(57)【要約】【課題】記録時の媒体の温度上昇を抑制して良好に記録再生を行うことが可能な光記録媒体を安価に提供する。【解決手段】光記録媒体５１０は、基板５０上に、下層の反射放熱層５２、上層の反射放熱層５３、記録層５４、誘電体層５５、保護層５６及び潤滑層５７を備える。反射放熱層に積層構造を用いて構成し、これにより記録時の記録光照射による媒体表面の温度上昇を抑制する効果を保ちながら、放熱効果の優れた高価な金属を含む層を薄くすることができ、高い記録再生特性をもつ光記録媒体を安価に製造することができる。また、潤滑層５７中の潤滑剤の蒸発、飛散および劣化を低減することができる。記録再生用のヘッドに潤滑剤が付着することが殆どなくなり良好に記録再生を行うことができ、高い信頼性が得られる。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に反射放熱層、記録層をこの順に備え、少なくとも一つの記録層に対して記録層側から基板を介さずに光を入射させて記録を行う光記録媒体において、反射放熱層が積層構造であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
記録層に最近接した上層の反射放熱層と下層の反射放熱層が共にＡｕを含み上層の反射放熱層のＡｕ含有量が下層の反射放熱層のＡｕ含有量よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
記録層に最近接した上層の反射放熱層が、ＡｕまたはＡｕの合金から構成されていることを特徴とする請求項２記載の光記録媒体。
【請求項４】
上層の反射放熱層の膜厚が、下層の反射放熱層の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の光記録媒体。
【請求項５】
下層の反射放熱層が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金、並びにＳｉ、Ｃの合金から選択された少なくとも一種を主成分とすることを特徴とする請求項２記載の光記録媒体。
【請求項６】
反射放熱層の総膜厚が、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項７】
基板上に反射放熱層、記録層、誘電体層、保護層をこの順で備える積層構造を有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項８】
基板上に反射放熱層、記録層、誘電体層、保護層、潤滑層をこの順で備える積層構造を有することを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項９】
基板上に反射放熱層、記録層をこの順に備え、少なくとも一つの記録層に対して記録層側から基板を介さずに光を入射させて記録を行う光記録媒体において、反射放熱層がＡｕを含み、反射放熱層の記録膜に近い側のＡｕの濃度が反射放熱層全体のＡｕ濃度を膜厚方向に平均した値よりも大きいことを特徴とする光記録媒体。
【請求項１０】
反射放熱層が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金、並びにＳｉ、Ｃの合金から選択された少なくとも一種を主成分とすることを特徴とする請求項９記載の光記録媒体。
【請求項１１】
反射放熱層の総膜厚が、１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項９に記載の光記録媒体。
【請求項１２】
基板上に反射放熱層、記録層、誘電体層、保護層をこの順で備える積層構造を有することを特徴とする請求項９記載の光記録媒体。
【請求項１３】
基板上に反射放熱層、記録層、誘電体層、保護層、潤滑層をこの順で備える積層構造を有することを特徴とする請求項９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、基板を介さずに記録層側からレーザー光を照射して記録を行う光記録媒体に関し、更に詳細には、高い記録再生特性を維持しつつ、安価に製造することができる光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、マルチメディア化に対応して、大量データを高密度で記録することができ、且つ記録したデータを迅速に再生することができる光記録媒体が注目されている。光記録媒体の記録サイズは、光学系が記録メディア上に形成するスポットサイズで決定される。この光スポットサイズは、レーザー光の波長をλ、レンズの開口数をＮＡとすると、λ／ＮＡ程度となる（角田義人監修、「光ディスクストレージの基礎と応用」：社団法人電子情報通信学会（１９９５）、ｐ６５）。この関係から、より高密度な記録再生を行うためには、より小さなレーザー光スポットが必要となる。光スポットを小さくするためには、上記関係からレーザー光波長（λ）を短くする方法と、レンズの開口数（ＮＡ）を大きくする方法の２通りの方法が考えられる。
【０００３】
現在、光ディスク装置に用いられている半導体レーザーの波長は主に７８０〜６３０ｎｍである。これを更に短波長化し、波長４０５ｎｍ前後の青色レーザーを用いることによって、スポットサイズを０．５２〜０．６４倍に小さくすることができる。
【０００４】
一方、レンズの開口数（ＮＡ）は、レンズの屈折率をｎ、レンズの絞り半角をθとすると、ＮＡ＝ｎ×ｓｉｎθと表わされ、１よりも小さな値となる。現在使用しているレンズのＮＡは０．５〜０．６程度であり、ＮＡを理論上限界に近い値である０．９まで大きくしたとすると、レーザー光スポットサイズは０．５６〜０．６７倍程度に小さくなる。実際には、ＮＡを０．８５としたレンズを用いた方法が提案されている。ただしこの方法においては、従来用いられていたような０．６〜１．２ｍｍ厚の基板越しにレーザ光を入射する方法を用いると基板の傾きに対するマージンが小さくなってしまうため、基板厚さを０．１ｍｍにする方法が採用されている（Ｙ．　Ｋａｓａｍｉ　ｅｔ．　ａｌ．；　Ｌａｒｇｅ　Ｃａｐａｃｉｔｙ　ａｎｄ　Ｈｉｇｈ−Ｄａｔａ−Ｒａｔｅ　Ｐｈａｓｅ　Ｃｈａｎｇｅ　Ｄｉｓｋｓ：　Ｊｐｎ．　Ｊ．　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｖｏｌ．３９　（２０００）　７５６）。現在の技術では０．１ｍｍ基板の成形が困難であるため、ディスク作製プロセスは、厚さ１ｍｍ程度の支持用基板上に反射放熱層、記録層、誘電体層を順次形成した後、０．１ｍｍのカバー層を形成する方法が採られる。
【０００５】
更に、光記録媒体の記録密度向上を制約する回折限界の問題を解決する一手法として、イマージョンレンズを使用して実効的にレンズのＮＡを上げる方法が提案されている。（日経エレクトロニクス、６８６号、１３〜１４ページ、１９９７．４．７）。図１に示すように半球状のイマージョンレンズを用いレーザー光をレンズ表面に対し垂直に入射させた場合、等価なＮＡはイマージョンレンズの屈折率をｎとするとｎ×ＮＡとなる。更に超半球イマージョンレンズを用いレーザービームを超半球レンズの底面で焦点を結ばせた場合にはｎ２×ＮＡとなる。イマージョンレンズをガラスで作成した場合、ガラスの屈折率は約１．８程度であることから、半球イマージョンレンズを用いたときでスポットサイズは約０．５６倍に、また超半球イマージョンレンズでは約０．３倍に小さくできる。ただし、この技術では、記録再生にはイマージョンレンズから滲み出る近接場（ｎｅａｒ　ｆｉｅｌｄ）光を用いるため、イマージョンレンズと記録膜との隙間を広くともレーザー波長の１／４程度にする必要がある。この値は、波長６８０ｎｍの赤色レーザーを用いた場合で１７０ｎｍとなり、通常の光記録装置の光ヘッドと光記録媒体間の間隔数ｍｍに比べ、はるかに小さい。そのため、近接場光を用いる場合には、通常の光記録媒体のように透明基板を通しての記録再生は不可能で、基板と反対側、すなわち記録膜側からレーザー光を入射させる必要がある。この場合の媒体構造は、図３に示すように、通常の透明基板を通して記録再生を行う場合と逆になり、基板４０上に反射放熱層４１、記録層４２、誘電体層４３、潤滑層４４の順に積層した構造となる。誘電体層には、通常、ＳｉＮｘなど屈折率がほぼ２程度の材料が用いられている。
【０００６】
かかる積層構造を有する媒体を記録再生するためのヘッドは、イマージョンレンズ等の光学系を、図３に示すようなエアーサスペンション機構を有する浮上型エアースライダーに組み込んで構成することが提案されている。かかる浮上型エアースライダーは既に固定型磁気ディスクで用いられている。しかし、かかる浮上型ヘッドは媒体表面上を走行するので、媒体と接触して媒体表面に傷を形成し易い。この媒体表面の傷を防ぐため、通常の磁気ディスクと同様に潤滑層が設けられている。また、イマージョンレンズと近接場光を用いた記録再生方式では、固定型磁気ディスクと同様にディスクの両面からの記録再生が容易なため、記録容量を上げるため基板の両面に成膜したディスク構造を採用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＮＡを０．８５程度と大きくしたレンズでは絞り込み半角が大きくなること、またディスク傾きに対するマージンを確保するため０．１ｍｍと従来よりも薄い基板を使用していることから、基板表面でのレーザスポットサイズが従来の場合に比べてたいへん小さくなる。例えば、ＣＤのようにＮＡ０．４５、基板厚１．２ｍｍの場合には基板表面のスポットサイズは０．８ｍｍ程度であるのに対して、ＮＡ０．８５、基板厚０．１ｍｍの場合には０．１２ｍｍ程度になってしまう。面積にすると１／４０程度、レーザ照射時の基板表面のパワー密度にすると４０倍程度になってしまうことになる。そのため、基板表面の温度が上昇しやすく、基板表面のゴミなどが加熱されて欠陥となり、記録再生エラーを引き起こしやすくなる。
【０００８】
また、上述したような、近接場光を用いて記録再生される光記録媒体においては、記録層が基板と紫外線硬化樹脂等の樹脂層で挟まれている従来の光記録媒体とは異なり、媒体の最表面層が直接空気層と接する。この空気層は断熱層として作用するが熱が逃げにくく、記録時の近接場光の照射によって媒体表面が加熱されると、媒体表面の温度は１００℃以上にもなる。それゆえ、媒体の最表面に位置する潤滑層では、その構成成分である潤滑剤が蒸発したり、潤滑剤の熱劣化が起こる。蒸発した潤滑剤は、光学ヘッドのレンズ、特にイマージョンレンズ底面に付着し、その光学特性を劣化させて記録再生特性の劣化を引き起こす。また、潤滑剤が蒸発して媒体表面の潤滑量が減少したり、潤滑剤の熱劣化で潤滑性能が悪化することにより、光学ヘッドに対する摺動特性が悪化し、光学ヘッド及び媒体の破損を引き起こす可能性が高くなる。
【０００９】
本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、記録時の基板もしくは媒体表面の温度上昇による欠陥の発生、潤滑剤の蒸発、飛散及び劣化を防止することを可能にし、かつ高い記録再生特性を維持しつつ、安価に製造することができる光記録媒体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、基板上に反射放熱層、記録層をこの順に備え、記録層側から基板を介さずに光を入射させて記録再生を行う光記録媒体において、反射放熱層が積層構造であることを特徴とする光記録媒体が提供される。
【００１１】
本発明では、反射放熱層の構造を積層に、望ましくは記録層に最近接した上層の反射放熱層がＡｕを含み、そのＡｕの含有量が下層の反射放熱層のＡｕ含有量よりも大きく、更に望ましくは記録層に最近接した上層の反射放熱層をＡｕまたはＡｕの合金から構成し、または記録層に最近接した上層の反射放熱層の膜厚を、下層の反射放熱層の膜厚よりも小さくする。また、本発明においては、反射放熱層がＡｕを含み、反射放熱層の記録膜に近い側のＡｕの濃度が反射放熱層全体のＡｕ濃度を膜厚方向に平均した値よりも大きい較正とする。Ａｕの濃度が大きい層は全反射放熱層の層厚の１／４以下であることが望ましい。これにより記録時の記録媒体表面の温度上昇を抑制しつつ、かつ高い記録再生特性を維持しつつ安価に記録媒体を製造することができる。
【００１２】
以下にその理由について説明する。反射放熱層を厚くすると、反射放熱層内を通しての熱拡散量が多くなり、レーザー光で加熱されている部分の直上の膜厚方向での温度勾配が小さくなる。その結果、記録媒体表面の温度上昇が小さくなると考えられる。したがって、記録時の媒体表面の温度上昇を制御するには反射放熱層の層厚を厚くすればよい。本発明者らの研究によると、記録時の媒体表面の温度上昇を制御する反射放熱層として最適な合金は、熱伝導度の大きいＡｕ、Ａｇ、Ｃｕおよびこれらの合金である。しかしながら、Ａｇ、Ｃｕは単独で用いた場合、化学的に安定ではないため、信頼性に問題が生じる虞れがある。Ａｕを反射放熱膜として用いた場合、高い性能と信頼性を得ることができるが、Ａｕは高価な材料であり、多量に用いると製造コストの上昇につながる。また、反射放熱層の総膜厚を厚くしすぎると記録層に信号を記録し始めるレーザー電力のしきい値が高くなり、記録レーザーを高い値に設定しないといけなくなることから、消費電力の観点から好ましくない。このため、反射放熱層の総膜厚は１０〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。
【００１３】
そこで、本発明では、反射放熱層を積層構造とすることで、記録再生特性を劣化させることなく、熱伝導度の大きく耐食性に優れている高価な反射放熱層を薄くし、安価に製造することが可能となる。そして、記録層に最近接した上層の反射放熱層の膜厚を、下層の反射放熱層の膜厚よりも小さくすることにより、優れた記録再生特性を保ちながら、記録時の光記録媒体表面の温度上昇を抑えることができ、欠陥の発生、潤滑剤の飛散、蒸発及び熱劣化を防ぎ、高い信頼性を得ることができる。また、反射放熱層に含まれるＡｕに濃度勾配をつけることで、記録再生特性を劣化させることなく、熱伝導度の大きく耐食性に優れている高価な材料を少なくし、安価に製造することが可能となるとともに、優れた記録再生特性を保ちながら、記録時の光記録媒体表面の温度上昇を抑えることができ、欠陥の発生、潤滑剤の飛散、蒸発及び熱劣化を防ぎ、高い信頼性を得ることができる。
【００１４】
本発明の光記録媒体は、例えば、基板／反射放熱層／記録層／誘電体層／保護層、あるいは基板／反射放熱層／記録層／誘電体層／保護層／潤滑層の積層構造にし得る。また、基板を介さずに光を入射させて記録することから、基板を挟みこんだ両面記録の、潤滑層／保護層／誘電体層／記録層／反射放熱層／基板／反射放熱層／記録層／誘電体層／保護層／潤滑層の積層構造にもし得る。また、反射放熱層と記録層の間に更に誘電体層を付加することもできる。
【００１５】
潤滑層としては、フッ素系のパーフルオロポリエーテル及びその末端にアルコール基、カルボキシル基、ピペロニル基を導入した誘電体、または飽和もしくは不飽和脂肪酸及びその金属塩等の各種潤滑剤を用いることができる。
【００１６】
保護層としては、カーボン、窒素化カーボン、ＤＬＣ、珪素含有カーボン、紫外線硬化樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン、アクリル、エポキシ樹脂、ポリメタアクリル酸（ＰＭＭＡ）、ノルボルネン系アモルファス樹脂、ナイロン、ポリミド、ポリアミド、ポリミドアミド、ポリエチレン、ポリスチレン、ＺｎＳ・ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＭｇＯ、ＧｅＯ２、ＺｎＳ、ＺｎＴｅ、などを適時組み合わせて用いることができる。
【００１７】
記録層としては、光磁気記録方式では、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＣｏの単層あるいは２層膜、その他磁気超解像で用いられる膜などが用いることができる。また、相変化方式では、結晶と非結晶との間で可逆的に相変化する少なくともＴｅを含む材料、例えば、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＳｂＴｅ、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＩｎＡｇＳｂＴｅ、ＧｅＩｎＳｂＴｅもしくは、ＩｎＡｇＳｎ等を用いることができる。また、Ｗｒｉｔｅ　Ｏｎｃｅ方式では、色素もしくはＧｅＳｂＴｅ、ＴｅＰｂＳｅ、ＡｕＳｎ、ＩｎＳｂＳｎ等を用いることができる。
【００１８】
誘電層としては、Ｓｉ、Ａｌ、及びＳｉＡｌ化合物の酸化物、炭化物、窒化物や、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｖ、Ｗ、およびこれらの合金の酸化物、炭化物、窒化物、他に、ＩｎＯｘ、ＳｂＯｘ、ＡｌＳｉＯｘなどが用いられる。また、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＳｉＯ２含有ＺｎＳｅ、ＳｉＯ２含有ＺｎＳなどの半導体透明誘電体膜も含まれてもよい。また、水酸化カーボン、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）も透明誘電体層として用いることができる。また、上記のほかに、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＳｉＡｌＮ等の窒化物や、ＳｉＣ、ＡｌＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ等の炭化物、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｉＯ２含有ＺｎＳおよびＺｎＳｅ等の透明半導体、水素化カーボン、ダイヤモンドライクカーボン等のカーボンなどのいわゆる非酸化物透明誘電体層を形成し、かかる非酸化物透明誘電体層上に酸化物もしくは酸化物含有層を形成して、これら非酸化物透明誘電体層及酸化物含有層を含めて透明誘電体層とすることもできる。
【００１９】
反射放熱層は積層の構造をとり、記録層に最近接する上層の反射放熱層には熱伝導度の高いＡｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌの合金を用いることができ、望ましくは、上層の反射放熱層としてＡｕまたはＡｕの合金を配するのが好ましい。下層の反射放熱層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金、並びにＳｉ、Ｃの合金から選択された少なくとも一種から構成されている金属を用いることができる。また、反射放熱層にＡｕの濃度勾配をつける場合には、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金、並びにＳｉ、Ｃの合金から選択された少なくとも一種から構成されている金属を用いることができる。
【００２０】
Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃのうち、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕは熱伝導率が高く好ましい。Ａｇは４０５ｎｍ前後の青色レーザに対して反射率が高いという利点がある。Ａｕは耐食性に優れる。Ｃｕは安価である使い勝手が良い。Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｒｕは機械的強度が高い点で好ましい。Ａｌは多くの元素と合金を作りやすく、結晶粒径、反射率、熱伝導率を容易にコントロールできる点で好ましい。Ｚｎ、Ｍｇは残留応力が小さいという点で好ましい。Ｓｉ、Ｃは粒径が小さい、あるいはアモルファスになり易いためディスクのノイズが低いという点で好ましい。
【００２１】
基板と反射放熱層の間には接着層として、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＡｌＮｘ、ＴａＯｘなどのセラミックス層、またはＮｉＰ、ＮｉＢ等の金属アモルファス層を耐食性向上のため形成しても良い。
【００２２】
本発明の光記録媒体の基板は、例えば、樹脂、ガラス、セラミック、金属を用いて構成することができる。本発明では、記録・再生光を、基板を透過させずに照射して記録再生することができるので、透明な材料を用いて基板を構成する必要は無い。樹脂基板用の樹脂としては、ポリカーボネイト、ポリメタアクリル酸（ＰＭＭＡ）、ノルボルネン系アモルファス樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン、ポリミド、ポリアミド、ポリミドアミド、ポリエチレンなどがある。セラミック基板としては、Ｓｉ基板、結晶化ガラス、カーボンなどを含む。
【００２３】
本発明の光記録媒体は、有機色素層やＴｅ化合物などの無機物層にレーザーで穴を空け記録する追記型や、ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏなどの希土類金属と遷移金属の合金層を記録層とする光磁気方式の書き換え型、Ｇｅ合金やＩｎ合金のように結晶相と非結晶相が可逆に変化することを利用する相変化方式の書き換え型などの、何れの記録再生方式に従う光記録媒体に適用することができる。再生だけであれば、凹凸ピットや穴の有無、結晶層とアモルファス層との反射率の違いから情報を再生する方式でもできる。
【００２４】
また、本発明の光記録媒体の使用形状としてはディスクのみにとらわれず、例えば、ドラム、テープ、カード状でもよい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
（実施例１）
図４に、本発明に伴う光記録媒体の一具体例の模式的な構成断面図を示す。光記録媒体５１０は、基板５０上に、接着層５１、下層の反射放熱層５２、上層の反射放熱層５３、記録層５４、誘電体層５５、保護層５６、潤滑層５７を有する。かかる積層構造の光記録媒体５１０を以下に記す方法で作製した。
【００２６】
まず、基板５０として、射出圧縮成形機を用いてポリカーボネイト樹脂製のディスクを成形した。成形した基板５０は、直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ、内径１５ｍｍの寸法を有し、トラックピッチ０．４μｍ、ランド幅２５０ｎｍ、溝深さ６０ｎｍの連続溝を有していた。次いで、基板５０上に、インライン式ＤＣおよびＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いて、接着層５１としてＳｉＮｘを１０ｎｍ、下層の反射放熱層５２としてＡｌＴｉＮを４０ｎｍ、上層の反射放熱層５３としてＡｕを２０ｎｍ、記録層５４としてＴｂＦｅＣｏ合金を２０ｎｍ、誘電体層５６としてＳｉＮｘを　２００ｎｍ成膜し、透明誘電体層上に保護層５７としてカーボンを５ｎｍの膜厚で連続してスパッタリングすることにより成膜した。最後に、保護膜上に、潤滑層５８として、末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルをスピンコート法で厚さ２ｎｍで塗布し、その後、波長２４５ｎｍの紫外線を照射した。
【００２７】
上述のスパッタリングは次の条件で行った。Ａｕ及びＴｂＦｅＣｏは、Ｔｉターゲット及びＴｂＦｅＣｏターゲットをＡｒガス中でスパッタすることにより成膜した。ＡｌＴｉＮは、ＡｌＴｉターゲットをＡｒと窒素の混合ガス（窒素量：１５％）中でスパッタすることにより成膜した。保護層のカーボンは、炭素ターゲットをＡｒガス雰囲気中でスパッタすることにより成膜した。接着層と誘電体層のＳｉＮｘは、ＳｉターゲットをＡｒと窒素の混合ガス（窒素量：３０％）中でスパッタすることにより成膜した。
【００２８】
（実施例２〜６）
反射放熱層の成膜において、下層のＡｌＴｉＮと上層のＡｕの膜厚、および下層のＡｌＣｒＴａをＡｌＣｒＴａターゲットをＡｒガス中でスパッタすることにより膜厚を変えて成膜した以外は、実施例１と同様にして光記録媒体をそれぞれ作製した。
【００２９】
（比較例１〜２）
反射放熱層の膜厚を変化させた以外は、それぞれ実施例１と同様にして光記録媒体を作製した。
【００３０】
次に、実施例１〜５及び比較例１〜３の各光記録媒体について、材質がガラス（ＳｉＯｘ）で構成されて屈折率が２．１であるソリッドイマージョンレンズを用いて、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）を調べた。ＳＮＲは、近接場光を用いて記録再生する評価用ドライブにディスクを組み込み測定した。評価用ドライブには、図２に示したような浮上ヘッド５００が取り付けられており、浮上型ヘッド５００は、ソリッドイマージョンレンズ１００と磁界発生用コイル１０４を備えている。かかる浮上ヘッドを用いて、線速１０ｍ／ｓｅｃ、マーク長０．３μｍの連続マークを磁界変調で記録した。記録時の最大磁界強度は１５０Ｏｅであった。サーボ信号は、予め基板上に成形されているトラックピッチ０．４μｍ、ランド幅２５０ｎｍ、溝深さ６０ｎｍの連続溝からのプッシュプル信号から得た。ＳＮＲは、スペクトラムアナライザーを用いて測定した。ノイズは帯域１００ＭＨｚまでのノイズ成分を積分して求めた。ピークＳＮＲとは、記録レーザーパワー及び読み取りレーザーパワーを変化させたときにＳＮＲが最大となる記録レーザーパワー、読み取りレーザーパワーでのＳＮＲである。また、ピークＳＮＲのレーザーパワーで、連続５万回繰り返し記録後のＳＮＲを調べた。
【００３１】
表１に、上下層の放射放熱層の材質、膜厚およびピークＳＮＲと５万回記録後のＳＮＲを示す。なお、ＳＮＲは　１８ｄＢ以上あればドライブの信号回路は動作することが分かっている。
【００３２】
【表１】
2004063047.tif 000003
【００３３】
実施例１〜８、比較例１〜３の各光記録媒体を用いて、潤滑剤の飛散特性を調べた。ドライブに光記録媒体を装填し、光記録媒体を２４００ｒｐｍの速度で回転させ、かつヘッドを半径３０ｍｍから５５ｍｍの範囲で５Ｈｚでシークさせながら、書き込みレーザーパワーに相当する１５ｍＷのレーザーをディスクに５０時間連続して照射した。試験終了後、光記録媒体とヘッドを取り出して光記録媒体表面上の傷及びヘッドスライダー面に付着した潤滑剤の状態を調べた。ヘッドスライダー上に付着した物質が潤滑剤であるかどうかについては、赤外線分光及び光電子分光法を用いて調べ、潤滑剤であることを確認した。光記録媒体表面上の傷は目視及び光学顕微鏡により調べた。またヘッドスライダー上の潤滑剤付着状態は、光学顕微鏡観察で調べた。表２に、光記録媒体表面及びスライダー表面の状態を調べた結果を示す。
【００３４】
【表２】
2004063047.tif 000004
【００３５】
表２中、ディスクの表面状態は次の３つのレベルで表わした。
３：傷は観察されない。
２：光学顕微鏡（５００倍）で見て一部の領域で傷が観察される。
１：目視で見て一部領域に傷が観察される。
【００３６】
また、ヘッドスライダーの表面状態は次の３つのレベルで表わした。
３：潤滑剤の付着が観察されない。
２：スライダーのトレーリングエッジの一部に潤滑剤の付着が観察される。
１：スライダー全面に潤滑剤の付着が観察される。
【００３７】
なお、ドライブの動作仕様として、ディスクの表面状態で　３　、ヘッドスライダーの表面状態で　３　若しくは　２　の状態が必要であることがわかっている。
【００３８】
表１及び２から、反射放熱層を積層構造にし、さらに上層の反射放熱層をＡｕとし、上層の反射放熱層の膜厚を下層の反射放熱層の膜厚よりも小さくすることで、高ＳＮＲで、かつ潤滑剤の飛散を抑制した光記録媒体が得られることがわかる。
【００３９】
（実施例７）
この実施例では、実施例１で作製した光記録媒体において、接着層５１がない光記録媒体を作製した。かかる積層構造を有する光記録媒体の作製方法を以下に示す。なお、便宜上、実施例１の光記録媒体で使用した層と同じ層には、、実施例１で使用した符号と同じ符号を付して説明する。
【００４０】
樹脂としてアモルファスポリオレフィン樹脂を用いた以外は、実施例１と同様にして基板５０を作製した。作製した基板５０は、実施例１で作製した基板と同様に直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ、内径１５ｍｍの寸法を有し、トラックピッチ０．４μｍ、ランド幅２５０ｎｍ、溝深さ６０ｎｍの連続溝を有していた。つぎに、作製した基板上にインライン式ＤＣ及びＲＦマグネトロンスパッタ装置を用いて、下層の反射放熱膜５２としてＣｒＴｉを膜厚４０　ｎｍ　で、上層の反射放熱層５４としてＡｕ（　８５　ａｔ．％　）−Ｒｕ（　１５　ａｔ．％　）を１５ｎｍで、記録層５４としてＴｂＦｅＣｏ合金を２０ｎｍで、誘電体層５５としてＳｉＮｘＨｙを　２５０ｎｍ積層し、誘電体層５６上に保護層としてＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）膜を１０ｎｍで連続してスパッタリングすることによって成膜した。最後に、この保護膜上に潤滑層５７として、末端に水酸基を有するパーフルオロポリエーテルをディップ法で厚さ２ｎｍで塗布し、その後、波長２５４ｎｍの紫外線を照射した。
【００４１】
上述のスパッタリングは次の条件で行った。ＣｒＴｉ、ＡｕＲｕ及びＴｂＦｅＣｏ層は、それぞれＣｒＴｉターゲット，ＡｕＲｕターゲット及びＴｂＦｅＣｏターゲットをＡｒガス中でスパッタすることにより成膜した。ＤＬＣ層は、炭素ターゲットをＡｒと水素の混合ガス中（水素含有量：２０％）でスパッタし、かつ基板側にＲＦ方式で正の１００Ｖのバイアス電圧を印加することで成膜した。ＳｉＮｘＨｙ誘電体層５５は、ＳｉターゲットをＡｒ、窒素及び水素混合ガス中で混合比を変化させてスパッタすることにより成膜した。
【００４２】
（実施例８〜１２）
反射放熱層の成膜において、下層のＣｒＴｉと上層のＡｕＲｕの膜厚、および上層のＡｇ（　５０　ａｔ．％　）−Ｃｕ（　５０　ａｔ．％　）をＡｇＣｕの合金ターゲットをＡｒガス中でスパッタすることにより膜厚を変えて成膜した以外は、実施例９と同様にして光記録媒体をそれぞれ作製した。
【００４３】
（比較例３〜５）
反射放熱層の膜厚を変化させた以外は、それぞれ実施例　７〜１２と同様にして光記録媒体を作製した。
【００４４】
次に実施例１〜６及び比較例１〜２と同様に、実施例８〜１２及び比較例３〜５の各光記録媒体について、材質がＺｎＳ−ＳｉＯ２で構成されて屈折率が２．２であるソリッドイマージョンレンズを用いて、ＳＮＲを調べた。ＳＮＲは、実施例１〜６及び比較例１〜２と同様に、近接場光を用いて記録再生する評価用ドライブにディスクを組み込み測定した。線速１０ｍ／ｓｅｃ、マーク長０．３μｍの連続マークを磁界変調で記録した。記録時の最大磁界強度は１５０Ｏｅであった。サーボ信号は、予め基板上に成形されているトラックピッチ０．４μｍ、ランド幅２５０ｎｍ、溝深さ６０ｎｍの連続溝からのプッシュプル信号から得た。ＳＮＲは、スペクトラムアナライザーを用いて測定した。ノイズは帯域１００ＭＨｚまでのノイズ成分を積分して求めた。ピークＳＮＲとは、記録レーザーパワー及び読み取りレーザーパワーを変化させたときにＳＮＲが最大となる記録レーザーパワー、読み取りレーザーパワーでのＳＮＲである。また、ピークＳＮＲのレーザーパワーで、連続５万回繰り返し記録後のＳＮＲを調べた。
【００４５】
表３に、上下層の放射放熱層の材質、膜厚およびピークＳＮＲと５万回記録後のＳＮＲを示す。なお、ＳＮＲは　１８ｄＢ以上あればドライブの信号回路は動作することがわかっている。
【００４６】
【表３】
2004063047.tif 000005
【００４７】
実施例７〜１２、比較例３〜５の各光記録媒体を用いて、潤滑剤の飛散特性を調べた。ドライブに光記録媒体を装填し、光記録媒体を２４００ｒｐｍの速度で回転させ、かつヘッドを半径３０ｍｍから５５ｍｍの範囲で５Ｈｚでシークさせながら、書き込みレーザーパワーに相当する１５ｍＷのレーザーをディスクに５０時間連続して照射した。試験終了後、光記録媒体とヘッドを取り出して光記録媒体表面上の傷及びヘッドスライダー面に付着した潤滑剤の状態を調べた。ヘッドスライダー上に付着した物質が潤滑剤であるかどうかについては、赤外線分光及び光電子分光法を用いて調べ、潤滑剤であることを確認した。光記録媒体表面上の傷は目視及び光学顕微鏡により調べた。またヘッドスライダー上の潤滑剤付着状態は、光学顕微鏡観察で調べた。表４に、光記録媒体表面及びスライダー表面の状態を調べた結果を示す。
【００４８】
【表４】
2004063047.tif 000006
【００４９】
表４中、ディスクの表面状態は次の３つのレベルで表わした。
３：傷は観察されない。
２：光学顕微鏡（５００倍）で見て一部の領域で傷が観察される。
１：目視で見て一部領域に傷が観察される。
【００５０】
また、ヘッドスライダーの表面状態は次の３つのレベルで表わした。
３：潤滑剤の付着が観察されない。
２：スライダーのトレーリングエッジの一部に潤滑剤の付着が観察される。
１：スライダー全面に潤滑剤の付着が観察される。
【００５１】
なお、ドライブの動作仕様として、ディスクの表面状態で　３　、ヘッドスライダーの表面状態で　３　若しくは　２　の状態が必要であることがわかっている。
表３及び４から、反射放熱層を積層構造にし、さらに上層の反射放熱層をＡｕとし、上層の反射放熱層の膜厚を下層の反射放熱層の膜厚よりも小さくすることで、高ＳＮＲで、かつ潤滑剤の飛散を抑制した光記録媒体が得られることがわかる。
【００５２】
（実施例１３）
本実施例では相変化型の光記録媒体を作製した。図４に、相変化型光記録媒体の概略断面図を示す。相変化型光記録媒体６００は、基板６０上に接着層６１、反射層６２、第２誘電体層６３、記録層６４、透明誘電体層６５、保護層６６及び潤滑剤層６７を順次積層した構造を有する。かかる積層構造を有する相変化型光記録媒体６００の製造方法を以下に説明する。
【００５３】
まず、実施例１と同様にしてポリカーボネイト樹脂基板６０を作製した。次いで、実施例１と同じスパッタ装置を用いて、作製した基板６０上に、接着層６１としてＳｉＮを２０ｎｍ、下層の反射層６２としてＡｌＴｉを６０ｎｍ、この上に上層の反射放熱層６３としてＡｕを２０ｎｍ、第２誘電体層６４としてＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＳｉＯ２含有量２０ｍｏｌ％）を５ｎｍ、記録層６５としてＧｅＳｂＴｅを２０ｎｍ、その上に第１誘電体層６６として、先ずＺｎＳ−ＳｉＯ２（ＳｉＯ２含有量：６０％）を１３０ｎｍ、最後に保護層６７として水素化カーボン膜を１０ｎｍで連続してスパッタリングすることによって積層した。保護層６７上に、潤滑層６８として、両末端にピペロニル基を有するパーフルオロポリエーテルを２ｎｍの膜厚でスピンコート法により塗布した。
【００５４】
上述のスパッタリングは次の条件で行った。ＡｌＴｉ層、Ａｕ層及びＧｅＳｂＴｅ層は、それぞれＡｌＴｉターゲット、Ａｕターゲット及びＧｅＳｂＴｅターゲットをＡｒガス中でＤＣスパッタすることにより成膜した。水素化カーボン層は、炭素ターゲットをＡｒと水素の混合ガス（水素含有量：２０％）中でＤＣスパッタして成膜した。接着層のＳｉＮ層はＳｉターゲットをＡｒと窒素の混合ガス（窒素ガス含有量：３０％）中でＤＣスパッタすることにより成膜した。ＺｎＳ−ＳｉＯ２は、　ＺｎＳ−ＳｉＯ２ターゲットをＡｒと酸素の混合ガス（酸素ガス含有量：１０％）中でＲＦスパッタすることにより成膜した。
【００５５】
実施例１の光記録媒体の記録再生に用いた評価用ドライブに相変化用の光学系を有する浮上ヘッドに材質がガラス（ＳｉＯｘ）で構成されて屈折率が２．０であるソリッドイマージョンレンズを取り付け、イマージョンレンズの平均屈折率と透明誘電体層の平均屈折率の差が０．０５の条件で、この評価用ドライブに実施例１３で作製した相変化光記録媒体を装填して、実施例１の光記録媒体のＳＮＲを測定したときと同じ条件にてＳＮＲを測定した。記録波形は相変化用のくし型波形を用いた。測定の結果、ピークＳＮＲとして２１ｄＢ、５万回書き換え後ＳＮＲとして１９ｄＢを得た。次いで、この相変化型光記録媒体６００に、レーザーパワー１５ｍＷのレーザー光を、ヘッドシークさせながら５０時間連続して照射した。その後、相変化光記録媒体６００の表面の傷及びヘッドスライダー表面の潤滑剤の付着と傷の入り方を調べたところ、媒体表面の状態及びヘッドスライダー表面の状態は、表２で説明した３つのレベルを用いて表わすと、ともに「３」で良好なレベルであった。
【００５６】
下層の反射層としてＡｌＴｉの代わりにＡｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金、並びにＳｉ、Ｃの合金から選択されたすくなくとも一種を主成分とする材料を用いても同様の結果が得られた。
【００５７】
また、下層の反射層としてＡｌＴｉ、上層の反射層としてＡｕを用いる代わりに、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ及びこれらの合金、並びにＳｉ、Ｃの合金から選択されたすくなくとも一種とＡｕとを含む反射層を１層設け、この反射層の記録層に近い側のＡｕ濃度を、膜厚方向に平均化したＡｕ濃度よりも大きくしても同様の結果が得られた。このとき、Ａｕ濃度の膜厚方向の平均値に対して、記録層に近い側１０ｎｍのＡｕ濃度が２倍以上であればよいことがわかった。
【００５８】
Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃのうち、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕは熱伝導率が高く熱が逃げやすいため、媒体表面およびスライダーの状態は最も良いレベルであった。これら３つのうち、Ａｇを用いたものは４０５ｎｍ前後の青色レーザに対して反射率が高く、ＳＮＲが良好であった。Ａｕを用いた場合は腐食は見られなかった。Ｎｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｒｕは機械的強度が高く、多数回の書換を行なっても相変化記録層の機械的変化が小さく信号品質劣化が小さかった。Ａｌは多くの元素と合金を作りやすく、結晶粒径、反射率、熱伝導率を容易にコントロールでき、ノイズ低減、ＳＮＲの向上、記録感度のコントロールを容易に行なうことができた。Ｚｎ、Ｍｇは残留応力が小さく高温環境下に長時間放置しても亀裂は観測されなかった。Ｓｉ、Ｃは粒径が小さい、あるいはアモルファスになり易いためディスクのノイズが低くなりＳＮＲが向上した。
【００５９】
【発明の効果】
本発明では、反射放熱層を積層構造とすることで、記録再生特性を劣化させることなく、また記録時の媒体の温度上昇の抑制を損ねることなく、熱伝導度の大きく耐食性に優れている高価な反射放熱層を薄くし、安価に製造することが可能となる。そして、記録層に最近接した上層の反射放熱層の膜厚を、下層の反射放熱層の膜厚よりも小さくすることにより、記録時の光記録媒体表面の温度上昇にともなう潤滑剤の飛散、蒸発及び熱劣化を防ぎつつ、優れた記録再生特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、イマージョンレンズを使用したときの光学系の概略を説明する図である。
【図２】図２は、イマージョンレンズと近接場光を利用した記録再生方式で用いるエアーサスペンション型光ヘッドの構造の概略図である。
【図３】図３は、浮上型光ヘッドを使用する従来の光記録媒体の断面模式図である。
【図４】図４は、本発明に従う光記録媒体の一具体例の断面模式図である。
【図５】図５は、本発明に従う相変化型光記録媒体の一具体例の断面模式図である。
【符号の説明】
１　半球状イマージョンレンズ
２　超半球状イマージョンレンズ
４０，５０，６０　基板
５１，６１　接着層
４１　反射放熱層
５２，６２　下層の反射放熱層
５３，６３　上層の反射放熱層
６４　第２誘電体層
４２，５４，６５　記録層
４３，５５，６６　誘電体層
５６，６７　保護層
４４，５７，６８　潤滑層
１００　ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）
１０２　スライダ
１０４　磁気コイル
４，４００，５１０，６００　光記録媒体
５００　光ヘッド
【図１】
2004063047.tif 000007
【図２】
2004063047.tif 000008
【図３】
2004063047.tif 000009
【図４】
2004063047.tif 000010
【図５】
2004063047.tif 000011