JP2004005836A - 多層の相変化型光情報記録媒体及び多層の相変化型光情報記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ジッタ値が低下して、信号品質が向上した多層の相変化型光情報記録媒体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に、少なくとも第１の情報記憶層７、光透過性の接着層１７、第２の情報記憶層１６を積層すると共に、前記基板側から入射される記録再生光によって光学的に記録及び再生が可能な多層の相変化型光情報記録媒体において、前記第１、第２の情報記憶層７，１６のそれぞれ入射側には、結晶化下地層４ａ，１４ａが設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図５
【解決手段】基板上に、少なくとも第１の情報記憶層７、光透過性の接着層１７、第２の情報記憶層１６を積層すると共に、前記基板側から入射される記録再生光によって光学的に記録及び再生が可能な多層の相変化型光情報記録媒体において、前記第１、第２の情報記憶層７，１６のそれぞれ入射側には、結晶化下地層４ａ，１４ａが設けられていることを特徴とする。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学的に情報の記録、再生が可能な多層光情報記録媒体（多層光ディスク）ならびに多層光情報記録媒体（多層光ディスク）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に光ディスクは、レーザ光の案内溝等が形成された基板上に、第１の保護層と、相変化型記録層と、第２の保護層と、反射層とをこの順番に積層し、その上に保護膜を形成することにより得ていたものである。このような光ディスクは、例えば開口率（ＮＡ）０．６の光学系を使用したＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等として知られている。
【０００３】
近年になって、さらに記録容量を高める（高密度化）ために、２次元方向の面密度の増大化を図った研究開発が進められていて、それの商品化が待たれているものである。そのためには、記録再生光の波長を短くし、高ＮＡの対物レンズを用いたシステムでなければならず、それへの各種提案がなされている。
【０００４】
これは、記録再生レーザ光を現行の赤色（波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍ）から短波長の青紫色（波長４００ｎｍ〜４２０ｎｍ）に短くする。同時に対物レンズのＮＡも現行の０．６から０．６５、０．７０、０．７５、０．７８、０．８５等に高める。
【０００５】
高ＮＡにした場合に、透過する基板の厚さによる収差を抑えるため基板の光ビーム入射側の板厚を薄くする必要がある。ところが薄い基板上に案内溝を形成したり、記録媒体を成膜することは、製造上の難易度が高く、また基板の反りも大きくなる。
【０００６】
このため、板厚の厚い第１の基板上に、通常の積層膜の堆積順とは逆にまず反射層と記録層と保護層からなる積層膜を設け、その後に、板厚の薄い第２の基板を接着層を介して貼り合わせる方法が、例えば、特開平１０―３０２３０９号公報等に記載され広く知られている。
【０００７】
しかしながら、記録再生レーザ光の短波長化や対物レンズの高ＮＡ化には技術的な限界があり、２次元方向の面密度の向上は頭打ちになる。そこで３次元方向に記録面を多数有する、いわゆる多層記録が検討されている。例えば、書き換え型の２層光ディスク特開平９―１９８７０９等が提案されている。この光ディスクの製造方法は、まず光入射方向から見て手前側の記憶層を基板に形成し、この上に奥側の記憶層の案内溝を形成し、その後に奥側の層を形成するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このような従来の光ディスクの製造方法では、高ＮＡで短波長のレーザ光源を用いた大容量の光ディスクには適用できない。何故ならば、高ＮＡのレンズを用いる場合には前記した理由により薄い基板が必要であり、この上に案内溝を形成したり、記録媒体を成膜することは、製造上の難易度が高く、また基板の反りも大きくなるからである。
【０００９】
すなわち、多層光ディスクにおいては、光ビーム入射側から順次記憶層を形成することが難しい。ＮＡが０．８５の対物レンズを用いた場合、基板は０．１ｍｍ程度の厚さにする必要がある。従来のＣＤ（コンパクトディスク）は基板厚が１．２ｍｍであり、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）は基板厚が、０．６ｍｍである。従って、基板上への加工が比較的たやすく行えるものである。
【００１０】
しかるに、高密度化された光ディスクにあって、これまでと同様の射出成型により０．１ｍｍの基板を成型し、その表面にレーザ光の案内溝やエンボスピットをスタンパーから精度よく転写することは非常に難しい。また、０．１ｍｍの基板は剛性がなく柔軟なため、装置間の搬送や装置への装着等が煩雑になる。
【００１１】
たとえ薄い厚さの案内溝を有する基板を作製し、第１の記憶層を形成したとしても、多層とするためには、さらに第１の記憶層の上面に第２の記憶層を形成する必要がある。上記したような薄い基板は、剛性がなく柔軟なため装置間の搬送や第２の案内溝を転写するためのスタンパーへの装着や剥離等が煩雑になる。
【００１２】
また、前記したように、厚い基板上に通常の積層膜の堆積順とは逆に第２の記憶層（記録再生光の入射方向からみて奥側）を形成したとしても、第１の記憶層（記録再生光の入射方向からみて手前側）を設けるためには透光性のスタンパーが必要となる。すなわち第２の記憶層を形成した後に、第１の記憶層用の案内溝を設けるよう第２の記憶層の上面にスタンパーを押し当てフォトポリマー法にて案内溝を転写する。このとき第２の記憶層は透過率が低いので、第１の記憶層を通して紫外線を照射してフォトポリマーを硬化する。通常用いられるスタンパーは金属製で不透明であり、この製法には透明な特別なスタンパーを用意しなければならい。
【００１３】
また、これら２つの製法は１つの記憶層を形成した後、もう１つの記憶層の案内溝を作製し、その後に記憶層を順次積上げるものであり時間を追って連続的に工程を進める必要があり生産性の低下は避けられない。
【００１４】
たとえ薄い厚さの案内溝を有する基板を作製し、第１の記憶層と第２の記憶層を有する多層媒体を形成したとしても、２つの記憶層を互いの記憶層に影響を及ぼさないように短い処理時間で効率的に初期化することは困難である。
【００１５】
しかしながら効率さえ考えなければ、記録用のドライブを用いてレーザ光を各記憶層に焦点を合わせ、グルーブにトラッキングサーボをかけて１トラックずつ連続して初期化パワーを照射すれば互いに記憶層に影響を及ぼさないように初期化することは可能である。記録用の光学ピックアップの焦点深度が浅いため、焦点が合った層のみが初期化されるためである。
【００１６】
相変化型光ディスクにおいて、成膜直後の記録層は、非晶質（アモルファス）状態で反射率は低い。従って、まず始めに、レーザ光を照射して記録層を加熱し、光記録媒体（光ディスク）全面を反射率の高い結晶状態にする。すなわち、初期化を行う。初期化した光ディスクにレーザ光を局所的に照射して、記録層を溶融、急冷し、アモルファス状態に相変化させる。相変化に伴い記録層の光学的性質（反射率、透過率、複素屈折率等）が変化して、情報が記録される。
【００１７】
再生は、記録時より弱いレーザ光を記録層に照射して、結晶とアモルファスとの反射率差、または位相差を検出して行う。書き換えは、結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワーの上に重畳した記録ピークパワーを記録層に投入することにより、消去過程を経ることなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライトする。
【００１８】
しかるに、相変化型光ディスクの量産ラインで用いる初期化装置は、ＮＡが低くこのため焦点深度が深い。
【００１９】
また、第１の記憶層と第２の記憶層との間隔が数１０μｍと狭いため、レーザ光の入射側、すなわち初期化するレーザ方向側から見て手前の第１の記憶層に焦点を合わせても、第２の記憶層までも初期化レーザ光が照射されてしまい、２つの記憶層が同時に結晶化してしまう。
【００２０】
ところで、透過率の高い第１の記憶層を初期化するためには、標準的な単層の記憶層を初期化するときの初期化パワーよりも高いパワーのレーザ光を照射する必要がある。こうすると、第２の記憶層に対しては過剰に光エネルギーや熱エネルギーが印加されることになり、各記憶層を最適な初期化状態とすることができない。逆に第２の記憶層を最適な状態に初期化すると、第１の記憶層に対しては初期化パワーが不足し、それへの十分な結晶化が行えない。
【００２１】
また、各層の初期化感度を調整し、第１の記憶層と第２の記憶層を同時に初期化することも考えられるが、これを実現することは難しい。
【００２２】
そこで、板厚の厚い基板上に、通常の積層膜の堆積順とは逆にまず反射層と記録層と保護層からなる記憶層を設け、その後に光ビーム入射側の案内溝を形成し、奥側の記憶層と同様の順番でもう一つの記憶層を形成することが考えられるが、そのようにしたとしても、前記した２つの記憶層を互いの記憶層に影響を及ぼさないように初期化することは困難である。従って、従来の方法では各記憶層を最適な初期化状態にすることができないものである。
【００２３】
このように、最適な初期化が行われないと、Ｃ／Ｎの低下やジッタの増加、そして信号変調度の低下が生じる。さらには書き換え回数も低下する。
【００２４】
そこで、本発明者等は、多層光ディスク構成において従来の積層順を変えることなく、すなわち、従来のカッティング条件や成膜条件等のプロセスをそのまま利用することにより、さらに初期化工程を不要とする多層光ディスクが得られるか否かにつき鋭意研究した結果、以下に示すような解決手段を案出したものであり、かかる多層光ディスク及び多層光ディスクの製造方法を提供することを目的にするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するためになされたものであり、請求項１に係る発明は、
基板上に、少なくとも第１の情報記憶層７、光透過性の接着層１７、第２の情報記憶層１６を積層すると共に、前記基板側から入射される記録再生光によって光学的に記録及び再生が可能な多層の相変化型光情報記録媒体において、
前記第１、第２の情報記憶層７，１６のそれぞれ入射側には、結晶化下地層４ａ，１４ａが設けられていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の多層の相変化型光情報記録媒体であって、
前記記録再生光の案内溝が形成された第１の基板１上に、結晶化下地層４ａを含む第１の情報記憶層７を形成する工程と、
前記記録再生光の案内溝が形成された第２の基板１１上に、結晶化下地層１４ａを含む第２の情報記憶層１６を形成する工程と、
前記第１、第２の情報記憶層７，１６間に配置され、これら情報記憶層７，１６を光学的に分離する光透過性の接着層１７を形成する工程と、
前記第１の情報記憶層７が形成された前記第１の基板１と、前記第２の情報記憶層１６が形成された前記第２の基板１１とを前記光透過性の接着層１７によって接着する工程とよりなることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２８】
本発明になる多層光ディスク及びその製造方法の一実施例の各工程について、以下に図１〜図１０を参照して説明する。図１は、本実施例になる多層光ディスクを形成するための基体部の構成説明図、図２は、本実施例になる多層光ディスクを構成する第１の光ディスクの構成図、図３は、本実施例になる多層光ディスクを構成する第２の光ディスクの構成図、図４は、第１及び第２の光ディスクを貼り合わせた多層光ディスクの構成図、図５は、本実施例になる多層光ディスクの一例を示す構成図、図６は、本実施例になる多層光ディスクの他の例を示す構成図、図７は、本実施例になる多層光ディスクの更に他の例を示す構成図、図８は、第１の光ディスクを構成する第１の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図、図９は、第１の光ディスクを構成する第２の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図、図１０は、本実施例になる多層光ディスクの一例を示す構成図である。
【００２９】
図１において、１は、第１の基板、２は、第１の基板１上に形成された剥離層、２Ｑは、剥離層２の剥離面である。また図２において、３は、前記した剥離層２の上に形成された第１の保護層、４ａは前記した第１の保護層３の上に形成された第１の結晶化下地層、４は、前記した第１の結晶化下地層４ａの上に形成された第１の記録層、５は、前記した第１の記録層４の上に形成された第２の保護層、６は、前記した第２の保護層５の上に形成された第１の反射層であり、これら第１の保護層３、第１の結晶化下地層４ａ、第１の記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６により、第１の情報記憶層７が形成された第１の光ディスク１０が構成される。なお、３Ｑは、第１の保護層３の剥離面、６Ｑは第１の反射層６に設けられた反射層界面（膜面）である。
【００３０】
まず、第１の光ディスク１０を構成する第１の情報記憶層７について説明する。板厚０．６ｍｍ〜１．２ｍｍを有する第１の基板１には、レーザー光を案内する図示しないプリグルーブやプリピットの案内溝が形成されている。この第１の基板１としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられる。
【００３１】
とりわけ、射出成型が可能なポリカーボネートは、従来の装置がそのまま使用でき、コストの点でもメリットがある。また、アクリル材料を用いると堆積した薄膜との密着性が低いため剥離する上で他の材料よりも作製が容易になる。
【００３２】
前記した図示しないレーザー光を案内するプリグルーブやプリピットは、直接、射出成型されたり、平滑な第１の基板１上に２Ｐ法（フォトポリマー法）で形成される。
【００３３】
また、この第１の基板１には、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ角速度一定）やＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ線速度一定）あるいはＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）やＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）のフォーマットがなされ、各セクターの先頭にはアドレス信号がエンボスピットとして予め記録されてもよい。
【００３４】
ユーザーが使用する情報エリア（図示せず）は、空溝で構成され、必要に応じてウォブルされている。この情報エリアへの記録は、グルーブ記録またはランド記録またはランドグルーブ記録方式の何れかが選択される。ランドとグルーブに記録を行う場合には、ランド部とグルーブ部の再生信号がそれぞれ同等になるようランドとグルーブの幅が決められる。本実施例では、光ビームに対し凸形状のトラックをグルーブ、凹形状のトラックをランドと定義する。
【００３５】
トラックピッチは、０．１６μｍ〜１．６μｍ、溝深さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。ここで、トラックピッチとは、グルーブ記録の時には隣り合うグルーブ間の間隔を示し、ランドグルーブ記録の時には、隣り合うランドとグルーブの間隔を示す。
【００３６】
第１の基板１の厚さは、０．１ｍｍ〜１．２ｍｍ、反りを低減するために好ましくは０．３ｍｍ以上が選ばれる。後述する第２の基板と貼り合わせる時に、接着剤として紫外線硬化樹脂を用いる場合には、第１の基板１を通して紫外線を照射するため、透光性の基板を用いるのが好ましい。
【００３７】
図１に示されるように、まず、初めにレーザー光を案内する図示しないプリグルーブやプリピットの案内溝が形成されている基板１上に剥離層２を形成する。これの形成方法は、真空蒸着、スパッタリング等のドライプロセスならびにスピンコート、ディップコート等のウエットプロセスが用いられる。前記した案内溝の形状を第１の情報記憶層７に転写するためには、真空成膜が好ましい。
【００３８】
ドライプロセスの場合には、第１の基板１を真空成膜装置（図示せず）内に設置し、剥離層２と第１の保護層３、第１の結晶化下地層４ａ、第１の記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６とを順次、この順で積層して行く（図２参照）。
【００３９】
前記した剥離層２の成膜には、抵抗加熱型や電子ビーム型の真空蒸着、直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、イオンプレーティング等が用いられる。なお剥離層２には、前記した第１の保護層３との密着力が低い薄膜が用いられる。
【００４０】
剥離層２には、有機材料として、グアニン、アデニン、キサトン、ピレン、ポリエチレン、スチルベン、トリフェニルメタン、アゾジカーボンアミド、ＰＭＭＡ、オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ビスフェノールＡ、ステアリン酸アミド、Ｍｎフタロシアニン、チミン、アントラキノン等、無機材料として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の金属が用いられる。
【００４１】
剥離層２は、溝形状を忠実にトレースすることと平滑性に優れることが要求される。さらに、この剥離層２は、この上に第１の記録層４を含む積層膜を形成するため、スパッタリングや蒸着時に発生する熱に対し不変であることが必要である。
【００４２】
前記した第１の保護層３ならびに第２の保護層５には、金属の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはこれらの混合物が用いられる。
【００４３】
例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣなどの単体、あるいは、これらの混合物が用いられる。これらの酸化物、窒化物、硫化物は、剥離層２との密着力が低いものが好ましい。
【００４４】
前記した第１の保護層３の厚みは、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲にある。使用する光源の波長によって最適膜厚は変動するが、好ましくは、再生信号を増大させるために、１０ｎｍ〜１５０ｎｍとするのがよい。
【００４５】
第２の保護層５の厚みは、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にある。この膜厚が薄いと記録レーザ光による熱が第１の反射層６へ逃げやすく、繰り返し耐久性が向上する。逆に厚いと記録感度が高くなる。
【００４６】
記録レーザ光が青色（波長４００ｎｍ程度）の場合には、第１の保護層３の厚みを３０ｎｍ〜６０ｎｍ、第２の保護層５の厚みを３ｎｍ〜２０ｎｍにすると、反射率が１０％〜３０％、変調度が４０％〜６０％と大きく取れる。ここで変調度とは、（最長マークの振幅の高レベル−最短マークの振幅の低レベル）／最長マークの振幅の高レベルと定義する。記録再生光の波長域において、前記した第１の保護層３並びに第２の保護層５の屈折率ｎは、１．８＜ｎ＜２．５、消衰係数ｋは、０＜ｋ＜０．２の範囲にある。
【００４７】
第１の結晶化下地層４ａには、真空成膜によって結晶化した状態の膜が形成され易い無機材料が用いられる。相変化記録層となる第１の記録層４を形成する前に、この第１の結晶化下地層４ａを第１の保護層３の上に設けて、続いて相変化記録層（第１の記録層）４を、第１の下地層４ａに接するようにして形成すると、通常アモルファス状態で堆積する相変化記録層４が成膜直後から結晶状態で堆積する。
【００４８】
こうすると成膜直後にアモルファス状態である相変化記録層４を結晶状態に相変化させる初期化工程が不要となる。具体的には、Ｓｂ、Ｂｉ、ならびにこれらとＴｅ，Ｇｅの組み合わせの合金があげられる。
【００４９】
相変化記録層４が結晶状態で得られる理由は、定かではないが、Ｓｂならびにその合金の場合には成膜直後から結晶膜が得られやすく、第１の結晶化下地層４ａの結晶が核となり、続いて堆積する相変化材料が結晶成長していくことや、Ｂｉならびにその合金の場合には、Ｂｉの融点が２７１℃と低いため、スパッタや蒸着時に発生する熱によりこの膜が結晶状態に相変化し、続いて堆積する相変化材料が結晶成長していくと推定される。その膜厚は、１〜１０ｎｍの範囲にあり、後述する第２の記憶層に光を導くため透過率を高めるよう、その膜厚は極力薄くすることが望ましい。
【００５０】
第１の記録層４には、アモルファス−結晶間の反射率変化あるいは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系などが相変化材料としてあげられる。書換型以外にもライトワンスの材料を記録層としてもよい。
【００５１】
前記した第１の記録層４の膜厚は２ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは、透過率を高めるために、２ｎｍ〜１０ｎｍとするのがよい。図示していないが、相変化材料を記録層に用いる場合には、図示しない結晶化促進層や拡散抑制層を記録層と保護層との一方の境界面、あるいは、両方の境界面に形成することもできる。結晶化促進層は、相変化材料の結晶化を促す機能を有し、高線速度でのダイレクトオーバーライトを実現する。
【００５２】
前記した如く、第１の記録層４には、透過率を高めるために、膜厚を極薄くする必要があるが、相変化材料の膜厚を薄くすると結晶化がし難くなるという問題が生じる。そこで、同じ膜厚で比較すると、第１の記録層４には、第２の記録層１４の結晶化速度よりも速い材質や組成が用いられるが、Ｓｂ−Ｔｅ共晶点付近の組成を用いる場合には、アンチモンＳｂとテルルＴｅの組成比Ｓｂ／Ｔｅを第２の記録層１４の値より大きくする。
【００５３】
また、拡散抑制層は、保護層に含有されている元素が、繰り返し記録時に前記第１の記録層４の内部に拡散していくことを抑えて、記録層材料が変質するのを防いで書き換え回数を改善する。
【００５４】
第１の反射層６は、Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｓｉなどの金属あるいはこれらの合金や半導体が用いられる。
【００５５】
この第１の反射層６の膜厚は、２ｎｍ〜１００ｎｍにすると、その反射率が良好に保持出来る。なお第１の反射層６の膜厚は、後述する第２の記録層に光を導く際、透過率を高めるために２ｎｍ〜１０ｎｍと薄い方が好ましい。つまり、第１の反射層６は、反射性と透過性を兼ね備える半透明層として機能する。また、第１の記録層４に吸収された光による発熱を伝導するために、熱伝導率が高い方が好ましい。
【００５６】
第１の情報記憶層７を形成するための積層の順番は、従来のＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクと同じ順番である。つまり第１の基板１の上に第１の保護層３、第１の下地層４ａ、第１の記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６の順に薄膜を形成する。このため、これまでの成膜条件や原盤作製条件等が利用できる。
【００５７】
積層の順番をこの逆にすると、第１の基板１の上に第１の反射層６が最初に設けられるため、この第１の反射層６の平滑性が要求される。第１の反射層６をＡｌ合金で作製すると、柱状結晶が成長してこの第１の反射層６表面の凹凸が大きくなる。このため、結晶成長が起こりにくい材料を選択する必要が生じてしまうからである。
【００５８】
さらに本実施例によれば、情報を記録するグルーブ部分は、原盤に例えるとガラス研磨面となり、ノイズがレジスト面よりも低く抑えられるという利点もある。
【００５９】
第１の保護層３と第１の結晶化下地層４ａと第１の記録層４と第２の保護層５と第１の反射層６からなる積層膜（第１の情報記憶層７）の記録ならびに再生光に対する透過率は、後述する第２の情報記憶層を記録再生するため、３０％〜６０％となるようにする。
【００６０】
次に、第２の光ディスク２０を構成する情報記憶層１６につき図３を参照して説明する。図３において、１１は第２の基板、１２は前記した第２の基板１１の上に形成された第２の反射層、１３は、前記した第２の反射層１２の上に形成された第３の保護層、１４ａは前記した第３の保護層１３の上に形成された第２の結晶化下地層、１４は、前記した第２の結晶化下地層１４ａの上に形成された第２の記録層、１５は、前記した第２の記録層１４の上に形成された第４の保護層であり、これら第２の反射層１２、第３の保護層１３、第２の結晶化下地層１４ａ、第２の記録層１４、第４の保護層１５により、第２の情報記憶層１６が形成された第２の光ディスク２０が構成される。なお、１５Ｑは第４の保護層１５の膜面である。
【００６１】
前記した第２の基板１１は、板厚は０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ、好ましくは、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍを有し、前記した第１の基板１と同様にレーザー光を案内するプリグルーブやプリピット（図示せず）が形成されている。この第２の基板１１としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられる。
【００６２】
また、記録再生のレーザ光や初期化レーザ光は第２の基板１１とは反対側の第４の保護層１５側から入射するので、アルミニウム板のような透光性を有しない金属板を用いることもできる。
【００６３】
レーザー光を案内するプリグルーブやプリピットは、前記した第１の基板上１に形成されたと同様な方法で直接、射出成形されたり、平滑な第２の基板上１１に２Ｐ法（フォトポリマー法）で形成される。
【００６４】
また、この第２の基板１１には、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ ＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ角速度一定）やＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ線速度一定）あるいはＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅ ＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）やＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）のフォーマットがされ、各セクターの先頭にはアドレス信号がエンボスピットとしてあらかじめ記録されてもよい。
【００６５】
ユーザーが使用する情報エリア（図示せず）は、空溝で構成され、必要に応じてウォブルされている。このウォブルは、グルーブ記録またはランド記録またはランドグルーブ記録方式の何れかが選択される。
【００６６】
ランドとグルーブに記録を行う場合には、ランド部とグルーブ部の再生信号がそれぞれ同等になるようランドとグルーブの幅が決められ、クロストークやクロスイレーズが最小になるよう溝の深さが波長の１／８〜１／５に設定される。
【００６７】
トラックピッチは、０．１μｍ〜１．６μｍ、溝深さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。例えば４０５ｎｍのレーザ光源を用いる場合には、溝間のピッチは、０．２８μｍ〜０．７０μｍ、溝深さは、１０ｎｍ〜６０ｎｍに設定するのがより好ましい。
【００６８】
次に、第２の光ディスク２０の形成方法につき説明する。まず、第２の基板１１を真空成膜装置（図示せず）内に設置し、第２の反射層１２、第３の保護層１３、第２の結晶化下地層１４ａ、第２の相変化型記録層１４、第４の保護層１５を順次この順で形成する。成膜方法は、抵抗加熱型や電子ビーム型の真空蒸着、直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、イオンプレーティング等が用いられる。
【００６９】
第２の反射層１２は、Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｓｉなどの金属あるいはこれらの合金や半導体が用いられる。第２の反射層１２の膜厚は５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００７０】
第３の保護層１３ならびに第４の保護層１５は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣなどの単体あるいはこれらの混合物が用いられる。
【００７１】
前記した第３の保護層１３の膜厚は、５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にある。この膜厚が薄いと記録レーザ光による熱が第２の反射層１２へ逃げやすく繰り返し耐久性が向上する。逆に厚いと記録感度が高くなる。
【００７２】
第４の保護層１５の膜厚は、１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲にある。この膜厚が薄いと反射率が低下し、記録感度が高まる。逆に厚いと反射率が高まり記録感度が低下する。
【００７３】
記録レーザ光が青色（波長４００ｎｍ程度）の場合には、第３の保護層１３の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍに、第４の保護層１５の膜厚は２５ｎｍ〜６０ｎｍにすると反射率が１０％〜３０％、変調度が４０％〜６０％と大きく取れる。
【００７４】
第２の結晶化下地層１４ａには、第１の結晶化下地層４ａと同様の真空成膜によって結晶化した状態の膜が形成され易い無機材料が用いられる。相変化記録層となる第２の記録層１４を形成する前に、この第２の結晶化下地層１４ａを第３の保護層１３の上に設けて、続いて相変化記録層１４を、第２の結晶化下地層１４ａに接するようにして形成すると、通常アモルファス状態で堆積する相変化記録層１４が成膜直後から結晶状態で堆積する。
【００７５】
こうすると、成膜直後にアモルファス状態である相変化記録層を結晶状態に相変化させる初期化工程が不要となる。
【００７６】
具体的には、Ｓｂ、Ｂｉ、ならびにこれらとＴｅ、Ｇｅの組み合わせの合金があげられる。その膜厚は、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲にあり、記録時に相変化記録層との混合による再生信号の減少がないよう、その膜厚は極力薄くすることが望ましい。
【００７７】
相変化記録層が結晶状態で得られる理由は、前記した通りであるので、ここでは繰返し説明はしない。
【００７８】
記録再生光の波長域において、前記した第３の保護層１３ならびに第４の保護層１５の屈折率ｎは、１．８＜ｎ＜２．５、消衰係数ｋは、０＜ｋ＜０．２の範囲にある。
【００７９】
第２の記録層１４は、アモルファス−結晶間の反射率変化あるいは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的にはＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系などが挙げられる。この第２の記録層１４の膜厚は、１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは、再生信号を増大させ、第１の記録層４での光の減衰を補い記録感度を高めるために、５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲とするのがよい。
【００８０】
第２の記録層１４としての相変化材料の結晶化速度は、第１の記録層４と同じ膜厚で比較すると結晶化速度が遅い。Ｓｂ−Ｔｅ共晶点付近の組成を用いた場合には、アンチモンＳｂとテルルＴｅの組成比Ｓｂ／Ｔｅを第１の記録層４の値よりも小さくする。
【００８１】
次に、第１の光ディスク１０と第２の光ディスク２０とを貼り合わせて多層光ディスク３０を形成する例につき説明する。図４に示されるように、第１の光ディスク１０を構成する第１の反射層６の反射層界面（膜面）６Ｑ上に接着剤を塗布して第１の接着剤層１７を形成し、この第１の接着剤層１７を介して第２の光ディスク２０を構成する第４の保護層１５の膜面１５Ｑと貼り合わせる。
【００８２】
第１の接着剤層１７（これは、後述する如く分離層となる）は、第１の反射層６の反射層界面（膜面）６Ｑ上に、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して形成される。その膜厚は、１μｍ〜２００μｍである。
【００８３】
第１の記録層４と第２記録層１４とに記録された信号の層間のクロストークやクロスイレーズを防ぐために、この分離層１７は厚い方がよいが、厚すぎると球面収差が発生し高密度に記録マークを形成することができなくなる。このため、分離層１７は１０μｍ〜６０μｍ程度が好ましい。
【００８４】
塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等が用いられる。
【００８５】
分離層１７としての紫外線硬化樹脂は、少なくともプレポリマー、単官能アクリレートモノマー、多官能アクリレートモノマー等と光重合開始剤からなる。
【００８６】
また、記録層を２層有する光ディスク３０あるいは後述する光ディスク４０を２枚用意し、第２の基板１１同士を貼り合わせることにより、記録層が合計４面設けられた両面タイプのディスク（両面ディスク）を作製することも出来る。
【００８７】
次に、図４に示されるとおり、第１の基板１上に形成された第１の情報記憶層７を有する第１の光ディスク１０と第２の情報記憶層１６を有する第２の光ディスク２０とが積層された複合情報記憶層を有する多層光ディスク３０を、第１の基板１上に設けられた剥離層２の剥離面２Ｑを境にして第１の保護層３の剥離面３Ｑより剥離する。
【００８８】
この場合、第１の保護層３の剥離面３Ｑと剥離層２の剥離面２Ｑとの密着力が弱いため、第１の基板１を下方に引き離すだけで簡単に剥がすことが出来る。具体的には、剥離のきっかけを作るために、鋭利なカッターナイフを剥離層２の剥離面２Ｑ部分に当てると容易に剥がすことが出来る。
【００８９】
第１の保護層３の剥離層２側の界面には、第１の基板１の上に設けられた図示しない案内溝の凹凸が転写されていて、この形状は固定されている。
【００９０】
次に、前記図示しない案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の上に、透光性のカバー層１８を設ける。このカバー層１８は、単一の樹脂層で構成されたり、基板を接着剤で貼り合わせる等して作られる。（図５、図６参照）
【００９１】
具体的には、第１の保護層３の上に紫外線硬化樹脂を塗布し、図示しない平坦なガラス基板をそこに押し当てて紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後ガラス基板を剥がすことにより、図５に示す如くの透光性を有するカバー層１８が形成された多層光ディスク４０が得られるものである。この単一樹脂層による場合のカバー層１８の厚みは、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍである。
【００９２】
このように、単一樹脂でカバー層１８を形成することにより、複屈折による光学的な異方性を低減することができるので、信号品質が向上する。また、単一樹脂層なので、コスト的に有利であると共に、未硬化分は回収して再利用できるので、甚だ実用的である。
【００９３】
あるいは基板を貼り合わせる場合には、多層光ディスク３０において、図６に示されるように、前記案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の剥離面３Ｑ上に接着剤を塗布して第２の接着剤層２１を形成し、第３の基板２２を前記第２の接着剤層２１と貼り合わせ、前記したと同様、第１の情報記憶層７を有する第１の光ディスク１０と第２の情報記憶層１６を有する第２の光ディスク２０とが積層された複合情報記憶層７，１６を有する多層光ディスク５０を形成する。
【００９４】
第３の基板２２を貼り合わせるには、現在量産されているＤＶＤの貼り合わせ装置を転用することが容易にできるため、新たな装置の導入が不要となる。さらに製造条件の最適化も容易であり、第３の基板２２の厚み精度や光学的均一性が確保できれば実用的な製造方法となる。
【００９５】
この場合、第２の接着剤層２１は、第１の接着剤層１７と同様の紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して形成される。その膜厚は、１μｍ〜２００μｍである。
【００９６】
塗布の方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等が用いられる。紫外線硬化樹脂は、少なくともプレポリマー、単官能アクリレートモノマー、多官能アクリレートモノマー等と光重合開始剤からなる。
【００９７】
第３の基板２２には、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられる。第３の基板２２の表面は鏡面であり、ピットやグルーブは形成されていない。
【００９８】
第３の基板２２の板厚は、前記した第２の基板１１の板厚より薄くし、記録密度を上げるため高ＮＡの対物レンズを用いる場合には、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの透光性の薄い基板とする。
【００９９】
必要に応じて、第３の基板２２上にハードコートや帯電防止剤を設けることも出来る。
【０１００】
記録装置への装着性やハンドリング上の保護性を向上させるために、この多層光ディスク５０等をカートリッジに入れて使用することも出来る。
【０１０１】
なお、前記した多層光ディスク５０等を構成する際、第１の保護層３の剥離面３Ｑより剥離した第１の基板１は、処理して何度でも利用出来るので、甚だ効率的である。
【０１０２】
前記した図６においては、前記案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の上に第２の接着剤層２１を塗布し、第３の基板２２を前記第２の接着剤層２１と貼り合わせた例で説明したが、必ずしもこのようにする必要はなく、第２の接着剤層２１の厚みを大にして、第３の基板２２を省略するようにして多層光ディスク６０を構成しても勿論良いものである。（図７参照）
【０１０３】
このようにして得られた光ディスクの断面を観察すると、図８，図９に示すように、第１の情報記憶層７と第２の情報記憶層１６とで溝部分（入射光の入射方向から見て、グルーブ側壁が入射光に対して凸、凹状）の形状が異なる。
【０１０４】
すなわち、グルーブ断面の形状が、第１の情報記憶層７と、これと隣接している前記した接着剤層２１と第３の基板２２との積層状態において、入射光（レーザ光）の入射方向から見て、前記第１の情報記憶層７のグルーブ側壁７ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁７ａが凹（テーパ）形状になっており、第２の情報記憶層１６と、これと隣接している前記した接着剤層１７との積層状態において、前記第２の情報記憶層１６のグルーブ側壁１６ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁１６ａが凸（逆テーパ）形状となっている。
【０１０５】
さらに詳しく述べると、第１の情報記憶層７のグルーブ側壁７ａとグルーブ底面７ｂとがなすエッジ部分が入射光の入射方向に対し鋭角、つまり尖っている形状を示し、第２の情報記憶層１６のグルーブ側壁１６ａとグルーブ底面１６ｂとがなすエッジ部分が入射光の入射方向に対し鋭角、つまり尖っている形状を示さないようになっている。
【０１０６】
これは、第１の情報記憶層７ではグルーブ底面７ｂの部分が原盤のガラス面に相当して平坦性が保たれるのに対し、グルーブ側壁７ａ部分はレジスト面であり露光の不均一さや現像工程におけるむらによって、レジストが均一に除去されず、この結果グルーブ側壁７ａ部分が湾曲し、入射光の入射方向に対し凹（テーパ）状となる。
【０１０７】
湾曲部分の曲率は、露光や現像の条件によりその度合いが変化する。グルーブ底面７ｂとグルーブ側壁７ａが交わる部分は、底面のガラス面が反映されるため鋭いエッジを有するようになる。すなわち、半径方向にディスクを切断しその断面を観察すると、第１の情報記憶層７のグルーブの両端は尖っている。
【０１０８】
第２の情報記憶層１６は、第１の情報記憶層７とは逆で、ランド部分がガラス面となるため前述した理由により、ランド上面とグルーブ側壁１６ａが交わる部分は、ランド上面のガラス面が反映されるため鋭いエッジを有するようになる。すなわち、半径方向にディスクを切断しその断面を観察すると、第２の情報記憶層１６のランドの両端は入射光の入射方向とは反対方向に尖っている。
【０１０９】
グルーブ側壁１６ａ部分はレジスト面であり、露光の不均一さや現像工程におけるむらによって、レジストが均一に除去されず、この結果グルーブ側壁１６ａ部分が湾曲し、入射光の入射方向に対し凸（逆テーパ）状となる。湾曲部分の曲率は、露光や現像の条件によりその度合いが変化する。グルーブ底面１６ｂとグルーブ側壁１６ａが交わる部分は、レジスト面が反映されるためエッジ部分はだれが生じ易く、鋭いエッジを有しないようになる。
【０１１０】
第１の情報記憶層７を構成するグルーブは、原盤のガラス研磨面がグルーブ部分に転写され、原盤のレジスト面がランド部分に転写されることになる。原盤のガラス研磨面とレジスト面の表面粗さを比較すると、ガラス研磨面の方が平滑であり、ノイズが低く、このためＣ／Ｎやジッタに関して良好な記録再生特性を示す。とりわけ第１の情報記憶層７は、高透過率にするために第１の記録層４の厚みが薄く、Ｃ／Ｎを高めることが難しく、ノイズに関しては敏感である。
【０１１１】
＜実施例＞
次に、本実施例になる多層光ディスクを構成する第１の光ディスク１０の製造方法につき説明する。はじめに第１の情報記憶層７を作製する例につき説明する。
【０１１２】
トラックピッチ０．３２μｍ、溝深さ３０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅０．１５μｍ、ランド幅０．１７μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板（第１の基板）１上に剥離層２、この剥離層２の上に、第１の情報記憶層７を構成する第１の保護層３、第１の結晶化下地層４ａ、第１の相変化記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６を真空装置内で順次成膜し積層膜とした。第１の基板１に形成されるプリグルーブの深さは、剥離層２の形成により目減りするため、後述する第２の基板のプリグルーブの深さよりも深めに設定するのが好ましい。
【０１１３】
まず、真空装置内を真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ以下に排気した後、前記した第１の基板１上に、剥離層２としてビスフェノール−Ａを抵抗加熱法により蒸着した。膜厚は、２００ｎｍである。この膜は第１の基板１のプリグルーブの形状を保ったまま形成でき、また初期化レーザ光に対して透光性を有するものである。
【０１１４】
次に、前記した剥離層２の上に第１の保護層３を形成した。
第１の保護層３としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦ（高周波）スパッタリングして３６ｎｍの膜厚として形成した。この際、真空装置内にＡｒガスを流し２ｍＴｏｒｒの雰囲気で形成した。
【０１１５】
ついで、この第１の保護層３上に、第１の結晶化下地層４ａとして、Ｓｂ７５（ａｔ％）Ｔｅ２５（ａｔ％）をＤＣスパッタリング法で１．５ｎｍ形成し、その後、第１の相変化記録層４として、Ｇｅ８（ａｔ％）Ｓｂ７４（ａｔ％）Ｔｅ１８（ａｔ％）をＤＣスパッタリング法で４ｎｍの膜厚として形成した。この第１の相変化記録層４は、透過率を高めるために非常に薄い膜厚にする必要がある。しかしながら、相変化記録層４の膜厚を薄くすると結晶化速度が低下するため、相変化材料自体の結晶化速度を速くしないとダイレクトオーバーライトが実現できなくなる。
【０１１６】
このため、後述する第２の記録層１４よりも結晶化速度が速い材料や組成を選定する。Ｓｂ−Ｔｅ共晶系の場合には、Ｓｂの含有量を多くすると結晶化速度を速めることができる。今回使用した組成は、Ｓｂ／Ｔｅ＝７４／１８＝４．１１であった。
【０１１７】
この第１の相変化記録層４の上に、第２の保護層５として、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦスパッタリング法で１０ｎｍの膜厚として形成した。最後に、第２の保護層５上に、第１の反射層６としてＡｇ９８（ａｔ％）Ｐｄ１（ａｔ％）Ｃｕ１（ａｔ％）を、ＤＣ（直流）スパッタリング法により８ｎｍの膜厚として形成した。第１の相変化記録層４は成膜直後から結晶状態であり、初期化工程が不要であった。
【０１１８】
この積層膜、すなわち、第１の情報記憶層７の透過率を測定したところ、結晶化状態で４７％であった。
【０１１９】
次に、本実施例になる多層光ディスクを構成する第２の光ディスク２０の製造方法につき説明する。まず、第２の情報記憶層１６を作製する例につき説明する。
【０１２０】
トラックピッチ０．３２μｍ、溝深さ２０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅０．１５μｍ、ランド幅０．１７μｍ）が設けられた板厚１．１ｍｍのポリカーボネート基板（第２の基板）１１上に、第２の情報記憶層１６を構成する第２の反射層１２、この第２の反射層１２上に第３の保護層１３、この第３の保護層１３上に第２の結晶化下地層１４ａ、この第２の結晶化下地層１４ａ上に第２の相変化記録層１４、この第２の相変化記録層１４上に第４の保護層１５を真空装置内で順次成膜し積層膜とした。
【０１２１】
前記した如く、第２の情報記憶層１６は、第１の情報記憶層７とは逆の順番に成膜する。この第２の情報記憶層１６は、前記した剥離層２による溝深さの目減りがない分、プリグルーブの深さは浅めに設定されている。
【０１２２】
真空装置内を真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ以下に排気した後、前記真空装置内にＡｒガスを流し２ｍＴｏｒｒの雰囲気で第２の基板１１上に第２の情報記憶層１６（積層膜）を形成した。はじめに第２の反射層１２として、Ａｇ９８（ａｔ％）Ｐｄ１（ａｔ％）Ｃｕ１（ａｔ％）をＤＣ（直流）スパッタリングして２１０ｎｍ設けた。
【０１２３】
次に、この第２の反射層１２上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦ（高周波）スパッタリングして、厚さ１１．５ｎｍの第３の保護層１３を形成した。ついで、この第３の保護層１３上に、第２の結晶化下地層１４ａとしてＢｉをＤＣスパッタリング法で３ｎｍ形成した。その後、第２の相変化記録層１４として、Ｇｅ８（ａｔ％）Ｓｂ６９（ａｔ％）Ｔｅ２３（ａｔ％）をＤＣスパッタリング法で１３ｎｍ形成した。
【０１２４】
第２の相変化記録層１４は、第１の相変化記録層４よりも結晶化速度が遅い材料や組成を選定する。Ｓｂ−Ｔｅ共晶系の場合には、Ｓｂの含有量を少なくすると結晶化速度を減ずることができる。今回使用した組成は、Ｓｂ／Ｔｅ＝６９／２３＝３．０であった。
【０１２５】
この第２の相変化記録層１４上に、第４の保護層１５としてＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦスパッタリング法で３６ｎｍ成膜した。その結果、第２の記録層１４は結晶状態であり初期化工程が不要であった。
【０１２６】
次に、第１の接着剤層１７として紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ＥＸ８２０７）を、第１の反射層６の膜面６Ｑ上にスピンコートし、未硬化状態のうちに第２の基板１１上に積層された第４の保護層１５の膜面１５Ｑと貼り合わせ、紫外線を第１の基板１を通して照射し、接着剤層１７を硬化させて多層光ディスク３０を得た。この際の第１の接着剤層１７としての膜厚は、２０μｍであった。
【０１２７】
その後、第１の基板１を、多層光ディスク３０を構成する第１の保護層３の剥離面３Ｑから剥離する。この際、第１の基板１と第２の基板１１をそれぞれ吸引して基板を引き離すか、あるいは基板の間に、鋭利な金属板や楔状の金属板を押入れることにより剥離する。これにより、多層光ディスク３０は、第１の保護層３の剥離面３Ｑと剥離層２の剥離面２Ｑとの間で剥される。
【０１２８】
この際、例え第１の保護層３側に剥離層２が残っていたとしても、メチルアルコール、エチルアルコール等の有機溶剤を残留部分に塗布すれば簡単に洗い流すことができる。あるいは、次の工程で使用する紫外線硬化樹脂を塗布すると、剥離層であるビスフェノールＡが樹脂に溶解し、剥離層２は除去される。
【０１２９】
第１の保護層３の剥離層２側の界面には、第１の基板１の上に設けられた図示しない案内溝の凹凸が転写されていて、この形状は固定されている。
【０１３０】
次に、図示しない案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の剥離面３Ｑ上に、第１の接着剤層１７と同様の紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ＥＸ８２０７）をスピンコートして第２の接着剤層２１を形成し、未硬化状態のうちに第３の基板２２として厚さ９０μｍのポリカーボネート製シートを貼り合わせ、しかる後紫外線を第３の基板２２を通して照射することにより、第２の接着剤層２１を硬化させて多層光ディスク７０を得た。第２の接着剤層２１の膜厚は、１０μｍであった。（図１０参照）
【０１３１】
次に、この多層光ディスク７０の記録再生特性を調べた。まず、第３の基板２２側から第１の相変化記録層４のグルーブ部に記録を行った。グルーブ断面の形状は、第１の情報記憶層７と、これと隣接している前記した接着剤層２１と第３の基板２２との積層状態において、入射光（レーザ光）の入射方向から見て、前記第１の情報記憶層７のグルーブ側壁７ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁７ａが凹（テーパ）形状になっている。このグルーブ部は、原盤カッティング時のガラス研磨面に相当する。
【０１３２】
記録の条件は、記録レーザ波長は４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡは０．８５で、変調信号は１７ｐｐ、記録ストラテジはマルチパルス記録を用いた。線速度は５．２８ｍ／ｓとし、クロック周波数は６６ＭＨｚに設定した。最短マークである２Ｔ信号を２つのパルスで構成し、クロック周波数の逆数である周期をＴとして、０．５Ｔ幅の先頭パルスと０．５Ｔ幅の第２パルスと０．６Ｔ幅の冷却パルスからなる記録ストラテジを使った。
【０１３３】
例えばｎＴについては、０．５Ｔ幅のパルスがｎ個と、０．６Ｔ幅の冷却パルス１個から構成されるストラテジを用いた。記録パワーは、３値に変調した。ピークパワーＰｐ９．５ｍＷ，イレーズパワーＰｅ４．５ｍＷ，ボトムパワーＰｂ０．１ｍＷに設定した。再生パワーＰｒは０．８５ｍＷにして再生を行った。タイムインターバルアナライザーを使って、クロックに対するジッタを測った。
【０１３４】
１回目の記録のジッタは１０．８％、変調度は４５％であり、良好な記録再生特性を示した。また、原盤のガラス面であるグルーブのノイズレベルは−７１．５ｄＢｍと低いのに対し、レジスト面であるランドのノイズレベルは−６９．５ｄＢｍとノイズが高かった。
【０１３５】
ダイレクトオーバーライト１００回後のジッタも１１．５％と低く、初回に比べわずか０．７％の増加にすぎなかった。
【０１３６】
次に、第３の基板２２側から第１の相変化記録層４を透過して第２の相変化記録層１４のグルーブ部に記録を行った。グルーブ断面の形状は、第２の情報記憶層１６と、これと隣接している前記した接着剤層１７との積層状態において、入射光（レーザ光）の入射方向から見て、前記第２の情報記憶層１６のグルーブ側壁１６ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁１６ａが凸（逆テーパ）形状となっている。
【０１３７】
記録の条件は、前記した第１の相変化記録層４を記録した場合と、記録ストラテジのパルス幅とパワーを除いて同じである。記録ストラテジは、たとえばｎＴについては、０．４Ｔ幅のパルスがｎ個と０．７Ｔ幅の冷却パルス１個から構成されるストラテジを用いた。ピークパワーＰｐ１０．７ｍＷ，イレーズパワーＰｅ５．３ｍＷ，ボトムパワーＰｂ０．１ｍＷに設定した。再生パワーＰｒは０．８５ｍＷにして再生を行った。タイムインターバルアナライザーを使って、クロックに対するジッタを測った。
【０１３８】
１回目の記録のジッタは９．８％、変調度は６０％であり、良好な記録再生特性を示した。これは、第２の相変化記録層１４に関して最適に初期化が行われたことを示している。ダイレクトオーバーライト１００回後のジッタも１０．３％と低く、初回に比べわずか０．５％の増加にすぎなかった。
【０１３９】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、初期化工程が不要の上、各情報記憶層を独立に形成することができる。又、第１の情報記憶層と第２の情報記憶層を別々に作っておき、その後貼り合わせるという簡単な方法で多層の相変化型光情報記録媒体を得ることができるので、製造時間が大幅に短縮できる。
【０１４０】
（２）更に、本発明によれば、従来のカッティング条件や成膜条件等のプロセスがそのまま利用することが出来るので、甚だ効率が良く多層の相変化型光情報記録媒体を得ることができ、すこぶる実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多層光ディスクを形成するための基体部の構成説明図である。
【図２】本発明に係る多層光ディスクを構成する第１の光ディスクの構成図である。
【図３】本発明に係る多層光ディスクを構成する第２の光ディスクの構成図である。
【図４】第１及び第２の光ディスクを貼り合わせた複合光ディスクの構成図である。
【図５】本発明に係る多層光ディスクの一例を示す構成図である。
【図６】本発明に係る多層光ディスクの他の例を示す構成図である。
【図７】本発明に係る多層光ディスクの更に他の例を示す構成図である。
【図８】第１の光ディスクを構成する第１の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図である。
【図９】第１の光ディスクを構成する第２の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明に係る多層光ディスクの他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 剥離層
３ 第１の保護層
４ 第１の記録層
４ａ 第１の結晶化下地層
５ 第２の保護層
６ 第１の反射層
７ 第１の情報記憶層
７ａ グルーブ側壁
７ｂ グルーブ底面
１０ 第１の光ディスク
１１ 第２の基板
１２ 第２の反射層
１３ 第３の保護層
１４ 第２の記録層
１４ａ 第２の結晶化下地層
１５ 第４の保護層
１６ 第２の情報記憶層
１６ａ グルーブ側壁
１６ｂ グルーブ底面
１７ 第１の接着剤層
１８ カバー層
２０ 第１の光ディスク
２１ 第２の接着剤層
２２ 第３の基板
２３ 第３の接着剤層
３０ 多層光ディスク
４０ 多層光ディスク
５０ 多層光ディスク
６０ 多層光ディスク
７０ 多層光ディスク
【発明の属する技術分野】
本発明は光学的に情報の記録、再生が可能な多層光情報記録媒体（多層光ディスク）ならびに多層光情報記録媒体（多層光ディスク）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に光ディスクは、レーザ光の案内溝等が形成された基板上に、第１の保護層と、相変化型記録層と、第２の保護層と、反射層とをこの順番に積層し、その上に保護膜を形成することにより得ていたものである。このような光ディスクは、例えば開口率（ＮＡ）０．６の光学系を使用したＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等として知られている。
【０００３】
近年になって、さらに記録容量を高める（高密度化）ために、２次元方向の面密度の増大化を図った研究開発が進められていて、それの商品化が待たれているものである。そのためには、記録再生光の波長を短くし、高ＮＡの対物レンズを用いたシステムでなければならず、それへの各種提案がなされている。
【０００４】
これは、記録再生レーザ光を現行の赤色（波長６３５ｎｍ〜６６０ｎｍ）から短波長の青紫色（波長４００ｎｍ〜４２０ｎｍ）に短くする。同時に対物レンズのＮＡも現行の０．６から０．６５、０．７０、０．７５、０．７８、０．８５等に高める。
【０００５】
高ＮＡにした場合に、透過する基板の厚さによる収差を抑えるため基板の光ビーム入射側の板厚を薄くする必要がある。ところが薄い基板上に案内溝を形成したり、記録媒体を成膜することは、製造上の難易度が高く、また基板の反りも大きくなる。
【０００６】
このため、板厚の厚い第１の基板上に、通常の積層膜の堆積順とは逆にまず反射層と記録層と保護層からなる積層膜を設け、その後に、板厚の薄い第２の基板を接着層を介して貼り合わせる方法が、例えば、特開平１０―３０２３０９号公報等に記載され広く知られている。
【０００７】
しかしながら、記録再生レーザ光の短波長化や対物レンズの高ＮＡ化には技術的な限界があり、２次元方向の面密度の向上は頭打ちになる。そこで３次元方向に記録面を多数有する、いわゆる多層記録が検討されている。例えば、書き換え型の２層光ディスク特開平９―１９８７０９等が提案されている。この光ディスクの製造方法は、まず光入射方向から見て手前側の記憶層を基板に形成し、この上に奥側の記憶層の案内溝を形成し、その後に奥側の層を形成するものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このような従来の光ディスクの製造方法では、高ＮＡで短波長のレーザ光源を用いた大容量の光ディスクには適用できない。何故ならば、高ＮＡのレンズを用いる場合には前記した理由により薄い基板が必要であり、この上に案内溝を形成したり、記録媒体を成膜することは、製造上の難易度が高く、また基板の反りも大きくなるからである。
【０００９】
すなわち、多層光ディスクにおいては、光ビーム入射側から順次記憶層を形成することが難しい。ＮＡが０．８５の対物レンズを用いた場合、基板は０．１ｍｍ程度の厚さにする必要がある。従来のＣＤ（コンパクトディスク）は基板厚が１．２ｍｍであり、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）は基板厚が、０．６ｍｍである。従って、基板上への加工が比較的たやすく行えるものである。
【００１０】
しかるに、高密度化された光ディスクにあって、これまでと同様の射出成型により０．１ｍｍの基板を成型し、その表面にレーザ光の案内溝やエンボスピットをスタンパーから精度よく転写することは非常に難しい。また、０．１ｍｍの基板は剛性がなく柔軟なため、装置間の搬送や装置への装着等が煩雑になる。
【００１１】
たとえ薄い厚さの案内溝を有する基板を作製し、第１の記憶層を形成したとしても、多層とするためには、さらに第１の記憶層の上面に第２の記憶層を形成する必要がある。上記したような薄い基板は、剛性がなく柔軟なため装置間の搬送や第２の案内溝を転写するためのスタンパーへの装着や剥離等が煩雑になる。
【００１２】
また、前記したように、厚い基板上に通常の積層膜の堆積順とは逆に第２の記憶層（記録再生光の入射方向からみて奥側）を形成したとしても、第１の記憶層（記録再生光の入射方向からみて手前側）を設けるためには透光性のスタンパーが必要となる。すなわち第２の記憶層を形成した後に、第１の記憶層用の案内溝を設けるよう第２の記憶層の上面にスタンパーを押し当てフォトポリマー法にて案内溝を転写する。このとき第２の記憶層は透過率が低いので、第１の記憶層を通して紫外線を照射してフォトポリマーを硬化する。通常用いられるスタンパーは金属製で不透明であり、この製法には透明な特別なスタンパーを用意しなければならい。
【００１３】
また、これら２つの製法は１つの記憶層を形成した後、もう１つの記憶層の案内溝を作製し、その後に記憶層を順次積上げるものであり時間を追って連続的に工程を進める必要があり生産性の低下は避けられない。
【００１４】
たとえ薄い厚さの案内溝を有する基板を作製し、第１の記憶層と第２の記憶層を有する多層媒体を形成したとしても、２つの記憶層を互いの記憶層に影響を及ぼさないように短い処理時間で効率的に初期化することは困難である。
【００１５】
しかしながら効率さえ考えなければ、記録用のドライブを用いてレーザ光を各記憶層に焦点を合わせ、グルーブにトラッキングサーボをかけて１トラックずつ連続して初期化パワーを照射すれば互いに記憶層に影響を及ぼさないように初期化することは可能である。記録用の光学ピックアップの焦点深度が浅いため、焦点が合った層のみが初期化されるためである。
【００１６】
相変化型光ディスクにおいて、成膜直後の記録層は、非晶質（アモルファス）状態で反射率は低い。従って、まず始めに、レーザ光を照射して記録層を加熱し、光記録媒体（光ディスク）全面を反射率の高い結晶状態にする。すなわち、初期化を行う。初期化した光ディスクにレーザ光を局所的に照射して、記録層を溶融、急冷し、アモルファス状態に相変化させる。相変化に伴い記録層の光学的性質（反射率、透過率、複素屈折率等）が変化して、情報が記録される。
【００１７】
再生は、記録時より弱いレーザ光を記録層に照射して、結晶とアモルファスとの反射率差、または位相差を検出して行う。書き換えは、結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワーの上に重畳した記録ピークパワーを記録層に投入することにより、消去過程を経ることなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライトする。
【００１８】
しかるに、相変化型光ディスクの量産ラインで用いる初期化装置は、ＮＡが低くこのため焦点深度が深い。
【００１９】
また、第１の記憶層と第２の記憶層との間隔が数１０μｍと狭いため、レーザ光の入射側、すなわち初期化するレーザ方向側から見て手前の第１の記憶層に焦点を合わせても、第２の記憶層までも初期化レーザ光が照射されてしまい、２つの記憶層が同時に結晶化してしまう。
【００２０】
ところで、透過率の高い第１の記憶層を初期化するためには、標準的な単層の記憶層を初期化するときの初期化パワーよりも高いパワーのレーザ光を照射する必要がある。こうすると、第２の記憶層に対しては過剰に光エネルギーや熱エネルギーが印加されることになり、各記憶層を最適な初期化状態とすることができない。逆に第２の記憶層を最適な状態に初期化すると、第１の記憶層に対しては初期化パワーが不足し、それへの十分な結晶化が行えない。
【００２１】
また、各層の初期化感度を調整し、第１の記憶層と第２の記憶層を同時に初期化することも考えられるが、これを実現することは難しい。
【００２２】
そこで、板厚の厚い基板上に、通常の積層膜の堆積順とは逆にまず反射層と記録層と保護層からなる記憶層を設け、その後に光ビーム入射側の案内溝を形成し、奥側の記憶層と同様の順番でもう一つの記憶層を形成することが考えられるが、そのようにしたとしても、前記した２つの記憶層を互いの記憶層に影響を及ぼさないように初期化することは困難である。従って、従来の方法では各記憶層を最適な初期化状態にすることができないものである。
【００２３】
このように、最適な初期化が行われないと、Ｃ／Ｎの低下やジッタの増加、そして信号変調度の低下が生じる。さらには書き換え回数も低下する。
【００２４】
そこで、本発明者等は、多層光ディスク構成において従来の積層順を変えることなく、すなわち、従来のカッティング条件や成膜条件等のプロセスをそのまま利用することにより、さらに初期化工程を不要とする多層光ディスクが得られるか否かにつき鋭意研究した結果、以下に示すような解決手段を案出したものであり、かかる多層光ディスク及び多層光ディスクの製造方法を提供することを目的にするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる目的を達成するためになされたものであり、請求項１に係る発明は、
基板上に、少なくとも第１の情報記憶層７、光透過性の接着層１７、第２の情報記憶層１６を積層すると共に、前記基板側から入射される記録再生光によって光学的に記録及び再生が可能な多層の相変化型光情報記録媒体において、
前記第１、第２の情報記憶層７，１６のそれぞれ入射側には、結晶化下地層４ａ，１４ａが設けられていることを特徴とする。
【００２６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１記載の多層の相変化型光情報記録媒体であって、
前記記録再生光の案内溝が形成された第１の基板１上に、結晶化下地層４ａを含む第１の情報記憶層７を形成する工程と、
前記記録再生光の案内溝が形成された第２の基板１１上に、結晶化下地層１４ａを含む第２の情報記憶層１６を形成する工程と、
前記第１、第２の情報記憶層７，１６間に配置され、これら情報記憶層７，１６を光学的に分離する光透過性の接着層１７を形成する工程と、
前記第１の情報記憶層７が形成された前記第１の基板１と、前記第２の情報記憶層１６が形成された前記第２の基板１１とを前記光透過性の接着層１７によって接着する工程とよりなることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる実施の形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２８】
本発明になる多層光ディスク及びその製造方法の一実施例の各工程について、以下に図１〜図１０を参照して説明する。図１は、本実施例になる多層光ディスクを形成するための基体部の構成説明図、図２は、本実施例になる多層光ディスクを構成する第１の光ディスクの構成図、図３は、本実施例になる多層光ディスクを構成する第２の光ディスクの構成図、図４は、第１及び第２の光ディスクを貼り合わせた多層光ディスクの構成図、図５は、本実施例になる多層光ディスクの一例を示す構成図、図６は、本実施例になる多層光ディスクの他の例を示す構成図、図７は、本実施例になる多層光ディスクの更に他の例を示す構成図、図８は、第１の光ディスクを構成する第１の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図、図９は、第１の光ディスクを構成する第２の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図、図１０は、本実施例になる多層光ディスクの一例を示す構成図である。
【００２９】
図１において、１は、第１の基板、２は、第１の基板１上に形成された剥離層、２Ｑは、剥離層２の剥離面である。また図２において、３は、前記した剥離層２の上に形成された第１の保護層、４ａは前記した第１の保護層３の上に形成された第１の結晶化下地層、４は、前記した第１の結晶化下地層４ａの上に形成された第１の記録層、５は、前記した第１の記録層４の上に形成された第２の保護層、６は、前記した第２の保護層５の上に形成された第１の反射層であり、これら第１の保護層３、第１の結晶化下地層４ａ、第１の記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６により、第１の情報記憶層７が形成された第１の光ディスク１０が構成される。なお、３Ｑは、第１の保護層３の剥離面、６Ｑは第１の反射層６に設けられた反射層界面（膜面）である。
【００３０】
まず、第１の光ディスク１０を構成する第１の情報記憶層７について説明する。板厚０．６ｍｍ〜１．２ｍｍを有する第１の基板１には、レーザー光を案内する図示しないプリグルーブやプリピットの案内溝が形成されている。この第１の基板１としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられる。
【００３１】
とりわけ、射出成型が可能なポリカーボネートは、従来の装置がそのまま使用でき、コストの点でもメリットがある。また、アクリル材料を用いると堆積した薄膜との密着性が低いため剥離する上で他の材料よりも作製が容易になる。
【００３２】
前記した図示しないレーザー光を案内するプリグルーブやプリピットは、直接、射出成型されたり、平滑な第１の基板１上に２Ｐ法（フォトポリマー法）で形成される。
【００３３】
また、この第１の基板１には、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ角速度一定）やＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ線速度一定）あるいはＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）やＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ａｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）のフォーマットがなされ、各セクターの先頭にはアドレス信号がエンボスピットとして予め記録されてもよい。
【００３４】
ユーザーが使用する情報エリア（図示せず）は、空溝で構成され、必要に応じてウォブルされている。この情報エリアへの記録は、グルーブ記録またはランド記録またはランドグルーブ記録方式の何れかが選択される。ランドとグルーブに記録を行う場合には、ランド部とグルーブ部の再生信号がそれぞれ同等になるようランドとグルーブの幅が決められる。本実施例では、光ビームに対し凸形状のトラックをグルーブ、凹形状のトラックをランドと定義する。
【００３５】
トラックピッチは、０．１６μｍ〜１．６μｍ、溝深さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。ここで、トラックピッチとは、グルーブ記録の時には隣り合うグルーブ間の間隔を示し、ランドグルーブ記録の時には、隣り合うランドとグルーブの間隔を示す。
【００３６】
第１の基板１の厚さは、０．１ｍｍ〜１．２ｍｍ、反りを低減するために好ましくは０．３ｍｍ以上が選ばれる。後述する第２の基板と貼り合わせる時に、接着剤として紫外線硬化樹脂を用いる場合には、第１の基板１を通して紫外線を照射するため、透光性の基板を用いるのが好ましい。
【００３７】
図１に示されるように、まず、初めにレーザー光を案内する図示しないプリグルーブやプリピットの案内溝が形成されている基板１上に剥離層２を形成する。これの形成方法は、真空蒸着、スパッタリング等のドライプロセスならびにスピンコート、ディップコート等のウエットプロセスが用いられる。前記した案内溝の形状を第１の情報記憶層７に転写するためには、真空成膜が好ましい。
【００３８】
ドライプロセスの場合には、第１の基板１を真空成膜装置（図示せず）内に設置し、剥離層２と第１の保護層３、第１の結晶化下地層４ａ、第１の記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６とを順次、この順で積層して行く（図２参照）。
【００３９】
前記した剥離層２の成膜には、抵抗加熱型や電子ビーム型の真空蒸着、直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、イオンプレーティング等が用いられる。なお剥離層２には、前記した第１の保護層３との密着力が低い薄膜が用いられる。
【００４０】
剥離層２には、有機材料として、グアニン、アデニン、キサトン、ピレン、ポリエチレン、スチルベン、トリフェニルメタン、アゾジカーボンアミド、ＰＭＭＡ、オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、ビスフェノールＡ、ステアリン酸アミド、Ｍｎフタロシアニン、チミン、アントラキノン等、無機材料として、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の金属が用いられる。
【００４１】
剥離層２は、溝形状を忠実にトレースすることと平滑性に優れることが要求される。さらに、この剥離層２は、この上に第１の記録層４を含む積層膜を形成するため、スパッタリングや蒸着時に発生する熱に対し不変であることが必要である。
【００４２】
前記した第１の保護層３ならびに第２の保護層５には、金属の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはこれらの混合物が用いられる。
【００４３】
例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣなどの単体、あるいは、これらの混合物が用いられる。これらの酸化物、窒化物、硫化物は、剥離層２との密着力が低いものが好ましい。
【００４４】
前記した第１の保護層３の厚みは、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲にある。使用する光源の波長によって最適膜厚は変動するが、好ましくは、再生信号を増大させるために、１０ｎｍ〜１５０ｎｍとするのがよい。
【００４５】
第２の保護層５の厚みは、１ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にある。この膜厚が薄いと記録レーザ光による熱が第１の反射層６へ逃げやすく、繰り返し耐久性が向上する。逆に厚いと記録感度が高くなる。
【００４６】
記録レーザ光が青色（波長４００ｎｍ程度）の場合には、第１の保護層３の厚みを３０ｎｍ〜６０ｎｍ、第２の保護層５の厚みを３ｎｍ〜２０ｎｍにすると、反射率が１０％〜３０％、変調度が４０％〜６０％と大きく取れる。ここで変調度とは、（最長マークの振幅の高レベル−最短マークの振幅の低レベル）／最長マークの振幅の高レベルと定義する。記録再生光の波長域において、前記した第１の保護層３並びに第２の保護層５の屈折率ｎは、１．８＜ｎ＜２．５、消衰係数ｋは、０＜ｋ＜０．２の範囲にある。
【００４７】
第１の結晶化下地層４ａには、真空成膜によって結晶化した状態の膜が形成され易い無機材料が用いられる。相変化記録層となる第１の記録層４を形成する前に、この第１の結晶化下地層４ａを第１の保護層３の上に設けて、続いて相変化記録層（第１の記録層）４を、第１の下地層４ａに接するようにして形成すると、通常アモルファス状態で堆積する相変化記録層４が成膜直後から結晶状態で堆積する。
【００４８】
こうすると成膜直後にアモルファス状態である相変化記録層４を結晶状態に相変化させる初期化工程が不要となる。具体的には、Ｓｂ、Ｂｉ、ならびにこれらとＴｅ，Ｇｅの組み合わせの合金があげられる。
【００４９】
相変化記録層４が結晶状態で得られる理由は、定かではないが、Ｓｂならびにその合金の場合には成膜直後から結晶膜が得られやすく、第１の結晶化下地層４ａの結晶が核となり、続いて堆積する相変化材料が結晶成長していくことや、Ｂｉならびにその合金の場合には、Ｂｉの融点が２７１℃と低いため、スパッタや蒸着時に発生する熱によりこの膜が結晶状態に相変化し、続いて堆積する相変化材料が結晶成長していくと推定される。その膜厚は、１〜１０ｎｍの範囲にあり、後述する第２の記憶層に光を導くため透過率を高めるよう、その膜厚は極力薄くすることが望ましい。
【００５０】
第１の記録層４には、アモルファス−結晶間の反射率変化あるいは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｓｂ−Ｔｅ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系などが相変化材料としてあげられる。書換型以外にもライトワンスの材料を記録層としてもよい。
【００５１】
前記した第１の記録層４の膜厚は２ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは、透過率を高めるために、２ｎｍ〜１０ｎｍとするのがよい。図示していないが、相変化材料を記録層に用いる場合には、図示しない結晶化促進層や拡散抑制層を記録層と保護層との一方の境界面、あるいは、両方の境界面に形成することもできる。結晶化促進層は、相変化材料の結晶化を促す機能を有し、高線速度でのダイレクトオーバーライトを実現する。
【００５２】
前記した如く、第１の記録層４には、透過率を高めるために、膜厚を極薄くする必要があるが、相変化材料の膜厚を薄くすると結晶化がし難くなるという問題が生じる。そこで、同じ膜厚で比較すると、第１の記録層４には、第２の記録層１４の結晶化速度よりも速い材質や組成が用いられるが、Ｓｂ−Ｔｅ共晶点付近の組成を用いる場合には、アンチモンＳｂとテルルＴｅの組成比Ｓｂ／Ｔｅを第２の記録層１４の値より大きくする。
【００５３】
また、拡散抑制層は、保護層に含有されている元素が、繰り返し記録時に前記第１の記録層４の内部に拡散していくことを抑えて、記録層材料が変質するのを防いで書き換え回数を改善する。
【００５４】
第１の反射層６は、Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｓｉなどの金属あるいはこれらの合金や半導体が用いられる。
【００５５】
この第１の反射層６の膜厚は、２ｎｍ〜１００ｎｍにすると、その反射率が良好に保持出来る。なお第１の反射層６の膜厚は、後述する第２の記録層に光を導く際、透過率を高めるために２ｎｍ〜１０ｎｍと薄い方が好ましい。つまり、第１の反射層６は、反射性と透過性を兼ね備える半透明層として機能する。また、第１の記録層４に吸収された光による発熱を伝導するために、熱伝導率が高い方が好ましい。
【００５６】
第１の情報記憶層７を形成するための積層の順番は、従来のＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクと同じ順番である。つまり第１の基板１の上に第１の保護層３、第１の下地層４ａ、第１の記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６の順に薄膜を形成する。このため、これまでの成膜条件や原盤作製条件等が利用できる。
【００５７】
積層の順番をこの逆にすると、第１の基板１の上に第１の反射層６が最初に設けられるため、この第１の反射層６の平滑性が要求される。第１の反射層６をＡｌ合金で作製すると、柱状結晶が成長してこの第１の反射層６表面の凹凸が大きくなる。このため、結晶成長が起こりにくい材料を選択する必要が生じてしまうからである。
【００５８】
さらに本実施例によれば、情報を記録するグルーブ部分は、原盤に例えるとガラス研磨面となり、ノイズがレジスト面よりも低く抑えられるという利点もある。
【００５９】
第１の保護層３と第１の結晶化下地層４ａと第１の記録層４と第２の保護層５と第１の反射層６からなる積層膜（第１の情報記憶層７）の記録ならびに再生光に対する透過率は、後述する第２の情報記憶層を記録再生するため、３０％〜６０％となるようにする。
【００６０】
次に、第２の光ディスク２０を構成する情報記憶層１６につき図３を参照して説明する。図３において、１１は第２の基板、１２は前記した第２の基板１１の上に形成された第２の反射層、１３は、前記した第２の反射層１２の上に形成された第３の保護層、１４ａは前記した第３の保護層１３の上に形成された第２の結晶化下地層、１４は、前記した第２の結晶化下地層１４ａの上に形成された第２の記録層、１５は、前記した第２の記録層１４の上に形成された第４の保護層であり、これら第２の反射層１２、第３の保護層１３、第２の結晶化下地層１４ａ、第２の記録層１４、第４の保護層１５により、第２の情報記憶層１６が形成された第２の光ディスク２０が構成される。なお、１５Ｑは第４の保護層１５の膜面である。
【００６１】
前記した第２の基板１１は、板厚は０．３ｍｍ〜１．２ｍｍ、好ましくは、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍを有し、前記した第１の基板１と同様にレーザー光を案内するプリグルーブやプリピット（図示せず）が形成されている。この第２の基板１１としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられる。
【００６２】
また、記録再生のレーザ光や初期化レーザ光は第２の基板１１とは反対側の第４の保護層１５側から入射するので、アルミニウム板のような透光性を有しない金属板を用いることもできる。
【００６３】
レーザー光を案内するプリグルーブやプリピットは、前記した第１の基板上１に形成されたと同様な方法で直接、射出成形されたり、平滑な第２の基板上１１に２Ｐ法（フォトポリマー法）で形成される。
【００６４】
また、この第２の基板１１には、ＣＡＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ ＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔｙ角速度一定）やＣＬＶ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ線速度一定）あるいはＺＣＡＶ（Ｚｏｎｅ ＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）やＺＣＬＶ（Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）のフォーマットがされ、各セクターの先頭にはアドレス信号がエンボスピットとしてあらかじめ記録されてもよい。
【００６５】
ユーザーが使用する情報エリア（図示せず）は、空溝で構成され、必要に応じてウォブルされている。このウォブルは、グルーブ記録またはランド記録またはランドグルーブ記録方式の何れかが選択される。
【００６６】
ランドとグルーブに記録を行う場合には、ランド部とグルーブ部の再生信号がそれぞれ同等になるようランドとグルーブの幅が決められ、クロストークやクロスイレーズが最小になるよう溝の深さが波長の１／８〜１／５に設定される。
【００６７】
トラックピッチは、０．１μｍ〜１．６μｍ、溝深さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。例えば４０５ｎｍのレーザ光源を用いる場合には、溝間のピッチは、０．２８μｍ〜０．７０μｍ、溝深さは、１０ｎｍ〜６０ｎｍに設定するのがより好ましい。
【００６８】
次に、第２の光ディスク２０の形成方法につき説明する。まず、第２の基板１１を真空成膜装置（図示せず）内に設置し、第２の反射層１２、第３の保護層１３、第２の結晶化下地層１４ａ、第２の相変化型記録層１４、第４の保護層１５を順次この順で形成する。成膜方法は、抵抗加熱型や電子ビーム型の真空蒸着、直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、イオンプレーティング等が用いられる。
【００６９】
第２の反射層１２は、Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｉｎ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｓｉなどの金属あるいはこれらの合金や半導体が用いられる。第２の反射層１２の膜厚は５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【００７０】
第３の保護層１３ならびに第４の保護層１５は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物が用いられる。例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＳｉＯＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＳｉＣなどの単体あるいはこれらの混合物が用いられる。
【００７１】
前記した第３の保護層１３の膜厚は、５ｎｍ〜５０ｎｍの範囲にある。この膜厚が薄いと記録レーザ光による熱が第２の反射層１２へ逃げやすく繰り返し耐久性が向上する。逆に厚いと記録感度が高くなる。
【００７２】
第４の保護層１５の膜厚は、１０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲にある。この膜厚が薄いと反射率が低下し、記録感度が高まる。逆に厚いと反射率が高まり記録感度が低下する。
【００７３】
記録レーザ光が青色（波長４００ｎｍ程度）の場合には、第３の保護層１３の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍに、第４の保護層１５の膜厚は２５ｎｍ〜６０ｎｍにすると反射率が１０％〜３０％、変調度が４０％〜６０％と大きく取れる。
【００７４】
第２の結晶化下地層１４ａには、第１の結晶化下地層４ａと同様の真空成膜によって結晶化した状態の膜が形成され易い無機材料が用いられる。相変化記録層となる第２の記録層１４を形成する前に、この第２の結晶化下地層１４ａを第３の保護層１３の上に設けて、続いて相変化記録層１４を、第２の結晶化下地層１４ａに接するようにして形成すると、通常アモルファス状態で堆積する相変化記録層１４が成膜直後から結晶状態で堆積する。
【００７５】
こうすると、成膜直後にアモルファス状態である相変化記録層を結晶状態に相変化させる初期化工程が不要となる。
【００７６】
具体的には、Ｓｂ、Ｂｉ、ならびにこれらとＴｅ、Ｇｅの組み合わせの合金があげられる。その膜厚は、１ｎｍ〜２０ｎｍの範囲にあり、記録時に相変化記録層との混合による再生信号の減少がないよう、その膜厚は極力薄くすることが望ましい。
【００７７】
相変化記録層が結晶状態で得られる理由は、前記した通りであるので、ここでは繰返し説明はしない。
【００７８】
記録再生光の波長域において、前記した第３の保護層１３ならびに第４の保護層１５の屈折率ｎは、１．８＜ｎ＜２．５、消衰係数ｋは、０＜ｋ＜０．２の範囲にある。
【００７９】
第２の記録層１４は、アモルファス−結晶間の反射率変化あるいは屈折率変化を利用する相変化材料が用いられる。具体的にはＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系、Ａｇ−Ｉｎ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｃｕ−Ａｌ−Ｓｂ−Ｔｅ系などが挙げられる。この第２の記録層１４の膜厚は、１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは、再生信号を増大させ、第１の記録層４での光の減衰を補い記録感度を高めるために、５ｎｍ〜３０ｎｍの範囲とするのがよい。
【００８０】
第２の記録層１４としての相変化材料の結晶化速度は、第１の記録層４と同じ膜厚で比較すると結晶化速度が遅い。Ｓｂ−Ｔｅ共晶点付近の組成を用いた場合には、アンチモンＳｂとテルルＴｅの組成比Ｓｂ／Ｔｅを第１の記録層４の値よりも小さくする。
【００８１】
次に、第１の光ディスク１０と第２の光ディスク２０とを貼り合わせて多層光ディスク３０を形成する例につき説明する。図４に示されるように、第１の光ディスク１０を構成する第１の反射層６の反射層界面（膜面）６Ｑ上に接着剤を塗布して第１の接着剤層１７を形成し、この第１の接着剤層１７を介して第２の光ディスク２０を構成する第４の保護層１５の膜面１５Ｑと貼り合わせる。
【００８２】
第１の接着剤層１７（これは、後述する如く分離層となる）は、第１の反射層６の反射層界面（膜面）６Ｑ上に、紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して形成される。その膜厚は、１μｍ〜２００μｍである。
【００８３】
第１の記録層４と第２記録層１４とに記録された信号の層間のクロストークやクロスイレーズを防ぐために、この分離層１７は厚い方がよいが、厚すぎると球面収差が発生し高密度に記録マークを形成することができなくなる。このため、分離層１７は１０μｍ〜６０μｍ程度が好ましい。
【００８４】
塗布方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等が用いられる。
【００８５】
分離層１７としての紫外線硬化樹脂は、少なくともプレポリマー、単官能アクリレートモノマー、多官能アクリレートモノマー等と光重合開始剤からなる。
【００８６】
また、記録層を２層有する光ディスク３０あるいは後述する光ディスク４０を２枚用意し、第２の基板１１同士を貼り合わせることにより、記録層が合計４面設けられた両面タイプのディスク（両面ディスク）を作製することも出来る。
【００８７】
次に、図４に示されるとおり、第１の基板１上に形成された第１の情報記憶層７を有する第１の光ディスク１０と第２の情報記憶層１６を有する第２の光ディスク２０とが積層された複合情報記憶層を有する多層光ディスク３０を、第１の基板１上に設けられた剥離層２の剥離面２Ｑを境にして第１の保護層３の剥離面３Ｑより剥離する。
【００８８】
この場合、第１の保護層３の剥離面３Ｑと剥離層２の剥離面２Ｑとの密着力が弱いため、第１の基板１を下方に引き離すだけで簡単に剥がすことが出来る。具体的には、剥離のきっかけを作るために、鋭利なカッターナイフを剥離層２の剥離面２Ｑ部分に当てると容易に剥がすことが出来る。
【００８９】
第１の保護層３の剥離層２側の界面には、第１の基板１の上に設けられた図示しない案内溝の凹凸が転写されていて、この形状は固定されている。
【００９０】
次に、前記図示しない案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の上に、透光性のカバー層１８を設ける。このカバー層１８は、単一の樹脂層で構成されたり、基板を接着剤で貼り合わせる等して作られる。（図５、図６参照）
【００９１】
具体的には、第１の保護層３の上に紫外線硬化樹脂を塗布し、図示しない平坦なガラス基板をそこに押し当てて紫外線を照射することにより、紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後ガラス基板を剥がすことにより、図５に示す如くの透光性を有するカバー層１８が形成された多層光ディスク４０が得られるものである。この単一樹脂層による場合のカバー層１８の厚みは、０．０１ｍｍ〜０．３ｍｍである。
【００９２】
このように、単一樹脂でカバー層１８を形成することにより、複屈折による光学的な異方性を低減することができるので、信号品質が向上する。また、単一樹脂層なので、コスト的に有利であると共に、未硬化分は回収して再利用できるので、甚だ実用的である。
【００９３】
あるいは基板を貼り合わせる場合には、多層光ディスク３０において、図６に示されるように、前記案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の剥離面３Ｑ上に接着剤を塗布して第２の接着剤層２１を形成し、第３の基板２２を前記第２の接着剤層２１と貼り合わせ、前記したと同様、第１の情報記憶層７を有する第１の光ディスク１０と第２の情報記憶層１６を有する第２の光ディスク２０とが積層された複合情報記憶層７，１６を有する多層光ディスク５０を形成する。
【００９４】
第３の基板２２を貼り合わせるには、現在量産されているＤＶＤの貼り合わせ装置を転用することが容易にできるため、新たな装置の導入が不要となる。さらに製造条件の最適化も容易であり、第３の基板２２の厚み精度や光学的均一性が確保できれば実用的な製造方法となる。
【００９５】
この場合、第２の接着剤層２１は、第１の接着剤層１７と同様の紫外線硬化樹脂や熱硬化性樹脂を塗布して形成される。その膜厚は、１μｍ〜２００μｍである。
【００９６】
塗布の方法としては、スピンコート法、スプレー法、ディップ法、ブレードコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法等が用いられる。紫外線硬化樹脂は、少なくともプレポリマー、単官能アクリレートモノマー、多官能アクリレートモノマー等と光重合開始剤からなる。
【００９７】
第３の基板２２には、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル等のプラスチック基板やガラス基板が用いられる。第３の基板２２の表面は鏡面であり、ピットやグルーブは形成されていない。
【００９８】
第３の基板２２の板厚は、前記した第２の基板１１の板厚より薄くし、記録密度を上げるため高ＮＡの対物レンズを用いる場合には、０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍの透光性の薄い基板とする。
【００９９】
必要に応じて、第３の基板２２上にハードコートや帯電防止剤を設けることも出来る。
【０１００】
記録装置への装着性やハンドリング上の保護性を向上させるために、この多層光ディスク５０等をカートリッジに入れて使用することも出来る。
【０１０１】
なお、前記した多層光ディスク５０等を構成する際、第１の保護層３の剥離面３Ｑより剥離した第１の基板１は、処理して何度でも利用出来るので、甚だ効率的である。
【０１０２】
前記した図６においては、前記案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の上に第２の接着剤層２１を塗布し、第３の基板２２を前記第２の接着剤層２１と貼り合わせた例で説明したが、必ずしもこのようにする必要はなく、第２の接着剤層２１の厚みを大にして、第３の基板２２を省略するようにして多層光ディスク６０を構成しても勿論良いものである。（図７参照）
【０１０３】
このようにして得られた光ディスクの断面を観察すると、図８，図９に示すように、第１の情報記憶層７と第２の情報記憶層１６とで溝部分（入射光の入射方向から見て、グルーブ側壁が入射光に対して凸、凹状）の形状が異なる。
【０１０４】
すなわち、グルーブ断面の形状が、第１の情報記憶層７と、これと隣接している前記した接着剤層２１と第３の基板２２との積層状態において、入射光（レーザ光）の入射方向から見て、前記第１の情報記憶層７のグルーブ側壁７ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁７ａが凹（テーパ）形状になっており、第２の情報記憶層１６と、これと隣接している前記した接着剤層１７との積層状態において、前記第２の情報記憶層１６のグルーブ側壁１６ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁１６ａが凸（逆テーパ）形状となっている。
【０１０５】
さらに詳しく述べると、第１の情報記憶層７のグルーブ側壁７ａとグルーブ底面７ｂとがなすエッジ部分が入射光の入射方向に対し鋭角、つまり尖っている形状を示し、第２の情報記憶層１６のグルーブ側壁１６ａとグルーブ底面１６ｂとがなすエッジ部分が入射光の入射方向に対し鋭角、つまり尖っている形状を示さないようになっている。
【０１０６】
これは、第１の情報記憶層７ではグルーブ底面７ｂの部分が原盤のガラス面に相当して平坦性が保たれるのに対し、グルーブ側壁７ａ部分はレジスト面であり露光の不均一さや現像工程におけるむらによって、レジストが均一に除去されず、この結果グルーブ側壁７ａ部分が湾曲し、入射光の入射方向に対し凹（テーパ）状となる。
【０１０７】
湾曲部分の曲率は、露光や現像の条件によりその度合いが変化する。グルーブ底面７ｂとグルーブ側壁７ａが交わる部分は、底面のガラス面が反映されるため鋭いエッジを有するようになる。すなわち、半径方向にディスクを切断しその断面を観察すると、第１の情報記憶層７のグルーブの両端は尖っている。
【０１０８】
第２の情報記憶層１６は、第１の情報記憶層７とは逆で、ランド部分がガラス面となるため前述した理由により、ランド上面とグルーブ側壁１６ａが交わる部分は、ランド上面のガラス面が反映されるため鋭いエッジを有するようになる。すなわち、半径方向にディスクを切断しその断面を観察すると、第２の情報記憶層１６のランドの両端は入射光の入射方向とは反対方向に尖っている。
【０１０９】
グルーブ側壁１６ａ部分はレジスト面であり、露光の不均一さや現像工程におけるむらによって、レジストが均一に除去されず、この結果グルーブ側壁１６ａ部分が湾曲し、入射光の入射方向に対し凸（逆テーパ）状となる。湾曲部分の曲率は、露光や現像の条件によりその度合いが変化する。グルーブ底面１６ｂとグルーブ側壁１６ａが交わる部分は、レジスト面が反映されるためエッジ部分はだれが生じ易く、鋭いエッジを有しないようになる。
【０１１０】
第１の情報記憶層７を構成するグルーブは、原盤のガラス研磨面がグルーブ部分に転写され、原盤のレジスト面がランド部分に転写されることになる。原盤のガラス研磨面とレジスト面の表面粗さを比較すると、ガラス研磨面の方が平滑であり、ノイズが低く、このためＣ／Ｎやジッタに関して良好な記録再生特性を示す。とりわけ第１の情報記憶層７は、高透過率にするために第１の記録層４の厚みが薄く、Ｃ／Ｎを高めることが難しく、ノイズに関しては敏感である。
【０１１１】
＜実施例＞
次に、本実施例になる多層光ディスクを構成する第１の光ディスク１０の製造方法につき説明する。はじめに第１の情報記憶層７を作製する例につき説明する。
【０１１２】
トラックピッチ０．３２μｍ、溝深さ３０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅０．１５μｍ、ランド幅０．１７μｍ）が設けられた板厚０．６ｍｍのポリカーボネート基板（第１の基板）１上に剥離層２、この剥離層２の上に、第１の情報記憶層７を構成する第１の保護層３、第１の結晶化下地層４ａ、第１の相変化記録層４、第２の保護層５、第１の反射層６を真空装置内で順次成膜し積層膜とした。第１の基板１に形成されるプリグルーブの深さは、剥離層２の形成により目減りするため、後述する第２の基板のプリグルーブの深さよりも深めに設定するのが好ましい。
【０１１３】
まず、真空装置内を真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ以下に排気した後、前記した第１の基板１上に、剥離層２としてビスフェノール−Ａを抵抗加熱法により蒸着した。膜厚は、２００ｎｍである。この膜は第１の基板１のプリグルーブの形状を保ったまま形成でき、また初期化レーザ光に対して透光性を有するものである。
【０１１４】
次に、前記した剥離層２の上に第１の保護層３を形成した。
第１の保護層３としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦ（高周波）スパッタリングして３６ｎｍの膜厚として形成した。この際、真空装置内にＡｒガスを流し２ｍＴｏｒｒの雰囲気で形成した。
【０１１５】
ついで、この第１の保護層３上に、第１の結晶化下地層４ａとして、Ｓｂ７５（ａｔ％）Ｔｅ２５（ａｔ％）をＤＣスパッタリング法で１．５ｎｍ形成し、その後、第１の相変化記録層４として、Ｇｅ８（ａｔ％）Ｓｂ７４（ａｔ％）Ｔｅ１８（ａｔ％）をＤＣスパッタリング法で４ｎｍの膜厚として形成した。この第１の相変化記録層４は、透過率を高めるために非常に薄い膜厚にする必要がある。しかしながら、相変化記録層４の膜厚を薄くすると結晶化速度が低下するため、相変化材料自体の結晶化速度を速くしないとダイレクトオーバーライトが実現できなくなる。
【０１１６】
このため、後述する第２の記録層１４よりも結晶化速度が速い材料や組成を選定する。Ｓｂ−Ｔｅ共晶系の場合には、Ｓｂの含有量を多くすると結晶化速度を速めることができる。今回使用した組成は、Ｓｂ／Ｔｅ＝７４／１８＝４．１１であった。
【０１１７】
この第１の相変化記録層４の上に、第２の保護層５として、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦスパッタリング法で１０ｎｍの膜厚として形成した。最後に、第２の保護層５上に、第１の反射層６としてＡｇ９８（ａｔ％）Ｐｄ１（ａｔ％）Ｃｕ１（ａｔ％）を、ＤＣ（直流）スパッタリング法により８ｎｍの膜厚として形成した。第１の相変化記録層４は成膜直後から結晶状態であり、初期化工程が不要であった。
【０１１８】
この積層膜、すなわち、第１の情報記憶層７の透過率を測定したところ、結晶化状態で４７％であった。
【０１１９】
次に、本実施例になる多層光ディスクを構成する第２の光ディスク２０の製造方法につき説明する。まず、第２の情報記憶層１６を作製する例につき説明する。
【０１２０】
トラックピッチ０．３２μｍ、溝深さ２０ｎｍのプリグルーブ（グルーブ幅０．１５μｍ、ランド幅０．１７μｍ）が設けられた板厚１．１ｍｍのポリカーボネート基板（第２の基板）１１上に、第２の情報記憶層１６を構成する第２の反射層１２、この第２の反射層１２上に第３の保護層１３、この第３の保護層１３上に第２の結晶化下地層１４ａ、この第２の結晶化下地層１４ａ上に第２の相変化記録層１４、この第２の相変化記録層１４上に第４の保護層１５を真空装置内で順次成膜し積層膜とした。
【０１２１】
前記した如く、第２の情報記憶層１６は、第１の情報記憶層７とは逆の順番に成膜する。この第２の情報記憶層１６は、前記した剥離層２による溝深さの目減りがない分、プリグルーブの深さは浅めに設定されている。
【０１２２】
真空装置内を真空度１×１０−６Ｔｏｒｒ以下に排気した後、前記真空装置内にＡｒガスを流し２ｍＴｏｒｒの雰囲気で第２の基板１１上に第２の情報記憶層１６（積層膜）を形成した。はじめに第２の反射層１２として、Ａｇ９８（ａｔ％）Ｐｄ１（ａｔ％）Ｃｕ１（ａｔ％）をＤＣ（直流）スパッタリングして２１０ｎｍ設けた。
【０１２３】
次に、この第２の反射層１２上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦ（高周波）スパッタリングして、厚さ１１．５ｎｍの第３の保護層１３を形成した。ついで、この第３の保護層１３上に、第２の結晶化下地層１４ａとしてＢｉをＤＣスパッタリング法で３ｎｍ形成した。その後、第２の相変化記録層１４として、Ｇｅ８（ａｔ％）Ｓｂ６９（ａｔ％）Ｔｅ２３（ａｔ％）をＤＣスパッタリング法で１３ｎｍ形成した。
【０１２４】
第２の相変化記録層１４は、第１の相変化記録層４よりも結晶化速度が遅い材料や組成を選定する。Ｓｂ−Ｔｅ共晶系の場合には、Ｓｂの含有量を少なくすると結晶化速度を減ずることができる。今回使用した組成は、Ｓｂ／Ｔｅ＝６９／２３＝３．０であった。
【０１２５】
この第２の相変化記録層１４上に、第４の保護層１５としてＺｎＳ−ＳｉＯ２（８０：２０ｍｏｌ％）をＲＦスパッタリング法で３６ｎｍ成膜した。その結果、第２の記録層１４は結晶状態であり初期化工程が不要であった。
【０１２６】
次に、第１の接着剤層１７として紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ＥＸ８２０７）を、第１の反射層６の膜面６Ｑ上にスピンコートし、未硬化状態のうちに第２の基板１１上に積層された第４の保護層１５の膜面１５Ｑと貼り合わせ、紫外線を第１の基板１を通して照射し、接着剤層１７を硬化させて多層光ディスク３０を得た。この際の第１の接着剤層１７としての膜厚は、２０μｍであった。
【０１２７】
その後、第１の基板１を、多層光ディスク３０を構成する第１の保護層３の剥離面３Ｑから剥離する。この際、第１の基板１と第２の基板１１をそれぞれ吸引して基板を引き離すか、あるいは基板の間に、鋭利な金属板や楔状の金属板を押入れることにより剥離する。これにより、多層光ディスク３０は、第１の保護層３の剥離面３Ｑと剥離層２の剥離面２Ｑとの間で剥される。
【０１２８】
この際、例え第１の保護層３側に剥離層２が残っていたとしても、メチルアルコール、エチルアルコール等の有機溶剤を残留部分に塗布すれば簡単に洗い流すことができる。あるいは、次の工程で使用する紫外線硬化樹脂を塗布すると、剥離層であるビスフェノールＡが樹脂に溶解し、剥離層２は除去される。
【０１２９】
第１の保護層３の剥離層２側の界面には、第１の基板１の上に設けられた図示しない案内溝の凹凸が転写されていて、この形状は固定されている。
【０１３０】
次に、図示しない案内溝の凹凸が転写されている第１の保護層３の剥離面３Ｑ上に、第１の接着剤層１７と同様の紫外線硬化樹脂（大日本インキ化学工業（株）製 ＥＸ８２０７）をスピンコートして第２の接着剤層２１を形成し、未硬化状態のうちに第３の基板２２として厚さ９０μｍのポリカーボネート製シートを貼り合わせ、しかる後紫外線を第３の基板２２を通して照射することにより、第２の接着剤層２１を硬化させて多層光ディスク７０を得た。第２の接着剤層２１の膜厚は、１０μｍであった。（図１０参照）
【０１３１】
次に、この多層光ディスク７０の記録再生特性を調べた。まず、第３の基板２２側から第１の相変化記録層４のグルーブ部に記録を行った。グルーブ断面の形状は、第１の情報記憶層７と、これと隣接している前記した接着剤層２１と第３の基板２２との積層状態において、入射光（レーザ光）の入射方向から見て、前記第１の情報記憶層７のグルーブ側壁７ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁７ａが凹（テーパ）形状になっている。このグルーブ部は、原盤カッティング時のガラス研磨面に相当する。
【０１３２】
記録の条件は、記録レーザ波長は４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡは０．８５で、変調信号は１７ｐｐ、記録ストラテジはマルチパルス記録を用いた。線速度は５．２８ｍ／ｓとし、クロック周波数は６６ＭＨｚに設定した。最短マークである２Ｔ信号を２つのパルスで構成し、クロック周波数の逆数である周期をＴとして、０．５Ｔ幅の先頭パルスと０．５Ｔ幅の第２パルスと０．６Ｔ幅の冷却パルスからなる記録ストラテジを使った。
【０１３３】
例えばｎＴについては、０．５Ｔ幅のパルスがｎ個と、０．６Ｔ幅の冷却パルス１個から構成されるストラテジを用いた。記録パワーは、３値に変調した。ピークパワーＰｐ９．５ｍＷ，イレーズパワーＰｅ４．５ｍＷ，ボトムパワーＰｂ０．１ｍＷに設定した。再生パワーＰｒは０．８５ｍＷにして再生を行った。タイムインターバルアナライザーを使って、クロックに対するジッタを測った。
【０１３４】
１回目の記録のジッタは１０．８％、変調度は４５％であり、良好な記録再生特性を示した。また、原盤のガラス面であるグルーブのノイズレベルは−７１．５ｄＢｍと低いのに対し、レジスト面であるランドのノイズレベルは−６９．５ｄＢｍとノイズが高かった。
【０１３５】
ダイレクトオーバーライト１００回後のジッタも１１．５％と低く、初回に比べわずか０．７％の増加にすぎなかった。
【０１３６】
次に、第３の基板２２側から第１の相変化記録層４を透過して第２の相変化記録層１４のグルーブ部に記録を行った。グルーブ断面の形状は、第２の情報記憶層１６と、これと隣接している前記した接着剤層１７との積層状態において、入射光（レーザ光）の入射方向から見て、前記第２の情報記憶層１６のグルーブ側壁１６ａは、入射光に対して、そのグルーブ側壁１６ａが凸（逆テーパ）形状となっている。
【０１３７】
記録の条件は、前記した第１の相変化記録層４を記録した場合と、記録ストラテジのパルス幅とパワーを除いて同じである。記録ストラテジは、たとえばｎＴについては、０．４Ｔ幅のパルスがｎ個と０．７Ｔ幅の冷却パルス１個から構成されるストラテジを用いた。ピークパワーＰｐ１０．７ｍＷ，イレーズパワーＰｅ５．３ｍＷ，ボトムパワーＰｂ０．１ｍＷに設定した。再生パワーＰｒは０．８５ｍＷにして再生を行った。タイムインターバルアナライザーを使って、クロックに対するジッタを測った。
【０１３８】
１回目の記録のジッタは９．８％、変調度は６０％であり、良好な記録再生特性を示した。これは、第２の相変化記録層１４に関して最適に初期化が行われたことを示している。ダイレクトオーバーライト１００回後のジッタも１０．３％と低く、初回に比べわずか０．５％の増加にすぎなかった。
【０１３９】
【発明の効果】
（１）本発明によれば、初期化工程が不要の上、各情報記憶層を独立に形成することができる。又、第１の情報記憶層と第２の情報記憶層を別々に作っておき、その後貼り合わせるという簡単な方法で多層の相変化型光情報記録媒体を得ることができるので、製造時間が大幅に短縮できる。
【０１４０】
（２）更に、本発明によれば、従来のカッティング条件や成膜条件等のプロセスがそのまま利用することが出来るので、甚だ効率が良く多層の相変化型光情報記録媒体を得ることができ、すこぶる実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多層光ディスクを形成するための基体部の構成説明図である。
【図２】本発明に係る多層光ディスクを構成する第１の光ディスクの構成図である。
【図３】本発明に係る多層光ディスクを構成する第２の光ディスクの構成図である。
【図４】第１及び第２の光ディスクを貼り合わせた複合光ディスクの構成図である。
【図５】本発明に係る多層光ディスクの一例を示す構成図である。
【図６】本発明に係る多層光ディスクの他の例を示す構成図である。
【図７】本発明に係る多層光ディスクの更に他の例を示す構成図である。
【図８】第１の光ディスクを構成する第１の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図である。
【図９】第１の光ディスクを構成する第２の情報記憶層のランドとグルーブの状態を示す概略断面図である。
【図１０】本発明に係る多層光ディスクの他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 剥離層
３ 第１の保護層
４ 第１の記録層
４ａ 第１の結晶化下地層
５ 第２の保護層
６ 第１の反射層
７ 第１の情報記憶層
７ａ グルーブ側壁
７ｂ グルーブ底面
１０ 第１の光ディスク
１１ 第２の基板
１２ 第２の反射層
１３ 第３の保護層
１４ 第２の記録層
１４ａ 第２の結晶化下地層
１５ 第４の保護層
１６ 第２の情報記憶層
１６ａ グルーブ側壁
１６ｂ グルーブ底面
１７ 第１の接着剤層
１８ カバー層
２０ 第１の光ディスク
２１ 第２の接着剤層
２２ 第３の基板
２３ 第３の接着剤層
３０ 多層光ディスク
４０ 多層光ディスク
５０ 多層光ディスク
６０ 多層光ディスク
７０ 多層光ディスク
Claims (2)
- 基板上に、少なくとも第１の情報記憶層、光透過性の接着層、第２の情報記憶層を積層すると共に、前記基板側から入射される記録再生光によって光学的に記録及び再生が可能な多層の相変化型光情報記録媒体において、
前記第１、第２の情報記憶層のそれぞれ入射側には、結晶化下地層が設けられていることを特徴とする多層の相変化型光情報記録媒体。 - 請求項１記載の多層の相変化型光情報記録媒体であって、
前記記録再生光の案内溝が形成された第１の基板上に、結晶化下地層を含む第１の情報記憶層を形成する工程と、
前記記録再生光の案内溝が形成された第２の基板上に、結晶化下地層を含む第２の情報記憶層を形成する工程と、
前記第１、第２の情報記憶層間に配置され、これら情報記憶層を光学的に分離する光透過性の接着層を形成する工程と、
前記第１の情報記憶層が形成された前記第１の基板と、前記第２の情報記憶層が形成された前記第２の基板とを前記光透過性の接着層によって接着する工程とよりなることを特徴とする多層の相変化型光情報記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002160127A JP2004005836A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 多層の相変化型光情報記録媒体及び多層の相変化型光情報記録媒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002160127A JP2004005836A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 多層の相変化型光情報記録媒体及び多層の相変化型光情報記録媒体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004005836A true JP2004005836A (ja) | 2004-01-08 |
Family
ID=30429654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002160127A Pending JP2004005836A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 多層の相変化型光情報記録媒体及び多層の相変化型光情報記録媒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004005836A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009161A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 多層情報記録媒体及びその製造方法 |
| US8007867B2 (en) | 2005-08-30 | 2011-08-30 | Panasonic Corporation | Multilayered information recording medium and process for producing said multilayered information recording medium, and apparatus for producing multilayered information recording medium and screen constituting said production apparatus for producing multilayered information recording medium |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002160127A patent/JP2004005836A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006009161A1 (ja) * | 2004-07-21 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 多層情報記録媒体及びその製造方法 |
| US8007867B2 (en) | 2005-08-30 | 2011-08-30 | Panasonic Corporation | Multilayered information recording medium and process for producing said multilayered information recording medium, and apparatus for producing multilayered information recording medium and screen constituting said production apparatus for producing multilayered information recording medium |
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