WO2002073611A1 - Support d'enregistrement optique et son procede de fabrication - Google Patents

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WO2002073611A1
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recording
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optical recording
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Kazuya Hayashibe
Katsuya Ohwada
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Sony Corporation
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    • G11B7/2578—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials

Definitions

  • the present invention relates to an optical recording medium and a method for manufacturing the same, and is particularly suitable for application to an optical recording medium employing a land-group recording method.
  • the recording surface of the disk substrate is provided with unevenness called a land group.
  • a method of recording recording marks only on these lands or groups has been adopted.
  • a method of recording this recording mark on both lands and groups so-called land-group recording, has begun to be adopted as an optical disk format.
  • DVD-RAM Digital Versatile Disc-Random Acces Memory
  • an object of the present invention is to provide an optical recording medium having a laminated film in which a recording layer and a recording auxiliary layer are laminated adjacent to each other on a surface of a disk substrate on which irregularities are formed.
  • An object of the present invention is to provide an optical recording medium capable of increasing the number of projections, maintaining good signal characteristics of the recording layer in the unevenness, and ensuring high reliability, and a method of manufacturing the same. Disclosure of the invention
  • the present inventor has conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The outline is described below.
  • the recording layer is irradiated with laser light, When the temperature becomes higher than the crystallization temperature below the melting point of, the recording layer is considered to grow with the microcrystals generated in the crystallization auxiliary layer as seed crystals.
  • This principle is recalled from the fact that it has been confirmed that the amplitude of a recording mark differs between an optical disk provided with a recording auxiliary layer and an optical disk not provided.
  • the inventor has further studied the recording auxiliary layer. That is, the present inventor recorded a 2 T pulse in a sample in which the duty ratio was fixed and the film thickness of the recording auxiliary layer was variously changed, and measured the recording power dependence of each carrier in the land and the dub. It was also found that the recording power dependence of the carrier in the land has the same tendency at any film thickness, and that the carrier of the land hardly changes even when the film thickness of the recording auxiliary layer is changed. On the other hand, in the recording power dependence of the carrier in the group, there is a similar tendency at any film thickness, but when the film thickness of the recording auxiliary layer is changed, the carrier decreases as the film thickness decreases. Was found to rise. This tendency was observed up to near the optimum value.
  • the present inventor recalled that the phenomenon obtained by the above-described experiment was used. That is, when the duty ratio and the recording power are fixed, the thickness of the recording auxiliary layer is dependent on the land and the group, particularly on the carrier of the group, and is dependent on the thickness on the land. Hardly appears. Thus, it was recalled that by changing the thickness of the recording auxiliary layer, it is possible to match the land and group carriers without changing the duty ratio.
  • the inventor has conducted further intensive studies on career changes in the group. That is, the inventor calculated the dependence of the amplitude change of the recording layer made of the GeTe alloy on the thickness of the recording auxiliary layer by the effective Fresnel coefficient method. From the calculation results, the present inventors have found that the amplitude increases as the film thickness of the recording auxiliary layer decreases. The increase in amplitude when the film thickness of the recording auxiliary layer is reduced from 20 nm to 10 nm with respect to the case where the film thickness of the recording auxiliary layer is 30 nm is about 1 unit according to the calculation by the effective Fresnel coefficient method. dB.
  • the above phenomenon is caused by the fact that the group is closer to the optical pickup than the land and is less affected by the track groove. It is considered that this is because it becomes a situation where the amplitude change is easily reflected. Then, regarding the carrier fluctuation on the group side, it is considered that the change in the amplitude of the reflectance due to the change in the film thickness configuration is dominant.
  • the present invention has been devised based on the above study.
  • the first invention of the present invention provides a disk substrate in which at least one surface has irregularities
  • a recording layer configured to record an information signal by irradiating a laser beam and a recording auxiliary layer adjacent to the recording layer are laminated at least.
  • the second invention of this invention is:
  • a recording layer configured to be able to record information signals by irradiating a laser beam on a surface of the disk substrate provided with the unevenness is formed of a laminated film in which at least a recording auxiliary layer adjacent to the recording layer is laminated.
  • the recording auxiliary layer is formed to have a thickness of d / 4 ⁇ a ⁇ 3d. It is.
  • d / 2 ⁇ 2d is satisfied when the thickness of the recording layer is d and the thickness of the recording auxiliary layer is a.
  • the recording layer is configured to be capable of recording an information signal by at least two state changes that reversibly change.
  • the recording layer is formed of a crystalline phase and a non-crystalline phase. It is made of a phase change material that can record information signals by phase change with the crystalline phase.
  • the recording layer is irradiated with a laser beam used for recording and / or reproduction of an information signal from the side where the disk substrate is present, with respect to the laminated film.
  • the recording layer is provided on the side to be irradiated with the laser beam.
  • the laminated film is formed from the side close to the surface of the disk substrate on which the unevenness is provided.
  • the first dielectric layer, the recording layer, the recording auxiliary layer, the second dielectric layer, and the first reflection layer are sequentially laminated.
  • the laminated film on the disk substrate is covered, and the upper surface of the laminated film on the disk substrate (the surface opposite to the disk substrate) is protected and strengthened to protect the laminated film.
  • UV curable resin (urethane, acrylic, silicone, polyes (Tel type etc.))
  • a synthetic resin layer made of hot melt type adhesive etc. is provided.
  • the first dielectric layer and the second dielectric layer is typically, refractive index 2.1 about zinc sulfide-silicon oxide mixture (Z n S- S i 0 2 ), or refraction the rate is 2.0 degree of silicon nitride (S i N, S i 3 N 4) consists, it is also possible to use other materials.
  • the thickness of the first dielectric layer is selected within a range where the dielectric can be formed without forming an island shape, and is 200 nm or less.
  • the thickness of the second dielectric layer is 1 nm or more and 100 nm or less.
  • the thickness of the first reflective layer is selected to be not less than 20 nm and not more than 100 nm.
  • the first dielectric layer, the recording layer, the recording auxiliary layer, the second dielectric layer, and the first reflective layer are typically formed by a sputtering method. It is also possible to use any method, such as electron beam evaporation, vacuum evaporation, epitaxy, chemical vapor deposition (CVD), or physical vapor deposition (PVD). It is possible.
  • the recording layer is configured to be irradiated with a laser beam used for recording and / or reproduction of an information signal from the side where the laminated film exists on the disk substrate.
  • the laminated film is arranged such that the second reflective layer, the third dielectric layer, the recording auxiliary layer, the recording layer, and the second 4 is formed by sequentially laminating the dielectric layers.
  • a light transmitting layer capable of transmitting laser light is provided so as to cover the laminated film on the disk substrate.
  • the third dielectric layer and the fourth dielectric layer is typically, refractive index 2.1 about Z n S- S I_ ⁇ 2 or refractive index, of about 2.
  • the thickness of the third dielectric layer Is 1 nm or more and 100 nm or less.
  • the thickness of the fourth dielectric layer is selected within a range in which the dielectric can be formed without forming an island, and is 200 nm or less.
  • the thickness of the second reflective layer is selected to be 20 nm or more and 100 nm or less.
  • the second reflective layer, the third dielectric layer, the recording auxiliary layer, the recording layer, and the fourth dielectric layer are typically formed by a sputtering method.
  • the light transmitting layer provided so as to cover the laminated film of the disk substrate typically includes at least a light transmitting sheet having a light transmitting property, and a light transmitting sheet for bonding the light transmitting sheet to the disk substrate.
  • the adhesive layer is also t an ultraviolet curable resin or a pressure sensitive adhesive, instead of using the light transmitting sheet, the light transmission layer, also possible to use a UV-curable resin It is.
  • Such an optical disk in which the disk substrate is irradiated with laser light from the side where the laminated film is provided specifically has a thin light transmission layer such as a DVR (Digital Video Recording system).
  • the present invention can be applied to an optical disk such as a DVR, and is configured to record and reproduce information signals using a semiconductor laser having an emission wavelength of about 600 nm. It can also be applied to so-called DVR_red and so-called DVR-blue optical discs configured to record and reproduce information signals using a semiconductor laser with an emission wavelength of about 400 nm. is there.
  • This DVR is preferably configured to be able to record information signals using an objective lens whose NA is increased to about 0.85 by combining two lenses in series. Has a storage capacity of about 22 GB on one side.
  • the optical disk such as a DVR is preferably contained in a cartridge, but the application of the present invention is not necessarily limited to the one contained in a cartridge.
  • the light-transmitting layer is at least used for recording and / or reproducing information signals.
  • Laser emission wavelength 40 O nm band, blue emission
  • ZnSe semiconductor laser emission wavelength 500 nm band, green
  • A1GaInP semiconductor laser emission wavelength 635-68
  • It is made of a non-magnetic material capable of transmitting laser light emitted from the light of about O nm (red, etc.), and more specifically, is made of a light-transmitting thermoplastic resin such as polycarbonate.
  • the concave or convex width D g typically, in the portion where the unevenness of the disk substrate is formed, the concave or convex width D g at a portion near the side where the laser beam is incident, and at the portion far from the laser beam incidence
  • the ratio between the convex or concave width is 0. S.0 is satisfied, and preferably, 0.8 ⁇ D, / D g ⁇ 1.2.
  • the numerical aperture of an objective lens used for recording and / or reproduction of an information signal is 0.45 or more and 0.60 or less. Laser light is emitted from the side where the disk substrate is provided.
  • the thickness of the recording layer is adjusted so as to obtain a good signal while keeping the recording layer from forming an island shape, to maintain a good optical contrast, and to suppress thermal diffusion.
  • the thickness of the recording auxiliary layer is from 3 nm to 100 nm, preferably from 5 nm to 60 nm.
  • the recording layer is configured to be able to additionally record an information signal.
  • the recording layer is preferably made of a GeTe-based alloy or a GeSbTe-based alloy, but other materials, specifically, Ge — Te, Te—Sb, Te—Ge—Sb, Te—Ge—Sb—Pd, Te—Ge—Sb—Cr, Te—Ge—Sb One Bi, Te—Ge—Sn—0, Te—Ge—Sb—Se, Te—Ge One Sn—Au, In—Sb—Te, In—S b—Se, Te—Ge—Sb—Sn, In—Sb—Te—Ag, In—Se, and 6-81 can be used.
  • the optical recording medium is configured to record a recording mark by a laser beam on an upper portion of a convex portion and a bottom portion of a concave portion of the concave and convex portions of the disc substrate having the concave and convex portions. That is, the optical recording medium according to the present invention is specifically an optical recording medium employing a land / group recording method.
  • the recording layer is typically made of a phase-change material in order to improve the stability of the recording mark with respect to the reproduction light and to secure good jitter characteristics when performing high-density recording by mark edge recording.
  • the phase change recording layer is made of a Te—Ge—Sb alloy (Te, Ge and Sb may contain other elements), and the composition thereof is In the triangular graph shown in Fig. 6 showing the composition of the three components T e, G e, and S b by the coordinates (T e, G e, S b), A (0.475, 0.05) , 0.45, 5), B (0.65, 0.05, 0.25), C (0.60, 0.40, 0), D (0.40, 0.60) , the set formed is T e 47 range (point a surrounded by 4 points of 0). 5 G e 5 S b 47.
  • the composition of point D is Te 4 . G e 6 . ), Preferably directly above or directly below the phase change recording layer, SiN, SiC, GeN, PbSe, PbTe, SnSe, SnTe, B A recording auxiliary layer containing at least one compound selected from the group consisting of i 2 Te 3 and Sb 2 Te 3 as a main component is provided. If the composition of the phase-change recording layer is outside the straight line connecting points A and B in the triangular graph of FIG.
  • the composition of the phase change recording layer is outside the straight line connecting points B and C and outside the straight line connecting points D and A in the triangle graph of FIG. Getting worse.
  • the composition of the phase change recording layer is within the range surrounded by points AB and CD in the triangular graph of FIG. 6, but is close to the straight line connecting points A and B (that is, Ge content).
  • the ratio is 5 atomic% or more, but the composition is relatively small), the difference in the optical constant between the amorphous state and the crystalline state becomes small. As a result, the amplitude of the reproduced signal decreases, which is not preferable in terms of signal quality.
  • a more preferable range of the composition of the phase change recording layer is a triangular graph similar to FIG. 6, in which the coordinates (T e, G e, S b) are E ( 0.47, 0.30, 0.23), F (0.58, 0.30, 0.12), G (0.56, 0.44, 0), H (0.44) , 0.56, 0).
  • the composition of point E is T e 47 G e 3Q S b 23
  • the composition of point F is T e 58 G e 30 S 12
  • the composition of point G is T e 56 G e 44
  • the composition of point H is The composition is T e 44 G e 56 .
  • a more preferable range of the composition of the phase change recording layer is a triangular graph similar to FIG. 6, in which the coordinates (T e., Ge, S b) are the same. J (0.47, 0.40, 0.13), K (0.55, 0.40, 0.05), L (0.52, 0.48, 0) ), ⁇ (0.44, 0.
  • the composition at point J is Te 47 Ge 40 S b 13
  • the composition at point K is Te 55 Ge 4 .
  • a S b 5 the composition at point L is Te 52 G e 48
  • the composition of the point M is T e 44 G e 56.
  • the recording auxiliary layer provided adjacent to the recording layer is preferably composed of SnTe, SiN, SiC, SnSe, GeN, Pb S e, a material containing P bT e, at least one compound selected from the group consisting of B i 2 T e 3 and S b 2 T e 3 as a main component.
  • the recording auxiliary layer may be in a mixed crystal state by mixing any one or more of these compounds. From the viewpoint of the storage life of the optical recording medium, it is preferable to use SnTe among these compounds as the main component of the recording auxiliary layer.
  • the recording auxiliary layer contains the above-mentioned specific compound as a main component, and may contain substances other than these.
  • the content of the above-mentioned specific compound in the entire material constituting the recording auxiliary layer is set to 50% by volume or more. If the content of the above-mentioned specific compound is less than 50% by volume, the phase change recording layer may not be sufficiently crystallized and the jitter characteristic of the reproduction light may be deteriorated. Further, the content of the above-mentioned specific compound in the recording auxiliary layer is preferably 70% by volume or more.
  • the materials for the recording auxiliary layer include trim phosphide (T h P), lanthanum sulfide (La S), scandium antimony (S c S b), and thorium selenium (Th Se).
  • the recording layer of the recording auxiliary layer is It is desirable to provide a protective layer on the surface opposite to the surface in contact.
  • the protective layer is made of at least one material selected from metal or metalloid oxides, carbides, nitrides, fluorides and sulfides.
  • an oxide of the protecting layer oxidation silicon (S i 0 2, S i O), tantalum oxide (T a 2 O s), or acid zirconium (Z R_ ⁇ 2), silicon carbide (S i C, shea Rikonka one byte) and titanium carbide (T i C, titanium carbide) carbides or carbon, such as (C) alone, a silicon nitride (S i 3 N 4) Ya aluminum nitride (a 1 N ) nitrides such as zinc sulfide (Z n S), consisting of a like fluorides such as sulfides such as sulfides sama helium (SmS) or strontium sulfide (S r S), and magnesium fluoride (Mg F 2) Things can be mentioned.
  • the first reflective layer or the second reflective layer that reflects light transmitted through the recording layer is preferably made of a material having a thermal conductivity of 50 WXmK or more.
  • Materials having a thermal conductivity of 50 WZm ⁇ K or more include A, Cr, Ni, Au, A metal selected from the group consisting of aluminum (Hf), palladium (Pd), tantalum (Ta), cobalt (Co), Mo, WCu, and Ti, or an alloy of these metals Can be mentioned.
  • those which are preferable as the reflective layer material from various viewpoints are as follows: 8-1-1 alloy, A1-Cr alloy, A1-Ta alloy, A1-Pd alloy, A1-Cu alloy Alloys, Ti-A1 alloys, Ti-V alloys, Ti_Pd-Cu alloys, Ag alloys and the like.
  • the composition ratio of these alloys is set according to the required characteristics.
  • Other materials can be used if necessary.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer is set to be greater than 1 Z4 of the film thickness d of the recording layer and less than three times the film thickness d, Not only by changing the dimensions, but also by changing the film thickness of the recording auxiliary layer, the signal characteristics can be changed, so that the degree of freedom required for improving the signal characteristics can be increased.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an optical disk according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram showing a film thickness dependency of a recording auxiliary layer of a carrier in the optical disk according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a graph showing the dependence of the signal amplitude on the thickness of the recording auxiliary layer in the optical disc according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a graph showing the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a graph showing the dependence of the crosstalk signal on the thickness of the recording auxiliary layer in the optical disc according to the embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the optical disc according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a triangular graph showing a preferred composition of the phase change recording layer in the optical recording medium according to the present invention.
  • FIG. 7 is a ⁇ angle graph showing a preferred composition of the phase change recording layer in the optical recording medium according to the present invention.
  • Ri the optical recording medium according to the present invention 3 is a triangular graph showing a suitable composition of a phase change recording layer in the above.
  • FIG. 1 shows an optical disc according to the first embodiment.
  • the optical disc according to the first embodiment is a write-once optical disc on which information signals are additionally recorded.
  • an optical disc 1 includes a first dielectric layer 3, a recording layer 4, a recording auxiliary layer 5, It is composed of a laminated film composed of the second dielectric layer 6 and the first reflective layer 7, and an ultraviolet curable resin layer 8 provided so as to cover this laminated film.
  • the disk substrate 2 is made of a material through which at least laser light used for recording / reproducing information signals can be transmitted.
  • the material forming the disk substrate 2 include plastic materials such as poly-polypropylene resin, polyolefin resin, and acrylic resin, and glass. Among these materials, it is desirable to use a plastic material from the viewpoint of cost and the like.
  • it is made of polycarbonate (PC).
  • the disk substrate 2 has a diameter of, for example, 13 O mm, and a thickness of, for example, about 1.2 mm.
  • the convex portion in the track-shaped unevenness is a portion far from the side where the laser beam is incident.
  • the convex portion is referred to as a land 2b.
  • the concave portion in the unevenness is a portion close to the side where the laser light is incident.
  • this concave portion is Call it loop 2c.
  • the width D of the land 2 b, and the ratio between the width D g Dal part 2 c, namely the duty ratio (D! / Dg) is selected from 0.5 to 2. In the range of 0.
  • the width of the land 2 b is becomes less than half than the width D g Dal part 2 c, each land 2 b and Group 2 In c, it is difficult to balance signal characteristics.
  • the duty ratio becomes larger than 2.0, the width D g of the group 2c becomes smaller than half the width of the land 2b, so that the signal characteristics are also compatible. It becomes difficult.
  • the preferred range of the duty ratio is 0.8 to 1.2.
  • the track pitch (Tp) of the uneven groove track is 0.77 nm, the depth of the group 2 c (the depth of the concave portion).
  • the material of the first dielectric layer 3 is a material having a low absorption capacity (absorption rate) with respect to a laser beam for recording / reproducing Z, specifically, a material having an extinction coefficient k of 0.3 or less. It is preferable to configure, and in view of heat resistance, for example, SiN can be mentioned.
  • the thickness of the first dielectric layer 3 is selected to be equal to or less than 20 O nm, and in the first embodiment, for example, is selected to be 10 nm.
  • the recording layer 4 is made of, for example, a GeTe alloy.
  • the thickness d of the recording layer 4 is smaller than 5 nm, the amplitude becomes smaller optically.
  • the thickness d is larger than 50 nm, the heat diffusion effect is reduced and the recording is performed.
  • the layer 4 itself tends to store heat, and the recording mark cannot be clearly recorded. Therefore, the film thickness d of the recording layer 4 is 5 nm ⁇ d ⁇ 50 nm. Selected from a range. According to the inventor's knowledge obtained from experiments on signal characteristics in the recording layer 4, considering the range in which a good signal can be obtained, the film thickness d of the recording layer 4 is 10 nm ⁇ d ⁇ 40. It is desirable to select from the range of nm.
  • the thickness of the recording layer 4 is, for example, about 20 nm.
  • the material of the auxiliary recording layer 5, S nT e, S i N , S i C, G e N, P b T e, S n S e, P b S e, B i 2 T e 3 and S b It is a material containing at least one compound selected from the group consisting of 2 Te 3 as a main component. Specifically, the content of the above-mentioned specific compound is 50% by volume or more, more preferably Is 70% by volume or more. Further, it is desirable that the recording auxiliary layer 5 uniformly contacts the recording layer 4.
  • the recording auxiliary layer 5 is made of, for example, SnTe.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is selected from a range larger than 1/4 and smaller than 3 times the film thickness d of the recording layer 4. That is, the recording auxiliary layer 5 has a thickness a and a recording layer 4
  • the material of the second dielectric layer 6 should be composed of a material having a low absorptivity to the laser beam for recording / reproducing Z, specifically, a material having an extinction coefficient k of 0.3 or less. It is preferred, considering also the viewpoint of heat resistance, for example, Z n S- S i 0 2 (in particular, a molar ratio of about 4: 1 ones) Ru may be mentioned.
  • the first dielectric layer 3 and the second Although the dielectric layer 6 and the dielectric layer 6 are made of different materials, the same material may be used.
  • the first reflection layer 7 is made of, for example, an A1 alloy, and in the first embodiment, is made of, for example, an A1Ti alloy. If the thickness of the first reflective layer 7 is less than 20 nm, the heat generated in the recording layer 4 cannot be sufficiently diffused, resulting in insufficient thermal cooling. On the other hand, if the thickness of the first reflective layer 7 is larger than 100 nm, the thermal characteristics and optical characteristics are affected, and the mechanical stress such as skew is caused by the stress generated in the first reflective layer 7. The characteristics are affected, and the desired signal characteristics cannot be obtained. Therefore, the film thickness of the first reflection layer 7 is specifically selected from 20 to 100 nm, and in the first embodiment, is selected to be, for example, 60 nm.
  • the ultraviolet curable resin layer 8 is made of an ultraviolet curable resin cured by irradiation with ultraviolet light.
  • a laser beam is applied to a first dielectric layer 3, a recording layer 4, a recording auxiliary layer 5,
  • the recording layer 4 is irradiated with the information signal by irradiating the recording layer 4 with the second dielectric layer 6 and the first reflective layer 7 sequentially incident on the laminated film in which the disk substrate 2 is present. Recording and / or playback will take place.
  • a clean disk substrate 2 provided with guide grooves (irregular groove tracks) by, for example, an injection molding method (for example, thickness: 1.2 mm, track pitch: 0.77, land width: 0). 82 m, group width: 0.72 ⁇ ⁇ , group depth: 70 nm).
  • the disk substrate 2 is carried into the first sputtering chamber in which the Si target is installed, and is placed at a predetermined position.
  • a SiN film is formed on one main surface 2a of the disk substrate 2 by a sputtering method using a nitrogen (N 2 ) gas as a reaction gas.
  • N 2 nitrogen
  • Ar argon
  • N 2 3: 1.
  • Atmospheric gas pressure is 0.6 Pa and sputtering power is 2.5 kW.
  • the disk substrate 2 is carried into the second sputtering chamber and placed at a predetermined position.
  • a GeTe alloy is formed on the first dielectric layer 3 by a sputtering method.
  • the recording layer 4 made of the GeTe alloy is formed.
  • an inert gas such as an Ar gas
  • the sputtering power is 0.3 kW
  • the pressure of the atmosphere gas is 0.4 Pa (3 0 m To rr).
  • the recording layer 4 is formed using a G e T e alloy target composition has been adjusted so that the composition after the film formation is for example G e 50 ⁇ e 5 ".
  • the recording layer The disk substrate 2 formed up to 4 is unloaded from the second sputtering chamber.
  • the disk substrate 2 on which the recording layer 4 has been formed is carried into a third sputtering chamber and placed at a predetermined position. Thereafter, a SnTe alloy is formed on the recording layer 4 by a sputtering method using an SnTe alloy. Thereby, the recording auxiliary layer 5 made of the SnTe alloy is uniformly formed on the recording layer 4.
  • a Sputter condition is given.
  • An inert gas such as an Ar gas is used as the atmosphere gas, the sputtering power is 0.3 kW, and the pressure of the atmosphere gas is 1.3 X 10—'Pad. OmT orr).
  • the disk substrate 2 on which the recording auxiliary layer 5 has been formed is carried out from the third sputtering chamber.
  • the disk substrate 2 on which the recording auxiliary layer 5 has been formed is carried into the fourth sputtering chamber, and placed at a predetermined position. Thereafter, the Z n S- S i 0 2 evening sputtering method using an target, forming a Z n S- S i 0 2 on the auxiliary recording layer 5.
  • a second dielectric layer 6 made of ZnS—Si— 2 is formed on the recording auxiliary layer 5.
  • an inert gas such as an Ar gas
  • the sputtering power is 0.6 kW
  • the pressure of the atmosphere gas is 1.
  • SX l O—'P a (1. OmT orr) the disk substrate 2 formed up to the second dielectric layer 6 is carried out of the fourth sputtering chamber.
  • the disk substrate 2 formed up to the second dielectric layer 6 is carried into a fifth sputtering chamber, and is placed at a predetermined position. Thereafter, an AlTi alloy is formed on the second dielectric layer 6 by a sputtering method using an evening get made of an AlTi alloy. Thereby, the first reflective layer 7 made of the A 1 Ti alloy is formed on the second dielectric layer 6.
  • the sputtering power 2. 5 kW, the pressure of the ambient gas 1. 3 X 1 0- 1 P a (1. OmT orr).
  • the disk substrate 2 formed up to the first reflection layer 7 is carried out from the fifth sputtering chamber.
  • an ultraviolet curable resin layer 8 is formed on the surface of the first reflective layer 7 by, for example, a spin coating method or a roll coating method.
  • a spin coating method or a roll coating method As described above, the write-once optical disc 1 according to the first embodiment using the phase change material G e Te as the recording layer 4 is manufactured.
  • Fig. 2 shows the results of this evaluation.
  • the abscissa indicates the film thickness of the recording auxiliary layer 5
  • the ordinate indicates the carrier
  • the evaluation value of the land is indicated by “decree”
  • the evaluation value of the group is indicated by “country”.
  • the inventor performed optical calculation on the dependence of the amplitude of the laser beam on the thickness of the recording auxiliary layer 5.
  • Figure 3 shows the calculation results.
  • the carrier increases as the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 decreases within the range of d / 4 to 3 d.
  • the change in the carrier is small.
  • the dependency of the carrier change on the film thickness of the recording auxiliary layer 5 is more remarkable in the case of the roller.
  • the thickness a of the recording auxiliary layer 5 is set to 1 of the thickness d of the recording layer 4. It can be seen that the amplitude decreases sharply as the value is reduced to / 4 or less. This indicates that it is very difficult to control the film thickness of the recording auxiliary layer 5 for the purpose of securing a desired amplitude.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is larger than 1/4 of the film thickness d of the recording layer 4, the change in amplitude becomes very gentle, and the film thickness of the recording auxiliary layer 5 is controlled. It can be seen that control can be easily performed. From such a viewpoint, it is desirable that the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 be larger than 1 Z4 times the film thickness d of the recording layer 4.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 when the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is made smaller, the carrier value in the land and the carrier value in the group both decrease at the stage of d Z4.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 when the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is set to 1Z4 or less (a ⁇ dZ4) of the film thickness d of the recording layer 4, both the land signal characteristics and the groove signal characteristics deteriorate. That is, the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 needs to be at least larger than the film thickness d of the recording layer 4 (d / 4 ⁇ a). It is preferred to be 2 or more (d / 2a).
  • the thickness a of the auxiliary recording layer 5 is larger than 1Z4 film thickness d of the recording layer 4 (d / / 4 ⁇ a ), the recording The material constituting the auxiliary layer 5 can be formed on the recording layer 4 so as not to form an island structure. This makes it possible to form the recording auxiliary layer 5 uniformly.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is increased, the amplitude is reduced, albeit slowly. Therefore, it is preferable that the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is not too large, and it is desirable that the film thickness d of the recording layer 4 be three times or less.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 was increased and the film thickness a It can be seen that the value of the carrier of the land and the value of the carrier of the group are both greatly reduced at the stage when the value is more than three times the film thickness d of the recording layer 4 (3 d ⁇ a). Therefore, if the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is set to be three times or more (3 d ⁇ a) the film thickness d of the recording layer 4, both the signal characteristics of the land and the signal characteristics of the group deteriorate, and It can be seen that the results are based on the calculation results shown in the figure.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 needs to be at least ⁇ 3 times less than the film thickness d of the recording layer 4 (a ⁇ 3 d). It is preferable to set it to twice or less (a ⁇ 2d). Further, the present inventor recorded a 2 T mark when the film thickness of the recording auxiliary layer 5 was variously changed in order to examine the dependence of the optical crosstalk on the recording auxiliary layer thickness. Then, the crosstalk signal amount from the land to the group and the crosstalk signal amount from the group to the land were measured. FIG. 4 shows the dependency of the signal amount of these crosstalks on the film thickness of the recording auxiliary layer 5. In FIG. 4, the vertical axis represents relative decibels (dB) to enable comparison with the carrier value, and the cross-talk from the group to the land is indicated by “decree”. Crosstalk to is indicated by “ ⁇ ”.
  • the first dielectric layer 3, the recording layer 4, the recording auxiliary layer 5, and the second dielectric In the optical disc adopting the land group recording method, in which the laminated film composed of the layer 6 and the first reflective layer 7 is provided, the film thickness a of the recording auxiliary layer 5 is 14 times the film thickness d of the recording layer 4.
  • the signal amplitude of the group 2c can be particularly increased, and the film thickness of the recording auxiliary layer 5 can be controlled after optimizing the signal characteristics in the land 2b.
  • both the signal characteristics in the land 2b and the signal characteristics in the group 2c can be ensured in good condition.
  • the signal amplitude in the land 2b can be changed while the signal amplitude in the land 2b is kept constant.
  • the signal amplitude in the double layer 2c can be changed independently of each other, so that the degree of freedom in design can be increased and the land 2 can be maintained while maintaining the optimum film forming conditions in the recording layer 4. b and group 2c can be optimized. Therefore, the information signal can be reproduced with the signal characteristics being in a good state on the optical disk, and an optical disk with high reliability can be obtained.
  • the optical disc according to the second embodiment is a rewritable optical disc capable of rewriting information signals.
  • an optical disk 11 includes a second reflective layer 13 and a third dielectric layer 14 on one main surface 12 a of a disk substrate 12. , A recording auxiliary layer 15, a recording layer 16, and a fourth dielectric layer 17, which are sequentially laminated, and a light transmitting layer provided so as to cover the laminated film. And layer 18.
  • the disk substrate 12 is made of a low water-absorbing material such as, for example, polycarbonate (PC) -cycloolefin polymer (for example, ZONEX (registered trademark)).
  • the thickness of the disk substrate 12 is, for example, 0.6 to 1.2 mm. In the second embodiment, the thickness is, for example, approximately 1.1 mm.
  • the diameter of the disk substrate 12 is, for example, 12 O mm.
  • the optical disk according to the second embodiment performs recording / reproduction of information signals by irradiating the disk substrate 12 with laser light from the side where the thin light transmitting layer 18 is provided.
  • the disk substrate 12 since it is not necessary to consider whether or not the disk substrate 12 has transparency, it is also possible to use a substrate made of a metal such as A1, for example. Further, as the disk substrate 12, a glass substrate or a substrate made of a resin such as polyolefin, polyimide, polyamide, polyphenylene sulfide, or polyethylene terephthalate can be used.
  • a resin such as polyolefin, polyimide, polyamide, polyphenylene sulfide, or polyethylene terephthalate can be used.
  • the concave portion in the track-shaped unevenness is a portion far from the side on which the laser light is incident.
  • the concave portion is referred to as a land 12b.
  • the convex portion in the concavo-convex portion is a portion near the side where the laser beam enters, and in the second embodiment, this convex portion is referred to as a group 12c.
  • the ratio between the width D of the land 12 b and the width D g of the double tube 12 c, that is, the duty ratio (DiZD g) is determined by the same reason as in the first embodiment.
  • the track pitch (T p) is 0.77 zm
  • the group depth (recess depth) is 70 nm
  • the land width is 0.82 im
  • the group width D g is 0.72 ⁇ m.
  • the second reflective layer 13 is made of, for example, an A1 alloy, and in the second embodiment, is made of, for example, an A1Ti alloy. Further, the film thickness of the second reflective layer 13 is specifically selected from 20 to 100 nm, for example, 60 nm for the same reason as in the first embodiment. It is.
  • the material of the third dielectric layer 14 may be made of a material having a low absorption capacity for a laser beam for recording / reproducing, specifically, a material having an extinction coefficient k of 0.3 or less. preferably, considering also the viewpoint of heat resistance, for example, Z n S one S i 0 2 (in particular, a molar ratio of about 4: 1 ones) leaving at the like.
  • the material of the auxiliary recording layer 1 5, S nT e, S i N , S i C, G e N- P b T e, S n S e, P b S e, B i 2 T e 3 and S b 2 A material containing as a main component at least one compound selected from the group consisting of Te 3 , specifically, the content of the above-mentioned specific compound is 50% by volume or more, and is more preferable. Is 70% by volume or more. It is desirable that the recording auxiliary layer 15 is in uniform contact with the recording layer 16.
  • the recording auxiliary layer 15 is made of, for example, SnTe.
  • the film thickness a of the recording auxiliary layer 15 is selected from a range larger than 14 and smaller than three times a film thickness d of the recording layer 16 described later for the same reason as in the first embodiment. That is, the recording auxiliary layer 15 has a thickness a and a thickness d of the recording layer 16,
  • the recording layer 16 is made of, for example, a GeSbTe alloy.
  • the thickness d of the recording layer 16 is selected from the range of 5 nm ⁇ d ⁇ 50 nm for the same reason as in the first embodiment. According to the inventor's knowledge obtained from experiments on the signal characteristics of the recording layer 16, considering the range of the film thickness d from which a good signal can be obtained, the film thickness d of the recording layer 16 is 1 It is desirable to select from the range of 0 nm ⁇ d ⁇ 40 nm.
  • the thickness of the recording layer 16 is, for example, about 20 nm.
  • the material of the fourth dielectric layer 17 has a low absorption capacity (absorptivity) with respect to the laser beam for recording / reproducing Z, specifically, a material having an extinction coefficient k of 0.3 or less. It is preferable that the structure be made more, and in view of heat resistance, for example, SiN can be mentioned. Further, the thickness of the fourth dielectric layer 17 is selected to be 200 nm or less, and in the second embodiment, for example, it is selected to be 10 nm. Although the third dielectric layer 14 and the fourth dielectric layer 17 are made of different materials in the second embodiment, the same material may be used for each. It is.
  • the laser light L 2 is applied from the side where the laminated film exists to the disk substrate 12.
  • the recording and the Z or reproduction of the information signal are performed by being incident and irradiating the recording layer 16 above the land 12 b and above the group 12 c.
  • the guide groove (the uneven groove track) is formed. 2) (for example, thickness: 1. lmm, track pitch: 0.77 m, land width: 0.82 ⁇ m, group width: 0.72 m) , Group depth: 70nm).
  • the disk substrate 12 on which the concave and convex groove tracks are formed is carried into the first sputtering chamber, and is placed at a predetermined position. Thereafter, an AlTi alloy is formed on the groove track having at least the unevenness by a sputtering method using a target made of the AlTi alloy. As a result, a second reflective layer 13 made of an A 1 Ti alloy is formed on the disk substrate 12.
  • an inert gas such as an Ar gas
  • the sputtering power is 2.5 kW
  • the pressure of the atmosphere gas is 1.3 X 10- '. Let P a (1. OmTo rr).
  • the disk substrate 12 on which the second reflection layer 13 is formed is carried out of the first sputtering chamber.
  • the disk substrate 12 formed up to the second reflective layer 13 is carried into a second sputtering chamber and placed at a predetermined position. Thereafter, Z n S - by a sputtering method using the S i 0 2 target to deposit a Z n S- S i 0 2 on the second reflective layer 1 3.
  • Z n S - by a sputtering method using the S i 0 2 target to deposit a Z n S- S i 0 2 on the second reflective layer 1 3.
  • the third dielectric layer 1 4 consisting of Z n S- S i ⁇ 2 on the second reflective layer 1 3 are formed, and an example of the sputtering evening conditions, atmospheric gas a r with an inert gas such as gas, and the sputtering power 0. 6 kW, Kiri ⁇ the pressure of air gas 1.
  • X 1 0 1 P a (1. OmTo rr) as.
  • the disk substrate 12 on which the third dielectric layer 14 is formed is carried into a third sputtering chamber, and is placed at a predetermined position.
  • the third method was performed by sputtering using a SnTe alloy target.
  • An SnTe alloy is formed on the dielectric layer 14.
  • the recording auxiliary layer 15 made of the SnTe alloy is uniformly formed on the third dielectric layer 14.
  • an inert gas such as Ar gas
  • the sputtering power is 0.3 kW
  • the pressure of the atmosphere gas is 1.3 X 10- Let 'P a (1. OmTo rr).
  • the disk substrate 12 formed up to the recording auxiliary layer 15 is carried out from the third sputtering chamber.
  • the disk substrate 12 on which the recording auxiliary layer 15 has been formed is carried into a fourth sputtering chamber and placed at a predetermined position.
  • a GeSbTe alloy is formed on the recording auxiliary layer 15 by a sputtering method.
  • the recording layer 16 made of the GeSbTe alloy is formed.
  • an inert gas such as an Ar gas is used as the atmosphere gas
  • the sputtering power is 0.3 kW
  • the pressure of the atmosphere gas is 0.4 Pa (3. OmTo rr).
  • the disk substrate 12 formed up to the recording layer 16 is carried out from the fourth sputtering chamber.
  • the disk substrate 12 formed up to the recording layer 16 is carried into the fifth sputtering chamber in which the Si target is installed, and is placed at a predetermined position. Thereafter, for example, a SiN film is formed on the second reflective layer 13 by a sputtering method using N 2 gas as a reaction gas. As a result, the third dielectric layer 14 made of SiN is formed on the second reflective layer 13.
  • the pressure is set to 0.6 Pa, and the sputtering power is set to 2.5 kW.
  • the disk substrate 12 on which the fourth dielectric layer 17 is formed is carried out of the fifth sputtering chamber. Thereafter, a predetermined layer is formed so as to cover the laminated film including the second reflective layer 13, the third dielectric layer 14, the recording auxiliary layer 15, the recording layer 16 and the fourth dielectric layer 17. Using a bonding device (not shown), the light transmissive sheet 18b is bonded via the adhesive layer 18a. Thereby, the light transmission layer 18 is formed.
  • the optical disc 11 according to the second embodiment is manufactured.
  • the thickness a of the recording auxiliary layer 15 is changed to the thickness d of the recording layer 16.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the optical disc 11 configured as described above It was confirmed that the same effect as the optical disc 1 according to the first embodiment can be obtained.
  • the present invention is applied to a write-once optical disc having a recording layer 4 made of a phase-change material and recording is performed in a write-once manner.
  • the present invention is not limited to optical discs, but can be applied to other optical discs, specifically, rewritable optical discs.
  • the A 1 Ti alloy is used as the material of the second reflective layer 13, but the material of the second reflective layer 13 is an Al Ti alloy.
  • other A 1 alloys such as A 1 Cu alloy, A and silver
  • the recording layer 16 is made of a GeSbTe alloy.
  • the recording layer 16 may be made of Ge Other materials such as a Te alloy, a GeInSbTe alloy, and an AgInSbTe alloy can also be used.
  • the track pitch T p of the concave / convex groove track formed on one main surface 12 a of the disk substrate 12 was set to 0.77 m, but if necessary, A value other than this value may be used. Specifically, when a blue laser having a wavelength of about 405 nm is used as the laser beam, the NA is increased using a second lens group, and when the laser beam is set to about 0.85, The pitch Tp may be 0.74 m or less, specifically about 0.3 m.
  • at least one surface of a disk substrate is provided with irregularities, and an information signal can be recorded by irradiating a laser beam onto the surface of the disk substrate provided with the irregularities.
  • An optical recording medium provided with a laminated film in which at least a constituted recording layer and a recording auxiliary layer adjacent to the recording layer are laminated is disposed between the film thickness d of the recording layer and the film thickness a of the recording auxiliary layer.
  • the configuration is such that d-no 4 d-a 3 d holds. The degree of freedom for obtaining good signal characteristics can be improved, and the signal characteristics are excellent in recording and playback. Thus, an optical recording medium having high reliability can be obtained.

Description

光学記録媒体およびその製造方法
技術分野
この発明は、 光学記録媒体およびその製造方法に関し、 特に、 ラン ド · グループ記録方式を採用した光学記録媒体に適用して好適なもので ある。
明
細
背景技術
近年、 光ディスクなどの光学記録媒体における記録密度の高密度化に 伴い、 光ディスクの記録面における面積を有効利用することによって、 記録密度の向上を図る技術の開発が進められている。
すなわち、 ディスク基板の記録面には、 ランドおょぴグループと呼ば れる凹凸が設けられている。 そして、 従来の光ディスクにおいては、 記 録マークをこれらのランドまたはグループにのみ記録する方式が採用さ れていた。 ところが、 近年の光ディスクにおける記録密度の向上の要請 から、 この記録マ一クをランドおよびグループの双方に記録する方式、 いわゆるランド · グループ記録が、 光ディスクのフォーマツ卜として採 用され始めている。 このようなフォーマットとしてランド ·グル一ブ記 録が採用されている光ディスクとしては、 D V D— R A M (Di gi t al Vers at i l e Di s c - Random Acces s Memory) を挙げること力できる。
しかしながら、 このランド · グループ記録を採用した光ディスクにお いては、 記録用のレーザ光をランドとグループとに照射した際に、 ラン ドとグループとの物理的な形状の相違から、 記録層に及ぼす熱特性が異 なってしまうという問題があった。 また、 これらのランドおよびダル一 ブは、 レーザ光の波長に近い周期構造を有する形状である。 そのため、 光のべクトル回折に起因して、 ランドとグループと照射されるレーザ光 の強度分布が異なることにより、 ランドとダル一ブとの双方における記 録マークを、 高 C Z N比 （搬送波対雑音比） で記録 Z再生することは困 であった。
そこで、 ランドおよびグループの相互の特性を合わせるために、 ラン ドとグループとのそれぞれの溝幅を変えて、 デュ一ティ比を変えること などが考えられている。 ところが、 デューティ比を変えるだけでは、 自 由度が少ない。 そこで、 スパッ夕コンディションなどにより、 グループ 上に成膜される記録層の膜厚を、 ランド上に成膜される記録層の膜厚よ り大きくした光ディスクが提案された （特開平 2 0 0 0 - 2 1 5 5 1 1 公報、 文献 1 ) 。
しかしながら、 文献 1に記載された光ディスクにおいては、 グループ 上に成膜される記録層をランド上に成膜される記録層より厚くするため に、 この記録層を成膜する際の成膜条件を変化させている。 そのため、 記録層の成膜における最適成膜条件から外れてしまい、 記録層の信号特 性の低下を招いてしまうという問題があつた。
これにより、 記録層の最適成膜条件を犠牲にすることなく、 それぞれ のランドおよびグループに対して、 互いに独立して記録特性を制御する 方法の開発が望まれていた。
したがって、 この発明の目的は、 ディスク基板における凹凸が形成さ れた面上に、 記録層と記録補助層とが隣接して積層された積層膜が設け られた光学記録媒体において、 設計自由度を増加させるとともに、 凹凸 における記録層での信号特性を良好に保つことができ、 高い信頼性を確 保することができる光学記録媒体およびその製造方法を提供することに ある。 発明の開示
本発明者は、 従来技術が有する上述の課題を解決すべく、 鋭意検討を 行った。 以下にその概要を説明する。
すなわち、 従来の、 情報信号を記録する記録層と、 この記録層を補助 する記録補助層との積層膜を有する光学記録媒体の記録原理としては、 記録層にレーザ光を照射して、 記録層における融点以下の結晶化温度よ りも高い温度になると、 結晶化補助層に生じた微結晶を種結晶として記 録層が結晶成長すると考えられる。 この原理は、 記録補助層が設けられ ている光ディスクと、 設けられていない光ディスクとにおいて、 記録マ ―クの振幅が異なることが確認されたことから想起される。
本発明者は、 このような点から、 記録補助層に関して、 さらなる検討 を進めた。 すなわち、 本発明者が、 デューティ比を固定し記録補助層の 膜厚を種々変えたサンプルにおいて 2 Tパルスを記録し、 ランドおよび ダル一ブにおけるそれぞれのキヤリアの記録パワー依存性を測定したと ころ、 ランドにおけるキャリアの記録パワー依存性が、 どの膜厚におい ても同様の傾向を有し、 さらに記録補助層の膜厚を変えても、 ランドの キャリアはほとんど変化しないことを知見した。 他方、 グループにおけ るキヤリアの記録パワー依存性においては、 どの膜厚の場合でも同様の 傾向を有しているが、 記録補助層の膜厚を変えた場合、 膜厚を薄くする につれて、 キャリアが上昇することを知見した。 なお、 この傾向は、 最 適値付近までの範囲で見られた。
そして、 本発明者は、 上述の実験により得られた現象を利用すること を想起した。 すなわち、 デューティ比および記録パワーを固定した場合 に、 ランドとグループとにおいては、 特に、 グループのキャリアにおい て記録補助層の膜厚依存性が生じ、 ランドにおいては、 その膜厚依存性 がほとんど表れない。 これにより、 記録補助層の膜厚を変化させること により、 デューティ比を変えることなく、 ランドとグループのキャリア を合わせることが可能であることを想起した。
さらに、 本発明者は、 グループにおけるキャリア変化に関しての、 さ らなる鋭意検討を行った。 すなわち、 本発明者は有効フレネル係数法に より、 G e T e合金からなる記録層の振幅変化の記録補助層膜厚依存性 を計算した。 そして、 この計算結果から、 本発明者は、 記録補助層の膜 厚が小さくなるに伴って、 振幅が大きくなることを知見した。 また、 記 録補助層の膜厚が 3 0 n mのときを基準として、 膜厚を 2 0 n mから 1 0 n mに小さくしたときの振幅の増大は、 有効フレネル係数法による計 算によると約 1 d Bであった。
本発明者の検討によれば、 以上の現象は、 グループが、 ランドに比し て光学ピックアップに近く、 さらにトラック溝による影響が少ないため に、 膜厚の違いによる反射率の変動に伴って、 振幅変化を反映しやすい 状況になるためであると考えられる。 そして、 グループ側のキャリア変 動に関しては、 膜厚構成の変更による反射率の振幅変化が支配的ではな いかと考えられる。
この発明は、 以上の検討に基づいて案出されたものである。
すなわち、 上記目的を達成するために、 この発明の第 1の発明は、 ディスク基板の少なくとも一方の面に凹凸が設けられ、
ディスク基板の凹凸が設けられた面上に、 レーザ光を照射することに より情報信号を記録可能に構成された記録層と、 記録層に隣接した記録 補助層とが少なくとも積層された積層膜が設けられた光学記録媒体であ つて、
記録層の膜厚を dとし、 記録補助層の膜厚を aとしたときに、 d / 4 < a < 3 d が成立する
ことを特徴とするものである。
この発明の第 2の発明は、
ディスク基板の凹凸が設けられた面上に、 レーザ光を照射することに より情報信号を記録可能に構成された記録層と、 記録層に隣接した記録 補助層とが少なくとも積層された積層膜を形成するようにした光学記録 媒体の製造方法であって、
記録層の膜厚を dとし、 記録補助層の膜厚を aとしたときに、 記録補助層を、 d / 4 < a < 3 dの膜厚に形成するようにした ことを特徴とするものである。
この発明において、 好適には、 記録層の膜厚を dとし、 記録補助層の 膜厚を aとしたときに、 d / 2≤ 2 dが成立する。
この発明において、 典型的には、 記録層は、 可逆的に変化する少なく とも 2つの状態の変化により情報信号を記録可能に構成されており、 好 適には、 記録層は、 結晶相と非晶質相との相変化により情報信号を記録 可能に構成された相変化材料からなる。
この発明において、 典型的 は、 情報信号の記録および/または再生 に用いられるレーザ光が、 積層膜に対して、 ディスク基板が存在する側 から、 記録層に照射されるように構成されている。 このとき、 好適には、 レーザ光が照射される側に記録層が設けられるように構成されており、 具体的に、 積層膜は、 ディスク基板の凹凸が設けられた面に近い側から， 第 1の誘電体層、 記録層、 記録補助層、 第 2の誘電体層および第 1の反 射層が順次積層されて構成されている。 そして、 好ましくは、 このディ スク基板上の積層膜を覆うようにして、 ディスク基板上の積層膜の上面 (ディスク基板とは反対側の面） には、 積層膜の保護と強化のために、 紫外線硬化型の樹脂 （ウレタン系、 アクリル系、 シリコン系、 ポリエス テル系など) ゃホットメルト系の接着剤などからなる合成樹脂層が設け られている。 そして、 第 1の誘電体層および第 2の誘電体層は、 典型的 には、 屈折率が 2. 1程度の硫化亜鉛 ·酸化シリコン混合体 （Z n S— S i 02) 、 または屈折率が 2. 0程度の窒化シリコン （S i N、 S i 3 N4) からなるが、 その他の材料を用いることも可能である。 また、 こ の発明において、 第 1の誘電体層の膜厚は、 誘電体を島状にならずに成 膜することができる範囲で、 かつ 20 0 nm以下に選ばれる。 また、 こ の発明において、 典型的には、 第 2の誘電体層の膜厚は、 l nm以上 1 O O nm以下である。 さらに、 この発明において、 典型的には、 第 1の 反射層の膜厚は、 2 0 nm以上 1 00 nm以下に選ばれる。 また、 第 1 の誘電体層、 記録層、 記録補助層、 第 2の誘電体層および第 1の反射層 は、 典型的には、 スパッタリング法により成膜されるが、 その他の成膜 方法を用いることも可能であり、 具体的には、 電子ビーム蒸着法、 真空 蒸着法、 ェピタキシャル成長法、 化学気相成長 （CVD) 法、 物理気相 成長 （PVD) 法などあらゆる方法を用いることが可能である。
この発明において、 典型的には、 情報信号の記録および または再生 に用いられるレーザ光が、 ディスク基板に対して積層膜が存在する側か ら、 記録層に照射されるように構成されている。 また、 この発明におい て、 好適には、 積層膜が、 ディスク基板の凹凸が設けられた面に近い側 から、 第 2の反射層、 第 3の誘電体層、 記録補助層、 記録層および第 4 の誘電体層が順次積層されて構成されており、 好ましくは、 ディスク基 板上の積層膜を覆うようにして、 レーザ光を透過可能な光透過層が設け られている。 そして、 第 3の誘電体層および第 4の誘電体層は、 典型的 には、 屈折率が 2. 1程度の Z n S— S i〇2、 または屈折率が 2. 0 程度の S i N S i 3N4からなるが、 その他の材料を用いることも可能 である。 また、 この発明において、 典型的には、 第 3の誘電体層の膜厚 は 1 nm以上 1 0 0 nm以下である。 また、 この発明において、 第 4の 誘電体層の膜厚は、 誘電体を島状にならずに成膜することができる範囲 で、 かつ 2 00 nm以下に選ばれる。 さらに、 この発明において、 典型 的には、 第 2の反射層の膜厚は、 20 nm以上 1 0 0 nm以下に選ばれ る。 また、 第 2の反射層、 第 3の誘電体層、 記録補助層、 記録層および 第 4の誘電体層は、 典型的には、 スパッタリング法により成膜されるが、 その他の成膜方法を用いることも可能であり、 具体的には、 電子ビーム 蒸着法、 真空蒸着法、 ェピタキシャル成長法、 化学気相成長 （CVD) 法、 物理気相成長 （PVD) 法などあらゆる方法を用いることが可能で ある。 また、 ディスク基板の積層膜を覆うようにして設けられる光透過 層は、 典型的には、 少なくとも、 光透過性を有する光透過性シートと、 この光透過性シートをディスク基板に接着するための接着層とを有して 構成され、 この接着層は、 紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤からなる t また、 光透過性シートを用いる代わりに、 光透過層として、 紫外線硬化 樹脂を用いることも可能である。
このような、 ディスク基板に対して、 積層膜が設けられた側からレー ザ光が照射される光ディスクとしては、 具体的には、 DVR (Digital Video Recording system)などの、 薄い光透過層を有する光ディスクを 挙げることができ、 この発明は、 この DVRなどの光ディスクに適用す ることができ、 発光波長が 6 5 0 nm程度の半導体レーザを用いて情報 信号の記録や再生を行うように構成された、 いわゆる DVR_ r e dや、 発光波長が 400 nm程度の半導体レーザを用いて情報信号の記録や再 生を行うように構成された、 いわゆる DVR— b l u eなどの光ディス クに適用することが可能である。 この DVRは、 好ましくは、 2個のレ ンズを直列に組み合わせることにより NAを 0. 8 5程度にまで高めた 対物レンズを用いて、 情報信号を記録可能に構成されており、 具体的に は、 片面で 2 2 GB程度の記憶容量を有する。 また、 この DVRなどの 光ディスクは、 好適にはカートリッジに納められているが、 この発明の 適用は、 必ずしもカートリッジに納められているものに限定されるもの ではない。
この発明'において、 ディスク基板上に設けられた積層膜を薄い光透過 層により覆う場合、 典型的には、 この光透過層は、 少なくとも情報信号 の記録 Z再生に用いられる、 G a N系半導体レーザ （発光波長 40 O n m帯、 青色発光） 、 Z n S e系半導体レーザ （発光波長 5 00 nm帯、 緑色） 、 または A 1 G a I n P系半導体レーザ （発光波長 63 5〜 6 8 O nm程度、 赤色） などから照射されるレーザ光を透過可能な非磁性材 料からなり、 具体的には、 ポリカーボネートなどの光透過性を有する熱 可塑性樹脂からなる。
この発明において、 典型的には、 ディスク基板の凹凸が形成された部 分において、 レーザ光が入射する側から近い部分における凹または凸の 幅 Dgと、 レーザ光の入射から遠い側の部分における凸または凹の幅 との比率が、 0.
Figure imgf000010_0001
S . 0を満たし、 好適には、 0. 8≤ D,/Dg≤ 1. 2を満たすように構成されている。
この発明において、 典型的には、 情報信号の記録および/または再生 に用いられる対物レンズの開口数は 0. 45以上0. 6 0以下であり、 この開口数の範囲においては、 光学記録媒体におけるディスク基板が設 けられた側からレーザ光が照射される。
この発明において、 記録層が島状にならないようにしつつ、 良好なシ グナルを得るとともに、 光学的なコントラストを良好な状態に維持し、 熱的な拡散を抑制するために、 記録層の膜厚は、 典型的には、 5 nm以 上 5 0 nm以下に選ばれ、 好適には、 1 0 n m以上 40 n m以下に選ば れる。 この発明において、 典型的には、 記録補助層の膜厚は、 3 nm以上 1 O O nm以下であり、 好適には、 5 nm以上 6 0 nm以下である。
この発明において、 典型的には、 記録層は、 情報信号を追記的に記録 可能に構成されている。 このとき、 記録層は、 好適には、 G e T e系合 金または G e S b T e系合金からなるが、 記録層の材料としては、 その 他の材料、 具体的には、 G e— T e、 T e— S b、 T e— Ge— S b、 T e— G e— S b— P d、 T e— G e— S b— C r、 T e— G e— S b 一 B i、 Te— G e— S n— 0、 T e— G e— S b— S e、 T e— G e 一 S n— Au、 I n— S b— T e、 I n— S b— S e、 T e— G e— S b— S n、 I n— S b—T e— Ag、 I n— S e、 丁 6—8 1などを用 いることができる。
この発明において、 典型的には、 光学記録媒体は、 凹凸が形成された ディスク基板の凹凸における凸部分の上部と凹部分の底部とにレーザ光 により記録マークを記録するように構成されている。 すなわち、 この発 明による光学記録媒体は、 具体的には、 ランド ， グループ記録方式を採 用した光学記録媒体である。 - この発明において、 記録マークの再生光に対する安定性を向上させる とともに、 マークエッジ記録で高密度記録を行う場合に良好なジッター 特性を確保するために、 典型的には、 記録層を相変化材料から構成する 場合、 この相変化記録層は、 T e— G e— S b系合金 （T e、 G e及び S bにこれら以外の元素が含まれていてもよい） からなり、 その組成は. 第 6図に示す、 T eと G eと S bとの 3成分の組成を座標 （T e, G e， S b) で示す三角グラフで、 A (0. 47 5, 0. 0 5 , 0. 47 5) ， B (0. 6 6 5, 0. 0 5, 0. 28 5) 、 C (0. 6 0， 0. 40, 0) 、 D (0. 40， 0. 6 0, 0) の 4点に囲まれた範囲 （点 Aの組 成は T e 47.5G e 5S b47.5、 点 Bの組成は T e 66 5 G e 5S b28.5、 点 Cの組 成は T e6QG e4。、 点 Dの組成は T e4。G e 6。） 内にあり、 好適には、 相 変化記録層の直上または直下に、 S i N、 S i C、 G e N、 P b S e、 P bT e、 S n S e、 S nT e、 B i 2T e3および S b2T e3からなる 群より選択される少なくとも 1種の化合物を主成分として含む記録補助 層が設けられている。 また、 相変化記録層の組成が、 第 6図の三角ダラ フで、 点 Aと点 Bとを結ぶ直線より外側である （すなわち G eの含有率 が 5原子％未満である） と、 結晶化温度が低くなつて、 記録マークの形 成されていない部分 （未記録部分） が再生光で結晶化され易くなる。 そ の結果、 記録マークと未記録部分との境界が鮮明でなくなって、 記録マ —クが劣化する恐れがある。 また、 相変化記録層の組成が、 第 6図の三 角グラフで、 点 Bと点 Cとを結ぶ直線より外側、 および点 Dと点 Aとを 結ぶ直線より外側であると、 ジッター特性が悪化する。 また、 相変化記 録層の組成が、 第 6図の三角グラフで、 点 AB CDに囲まれた範囲内で はあるが、 点 Aと点 Bとを結ぶ直線に近い組成 （すなわち Geの含有率 が 5原子％以上ではあるが、 比較的少ない組成） であると、 非晶質状態 と結晶状態とでの光学定数の差が小さくなる。 その結果、 再生信号の振 幅が減少するため、 信号品質の点から好ましくない。
この発明において、 相変化記録層の組成のより好ましい範囲は、 第 6 図と同様の三角グラフである第 7図で、 座標 （T e， G e， S b) がそ れぞれ、 E (0. 47, 0. 30， 0. 2 3) 、 F (0. 58, 0. 3 0, 0. 1 2) 、 G (0. 5 6, 0. 44, 0) 、 H (0. 44, 0. 56, 0) の範囲である。 点 Eの組成は、 T e47G e 3QS b23であり、 点 Fの組成は T e 58G e 30S 12であり、 点 Gの組成は T e 56G e 44であり 点 Hの組成は T e44G e 56である。
この発明において、 相変化記録層の組成のより好ましい範囲は、 第 6 図と同様の三角グラフである第 8図で、 座標 （T e.， G e， S b) がそ れぞれ、 J (0. 47, 0. 40, 0. 1 3) 、 K (0. 5 5, 0. 4 0， 0. 0 5) 、 L (0. 5 2， 0. 48, 0) 、 Μ (0. 44, 0.
5 6， 0) の 4点に囲まれた範囲である。 点 Jの組成は T e 47G e 40S b13であり、 点 Kの組成は T e55G e4。S b5であり、 点 Lの組成は Te52 G e48であり、 点 Mの組成は T e44G e56である。
この発明において、 典型的には、 記録層に隣接して設けられる記録補 助層は、 好適には、 S nT e、 S i N、 S i C、 S n S e、 G e N、 P b S e、 P bT e、 B i 2T e 3および S b 2T e 3からなる群より選ばれ た少なくとも 1種類の化合物を主成分として含む材料からなる。 また、 記録補助層は、 これらの化合物のいずれか一つ以上の混合により混晶状 態となつているものであってもよい。 光学記録媒体の保存寿命の観点か らであれば、 これらの化合物のうち S nT eを記録補助層の主成分とす ることが好ましい。 また、 この発明において、 記録補助層は、 上述の特 定の化合物を主成分とするものであり、 これら以外の物質を含むことも できる。 この場合には、 記録補助層を構成する物質全体における、 上述 した特定の化合物の含有率を 50体積％以上とする。 上述した特定の化 合物の含有率が 50体積％未満であると、 相変化記録層の結晶化が良好 になされずに、 再生光のジッター特性が悪化する恐れがある。 また、 記 録補助層中の上述した特定の化合物の含有率は、 7 0体積％以上である ことが好ましい。 具体的には、 記録補助層の材料としては、 リン化トリ ゥム (T h P) 、 硫化ランタン (L a S) 、 スカンジウム 'アンチモン (S c S b) 、 トリウム ·セレン (Th S e) 、 カルシウム，セレン (C a S e ) 、 硫化鉛 （P b S) 、 スカンジウム · ビスマス （S c B i ) 、 ヒ化トリウム （Th A s ) 、 B i S e、 ヒ化ィンジゥム （ I n A s ) 、 イットリウム ·テルル (YT e ) 、 ガリウム · アンチモン (G a S b) 、 P b S e、 スズ · アンチモン (S n S b) 、 アルミニウム · ァ ンチモン （A 1 S b) 、 ヨウ化銅 （C u l ) 、 ストロンチウム 'セレン (S r S e) 、 S nT e、 トリウム ' アンチモン （T h S b) 、 C a T e、 硫化パリウム （B a S) 、 L aT e、 P bT e、 B i T e、 S r T e、 ヨウ化銀 （Ag I ) 、 S b2T e3、 B i 2S e3、 B i 2T e3などを用 いることができるが、 必要に応じて、 その他の材料を用いることも可能 である。
この発明において、 ディスク基板上の積層膜が反射層を有しない構造 であり、 記録補助層が記録層に対してディスク基板とは反対側に設けら れている場合、 記録補助層の記録層が接している面とは反対側の面上に 保護層を設けることが望ましい。 ここで、 この保護層は、 金属または半 金属の酸化物、 炭化物、 窒化物、 フッ化物および硫化物から選ばれた少 なくとも 1種類の材料からなる。 具体的には、 この保護層としては、 酸 化シリコン （S i 02， S i O) 、 酸化タンタル （T a2Os) 、 または酸 化ジルコニウム （Z r〇2) などの酸化物、 炭化シリコン (S i C、 シ リコンカ一バイト） や炭化チタン （T i C、 チタンカーバイト） などの 炭化物もしくはカーボン （C) 単体、 窒化シリコン （S i 3N4) ゃ窒化 アルミニウム （A 1 N) などの窒化物、 硫化亜鉛 （Z n S) 、 硫化サマ リウム （SmS) または硫化ストロンチウム （S r S) などの硫化物、 およびフッ化マグネシウム （Mg F2) などのフッ化物などをからなる ものを挙げることができる。 また、 これらの物質から選ばれた少なくと も 1種類、 または複数種類の混合物を保護層材料とすることが望ましい, この発明において、 マークエツジ記録による記録マークの長さの制御 を精密に行うようにするために、 典型的には、 記録層を透過した光を反 射させる第 1の反射層または第 2の反射層は、 熱伝導率が 50 WXm · K以上である材料で構成することが好ましい。 そして、 熱伝導率が 5 0 WZm · K以上である材料としては、 Aし C r、 N i、 Au、 ハフ二 ゥム （H f ) 、 パラジウム （P d) 、 タンタル （T a) 、 コバルト （C o) 、 Mo、 W C u、 および T iからなる群より選択される金属、 ま たはこれらの金属の合金を挙げることができる。 これらの材料のうち、 種々の観点から反射層材料として好ましいものは、 八 1 ー丁 1合金、 A 1 一 C r合金、 A 1 — T a合金、 A 1— P d合金、 A 1 — Cu合金、 T i 一 A 1合金、 T i一 V合金、 T i _P d— C u合金、 Ag合金などで ある。 これらの合金の組成比は、 要求される特性に応じて設定される。 また、 必要に応じて、 その他の材料を用いることも可能である。
上述のように構成されたこの発明によれば、 記録補助層の膜厚 aを、 記録層の膜厚 dの 1 Z4より大きく、 かつ膜厚 dの 3倍未満にしている ことにより、 凹凸の寸法を変えるのみならず、 記録補助層の膜厚を変更 することによって、 信号特性を変えることができるので、 信号特性の向 上に必要な自由度を増加させることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の第 1の実施形態による光ディスクを示す断面図 であり、 第 2図は、 この発明の第 1の実施形態による光ディスクにおけ るキャリアの記録補助層の膜厚依存性を示すグラフであり、 第 3図は、 この発明の第 1の実施形態による光ディスクにおける信号振幅における 記録補助層の膜厚依存性を示すグラフであり、 第 4図は、 この発明の第 1の実施形態による光ディスクにおけるクロストーク信号の記録補助層 の膜厚依存性を示すグラフであり、 第 5図は、 この発明の第 2の実施形 態による光ディスクを示す断面図であり、 第 6図は、 この発明による光 学記録媒体における相変化記録層の好適な組成を示す三角グラフであり 第 7図は、 この発明による光学記録媒体における相変化記録層の好適な 組成を示す Ξ角グラフであり、 第 8図は、 この発明による光学記録媒体 における相変化記録層の好適な組成を示す三角グラフである。 発明を実施するための最良の形態
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。
まず、 この発明の第 1の実施形態による光ディスクについて説明する, 第 1図に、 この第 1の実施形態による光ディスクを示す。 なお、 この第 1の実施形態による光ディスクは、 情報信号が追記的に記録される追記 型光ディスクである。
第 1図に示すように、 この第 1の実施形態による光ディスク 1は、 デ イスク基板 2の一主面 2 a上に、 第 1の誘電体層 3、 記録層 4、 記録補 助層 5、 第 2の誘電体層 6および第 1の反射層 7からなる積層膜と、 こ の積層膜を覆うようにして設けられた紫外線硬化樹脂層 8とから構成さ れている。
ディスク基板 2は、 少なくとも情報信号の記録 Z再生に用いられるレ 一ザ光が透過可能な材料からなる。 このディスク基板 2を構成する材料 としては、 ポリ力一ポネ一ト系樹脂、 ポリオレフイン樹脂、 またはァク リル系樹脂などのプラスチック材料や、 ガラスなどを挙げることができ る。 これらの材料のうち、 コストなどの観点からはプラスチック材料を 用いるのが望ましく、 この第 1の実施形態においては、 例えばポリカー ポネ一ト （P C ) からなる。 また、 このディスク基板 2の直径は、 例え ば 1 3 O mmであり、 厚さは例えば 1 . 2 mm程度である。
また、 このディスク基板 2の一主面 2 aには、 凹凸がトラック状に形 成されている。 このトラック状の凹凸における凸部は、 レーザ光が入射 する側から遠い部分となり、 この第 1の実施形態においては、 この凸部 をランド 2 bと呼ぶ。 また、 凹凸における凹部は、 レ一ザ光が入射する 側から近い部分となり、 この第 1の実施形態においては、 この凹部をグ ループ 2 cと呼ぶ。 ここで、 このランド 2 bの幅 D,とダル一ブ 2 cの 幅 Dgとの比、 すなわちデューティ比 （D!/Dg) は、 0. 5〜2. 0の 範囲内から選ばれる。 すなわち、 デューティ比が 0. 5未満となってし まうと、 ランド 2 bの幅 がダル一ブ 2 cの幅 Dgに比して半分未満に なってしまい、 それぞれのランド 2 bおよびグループ 2 cにおいて、 信 号特性を両立させることが困難になる。 また、 同様に、 デューティ比が 2. 0より大きくなつてしまうと、 グループ 2 cの幅 Dgがランド 2 b の幅 に比して半分未満に狭くなつてしまうので、 やはり信号特性を 両立させることが困難になってしまう。 また、 デュ一ティ比の好ましい 範囲は、 0. 8〜 1. 2である。 ここで、 この第 1の実施形態において， ディスク基板 2の寸法の一例を挙げると、 凹凸の溝トラックにおけるト ラックピッチ （Tp) を 0. 7 7 nm、 グループ 2 cの深さ （凹部の深 さ） を 7 0 nm、 ランド 2 bの幅 を 0. 8 2 xm、 グループ 2 。の 幅 Dgを 0. 7 2 mとして、 デューティ比は （ 0. 8 2ノ 0. 7 2 =) 1. 1 4となる。
また、 第 1の誘電体層 3の材料は、 記録 Z再生用のレーザ光に対して 吸収能 （吸収率） が低い材料、 具体的には、 消衰係数 kが 0. 3以下の 材料より構成することが好ましく、 耐熱性の観点をも考慮すると、 例え ば S i Nを挙げることができる。 また、 第 1の誘電体層 3の膜厚は 2 0 O nm以下に選ばれ、 この第 1の実施形態においては、 例えば 1 0 nm に選ばれる。
また、 記録層 4は、 例えば G e T e合金からなる。 また、 記録層 4は， その膜厚 dが 5 nmよりも小さいと光学的に振幅が小さくなってしまい， 他方、 膜厚 dが 5 0 nmより大きいと、 熱の拡散効果が低下して記録層 4自体に熱がこもりやすくなり、 記録マークを鮮明に記録できなくなつ てしまう。 したがって、 記録層 4の膜厚 dは、' 5 nm≤d≤ 5 0 nmの 範囲から選ばれる。 また、 本発明者の記録層 4における信号特性の実験 から得た知見によれば、 良好なシグナルを得ることができる範囲を考慮 すると、 記録層 4の膜厚 dは 1 0 nm≤d≤40 nmの範囲から選ばれ ることが望ましい。 ここで、 この第 1の実施形態においては、 記録層 4 の膜厚は、 例えば 2 0 nm程度である。
また、 記録補助層 5の材料は、 S nT e、 S i N、 S i C、 G e N、 P b T e、 S n S e、 P b S e、 B i 2T e3および S b2T e3からなる 群より選ばれた少なくとも 1種類の化合物を主成分として含む材料であ り、 具体的には、 上述した特定の化合物の含有率を 5 0体積％以上、 よ り好適には 70体積％以上としたものである。 また、 この記録補助層 5 は、 記録層 4に対して均一に接触することが望ましい。 ここで、 この第 1の実施形態においては、 記録補助層 5は例えば S n T eから構成され る。
また、 記録補助層 5の膜厚 aは、 記録層 4の膜厚 dの 1/4より大き く、 3倍より小さい範囲から選ばれる。 すなわち、 記録補助層 5は、 そ の膜厚 aと記録層 4の膜厚 dとにおいて、
d/4<a<3 d
が成立するように構成され、 好ましくは、
d/2≤ a≤ 2 d
が成立するように構成される。 なお、 この記録補助層 5の膜厚に関する 詳細は後述する。
また、 第 2の誘電体層 6の材料は、 記録 Z再生用のレーザ光に対して 吸収能が低い材料、 具体的には、 消衰係数 kが 0. 3以下の材料より構 成することが好ましく、 耐熱性の観点をも考慮すると、 例えば Z n S— S i 02 (特に、 そのモル比率が約 4 ： 1のもの） を挙げることができ る。 なお、 この第 1の実施形態においては、 第 1の誘電体層 3と第 2の 誘電体層 6とを互いに異なる材料から構成したが、 それぞれ互いに同じ 材料を用いることも可能である。
また、 第 1の反射層 7は、 例えば A 1合金からなり、 この第 1の実施 形態においては、 例えば A 1 T i合金からなる。 また、 第 1の反射層 7 において、 その膜厚を 2 0 n m未満にすると、 記録層 4において生じる 熱の拡散が十分にできず、 熱冷却が不十分になってしまう。 他方、 第 1 の反射層 7の膜厚を l O O n mより大きくすると、 熱特性や光学的な特 性に影響が生じるとともに、 第 1の反射層 7に生じる応力により、 スキ ユーなどの機械的特性に影響を与えてしまい、 所望の信号特性を得るこ とができなくなってしまう。 したがって、 第 1の反射層 7の膜厚は、 具 体的には 2 0〜 1 0 0 n mから選ばれ、 この第 1の実施形態においては, 例えば 6 0 n mに選ばれる。
また、 紫外線硬化樹脂層 8は、 紫外線照射により硬化された紫外線硬 化樹脂からなる。
以上のようにして構成されたこの第 1の実施形態による光ディスクに おいては、 第 1図に示すように、 レーザ光 が、 第 1の誘電体層 3、 記録層 4、 記録補助層 5、 第 2の誘電体層 6および第 1の反射層 7が順 次積層された積層膜に対して、 ディスク基板 2が存在する側から入射さ れ、 記録層 4に照射され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。
次に、 以上のように構成されたこの第 1の実施形態による光ディスク 1の製造方法について説明する。
すなわち、 まず、 例えば射出成形法により、 案内溝 （凹凸溝トラッ ク） を設けた清浄なディスク基板 2 (例えば、 厚さ ： 1 . 2 mm、 トラ ックピッチ： 0 . 7 7 、 ランドの幅： 0 . 8 2 m、 グループの 幅： 0 . 7 2 β πι、 グループの深さ ： 7 0 n m) を製造する。 次に、 このディスク基板 2を、 S iターゲットが設置された第 1のス パッ夕リングチャンバ内に搬入し、 所定位置に載置する。 その後、 反応 ガスとして窒素 （N2) ガスを用いたスパッタリング法により、 デイス ク基板 2の一主面 2 a上に例えば S i Nを成膜する。 これにより、 ディ スク基板 2の一主面 2 a上に S i Nからなる第 1の誘電体層 3が形成さ れる。 ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとして アルゴン （A r) ガスなどの不活性ガスと N2ガスの反応ガスを用い、 それらの流量比を A r ： N2= 3 : 1、 雰囲気ガスの圧力を 0. 6 P a とし、 スパッタリングパワーを 2. 5 kWとする。 その後、 この第 1の 誘電体層 3が成膜されたディスク基板 2を第 1のスパッタリングチャン バから搬出する。
次に、 ディスク基板 2を第 2のスパッタリングチャンバ内に搬入し、 所定位置に載置する。 その後、 スパッタリング法により、 第 1の誘電体 層 3上に、 例えば G e T e合金を成膜する。 これにより、 G e T e合金 からなる記録層 4が形成される。 ここで、 このスパッタ条件の一例を挙 げると、 雰囲気ガスとして A rガスなどの不活性ガスを用い、 スパッ夕 リングパワーを 0. 3 kW、 雰囲気ガスの圧力を 0. 4 P a (3. 0 m To r r) とする。 このとき、 記録層 4は、 成膜後の組成が例えば G e 50Τ e5„となるように組成が調整された G e T e合金ターゲットを用い て成膜される。 その後、 この記録層 4まで形成されたディスク基板 2を 第 2のスパッタリングチャンバから搬出する。
次に、 記録層 4まで成膜されたディスク基板 2を、 第 3のスパッタリ ングチャンバ内に搬入し、 所定位置に載置する。 その後、 S nT e合金 夕一ゲットを用いたスパッタリング法により、 記録層 4上に S nT e合 金を成膜する。 これにより、 記録層 4上に S nT e合金からなる記録補 助層 5が均一に形成される。 ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げる と、 雰囲気ガスとして A rガスなどの不活性ガスを用い、 スパッタリン グパワーを 0. 3 k W、 雰囲気ガスの圧力を 1. 3 X 1 0— 'P a d . OmT o r r) とする。 その後、 この記録補助層 5まで形成されたディ スク基板 2を、 第 3のスパッタリングチャンパから搬出する。
次に、 記録補助層 5まで形成されたディスク基板 2を、 第 4のスパッ 夕リングチャンバ内に搬入し、 その所定位置に載置する。 その後、 Z n S— S i 02夕一ゲットを用いたスパッタリング法により、 記録補助層 5上に Z n S— S i 02を成膜する。 これにより、 記録補助層 5上に Z n S— S i〇2からなる第 2の誘電体層 6が形成される。 ここで、 この スパッタ条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとして A rガスなどの不活 性ガスを用い、 スパッタリングパヮ一を 0. 6 kW、 雰囲気ガスの圧力 を 1. S X l O—'P a (1. OmT o r r) とする。 その後、 この第 2 の誘電体層 6まで形成されたディスク基板 2を、 第 4のスパッタリング チャンバから搬出する。
次に、 第 2の誘電体層 6まで形成されたディスク基板 2を、 第 5のス パッタリングチャンバ内に搬入し、 その所定位置に載置する。 その後、 A 1 T i合金からなる夕一ゲットを用いたスパッタリング法により、 第 2の誘電体層 6上に、 A l T i合金を成膜する。 これにより、 第 2の誘 電体層 6上に、 A 1 T i合金からなる第 1の反射層 7が形成される。 こ こで、 このスパッタ条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとして A rガス などの不活性ガスを用い、 スパッタリングパワーを 2. 5 kW、 雰囲気 ガスの圧力を 1. 3 X 1 0— 1 P a ( 1. OmT o r r ) とする。 その後， この第 1の反射層 7まで形成されたディスク基板 2を、 第 5のスパッ夕 リングチャンバから搬出する。
その後、 第 1の反射層 7の表面に、 例えばスピンコート法やロールコ —ト法などにより、 紫外線硬化樹脂層 8を形成する。 以上により、 記録層 4として相変化材料の G e T eを用いた、 この第 1の実施形態による追記型の光ディスク 1が製造される。
本発明者は、 以上のように製造されたこの第 1の実施形態による光デ イスク 1において、 記録補助層 5の膜厚 aを、 d Z ^ a S dの範囲 内、 具体的には、 a = d / 4、 a = dノ 2、 a = d、 a = 2 d a = 3 dとした光ディスク 1をそれぞれ製造し、 それらの光ディスク 1におけ る記録再生特性を、 評価器を用いて測定した。 すなわち、 5種類の光デ イスク 1の記録再生特性を評価することによって、 キャリアの記録補助 層 5の膜厚依存性を評価した。 なお、 この光ディスクを評価した際に用 いられた評価器においては、 レ一ザ光の波長を 6 6 0 n mとし、 対物レ ンズの開口数 N Aを 0 . 5 7 5とする。
この評価における結果を第 2図に示す。 なお、 第 2図のグラフにおい て、 横軸を記録補助層 5の膜厚、 縦軸をキャリアとし、 ランドの評価値 を 「令」 で示し、 グループの評価値を 「國」 で示す。 さらに、 本発明者 は、 レーザ光の振幅の、 記録補助層 5の膜厚依存性についての光学計算 を行った。 その計算結果を第 3図に示す。
第 2図から、 グループにおいては、 記録補助層 5の膜厚 aを、 d / 4 〜3 dの範囲内で減少させていくのに伴い、 キヤリアが上昇していくこ とが分かる。 これに対し、 ランドにおいては、 記録補助層 5の膜厚 aを. d Z 4〜 3 dの範囲内で減少させていった場合でも、 キャリアの変化が 小さくなることが分かる。
すなわち、 キャリア変化における記録補助層 5の膜厚依存性は、 ダル ーブの方が顕著に表れることが分かる。 これにより、 記録補助層 5の膜 厚を意図的に変化させることにより、 ランドにおける信号特性をほぼ一 定にしつつ、 グループにおける信号特性を変化可能となることが分かる, また、 第 3図から、 記録補助層 5の膜厚 aを、 記録層 4の膜厚 dの 1 / 4倍以下に小さくするのに伴って、 振幅が急激に減少していくことが 分かる。 これにより、 所望の振幅を確保することを目的として行われる 記録補助層 5の膜厚の制御が、 非常に困難になることが分かる。 他方、 記録補助層 5の膜厚 aを、 記録層 4の膜厚 dの 1 / 4倍より大きくした 場合には、 振幅の変化は非常に緩やかになり、 記録補助層 5の膜厚の制 御を容易に行うことができることが分かる。 このような観点から、 記録 補助層 5の膜厚 aは、 記録層 4の膜厚 dの 1 Z4倍より大きくすること が望ましい。
さらに、 第 2図から、 記録補助層 5の膜厚 aをより小さくすると、 d Z4になる段階において、 ランドにおけるキャリアの値とグループにお けるキャリアの値とが、 ともに減少していくことが分かる。 すなわち、 記録補助層 5の膜厚 aを記録層 4の膜厚 dの 1 Z4以下 (a≤dZ4) にすると、 ランドの信号特性とグルーブの信号特性とがともに劣化して しまうことが分かる。 すなわち、 記録補助層 5の膜厚 aは、 少なくとも 記録層 4の膜厚 dの 1 4より大きく （d/4<a) する必要があり、 さらには、 記録層 4の膜厚 dの 1/2以上 （d/2 a) にするのが好 ましい。 また、 本発明者の成膜実験から得た知見によれば、 記録補助層 5の膜厚 aを記録層 4の膜厚 dの 1Z4より大きく （d//4<a) する ことによって、 記録補助層 5を構成する材料を、 記録層 4上に、 島状構 造にならないように成膜することができる。 これによつて、 記録補助層 5を均一に形成することが可能となる。
また、 第 3図から、 記録補助層 5の膜厚 aを大きくしていくと、 緩や かではあるが振幅が減少していくことが分かる。 そのため、 記録補助層 5の膜厚 aはあまり大きすぎない方が良く、 記録層 4の膜厚 dの 3倍以 下にすることが望ましい。
さらに、 第 2図から、 記録補助層 5の膜厚 aを増加させ、 その膜厚 a が記録層 4の膜厚 dの 3倍以上 （3 d≤ a ) となった段階で、 ランドの キャリアの値とグループのキャリアの値とがともに、 大幅に減少してし まうことが分かる。 したがって、 記録補助層 5の膜厚 aを記録層 4の膜 厚 dの 3倍以上 （3 d≤ a ) にすると、 ランドの信号特性とグループの 信号特性とがともに劣化してしまい、 第 3図に示す計算結果に準じた結 果となることがわかる。 すなわち、 記録補助層 5の膜厚 aは、 少な < と も記録層 4の膜厚 dの 3倍未満 （a < 3 d ) にする必要があり、 さらに は、 記録層 4の膜厚 dの 2倍以下 （a≤ 2 d ) にするのが好ましい。 さらに、 本発明者は、 光学的なクロストークの記録補助層膜厚依存性 を調べるために、 記録補助層 5の膜厚をさまざまに変化させた場合にお いて、 2 Tマ一クを記録した際の、 ランドからグループへのクロストー クの信号量およびグループからランドへのクロストークの信号量を測定 した。 第 4図に、 これらのクロストークの信号量における記録補助層 5 の膜厚依存性を示す。 なお、 第 4図において縦軸は、 キャリアの値と比 較可能にするために相対的なデシベル （d B ) 表示とし、 グループから ランドへのクロスト一クを 「令」 で示し、 ランドからグループへのクロ ストークを 「騸」 で示した。
第 4図から、 記録補助層 5の膜厚 aを 3 dから d Z 2に減少させるの に伴い、 グループにおける信号量 （キャリア） が大きくなつていく （第 2図参照） にもかかわらず、 グループからランドに漏れ込むクロストー クは減少していくことが分かる。 他方、 ランドからグループに漏れ込む クロストークは、 記録補助層 5の膜厚 aを 3 dから d Z 2に減少させる のに伴い、 若干増加する程度であり、 顕著な増加は確認されない。 すな わち、 記録補助層 5の膜厚を意図的に変化させた場合でも、 クロストー クの増加を抑制しつつ、 ランドおよびグループにおけるキャリアを制御 可能となることが分かる。 以上説明したように、 この第 1の実施形態による光ディスクによれば， ディスク基板 2の一主面上に、 第 1の誘電体層 3、 記録層 4、 記録補助 層 5、 第 2の誘電体層 6および第 1の反射層 7からなる積層膜が設けら れ、 ランド · グループ記録方式を採用した光ディスクにおいて、 記録補 助層 5の膜厚 aを記録層 4の膜厚 dの 1 4倍より大きくかつ 3倍未満 にすることにより、 特にグループ 2 cの信号振幅を大きくすることがで きるとともに、 ランド 2 bにおける信号特性を最適化した後に記録補助 層 5の膜厚を制御することで、 ランド 2 bにおける信号特性とグループ 2 cにおける信号特性とをともに良好な状態で確保することができる。 また、 記録補助層 5の膜厚を意図的に制御することにより、 ランド 2 b における信号振幅を一定に保ちつつ、 グループ 2 cにおける信号振幅を 変化させることができるので、 ランド 2 bにおける信号振幅とダル一ブ 2 cにおける信号振幅とを、 互いに独立して変化させることができるの で、 設計自由度を増加させることができ、 記録層 4における最適な成膜 条件を維持しつつ、 ランド 2 bおよびグループ 2 cの最適化を行うこと ができる。 したがって、 光ディスクにおいて、 信号特性を良好な状態と して、 情報信号の再生を行うことができるので、 高い信頼性を有する光 ディスクを得ることができる。
次に、 この発明の第 2の実施形態による光ディスクについて説明する t 第 5図に、 この第 2の実施形態による光ディスクを示す。 なお、 この第 2の実施形態による光ディスクは、 情報信号を書き換え可能な、 書換型 光ディスクである。
第 5図に示すように、 この第 2の実施形態による光ディスク 1 1は、 ディスク基板 1 2の一主面 1 2 a上に、 第 2の反射層 1 3、 第 3の誘電 体層 1 4、 記録補助層 1 5、 記録層 1 6および第 4の誘電体層 1 7が順 次積層された積層膜と、 この積層膜を覆うようにして設けられた光透過 層 1 8とから構成されている。
ディスク基板 1 2は、 例えばポリカーボネート （P C ) ゃシクロォレ フィンポリマー （例えば、 ゼォネックス （登録商標） ） などの低吸水性 の材料から構成される。 また、 このディスク基板 1 2の厚さは、 例えば 0 . 6〜1 . 2 mmであり、 この第 2の実施形態においては、 例えば 1 . l mm程度である。 また、 このディスク基板 1 2の直径は、 例えば 1 2 O mmである。 ここで、 この第 2の実施形態による光ディスクは、 ディ スク基板 1 2に対して薄い光透過層 1 8が設けられた側からレーザ光を 照射することにより、 情報信号の記録ノ再生を行うように構成されてい る。 そのため、 ディスク基板 1 2としては、 透過性を有するか否かを考 慮する必要がないので、 例えば A 1などの金属からなる基板を用いるこ とも可能である。 また、 ディスク基板 1 2として、 ガラス基板、 または. ポリオレフイン、 ポリイミド、 ポリアミド、 ポリフエ二レンサルフアイ ド、 ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂からなる基板を用いること も可能である。
また、 このディスク基板 1 2の一主面 1 2 aには、 凹凸がトラック状 に形成されている。 このトラック状の凹凸における凹部は、 レ一ザ光が 入射する側から遠い部分となり、 この第 2の実施形態においては、 この 凹部をランド 1 2 bと呼ぶ。 また、 凹凸における凸部は、 レーザ光が入 射する側から近い部分となり、 この第 2の実施形態においては、 この凸 部をグループ 1 2 cと呼ぶ。 ここで、 このランド 1 2 bの幅 D ,とダル ーブ 1 2 cの幅 D gとの比、 すなわちデューティ比 （D iZ D g) は、 第 1 の実施形態におけると同様の理由により、 典型的には 0 . 5〜2 . 0の 範囲内から選ばれ、 好適には 0 . 8〜1 . 2の範囲内から選ばれる。 こ こで、 この第 2の実施形態において、 ディスク基板 1 2の凹凸における 寸法の一例を挙げると、 凹凸の溝トラックにおけるトラックピッチ （T p) を 0. 7 7 zm、 グループの深さ （凹部の深さ） を 7 0 nmとし、 ランドの幅 を 0. 8 2 im、 グループの幅 Dgを 0. 7 2 ^mとして， デューティ比は （0. 8 2 /0. 7 2 =) 1. 1 4となる。
また、 第 2の反射層 1 3は、 例えば A 1合金からなり、 この第 2の実 施形態においては、 例えば A 1 T i合金からなる。 また、 この第 2の反 射層 1 3の膜厚は、 第 1の実施形態におけると同様の理由により、 具体 的には、 2 0〜 1 0 0 nmから選ばれ、 例えば 6 0 n mに選ばれる。
また、 第 3の誘電体層 14の材料は、 記録ノ再生用のレーザ光に対し て吸収能が低い材料、 具体的には、 消衰係数 kが 0. 3以下の材料より 構成することが好ましく、 耐熱性の観点をも考慮すると、 例えば Z n S 一 S i 02 (特に、 そのモル比率が約 4 ： 1のもの） を挙げることがで さる。
また、 記録補助層 1 5の材料は、 S nT e、 S i N、 S i C、 G e N- P b T e、 S n S e、 P b S e、 B i 2T e 3および S b 2T e 3からなる 群より選ばれた少なくとも 1種類の化合物を主成分として含む材料であ り、 具体的には、 上述した特定の化合物の含有率を 5 0体積％以上、 よ り好適には 7 0体積％以上としたものである。 また、 この記録補助層 1 5は、 記録層 1 6に対して均一に接触することが望ましい。 ここで、 こ の第 2の実施形態においては、 記録補助層 1 5は例えば S nT eから構 成される。
また、 記録補助層 1 5の膜厚 aは、 第 1の実施形態におけると同様の 理由から、 後述する記録層 1 6の膜厚 dの 1 4より大きく、 3倍より 小さい範囲から選ばれる。 すなわち、 記録補助層 1 5は、 その膜厚 aと 記録層 1 6の膜厚 dとにおいて、
dZ4<aく 3 d
が成立するように構成され、 信号特性の向上の観点から、 d/2≤ a≤ 2 d
が成立するように構成される。
また、 記録層 1 6は、 例えば G e S b T e合金からなる。 また、 この 記録層 1 6の膜厚 dは、 第 1の実施形態におけると同様の理由から、 5 nm≤d≤ 5 0 nmの範囲から選ばれる。 また、 本発明者の記録層 1 6 における信号特性の実験から得た知見によれば、 良好なシグナルを得る ことができる膜厚 dの範囲を考慮すると、 記録層 1 6の膜厚 dは 1 0 n m≤ d≤ 40 nmの範囲から選ばれることが望ましい。 ここで、 この第 2の実施形態においては、 記録層 1 6の膜厚は、 例えば 20 nm程度で ある。
また、 第 4の誘電体層 1 7の材料は、 記録 Z再生用のレーザ光に対し て吸収能 （吸収率） が低い材料、 具体的には、 消衰係数 kが 0. 3以下 の材料より構成することが好ましく、 耐熱性の観点をも考慮すると、 例 えば S i Nを挙げることができる。 また、 第 4の誘電体層 1 7の膜厚は 20 0 nm以下に選ばれ、 この第 2の実施形態においては、 例えば 1 0 nmに選ばれる。 なお、 この第 2の実施形態においては、 第 3の誘電体 層 1 4と第 4の誘電体層 1 7とを互いに異なる材料から構成したが、 そ れぞれ互いに同じ材料を用いることも可能である。
以上のようにして構成されたこの第 2の実施形態による光ディスクに おいては、 第 5図に示すように、 ディスク基板 1 2に対して積層膜が存 在する側から、 レーザ光 L2が入射されて、 ランド 1 2 bの上方および グループ 1 2 cの上方のそれぞれの記録層 1 6に照射されることにより 情報信号の記録および Zまたは再生が行われる。
次に、 以上のように構成されたこの第 2の実施形態による光ディスク 1 1の製造方法について説明する。
すなわち、 まず、 例えば射出成形法により、 案内溝 （凹凸溝トラッ ク） を設けた清浄なディスク基板 1 2 (例えば、 厚さ ： 1. lmm、 ト ラックピッチ： 0. 7 7 m、 ランドの幅： 0. 8 2 ^ m、 グループの 幅： 0. 72 m、 グループの深さ ： 70 nm) を製造する。
次に、 凹凸溝トラックが形成されたディスク基板 1 2を、 第 1のスパ ッタリングチャンバ内に搬入し、 その所定位置に載置する。 その後、 A 1 T i合金からなるターゲットを用いたスパッタリング法により、 少な くとも凹凸が形成された溝トラック上に、 A l T i合金を成膜する。 こ れにより、 ディスク基板 1 2上に、 A 1 T i合金からなる第 2の反射層 1 3が形成される。 ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げると、 雰囲 気ガスとして A rガスなどの不活性ガスを用い、 スパッタリングパワー を 2. 5 kW、 雰囲気ガスの圧力を 1. 3 X 1 0-' P a ( 1. OmTo r r ) とする。 その後、 この第 2の反射層 1 3が形成されたディスク基 板 1 2を、 第 1のスパッタリングチャンバから搬出する。
次に、 第 2の反射層 1 3まで形成されたディスク基板 1 2を、 第 2の スパッタリングチャンバ内に搬入し、 その所定位置に載置する。 その後, Z n S - S i 02ターゲットを用いたスパッタリング法により、 第 2の 反射層 1 3上に Z n S— S i 02を成膜する。 これにより、 第 2の反射 層 1 3上に Z n S— S i 〇2からなる第 3の誘電体層 1 4が形成される c ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとして A rガ スなどの不活性ガスを用い、 スパッタリングパワーを 0. 6 kW、 雰囲 気ガスの圧力を 1. 3 X 1 0 1 P a (1. OmTo r r) とする。 その 後、 この第 3の誘電体層 14まで形成されたディスク基板 12を、 第 2 のスパッ夕リングチヤンバから搬出する。
次に、 第 3の誘電体層 14まで成膜されたディスク基板 12を、 第 3 のスパッタリングチャンバ内に搬入し、 その所定位置に載置する。 その 後、 S nT e合金ターゲットを用いたスパッタリング法により、 第 3の 誘電体層 1 4上に S n T e合金を成膜する。 これにより、 第 3の誘電体 層 1 4上に S nT e合金からなる記録補助層 1 5が均一に形成される。 ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとして A rガ スなどの不活性ガスを用い、 スパッタリングパワーを 0. 3 kW、 雰囲 気ガスの圧力を 1. 3 X 1 0 -'P a ( 1. OmTo r r) とする。 その 後、 この記録補助層 1 5まで形成されたディスク基板 1 2を、 第 3のス パッタリングチャンバから搬出する。
次に、 この記録補助層 1 5まで形成されたディスク基板 1 2を第 4の スパッタリングチャンバ内に搬入し、 所定位置に載置する。 その後、 ス パッ夕リング法により、 記録補助層 1 5上に、 例えば G e S bT e合金 を成膜する。 これにより、 G e S bT e合金からなる記録層 1 6が形成 される。 ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとし て A rガスなどの不活性ガスを用い、 スパッタリングパワーを 0. 3 k W、 雰囲気ガスの圧力を 0. 4 P a (3. OmTo r r) とする。 その 後、 この記録層 1 6まで形成されたディスク基板 1 2を第 4のスパッ夕 リングチャンバから搬出する。
次に、 この記録層 1 6まで形成されたディスク基板 1 2を、 S i夕一 ゲットが設置された第 5のスパッタリングチャンバ内に搬入し、 所定位 置に載置する。 その後、 反応ガスとして N2ガスを用いたスパッタリン グ法により、 第 2の反射層 1 3上に例えば S i Nを成膜する。 これによ り、 第 2の反射層 1 3上に S i Nからなる第 3の誘電体層 14が形成さ れる。 ここで、 このスパッ夕条件の一例を挙げると、 雰囲気ガスとして, A rガスなどの不活性ガスと N2ガスの反応ガスを用い、 それらの流量 比を A r ： N2= 3 ： 1、 圧力を 0. 6 P aとし、 スパッタリングパヮ 一を 2. 5 kWとする。 その後、 この第 4の誘電体層 1 7が形成された ディスク基板 1 2を第 5のスパッタリングチャンバから搬出する。 その後、 第 2の反射層 1 3、 第 3の誘電体層 1 4、 記録補助層 1 5、 記録層 1 6および第 4の誘電体層 1 7からなる積層膜を覆うようにして， 所定の貼り合わせ装置 （図示せず） を用いて、 接着層 1 8 aを介して光 透過性シート 1 8 bを貼り合わせる。 これにより、 光透過層 1 8が形成 される。
以上により、 この第 2の実施形態による光ディスク 1 1が製造される ( この第 2の実施形態による光ディスク 1 1によれば、 記録補助層 1 5 の膜厚 aを記録層 1 6の膜厚 dに対して、 d / 4く aく 3 dの範囲内に していることにより、 第 1の実施形態におけると同様の効果を得ること ができ、 このように構成された光ディスク 1 1においても、 第 1の実施 形態による光ディスク 1と同様の効果を得ることができることが確認さ れた。
以上、 この発明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、 上述の実施形態において挙げた数値、 材料はあくまでも例に 過ぎず、 必要に応じてこれと異なる数値、 材料を用いてもよい。
例えば、 上述の第 1の実施形態においては、 この発明を、 相変化材料 からなる記録層 4を有し、 記録が追記的に行われる追記型光ディスクに 適用する場合について説明したが、 必ずしも追記型光ディスクに限るも のではなく、 その他の光ディスク、 具体的には、 書換可能型光ディスク などに適用することも可能である。
また、 例えば上述の第 2の実施形態においては、 第 2の反射層 1 3の 材料として A 1 T i合金を用いたが、 第 2の反射層 1 3の材料としては, A l T i合金以外にも、 A 1 C u合金などの他の A 1合金、 Aし 銀
( A g ) 、 A g P d C u合金などの A g合金、 銅 （C u ) 、 C u合金な どを用いることも可能である。 また、 上述の第 2の実施形態においては, 記録層 1 6として、 G e S b T e合金からなるものを用いたが、 記録層 1 6としては、 所望とする特性に応じて、 G e T e合金、 G e I n S b T e合金、 A g I n S b T e合金などのその他の材料を用いることも可 能である。
また、 例えば上述の第 2の実施形態においては、 ディスク基板 1 2の 一主面 1 2 aに形成された凹凸溝トラックにおけるトラックピッチ T p を 0 . 7 7 mとしたが、 必要に応じてこの値以外の値でも良く、 具体 的にレーザ光として波長が 4 0 5 n m程度の青色レーザを用い、 2群レ ンズを用いて N Aを高め、 0 . 8 5程度とした場合には、 トラックピッ チ T pを 0 . 7 4 m以下、 具体的には 0 . 3 m程度にしてもよい。 以上説明したように、 この発明によれば、 ディスク基板の少なくとも 一方の面に凹凸が設けられ、 ディスク基板の凹凸が設けられた面上に、 レーザ光を照射することにより情報信号を記録可能に構成された記録層 と、 記録層に隣接した記録補助層とが少なくとも積層された積層膜が設 けられた光学記録媒体を、 記録層の膜厚 dと記録補助層の膜厚 aとの間 において、 dノ 4く aく 3 dが成立するように構成していることにより . 良好な信号特性を得るための自由度を向上させることができ、 記録や再 生などにおいて、 信号特性に優れ、 高い信頼性を有する光学記録媒体を 得ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ディスク基板の少なくとも一方の面に凹凸が設けられ、
上記ディスク基板の凹凸が設けられた面上に、 レーザ光を照射するこ とにより情報信号を記録可能に構成された記録層と、 上記記録層に隣接 した記録補助層とが少なくとも積層された積層膜が設けられた光学記録 媒体であって、
上記記録層の膜厚を dとし、 上記記録補助層の膜厚を aとしたときに d / 4 < a < 3 d
が成立する
ことを特徴とする光学記録媒体。
2 . 上記記録層が、 可逆的に変化する少なくとも 2つの状態の変化によ り上記情報信号を記録可能に構成されていることを特徴とする請求の範 囲 1記載の光学記録媒体。
3 . 上記記録層が、 結晶相と非晶質相との相変化により上記情報信号を 記録可能に構成された相変化材料からなることを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
4 . 情報信号の記録および Zまたは再生に用いられるレーザ光が、 上記 積層膜に対して、 上記ディスク基板が存在する側から、 上記^録層に照 射されるように構成されていることを特徴とする請求の範囲 1記載の光 学記録媒体。
5 . 上記積層膜が、 上記ディスク基板の上記凹凸が設けられた面に近い 側から、 第 1の誘電体層、 上記記録層、 上記記録補助層、 第 2の誘電体 層および第 1の反射層が順次積層されて構成されていることを特徴とす る請求の範囲 4記載の光学記録媒体。
6 . 上記ディスク基板上の上記積層膜を覆うようにして、 合成樹脂から なる層が設けられていることを特徴とする請求の範囲 4記載の光学記録 媒体。
7. 情報信号の記録および/または再生に用いられるレーザ光が、 上記 ディスク基板に対して、 上記積層膜が存在する側から、 上記記録層に照 射されるように構成されていることを特徴とする請求の範囲 1記載の光 学記録媒体。
8. 上記積層膜が、 上記ディスク基板の上記凹凸が設けられた面に近い 側から、 第 2の反射層、 第 3の誘電体層、 上記記録補助層、 上記記録層 および第 4の誘電体層が順次積層されて構成されていることを特徴とす る請求の範囲 7記載の光学記録媒体。
9. 上記ディスク基板上の上記積層膜を覆うようにして、 上記レ一ザ光 を透過可能な光透過層が設けられていることを特徴とする請求の範囲 7 記載の光学記録媒体。
1 0. 上記ディスク基板の凹凸が形成された部分において、 上記レーザ 光が入射側から近い部分における段差の幅 Dgと、 上記レーザ光の入射 から遠い側の部分における段差の幅 との比率が、 0. S DiZDg 2. 0を満たすことを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 1. 上記ディスク基板の凹凸が形成された部分において、 上記レーザ 光の入射から近い側の部分における段差の幅 Dgと、 上記レーザ光の入 射から遠い側の部分における幅 との比率が、 0.
Figure imgf000034_0001
l . 2を満たすことを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 2. 上記情報信号の記録および Zまたは再生に用いられる対物レンズ の開口数が 0. 4 5以上0. 6 0以下であることを特徴とする請求の範 囲 1記載の光学記録媒体。
1 3. 上記記録層の膜厚が、 5 nm以上 50 nm以下であることを特徴 とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
14. 上記記録層の膜厚が、 1 0 nm以上 40 nm以下であることを特 徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 5. 上記記録補助層の膜厚が、 3 nm以上 1 0 0 nm以下であること を特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 6. 上記記録補助層の膜厚が、 5 nm以上 6 0 nm以下であることを 特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 7. 上記記録層が、 上記情報信号を追記的に記録可能に構成されてい ることを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 8. 上記記録層が G e T e系合金または G e S b T e系合金からなる ことを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
1 9. 上記記録補助層が、 S nT e、 S i N、 S i C、 S n S e、 G e N、 P b S e、 P bT e、 B i 2T e 3および S b 2T e 3からなる群より 選ばれた少なくとも 1種類の化合物を主成分として含む材料からなるこ とを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
2 0. 上記レーザ光により、 上記ディスク基板の凹凸における凸部分の 上方に設けられた記録層と、 凹部分の底部の上方に設けられた記録層と に記録マークを記録可能に構成されていることを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
2 1. 上記レーザ光が照射される側に上記記録層が設けられるように構 成されていることを特徴とする請求の範囲 1記載の光学記録媒体。
2 2. ディスク基板の凹凸が設けられた面上に、 レーザ光を照射するこ とにより情報信号を記録可能に構成された記録層と、 上記記録層に隣接 した記録補助層とが少なくとも積層された積層膜を形成するようにした 光学記録媒体の製造方法であって、
上記記録層の膜厚を dとし、 上記記録補助層の膜厚を aとしたときに 上記記録補助層を、 d / 4 < aく 3 dの膜厚に形成するようにした
ことを特徴とする光学記録媒体の製造方法。
2 3 . 上記記録層を、 可逆的に変化する少なくとも 2つの状態の変化に より上記情報信号を記録可能な材料から形成するようにしたことを特徴 とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造方法。
2 4 . 上記記録層を、 結晶相と非晶質相との相変化により上記情報信号 を記録可能な相変化材料から形成するようにしたことを特徴とする請求 の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造方法。
2 5 . 上記レーザ光を、 上記積層膜に対して上記ディスク基板が存在す る側から、 上記記録層に照射することにより、 上記記録層に上記情報信 号を記録するようにしたことを特徵とする請求の範囲 2 2記載の光学記 録媒体の製造方法。
2 6 . 上記ディスク基板の上記凹凸が設けられた面に近い側から、 第 1 の誘電体層、 上記記録層、 上記記録補助層、 第 2の誘電体層および第 1 の反射層を順次成膜することにより、 上記積層膜を形成するようにした ことを特徴とする請求の範囲 2 5記載の光学記録媒体の製造方法 ό
2 7 . 上記ディスク基板上に上記積層膜を形成した後、 上記積層膜を覆 うようにして合成樹脂からなる層を形成することを特徴とする請求の範 囲 2 5記載の光学記録媒体の製造方法。
2 8 . 上記レーザ光を、 上記ディスク基板に対して上記積層膜が存在す る側から、 上記記録層に照射することにより、 上記記録層に上記情報信 号を記録可能に形成することを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記 録媒体の製造方法。
2 9 . 上記ディスク基板の上記凹凸が設けられた面上に、 第 2の反射層. 第 3の誘電体層、 上記記録補助層、 上記記録層および第 4の誘電体層を 順次成膜することにより、 上記積層膜を形成するようにしたことを特徴 とする請求の範囲 2 8記載の光学記録媒体の製造方法。
3 0. 上記ディスク基板上の上記積層膜を形成した後、 上記積層膜を覆 うようにして、 上記レーザ光を透過可能な光透過層を形成するようにし たことを特徴とする請求の範囲 2 8記載の光学記録媒体の製造方法。
3 1. 上記ディスク基板の凹凸が形成された部分において、 上記レーザ 光が入射側から近い部分における段差の幅 D gと、 上記レーザ光の入射 から遠い側の部分における段差の幅 との比率が、 0. 5≤D,/Dg≤ 2. 0を満たすことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の 製造方法。
3 2. 上記ディスク基板の凹凸が形成された部分において、 上記レーザ 光の入射から近い側の部分における段差の幅 Dgと、 上記レ一ザ光の入 射から遠い側の部分における幅 との比率が、 0. S
Figure imgf000037_0001
l . 2を満たすことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造 方法。
3 3. 上記情報信号の記録および/または再生の際に用いられる対物レ ンズの開口数が 0. 4 5以上0. 6 0以下であることを特徴とする請求 の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造方法。
34. 上記記録層を、 5 nm以上 5 0 nm以下の膜厚に形成するように したことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造方法。
3 5. 上記記録層を、 1 0 nm以上 4 0 nm以下の膜厚に形成するよう にしたことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造方法,
3 6. 上記記録補助層を、 3 nm以上 1 0 0 nm以下の膜厚に形成する ようにしたことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造 方法。
3 7. 上記記録補助層の膜厚を、 5 nm以上 6 0 nm以下の膜厚に形成 するようにしたことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の 製造方法。
38. 上記記録層を、 上記情報信号を追記的に記録可能に形成するよう にしたことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製造方法 <
39. 上記記録層を、 G e T e系合金または G e S b T e系合金から形 成するようにしたことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体 の製造方法。
40. 上記記録補助層を、 S i C、 S i N、 S nT e、 S n S e、 G e N、 P b S e、 P bT e、 B i 2T e 3および S b 2T e 3からなる群より 選ばれた少なくとも 1種類の化合物を主成分として含む材料から形成す るようにしたことを特徴とする請求の範囲 2 2記載の光学記録媒体の製 造方法。
41. 上記凹凸が形成された上記ディスク基板の上記凹凸における凸部 分の上部と凹部分の底部とに上記レーザ光により記録マークを記録可能 に形成することを特徴とする請求の範囲 22記載の光学記録媒体の製造 方法。
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