JPH0944902A

JPH0944902A - 光学的情報記録用媒体

Info

Publication number: JPH0944902A
Application number: JP7187132A
Authority: JP
Inventors: Michikazu Horie; 通和堀江; Haruo Kunitomo; 晴男国友; Takashi Ono; 孝志大野; Natsuko Nobukuni; 奈津子信國
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザー光等の照射により、高速かつ高密度
に情報を記録、消去、再生可能な光学的情報記録用媒体
を提供する。【構成】基板上に少なくとも記録層と記録層を挟む保
護層を設けてなる相変化型光学的情報記録用媒体であっ
て、該保護層が記録層の融点より４００℃以上高い融点
及び分解点を有する誘電体化合物または半導体化合物の
少なくとも２種類以上を含む混合物からなり、かつ、そ
の密度が下記の理論式（１）で決まるバルク状態密度の
８０％以上、かつ、固有応力が０．５ＧＰａ以下、ＪＩ
ＳＺ２２５１法におけるヌープ硬度が３００以上であ
り、さらに、該記録層の密度が、それを構成する各元素
のバルク状態の密度と組成比から決まる下式（２）で表
される理論上の密度の８６％以上で、かつ、その固有応
力が結晶／非結晶状態のいずれにおいても０．２ＧＰａ
以下であることを特徴とする光学的情報記録用媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザー光等の照射によ
り、高速かつ高密度に情報を記録、消去、再生可能な光
学的情報記録用媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報量の増大、記録・再生の高密
度・高速化の要求にこたえる記録媒体として、レーザー
光線を利用した光ディスクが開発されている。光ディス
クには、一度だけ記録が可能な追記型と、記録・消去が
何度でも可能な書換え型がある。

【０００３】書換え型光ディスクとしては、光磁気効果
を利用した光磁気記録媒体や、可逆的な結晶状態の変化
を利用した相変化媒体があげられる。相変化媒体は、外
部磁界を必要とせず、レーザー光のパワーを変調するだ
けで、記録・消去が可能である。さらに、消去と再記録
を単一ビームで同時に行う、１ビームオーバーライトが
可能であるという利点を有する。

【０００４】１ビームオーバーライト可能な相変化記録
方式では、記録膜を非晶質化させることによって記録ビ
ットを形成し、結晶化させることによって、消去を行う
場合が一般的である。このような、相変化記録方式に用
いられる記録層材料としては、カルコゲン系合金薄膜を
用いることが多い。

【０００５】例えば、Ｇｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ
系、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ系合金薄膜
等があげられる。なお、書換え型とほとんど同じ材料・
層構成により、追記型の相変化媒体も実現できる。この
場合、可逆性が無いという点でより長期にわたって情報
を記録・保存でき、原理的にはほぼ半永久的な保存が可
能である。

【０００６】追記型として相変化媒体を用いた場合、孔
あけ型と異なりビット周辺にリムと呼ばれる盛り上がり
が生じないため信号品質に優れ、また、記録層上部に空
隙が不要なため、エアーサンドイッチ構造にする必要が
ないという利点がある。一般に、書換え型の相変化記録
媒体では、相異なる結晶状態を実現するために、２つの
異なるレーザー光パワーを用いる。

【０００７】この方式を、非晶質ビットと結晶化された
消去・初期状態で記録・消去を行う場合を例にとって説
明する。結晶化は、記録層の結晶化温度より十分高く、
融点よりは低い温度まで記録層を加熱することによって
なされる。この場合、冷却速度は結晶化が十分なされる
程度に遅くなるよう、記録層を誘電体層で挟んだり、ビ
ームの移動方向に長い楕円形ビームを用いたりする。

【０００８】一方、非晶質化は記録層を融点より高い温
度まで加熱し、急冷することによって行う。この場合、
上記誘電体層は十分な冷却速度（過冷却速度）を得るた
めの放熱層としての機能も有する。さらに、上述のよう
な、加熱・冷却過程における記録層の溶融・体積変化に
伴う変形や、プラスチック基板への熱的ダメージを防い
だり、湿気による記録層の劣化を防止するためにも、上
記誘電体層からなる保護層は重要である。

【０００９】保護層材料の材質は、レーザー光に対して
光学的に透明であること、融点・軟化点・分解温度が高
いこと、形成が容易であること、適度な熱伝導性を有す
るなどの観点から選定される。十分な耐熱性及び機械的
強度を有する保護層としては、まず、金属の酸化物や窒
化物等の誘電体薄膜があげられる。

【００１０】これらの誘電体薄膜とプラスチック基板と
は熱膨張率や弾性的性質が大きく異なるため、記録・消
去を繰り返すうちに、基板から剥がれてピンホールやク
ラックを生じる原因となる。また、プラスチック基板
は、湿度によって反りを生じやすいが、これによっても
保護膜の剥がれが生じることがある。

【００１１】本発明者らは、上記保護膜について、種々
の材料を用いて検討を行い、特に密度が７．２５ｇ／ｃ
ｍ３以上と高密度の酸化タンタルを保護層として用いる
ことにより記録層に対して十分な耐熱性・機械的強度に
優れる保護層材料を見いだしている（特開平４−２５１
４５２号公報）。これにより繰り返しオーバーライトに
よる劣化は著しく改善され、１０万回以上にわたってノ
イズや欠陥の増加を抑制できた。

【００１２】一方、新規な誘電体保護層として、ＺｎＳ
を主成分とし、ＳｉＯ₂やＹ₂Ｏ₃等を混入させたものが
提案されている（特開昭６２−１６７０９０、６３−１
０２０４８、６３−２７６７２４各号公報）。これらの
複合化合物保護膜は純粋な酸化物あるいは窒化物誘電体
膜に比べ、記録層としてよく使われるＧｅＳｂＴｅ等の
カルコゲナイド系合金薄膜に対する密着性に優れてい
る。

【００１３】このため、繰り返しオーバーライトに対す
る耐久性に加え、加速試験における膜剥離が少なく相変
化媒体の信頼性をいっそう向上させている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複合化
合物は単に混合すれば良い特性を発揮するという訳では
ない。組成範囲、複合膜の物性によっては、個々の純粋
化合物を用いる場合よりかえって信頼性を低下させる場
合もある。

【００１５】従来、カルコゲナイド系元素を含む化合物
である、ＺｎＳ、ＣｄＳ等に酸化物、窒化物、弗化物、
炭化物等を混合させた保護膜については数多くの先願が
存在するが、一部に於いて最適な組成範囲を記載するの
みであり、その組成の混合物を用いても、必ずしももと
の純粋な化合物単体からなる保護層より優れた特性が得
られなかった。

【００１６】これは、上記複合物の物性がそれを構成す
る化合物とは大きく異なるため、製造法その他による物
性変化が予測不可能であったためである。例えば、上記
複合化合物からなる保護層を形成するにあたりスパッタ
法が広く用いられているが、複合物ターゲットを用いる
場合と、個々の化合物ターゲットを用いて同時スパッタ
する場合とでは、当然得られる複合化合物保護膜の物性
は異なってくる。

【００１７】また、同一製造法でも、スパッタ時の圧力
等により、物性が変化するのは周知の事実である。こう
した、保護膜物性のばらつきの存在するなかで、いかに
相変化媒体に適した複合化合物保護膜を見いだすかが課
題であった。同様のことは記録層についても言える。す
なわち、保護層物性だけに注目して改善しても、それに
見合った記録層物性が得られなければならないが、どの
物性に注目し、定量的にどう評価すべきかについては、
必ずしも明らかではなかった。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明における光学的情
報記録用媒体は、基板上に少なくとも記録層と記録層を
挟む保護層を設けてなる相変化型光学的情報記録用媒体
であって、該保護層が記録層の融点より４００℃以上高
い融点及び分解点を有する誘電体化合物または半導体化
合物の少なくとも２種類以上を含む混合物からなり、か
つ、その密度が下記の理論式（１）で決まるバルク状態
密度の８０％以上、かつ、固有応力が０．５ＧＰａ以
下、ＪＩＳＺ２２５１法におけるヌープ硬度が３００以
上であり、さらに、該記録層の密度が、それを構成する
各元素のバルク状態の密度と組成比から決まる下式
（２）で表される理論上の密度の８６％以上で、かつ、
その固有応力が結晶／非結晶状態のいずれにおいても
０．２ＧＰａ以下であることを特徴とする光学的情報記
録用媒体に存する。

【００１９】理論密度＝Σ｛（構成化合物のバルク状態の密度）×（ｍｏｌ％で表した組成）｝（１）理論密度＝Σ｛（構成元素のバルク状態の密度）×（ｍｏｌ％で表した組成）｝（２）特に、ここで述べた物性は成膜条件に依存するものであ
り、特定の材料を用いて、成膜プロセスを構築する場合
に、成膜条件を最適化するための重要な指針を与えるも
のである。

【００２０】次に、本発明による光学的記録用媒体の構
成について述べる。本発明における光学的情報記録用媒
体は基本的には、基板／保護層／記録層／保護層／ハー
ドコート層の構成からなる。基板としては、ポリカーボ
ネート、アクリル、ポリオレフィンなどの透明樹脂、あ
るいはガラスを用いることができる。

【００２１】保護層の厚みは、各々１０ｎｍから５００
ｎｍの範囲であることが望ましい。保護層の厚みが１０
ｎｍ以下であると、基板や記録膜の変形防止効果が不十
分であり、保護層としての役目をなさない恐れがあり、
５００ｎｍ以上では、保護層自体の内部応力や基板との
弾性特性の差が顕著になって、クラックが発生しやすく
なる。

【００２２】本発明においては、保護層として、結晶粒
径を制御し、クラックの伝搬を抑制するために、２種以
上の異なる化合物の混合物からなる層を用いる。化合物
そのものは公知の物質を用いて良い。具体的には、Ｚｎ
Ｓ、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ等のカルコゲン元素を含
む誘電体または半導体を一方の化合物とし、これとＳ
ｉ、Ｔａ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ等の金属酸化物、窒化物また
は炭化物あるいは、ＭｇＦ２等の弗化物を他方の化合物
として混合した材料が用いられる。

【００２３】その混合比は、例えばＺｎＳに他の酸化
物、窒化物、炭化物、弗化物を混合する場合、ＺｎＳ以
外の成分を１０〜６０ｍｏｌ％とするのが望ましい。し
かしながら、これら化合物を適量に混合して保護膜とし
ただけでは、繰り返し記録及び経時変化に対して必ずし
も良好な特性は得られない。本発明ではさらに混合物保
護層の密度を前記のように規定することで、繰り返し記
録及び経時変化に対する耐久性を著しく向上させる。

【００２４】上記規定は、混合物保護膜における化合物
が分子レベルで隙間なく混合され、極めて緻密な膜にな
っていることを示す定量的な目安である。異なる化合物
が理想的に緻密に混合されているならば、そのバルク密
度はほぼ前述の（１）式で表される。このことは、上記
混合物保護層の成膜に際して用いた混合物ターゲットの
製造過程から実験的に確認された。

【００２５】例えばＺｎＳ（単体での密度４．１ｇ／ｃ
ｍ³)とＹ₂Ｏ₃(単体での密度４．８４ｇ／ｃｍ³)の粉体
を混合し、ホットプレス法によって種々の混合比（Ｙ₂
Ｏ₃が２０．４０．６０．８０．１００ｍｏｌ％）のタ
ーゲットを得た。粉体混合物の体積はホットプレス時に
印加する圧力と熱によって収縮し、ある値で飽和して一
定となる。

【００２６】この状態に於いて最も緻密なバルク混合物
が得られた。そのバルク密度の実測値と上記理論値の組
成依存性を確認したがいずれもバルク理論密度の９５％
以上の値が得られ、緻密な混合物のバルクの密度は上記
計算式で予測出来ることが確認された。薄膜状態での密
度はガラス基板上に保護層の成膜を行い、成膜による基
板の重量変化と面積、膜厚とから計算できる。この方法
は以下で述べる記録層の密度測定にも用いられる。すな
わち、膜密度＝（ガラス基板の重量変化）／｛（基板面積）×（膜厚）｝（３）上記高密度、高硬度の保護層は低圧でスパッタ法により
成膜することによって得られる。

【００２７】これは、いわゆるアトミックピーニング効
果によるものであり、スパッタ法における成膜では一般
的に確認されている事項である（例えばＪ．Ａ．Ｔｈｏ
ｒｎｔｏｎ，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，
Ａ４（１９８６），３０５９ページの総説、Ｄ．Ｍ．Ｍ
ａｔｔｏｘ，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，
Ａ７（１９８９），１１０５ページの総説）。

【００２８】スパッタ法は安定放電が維持される限り低
圧で行われるのが望ましい。アトミックピーニング効果
により高密度、高硬度の保護層を得る場合、同時に膜内
部の固有応力が非常に大きな圧縮応力となりやすい。固
有圧縮応力が０．５ＧＰａを越すと、保護層と記録層、
あるいは保護層と基板との間で剥離が生じやすいので好
ましくない。

【００２９】この問題は、高温高湿下の加速試験で顕著
に現れ、剥離によるクラック、膨れが記録媒体の欠陥に
なりやすい。従って、保護層圧縮応力は０．５ＧＰａ以
下、さらに望ましくは０．２ＧＰａ以下であることが望
ましい。本発明において混合物を使用するのは、純粋な
金属酸化物や弗化物を保護層として用いると、高密度な
膜は０．５ＧＰａを越える圧縮応力を生じやすいためで
ある。

【００３０】これは共有結合性あるいはイオン結合性を
有する化合物では、化学結合が堅くなるためヤング率が
増大し、たとえスパッタ時のＡｒイオン衝突（アトミッ
クピーニング効果）による膜表面への圧力が同じでも、
生じる応力が大きくなってしまうためである。薄膜のヤ
ング率やスパッタ時の入射Ａｒエネルギーの測定は困難
であるから、結果として得られた膜の固有応力で評価す
るのが最も現実的な方法である。

【００３１】なお、保護層の固有応力は、下記で述べ
る記録層と同様に、ヤング率等公知の基板上に成膜した
場合の基板のそり量によって計算できる。すなわち

【００３２】

【数１】 δ＝｛Ｅｓ／６（１ーνｓ）｝｛ｈ²/ｌ｝｛１／Ｒ₀} （４）ここで、Ｅｓ、νｓはそれぞれ基板のヤング率とポアッ
ソン比でＳｉの場合Ｅｓ／（１ーνｓ）＝１．８１×１０¹¹Pａ（ｈは基板
の厚み。ｌ（エル）は膜厚。Ｒ₀は基板の反りの曲率半
径）。

【００３３】さて、保護層は記録層に非晶質ビットを形
成する際に記録層の融点よりはるかに高温に加熱され
る。例えばＧｅ₁Ｓｂ₂Ｔｅ₄近傍組成の記録層の融点は
約６００℃であるが、記録時には計算上は１０００℃程
度まで昇温される。従って、保護層の融点は少なくとも
記録層融点より４００℃以上高くなければならず、さら
に望ましくは５００℃以上高くなければならない。

【００３４】その他の記録層材料に関しても、記録層は
記録時にその融点より３００〜４００℃高い温度まで昇
温される。そうしないと、繰り返しオーバーライトによ
り破壊されたり、化合物が分解されたりする。相変化型
の記録層の厚みは１０ｎｍから１００ｎｍの範囲に通常
選ばれる。

【００３５】記録層の厚みが１０ｎｍより薄いと十分な
コントラストが得られない。また、結晶化速度が遅くな
る傾向があり、短時間での光学的記録消去が困難にな
る。一方１００ｎｍを越すとやはり光学的なコントラス
トが得にくくなり、また、クラックが生じ易くなるので
好ましくない。

【００３６】なお、記録層及び保護層の厚みは多層構成
に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率がよ
く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコ
ントラストが大きくなるように選ばれる。記録層として
は、ＧｅＳｂＴｅ、ＳｎＧｅＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅと
いった合金がオーバーライト可能な材料として選ばれ
る。

【００３７】これらの合金に０．１〜１０原子％のＳ
ｎ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ａｕ、Ｔ
ｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｎｉ等のうちか
ら、一種またはそれ以上の元素を添加して結晶化速度、
光学定数、耐酸化性を改善することも有効である。記録
層はオーバーライトにより溶融・再凝固プロセスを繰り
返し短時間に経験する。

【００３８】再凝固の際、記録層内の空隙（ボイド）は
記録層から析出され、いわゆるひけを生じる。記録マー
クの大きさと同じオーダーの大きさのひけが発生するこ
ともある。このひけは光学的に再生する際に反射率の微
小な乱れにつながり、ホワイトノイズの増加を引き起こ
す。

【００３９】これを防止するには記録層内の空隙をなく
す、すなわち、記録層を高密度とするしかない。本発明
者らは、記録層密度が式（２）で示されるバルクの理論
密度の８６％以上であれば、ひけの発生による著しいノ
イズ増加を抑制できることを確認した。なお、（２）式
でバルク理論密度を決定することの妥当性は、やはりホ
ットプレス法による緻密な試料の密度との比較により確
認できた。

【００４０】一方、再凝固時に記録層が結晶化すると
き、通常、記録層体積は非晶質の体積より収縮する。繰
り返しオーバーライトを行った場合、この収縮により結
晶粒界に微小な隙間を生じやすいと考えられる。記録層
が結晶化の収縮により隙間を生じやすいかどうかは、記
録層全面を初期化により結晶化したときに、記録層に生
じる固有応力に注目すれば予測できる。

【００４１】すなわち、全面初期化された記録層が大き
な引っ張り応力を示す場合には、結晶粒界にミクロな
（１μｍより小）隙間が生じやすい。記録層の固有応力
が大きな圧縮応力となった場合、逆に膨れによる剥離が
生じやすい。記録層の場合、膨れの問題は経時安定性に
関わるのみならず、体積が増大した非晶質マーク周辺の
局所的な圧縮応力の増大による膨れ変形も生じる。

【００４２】従って、本発明者らの検討によれば記録層
の固有応力は、結晶・非晶質状態いずれにあっても特に
小さいことが望ましく、圧縮・引っ張りいずれの場合に
も０．２ＧＰａ以下でなければならい。記録層の高密度
化及び応力の低減は主としてスパッタ成膜時の圧力制御
によって達成される。

【００４３】高周波放電でも直流放電でも構わないが、
高密度化は放電が安定に維持される限り低圧でスパッタ
することによって、バルク密度の８６％以上の値が得ら
れる。固有応力は、成膜後の非晶質状態の応力と全面結
晶化後の応力の両方が０．２ＧＰａ以下であることを要
する。

【００４４】非晶質状態の応力はスパッタ時の圧力を低
圧にすることで圧縮の大きな値となるため、低圧化する
ことに下限がある。結晶化後の応力は、主として結晶粒
径に依存し、粒径が大きいと引っ張り応力が大きくなる
傾向がある。結晶化による引っ張り応力成分とアトミッ
クピーニング効果による圧縮応力成分とのバランスによ
り全面結晶化された記録層の固有応力が決まる。

【００４５】結晶粒径は、記録層組成、結晶化条件によ
って制御できる。例えばＧｅＴｅ−Ｓｂ₂Ｔｅ₃疑似２元
合金近傍組成の場合、ＧｅＴｅ寄りでは数百ｎｍの大き
な結晶粒径となりやすい。結晶化では、まず、ガラス転
移点以上の比較的低温に昇温して結晶核を多数生成させ
てから、融点近くまで昇温して結晶粒を成長させた方
が、いきなり融点近くで結晶化するよりも粒径が小さく
なる傾向がある。

【００４６】以上で例示した記録層及び保護層材料のう
ちいくつかは既に公知であるが、本発明は前述のよう
に、該相変化型記録層に適した保護層及び記録層の物性
に関するものであって、特定の材料に限定されるもので
はなく、また、材料自体は公知であっても本発明の新規
性は損なわれない。通常は、保護層の上に熱変形防止の
ためのハードコート層を設けてあるが、接着層を設けて
保護基板あるいは、もう一枚の記録媒体と貼り合わせて
もよい。

【００４７】さらに、保護層とハードコート層との間に
光学的反射層を設けてもよい。光学的反射層としては、
通常反射率の高い、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ等の金属薄
膜が用いられる。この場合記録層及び保護層の厚みは、
反射層を含めた干渉効果を考慮して決定される。

【００４８】また、反射層は、記録層が吸収した熱エネ
ルギーの拡散を促進する効果もある。

【００４９】

【実施例】以下、実施例をもって本発明をより詳細に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。実施例１保護層材料が（ＺｎＳ）₈₀(ＳｉＯ₂)₂₀である媒体を用
意した。

【００５０】この保護層は上記組成の複合焼結体ターゲ
ットを用い、Ａｒ圧力０．５Ｐａで高周波（１３．５６
ＭＨｚ）スパッタリングにより成膜した。得られた膜の
理論密度と実測密度及び理論密度に対する％を表１に示
した。尚、表１には以下の実施例１〜６及び比較例１〜
３における膜の密度、応力及びヌープ硬度の実測値も示
している。

【００５１】尚、融点及び分解点については重量減少及
び示差走査型熱量計で１１００℃まで測定し、変化がな
ければ１１００℃以上であるとみなした。これらの保護
層を用い、ポリカーボネート樹脂基板上に４層構造の記
録媒体を作成した。各層の厚みは、下部保護層１６０ｎ
ｍ、記録層３０ｎｍ、上部保護層３０ｎｍ、Ａｌ合金反
射層１００ｎｍとした。

【００５２】また記録層の組成はＧｅ_22.2Ｓｂ_22.2Ｔｅ
_55.6(融点約６００℃）である。記録層合金ターゲット
を用いＲＦスパッタにより成膜した。成膜時のＡｒガス
圧力は０．３Ｐａ、放電パワーは３００Ｗである。記録
層の密度はバルク理論値６．３ｇ／ｃｍ³に対して９１
％であった。Ｓｉウエハー上に成膜した膜の非晶質状態
の固有応力は圧縮で０．０５ＧＰａ、アニールによる結
晶化後の固有応力は引っ張りで０．１５ＧＰａであっ
た。

【００５３】繰り返しオーバーライトは、７８０ｎｍ、
ＮＡ＝０．５５のいテスターを用い、線速１０ｍ／ｓに
て周波数４ＭＨｚ、ｄｕｔｙ５０％の方形波状に変調し
たレーザー光を照射して行った。オーバーライトは消去
パワーＰｅ＝６ｍＷに、上記のように変調された記録パ
ワーＰｗ＝１２ｍＷを重畳して行った。

【００５４】なおこのＰｅ、Ｐｗは保護層の種類により
微調整している。Ｃ／Ｎ比が３ｄＢ低下するオーバーラ
イト回数をもって耐久性を評価したところ、図１に示す
よう１０４回以上の耐久性を示した。すなわち、１０⁵
回後もＣ／Ｎ比の劣化が５ｄＢ未満であった。

【００５５】実施例２実施例１において保護層材料に（ＺｎＳ）₈₀(Ｙ₂Ｏ₃)₂₀
(融点１１００℃以上）を用いたこと以外は同様にして
ディスクを作成し、繰り返しオーバーライトを行った。
結果は図１に示すよう１０⁴回以上の耐久性を示した。
このときＰｅ＝６．５ｍＷ、Ｐｗ＝１３ｍＷであった。

【００５６】実施例３実施例１において保護層材料に（ＴａＳ₂)₂₀(Ｔａ₂Ｏ₅)
₈₀(融点１１００℃以上）を用いたこと以外は同様にし
てディスクを作成し、繰り返しオーバーライトを行っ
た。結果は図１に示すよう１０⁴回以上の耐久性を示し
た。このときＰｅ＝８．０ｍＷ、Ｐｗ＝１５ｍＷであっ
た。また保護層成膜時に限りＡｒガスの１／５０の流速
で酸素ガスを流した。

【００５７】実施例４実施例１において保護層材料に（ＺｎＳ）₈₀(ＳｉＯ₂)
₁₀(ＳｍＦ₃)₁₀(融点１１００℃以上）を用いたこと以外
は同様にしてディスクを作成し、繰り返しオーバーライ
トを行った。結果は図２に示すよう１０⁵回以上の耐久
性を示した。このときＰｅ＝７．５ｍＷ、Ｐｗ＝１３ｍ
Ｗであった。

【００５８】実施例５実施例１において保護層材料に（ＺｎＳ）₈₀(ＬａＦ₃)
₂₀(融点１１００℃以上）を用いたこと以外は同様にし
てディスクを作成し、繰り返しオーバーライトを行っ
た。結果は図２に示すよう１０⁴回以上の耐久性を示し
た。このときＰｅ＝６．５ｍＷ、Ｐｗ＝１２ｍＷであっ
た。

【００５９】実施例６実施例１において保護層材料に（ＺｎＳｅ）₆₀(Ｓｉ
Ｏ₂)₄₀(融点１１００℃以上）を用いたこと以外は同様
にしてディスクを作成し、繰り返しオーバーライトを行
った。結果は図２に示すよう１０⁴回以上の耐久性を示
した。このときＰｅ＝６ｍＷ、Ｐｗ＝９ｍＷであった。

【００６０】実施例７実施例１の記録層成膜時のＡｒ圧力を０．４Ｐａとした
ところ、その密度はバルク密度の８７％であった。ま
た、初期化後の応力は０．０７ＧＰａの引っ張り応力で
あった。実施例１と同様に繰り返しオーバーライトを行
ったところ、実施例１よりやや劣るが１０⁴回までは十
分Ｃ／Ｎは安定であった。

【００６１】実施例８実施例１の記録層組成をＧｅ₁₂Ｓｂ₃₆Ｔｅ₅₂(融点約５
５０℃）として同様の成膜を行ったところ、密度はバル
クの９１％であった。また、初期化後の固有応力は０．
１ＧＰａの引っ張り応力であった。実施例１と同様に繰
り返しオーバーライトを行ったところ、実施例１と同等
の良好な特性を得た。

【００６２】比較例１比較例として層構成及び記録層材料は実施例１と同一と
し、上下の保護層だけを（ＺｎＳｅ）₂₀(ＳｉＯ₂)₈₀(融
点１１００℃以上）に変更した媒体を用意した。この保
護層の密度は２．３３ｇ／ｃｍ³でありバルク密度の６
８％であり、本発明範囲外である。固有応力は圧縮で
０．３ＧＰａ、ヌープ硬度は３４０であった。繰り返し
オーバーライトを消去パワーＰｅ＝８ｍＷ、記録パワー
Ｐｗ＝１５ｍＷで行ったところ、耐久性は１０³回で急
激にＣ／Ｎが低下した。

【００６３】比較例２比較例として層構成及び記録層材料は実施例１と同一と
し、上下の保護層だけを（ＺｎＳ）₈₀(ＭｏＳ₂)₂₀に変
更した媒体を用意した。この保護層のヌープ硬度は２２
９で本発明範囲外である。融点については１０００℃以
上であるが、８００℃付近から分解によると思われる重
量減少が顕著であった。密度は４．１６ｇ／ｃｍ³でバ
ルク密度の９７％、固有応力は圧縮で０．１２ＧＰａで
あった。繰り返しオーバーライトをＰｅ＝６．５ｍＷ、
Ｐｗ＝１１ｍＷで行ったところ、１０²回で急激にＣ／
Ｎが低下した。

【００６４】比較例３比較例として層構成及び記録層材料は実施例１と同一と
し、上下の保護層だけを（ＺｎＳ）₈₀(Ｔａ₂Ｏ₅)₂₀(融
点１１００℃以上）に変更した媒体を用意した。この保
護層の固有応力は圧縮で０．６５ＧＰａであり、本発明
範囲外であった。密度は６．５４ｇ／ｃｍ³でバルク密
度の８５％、ヌープ硬度は３８０であった。実施例１−
６及び比較例３の媒体を８０℃、８５％ＲＨの加速条件
下で５００時間環境テストを行ったところ、実施例１〜
６では膨れ欠陥の発生は全くなかっったのに対し、比較
例３では多数の膨れ欠陥が発生していた。

【００６５】比較例４、５実施例１の記録層の成膜時Ａｒ圧力を変化させてその密
度を変化させた。比較例４はＡｒ圧力０．６５Ｐａで密
度はバルクの８５％、比較例５はＡｒ圧力１．０Ｐａで
８０％であった。各々実施例１と同様の繰り返しオーバ
ーライトを行ったところ、比較例４では１０³回で、比
較例５では１０²回でＣ／Ｎが大幅に低下しはじめた。

【００６６】比較例６実施例１の記録層をＧｅ₄₅Ｓｂ₁₀Ｔｅ₄₅(融点約７００
℃）なる組成に置き換えた媒体を用意した。Ｓｉ基板上
に成膜後の非晶質状態での応力は０．０４ＧＰａの圧縮
応力で、オーブン内のアニール（１８０℃、６時間）で
結晶化した後は、本発明の範囲外の０．２８ＧＰａの引
っ張り応力であった。

【００６７】結晶化後の応力変化、ひいては体積収縮が
著しいことが予想される。実施例１と同様に繰り返しオ
ーバーライトを行ったところ、１０²回までにＣ／Ｎが
大幅に低下した。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【発明の効果】本発明により、高信頼性、長寿命の光学
的情報記録用媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるＣ／Ｎ変化を示すグラフ

【図２】実施例におけるＣ／Ｎ変化を示すグラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者信國奈津子神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも記録層と記録層を挟
む保護層を設けてなる相変化型光学的情報記録用媒体で
あって、該保護層が記録層の融点より４００℃以上高い
融点及び分解点を有する誘電体化合物または半導体化合
物の少なくとも２種類以上を含む混合物からなり、か
つ、その密度が下記の理論式（１）で決まるバルク状態
密度の８０％以上、かつ、固有応力が０．５ＧＰａ以
下、ＪＩＳＺ２２５１法におけるヌープ硬度が３００以
上であり、さらに、該記録層の密度が、それを構成する
各元素のバルク状態の密度と組成比から決まる下式
（２）で表される理論上の密度の８６％以上で、かつ、
その固有応力が結晶／非結晶状態のいずれにおいても
０．２ＧＰａ以下であることを特徴とする光学的情報記
録用媒体。理論密度＝Σ｛（構成化合物のバルク状態の密度）×（ｍｏｌ％で表した組成）｝（１）理論密度＝Σ｛（構成元素のバルク状態の密度）×（ｍｏｌ％で表した組成）｝（２）
【請求項２】該記録層の理論密度が９０％以上である請
求項１記載の光学的情報記録用媒体。