様にして相変化型光ディスクを作成
し、第１情報層だけを初期化処理した。

【００３５】［比較例１〜８］実施例１〜８に対して結
晶化促進層を設けない構成とした以外は同様にして相変
化型光ディスクを作成し、第１情報層だけを初期化処理
してそれぞれ比較例１〜８とした。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例１〜１３で作成した相変化型光ディ
スクについて、Ｘ線回折装置により第２情報層の記録層
の結晶構造を調べたところ、いずれも結晶で、空間群Ｆ
ｍ３ｍに属するものであった。結晶化促進層は膜厚が
０．７５ｎｍの場合には薄膜状になっておらず、膜厚が
２．５ｎｍ及び５．０ｎｍの場合には連続膜であった。
一方、比較例１〜８について、第２情報層の記録層をＸ
線回折装置により調べたところ、アモルファスであるこ
とがわかった。

【００３８】また、実施例１〜１３において、第２情報
層の初期化プロセスなしで情報の記録再生を行ったとこ
ろ、問題なく記録再生を行うことができた。特に、Ｇｅ
含有の記録層では（実施例１、２、４、５、７〜１
３）、繰り返し記録特性が極めて良好であり、保存信頼
性も良好であった。一方、比較例１〜８においては、第
２情報層の初期化プロセスなしでは情報の記録再生を行
うことができなかった。なお、記録条件は以下のとおり
である。レーザー波長４０７ｎｍＮＡ＝０．６５線速６．５ｍ/ｓトラックピッチ０．４０μｍ線密度０．２０μｍ/bit

【００３９】以上の結果より、実施例１〜１３による相
変化型光ディスクでは、第２情報層は成膜完了時にはす
でに結晶化しており、第１情報層の初期化プロセスのみ
で２層の記録再生が行なえることが確認できた。

【００４０】［実施例１４〜２１］直径１２ｃｍ、厚さ
０．６ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの
凹凸を持つポリカーボネート基板上に、(ＺｎＳ)₈₀・
(ＳｉＯ₂)₂₀からなる第１保護層を１００ｎｍの厚さ
に、Ｂｉからなる結晶化促進層を０．７５ｎｍ、２．５
ｎｍの２通りの厚さに、表２に挙げた組成を有する空間
群Ｆｍ３ｍに属する準安定Ｓｂ₃Ｔｅ相を有する記録層
を６ｎｍの厚さに、(ＺｎＳ)₈₀・(ＳｉＯ₂)₂₀からな
る第２保護層を３０ｎｍの厚さに、ＡｇＣｕからなる反
射層を１０ｎｍの厚さに順次マグネトロンスパッタ法で
成膜し、第１情報層を形成した。この第１情報層上に、
２Ｐ(photo polymerization)法によって、連続溝による
トラッキングガイドの凹凸を持つ透明層を４０μｍの厚
さに形成した。さらにその上に、(ＺｎＳ)₈₀・(ＳｉＯ
₂)₂₀からなる第１保護層９０ｎｍ、Ａｇ₁Ｉｎ₇Ｓｂ₇₀
Ｔｅ ₂₂からなる記録層１２ｎｍ、(ＺｎＳ)₈₀・(ＳｉＯ
₂)₂₀からなる第２保護層１５ｎｍ、ＡｌＴｉからなる
反射層１５０ｎｍを順次成膜し、第２情報層を形成し
た。成膜方法はＡｒガス雰囲気中のマグネトロンスパッ
タ法である。その上に、スピンコーターを用いてオーバ
ーコート層を設けて相変化型光ディスクを作成した。つ
いで、第２情報層だけを、大口径の半導体レーザーを有
する初期化装置によって、初期化処理を行なった。

【００４１】［実施例２２〜２６］第１情報層の記録層
及び結晶化促進層をそれぞれ表２に示す組成とした以外
は、実施例１４〜２１と同様にして相変化型光ディスク
を作成し、第２情報層のみ初期化処理を行なった。

【００４２】［比較例９〜１６］実施例１４〜２１に対
して結晶化促進層を設けない構成とした以外は同様にし
て相変化型光ディスクを作成し、第２情報層だけを初期
化処理してそれぞれ比較例９〜１６とした。

【００４３】

【表２】

【００４４】実施例１４〜２６で作成した相変化型光デ
ィスクについて、Ｘ線回折装置により第１情報層の記録
層の結晶構造を調べたところ、いずれも結晶で、空間群
Ｆｍ３ｍに属するものであった。結晶化促進層は膜厚が
０．７５ｎｍの場合には薄膜状になっておらず、膜厚が
２．５ｎｍの場合には連続膜であった。一方、比較例９
〜１６において、第１情報層の記録層についてＸ線回折
装置により調べたところ、アモルファスであることがわ
かった。

【００４５】実施例１４〜２６において、第１情報層の
初期化プロセスを行わずに情報の記録再生を行ったとこ
ろ、問題なく記録再生を行うことができた。特に、Ｇｅ
含有の記録層では（実施例１４、１５、１７、１８、２
０〜２６）、繰り返し記録特性が極めて良好であり、保
存信頼性も良好であった。一方、比較例９〜１６におい
ては、第１情報層の初期化プロセスなしでは情報の記録
再生を行うことができなかった。なお、記録条件は以下
のとおりである。レーザー波長４０７ｎｍＮＡ＝０．６５線速６．５ｍ/ｓトラックピッチ０．４０μｍ線密度０．２０μｍ/bit

【００４６】以上の結果より、実施例１４〜２６による
相変化型光ディスクでは、第１情報層の記録層は成膜完
了時にはすでに結晶化しており、初期化プロセスが不要
であることが確認された。

【００４７】［実験例１〜６］第２情報層に表３に示す
組成及び結晶化温度を有する記録層を用いた以外は、実
施例１〜８と同様にして相変化型光ディスクを作成し、
第１情報層の初期化処理のみ行なった。これらについ
て、第２情報層の記録層のＸ線回折、および保存信頼特
性を評価した。保存信頼特性は、記録線速６．５ｍ/
ｓ、線密度０．２０μｍ/bitで記録した後、８０℃８５
％雰囲気下に１００時間保存後、３Ｔのジッターを評価
し、行なった。

【００４８】

【表３】

【００４９】実験例２〜４では、Ｘ線回折の結果、第２
情報層の記録層は結晶化しており、第２情報層の初期化
プロセスなしで、記録再生を行なうことができた。ま
た、保存信頼性も良好であった。これらに対し、実験例
１では、第２情報層の記録層は結晶化していたが、保存
信頼性は満足されなかった。また、実験例５、６では、
第２情報層の記録層の結晶化は十分でなく、記録再生が
困難であった。通常の第２情報層の初期化を行ない、記
録したところ、保存信頼性は良好であった。

【００５０】以上の結果より、第２情報層の結晶化促進
層に接する記録層の結晶化温度が１４５℃以上１８５℃
以下の範囲にあるとき、第１情報層の初期化プロセスに
より第２情報層の初期特性も最適化され、良好な記録再
生と保存信頼性が得られることが確認された。

【００５１】

【発明の効果】上述したように、請求項１の発明によれ
ば、１つの記録層を空間群Ｆｍ３ｍに属する準安定Ｓｂ
₃Ｔｅ相を有するものとし、この記録層に接してＢｉを
含む結晶化促進層を設けることにより、この記録層の初
期化工程を不要とすることができ、１回の初期化工程で
２層の記録層の初期特性を最適化することが可能な多層
相変化型情報記録媒体を得ることができる。

【００５２】請求項４の発明によれば、初期化工程不要
の記録層の結晶化温度を所定の範囲に調整することによ
り、記録再生特性及び保存信頼性に優れた多層相変化型
情報記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多層相変化型情報記録媒体の一実施の
形態を示す概略断面図である。

【図２】本発明の多層相変化型情報記録媒体の他の実施
の形態を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１……光透過層２……第１情報層３……透明層４……第２情報層５……保護基板２１、４１……第１保護層２２、４２……記録層２３、４４……第２保護層４３……結晶化促進層４５……反射層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】光の入射による結晶状態と非晶質状態の
相変化によって情報を記録しうる記録層を２層有する多
層相変化型情報記録媒体において、一方の記録層の少な
くとも一部分に接してＢｉ原子を含む結晶化促進層が形
成され、この結晶化促進層に接する記録層が空間群Ｆｍ
３ｍに属する準安定Ｓｂ₃Ｔｅ相を有することを特徴と
する多層相変化型情報記録媒体。
【請求項２】結晶化促進層に接する記録層が、Ｉｂ族
元素、II族元素、III族元素、IV族元素、Ｖ族元素、VI
族元素、希土類元素及び遷移金属元素から選ばれた少な
くとも１種の元素を含有することを特徴とする請求項１
記載の多層相変化型情報記録媒体。
【請求項３】 IV族元素が、Ｇｅである請求項３記載の
多層相変化型情報記録媒体。
【請求項４】結晶化促進層に接する記録層の結晶化温
度が、１４５℃以上１８５℃以下の範囲にあることを特
徴とする請求項１記載の多層相変化型情報記録媒体。
【請求項５】結晶化促進層の膜厚が、０．５〜５．０
ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の多層相変化
型情報記録媒体。