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CN1685414A - 光记录介质 - Google Patents

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Mitsubishi Chemical Media Co Ltd
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Abstract

本发明可得到同时具有比以往高的记录特性和耐光性的光记录介质。该光记录介质是在基片上依次至少设置相变记录层、第1防扩散层、第2防扩散层和保护层而构成，其特征在于，所述第1防扩散层和第2防扩散层以非气体元素及氮和/或氧作为主成分，在所述第1防扩散层和第2防扩散层中，非气体元素是相同的，所述第2防扩散层中含有的氮和/或氧的含量(原子％)比所述第1防扩散层中含有的氮和/或氧的含量(原子％)多。

Description

光记录介质
技术领域
本发明涉及光记录介质，特别是关于反复擦写特性和耐气候性优良的光记录介质。
背景技术
作为通常通过激光等的光照射能够进行信息的记录、再生、擦除的光记录介质中的一种，利用晶体-非晶质间的相变的相变型光记录介质已为人们所知。该相变型光记录介质的结构，如图1所述，通常采用多层结构。即，基片1位于激光的入射侧，具有凹凸形状，其上通常形成被保护层2、4夹持的相变材料构成的相变记录层3(在本说明书中，有时将相变记录层仅称作记录层)，所述保护层2、4用ZnS和SiO2的混合物等电介质材料构成。再在保护层4上形成发挥热扩散层作用的反射层5，所述反射层5以Au、Al、Ag等为主成分。在反射层5上设有由紫外线固化树脂等构成的外敷层6。作为记录层3的代表性的材料体系，有接近金属间化合物组成的Ge2Sb2Te5体系和以接近Sb-Sb2Te3的共晶点Sb0.7Te0.3组成作为主成分的体系。
该相变型光记录介质的记录原理如下。成膜后的所述记录层处于非晶质状态，相变型光记录介质的反射率低。因此，在使记录层成膜后，通过在相变型光记录介质上照射激光来加热所述记录层，使介质整个面上的记录层进行结晶化的过程，使相变型光记录介质的全部面达到高反射率(在本说明书中，有时将该过程称做初期结晶化)。在已发生该初期结晶化的相变型光记录介质上局部地照射激光，使记录层熔融-急冷而变成非晶质状态。伴随该相变，记录层的光学性质发生变化，通过这种变化记录信息。信息的再现是通过照射比记录时弱的激光，以结晶状态和非晶质状态的光学性能的差作为反射率差而进行检测实现的。信息的擦写是通过在光记录介质上照射具有叠加在引起结晶化的低能量擦除功率上的记录峰功率的激光，而直接将存在于记录层的记录态擦写为新的记录态来实现的擦写。
可是，在可擦写相变型光记录介质中，由于多次反复擦写，在记录层3和与记录层3相接的保护层2及保护层4之间，往往发生构成原子的相互扩散或者发生化学反应。这些构成原子的相互扩散或化学反应，以记录态的信号振幅降低或所谓的不稳定值上升的形式，使记录态的品质恶化，从而缩短了光记录介质的可擦写次数。
为了解决这些问题，有在记录层和保护层之间设置由GeN等构成的单层的防扩散层的方法(参照国际公开第97/34298号小册子)。所述GeN等防扩散层，具有防止所述保护层和记录层间的构成原子相互扩散的作用，企图借此提高信息擦写的重复次数。
发明内容
近年来，为了记录和再现时间长的动画等大容量数据而使用光记录介质，和以往相比，希望开发出可更高速记录、更多次反复擦写、信息更高密度化的高性能光记录介质。
特别是，为了达到光记录介质的高密度化，提出了使用波长405nm的蓝色激光和数值孔径NA大到0.85的物镜，在直径为12cm的CD大小上能够记录20GB或多于20GB的信息的光记录介质(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)pp.756-761，Partl，No2B，Feb.2000)。对于该光记录介质，波长变短，物镜的数值孔径也变大，因此需要保持对光记录介质的倾斜(tilt)的容限。为此，该光记录介质，不是图1所示的以往的基片面入射型的层结构，而是如图2(a)所示，在基片1和记录层3之间设置反射层5，通过从与记录层3的基片1侧的面相反侧的面，在所述相变记录层上照射激光，进行记录和再现。这样的光记录介质一般称作“膜面入射型光记录介质”。
但是，按照本发明人等的研究，已清楚在膜面入射型光记录介质(以下，有时只称作“光记录介质”)中，由于高密度化，更显著地出现由反复记录产生的光记录介质的劣化。而且已清楚，该劣化是由位于入射侧的保护层4和记录层3的构成原子的相互扩散而引起的。尤其是已清楚，在保护层4含有硫的情况下，保护层4和记录层3的构成原子的相互扩散变得更显著。
在此，本发明人等，尝试过使用所述国际公开第97/34298号小册子中记载的技术，抑制保护层4和记录层3的构成原子的相互扩散。即，如图2(b)所示，在记录层3和保护层4之间设置单层的防扩散层13，使该防扩散层13中的氮气等气体成分的比例详细地变化。但是，采用所述单层的防扩散层13的光记录介质和以往的光记录介质相比，其不能成为具有更高水平上的可擦写次数和耐气候性均衡的光记录介质。尤其是已清楚，一旦提高可擦写次数，则耐气候性问题就变得严重，如果在高温高湿的环境下保持光记录介质，防扩散层和记录层之间会发生剥离，光记录介质的保存稳定性恶化。
本发明着眼于以上所述的问题，并为有效地解决这些问题而提出，其目的是，获得比以往的光记录介质具有更高水平的反复擦写特性和耐气候性均衡的光记录介质。
鉴于所述实际情况，本发明人进行锐意研究的结果发现，通过使存在于记录层和保护层之间的防扩散层在记录层侧和保护层侧发生功能分离，能够获得比以往的光记录介质具有更高水平的反复擦写特性和耐气候性均衡的光记录介质，从而完成了本发明。
即，本发明的第1要旨在于光记录介质，其是在基片上依次地设置反射层和相变记录层，并从所述相变记录层的所述基片侧的相反侧，向所述相变记录层射入激光，而进行信息的记录和再现的光记录介质，其特征在于，在所述相变记录层的所述基片侧的相反侧，设置与所述相变记录层接触的防扩散层；设置与所述防扩散层接触的含有硫的保护层；所述防扩散层以非气体元素及氮和/或氧为主成分，并由2层或多于2层构成，在构成所述防扩散层的2层或多于2层之中，以与所述相变记录层接触的层作为第1防扩散层、以与所述保护层接触的层作为第2防扩散层时，所述第2防扩散层中含有的氮和/或氧的量(原子％)比所述第1防扩散层中含有的氮和/或氧的量(原子％)多。
另外，本发明的第2要旨在于光记录介质，其是在基片上依次地设置反射层和相变记录层，并从所述相变记录层的所述基片侧的相反侧，向所述相变记录层射入激光，而进行信息的记录和再现的光记录介质，其特征在于，在所述相变记录层的所述基片侧的相反的侧，设置与所述相变记录层接触的防扩散层；设置与所述防扩散层接触的含有硫的保护层；所述防扩散层以非气体元素及氮和/或氧为主成分，在所述防扩散层和所述保护层的界面中的氮和/或氧的含量(原子％)比在所述防扩散层和所述相变记录层的界面中的氮和/或氧的含量(原子％)多。
以下，说明获得如上所述的本发明的光记录介质的过程。
即使在记录层和保护层之间设置由均一的组成构成的单层防扩散层，反复擦写特性和耐气候性也难以并存。这是因为，根据在防扩散层中含有的氮或氧等气体成分的含量的多少，反复擦写特性和耐气候性存在折中的选择关系。
即，如果存在于防扩散层中的氮等气体成分的比例变大，则进行反复擦写记录时，保护层和记录层之间的构成原子的相互扩散被有效地抑制，反复擦写特性得到提高，但高温-高湿保存时，容易发生记录层和防扩散层之间的剥离，存在光记录介质的保存稳定性(耐气候性)降低的倾向。
相反，如果存在于防扩散层中的氮等气体成分的比例变小，则高温-高湿保存中，记录层和防扩散层的剥离变得难以发生，光记录介质的保存稳定性(耐气候性)得到提高，但不能防止反复擦写记录时保护层和记录层之间的构成原子的相互扩散，存在反复擦写特性恶化的倾向。
另外，在膜面入射型光记录介质中，从记录层来看，位于基片侧的保护层与散热性高的反射层相接，而位于入射侧的保护层不与散热性高的构件相接。因此，对于膜面入射型光记录介质，如果进行反复记录，位于入射侧的保护层的蓄热则变大，就容易引起保护层的构成原子的相互扩散。因此，优选增大插入位于入射侧的保护层和记录层之间的防扩散层中的氮等气体成分的含量。
另一方面，使用溅射法，在基片上依次层叠保护层(基片侧)、防扩散层(基片侧)、记录层、防扩散层(入射侧)和保护层(入射侧)时，在记录层之后成膜的防扩散层(入射侧)和记录层之间就存在容易发生剥离的倾向。推测其理由如下。
即，在光记录介质的制造时，如果使用溅射法以保护层(基片侧)、防扩散层(基片侧)、记录层、防扩散层(入射侧)和保护层(入射侧)的顺序在基片上进行成膜，通过记录层成膜前真空室内的排气，于记录层在防扩散层(基片侧)上成膜时，防扩散层(基片侧)上的多余气体成分(例如氮或氧)就被排出，这样就存在防扩散层(基片侧)和记录层的界面中的残留气体变得极少的倾向，但在记录层之后成膜的防扩散层(入射侧：从记录层来看，位于与基片侧相反侧的防扩散层)，在成膜时却处于氮等气体吹入记录层表面的状态，这样就存在多余的氮等气体成分进入记录层和防扩散层(入射侧)的界面的倾向。据认为，这正是在高温-高湿保存时，容易发生记录层和防扩散层(入射侧)剥离的原因。因此，从抑制剥离的观点来看，优选尽量减少插入入射侧保护层和记录层之间的防扩散层(入射侧)的氮等气体成分的含量。
综上所述，对于膜面入射型光记录介质，(α)从良好地进行反复记录的观点来看，优选增大插入位于入射侧保护层和记录层之间的防扩散层中的氮等气体成分的含量，另一方面(β)如果考虑高温-高湿保存引起的剥离，优选减少插入位于入射侧保护层和记录层之间的防扩散层中的氮等气体成分的含量。即，对于膜面入射型光记录介质，综合考虑所述(α)和(β)处于特别显著的地位。因此可以说，在膜面入射型光记录介质中，既可抑制保护层和记录层之间的构成原子的相互扩散又具有耐气候性(防扩散层上的剥离)是极其困难的。
在这样的状况下，本发明人发现，巧妙利用根据防扩散层中的氮和氧等气体成分的含量多少，反复擦写特性和耐气候性存在折中选择关系这一现象，在膜面入射型光记录介质中能够得到在更高水平上满足耐气候性和反复擦写特性的光记录介质。也就是发现，对于设置在记录层和入射侧保护层之间的防扩散层，如果在与记录层的界面的附近的防扩散层中，减少气体成分的含量，就可以确保记录层和防扩散层的粘结性，能够使耐气候性良好，另一方面，如果在与保护层的界面的附近的防扩散层中增加气体成分的含量，记录层和保护层的构成原子的相互扩散得到抑制，能够使反复擦写特性良好。本发明就是基于这样的认识而完成的。
再者，在本发明中，所谓“耐气候性优良”意味着在高温-高湿下的保存后，也不发生大的剥离。对于这样在高温-高湿下保存后的剥离，可以用光学显微镜进行观察。另外，为了更严密地评价高温-高湿下保存后是否发生大的剥离，可以测定高温-高湿下保存后的位误差率的上升。
一般在光记录介质中，剥离成为局部缺陷，而使误差率上升。但是，在剥离部分十分小、剥离处的个数十分少的情况下，实质上不出现误差率的上升。在像这样的情况下，光记录介质的耐候性优良。关于剥离部分的大小，设记录再现的波长为λ、物镜的数值孔径为NA时，剥离部分的大小大于等于λ/(2NA)的表现为误差。
另外，一般光记录介质，由其格式化等引起的位误差率如果是小于或等于10-3的程度，则通过利用读出索罗门符号的误差订正等进行订正。因此如果是λ/(2NA)程度大小的剥离，平均距离就保持大约100×λ/(2NA)程度的值而进行分散的话，则可订正误差。但是，即使在剥离处的个数十分少时，如果一个剥离部分的大小超过50μm的情况下，也是不能订正的。
按照本发明，能够得到同时满足比以往的光记录介质更高水平的记录特性和耐气候性的光记录介质。特别是，在可高密度记录的膜面入射型光记录介质中，能够飞跃地改善反复擦写特性和在高温高湿下保持时的保存稳定性。
具体地说，通过使在记录层和保护层之间设置的防扩散层，在与记录层相接侧及与保护层相接侧，发生功能分离，从而在非常高的水平能够均衡良好地满足膜面入射型光记录介质的耐气候性和反复擦写特性。
附图说明
图1是表示基片面入射型光记录介质中以往的层结构的示意断面图。
图2是表示膜面入射型光记录介质中以往的层结构的示意断面图。
图3是表示本发明第1方式中的光记录介质的层结构的一例的示意断面图。
图4是表示本发明第2方式中的光记录介质的层结构的一例的示意断面图。
图5是比较例2的光记录介质的示意断面图。
符号说明
1基片                  2保护层(下部)
3记录层                4保护层(上部)
5反射层                7防扩散层(使在界面的组成发生变化的物质)
8代替保护层的界面层    9光透过层
10第1防扩散层          11第2防扩散层
12底层                 13防扩散层
14反射层界面层         100激光
具体实施方式
(A)本发明的第1方式
本发明的第1方式中的光记录介质，其在基片上依次设置反射层和相变记录层，通过从所述相变记录层的所述基片侧的相反侧，在所述相变记录层上照射激光束，进行信息的记录和再现，其特征在于，在所述相变记录层的所述基片侧的相反侧，设置与所述相变记录层相接的防扩散层；设置与所述防扩散层相接的含有硫的保护层；所述防扩散层以非气体元素及氮和/或氧为主成分，并由2层或多于2层构成，在构成所述防扩散层的2层或多于2层中，以与所述相变记录层相接的层作为第1防扩散层、以与所述保护层相接的层作为第2防扩散层时，所述第2防扩散层中含有的氮和/或氧的量(原子％)比所述第1防扩散层中含有的氮和/或氧的量(原子％)多。
在本发明的第1方式中，像这样通过将防扩散层制成2层或多于2层，就能够使光记录介质的反复擦写特性和耐气候性并存。
再者，在本发明中，所谓在保护层和记录层之间设置的“防扩散层”是指，存在于记录层和保护层之间的层，该层通过防止记录层和保护层间的构成原子的相互扩散或者化学反应，结果性地使光记录介质的可擦写次数提高。另外，在本发明中，所谓“以非气体元素及氮和/或氧为主成分”意味着在防扩散层中，非气体元素及氮和/或氧的合计含量大于等于50原子％。
光记录介质一进行反复记录，就发生记录层和保护层的构成元素的扩散。具体地说，在保护层中含有硫或者硫化物时，如重复进行反复记录，就发生硫原子向记录层中扩散的现象。在本发明的第1方式中，第1防扩散层和第2防扩散层以防止这些成分的扩散为主要目的而设置。在这样的目的下，如果使第1防扩散层和第2防扩散层以非气体元素及氮和/或氧为主成分，同时使所述第1防扩散层的组成不发生与记录层构成元素的相互扩散，做到提高与记录层的粘结性，并且使所述第2防扩散层的组成和保护层的构成元素不发生扩散的话，其结果就能够使防止保护层和记录层间的构成元素的扩散及记录层和防扩散层的密合性并存。
在本发明的第1方式中，防扩散层由以非气体元素及氮和/或氧为主成分的2层或多于2层构成。也就是，防扩散层只要制成具有第1防扩散层和第2防扩散层的2层或多于2层就可以，这种情况下即使进行反复记录，如果是能够有效地防止记录层和保护层的构成元素的扩散，其层构成就没有特别的限制，但在生产效率或生产成本上优选的是，由第1防扩散层和第2防扩散层这2层构成防扩散层。以下，以防扩散层是第1防扩散层和第2防扩散层这2层结构的情况为例，说明本发明的第1方式中使用的光记录介质。
如上所述，在本发明的第1方式中，优选防扩散层由第1防扩散层和第2防扩散层构成。
一般作为光记录介质中使用的防扩散层有3点要求，与记录层没有构成元素的扩散、与保护层没有构成元素的扩散、不发生与记录层的剥离。在此，如前所述，所谓不发生构成元素的扩散和不发生剥离，在防扩散层的组成方面是相反的，所以两者并存是困难的。特别是，在由同一组成构成的单层的防扩散层中，达到与记录层没有构成元素的扩散及不发生与记录层的剥离并存是可能的，但对于与保护层没有构成元素的扩散及不发生与记录层的剥离的并存，则是特别困难的。因此，如果使防扩散层形成2层的结构，在与记录层相接的第1防扩散层中，仅赋予与记录层没有构成元素的扩散及不发生与记录层的剥离的功能，在与保护层相接的第2防扩散层中只要仅赋予防止与保护层的扩散功能就行。像这样，使防扩散层形成2层的结构，也有使防扩散层的机能分离、层结构或材料选择的自由度变大的优点。
具体地说，减小与记录层相接的第1防扩散层中的氮和/或氧的含量(原子％)，增大与保护层相接的第2防扩散层中的氮和/或氧的含量(原子％)，这样就可使防扩散的功能及与记录层的粘结性(耐气候性)并存。
尤其是，在所述第1防扩散层和第2防扩散层中，优选使各层中含有的非气体元素相同。通过使非气体元素相同，而能从同一个靶作成第1防扩散层、第2防扩散层，在制造上能够谋求简化。
以下，参照附图说明将防扩散层形成第1防扩散层和第2防扩散层制成2层的结构，并使各层中使用的非气体元素相同的本发明第1方式中的光记录介质的具体例子。当然，本发明不限于下述的具体例。
图3(a)～(d)是表示本发明第1方式中的光记录介质的层结构一例的示意图。例如，图3(a)的光记录介质，在基片1上依次叠层反射层5、保护层2、记录层3、第1防扩散层10、第2防扩散层11、保护层4和光透过层9，激光束100从光透过层9的上面入射到光记录介质中。
在所述膜面入射型光记录介质中，与保护层2相比，保护层4没有与散热性高的反射层相接，由记录时的激光照射产生的蓄热变得非常大。因此，如果形成如图2(a)那样结构的光记录介质，由反复擦写引起的记录层3和保护层4间的构成原子的扩散变得明显。除此之外，所述膜面入射型光记录介质，与以往的光记录介质相比，将其记录密度制成高密度，这种情况下，光记录介质上更显著地出现小的劣化。因此，在所述膜面入射型光记录介质中，所述劣化的原因是以反复擦写产生的记录层3和保护层4间的构成原子的相互扩散为原因，光记录介质的信号品质劣化变得特别剧烈。
另外，也可以制成如图2(b)的结构的光记录介质，在记录层3和保护层4之间设置防扩散层13，但如前所述，在膜面入射型光记录介质中，位于短波长激光100入射侧的保护层4的蓄热剧烈，这种情况下，更加要求在入射侧防扩散层13中防止记录层3和保护层4中的构成元素的相互扩散的机能。这意味着在用氮化物、氧化物、氮氧化物构成防扩散层13时，增大防扩散层13的氮和/或氧的含量，但另一方面，防扩散层13在记录层3之后成膜，增大氮和/或氧的含量，就特别容易发生记录层3和防扩散层13的剥离。即，在可更高密度记录的膜面入射型光记录介质中，获得反复擦写记录时的稳定性和耐气候性的均衡变得非常重要。因此，如图3(a)～(d)所示，对防扩散层进行功能分离而产生的效果，在应用于膜面入射型光记录介质时变得明显。
接着，说明构成本发明第1方式中的光记录介质的各层的材料、膜厚及制造方法等。
(1)第1防扩散层10、第2防扩散层11
第1防扩散层和第2防扩散层，以非气体元素及氮和/或氧为主成分，使所述第1防扩散层和第2防扩散层中非气体元素相同。其中，在第1防扩散层和第2防扩散层中含有的非气体元素的种类是1种，也可以是大于或等于2种。
另外，在第1防扩散层和第2防扩散层中，氮、氧，或者氮和氧的任一种可以和非气体元素一起存在，但优选使用氮，或者氮和氧的任一种，更优选使用氮。
非气体元素是常温-常压(25℃、1大气压)下在单体或者分子的状态不是气体和液体的元素，所以氢(H)、氮(N)、氧(O)、氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等元素除外。
作为所述非气体元素，具体地说，优先使用从Si、Ge、Al、Ti、Ta、Cr、Mo、Sb、Sn、Nb、Y、Zr和Hf组成的组中选择的至少一种元素。这些非气体元素的氮化物、氧化物、氮氧化物是稳定的，因此光记录介质的保存稳定性得到提高。使用的非气体元素也可以是数种。具体地说，可以使用数种上述元素，或者数种上述元素和上述元素以外的非气体元素。作为非气体元素，较优选透明性更高、密合性优良的Si、Ge、Al、Cr。作为所用的非气体元素，特别优选Ge和/或Cr。
在使用1种非气体元素的情况下，作为非气体元素与氮和/或氧形成的材料，可举出非气体元素单体的氮化物和氧化物。更具体的可举出接近Si3N4、Ge3N4、CrN、AlN、SiO2、GeO、GeO2、CrO、Cr2O3或Al2O3等的组成，从防止向共晶系的记录层扩散效果更高的观点来看，这些之中也优先使用Si3N4、Ge3N4、AlN。另外，在使用氮氧化物时，可以使用所述非气体元素单体的氮化物和氧化物的混合物。
在使用大于或等于2种非气体元素的情况下，作为非气体元素与氮和/或氧形成的材料，可举出非气体元素的复合氮化物和复合氧化物。作为这样的化合物，如果代表性地示出使用Ge-N的例子，可举出像Ge-Si-N、Ge-Sb-N、Ge-Cr-N、Ge-Al-N、Ge-Mo-N、Ge-Ti-N等与Ge同时含有Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、In、K、La、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn和Zr等的化合物。即使这些之中，虽然理由还不清楚，但经验上优先使用Ge-Cr-N、Ge-Al-N、Ge-Mo-N，特别优先使用Ge-Cr-N。另外，在使用氮氧化物的场合，可以使用所述非气体元素的复合氮化物和复合氧化物的混合物。
第1防扩散层10和第2防扩散层11中的非气体元素及氮/或氧的合计含量，通常是大于或等于70原子％，优选大于或等于90原子％，更优选大于或等于95原子％，最优选大于或等于99原子％。这样就已经能够有效地抑制与记录层的剥离，提高反复擦写特性。
在第1防扩散层10和第2防扩散层11中，根据需要，在不损害层特性的程度内还可以含有其他元素。在含有其他元素的情况下，所述元素的含量优选小于或等于10原子％，更优选小于或等于5原子％，特别优选小于或等于1原子％。另外，作为所述元素，虽没有特别的限制，但所述元素是像硫等具有向层内扩散性质的元素的情况下，其含量优选小于或等于1原子％。
在此，第1防扩散层10的氮/或氧的含量通常是大于或等于3原子％，优选大于或等于5原子％，最优选大于或等于10原子％。如果在所述范围，就能够得到在光学上其吸收也少的防扩散层。另一方面，第1防扩散层10的氮/或氧的含量通常是小于或等于50原子％，优选小于或等于45原子％，更优选小于或等于40原子％。如果在所述范围，就能够防止记录层与第1防扩散层10的剥离。
另外，第2防扩散层11的氮和/或氧的含量通常是大于或等于40原子％，另一方面通常是小于或等于70原子％，优选小于或等于65原子％，更优选小于或等于60原子％。如果在所述范围，就能够抑制保护层与第2防扩散层11间的构成原子的扩散和化学反应。
在本发明中，使第1防扩散层10和第2防扩散层11中的氮和/或氧的含量在所述范围，同时使所述第2防扩散层11中含有的氮和/或氧的含量(原子％)比所述第1防扩散层10中含有的氮和/或氧的含量(原子％)多。
第1防扩散层10和第2防扩散层11中各自含有的氮和/或氧的含量的比率，也就是，通常(第1防扩散层10中的氮和/或氧的含量)/(第2防扩散层11中的氮和/或氧的含量)小于1，优选小于或等于0.8，较优选小于或等于0.6，更优选小于或等于0.5，最优选小于或等于0.4。如果在所述范围，光记录介质的反复擦写特性和耐气候性的均衡则变得良好。
第1防扩散层10和第2防扩散层11的组成分析，可以组合俄歇电子分光法(AES)、卢瑟福反向散射法(RBS)、感应结合高频等离子分光法(ICP)等进行确定。然后，根据所述组成分析，可以求出第1防扩散层10和第2防扩散层11中的氮和/或氧的含量(原子％)。
第1防扩散层10和第2防扩散层11的膜厚，各自通常制成大于或等于1nm。如果在该范围，即使在使用广泛用于保护层的ZnS-SiO2的情况下，也已经能够抑制硫的扩散。另外如果膜厚过于薄，就往往得不到均匀的防扩散层。另一方面，第1防扩散层10和第2防扩散层11的膜厚，各自通常制成小于或等于20nm，优选小于或等于10nm，较优选小于或等于7nm，更优选小于或等于5nm，特别优选小于或等于3nm。如果在所述范围，不仅能够防止记录层和保护层的构成原子的扩散，而且膜应力受到抑制，膜应力小，可以得到不发生剥离的、耐气候性良好的防扩散层。另外，如果使第1防扩散层10的氮和/或氧的含量少，往往难以确保透明性，但通过达到所述膜厚范围，就容易确保第1防扩散层10的透明性。
第1防扩散层10的膜厚和第2防扩散层11的膜厚的比，也就是，(第1防扩散层10的膜厚)/(第2防扩散层11的膜厚)，通常是大于或等于0.1，优选大于或等于0.2，较优选大于或等于0.3，另一方面，通常是小于或等于10，优选小于或等于5，较优选小于或等于3。
第1防扩散层10和第2防扩散层11可通过如下的溅射方法制造。分别在真空室内流过微量的Ar气，达到规定的真空压力，在靶上施加电压进行放电而成膜，其中所述靶由氮和/或氧的含量不同的非气体元素单体的氮化物、氧化物、氮氧化物的任一种，或者氮和/或氧的含量不同的非气体元素复合的氮化物、氧化物、氮氧化物构成。
另外，采用反应性溅射法，也能够形成第1防扩散层10和第2防扩散层11，该反应性溅射法是分别在真空室内流过微量的Ar、N2和/或O2的混合气体，达到规定的真空压力，使在由非气体元素单体、或者由复合非气体元素构成的靶上施加电压进行放电而使裂开的非气体元素单体或者复合非气体元素，在N2和/或O2中发生反应，而形成氮化物、氧化物、氮氧化物进行成膜。
如果使用该反应性溅射，通过使在真空室内流动的Ar、N2和/或O2混合气体的N2分压和/或O2分压发生变化，就可使氮化量、氧化量发生变化，在第1防扩散层10和第2防扩散层11中各自含有的非气体元素相同的情况下，在同一室内使用同一个靶使第1防扩散层10和第2防扩散层11能够连续地成膜，从而可以容易地进行制造。
例如，在作为第1防扩散层和第2防扩散层中的气体成分使用氮气的情况下，进行第1防扩散层成膜时的N2/(Ar+N2)流量比通常是小于或等于0.5，优选小于或等于0.4，较优选小于或等于0.3，更优选小于或等于0.2，特别优选小于或等于0.1。另一方面，进行第1防扩散层成膜时的N2/(Ar+N2)流量比通常是大于或等于0.01。如果是所述范围，就能够使第1防扩散层中的氮含量(原子％)达到所要求的值。与此相反，进行第2防扩散层成膜时的N2/(Ar+N2)流量比通常是大于或等于0.3，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.5。另一方面，进行第2防扩散层成膜时的N2/(Ar+N2)流量比通常是小于或等于0.5。如果是所述范围，就能够使第2防扩散层中的氮含量(原子％)达到所要求的值。
再者，如图3(c)所示，也可以在记录层3的两侧设置第1防扩散层10和第2防扩散层11。即，如果是保护层2、第2防扩散层11、第1防扩散层10、记录层3、第1防扩散层10、第2防扩散层11、保护层4的层结构，就能够以非常高的水平满足反复擦写特性和耐气候性。
另外，在本发明的第1方式中，第1防扩散层和第2防扩散层分别含有Ge、Cr、N，在第2防扩散层中含有的N的含量(原子％)比第1防扩散层中含有的N的含量(原子％)多，并优选设置与第2防扩散层相接的含ZnS的保护层。即，作为所述第1防扩散层10和第2防扩散层11，例如在保护层中使用以ZnS-SiO2为主成分、在记录层中以接近Sb0.7Te0.3的组成为主成分的情况下，作为材料使用GeCrN，可以减少第1防扩散层10中的氮含量、增大第2防扩散层11中的氮含量来使用。在第1防扩散层10和第2防扩散层11中使用所述材料，就能够在有效防止保护层和记录层间的构成元素扩散的同时，防止记录层与第1防扩散层10的剥离，得到耐气候性优良的光记录介质。
即，在仅使用单层的防扩散层的情况下，作为防扩散层选择GeCrN，如果使其氮化量少，能够得到即使在高温-高湿也不发生剥离的膜。但是，作为单层的防扩散层如果使用这种氮化量少的GeCrN，在防扩散层和记录层之间虽不直接发生构成元素的相互扩散，但不能抑制防扩散层的构成元素和在保护层中使用的ZnS-SiO2的构成元素的相互扩散，在ZnS-SiO2中的硫向由单层的GeCrN构成的防扩散层扩散后，也向记录层扩散，因此不能得到良好的反复擦写特性。
相反，在仅使用单层的防扩散层的情况下，作为单层的防扩散层如果使用氮化量大的GeCrN，则在记录层和保护层之间抑制构成元素的相互扩散，得到良好的反复擦写特性，而在高温-高湿下，在防扩散层和记录层之间发生剥离，不能得到良好的耐气候性。
因此，在本发明的第1方式中，将防扩散层制成2层，使与记录层相接的第1防扩散层10的氮化、氧化、或者氮氧化的程度小，以抑制与记录层的界面上的剥离，使与保护层相接的第2防扩散层11的氮化、氧化、或者氮氧化的程度大，以抑制与保护层的界面上的构成元素的扩散，由此使同时提高反复擦写特性和耐气候性成为可能。
(2)基片1
对于图3(a)～(d)中的基片1来说，可以使用聚碳酸酯、丙烯酸、聚烯烃等树脂，或者玻璃。其中，聚碳酸酯树脂既有在CD中最广泛使用的实际效果又是廉价的，因此是最优选的。再者，在本发明中，使用膜面入射型光记录介质，因此不需要基片1对激光是透明的。基片的厚度通常是大于或等于0.1mm，优选大于或等于0.3mm，另一方面，通常是小于或等于3.0mm，优选小于或等于1.5mm。一般说来，规定为1.2mm程度或者0.6mm程度。
(3)保护层2和保护层4
图3中的保护层2和保护层4，起到防止在记录层上相变时发生的热向基片等的其他层中扩散的作用；或控制光记录介质的反射率，阻断在高温-高湿下保存试验中的水分，起到作为阻挡层的作用。作为保护层2和保护层4可以使用不同的材料，但从生产率的观点来看，最好使用相同的材料。
作为形成保护层的材料，通常可举出电介质材料。作为电介质材料，例如可举出Sc、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Cr、In、Si、Ge、Sn、Sb、Te等的氧化物，Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Sb、Pb等的氮化物，Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In、Si等的碳化物，或者它们的混合物。另外，作为电介质材料，可举出Zn、Y、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等的硫化物、硒化物、碲化物，Mg、Ca等的氟化物，或者它们的混合物。
进而作为电介质材料的具体例子，可举出ZnS-SiO2、SiN、SiO2、TiO2、CrN、TaS2、Y2O2S等。这些材料之中，ZnS-SiO2由于成膜速度迅速、膜应力小、由温度变化引起的体积变化率小及耐气候性优良而被广泛使用。但是，ZnS-SiO2含有容易与记录层发生反应的硫原子。因此在保护层中使用该材料时，如应用于本发明，就显著地显现出本发明的效果。另外，在保护层中使用的材料中作为含有硫的材料，可举出TaS2、Y2O2S。在使用这些材料的情况下，都显著地显现本发明的效果。再有，在本发明的第1方式中，与防扩散层相接设置的保护层含有硫，所述防扩散层位于记录层的与基片侧的相反的侧，因此对于在图3(a)～(d)中的第2防扩散层11上形成的保护层4来说，其也成为含有含所述硫的材料。
对于保护层的膜厚，由于保护层在光记录介质中使用的位置不同，其膜厚也不同。但一般说来，为了充分地达到防止记录层变形的效果，作为保护层发挥机能，保护层的膜厚优选大于或等于2nm。另一方面，为了使构成保护层的电介质材料自身的内部应力或与相接的膜的弹性特性差小，为了不易产生裂纹，优选将膜厚规定为小于或等于500nm。一般说来，构成保护层的材料，成膜速度小，成膜时间长。为了缩短成膜时间、缩短制造时间而降低成本，优选将保护层膜厚控制在小于或等于300nm。更优选小于或等于200nm。
如上所述，由于保护层在光记录介质中使用的位置不同，保护层所要求的机能也不同，因此保护层使用的位置不同其膜厚也不同。
图3(a)～(d)中的保护层4的膜厚通常是大于或等于10nm，优选大于或等于20nm，更优选大于或等于30nm。如果是所述范围，抑制由基片或记录层的热引起的变形的效果充分，已充分起到保护层的作用。另一方面，保护层4的膜厚通常是小于或等于500nm，优选小于或等于300nm，更优选小于或等于200nm。如果膜厚过厚，由于膜自身的内部应力，就容易产生裂纹，生产率也低劣，但如果是所述范围，就不产生裂纹，并能够良好地保持出产率。
再有，关于激光入射侧的保护层4，在设保护层的折射率为n、入射光的波长为λ时，优选使其膜厚d达到大于或等于λ/2n。对于保护层的厚度，可以选择在入射光的多重干涉效应作用下介质表现出适当的反射率的膜厚，对于膜厚d，反射率以λ/2n为周期。另外，如果使保护层的膜厚厚，就能够阻断水分侵入光记录介质中，因此膜厚厚者在耐气候性上是有利的。特别在膜面入射型光记录介质中，在保护层和外界之间只有比基片薄得多的光透过层，因此由保护层产生的阻断水分的效果是重要的。另一方面，如果膜厚过厚，则存在由介质面内的膜厚分布产生的反射率的分布变得明显的倾向，因而膜厚d最好是小于或等于λ/2n。因此，为了使耐气候性和反射率分布并存，最好使膜厚d在λ/2n～λ/n的范围。
另一方面，图3(a)～(c)中的保护层2的膜厚通常是大于或等于2nm，优选是大于或等于4nm，更优选是大于或等于6nm。如果是该范围，就能够有效地抑制记录层的变形。另一方面，保护层2的膜厚通常是小于或等于60nm，优选小于或等于30nm。如果是该范围，在反复记录中，在保护层内部就蓄积微小的塑性变形。并且，也能够充分确保记录层的冷却速度。
保护层通常用溅射法形成，优选靶本身的杂质量或同时包括成膜时混入的水分或氧量的全部杂质量不到2原子％。为此，在使用溅射法形成保护层时，优选处理腔极限真空小于1×10-3Pa。
再者，在本发明中，在设置2层保护层夹住记录层时，对于记录层3，保护层4位于隔着第1防扩散层10和第2防扩散层11的位置，与其相反侧的保护层2，可以替换成使用与第1防扩散层10和第2防扩散层11相同的材料形成的均一组成的界面8(例如GeCrN)。在图3(d)中给出了这样的例子。
(4)记录层3
图3中的记录层3，如果是可发生结晶相-非晶质相间的相变的材料，就没有特别的限制。例如除了由In-Ge-Sb-Te构成的合金以外，可使用例如接近金属间化合物组成的Ge2Sb2Te5系、Te-Sn-Ge、Te-Sb-Ge-Sn、Te-Sn-Ge-Se、Te-Sn-Ge-Au、Ag-In-Sb-Te、In-Sb-Se、In-Te-Se等各种材料。
作为在现在已经制品化的相变型光记录介质中的记录层组成，主要使用接近金属间化合物组成的接近Ge2Sb2Te5的组成、及In-Ge-Sb-Te系、Ag-In-Sb-Te系等接近Sb2Te3-Sb的共晶点Sb0.7Te0.3(往往将Sb0.7Te0.3表示为Sb70Te30)的组成。和这2种组成进行比较，已知像接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成那样以Sb为主成分的相变记录材料，即使在提高记录密度的情况下也显示良好的特性(Technical Digest，ISOM/ODS′99(1999)(SPIEVol.3864)p.191-193)。这被认为是因为，接近Sb0.7Te0.3的组成在共晶点附近，因此能够使晶粒直径小，从而可以高精度地控制记录态的大小或形状。
另一方面，按照本发明人等的研究表明，和接近Ge2Sb2Te5的组成的相变记录材料进行比较，像接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成那样以Sb为主成分的相变记录材料，容易发生与防扩散层材料的剥离。例如，对于在记录层中使用接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成的光记录介质及在记录层中使用接近Ge2Sb2Te5的组成的光记录介质，本发明人等分别在记录层上叠层作为防扩散层的GeCrN，使GeCrN的氮的比例详细地发生变化而进行研究。其结果，在记录层中使用接近Ge2Sb2Te5的组成的光记录介质，即使使防扩散层中的氮含量在宽广范围发生变化时，在高温高湿下的环境也显示优良的耐气候性。与此相反，对于在记录层中使用接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成的光记录介质，防扩散层中的氮比例在低的范围以外时，高温高湿环境下发生防扩散层和记录层之间的剥离。而且在不发生剥离那样的氮比例低的范围，也不能获得良好的反复擦写特性。
在保存稳定性(记录层和防扩散层的剥离性)上，像接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成那样以Sb为主成分的组成和在接近Ge2Sb2Te5的组成之间出现差异的原因，被认为有各种各样的可能性，例如记录层的膜应力、表面张力、晶格的类型等。作为原因之一可举出，与像接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成那样使用以Sb为主成分的记录层材料进行比较，在作为防扩散层使用GeCrN等以Ge为主成分的材料时，使用在记录层材料中含有较多Ge的接近Ge2Sb2Te5的组成的记录材料的一方，与记录层材料和防扩散层材料的亲和性变高。
从以上可知，在使记录层的组成为以像接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成的Sb为主成分的组成时，通过2层或多于2层构成防扩散层，本发明的效果，即在维持反复擦写特性的同时，防止防扩散层和记录层的剥离，更显著地得到发挥。因此，记录层的组成，如果是一般相变光记录介质中的记录层中使用的组成，就没有特别的限制，但在本发明中，优选以Sb作为主成分。再者，在本发明中，所谓“记录层以Sb作为主成分”意味着，在整个记录层中Sb的含量大于或等于50原子％。使用以Sb作为主成分的材料的记录层的优点是，能够以非常高的速度结晶化，可以在短时间内结晶化而擦除非晶质态。
另外，作为以记录层中含有的Sb作为主成分的材料，优选为记录层总量的大于或等于60原子％、较优选大于或等于70原子％、更优选大于或等于80原子％、特别优选含有大于或等于90原子％、最优选含有大于或等于95原子％。如果提高含量，越高越能够显著地发挥本发明的效果，在记录层成膜时，即使含有氧或氮之外的其他成分，如果是几(1～9)原子％至20原子％的范围内，也能够得到良好的记录特性。
但是，另一方面，与单独使用Sb相比，优选添加为了促进非晶质形成、使非晶质稳定化而添加的元素，其添加量为记录层全体的至少1原子％，优选大于或等于5原子％，更优选大于或等于10原子％。另一方面，添加元素通常规定为小于或等于30原子％。
促进非晶质形成、并提高非晶质状态随时间推移的稳定性的所述添加元素，也有提高结晶化温度的效果。作为这样的添加元素，可以使用Ge、Te、In、Ga、Sn、Pb、Si、Ag、Cu、Au、稀土元素、Ta、Nb、V、Hf、Zr、W、Mo、Cu、Cr、Co、氮、氧和Se等。这些添加元素之中，从促进非晶质的形成、提高非晶质状态随时间推移的稳定性和提高结晶化温度的观点来看，优选使用从Te、In、Ga和Sn组成的组中选择的至少一种元素，特别优选使用Ge和/或Te，或者使用In、Ga和Sn的至少一种元素。
在实现高密度化和高速记录化方面，作为记录层的材料，尤其优选并用Sb及Ge和/或Te。在Sb中添加Ge和/或Te时，Ge和/或Te的合计含量通常是大于或等于1原子％，优选大于或等于3原子％，更优选大于或等于5原子％，另一方面，优选小于或等于40原子％，较优选小于或等于35原子％，更优选小于或等于30原子％，特别优选小于或等于20原子％，最优选小于或等于15原子％。在不满足所述范围时，使非晶质态稳定化的效果往往不充分，Ge和/或Te如果超过所述范围，则有非晶质态变得过于稳定、结晶化反而变得过慢的倾向。
根据记录层中含有的Te的量，以所述Sb作为主成分的组成，可分类成2类。一类是含有大于或等于10原子％Te的组成，另一类是含有不到10原子％Te的组成(包括不含Te)。
其中一种是记录层材料的组成范围为主成分是含有大于或等于约10原子％的Te、同时含有Sb比Sb70Te30共晶组成多的合金。以下，将该记录层材料称做SbTe共晶系。在此，Sb/Te优选大于或等于3，更优选大于或等于4。
作为可以根据记录层中含有的Te量进行分类的另一种以所述Sb为主成分的组成，可举出以下的组成。即，使记录层的组成以Sb作为主成分、同时使Te不到10原子％、并且以Ge作为必须成分。作为所述记录层组成的具体例子，可举出优选以接近Sb90Ge10的组成的共晶合金作为主成分、含有的Te不到10原子％的合金(在本说明书中将该合金称做SbGe共晶系)。
Te添加量不到10原子％的组成，不是SbTe共晶系，类似具有作为SbGe共晶系的性质。该SbGe共晶系的合金，即使Ge含量高到10原子％程度，初期结晶化后多晶状态的晶粒直径也较微细，因此结晶状态容易成为单相，噪音低。在SbGe共晶系中，Te不过是辅助添加成分，其不成为必须元素。
SbGe共晶系合金，通过相对地提高Sb/Ge比，能够使结晶速度快，由再结晶化产生的非晶质态的再结晶化是可能的。
在记录层中使用以Sb为主成分的组成，以结晶状态为未记录-擦除状态，在形成非晶质态进行记录，这种情况下，使冷却效率良好是非常重要的。这是由于以下的理由。
即，对于以所述SbTe共晶系或者SbGe共晶系等的Sb为主成分的记录层，为了适应高速记录，与接近Sb70Te30共晶点或者Sb90Ge10共晶点相比，进一步添加过剩的Sb，不是提高晶核生成速度，而是提高晶体生长速度，由此提高结晶速度。为此，在这些记录层中，优选使记录层的冷却速度快，控制由再结晶化产生的非晶质态的变化(非晶质态变得比所要求的尺寸小)。因此，在记录层熔融后，为了可靠地形成非晶质态，使记录层快速冷却变得重要，同样使记录层具有良好的冷却效率也变得非常重要。为此，在所述记录层组成中，在反射层上特别优先使用散热性高的Ag或者Ag合金。
在本发明中，在使用以所述SbTe共晶系或者SbGe共晶系等的Sb为主成分的组成的记录层中，特别优选还含有In、Ga和Sn的至少一种元素，并且所述记录层中的In、Ga和Sn的各自的含量为1原子％～30原子％。
以下，再说明以Sb为主成分的组成的具体例子。
(接近Sb0.7Te0.3的组成的共晶合金)
Sb2Te3-Sb的接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成，对得到高密度化和高速记录化的记录介质是非常有效的，但不能以更高水平获得光记录介质的反复特性和耐气候性的均衡的倾向变得明显。因此，在使用以Sb2Te3-Sb的接近共晶点Sb0.7Te0.3的组成为主成分的记录层时，使防扩散层分为二层，显著地发挥本发明效果，谋求功能分离。
作为接近Sb0.7Te0.3的组成，可举出(SbxTe1-x)1-yMy组成(其中，0.6≤x≤0.9，0.5≤1-y≤1，M是从Ge、Ag、In、Ga、Zn、Sn、Si、Cu、Au、Pd、Pt、Pb、Cr、Co、N、O、S、Se、V、Nb、稀土元素、Zr、Hf和Ta中选择的至少一种元素)。以该组成为主成分的记录层，结晶-非晶质的任何状态都是稳定的，而且两状态间可快速相变。
在所述的(SbxTe1-x)1-yMy组成中，从擦写特性等记录特性的观点来看，作为M，特别优选Ge、In、Ga、Sn，最优选Ge。
在所述的(SbxTe1-x)1-yMy组成中，x通常大于或等于0.6，优选大于或等于0.7，更优选大于或等于0.75，另一方面，x通常小于或等于0.9。1-y通常大于或等于0.5，优选大于或等于0.7，更优选大于或等于0.8，特别优选大于或等于0.9，另一方面，1-y通常小于或等于1，优选小于或等于0.99，更优选小于或等于0.97。如果使x、y在所述范围，就能够得到能适应高速记录的记录层。
再说明在所述的(SbxTe1-x)1-yMy组成中作为M使用Ge的组成。作为该组成，优选使用以Sb70Te30共晶点组成为基本，以含有大幅度过剩的Sb的Sb70Te30合金作为母体，还含有Ge，表示为Gey(SbxTe1-x)1-y(其中，0.01≤y≤0.06，0.82≤x≤0.9)。以Gey(SbxTe1-x)1-y中y的值计，Ge量优选为大于或等于0.01，特别优选为大于或等于0.02。另一方面，对于像这样Sb含量多的SbTe共晶组成，Ge量如果过多，在GeTe或GeSbTe系的金属间化合物析出的同时，也析出SbGe合金，因此推断为在记录层中混合存在光学常数不同的晶粒。而且，由于这种晶粒的混合存在，记录层的噪音上升，不稳定性往往增加。另外，即使过多地添加Ge，非晶质态随时间推移的稳定性的效果也达到饱和。因此，以Gey(SbxTe1-x)1-y中y的值计，Ge量通常小于或等于0.06，优选为小于等于0.05，更优选为小于或等于0.04。
在所述GeSbTe共晶系的组成中，特别优选还含有In、Ga、Sn。即，特别优先使用以MlzGey(SbxTe1-x)1-y-z(0.01≤z≤0.4，0.01≤y≤0.06，0.82≤x≤0.9，M1表示从In、Ga和Sn组成的组中选择的至少一种元素)表示的组成。通过添加以所述M1＝Ga、In、Sn表示的一组元素中的至少一种元素，特性得到进一步改善。In、Ga、Sn元素使结晶状态和非晶质状态的光学反差大，也有降低不稳定性的效果。表示M1的含量的z，通常大于或等于0.01，优选大于或等于0.02，更优选大于或等于0.05。另一方面，z通常小于或等于0.4，优选小于或等于0.3，更优选小于或等于0.2，特别优选是0.1。如果是该范围，所述特性改善的效果可得到良好地发挥。
在所述GeSbTe共晶系的组成中，作为在In、Ga、Sn以外能够含有的元素，可举出氮、氧和硫。这些元素具有防止反复擦写中的偏析或能微调光学特性这样的效果。相对Sb、Te和Ge的合计量，氮、氧和硫的含量更优选为小于或等于5原子％。
另外，在所述GeSbTe共晶系的组成中也可以含有Cu、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Co。在极微量的添加的情况下，这些元素具有不降低晶体生长速度，使结晶化温度上升，对随时间推移的稳定性的改善的效果。但是，这些元素的量一旦过多，就容易发生特定物质的随时间的偏析或由反复擦写而产生的偏析，因此添加量优选为小于或等于5原子％，特别优选为小于或等于3原子％。如果发生偏析，记录层在初期具有的非晶质态的稳定性或再结晶速度等则发生变化，擦写特性往往恶化。
(接近Ge10Sb90的组成的共晶合金)
作为另一种以Sb为主成分、并用Ge和/或Te的记录层材料的合适组成，优选Te的含量低于记录层总量的10原子％(包括不含Te)、以Ge作为必须成分、以含有的另一种类Sb为主成分的合金。即，看作是以接近Ge10Sb90的组成的共晶合金为主成分的合金(SbGe系合金)的材料。按照本发明人的研究已知，SbGe系共晶合金，可高速结晶化，并且非晶质态比所述GeSbTe共晶系更稳定。另外，还发现如下特征，在所述GeSbTe共晶系中，没有在提高Sb/Te比时所见的噪音增加现象，从而可低噪音记录等特征。在以该SbGe系共晶合金为主成分的情况下，Ge的含量优选为大于或等于记录层总量的3原子％、小于或等于30原子％。
更优选的是，以添加有In、Ga或者Sn的InGeSb、GaGeSb系或者SnGeSb系3元合金作为主成分使用。对于In、Ga、Sn来说，增大结晶状态和非晶质状态的光学特性差的效果比SbGe系共晶合金明显，并且作为光记录介质在得到高的调制度方面特别有效。
作为这样的SbGe共晶系合金的最佳组成，可举出TeγM2δ(GeεSb1-ε)1-δ-γ(其中，0.01≤ε≤0.3，0≤δ≤0.3，0≤γ＜0.1，2≤δ/γ，0＜δ+γ≤0.4，M2是从In、Ga和Sn组成的组中选择的至少一种元素)。通过在SbGe共晶系合金中添加In、Ga或者Sn，能够使增大结晶状态和非晶质状态的光学特性差的效果明显。
因为作为元素M2使用In、Ga，所以超高速记录中的不稳定性得到改善，也能够增大光学的反差(结晶状态和非晶质状态的反射率差)。为此，表示In和/或Ga含量的δ通常要大于或等于0，优选是大于或等于0.01，更优选大于或等于0.05。但是，In或者Ga如果过多时，除了所谓作为擦除状态使用的结晶相以外，往往形成非常低的反射率的In-Sb系或者Ga-Sb系的其他结晶相。因此，δ通常小于或等于0.3，优选小于或等于0.2。再者，与In和Ga进行比较，In一方能够实现低的不稳定性，因此优选所述M2是In。
另一方面，因为作为元素M2使用Sn，所以超高速记录中的不稳定性得到改善，光学的反差(结晶状态和非晶质状态的反射率差)被增大。为此，表示Sn的含量的δ通常要大于或等于0，优选大于或等于0.01，更优选是大于或等于0.05。但是，Sn如果过多，刚记录后的非晶质相往往转变成低反射率的其他非晶质相。特别是，在长时间保存的情况下，析出该稳定化非晶质相，而有擦除性能降低的倾向。因此，δ通常要小于或等于0.3，优选小于或等于0.2。
作为元素M2，虽然也可以使用In、Ga和Sn中的数种元素，但特别优选含有In和Sn。在含有In和Sn的情况下，这些元素的合计含量通常要大于或等于1原子％，优选大于或等于5原子％，并且通常要小于或等于40原子％、优选小于或等于30原子％，更优选小于或等于25原子％。
在所述TeM2GeSb系的组成中，因为含有Te，从而能够改善超高速记录中的擦除比随时间的变化。为此，表示Te的含量的γ通常要大于或等于0，优选大于或等于0.01，特别优选大于或等于0.05。但是，Te如果过多，往往噪音变高，因此，γ通常要小于0.1。
再者，在所述TeM2GeSb系的组成中，在含有Te和元素M2的情况下，控制它们的合计含量是有用的。因此，表示Te和元素M2的含量的δ+γ通常要大于0，优选大于或等于0.01，更优选大于或等于0.05。因为使δ+γ在所述范围，从而能够良好地发挥同时含有Te和元素M2时的效果。另一方面，为了良好地发挥以GeSb系共晶合金为主成分的效果，δ+γ通常为小于或等于0.4，优选小于或等于0.35，更优选小于或等于0.3。另一方面，表示元素M2和Te的原子数比的δ/γ优选为大于或等于2。由于含有Te，光学的反差处于降低的倾向，因此在含有Te的情况下，优选使元素M2的含量多一些(使δ多一些)。
作为能够在所述TeM2GeSb系的组成中添加的元素，有Au、Ag、Pd、Pt、Si、Pb、Bi、Ta、Nb、V、Mo、稀土元素、N、O等，这些元素在对光学特性或结晶速度进行微调等中使用，但其添加量最大为10原子％。
上述最佳的组成之一是以InpSnqTerGesSbt(0≤p≤0.3，0≤q≤0.3，0≤p+q≤0.3，0≤r＜0.1，0＜s≤0.2，0.5≤t≤0.9，p+q+r+s+t＝1)这样的合金系为主成分的组成。在并用Te及In和/或Sn的情况下，最好是(p+q)/r≥2。
为了得到充分的光学反差，并且加快结晶速度，短时间完成记录擦除，记录层3的膜厚优选大于或等于5nm。并且为了充分地提高反射率，更优选记录层3的膜厚大于或等于10nm。
另一方面，为了不易产生裂纹，而且得到充分的光学反差，记录层膜厚优选小于或等于100nm。
更优选的记录层膜厚是小于或等于50nm。这是因为这样可减小热容量，提高记录灵敏度。另外，使伴随相变的体积变化小，对于记录层自身或上下的保护层来说，也能够使由反复擦写引起的反复体积变化的影响小。进而，抑制不可逆的微小变形的积聚，而降低噪音，提高反复擦写的耐久性。
高密度记录用介质，对噪音的要求更严格，因此更优选记录层膜厚小于或等于30nm。
所述记录层3往往将合金靶在惰性气体、特别在Ar气中进行溅射而得到。再者，对于记录层和保护层的厚度的选择，除了所述机械强度、可靠性方面的限制以外，还要考虑伴随中间层结构的干涉效果，以便激光的吸收效率良好、记录层信号的振幅即记录状态和未记录状态的反差大。
(5)反射层5
图3(a)～(d)中的反射层5，除了Ag或者Ag合金以外，例如可以使用以Al、Au这些为主成分的合金等各种材料。
作为反射层的材料，优先使用以导热率高、散热效果大的Ag或者Al为主成分的合金。
在以Ag、Al为主成分的反射层中，Ag、Al的含量通常为大于或等于50原子％，优选大于或等于80原子％，更优选大于或等于90原子％，特别优选大于或等于95原子％。在以Ag为主成分的反射层中，如果使Ag的含量越多，就越能够增大反射层的导热率。因此，为了更加提高导热率，反射层可以仅使用Ag(纯银)。
如更具体地叙述适用于本发明的反射层的材料的话，可举出纯Ag、或者在Ag中含有选自Ti、V、Ta、Nb、W、Co、Cr、Si、Ge、Sn、Sc、Hf、Pd、Rh、Au、Pt、Mg、Zr、Mo、Cu、Nd和Mn组成的组中的至少一种元素的Ag合金。在更重视随时间推移的稳定性时，作为添加成分，优选Ti、Mg、Au、Cu、Nd和Pd。
另外，作为反射层材料的其他优选的例子，可举出在Al中含有选自Ta、Ti、Co、Cr、Si、Sc、Hf、Pd、Pt、Mg、Zr、Mo和Mn组成的组中的至少一种元素的Al合金。已知这些合金的耐异常析出(hillock)性得到改善，因此考虑耐久性、体积电阻率、成膜速度等而可以使用这些合金。
在所述Ag或Al中含有的其他元素的量通常大于或等于0.1原子％，优选大于或等于0.2原子％。关于Al合金，所述元素的含量如果过少，虽然也取决于成膜条件，但耐异常析出性往往是不充分的。另一方面，所述元素的含量通常小于或等于5原子％，优选小于或等于2原子％，最优选小于或等于1原子％。如果过多，则反射层的电阻率往往变高(导热率变小)。
在使用Al合金的情况下，也可以使用含有0～2重量％的Si、0.5～2重量％的Mg、0～0.2重量％的Ti的Al合金。Si在抑制微细剥离缺陷上有效果，可是如果过多，随时间的变化，导热率往往发生变化，因此Si通常是小于或等于2重量％，优选小于或等于1.5重量％。另外，Mg提高反射层耐蚀性，但含量过多，导热率往往随时间变化发生变化，因此Mg通常是小于或等于2重量％，优选小于或等于1.5重量％。Ti有防止溅射速度变化的效果，但如果含量过多，在降低导热率的同时，难以制造以微量水平均匀地固溶Ti的整体，使靶成本上升，因此Ti通常要小于或等于0.2重量％。
反射层的厚度通常是大于或等于40nm，优选大于或等于50nm，另一方面，反射层的厚度通常是小于或等于300nm，优选小于或等于200nm。如果过厚，虽然能够提高平面电阻率，但不仅得不到充分的散热效果，而且记录灵敏度容易恶化。其原因被认为是，厚的膜每单位面积的热容量增大，在其自身散热时花费时间，散热效果反而变小。另外，这样的厚膜在成膜时需要时间，也存在材料费增加的倾向。另外，膜厚如果过小，就容易出现一部分膜成长初期的岛状结构的影响，反射率或导热率往往降低。
反射层通常用溅射法或真空蒸镀法形成，优选靶或蒸镀材料本身的杂质量、或者还包括成膜时混入的水分或氧量的全部杂质量不到2原子％。因此当利用溅射形成反射层时，优选处理腔的极限真空小于1×10-3Pa。
另外，在比10-4Pa还差的极限真空进行成膜的情况下，优选成膜速度大于或等于1nm/s，最好大于或等于10nm/s，以防止杂质进入。或者，在含有多于1原子％的意图添加元素的情况下，优选成膜速度是大于或等于10nm/s，来极力防止附加的杂质混入。
为了得到更高热传导和高可靠性，使反射层多层化的方法也是有效的。在此情况下，优选至少一层是厚度大于或等于全反射层膜厚的50％的含有所述Ag或Al的材料。该层实质上担当散热作用，构成其他的层是为了有助于耐蚀性或与保护层的密合性、耐缺陷性的改善。
(6)光透过层9
对于图3(a)～(d)中的光透过层9，在从水分或尘埃的角度保护溅射膜的同时也需要其具有作为薄的入射基片的作用。因此，对在记录-再现中使用的激光是透明的同时，其厚度优选为50μm～150μm，优选在光记录介质内实现5μm或5μm以内的均匀的厚度分布。
对于光透过层9，通常使用旋转涂布法涂布未固化的光固化性树脂，通过光照射进行固化的方法，或者用贴合透明薄片的方法来形成。作为光固化性树脂，优选在稳定性、耐水性、固化性、固化时的低收缩率的方面优良的丙烯酸酯类的紫外线固化树脂。另一方面，作为透明薄片，使用由聚碳酸酯构成的透明薄片，其在透明性、平坦性、价格的方面优良。
(7)底层12
图3(b)是在图3(a)所示的构成的基础上，在基片1和反射层5之间设置底层12。
底层12具有抑制基片1和金属反射层5间的剥离的效果，从而可以得到更优良的耐气候性的介质，因此优选在基片和反射层之间设置底层12。如前所述，形成底层12的目的是抑制在温度变化时产生的基片1和反射层5的界面上膜剥离。因此，只要是满足此目的即可，其材料没有特别的限制，但优选对基片和反射层保持良好的密合性、使反射层不发生腐蚀、并且对反射层不扩散、成膜表面的平坦性优良的材料，只要满足这些条件，就可以从金属、半导体、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、半导体氧化物、半导体氮化物、半导体碳化物、氟化物、无定形碳等的单体或者混合物中适宜地选择使用。
作为满足上述的金属和半导体，例如可举出从Si、Ti、Cr、Ta、Nb、Pd、Ni、Co、Mo和W组成的组中选择的至少一种元素。这些之中，从密合性和与反射层的反应性低这方面来看，优选使用Cr、Ta、Nb、Ni、Mo，更优选使用Ta、Nb、Mo。另外，作为化合物，可举出SiN、SiO2、SiC、GeN、ZnO、Al2O3、Ta2O5、TaN、Nb2O5、ZrO2、稀土元素的氧化物、TiN、CrN、CaF2、MgF2等。这些之中，从密合性和与反射层的反应性低这方面来看，优选使用SiN、GeN、ZnO、Nb2O5、CrN，更优选使用GeN、CrN。特别优选同时使用GeN、CrN。
举出了由大于或等于1种元素或者大于或等于2种元素构成的例子，也可举出它们的混合物。作为这样的化合物，如代表性地示出使用Ge-N的例子的话，可举出像Ge-Si-N、Ge-Sb-N、Ge-Cr-N、Ge-Al-N、Ge-Mo-N、Ge-Ti-N等那样的与Ge一起含有Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、In、K、La、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn、Zr等的化合物。这些之中，优选的是使用Ge-Cr-N。
另外，底层不一定必须是单一材料的1层结构，也可以是层叠数种材料的多层结构。例如考虑在基片上叠层ZnS-SiO2的混合物、GeCeN的2层结构。在该结构中，ZnS-SiO2与基片的密合性优良，同时因为存在GeCrN，所以即使在反射层中使用银或银合金的情况下，也能够防止ZnS-SiO2中的硫对银的腐蚀。
底层12在基片1上均匀地形成的厚度是足够的，相反，如果过厚，除了制造成本-制造时间增加以外，也发生基片1的沟形状的变化等。因而膜厚优选为2nm～20nm。另外，与其他的层相同，底层12由溅射和反应性溅射制成。
在图3(a)～(d)中的光记录介质的结构，不限于所述结构，可应用于在保护层2或者代替保护层的界面层8与反射层5之间设置由其他材料构成的层的结构、反射层为2层的结构等各种结构。
(B)本发明的第2方式
在本发明的第2方式中的光记录介质，其是在基片上依次设置反射层和相变记录层，通过从所述相变记录层的与所述基片侧相反的侧向所述相变记录层射入激光，而进行信息的记录和再现的光记录介质，其特征在于，
在所述相变记录层的与所述基片侧相反的侧，设置防扩散层，与所述相变记录层相接；
设置含有硫的保护层，与所述防扩散层相接；
所述防扩散层以非气体元素及氮和/或氧作为主成分，
在所述防扩散层和所述保护层的界面上的氮和/或氧的含量(原子％)比在所述防扩散层和所述相变记录层的界面上的氮和/或氧的含量(原子％)多。
在第1方式中，将防扩散层分成2层，由于在各个防扩散层中保持不同的功能，而得到反复擦写特性和耐气候性优良的光记录介质，但在第2方式中，在单层的防扩散层中，通过使在记录层的界面上的组成和保护层的界面上的组成发生变化，在防扩散层上赋予与记录层之间的必要的功能和与保护层之间的必要的功能。
而且，使记录层和防扩散层界面中的粘结性提高的结果是，能得到即使在高温-高湿下，也不产生剥离的优良耐气候性，并因在防扩散层和保护层之间抑制构成元素的相互扩散，所以可得到良好的反复擦写特性。
在此，所谓防扩散层和保护层的界面是指，从保护层和防扩散层的相接面至防扩散层侧上1nm的区域，另外，所谓防扩散层和相变记录层的界面是指，从记录层和防扩散层的相接面至防扩散层侧上1nm的区域。
以下，参照附图说明本发明的第2方式中的光记录介质的具体例子。当然，本发明不限于下述具体例。
图4是表示本发明第2方式中的最佳的光记录介质的层结构的一例的示意图。图4的光记录介质是依次在基片1上叠层反射层5、保护层2、记录层3、防扩散层7、保护层4和光透过层9而构成的，并从光透过层9的上面向光记录介质射入激光100。
本发明的效果在所谓膜面入射型光记录介质中得到明显发挥的情况如在所述“本发明的第1方式”中所作的说明。另外，关于在图4中的基片1、反射层5、保护层2、记录层3、保护层4、光透过层9的各层的材料、膜厚和制造方法等，如在所述“本发明的第1方式”中所作的说明，可以使用和本发明的第1方式中相同的材料、膜厚和制造方法等。
另外，对于可以在基片1和反射层5之间插入底层或也可以将保护层2换成单一组成的界面层8方面等，如在“本发明的第1方式”中所作的说明。
因此，以下仅说明防扩散层7。
防扩散层7以非气体元素、氮和/或氧作为主成分。此处，关于非气体元素或非气体元素及氮和/或氧形成的材料，如在“本发明的第1方式”中所作的说明。
在防扩散层7中的非气体元素及氮和/或氧的合计含量通常是大于或等于70原子％，优选大于或等于90原子％，更优选大于或等于95原子％，最优选大于或等于99原子％。这样，就有效地抑制与记录层的剥离，并能够提高反复擦写特性。
在防扩散层7中，根据需要，在不损害层的特性的程度内还可以含有其他的元素。在含有其他的元素时，所述元素的含量优选为小于或等于10原子％，更优选小于或等于5原子％，特别优选小于或等于1原子％。另外，作为所述元素，没有特别的限制，但在具有像硫等那样向层内扩散性质的元素的情况下，其含量优选为小于或等于1原子％。
此处，在防扩散层7和记录层3的界面上的氮和/或氧的含量通常是大于或等于3原子％，优选大于或等于5原子％，更优选大于或等于10原子％。如果是所述范围，就能够使光学的吸收率小。另一方面，在防扩散层7和记录层3的界面上的氮和/或氧的含量通常是小于或等于50原子％，优选小于或等于45原子％，更优选小于或等于40原子％。如果在所述范围，就已经能够防止记录层和防扩散层的剥离。
另外，在防扩散层7和保护层4的界面上的氮和/或氧的含量通常是大于或等于40原子％，另一方面，通常是小于或等于70原子％，优选小于或等于65原子％，更优选小于或等于60原子％。如果在所述范围，就能够抑制保护层和防扩散层之间的构成原子的扩散和化学反应。
条件是，在本发明中，使防扩散层7和保护层4的界面上的氮和/或氧的含量(原子％)比防扩散层7和记录层3的界面上的氮和/或氧的含量(原子％)多。
在防扩散层7和保护层4的界面及防扩散层7和记录层3的界面以外的防扩散层7的区域，也可以使氮和/或氧的含量恒定。另外，在防扩散层7和保护层4的界面及防扩散层7和记录层3的界面以外的防扩散层7的区域，也可以在防扩散层的膜厚方向使氮和/或氧的含量连续地或者阶段性变化。这些之中，优选的是，在防扩散层的膜厚方向使氮和/或氧的含量连续地或者阶段性变化。
在防扩散层7和记录层3的界面及防扩散层7和保护层4的界面上的氮和/或氧的含量比率，即，(防扩散层7和记录层3的界面的氮和/或氧的含量)/(防扩散层7和保护层4的界面的氮和/或氧的含量)通常比1小，或者优选小于或等于0.8，较优选小于或等于0.6，更优选小于或等于0.5，特别优选小于或等于0.4。如果是所述范围，光记录介质的反复擦写特性和耐气候性的均衡会变得良好。
所述防扩散层7的组成分析，可以组合俄歇电子分光法(AES)、卢瑟福反向散射法(RBS)、感应结合高频等离子分光法(ICP)等进行确定。然后，根据所述组成分析，可以求出在防扩散层7和记录层3的界面上的氮和/或氧的含量(原子％)，以及在防扩散层7和保护层4的界面上的氮和/或氧的含量(原子％)
防扩散层7的膜厚通常规定为大于或等于2nm。如果是该范围，即使使用在保护层广泛使用的ZnS-SiO2的情况下，也已经能够抑制硫的扩散。另外，膜厚过于薄，就往往得不到均匀的防扩散层。另一方面，防扩散层7的膜厚通常是小于或等于10nm，优选小于或等于7nm，更优选小于或等于4nm。如果是所述范围，不仅能够防止记录层和保护层的构成原子的扩散，而且抑制膜应力，膜应力小，从而能够可靠地得到不发生剥离的耐气候性良好的防扩散层。
防扩散层7可以通过使用由复合非气体元素构成靶的反应性溅射法制成。此时可以使在真空室内流动的Ar、N2和/或O2混合气体的N2分压或者O2分压在成膜的初期和最后发生变化，但优选的是，在成膜期间连续地变化。如果使N2分压和/或O2分压连续地变化，就可使防扩散层的组成(氮化量、氧化量)在膜厚方向连续地变化，因此是优选的。
作为进行防扩散层7成膜时的条件，例如，作为防扩散层中的气体成分使用氮的情况下，在进行与记录层相接的防扩散层7的界面成膜时，N2/(Ar+N2)流量比通常是小于或等于0.4，优选小于或等于0.3，更优选小于或等于0.2，最优选小于或等于0.1。另一方面，该N2/(Ar+N2)流量比通常大于或等于0.01。如果在所述范围，就能够使在记录层和防扩散层的界面上的氮含量(原子％)达到所要求的值。另一方面，在进行与保护层相接的防扩散层7的界面成膜时，N2/(Ar+N2)流量比通常大于或等于0.3，优选大于或等于0.4，更优选大于或等于0.5。另一方面，该N2/(Ar+N2)流量比通常小于或等于0.8。如果在所述范围，就能够使在保护层和防扩散层的界面上的氮含量(原子％)达到所要求的值。
作为这样的防扩散层的具体例子，例如，在防扩散层中使用GeCrN，如果使与保护层的界面上的N成分的比例比记录层的界面上的N成分比例大，就能够得到在有效防止保护层和记录层间的构成元素扩散的同时，耐气候性优良的光记录介质。
再者，本发明不限于所述实施方式。所述实施方式是示例性，凡与本发明的权利要求书所记载的技术思想和构成实质上相同，并达到同样的作用效果者，都包括在本发明的技术范围内。
以下，使用实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
作为本实施方式的例子，制造了图3(d)所示结构的光记录介质。
基片1使用厚1.1mm、直径120mm的圆盘状聚碳酸酯树脂。保护层4使用由ZnS-SiO2构成的混合物。记录层3使用由In-Ge-Sb-Te构成的合金。反射层5使用由Ag-Cu-Au构成的合金。代替保护层的界面层8和底层12使用GeCrN，再有第1防扩散层10、第2防扩散层11使用GeCrN(用来变化N成分的浓度)。
关于光透过层9，通过在保护层4的中央附近滴下2.5g粘度为3000mPa·s的未固化(未聚合)的丙烯酸酯类紫外线固化剂，以1500转/分钟进行6秒旋转延伸后，照射紫外线进行固化(聚合)，这样制成了光透过层9。为了防止在紫外线照射时由氧引起的阻聚作用，通过氮排空(purge)使氧浓度达到小于或等于5％，再进行紫外线照射。光透过层9的膜厚制成在95～105μm的范围。另外，膜厚的测定是在光透过层9固化后，进行机械性剥离光透过层，使用测微计进行测定。
基片1和光透过层9以外的中间层膜制作中，使用溅射法。各层的成膜条件和膜厚如以下所规定。
(A)底层12
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.5
·膜厚              10nm
(B)金属反射层
·溅射靶    Ag97Cu1Au2(原子％)
·溅射功率  DC1000W
·Ar气压    0.12Pa
·膜厚      100nm
(C)代替保护层的界面层8
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.5
·膜厚              14nm
(D)记录层3
·溅射靶    In3Ge5Sb69Te23(原子％)
·溅射功率  RF300W
·Ar气压    0.15Pa
·膜厚      12nm
(E)第1防扩散层10
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.1
·膜厚              2nm
(F)第2防扩散层11
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.5
·膜厚              2nm
(G)保护层4
·溅射靶    (ZnS)80(SiO2)20(mol％)
·溅射功率  RF2000W
·Ar气压    0.25Pa
·膜厚      42nm
以所述结构的相变型光记录介质作为圆盘1，再在圆盘1中使第1防扩散层10的成膜条件中的N2/(Ar+N2)流量比从0.1变成0.2、0.3、0.4，除此之外，制成具有相同结构的圆盘2～圆盘4。
对以上的介质进行评价的结果示于表-1中。就耐气候性和反复记录特性进行评价。圆盘1～4各准备5枚，在加速试验前后，通过用光学显微镜观察各个圆盘0°、90°、180°、270°半径方向的4个方向，进行耐气候性的评价。以80℃/85％的环境下保持250小时、110℃/90％的环境下保持5小时这2种条件进行加速试验。而且，以在全部5枚圆盘上没有观察到大于或等于50μm的剥离判为◎，以在5枚圆盘中的1或者2枚上仅1个方向上观察到大于或等于50μm的剥离判为○，以在全部5枚圆盘上仅1个方向上观察到大于或等于50μm的剥离判为△，以在全部5枚圆盘上4个方向上观察到大于或等于50μm的剥离判为×。
对于反复记录特性，使用波长404nm、数值孔径NA＝0.85构成的读取试验器，在线速度5.7m/s，对于利用RLL(1、7)信号方式使最短符号长为0.173μm的情况，进行3万次和5万次的反复记录。用波形等化器将反复记录3万次后和5万次后的记录信号实施波形等价，然后，对2进制信号上升和下降与时钟信号上升之间的计时(timing)差的不稳定性(jitter)被窗口宽度T除得到的值(不稳定值)进行评价。然后，以3万次和5万次记录后的不稳定值不超过7％者判为○，以3万次记录后的不稳定值不超过7％、但5万次记录后的不稳定值超过7％者判为△，以3万次记录后的不稳定值超过7％者判为×。
表-1
圆盘No   第1防扩散层N2/(Ar+N2)   第2防扩散层N2/(Ar+N2)   耐气候性80℃/85％250小时   耐气候性110℃/90％5小时   反复记录特性
  圆盘1   0.1   0.5   ◎   ◎   ○
  圆盘2   0.2   ◎   ◎   ○
  圆盘3   0.3   ○   ○   ○
  圆盘4   0.4   △   △   ○
在全部圆盘1～4中，3万次反复记录后的不稳定值为小于或等于7％，是良好的，而且在第1防扩散层成膜时的Ar/(Ar+N2)流量比小的圆盘1和圆盘2中，没有观察到由加速试验引起的膜剥离，耐气候性也良好。
比较例1
作为比较例，在图3(d)中，将第1防扩散层10和第2防扩散层11置换成单一组成的由1层构成的防扩散层13(参照图2(b))，除此之外，制成与实施例1完全相同结构的相变型光盘。防扩散层13的成膜条件和膜厚如下。
(H)防扩散层13
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.1
·膜厚              4nm
以上述结构的相变型光记录介质作为圆盘5，再使N2/(Ar+N2)流量比从0.1变成0.2、0.3、0.4和0.5，除此之外，制成具有相同结构的圆盘6～圆盘9。
对于所述圆盘5～9，与实施例1相同地就耐气候性和反复记录特性进行评价，结果示于表-2中。
表-2
圆盘No   防扩散层N2/(Ar+N2)   耐气候性80℃/85％   耐气候性110℃/90％ 反复记录特性
  圆盘5   0.1   ◎   ◎   ×
  圆盘6   0.2   ◎   ◎   ×
  圆盘7   0.3   ○   ○   ×
  圆盘8   0.4   △   △   △
  圆盘9   0.5   ×   ×   ○
在进行防扩散层13的成膜时，在N2/(Ar+N2)流量比小的介质中，耐气候性是良好的，但反复记录特性是不充分的，相反，在N2/(Ar+N2)流量比大的介质中，反复记录特性是良好的，但耐气候性变得不充分，不存在使耐气候性和反复记录特性并存的N2/(Ar+N2)流量比。
由实施例1和比较例1有以下的推测。
首先，为了提高耐气候性，要求与记录层连接的GeCrN的成膜时的N2/(Ar+N2)流量比小，即氮化程度小。但是，在由1层构成的防扩散层GeCrN中，以要满足耐气候性的氮化程度，不能得到充分满足反复记录特性的光记录介质。其原因被认为是，不仅在由GeCrN构成的防扩散层和记录层之间发生构成元素的扩散，而且在防扩散层GeCrN和保护层ZnS-SiO2之间也发生构成元素的扩散，并且向防扩散层中扩散的保护层的构成元素也向记录层扩散。
另一方面，在由1层构成的防扩散层GeCrN中，在氮化程度大的情况下，反复记录特性变得良好，但不能得到满足耐气候性的光记录介质。其原因被认为是，虽然在由GeCrN构成的防扩散层和保护层之间的构成元素的扩散被抑制，但在氮化大的情况下，记录层与防扩散层变得容易剥离。
从以上可知，氮化程度与耐气候性和反复记录特性存在相反的关系，使用由1层构成的防扩散层的光记录介质，不能得到满足两种特性的光记录介质。
因此，本发明的有效性清楚，即使防扩散层GeCrN分为两层，使与记录层连接的第1防扩散层的氮化程度小，来提高耐气候性，另一方面，使与保护层连接的第2防扩散层的氮化程度大，来抑制第2防扩散层和保护层的元素扩散。
实施例2
接着，为了弄清膜面入射型光记录介质中底层的有无表现出的效果和入射侧的保护层厚度的效果，制成以下的圆盘10～13。
作为圆盘10，制成结构为从图3(d)去掉了底层12的光记录介质。对于基片1和光透过层9，其与实施例1是完全相同的。对于保护层4、反射层5、代替保护层的界面层8、记录层3、第1防扩散层10、第2防扩散层11也使用与实施例1相同的材料，通过溅射法制成。各层的成膜条件和膜厚如下。
(B)金属反射层5
·溅射靶    Ag97Cu1Au2(原子％)
·溅射功率  DC1000W
·Ar气压    0.15Pa
·膜厚      100nm
(C)代替保护层的界面层8
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.20Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.6
·膜厚              14nm
(D)记录层3
·溅射靶    In3Ge5Sb70Te22(原子％)
·溅射功率  RF300W
·Ar气压    0.18Pa
·膜厚      12nm
(E)第1防扩散层10
·溅射靶    Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率  RF300W
·Ar+N2气压         0.20Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.1
·膜厚              2nm
(F)第2防扩散层11
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.20Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.6
·膜厚              2nm
(G)保护层4
·溅射靶    (ZnS)80(SiO2)20(mol％)
·溅射功率  RF2000W
·Ar气压    0.28Pa
·膜厚      43nm
在所述结构的相变型光记录介质圆盘10中，除了将保护层4的厚度变成129nm以外，制成具有相同结构的圆盘11。在用波长404nm的激光使这些光记录介质进行记录和再现时，在保护层4上如果使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)，其折射率n＝2.3，因此λ/2n＝88nm，在设保护层4的膜厚为d时，在圆盘10中成为d＜λ/2n，在圆盘11中成为d≥λ/2n。
另外，制成在圆盘11中增加作为底层12的层的圆盘12或者圆盘13，所述圆盘12是增加由GeCrN构成的层，所述圆盘13是增加由Ta构成的层。各自的底层12的成膜条件如下。
(I)圆盘12中的底层12
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF500W
·Ar+N2气压         0.20Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.5
·膜厚              10nm
(J)圆盘13中的底层12
·溅射靶    Ta(99.9原子％以上)
·溅射功率  RF500W
·Ar气压    0.18Pa
·膜厚      10nm
以上的圆盘10～13的层结构示于表-3中，对圆盘10～13进行评价的结果示于表-4中。就耐气候性和反复记录特性进行特性评价。关于耐气候性的评价是，进行80℃/85％的环境下保持100小时的加速试验，并进行误差率的测定。对所述加速试验前记录的信号的测定(存档(archival))和在所述加速试验后记录的信号的测定(储藏(shelf))，进行误差率的测定。另外进行110℃/90％的环境下保持3小时的加速试验，并进行存档误差率测定。
反复记录特性在与实施例1和比较例1相同的记录条件中，测定1万次、5万次和10万次的反复记录后的记录信号的不稳定值。
表-3
  圆盘No   底层   反射层   保护层   记录层  第1防扩散层   N2/[Ar+N2]   第2防扩散层   N2/[Ar+N2]   保护层*
  圆盘10   -   AgCuAu   GeCrN   InGeSbTe  GeCrN   (0.1)   GeCrN   (0.6)   ZS43nm
  圆盘11   -   ↑   ↑   ↑  ↑   ↑   ↑   ↑   ZS129nm
  圆盘12   GeCrN   ↑   ↑   ↑  ↑   ↑   ↑   ↑   ZS129nm
  圆盘13   Ta   ↑   ↑   ↑  ↑   ↑   ↑   ↑   ZS129nm
*保护层中的“ZS”表示保护层材料ZnS-SiO2。
表-4
                   误差率
圆盘No   保护层4的膜厚 底层   80℃/85％   110℃/90％             反复记录特性(不稳定性)
  存档   储藏   存档   1万次   5万次   10万次
  圆盘10   d＜λ/2n   无   ＜1.0×10-5   4.1×10-4   ＞10-2   62％   6.3％   6.9％
  圆盘11   d≥λ/2n   无   ＜1.0×10-5   ＜1.0×10-5   3.1×10-4   5.9％   6.0％   7.2％
  圆盘12   d≥λ/2n   GeCrN   ＜1.0×10-5   ＜1.0×10-5   1.5×10-5   5.8％   6.0％   6.6％
  圆盘13   d≥λ/2n   Ta   ＜1.0×10-5   ＜1.0×10-5   ＜1.0×10-5   5.9％   5.9％   6.4％
在全部圆盘10～13中，反复10万次记录后的不稳定值为7％左右是良好的。
关于耐气候性，就80℃/85％的加速试验中的存档误差率而言，在全部圆盘10～13中，都良好到小于或等于1.0×10-5。另外关于在80℃/85％的加速试验中的储藏误差率和在110℃/90％的加速试验中的存档误差率，圆盘11～13比圆盘10良好，关于在110℃/90％的加速试验中的存档误差率，圆盘12和圆盘13比圆盘10和圆盘11良好。特别在有底层的保护层4的膜厚大于λ/2n的圆盘12和圆盘13中，对于全部测定来说是良好的。
从这些推测出，通过使入射侧的保护层4的膜厚厚，能够阻断侵入光记录介质中的水分，有利于耐气候性，另外通过设置底层，防止基片1和反射层5的剥离，而有利于耐气候性。
比较例2
接着，为了弄清防扩散层设置在记录层的入射侧的情况和设置在记录层的基片侧的情况的差异，制成如图5所示的光记录介质。
图5所示的结构是在图2(a)所示结构中在记录层3的基片侧设置由单层构成的防扩散层13，进一步设置底层12和反射层界面层14。反射层界面层14的目的是防止保护层2和反射层5间的构成元素的扩散。关于基片1和光透过层9是与实施例1完全一样的。保护层2、保护层4、记录层3、反射层5、底层12也使用与实施例1相同的材料，利用溅射法制成。各层的成膜条件和膜厚如下。
(A)底层12
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.5
·膜厚              10nm
(B)金属反射层5
·溅射靶    Ag97Cu1Au2(原子％)
·溅射功率  DC1000W
·Ar气压    0.12Pa
·膜厚      100nm
(C)反射层界面层14
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.5
·膜厚              3nm
(D)保护层2
·溅射靶   (ZnS)80(SiO2)20(mol％)
·溅射功率  RF2000W
·Ar气压    0.25Pa
·膜厚      5nm
(E)防扩散层13
·溅射靶            Ge80Cr20(原子％)
·溅射功率          RF300W
·Ar+N2气压         0.18Pa
·N2/(Ar+N2)流量比  0.1
·膜厚              4nm
(D)记录层3
·溅射靶In3Ge5Sb69Te23(原子％)
·溅射功率  RF300W
·Ar气压    0.15Pa
·膜厚      12nm
(G)保护层4
·溅射靶    (ZnS)80(SiO2)20(mol％)
·溅射功率  RF2000W
·Ar气压    0.25Pa
·膜厚      40nm
以所述光记录介质作为圆盘14，对圆盘14除了进一步使防扩散层13的成膜条件中的N2/(Ar+N2)流量比从0.1变成0.2、0.3和0.4以外，制成具有相同结构的圆盘15～18。
对于所述圆盘14～18，与实施例1及比较例1同样地进行耐气候性和反复记录特性的评价。但是，关于耐气候性，环境条件仅规定为80℃/85％，保持时间规定为300小时。评价结果示于表-5中。
如表-5所示，在全部圆盘14～圆盘18中，耐气候性是良好的，但另一方面，反复记录特性是不充分的。在反复记录特性中，在5000次的反复记录时信号振幅变得非常小，不能测定。
表-5
圆盘No   防扩散层N2/(Ar+N2)   耐气候性80℃85％ 反复记录特性
  圆盘14   0.1   ◎   ×
  圆盘15   0.2   ◎   ×
  圆盘16   0.3   ◎   ×
  圆盘17   0.4   ◎   ×
  圆盘18   0.5   ◎   ×
从该比较例推测以下的事实。
首先，关于耐气候性，在膜面入射型光记录介质中，在对记录层是反入射侧的基片侧设置防扩散层的情况下，在使防扩散层成膜后，使记录层成膜。此时，在记录层成膜前进入真空排气过程，因此防扩散层上的多余气体成分(例如氮或氧)被排气，在防扩散层和记录层的界面上没有残留气体，显示良好的耐气候性。
另外，关于反复记录特性，在膜面入射型光记录介质中，仅在对记录层是反入射侧的基片侧上设置防扩散层，反复记录特性不会提高。这是因为，位于记录层基片侧的保护层靠近反射层，因此由于反射层的散热效果，温度上升不显著，与此相反，因为位于记录层的入射侧的保护层散热不充分，所以温度上升变得显著，在记录层和入射侧保护层之间的构成原子的相互扩散成为反复记录时特性恶化的主要原因。
因此，在膜面入射型光记录介质的入射侧开始采用使防扩散层分为多层，或者使连续的气体元素含量连续地变化，在记录层界面和保护层界面使气体元素含量变化这样的技法，可以发挥其效果。
产业上的应用可能性
按照本发明，能够得到同时满足比以往更高水平的记录特性和耐气候性的膜面入射型光记录介质。特别是，能够得到反复擦写特性和在高温高湿下保持时的保存稳定性优良的膜面入射型光记录介质。
按照本发明，使设置在记录层和位于光入射侧的保护层之间的防扩散层，在与记录层相接一侧和与保护层相接一侧的功能分离，就能够以非常高的水平良好地满足光记录介质的耐光性和反复擦写特性。
虽然使用特定的方式详细地说明了本发明，但本专业技术人员知道在不脱离本发明的意图和范围可以进行各种各样的变更和改形。
再者，本申请是基于2002年10月2日提交的日本申请(特愿2002-289643)和2003年4月24日提交的日本申请(特愿2003-120125)，本说明书以引用的形式引入其全部内容。

Claims (20)

1.光记录介质，其是在基片上依次设置反射层和相变记录层，并通过从所述相变记录层的与所述基片侧相反的侧向所述相变记录层射入激光，来进行信息的记录和再现的光记录介质，其特征在于，
在所述相变记录层的与所述基片侧相反的侧，设置与所述相变记录层相接的防扩散层；
设置与所述防扩散层相接的含有硫的保护层；
所述防扩散层以非气体元素及氮和/或氧作为主成分，并由2层或多于2层构成，
在构成所述防扩散层的2层或多于2层之中，以与所述相变记录层相接的层作为第1防扩散层、以与所述保护层相接的层作为第2防扩散层时，以原子％计，在所述第2防扩散层中含有的氮和/或氧的量比在所述第1防扩散层中含有的氮和/或氧的量多。
2.根据权利要求1所述的光记录介质，其中，所述防扩散层由第1防扩散层和第2防扩散层这2层构成。
3.根据权利要求1或2所述的光记录介质，其中，所述第1防扩散层和所述第2防扩散层各自含有的非气体元素是相同的。
4.根据权利要求1～3中的任一权利要求所述的光记录介质，其中，所述第1防扩散层和所述第2防扩散层的厚度分别大于或等于1nm。
5.光记录介质，其是在基片上依次设置反射层和相变记录层，并通过从所述相变记录层的与所述基片侧相反的侧向所述相变记录层射入激光，而进行信息的记录和再现的光记录介质，其特征在于，
在所述相变记录层的与所述基片侧相反的侧，设置与所述相变记录层相接的防扩散层；
设置与所述防扩散层相接的含有硫的保护层；
所述防扩散层以非气体元素及氮和/或氧作为主成分，
以原子％计，在所述防扩散层和所述保护层的界面中的氮和/或氧的含量比在所述防扩散层和所述相变记录层的界面中的氮和/或氧的含量多。
6.根据权利要求5所述的光记录介质，其中，所述防扩散层的膜厚大于或等于2nm。
7.根据权利要求1～6中的任一权利要求所述的光记录介质，其中，所述非气体元素是选自由Si、Ge、Al、Ti、Ta、Cr、Mo、Sb、Sn、Nb、Y、Zr和Hf组成的组中的至少一种元素。
8.根据权利要求7所述的光记录介质，其中，所述非气体元素是选自由Si、Ge、Al和Cr组成的组中的至少一种元素。
9.根据权利要求1～4中的任一权利要求所述的光记录介质，其中，所述第1防扩散层和所述第2防扩散层各自含有Ge、Cr和N，以原子％计，所述第2防扩散层中含有的氮的含量比所述第1防扩散层中含有的氮的含量多，并设置与所述第2防扩散层相接的含有ZnS的保护层。
10.根据权利要求1～9中的任一权利要求所述的光记录介质，其中，所述相变记录层以Sb作为主成分。
11.根据权利要求10所述的光记录介质，其中，所述相变记录层还含有Ge和/或Te。
12.根据权利要求11所述的光记录介质，其中，所述Ge和/或Te的合计含量为3原子％～40原子％。
13.根据权利要求10所述的光记录介质，其中，所述相变记录层是(SbxTe1-x)1-yMy，式中，0.6≤x≤0.9，0.5≤1-y≤1，M是从Ge、Ag、In、Ga、Zn、Sn、Si、Cu、Au、Pd、Pt、Pb、Cr、Co、N、O、S、Se、V、Nb、稀土元素、Zr、Hf和Ta中选择的至少一种元素。
14.根据权利要求13所述的光记录介质，其中，所述M是Ge、Ag和In中的至少一种元素。
15.根据权利要求10所述的光记录介质，其特征为，所述相变记录层的组成是TeγM2δ(GeεSb1-ε)1-δ-γ，式中，0.01≤ε≤0.3，0≤δ≤0.3，0≤γ＜0.1，2≤δ/γ，0＜δ+γ≤0.4，M2是从In、Ga和Sn组成的组中选择的至少一种元素。
16.根据权利要求1～15中的任一权利要求所述的光记录介质，其中，在所述基片和反射层之间设置底层。
17.根据权利要求16所述的光记录介质，其中，所述底层含有选自由Si、Ti、Cr、Ta、Nb、Pd、Ni、Co、Mo和W组成的组中的至少一种元素。
18.根据权利要求16所述的光记录介质，其中，所述底层含有选自由SiN、SiO2、SiC、GeN、ZnO、Al2O3、Ta2O5、TaN、Nb2O5、ZrO2、稀土元素的氧化物、TiN、CrN、CaF2和MgF2组成的组中的至少一种化合物。
19.根据权利要求18所述的光记录介质，其中，所述底层含有GeN和CrN。
20.根据权利要求1～19中的任一权利要求所述的光记录介质，在所述光记录介质中，设所述保护层的折射率为n、所述保护层的膜厚为d、记录和再现光的波长为λ时，d≥λ/2n。
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