(57)【要約】【課題】波長３８０〜４３０ｎｍの青紫波長域の半導体レーザを使用して１回だけ記録可能であり、かつ高いＣ／Ｎ値を得ることができる光学情報記録媒体を提供する。【解決手段】基板１上にシリコン薄膜２及び薄膜３が形成されており、レーザ４からレーザ光を記録層２，３に入射することにより、光学定数が変化して情報が記録され、受光部５により反射光を受光することにより反射率の相違から再生が行われる。薄膜３としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金、クロム、クロム合金及びニッケルとクロムとを同時に含む合金からなる群から選択された材料で形成される。【選択図】　図１
2004025496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケル及びクロムからなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項２】
基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルを含む合金又は混合物、ニッケルを含む化合物、クロムを含む合金又は混合物及びクロムを含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項３】
基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケル及びクロムを含む合金で形成された薄膜であることを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項４】
基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルとクロムと第３の元素とを含む合金又は混合物及びニッケルとクロムと第３の元素とを含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項５】
前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルを３０原子％以上含む合金又は混合物、ニッケルを３０原子％以上含む化合物、クロムを３０原子％以上含む合金又は混合物及びクロムを３０原子％以上含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする請求項２に記載の光学情報記録媒体。
【請求項６】
前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルとクロムと第３の金属とを含む合金又は混合物及びニッケルとクロムと第３の金属とを含む化合物からなる群から選択された材料であって、ニッケルとクロムの濃度の和が２０原子％以上であることを特徴とする請求項４に記載の光学情報記録媒体。
【請求項７】
基板と、前記基板上に設けられ相互に異なる情報を記録することができる複数の記録層と、を有し、前記記録層のうち少なくとも１つが、積層された少なくとも２構成層からなり、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケル、ニッケル合金、クロム、クロム合金並びにニッケル及びクロムを同時に含む合金からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項８】
基板と、前記基板上に設けられ相互に異なる情報を記録することができる複数の記録層と、を有し、前記記録層のうち少なくとも１つが、積層された少なくとも２構成層からなり、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の一つが、ニッケルとクロムと第３の元素とを含む合金又は混合物及びニッケルとクロムと第３の元素とを含む化合物からなる群から選択された材料であって、ニッケルとクロムの濃度の和が２０原子％以上であることを特徴とする光学情報記録媒体。
【請求項９】
前記記録層は前記２構成層の外に熱変形防止層を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学情報記録媒体。
【請求項１０】
前記熱変形防止層は、遷移金属又は希土類金属の窒化物、硫化物、フッ化物及び酸化物並びにこれらの混合物からなる群から選択された材料で形成されていることを特徴とする請求項９に記載の光学情報記録媒体。
【請求項１１】
前記熱変形防止層の膜厚が５ｎｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の光学情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録層としてシリコン薄膜と他の薄膜からなる少なくとも２つの構成層を設け、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＤ−ＲＯＭ（読み出し専用コンパクトディスク）及びＤＶＤ−ＲＯＭ（読み出し専用デジタル多用途ディスク）の普及にともない、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパクトディスク）及びＤＶＤ−Ｒ（追記型デジタル多用途ディスク）に代表されるように、ユーザによる記録が一回だけ可能な追記型記録媒体の普及がめざましい。追記型記録媒体の記録方式としては、相互拡散方式のほかに、実用化されている有機色素の重合・解離反応、熱変形方式、バブル方式、テクスチャー方式など種々の方式がある。
【０００３】
しかし、これらの方式は従来のＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）などで採用されている赤色波長域（６５０ｎｍ前後）より長波長側の波長に対して提案されたものであり、３８０乃至４３０ｎｍの青紫色波長域で実用レベルにまで優れた特性、特に優れたＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比：Ｃａｒｒｉｅｒ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）値を示す追記記録方式は開発されていない。そこで、青紫波長域に対応した追記型記録媒体の開発が研究者たちの急務となっているが、波長３８０乃至４３０ｎｍの青紫波長域に対応し、かつ高いＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値を示す光学情報記録媒体が存在しないという問題点がある。
【０００４】
次に、上述の光記録媒体の記録・再生原理について説明する。光学情報記録媒体において、情報の読み出しは、ピットと呼ばれる記録領域と、非記録領域との間に生ずる反射率差を利用して行われる。反射率は記録前後における記録層の光学定数と呼ばれる物質定数により多重反射の効果を考慮して決まる。そこで、青紫波長域対応の光記録媒体を開発するために、この波長域での記録前後の光学定数差を大きくすることで反射率差を増大させることになる。Ｃａｒｒｉｅｒは反射率差に比例するため、青紫波長域での記録前後の光学定数差を大きくして反射率差を増大させることができれば、Ｃ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が増大し、安定した情報の読み出しが実現できる。
【０００５】
具体的に、相互拡散方式の追記型媒体の場合を例にとり、図７に基づいて、記録により反射率差が生ずる過程について説明する。従来のディスク構造は以下のとおりである。基板１の上に、２層構造の記録層２及び記録層３が設けられている。更に、記録層３の上に、記録層を保護するために、他の基板７が接着剤により貼り合わせられ、記録層３と基板７との間に接着層６が設けられている。このディスクにレーザ４を照射すると、記録層２及び３の構成物質の間に反応が生じる。この反応により、記録層２，３における未照射領域と照射領域９の間に反射率差が生じることになる。再生は照射領域９を記録ピットとみなし、この反射率差を利用して行う。
【０００６】
光記録媒体としては、特開平３−２８６４３３号公報及び第２８７０１０７号に開示されたものがある。この従来技術においては、記録層として基体上にチタン層とアモルファスシリコン層とが形成されている。記録方式はチタン層のシリサイド化反応による相互拡散である。照射されるレーザ波長は１９０乃至４４０ｎｍである。しかしながら、青紫波長域におけるＣ／Ｎについては言及されていない。
【０００７】
また、アプライド・フィジックス・レターズ　第３９巻　第１１号　第９２７−９２９頁（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．３９，１１（１９８１）ｐｐ．９２７−９２９）に光記録媒体が開示されている。記録層はＰｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｖ、Ｃｏのうちいずれかひとつの薄膜とシリコンからなる。記録方式は金属のシリサイド化による相互拡散である。薄膜の膜厚は２５ｎｍであり、照射光の波長は４００乃至９００ｎｍである。この公知文献にも、青紫波長域におけるＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値は開示されていない。
【０００８】
更に、１９８２年、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス　第５３巻　第５号　第３７７７−３７８１頁（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５３，５（１９８２）ｐｐ．３７７７−３７８１）に光記録媒体が開示されている。記録層はＰｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂのうちいずれかひとつの薄膜とシリコンからなる。記録方式は金属のシリサイド化による相互拡散である。この文献においては、波長６４２ｎｍのレーザを用いて、試料を静止させた状態でシリサイド化と穴あけを行うのに必要なパワーが報告されている。しかしながら、この公知文献にも、青紫波長域におけるＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値は開示されていない。
【０００９】
また、米国特許第４７７８１９号（ＵＳ　Ｐａｔｅｎｔ　Ｎｏ．４４７７８１９）及び特開昭５８−２２０７９４号公報には、光記録媒体が開示されている。記録層はＡｌ、Ａｕ、Ｐｂ、及びＳｎのうちいずれかひとつの金属膜並びにシリコン及びゲルマニウムのうちいずれか一方である。記録方式は金属のシリサイド化による相互拡散である。しかしながら、この公知文献にも、青紫波長域におけるＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値は開示されていない。
【００１０】
更に、光記録媒体以外の関連文献としては、１９８３年、シリサイズ・フォー・ブイエルエスアイ・アプリケーションズ、アカデミックプレス（Ｓｉｌｉｃｉｄｅｓ　ｆｏｒ　ＶＬＳＩ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｓ．Ｐ．　Ｍｕｒａｒｋａ，　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ，　１９８３）に遷移金属及び希土類金属を含む６０種類の単体元素がシリサイド化合物を作ることと、Ｔｉ、Ｎｉ等の遷移金属のシリサイド過程などが紹介されている。
【００１１】
また、１９９５年、プロパティーズ・オブ・メタル・シリサイズ　イーエムアイエス・データビューズ・シリーズ　第１４巻、インスペック（Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌ　Ｓｉｌｉｃｉｄｅｓ，　ＥＭＩＳ　Ｄａｔａｖｉｅｗｓ　Ｓｅｒｉｅｓ　Ｎｏ．１４，　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｋａｒｅｎ　Ｍａｅｘ　ａｎｄ　Ｍａｒｃ　ＶａｎＲｏｓｓｕｍ，　Ｉｎｓｐｅｃ　Ｐｕｂｌｉｓｈ，　１９９５）に遷移金属及び希土類金属の二元系シリサイド化合物が持つ光学定数が、青紫波長域を含んで幅広くまとめられている。
【００１２】
また、１９８５年、ハンドブック・オブ・オプティカル・コンスタンツ・オブ・ソリッヅ、アカデミックプレス（Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ　ｏｆ　Ｓｏｌｉｄｓ，　Ｅｄｉｔｅｄ　ｂｙ　Ｅ．Ｄ．　ＰＡＬＩＫ，　Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ，　１９８５）にシリコン単体、希土類金属単体、遷移金属単体、および二元系シリサイド化合物の光学定数が、青紫波長域を含んで幅広くまとめられている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の公知技術及び公知文献には、３８０乃至４３０ｎｍの青紫色波長域で実用レベルにまで優れた特性をもつ光学情報記録媒体、特に波長３８０乃至４３０ｎｍの青紫波長域に対応して高いＣ／Ｎ値を示す光学情報記録媒体は提案されていない。
【００１４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、波長３８０〜４３０ｎｍの青紫波長域の半導体レーザを使用して１回だけ記録可能であり、かつ高いＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値を得ることができる光学情報記録媒体を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願第１発明に係る光学情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケル及びクロムからなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする。
【００１６】
本願第２発明に係る光学情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルを含む合金又は混合物、ニッケルを含む化合物、クロムを含む合金又は混合物及びクロムを含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする。
【００１７】
この光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルを３０原子％以上含む合金又は混合物、ニッケルを３０原子％以上含む化合物、クロムを３０原子％以上含む合金又は混合物及びクロムを３０原子％以上含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることが好ましい。
【００１８】
本願第３発明に係る光学情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケル及びクロムを含む合金で形成された薄膜であることを特徴とする。
【００１９】
本願第４発明に係る光学情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ積層された少なくとも２構成層からなる記録層とを有し、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルとクロムと第３の元素とを含む合金又は混合物及びニッケルとクロムと第３の元素とを含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする。
【００２０】
この光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケルとクロムと第３の元素とを含む合金又は混合物及びニッケルとクロムと第３の元素とを含む化合物からなる群から選択された材料であって、ニッケルとクロムの濃度の和が２０原子％以上であることが好ましい。
【００２１】
本願第５発明に係る光学情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ相互に異なる情報を記録することができる複数の記録層と、を有し、前記記録層のうち少なくとも１つが、積層された少なくとも２構成層からなり、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の１つが、ニッケル、ニッケル合金、クロム、クロム合金及びニッケル及びクロムを同時に含む合金からなる群から選択された材料で形成された薄膜であることを特徴とする。
【００２２】
本願第６発明に係る光学情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ相互に異なる情報を記録することができる複数の記録層と、を有し、前記記録層のうち少なくとも１つが、積層された少なくとも２構成層からなり、前記記録層に対し波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域が形成される光学情報記録媒体において、前記少なくとも２構成層のうちの１つがシリコン薄膜であり、前記少なくとも２構成層のうちの他の一つが、ニッケルとクロムと第３の元素とを含む合金又は混合物及びニッケルとクロムと第３の元素とを含む化合物からなる群から選択された材料であって、ニッケルとクロムの濃度の和が２０原子％以上であることを特徴とする。
【００２３】
上述の第１乃至第６発明に係る光学情報記録媒体において、前記記録層は前記２構成層の外に熱変形防止層を有することができる。この場合に、前記熱変形防止層は、遷移金属又は希土類金属の窒化物、硫化物、フッ化物及び酸化物並びにこれらの混合物からなる群から選択された材料で形成されていることが好ましい。また、前記熱変形防止層の膜厚が５ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
「第１実施形態」
図１は本発明の第１実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。本実施形態の光学情報記録媒体においては、基板１上に記録層としてシリコン薄膜２及び薄膜３が形成されている。基板１の厚さは、例えば、０．３〜１．２ｍｍ程度であり、基板１の材料としては、ポリカーボネート等の樹脂又はガラスを使用することができる。
【００２６】
このように構成された本実施形態の光学情報記録媒体においては、通常、情報の記録は、基板１の記録層形成側の面の上方に設けられたレーザ４からレーザ光を記録層としてのシリコン薄膜２及び薄膜３に入射することにより行われ、再生は同様に基板１の記録層形成側の面の上方に設けられた受光部５により反射光を受光することにより行われる。そして、青紫波長域のレーザを照射することにより、記録層（シリコン薄膜２及び薄膜３）におけるレーザが照射された部位の光学定数が照射されない部位のそれから変化して情報が記録される。再生時には、この部位からのレーザ光の反射光を検出することにより、情報が記録されていない部位からの反射光との反射率差により、記録情報の有無を検出することができる。
【００２７】
本実施形態の光学情報記録媒体は、基板１上にシリコン薄膜２と、更にその上に薄膜３が形成された最も単純な構成のものである。この薄膜３としては、▲１▼ニッケル又はクロム、▲２▼ニッケルを含む合金又は混合物、ニッケルを含む化合物、クロムを含む合金又は混合物及びクロムを含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜、特に、ニッケルを３０原子％以上含む合金又は混合物、ニッケルを３０原子％以上含む化合物、クロムを３０原子％以上含む合金又は混合物及びクロムを３０原子％以上含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜、▲３▼ニッケルとクロムと第３の元素とを含む混合物及びニッケルとクロムと第３の元素とを含む化合物からなる群から選択された材料で形成された薄膜、特に、ニッケルとクロムの濃度の和が２０原子％以上である薄膜のいずれかの薄膜である。
【００２８】
このシリコン薄膜２と上述の▲１▼〜▲３▼のいずれかの薄膜３とを積層したものを記録層として使用することにより、波長３８０乃至４３０ｎｍのレーザビームにより記録が行われるときに、未記録領域の光学的特性とは異なった光学的特性を有する記録領域を高効率で形成することができる。
【００２９】
「第２実施形態」
図２は本発明の第２実施形態に係る光学情報録媒体を示す断面図である。本実施形態においては、基板１上に、記録層としてシリコン薄膜２及び薄膜３が形成され、傷及びゴミから記録層を保護するために、薄膜３上に紫外線硬化樹脂層６が貼り合わされている。また、この紫外線硬化樹脂層６の上に、機械特性向上のために、別の基板７が貼り合わされている。この紫外線硬化樹脂層６及び基板７はいずれか１方のみを設けても良い。薄膜３は、上述の▲１▼〜▲３▼のいずれかの薄膜である。
【００３０】
本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏するのに加え、傷及びゴミ付着に強く、機械的特性も信頼性が高いものである。
【００３１】
「第３実施形態」
図４は本発明の第３実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。基板１上に、記録時の熱負荷から基板１を保護するために、熱変形防止層８ａが形成されており、この熱変形防止層８ａ上に、記録層として、シリコン薄膜２及び薄膜３が形成されている。更に、この薄膜３上に、同様に記録層の熱負荷から基板１を保護するために、熱変形防止層８ｂが形成されており、更に、この熱変形防止層８ｂ上に、紫外線硬化樹脂層６及び別の基板７が設けられている。
【００３２】
基板１の変形が少ない場合には、熱変形防止層８ａ又は熱変形防止層８ｂのいずれか一方を設けるか、又は図２に示す第２実施形態のように、両方とも設けなくてもよい。
【００３３】
この熱変形防止層８ａ及び８ｂとしては光透過率が高い絶縁膜が使用される。透過率が高い絶縁膜としては、金属硫化物、フッ化物、窒化物、酸化物又はこれらの混合物が好適である。また、熱変形防止層８ａ及び８ｂは光干渉層の役割も兼ねる。
【００３４】
「第４実施形態」
図５は本発明の第４実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。本実施形態の光学情報記録媒体は、２つの記録層を有し、各記録層に異なる情報を記録できるものである。本実施形態においては、基板１上に第１の記録層に対応するシリコン薄膜２ａ及び薄膜３ａが形成されており、薄膜３ａ上に中間層１０が形成されている。そして、中間層１０上に、第２の記録層に対応するシリコン薄膜２ｂ及び薄膜３ｂが形成されており、更に、薄膜３ｂ上に、紫外線硬化樹脂層６が形成され、この紫外線硬化樹脂層６の上に別の基板７が貼り合わされている。
【００３５】
薄膜３ａとシリコン薄膜２ｂの間に設けられる中間層１０は、読み出し時の記録層間の信号漏れを低減させるためのものである。また、紫外線硬化樹脂層６は、傷やゴミを防止するものであり、基板７は、機械特性を向上させるものである。また、図示しないが、記録時の熱負荷から基板を守る目的から熱変形防止層（図４参照）を各記録層の上下層に設けてもよい。
【００３６】
「第５実施形態」
図６は本発明の第５実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。基板１上に、記録時の熱負荷から基板１を保護するために、熱変形防止層８が形成されており、この熱変形防止層８上に、記録層として、シリコン薄膜２及び薄膜３が形成されている。更に、この薄膜３上に、紫外線硬化樹脂層６及び別の基板７が設けられている。
【００３７】
本実施形態は、第３実施形態の２層の熱変形防止層８ａ、８ｂを設ける代わりに、基板１上の熱変形防止層８のみを設けたものである。基板１の変形が少ない場合には、本実施形態のように、基板１上の熱変形防止層８のみを設けるか、又は、第３実施形態の薄膜３上の熱変形防止層８ｂのみを設けることとしてもよい。また、基板１の変形が少ない場合には、このような熱変形防止層を設けなくてもよく、その場合は、図２に示す第２実施形態と同一となる。
【００３８】
なお、熱変形防止層８としては、同様に、光透過率が高い絶縁膜、即ち、金属硫化物、フッ化物、窒化物、酸化物又はこれらの混合物が使用される。
【００３９】
上記各実施形態において、記録層におけるシリコン薄膜２と薄膜３の位置関係については、光の入射面側に薄膜３が位置することが望ましい。しかし、変調度に対する許容範囲において、光の入射面側にシリコン薄膜２が位置するように設けることも考えられる。
【００４０】
【実施例】
以下、本発明の実施形態の光学情報記録媒体を製造し、その特性を評価した結果について説明する。
【００４１】
「実施例１」
図２に示す第２実施形態の構造の光学情報記録媒体を製造した。本実施例１では、薄膜３に単体金属を使用した場合の特性最適化について説明する。光学情報記録媒体の基板１として、厚さが１．１ｍｍ程度のポリカーボネート基板を使用した。基板１の上に、厚さが１０ｎｍのシリコン薄膜２を形成した。更に、下記表１に示す材料を使用して、薄膜３を厚さが５ｎｍになるようにスパッタリングにより形成した。更に、傷防止、及び機械特性向上のために、別の基板７を紫外線硬化樹脂層６で貼り合わせた。なお、基板１としては、深さ４０ｎｍ程度、ピッチ０．３μｍ程度の案内溝（図示せず）が形成されているものを使用した。
【００４２】
【表１】
2004025496.tif 000003
【００４３】
上記の光学情報媒体を線速５ｍ／ｓで回転させながら、記録周波数２．９５ＭＨｚで情報信号を記録した場合において、記録パワーとＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値の関係を求め、上記表１に併せて記載した。記録・再生に使用した半導体レーザの波長は４００ｎｍであり、ＮＡ（開口数：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｐｅｒｔｕｒｅ）０．８５の対物レンズを有する光ヘッドを使用した。また、ビットピッチ０．１１６μｍ、８−１６変調方式を採用した。その結果、薄膜に単体金属元素としてＮｉ及びＣｒを用いた場合は、５５ｄＢを超える良好なＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が得られることが明らかになった。このＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値は、ビットエラーレート１０−３以下に対応する。
【００４４】
また、本実施例から、薄膜に単体金属元素を用いる場合、特にＮｉ及びＣｒを用いると、記録に必要なパワーが４．５ｍＷ以下で足りることがわかった。以上より、薄膜３の材料としてＮｉ又はＣｒ単体金属が好適であることが明らかになった。
【００４５】
「実施例２」
次に、本発明の実施例２として、薄膜３にニッケル若しくはクロムの合金又はニッケル若しくはクロムの化合物を使用した場合のニッケル濃度とクロム濃度の最適値を求めた結果について説明する。
【００４６】
薄膜３を除き、実施例１と同様の層構成を持つ光学情報記録媒体を、実施例１と同様の手順で製造し、その特性を評価した。薄膜３の材質を下記表２及び表３に示す。
【００４７】
【表２】
2004025496.tif 000004
【００４８】
【表３】
2004025496.tif 000005
【００４９】
本実施例から、薄膜３がＮｉ又はＣｒの合金又は化合物の場合、Ｎｉ又はＣｒの濃度が３０原子パーセント以上のとき、特異的に良好なＣ／Ｎ値５５ｄＢ以上を示すことが明らかになった。このＣ／Ｎ値は、ビットエラーレート１０−３以下に対応する。また、上記表２ではＮｉ−Ａｕ、Ｎｉ−Ｒｈ、Ｃｒ−Ａｕ、及びＣｒ−Ｒｈ系のみ示したが、Ｎｉ−Ｍ、Ｃｒ−Ｍ系（Ｍ＝Ｃｏ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｔａ、又はＭｏ）についても、同等の結果が得られた。本実施例から、薄膜３の材料として３０原子パーセント以上のＮｉ又はＣｒを含んだ合金又は化合物が好適であることが明らかになった。
【００５０】
「実施例３」
本実施例３ではニッケルとクロムの二元系からなる薄膜３中のクロム濃度の最適化を図ったものである。薄膜３を除き、実施例１と同様の層構成を持つ光学情報記録媒体を実施例１と同様の手順で製造し、評価した。薄膜３については、Ｎｉ−Ｃｒ二元系中のＣｒ濃度を変えたものを用いた。
【００５１】
図３は横軸にＣｒ濃度をとり、縦軸にＣ／Ｎをとって、Ｃｒ濃度とＣ／Ｎ測定値との関係を示す。本実施例３から、薄膜３の材料としてＮｉ−Ｃｒ二元系を用いた場合には、Ｃｒの濃度にかかわらず、良好なＣ／Ｎ値５５ｄＢを示すことが明らかになった。従って、薄膜３の材料としてＮｉ−Ｃｒ二元系がＣｒ濃度によらず好適である。
【００５２】
「実施例４」
本実施例４は、ニッケルとクロムを含む薄膜３中のニッケルとクロム濃度の和の最適値を求めたものである。薄膜３を除き、実施例１と同様の層構成を持つ光学情報記録媒体を、実施例１と同様の手順で製造し、評価した。薄膜３の材質については下記表４及び表５に示した通りである。
【００５３】
【表４】
2004025496.tif 000006
【００５４】
【表５】
2004025496.tif 000007
【００５５】
本実施例から、記録層における薄膜３にＮｉ及びＣｒを含む合金、又は化合物を使用した場合、ＮｉとＣｒの濃度の和が２０原子パーセント以上の範囲にある場合に、特異的にＣ／Ｎ値が良好に５５ｄＢを上回ることが明らかになった。また、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍ系（Ｍ＝Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｖ、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｔａ及びＭｏ）を薄膜３として用いた場合でもＮｉとＣｒの濃度の和が２０原子パーセント以上の範囲にある場合に特異的にＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が良好に５５ｄＢを上回ることがわかった。
【００５６】
本実施例から、薄膜３にＮｉ及びＣｒを含む合金又は化合物を使用する場合、ＮｉとＣｒの濃度の和が２０原子パーセント以上の範囲にある金属材料が特に好適であることが明らかになった。
【００５７】
「実施例５」
本実施例５は図５に構造を示す２層記録層の光学情報記録媒体（第４実施形態）についてのものである。図５に示すように、光学情報記録媒体の基板１として厚さが１．１ｍｍ程度のポリカーボネート基板を使用した。その上に、シリコン薄膜２ａを１０ｎｍの膜厚で形成した。更に、厚さが５ｎｍのＮｉ７８Ｃｒ２２からなる薄膜３ａをスパッタリングにより形成した。更に、中間層１０を設けた後、再びシリコン薄膜２ｂを１０ｎｍの厚さで形成し、その上に厚さが５ｎｍのＮｉ７８Ｃｒ２２からなる薄膜３ｂをスパッタリングにより形成した。その後、傷防止及び機械特性向上のために、別の基板７を紫外線硬化樹脂層６で貼り合わせた。基板１としては、深さ約４０ｎｍ及びピッチ約０．３μｍの案内溝（図示せず）が形成されているものを使用した。
【００５８】
この光学情報記録媒体を実施例１と同じ条件で評価したところ、シリコン薄膜２ａ及び薄膜３ａの記録層とシリコン薄膜２ｂ及び薄膜３ｂの記録層との双方に対して５５ｄＢを超える良好なＣ／Ｎ（キャリア対ノイズ比）値が得られた。よって、本発明が２層記録媒体へ適用可能であることが明らかになった。
【００５９】
「実施例６」
本実施例６は、図６に示す構造の第５実施形態の光学情報記録媒体についてのものである。本実施例６では熱変形防止層の効果について説明する。図６に示すように、光学情報記録媒体の基板１として厚さが約１．１ｍｍのポリカーボネート基板を使用した。その上に、熱変形防止層８として、下記表６に示す膜厚のＺｎＳ−ＳｉＯ２薄膜を設け、更にシリコン薄膜２を１０ｎｍの膜厚で設けた。その上に、下記表６に示す材料の薄膜３（厚さ５ｎｍ）をスパッタリングにより形成した。更に、傷防止及び機械特性向上のために、基板７を紫外線硬化樹脂層６で貼り合わせた。その後、これらの光学情報記録媒体を実施例１と同様の手順で評価した。
【００６０】
【表６】
2004025496.tif 000008
【００６１】
本実施例において、熱変形防止層８の厚さが互いに８７ｎｍ異なるものは、干渉条件が光学的に等価である。ディスク４８及びディスク６２と光学的に等価な熱変形防止層８を設けたディスク６５及びディスク６６については、Ｃ／Ｎ値が改善されているのに対して、ディスク６３及びディスク６４と等価なディスク６７及びディスク６８についてはＣ／Ｎ値の改善が見られない。これにより、熱変形防止層８に必要な膜厚は５ｎｍ以上であることがわかる。本実施例により、５ｎｍ以上の熱変形防止層８を設けることで、基板の変形が抑制され、Ｃ／Ｎ値の向上に寄与したことが明らかになった。また、記録層の上側、即ち薄膜３と紫外線効果樹脂層６の間に熱変形防止層８を設ける構成と、記録層の両側に熱変形防止層を設ける構成についても同様の効果を確認した。更に、熱変形防止層８の材料としてＺｎＳ−ＳｉＯ２以外にも各種誘電体層を用いた場合にも同様の結果が得られることを確認した。本実施例により、５ｎｍ以上の膜厚を持つ熱変形防止層８が有効であることが明らかになった。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、青紫波長域の半導体レーザを用いて一回だけ記録可能であると共にり、Ｃ／Ｎ値が高い光学情報記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。
【図３】この第２実施形態に係る光学情報媒体のＣ／Ｎに対するＮｉＣｒ薄膜中のクロム濃度の依存性を示すグラフ図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る光学情報記録媒体を示す断面図である。
【図７】従来の光学情報記録媒体を示す断面図である。
【符号の説明】
１：基板
２、２ａ、２ｂ：シリコン薄膜
３、３ａ、３ｂ：薄膜
４：レーザ
５：受光部
６：紫外線硬化樹脂層
７：基板
８ａ、８ｂ：熱変形防止層
９：照射領域
１０：中間層
【図１】
2004025496.tif 000009
【図２】
2004025496.tif 000010
【図３】
2004025496.tif 000011
【図４】
2004025496.tif 000012
【図５】
2004025496.tif 000013
【図６】
2004025496.tif 000014
【図７】
2004025496.tif 000015