(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する第１の面およびこの第１の面と反対側の第２の面を有する第１の干渉層と、
前記第１の干渉層の前記第２の面の上に設けられ、光の照射によって結晶状態と非結晶状態との間を遷移する記録層と、
前記記録層の上に設けられた第２の干渉層と、
前記第２の干渉層の上に設けられた反射層と、
を備え、前記第１の干渉層は、前記記録層の下に形成された第１の層と、前記第１の層の下に形成された第２の層と、前記第２の層の下に形成された第３の層とを備え、前記第１乃至第３の層のうち隣接する層同士が互いに異なる誘電率を有し、前記第２の層の熱伝導率は前記第１および第３の層の熱伝導率よりも高く、前記第２の干渉層の平均の熱伝導率は前記第１の干渉層の平均の熱伝導率よりも高いことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
光が入射する第１の面およびこの第１の面と反対側の第２の面を有する第１の干渉層と、
前記第１の干渉層の前記第２の面の上に設けられ、光の照射によって結晶状態と非結晶状態との間を遷移する記録層と、
前記記録層の上に設けられた第２の干渉層と、
前記第２の干渉層の上に設けられた反射層と、
を備え、前記第１の干渉層は、前記記録層の下に形成されＺｎＳあるいはＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第１の層と、前記第１の層の下に形成されＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、ＣａＦ２、およびこれらの複合物のいずれかからなる第２の層と、前記第２の層の下に形成されＺｎＳあるいはＺｎＳ−ＳｉＯ２からなる第３の層とを備え、前記第１および第３の層は同じ材料から構成され、前記第２の層の熱伝導率は前記第１および第３の層の熱伝導率よりも高く、前記第２の干渉層は、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＧｅＮ、ＨｆＮ、ＺｒＮ、ＴａＮ、ＶＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、Ｃ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ及びこれらの複合物のいずれかから構成され、前記第２の干渉層の平均の熱伝導率は前記第１の干渉層の平均の熱伝導率よりも高いことを特徴とする光記録媒体。
【請求項３】
前記第１の干渉層の平均の熱伝導率と前記第２の干渉層の平均の熱伝導率とは、１０倍以上異なることを特徴とする請求項１または２記載の光記録媒体。
【請求項４】
前記第２の干渉層は、互いに異なる材料からなる少なくとも２種類の層を積層した構成となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項５】
前記第１の干渉層の消衰係数と、前記第２の干渉層の消衰係数は、それぞれ０．５以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
前記記録層の結晶部からの光の反射率は、前記記録層の非晶質部からの光の反射率よりも低いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】
前記記録層の結晶部からの光の反射率は、前記記録層の非晶質部からの光の反射率よりも高いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項８】
前記第１の干渉層の第１の面の下に設けられた透光性を有する基板を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に関し、さらに詳細には、レーザ光を照射して情報の記録再生を行う相変化型の光記録媒体であって、クロス・イレーズ特性に優れた光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ビームを照射して情報の記録・再生を行う光記録媒体は、大容量性、高速アクセス性、媒体可搬性を兼ね備えた大容量記憶メディアとして、昨今のパーソナルコンピュータの隆盛を支えている。その中でも、相変化型の光記録媒体は、シンプルな記録原理を武器に最近実用化され始めている。以下では、光記録媒体の一例として光ディスクを例に挙げて説明する。
相変化型の光記録媒体の記録再生原理は、基板上の記録層に半導体レーザ光を照射して、記録部位を非晶質／結晶質の間で可逆変化させるものである。すなわち、データの記録時には、比較的高出力で短パルスのレーザビームを記録材料に照射して記録部位を融点以上まで加熱した後に急速冷却し、非晶質の「記録マーク」を形成する。また、データの再生時には、記録部位における反射率の変化を記録情報として読み取る。さらに、データの消去時には、記録時よりも低出力・長パルスのレーザビームを記録材料に照射して、結晶化温度以上で融点未満の温度に保持して結晶化する。
【０００３】
このように、相変化型の光記録媒体を用いた場合には、非晶質と結晶質の反射率の変化を読み取れば良いため、光学系の構成を簡単にできる。また、光磁気記録媒体のような磁界を必要とせず、光強度変調による重ね書き（オーバーライト）が容易でデータ転送速度が速いという特徴も持っている。さらに、ＣＤ−ＲＯＭ（compact disc-read only memory）をはじめとする既存の再生専用ディスクとの互換性にも優れている。
【０００４】
相変化型の光ディスクの記録密度を向上させるためには、記録マークの間隔を短くする、記録マークを小さくする、光源を短波長化する、などの方法が考えられている。このうち、記録マーク間隔を短くするためには、いわゆる「ランド・グルーブ（Ｌ／Ｇ）記録方式」や「マーク長記録方式」などが提案されている。Ｌ／Ｇ記録方式は、光ディスクの「ランド・トラック」と「グルーブ・トラック」の両方に記録するもので、従来に比べて約２倍の高密度化が期待できる。またマーク長記録方式は、記録マークエッジ部の反射率変化（反射率の微分成分）を検出するもので、従来のマークポジション記録に比べて約１．５倍の高密度化が期待できる。このような高密度化記録技術に加えて、ＲＯＭ媒体などに対して提案されている超解像技術を用いれば、現状で約１．５Ｇｂｐｓｉ（bit/inch2）程度の記録密度を１０〜２０倍に向上させることが可能であると予想されている。
【０００５】
さらに、光源の波長を短くすることも高密度化に有効と考えられている。光学レンズを用いてレーザ光源を絞る場合、その最小スポットは光源の波長に依存し、波長が短くなるほど光スポットを小さくすることができる。つまり、記録密度は、光源の波長に反比例して高密度化することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、高密度化の可能性を秘めた相変化型光記録媒体であるが、数万回以上の書き換えを可能にするためには解決すべき課題が数多く残されている。すなわち、上述したＬ／Ｇ記録方式は、トラック密度を増加させる上では必要不可欠の技術である反面、トラック間隔が狭くなるにつれて「クロス・イレーズ」や「クロス・トーク」などの問題が顕著になってくる。いずれの問題も、トラック幅に対してビーム径（ビーム強度ｅ-2の直径Ｏ．９２μｍ）が大きいことに起因する。クロス・イレーズは、光ビームが対象トラックを記録中に隣接トラックの記録マークの一部を消去してしまう現象で、保存されるべき情報が破壊されてしまう深刻な問題である。また、クロス・トークは、光ビームが対象トラックを再生中に隣接トラックの情報も読み込んでしまうもので、再生エラーの原因となる。いずれの現象も、高トラック密度化によって顕著になるもので、記録媒体の記録密度を向上させる上では是非とも解決しなければならない問題である。
【０００７】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものである。すなわち、その目的は、高トラック密度化によって顕在化するクロス・イレーズを解消し、安定したオーバーライト特性を示す相変化型光記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の光記録媒体は、第１の干渉層と、前記干渉層の上に設けられ、光の照射によって結晶状態と非晶質状態との間を遷移する記録層と、前記記録層の上に設けられた第２の干渉層と、を備え、前記第１の干渉層の平均の熱伝導率と前記第２の干渉層の平均の熱伝導率とが実質的に異なることを特徴とし、記録層に吸収された熱が熱伝導率の高い干渉層を介して、適度に放出されるために、クロス・イレーズを効果的に抑制することができる。
【０００９】
ここで、記録層からの放熱を確保するためには、前記第１の干渉層の平均の熱伝導率と前記第２の干渉層の平均の熱伝導率とは、１０倍以上異なることが望ましい。
【００１０】
また、前記第１の干渉層の下に設けられた透光性を有する基板と、前記第２の干渉層の上に設けられた反射層と、をさらに備え、前記第１の干渉層の平均の熱伝導率が前記第２の干渉層の平均の熱伝導率よりも高くすることにより、記録層に吸収された熱を基板側の干渉層において放出することができる。
【００１１】
または、前記第１の干渉層の下に設けられた透光性を有する基板と、前記第２の干渉層の上に設けられた反射層と、をさらに備え、前記第２の干渉層の平均の熱伝導率が前記第１の干渉層の平均の熱伝導率よりも高くすることにより、記録層に吸収された熱を干渉層を介して反射層に放出することができる。
【００１２】
一方、前記第１の干渉層は、互いに誘電率異なる材料からなる少なくとも２種類の層を積層してなることを特徴とし、熱的特性と光学的特性とを両立させる層構造マージンを確保することができる。
【００１３】
また、前記第２の干渉層は、互いに異なる材料からなる少なくとも２種類の層を積層してなることを特徴とし、保護層または結晶化促進層と、熱伝導率が高い層とを組み合わせて、クロス・イレーズを抑制しつつ、媒体の信頼性や消去特性を確保することができる。
【００１４】
さらに、前記第１の干渉層と、前記第２の干渉層の消衰係数は、それぞれ０．５以下であることを特徴とし、レーザ光の吸収を防いで効率を改善することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の光記録媒体の断面構造を例示する概念図である。すなわち、同図（ａ）は、光記録媒体の全体構成を表す概念図であり、同図（ｂ）及び（ｃ）は、その要部の構成を表す概念図である。
【００１７】
本発明の光記録媒体は、図１（ａ）に示したように、基板１の上に、干渉層２、記録層３、干渉層４、及び反射層５をこの順に積層した構成を有する。記録・再生時には、基板１側からレーザ光が照射される。
【００１８】
基板１は、典型的には、アドレス部とデータ部がプリフォーマットされたポリカーボネイト（ＰＣ）などの透光性を有する材料からなる。
【００１９】
記録層３は、光照射により相変化を生ずる材料からなり、記録マークが形成される。その詳細については、後に詳述する。
【００２０】
干渉層２、４と反射層５は、記録層３の酸化防止、積算オーバーライトによる劣化の防止、記録時の熱応答の調整、再生時の光学的エンハンス等の役割りを担っている。特に、光学的エンハンスメント効果に関しては、下側の干渉層２は基板１と記録層３との間での多重干渉効果、上側の干渉層４は記録層３と反射層５との間の多重干渉効果を利用して、記録層単層の反射率変化量を増加させ、信号品質を向上させるものである。
【００２１】
また、これらの干渉層２、４は、後に詳述するように、それぞれ単層からなるものでも良く、または、異なる材料からなる複数の層を積層させた多層構造を有するものであっても良い。
【００２２】
非晶質マークの反射率（Ｒａ）は、各層の膜厚の選び方によって結晶部の反射率（Ｒｃ）よりも高くも低くも自由に設定することが可能である。ここで、非晶質部の反射率が高く結晶部の反射率が低い場合は「ロー・トゥ・ハイ（ＬｔｏＨ）」と称され、その反対の場合は「ハイ・トゥ・ロー（ＨｔｏＬ）」と称される。
【００２３】
また、同様に、非晶質マークの吸収率（Ａａ）は結晶部の吸収率（Ａｃ）よりも高くも低くも自由に設定することが可能である。
【００２４】
本発明の第１の形態においては、記録層３と反射層５との間の干渉層４の熱伝導率が、基板１と記録層３との間の干渉層２の熱伝導率に対して相対的に高いことをひとつの特徴とする。干渉層２、４が多層構造を有する場合には、その熱伝導率は、各層の層厚に比重をおいて相加平均した値と定義する。干渉層４と干渉層２の熱伝導率の比は、１０以上であることが望ましい。
【００２５】
Ｌ／Ｇ記録におけるクロス・イレーズの発生原因は、レーザ光の照射により記録層３で吸収された熱が記録層の面内方向に拡散し、隣接するトラック部の記録層の温度が上昇することにあると考えられる。これに対して、本実施形態によれば、干渉層４の熱伝導率を高くすることにより、記録層３で吸収された熱を反射層５に放出させることができる。反射層５は、金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）合金などの熱伝導率が極めて高い材料により構成されている。従って、反射層５は、干渉層４を介して伝達された熱に対して、極めて効果的な「ヒートシンク」として作用する。
【００２６】
ここで、反射層５への放熱だけを考えるのであれば、干渉層４の層厚を薄くした方が、放熱は改善される。しかし、光記録媒体においては、光学的特性や記録層の保護を確保するために、干渉層４の層厚が概ね決定される。これに対して、本実施形態によれば、干渉層４の熱伝導率を高くすることにより、所定の層厚を維持しつつ放熱を改善することができる。
【００２７】
一方、記録層３に吸収された熱が過度に放出されると、記録層３を十分に加熱することができず、データの記録や消去が妨げられる。これに対して、本実施形態によれば、基板側の干渉層２の熱伝導率を相対的に低くすることにより、記録層３からの熱の放出を適度に調節することができる。つまり、記録層３に吸収された熱を干渉層４を介して反射層５に放出することにより、隣接トラック部の加熱によるクロス・イレーズを防ぎ、同時に、記録層の基板側においては、過度の放熱を抑制して記録層での適度な蓄熱を確保することができる。
【００２８】
このように、本発明によれば、クロス・イレーズを防ぎつつ、一般的な記録・消去パワーでデータの書き換えが可能となる。
【００２９】
次に、記録層３と反射層５との間に設ける干渉層４についてさらに詳しく説明する。
図１（ｂ）は、干渉層４の断面構成の一例を表す概念図である。干渉層４は、単層でも良いが、同図に示したように多層構造としても良い。すなわち、同図に表した例では、干渉層４は、記録層３に隣接した層４ａと、その上に積層された層４ｂとを有する。層４ａは、例えば、記録層を物理的または化学的に保護する保護層である。その材料は、記録層３と、熱膨張率やその他の物性値が近く、または、記録層の酸化などによる劣化を防止することができるものであることが望ましい。具体的には、後に実施例として詳述するように、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物（ＺｎＳ−ＳｉＯ２層）などにより構成することができる。
【００３０】
また、層４ａの材料として、記録層の結晶化を促進させる作用を有する材料を用いても良い。具体的には、後に実施例として詳述するように、ＧｅＮなどにより構成することができる。
【００３１】
なお、この層４ａは、場合によっては省略しても良い。つまり、その上の層４ｂと記録層３との密着性が良好で、記録層３が物理的、化学的に保護されうる場合には、層４ａは省略することができる。
【００３２】
一方、層４ｂは、熱伝導率が高い材料により構成された層である。その材料としては、後に詳述する干渉層２の材料と比較して高い熱伝導率を有するものが望ましい。同時に、消衰係数が小さく、レーザ光の透過率を高くすることも必要とされる。このような条件を満たす材料であれば、誘電体、半導体、金属などの各種の材料を用いることができる。また、誘電体や金属または半導体の母材中に、他の誘電体や金属または半導体の微粒子を分散させた材料も用いることができる。
【００３３】
具体例を挙げると、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＧｅＮ、ＨｆＮ、ＺｒＮ、ＴａＮ、ＶＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＢＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＴｉＯ、Ｃ、ＨｆＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ、及びこれらの複合物のいずれかが好ましい。Ｃ（炭素）の場合には、同素体、具体的にはダイヤモンド、アモルファスカーボン、ダイヤモンドライクカーボンのいずれも適している。
【００３４】
これらの材料により構成される干渉層４の層厚は、記録媒体に要求される光学的特性により概ね決定される。さらに、この層厚は、反射層５の熱伝導率と膜厚にも依存するが、反射層５への急峻な熱拡散を促進するためには１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３５】
次に、基板１と記録層３との間に設けられた干渉層２について説明する。
図１（ｃ）は、干渉層２の断面構成の一例を表した概念図である。干渉層２は、記録層３の保護層としての役割の他に、記録媒体の光学的特性や熱的特性を調節する役割を有する。ここで、光学的特性と熱特性とを両立させるためには、干渉層２を２以上の層からなる積層構造とすることが望ましい。
【００３６】
すなわち、干渉層２を積層構造とすることにより、光学的特性と熱的特性とを同時に最適化することができる。例えば、図１（ｃ）に表したように、干渉層２を、誘電率の異なる第１の層、第２の層、第３の層からなる積層構造とすると、熱特性と光学特性を両立させたＬｔｏＨ媒体を実現することができる。つまり、大きな層構成マージンを持って、単なる光学特性の向上以上に熱構造の自由度をも得ることができる。さらに、同様な効果は、ＨｔｏＬ媒体でも得ることができる。
【００３７】
この場合に、干渉層２を構成する第１乃至第３の層の屈折率の関係は、これらの各層のうちで隣接するもの同士が異なる誘電率を有するようにすれば良い。従って、その積層順序を屈折率の関係で表した場合に、大／小／大としても良く、その他に、小／大／小としたり、大／中／小あるいは大／小／中などあらゆる積層順序が考えられる。また、屈折率ではなく、消衰係数ｋのみを変化させるように積層しても良い。但し、レーザ光に対する透光性を確保するために、干渉層２の消衰係数ｋは、０．５以下とすることが望ましい。
【００３８】
一方、干渉層２を構成する層の数は、図示した３層には限定されず、４層以上の層を積層しても良い。すなわち、図１（ｃ）において、層２ｃと記録層３との間に、図示しない保護層あるいは結晶化促進層などを設けても良い。
【００３９】
干渉層２を構成する積層構造の各層の材料としては、例えば、Ｃｒ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｖ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｂと、酸素、窒素、炭素、水素の中から選ばれる少なくとも一つの元素との化合物からなる誘電体が挙げられる。より具体的には、例えば一般式Ｍ−Ｇで表される化合物がある。ここで、ＭはＳｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｉｎ，ＳｎおよびＢからなる群より選択される少なくとも１種、Ｇは酸素、窒素、および炭素からなる群より選択される少なくとも１種である。具体的には、Ｓｉ−Ｏ，Ａｌ−Ｏ，Ｚｒ−Ｏ，Ｔｉ−Ｏ，Ｓｉ−Ｎ，Ａｌ−Ｎ，Ｚｒ−Ｎ，Ｔｉ−Ｎ，Ｂ−Ｎ，Ｓｉ−Ｃ，Ｔｉ−Ｃ，Ｂ−Ｃ，ＳｉＡｌ−ＯＮ，Ｓｉ−ＯＮ，ＡｌＴｉ−ＯＣ，Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏなど、また、炭素の同素体、具体的にはダイヤモンド、アモルファスカーボン、ダイヤモンドライクカーボンも適している。例えば、Ｔａ2Ｏ5，Ｓｉ3Ｎ4，ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＡｌＮ等の誘電体膜材料を挙げることができる。
【００４０】
また、シリコン（Ｓｉ）、Ｇｅ，Ｓｅ，Ｓｎ，Ｔｅなどの単体、ＡｌＳｂ，ＧａＡｓ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂなどのIII-V 族、ＣｄＯ，ＣｄＳ，ＺｎＯ，ＺｎＳ等のII-VI 族、ＧｅＮ、およびこれらの混合物などの半導体材料、銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），アルミニウム（Ａｌ），Ｃｒ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，Ｈｆ，Ｉｎ，Ｓｉ，Ｂなどの金属材料を同様に採用することができる。さらに、誘電体や金属または半導体母材中に他の誘導体や金属または半導体の微粒子を分散した構造の膜を用いることもできる。
【００４１】
本発明者の検討によれば、前述した各種の材料のうちで、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＳｉＯ、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｕ2Ｏ、ＣｕＯ、ＴａＯ、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、Ｓｉ3Ｎ4、ＧｅＮ、及びこれらの複合物のいずれかを用いることが望ましいことが分かった。
【００４２】
また、各層の屈折率ｎは１．５以下、１．７以上であることが望ましい。薄膜の屈折率は成膜法により著しく異なるため、上記の屈折率はエリプソメトリーなどによって測定することが望ましい。また、干渉層２を構成する積層構造の各層の膜厚は光学設計により多数の組み合わせが考えられるが、総膜厚としては３００ｎｍ以下であることが望ましい。このときの各層膜厚の組み合わせにより、非晶質部の反射率が高く結晶部の反射率が低い、いわゆる「ロー・トゥ・ハイ（ＬｔｏＨ）」の極性や、その反極性となる「ハイ・トゥ・ロー（ＨｔｏＬ）」を自由に実現することができる。
【００４３】
以上、図１（ａ）〜（ｃ）を参照して説明したように、本実施形態による相変化光ディスクは、相対的に高熱伝導率の干渉層４と、相対的に低熱伝導率の干渉層２を有する。より良好な特性を得るためには、後者に対する前者の熱伝導率比が１０以上であることが望ましい。ここで、干渉層が多層構造を有する場合には、全体の熱伝導率は、各層の膜厚に比重をおいて相加平均した値と定義する。例えば図１（ａ）に示したように、高熱伝導率を有する干渉層４をＡｌＮ（熱伝導率：２９Ｊ／ｍｓ℃）層のみにより構成し、図１（ｃ）に示したように低熱伝導率を有する干渉層２をＺｎＳ−ＳｉＯ２層とＳｉＯ２層とＺｎＳ−ＳｉＯ２層の３層構造（熱伝導率：１．３Ｊ／ｍｓ℃）とすれば、本発明による効果が十分に得られる。
【００４４】
また上記した材料は光学的に吸収が少ないことが望ましく、消蓑係数ｋが０．５以下であることが望ましい。消衰係数ｋは、成膜法に大きく依存し、各材料に対して適宜成膜法を選択すれば所望の消衰係数を得ることができる。
【００４５】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、干渉層４の熱伝導率を干渉層２よりも高くすることにより、記録層３に吸収された熱を適度に反射層５に放出して、クロス・イレーズを抑制することができる。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本発明の第２の実施の形態においては、上述した構成とは逆に、干渉層４よりも干渉層２の熱伝導率を高くする。この場合には、反射層への放熱は期待できないが、干渉層４の層厚は比較的厚くする必要があるために、ある程度の放熱効果が得られる。また、レーザ光の入射側において適度な放熱を実現することができる。本実施形態においては、前述した第１実施形態において干渉層４の材料として挙げた高熱伝導率を有する材料を干渉層２の一部として用いることが望ましい。このようにして干渉層２の熱伝導率を高くした場合には、干渉層４は、従来と同様の材料、例えば、ＺｎＳ−ＳｉＯ２により形成することができる。このようにすれば、前述の場合とは逆に、干渉層２によって放熱を促進し、干渉層４によって過度の放熱を抑制することができる。
【００４７】
本発明者の検討によれば、本実施形態おいては、干渉層２を図１（ｃ）に例示したような３層構造とし、記録層に隣接する層（図１（ｃ）における層２ｃ）の熱伝導率を相対的に低くすることが効果的であることが分かった。つまり、干渉層２を構成する層２ａ、２ｂ、２ｃのそれぞれの熱伝導率が、低／高／低、あるいは高／高／低となる３層構造とすると、記録層から放出された熱が記録層から離れた層２ｂ乃至２ａにおいて面内方向に拡散放出される。層２ｂは、記録層に隣接しておらず、両者の間には、熱伝導率の低い層２ｃが介在している。その結果として、記録層が層２ｂにより再び加熱されるという問題が抑制されるからであると考えられる。
【００４８】
前述した第１実施形態及び第２実施形態のいずれにおいても、記録層を構成する材料としては、光照射によって結晶状態と非晶質状態との間を可逆的に遷移し、これらの状態で光学特性が異なる材料を用いる。その材料としては、例えば、カルコゲナイト系の金属化合物、すなわちＧｅＳｂＴｅ,  ＩｎＳｂＴｅ,  ＳｎＳｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｎ、ＩｎＳｅＴｌＣｏやそれらにＣｏ（コバルト）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｖ（バナジウム）、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎ（窒素）等を微量添加すると、記録層として良好な特性が得られる。
【００４９】
また、本発明の相変化光記録媒体の各層は、一般的な物理蒸着法で形成することができる。すなわち、ＲＦ／ＤＣスパッタ法をはじめ、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法などのあらゆる成膜法で形成できる。
【００５０】
また、干渉層２、４の熱伝導率や光学定数を制御するに際して、成膜プロセスでもある程度の効果が得られる。例えば、窒化物の薄膜をＲＦスパッタ法で成膜する場合、ＲＦ出力、スパッタガス圧、窒素添加量などを適宜調節することで熱伝導率や光学定数が異なる膜を得ることができる。また成膜した後に、膜の表面をバイアススパッタして表面モフォロジを改質すると、熱伝導率をある程度変化させることができる。
【００５１】
以上説明したように、記録層と反射層との間の干渉層と、基板と記録層との間の干渉層の熱伝導率の関係を調節することにより、高記録密度のＬ／Ｇ記録が可能な相変化型光記録媒体を提供することができる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。
（実施例１）
本発明によるクロス・イレーズ抑制ディスクＡと従来のディスクＢとを試作し、比較評価を行った。
【００５３】
図２は、本実施例において試作した光ディスクの断面構造を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）は本発明の光ディスクＡ、同図（ｂ）は従来の光ディスクＢをそれぞれ表す。
本発明の光ディスクＡは、ＰＣ基板１の上に、層厚７０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１２、層厚１００ｎｍのＳｉＯ2層１３、層厚７０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１４、層厚２０ｎｍのＧｅ25Ｓｂ23Ｔｅ52記録層１５、層厚１０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１６、層厚４０ｎｍのＡｌＮ層１７、層厚５０ｎｍのＡｕ層１８が順次積層された構成を有する。
【００５４】
本発明の光ディスクＡにおいては、ＡｌＮ層が熱伝導率が高い層に該当する。一方、記録層１５とＡｌＮ層１７との間に設けられたＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１６は、記録層の保護層として作用する。すなわち、記録層には、熱的、化学的、あるいは物理的なストレスが印加されるために、記録媒体の信頼性を確保するためには、保護層を隣接させることが望ましい。ＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１６は、その熱伝導率、熱容量、硬度、膨張係数、屈折率などの種々の物性面において、記録層の保護として最適な材料である。
【００５５】
一方、従来の光ディスクＢは、ＰＣ基板１の上に、層厚１００ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層２２、層厚２０ｎｍのＧｅ25Ｓｂ23Ｔｅ52記録層２３、層厚５０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層２４、層厚５０ｎｍのＡｕ層２５が順次積層された構成を有する。
【００５６】
本発明の光ディスクＡの製造工程を説明すれば、以下の如くである。
【００５７】
まず、ＰＣ基板１を成膜装置内に導入し、５×１０-4Ｐａ以下まで排気した。そして、ＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）からなるターゲットにＲＦ電力１ｋＷを印加して層厚７０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１２を堆積した。続いて、ＳｉＯ2ターゲットにＲＦ電力８００Ｗを印加して層厚１００ｎｍのＳｉＯ2層１３を堆積し、再びＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）からなるターゲットにＲＦ電力１ｋＷを印加して層厚７０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層１４を堆積した。
【００５８】
次に、Ｇｅ25Ｓｂ23Ｔｅ52ターゲットにＲＦ電力５０Ｗを印加して層厚２０ｎｍの記録層１５を堆積した。次に、ＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）からなるターゲットにＲＦ電力１ｋＷを印加して層厚１０ｎｍのＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2層１６を堆積した。さらに、ＡｌＮからなるターゲットにＲＦ電力４００Ｗを印加して（Ａｒ＋１０％Ｎ2）ガス雰囲気中で層厚４０ｎｍのＡｌＮ層１７を堆積した。最後に、ＡｕターゲットにＤＣ電力２００Ｗを印加して層厚５０ｎｍのＡｕ層１８を堆積した。成膜後、０．６ｍｍ厚のダミーＰＣ基板を貼り合わせた。
【００５９】
一方、従来の光ディスクＢについても、概略同様の工程により試作した。このようにして試作したディスクＡ，Ｂともに非晶質反射率が高く、結晶反射率が低い、いわゆるＬｔｏＨの極性を示した。
【００６０】
以下に、ディスクの評価条件を示す。
レーザ出力              記録／消去時：２〜１５ｍＷ、再生時：１ｍＷ
光源波長                ６６０ｎｍ
ディスク回転数速度      ８．２ｍ／ｓ
対物レンズＮＡ          ０．６μｍ
トラックピッチ          ０．６μｍ
最短ビット長            ０．２８μｍ
記録パターン            ３Ｔ〜１１Ｔ
変調方式                （８，１６）ＲＬＬ
クロス・イレーズの評価は、以下の手順で行った。
【００６１】
（１）観察対象トラックに最密パターンである３Ｔマークを１０回オーバーライト（ＯＷ）する。
（２）観察対象トラックの両側の隣接トラックに最粗パターンである１１Ｔマークを１〜１００回ＯＷする。
（３）観察対象トラックの３Ｔ−キャリア（carrier）の変化をモニタする。
【００６２】
図３は、この評価方法で得られた３Ｔ−キャリアのレベルを表すグラフ図である。同図から、従来のディスクＢはオーバーライト（ＯＷ）回数が増加するに従って３Ｔ−キャリアが低下し、５０回のＯＷ後には、１０ｄＢ以上低下していることが分かる。これに対して、本発明によるディスクＡは１００回のＯＷ後も３Ｔ−キャリアの低下が１ｄＢ以内にとどまっていることが分かる。
【００６３】
また、ディスクの総合指標として、それぞれのディスクのグルーブ・トラックで得られたランダムジッターを以下に示す。
0003651559.tif 000002
【００６４】
従来のディスクＢは、隣接トラックでのＯＷの繰り返しに伴ってジッターの増加が著しいが、本発明によるディスクＡは、隣接トラックにおいて１００回のＯＷを繰り返した後もわずかなジッター増加にとどまっている。このように、本発明によれば、クロス・イレーズが大幅に改善され、結果として数トラックＯＷ後のランダムジッターの増加を抑制することができた。
【００６５】
（実施例２）
実施例１とほぼ同様の方法で、ＰＣ基板１の上に、層厚１５０ｎｍのＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層、層厚３０ｎｍのＡｌ2Ｏ3層（ＲＦ出力１ｋＷ）、層厚８０ｎｍのＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層、層厚５ｎｍのＧｅＮ層（ＲＦ出力２５０Ｗ）、層厚２０ｎｍのＧｅ22Ｓｂ22Ｔｅ56記録層、層厚５ｎｍのＧｅＮ層、ＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層、ＴｉＮ層、層厚５０ｎｍのＡｕ層を順次積層した。ここで、ＴｉＮ層の堆積は、ＴｉＮターゲットにＲＦパワー１ｋＷを印加し、（Ａｒ＋５％Ｎ2）雰囲気中でスパッタリングを行った。
【００６６】
本実施例は、記録層の上下にＧｅＮ層を設け、その上に干渉層として、ＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層とＴｉＮ層を積層した点が特徴的である。
ＧｅＮ層は、記録層を保護するとともに、その消去特性を改善する作用を有する。すなわち、記録層に接してＧｅＮ層を設けると、記録層における結晶核の発生が促進されて結晶化が速くなり、その結果として消去率が向上する。
【００６７】
また、本実施例においては、ＧｅＮ層の上のＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層とＴｉＮ層の合計層厚を５０ｎｍとして、ＴｉＮ層の層厚を０〜５０ｎｍまで変化させた６種類のディスクを試作した。
【００６８】
実施例１と同様の方法でディスク化した結果、反射率は、実施例１と逆極性のＨｔｏＬとなった。それぞれのディスクについて、実施例１と同様の条件でクロス・イレーズ評価を実施し、１１Ｔを１００回ＯＷした後の３Ｔ−キャリアの変化を評価した。
【００６９】
図４は、それぞれのディスクにおいてランド・トラック（Ｌ）とグルーブ・トラック（Ｇ）で得られた３Ｔ−キャリアの変化を表すグラフ図である。ＴｉＮの層厚が増加するに従ってキャリアの変化は減少し、層厚４０ｎｍ以上では、キャリアの変化はほぼゼロとなっている。つまり、ＴｉＮ層を相対的に厚くするに従ってクロス・イレーズが抑制され、４０ｎｍ以上ではクロス・イレーズが殆ど観測されなくなるまで改善されている。
【００７０】
つまり、記録層と反射層との間の干渉層において、熱導電率が高いＴｉＮの比率を増加させると、記録層から適度に放熱が生じ、クロス・イレーズが抑制されることが確認された。
【００７１】
（実施例３）
実施例１とほぼ同様の方法で、ＰＣ基板１の上に、層厚１０ｎｍのＡｕ（金）層（ＤＣ出力１００Ｗ）、層厚６０ｎｍのＳｉ3Ｎ4層（ＲＦ出力１ｋＷ）、層厚９０ｎｍのＣａＦ2層（ＲＦ出力６００Ｗ）、層厚８０ｎｍのＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層、層厚５ｎｍのＧｅＮ層（ＲＦ出力２５０Ｗ）、層厚２０ｎｍのＧｅ22Ｓｂ22Ｔｅ56記録層、層厚１０ｎｍのＧｅＮ層、ＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層、ＤＬＣ層、層厚１００ｎｍのＡｌＴｉ層（ＤＣ出力１ｋＷ）を順次積層した。ここで、ＤＬＣ層とは、ダイアモンド状のカーボン（Diamond Like Carbon）のことであり、ＣＶＤ法により成膜した。
【００７２】
また、本実施例においては、ＧｅＮ層の上のＺｎＳ（７０）−ＳｉＯ2（３０）層とＤＬＣ層の合計層厚を５０ｎｍとして、ＤＬＣ層の層厚を０〜５０ｎｍまで変化させた６種類のディスクを試作した。
【００７３】
それぞれのディスクについて、実施例１と同様の条件でクロス・イレーズ評価を実施し、１１Ｔを１００回ＯＷした後の３Ｔ−キャリアの変化を評価した。
【００７４】
図５は、それぞれのディスクにおいてランド・トラック（Ｌ）とグルーブ・トラック（Ｇ）で得られた３Ｔ−キャリアの変化を表すグラフ図である。ＤＬＣ層の層厚が増加するに従ってキャリアの変化は減少し、層厚２０ｎｍ以上では、キャリアの変化はほぼゼロとなっている。つまり、ＤＬＣ層を相対的に厚くするに従ってクロス・イレーズが抑制され、２０ｎｍ以上ではクロス・イレーズが殆ど観測されなくなるまで改善されている。
【００７５】
つまり、記録層と反射層との間の干渉層において、熱導電率が高いＤＬＣ層の比率を増加させると、記録層から適度に放熱が生じ、クロス・イレーズが抑制されることが確認された。
【００７６】
（実施例４）
実施例１とほぼ同様の方法で、ＰＣ基板１の上に、層厚１００ｎｍのＺｎＳ層（ＲＦ出力５００Ｗ）、層厚７０ｎｍのＳｉＯ層（ＲＦ出力６００Ｗ）、層厚８０ｎｍのＣｕ2Ｏ層（ＲＦ出力１ｋＷ）、層厚５ｎｍのＧｅＮ層（ＲＦ出力２５０Ｗ）、層厚２０ｎｍのＧｅ21Ｓｂ23Ｔｅ56記録層、層厚５ｎｍのＧｅＮ層、ＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層、ＭｇＯ層、層厚１００ｎｍのＡｕ層を順次積層した。ここで、ＭｇＯ層は、出力１ｋＷのＲＦスパッタリングにより堆積した。
【００７７】
本実施例においては、ＧｅＮ層の上のＺｎＳ（８０）−ＳｉＯ2（２０）層とＭｇＯ層の合計層厚を７０ｎｍとして、ＭｇＯ層の層厚を０〜７０ｎｍまで変化させた８種類のディスクを試作した。
【００７８】
それぞれのディスクについて、実施例１と同様の条件でクロス・イレーズ評価を実施し、１１Ｔを１００回ＯＷした後の３Ｔ−キャリアの変化を評価した。
【００７９】
図６は、それぞれのディスクにおいてランド・トラック（Ｌ）とグルーブ・トラック（Ｇ）で得られた３Ｔ−キャリアの変化を表すグラフ図である。ＭｇＯ層の層厚が増加するに従ってキャリアの変化は減少し、層厚４０ｎｍ以上では、キャリアの変化はほぼゼロとなっている。つまり、ＭｇＯ層を相対的に厚くするに従ってクロス・イレーズが抑制され、４０ｎｍ以上ではクロス・イレーズが殆ど観測されなくなるまで改善されている。
【００８０】
つまり、記録層と反射層との間の干渉層において、熱導電率が高いＭｇＯ層の比率を増加させると、記録層から適度に放熱が生じ、クロス・イレーズが抑制されることが確認された。
【００８１】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、基板、下側の干渉層、記録層、上側の干渉層、反射層のそれぞれには、前述した各種の材料を用いて同様の効果を得ることができる。
【００８２】
特に、下側の干渉層（基板と記録層との間の層）は、具体例として示した３層あるいは４層構造の他にも、５層以上の積層構造を有するものでも良い。
【００８３】
また、上側の干渉層（記録層と反射層との間の層）も、具体例として示した１層〜３層構造には限定されず、これ以上の積層構造を有するものでも良い。
【００８４】
また、上述した具体例においては、光記録媒体の一例として光ディスクを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他にも、例えば、光記録カードなど種々の形態の光記録媒体に同様に適用し、同様の効果を得ることができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、記録層の両側に設けられる干渉層のうちのいずれかを熱伝導率が高い材料により構成することにより、記録層に吸収された熱を適度に放出して、クロス・イレーズを抑制することができる。
【００８６】
その結果として、高密度記録が可能なＬ／Ｇ記録方式を用いてもクロス・イレーズが抑制され、オーバーライト後のジッタも解消された光記録媒体を提供することができるようになる。
【００８７】
また、本発明によれば、基板と記録層との間の干渉層を屈折率または消衰係数が異なる複数の層で構成することにより、大きな層構成マージンを有するＬｔｏＨ媒体を実現することができる。つまり、単なる光学特性の向上以上に熱構造の自由度をも得ることができる。
【００８８】
さらに、本発明によれば、同様な効果は、ＨｔｏＬ媒体でも得ることができる。
【００８９】
以上説明したように、本発明によれば、高性能の相変化光記録媒体を提供することが可能となり産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体の断面構造を例示する概念図である。
【図２】第１実施例において試作した光ディスクの断面構造を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）は本発明の光ディスクＡ、同図（ｂ）は従来の光ディスクＢをそれぞれ表す。
【図３】第１実施例で得られた３Ｔ−キャリアのレベルを表すグラフ図である。
【図４】第２実施例の光ディスクにおいてランド・トラック（Ｌ）とグルーブ・トラック（Ｇ）で得られた３Ｔ−キャリアの変化を表すグラフ図である。
【図５】第３実施例の光ディスクにおいてランド・トラック（Ｌ）とグルーブ・トラック（Ｇ）で得られた３Ｔ−キャリアの変化を表すグラフ図である。
【図６】第４実施例の光ディスクにおいてランド・トラック（Ｌ）とグルーブ・トラック（Ｇ）で得られた３Ｔ−キャリアの変化を表すグラフ図である。
【符号の説明】
１  ＰＣ（ポリカーボネイト）基板
２  ＺｎＳ−ＳｉＯ２層
３  ＳｉＯ２層
４  ＺｎＳ−ＳｉＯ２層
５  記録層
６  ＡｌＮ層
７  反射層
１２  ＺｎＳ−ＳｉＯ２層
１３  ＳｉＯ２層
１４  ＺｎＳ−ＳｉＯ２層
１５  ＧｅＳｂＴｅ記録層
１６  ＺｎＳ−ＳｉＯ２保護層
１７  ＡｌＮ高熱伝導率層
１８  Ａｕ反射層
２２  ＺｎＳ−ＳｉＯ２層
２３  ＧｅＳｂＴｅ記録層
２４  ＺｎＳ−ＳｉＯ２層
２５  Ａｕ反射層
【図１】
0003651559.tif 000003
【図２】
0003651559.tif 000004
【図３】
0003651559.tif 000005
【図４】
0003651559.tif 000006
【図５】
0003651559.tif 000007
【図６】
0003651559.tif 000008