情報記録媒体
【課題】 内周部に情報を記録する際にも再結晶化が発生せず、多数回書換え時においても再生信号劣化の少なく外周部においてもアモルファスの消え残りが少ない、ＣＡＶ方式の相変化光ディスクを得る。
【解決手段】 基板と、波長が390nm以上420nm以下であるレーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層とを備え、記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の組成点Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）、Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）、Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）、Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）、Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）、Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）で囲まれた範囲であることを特徴とした情報記録媒体。
【解決手段】 基板と、波長が390nm以上420nm以下であるレーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層とを備え、記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の組成点Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）、Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）、Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）、Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）、Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）、Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）で囲まれた範囲であることを特徴とした情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が行われる情報記録媒体に係り、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の赤色レーザー対応の光ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ等の青色レーザー対応の相変化光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ等の再生専用型光ディスク市場が拡大している。また、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷといった書き換え可能なＤＶＤが市場投入され、コンピュータ用バックアップ媒体、ＶＴＲに代わる映像記録媒体として、市場が急拡大しつつある。さらに、ここ数年、記録型ＤＶＤに対する転送レート、アクセススピード向上、および大容量化に対する市場の要求が増大してきている。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ等の記録消去可能な記録型ＤＶＤ媒体では、相変化記録方式が採用されている。相変化記録方式では、基本的に「０」と「１」の情報を結晶とアモルファスに対応させ記録を行っている。また、結晶とアモルファスの屈折率が異なるため、結晶に変化させた部分とアモルファスに変化させた部分の反射率の差が最大になるように、各層の屈折率、膜厚を設計している。この結晶化した部分とアモルファス化した部分にレーザービームを照射し、反射光を再生することにより記録された「０」と「１」を検出できる。
【０００４】
また、所定の位置をアモルファスにする（通常、この動作を「記録」と呼ぶ）ためには、比較的高パワーのレーザービームを照射することにより、記録層の温度が記録層材料の融点以上になるように加熱し、所定の位置を結晶にする（通常、この動作を「消去」と呼ぶ）ためには、比較的低パワーのレーザービームを照射することにより、記録層の温度が記録層材料の融点以下の結晶化温度付近になるように加熱する。こうする事により、アモルファス状態と結晶状態を可逆的に変化させることができる。
【０００５】
記録型ＤＶＤが転送レート向上に対する要求にこたえるためには、媒体の回転数を上げ、短時間で記録消去を行う方法が一般的である。この際、問題となるのは媒体に情報をオーバーライトする際の記録消去特性である。以下に詳細に以上の問題を説明する。
【０００６】
ある所定の位置をアモルファスから結晶に変化させることを考える。媒体の回転数を上げた場合、レーザービームが上記所定の位置を通過する時間が短くなり、同時に、所定の位置が結晶化温度に保持される時間も短くなる。結晶化温度に保持される時間が短すぎると、十分に結晶成長することができないため、アモルファスが残ってしまうのである。これが、再生信号に反映され、再生信号品質が劣化するのである。
【０００７】
この問題を解決するための方法として、従来一般的に使用されているＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料にＳｎを添加した材料を使用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料に、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｎ等の金属を添加した材料を使用することにより、高密度記録が可能で、繰り返し書換え性能に優れ、結晶化感度の経時劣化が少ない情報記録媒体が得られるとしている。また、特許文献１以外にもＧｅ-Ｓｂ-Ｓｎ-Ｔｅ系の記録層材料を用いた例がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
また、記録材料にＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を用いた例があり（例えば、特許文献３参照。）、この文献ではＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な組成範囲が規定されている。また、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な範囲を規定した例もある（例えば、特許文献４及び５参照。）。さらに、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な範囲を規定した例もある（例えば、特許文献６参照。）。
【０００９】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速から４倍速に対応できる記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。さらに、ＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速と５倍速に対応できる情報記録媒体が報告されている（例えば、非特許文献２参照。）。ここでの５倍速媒体は、新たに核生成層を付加した８層構造にすることによって５倍速を実現している。
【００１０】
記録型ＤＶＤを大容量化する技術として、レーザー光の波長を４０５ｎｍと短波長化し、対物レンズＮＡを０．８５と大きくすることによりレーザースポット径を小さくしてより高密度の情報を記録する方法が良く知られている（例えば、非特許文献３参照。）。
【００１１】
この方法は通称Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの主要技術として利用されており、従来のＤＶＤより薄い０．１ｍｍ基板を採用することによって、ディスクのチルトに対する影響を小さくしている。また、この０．１ｍｍ基板は記録層の機械的保護・電気化学的保護（腐食防止）といった重要な役割を果たす。ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の従来の書換型の媒体は、０．６ｍｍポリカーボネート（ＰＣ）基板上に誘電体層、相変化記録層、誘電体層、反射層の４層構造を基本とした積層構造をとり、０．６ｍｍ基板同士を貼り合せることによって実現できるが、前記大容量化技術の場合、０．１ｍｍ基板の剛性を保つことが難しいため、厚い基板、例えば１．１ｍｍのＰＣ基板上に反射層、誘電体層、相変化記録層、誘電体層と、従来の書換型媒体と逆の順序に積層し、最後に０．１ｍｍカバー層を保護層として形成する方法によって作ることができる。
【００１２】
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの記録材料としては、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料を用いることができる（例えば、特許文献７参照。）。また、この文献にはＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料に第５元素、第６元素を添加した記録材料の組成についても詳細に記述されている。
【００１３】
上記カバー層を形成する方法としては、０．１ｍｍ厚のシートを紫外線硬化樹脂接着剤で貼り付ける方法と、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により均一に塗布し、紫外線照射により硬化させてカバー層を形成する方法とが提案されている。
【００１４】
一方で、０．６ｍｍ基板上に従来と同様の順序で積層した媒体を作製し、レーザー光の波長４０５ｎｍ、対物レンズＮＡを０．６５として情報を記録する方法が提案されている。この方法は上記０．１ｍｍカバー層を用いる方法と比べて、対物レンズＮＡが小さいためにレーザースポット径が大きく、記録密度は小さくなるが、基板の剛性を保つことができ、記録層の多層化をしやすいという利点がある。また、ディスク上の埃や傷の影響を小さくできるという利点がある。
【００１５】
上記のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷやＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の技術においては、記録トラックを蛇行させるいわゆるウォブルトラックが採用されている。このウォブルにはアドレス情報、同期信号等が記録されており、記録信号は和信号で再生し、ウォブル信号は差信号で再生することによってフォーマットの高効率化を図ることができる。また、ウォブル信号からも同期信号を取ることができるためアドレス情報や記録情報の信頼性向上等に極めて有効な手段であることが知られている。
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−３２２３５７号公報（第３−６頁、第１−２図）
【特許文献２】特開平２−１４７２８９号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献３】特開昭６２−２０９７４１号公報（第３−５頁、第１−２図）
【特許文献４】特開昭６２−７３４３９号公報（第３−８頁、第１−２図）
【特許文献５】特開平１−２２０２３６号公報（第３−８頁、第１図）
【特許文献６】特開平１−２８７８３６号公報（第３−４頁）
【特許文献７】特許第２９４１８４８明細書（第２−３頁）
【非特許文献１】シゲアキ フルカワ（Shigeaki Furukawa）、他４名，「４Ｘデータ転送速度を有する新型４．７ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭ（Advanced4.7GB DVD-RAM with a 4X Data Transfer Rate）」，プロシーディング オブ ザ １３ス シンポジウム オン フェーズ チェンジ オプティカル インフォメーション ストレージ ＰＣＯＳ２００１（Proceedingsof The 13th Symposium on Phase Change Optical Information Storage PCOS2001），２００１年１２月，ｐ．５５
【非特許文献２】マコト ミヤモト（Makoto Miyamoto）、他４名，「高転送速度４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭ（High-Transfer-Rate4.7-GB DVD-RAM）」，ジョイント インターナショナル シンポジウム オン オプティカル メモリ アンド オプティカル データ ストレージ ２００２ テクニカル ダイジェスト（JointInternational Symposium on Optical Memory and Optical Data Storage 2002Technical Digest），２０００年７月，ｐ．４１６
【非特許文献３】ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジックス（Japanese Journal of Applied Physics），２０００年，第３９巻，ｐ．７５６−７６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
相変化記録方式を採用した光ディスクに情報を記録する際には、通常、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity：一定線速度）方式により光ディスクの回転数を制御する。すなわち、レーザービームと光ディスクの相対速度が常に一定となるような制御方法である。これに対して、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity：一定角速度）方式は光ディスクを回転させる際の、角速度を一定にして回転を制御する方式である。
【００１８】
ＣＬＶ方式の特徴は、（ａ）記録再生時のデータ転送レートが常に一定のため、信号処理回路を極めて簡素化できる、（ｂ）レーザービームと光ディスクの相対速度を常に一定にできるため、記録消去時の記録層の温度履歴を一定にでき、そのため、情報記録媒体に対する負荷が小さい、（ｃ）レーザービームを光ディスクの半径方向に動かした場合、半径位置に応じて、モーターの回転数を制御しなおす必要がある。このため、アクセス速度が大幅に低下する。
【００１９】
ＣＡＶ方式の特徴は、（ａ）記録再生時のデータ転送レートが半径位置により異なるため、信号処理回路が増大する、（ｂ）レーザービームと光ディスクの相対速度が、半径位置により異なるため、記録消去時の記録層の温度履歴が半径位置に大きく依存し、特別な構成の光ディスクが必要となる、（ｃ）レーザービームを光ディスクの半径方向に動かした場合、半径位置に応じて、モーターの回転数を制御しなおす必要がないため、高速アクセスが可能となる。
【００２０】
発明者らは、前記従来例で開示されているＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料を使用することにより、現在、開発を行っているディスク線速度が２０ｍ／ｓを超えるような高速記録においても、極めて良好な記録再生特性を実現できることを明らかにした。
【００２１】
しかしながら、前記従来例では、ＣＡＶ記録を行う際の問題点を十分に考慮していないため、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料の組成によっては、ＣＡＶ記録を行う場合に、情報記録媒体の内周部において、記録された情報から再生される再生信号品質が大幅に劣化するという問題が発生した（課題１）。
【００２２】
また、発明者らは上記従来例のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を使用した場合、その組成によっては、１０００回以上の多数回記録を行った場合、内周部においてのみ、再生信号が大幅に劣化する、特に記録マークのエッジ付近の形状が劣化するという問題を明らかにした。また、記録トラックをウォブルさせ、ウォブルにアドレス情報や同期信号情報を記録した場合に、和信号である再生信号の劣化が差信号であるウォブル信号に影響し、ウォブル信号の劣化が同時に起こるという問題点を明らかにした（課題２）。
【００２３】
また、発明者らは上記従来例のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を使用した場合、その組成によっては、内周部において記録された記録マーク（アモルファスマーク）と外周部において記録された記録マークの長期保存に対する保存寿命が異なり、外周部の記録マークの長期保存寿命を改善しようとすると、内周部に記録された記録マークの保存寿命が悪化し、反対に内周部の記録マークの長期保存寿命を改善しようとすると、外周部の記録マークの保存寿命が悪化する関係があることを明らかにした（課題３）。
【００２４】
また、発明者らは上記従来例のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を使用した場合、その組成によっては、内周部においてのみ、記録マークを記録すると隣接トラックに記録されたマークの一部が結晶化してしまうという現象（いわゆる、クロスイレーズ）が発生してしまうことを明らかにした（課題４）。
【００２５】
また、光ディスクのような可換型情報記録媒体にとって、様々な情報記録装置に対する互換性は極めて重要である。例えばＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を例にとると、既にＣＬＶ回転制御による２倍速記録（転送レート：２２Ｍｂｐｓ）に対応したＤＶＤ−ＲＡＭドライブが市場に存在する。このため、上記したＣＡＶ記録（２２〜５５Ｍｂｐｓ）用ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の２倍速ＣＬＶ対応ドライブによる記録再生を保証することは消費者の利益のためには欠かせないことである。また、２倍速ＣＬＶ対応ドライブにより記録されたＣＡＶ対応ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に対する、ＣＡＶ対応ドライブによる記録再生を保障することは、当然のことながら非常に重要なことである（発明者らは上記互換性に必要な性能をクロススピード性能と名づけた。）。
【００２６】
ここで、発明者らは、発明者らが開発したＣＡＶ対応ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体のクロススピード性能を鋭意調査した結果、ＣＡＶ回転制御により情報が記録された情報記録媒体に、ＣＬＶ回転制御によって情報を再記録した際、あるいはＣＬＶ回転制御により記録された情報記録媒体に、ＣＡＶ回転制御により情報を再記録した際に、記録層材料の組成によっては、以下に示す三つの問題が発生することを明らかにした。
（１）クロススピードオーバーライト性能の悪化（課題５）
（２）クロススピードクロストーク性能の悪化（課題６）
（３）クロススピードクロスイレーズの悪化（課題７）
これらの課題は、同一媒体の同一半径に、高速で記録された記録マークと比較的低速で記録された記録マークが混在して存在することに起因している。
【００２７】
なお、ＣＡＶ記録対応情報記録媒体は最内周部の線速度から最外周部の線速度まで広い線速度領域で記録再生が可能であるため、例えばＣＡＶ記録以外にも消費者の用途に応じて様々な使用方法が可能となる。例えば、内周部においても外周部相当の線速度になるように回転させることにより、アクセススピードは遅くなるが、媒体への平均転送レートは格段に向上する。また、同じ情報記録媒体に対して、再びＣＡＶ記録を行うようなことも考えられる。このような場合にも、内周部には外周部相当の高速記録された記録マークと内周部相当の低速記録された記録マークは混在することとなるため、上記クロススピード性能が重要となる。また、用途によっては、ＣＡＶ記録とＣＬＶ記録の両方のメリットを取り入れ、光ヘッドの半径移動に伴う回転数変化が比較的大きい内周部では、通常よりも高速回転させたＣＡＶ方式で回転させ（例えば通常のＣＡＶ記録回転数の２倍程度）、外周部では、高速ＣＬＶ記録再生を行うという使用方法（いわゆるパーシャルＣＡＶ方式）も考えられる。この場合においても、同一媒体に対して異なった回転制御により再記録する場合、様々な線速度で記録されたマークが存在することになるため、上記クロススピード性能がきわめて重要となる。
【００２８】
また、ＣＬＶ記録においても複数線速度記録に対応しようとした場合、例えばＤＶＤ-ＲＡＭ媒体を例にとると、２倍速記録（転送レート：２２Ｍｂｐｓ）と３倍速記録(転送レート：３３Ｍｂｐｓ)に対応しようとする場合、ＣＡＶ記録と同様に課題５，６，７に示される問題が発生する場合があることがわかった。またＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系ではＧｅに変えてＳｎを増加させていくと屈折率変化量が少なくなり、反射率と変調度をＤＶＤ−ＲＡＭの仕様を満たすことが難しくなるという問題点があった。さらに、５倍速記録になると、従来のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料では核生成層を少なくとも１層追加しなければ５倍速を実現出来ず、ディスクのコストアップ要因になる、ディスク構造が複雑になるといった問題点があった（課題８）。
【００２９】
したがって、本発明の目的は、以上詳細に説明した以下の課題をすべて解決可能な情報記録媒体を提供することにある。
課題１：ＣＡＶ記録時の最内周部の信号劣化
課題２：ＣＡＶ記録時の最内周部における多数回書換え性能の劣化
課題３：ＣＡＶ記録時の最内周部と最外周部の保存寿命劣化
課題４：ＣＡＶ記録時の最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化
課題５：クロススピードオーバーライト性能の悪化
課題６：クロススピードクロストーク性能の悪化
課題７：クロススピードクロスイレーズ性能の悪化
課題８：クロススピード性能確保の為の総数増加(核生成層付加)
【００３０】
次に、波長４０５ｎｍの青色レーザービームを用いて相変化型光ディスクに情報を記録する際の問題点を説明する。
【００３１】
一般的に、レーザービームのスポット径はレーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡとしたときにλ/ＮＡに比例することが知られており、波長４０５ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．８５の対物レンズを用いる場合のレーザースポット径は、ＤＶＤで用いられている波長６５０ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．６０の対物レンズを用いる場合の約半分、波長４０５ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．６５の対物レンズを用いる場合でもＤＶＤの場合の６割程度に小さくなる。従って、同一の線速度でオーバーライトを試みた場合、記録トラック上のある地点を通過する時間も短くなるため、以前に記録した情報のオーバーライトによる消え残りが生じやすくなる。
【００３２】
また、一般的に短波長化されると記録材料の結晶部とアモルファス部の光学定数の差（Δｎ、Δｋ）が小さくなるため、記録部と未記録部の反射率差（コントラスト）が小さくなり再生信号振幅が低下する。
【００３３】
また、青色レーザーの方が、ビームが絞り込まれている分ビーム中心のエネルギー強度が赤色レーザーの場合よりも高いため、多数回書換による記録層へのダメージが大きくなる。また、多数回の再生による情報の劣化も大きくなる。
【００３４】
発明者等は、従来例に示した、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ系材料等を検討し、青色レーザーを用いてもオーバーライトによる消え残りの少ない材料を開発したが、従来例の材料においては、上記の再生信号振幅が低下する問題点と多数回書換あるいは再生によるダメージの問題点を考慮していないため、１０００回以上の書換によって信号が大幅に劣化したり、信号振幅が小さくなるなどの問題点を残したままであった。また、トラックピッチを狭くした場合や、記録トラックとして基板に設けられた溝（グルーブ）と溝間（ランド）の両方を用いた場合に隣接トラックに記録されたマークの一部を結晶化してしまうクロスイレーズが顕著になる問題点も残したままであった。クロスイレーズの問題が現れるとトラックピッチを狭くすることができず、青色レーザーによってビーム径を小さくした効果を十分に活かすことができなくなってしまう。
【００３５】
従って、本発明の目的は、以上詳細に説明した従来の記録層材料の問題をすべて解決可能な情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
課題を解決するための手段を説明するために、まず、はじめに、上記８つの課題をさらに整理して詳細に説明する。発明者らが実験を行い、その実験データを解析したところ、上記８つの課題は大きく四つの原因により引き起こされていることがわかった。すなわち、課題１、４、５、６、７、８は共通の原因（原因１：低線速記録時の記録マークの再結晶化）により引き起こされており、さらに課題２は別の原因（原因２：低線速記録を繰り返し行うことによる、記録層材料の偏析）により引き起こされていた。さらに課題３は二つの原因（原因３：記録マークのアモルファス状態の経時変化、原因４：記録マークの長期保存による結晶化）により引き起こされていた。以下に詳細に原因１、原因２、原因３、原因４と各課題の関係を説明し、その後、課題を解決するための手段を示す。
【００３７】
原因１：低線速記録時の記録マークの再結晶化
再結晶化とはレーザービームにより記録層材料を融点以上に加熱した直後の冷却過程で、溶融領域外縁から結晶成長が起こり、記録マークのサイズを小さくしてしまう現象（シュリンク）である。この現象は、記録層材料の結晶化速度を低下させることにより解決するため、現在、実用化されているＣＬＶ記録方式の相変化光ディスクでは問題となっていない。しかしながら、ＣＡＶ記録を行う場合、内周部の再結晶化を抑制できる程度に記録層材料の結晶化速度を低下させた場合、外周部において記録マークの消去が不可能となり、再生信号品質を劣化させるという問題が発生するのである。
【００３８】
再結晶化による記録マークのシュリンクが大きすぎる場合、課題１にあるように再生信号劣化が発生する。これは記録マークのシュリンクによって再生信号振幅が低下すること、再結晶化した部分の結晶サイズは正常に結晶化された部分と結晶粒径が異なることに起因する反射率分散がノイズを発生することによる。また、再生信号振幅を向上させるため、レーザーパワーを高め、幅広い領域を溶融させることも可能であるが、この場合、隣接トラックの記録マークを消去してしまうという問題が発生するのである（課題４）。高線速記録時には記録層溶融後の溶融領域の冷却速度が速くなるため、再結晶化は引き起こされないため、この問題は発生しないが、記録されたマークのサイズが大きいため、隣接トラックに低速記録がなされた場合、より一層、クロスイレーズの問題が深刻となる（課題7）。また、あるトラックに低速記録を行い、その隣接トラックに高速記録を行った場合に、隣接トラックに記録された記録マークの幅が大きくなるため、隣接トラックからの再生信号の漏れこみ（クロストーク）が発生しやすくなる（課題６）。さらに、低速記録された記録マークの上に高速記録を行った場合、高速に記録するために引き起こされる記録マークの消去不足と、すでに記録されている低速記録によるノイズが二重に再生信号を劣化させるためオーバーライト性能が大幅に劣化する（課題５）。以上のように課題１、４、５、６、７は低速記録時の再結晶化によって引き起こされているのである。従来まではこの課題１、４、５、６、７を解決するには、核生成層を従来のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料に付加しなければならず、層数の増加はコスト的に不利である(課題８)。
【００３９】
原因２：低線速記録を繰り返し行うことによる、記録層材料の偏析
発明者らはＣＡＶ記録対応のＤＶＤ−ＲＡＭ媒体用にＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系材料を使用した際、最外周部の線速度に相当する高速記録（転送レート：５５Ｍｂｐｓ、線速度２０．５ｍ／ｓ）を行った際には１０万回の繰り返し記録を行っても全く再生信号劣化が発生しないにもかかわらず、最内周相当の線速度に相当する低速記録（転送レート２２Ｍｂｐｓ、線速度８．２Ｍ／ｓ）を行うと、わずか１０００回程度の繰り返し記録を行うと、再生信号が大幅に劣化するという現象を明らかにした。この繰り返し書換え耐性の相違は、低速記録時と高速記録時のレーザービーム照射時間の違いからだけでは説明できないほどの大きさである。この現象を詳細に調べた結果、最内周部の線速度に相当する記録速度で記録した場合、繰り返し記録に伴い、再結晶化量が徐々に増大しており、このために特に記録マークのエッジの形状が変化していることがわかった。これは、再結晶化領域の結晶化速度が繰り返し記録により、徐々に増大していることに起因していると考えられる。マークエッジ記録においては、マークポジション記録に比べ、記録膜の劣化が信号品質に及ぼす悪影響の程度が大きいため、特に再生信号の劣化が大きい。
【００４０】
原因３：記録マークのアモルファス状態の経時変化
最外周部相当の高速記録を行うと、記録マークの結晶化速度が長期保存に伴い徐々に低下し、最悪の場合、ほとんど、結晶化しなくなるという現象が発生する。この原因は長期保存により、記録マークのアモルファス状態が徐々に変化し、より安定なアモルファス状態に変化するためと考えられる。このように、複数のアモルファス状態が存在する理由は、明らかになっていないが、おそらく、溶融前の記録膜内に複数の結晶状態が存在し、その結晶状態が溶融後にも反映され、様々なアモルファス状態が分散して存在しているからと考えられる。この結果、アモルファスの結晶化速度が経時変化し、徐々に結晶化速度が低下していくのであろう。
【００４１】
原因４：記録マークの長期保存による結晶化
原因３で述べた現象とは反対に、最内周相当の低速記録を行った場合、長期保存により、記録マークが徐々に結晶化されてしまうという問題が発生する。この原因は、記録層材料の結晶化温度が低すぎ、かつ、アモルファスから結晶に変化する際の活性化エネルギーが小さいことに起因しているものと考えられる。また、低速記録時には溶融領域の冷却速度が小さいことから、冷却過程において、結晶核が生成されているからと考えられる。
【００４２】
以上の詳細に説明したように、課題１、２、４、５、６、７、８は原因１，２により引き起こされており、原因１，２ともに再結晶化を抑制することにより解決可能となるものである。また、課題３を解決するためには記録マーク内のアモルファス状態が複数存在しないことが重要であり、かつ、記録層材料の結晶化温度が高く、さらにアモルファスが結晶化する際の活性化エネルギーが大きいことが重要である。
【００４３】
上記特許文献３にもあるように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の、実用的な組成範囲はＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ領域に存在するが、発明者らはＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりもＧｅが過剰に添加された領域が、高速記録、特にＣＡＶ記録に適していることを実験的に明らかにした。
【００４４】
このメカニズムを説明するための発明者らの仮説は以下の通りである。すなわち、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系材料には、現在までに明らかになっている範囲では、ＧｅＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６、Ｂｉ２ＧｅＴｅ４、Ｂｉ４ＧｅＴｅ７の化合物が存在する。記録層の溶融直後に再結晶化が起こる場合、その組成によって異なるが、以上の化合物、およびＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅのうち融点が高いものから順に溶融領域外縁部から再結晶化するものと考えられる。以下に、これらの物質を融点が高い順に並べると以下のようになる。
Ｇｅ：約９３７℃
ＧｅＴｅ：約７２５℃
Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６：約６５０℃
Ｂｉ２Ｔｅ３：約５９０℃
Ｂｉ２ＧｅＴｅ４：約５８４℃
Ｂｉ４ＧｅＴｅ７：約５６４℃
Ｔｅ：約４５０℃
Ｂｉ：約２７１℃
【００４５】
以上のようにＧｅの融点が最も高いため、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりも、Ｇｅを過剰に添加することによって、溶融領域の外縁部にＧｅが偏析しやすくなるものと考えられる。もし、溶融領域の外縁部にＧｅが過剰に存在すると、溶融領域の外縁部の結晶化速度が遅くなり、結果的に外縁部からの再結晶化を抑制できる。これにより、低速記録時においても再結晶化が発生せず、この結果、上記課題１，２、４，５，６，７、８を解決できるのである。これと同時にトラック中心付近では結晶化速度が高速となり、高速記録時においても良好な消去性能が得られるのである。しかしながら、過剰なＧｅ原子の数が多すぎると結晶化速度が低下してしまい、外周部の記録速度に相当するような高速記録は不可能となるため適度に過剰なＧｅを添加することが重要である。
【００４６】
また、課題３を解決するためには記録マーク内のアモルファス状態が複数存在しないことが重要であり、かつ、記録層材料の結晶化温度が高く、さらにアモルファスが結晶化する際の活性化エネルギーが大きいことが重要である。発明者らはＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０付近では上記条件を満足することを明らかにした。これは、従来例にもあるようにＧｅＴｅの結晶化温度が２００℃程度と高く、Ｂｉ２Ｔｅ３に近づくに従って、結晶化温度が低下することが原因の一つである。また、発明者らは実験的にＧｅ５０Ｔｅ５０付近では長期保存後においても、アモルファスの状態が変化しにくく、良好な消去特性が得られることを明らかにした。しかしながら、ＧｅＴｅ量が多すぎると結晶化速度が低下し、外周部の記録速度に相当するような高速記録は不可能となる。また、Ｂｉ２Ｔｅ３量が多すぎると、結晶化温度が低下するため保存寿命が悪化する。したがって、最適な組成はＧｅ５０Ｔｅ５０近傍であり、かつ適当な量のＢｉ２Ｔｅ３を添加した組成が良い。しかも、過剰なＧｅが存在する領域である。
【００４７】
したがって、上記課題を解決するためには以下に示した情報記録媒体を用いればよい。
【００４８】
（１）基板と、レーザービームの照射による、相変化反応により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームを相対的に走査するより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ３（Ｂｉ３，Ｇｅ４６，Ｔｅ５１）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｂ５（Ｂｉ７，Ｇｅ４１，Ｔｅ５２）
【００４９】
（２）さらに、上記記録層に含有されるＢｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲とすると、情報の記録を１０万回程度繰り返した場合においても、再生信号劣化が極めて小さいため、多数回書換えに対する信頼性が飛躍的に向上する。
Ｆ３（Ｂｉ３．５，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０．５）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｆ５（Ｂｉ７．５，Ｇｅ４１，Ｔｅ５１．５）
【００５０】
（３）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ上記記録層材料のＢｉ、Ｇｅ、Ｔｅの組成比が、（（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｘ）１−ｙＧｅｙ（ただし０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）を満足することを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５１】
（４）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層の膜厚を15nm以下とすることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５２】
（５）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層には熱安定化層が密着されていることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５３】
（６）上記熱安定化層は融点が６５０℃以上であることが、書換耐久性を向上させるという観点から好ましい。
【００５４】
（７）上記熱安定化層としては、融点６５０℃以上の酸化物、炭化物、窒化物の何れかを用いることができる。
【００５５】
（８）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層のレーザービーム入射側と反対側に吸収率制御層を形成することを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５６】
（９）上記吸収率制御層の複素屈折率ｎ、ｋが、１．４＜ｎ＜４．５、−３．５＜ｋ＜−０．５の範囲の材料を用いると、記録層のアモルファス部の吸収率Ａａと結晶部の吸収率Ａｃの比、Ａｃ／Ａａをより大きくすることができ好ましい。
【００５７】
（１０）上記吸収率制御層としては、金属と、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物の何れかとの混合物を用いることができる。
【００５８】
（１１）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層のレーザービーム入射側と反対側に熱拡散層を形成することを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５９】
（１２）上記熱拡散層として、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの何れかを主成分とする材料が、反射率が高く、かつ熱拡散が速やかに行なわれるという点で好ましい。
【００６０】
（１３）さらに、上記記録層と熱拡散層の間に少なくとも保護層を設け、保護層の膜厚を25nm以上45nm以下とすると、よりクロスイレーズが小さく、かつ良好なコントラストが得られ好ましい。
【００６１】
（１４）さらに、上記記録層と熱拡散層の間に少なくとも保護層と吸収率制御層を設け、記録層と熱拡散層の間を35nm以上125nm以下とすると、オーバーライト特性が向上し、またクロスイレーズ低減効果が顕著になりより好ましい。
【００６２】
（１５）すでに説明したように、ＣＡＶ記録は高速アクセスが可能になるという、ユーザメリットがあるが、それを実現するには多くの課題があり（課題１〜８）きわめて困難であった。基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームを相対的に走査することにより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記情報記録媒体の形状が円盤状であり、半径R1における記録線速度V1とR1より外側の位置R2における記録線速度V2の関係がV2/V1≧R2/R1の関係を満足するような情報記録媒体においては、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が実現できることを本発明者らは見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００６３】
（１６）特に、R2/R1≧1.5となるような媒体において、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が好適に実現できることを本発明者らは見出した。
【００６４】
（１７）さらに、R2/R1≧2.4となるような媒体においても、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が好適に実現できることを本発明者らは見出した。
【００６５】
（１８）上記（１６）あるいは（１７）において、8.14m/s≦V1≦8.61m/sである場合に、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が特に好適に実現できる。
【００６６】
（１９）上記（１５）〜（１８）の情報記録媒体において、Ｂｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えた場合には、情報の記録を１０万回程度繰り返した場合においても、再生信号劣化が極めて小さいため、多数回書換えに対する信頼性が飛躍的に向上する。
Ｆ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｆ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２７，Ｔｅ５４）
【００６７】
（２０）トラックピッチを狭くすることは大容量化にきわめて有効な方法であるが、前述のクロスイレーズがきわめて顕れやすくなってしまう。本発明者らはトラックピッチＴＰが、上記レーザービームの波長をλ、レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をNAとしたときに、0.6×(λ/NA)以下となるような狭トラックピッチの場合であっても、記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、クロスイレーズを大幅に低減できることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００６８】
（２１）さらに、上記λが640nm≦λ≦665nm、ＮＡが0.6≦NA≦0.65の範囲にあり、かつTP≦0.618μmとなるような場合に、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、特に良好な特性が得られる。
【００６９】
（２２）グルーブおよびランドの両方を記録トラックとして用いる方法は、グルーブあるいはランドのどちらか一方のみを用いる場合に比べてトラックピッチを狭くすることができ、大容量化にきわめて有効な方法であるが、グルーブとランドと形状の違いに起因する熱特性の違いから記録層のグルーブ部とランド部での熱履歴が異なり、記録消去特性に差が生じたり、前述のクロスイレーズがあらわれるといった問題が生じる。本発明者らはグルーブおよびランドの両方を記録トラックとして用いる場合においても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって好適な特性が得られることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７０】
（２３）記録マークのエッジを検出する方法は、記録マーク位置を検出する方法に比べて同じサイズのマークにより多くの情報を記録することができるので、大容量化にきわめて有効な方法であるが、多数回の書換を繰り返すと特にマークエッジ付近の形状が大きく劣化するため、情報の信頼性が著しく劣化するという問題が生じる。本発明者らは、記録マークのエッジを検出することによって情報を読み出す情報記録媒体であっても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって良好な特性が得られることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７１】
（２４）記録トラックをウォブルさせる方法は、ウォブルにアドレス情報や同期情報を格納することができるため、フォーマットの効率化、情報の信頼性向上にきわめて有効な方法であるが、ウォブルが多数回書換による信号品質劣化を促進し、信号品質劣化が逆にウォブル特性に悪影響を与えるという問題が生じる。これを以下に詳しく述べる。
【００７２】
ウォブル信号品質は、ウォブル幅が大きいほど向上するが、大きすぎると記録信号への悪影響を及ぼす。ここで、ウォブル幅とは、ウォブルがない場合の仮想的トラック中心線と、ウォブルされたトラックの中心線との距離の最大値とする。ウォブルが施されたトラックに情報を記録する場合、記録ヘッドがウォブルに追従しないように仮想的中心線にそって記録が行われるので、記録マークのトラックと垂直方向の中心位置と、その場所のトラックの中心位置が必ずしも一致しない。特にランドとグルーブの両方のトラックに記録を行う場合には、ウォブル幅が大きすぎると、記録マークの端がランドとグルーブの境界位置に極めて近づいてしまうという現象が生じてしまい、この境界付近は熱的な条件がトラック中心と異なるので、従来の記録層材料を用いた場合、多数回の書換を行うとこの部分から記録層の劣化が生じやすくなることを発明者等は見出した。
【００７３】
本発明者らは、記録トラックがウォブルしている場合においても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって良好な特性が得られることを見出した。特に、ウォブルのＣ／Ｎが３０ｄＢ以上になるようなウォブル幅を与えても、多数回書換による記録信号品質およびウォブルＣ／Ｎの劣化は極めて小さかった。なお、ウォブルＣ／Ｎは、光ヘッドがトラック上を走査したときの差信号を、バンド幅１０ｋＨｚでスペクトラムアナライザによって測定した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７４】
（２５）波長が390nm以上420nm以下のレーザーを用いる方法は、ビームスポット径が小さくなるため大容量化にはきわめて有効な方法であるが、CDやDVDで一般に用いられている650〜780nm程度の波長のレーザーに比べて、（ａ）エネルギー強度が高く多数回書換が困難になる、（ｂ）アモルファスと結晶との屈折率差が小さいため信号強度が小さくなる、といった問題が生じる。本発明者らは、レーザービームの波長が390nm以上420nm以下である情報記録媒体であっても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって良好な特性が得られることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７５】
（２６）また、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料ではＧｅの代わりに同族元素であるＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを使用しても良く、Ｇｅの代わりに適当な量のＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。すなわち、記録層材料の組成が、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層を母材とし、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂのうち、少なくとも一つの元素により置換された組成である記録層を備えてもよい。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７６】
（２７）さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、再結晶化が、より一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。すなわち記録層材料の組成が、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層を母材とし、Ｂが添加されている組成の記録層を備えることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７７】
（２８）また、Ｂｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成を特徴とした情報記録材料用ターゲットを用いることによって上記の媒体を得ることができる。
Ｂ３（Ｂｉ３，Ｇｅ４６，Ｔｅ５１）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｂ５（Ｂｉ７，Ｇｅ４１，Ｔｅ５２）
【００７８】
（２９）上記（２０）〜（２８）において、Ｂｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えた場合には、情報の記録を１０万回程度繰り返した場合においても、再生信号劣化が極めて小さいため、多数回書換えに対する信頼性が飛躍的に向上する。
Ｆ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｆ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２７，Ｔｅ５４）
【００７９】
なお、記録層に隣接してＢｉ２Ｔｅ３，ＳｎＴｅ，ＰｂＴｅ等を含有した核生成層を設けることにより、再結晶化を抑制する効果はさらに向上する。
【００８０】
また、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成式であらわされる範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【００８１】
また、本発明では上記情報記録媒体を相変化光ディスク、あるいは単に光ディスクと表現することがあるが、本発明はエネルギービームの照射により熱が発生し、この熱により原子配列の変化が起こり、これにより情報の記録が行われる情報記録媒体であれば適用可能であるので、特に情報記録媒体の形状によらず、光カード等の円盤状情報記録媒体以外の情報記録媒体にも適用できる。
【００８２】
また、本明細書中では上記したエネルギービームをレーザービーム、または単にレーザー光あるいは光と表現することがあるが、上記したように本発明は情報記録媒体上に熱を発生させることが可能なエネルギービームであれば効果が得られるので、電子ビーム等のエネルギービームを使用した場合にも、本発明の効果は失われない。
【００８３】
また、本発明では記録層の光入射側に基板が配置されるような構成を前提としているが、記録層の光入射側とは反対側に基板を配置し、光入射側には、基板よりも薄い保護シート等の保護材を配置するような場合においても、本発明の効果は失われない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
以下に、本発明の情報記録媒体の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００８５】
以下に図１〜１６を用いて本発明の実施例１を示す。
【００８６】
＜媒体構成＞
図１は本発明の情報記録媒体の基本構成である。すなわち、基板上に第１保護層、第１熱安定化層、記録層、第２熱安定化層、第２保護層、吸収率制御層、熱拡散層、紫外線硬化性保護層が順次積層された構造である。ここで、基板にはポリカーボネート製の厚さ０．６ｍｍの基板を使用しており、基板にはあらかじめ４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭと同じフォーマットの溝形状、および、プリピット形状が形成されている。具体的には記録領域内周２３.８ｍｍから外周５８.６ｍｍにランドとグルーブがトラックピッチ０.６１５μｍで形成されている基板を用いた。各トラックはセクターに分割され、１セクターには４３１５２チャネルビットの情報を格納した。このうちの２０４８チャネルビットはアドレス情報などを含むヘッダー信号領域、３２チャネルビットはランドもグルーブも形成されていないミラー領域とした。記録可能領域４１０７２チャネルビットは、ギャップ領域１６０＋Ｊチャネルビット、ガード１領域３２０＋（１６×Ｋ）チャネルビット、ＶＦＯ領域５６０チャネルビット、ＰＳ領域４８チャネルビット、データ領域３８６８８チャネルビット、ポストアンブル領域１６チャネルビット、ガード２領域８８０−（１６×Ｋ）チャネルビット、バッファー領域４００−Ｊチャネルビットとし、同一のセクターに情報の書換（オーバーライト）を行う場合には、Ｊを０から１５の間で、またＫを０から７の間でランダムに変化させた。データ領域３８６８８チャネルビットは３２７６８チャネルビットのメインデータのほか、データＩＤ、エラーディテクションコード、エラーコレクションコード、パリティコード、ＳＹＮＣコードなどからなる。トラックは１８６チャネルビットの周期でウォブルを施した。ウォブルＣ／Ｎは４０ｄＢであった。
【００８７】
スパッタリングプロセスにより、上記基板上に、第１保護層として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を１３５ｎｍ、第１熱安定化層としてＣｒ２Ｏ３を７ｎｍ、後述する記録層を８ｎｍ、第２熱安定化層としてＣｒ２Ｏ３を５ｎｍ、第２保護層として（ＺｎＳ）９０（ＳｉＯ２）２０を３３ｎｍ、吸収率制御層としてＣｒ9０（Ｃｒ２Ｏ３）１０を４０ｎｍ、熱拡散層としてＡｌを１５０ｎｍ製膜した。さらに、ＵＶ樹脂をこの上に塗布し、ＵＶ照射しながら、厚さ０．６ｍｍの透明基板を張り合わせることにより、以下の実施例１に使用した情報記録媒体を得た。記録層材料の詳細な説明は後述する。
【００８８】
＜本実施例に使用した情報記録再生装置＞
以下に本発明の情報記録媒体の情報記録、再生、及び装置の動作を、図２を使用して説明する。なお、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーン毎にディスクの回転数を変化させるＣＡＶ方式を採用している。ディスク線速度は最内周（半径２４ｍｍ）で８.２ｍ/秒、最外周（半径５８．５ｍｍ）で２０ｍ/秒である。なお、本発明では、基本的に「内周部」とは約半径２４ｍｍ、外周部とは約半径５８．５ｍｍを指している。また、実験の都合上、中周部（半径４０ｍｍ）において、回転数を変えることにより、内周部相当の記録線速度、外周部相当の記録線速度で上記情報記録媒体を回転させ、実験を行うこともあるが、このような実験を行っても本発明の効果が失われないことは言うまでもない。
【００８９】
次に、記録再生の過程を以下に示す。まず、記録装置外部からの情報は８ビットを１単位として、８−１６変調器２−８に伝送される。情報記録媒体（以下、光ディスクと呼ぶ）２−１上に情報を記録する際には、マークエッジ方式を用い、情報８ビットを１６ビットに変換する変調方式、いわゆる８−１６変調方式を用い記録を行う。この変調方式では媒体上に、８ビットの情報に対応させた３Ｔ〜１４Ｔのマーク長の情報の記録を行っている。図中の８−１６変調器２−８はこの変調を行っている。なお、ここでＴとは情報記録時のクロックの周期を表しており、ここでは最内周で１７．１ｎｓ、最外周で７ｎｓとした。
【００９０】
８−１６変調器２−８により変換された３Ｔ〜１４Ｔのデジタル信号は記録波形発生回路２−６に転送され、高パワーパルスの幅を約Ｔ／２とし、高パワーレベルのレーザー照射間に幅が約Ｔ／２の低パワーレベルのレーザー照射を行い、上記一連の高パワーパルス間に中間パワーレベルのレーザー照射が行われるマルチパルス記録波形が生成される。この際、記録マークを形成するための、高パワーレベルと、記録マークの結晶化が可能な中間パワーレベルを、測定する媒体、および半径位置ごとに最適な値に調整した。また、上記記録波形発生回路２−６内において、３Ｔ〜１４Ｔの信号を時系列的に交互に「０」と「１」に対応させ、「０」の場合には中間パワーレベルのレーザーパワーを照射し、「１」の場合には高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列を照射するようにしている。この際、光ディスク２−１上の中間パワーレベルのレーザービームが照射された部位は結晶となり、高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列のレーザービームが照射された部位はアモルファス（マーク部）に変化する。また、上記記録波形発生回路２−６内は、マーク部を形成するための高パワーレベルを含む一連の高パワーパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース長に応じて、マルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式（適応型記録波形制御）に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。
【００９１】
記録波形発生回路２−６により生成された記録波形は、レーザー駆動回路２−７に転送され、レーザー駆動回路２−７はこの記録波形をもとに、光ヘッド２−３内の半導体レーザーを発光させる。本記録装置に搭載された光ヘッド２−３には、情報記録用のレーザービームとして光波長６５５ｎｍの半導体レーザーが使用されている。また、このレーザー光をレンズＮＡ０.６の対物レンズにより上記光ディスク２−１の記録層上に絞り込み、上記記録波形に対応したレーザーのレーザービームを照射することにより、情報の記録を行った。
【００９２】
一般的に、レーザー波長λのレーザー光をレンズ開口数ＮＡのレンズにより集光した場合、レーザービームのスポット径はおよそ０．９×λ／ＮＡとなる。したがって、上記条件の場合、レーザービームのスポット径は約０．９８ミクロンである。この時、レーザービームの偏光を円偏光とした。
【００９３】
また、本記録装置はグルーブとランド（グルーブ間の領域）の両方に情報を記録する方式（いわゆるランドグルーブ記録方式）に対応している。本記録装置ではＬ／Ｇサーボ回路２−９により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。記録された情報の再生も上記光ヘッド２−３を用いて行った。レーザービームを記録されたマーク上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を検出することにより、再生信号を得る。この再生信号の振幅をプリアンプ回路２−４により増大させ、８−１６復調器２−１０に転送する。８−１６復調器２−１０では１６ビット毎に８ビットの情報に変換する。以上の動作により、記録されたマークの再生が完了する。以上の条件で上記光ディスク２−１に記録を行った場合、最短マークである３Ｔマークのマーク長はおよそ０.４２μm、最長マークである１４Ｔマークのマーク長は約１．９６μmとなる。
【００９４】
なお、内周部ジッター、外周部ジッターを行う際には上記３Ｔ〜１４Ｔを含むランダムパターンの信号の記録再生を行い、再生信号に波形等価、２値化、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）処理を行い、ジッターを測定した。
【００９５】
＜記録層材料の評価基準＞
内周部および外周部の記録消去性能、信号品質を評価するため、内周部および外周部相当の記録線速度におけるジッター（ランダム信号を１０回記録後のジッター）を測定した。また、書換寿命の試験を行うため、内周部および外周部相当の記録線速度における１万回書換え後のジッターをそれぞれ測定し、１０回記録後のジッターからの上昇量を測定した。さらに、内周部相当の記録線速度で記録された記録マーク内の再結晶化の影響を評価するため、上記内周部相当の記録線速度と、外周部相当の記録線速度において１１Ｔの単一周波数信号を記録し、内外周振幅比（内周部振幅／外周部振幅）を測定した。この際、レーザーパワー設定の誤差による影響を排除するため、最適パワーを記録開始パワーの１．７倍として記録を行った。また、保存寿命の評価を行うため加速試験を行った。具体的には測定対象媒体に内周部相当の線速度でランダム信号を１０回記録し、そのジッターを測定しておき、９０℃に加熱されたオーブンに２０時間放置後のジッター上昇量との差を測定した（いわゆる、アーカイバル再生ジッター）。さらに、上記試験と同時に異なるトラックに外周部相当の記録線速度でランダム信号を１０回記録後にジッターを測定しておき、９０℃の温度で２０時間維持した後に同一トラック上にオーバーライトを１回だけ行い、加速試験前のジッターとの差を測定した（いわゆる、アーカイバルオーバーライトジッター）。なお、本情報記録媒体ではランド-グルーブ記録を採用している。このため、ここではランドとグルーブに情報を記録した際の平均値を示した。なお、各性能の目標値は以下の通りである。
ジッター：１０％以下
書換寿命：２％以下
内外周振幅比：０．８以上
保存寿命（内周）：２％以下
保存寿命（外周）：３％以下
【００９６】
なお、ジッターの目標値１０％は規格値（９％以下）と比較して大きいが、先に説明したように本実施例に使用される情報記録媒体では、記録層の性能のみを比較するため、記録層の組成以外の構成は変化させていない。このため、各記録層に適した構成にした場合と比較して少なくとも、１％以上のジッター上昇が発生する。そこで、あえて、目標値を上げているのである。しかし、この試験により１０％以下となったいくつかの記録層組成について、媒体構成の最適化を行ったところ、すべての媒体で、ジッターが９％以下に低下した。したがって、上記目標は記録層組成の性能を判断する上で妥当なものである。また、再結晶化量の評価として内周部振幅／外周部振幅を０．８以上とすることにしたが、以上の目標を達成した情報記録媒体では、十分に再結晶化が抑制されているため、最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化、クロススピードオーバーライト性能の悪化、クロススピードクロストーク性能の悪化、クロススピードクロスイレーズ性能の悪化といった問題は発生しなかった。一方、以上の目標を達成しなかった情報記録媒体では、上記のうち、いずれかの問題が発生する確率が格段に大きくなった。したがって、上記目標は妥当なものである。
【００９７】
なお、図３〜８及び１１〜１４において本実施例の評価結果を◎、○、×で表記するが、判定基準は以下の通りである。
ジッター
◎：９％以下、○：１０％以下、×：１０％より大きい
書換寿命
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
内外周振幅比
◎：０．９以上、○：０．８以上、×：０．８より小さい
保存寿命（内周）
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
保存寿命（外周）
◎：２％以下、○：３％以下、×：３％より大きい
総合評価
◎：以上の評価項目すべてが◎の場合、
○：以上の評価項目中に×がなく、一つでも○がある場合、
×：以上の評価項目中に一つでも×の項目がある場合、
【００９８】
＜記録層の製膜方法＞
記録層の組成を変化させるため、本実施例ではＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３ターゲットの同時スパッタリングを行った。また、本実施例ではＢｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上以外にも過剰なＧｅが添加されている組成、過剰なＴｅが添加されている組成についても検討を行ったが、この際には、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットにＧｅの小片、あるいはＴｅの小片を貼り付けたスパッタリングターゲットを用い、Ｇｅ５０Ｔｅ５０のスパッタリングターゲットと同時にスパッタリングした。さらに、同時スパッタリングする２種類のターゲットに印加するスパッタリングパワーを、各々調整することにより所望の組成の記録層材料を得た。
【００９９】
なお、この際、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットと、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットのサイズを同じにした場合、Ｂｉ２Ｔｅ３のスパッタレートが大きすぎるため、Ｇｅ５０Ｔｅ５０膜へのＢｉ２Ｔｅ３添加量を正確に制御することが困難となった。そこで、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットのサイズよりも、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットのサイズを小さくした。具体的には、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットのサイズを直径５インチの円盤状とし、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットのサイズを直径３インチの円盤状とした。
【０１００】
＜記録層材料の評価結果＞
１．Ａ系列
Ａ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりも過剰にＴｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３５Ｔｅ６５であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図３を用いて説明する。
Ａ１：記録層の組成はＢｉ１Ｇｅ４９Ｔｅ５０であった。内周部の書換寿命、外周部のジッター、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ２：記録層の組成はＢｉ４Ｇｅ４４Ｔｅ５２であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ３：記録層の組成はＢｉ５Ｇｅ４３Ｔｅ５２であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ４：記録層の組成はＢｉ６Ｇｅ４１Ｔｅ５３であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ５：記録層の組成はＢｉ７Ｇｅ４０Ｔｅ５３であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ６：記録層の組成はＢｉ１０Ｇｅ３６Ｔｅ５４であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ７：記録層の組成はＢｉ１５Ｇｅ２９Ｔｅ５６であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ８：記録層の組成はＢｉ１８Ｇｅ２４Ｔｅ５８であった。内周部の書換寿命、外周部の保存寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ９：記録層の組成はＢｉ２２Ｇｅ１９Ｔｅ５９であった。内周部の書換寿命、内周部の保存寿命、外周部の保存寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
【０１０１】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、過剰なＴｅが添加された組成の記録層材料を使用した場合、すべての情報記録媒体で内周部ジッターおよび内周部の書換寿命が目標未達となり、ＣＡＶ記録用情報記録媒体としては実用的ではないことがわかった。
【０１０２】
２．Ｂ系列
Ｂ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ４０Ｔｅ６０であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図４を用いて説明する。
Ｂ１：記録層の組成はＢｉ１Ｇｅ４９Ｔｅ５０であった。内周部の書換寿命、外周部のジッター、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ｂ２：記録層の組成はＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１であった。すべての項目で目標を達成しているが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｂ３：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４６Ｔｅ５１であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｂ４：記録層の組成はＢｉ６Ｇｅ４２Ｔｅ５２であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｂ５：記録層の組成はＢｉ７Ｇｅ４１Ｔｅ５２であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｂ６：記録層の組成はＢｉ１２Ｇｅ３５Ｔｅ５３であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｂ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｂ８：記録層の組成はＢｉ２１Ｇｅ２４Ｔｅ５５であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｂ９：記録層の組成はＢｉ２５Ｇｅ１９Ｔｅ５６であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０３】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が２６〜４７％の場合にすべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４１〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１０４】
３．Ｃ系列
Ｃ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりも過剰にＧｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３２Ｇｅ２０Ｔｅ４８であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図５を用いて説明する。
Ｃ１：記録層の組成はＢｉ２Ｇｅ４８Ｔｅ５０であった。外周部ジッターが目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｃ２：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ３：記録層の組成はＢｉ４Ｇｅ４６Ｔｅ５０であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｃ４：記録層の組成はＢｉ７Ｇｅ４３Ｔｅ５０であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｃ５：記録層の組成はＢｉ１０Ｇｅ４１Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｃ６：記録層の組成はＢｉ１４Ｇｅ３７Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部の保存寿命の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ３２Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ８：記録層の組成はＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部ジッター、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ９：記録層の組成はＢｉ３３Ｇｅ１９Ｔｅ４８であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０５】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、過剰なＧｅを適当な量添加した組成の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が２２〜４７％の場合にすべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４１〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１０６】
４．Ｄ系列
Ｄ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＣ系列の組成線上よりも、さらに過剰にＧｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３０Ｇｅ２６Ｔｅ４４であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図６を用いて説明する。
Ｄ１：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４８Ｔｅ４９であった。外周部ジッターが目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｄ２：記録層の組成はＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｄ３：記録層の組成はＢｉ５Ｇｅ４６Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｄ４：記録層の組成はＢｉ８Ｇｅ４４Ｔｅ４８であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｄ５：記録層の組成はＢｉ１０Ｇｅ４２Ｔｅ４８であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｄ６：記録層の組成はＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部ジッターおよび外周部保存寿命の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｄ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ３５Ｔｅ４６であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｄ８：記録層の組成はＢｉ２３Ｇｅ３１Ｔｅ４６であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｄ９：記録層の組成はＢｉ２８Ｇｅ２７Ｔｅ４５であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０７】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、Ｃ系列と同様に、過剰なＧｅが適当な量添加された組成の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が３７〜４７％の場合にすべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４２〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１０８】
５．Ｅ系列
Ｅ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＤ系列の組成線上よりも、さらに過剰にＧｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ２７Ｇｅ３２Ｔｅ４１であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図７を用いて説明する。
Ｅ１：記録層の組成はＢｉ２Ｇｅ４９Ｔｅ４９であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ２：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４８Ｔｅ４９であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ３：記録層の組成はＢｉ８Ｇｅ４５Ｔｅ４７であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ４：記録層の組成はＢｉ１１Ｇｅ４３Ｔｅ４６であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ５：記録層の組成はＢｉ１３Ｇｅ４１Ｔｅ４６であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ６：記録層の組成はＢｉ１６Ｇｅ３９Ｔｅ４５であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ７：記録層の組成はＢｉ２０Ｇｅ３７Ｔｅ４３であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ８：記録層の組成はＢｉ２４Ｇｅ３４Ｔｅ４２であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ９：記録層の組成はＢｉ２７Ｇｅ３２Ｔｅ４１であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０９】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、過剰なＧｅが過剰に添加された組成の記録層材料を使用した場合、外周部におけるオーバーライト性能が急激に悪化するため、ＣＡＶ記録用の情報記録媒体としては、実用的ではないことがわかった。
【０１１０】
６．最適な記録層材料組成範囲
以上の実施例１の、総合評価の結果を図８にまとめた。また、この結果をもとに総合評価が○となる組成範囲を図９の三角組成図に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【０１１１】
さらに、全ての評価項目で極めて良好な性能を示した総合評価が◎となる組成範囲を図１０に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｂ３（Ｂｉ３，Ｇｅ４６，Ｔｅ５１）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｂ５（Ｂｉ７，Ｇｅ４１，Ｔｅ５２）
【０１１２】
また、各ディスクに対して１０万回の多数回書換えを行った場合の総合評価の結果を図１１に示した。判定基準は１万回の多数回書換えを行った際と同じにしてある。図８との比較により明らかなように、Ｂ系列の総合評価が悪化している。この原因は図１２に示した、Ｂ系列の各評価項目の評価結果から明らかである。Ｂ系列の媒体に対して１０万回の多数回書換えを行った場合、外周部の書換寿命は１万回書換えを行った場合（図４）と同様に全ての条件で◎の評価となっている。これに対して、内周部相当の線速度で回転させ１０万回の多数回書換えを行った場合、すべての媒体で目標未達となった。このようにＢ系列は１万回程度の書換え回数では、実用的であるが、１０万回程度の多数回書換え可能回数が要求されるような用途では、実用的ではないことが明らかとなった。
【０１１３】
７．Ｆ系列
上記したように、記録層に含有されるＢｉ、Ｇｅ、およびＴｅの組成比がＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりもＧｅが過剰に存在する範囲にあることにより、記録時における溶融領域の外縁部にＧｅが偏析しやすくなる。また、Ｇｅの結晶化速度は上記したＴｅ化合物、Ｂｉと比較して、非常に遅い。この結果、溶融領域の外縁部の結晶化速度が遅くなり、結果的に溶融領域外縁部からの再結晶化を抑制できる。特に、上記再結晶化を抑制できることによって、多数回書換え後の記録膜組成の偏析による信号劣化を抑制できる。したがって、わずかでも上記過剰なＧｅが存在することにより、本発明の効果が発現する。一例として以下に示したＦ系列の実験結果を示す。
【０１１４】
Ｆ系列では記録層中のＢｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂ系列とＣ系列の間に位置している組成の記録層材料を使用した。すなわち、Ｂｉ、ＧｅおよびＴｅの組成比がＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３８Ｇｅ５Ｔｅ５７であった。また、書換え寿命の評価を行う際には、１０万回の書換えを行い上記した判定基準により判定を行った。各組成の記録層の評価結果を、図１３を用いて説明する。
Ｆ１：記録層の組成はＢｉ１Ｇｅ４９Ｔｅ５０であった。内周部の書換寿命、外周部のジッター、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ｆ２：記録層の組成はＢｉ２．５Ｇｅ４７Ｔｅ５０．５であった。すべての項目で目標を達成しているが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｆ３：記録層の組成はＢｉ３．５Ｇｅ４６Ｔｅ５０．５であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｆ４：記録層の組成はＢｉ６．５Ｇｅ４２Ｔｅ５１．５であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｆ５：記録層の組成はＢｉ７．５Ｇｅ４１Ｔｅ５１．５であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｆ６：記録層の組成はＢｉ１３Ｇｅ３５Ｔｅ５２であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｆ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ２７Ｔｅ５４であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｆ８：記録層の組成はＢｉ２２Ｇｅ２４Ｔｅ５４であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｆ９：記録層の組成はＢｉ２６Ｇｅ１９Ｔｅ５５であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１１５】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、Ｃ系列と同様に、過剰なＧｅが適量添加された組成の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が２７〜４７％の場合に、すべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４１〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１１６】
８．１０万回の多数回書換寿命を有する最適な記録層材料組成範囲
以上の実施例の、総合評価の結果を図１４にまとめた。また、この結果を元に総合評価が○となる組成範囲を図１５の三角組成図に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｆ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｆ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２７，Ｔｅ５４）
【０１１７】
さらに、全ての評価項目で極めて良好な性能を示した総合評価が◎となる組成範囲を図１６に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｆ３（Ｂｉ３．５，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０．５）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｆ５（Ｂｉ７．５，Ｇｅ４１，Ｔｅ５１．５）
【０１１８】
＜最適構成＞
本発明の情報記録媒体に使用される、各層の最適組成、および最適膜厚について説明する。
【０１１９】
（第１保護層）
第１保護層の光入射側に存在する物質はポリカーボネート等のプラスチック基板、あるいは、紫外線硬化樹脂等の有機物である。また、これらの屈折率は１．４から１．６程度である。上記有機物と第１保護層の間で反射を効果的に起こすためには第１保護層の屈折率は２．０以上であることが望ましい。第1保護層は光学的には屈折率が光入射側に存在する物質（本実施例では基板に相当する）以上であり、光の吸収が発生しない範囲において屈折率が大きいほうが良い。具体的には屈折率ｎが２．０〜３．０の間であり、光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍｋ以下である事が望ましい。特にＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低く第１保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ，ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ，ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低く、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも、熱的に安定であるため、第１熱安定化層の膜厚が２ｎｍ以下となった場合においても、記録膜への溶け込みが発生しないため、特に第１保護層として優れた特性を示す。また、基板と記録層との間の光学干渉を有効に利用するためには、レーザーの波長が６５０ｎｍ程度の場合、第１保護層の最適膜厚は１１０ｎｍ〜１４５ｎｍである。
【０１２０】
（第１熱安定化層）
本発明の相変化記録層材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第１保護層と記録層の間に熱的に極めて安定な第１熱安定化層を設けることが望ましい。具体的には、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が熱的に安定で、長期保存時においても膜はがれによる劣化を引き起こさない材料が適している。また、第１熱安定化層にはＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるためさらに望ましい。特に、Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗは融点が高く、容易に価数を変えやすく、上記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。第１熱安定化層中の上記Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが、第１熱安定化層は第２熱安定化層と比較して、レーザービーム照射により、高温になりやすく記録膜に熱安定化層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０１２１】
第１熱安定化層の膜厚は０．５ｎｍ以上であればその効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が２ｎｍ以下の場合、第１保護層材料が第１熱安定化層通過し、記録層に溶け込み多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。したがって、２ｎｍ以上であることが望ましい。また、第１熱安定化層の膜厚が１０ｎｍ以上と厚い場合、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第１熱安定化層の膜厚は２ｎｍ以上１０ｎｍ以下が良い。
【０１２２】
（記録層）
すでに述べたように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料の組成が以下の組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ８，Ｂ７で囲まれている場合、Ｇｅの代わりに適当な量のＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。例えば、ＳｉによりＧｅを置換した場合、ＧｅやＧｅＴｅよりも融点が高く結晶化速度が小さいＳｉＴｅが生成するため、溶融部外縁部にＳｉＴｅが偏析し、再結晶化が抑制される。また、ＳｎＴｅやＰｂＴｅによりＧｅＴｅを置換した場合、核生成速度が向上するため、高速記録時の消去不足を補うことができる。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【０１２３】
すなわち、以下に示す組成系の記録層材料である。
４元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｐｂ−Ｔｅ
５元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｐｂ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
６元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
【０１２４】
以上のような多元系の組成にすることにより、記録層材料の性能をよりきめ細かに制御することが可能となる。
【０１２５】
さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、再結晶化が、より一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。これは、ＢがＧｅと同様に再結晶化を抑制する効果があるからであるが、Ｂ原子は非常に小さいため、速やかに偏析することが可能であるからと考えられる。
【０１２６】
なお、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成式であらわされる範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【０１２７】
また、本発明の媒体構造では記録層の膜厚は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下が光学的に最適である。特に７ｎｍ以上１１ｎｍ以下の場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑え、しかも光学的に変調度を最適にすることができるため、都合が良い。
【０１２８】
（第２熱安定化層）
第１熱安定化層と同様に、本発明の相変化記録層材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第２保護層と記録層の間に熱的に極めて安定な第２熱安定化層を設けることが望ましい。具体的には、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が熱的に安定で、長期保存時においても膜はがれによる劣化を引き起こさない材料が適している。また、第２熱安定化層にはＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるためさらに望ましい。
【０１２９】
特に、Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗは融点が高く、容易に価数を変えやすく、上記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。第１熱安定化層中の上記Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが、第１熱安定化層は第２熱安定化層と比較して、レーザービーム照射により、高温になりやすく記録膜に熱安定化層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０１３０】
第２熱安定化層の膜厚は０．５ｎｍ以上であればその効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が１ｎｍ以下の場合、第２保護層材料が第２熱安定化層を通過し、記録層に溶け込み多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。したがって、１ｎｍ以上であることが望ましい。また、第２熱安定化層の膜厚が５ｎｍより厚い場合、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第２熱安定化層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下が良い。
【０１３１】
（第２保護層）
第２保護層は光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍｋ以下である事が望ましい。特にＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低く第２保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ、ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ、ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低く、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも、熱的に安定であるため、第２熱安定化層の膜厚が１ｎｍ以下となった場合においても、記録膜への溶け込みが発生しないため、特に第２保護層として優れた特性を示す。また、記録層と吸収率制御層との間の光学干渉を有効に利用するためには、レーザーの波長が６５０ｎｍ程度の場合、第２保護層の最適膜厚は２５ｎｍ〜４５ｎｍである。
【０１３２】
（吸収率制御層）
吸収率制御層は複素屈折率ｎ、ｋが１．４＜ｎ＜４．５、−３．５＜ｋ＜−０．５の範囲が良く、特に２＜ｎ＜４、−３．０＜ｋ＜−０．５の材料が望ましい。吸収率制御層では光を吸収するため、熱的に安定な材料が好ましく、望ましくは融点が１０００℃以上であることが要求される。また、保護層に硫化物を添加した場合、特に大きなクロスイレーズ低減効果があったが、吸収率制御層の場合、ＺｎＳ等の硫化物の含有量が少なくとも保護層に添加される上記硫化物の含有量よりも少ないことが望ましい。融点低下、熱伝導率低下、吸収率低下等の悪影響が現れる場合があるからである。上記吸収率制御層の組成として、金属と金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属炭化物との混合物であることが望ましく、ＣｒとＣｒ２Ｏ３の混合物が特に良好なオーバーライト特性向上効果を示した。特にＣｒが６０〜９５原子％の場合、本発明に適した熱伝導率、光学定数の材料を得ることができる。具体的には上記金属としてはＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｂ混合物が望ましく、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属炭化物としてはＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＧｅＯ２、ＰｂＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＭＯ２、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２が好ましい。この他にＳｉ−Ｏ−Ｎ系材料、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系材料、Ｃｒ２Ｏ３などのＣｒ−Ｏ系材料、Ｃｏ２Ｏ３，ＣｏＯなどのＣｏ−Ｏ系材料などの酸化物、ＴａＮ，ＡｌＮ，Ｓｉ３Ｎ４などのＳｉ−Ｎ系材料、Ａｌ-Ｓｉ−Ｎ系材料（例えばＡｌＳｉＮ２）、Ｇｅ−Ｎ系材料などの窒化物、ＺｎＳ，Ｓｂ２Ｓ３，ＣｄＳ，Ｉｎ２Ｓ３，Ｇａ２Ｓ３，ＧｅＳ，ＳｎＳ２，ＰｂＳ,Ｂｉ２Ｓ３どの硫化物、ＳｎＳｅ３，Ｓｂ２Ｓ３，ＣｄＳｅ，ＺｎＳｅ，Ｉｎ２Ｓｅ３，Ｇａ２Ｓｅ３，ＧｅＳｅ，ＧｅＳｅ２，ＳｎＳｅ，ＰｂＳｅ，Ｂｉ２Ｓｅ３などのセレン化物、あるいは、ＣｅＦ３，ＭｇＦ２，ＣａＦ２などの弗化物、または、上記の材料に近い組成のものを用いた吸収率制御層を用いてもよい。
【０１３３】
また、吸収率制御層の膜厚としては１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が望ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の場合、特に良好なオーバーライト特性向上効果が現れる。また、保護層、吸収率制御層の膜厚の和が溝深さ以上である場合、クロスイレーズ低減効果が顕著に現れる。先に説明したように吸収率制御層は光を吸収する性質を有している。このため、記録層が光を吸収して発熱するように吸収率制御層も光を吸収して発熱する。また、吸収率制御層における吸収率は記録層がアモルファス状態の場合に、記録層が結晶状態の場合よりも大きくすることが重要である。このように、光学設計することにより、記録層がアモルファス状態における記録層での吸収率Ａaを、記録層が結晶状態における記録層での吸収率Ａcよりも小さくする効果が発現する。この効果によりオーバーライト特性を大幅に向上することができる。以上の特性を得るためには吸収率制御層での吸収率を３０〜４０％程度に高める必要がある。また、吸収率制御層における発熱量は、記録層の状態が結晶状態であるか、アモルファス状態であるかにより異なる。この結果、記録層から熱拡散層への熱の流れが、記録層の状態により変化することになり、この現象によりオーバーライトによるジッター上昇を抑制することができる。
【０１３４】
以上の効果は、吸収率制御層における温度が上昇することにより、記録層から熱拡散層への熱の流れを遮断する効果により発現する。この効果を有効に生かすためには、保護層と吸収率制御層の膜厚の和がランドグルーブ間の段差（基板上の溝深さ、レーザー波長の１／７〜１／５程度）以上である方がよい。保護層と吸収率制御層の膜厚の和がランドグルーブ間の段差以下の場合、記録層に記録した際に発生する熱が熱拡散層を伝熱し、隣接トラックに記録されている記録マークが消去されやすくなる。
【０１３５】
（熱拡散層）
熱拡散層としては高反射率、高熱伝導率の金属あるいは合金が良く、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの総含有量が９０原子％以上であることが望ましい。また、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等の高融点で硬度が大きい材料、および、これらの材料の合金も多数回書換え時の記録層材料の流動による劣化を防止することができ好ましい。特にＡｌを９５原子％以上含有する熱拡散層とした場合、廉価であり、高ＣＮＲ、高記録感度、多数回書換え耐性に優れ、しかもクロスイレーズ低減効果が極めて大きい情報記録媒体を得ることができる。特に、上記熱拡散層の組成がＡｌを９５原子％以上含有する場合、廉価でしかも耐食性に優れた情報記録媒体を実現することができる。Ａｌに対する添加元素としてはＣｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｂ、ＢおよびＣが耐食性の点において優れているが、添加元素がＣｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅの場合、特に耐食性向上に大きな効果がある。また、上記熱拡散層の膜厚は、３０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが良い。熱拡散層の膜厚が３０ｎｍより薄い場合、記録層において発生した熱が拡散しにくくなるため、特に１０万回程度書換えた際に、記録層が劣化しやすくなり、また、クロスイレーズが発生しやすくなる場合がある。また、光を透過してしまうため熱拡散層として使用することが困難になり再生信号振幅が低下する場合がある。また、吸収率制御層に含まれる金属元素と熱拡散層に含まれる金属元素が同じ場合、生産上は大きな利点がある。すなわち、同一ターゲットを用いて吸収率制御層と熱拡散層の２層の層を製膜することができるからである。つまり、吸収率制御層製膜時にはＡｒ−Ｏ２混合ガス、Ａｒ−Ｎ２混合ガス等の混合ガスによりスパッタリングして、スパッタリング中に金属元素と酸素、あるいは窒素を反応させることにより適当な屈折率の吸収率制御層を作成し、熱拡散層の製膜時にはＡｒガスによりスパッタリングし熱伝導率が高い金属の熱拡散層を作成するのである。
【０１３６】
熱拡散層の膜厚は２００ｎｍ以上の場合、生産性が悪く、熱拡散層の内部応力により、基板のそり等が発生し、情報の記録再生を正確に行うことができなくなる場合がある。また、熱拡散層の膜厚は、３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下であれば、耐食性、生産性の点で優れており、さらに望ましい。
【実施例２】
【０１３７】
続いて図１７を用いて青色レーザーを用いて記録する場合の本発明の実施例２を示す。
【０１３８】
＜媒体構成＞
図１７は本発明の情報記録媒体の基本構成である。すなわち、基板上に熱拡散層、第２保護層、第２熱安定化層、記録層、第１熱安定化層、第１保護層を順次積層し、最後にカバー層を形成している。ここで、基板にはポリカーボネート製の厚さ１．１ｍｍの基板を使用しており、記録領域内周２３.８ｍｍから外周５８.６ｍｍにグルーブがトラックピッチ０.３２μｍで形成されている基板を用いた。
【０１３９】
スパッタリングプロセスにより、上記１．１ｍｍ厚の基板上に、熱拡散層としてＡｇ９８Ｒｕ１Ａｕ１（ｗｔ％）を１００ｎｍ、第２保護層として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を３０ｎｍ、第２熱安定化層としてＧｅ８０Ｃｒ２０−Ｎを２ｎｍ、後述する記録層を１２ｎｍ、第１熱安定化層としてＧｅ８０Ｃｒ２０−Ｎを２ｎｍ、第１保護層として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を６０ｎｍ製膜した。さらに、紫外線硬化樹脂層をスピンコート法により厚さ０．１ｍｍで均一に塗布し、紫外線照射により硬化させてカバー層を形成して以下の実施例２に使用した情報記録媒体を得た。記録層材料の詳細な説明は後述する。
【０１４０】
上記のように作製したディスクを、波長８１０ｎｍ、ビーム長径９６μｍ、短径１μｍの楕円ビームを持つレーザー光を照射することによって初期化をおこなった。
【０１４１】
なお、本実施例では従来のＤＶＤ−ＲＡＭ等の製品とは逆の順序に積層した構造のディスクを作製したが、従来と同様の順序で積層した構造をとっても本発明の効果は失われない。
【０１４２】
また、吸収率制御層を必要に応じて積層しても問題ない。
【０１４３】
＜本実施例における記録再生条件＞
以下に本発明の記録再生条件について説明する。モーター制御方法としては、ゾーンごとにディスクの回転数変化させるＣＡＶ方式を採用している。
【０１４４】
情報記録媒体（以下、光ディスクと呼ぶ）上に情報を記録する際には、マークエッジ方式を用い、（１−７）ＲＬＬ変調方式を用い記録を行う。情報記録時のクロック周波数は内周で６６ＭＨｚとし、線速が大きくなるに従って増大させた。なお、内周での線速度は５．２８ｍ／ｓとした。初期化を行ったディスクを回転させ、カバー層を介して波長４０５ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．８５の対物レンズで集光させて、プッシュプル方式でトラッキング制御を行いながらオングルーブに情報の記録・再生を行った。ここで、オングルーブとは、基板に形成された凹凸のうち光ヘッドから見て近い側の領域とする。記録マークを形成するために記録パルスを複数に分割するマルチパルス記録波形を用いた。まず結晶化が可能な中間のパワーレベルのレーザー光を照射した後アモルファス化するための高パワーレベルのレーザー光をクロック周期Ｔ毎に照射し、各高パワーレベルのパルス間に低パワーレベルのレーザー照射を行った。さらに一連の高パワーレベルパルスのうち最終パルス照射直後に低パワーレベルの冷却パルスを照射した後、結晶化が可能な中間のレーザーパワーレベルに戻した。ｎＴ（ｎ：２〜８）の長さのマークを形成するときには、高パワーのパルス数はｎ−１とし、パルス幅は、記録層材料、線速等によって適宜最適化した。高パワーのレーザーパワーは５ｍＷ、中間パワーは１．５ｍＷ、低パワーレベルは０．３ｍＷとしたが、これらのパワーも記録層材料、線速等によって適宜最適化した。
【０１４５】
一般的に、レーザー波長λのレーザー光をレンズ開口数ＮＡのレンズにより集光した場合、レーザービームのスポット径はおよそ０．９×λ／ＮＡとなる。したがって、上記条件の場合、レーザービームのスポット径は約０．４３μｍである。この時、レーザービームの偏光を円偏光とした。
【０１４６】
以上の条件で上記光ディスクに記録を行った場合、最短マークである２Ｔマークのマーク長はおよそ０．１６０μm、最長マークである８Ｔマークのマーク長は約０．６４μmとなる。
【０１４７】
なお、ジッター測定を行う際には上記２Ｔ〜８Ｔを含むランダムパターンの信号の記録再生を行い、再生信号に従来のイコライザーによる波形等価、リミットイコライザーによる波形等価、２値化、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）処理を行い、タイムインターバルアナライザー（ＴＩＡ）を通してジッターを測定した。
【０１４８】
＜記録層材料の評価基準＞
内周部、および外周部の記録消去性能、信号品質を評価するため、内周部および外周部相当の記録線速度におけるジッター（ランダム信号を１０回記録後のジッター）を測定した。ここでのジッター測定は、連続する５トラックの内周から外周方向に順番にランダムパターンを記録した後に、５トラックの中心トラックでジッターを測定した。また、書換寿命の試験を行うため、内周部および外周部相当の記録線速度における１万回書換え後のジッターをそれぞれ測定し、１０回記録後のジッターからの上昇量を測定した。また、１０万回書換後のジッターも同様に測定し、１０回記録後のジッターからの上昇量を測定した。さらに、内周部相当の記録線速度で記録された記録マーク内の再結晶化の影響を評価するため、上記内周部相当の記録線速度と、外周部相当の記録線速度において８Ｔの単一周波数信号を記録し、内外振幅比（内周部振幅／外周部振幅）を測定した。また、保存寿命の評価を行うため加速試験を行った。具体的には測定対象媒体に内周部相当の線速度でランダム信号を１０回記録し、そのジッターを測定しておき、９０℃に加熱されたオーブンに２０時間放置後のジッター上昇量との差を測定した（いわゆる、アーカイバル再生ジッター）。さらに、上記試験と同時に異なるトラックに外周部相当の記録線速度でランダム信号を１０回記録後にジッターを測定しておき、９０℃の温度で２０時間維持した後に同一トラック上にオーバーライトを１回だけ行い、加速試験前のジッターとの差を測定した（いわゆる、アーカイバルオーバーライトジッター）。なお、各性能の目標値は以下の通りである。
ジッター：７％以下
書換寿命：２％以下
内外周振幅比：０．８以下
保存寿命（内周）：２％以下
保存寿命（外周）：３％以下
【０１４９】
なお、ジッターの目標値７％は規格値（６％以下）と比較して大きいが、先に説明したように本実施例に使用される情報記録媒体では、記録層の性能のみを比較するため、記録層の組成以外の構成は変化させていない。このため、各記録層に適した構成にした場合と比較して少なくとも、１％以上のジッター上昇が発生する。そこで、あえて、目標値を上げているのである。しかし、この試験により７％以下となったいくつかの記録層組成について、媒体構成の最適化を行ったところ、すべての媒体で、ジッターが６％以下に低下した。したがって、上記目標は記録層組成の性能を判断する上で妥当なものである。また、再結晶化量の評価として内周部振幅／外周部振幅を０．８以上とすることにしたが、以上の目標を達成した情報記録媒体では、十分に再結晶化が抑制されているため、最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化、クロススピードオーバーライト性能の悪化、クロススピードクロストーク性能の悪化、クロススピードクロスイレーズ性能の悪化といった問題は発生しなかった。一方、以上の目標を達成しなかった情報記録媒体では、上記のうち、いずれかの問題が発生する確率が格段に大きくなった。したがって、上記目標は妥当なものである。
【０１５０】
本実施例の評価結果を◎、○、×で表記するが、判定基準は以下の通りである。
ジッター
◎：７％以下、○：８％以下、×：８％より大きい
書換寿命
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
内外周振幅比
◎：０．９以上、○：０．８以上、×：０．８より小さい
保存寿命（内周）
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
保存寿命（外周）
◎：２％以下、○：３％以下、×：３％より大きい
総合評価
◎：以上の評価項目すべてが◎の場合、
○：以上の評価項目中に×がなく、一つでも○がある場合、
×：以上の評価項目中に一つでも×の項目がある場合、
【０１５１】
＜記録層の製膜方法＞
記録層の製膜方法は実施例１と同様の方法で行った。
【０１５２】
＜記録層材料の評価結果＞
実施例１と同様にＡ〜Ｆ系列の記録層を検討し、実施例１と同様の結果が得られた。
【０１５３】
なお、本実施例ではトラックピッチ０.３２μｍのオングルーブ記録を行ったがランド・グルーブ記録を行っても同様の結果が得られた。
【０１５４】
また、本実施例ではＣＡＶ記録方式の例を示したが、ＣＬＶ記録方式においても同様の結果が得られた。
【０１５５】
さらに、実施例１で述べたように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料の組成が以下の組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ８，Ｂ７で囲まれている場合、Ｇｅの代わりに同族元素であるＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを使用しても良く、Ｇｅの代わりに適当な量のＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。例えば、ＳｉによりＧｅを置換した場合、ＧｅやＧｅＴｅよりも融点が高く結晶化速度が小さいＳｉＴｅが生成するため、溶融部外縁部にＳｉＴｅが偏析し、再結晶化が抑制される。また、ＳｎＴｅやＰｂＴｅによりＧｅＴｅを置換した場合、核生成速度が向上するため、高速記録時の消去不足を補うことができる。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【０１５６】
すなわち、以下に示す組成系の記録層材料である。
４元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｐｂ−Ｔｅ
５元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｐｂ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
６元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
【０１５７】
以上のような多元系の組成にすることにより、記録層材料の性能をよりきめ細かに制御することが可能となる。
【０１５８】
さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、再結晶化が、より一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。これは、ＢがＧｅと同様に再結晶化を抑制する効果があるからであるが、Ｂ原子は非常に小さいため、速やかに偏析することが可能であるからと考えられる。
【０１５９】
なお、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成式であらわされる範囲の関係を維持していれば、たとえ不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【０１６０】
また、本発明の媒体構造では記録層の膜厚は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下が光学的に最適である。特に７ｎｍ以上１１ｎｍ以下の場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑え、しかも光学的に変調度を最適にすることができるため、都合が良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明の情報記録媒体により、以下の課題が全て解決する情報記録媒体を得ることができる。
課題１：ＣＡＶ記録時の最内周部の信号劣化
課題２：ＣＡＶ記録時の最内周部における多数回書換え性能の劣化
課題３：ＣＡＶ記録時の最内周部と最外周部の保存寿命劣化
課題４：ＣＡＶ記録時の最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化
課題５：クロススピードオーバーライト性能の悪化
課題６：クロススピードクロストーク性能の悪化
課題７：クロススピードクロスイレーズ性能の悪化
課題８：クロススピード性能確保の為の総数増加(核生成層付加)
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施例１の情報記録媒体の構造を説明するための図である。
【図２】本発明の情報記録媒体を評価するための情報記録再生装置を示す図である。
【図３】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図４】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図８】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１０】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１１】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１４】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１５】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１６】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１７】本発明の実施例２の情報記録媒体の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６３】
２−１：光ディスク
２−２：モーター
２−３：光ヘッド
２−４：プリアンプ回路
２−６：記録波形発生回路
２−７：レーザー駆動回路
２−８：８−１６変調器
２−９：Ｌ／Ｇサーボ回路
２−１０：８−１６復調器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が行われる情報記録媒体に係り、特に、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の赤色レーザー対応の光ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ等の青色レーザー対応の相変化光ディスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ等の再生専用型光ディスク市場が拡大している。また、ＤＶＤ−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷといった書き換え可能なＤＶＤが市場投入され、コンピュータ用バックアップ媒体、ＶＴＲに代わる映像記録媒体として、市場が急拡大しつつある。さらに、ここ数年、記録型ＤＶＤに対する転送レート、アクセススピード向上、および大容量化に対する市場の要求が増大してきている。
【０００３】
ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−ＲＷ等の記録消去可能な記録型ＤＶＤ媒体では、相変化記録方式が採用されている。相変化記録方式では、基本的に「０」と「１」の情報を結晶とアモルファスに対応させ記録を行っている。また、結晶とアモルファスの屈折率が異なるため、結晶に変化させた部分とアモルファスに変化させた部分の反射率の差が最大になるように、各層の屈折率、膜厚を設計している。この結晶化した部分とアモルファス化した部分にレーザービームを照射し、反射光を再生することにより記録された「０」と「１」を検出できる。
【０００４】
また、所定の位置をアモルファスにする（通常、この動作を「記録」と呼ぶ）ためには、比較的高パワーのレーザービームを照射することにより、記録層の温度が記録層材料の融点以上になるように加熱し、所定の位置を結晶にする（通常、この動作を「消去」と呼ぶ）ためには、比較的低パワーのレーザービームを照射することにより、記録層の温度が記録層材料の融点以下の結晶化温度付近になるように加熱する。こうする事により、アモルファス状態と結晶状態を可逆的に変化させることができる。
【０００５】
記録型ＤＶＤが転送レート向上に対する要求にこたえるためには、媒体の回転数を上げ、短時間で記録消去を行う方法が一般的である。この際、問題となるのは媒体に情報をオーバーライトする際の記録消去特性である。以下に詳細に以上の問題を説明する。
【０００６】
ある所定の位置をアモルファスから結晶に変化させることを考える。媒体の回転数を上げた場合、レーザービームが上記所定の位置を通過する時間が短くなり、同時に、所定の位置が結晶化温度に保持される時間も短くなる。結晶化温度に保持される時間が短すぎると、十分に結晶成長することができないため、アモルファスが残ってしまうのである。これが、再生信号に反映され、再生信号品質が劣化するのである。
【０００７】
この問題を解決するための方法として、従来一般的に使用されているＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料にＳｎを添加した材料を使用する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料に、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｍｎ等の金属を添加した材料を使用することにより、高密度記録が可能で、繰り返し書換え性能に優れ、結晶化感度の経時劣化が少ない情報記録媒体が得られるとしている。また、特許文献１以外にもＧｅ-Ｓｂ-Ｓｎ-Ｔｅ系の記録層材料を用いた例がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
また、記録材料にＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を用いた例があり（例えば、特許文献３参照。）、この文献ではＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な組成範囲が規定されている。また、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な範囲を規定した例もある（例えば、特許文献４及び５参照。）。さらに、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料の実用的な範囲を規定した例もある（例えば、特許文献６参照。）。
【０００９】
また、ＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速から４倍速に対応できる記録材料としてＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。さらに、ＤＶＤ−ＲＡＭの２倍速と５倍速に対応できる情報記録媒体が報告されている（例えば、非特許文献２参照。）。ここでの５倍速媒体は、新たに核生成層を付加した８層構造にすることによって５倍速を実現している。
【００１０】
記録型ＤＶＤを大容量化する技術として、レーザー光の波長を４０５ｎｍと短波長化し、対物レンズＮＡを０．８５と大きくすることによりレーザースポット径を小さくしてより高密度の情報を記録する方法が良く知られている（例えば、非特許文献３参照。）。
【００１１】
この方法は通称Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの主要技術として利用されており、従来のＤＶＤより薄い０．１ｍｍ基板を採用することによって、ディスクのチルトに対する影響を小さくしている。また、この０．１ｍｍ基板は記録層の機械的保護・電気化学的保護（腐食防止）といった重要な役割を果たす。ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等の従来の書換型の媒体は、０．６ｍｍポリカーボネート（ＰＣ）基板上に誘電体層、相変化記録層、誘電体層、反射層の４層構造を基本とした積層構造をとり、０．６ｍｍ基板同士を貼り合せることによって実現できるが、前記大容量化技術の場合、０．１ｍｍ基板の剛性を保つことが難しいため、厚い基板、例えば１．１ｍｍのＰＣ基板上に反射層、誘電体層、相変化記録層、誘電体層と、従来の書換型媒体と逆の順序に積層し、最後に０．１ｍｍカバー層を保護層として形成する方法によって作ることができる。
【００１２】
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃの記録材料としては、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料を用いることができる（例えば、特許文献７参照。）。また、この文献にはＡｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系記録材料に第５元素、第６元素を添加した記録材料の組成についても詳細に記述されている。
【００１３】
上記カバー層を形成する方法としては、０．１ｍｍ厚のシートを紫外線硬化樹脂接着剤で貼り付ける方法と、紫外線硬化樹脂をスピンコート法により均一に塗布し、紫外線照射により硬化させてカバー層を形成する方法とが提案されている。
【００１４】
一方で、０．６ｍｍ基板上に従来と同様の順序で積層した媒体を作製し、レーザー光の波長４０５ｎｍ、対物レンズＮＡを０．６５として情報を記録する方法が提案されている。この方法は上記０．１ｍｍカバー層を用いる方法と比べて、対物レンズＮＡが小さいためにレーザースポット径が大きく、記録密度は小さくなるが、基板の剛性を保つことができ、記録層の多層化をしやすいという利点がある。また、ディスク上の埃や傷の影響を小さくできるという利点がある。
【００１５】
上記のＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷやＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の技術においては、記録トラックを蛇行させるいわゆるウォブルトラックが採用されている。このウォブルにはアドレス情報、同期信号等が記録されており、記録信号は和信号で再生し、ウォブル信号は差信号で再生することによってフォーマットの高効率化を図ることができる。また、ウォブル信号からも同期信号を取ることができるためアドレス情報や記録情報の信頼性向上等に極めて有効な手段であることが知られている。
【００１６】
【特許文献１】特開２００１−３２２３５７号公報（第３−６頁、第１−２図）
【特許文献２】特開平２−１４７２８９号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献３】特開昭６２−２０９７４１号公報（第３−５頁、第１−２図）
【特許文献４】特開昭６２−７３４３９号公報（第３−８頁、第１−２図）
【特許文献５】特開平１−２２０２３６号公報（第３−８頁、第１図）
【特許文献６】特開平１−２８７８３６号公報（第３−４頁）
【特許文献７】特許第２９４１８４８明細書（第２−３頁）
【非特許文献１】シゲアキ フルカワ（Shigeaki Furukawa）、他４名，「４Ｘデータ転送速度を有する新型４．７ＧＢ ＤＶＤ−ＲＡＭ（Advanced4.7GB DVD-RAM with a 4X Data Transfer Rate）」，プロシーディング オブ ザ １３ス シンポジウム オン フェーズ チェンジ オプティカル インフォメーション ストレージ ＰＣＯＳ２００１（Proceedingsof The 13th Symposium on Phase Change Optical Information Storage PCOS2001），２００１年１２月，ｐ．５５
【非特許文献２】マコト ミヤモト（Makoto Miyamoto）、他４名，「高転送速度４．７ＧＢのＤＶＤ−ＲＡＭ（High-Transfer-Rate4.7-GB DVD-RAM）」，ジョイント インターナショナル シンポジウム オン オプティカル メモリ アンド オプティカル データ ストレージ ２００２ テクニカル ダイジェスト（JointInternational Symposium on Optical Memory and Optical Data Storage 2002Technical Digest），２０００年７月，ｐ．４１６
【非特許文献３】ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド フィジックス（Japanese Journal of Applied Physics），２０００年，第３９巻，ｐ．７５６−７６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
相変化記録方式を採用した光ディスクに情報を記録する際には、通常、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity：一定線速度）方式により光ディスクの回転数を制御する。すなわち、レーザービームと光ディスクの相対速度が常に一定となるような制御方法である。これに対して、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity：一定角速度）方式は光ディスクを回転させる際の、角速度を一定にして回転を制御する方式である。
【００１８】
ＣＬＶ方式の特徴は、（ａ）記録再生時のデータ転送レートが常に一定のため、信号処理回路を極めて簡素化できる、（ｂ）レーザービームと光ディスクの相対速度を常に一定にできるため、記録消去時の記録層の温度履歴を一定にでき、そのため、情報記録媒体に対する負荷が小さい、（ｃ）レーザービームを光ディスクの半径方向に動かした場合、半径位置に応じて、モーターの回転数を制御しなおす必要がある。このため、アクセス速度が大幅に低下する。
【００１９】
ＣＡＶ方式の特徴は、（ａ）記録再生時のデータ転送レートが半径位置により異なるため、信号処理回路が増大する、（ｂ）レーザービームと光ディスクの相対速度が、半径位置により異なるため、記録消去時の記録層の温度履歴が半径位置に大きく依存し、特別な構成の光ディスクが必要となる、（ｃ）レーザービームを光ディスクの半径方向に動かした場合、半径位置に応じて、モーターの回転数を制御しなおす必要がないため、高速アクセスが可能となる。
【００２０】
発明者らは、前記従来例で開示されているＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料を使用することにより、現在、開発を行っているディスク線速度が２０ｍ／ｓを超えるような高速記録においても、極めて良好な記録再生特性を実現できることを明らかにした。
【００２１】
しかしながら、前記従来例では、ＣＡＶ記録を行う際の問題点を十分に考慮していないため、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料の組成によっては、ＣＡＶ記録を行う場合に、情報記録媒体の内周部において、記録された情報から再生される再生信号品質が大幅に劣化するという問題が発生した（課題１）。
【００２２】
また、発明者らは上記従来例のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を使用した場合、その組成によっては、１０００回以上の多数回記録を行った場合、内周部においてのみ、再生信号が大幅に劣化する、特に記録マークのエッジ付近の形状が劣化するという問題を明らかにした。また、記録トラックをウォブルさせ、ウォブルにアドレス情報や同期信号情報を記録した場合に、和信号である再生信号の劣化が差信号であるウォブル信号に影響し、ウォブル信号の劣化が同時に起こるという問題点を明らかにした（課題２）。
【００２３】
また、発明者らは上記従来例のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を使用した場合、その組成によっては、内周部において記録された記録マーク（アモルファスマーク）と外周部において記録された記録マークの長期保存に対する保存寿命が異なり、外周部の記録マークの長期保存寿命を改善しようとすると、内周部に記録された記録マークの保存寿命が悪化し、反対に内周部の記録マークの長期保存寿命を改善しようとすると、外周部の記録マークの保存寿命が悪化する関係があることを明らかにした（課題３）。
【００２４】
また、発明者らは上記従来例のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録材料を使用した場合、その組成によっては、内周部においてのみ、記録マークを記録すると隣接トラックに記録されたマークの一部が結晶化してしまうという現象（いわゆる、クロスイレーズ）が発生してしまうことを明らかにした（課題４）。
【００２５】
また、光ディスクのような可換型情報記録媒体にとって、様々な情報記録装置に対する互換性は極めて重要である。例えばＤＶＤ−ＲＡＭ媒体を例にとると、既にＣＬＶ回転制御による２倍速記録（転送レート：２２Ｍｂｐｓ）に対応したＤＶＤ−ＲＡＭドライブが市場に存在する。このため、上記したＣＡＶ記録（２２〜５５Ｍｂｐｓ）用ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体の２倍速ＣＬＶ対応ドライブによる記録再生を保証することは消費者の利益のためには欠かせないことである。また、２倍速ＣＬＶ対応ドライブにより記録されたＣＡＶ対応ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体に対する、ＣＡＶ対応ドライブによる記録再生を保障することは、当然のことながら非常に重要なことである（発明者らは上記互換性に必要な性能をクロススピード性能と名づけた。）。
【００２６】
ここで、発明者らは、発明者らが開発したＣＡＶ対応ＤＶＤ−ＲＡＭ媒体のクロススピード性能を鋭意調査した結果、ＣＡＶ回転制御により情報が記録された情報記録媒体に、ＣＬＶ回転制御によって情報を再記録した際、あるいはＣＬＶ回転制御により記録された情報記録媒体に、ＣＡＶ回転制御により情報を再記録した際に、記録層材料の組成によっては、以下に示す三つの問題が発生することを明らかにした。
（１）クロススピードオーバーライト性能の悪化（課題５）
（２）クロススピードクロストーク性能の悪化（課題６）
（３）クロススピードクロスイレーズの悪化（課題７）
これらの課題は、同一媒体の同一半径に、高速で記録された記録マークと比較的低速で記録された記録マークが混在して存在することに起因している。
【００２７】
なお、ＣＡＶ記録対応情報記録媒体は最内周部の線速度から最外周部の線速度まで広い線速度領域で記録再生が可能であるため、例えばＣＡＶ記録以外にも消費者の用途に応じて様々な使用方法が可能となる。例えば、内周部においても外周部相当の線速度になるように回転させることにより、アクセススピードは遅くなるが、媒体への平均転送レートは格段に向上する。また、同じ情報記録媒体に対して、再びＣＡＶ記録を行うようなことも考えられる。このような場合にも、内周部には外周部相当の高速記録された記録マークと内周部相当の低速記録された記録マークは混在することとなるため、上記クロススピード性能が重要となる。また、用途によっては、ＣＡＶ記録とＣＬＶ記録の両方のメリットを取り入れ、光ヘッドの半径移動に伴う回転数変化が比較的大きい内周部では、通常よりも高速回転させたＣＡＶ方式で回転させ（例えば通常のＣＡＶ記録回転数の２倍程度）、外周部では、高速ＣＬＶ記録再生を行うという使用方法（いわゆるパーシャルＣＡＶ方式）も考えられる。この場合においても、同一媒体に対して異なった回転制御により再記録する場合、様々な線速度で記録されたマークが存在することになるため、上記クロススピード性能がきわめて重要となる。
【００２８】
また、ＣＬＶ記録においても複数線速度記録に対応しようとした場合、例えばＤＶＤ-ＲＡＭ媒体を例にとると、２倍速記録（転送レート：２２Ｍｂｐｓ）と３倍速記録(転送レート：３３Ｍｂｐｓ)に対応しようとする場合、ＣＡＶ記録と同様に課題５，６，７に示される問題が発生する場合があることがわかった。またＧｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系ではＧｅに変えてＳｎを増加させていくと屈折率変化量が少なくなり、反射率と変調度をＤＶＤ−ＲＡＭの仕様を満たすことが難しくなるという問題点があった。さらに、５倍速記録になると、従来のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料では核生成層を少なくとも１層追加しなければ５倍速を実現出来ず、ディスクのコストアップ要因になる、ディスク構造が複雑になるといった問題点があった（課題８）。
【００２９】
したがって、本発明の目的は、以上詳細に説明した以下の課題をすべて解決可能な情報記録媒体を提供することにある。
課題１：ＣＡＶ記録時の最内周部の信号劣化
課題２：ＣＡＶ記録時の最内周部における多数回書換え性能の劣化
課題３：ＣＡＶ記録時の最内周部と最外周部の保存寿命劣化
課題４：ＣＡＶ記録時の最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化
課題５：クロススピードオーバーライト性能の悪化
課題６：クロススピードクロストーク性能の悪化
課題７：クロススピードクロスイレーズ性能の悪化
課題８：クロススピード性能確保の為の総数増加(核生成層付加)
【００３０】
次に、波長４０５ｎｍの青色レーザービームを用いて相変化型光ディスクに情報を記録する際の問題点を説明する。
【００３１】
一般的に、レーザービームのスポット径はレーザー波長λ、レンズ開口数ＮＡとしたときにλ/ＮＡに比例することが知られており、波長４０５ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．８５の対物レンズを用いる場合のレーザースポット径は、ＤＶＤで用いられている波長６５０ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．６０の対物レンズを用いる場合の約半分、波長４０５ｎｍの半導体レーザー、開口数ＮＡ０．６５の対物レンズを用いる場合でもＤＶＤの場合の６割程度に小さくなる。従って、同一の線速度でオーバーライトを試みた場合、記録トラック上のある地点を通過する時間も短くなるため、以前に記録した情報のオーバーライトによる消え残りが生じやすくなる。
【００３２】
また、一般的に短波長化されると記録材料の結晶部とアモルファス部の光学定数の差（Δｎ、Δｋ）が小さくなるため、記録部と未記録部の反射率差（コントラスト）が小さくなり再生信号振幅が低下する。
【００３３】
また、青色レーザーの方が、ビームが絞り込まれている分ビーム中心のエネルギー強度が赤色レーザーの場合よりも高いため、多数回書換による記録層へのダメージが大きくなる。また、多数回の再生による情報の劣化も大きくなる。
【００３４】
発明者等は、従来例に示した、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系材料、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｅ−Ｔｅ系材料等を検討し、青色レーザーを用いてもオーバーライトによる消え残りの少ない材料を開発したが、従来例の材料においては、上記の再生信号振幅が低下する問題点と多数回書換あるいは再生によるダメージの問題点を考慮していないため、１０００回以上の書換によって信号が大幅に劣化したり、信号振幅が小さくなるなどの問題点を残したままであった。また、トラックピッチを狭くした場合や、記録トラックとして基板に設けられた溝（グルーブ）と溝間（ランド）の両方を用いた場合に隣接トラックに記録されたマークの一部を結晶化してしまうクロスイレーズが顕著になる問題点も残したままであった。クロスイレーズの問題が現れるとトラックピッチを狭くすることができず、青色レーザーによってビーム径を小さくした効果を十分に活かすことができなくなってしまう。
【００３５】
従って、本発明の目的は、以上詳細に説明した従来の記録層材料の問題をすべて解決可能な情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
課題を解決するための手段を説明するために、まず、はじめに、上記８つの課題をさらに整理して詳細に説明する。発明者らが実験を行い、その実験データを解析したところ、上記８つの課題は大きく四つの原因により引き起こされていることがわかった。すなわち、課題１、４、５、６、７、８は共通の原因（原因１：低線速記録時の記録マークの再結晶化）により引き起こされており、さらに課題２は別の原因（原因２：低線速記録を繰り返し行うことによる、記録層材料の偏析）により引き起こされていた。さらに課題３は二つの原因（原因３：記録マークのアモルファス状態の経時変化、原因４：記録マークの長期保存による結晶化）により引き起こされていた。以下に詳細に原因１、原因２、原因３、原因４と各課題の関係を説明し、その後、課題を解決するための手段を示す。
【００３７】
原因１：低線速記録時の記録マークの再結晶化
再結晶化とはレーザービームにより記録層材料を融点以上に加熱した直後の冷却過程で、溶融領域外縁から結晶成長が起こり、記録マークのサイズを小さくしてしまう現象（シュリンク）である。この現象は、記録層材料の結晶化速度を低下させることにより解決するため、現在、実用化されているＣＬＶ記録方式の相変化光ディスクでは問題となっていない。しかしながら、ＣＡＶ記録を行う場合、内周部の再結晶化を抑制できる程度に記録層材料の結晶化速度を低下させた場合、外周部において記録マークの消去が不可能となり、再生信号品質を劣化させるという問題が発生するのである。
【００３８】
再結晶化による記録マークのシュリンクが大きすぎる場合、課題１にあるように再生信号劣化が発生する。これは記録マークのシュリンクによって再生信号振幅が低下すること、再結晶化した部分の結晶サイズは正常に結晶化された部分と結晶粒径が異なることに起因する反射率分散がノイズを発生することによる。また、再生信号振幅を向上させるため、レーザーパワーを高め、幅広い領域を溶融させることも可能であるが、この場合、隣接トラックの記録マークを消去してしまうという問題が発生するのである（課題４）。高線速記録時には記録層溶融後の溶融領域の冷却速度が速くなるため、再結晶化は引き起こされないため、この問題は発生しないが、記録されたマークのサイズが大きいため、隣接トラックに低速記録がなされた場合、より一層、クロスイレーズの問題が深刻となる（課題7）。また、あるトラックに低速記録を行い、その隣接トラックに高速記録を行った場合に、隣接トラックに記録された記録マークの幅が大きくなるため、隣接トラックからの再生信号の漏れこみ（クロストーク）が発生しやすくなる（課題６）。さらに、低速記録された記録マークの上に高速記録を行った場合、高速に記録するために引き起こされる記録マークの消去不足と、すでに記録されている低速記録によるノイズが二重に再生信号を劣化させるためオーバーライト性能が大幅に劣化する（課題５）。以上のように課題１、４、５、６、７は低速記録時の再結晶化によって引き起こされているのである。従来まではこの課題１、４、５、６、７を解決するには、核生成層を従来のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系相変化記録材料に付加しなければならず、層数の増加はコスト的に不利である(課題８)。
【００３９】
原因２：低線速記録を繰り返し行うことによる、記録層材料の偏析
発明者らはＣＡＶ記録対応のＤＶＤ−ＲＡＭ媒体用にＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系材料を使用した際、最外周部の線速度に相当する高速記録（転送レート：５５Ｍｂｐｓ、線速度２０．５ｍ／ｓ）を行った際には１０万回の繰り返し記録を行っても全く再生信号劣化が発生しないにもかかわらず、最内周相当の線速度に相当する低速記録（転送レート２２Ｍｂｐｓ、線速度８．２Ｍ／ｓ）を行うと、わずか１０００回程度の繰り返し記録を行うと、再生信号が大幅に劣化するという現象を明らかにした。この繰り返し書換え耐性の相違は、低速記録時と高速記録時のレーザービーム照射時間の違いからだけでは説明できないほどの大きさである。この現象を詳細に調べた結果、最内周部の線速度に相当する記録速度で記録した場合、繰り返し記録に伴い、再結晶化量が徐々に増大しており、このために特に記録マークのエッジの形状が変化していることがわかった。これは、再結晶化領域の結晶化速度が繰り返し記録により、徐々に増大していることに起因していると考えられる。マークエッジ記録においては、マークポジション記録に比べ、記録膜の劣化が信号品質に及ぼす悪影響の程度が大きいため、特に再生信号の劣化が大きい。
【００４０】
原因３：記録マークのアモルファス状態の経時変化
最外周部相当の高速記録を行うと、記録マークの結晶化速度が長期保存に伴い徐々に低下し、最悪の場合、ほとんど、結晶化しなくなるという現象が発生する。この原因は長期保存により、記録マークのアモルファス状態が徐々に変化し、より安定なアモルファス状態に変化するためと考えられる。このように、複数のアモルファス状態が存在する理由は、明らかになっていないが、おそらく、溶融前の記録膜内に複数の結晶状態が存在し、その結晶状態が溶融後にも反映され、様々なアモルファス状態が分散して存在しているからと考えられる。この結果、アモルファスの結晶化速度が経時変化し、徐々に結晶化速度が低下していくのであろう。
【００４１】
原因４：記録マークの長期保存による結晶化
原因３で述べた現象とは反対に、最内周相当の低速記録を行った場合、長期保存により、記録マークが徐々に結晶化されてしまうという問題が発生する。この原因は、記録層材料の結晶化温度が低すぎ、かつ、アモルファスから結晶に変化する際の活性化エネルギーが小さいことに起因しているものと考えられる。また、低速記録時には溶融領域の冷却速度が小さいことから、冷却過程において、結晶核が生成されているからと考えられる。
【００４２】
以上の詳細に説明したように、課題１、２、４、５、６、７、８は原因１，２により引き起こされており、原因１，２ともに再結晶化を抑制することにより解決可能となるものである。また、課題３を解決するためには記録マーク内のアモルファス状態が複数存在しないことが重要であり、かつ、記録層材料の結晶化温度が高く、さらにアモルファスが結晶化する際の活性化エネルギーが大きいことが重要である。
【００４３】
上記特許文献３にもあるように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化材料の、実用的な組成範囲はＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ領域に存在するが、発明者らはＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりもＧｅが過剰に添加された領域が、高速記録、特にＣＡＶ記録に適していることを実験的に明らかにした。
【００４４】
このメカニズムを説明するための発明者らの仮説は以下の通りである。すなわち、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系材料には、現在までに明らかになっている範囲では、ＧｅＴｅ、Ｂｉ２Ｔｅ３、Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６、Ｂｉ２ＧｅＴｅ４、Ｂｉ４ＧｅＴｅ７の化合物が存在する。記録層の溶融直後に再結晶化が起こる場合、その組成によって異なるが、以上の化合物、およびＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅのうち融点が高いものから順に溶融領域外縁部から再結晶化するものと考えられる。以下に、これらの物質を融点が高い順に並べると以下のようになる。
Ｇｅ：約９３７℃
ＧｅＴｅ：約７２５℃
Ｂｉ２Ｇｅ３Ｔｅ６：約６５０℃
Ｂｉ２Ｔｅ３：約５９０℃
Ｂｉ２ＧｅＴｅ４：約５８４℃
Ｂｉ４ＧｅＴｅ７：約５６４℃
Ｔｅ：約４５０℃
Ｂｉ：約２７１℃
【００４５】
以上のようにＧｅの融点が最も高いため、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりも、Ｇｅを過剰に添加することによって、溶融領域の外縁部にＧｅが偏析しやすくなるものと考えられる。もし、溶融領域の外縁部にＧｅが過剰に存在すると、溶融領域の外縁部の結晶化速度が遅くなり、結果的に外縁部からの再結晶化を抑制できる。これにより、低速記録時においても再結晶化が発生せず、この結果、上記課題１，２、４，５，６，７、８を解決できるのである。これと同時にトラック中心付近では結晶化速度が高速となり、高速記録時においても良好な消去性能が得られるのである。しかしながら、過剰なＧｅ原子の数が多すぎると結晶化速度が低下してしまい、外周部の記録速度に相当するような高速記録は不可能となるため適度に過剰なＧｅを添加することが重要である。
【００４６】
また、課題３を解決するためには記録マーク内のアモルファス状態が複数存在しないことが重要であり、かつ、記録層材料の結晶化温度が高く、さらにアモルファスが結晶化する際の活性化エネルギーが大きいことが重要である。発明者らはＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０付近では上記条件を満足することを明らかにした。これは、従来例にもあるようにＧｅＴｅの結晶化温度が２００℃程度と高く、Ｂｉ２Ｔｅ３に近づくに従って、結晶化温度が低下することが原因の一つである。また、発明者らは実験的にＧｅ５０Ｔｅ５０付近では長期保存後においても、アモルファスの状態が変化しにくく、良好な消去特性が得られることを明らかにした。しかしながら、ＧｅＴｅ量が多すぎると結晶化速度が低下し、外周部の記録速度に相当するような高速記録は不可能となる。また、Ｂｉ２Ｔｅ３量が多すぎると、結晶化温度が低下するため保存寿命が悪化する。したがって、最適な組成はＧｅ５０Ｔｅ５０近傍であり、かつ適当な量のＢｉ２Ｔｅ３を添加した組成が良い。しかも、過剰なＧｅが存在する領域である。
【００４７】
したがって、上記課題を解決するためには以下に示した情報記録媒体を用いればよい。
【００４８】
（１）基板と、レーザービームの照射による、相変化反応により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームを相対的に走査するより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ３（Ｂｉ３，Ｇｅ４６，Ｔｅ５１）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｂ５（Ｂｉ７，Ｇｅ４１，Ｔｅ５２）
【００４９】
（２）さらに、上記記録層に含有されるＢｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲とすると、情報の記録を１０万回程度繰り返した場合においても、再生信号劣化が極めて小さいため、多数回書換えに対する信頼性が飛躍的に向上する。
Ｆ３（Ｂｉ３．５，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０．５）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｆ５（Ｂｉ７．５，Ｇｅ４１，Ｔｅ５１．５）
【００５０】
（３）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ上記記録層材料のＢｉ、Ｇｅ、Ｔｅの組成比が、（（ＧｅＴｅ）ｘ（Ｂｉ２Ｔｅ３）１−ｘ）１−ｙＧｅｙ（ただし０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１）を満足することを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５１】
（４）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層の膜厚を15nm以下とすることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５２】
（５）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層には熱安定化層が密着されていることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５３】
（６）上記熱安定化層は融点が６５０℃以上であることが、書換耐久性を向上させるという観点から好ましい。
【００５４】
（７）上記熱安定化層としては、融点６５０℃以上の酸化物、炭化物、窒化物の何れかを用いることができる。
【００５５】
（８）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層のレーザービーム入射側と反対側に吸収率制御層を形成することを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５６】
（９）上記吸収率制御層の複素屈折率ｎ、ｋが、１．４＜ｎ＜４．５、−３．５＜ｋ＜−０．５の範囲の材料を用いると、記録層のアモルファス部の吸収率Ａａと結晶部の吸収率Ａｃの比、Ａｃ／Ａａをより大きくすることができ好ましい。
【００５７】
（１０）上記吸収率制御層としては、金属と、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物の何れかとの混合物を用いることができる。
【００５８】
（１１）基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームをある線速度で相対的に走査することより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備え、かつ記録層のレーザービーム入射側と反対側に熱拡散層を形成することを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００５９】
（１２）上記熱拡散層として、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの何れかを主成分とする材料が、反射率が高く、かつ熱拡散が速やかに行なわれるという点で好ましい。
【００６０】
（１３）さらに、上記記録層と熱拡散層の間に少なくとも保護層を設け、保護層の膜厚を25nm以上45nm以下とすると、よりクロスイレーズが小さく、かつ良好なコントラストが得られ好ましい。
【００６１】
（１４）さらに、上記記録層と熱拡散層の間に少なくとも保護層と吸収率制御層を設け、記録層と熱拡散層の間を35nm以上125nm以下とすると、オーバーライト特性が向上し、またクロスイレーズ低減効果が顕著になりより好ましい。
【００６２】
（１５）すでに説明したように、ＣＡＶ記録は高速アクセスが可能になるという、ユーザメリットがあるが、それを実現するには多くの課題があり（課題１〜８）きわめて困難であった。基板と、レーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームを相対的に走査することにより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記情報記録媒体の形状が円盤状であり、半径R1における記録線速度V1とR1より外側の位置R2における記録線速度V2の関係がV2/V1≧R2/R1の関係を満足するような情報記録媒体においては、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が実現できることを本発明者らは見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００６３】
（１６）特に、R2/R1≧1.5となるような媒体において、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が好適に実現できることを本発明者らは見出した。
【００６４】
（１７）さらに、R2/R1≧2.4となるような媒体においても、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が好適に実現できることを本発明者らは見出した。
【００６５】
（１８）上記（１６）あるいは（１７）において、8.14m/s≦V1≦8.61m/sである場合に、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、ＣＡＶ記録が特に好適に実現できる。
【００６６】
（１９）上記（１５）〜（１８）の情報記録媒体において、Ｂｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えた場合には、情報の記録を１０万回程度繰り返した場合においても、再生信号劣化が極めて小さいため、多数回書換えに対する信頼性が飛躍的に向上する。
Ｆ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｆ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２７，Ｔｅ５４）
【００６７】
（２０）トラックピッチを狭くすることは大容量化にきわめて有効な方法であるが、前述のクロスイレーズがきわめて顕れやすくなってしまう。本発明者らはトラックピッチＴＰが、上記レーザービームの波長をλ、レーザービームを集光するための対物レンズの開口数をNAとしたときに、0.6×(λ/NA)以下となるような狭トラックピッチの場合であっても、記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、クロスイレーズを大幅に低減できることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００６８】
（２１）さらに、上記λが640nm≦λ≦665nm、ＮＡが0.6≦NA≦0.65の範囲にあり、かつTP≦0.618μmとなるような場合に、上記Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ６、Ｃ８、Ｂ７で囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって、特に良好な特性が得られる。
【００６９】
（２２）グルーブおよびランドの両方を記録トラックとして用いる方法は、グルーブあるいはランドのどちらか一方のみを用いる場合に比べてトラックピッチを狭くすることができ、大容量化にきわめて有効な方法であるが、グルーブとランドと形状の違いに起因する熱特性の違いから記録層のグルーブ部とランド部での熱履歴が異なり、記録消去特性に差が生じたり、前述のクロスイレーズがあらわれるといった問題が生じる。本発明者らはグルーブおよびランドの両方を記録トラックとして用いる場合においても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって好適な特性が得られることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７０】
（２３）記録マークのエッジを検出する方法は、記録マーク位置を検出する方法に比べて同じサイズのマークにより多くの情報を記録することができるので、大容量化にきわめて有効な方法であるが、多数回の書換を繰り返すと特にマークエッジ付近の形状が大きく劣化するため、情報の信頼性が著しく劣化するという問題が生じる。本発明者らは、記録マークのエッジを検出することによって情報を読み出す情報記録媒体であっても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって良好な特性が得られることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７１】
（２４）記録トラックをウォブルさせる方法は、ウォブルにアドレス情報や同期情報を格納することができるため、フォーマットの効率化、情報の信頼性向上にきわめて有効な方法であるが、ウォブルが多数回書換による信号品質劣化を促進し、信号品質劣化が逆にウォブル特性に悪影響を与えるという問題が生じる。これを以下に詳しく述べる。
【００７２】
ウォブル信号品質は、ウォブル幅が大きいほど向上するが、大きすぎると記録信号への悪影響を及ぼす。ここで、ウォブル幅とは、ウォブルがない場合の仮想的トラック中心線と、ウォブルされたトラックの中心線との距離の最大値とする。ウォブルが施されたトラックに情報を記録する場合、記録ヘッドがウォブルに追従しないように仮想的中心線にそって記録が行われるので、記録マークのトラックと垂直方向の中心位置と、その場所のトラックの中心位置が必ずしも一致しない。特にランドとグルーブの両方のトラックに記録を行う場合には、ウォブル幅が大きすぎると、記録マークの端がランドとグルーブの境界位置に極めて近づいてしまうという現象が生じてしまい、この境界付近は熱的な条件がトラック中心と異なるので、従来の記録層材料を用いた場合、多数回の書換を行うとこの部分から記録層の劣化が生じやすくなることを発明者等は見出した。
【００７３】
本発明者らは、記録トラックがウォブルしている場合においても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって良好な特性が得られることを見出した。特に、ウォブルのＣ／Ｎが３０ｄＢ以上になるようなウォブル幅を与えても、多数回書換による記録信号品質およびウォブルＣ／Ｎの劣化は極めて小さかった。なお、ウォブルＣ／Ｎは、光ヘッドがトラック上を走査したときの差信号を、バンド幅１０ｋＨｚでスペクトラムアナライザによって測定した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７４】
（２５）波長が390nm以上420nm以下のレーザーを用いる方法は、ビームスポット径が小さくなるため大容量化にはきわめて有効な方法であるが、CDやDVDで一般に用いられている650〜780nm程度の波長のレーザーに比べて、（ａ）エネルギー強度が高く多数回書換が困難になる、（ｂ）アモルファスと結晶との屈折率差が小さいため信号強度が小さくなる、といった問題が生じる。本発明者らは、レーザービームの波長が390nm以上420nm以下である情報記録媒体であっても、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることによって良好な特性が得られることを見出した。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７５】
（２６）また、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料ではＧｅの代わりに同族元素であるＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを使用しても良く、Ｇｅの代わりに適当な量のＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。すなわち、記録層材料の組成が、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層を母材とし、Ｇｅの一部がＳｉ、Ｓｎ、Ｐｂのうち、少なくとも一つの元素により置換された組成である記録層を備えてもよい。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７６】
（２７）さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、再結晶化が、より一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。すなわち記録層材料の組成が、Ｂｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲のＢｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録層を母材とし、Ｂが添加されている組成の記録層を備えることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【００７７】
（２８）また、Ｂｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成を特徴とした情報記録材料用ターゲットを用いることによって上記の媒体を得ることができる。
Ｂ３（Ｂｉ３，Ｇｅ４６，Ｔｅ５１）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｂ５（Ｂｉ７，Ｇｅ４１，Ｔｅ５２）
【００７８】
（２９）上記（２０）〜（２８）において、Ｂｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えた場合には、情報の記録を１０万回程度繰り返した場合においても、再生信号劣化が極めて小さいため、多数回書換えに対する信頼性が飛躍的に向上する。
Ｆ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｆ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２７，Ｔｅ５４）
【００７９】
なお、記録層に隣接してＢｉ２Ｔｅ３，ＳｎＴｅ，ＰｂＴｅ等を含有した核生成層を設けることにより、再結晶化を抑制する効果はさらに向上する。
【００８０】
また、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成式であらわされる範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【００８１】
また、本発明では上記情報記録媒体を相変化光ディスク、あるいは単に光ディスクと表現することがあるが、本発明はエネルギービームの照射により熱が発生し、この熱により原子配列の変化が起こり、これにより情報の記録が行われる情報記録媒体であれば適用可能であるので、特に情報記録媒体の形状によらず、光カード等の円盤状情報記録媒体以外の情報記録媒体にも適用できる。
【００８２】
また、本明細書中では上記したエネルギービームをレーザービーム、または単にレーザー光あるいは光と表現することがあるが、上記したように本発明は情報記録媒体上に熱を発生させることが可能なエネルギービームであれば効果が得られるので、電子ビーム等のエネルギービームを使用した場合にも、本発明の効果は失われない。
【００８３】
また、本発明では記録層の光入射側に基板が配置されるような構成を前提としているが、記録層の光入射側とは反対側に基板を配置し、光入射側には、基板よりも薄い保護シート等の保護材を配置するような場合においても、本発明の効果は失われない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
以下に、本発明の情報記録媒体の実施例について図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１】
【００８５】
以下に図１〜１６を用いて本発明の実施例１を示す。
【００８６】
＜媒体構成＞
図１は本発明の情報記録媒体の基本構成である。すなわち、基板上に第１保護層、第１熱安定化層、記録層、第２熱安定化層、第２保護層、吸収率制御層、熱拡散層、紫外線硬化性保護層が順次積層された構造である。ここで、基板にはポリカーボネート製の厚さ０．６ｍｍの基板を使用しており、基板にはあらかじめ４．７ＧＢＤＶＤ−ＲＡＭと同じフォーマットの溝形状、および、プリピット形状が形成されている。具体的には記録領域内周２３.８ｍｍから外周５８.６ｍｍにランドとグルーブがトラックピッチ０.６１５μｍで形成されている基板を用いた。各トラックはセクターに分割され、１セクターには４３１５２チャネルビットの情報を格納した。このうちの２０４８チャネルビットはアドレス情報などを含むヘッダー信号領域、３２チャネルビットはランドもグルーブも形成されていないミラー領域とした。記録可能領域４１０７２チャネルビットは、ギャップ領域１６０＋Ｊチャネルビット、ガード１領域３２０＋（１６×Ｋ）チャネルビット、ＶＦＯ領域５６０チャネルビット、ＰＳ領域４８チャネルビット、データ領域３８６８８チャネルビット、ポストアンブル領域１６チャネルビット、ガード２領域８８０−（１６×Ｋ）チャネルビット、バッファー領域４００−Ｊチャネルビットとし、同一のセクターに情報の書換（オーバーライト）を行う場合には、Ｊを０から１５の間で、またＫを０から７の間でランダムに変化させた。データ領域３８６８８チャネルビットは３２７６８チャネルビットのメインデータのほか、データＩＤ、エラーディテクションコード、エラーコレクションコード、パリティコード、ＳＹＮＣコードなどからなる。トラックは１８６チャネルビットの周期でウォブルを施した。ウォブルＣ／Ｎは４０ｄＢであった。
【００８７】
スパッタリングプロセスにより、上記基板上に、第１保護層として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を１３５ｎｍ、第１熱安定化層としてＣｒ２Ｏ３を７ｎｍ、後述する記録層を８ｎｍ、第２熱安定化層としてＣｒ２Ｏ３を５ｎｍ、第２保護層として（ＺｎＳ）９０（ＳｉＯ２）２０を３３ｎｍ、吸収率制御層としてＣｒ9０（Ｃｒ２Ｏ３）１０を４０ｎｍ、熱拡散層としてＡｌを１５０ｎｍ製膜した。さらに、ＵＶ樹脂をこの上に塗布し、ＵＶ照射しながら、厚さ０．６ｍｍの透明基板を張り合わせることにより、以下の実施例１に使用した情報記録媒体を得た。記録層材料の詳細な説明は後述する。
【００８８】
＜本実施例に使用した情報記録再生装置＞
以下に本発明の情報記録媒体の情報記録、再生、及び装置の動作を、図２を使用して説明する。なお、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーン毎にディスクの回転数を変化させるＣＡＶ方式を採用している。ディスク線速度は最内周（半径２４ｍｍ）で８.２ｍ/秒、最外周（半径５８．５ｍｍ）で２０ｍ/秒である。なお、本発明では、基本的に「内周部」とは約半径２４ｍｍ、外周部とは約半径５８．５ｍｍを指している。また、実験の都合上、中周部（半径４０ｍｍ）において、回転数を変えることにより、内周部相当の記録線速度、外周部相当の記録線速度で上記情報記録媒体を回転させ、実験を行うこともあるが、このような実験を行っても本発明の効果が失われないことは言うまでもない。
【００８９】
次に、記録再生の過程を以下に示す。まず、記録装置外部からの情報は８ビットを１単位として、８−１６変調器２−８に伝送される。情報記録媒体（以下、光ディスクと呼ぶ）２−１上に情報を記録する際には、マークエッジ方式を用い、情報８ビットを１６ビットに変換する変調方式、いわゆる８−１６変調方式を用い記録を行う。この変調方式では媒体上に、８ビットの情報に対応させた３Ｔ〜１４Ｔのマーク長の情報の記録を行っている。図中の８−１６変調器２−８はこの変調を行っている。なお、ここでＴとは情報記録時のクロックの周期を表しており、ここでは最内周で１７．１ｎｓ、最外周で７ｎｓとした。
【００９０】
８−１６変調器２−８により変換された３Ｔ〜１４Ｔのデジタル信号は記録波形発生回路２−６に転送され、高パワーパルスの幅を約Ｔ／２とし、高パワーレベルのレーザー照射間に幅が約Ｔ／２の低パワーレベルのレーザー照射を行い、上記一連の高パワーパルス間に中間パワーレベルのレーザー照射が行われるマルチパルス記録波形が生成される。この際、記録マークを形成するための、高パワーレベルと、記録マークの結晶化が可能な中間パワーレベルを、測定する媒体、および半径位置ごとに最適な値に調整した。また、上記記録波形発生回路２−６内において、３Ｔ〜１４Ｔの信号を時系列的に交互に「０」と「１」に対応させ、「０」の場合には中間パワーレベルのレーザーパワーを照射し、「１」の場合には高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列を照射するようにしている。この際、光ディスク２−１上の中間パワーレベルのレーザービームが照射された部位は結晶となり、高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列のレーザービームが照射された部位はアモルファス（マーク部）に変化する。また、上記記録波形発生回路２−６内は、マーク部を形成するための高パワーレベルを含む一連の高パワーパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース長に応じて、マルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式（適応型記録波形制御）に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。
【００９１】
記録波形発生回路２−６により生成された記録波形は、レーザー駆動回路２−７に転送され、レーザー駆動回路２−７はこの記録波形をもとに、光ヘッド２−３内の半導体レーザーを発光させる。本記録装置に搭載された光ヘッド２−３には、情報記録用のレーザービームとして光波長６５５ｎｍの半導体レーザーが使用されている。また、このレーザー光をレンズＮＡ０.６の対物レンズにより上記光ディスク２−１の記録層上に絞り込み、上記記録波形に対応したレーザーのレーザービームを照射することにより、情報の記録を行った。
【００９２】
一般的に、レーザー波長λのレーザー光をレンズ開口数ＮＡのレンズにより集光した場合、レーザービームのスポット径はおよそ０．９×λ／ＮＡとなる。したがって、上記条件の場合、レーザービームのスポット径は約０．９８ミクロンである。この時、レーザービームの偏光を円偏光とした。
【００９３】
また、本記録装置はグルーブとランド（グルーブ間の領域）の両方に情報を記録する方式（いわゆるランドグルーブ記録方式）に対応している。本記録装置ではＬ／Ｇサーボ回路２−９により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。記録された情報の再生も上記光ヘッド２−３を用いて行った。レーザービームを記録されたマーク上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を検出することにより、再生信号を得る。この再生信号の振幅をプリアンプ回路２−４により増大させ、８−１６復調器２−１０に転送する。８−１６復調器２−１０では１６ビット毎に８ビットの情報に変換する。以上の動作により、記録されたマークの再生が完了する。以上の条件で上記光ディスク２−１に記録を行った場合、最短マークである３Ｔマークのマーク長はおよそ０.４２μm、最長マークである１４Ｔマークのマーク長は約１．９６μmとなる。
【００９４】
なお、内周部ジッター、外周部ジッターを行う際には上記３Ｔ〜１４Ｔを含むランダムパターンの信号の記録再生を行い、再生信号に波形等価、２値化、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）処理を行い、ジッターを測定した。
【００９５】
＜記録層材料の評価基準＞
内周部および外周部の記録消去性能、信号品質を評価するため、内周部および外周部相当の記録線速度におけるジッター（ランダム信号を１０回記録後のジッター）を測定した。また、書換寿命の試験を行うため、内周部および外周部相当の記録線速度における１万回書換え後のジッターをそれぞれ測定し、１０回記録後のジッターからの上昇量を測定した。さらに、内周部相当の記録線速度で記録された記録マーク内の再結晶化の影響を評価するため、上記内周部相当の記録線速度と、外周部相当の記録線速度において１１Ｔの単一周波数信号を記録し、内外周振幅比（内周部振幅／外周部振幅）を測定した。この際、レーザーパワー設定の誤差による影響を排除するため、最適パワーを記録開始パワーの１．７倍として記録を行った。また、保存寿命の評価を行うため加速試験を行った。具体的には測定対象媒体に内周部相当の線速度でランダム信号を１０回記録し、そのジッターを測定しておき、９０℃に加熱されたオーブンに２０時間放置後のジッター上昇量との差を測定した（いわゆる、アーカイバル再生ジッター）。さらに、上記試験と同時に異なるトラックに外周部相当の記録線速度でランダム信号を１０回記録後にジッターを測定しておき、９０℃の温度で２０時間維持した後に同一トラック上にオーバーライトを１回だけ行い、加速試験前のジッターとの差を測定した（いわゆる、アーカイバルオーバーライトジッター）。なお、本情報記録媒体ではランド-グルーブ記録を採用している。このため、ここではランドとグルーブに情報を記録した際の平均値を示した。なお、各性能の目標値は以下の通りである。
ジッター：１０％以下
書換寿命：２％以下
内外周振幅比：０．８以上
保存寿命（内周）：２％以下
保存寿命（外周）：３％以下
【００９６】
なお、ジッターの目標値１０％は規格値（９％以下）と比較して大きいが、先に説明したように本実施例に使用される情報記録媒体では、記録層の性能のみを比較するため、記録層の組成以外の構成は変化させていない。このため、各記録層に適した構成にした場合と比較して少なくとも、１％以上のジッター上昇が発生する。そこで、あえて、目標値を上げているのである。しかし、この試験により１０％以下となったいくつかの記録層組成について、媒体構成の最適化を行ったところ、すべての媒体で、ジッターが９％以下に低下した。したがって、上記目標は記録層組成の性能を判断する上で妥当なものである。また、再結晶化量の評価として内周部振幅／外周部振幅を０．８以上とすることにしたが、以上の目標を達成した情報記録媒体では、十分に再結晶化が抑制されているため、最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化、クロススピードオーバーライト性能の悪化、クロススピードクロストーク性能の悪化、クロススピードクロスイレーズ性能の悪化といった問題は発生しなかった。一方、以上の目標を達成しなかった情報記録媒体では、上記のうち、いずれかの問題が発生する確率が格段に大きくなった。したがって、上記目標は妥当なものである。
【００９７】
なお、図３〜８及び１１〜１４において本実施例の評価結果を◎、○、×で表記するが、判定基準は以下の通りである。
ジッター
◎：９％以下、○：１０％以下、×：１０％より大きい
書換寿命
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
内外周振幅比
◎：０．９以上、○：０．８以上、×：０．８より小さい
保存寿命（内周）
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
保存寿命（外周）
◎：２％以下、○：３％以下、×：３％より大きい
総合評価
◎：以上の評価項目すべてが◎の場合、
○：以上の評価項目中に×がなく、一つでも○がある場合、
×：以上の評価項目中に一つでも×の項目がある場合、
【００９８】
＜記録層の製膜方法＞
記録層の組成を変化させるため、本実施例ではＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３ターゲットの同時スパッタリングを行った。また、本実施例ではＢｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上以外にも過剰なＧｅが添加されている組成、過剰なＴｅが添加されている組成についても検討を行ったが、この際には、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットにＧｅの小片、あるいはＴｅの小片を貼り付けたスパッタリングターゲットを用い、Ｇｅ５０Ｔｅ５０のスパッタリングターゲットと同時にスパッタリングした。さらに、同時スパッタリングする２種類のターゲットに印加するスパッタリングパワーを、各々調整することにより所望の組成の記録層材料を得た。
【００９９】
なお、この際、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットと、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットのサイズを同じにした場合、Ｂｉ２Ｔｅ３のスパッタレートが大きすぎるため、Ｇｅ５０Ｔｅ５０膜へのＢｉ２Ｔｅ３添加量を正確に制御することが困難となった。そこで、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットのサイズよりも、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットのサイズを小さくした。具体的には、Ｇｅ５０Ｔｅ５０ターゲットのサイズを直径５インチの円盤状とし、Ｂｉ２Ｔｅ３ターゲットのサイズを直径３インチの円盤状とした。
【０１００】
＜記録層材料の評価結果＞
１．Ａ系列
Ａ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりも過剰にＴｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３５Ｔｅ６５であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図３を用いて説明する。
Ａ１：記録層の組成はＢｉ１Ｇｅ４９Ｔｅ５０であった。内周部の書換寿命、外周部のジッター、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ２：記録層の組成はＢｉ４Ｇｅ４４Ｔｅ５２であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ３：記録層の組成はＢｉ５Ｇｅ４３Ｔｅ５２であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ４：記録層の組成はＢｉ６Ｇｅ４１Ｔｅ５３であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ５：記録層の組成はＢｉ７Ｇｅ４０Ｔｅ５３であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ６：記録層の組成はＢｉ１０Ｇｅ３６Ｔｅ５４であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ７：記録層の組成はＢｉ１５Ｇｅ２９Ｔｅ５６であった。内周部の書換寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ８：記録層の組成はＢｉ１８Ｇｅ２４Ｔｅ５８であった。内周部の書換寿命、外周部の保存寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ａ９：記録層の組成はＢｉ２２Ｇｅ１９Ｔｅ５９であった。内周部の書換寿命、内周部の保存寿命、外周部の保存寿命、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
【０１０１】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、過剰なＴｅが添加された組成の記録層材料を使用した場合、すべての情報記録媒体で内周部ジッターおよび内周部の書換寿命が目標未達となり、ＣＡＶ記録用情報記録媒体としては実用的ではないことがわかった。
【０１０２】
２．Ｂ系列
Ｂ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ４０Ｔｅ６０であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図４を用いて説明する。
Ｂ１：記録層の組成はＢｉ１Ｇｅ４９Ｔｅ５０であった。内周部の書換寿命、外周部のジッター、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ｂ２：記録層の組成はＢｉ２Ｇｅ４７Ｔｅ５１であった。すべての項目で目標を達成しているが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｂ３：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４６Ｔｅ５１であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｂ４：記録層の組成はＢｉ６Ｇｅ４２Ｔｅ５２であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｂ５：記録層の組成はＢｉ７Ｇｅ４１Ｔｅ５２であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｂ６：記録層の組成はＢｉ１２Ｇｅ３５Ｔｅ５３であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｂ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ２６Ｔｅ５５であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｂ８：記録層の組成はＢｉ２１Ｇｅ２４Ｔｅ５５であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｂ９：記録層の組成はＢｉ２５Ｇｅ１９Ｔｅ５６であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０３】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が２６〜４７％の場合にすべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４１〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１０４】
３．Ｃ系列
Ｃ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりも過剰にＧｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３２Ｇｅ２０Ｔｅ４８であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図５を用いて説明する。
Ｃ１：記録層の組成はＢｉ２Ｇｅ４８Ｔｅ５０であった。外周部ジッターが目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｃ２：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４７Ｔｅ５０であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ３：記録層の組成はＢｉ４Ｇｅ４６Ｔｅ５０であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｃ４：記録層の組成はＢｉ７Ｇｅ４３Ｔｅ５０であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｃ５：記録層の組成はＢｉ１０Ｇｅ４１Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｃ６：記録層の組成はＢｉ１４Ｇｅ３７Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部の保存寿命の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ３２Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ８：記録層の組成はＢｉ３０Ｇｅ２２Ｔｅ４８であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部ジッター、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｃ９：記録層の組成はＢｉ３３Ｇｅ１９Ｔｅ４８であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０５】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、過剰なＧｅを適当な量添加した組成の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が２２〜４７％の場合にすべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４１〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１０６】
４．Ｄ系列
Ｄ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＣ系列の組成線上よりも、さらに過剰にＧｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３０Ｇｅ２６Ｔｅ４４であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図６を用いて説明する。
Ｄ１：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４８Ｔｅ４９であった。外周部ジッターが目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｄ２：記録層の組成はＢｉ４Ｇｅ４７Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｄ３：記録層の組成はＢｉ５Ｇｅ４６Ｔｅ４９であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｄ４：記録層の組成はＢｉ８Ｇｅ４４Ｔｅ４８であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｄ５：記録層の組成はＢｉ１０Ｇｅ４２Ｔｅ４８であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｄ６：記録層の組成はＢｉ１６Ｇｅ３７Ｔｅ４７であった。すべての項目で目標を達成していたが、外周部ジッターおよび外周部保存寿命の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｄ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ３５Ｔｅ４６であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｄ８：記録層の組成はＢｉ２３Ｇｅ３１Ｔｅ４６であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｄ９：記録層の組成はＢｉ２８Ｇｅ２７Ｔｅ４５であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０７】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、Ｃ系列と同様に、過剰なＧｅが適当な量添加された組成の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が３７〜４７％の場合にすべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４２〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１０８】
５．Ｅ系列
Ｅ系列ではＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＤ系列の組成線上よりも、さらに過剰にＧｅが添加されている記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ２７Ｇｅ３２Ｔｅ４１であった。以下に各組成の記録層の評価結果を、図７を用いて説明する。
Ｅ１：記録層の組成はＢｉ２Ｇｅ４９Ｔｅ４９であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ２：記録層の組成はＢｉ３Ｇｅ４８Ｔｅ４９であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ３：記録層の組成はＢｉ８Ｇｅ４５Ｔｅ４７であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ４：記録層の組成はＢｉ１１Ｇｅ４３Ｔｅ４６であった。外周部ジッターが目標未達であったため総合評価は×であった。
Ｅ５：記録層の組成はＢｉ１３Ｇｅ４１Ｔｅ４６であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ６：記録層の組成はＢｉ１６Ｇｅ３９Ｔｅ４５であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ７：記録層の組成はＢｉ２０Ｇｅ３７Ｔｅ４３であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ８：記録層の組成はＢｉ２４Ｇｅ３４Ｔｅ４２であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｅ９：記録層の組成はＢｉ２７Ｇｅ３２Ｔｅ４１であった。外周部ジッターおよび外周部保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１０９】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、過剰なＧｅが過剰に添加された組成の記録層材料を使用した場合、外周部におけるオーバーライト性能が急激に悪化するため、ＣＡＶ記録用の情報記録媒体としては、実用的ではないことがわかった。
【０１１０】
６．最適な記録層材料組成範囲
以上の実施例１の、総合評価の結果を図８にまとめた。また、この結果をもとに総合評価が○となる組成範囲を図９の三角組成図に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【０１１１】
さらに、全ての評価項目で極めて良好な性能を示した総合評価が◎となる組成範囲を図１０に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｂ３（Ｂｉ３，Ｇｅ４６，Ｔｅ５１）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｂ５（Ｂｉ７，Ｇｅ４１，Ｔｅ５２）
【０１１２】
また、各ディスクに対して１０万回の多数回書換えを行った場合の総合評価の結果を図１１に示した。判定基準は１万回の多数回書換えを行った際と同じにしてある。図８との比較により明らかなように、Ｂ系列の総合評価が悪化している。この原因は図１２に示した、Ｂ系列の各評価項目の評価結果から明らかである。Ｂ系列の媒体に対して１０万回の多数回書換えを行った場合、外周部の書換寿命は１万回書換えを行った場合（図４）と同様に全ての条件で◎の評価となっている。これに対して、内周部相当の線速度で回転させ１０万回の多数回書換えを行った場合、すべての媒体で目標未達となった。このようにＢ系列は１万回程度の書換え回数では、実用的であるが、１０万回程度の多数回書換え可能回数が要求されるような用途では、実用的ではないことが明らかとなった。
【０１１３】
７．Ｆ系列
上記したように、記録層に含有されるＢｉ、Ｇｅ、およびＴｅの組成比がＧｅＴｅとＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上よりもＧｅが過剰に存在する範囲にあることにより、記録時における溶融領域の外縁部にＧｅが偏析しやすくなる。また、Ｇｅの結晶化速度は上記したＴｅ化合物、Ｂｉと比較して、非常に遅い。この結果、溶融領域の外縁部の結晶化速度が遅くなり、結果的に溶融領域外縁部からの再結晶化を抑制できる。特に、上記再結晶化を抑制できることによって、多数回書換え後の記録膜組成の偏析による信号劣化を抑制できる。したがって、わずかでも上記過剰なＧｅが存在することにより、本発明の効果が発現する。一例として以下に示したＦ系列の実験結果を示す。
【０１１４】
Ｆ系列では記録層中のＢｉ，ＧｅおよびＴｅの組成比が、Ｂ系列とＣ系列の間に位置している組成の記録層材料を使用した。すなわち、Ｂｉ、ＧｅおよびＴｅの組成比がＢｉ，Ｇｅ，Ｔｅを頂点とする三角組成図上のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料を有する情報記録媒体を作成し、評価を行った。この際、Ｂｉ−Ｔｅ側のスパッタリングターゲットにより製膜された記録層材料の組成はＢｉ３８Ｇｅ５Ｔｅ５７であった。また、書換え寿命の評価を行う際には、１０万回の書換えを行い上記した判定基準により判定を行った。各組成の記録層の評価結果を、図１３を用いて説明する。
Ｆ１：記録層の組成はＢｉ１Ｇｅ４９Ｔｅ５０であった。内周部の書換寿命、外周部のジッター、および内外周振幅比が目標未達であった。このため、総合評価は×であった。
Ｆ２：記録層の組成はＢｉ２．５Ｇｅ４７Ｔｅ５０．５であった。すべての項目で目標を達成しているが、外周部ジッターの評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｆ３：記録層の組成はＢｉ３．５Ｇｅ４６Ｔｅ５０．５であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｆ４：記録層の組成はＢｉ６．５Ｇｅ４２Ｔｅ５１．５であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｆ５：記録層の組成はＢｉ７．５Ｇｅ４１Ｔｅ５１．５であった。すべての項目で目標を十分に達成しているため、総合評価は◎であった。
Ｆ６：記録層の組成はＢｉ１３Ｇｅ３５Ｔｅ５２であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｆ７：記録層の組成はＢｉ１９Ｇｅ２７Ｔｅ５４であった。すべての項目で目標を達成していたが、内周部ジッター、内周部書換寿命、内周部保存寿命、外周部保存寿命、内外周振幅比の評価が○であったため、総合評価は○であった。
Ｆ８：記録層の組成はＢｉ２２Ｇｅ２４Ｔｅ５４であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
Ｆ９：記録層の組成はＢｉ２６Ｇｅ１９Ｔｅ５５であった。内周部の保存寿命が目標未達であったため、総合評価は×であった。
【０１１５】
以上のように、Ｂｉ，Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図のＧｅ５０Ｔｅ５０とＢｉ２Ｔｅ３を結ぶ線上の記録層材料に、Ｃ系列と同様に、過剰なＧｅが適量添加された組成の記録層材料を使用した場合であって、かつＧｅ量が２７〜４７％の場合に、すべての情報記録媒体ですべての目標を達成しており、特にＧｅ量が４１〜４６％の場合に極めて良好な性能を示すことがわかった。
【０１１６】
８．１０万回の多数回書換寿命を有する最適な記録層材料組成範囲
以上の実施例の、総合評価の結果を図１４にまとめた。また、この結果を元に総合評価が○となる組成範囲を図１５の三角組成図に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｆ２（Ｂｉ２．５，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０．５）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｆ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２７，Ｔｅ５４）
【０１１７】
さらに、全ての評価項目で極めて良好な性能を示した総合評価が◎となる組成範囲を図１６に示した。すなわち、以下の組成点により囲まれる組成範囲である。
Ｆ３（Ｂｉ３．５，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０．５）
Ｃ３（Ｂｉ４，Ｇｅ４６，Ｔｅ５０）
Ｄ３（Ｂｉ５，Ｇｅ４６，Ｔｅ４９）
Ｄ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４２，Ｔｅ４８）
Ｃ５（Ｂｉ１０，Ｇｅ４１，Ｔｅ４９）
Ｆ５（Ｂｉ７．５，Ｇｅ４１，Ｔｅ５１．５）
【０１１８】
＜最適構成＞
本発明の情報記録媒体に使用される、各層の最適組成、および最適膜厚について説明する。
【０１１９】
（第１保護層）
第１保護層の光入射側に存在する物質はポリカーボネート等のプラスチック基板、あるいは、紫外線硬化樹脂等の有機物である。また、これらの屈折率は１．４から１．６程度である。上記有機物と第１保護層の間で反射を効果的に起こすためには第１保護層の屈折率は２．０以上であることが望ましい。第1保護層は光学的には屈折率が光入射側に存在する物質（本実施例では基板に相当する）以上であり、光の吸収が発生しない範囲において屈折率が大きいほうが良い。具体的には屈折率ｎが２．０〜３．０の間であり、光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍｋ以下である事が望ましい。特にＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低く第１保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ，ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ，ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低く、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも、熱的に安定であるため、第１熱安定化層の膜厚が２ｎｍ以下となった場合においても、記録膜への溶け込みが発生しないため、特に第１保護層として優れた特性を示す。また、基板と記録層との間の光学干渉を有効に利用するためには、レーザーの波長が６５０ｎｍ程度の場合、第１保護層の最適膜厚は１１０ｎｍ〜１４５ｎｍである。
【０１２０】
（第１熱安定化層）
本発明の相変化記録層材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第１保護層と記録層の間に熱的に極めて安定な第１熱安定化層を設けることが望ましい。具体的には、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が熱的に安定で、長期保存時においても膜はがれによる劣化を引き起こさない材料が適している。また、第１熱安定化層にはＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるためさらに望ましい。特に、Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗは融点が高く、容易に価数を変えやすく、上記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。第１熱安定化層中の上記Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが、第１熱安定化層は第２熱安定化層と比較して、レーザービーム照射により、高温になりやすく記録膜に熱安定化層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０１２１】
第１熱安定化層の膜厚は０．５ｎｍ以上であればその効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が２ｎｍ以下の場合、第１保護層材料が第１熱安定化層通過し、記録層に溶け込み多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。したがって、２ｎｍ以上であることが望ましい。また、第１熱安定化層の膜厚が１０ｎｍ以上と厚い場合、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第１熱安定化層の膜厚は２ｎｍ以上１０ｎｍ以下が良い。
【０１２２】
（記録層）
すでに述べたように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料の組成が以下の組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ８，Ｂ７で囲まれている場合、Ｇｅの代わりに適当な量のＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。例えば、ＳｉによりＧｅを置換した場合、ＧｅやＧｅＴｅよりも融点が高く結晶化速度が小さいＳｉＴｅが生成するため、溶融部外縁部にＳｉＴｅが偏析し、再結晶化が抑制される。また、ＳｎＴｅやＰｂＴｅによりＧｅＴｅを置換した場合、核生成速度が向上するため、高速記録時の消去不足を補うことができる。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【０１２３】
すなわち、以下に示す組成系の記録層材料である。
４元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｐｂ−Ｔｅ
５元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｐｂ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
６元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
【０１２４】
以上のような多元系の組成にすることにより、記録層材料の性能をよりきめ細かに制御することが可能となる。
【０１２５】
さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、再結晶化が、より一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。これは、ＢがＧｅと同様に再結晶化を抑制する効果があるからであるが、Ｂ原子は非常に小さいため、速やかに偏析することが可能であるからと考えられる。
【０１２６】
なお、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成式であらわされる範囲の関係を維持していれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【０１２７】
また、本発明の媒体構造では記録層の膜厚は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下が光学的に最適である。特に７ｎｍ以上１１ｎｍ以下の場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑え、しかも光学的に変調度を最適にすることができるため、都合が良い。
【０１２８】
（第２熱安定化層）
第１熱安定化層と同様に、本発明の相変化記録層材料の融点は６５０℃以上と高温であるため、第２保護層と記録層の間に熱的に極めて安定な第２熱安定化層を設けることが望ましい。具体的には、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇｅ３Ｎ４、ＳｉＣ等の高融点酸化物、高融点窒化物、高融点炭化物が熱的に安定で、長期保存時においても膜はがれによる劣化を引き起こさない材料が適している。また、第２熱安定化層にはＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていると、記録層の再結晶化を抑制する効果が得られるためさらに望ましい。
【０１２９】
特に、Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅ等の元素が遊離しても、上記遷移金属が価数を変え、遷移金属とＢｉ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｔｅの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗは融点が高く、容易に価数を変えやすく、上記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。第１熱安定化層中の上記Ｂｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが、第１熱安定化層は第２熱安定化層と比較して、レーザービーム照射により、高温になりやすく記録膜に熱安定化層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともＢｉ，Ｓｎ，ＰｂのＴｅ化物、酸化物の含有量を７０％以下に抑える必要がある。
【０１３０】
第２熱安定化層の膜厚は０．５ｎｍ以上であればその効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が１ｎｍ以下の場合、第２保護層材料が第２熱安定化層を通過し、記録層に溶け込み多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。したがって、１ｎｍ以上であることが望ましい。また、第２熱安定化層の膜厚が５ｎｍより厚い場合、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第２熱安定化層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下が良い。
【０１３１】
（第２保護層）
第２保護層は光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、熱伝導率が少なくとも２Ｗ／ｍｋ以下である事が望ましい。特にＺｎＳ−ＳｉＯ２系の化合物は熱伝導率が低く第２保護層として最適である。さらに、ＳｎＯ２、あるいはＳｎＯ２にＺｎＳ、ＣｄＳ、ＳｎＳ、ＧｅＳ、ＰｂＳ等の硫化物を添加した材料、あるいはＳｎＯ２にＣｒ２Ｏ３、Ｍｏ３Ｏ４等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低く、ＺｎＳ−ＳｉＯ２系材料よりも、熱的に安定であるため、第２熱安定化層の膜厚が１ｎｍ以下となった場合においても、記録膜への溶け込みが発生しないため、特に第２保護層として優れた特性を示す。また、記録層と吸収率制御層との間の光学干渉を有効に利用するためには、レーザーの波長が６５０ｎｍ程度の場合、第２保護層の最適膜厚は２５ｎｍ〜４５ｎｍである。
【０１３２】
（吸収率制御層）
吸収率制御層は複素屈折率ｎ、ｋが１．４＜ｎ＜４．５、−３．５＜ｋ＜−０．５の範囲が良く、特に２＜ｎ＜４、−３．０＜ｋ＜−０．５の材料が望ましい。吸収率制御層では光を吸収するため、熱的に安定な材料が好ましく、望ましくは融点が１０００℃以上であることが要求される。また、保護層に硫化物を添加した場合、特に大きなクロスイレーズ低減効果があったが、吸収率制御層の場合、ＺｎＳ等の硫化物の含有量が少なくとも保護層に添加される上記硫化物の含有量よりも少ないことが望ましい。融点低下、熱伝導率低下、吸収率低下等の悪影響が現れる場合があるからである。上記吸収率制御層の組成として、金属と金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属炭化物との混合物であることが望ましく、ＣｒとＣｒ２Ｏ３の混合物が特に良好なオーバーライト特性向上効果を示した。特にＣｒが６０〜９５原子％の場合、本発明に適した熱伝導率、光学定数の材料を得ることができる。具体的には上記金属としてはＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｂ混合物が望ましく、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属炭化物としてはＳｉＯ２、ＳｉＯ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＣｅＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＧｅＯ２、ＰｂＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＴｅＯ２、ＭＯ２、ＷＯ２、ＷＯ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２が好ましい。この他にＳｉ−Ｏ−Ｎ系材料、Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系材料、Ｃｒ２Ｏ３などのＣｒ−Ｏ系材料、Ｃｏ２Ｏ３，ＣｏＯなどのＣｏ−Ｏ系材料などの酸化物、ＴａＮ，ＡｌＮ，Ｓｉ３Ｎ４などのＳｉ−Ｎ系材料、Ａｌ-Ｓｉ−Ｎ系材料（例えばＡｌＳｉＮ２）、Ｇｅ−Ｎ系材料などの窒化物、ＺｎＳ，Ｓｂ２Ｓ３，ＣｄＳ，Ｉｎ２Ｓ３，Ｇａ２Ｓ３，ＧｅＳ，ＳｎＳ２，ＰｂＳ,Ｂｉ２Ｓ３どの硫化物、ＳｎＳｅ３，Ｓｂ２Ｓ３，ＣｄＳｅ，ＺｎＳｅ，Ｉｎ２Ｓｅ３，Ｇａ２Ｓｅ３，ＧｅＳｅ，ＧｅＳｅ２，ＳｎＳｅ，ＰｂＳｅ，Ｂｉ２Ｓｅ３などのセレン化物、あるいは、ＣｅＦ３，ＭｇＦ２，ＣａＦ２などの弗化物、または、上記の材料に近い組成のものを用いた吸収率制御層を用いてもよい。
【０１３３】
また、吸収率制御層の膜厚としては１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が望ましく、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の場合、特に良好なオーバーライト特性向上効果が現れる。また、保護層、吸収率制御層の膜厚の和が溝深さ以上である場合、クロスイレーズ低減効果が顕著に現れる。先に説明したように吸収率制御層は光を吸収する性質を有している。このため、記録層が光を吸収して発熱するように吸収率制御層も光を吸収して発熱する。また、吸収率制御層における吸収率は記録層がアモルファス状態の場合に、記録層が結晶状態の場合よりも大きくすることが重要である。このように、光学設計することにより、記録層がアモルファス状態における記録層での吸収率Ａaを、記録層が結晶状態における記録層での吸収率Ａcよりも小さくする効果が発現する。この効果によりオーバーライト特性を大幅に向上することができる。以上の特性を得るためには吸収率制御層での吸収率を３０〜４０％程度に高める必要がある。また、吸収率制御層における発熱量は、記録層の状態が結晶状態であるか、アモルファス状態であるかにより異なる。この結果、記録層から熱拡散層への熱の流れが、記録層の状態により変化することになり、この現象によりオーバーライトによるジッター上昇を抑制することができる。
【０１３４】
以上の効果は、吸収率制御層における温度が上昇することにより、記録層から熱拡散層への熱の流れを遮断する効果により発現する。この効果を有効に生かすためには、保護層と吸収率制御層の膜厚の和がランドグルーブ間の段差（基板上の溝深さ、レーザー波長の１／７〜１／５程度）以上である方がよい。保護層と吸収率制御層の膜厚の和がランドグルーブ間の段差以下の場合、記録層に記録した際に発生する熱が熱拡散層を伝熱し、隣接トラックに記録されている記録マークが消去されやすくなる。
【０１３５】
（熱拡散層）
熱拡散層としては高反射率、高熱伝導率の金属あるいは合金が良く、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄの総含有量が９０原子％以上であることが望ましい。また、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ等の高融点で硬度が大きい材料、および、これらの材料の合金も多数回書換え時の記録層材料の流動による劣化を防止することができ好ましい。特にＡｌを９５原子％以上含有する熱拡散層とした場合、廉価であり、高ＣＮＲ、高記録感度、多数回書換え耐性に優れ、しかもクロスイレーズ低減効果が極めて大きい情報記録媒体を得ることができる。特に、上記熱拡散層の組成がＡｌを９５原子％以上含有する場合、廉価でしかも耐食性に優れた情報記録媒体を実現することができる。Ａｌに対する添加元素としてはＣｏ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｖ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｂ、ＢおよびＣが耐食性の点において優れているが、添加元素がＣｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｆｅの場合、特に耐食性向上に大きな効果がある。また、上記熱拡散層の膜厚は、３０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが良い。熱拡散層の膜厚が３０ｎｍより薄い場合、記録層において発生した熱が拡散しにくくなるため、特に１０万回程度書換えた際に、記録層が劣化しやすくなり、また、クロスイレーズが発生しやすくなる場合がある。また、光を透過してしまうため熱拡散層として使用することが困難になり再生信号振幅が低下する場合がある。また、吸収率制御層に含まれる金属元素と熱拡散層に含まれる金属元素が同じ場合、生産上は大きな利点がある。すなわち、同一ターゲットを用いて吸収率制御層と熱拡散層の２層の層を製膜することができるからである。つまり、吸収率制御層製膜時にはＡｒ−Ｏ２混合ガス、Ａｒ−Ｎ２混合ガス等の混合ガスによりスパッタリングして、スパッタリング中に金属元素と酸素、あるいは窒素を反応させることにより適当な屈折率の吸収率制御層を作成し、熱拡散層の製膜時にはＡｒガスによりスパッタリングし熱伝導率が高い金属の熱拡散層を作成するのである。
【０１３６】
熱拡散層の膜厚は２００ｎｍ以上の場合、生産性が悪く、熱拡散層の内部応力により、基板のそり等が発生し、情報の記録再生を正確に行うことができなくなる場合がある。また、熱拡散層の膜厚は、３０ｎｍ以上９０ｎｍ以下であれば、耐食性、生産性の点で優れており、さらに望ましい。
【実施例２】
【０１３７】
続いて図１７を用いて青色レーザーを用いて記録する場合の本発明の実施例２を示す。
【０１３８】
＜媒体構成＞
図１７は本発明の情報記録媒体の基本構成である。すなわち、基板上に熱拡散層、第２保護層、第２熱安定化層、記録層、第１熱安定化層、第１保護層を順次積層し、最後にカバー層を形成している。ここで、基板にはポリカーボネート製の厚さ１．１ｍｍの基板を使用しており、記録領域内周２３.８ｍｍから外周５８.６ｍｍにグルーブがトラックピッチ０.３２μｍで形成されている基板を用いた。
【０１３９】
スパッタリングプロセスにより、上記１．１ｍｍ厚の基板上に、熱拡散層としてＡｇ９８Ｒｕ１Ａｕ１（ｗｔ％）を１００ｎｍ、第２保護層として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を３０ｎｍ、第２熱安定化層としてＧｅ８０Ｃｒ２０−Ｎを２ｎｍ、後述する記録層を１２ｎｍ、第１熱安定化層としてＧｅ８０Ｃｒ２０−Ｎを２ｎｍ、第１保護層として（ＺｎＳ）８０（ＳｉＯ２）２０を６０ｎｍ製膜した。さらに、紫外線硬化樹脂層をスピンコート法により厚さ０．１ｍｍで均一に塗布し、紫外線照射により硬化させてカバー層を形成して以下の実施例２に使用した情報記録媒体を得た。記録層材料の詳細な説明は後述する。
【０１４０】
上記のように作製したディスクを、波長８１０ｎｍ、ビーム長径９６μｍ、短径１μｍの楕円ビームを持つレーザー光を照射することによって初期化をおこなった。
【０１４１】
なお、本実施例では従来のＤＶＤ−ＲＡＭ等の製品とは逆の順序に積層した構造のディスクを作製したが、従来と同様の順序で積層した構造をとっても本発明の効果は失われない。
【０１４２】
また、吸収率制御層を必要に応じて積層しても問題ない。
【０１４３】
＜本実施例における記録再生条件＞
以下に本発明の記録再生条件について説明する。モーター制御方法としては、ゾーンごとにディスクの回転数変化させるＣＡＶ方式を採用している。
【０１４４】
情報記録媒体（以下、光ディスクと呼ぶ）上に情報を記録する際には、マークエッジ方式を用い、（１−７）ＲＬＬ変調方式を用い記録を行う。情報記録時のクロック周波数は内周で６６ＭＨｚとし、線速が大きくなるに従って増大させた。なお、内周での線速度は５．２８ｍ／ｓとした。初期化を行ったディスクを回転させ、カバー層を介して波長４０５ｎｍの半導体レーザー光を開口数０．８５の対物レンズで集光させて、プッシュプル方式でトラッキング制御を行いながらオングルーブに情報の記録・再生を行った。ここで、オングルーブとは、基板に形成された凹凸のうち光ヘッドから見て近い側の領域とする。記録マークを形成するために記録パルスを複数に分割するマルチパルス記録波形を用いた。まず結晶化が可能な中間のパワーレベルのレーザー光を照射した後アモルファス化するための高パワーレベルのレーザー光をクロック周期Ｔ毎に照射し、各高パワーレベルのパルス間に低パワーレベルのレーザー照射を行った。さらに一連の高パワーレベルパルスのうち最終パルス照射直後に低パワーレベルの冷却パルスを照射した後、結晶化が可能な中間のレーザーパワーレベルに戻した。ｎＴ（ｎ：２〜８）の長さのマークを形成するときには、高パワーのパルス数はｎ−１とし、パルス幅は、記録層材料、線速等によって適宜最適化した。高パワーのレーザーパワーは５ｍＷ、中間パワーは１．５ｍＷ、低パワーレベルは０．３ｍＷとしたが、これらのパワーも記録層材料、線速等によって適宜最適化した。
【０１４５】
一般的に、レーザー波長λのレーザー光をレンズ開口数ＮＡのレンズにより集光した場合、レーザービームのスポット径はおよそ０．９×λ／ＮＡとなる。したがって、上記条件の場合、レーザービームのスポット径は約０．４３μｍである。この時、レーザービームの偏光を円偏光とした。
【０１４６】
以上の条件で上記光ディスクに記録を行った場合、最短マークである２Ｔマークのマーク長はおよそ０．１６０μm、最長マークである８Ｔマークのマーク長は約０．６４μmとなる。
【０１４７】
なお、ジッター測定を行う際には上記２Ｔ〜８Ｔを含むランダムパターンの信号の記録再生を行い、再生信号に従来のイコライザーによる波形等価、リミットイコライザーによる波形等価、２値化、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）処理を行い、タイムインターバルアナライザー（ＴＩＡ）を通してジッターを測定した。
【０１４８】
＜記録層材料の評価基準＞
内周部、および外周部の記録消去性能、信号品質を評価するため、内周部および外周部相当の記録線速度におけるジッター（ランダム信号を１０回記録後のジッター）を測定した。ここでのジッター測定は、連続する５トラックの内周から外周方向に順番にランダムパターンを記録した後に、５トラックの中心トラックでジッターを測定した。また、書換寿命の試験を行うため、内周部および外周部相当の記録線速度における１万回書換え後のジッターをそれぞれ測定し、１０回記録後のジッターからの上昇量を測定した。また、１０万回書換後のジッターも同様に測定し、１０回記録後のジッターからの上昇量を測定した。さらに、内周部相当の記録線速度で記録された記録マーク内の再結晶化の影響を評価するため、上記内周部相当の記録線速度と、外周部相当の記録線速度において８Ｔの単一周波数信号を記録し、内外振幅比（内周部振幅／外周部振幅）を測定した。また、保存寿命の評価を行うため加速試験を行った。具体的には測定対象媒体に内周部相当の線速度でランダム信号を１０回記録し、そのジッターを測定しておき、９０℃に加熱されたオーブンに２０時間放置後のジッター上昇量との差を測定した（いわゆる、アーカイバル再生ジッター）。さらに、上記試験と同時に異なるトラックに外周部相当の記録線速度でランダム信号を１０回記録後にジッターを測定しておき、９０℃の温度で２０時間維持した後に同一トラック上にオーバーライトを１回だけ行い、加速試験前のジッターとの差を測定した（いわゆる、アーカイバルオーバーライトジッター）。なお、各性能の目標値は以下の通りである。
ジッター：７％以下
書換寿命：２％以下
内外周振幅比：０．８以下
保存寿命（内周）：２％以下
保存寿命（外周）：３％以下
【０１４９】
なお、ジッターの目標値７％は規格値（６％以下）と比較して大きいが、先に説明したように本実施例に使用される情報記録媒体では、記録層の性能のみを比較するため、記録層の組成以外の構成は変化させていない。このため、各記録層に適した構成にした場合と比較して少なくとも、１％以上のジッター上昇が発生する。そこで、あえて、目標値を上げているのである。しかし、この試験により７％以下となったいくつかの記録層組成について、媒体構成の最適化を行ったところ、すべての媒体で、ジッターが６％以下に低下した。したがって、上記目標は記録層組成の性能を判断する上で妥当なものである。また、再結晶化量の評価として内周部振幅／外周部振幅を０．８以上とすることにしたが、以上の目標を達成した情報記録媒体では、十分に再結晶化が抑制されているため、最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化、クロススピードオーバーライト性能の悪化、クロススピードクロストーク性能の悪化、クロススピードクロスイレーズ性能の悪化といった問題は発生しなかった。一方、以上の目標を達成しなかった情報記録媒体では、上記のうち、いずれかの問題が発生する確率が格段に大きくなった。したがって、上記目標は妥当なものである。
【０１５０】
本実施例の評価結果を◎、○、×で表記するが、判定基準は以下の通りである。
ジッター
◎：７％以下、○：８％以下、×：８％より大きい
書換寿命
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
内外周振幅比
◎：０．９以上、○：０．８以上、×：０．８より小さい
保存寿命（内周）
◎：１％以下、○：２％以下、×：２％より大きい
保存寿命（外周）
◎：２％以下、○：３％以下、×：３％より大きい
総合評価
◎：以上の評価項目すべてが◎の場合、
○：以上の評価項目中に×がなく、一つでも○がある場合、
×：以上の評価項目中に一つでも×の項目がある場合、
【０１５１】
＜記録層の製膜方法＞
記録層の製膜方法は実施例１と同様の方法で行った。
【０１５２】
＜記録層材料の評価結果＞
実施例１と同様にＡ〜Ｆ系列の記録層を検討し、実施例１と同様の結果が得られた。
【０１５３】
なお、本実施例ではトラックピッチ０.３２μｍのオングルーブ記録を行ったがランド・グルーブ記録を行っても同様の結果が得られた。
【０１５４】
また、本実施例ではＣＡＶ記録方式の例を示したが、ＣＬＶ記録方式においても同様の結果が得られた。
【０１５５】
さらに、実施例１で述べたように、Ｂｉ−Ｇｅ−Ｔｅ系相変化記録層材料の組成が以下の組成点Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ６，Ｃ８，Ｂ７で囲まれている場合、Ｇｅの代わりに同族元素であるＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを使用しても良く、Ｇｅの代わりに適当な量のＳｉ，Ｓｎ，Ｐｂを添加することにより、容易に、対応可能な線速度範囲を調整することができる。例えば、ＳｉによりＧｅを置換した場合、ＧｅやＧｅＴｅよりも融点が高く結晶化速度が小さいＳｉＴｅが生成するため、溶融部外縁部にＳｉＴｅが偏析し、再結晶化が抑制される。また、ＳｎＴｅやＰｂＴｅによりＧｅＴｅを置換した場合、核生成速度が向上するため、高速記録時の消去不足を補うことができる。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【０１５６】
すなわち、以下に示す組成系の記録層材料である。
４元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｐｂ−Ｔｅ
５元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｐｂ−Ｔｅ，Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
６元系記録層材料：Ｂｉ−Ｇｅ−Ｓｉ−Ｓｎ−Ｐｂ−Ｔｅ
【０１５７】
以上のような多元系の組成にすることにより、記録層材料の性能をよりきめ細かに制御することが可能となる。
【０１５８】
さらに、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料にＢを添加すると、再結晶化が、より一層抑制され優れた性能を示す情報記録媒体が得られる。これは、ＢがＧｅと同様に再結晶化を抑制する効果があるからであるが、Ｂ原子は非常に小さいため、速やかに偏析することが可能であるからと考えられる。
【０１５９】
なお、本発明の情報記録媒体に使用される記録層材料が上記組成式であらわされる範囲の関係を維持していれば、たとえ不純物が混入していたとしても、不純物の原子％が１％以内であれば、本発明の効果は失われない。
【０１６０】
また、本発明の媒体構造では記録層の膜厚は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下が光学的に最適である。特に７ｎｍ以上１１ｎｍ以下の場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑え、しかも光学的に変調度を最適にすることができるため、都合が良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
本発明の情報記録媒体により、以下の課題が全て解決する情報記録媒体を得ることができる。
課題１：ＣＡＶ記録時の最内周部の信号劣化
課題２：ＣＡＶ記録時の最内周部における多数回書換え性能の劣化
課題３：ＣＡＶ記録時の最内周部と最外周部の保存寿命劣化
課題４：ＣＡＶ記録時の最内周部におけるクロスイレーズ性能の悪化
課題５：クロススピードオーバーライト性能の悪化
課題６：クロススピードクロストーク性能の悪化
課題７：クロススピードクロスイレーズ性能の悪化
課題８：クロススピード性能確保の為の総数増加(核生成層付加)
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の実施例１の情報記録媒体の構造を説明するための図である。
【図２】本発明の情報記録媒体を評価するための情報記録再生装置を示す図である。
【図３】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図４】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図５】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図８】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１０】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１１】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１４】本発明の実施例１の評価結果を示す図である。
【図１５】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１６】本発明の実施例１における最適な組成範囲を示した三角組成図である。
【図１７】本発明の実施例２の情報記録媒体の構造を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１６３】
２−１：光ディスク
２−２：モーター
２−３：光ヘッド
２−４：プリアンプ回路
２−６：記録波形発生回路
２−７：レーザー駆動回路
２−８：８−１６変調器
２−９：Ｌ／Ｇサーボ回路
２−１０：８−１６復調器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、波長が390nm以上420nm以下であるレーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームを相対的に走査することにより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【請求項１】
基板と、波長が390nm以上420nm以下であるレーザービームの照射による、相変化により情報の記録が行われ、複数回書換え可能な記録層を備え、上記レーザービームを相対的に走査することにより情報の記録が行われる情報記録媒体であって、上記記録層材料がＢｉ，ＧｅおよびＴｅを含み、その組成比が、Ｂｉ、Ｇｅ、Ｔｅを頂点とする三角組成図上の以下の各点により囲まれた範囲である組成の記録層を備えることを特徴とした情報記録媒体。
Ｂ２（Ｂｉ２，Ｇｅ４７，Ｔｅ５１）
Ｃ２（Ｂｉ３，Ｇｅ４７，Ｔｅ５０）
Ｄ２（Ｂｉ４，Ｇｅ４７，Ｔｅ４９）
Ｄ６（Ｂｉ１６，Ｇｅ３７，Ｔｅ４７）
Ｃ８（Ｂｉ３０，Ｇｅ２２，Ｔｅ４８）
Ｂ７（Ｂｉ１９，Ｇｅ２６，Ｔｅ５５）
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００６−１４２８３８（Ｐ２００６−１４２８３８Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３８１０６（Ｐ２００６−３８１０６）
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【分割の表示】特願２００４−１６１９９３（Ｐ２００４−１６１９９３）の分割
【原出願日】平成１５年２月５日（２００３．２．５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１５日（２００６．２．１５）
【分割の表示】特願２００４−１６１９９３（Ｐ２００４−１６１９９３）の分割
【原出願日】平成１５年２月５日（２００３．２．５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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