(57)【要約】【課題】量産性の高い光学的情報記録媒体を提供する。【解決手段】光学的情報記録媒体１００は、反射層１０５に隣接して、誘電体層１０４を有する。反射層１０５は、Ａｇを主成分とする。誘電体層１０４は、亜鉛の硫化物（ＺｎＳ）とタンタルの酸化物（Ｔａ２Ｏ５）を含む。誘電体層１０４におけるＺｎＳの組成比は、４０ｍｏｌ％以下であり、Ｔａ２Ｏ５の組成比は、２０ｍｏｌ％以上に設定する。このような誘電体層１０４を用いることで、誘電体層１０４と反射層１０５との間に硫化防止層を設けなくても、Ａｇの硫化を防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光照射により光学特性が変化する記録層を有し、該記録層にレーザ光を照射して情報の記録・再生を行う光学的情報記録媒体において、
少なくとも亜鉛の硫化物、及び、タンタルの酸化物を含む誘電体層であって、前記亜鉛の硫化物の組成比が４０ｍｏｌ％以下であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が２０ｍｏｌ％以上である誘電体層を備えることを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項２】
前記亜鉛の硫化物の組成比が１０ｍｏｌ％以上であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が５０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする、請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項３】
前記誘電体層が、更に、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物、イットリウムの酸化物、ビスマスの酸化物、及び、セリウムの酸化物の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項４】
銀を主成分とする反射層を更に有し、前記誘電体層が、前記反射層に隣接して設けられることを特徴とする、請求項１に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】
前記誘電体層が前記反射層のレーザ光進行方向から見て後ろ側に形成されており、該誘電体層のレーザ光進行方向から見て後ろ側に、ニオブの酸化物、及び、チタンの酸化物の少なくとも一方を含む別の誘電体層を更に備えることを特徴とする、請求項４に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項６】
レーザ光照射により光学特性が変化する相変化層を有する再生専用の光学的情報記録媒体において、
少なくとも亜鉛の硫化物、及び、タンタルの酸化物を含む誘電体層であって、前記亜鉛の硫化物の組成比が４０ｍｏｌ％以下であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が２０ｍｏｌ％以上である誘電体層を備えることを特徴とする光学的情報記録媒体。
【請求項７】
前記亜鉛の硫化物の組成比が１０ｍｏｌ％以上であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が５０ｍｏｌ％以下であることを特徴とする、請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項８】
前記誘電体層が、更に、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物、イットリウムの酸化物、ビスマスの酸化物、及び、セリウムの酸化物の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項９】
銀を主成分とする反射層を更に有し、前記誘電体層が、前記反射層に隣接して設けられることを特徴とする、請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項１０】
レーザ光進行方向から見て銀を主成分とする反射率調整層が前記相変化層より手前側に形成されており、該反射率調整層に隣接して前記誘電体層が設けられることを特徴とする、請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項１１】
波長３８０〜４３０ｎｍの半導体レーザを用いて情報の記録又は再生の少なくとも一方が行われることを特徴とする、請求項１又は請求項６に記載の光学的情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的情報記録媒体に関し、更に詳しくは、レーザ光を照射することにより記録膜の光学特性を変化させて情報の記録・再生を行う光学的情報記録媒体に関する。また、本発明は、レーザ光を照射することで光学特性が変化する超解像層を有する再生専用の光学的情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光磁気ディスクや相変化光ディスクなどの書き換え可能な光ディスクでは、記録膜にレーザ光を照射し、記録膜の磁気光学特性や、反射率、光学的位相等の光学特性を変化させることにより、情報の記録・再生が行われる。近年、光ディスクには、高速記録の要求が高まっており、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭでは、１６倍速での記録が実現されている。一方、光ディスクにおいては、大容量化への要求も強く、今後は、高速記録が可能な大容量光ディスクの実現が望まれている。
【０００３】
光ディスクの記録容量を増大させるには、より微小なレーザビームでの記録・再生が有効であり、近年、波長４０５ｎｍ前後の半導体レーザを用いて記録・再生を行う光ディスクの研究開発が盛んに行われている。このような光ディスクでは、Ａｇを主成分とする反射層が用いられる。これは、Ａｇは、他の貴金属元素に比して安価でありながら、波長４０５ｎｍ近傍では十分に高い反射率を有し、かつ、熱伝導率も高いので高速記録に適しており、また、信号振幅を大きくできるためである。
【０００４】
通常、相変化光ディスクは、基板上に、誘電体層、記録層、誘電体層、及び、反射層を順次に積層した構造を有する。誘電体層は、必要に応じて、多層誘電体層で形成される。また、誘電体層と記録層との間に、結晶化速度向上、或いは、繰り返し回数向上を目的として、界面層と呼ばれる層を設けることもある。相変化光ディスクにおける誘電体層としては、ＺｎＳ−ＳｉＯ２が広く用いられている。ＺｎＳ−ＳｉＯ２は、屈折率が２．２程度と高く、また、スパッタリングレートが速く量産性に適しているなどの利点を有している。ＺｎＳ−ＳｉＯ２の組成としては、ＺｎＳを５０ｍｏｌ％〜８０ｍｏｌ％含んだ組成が一般的であり、（ＺｎＳ）８０ｍｏｌ％−（ＳｉＯ２）２０ｍｏｌ％の組成が最も広く使われている。
【０００５】
ここで、Ａｇは、硫化を起こしやすい材料である。このため、相変化光ディスクにおいて、反射層（Ａｇ）と、誘電体層（ＺｎＳ−Ｓｉｏ２）とが隣接する場合には、硫化防止層が必要となる。硫化防止層を備えた光ディスクについては、例えば特許文献１に記載されている。硫化防止層は、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮなどを用いて形成することができる。
【特許文献１】特開２００４−１１１０１６号公報（段落００３３、００３４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、硫化防止層を設ける場合には、硫化防止層を形成する工程が追加となり、光ディスクの量産性が低下するという問題がある。従来、反射層にＡｇを用いつつも、硫化防止層を設けることなくＡｇの硫化を防止できる量産性の高い技術は知られていなかった。
【０００７】
本発明は、硫化防止層を設けなくても、Ａｇを含む反射層の硫化を防ぐことができ、高い量産性を有する相変化光ディスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の光学的情報記録媒体は、レーザ光照射により光学特性が変化する記録層を有し、該記録層にレーザ光を照射して情報の記録・再生を行う光学的情報記録媒体において、少なくとも亜鉛の硫化物、及び、タンタルの酸化物を含む誘電体層であって、前記亜鉛の硫化物の組成比が４０ｍｏｌ％以下であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が２０ｍｏｌ％以上である誘電体層を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の光学的情報記録媒体では、亜鉛の硫化物及びタンタルの酸化物を含む誘電体層を含み、該誘電体層における亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上とする。この誘電体層は、銀を主成分とする反射層に隣接して配置した場合でも、銀に対する硫化が生じにくい。従って、光学的情報記録媒体が銀を主成分とする反射層を有する場合でも、反射層に隣接して、別途、硫化防止層を設ける必要がないため、量産性を低下させることなく、高速記録、高密度記録に適した光学的情報記録媒体を提供することができる。
【００１０】
本発明の光学的情報記録媒体では、前記亜鉛の硫化物の組成比が１０ｍｏｌ％以上であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が５０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。亜鉛の硫化物の組成比は、繰り返し回数の観点からは、１０ｍｏｌ％以上とすることが好ましい。また、タンタルの酸化物の組成比は、繰り返し回数及び量産性の観点からは、５０ｍｏｌ％以下とすることが好ましい。
【００１１】
本発明の光学的情報記録媒体では、前記誘電体層が、更に、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物、イットリウムの酸化物、ビスマスの酸化物、及び、セリウムの酸化物の少なくとも１つを含むことが好ましい。この場合、消去率や繰り返し回数などの記録再生特性を向上することができる。
【００１２】
本発明の光学的情報記録媒体は、銀を主成分とする反射層を更に有し、前記誘電体層が、前記反射層に隣接して設けられる構成を採用できる。本発明の光学的情報記録媒体に含まれる前記組成の誘電体層は、特に硫化を生じにくいため、銀を主成分とする反射層に隣接して配置することが好適である。
【００１３】
本発明の光学的情報記録媒体は、前記誘電体層が前記反射層のレーザ光進行方向から見て後ろ側に形成されており、該誘電体層のレーザ光進行方向から見て後ろ側に、ニオブの酸化物、及び、チタンの酸化物の少なくとも一方を含む別の誘電体層を更に備える構成を採用できる。複数の記録層を有する光学的情報記録媒体では、反射層上（レーザ光の進行方向の後ろ側）に誘電体層が積層され、その上層側に記録層が配置される。反射層上の誘電体層に、更に、ニオブの酸化物、及び、チタンの酸化物の何れか、又は、それらの混合体を含む別の誘電体層（高屈折率層）を積層する場合には、上層の記録層に対する光透過率を高めることができる。
【００１４】
本発明の光学的情報記録媒体は、レーザ光照射により光学特性が変化する相変化層を有する再生専用の光学的情報記録媒体において、少なくとも亜鉛の硫化物、及び、タンタルの酸化物を含む誘電体層であって、前記亜鉛の硫化物の組成比が４０ｍｏｌ％以下であり、かつ、前記タンタルの酸化物の組成比が２０ｍｏｌ％以上である誘電体層を備えることを特徴とする。
【００１５】
再生専用の媒体として、誘電体層を含む媒体がある。そのような再生専用の媒体に含まれる誘電体層を、亜鉛の硫化物及びタンタルの酸化物を含む誘電体層で構成し、かつ、該誘電体層における亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上とする。この誘電体層は、銀を主成分とする反射層に隣接して配置した場合でも、銀に対する硫化が生じにくい。従って、光学的情報記録媒体が銀を主成分とする反射層を有する場合でも、反射層に隣接して、別途、硫化防止層を設ける必要がないため、量産性を低下させることなく、光学的情報記録媒体を提供することができる。
【００１６】
本発明の光学的情報記録媒体は、レーザ光進行方向から見て銀を主成分とする反射率調整層が前記相変化層より手前側に形成されており、該反射率調整層に隣接して前記誘電体層が設けられる構成を採用することができる。この場合、銀を含む反射率調整層に隣接して、亜鉛の硫化物及びタンタルの酸化物を含み、亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上とした誘電体層を用いることで、別途、硫化防止層を設けなくても、反射率調整層の硫化防止できる。
【００１７】
本発明の光学的情報記録媒体は、波長３８０〜４３０ｎｍの半導体レーザを用いて情報の記録又は再生の少なくとも一方が行われる構成を採用できる。本発明は、高速記録、高密度記録が要求される波長３８０〜４３０ｎｍのレーザ光を用いて記録／再生が行われる光学的情報記録媒体に好適に適用できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の光学的情報記録媒体では、亜鉛の硫化物及びタンタルの酸化物を含む誘電体層を含み、該誘電体層における亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上とする。銀を主成分とする反射層に隣接する誘電体層として、このような誘電体層を用いることで、別途、硫化防止層を設けなくても、反射層の硫化を防止できる。従って、硫化防止層を設ける場合に比して、量産性を向上した、高速記録、高密度記録に適した光学的情報記録媒体を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の光学的情報記録媒体の断面構造を示している。光学的情報記録媒体１００は、基板１０１上に順次に積層された、第１誘電体層１０２、記録層１０３、第２誘電体層１０４、及び、反射層１０５を有する。基板１０１には、ポリカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチック、或いは、ガラスなどを用いることができる。記録層１０３には、記録層として一般に使用されているＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂＴｅなどを用いることができる。
【００２０】
反射層１０５としては、高熱伝導率と高透過率の両立の観点から、Ａｇを主成分とする材料が好適である。Ａｇを主成分とする反射層１０５の耐候性向上のために、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｎｄなどの元素を適宜添加しても良い。第１誘電体層１０２には、一般的に用いられるＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いることができる。ＺｎＳ−ＳｉＯ２の組成については、屈折率、生産性の観点からは、（ＺｎＳ）ｘ（ＳｉＯ２）１−ｘの組成表現において、０．５≦ｘ≦０．９の範囲が好適である。第２誘電体層１０４は、亜鉛硫化物（ＺｎＳ）、及び、タンタル酸化物（Ｔａ２Ｏ５）を含む。第１誘電体層１０２或いは第２誘電体層１０４と記録層１０３との間には、結晶化速度向上及び繰り返し回数向上を目的とした界面層を付加することもできる。界面層には、例えば、ＧｅＮ、ＳｉＣ、ＳｉＮなどを用いることができる。
【００２１】
従来の光学的情報記録媒体では、Ａｇ反射層に隣接する誘電体層（図１の第２誘電体層１０４に相当）にＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いる場合には、Ａｇ反射層と、隣接する誘電体層との間に、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＧｅＮなどの硫化防止層を設ける必要があった。本発明者らは、ＺｎＳの組成比を４０ｍｏｌ％以下まで低下させ、２０ｍｏｌ％以上のタンタル酸化物と混合し、更に、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、イットリウム酸化物、ビスマス酸化物、セリウム酸化物を混合することで、Ａｇの硫化が抑制されることを実験的に見いだした。これは、ＺｎＳの濃度を従来に比して減少させることで、Ａｇの硫化を引き起こす余剰な硫黄が減少するためと考えられる。
【００２２】
しかしながら、ＺｎＳ−ＳｉＯ２におけるＺｎＳの組成比を低下させ、第２誘電体層１０４を、単に（ＺｎＳ）４０ｍｏｌ％−（ＳｉＯ２）６０ｍｏｌ％としただけでは、硫化が抑止できず、適当な組成比（２０ｍｏｌ％以上）のタンタル酸化物を含むことが必要である。硫化抑制に対しては、タンタル酸化物の濃度に上限はないが、５０ｍｏｌ％以上になると、光学的情報記録媒体の繰り返し特性が劣化すると共に、スパッタリングレートが低下し、量産性が低下する。このため、タンタル酸化物の組成比は、２０ｍｏｌ％以上で５０％以下の範囲にすることが特に好ましい。
【００２３】
第２誘電体層１０４中には、亜鉛硫化物、タンタル酸化物に加えて、アルミニウム酸化物、シリコン酸化物、イットリウム酸化物、ビスマス酸化物、セリウム酸化物の何れか、或いは、これらのうちの２以上の混合体を含ませることができる。このような組成を採用する場合には、消去率や繰り返し回数等の記録再生特性を改善することが可能である。特に、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、ビスマス酸化物の何れか、或いは、その混合体を加えると、消去率が向上し、高速記録が可能となり、より好適である。
【００２４】
以下の実施例では、亜鉛硫化物としてＺｎＳ、タンタル酸化物としてＴａ２Ｏ５、アルミニウム酸化物としてＡｌ２Ｏ３、シリコン酸化物としてＳｉＯ２、イットリウム酸化物としてＹ２Ｏ３、ビスマス酸化物としてＢｉ２Ｏ３、セリウム酸化物としてＣｅＯ２を用い、これらの混合体を所定の組成比で混合・焼結して作成したスパッタリングターゲットを用いて成膜を行った。スパッタリングは、Ａｒガスのみで行っても良く、或いは、適宜Ｏ２やＮ２などのガスを混合して行っても良い。
【００２５】
実施例１
ＰＣ基板１０１上に、第１誘電体層１０２、記録層１０３、第２誘電体層１０４、及び、反射層１０５を順次スパッタリングにより積層し、第２誘電体層１０４のターゲット組成を種々変化させたディスクを作成した。第１誘電体層１０２には、（ＺｎＳ）８０ｍｏｌ％−（ＳｉＯ２）２０ｍｏｌ％を用い、膜厚を５０ｎｍとした。記録層１０３には、Ｇｅ８Ｔｅ８−Ｓｂ２Ｔｅ３を用い、膜厚を１５ｎｍとした。反射層１０５には、ＡｇＰｄＣｕを用い、膜厚を１００ｎｍとした。第２誘電体層１０４の膜厚は１５ｎｍとした。
【００２６】
作成したディスクを初期化し、環境試験を行って硫化の有無を調べた。硫化が生じた領域は、通常領域とは異なる色をしており、硫化の有無は、目視により、或いは、顕微鏡観察により確認することができる。環境試験の条件は、温度８５℃、湿度９０％、５００時間とした。第２誘電体層１０４のターゲット組成比と環境試験後の硫化の有無との関係についてまとめると、下記表１に示すようになった。
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【００２７】
表１を参照すると、第２誘電体層１０４に従来と同様にＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いた場合には、ＺｎＳの組成比によらず、硫化が生じていることがわかる。これに対し、ＺｎＳとＴａ２Ｏ５とを混合した場合には、ＺｎＳの組成比を４０ｍｏｌ％以下とすることで、硫化を抑制できることがわかる。表１に示すように、硫化防止の観点からは、Ｔａ２Ｏ５の組成比は５０ｍｏｌ％より大きくてもよい。一方、Ｔａ２Ｏ５の組成比を２０ｍｏｌ％より小さくすると硫化が生じる。従って、Ｔａ２Ｏ５の組成比は、２０ｍｏｌ％以上とすることが好ましい。
【００２８】
実施例２
実施例１と同様に、ＰＣ基板１０１上に、第１誘電体層１０２、記録層１０３、第２誘電体層１０４、及び、反射層１０５を順次スパッタリングにより積層し、第２誘電体層１０４のターゲット組成を種々変化させたディスクを作成した。第１誘電体層１０２には、（ＺｎＳ）８０ｍｏｌ％−（ＳｉＯ２）２０ｍｏｌ％を用い、膜厚を５０ｎｍとした。記録層１０３には、Ｇｅ８Ｔｅ８−Ｓｂ２Ｔｅ３を用い、膜厚を１５ｎｍとした。反射層１０５には、ＡｇＰｄＣｕを用い、膜厚を１００ｎｍとした。第２誘電体層１０４には、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５に、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、又は、ＣｅＯ２を混合した材料を用い、膜厚は１５ｎｍとした。
【００２９】
ＰＣ基板１０１上に形成されたトラッキングサーボ用の案内溝の深さは２５ｎｍとし、ピッチは０．４μｍとした。波長４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡ＝０．６５の光ヘッドを用いて、記録再生特性を測定し、繰り返し回数と第２誘電体層１０４のターゲット組成との関係を調べた。繰り返し回数は、線速６．６ｍ／ｓにおいて、長さ１μｍの記録マークを繰り返しオーバライトし、Ｃ／Ｎが３ｄＢ低下するオーバライト回数で規定した。結果を、下記表２に示す。
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【００３０】
表１と表２とを参照すると、実施例１で硫化が起きなかった（ＺｎＳ）４０ｍｏｌ％−（Ｔａ２Ｏ５）６０ｍｏｌ％では、繰り返し回数が５００回と少ないことがわかる。実施例１の結果とあわせると、Ｔａ２Ｏ５の組成比は２０ｍｏｌ％以上５０ｍｏｌ％以下とすることが望ましい。また、Ｔａ２Ｏ５の組成比を５０ｍｏｌ％以下とし、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２を加えることで、１０００回以上の良好な繰り返し特性が実現できることがわかる。特にＹ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３を加えた場合には繰り返し特性が顕著に改善されることがわかる。しかしながら、タンタル酸化物及びアルミニウム酸化物を加えても、ＺｎＳの組成比が１０ｍｏｌ％よりも低いと、繰り返し回数が大幅に減少する。このため、ＺｎＳの組成比は、１０ｍｏｌ％以上であることが望ましい。本実施例の結果と、実施例１の結果とを合わせると、ＺｎＳの組成比は、１０ｍｏｌ％以上で４０ｍｏｌ％以下の範囲となる。
【００３１】
実施例３
実施例１と同様に、ＰＣ基板１０１上に、第１誘電体層１０２、記録層１０３、第２誘電体層１０４、及び、反射層１０５を順次スパッタリングにより積層し、第２誘電体層１０４のターゲット組成を種々変化させたディスクを作成した。第１誘電体層１０２には、（ＺｎＳ）８０ｍｏｌ％−（ＳｉＯ２）２０ｍｏｌ％を用い、膜厚を５０ｎｍとした。記録層１０３には、Ｇｅ８Ｔｅ８−Ｓｂ２Ｔｅ３を用い、膜厚を１５ｎｍとした。反射層１０５には、ＡｇＰｄＣｕを用い、膜厚を１００ｎｍとした。第２誘電体層１０４の膜厚は１５ｎｍとした。
【００３２】
実施例２と同様に、ＰＣ基板１０１上に形成されたトラッキングサーボ用の案内溝の深さは２５ｎｍとし、ピッチは０．４μｍとした。波長４０５ｎｍ、対物レンズのＮＡ＝０．６５の光ヘッドを用いて、記録再生特性を測定し、オーバーライト可能な線速の上限と第２誘電体層１０４のターゲット組成との関係を調べた。オーバライト可能な線速の上限は、各線速において長さ１μｍのマークを記録した後にＤＣ消去を行い、ＤＣ消去率が２６ｄＢ以上得られる上限の線速で規定した。結果を、下記表３に示す。
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【００３３】
表３を参照すると、第２誘電体層１０４に、ＺｎＳ、Ｔａ２Ｏ５に加えて、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、又は、Ｂｉ２Ｏ３を混合した材料を用いる場合には、従来のようにＺｎＳ−ＳｉＯ２を用いる場合に比して、オーバライト可能な上限の線速を高くすることができることがわかる。このように、第２誘電体層１０４に、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、又は、Ｂｉ２Ｏ３を混合した材料を用いることにより、特に記録層１０３に隣接して界面層を付加しなくても、結晶化速度を向上させることができ、上限線速を大幅に高くすることが可能である。
【００３４】
実施例４
実施例２と同じＰＣ基板１０１上に、図２に示すように、第１誘電体層１０２、記録層１０３、第２誘電体層１０４、反射層１０５、第３誘電体層１０６を順次スパッタリングにより積層し、第２誘電体層１０４及び第３誘電体層１０６のターゲット組成を種々変化させたディスクを作成した。なお、図２は、２層相変化ディスクのＬ０用メディア（レーザ入射面に近い側の記録メディア）部分を示しており、図示は省略しているが、第３誘電体層１０６上に、更に誘電体層、記録層、誘電体層、及び、反射層を備えている。
【００３５】
第１誘電体層１０２には、ＺｎＳ−ＳｉＯ２を用い、膜厚を４０ｎｍとした。記録層１０３には、Ｇｅ８Ｔｅ８−Ｂｉ１．９Ｉｎ０．１Ｔｅ３を用い、膜厚を７ｎｍとした。第２誘電体層１０４には、（ＺｎＳ）−（Ｙ２Ｏ３）−（Ｔａ２Ｏ５）を用い、膜厚は１５ｎｍとした。反射層１０５には、ＡｇＰｄＣｕを用い、膜厚を１０ｎｍとした。第３誘電体層１０６には、第２誘電体層１０４と同じ（ＺｎＳ）−（Ｙ２Ｏ３）−（Ｔａ２Ｏ５）を用い、膜厚は３０ｎｍとした。第２誘電体層１０４及び第３誘電体層１０６については、（ＺｎＳ）３０ｍｏｌ％−（Ｙ２Ｏ３）３０ｍｏｌ％−（Ｔａ２Ｏ５）４０ｍｏｌ％ターゲットをＡｒガスでスパッタリングして成膜した。
【００３６】
一般に、Ｌ０用メディアの透過率（基板１０１に入射した光に対する第３誘電体層１０６を通過した光の比率）は、少なくとも４０％、望ましくは４５％以上であることが知られている。本実施例の光ディスクの波長４０５ｎｍにおけるＬ０用メディアの透過率は４８％と十分に高い値であった。また、本実施例の光ディスクに対し、温度８５度、湿度９０％、５００時間の環境試験を行ったところ、硫化に起因する腐食は観察されなかった。
【００３７】
以上、実施例を用いて説明したように、第２誘電体層１０４として、亜鉛の硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下とし、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上とした誘電体層を用いることで、第２誘電体層１０４とＡｇを含む反射層１０５とを隣接して配置した場合でも、反射層１０５の硫化の発生を防止できる。このため、第２誘電体層１０４と反射層１０５との間に硫化防止層を設ける必要がなく、青色半導体レーザを用いた記録再生に適した、量産性の高いＡｇ反射層を有する相変化光ディスクを提供することができる。また、第２誘電体層１０４に、シリコン酸化物、アルミニウム酸化物、イットリウム酸化物、及び、ビスマス酸化物を加えることで、界面層を設けなくても、繰り返し可能回数や上限線速を向上することができ、従来ディスクに比して、更に量産性を改善することができる。
【００３８】
ここで、単に硫化を抑制することのみを考えれば、第２誘電体層１０４に、硫黄を含まない誘電体、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、アルミ酸化物、タンタル酸化物等を用いればよい。しかし、これら材料を第２誘電体層１０４に用いた場合には、繰り返し特性が劣化するという問題が生じる。これに対し、第２誘電体層１０４に、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５を用いる場合には、硫化を防止できると共に、記録層１０３における結晶化速度を向上できるという効果を得ることができる。
【００３９】
なお、上記実施例では、Ａｇ反射層１０５に隣接する第２誘電体層１０４をＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５とし、基板１０１と記録層１０３との間の第１誘電体層１０２についてはＺｎＳ−ＳｉＯ２としたが、第１誘電体層１０２を、第２誘電体層１０４と同様に、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５で構成しても良い。この場合には、第１誘電体層１０２に硫化防止の効果はないが、繰り返し特性の向上や線速の向上といった記録再生特性の向上を図ることができる。
【００４０】
実施例４では、Ａｇ反射層１０５上に、第３誘電体層１０６を形成したが、図３に示すように、第３誘電体層１０６上に、別の誘電体層（高屈折率層）１０７を形成することもできる。高屈折率層１０７には、ニオブの酸化物又はチタンの酸化物の何れか、或いは、両者の混合体を用いることができる。この場合には、Ｌ０メディアの透過率を向上できる。通常、Ａｇ反射層１０５に隣接して高屈折率層１０７を設けると、透過率を高めることができる反面、高屈折率層１０７は応力が高く、剥離が生じやすいという欠点がある。しかしながら、ＺｎＳ−Ｔａ２Ｏ５の第３誘電体層１０６は、応力が低いため、高屈折率層１０７の応力を緩和し、剥離を抑制する効果がある。
【００４１】
実施例５
ＲＯＭの密度を向上させる手法の一つとして、図４に示すような超解像ＲＯＭが知られている。この光学的情報記録媒体２００は、基板２０１、誘電体層２０２、超解像層２０３、誘電体層２０４、反射層２０５を有する。超解像層２０３としては、例えば相変化層を使用することが可能である。再生に際して、再生パワを通常より高くすることで、超解像層（相変化層）２０３の一部が溶融する。溶融した部分と溶融していない部分とでは、光学定数が異なるので、例えば、溶融した部分の反射率が溶融していない部分の反射率より高くなるように誘電体層２０２、２０４の膜厚を設定しておくことで、溶融した部分のみ、すなわち、もともとの集光ビーム径よりも小さなビームを用いて情報の再生をすることができ、記録密度を向上させることが可能となる。
【００４２】
通常のＲＯＭ媒体では、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ等の金属反射膜が用いられるが、金属反射膜単層のみが基板上に成膜され、Ｓを含む保護層が使われることはほとんどない。これに対し、超解像層２０３を用いたＲＯＭ媒体では、通常ＲＯＭ媒体と異なり、誘電体層（保護層）２０２、２０４と反射層２０５とが必要となる。誘電体層２０４は、反射層２０５と超解像層２０３との反応を抑制するために必要である。また、反射層２０５は、信号振幅を大きくするために必要である。反射層２０５としては、記録型の光学的情報記録媒体と同様に、高熱伝導率の観点からＡｇを主成分とした反射層を用いることが好ましい。これは、超解像層２０３の熱を速やかに反射層２０５に逃がすことで、溶融した際に生じる超解像層２０３への熱負荷を軽減し、繰り返し再生可能回数を確保するためである。
【００４３】
Ａｇを主成分とした反射層２０５に対しては、上記で説明したように、Ｓを低減しタンタルの酸化物を所定量含有する保護層が信頼性の観点で非常に有効である。図５及び図６に、実施例５の超解像ＲＯＭ媒体の構成例を示す。超解像層２０３は、ＧｅＳｂＴｅで構成され、反射層２０５は、ＡｇＰｄｃｕで構成される。図５は、溶融した部分の反射率が溶融していない部分の反射率より低くなる超解像媒体の一例である。誘電体層２０２、２０４は、（ＺｎＳ）−（ＣｅＯ２）−（Ｔａ２Ｏ５）で構成され、亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上としている。誘電体層２０２については、図５では、この層はＡｇを含む層に隣接していないので、図１における第１誘電体層１０２と同様に、（ＺｎＳ）−（ＳｉＯ２）を用いてもよい。
【００４４】
図６は、溶融した部分の反射率が溶融していない部分の反射率より高くなる超解像媒体の一例である。図６では、溶融した部分の反射率が溶融していない部分の反射率より高くするために、基板２０１上に、Ａｇを主成分とする層（反射率調整層）２０６を付加している。誘電体層２０２、２０４は、（ＺｎＳ）−（ＣｅＯ２）−（Ｔａ２Ｏ５）で構成され、亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上としている。Ａｇを含む反射層２０５及び反射率調整層２０６に隣接して、Ａｇの腐食防止効果を有する誘電体層を用いることで、媒体の信頼性を向上できる。
【００４５】
なお、図５及び図６では、誘電体層２０２、２０４の一例として、（ＺｎＳ）−（ＣｅＯ２）−（Ｔａ２Ｏ５）を用いたが、これには限定されない。亜鉛硫化物の組成比を４０ｍｏｌ％以下、タンタルの酸化物の組成比を２０ｍｏｌ％以上とし、アルミニウムの酸化物、シリコンの酸化物、イットリウムの酸化物、ビスマスの酸化物、及び、セリウムの酸化物の少なくとも１つを含む保護層であれば適用可能である。
【００４６】
図７は、光学的情報記録媒体におけるピット長と信号品質との関係を示している。厚さ０．６ｍｍ、トラックピッチを０．４μｍとし、０．１〜２μｍ長さのピットを有するＲＯＭ基板上に、Ａｇ反射層のみを形成したディスク（基準媒体）と、図５及び図６に示す構成のディスクとについて周波数特性を求めたところ、図７に示す結果が得られた。周波数特性の評価には、実施例２と同一の光ヘッドを用いた。図７の横軸はピット長さを表し、縦軸は信号品質（Ｃ／Ｎ：キャリア対ノイズ比）を表している。図７を参照すると、図５又は図６に示す構成の媒体では、Ａｇ反射層のみを有する通常ＲＯＭ媒体として構成される基準媒体に比して、マークが短くなっても、高いＣ／Ｎ比が得られることがわかる。
【００４７】
上記媒体に対し、８５度９０％環境下で５００時間までの環境試験を行った後、再度、周波数特性を調べたところ、試験前後で、周波数特性に変化は見られなかった。また、剥離や腐食なども観察されなかった。Ａｇを含む層に隣接する誘電体層に、上記構成の誘電体層を用いることで、信頼性が高い媒体を得ることができることが確認できた。このように、本発明は、記録型の光学的情報記録媒体のみならず、再生専用（ＲＯＭ）の光学的情報記録媒体、特に、超解像を利用した高密度なＲＯＭ媒体に好適に適用できることが確認された。
【００４８】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の光学的情報記録媒体は、上記実施形態例にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態の光学的情報記録媒体の構造を示す断面図。
【図２】実施例４の光学的情報記録媒体の構造を示す断面図。
【図３】実施例４の変形例の光学的情報記録媒体の構造を示す断面図。
【図４】超解像媒体の構成の一例を示す断面図。
【図５】実施例５の光学的情報記録媒体の構造を示す断面図。
【図６】実施例５の別の光学的情報記録媒体の構造を示す断面図。
【図７】再生専用光学的情報記録媒体の周波数特性を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５０】
１００：光学的情報記録媒体
１０１：基板
１０２、１０４、１０６：誘電体層
１０３：記録層
１０５：反射層
１０７：高屈折率層
２００：光学的情報記録媒体
２０１：基板
２０２、２０４：誘電体層
２０３：超解像層（相変化層）
２０５：反射層
２０６：反射率調整層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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