JP2007141417A5 - - Google Patents

Description

光記録媒体およびその製造方法

この発明は、光記録媒体およびその製造方法に関する。詳しくは、無機記録膜を有する光記録媒体およびその製造方法に関する。

光記録媒体は、例えばＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）やＤＶＤ−Ｒ(Digital Versatile Disc-Recordable)で広く知られているように、その記録層を構成する記録材料は、有機色素を用いたものが普及している。

一方、無機記録材料を用いる記録媒体の提案も、種々なされている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、現在、記録材料が無機材料による記録媒体（以下無機記録媒体という）に比し、記録材料が有機材料による記録媒体（以下有機記録媒体という）が広く用いられている。その理由は、無機材料を記録膜とした場合、反射率の自由度が狭いためＲＯＭ（Read only Memory）との互換性が得られないという不都合があったこと、更に、記録特性や耐久性の向上を図ると、多層膜とせざるを得ず、その製造装置、例えばスパッタ装置への設備投資などが必要となることから、有機材料による場合に比して、コスト高となるなどの問題を有することである。

これに対して有機材料を記録材料とする光記録媒体においては、その記録層はスピンコート法により成膜することができるものであり、これに反射膜の成膜を行えば良い程度であることから、その製造方法は簡単で、製造装置の設備費用も低廉である。

一方、光ディスクの高密度化は、主として光源の波長の短波長化と対物レンズの開口数（Ｎ．Ａ．）により実現されてきた。現在は短波長４００ｎｍ近辺のブルーの半導体レーザが実用化されてきたため、このような波長の光源に適した有機色素の開発が必要となっている。
しかし、短波長光に対する光学的な特性を満たす有機色素は、色素分子のサイズが小さくなる方向であり、分子設計の自由度が小さくなり、結果として、得られるメディアの特性としても設計の自由度が少ない。

また、次世代光ディスクの規格として商品化されているブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標）、以下ＢＤ）においては、Ｎ．Ａ．が、０．８５であるため、スキューの許容度が小さいなどの問題から、記録層に対する記録再生のブルーレーザ光の照射は、記録層上に形成された厚さ０．１ｍｍの光透過層側からなされる。有機色素を用いる場合、有機色素と光透過層が直接接すると光透過層に分子が拡散することを防ぐために誘電体膜を追加で成膜しなければならない。これらの状況から、有機色素に替わる、低廉な記録膜が求められている。

特開平１１−１４４３１６号公報

ＣＤ−ＲやＤＶＤ−Ｒの光学系においても、記録再生特性の面で無機記録媒体が有機記録媒体より優位となる場合がある。しかしながら、例えば相変化型の記録媒体におけるように、スパッタ法によって記録層を形成する光記録媒体にあって、その構成膜数が多層である場合、製造の煩雑さや、コストの問題が生ずる。そこで、この光記録媒体の構成膜数は、３〜４層以下であること望まれる。

したがって、この発明の目的は、無機記録膜を有する光記録媒体において、記録再生特性や生産性に優れ、且つ、コストの低廉化を実現できる光記録媒体を提供することにある。

上述の課題を解決するために、第１の発明は、
無機記録膜を有する光記録媒体であって、
無機記録膜が、
Ｇｅの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜と接するように設けられた、金属材料からなる隣接膜と
を備え、
酸化物膜の吸収係数ｋが、０．１５≦ｋ≦０．９０の範囲であることを特徴とする光記録媒体である。

第２の発明は、
無機記録膜を有する光記録媒体の製造方法であって、
Ｔｉからなる隣接膜を成膜する工程と、
Ｇｅの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と隣接膜とは隣接するように成膜され、
酸化物膜の吸収係数ｋが、０．１５≦ｋ≦０．９０の範囲であることを特徴とする光記録媒体の製造方法である。

第１および第２の発明では、酸化物膜の膜厚が、１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下であることが好ましい。また、第１および第２の発明では、隣接膜が酸化されており、該隣接膜の酸素の組成が９原子％以上３８原子％以下であることが好ましい。隣接膜が、Ｔｉからなることが好ましい。隣接膜が、Ｓｉをさらに含有させたＴｉＳｉ合金からなることが好ましい。ＴｉＳｉ合金のＳｉの組成が、８原子％以上３２原子％以下であることが好ましい。隣接膜が、Ａｌからなることが好ましい。隣接膜が、Ａｌと、希土類金属のＴｂ,Ｇｄ,Ｄｙ,Ｎｄのいずれか１種以上との合金膜であることが好ましい。

第１および第２の発明では、酸化物膜の隣接膜と接する側とは反対側の面に誘電体膜がさらに設けられていることが好ましい。誘電体膜が、ＳｉＮからなることが好ましい。誘電体膜が、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなることが好ましい。誘電体膜が、酸化物膜に隣接する第１の誘電体膜と、該第１の誘電体膜上に形成された第２の誘電体膜とを備え、第１の誘電体膜がＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなり、第２の誘電体膜がＳｉＮからなることが好ましい。誘電体膜の膜厚が、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。

第１および第２発明では、典型的には、ランド・グルーブの凹凸面が形成された基板上に、少なくとも酸化物膜および隣接膜が形成されて成る。

第１および第２の発明では、トラックピッチが０．２９μｍ以上０．３５μｍ以下の範囲の案内溝を有する基板上に形成されてなり、かつ、グルーブ深さが１８ｎｍ以上２１．５ｎｍ以下の範囲で形成されてなることが好ましい。この場合、案内溝のうち、記録・再生するグルーブ面からの、再生光学系における戻り検出光量をＲ_ON、他方のグルーブ面からの戻り検出光量をＲ_INとしたとき、−０．０１＜２（Ｒ_ON−Ｒ_IN）/（Ｒ_ON＋Ｒ_IN）であることが好ましい。また、ウォブル振幅が、９ｎｍ以上１３ｎｍ以下であることが好ましい。

第１の発明では、識別情報が記録された識別情報記録領域を設けることが好ましい。この識別情報は、酸化物膜に識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録される、または、無機記録膜を識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されることが好ましい。

第２の発明では、波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のレーザ光を酸化物膜側から光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることが好ましい。また、レーザ光を隣接膜側から光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることが好ましく、この工程にて照射されるレーザ光は、光学ヘッドスキャンスピード５ｍ／ｓ以上９ｍ／ｓ以下、レーザパワー３４００ｍＷ以上４０００ｍＷ以下の条件で光記録媒体に照射されることが好ましい。

第１および第２の発明では、無機記録膜が、ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、この酸化物膜に隣接する隣接膜とからなるので、光を無機記録膜に照射すると、隣接膜の光触媒効果により酸化物膜の酸素が隣接膜側で多くなるように分離する。これにより、酸化物膜が酸素濃度の高い層と酸素濃度の低い層とに分離し、酸化物膜の光学定数が大きく変化する。したがって、変調度の大きな再生信号が得られるので、良好な記録特性を実現できる。

以上説明したように、この発明によれば、無機記録膜を有する光記録媒体の記録再生特性や生産性を向上し、且つ、コストの低廉化を実現できる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。

（１）第１の実施形態
光記録媒体の構成
図１は、この発明の第１の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。この光記録媒体１０は、基板１上に、無機記録膜６、誘電体膜４、光透過層５が順次積層された構成を有する。

この第１の実施形態による光記録媒体１０では、光透過層５の側からレーザ光を情報信号部２に照射することにより、情報信号の記録および／または再生が行われる。例えば、４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の範囲の波長を有するレーザ光を、０．８４以上０．８６以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層５の側から情報信号部２に照射することにより、情報信号の記録および／または再生が行われる。このような光記録媒体１０としては、例えば追記型のＢＤが挙げられる。
以下、光記録媒体１０を構成する基板１、無機記録膜６、誘電体膜４および光透過層５について順次説明する。

（基板）
基板１は、中央に開口（以下、センターホールと称する）１ａが形成された円環形状を有する。この基板１の一主面は、凹凸面１１となっており、この凹凸面１１上に無機記録膜６が成膜される。以下では、基板１の一主面に対して窪んだ凹部をイングルーブ１１Ｇ、基板１の一主面に対して突出した凸部をオングルーブ１１Ｌと称する。

このイングルーブ１１Ｇおよびオングルーブ１１Ｌの形状としては、例えば、スパイラル状、同心円状などの各種形状が挙げられる。また、イングルーブ１１Ｇおよび／またはオングルーブ１１Ｌが、アドレス情報を付加するためのウォブル（蛇行）されている。

基板１の直径は、例えば１２０ｍｍに選ばれる。基板１の厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは０．３ｍｍ〜１．３ｍｍから選ばれ、より好ましくは０．６ｍｍ〜１．３ｍｍから選ばれ、例えば１．１ｍｍに選ばれる。また、センタホール１ａの径（半径）は、１５ｍｍに選ばれる。

基板１の材料としては、例えばポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂若しくはアクリル系樹脂などのプラスチック材料、またはガラスなどを用いることができる。なお、コストを考慮した場合には、基板１の材料として、プラスチック材料を用いることが好ましい。

（無機記録膜）
無機記録膜６は、基板１の凹凸面１１上に順次積層された金属膜２および酸化物膜３からなる。金属膜２は、ＴｉまたはＴｉを主成分とする材料から構成される。Ｔｉを主成分とする材料としては、例えばＴｉおよび添加物からなる材料を挙げることができる。Ｔｉを主たる材料とすれば基本的に良好な記録特性を得ることができる。添加物は、光学特性、耐久性または記録感度などを向上させるためのものであり、このような添加物としては、例えばＡｌ，Ａｇ,Ｃｕ，Ｐｄ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃ，Ｃａ，Ｂ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓ，Ｓｅ，Ｍｎ，Ｇａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｚｎ，Ｔａ，Ｓｒを用いることができる。具体的には例えば、反射率を高めるための添加物としては、Ａｌが好ましい。

酸化物膜３は、例えば、ゲルマニウムの酸化物であるＧｅＯからなる。酸化物膜３の吸収係数ｋは、好ましくは０．１５以上０．９０以下、より好ましくは０．２０以上０．７０以下、更により好ましくは０．２５以上０．６０以下の範囲である。また、酸化物膜３の膜厚は、好ましくは１０ｎｍ〜３５ｎｍの範囲である。０．１５以上０．９０以下の範囲を満たすことで、例えば良好な変調度およびキャリア対ノイズ比（以下、Ｃ／Ｎ比）を得ることができる。０．２０以上０．７０以下の範囲を満たすことで、例えばより良好な変調度およびＣ／Ｎ比を得ることができる。０．２５以上０．６０以下の範囲を満たすことで、例えば更により良好な変調度およびＣ／Ｎ比を得ることができる。

なお、この明細書における吸収係数は波長４１０ｎｍにおけるものである。また、その測定には、エリプソメータ（ルドルフ社製、商品名：Auto EL-462P17）を用いた。

また、酸化物膜３に対して添加物を加えるようにしてもよく、この添加物としては、例えばＴｅ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ｓｂなどを用いることができる。このような添加物を加えることで、耐久性および／または反応性（記録感度）を向上することができる。なお、耐久性を向上させるためには、特にＰｄ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｂが特に好ましい。

（誘電体膜）
誘電体膜４は、無機記録膜６上に接して設けられ、無機記録膜６の光学的、機械的保護、すなわち耐久性の向上や、記録時の無機記録膜６の変形、すなわちふくらみの抑制等を行うためのものである。この誘電体膜４としては、例えばＳｉＮ，ＺｎＳ−ＳｉＯ₂，ＡｌＮ，Ａｌ₂Ｏ₃，ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂、ＳｉＣなどを用いることができる。誘電体膜４の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。

（光透過層）
光透過層５は、例えば、円環形状を有する光透過性シート（フィルム）と、この光透過性シートを基板１に対して貼り合わせるための接着層とから構成される。接着層は、例えば紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤（ＰＳＡ：Pressure Sensitive Adhesive）からなる。光透過層５の厚さは、好ましくは１０μｍ〜１７７μｍの範囲内から選ばれ、例えば１００μｍに選ばれる。このような薄い光透過層５と、例えば０．８５程度の高ＮＡ(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。

光透過性シートは、記録および／または再生に用いられるレーザ光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率９０パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えばポリカーボネート樹脂材料、ポリオレフィン系樹脂（例えばゼオネックス（登録商標））が挙げられる。

また、光透過性シートの厚さは、好ましくは０．３ｍｍ以下に選ばれ、より好ましくは３〜１７７μｍの範囲内から選ばれる。また、光透過層５の内径（直径）は、例えば２２．７ｍｍに選ばれる。

光記録媒体の製造方法
次に、この発明の第１の実施形態による光記録媒体の製造方法について説明する。

（基板の成形工程）
まず、一主面に凹凸が形成された基板１を成形する。基板１の成形の方法としては、例えば射出成形（インジェクション）法、フォトポリマー法（２Ｐ法：Photo Polymerization）などを用いることができる。

（金属膜の成膜工程）
次に、基板１を、例えばＴｉまたはＴｉを主成分とする金属材料からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に金属膜２を成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：Ａｒガス
ガス流量：１０〜４０ｓｃｃｍ

（酸化物膜の成膜工程）
次に、基板１を、例えばＧｅからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に酸化物膜３を成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜３ｋＷ
ガス種：ＡｒガスおよびＯ₂ガス
Ａｒガス流量：２４ｓｃｃｍ
Ｏ₂ガス流量：９ｓｃｃｍ

（誘電体膜の成膜工程）
次に、基板１を、例えばＳｉからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板１上に誘電体膜４を成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．１〜０．６Ｐａ
投入電力：１〜４ｋＷ
ガス種：Ａｒガスおよび窒素ガス
Ａｒガス流量：５０ｓｃｃｍ
窒素ガス流量：３７ｓｃｃｍ

（光透過層の形成工程）
次に、円環形状の光透過性シートを、例えば、このシート一主面に予め均一に塗布された感圧性粘着剤（ＰＳＡ）を用いて、基板１上の凹凸面１１側に貼り合わせる。これにより、基板１上に形成された各膜を覆うように、光透過層５が形成される。
以上の工程により、図１に示す光記録媒体１０が得られる。

この発明の第１の実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
金属膜２、酸化物膜３、誘電体膜４、光透過層５を基板１上に順次積層するだけで光記録媒体を形成できるので、単純な膜構成を有した高記録密度の光記録媒体１０、すなわち、低廉な高記録密度の光記録媒体１０を提供することができる。

無機記録膜６を構成する酸化物膜３の吸収係数ｋを、０．１５≦ｋ≦０．９０の範囲に規定することで、記録再生特性に優れた光記録媒体１０を提供することができる。

この第１の実施形態による光記録媒体１０では、記録の際には金属膜２は記録前後でほとんど物理的特性が変化することはなく、酸化物膜３との界面での反応を促進する、いわば触媒的作用が生じる。記録後には、酸化物膜３の酸素が分離し、金属膜２の界面に酸素組成の多いＧｅ層が形成される。こうして、酸化物膜３が光学定数の異なる保存安定性の高い安定な２層に分離し、再生光を照射した際に反射光量が変化し、良好な信号が得られる。

また、この第１の実施形態による光記録媒体１０は、安定した記録感度の向上、記録特性の向上（ジッターの減少）を得ることができる。また、誘電体膜４としてＺｎＳ−ＳｉＯ₂を設けることで、記録信号のＳ／Ｎを向上し、良好な特性を得ることができる。

（２）第２の実施形態
次に、この発明の第２の実施形態について説明する。
図２は、この発明の第２の実施形態による光記録媒体１０の一構成例を示す概略断面図である。この光記録媒体１０は、基板１上に、無機記録膜６、第１の誘電体膜４ａ、第２の誘電体膜４ｂ、光透過層５が順次積層された構成を有する。無機記録膜６は、基板１上に順次積層された金属膜２および酸化物膜３からなる。

金属膜２、第１の誘電体膜４ａおよび第２の誘電体膜４ｂ以外のことは、上述の第１の実施形態と同様であるので、以下では金属膜２、第１の誘電体膜４ａおよび第２の誘電体膜４ｂについて説明する。

金属膜２は、Ｔｉの酸化物またはＴｉを主成分とする材料の酸化物から構成される。Ｔｉを主成分とする材料としては、例えばＴｉおよび添加物からなる材料を挙げることができる。Ｔｉを主たる材料とすれば基本的に良好な記録特性を得ることができる。添加物は、光学特性、耐久性または記録感度などを向上させるためのものであり、このような添加物としては、例えばＡｌ，Ａｇ,Ｃｕ，Ｐｄ，Ｇｅ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃ，Ｃａ，Ｂ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓ，Ｓｅ，Ｍｎ，Ｇａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｇｄ，Ｎｄ，Ｚｎ，Ｔａを用いることができる。

この金属膜２の酸素の含有量は、好ましくは９原子％以上３８原子％以下の範囲とされる。この金属膜２がＴｉＳｉを含有する場合には、Ｓｉ組成が、好ましくは８原子％以上３２原子％以下の範囲とされる。８原子％未満であると、ジッター値が規格値を越えてしまう。３２原子％を越えると、記録感度が規格値を越えてしまう。

第１の誘電体膜４ａは、例えばＺｎＳ−ＳｉＯ₂より構成される。この第１の誘電体膜４ａの厚さは、好ましくは１０ｎｍ以上５８ｎｍ以下、より好ましくは２３ｎｍ〜５３ｎｍの範囲とされる。膜厚を１０ｎｍ以上にすることで、良好なジッターを得ることができる。例えば光記録媒体１０がＢＤ−Ｒである場合には、膜厚を１０ｎｍ以上にすることで、ＢＤ−Ｒの規格であるジッター６．５％以下を満足することができる。一方、膜厚を５８ｎｍ以下にすることで、良好な反射率を得ることができる。例えば光記録媒体１０がＢＤ−Ｒである場合には、膜厚を５８ｎｍ以下にすることで、ＢＤ−Ｒの規格で要求される反射率１２％以下を満足することができる。
また、膜厚を２３ｎｍ以上にすることで、より良好なジッターを得ることができる。一方、膜厚を５３ｎｍ以下にすることで、より良好な反射率を得ることができる。

第２の誘電体膜４ｂは、例えばＳｉＮより構成される。この第２の誘電体膜４ｂの厚さは、好ましくは３５ｎｍ以下の範囲から選ばれる。膜厚を３５ｎｍ以下にすることで、良好なジッターを得ることができる。例えば光記録媒体１０がＢＤ−Ｒである場合には、膜厚を３５ｎｍ以下にすることで、ＢＤ−Ｒの規格であるジッター６．５％以下を満足することができる。また、上述のように、第１の誘電体膜４ａと第２の誘電体膜４ｂとを積層することで、変調度を大きくでき、且つ、Ｃ／Ｎ比を高くできる。

（３）第３の実施形態
光記録媒体の構成
この第３の実施形態による光記録媒体１０は、上述の第１の実施形態と同様に、基板１上に、無機記録膜６、誘電体膜４、光透過層５が順次積層された構成を有する。基板１およびその上に積層された各層を構成する材料および厚さなどは、上述の第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。

図３は、この発明の第３の実施形態による光記録媒体を示す平面図である。図３に示すように、この光記録媒体１０の内周部には、リードイン領域１２が設けられ、このリードイン領域１２の外周側にユーザデータ領域１３が設けられている。また、リードイン領域１２には、識別情報記録領域であるＢＣＡ（Burst Cutting Area）１４が設けられている。

ユーザデータ領域１３は、ユーザが所望のデータを記録するための領域である。リードイン領域１２は、例えば識別情報（ＩＤ）、暗号鍵および複合鍵などの情報を記録するための領域であり、これらの情報は、光記録媒体１０の製造時に記録される。ＢＣＡ１４は、光記録媒体１０の製造時に識別情報を記録するための領域である。識別情報は、各媒体に固有な情報であり、例えば、不正コピーの防止などを目的とするものである。

光記録媒体の製造方法
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第１の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。

まず、図４を参照しながら、識別情報の記録に用いられる記録装置について説明する。図４に示すように、この記録装置は、モータ２１、光ピックアップ２２および制御回路２３を備える。

光ピックアップ２２は、光記録媒体１０に対してレーザ光２４を照射して識別情報をバーコードとして記録するための光学系である。レーザ光２４の波長は、ユーザデータの記録または再生に用いられるレーザ光とほぼ等しい波長とするこことが好ましい。例えば、光記録媒体１０が波長４０５ｎｍなどの青色レーザ光によりユーザデータの記録または再生が行われる媒体である場合には、光ピックアップ２２のレーザ光２２の波長を、波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲に設定すること好ましい。この波長範囲のレーザを用いることで、ユーザデータの記録と同様の原理に基づき、識別情報に対応する記録マークを良好に無機記録膜６に記録することができる。

制御回路２３は、記録装置全体を制御する。例えば、レーザ光２４のフォーカス制御、光ピックアップ２２の位置制御、モータ２１の回転制御、識別情報の生成などを行う。モータ２１は、図示を省略したターンテーブルに載置された光記録媒体１０を回転させる。

次に、上述の記録装置を用いた識別情報の記録工程について説明する。
まず、光記録媒体１０を、その光透過層５の側が光ピックアップ２２に対向するようにして、図示を省略したターンテーブルに載置する。次に、モータ２１を駆動して光記録媒体１０を所定速度で回転させる。

そして、光ピックアップ２２を光記録媒体１０の内周部に設けられたＢＣＡ１４まで移動させた後、光ピックアップ２２を駆動させて、例えば識別情報に応じてパルス状に変調されたレーザ光を光透過層５側から照射する。これにより、無機記録膜６のうちレーザ光２４が照射された部分では、酸化物膜３の酸素が分離して、酸素濃度が高い層が金属膜２の側に形成され、酸素濃度が低い層が誘電体膜４の側に形成される。その結果、識別情報に応じた記録マークが例えばバーコード状に形成され、識別情報がＢＣＡに記録される。なお、この記録マークの形成に用いられるレーザ光の波長は、上述のように３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にすることが好ましい。以上により、目的とする光記録媒体１０が得られる。

図５（ａ）は、ＢＣＡに形成された記録マークの一例を示す。図５（ｂ）は、ＢＣＡに記録された識別情報を再生したときの再生信号の波形の一例を示す。なお、図５（ａ）において斜線を付した部分が記録マークを示し、この記録マークは、パルス状に変調されたレーザ光を照射することにより形成される。

図５（ａ）に示すように、識別情報は、バーコード状の縞模様としてＢＣＡに記録される。また、記録マークの部分では反射率が低下するために、再生信号は、図５（ｂ）に示すように、パルス状の波形となる。

この第３の実施形態では、例えば波長３５０ｎｍ〜４５０ｎｍのレーザ光を用いて光記録媒体１０のＢＣＡ１４に識別情報を記録するので、ユーザデータの記録と同様の原理により識別情報を無機記録膜６に記録できる。したがって、識別情報の再生信号の乱れを抑制し、所望の再生信号を得ることができる。また、光透過層５の側からレーザ光を照射して基板１上の積層膜を溶融除去して識別情報を記録する場合と比べて、基板１の変形などによって引き起こされる信号の不具合を抑制することができる。また、積層膜の腐食を招く恐れが少ないので、優れた保存安定性を得ることができる。

（４）第４の実施形態
光記録媒体の構成
この第４の実施形態による光記録媒体１０はＢＣＡ１４を有し、このＢＣＡ１４には識別情報が記録されている。この識別情報は、レーザ光を基板１側から照射することにより、基板１上に積層された積層膜を溶融除去することにより形成される。これ以外の光記録媒体１０の構成に関しては上述の第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。

光記録媒体の製造方法
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第３の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。また、識別情報の記録に用いられる記録装置は、光路長補償素子を光ピックアップ２２に備える以外のことは上述の第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、光ピックアップ２２に備えられる光路長補償素子は、上述の第３の実施形態とは異なる基板１側からレーザ光を照射することを考慮して設けたものである。

まず、光記録媒体１０を、その基板１の側が光ピックアップ２２に対向するようにして、図示を省略したターンテーブルに載置する。次に、モータ２１を駆動して光記録媒体１０を所定速度で回転させる。

そして、光ピックアップ２２を光記録媒体１０の内周部に設けられたＢＣＡ１４まで移動させた後、光ピックアップ２２を駆動させて、例えば識別情報に応じてパルス状に変調されたレーザ光を基板１側から照射する。これにより、無機記録膜６のうちレーザ光２４が照射された部分では、基板１上に積層された金属膜２、酸化物膜２、誘電体膜５が溶融除去される。その結果、識別情報に応じたマークが例えばバーコード状に形成され、識別情報がＢＣＡ１４に記録される。

なお、レーザ光は、近赤外レーザ光または赤外レーザ光であることが好ましく、例えば波長８００ｎｍのレーザ光である。また、レーザ光照射時の光学ヘッドスキャンスピードを５ｍ／ｓ〜９ｍ／ｓ、レーザパワーを３４００ｍＷ〜４０００ｍＷの範囲とすることが好ましい。この範囲とすることで、記録マークエッジ部分における急激な反射率の上昇を抑制することができる。したがって、識別情報の再生信号のノイズを低減することができる。

この第４の実施形態では、ユーザデータの記録再生時とは異なる基板１側からレーザ光をＢＣＡ１４に照射して識別情報を記録するため、光透過層５の側からレーザ光を照射した場合とは光吸収特性などが異なるので、マークの境界部分に変形が生じることを抑制きる、ＢＣＡ１４の内部に積層膜の一部が残留することを抑制できる、基板１の変形を抑制できるなどの利点を得ることができる。すなわち、再生信号の乱れを抑制し、所望の再生信号を得ることができる。

また、金属膜２に直接レーザ光を照射できるので、基板１上の積層膜を効果的に破壊除去できる。なお、光透過層５側からレーザ光を照射した場合には、酸化物膜３での吸収発熱などの影響で熱が拡散するために、基板１上の積層膜をきれいに破壊除去できないと考えられる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例においては、上述の実施形態と対応する部分には同一の符号を付す。

本発明の実施例として、ブルーレイディスクの光学系である、開口数０．８５の２群対物レンズと波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源とを用いた光ディスク記録再生装置に合わせて設計した光記録媒体１０について示す。

実施例１〜６は、第１の実施形態に対応する実施例である。実施例７〜１４は、第２の実施形態に対応する実施例である。実施例１５〜１６は、第３の実施形態に対応する実施例である。実施例１７〜３６は、第４の実施形態に対応する実施例である。

まず、第１の実施形態に対応する実施例１〜６について以下の検討の順序で説明する。
（１−１）光記録媒体の膜構成の検討
（１−２）酸化物膜の酸素組成の検討
（１−３）酸化物膜の膜厚の検討
（１−４）誘電体膜の膜厚の検討

（１−１）膜構成の検討
まず、Ｃ／Ｎ、変調度および反射率に基づき、光記録媒体１０の膜構成について検討した。

実施例１
図６は、実施例１による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。なお、図６においては、基板１に設けられたイングルーブ１１Ｇおよびオングルーブ１１Ｌの図示を省略している。

まず、射出成形法により、一主面にイングルーブ１１Ｇおよびオングルーブ１１Ｌが設けられた基板１を成形した。樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂を用いた。また、イングルーブ・オングルーブのピッチ、すなわちトラックピッチは、０．３２μｍ（ＢＤ仕様）とし、イングルーブ１１Ｇの深さを２０ｎｍとし、オングルーブ１１Ｌをウォブル（蛇行）させてアドレス情報を付加した。

次に、成膜装置（Ｕｎａｘｉｓ社製、商品名：Ｃｕｂｅ）を用いて、Ｔｉ膜２、ＧｅＯ膜３、ＳｉＮ膜４を基板１上に順次積膜した。なお、ターゲットサイズは、直径φ２００ｍｍとした。以下、成膜装置による各層の成膜工程について順次説明する。

まず、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスを導入しながら、Ｔｉターゲットをスパッタリングして、膜厚３０ｎｍのＴｉ膜２を基板１上に成膜した。なお、成膜時におけるＡｒガス流量を２４ｓｃｃｍとし、スパッタパワーを３．０ｋＷとした。

次に、大気暴露せず別の真空チャンバに搬送し、真空チャンバ内にＡｒガスとＯ₂ガスとを導入しながら、Ｇｅターゲットを反応性スパッタリングして、膜厚２０ｎｍのＧｅＯ膜３を成膜した。なお、成膜時におけるＡｒガス流量を２４ｓｃｃｍ、Ｏ₂ガス流量を９ｓｃｃｍ、スパッタパワーを２ｋＷとした。

次に、大気暴露せず別の真空チャンバに搬送し、真空チャンバ内にＡｒガスとＮ₂ガスとを導入しながら、Ｓｉターゲットを反応性スパッタリングして、膜厚６０ｎｍのＳｉＮ膜４をＧｅＯ膜３上に成膜した。なお、成膜時におけるＡｒガス流量を５０ｓｃｃｍ、Ｎ₂ガス流量を３７ｓｃｃｍ、スパッタパワーを４ｋＷとした。また、このＳｉＮ膜４の組成を原子比で３：４、屈折率を２．０、吸収係数を０とした。

次に、円環形状のポリカーボネートシートを、このシート一主面に予め塗布されたＰＳＡにより基板１上に貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光透過層５を形成した。以上により、目的とする光記録媒体１０が得られた。

次に、上述のようにして得られた光記録媒体１０のＧｅＯ膜３の酸素組成を調べるために、光記録媒体１０の光透過層５を剥離し、記録領域から２ｃｍ×２ｃｍのエリアを切り取り、分析用サンプルを得た。次に、上述のようにして得られた分析用サンプルの酸素組成をＲＢＳ（Rutherford Backscattering）分析法により測定した。その結果、ＧｅＯ膜の組成比（原子数比）は、１：１．７であることが分かった。なお、測定装置としては、ソニー株式会社内製の装置を用いた。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のＧｅＯ膜３の吸収係数を調べるために、分析用のサンプルを以下のようにして作製した。
すなわち、上述の各光記録媒体１０のＧｅＯ膜３の成膜工程と同様の条件において、２ｃｍ×２ｃｍのＳｉウェーハ上にＧｅＯ膜を１００ｎｍ程度成膜して、分析用のサンプルを得た。
次に、上述のようにして得られた分析用サンプルの４１０ｎｍの波長における吸収係数を、エリプソメータにより測定した。その結果、ＧｅＯ膜の吸収係数は、０．４０であることが分かった。なお、エリプソメータとしては、ルドルフ社製のAuto EL-462P17を用いた。
なお、実際の光記録媒体１０の構成であっても、光記録媒体１０から光透過層５を剥離し、エリプソメータで測定し、各層の膜厚および組成を別途分析して、各層の光学定数を換算することにより、ＧｅＯ膜３の吸収係数を求めることができる。

次に、上述のようにして得られた光記録媒体１０のキャリア対ノイズ比（以下、Ｃ／Ｎ）、変調度および反射率を測定した。

以下に、Ｃ／Ｎ、変調度および反射率の測定に用いた装置およびその測定条件について示す。
評価装置としては、パルステック製ＤＤＵ−1０００を用い、線速度５．２８ｍ／ｓ、チャンネルビット長８０．０ｎｍで特性評価した。これらは、ＢＤの２３．３ＧＢ密度の規格に準拠したものである。また、変調方式は１７ＰＰ、最短マーク長は２Ｔ（０．１６μｍ）、最長マーク長は８Ｔ(０．６４μｍ)とした。
Ｃ／Ｎ評価には、スペクトルアナライザ（Takeda Riken製、商品名：TR4171）を用いた。ＲＢＷ（Resolution Band Width）の設定は３０ｋＨｚとした。

８ＴマークのＣ／Ｎは、６１ｄＢという高い値を示した。また、２Ｔマークについても４５ｄＢを超える値を得ることができた。なお、およその実用レベルとしては、２ＴマークのＣ／Ｎが４３ｄＢ以上、８ＴマークのＣ／Ｎは５５ｄＢ以上であることが望まれる。

変調度は８０％であり、きわめて良好な記録再生特性を示した。なお、この変調度の定義は、８Ｔマークのスペース部分の戻り光量をＩ８Ｈ、マーク部分の戻り光量をＩ８Ｌとしたとき、(Ｉ８Ｈ−Ｉ８Ｌ)／Ｉ８Ｈである。

反射率は１０％であった。ここでは、詳細な説明を省略するが、Ｔｉ膜２に対してＡｌを添加する以外のことは上述の実施例１と同様にして、光記録媒体１０を作成し、この光記録媒体１０の反射率を上述の実施例１と同様にして測定した。その結果、Ｔｉ金属膜に対してＡｌを添加することで、反射率を２０％以上の反射率を得ることができた。

上述の評価結果より、Ｔｉ膜２、ＧｅＯ膜３、ＳｉＮ膜４の３層のみの少ない膜総数で、良好なＣ／Ｎ、変調度および反射率を有する高記録密度に対応した光記録媒体１０を実現できることが分かる。すなわち、安価で生産性に優れ、且つ、高記録密度に対応した光記録媒体１０を提供することができることが分かる。
比較例１

上述した実施例１では、ＧｅＯ膜３に接してＴｉ膜２を設けた場合について説明したが、比較例１では、ＧｅＯ膜３とＴｉ膜２との間に、誘電体膜をさらに設けた場合について説明する。

図７は、比較例１による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。Ｔｉ膜２とＧｅＯ膜３との間に、膜厚５ｎｍのＳｉＮ膜７を成膜する以外のことは上述の実施例１とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた光記録媒体１０のＣ／Ｎ、変調度および反射率を測定した。なお、Ｃ／Ｎ、変調度および反射率の測定に用いた装置およびその測定条件については、上述の実施例１と同様である。

マーク長８ＴのＣ／Ｎは４４ｄＢ、マーク長２ＴのＣ／Ｎは３１ｄＢとなり、記録特性が悪化した。この結果より、Ｔｉ膜２とＧｅＯ膜３とは実施例１におけるように互いに接している必要があると考えられる。すなわち、Ｔｉ膜２とＧｅＯ膜３とが界面で反応していることが記録原理であると考えられる。したがって、ＧｅＯ膜３に隣接して活性の高い金属材料や金属酸化物等があった場合に良好な記録が行われるものであり、比較例１におけるように、ＧｅＯ膜３の両面を安定な材料の誘電体膜４，６で保護した構成とする場合、良好な記録が行われないことが分かる。

膜厚５ｎｍの誘電体膜７の介在では、熱的・光学的特性に与える影響は殆どないが、この誘電体膜７はＴｉ膜２とＧｅＯ膜３とを隔離することになる。その結果、記録後の反射率が記録前よりも高い、いわゆるlow to high記録となり、変調度は−１３％という実施例１に比して、非常に小さな値となった。

また、透過型電子顕微鏡(ＴＥＭ:Transmission Electron Microscope)を用いて断面ＴＥＭ観察により記録前後の膜厚分布を調べたところ、Ｔｉ膜２の膜厚に変化は見られず、ＧｅＯ膜３が酸素richな層とＧｅ−richな層とに分離しており、Ｔｉ膜２側に酸素richな層が形成されていることが分かった。したがって、本発明は、金属を酸化させることを記録原理とする上述の特許文献１に記載のものとは全く異なる、新規の記録原理を用いるものである。

実施例２
図８は、実施例２による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。金属膜２としてＡｌ膜を用い、誘電体膜４であるＳｉＮ膜の厚さを２０ｎｍとする以外のことは上述の実施例１と同様にして光記録媒体１０を得た。

この実施例２において、ＳｉＮ膜４の膜厚を実施例１の場合より薄くしたのは、光学的理由による。すなわち、金属膜２として用いたＡｌは、Ｔｉとは光学定数が大きく異なるためにＳｉＮによる多重干渉の効果が違うため、ＳｉＮ膜４の膜厚の最適化により所望の反射率が得られるよう調整したためである。

次に、上述のようにして得られた光記録媒体１０のＣ／Ｎおよび反射率を評価した。なお、Ｃ／Ｎおよび反射率の測定に用いた装置およびその測定条件については、上述の実施例１と同様である。

この実施例２の光記録媒体１０は、記録マークの戻り光は記録前よりも高くなった。いわゆるlow to high記録である。また、８ＴのＣ／Ｎは、５５ｄＢであり、２ＴのＣ／Ｎも４２ｄＢであり、記録特性自体は良好であった。

実施例２の光記録媒体１０は、ＢＤの規格を満たさないが、高密度記録を実現できる。したがって、ＢＤの規格によることがない光記録媒体１０として充分使用可能であり、また、製造条件の選定によってＢＤの規格にあわせることも可能であることは、充分推測できるものである。

また、実施例２の光記録媒体１０では、金属膜２としてＡｌ膜を用いることによって、耐久性を向上することができた。また、実施例２の光記録媒体１０は、金属膜２、酸化物膜３、誘電体膜４の３層のみの構成で高密度記録を実現できるという点でも、また、ＳｉＮ膜４の膜厚が薄いという点でも、工業的に有利な光記録媒体１０である。

実施例３
図９は、実施例３による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。Ａｌと希土類金属であるＧｄとの合金であるＡｌＧｄ合金により金属膜２を形成し、そのＡｌＧｄの組成を組成比（原子数比）Ａｌ：Ｇｄで７：３とする以外のことは上述の実施例２とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた光記録媒体１０のＣ／Ｎ、変調度および反射率を評価した。なお、Ｃ／Ｎ、変調度および反射率の測定に用いた装置およびその測定条件については、上述の実施例１と同様である。

この実施例３では、記録後の反射率が記録前よりも低い、いわゆるhigh to low記録になった。記録前の反射率は約１０％、変調度は５０％であった。Ａｌを用いて、光学的にhigh to low記録である必要がある場合は、このように、添加元素を加えることが有効であることがわかる。

希土類金属は、酸化されやすい材料であり、また、熱伝導率が低いが、希土類金属をＡｌと合金化することにより記録感度を調整することができるものである。希土類金属としては、Ｇｄの他にＴｂ，Ｄｙ，Ｎｄが上げられるが、これらの特性は非常に類似しており、この実施例３において、これらの希土類金属を用いてもほぼ同じ特性が得られる。

また、酸化されやすい他の材料としては、Ｆｅ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃａ，Ｂ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓ，Ｓｅ，Ｍｎ，Ｇａ，Ｍｏ，Ｗがあげられ、これらの材料を用いても同様の効果が得られる。これらは熱伝導率を下げて記録感度を向上させる効果があり、かつ、材料によっては耐久性の向上に寄与する。また、ＡｌまたはＴｉからなる金属膜２の耐久性向上のための添加物としては、Ｃｕ,Ｐｄ,Ｓｉ,Ｎｉ,Ｃ，Ｃｒ，などが有効である。

（１−２）酸化物膜の酸素組成の検討
次に、酸化物膜３の酸素組成を変えて、酸化物膜３の酸素組成について検討した。

実施例４
ＧｅＯ膜３の酸素組成を変える以外のことは上述の実施例１とすべて同様にして、複数の光記録媒体１０を得た。なお、ＧｅＯ膜３の成膜工程では、酸素ガス流量を６ｓｃｃｍ〜９ｓｃｃｍの範囲で変化させた。また、ＧｅＯ膜３の膜厚が２０ｎｍになるようにスパッタ時間を適宜調整した。
そして、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のＣ／Ｎを測定した。なお、Ｃ／Ｎの測定に用いた装置およびその測定条件については、上述の実施例１と同様である。

また、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のＧｅＯ膜３の酸素組成を調べるために、光記録媒体１０の光透過層５を剥離し、記録領域から２ｃｍ×２ｃｍのエリアを切り取り、分析用サンプルを得た。次に、上述のようにして得られた分析用サンプルの酸素組成をＲＢＳ（Rutherford Backscattering）分析法により測定した。その結果、ＧｅＯ膜の組成比（原子数比）は、１：１．７であることが分かった。なお、測定装置としては、ソニー株式会社内製の装置を用いた。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のＧｅＯ膜３の吸収係数を調べるために、分析用のサンプルを以下のようにして作製した。
すなわち、上述の各光記録媒体１０のＧｅＯ膜３の成膜工程と同様の条件において、２ｃｍ×２ｃｍのＳｉウェーハ上にＧｅＯ膜を１００ｎｍ程度成膜して、分析用の複数のサンプルを得た。
次に、上述のようにして得られた分析用サンプルの４１０ｎｍの波長における吸収係数を、エリプソメータにより測定した。なお、エリプソメータとしては、ルドルフ社製のAuto EL-462P17を用いた。
なお、実際の光記録媒体１０の構成であっても、光記録媒体１０から光透過層５を剥離し、エリプソメータで測定し、各層の膜厚および組成を別途分析して、各層の光学定数を換算することにより、ＧｅＯ膜３の吸収係数を求めることができる。

そして、上述のようにして測定されたＣ／Ｎ、酸素組成および吸収係数に基づき、図１０に示すグラフを作成した。図１０は、酸素組成および吸収係数と、Ｃ／Ｎとの関係を示すグラフである。横軸が酸素組成および吸収係数を示し、縦軸がＣ／Ｎを示す。一般に、吸収係数ｋと酸素組成ｘの関係は材料や相が同一であれば一意に決定されるものである。

図１０から以下のことが分かる。
まず、変調度に着目すると、吸収係数ｋが０．２未満になると変調度が急激に低下し、
吸収係数ｋが０．９を越える変調度が４０％以下となってしまう。
次に、２ＴのＣ／Ｎに着目すると、吸収係数ｋが０．１５未満になるとＣ／Ｎが低下し、０．９を越えるとＣ／Ｎが４０ｄＢ以下になってしまう。
また、ここでは詳細な説明は省略するが、吸収係数が０．１５未満になると、急激に記録感度が悪化し、情報信号の記録を行うことができなくなった。これは、吸収が十分でなかったことと、酸素が多く安定な組成であるためと考えられる。
以上の点を考慮すると、ＧｅＯ膜３の吸収係数ｋの範囲は、好ましくは０．１５以上０．９０、より好ましくは０．２０以上０．７０以下、更により好ましくは０．２５以上０．６以下の範囲である。
また、ＧｅＯ膜３の酸素濃度の範囲は、好ましくは０．９以上２．０以下、より好ましくは１．２以上１．９以下、更により好ましくは１．４以上１．８以下の範囲である。

（１−３）酸化物膜の膜厚の検討
次に、酸化物膜３の膜厚を変えて、酸化物膜３の膜厚について検討した。

実施例５
ＧｅＯ膜３の膜厚を変化させる以外のことは、上述の実施例１と同様にして複数の光記録媒体１０を得た。そして、このようにして得られた光記録媒体１０のＣ／Ｎおよび変調度を測定した。なお、Ｃ／Ｎおよび変調度の測定に用いた装置およびその測定条件については、上述の実施例１と同様である。

図１１は、ＧｅＯ膜３の膜厚と、Ｃ／Ｎおよび変調度との関係を示すグラフである。図１１から以下のことが分かる。すなわち、ＧｅＯ膜３の膜厚が２０ｎｍ程度の場合に、変調度および８Ｔ、２Ｔの各Ｃ／Ｎが最も高く、ＧｅＯ膜３の膜厚が２０ｎｍより厚くまたは薄くなると、変調度および８Ｔ、２Ｔの各Ｃ／Ｎが低下する。

また、ＧｅＯ膜３の膜厚が１０ｎｍ未満になると、変調度が４０％を下回るとともに、２ＴのＣ／Ｎが４０ｄＢ未満となり、記録特性が劣化してくる。また、２ＴのＣ／Ｎは、膜厚３５ｎｍまでは４０ｄＢ以上である。８ＴのＣ／Ｎは、測定した全膜厚範囲で５０ｄＢ以上である。

以上の点を考慮すると、ＧｅＯ膜３の膜厚は、好ましくは１０ｎｍ以上３５ｎｍ以下の範囲であり、最も好ましくは２０ｎｍであることが分かる。

（１−４）誘電体の膜厚の検討
次に、誘電体膜４の膜厚を変えて、誘電体膜４の膜厚について検討した。

実施例６
ＳｉＮ膜４を１０ｎｍとする以外のことは、上述の実施例２とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。そして、この光記録媒体１０のＣ／Ｎを測定した。なお、Ｃ／Ｎの測定に用いた装置およびその測定条件については、上述の実施例１と同様である。その結果、記録ノイズが大きく上昇し、８ＴのＣ／Ｎが４０ｄＢ程度に低下した。これはＳｉＮ膜４の剛性が不足したためと考えられる。したがって、ＳｉＮ膜４の膜厚は、１０ｎｍ以上であることが好ましい。

また、このＳｉＮ膜４は、ＧｅＯ膜３の保護膜としても機能しているため、保護の観点からはなるべく厚い方が好ましいが、量産性の観点からは１００ｎｍ以下であることが好ましい。また、このような膜厚範囲であれば、実施例６と同様の効果が得られる。

但し、最適な誘電体膜４の膜厚は、金属膜２の材料、誘電体膜４の材料によって変わるものであり、一意的には決定されない。例えば実施例１の場合は、６０ｎｍが最適膜厚であり、実施例２の場合には、２０ｎｍが最適膜厚であった。更に、誘電体膜４がＳｉＯ₂である場合、屈折率が基板１や光透過層５とほぼ同じであるため、光学的には膜厚はどの厚さでも構わず、耐久性、量産性、記録特性の観点のみから最適化することが可能である。

また、誘電体膜４は、単一層である必要は無く、たとえばＳｉＮ／ＳｉＯ₂やＺｎＳ−ＳｉＯ₂／ＳｉＮのように２層以上に分けることも可能であり、この場合にも実施例６と同様の効果を得ることができる。

次に、この発明の第２の実施形態に対応する実施例７〜１４について以下の検討の順序で説明する。
（２−１）金属膜のＳｉ組成の検討
（２−２）第１および第２の誘電体膜の膜厚の検討
（２−３）誘電体膜の層数の検討
（２−４）酸化物膜の光吸収係数の検討
（２−５）金属膜および酸化物膜の膜厚の検討
（２−６）金属膜の酸素濃度の検討
（２−７）グルーブ深さおよびウォブル振幅の検討

いずれの実施例も、ＢＤ（ブルーレイディスク）の光記録媒体１０であり、金属膜２の酸素濃度を２１原子％とした。
また、その光学系は、開口数０．８５の２群対物レンズと波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を用いた光ディスク記録再生装置による。
評価装置はパルステック工業株式会社製のＢＤディスク検査機、ＯＤＵ−１０００を用いた。光源の波長は４０５．２ｎｍである。
再生信号のＣ／Ｎ測定は（独）Rohde-Schwartz社製のスペクトラムアナライザー、ＦＳＰ３を用いて測定した。
また、ジッター測定はパルステック工業株式会社製のイコライザーボードを通して、横河電機株式会社製のタイムインターバルアナライザー、ＴＡ７２０を用いて測定した。
その他、振幅、変調度などの測定にはテクトロニクス社製のデジタルオシロスコープ、ＴＤＳ７１０４を用いた。
記録の線速度は９．８３ｍ／ｓ(２倍速記録)、再生時の線速度は４．９２ｍ／ｓ(１倍速)、チャンネルビット長は７４．５０ｎｍ(直径１２ｃｍの光ディスクに２５ＧＢの記録密度)で行った。
変調方式は１７ＰＰであり、最短マークである２Ｔマークのマーク長は０．１４９μｍ、８Ｔマークのマーク長は０．５９６μｍである。トラックピッチは、０．３２μｍである。

（２−１）金属膜のＳｉ組成の検討
まず、金属膜２の組成を変えて、金属膜２の組成について検討した。

実施例７
図１２は、実施例７による光記録媒体１０の構成を示す模式的断面図である。
まず、射出成形により、厚さ１．１ｍｍのＰＣ基板１を作成した。なお、図示を省略するが、このＰＣ基板１上には、イングルーブ１１Ｇおよびオングルーブ１１Ｌを有する凹凸面１１を形成した。このイングルーブ１１Ｇの深さは２１ｎｍとし、トラックピッチは０．３２μｍとした。

次に、成膜装置（Ｕｎａｘｉｓ社製、商品名：Ｓｐｒｉｎｔｅｒ）を用いて、膜厚２５ｎｍのＴｉＳｉＯ膜２、膜厚２２ｎｍのＧｅＯ膜３、膜厚４５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ₂４ａ、膜厚１０ｎｍのＳｉＮ膜４ｂを基板１上に順次成膜した。その後、感圧性粘着材（ＰＳＡ）によりポリカーボネートシートを基板１の凹凸面１１側に貼り合せて、ＳｉＮ膜４ｂ上に光透過層５を形成した。この光透過層５の厚さは、ＰＳＡおよびポリカーボネートシートを含めて１００μｍとした。以上により、目的とする光記録媒体１０を得た。

成膜手順は以下の通りである。
まず、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスおよび酸素ガスを導入しながら、ＴｉＳｉターゲットをスパッタリングして、膜厚２５ｎｍのＴｉＳｉＯ膜２を基板１上に成膜した。このＴｉＳｉターゲット中のＳｉの組成比を２０原子％とし、このＴｉＳｉＯ膜２における酸素組成を２１原子％とした。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．２Ｐａ
投入電力：３ｋＷ
Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ
酸素ガス流量：５ｓｃｃｍ

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスおよびＯ₂ガスを導入しながら、Ｇｅターゲットを反応性スパッタリングして、膜厚２２ｎｍのＧｅＯ膜３をＴｉＳｉ膜２上に成膜した。なお、ＧｅＯ膜３の酸素組成は、吸収係数ｋが０．４となる組成とした。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．２Ｐａ
投入電力：２ｋＷ
Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ
酸素ガス：４６ｓｃｃｍ

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ターゲットをスパッタリングして、膜厚４５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２膜４ａをＧｅＯ膜３上に成膜した。ＺｎＳ−ＳｉＯ２膜４ａの組成比(原子比)ＺｎＳ：ＳｉＯ２が８０：２０となるようにした。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．１Ｐａ
投入電力：１ｋＷ
Ａｒガス流量：６ｓｃｃｍ

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスおよびＮ₂プロセスガスを導入しながら、Ｓｉターゲットをスパッタリングして、膜厚１０ｎｍのＳｉ₃Ｎ₄膜４ｂを基板１上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．３Ｐａ
投入電力：４ｋＷ
Ａｒガス流量：５０ｓｃｃｍ
Ｎ₂ガス流量：３７ｓｃｃｍ

次に、ＴｉＳｉＯ膜２の組成を変える以外のことは、上述の光記録媒体１０とすべて同様にして、複数の光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のジッターおよびパワーＰｗ（記録感度）を測定した。

図１３は、ＴｉＳｉＯ膜のＳｉの組成と、ジッターおよびパワーＰｗとの関係を示すグラフである。図１３から以下のことが分かる。すなわち、ＢＤにおける光記録媒体（ＢＤ−Ｒ）１０の規格によれば、２倍速記録、記録密度２５ＧＢにおいてジッターが６．５％以下、記録感度が７．０ｍＷが要求されるが、この実施例７では、ＴｉＳｉＯ膜２の組成を選択することで、ＢＤ規格を満たせることが分かる。

具体的には、ＢＤのジッターの規格を満たすためには、ＴｉＳｉのＳｉ組成を８原子％以上とし、記録感度を満たすのためには３２原子％以下とすれば良いことが分かる。すなわち、Ｓｉの組成は８原子％〜３２原子％とすることで、良好な特性を有するＢＤ−Ｒを作製できることが分かる。

なお、上述の構成において、Ｓｉ₃Ｎ₄によるＳｉＮ膜４ｂは、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａと、光透過層５のＰＳＡとが反応して劣化することを防止するための隔離層として設けられるものである。このため、このＳｉＮ膜４ｂの膜厚は、この隔離層としての機能を有する範囲でできるだけ薄くすることが好ましい。ここでは、詳細な説明は省略するが、このＳｉＮ膜４ｂの厚さを４ｎｍまで薄くしても、記録感度、ジッター、共に全く変化がなく、耐久性にも問題がないことを確認した。

このＳｉＮ膜４ｂは、上述のＰＳＡとの反応のおそれがない場合、例えば光透過層５をＰＳＡを用いずに、ＵＶレジンにより形成するときには、あるいは短時間利用等の条件下においては、その形成を省略することができる。

（２−２）第１および第２の誘電体膜の膜厚の検討
次に、第１の誘電体膜４ａおよび第２の誘電体膜４ｂの膜厚を変えて、第１の誘電体膜４ａおよび第２の誘電体膜４ｂの膜厚について検討した。

実施例８
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚Ｔ１を１０ｎｍ〜４３ｎｍの範囲で変化させ、ＳｉＮ膜４ｂの膜厚Ｔ２を０〜３５ｎｍの範囲で変化させる以外のことは、上述の実施例７とすべて同様にして複数の光記録媒体１０を得た。

比較例２
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａを成膜せず（膜厚Ｔ１＝０）、ＳｉＮ膜４ｂの膜厚を６０ｎｍとする以外のことは上述の実施例７とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた実施例８および比較例３の記録マークの前端側のジッター（Leading jitter）と後端側のジッター（Trailing jitter）を測定した。

図１４に、記録マークの前端側および後端側のジッターとの測定結果を示す。図１４から以下のことが分かる。すなわち、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚を１０ｎｍ〜４３ｎｍの範囲とし、ＳｉＮ膜４ｂの膜厚を０〜３５ｎｍの範囲とするとき、記録マークの前端側および後端側のジッターを６．５％以下とすることができることが分かる。

ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚に対しては非常に広い膜厚範囲でジッターが６．５％を下回っており、良好な記録ができており、特に２３ｎｍ以上の膜厚で特性が安定していることがわかる。したがって、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚は、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは２３ｎｍ以上の範囲とする。また、上限については、図１４ではＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａとＳｉＮ膜４ｂの合計膜厚が約５０ｎｍになるようにしたため、限定される数値があたえられない。上限は、反射率によって決定される。つまり、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａが厚すぎると反射率が低下することにより限度が与えられる。例えば、ＢＤ−Ｒの単層メディアの規格では反射率は１２％以上と規定されている。この実施例の形態で、ＳｉＮ膜の膜厚を４ｎｍとしたとき、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａが丁度５８ｎｍの時に１２％の反射率となり、５８ｎｍ以上の膜厚ではＢＤ−Ｒの規格を満たさなくなった。従って、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの上限は好ましくは５８ｎｍ以下である。しかし、反射率の制限がより緩い光ディスク規格が策定されればそれに適用する場合や、ＢＤ−Ｒであっても２層（Ｄｕａｌ Ｌａｙｅｒ）規格であれば反射率は４％以上であれば良いため、５８ｎｍの膜厚を超えても本発明の記録特性の効果は何ら損なわれることは無く有効なものである。

そして、このように、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚を広い範囲から選定することができることから、この膜厚は、反射率の面から、光学的に最適な膜厚を選ぶことができる。
一方、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａを形成することなく、ＳｉＮ膜４ｂのみとするときは、ジッターが、０．５％低下することから、規格の６．５％を満たす範囲が狭くなる。つまり、通常の膜厚範囲であれば、膜厚によらずＺｎＳ−ＳｉＯ₂を誘電体膜４として用いることが記録再生特性向上に有効である。

（２−３）誘電体膜の層数についての検討
次に、誘電体膜４の層数を変えて、誘電体膜４の層数について検討した。

実施例９
図１５は、実施例９による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。
ＴｉＳｉＯ膜２におけるＳｉの含有率を１０原子％、ＴｉＳｉＯ膜２の膜厚を３０ｎｍ、ＧｅＯ膜３の膜厚を２０ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚を３０ｎｍとする以外のことは、上述の実施例７とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。

実施例１０
図１６は、実施例１０による光記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。
ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの成膜を省略し、膜厚６０ｎｍのＳｉＮ膜４ｂのみを誘電体膜として成膜する以外のことは、上述の実施例７とすべて同様にして光記録媒体１０を得た。

なお、上述の実施例９および１０において、その反射率は共に１５％程度とし、ＧｅＯ膜３、ＴｉＳｉＯ膜２への光の吸収量はほぼ同じになるように設計した。

次に、上述のようにして得られた実施例９および１０の光記録媒体１０に対して記録パワーＰｗを変化させて情報信号を記録した後、Ｃ／Ｎおよび変調度を測定した。
図１７、図１８にそれぞれ、実施例９、１０の光記録媒体１０における記録感度(記録パワーＰｗ)とＣ／Ｎおよび変調度との関係を示す。

図１７および図１８から以下のことが分かる。すなわち、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａとＳｉＮ膜４ｂとを形成した場合には、ＳｉＮ膜４ｂのみを形成した場合に比して、その変調度を大きくでき、かつ、Ｃ／Ｎを高くできることが分かる。

また、金属膜２のＴｉＳｉに対する他の添加物は、耐久性、記録特性を向上するものとして、Ｃｕ，Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃａ，Ｂ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｓ，Ｓｅ，Ｍｎ，Ｇａ，Ｍｏ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｎｄが挙げられる。

（２−４）酸化物膜の光吸収係数についての検討
酸化物膜３の吸収係数を変えて、酸化物膜３の吸収係数について検討を行った。

実施例１１
ＧｅＯ膜３の酸素濃度を変化させる以外のことは上述の実施例７とすべて同様にして複数の光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０それぞれの光吸収係数およびジッターを測定した。なお、このジッター測定においては、上述のように、記録線速度は２×(９．８３ｍ／ｓ)とした。

図１９に、酸素濃度および吸収係数に対するジッターの変化を示す。図１９から以下のことが分かる。ＧｅＯ膜の酸素濃度および吸収係数には最適範囲が存在することがわかる。例えば、ＢＤ−Ｒのジッター規格値である６．５％以下を満たすためには、吸収係数ｋを０．１５≦ｋ≦０．９０の範囲にすることが好ましいことが分かる。したがって、ＧｅＯ膜３の吸収係数ｋが０．１５≦ｋ≦０．９０となるように、ＧｅＯ膜３の酸素濃度を調整することにより、良好な特性を有する光記録媒体１０を得ることができる。

（２−５）金属膜および酸化物膜の膜厚の検討
次に、金属膜２および酸化物膜３の膜厚を変えて、金属膜２および酸化物膜３の膜厚について検討を行った。

実施例１２
図２０に、ＴｉＳｉＯ膜２およびＧｅＯ膜３の膜厚、ならびにジッター値の測定結果を示す。ＴｉＳｉＯ膜２およびＧｅＯ膜３の膜厚を、図２０に示すように変える以外のことは上述の実施例７とすべて同様にして複数の光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０に対して評価装置により情報信号を記録した。そして、記録マークの前端側および後端側のジッターを測定した。なお、膜厚によって記録膜の熱特性が変わり、最適な記録パルスの形状（幅、タイミング、パワー）が変わることから、それぞれの光記録媒体１０に応じて記録パルス形状を最適化して、最も良いジッターのみに注目した。このジッターが、図２０には示されている。

図２０から以下のことが分かる。
金属膜２の膜厚範囲を２０ｎｍ以上２７ｎｍ以下、また酸化物膜３の膜厚範囲を１６ｎｍ以上２２．５ｎｍ以下にすることで、ＢＤ−Ｒのジッター規格値である６．５％をはるかに下回る値とすることができる、すなわち、膜厚に対するマージンを非常に大きくできることが分かる。また、酸化物膜は、その吸収係数が低ければ膜厚がより厚くても同様の結果を得ることができ、３５ｎｍ以下であれば良好な結果が得られることは実施例５に示したとおりである。

（２−６）金属膜の酸素濃度の検討
次に、金属膜２の酸素濃度を変えて、金属膜２の酸素濃度について検討した。

実施例１３
Ａｒガスと酸素ガスを真空チャンバ内に導入しながら、ＴｉＳｉ合金のターゲットを反応性スパッタリングして、ＴｉＳｉＯ膜２を基板１上に成膜した。なお、ＴｉＳｉＯ膜２のＴｉＳｉ合金の組成は、Ｓｉ組成を２０原子％とし、各サンプル毎に真空チャンバ内に導入する酸素ガス流量を調整して、ＴｉＳｉＯ膜２中の酸素濃度を変えた。そして、このようにして成膜されたＴｉＳｉＯ膜２上に、吸収係数ｋ＝０．４を有するＧｅＯ膜３を成膜した。これ以外のことは上述の実施例１とすべて同様にして複数の光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０に対して評価装置により情報信号を記録した後、ＢＤ評価装置によってジッター値を測定した。この評価装置は、パルステック工業（株）製ＯＤＵ−１０００（ＢＤ仕様）である。光源の波長は、４０５．２ｎｍ、対物レンズの開口数Ｎ．Ａ．は０．８５である。
記録密度は、直径１２ｃｍのディスクに２５ＧＢ容量相当とし、記録線速度は２倍速記録の規格に相当する９．８３ｍ／ｓとした。
この記録密度では、リミットイコライザーを通したジッターレベルとして６．５％以下で、記録媒体として良好な特性を有するという判断の指標とすることができる。
そして、上述のようにして測定された各光記録媒体１０のジッターおよび酸素濃度に基づき、図２１に示すグラフを作成した。

図２１は、金属膜の酸素濃度とジッター特性との関係を示すグラフである。図２１から以下のことが分かる。すなわち、金属膜２をＴｉＳｉの酸化物により構成することで、ジッターを改善できることが分かる。これはノイズ成分の低下およびＧｅＯ膜３の反応性の向上が原因と考えられる。また、酸素濃度が高すぎるとジッターが悪くなるが、これはＴｉＳｉの吸収係数が低下し感度が徐々に悪くなり、記録時の温度分布が理想的ではなくなることが原因と考えられる。

したがって、酸素を金属膜２に含有させることは光記録媒体１０の特性改善に非常に有効であり、また、その酸素濃度には最適な範囲が存在し、例えば酸素濃度を９原子％以上３８原子％の範囲にすることで、ＢＤの規格値であるジッター６．５％以下にできる。
この場合においても、ＳｉのＴｉに対する組成比としては、８原子％以上３２原子％以下の範囲が良好である。

（２−７）グルーブ深さおよびウォブル振幅の検討
次に、グルーブの深さが異なる複数の光記録媒体１０を作製して、グルーブ深さについての検討を行った。

実施例１４
図２２は、実施例１４による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。まず、射出成形法により、一主面にイングルーブ１１Ｇおよびオングルーブ１１Ｌが設けられた基板を、イングルーブ１１Ｇの深さを変えて複数成形した。樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂を用いた。また、イングルーブ・オングルーブのピッチ、すなわちトラックピッチは、０．３２μｍ（ＢＤ仕様）とした。

次に、成膜装置（Ｕｎａｘｉｓ社製、商品名：Ｓｐｒｉｎｔｅｒ）を用いて、ＴｉＳｉ膜２、ＧｅＯ膜３、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａ、ＳｉＮ膜４ｂを基板１上に順次成膜した。それぞれの膜厚は、ＴｉＳｉ膜２の膜厚を２５ｎｍ、ＧｅＯ膜３の膜厚を２５ｎｍ、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａの膜厚を４５ｎｍ、ＳｉＮ膜４ｂの膜厚を１０ｎｍとした。また、ＴｉＳｉの組成は、Ｓｉが２７原子％とした。

その後、感圧性粘着材（ＰＳＡ）によりポリカーボネートシートを基板１の凹凸面１１に貼り合せて、ＳｉＮ膜４ｂ上に光透過層５を形成した。この光透過層５の厚さは、ＰＳＡおよびポリカーボネートシートを含めて１００μｍとした。以上により、目的とする複数の光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のジッター値を評価した。なお、評価装置としては、パルステック工業株式会社製、ＯＤＵ−１０００（ブルーレイディスク仕様）を用いた。この評価装置の光源の波長は４０５ｎｍであり、対物レンズのＮＡは０．８５である。

なお、情報信号の記録再生は、２５ＧＢ密度、１倍速（４．９２ｍ／ｓ）で行った。また、情報信号を連続して記録し、クロストークの影響がある状態にして１０トラックを再生した。

そして、上述のようにして測定されたジッターに基づき、図２３に示すグラフを作成した。図２３は、イングルーブの深さとジッターとの関係を示すグラフである。なお、図２３において、エラーバーの中心付近の点がジッターの平均値、エラーバーの上端および下端がジッターのばらつきの範囲を示す。

図２３から以下のことが分かる。すなわち、グルーブ深さが２２ｎｍ以上ではトラックごとのジッターのばらつきが多くなり、平均ジッター値も若干悪化している。これに対して、２１．５ｎｍ以下ではジッターのばらつきが抑えられ、平均ジッター値も良好であり、良好な記録特性が得られる。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のウォブルＣ／Ｎを測定した。そして、測定されたＣ／Ｎに基づき、図２４に示すグラフを作成した。図２４は、ウォブルＣ／Ｎとグルーブ深さとの関係を示すグラフである。

図２４から以下のことが分かる。すなわち、グルーブ深さに対しての特性変化は緩やであるが、１９ｎｍ以下になると徐々にＣ／Ｎが低下する。ブルーレイディスクのＣ／Ｎの規格では、最適パワーで記録後にＣ／Ｎが２６ｄＢ以上確保されることとなっている。この実施例１４の光記録媒体１０では、最適パワーから１０％高いパワーで記録してもほぼ２６ｄＢを満たしているが、グルーブ深さが１８ｎｍまで浅くなると、２０ｄＢ強まで低下し、規格値よりも大幅にＣ／Ｎが下回るためにアドレス情報が読めなくなる恐れがある。したがって、グルーブ深さは１８ｎｍ以上であることが望ましい。

次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０のうち、グルーブ深さ２０ｎｍを有するものについて、ＣＴＳを変化させたときのウォブル振幅とウォブルＣ／Ｎとの関係を調べた。情報信号の記録再生は、ブルーレイ評価装置により、オングルーブ（ランド）１１Ｌに対して行った。
ＣＴＳは下記の式により定義される。
ＣＴＳ=２（Ｒ_ON−Ｒ_IN）／（Ｒ_ON＋Ｒ_IN）
但し、Ｒ_ON：オングルーブ（ランド）１１Ｌにトラッキングをかけたときのブルーレイ評価装置の戻り光量
Ｒ_IN：イングルーブ（グルーブ）１１Ｇにトラッキングをかけたときのブルーレイ評価装置の戻り光量

図２５に、ＣＴＳを変化させたときのウォブル振幅とウォブルＣ／Ｎとの関係を示す。
ＣＴＳはグルーブの幅のパラメータを表すものであり、記録グルーブの幅が広いほどＣＴＳは大きくなる。なお、図２５では、ブルーレイディスクの規格値である２６ｄＢを破線で示しており、システム耐性を高くとるためには、この破線で示される２６ｄＢよりもウォブル振幅を十分高い値とすることが好ましい。

図２５から以下のことが分かる。すなわち、図２５で規格値を下回っているのは、ＣＴＳが−０．０１２、−０．０３と小さい場合に、高パワー（１．１ｘＰｗｏ）で記録したときのＣ／Ｎである。ＣＴＳに対しては、未記録の状態では殆ど差が見られないが（図２５中、「■」参照）、高パワーで記録を行い、記録マークがグルーブ幅方向に広がったときに大きな差が現れる（図２５中、「●」参照）。

最適パワー（１．０倍のパワー）での測定結果に着目すると（図２５中、「○」参照）、ＣＴＳが−０．０３以上の場合には、上述の規格範囲を満たすことが分かる。そして、１．１倍での測定結果に着目すると（図２５中「●」参照）、ＣＴＳが−０．０１の場合には、上述の規格範囲を満たすことが分かる。なお、ＯＰＣをとるときには、±１０％で記録感度を見ることが推奨されているので、１．１倍のパワーで情報信号の記録を行った場合にも、規格値２６ｄＢ以上であることが望まれる。以上により、ＣＴＳの値としては、好ましくは−０．０３以上、より好ましくは−０．０１以上である。

この挙動はブルーレイのリライタブルメディアには見られないものである。リライタブルメディアでは高パワーで記録した場合でも、横に広がったマークを隣のトラックを記録する際に消去・再記録するためである。本発明に代表されるメディアの場合、一度記録されたマークは消去されることが無いため、従来のリライタブルメディアとは異なるところに良好な条件があり、本発明はそれを明確に示すものである。ウォブル振幅に対しては、高パワーでの記録後のウォブルＣ/Ｎは大きな違いが見られない。ウォブルＣ／Ｎについては、ＣＴＳの最適化が重要なパラメータとなる。

次に、同様の光記録媒体１０について、ＣＴＳを変化させたときのウォブル振幅とＮＷＳとの関係を調べた。
ＮＷＳは下記の式により定義される。
ＮＷＳ=Ｉｗｐｐ／Ｉｐｐ
但し、Ｉｗｐｐ：トラッキングをかけたときのプッシュプル信号の振幅（ウォブル信号の振幅）
Ｉｐｐ：トラッキングをかけずに案内溝を横切るときに発生するプッシュプル信号の振幅

図２６に、ＣＴＳを変化させたときのウォブル振幅とＮＷＳ(Normalized Wobble Signal)の値との関係を示す。ブルーレイディスクの規格ではＮＷＳは０．２０以上０．５５以下の範囲であり、図２６では、この範囲を破線で示している。高パワーで記録した後もこの破線で示した０．２０以上０．５５以下の範囲にＮＷＳが入っていることが好ましい。

図２６によると、ＣＴＳが大きいほど、またウォブル振幅が大きいほどＮＷＳが大きくなり、この図２６の中に規格外となる点が存在している。ＮＷＳはＣＴＳよりもウォブル振幅の依存性が大きく、また、ＮＷＳには最小値、最大値が設定されているために、良好な値を得るためにはウォブル振幅に良好な範囲が存在する。ウォブルＣ／Ｎを上げるためにＣＴＳを大きくする場合は、ウォブル振幅は９ｎｍから１２ｎｍ、また、ＣＴＳが−０．０１程度であれば１１ｎｍから１３ｎｍが好ましい。
これらを総合して、ウォブル振幅としては９ｎｍから１３ｎｍが好ましい。

次に、第３の実施形態に対応する実施例１５〜１６について説明する。
（３）青色レーザによるＢＣＡの形成方法の検討
次に、青色レーザによるＢＣＡの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。

実施例１５
この実施例１５の光記録媒体１０は、ＴｉＳｉ膜２、ＧｅＯ膜３、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａ、ＳｉＮ膜４ｂ、光透過層５を基板１上に順次積層した構成を有する。

以下、実施例１５の光記録媒体１０の製造方法について説明する。まず、射出成形法により、一主面にイングルーブ１１Ｇおよびオングルーブ１１Ｌが設けられた基板１を成形した。樹脂材料としては、ポリカーボネート樹脂を用いた。また、トラックピッチを０．３２μｍとし、イングルーブ１１Ｇの深さを２１ｎｍとし、オングルーブ１１Ｌをウォブル（蛇行）させてアドレス情報を付加した。

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスを導入しながら、ＴｉＳｉターゲットをスパッタリングして、膜厚２７ｎｍのＴｉＳｉ膜２を基板１上に成膜した。このＴｉＳｉ膜２におけるＳｉの組成比を２７原子％とした。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．２Ｐａ
投入電力：３ｋＷ
Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスを導入しながら、Ｇｅ酸化物ターゲットをスパッタリングして、膜厚２６ｎｍのＧｅＯ膜３をＴｉＳｉ膜２上に成膜した。なお、Ｇｅ酸化物ターゲットの酸素組成は、ＧｅＯ膜３の吸収係数ｋが０．４０となるように調整した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．２Ｐａ
投入電力：２ｋＷ
Ａｒガス流量：３０ｓｃｃｍ

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスを導入しながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂ターゲットをスパッタリングして、膜厚４５ｎｍのＺｎＳ−ＳｉＯ２膜４ａをＧｅＯ膜３上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．１Ｐａ
投入電力：１ｋＷ
Ａｒガス流量：６ｓｃｃｍ

次に、真空チャンバ内を真空引きした後、真空チャンバ内にＡｒガスおよびＮ₂ガスを導入しながら、Ｓｉターゲットをスパッタリングして、膜厚７ｎｍのＳｉＮ膜４ｂを基板１上に成膜した。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度：５．０×１０^-5Ｐａ
雰囲気：０．３Ｐａ
投入電力：４ｋＷ
Ａｒガス流量：５０ｓｃｃｍ
Ｎ₂ガス流量：３７ｓｃｃｍ

次に、円環形状のポリカーボネートシートを、このシート一主面に予め塗布された感圧性粘着材（ＰＳＡ）により基板１上に貼り合わせて、厚さ０．１ｍｍの光透過層５を形成した。

次に、波長４０５ｎｍのレーザ光をパルス状に変調して、光透過層５の側からＢＣＡに照射した。これにより、ＢＣＡにバーコード状の記録マークが形成された光記録媒体１０を得た。なお、ビーム幅を約５μｍ、線速度を１０ｍ／ｓ、レーザ照射パワーを１６０ｍＷ、１回転あたりのビーム送り量を２μｍとした。

実施例１６
次に、波長８００ｎｍ帯のレーザ光を照射して記録マークを形成する以外のことは上述の実施例１５とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコードが形成された光記録媒体１０を得た。

次に、上述のようにして得られた実施例１５〜１６のＢＣＡに記録された信号を再生し、この再生信号を評価した。

図２７（ａ）は、ＢＣＡに形成される記録マークのイメージを示す。図２７（ｂ）は、実施例１５の再生信号の波形を示す。図２７（ｃ）は、実施例１６の再生信号の波形を示す。なお、図２７（ｂ）および図２７（ｃ）では、実施例１５および実施例１６の比較を容易にするため微少なノイズの図示は省略している。

図２７（ｂ）および図２７（ｃ）を比較すると以下のことが分かる。すなわち、実施例１６では、記録マークの境界部分に急激に反射率の高くなる領域があるのに対して、実施例１５では、記録マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がないことが分かる。これは、８００ｎｍ帯のレーザでは波長依存性があるため、４００ｎｍ帯での記録再生に最適化された光記録媒体１０ではＢＣＡに対する情報信号の記録が困難であるためと考えられる。また、図示は省略するが、実施例１５では、ＢＣＡ部の全体の信号レベルも比較的均一であった。

次に、第４の実施形態に対応する実施例１７〜３６について説明する。
（４）赤外レーザによるＢＣＡの形成方法の検討
次に、赤外レーザによるＢＣＡの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。

実施例１７〜２１
まず、上述の実施例１５とすべて同様にして複数の光記録媒体１０を得た。次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体１０ごとに光学ヘッドスキャンスピードを３ｍ／ｓ〜１１ｍ／ｓの範囲で変えて、出力パワー４０００ｍＷ、波長８１０ｎｍのレーザ光をパルス状に変調して、基板１側からＢＣＡに照射した。これにより、ＴｉＳｉ膜２、ＧｅＯ膜３、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜４ａおよびＳｉＮ膜４ｂを溶融除去され、ＢＣＡにバーコード状のマークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。なお、ビーム幅を約３０μｍ、レーザ照射パワーを４０００ｍＷ、１回転あたりのビーム送り量を１０μｍとした。

実施例２２〜２６
出力パワー３４００ｍＷにする以外のことは上述の実施例１７〜２１とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコード状のマークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。

実施例２７〜３１
光透過層側からＢＣＡにレーザ光を照射する以外のことは実施例１７〜２１とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコード状のマークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。

実施例３２〜３６
光透過層側からＢＣＡにレーザ光を照射する以外のことは実施例２２〜２６とすべて同様にして、ＢＣＡにバーコード状のマークが形成された複数の光記録媒体１０を得た。

上述の実施例１７〜３６では、実用上の観点から、波長８１０ｎｍの赤外レーザを用いたが、レーザ光の波長は適宜選択できるものであり、赤外レーザは、波長８１０ｎｍのものに限定されるものではなく、例えば７２０ｎｍ〜２５００ｎｍの波長範囲のものを用いることができる。上述の実施例１７〜３６において波長８１０ｎｍのレーザ光を用いたのは具体的には以下の理由による。すなわち、基板１上の積層膜を破壊除去することが可能なレーザパワーを、波長８１０ｎｍ程度以外のレーザでは得ることが困難である。すなわち、６５０ｎｍ帯や４００ｎｍ帯のレーザではレーザパワーが不足であるため、積層膜を破壊除去することは困難である。

次に、上述のようにして得られた実施例１７〜３６のＢＣＡに記録された信号を再生し、この再生信号を評価した。

図２８は、実施例１７〜２１のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す。図２９は、実施例２２〜２６の再生信号のＢＣＡの評価結果を示す。図３０は、実施例２７〜３１の再生信号のＢＣＡの評価結果を示す。図３１は、実施例３２〜３６の再生信号のＢＣＡの評価結果を示す。図３２は、実施例１７〜２１の再生信号を示す。図３３は、実施例２２〜２６の再生信号を示す。図３４は、実施例２７〜３１の再生信号を示す。図３５は、実施例３２〜３６の再生信号を示す。なお、図２８〜図３１の評価結果の欄において、「○」は、ＢＣＡ部の信号レベルが比較的均一で、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がない再生信号を示し、「×」は、ＢＣＡ部の信号レベルが均一でなく、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がある再生信号を示している。また、図３２〜図３５のＡ〜Ｅの各図において、下部に示された信号波形は、上部に示された信号波形の一部を拡大したものである。Ａ〜Ｅはそれぞれ、スキャンスピード３ｍ／ｓ〜１１ｍ／ｓにてＢＣＡを形成した光記録媒体１０の信号波形に対応する。

図２８〜図３１から、光透過層５側からレーザ光を照射した場合には、光学ヘッドスキャンスピードおよびレーザパワーに関わらず、ＢＣＡ部の信号レベルが均一でなく、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域があることが分かる。
これに対して、基板１側からレーザ光を照射した場合には、光学ヘッドスキャンスピードを５ｍ／ｓ〜９ｍ／ｓ、レーザパワーを３４００ｍＷ〜４０００ｍＷの範囲とすることにより、ＢＣＡ部の信号レベルが比較的均一で、且つ、マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がないことが分かる。

上述したところから明らかなように、本発明によれば、反射率、感度、光学系等に合わせて、本発明の膜構成をもってすぐれた光記録媒体１０が実現できる。
短波長、高開口数によるブルーレイ対応の高密度記録を行うＢＤ−Ｒとしてもすぐれた特性の光記録媒体１０を構成することができるものである。
そして、無機記録膜６の構成において、その層数を３層ないしは４層にとどめることができ、製造コストの低廉化を図ることができるものである。
また、その光透過層５は、実施例におけるように、ＰＳＡ／樹脂シート構成としても、すぐれた特性を有することができるものであり、安定した保存性、耐久性にすぐれた光記録媒体１０、例えばＢＤ−Ｒを構成することができる。

上述したように、本発明構成によれば、記録特性、耐久性にすぐれた光記録媒体１０が得られる。

また、金属膜２、酸化物膜３、誘電体膜４の３層というきわめて少ない膜層数で、良好な記録特性が得られることから、量産性にすぐれ、また、層数が少ないことから、不良品の発生率を低減できるなどコストの低減化を図ることができる。

このように、本発明においては、基本的には、上述した３層を設けることによって、良好な記録再生が良好に行われるが、使用態様、目的応じて反射率を更に上げる場合や、耐久性を上げるなどの理由により、この３層以外にも金属膜、誘電体膜を設けることもできる。

以上、この発明の第１〜第４の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の第１〜第４実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、上述の第１〜第４の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。

また、上述の第１〜第４の実施形態では、光透過性シートを基板に対して貼り合わせることにより光透過層５を形成する場合について説明したが、光透過層５を紫外線硬化樹脂により形成するようにしてもよい。この場合の光透過層５の形成方法としては、例えばスピンコート法が挙げられる。

また、上述の第１〜第４の実施形態では、金属膜３をＴｉから構成する場合について説明したが、Ｔｉ以外の光触媒効果を発現する金属材料などから金属膜３を構成しても、上述の第１〜第４の実施形態と同様に情報信号を記録可能な光記録媒体が得られると考えられる。

この発明の第１の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。 この発明の第２の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。 この発明の第３の実施形態による光記録媒体を示す平面図である。 この発明の第３の実施形態による光記録媒体に対する固有情報の記録に用いられる記録装置の構成を示すブロック図である。 図５（ａ）は、ＢＣＡに形成された記録マークの一例を示す略線図、図５（ｂ）は、ＢＣＡに記録された固有情報を再生したときの再生信号の波形の一例を示す略線図である。 実施例１による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 比較例１による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 実施例２による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 実施例３による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 酸素組成および吸収係数と、Ｃ／Ｎとの関係を示すグラフである。 ＧｅＯ膜３の膜厚と、Ｃ／Ｎおよび変調度との関係を示すグラフである。 実施例７による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 金属膜のＳｉの組成と、ジッターおよびパワーＰｗとの関係を示すグラフである。 記録マークの前端側および後端側のジッターとの測定結果を示す表である。 実施例９による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 実施例１０による光記録媒体の構成を模式的に示す断面図である。 実施例９の光記録媒体における記録感度(記録パワーＰｗ)に対するＣ／Ｎおよび変調度の依存性の測定結果を示すグラフである。 実施例の光記録媒体における記録感度(記録パワーＰｗ)に対するＣ／Ｎおよび変調度の依存性の測定結果を示すグラフである。 酸素濃度および吸収係数に対するジッターの変化を示すグラフである。 ＴｉＳｉＯ膜およびＧｅＯ膜の膜厚の膜厚、ならびにジッター値の測定結果を示す表である。 金属膜の酸素濃度とジッター特性との関係を示すグラフである。 実施例１４による光記録媒体の構成を示す模式的断面図である。 実施例１４による光記録媒体におけるグルーブ深さとジッターとの関係を示すグラフである。 実施例１４による光記録媒体におけるウォブルＣ／Ｎとグルーブ深さとの関係を示すグラフである。 ＣＴＳを変化させたときのウォブル振幅とウォブルＣ／Ｎとの関係を示すグラフである。 ＣＴＳを変化させたときのウォブル振幅とＮＷＳの値との関係を示すグラフである。 図２７（ａ）は、ＢＣＡに形成される記録マークのイメージを示す略線図、図２７（ａ）は、実施例１５の再生信号の波形を示す略線図、図２７（ｂ）は、実施例１６の再生信号の波形を示す略線図である。 実施例１７〜２１のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す表である。 実施例２２〜２６のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す表である。 実施例２７〜３１のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す表である。 実施例３２〜３６のＢＣＡの再生信号の評価結果を示す表である。 実施例１７〜２１の再生信号を示す略線図である。 実施例２２〜２６の再生信号を示す略線図である。 実施例２７〜３１の再生信号を示す略線図である。 実施例３２〜３６の再生信号を示す略線図である。

符号の説明

１ 基板
２ 金属膜
３ 酸化物膜
４ 誘電体膜
５ 光透過層
６ 無機記録膜
１０ 光記録媒体

Claims (12)

1. 無機記録膜を有する光記録媒体であって、
   上記無機記録膜が、
   Ｇｅの酸化物からなる酸化物膜と、
   上記酸化物膜と接するように設けられた、金属材料からなる隣接膜と
   を備え、
   上記酸化物膜の吸収係数ｋが、０．１５≦ｋ≦０．９０の範囲であることを特徴とする光記録媒体。
2. 上記隣接膜が、ＴｉまたはＡｌからなることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
3. 上記隣接膜が、Ｓｉをさらに含有させたＴｉＳｉ合金からなることを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
4. 上記酸化物膜の上記隣接膜と接する側とは反対側の面に誘電体膜がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
5. 上記誘電体膜が、上記酸化物膜に隣接する第１の誘電体膜と、該第１の誘電体膜上に形成された第２の誘電体膜とを備え、
   上記第１の誘電体膜がＺｎＳ−ＳｉＯ₂からなり、上記第２の誘電体膜がＳｉＮからなることを特徴とする請求項４に記載の光記録媒体。
6. トラックピッチが０．２９μｍ以上０．３５μｍ以下の範囲の案内溝を有する基板上に形成されてなり、かつ、グルーブ深さが１８ｎｍ以上２１．５ｎｍ以下の範囲で形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
7. 上記案内溝のうち、記録・再生するグルーブ面からの、再生光学系における戻り検出光量をＲ_ON、他方のグルーブ面からの戻り検出光量をＲ_INとしたとき、
   −０．０１＜２（Ｒ_ON−Ｒ_IN）/（Ｒ_ON＋Ｒ_IN）
   であることを特徴とする請求項６に記載の光記録媒体。
8. 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
   上記識別情報は、上記酸化物膜に上記識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録されていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
9. 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
   上記識別情報は、上記無機記録膜を上記識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されていることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
10. 無機記録膜を有する光記録媒体の製造方法であって、
    Ｔｉからなる隣接膜を成膜する工程と、
    Ｇｅの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と
    を備え、
    上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記隣接膜とは隣接するように成膜され、
    上記酸化物膜の吸収係数ｋが、０．１５≦ｋ≦０．９０の範囲であることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
11. 波長３５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下のレーザ光を上記酸化物膜側から上記光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の光記録媒体の製造方法。
12. レーザ光を上記隣接膜側から上記光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１０記載の光記録媒体の製造方法。

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