JP3738523B2

JP3738523B2 - 記録可能な光ディスク

Info

Publication number: JP3738523B2
Application number: JP09095397A
Authority: JP
Inventors: 正寛古田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-04-09
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2017-04-09
Also published as: US5999512A; JPH10283674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクに関し、特にランド部およびグルーブ部の双方に記録する記録方式に用いられる光ディスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、相変化膜や光磁気膜を記録層として用いた書換可能な光ディスクでは、レーザー光を光ディスク上に絞り込み、ディスク面上にできるレーザー光のスポットにより情報の記録再生がなされる。
従来、このような光ディスクに対して高密度記録を行う方法として、レーザー光の短波長化とともに、ランド部およびグルーブ部の双方に記録するランドグルーブ記録方法が提案されている。
【０００３】
このランドグルーブ記録の方法では、情報が記録されているトラック幅方向の記録密度が、従来のランド（またはグルーブ）記録のみの光ディスクと比べ高密度化される。
このため、情報の記録または消去の際に、誤って隣のランド部またはグルーブ部に記録された情報を消してしまうことがある（クロスイレーズ）。
したがって、ランド部とグルーブ部とに深い段差を設け（あるいは深い溝を形成して）双方の熱的距離を大きくした光ディスクを用いることにより、隣接トラックへの熱伝導を低下させ、隣接トラックの情報消去を防ぐ方法が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の光ディスクでは、ランド部とグルーブ部とに深い段差（深溝）を設けるため、ランド部分とグルーブ部分とに膜厚差が発生し、これに起因して、記録および再生パワーの制御が複雑化するなどの問題点があった。
図７は、従来の光ディスクを示す断面図であり、（ａ）はランド部への記録時、（ｂ）はグルーブ部への記録時を示している。ランド部（凸部）９０Ａとグルーブ部（凹部）９０Ｂとに深い段差が設けられている。なお、９１は記録層、９５，９６は保護膜、９７はガラス基板である。
【０００５】
通常、光ディスクの各層は、膜形成をスパッタリングなどの製膜方法により形成するため、ランド部分９０Ａとグルーブ部分９０Ｂとでは各層において膜厚差が生じる。
これは、シャドーイングと呼ばれる現象であり、グルーブ部９０Ｂがランド部９０Ａの陰となってしまうため、膜形成の際、例えばグルーブ部９０Ｂの記録層９１Ｂの膜厚ｔｂがランド部９０Ａの記録層９１Ａの膜厚ｔａよりも薄くなる（例えば、記録層９１Ａの約６割程度）と考えられる。
【０００６】
したがって、この膜厚差（ｔａ＞ｔｂ）により、記録および消去パワーが、ランド部９０Ａとグルーブ部９０Ｂで異なってしまう。
例えば、膜厚の薄いグルーブ部９０Ｂでは低いパワーＰＢで記録がなされるが、膜厚の厚いランド部９０Ａでは記録を行うには高いパワーＰＡ（ＰＡ＞ＰＢ）が必要となる。
この場合、ランド部およびグルーブ部ごとに、少なくとも２種類の記録、消去パワーが必要となり、装置の構成および制御が複雑化しコストアップにつながるという問題点があった。
【０００７】
また、図７（ｂ）に示すように、グルーブ部９０Ｂへの消去、記録の際は、ランド部９０Ａの記録層９１Ａの膜厚ｔａが厚く熱的マスが大きいため加熱されにくく、記録層９１Ａの情報が消えてしまうことはない。
しかし、図７（ａ）に示すように、ランド部９０Ａへの消去、記録の際は、グルーブ部９０Ｂの記録層９１Ｂの膜厚ｔｂが薄く熱的マスが小さいため加熱されやすく、隣接する記録層９１Ａからの熱により記録層９１Ｂの情報が消去されてしまう場合があり、クロスイレーズ対策として深溝にした効果があまり得られなくなるという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、同一のパワーによりランド部およびグルーブ部の双方に記録，消去できる光ディスクを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明にかかる記録可能な光ディスクは、同心円状またはスパイラル状に形成されたトラッキング用の凸部および凹部を有する基板と、基板上に形成された熱拡散層と、熱拡散層上に形成された保護層と、保護層上に形成された、レーザー光の照射によって情報を記録する記録層とを備え、凹部上に位置する記録層は、その厚さが凸部上に位置する記録層より薄く、凹部上に位置する記録層は、厚さ方向において凸部上に位置する熱拡散層とほぼ一致する高さ位置にあり、凹部上に位置する記録層及び凸部上に位置する記録層には、同じパワーのレーザー光の照射により情報が記録され、レーザー光は、基板の反対側より記録層に照射されることを特徴とするものである。
【０００９】
このほか、本発明による記録可能な光ディスクとして、同心円状またはスパイラル状に形成されたトラッキング用の凸部および凹部を有する基板上に形成されレーザー光の照射により発生した熱を拡散する熱拡散層と、この熱拡散層上に形成された保護層と、この保護層上に形成され各種情報を記録する記録層とを備えてもよい。したがって、凹部に形成された熱拡散層より高い位置にある比較的膜厚の薄い記録層の付近に凸部の熱拡散層が形成され、凸部の比較的膜厚の厚い記録層の付近に凹部の熱拡散層が形成されない。
また、凸部の熱拡散層を、この凸部に隣接する凹部の記録層の近傍に形成してもよく、凹部の記録層および凸部の熱拡散層を、ディスクの厚さ方向でほぼ同じ高さ位置に形成してもよい。また、凹部の熱拡散層および保護層の膜厚の和を、凹部の基板自体の深さの５０〜１５０％としてもよい。したがって、それぞれ凹部の記録層に発生した熱が凸部の熱拡散層により放熱される。
また、基板と反対側のディスク面上に接着され、記録再生に用いるレーザー光の波長で透過性を有する透明基板を備えてもよい。したがって、透明基板を介して熱拡散層とは反対側からレーザー光が照射される。
また、熱拡散層を金属膜で形成してもよい。また、熱拡散層の膜厚を１０〜１００ｎｍとしてもよい。したがって、熱拡散層により熱が効率よく拡散される。
また、記録層を、結晶の状態により反射率の異なる相変化膜から形成してもよい。したがって、相変化光ディスクにおいて、凹部に形成された熱拡散層より高い位置にある比較的膜厚の薄い記録層の付近に凸部の熱拡散層が形成され、凸部の比較的膜厚の厚い記録層の付近に凹部の熱拡散層が形成されない。
【００１０】
また、記録層を、記録用レーザー光の照射により加熱された場合に外部から印加された磁界により磁化方向が変化する光磁気層から形成してもよい。また、保護層と記録層との間に形成され、常温では面内磁化状態であり、再生用レーザー光の照射により加熱された場合に垂直磁化状態となる再生層を備えてもよい。
また、再生層と記録層との間に形成され、常温では垂直磁化状態であり、再生用レーザー光の照射により加熱された場合に磁化消滅状態となる再生中間層を備えてもよい。
【００１１】
また、記録層上に形成され、常温および再生用レーザー光の照射により加熱された場合に垂直磁化状態である再生層と、この再生層と記録層との間に形成され、常温では面内磁化状態であり、レーザー光の照射により加熱された場合に垂直磁化状態となり、さらに高温では磁化消滅状態となる再生中間層を備えてもよい。
したがって、各種の光磁気ディスクにおいて、凹部に形成された熱拡散層より高い位置にある比較的膜厚の薄い記録層の付近に凸部の熱拡散層が形成され、凸部の比較的膜厚の厚い記録層の付近に凹部の熱拡散層が形成されない。
【００１２】
また、同心円状またはスパイラル状に形成されたトラッキング用の凸部および凹部を有する光ディスクにおいて、凹部に形成され情報を記録する記録層と、凸部に形成され情報を記録する記録層と、凸部であって、この凸部と隣接する凹部の記録層の近傍に形成され、凹部の記録層に発生した熱を拡散させる熱拡散層とを備えてもよい。
したがって、凹部の記録層に発生した熱が隣接する凸部の熱拡散層により放熱される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態である光ディスクの断面図であり、（ａ）はランド部への記録消去時、（ｂ）はグルーブ部への記録消去時を示している。
ここでは、第１の実施の形態として、記録層として相変化膜を用いたランド部およびグルーブ部の双方に情報の記録が可能な相変化光ディスクについて説明する。
図１において、基板３は、トラッキング用の凹凸が同心円状またはスパイラル状に形成された円形の基板である。
【００１４】
ランド部（凸部）１０Ａおよびグルーブ部（凹部）１０Ｂの幅は、それぞれ約０．７μｍ、グルーブ部１０Ｂの深さｈすなわちランド部１０Ａ，グルーブ部１０Ｂにおける光ディスクの厚さ方向の高さの差は約１７５ｎｍ（８０〜６００ｎｍ）である。
この基板３上に、ＡｌにＷを添加した熱拡散層１２が、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍの膜厚となるように形成されている。
【００１５】
この熱拡散層１２の上に、ＺｎＳ；ＳｉＯ２からなる下部保護膜２が、グルーブ部１０Ｂにおいて約７５ｎｍの膜厚となるように形成されている。
次に、この下部保護膜２の上に、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５の相変化膜からなる記録層１１が、グルーブ部１０Ｂにおいて約８０ｎｍ（５０〜１５０ｎｍ）の膜厚となるように形成されている。
【００１６】
なお、グルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層１２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致する位置に形成されるのが望ましい。
さらに、この記録層１１の上に、上部保護膜１としてＺｎＳ；ＳｉＯ２が、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍ（５０〜１５０ｎｍ）の膜厚となるように形成されている。
【００１７】
次に、図１を参照して、第１の実施の形態による動作として、相変化光ディスクの記録消去動作について説明する。
相変化光ディスクの記録および再生を行う際は、熱拡散層１２の形成されていないディスク面側から、所定位置のランド部１０Ａまたはグルーブ部１０Ｂにレーザー光を照射することにより記録再生を行う。
通常、スパッタリングにより相変化膜からなる記録層１１を形成した場合、形成直後にはアモルファス状態になっている。なお、熱処理などをすることにより初期化状態を結晶化状態とすることも可能である。
【００１８】
相変化光ディスクに情報を記録する場合、記録層１１の結晶構造が、初期化状態であるアモルファス状態から結晶化状態に相変化するために必要なパワーのレーザー光（約１３ｍＷ）を照射することにより記録が行われる。
また、相変化光ディスクに記録されている情報を消去する場合、記録層１１の結晶構造が、結晶化状態からアモルファス状態に相変化するのに必要な消去パワーであって、アモルファス状態の部分はアモルファス状態を保てるパワーのレーザー光（約１７ｍＷ）を照射することによって消去が行われる。
【００１９】
ランド部１０Ａに対して記録消去する場合、図１（ａ）に示すように、所定パワーＰのレーザー光の照射によりランド部１０Ａが熱せられる。これにより、記録層１１Ａの結晶構造がアモルファス状態から結晶化状態に相変化するものとなり、情報が記録される。
ここで、記録層１１Ａの膜厚がグルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂの膜厚より厚いにもかかわらず、ランド部１０Ａの記録層１１Ａの近傍には熱拡散層１２が形成されていないことから、レーザー光の記録パワーはほとんど記録層１１Ａの加熱に利用されるものとなり、膜厚の薄いグルーブ部１０Ｂに対する記録消去パワーと等しい比較的低いパワーのレーザー光で効率よく加熱できる。
【００２０】
また、加熱されたランド部１０Ａの記録層１１から隣接するグルーブ部１０Ｂに対して熱が伝導されるが、ランド部１０Ａの熱拡散層１２Ａにより熱がトラック方向に沿って拡散される。
したがって、ランド部１０Ａの記録層１１Ａからの熱により、消去が生じる温度までグルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂが加熱されなくなり、隣接するグルーブ部１０Ｂに対する誤った消去が抑止される。
【００２１】
一方、グルーブ部１０Ｂに対して記録消去する場合、図１（ｂ）に示すように、所定パワーＰのレーザー光の照射によりグルーブ部１０Ｂが熱せられる。これにより、記録層１１Ｂの結晶構造がアモルファス状態から結晶化状態に相変化するものとなり、情報が記録される。
ここで、グルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂの近傍には熱拡散層１２Ａが形成されていることから、記録層１１Ｂの膜厚がランド部１０Ａの記録層１１Ａより薄いにもかかわらず、ランド部１０Ａの熱拡散層１２Ａにより熱がトラック方向に沿って拡散される。
【００２２】
したがって、グルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂからの熱により、消去が生じる温度までランド部１０Ａの記録層１１Ａが加熱されなくなり、隣接するランド部１０Ａに対する誤った消去が抑止される。
また、グルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂに対して記録消去を行う場合、熱拡散層がない従来の光ディスクと比較して、より高いパワーで記録消去することができ、膜厚の厚いランド部１０Ａへの記録消去パワーに等しいパワーのレーザー光で安定した記録消去を行うことができる。
【００２３】
このように、グルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂから隣接ランド部１０Ａの熱拡散層１２Ａまでの熱抵抗が、記録層１１Ａまでの熱抵抗に比較して小さく、熱伝導的に近い位置に熱拡散層を形成したので、従来のように、単にランド部とグルーブ部とに深い段差（深溝）を設けた場合と比較して、ランド部およびグルーブ部の記録層に膜厚差が発生する場合でも、隣接するランド部に対する誤った消去（クロスイレーズ）を発生させることなく、等しいパワーのレーザー光により安定して記録消去することができ、装置の構成および制御を簡略化できる。
【００２４】
なお、グルーブ部１０Ｂの記録層１１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層１２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致する位置に形成されるのが望ましく、記録層１１Ｂと熱拡散層１２Ａとを熱伝導的に近い位置に確実に形成できる。
また、グルーブ部１０Ｂにおいて熱拡散層１２Ｂの膜厚と下部保護膜２Ｂの膜厚との和ｔｂｂが、基板３のグルーブ部１０Ｂの深さｈとほぼ等しく、例えば深さｈの５０〜１５０％となるように各層の膜厚を決定してもよく、記録層１１Ｂと熱拡散層１２Ａとを熱伝導的に近い位置に確実に形成できる。
【００２５】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図２は本発明の第２の実施の形態である光ディスクの断面図であり、（ａ）はランド部への記録消去時、（ｂ）はグルーブ部への記録消去時を示している。
ここでは、第２の実施の形態として、記録層に光磁気膜を用いてランド部およびグルーブ部の双方に情報の記録が可能な光磁気ディスクについて説明する。
図２において、基板３は、トラッキング用の凹凸が同心円状またはスパイラル状に形成された円形の基板である。
【００２６】
ランド部（凸部）１０Ａおよびグルーブ部（凹部）１０Ｂの幅は、それぞれ約０．７μｍ、凹部１０Ｂの深さｈすなわちランド部１０Ａ，グルーブ部１０Ｂにおける光ディスクの厚さ方向の高さの差は約１７５ｎｍ（８０〜６００ｎｍ）である。
この基板３上に、ＡｌにＷを添加した熱拡散層２２が、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍ（１０〜５００ｎｍ）の膜厚となるように形成されている。
【００２７】
この熱拡散層２２の上に、ＺｎＳ；ＳｉＯ２からなる下部保護膜２が、グルーブ部１０Ｂにおいて約７５ｎｍの膜厚となるように形成されている。
次に、この下部保護膜２の上に、常温で垂直磁化状態となる光磁気膜ＴｂＦｅＣｏなどの垂直磁化膜からなる記録層２１が、グルーブ部１０Ｂにおいて約８０ｎｍ（５０〜１５０ｎｍ）の膜厚となるように形成されている。
【００２８】
なお、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致する位置に形成されるのが望ましい。
さらに、この記録層２１の上に、上部保護膜１としてＺｎＳ；ＳｉＯ２が、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍ（５０〜１５０ｎｍ）の膜厚となるように形成されている。
【００２９】
次に、図２を参照して、第２の実施の形態による動作として、光磁気ディスクの記録消去動作について説明する。
第２の実施の形態による光磁気ディスクの記録および消去を行う際は、熱拡散層２２の形成されていないディスク面側から、所定位置のランド部１０Ａまたはグルーブ部１０Ｂに所定の消去パワーのレーザー光（約９ｍＷ）を照射して加熱するとともに、その加熱部分に所定方向の磁界を印可して、記録層２１の磁化方向を変化させることにより、所望の情報を記録し消去（初期化）する。
【００３０】
情報を記録する場合、所定再生パワーのレーザー光（約９ｍＷ）を照射する。これにより、記録層２１の温度がキュリー点近傍まで達し、記録用磁界（約３００Ｏｅ）により磁化反転可能となり、その高温部に記録用磁界（上向き：情報”１”とする。）を印加することにより、記録層２１に情報が記録される。
また、情報を消去（初期化）する場合、所定消去パワーのレーザー光（約９ｍＷ）を照射する。これにより、記録層２１の温度がキュリー点近傍まで達し、記録用磁界（約３００Ｏｅ）により磁化反転可能となり、その高温部に初期化用磁界（下向き：情報”０”とする。）を印加することにより、記録層２１の情報を消去（初期化）する。
【００３１】
ランド部１０Ａに対して記録消去する場合、図２（ａ）に示すように、所定パワーＰのレーザー光の照射によりランド部１０Ａが熱せられる。これにより、記録層２１Ａの温度がキュリー点近傍まで達し、外部から印可された磁界に応じて情報が記録される。
ここで、記録層２１Ａの膜厚がグルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂの膜厚より厚いにもかかわらず、ランド部１０Ａの記録層２１Ａの近傍には熱拡散層２２が形成されていないことから、レーザー光の記録パワーはほとんど記録層２１Ａの加熱に利用されるものとなり、膜厚の薄いグルーブ部１０Ｂに対する記録消去パワーと等しい比較的低いパワーのレーザー光で効率よく加熱できる。
【００３２】
また、加熱されたランド部１０Ａの記録層２１から隣接するグルーブ部１０Ｂに対して熱が伝導されるが、ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａにより熱がトラック方向に沿って拡散される。
したがって、ランド部１０Ａの記録層２１Ａからの熱により、消去が生じる温度までグルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂが加熱されなくなり、隣接するグルーブ部１０Ｂに対する誤った消去が抑止される。
【００３３】
一方、グルーブ部１０Ｂに対して記録消去する場合、図２（ｂ）に示すように、所定パワーＰのレーザー光の照射によりグルーブ部１０Ｂが熱せられる。これにより、記録層１１Ｂの温度がキュリー点近傍まで達し、外部から印可された磁界に応じて情報が記録される。
ここで、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂの近傍には熱拡散層２２Ａが形成されていることから、記録層２１Ｂの膜厚がランド部１０Ａの記録層２１Ａより薄いにもかかわらず、ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａにより熱がトラック方向に沿って拡散される。
【００３４】
したがって、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂからの熱により、消去が生じる温度までランド部１０Ａの記録層２１Ａが加熱されなくなり、隣接するランド部１０Ａに対する誤った消去が抑止される。
また、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂに対して記録消去を行う場合、熱拡散層がない従来の光ディスクと比較して、より高いパワーで記録消去することができ、膜厚の厚いランド部１０Ａへの記録消去パワーに等しいパワーのレーザー光で安定した記録消去を行うことができる。
【００３５】
このように、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂから隣接ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａまでの熱抵抗が、記録層２１Ａまでの熱抵抗に比較して小さく、熱伝導的に近い位置に熱拡散層を形成したので、従来のように、単にランド部とグルーブ部とに深い段差（深溝）を設けた場合と比較して、ランド部およびグルーブ部の記録層に膜厚差が発生する場合でも、隣接するランド部に対する誤った消去（クロスイレーズ）を発生させることなく、等しいパワーのレーザー光により安定して記録消去することができ、装置の構成および制御を簡略化できる。
【００３６】
なお、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致する位置に形成されるのが望ましく、記録層２１Ｂと熱拡散層２２Ａとを熱伝導的に近い位置に確実に形成できる。
また、グルーブ部１０Ｂにおいて熱拡散層２２Ｂの膜厚と下部保護膜２Ｂの膜厚との和ｔｂｂが、基板３のグルーブ部１０Ｂの深さｈとほぼ等しく、例えば深さｈの５０〜１５０％となるように各層の膜厚を決定してもよく、記録層２１Ｂと熱拡散層２２Ａとを熱伝導的に近い位置に確実に形成できる。
【００３７】
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図３は、本発明の第３の実施の形態による光ディスクの断面図であり、特に、前述の第２の実施の形態（図２参照）を、磁気的超解像（ＭＳＲ）を利用した光磁気ディスク（いわゆるＣＡＤ方式と呼ばれる光ディスク）に適用したものである。
なお、図３において、前述の第２の実施の形態（図２参照）と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００３８】
この場合、磁気的超解像により高密度の記録再生を行うため、第２の実施の形態に加え、上部保護層１と常温で垂直磁化状態となる記録層２１との間に、再生層２３がグルーブ部１０Ｂにおいて約３０ｎｍの膜厚となるように形成されている。
再生層２３は、常温で面内磁化状態となり記録消去パワー（約９ｍＷ）より小さい所定再生パワー（約２〜４ｍＷ）以上のパワーのレーザー光による加熱により垂直磁化状態となる。
【００３９】
この再生層２３として、ＧｄＦｅＣｏからなる光磁気膜を用いる場合、上記要件を満たすために、Ｇｄの組成は２６〜３３atm%であるものが適当である。
また、この膜中のＦｅＣｏにおけるＣｏの組成は、その再生特性から５〜８０atm%であるものが適当である。
【００４０】
なお、前述（図２参照）と同様に、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂから隣接ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａまでの熱抵抗が、記録層２１Ａまでの熱抵抗に比較して小さく、熱伝導的に近い位置に熱拡散層２２Ａが形成されている。
例えば、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致するに形成されるのが望ましい。
【００４１】
これにより、従来のように、単にランド部とグルーブ部とに深い段差（深溝）を設けた場合と比較して、ランド部およびグルーブ部の記録層に膜厚差が発生する場合でも、隣接するランド部に対する誤った消去（クロスイレーズ）を発生させることなく、等しいパワーのレーザー光により安定して記録消去することができ、装置の構成および制御を簡略化できる。
なお、第２の実施の形態に比較して、再生層２３が追加されているが、この再生層２３は記録消去パワーにより垂直磁化状態となることから、記録層２１に対する記録消去動作は前述と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００４２】
次に、図４を参照して、本発明の第４の実施の形態について説明する。
図４は、本発明の第４の実施の形態による光ディスクの断面図であり、特に、前述の第３の実施の形態（図２参照）を、磁気的超解像（ＭＳＲ）を利用した光磁気ディスク（いわゆるダブルマスクＣＡＤ方式と呼ばれる光ディスク）に適用したものである。
なお、図４において、前述の第３の実施の形態（図３参照）と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００４３】
この場合、磁気的超解像により高密度の記録再生を行うため、第３の実施の形態に加え、記録層２１と再生層２３との間に再生中間層２４が、グルーブ部１０Ｂにおいて約３０ｎｍの膜厚となるように形成されている。
再生中間層２４は、常温では面内磁化状態であるが、記録消去パワー（約９ｍＷ）より小さい所定再生パワー（約２〜４ｍＷ）以上のパワーのレーザー光が照射された場合にはその部分の温度が上がり垂直磁化状態となり、さらに温度が上がるとキュリー点に達し磁化消失状態となる。
【００４４】
この際、再生中間層２４のキュリー点は、再生層２３が面内磁化状態から垂直磁化状態に変化する温度よりも高くなければならない。
この再生中間層２４としてＴｂＦｅからなる光磁化膜を用いる場合、上記要件を満たすためには、Ｔｂ組成は１９atm%から２５atm%であるものが適当である。
【００４５】
なお、前述（図２，３参照）と同様に、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂから隣接ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａまでの熱抵抗が、記録層２１Ａまでの熱抵抗に比較して小さく、熱伝導的に近い位置に熱拡散層２２Ａが形成されている。
例えば、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致するに形成されるのが望ましい。
【００４６】
これにより、従来のように、単にランド部とグルーブ部とに深い段差（深溝）を設けた場合と比較して、ランド部およびグルーブ部の記録層に膜厚差が発生する場合でも、隣接するランド部に対する誤った消去（クロスイレーズ）を発生させることなく、等しいパワーのレーザー光により安定して記録消去することができ、装置の構成および制御を簡略化できる。
なお、第３の実施の形態に比較して、再生中間層２４が追加されているが、この再生中間層２４は記録消去パワーにより垂直磁化状態となることから、記録層２１に対する記録消去動作は前述と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００４７】
次に、図５を参照して、本発明の第５の実施の形態について説明する。
図５は、本発明の第５の実施の形態による光ディスクの断面図であり、特に、前述の第１の実施の形態（図２参照）を、磁気的超解像（ＭＳＲ）を利用した光磁気ディスク（いわゆるダブルマスク方式と呼ばれる光ディスク）に適用したものである。
なお、図５において、前述の第２の実施の形態（図２参照）と同じまたは同等部分には同一符号を付してある。
【００４８】
この場合、磁気的超解像により高密度の記録再生を行うため、第２の実施の形態に加え、記録層２１の上に再生中間層５４がグルーブ部１０Ｂにおいて約５０ｎｍとなるように形成され、この再生中間層５４と下部保護層２との間に再生層５３がグルーブ部１０Ｂにおいて約３０ｎｍの膜厚となるように形成されている。
再生層５３は、常温および再生パワーのレーザー光（約２〜４ｍＷ）が照射された場合でも垂直磁化状態となり、再生中間層５４は、常温では面内磁化状態であるが再生パワーのレーザー光の照射により温度上昇した場合に垂直磁化状態となり、さらに温度が上がるとキュリー点に達して磁化消失するものである。
【００４９】
再生層５３としてＧｄＦｅＣｏからなる光磁化膜を用いる場合、再生特性上、Ｇｄの組成は２４〜２６atm%であるものが適当である。
また、この膜中のＦｅＣｏにおけるＣｏの組成は５〜８０atm%であるものが適当である。
さらに、再生中間層５４としてＧｄＦｅからなる光磁化膜を用いる場合、上記要件を満たすためには、Ｇｄの組成は２６〜３３atm%であるものが適当である。
【００５０】
なお、前述（図２参照）と同様に、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂから隣接ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａまでの熱抵抗が、記録層２１Ａまでの熱抵抗に比較して小さく、熱伝導的に近い位置に熱拡散層２２Ａが形成されている。
例えば、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂおよびランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａは、光ディスクの厚さ方向における高さ位置として、ほぼ一致するに形成されるのが望ましい。
【００５１】
これにより、従来のように、単にランド部とグルーブ部とに深い段差（深溝）を設けた場合と比較して、ランド部およびグルーブ部の記録層に膜厚差が発生する場合でも、隣接するランド部に対する誤った消去（クロスイレーズ）を発生させることなく、等しいパワーのレーザー光により安定して記録消去することができ、装置の構成および制御を簡略化できる。
なお、第２の実施の形態に比較して、再生層５３，再生中間層５４が追加されているが、これらの層は記録消去パワーにより垂直磁化状態となることから、記録層２１に対する記録消去動作は前述と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００５２】
なお、以上の第３〜第５の実施の形態において、グルーブ部１０Ｂの記録層２１Ｂから隣接ランド部１０Ａの熱拡散層２２Ａまでの熱抵抗が、記録層２１Ａまでの熱抵抗に比較して小さく、熱伝導的に近い位置に熱拡散層２２Ａを形成する方法の一つとして、グルーブ部１０Ｂにおいて熱拡散層２２Ｂの膜厚と下部保護膜２Ｂの膜厚との和ｔｂｂが、基板３のグルーブ部１０Ｂの深さｈとほぼ等しく、例えば、膜厚和ｔｂｂが深さｈの５０〜１５０％となるように各層の膜厚を決定してもよく、記録層２１Ｂと熱拡散層２２Ａとを熱伝導的に近い位置に確実に形成できる。
【００５３】
また、本発明の第６の実施の形態として、図６に示すように、光ディスクの上部保護層１側の面に、使用するレーザー光の波長において透過性を有するガラス、Ａｌ２０３（アルミナ）、ＳｉＯ２などからなる約１ｍｍ厚の円形の透明基板４を接着してもよい。
図６には、第１の実施の形態（図１参照）の光ディスク（相変化光ディスク）に第６の実施の形態を適用した例が示されているが、これに限定されるものではなく、第２〜第５の実施例（図２〜５参照）の各光ディスク（光磁気ディスク）にも同様にして適用することができる。
これにより、従来の光ディスク再生装置にて本発明の各光ディスクを記録再生することができる。
【００５４】
【実施例】
次に、本発明の実施例として、前述した第１〜第５の実施の形態による光ディスクの形成方法について説明する。
第１の実施の形態（図１参照）による光ディスク（相変化光ディスク）を形成する場合、まず、２Ｐ法などにより形成された高低差、約１７５ｎｍのトラッキング用のランド部（凸部）１０Ａおよびグルーブ部（凹部）１０Ｂを同心円状またはスパイラル状に有する基板３上に、ＲＦマグネトロンスパッタにより、Ａｌ：Ｗからなる熱拡散層１２を、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍの膜厚となるように形成する。
【００５５】
この際、ＡｌにＷを添加したターゲットを用い、スパッタ装置のチャンバー内のガス圧を、一旦、１×１０^-6Torr以下に排気した後、Ａｒガスを導入して、チャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてスパッタを行う。
この上にＺｎＳ；ＳｉＯ２からなる下部保護層２を、グルーブ部１０Ｂにおいて約７５ｎｍとなるように形成する。
この際、ＺｎＳ；ＳｉＯ２のターゲットを用い、スパッタ装置のチャンバー内を、一旦、１×１０^-6Torr以下に排気した後、Ａｒガスを導入し、チャンバー内のガス圧が５×１０^-3Torrとする。
【００５６】
次に、同様にＲＦマグネトロンスパッタにより、下部保護層２の上にＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５からなる記録層１１を、グルーブ部１０Ｂにおいて約８０ｎｍとなるように形成する。
この際、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５のターゲットを用い、スパッタ装置内の条件は、ＺｎＳ；ＳｉＯ２の場合と同様である。
さらに記録層１１の上に、上部保護層１としてＺｎＳ；ＳｉＯ２を下部保護層２と同様の方法により、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍとなるように形成する。
【００５７】
次に、第２の実施の形態（図２参照）による光ディスク（相変化光ディスク）を形成する場合、まず、２Ｐ法などにより形成された高低差、約１７５ｎｍのトラッキング用のランド部（凸部）１０Ａおよびグルーブ部（凹部）１０Ｂを同心円状またはスパイラル状に有する基板３上に、ＲＦマグネトロンスパッタにより、Ａｌ：Ｗからなる熱拡散層２２を、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍの膜厚となるように形成する。
【００５８】
この際、ＡｌにＷを添加したターゲットを用い、スパッタ装置のチャンバー内のガス圧を、一旦、１×１０^-6Torr以下に排気した後、Ａｒガスを導入して、チャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてスパッタを行う。
この上にＺｎＳ；ＳｉＯ２からなる下部保護層２を、グルーブ部１０Ｂにおいて約７５ｎｍの膜厚となるように形成する。
この際、Ｓｉターゲットを用い、スパッタ装置のチャンバー内のガス圧を、一旦、１×１０^-6Torr以下に排気した後、ＡｒとＮ２の混合ガスを導入して、チャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてスパッタを行う。
【００５９】
次に、この下部保護層２の上に、記録層２１としてＴｂＦｅＣｏなどからなる垂直磁化する光磁気膜を、グルーブ部１０Ｂにおいて約１００ｎｍの膜厚となるように形成する。
ここでは、Ｔｂ、Ｆｅ、Ｃｏのそれぞれのターゲットを用い、Ａｒガスを導入してチャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてコスパッタを行う。
この際形成されるＴｂＦｅＣｏの組成は、（Ｔｂ：２１atm%、Ｆｅ：６３．２atm%、Ｃｏ：１５．８atm%）である。
【００６０】
さらに、この記録層２１上に、ＲＦマグネトロンスパッタにより、ＳｉＮからなる上部保護層１を、グルーブ部１０Ｂにおいて約７０ｎｍの膜厚となるように形成する。
この際、Ｓｉターゲットを用い、スパッタ装置のチャンバー内のガス圧を、一旦、１×１０^-6Torr以下に排気した後、ＡｒとＮ２の混合ガスを導入して、チャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてスパッタを行う。
【００６１】
なお、第３の実施の形態（図３参照）による光ディスク（相変化光ディスク）を形成する場合、前述した第２の実施の形態の光ディスク形成方法において、記録層２１まで形成したものの上に、再生層２３としてＧｄＦｅＣｏなどからなる、常温で面内磁化を示す光磁気膜を、グルーブ部１０Ｂにおいて約５０ｎｍの膜厚となるように形成する。
ここでは、Ｇｄ、Ｆｅ、Ｃｏのそれぞれのターゲットを用い、Ａｒガスを導入してチャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてコスパッタを行うことにより形成する。
【００６２】
この際に形成されるＧｄＦｅＣｏの組成は、（Ｇｄ：２９atm%、Ｆｅ：５６．８atm%、Ｃｏ：１４．２atm%）であるが、この組成に限られず、常温では面内磁化膜状態であり、再生時のパワーが照射された際は垂直磁化状態となる膜であれば良い。
この上に、前述の第２の実施の形態と同様の方法により上部保護層１を形成する。
なお、この場合の記録層は、グルーブ部１０Ｂにおいて約５０ｎｍの膜厚となるように形成される。
【００６３】
なお、第４の実施の形態（図４参照）による光ディスク（相変化光ディスク）を形成する場合、前述した第３の実施の形態の光ディスク形成方法において、記録層２１まで形成したものの上に、再生中間層２４としてＴｂＦｅからなる磁性体膜であって、常温で垂直磁化状態を示すが高温となったときキュリー点に達し磁化を失う膜を、グルーブ部１０Ｂにおいて約３０ｎｍの膜厚で形成する。
ここでは、Ｔｂ、Ｆｅのそれぞれのターゲットを用い、Ａｒガスを導入してチャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてコスパッタを行うことにより形成する。
【００６４】
この際に形成されるＴｂＦｅＣｏの組成は、（Ｔｂ：２１atm%、Ｆｅ：７９atm%）である。
この上に、前述の第３の実施の形態と同様の方法により、再生層２３および上部保護層１をそれぞれ形成する。
【００６５】
さらに、第５の実施の形態（図５参照）による光ディスク（相変化光ディスク）を形成する場合、前述した第２の実施の形態の光ディスク形成方法において、記録層２１まで形成したものの上に、再生中間層５４として、ＧｄＦｅなどからなる磁性体膜であって、常温では面内磁化状態であるが、再生用レーザー光が照射され、ある一定温度以上になると垂直磁化状態を示し、それより高いある温度以上になると磁化を失う光磁気膜を、グルーブ部１０Ｂにおいて約５０ｎｍの膜厚となるように形成する。
【００６６】
ここでは、Ｇｄ、Ｆｅのそれぞれのターゲットを用い、Ａｒガスを導入してチャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてコスパッタを行うことにより形成する。
この際に形成されるＧｄＦｅＣｏの組成は、（Ｇｄ：２９atm%、Ｆｅ：７１atm%）であるが、この組成に限られず、レーザー光の照射されたレーザースポット内において、低温領域では面内磁化状態を示し、それよりも温度の高い領域（中温領域）では垂直磁化状態となり、更に高温となった状態では、キュリー点に達し磁化を失うものであればよい。
【００６７】
さらに、この再生中間層５４の上に、再生層５３としてＧｄＦｅＣｏからなる磁性体膜であって、常温およびレーザー光が照射された際においても垂直磁化状態を示す光磁気膜を、グルーブ部１０Ｂにおいて約５０ｎｍの膜厚となるように形成する。
ここでは、Ｇｄ、Ｆｅ、Ｃｏのそれぞれのターゲットを用い、Ａｒガスを導入してチャンバー内のガス圧を５×１０^-3Torrとしてコスパッタを行うことにより形成する。
【００６８】
この際に形成されるＧｄＦｅＣｏの組成は、（Ｇｄ：２５atm%、Ｆｅ：６０atm%、Ｃｏ：１５atm%）であるが、この組成に限られず、常温および再生パワーのレーザー光が照射された際でも垂直磁化状態を示す膜であれば良い。
この上に、前述した第１の実施の形態と同様の方法により上部保護層１を形成する。
なお、この場合の記録層２１は、グルーブ部１０Ｂにおいて約５０ｎｍの膜厚となるように形成される。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、同心円状またはスパイラル状に形成されたトラッキング用の凸部および凹部を有する基板と、基板上に形成された熱拡散層と、熱拡散層上に形成された保護層と、保護層上に形成された、レーザー光の照射によって情報を記録する記録層とを備え、凹部上に位置する記録層は、その厚さが凸部上に位置する記録層より薄く、凹部上に位置する記録層は、厚さ方向において凸部上に位置する熱拡散層とほぼ一致する高さ位置にあり、凹部上に位置する記録層及び凸部上に位置する記録層には、同じパワーのレーザー光の照射により情報が記録され、レーザー光は、基板の反対側より記録層に照射されるものとしたので、凹部の薄い記録層に発生した熱を確実に放熱することができる。したがって、従来のように、単に凸部と凹部とに深い段差（深溝）を設けた場合と比較して、凸部および凹部の記録層に膜厚差が発生する場合でも、隣接する凸部に対する誤った消去（クロスイレーズ）を発生させることなく、等しいパワーのレーザー光により安定して記録消去することができ、装置の構成および制御を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光ディスク（相変化光ディスク）を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による光ディスク（光磁気ディスク）を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態による光ディスク（光磁気ディスク：ＣＡＤ方式）を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態による光ディスク（光磁気ディスク：ダブルマスクＣＡＤ方式）を示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態による光ディスク（光磁気ディスク：ダブルマスク方式）を示す断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態による光ディスク（相変化光ディスク）を示す断面図である。
【図７】従来の光ディスク（相変化光ディスク）を示す断面図である。
【符号の説明】
１…上部保護層、２…下部保護層、３…基板、４…透明基板、１０Ａ…ランド部（凸部）、１０Ｂ…グルーブ部（凹部）、１１，２１…記録層、１２，２２…熱拡散層、２３，５３…再生層、２４，５４…中間再生層。

Claims

同心円状またはスパイラル状に形成されたトラッキング用の凸部および凹部を有する基板と、
基板上に形成された熱拡散層と、
熱拡散層上に形成された保護層と、
保護層上に形成された、レーザー光の照射によって情報を記録する記録層とを備え、
凹部上に位置する記録層は、その厚さが凸部上に位置する記録層より薄く、
凹部上に位置する記録層は、厚さ方向において凸部上に位置する熱拡散層とほぼ一致する高さ位置にあり、
凹部上に位置する記録層及び凸部上に位置する記録層には、同じパワーのレーザー光の照射により情報が記録され、
レーザー光は、基板の反対側より記録層に照射されることを特徴とする記録可能な光ディスク。