JPH0528532A - Optical recording medium - Google Patents
Optical recording mediumInfo
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- JPH0528532A JPH0528532A JP3201356A JP20135691A JPH0528532A JP H0528532 A JPH0528532 A JP H0528532A JP 3201356 A JP3201356 A JP 3201356A JP 20135691 A JP20135691 A JP 20135691A JP H0528532 A JPH0528532 A JP H0528532A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、光記録媒体に関し、
特に、結晶質−非晶質間の相転移を利用する光記録媒体
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording medium,
In particular, the present invention relates to an optical recording medium that utilizes a crystalline-amorphous phase transition.
【０００２】[0002]
【従来の技術】レーザビームにより記録を行う光記録材
料として、結晶質−非晶質間の相転移を利用する光相変
化材料がある。その代表的な例は、テルル（Ｔｅ）をベ
ースとしたカルコゲナイド系の多元合金（Ｔｅ−Ａｓ−
Ｇｅ、ＴｅＯx −Ｓｎ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂなど）
である。2. Description of the Related Art As an optical recording material for recording with a laser beam, there is an optical phase change material utilizing a phase transition between crystalline and amorphous. A typical example thereof is a chalcogenide-based multi-component alloy (Te-As-) based on tellurium (Te).
Ge, TeO x -Sn-Ge, Te-Se-Sb , etc.)
Is.
【０００３】なお、特開平１−２５８２４２号公報に
は、結晶質・非晶質間の相転移により記録・消去を行う
記録層を有する光記録媒体において、記録層に隣接して
この記録層より熱伝導率の大きい材料から成る冷却層を
全面に設け、この冷却層によって記録層全体を急冷する
ことにより、安定な高速記録・消去の達成を図った光記
録媒体が提案されている。Japanese Patent Laid-Open No. 1-258242 discloses an optical recording medium having a recording layer for recording / erasing by a phase transition between crystalline and amorphous. An optical recording medium has been proposed in which a cooling layer made of a material having a high thermal conductivity is provided on the entire surface and the entire recording layer is rapidly cooled by this cooling layer to achieve stable high-speed recording / erasing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】光記録材料として従来
より用いられている上述のカルコゲナイド系の多元合金
は、一般に結晶質−非晶質間の相転移の転移温度が低
い。例えば、Ｔｅ−Ａｓ−Ｇｅでは１２０℃、ＴｅＯx
−Ｓｎ−Ｇｅでは１３０℃である。このように転移温度
が低いことは、書き込みや消去を容易に行うことができ
る点では有利であるが、記録の安定性の点では好ましく
ない。The above-mentioned chalcogenide-based multi-component alloys that have been conventionally used as optical recording materials generally have a low transition temperature of crystalline-amorphous phase transition. For example, Te-As-Ge has a temperature of 120 ° C. and TeO x.
-Sn-Ge is 130 degreeC. Such a low transition temperature is advantageous in that writing and erasing can be easily performed, but is not preferable in terms of recording stability.
【０００５】従って、この発明の目的は、記録の安定性
が高い相転移型の光記録媒体を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a phase transition type optical recording medium having high recording stability.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、特願平２−
２９８６号において、非晶質（アモルファス）または多
結晶のシリコン（Ｓｉ）薄膜またはゲルマニウム（Ｇ
ｅ）薄膜にレーザビームを照射して溶融し、その後固化
して非晶質化することにより緻密で均質な非晶質Ｓｉ薄
膜または非晶質Ｇｅ薄膜を形成する方法を提案した。本
発明者は、その後にこの非晶質化法についてより詳細に
研究を行い、その研究結果に基づいて鋭意検討を行った
結果、この発明を案出するに至ったものである。Means for Solving the Problems
2986, amorphous or polycrystalline silicon (Si) thin films or germanium (G).
e) A method of forming a dense and homogeneous amorphous Si thin film or amorphous Ge thin film by irradiating a thin film with a laser beam to melt it, and then solidifying it to make it amorphous has been proposed. The present inventor subsequently conducted a more detailed study on this amorphization method, and after intensive studies based on the results of the study, the present invention has come to the present invention.
【０００７】すなわち、上記目的を達成するために、第
１の発明による光記録媒体は、基板（１）と、基板
（１）上に形成されたIV族元素を主成分とする結晶質の
半導体薄膜から成る記録層（２）とを有し、記録層
（２）に第１の厚さを有する部分（２ａ）及び第１の厚
さよりも小さい第２の厚さを有する部分（２ｂ）が設け
られ、記録層（２）のうちの第２の厚さを有する部分
（２ｂ）にレーザビーム（Ｌ）を照射してこの部分（２
ｂ）を溶融し、その後固化してこの部分（２ｂ）を非晶
質化することにより記録を行うようにしたものである。
ここで、記録層（２）を構成する結晶質の半導体薄膜と
しては、多結晶または単結晶のＳｉ薄膜や多結晶または
単結晶のＧｅ薄膜のほか、ＳｉとＧｅとの化合物から成
る多結晶または単結晶の半導体薄膜などを用いることが
できる。基板（１）としては、ガラス基板や石英基板の
ほか、樹脂基板などを用いることができる。In other words, in order to achieve the above object, the optical recording medium according to the first invention comprises a substrate (1) and a crystalline semiconductor formed on the substrate (1) and containing a group IV element as a main component. A recording layer (2) made of a thin film, and a recording layer (2) has a portion (2a) having a first thickness and a portion (2b) having a second thickness smaller than the first thickness. A portion (2b) of the recording layer (2) having a second thickness is irradiated with a laser beam (L) and the portion (2b) is provided.
Recording is performed by melting b) and then solidifying it to make this portion (2b) amorphous.
Here, as the crystalline semiconductor thin film forming the recording layer (2), a polycrystalline or single crystalline Si thin film, a polycrystalline or single crystalline Ge thin film, or a polycrystalline or thin film composed of a compound of Si and Ge, A single crystal semiconductor thin film or the like can be used. As the substrate (1), a glass substrate, a quartz substrate, or a resin substrate can be used.
【０００８】第２の発明による光記録媒体は、第１の発
明による光記録媒体において、結晶質の半導体薄膜が多
結晶または単結晶のシリコン薄膜であり、第１の厚さが
１８ｎｍ以上であり、第２の厚さが０ｎｍよりも大き
く、かつ５０ｎｍ以下であるものである。An optical recording medium according to a second invention is the optical recording medium according to the first invention, in which the crystalline semiconductor thin film is a polycrystalline or single-crystal silicon thin film, and the first thickness is 18 nm or more. The second thickness is greater than 0 nm and 50 nm or less.
【０００９】第３の発明による光記録媒体は、基板
（１）と、基板（１）上に形成されたIV族元素を主成分
とする結晶質の半導体薄膜から成る記録層（２）とを有
し、記録層（２）上に冷却層（３）が選択的に設けら
れ、記録層（２）のうちの冷却層（３）に覆われている
部分（２ｃ）にレーザビーム（Ｌ）を照射してこの部分
（２ｃ）を溶融し、その後固化してこの部分（２ｃ）を
非晶質化することにより記録を行うようにしたものであ
る。An optical recording medium according to the third invention comprises a substrate (1) and a recording layer (2) formed on the substrate (1) and comprising a crystalline semiconductor thin film containing a group IV element as a main component. A cooling layer (3) is selectively provided on the recording layer (2), and a laser beam (L) is applied to a portion (2c) of the recording layer (2) which is covered with the cooling layer (3). Is applied to melt this portion (2c), and then solidify to make this portion (2c) amorphous so that recording is performed.
【００１０】記録層（２）を構成する結晶質の半導体薄
膜及び基板（１）としては、第１の発明と同様なものを
用いることができる。冷却層（３）としては、二酸化シ
リコン（ＳｉＯ2 ）膜、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜、酸
化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）膜、窒化アルミニウム
（ＡｌＮ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、クロム（Ｃｒ）
膜、アルミニウム（Ａｌ）膜などを用いることができ
る。As the crystalline semiconductor thin film and the substrate (1) constituting the recording layer (2), the same ones as in the first invention can be used. As the cooling layer (3), a silicon dioxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SiN) film, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film, an aluminum nitride (AlN) film, a molybdenum (Mo) film, a chromium (Cr) film.
A film, an aluminum (Al) film, or the like can be used.
【００１１】[0011]
【作用】上述のように構成された第１の発明による光記
録媒体によれば、第２の厚さを有する部分（２ｂ）がレ
ーザビーム（Ｌ）の照射により溶融し、その後固化した
時に非晶質化するように第２の厚さを設定するととも
に、第１の厚さを有する部分（２ａ）がレーザビーム
（Ｌ）の照射により溶融し、その後固化しても非晶質化
しないように第１の厚さを設定することができるため、
レーザビーム（Ｌ）の照射により第２の厚さを有する部
分（２ｂ）だけを非晶質化することができ、これによっ
て記録を行うことができる。According to the optical recording medium of the first invention having the above-mentioned structure, the portion (2b) having the second thickness is melted by the irradiation of the laser beam (L), and then is not solidified when solidified. The second thickness is set so as to crystallize, and the portion (2a) having the first thickness is melted by the irradiation of the laser beam (L) and is not amorphized even if solidified thereafter. Since the first thickness can be set to
By irradiating the laser beam (L), only the portion (2b) having the second thickness can be made amorphous so that recording can be performed.
【００１２】この場合、記録層（２）の材料は、IV族元
素を主成分とする半導体薄膜であるので、融点が高く、
結晶質−非晶質間の相転移の転移温度もカルコゲナイド
系の多元合金に比べて本質的に高い。このため、記録の
安定性が高い。In this case, since the material of the recording layer (2) is a semiconductor thin film containing a group IV element as a main component, it has a high melting point,
The transition temperature of the crystalline-amorphous phase transition is also essentially higher than that of the chalcogenide-based multi-component alloy. Therefore, recording stability is high.
【００１３】第２の発明による光記録媒体によれば、シ
リコンは融点が極めて高く、結晶質−非晶質間の相転移
の転移温度も極めて高いので、記録の安定性が極めて高
くなる。According to the optical recording medium of the second invention, since the melting point of silicon is extremely high and the transition temperature of the crystalline-amorphous phase transition is also extremely high, the recording stability becomes extremely high.
【００１４】第３の発明による光記録媒体によれば、レ
ーザビーム（Ｌ）の照射により記録層（２）のうちの冷
却層（３）に覆われている部分（２ｃ）が溶融し、その
後固化して非晶質化するようにするとともに、レーザビ
ーム（Ｌ）の照射により記録層（２）のうちの冷却層
（３）に覆われていない部分（２ｄ）が溶融し、その後
固化しても非晶質化しないようにすることができるた
め、記録層（２）のうちの冷却層（３）に覆われている
部分（２ｃ）だけを非晶質化することができ、これによ
って記録を行うことができる。そして、この場合も、第
１の発明と同様に、記録の安定性が高い。According to the optical recording medium of the third invention, the portion (2c) of the recording layer (2) covered with the cooling layer (3) is melted by the irradiation of the laser beam (L), and thereafter, A portion (2d) of the recording layer (2) that is not covered with the cooling layer (3) is melted by the irradiation of the laser beam (L), and then solidified so as to be made amorphous. However, since it can be prevented from being amorphized, only the portion (2c) of the recording layer (2) that is covered with the cooling layer (3) can be made amorphous. Records can be made. Also in this case, the recording stability is high as in the first aspect of the invention.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。図３は、Ｓｉ薄膜に例えばＸｅＣｌ
エキシマレーザによるレーザビーム（波長３０８ｎｍ）
を照射して溶融し、その後固化することにより形成され
たＳｉ薄膜のＴＯフォノン（横光学フォノン）によるラ
マンスペクトルの膜厚依存性の測定結果を示す。なお、
Ｓｉ薄膜の基板としては石英基板を用いた。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 shows, for example, XeCl on a Si thin film.
Laser beam by excimer laser (wavelength 308 nm)
The measurement result of the film thickness dependence of the Raman spectrum by TO phonon (transverse optical phonon) of the Si thin film formed by irradiating and melting and then solidifying is shown. In addition,
A quartz substrate was used as the substrate of the Si thin film.
【００１６】図３に示すように、レーザビームによる溶
融及び固化により形成されたＳｉ薄膜の膜質はその膜厚
によって大きく変化する。そして、膜厚が１８ｎｍ以下
ではラマンスペクトルはブロードなピークのみが現れ、
従って完全に非晶質化していることがわかる。しかし、
膜厚がより大きくなると、ラマンスペクトルに結晶Ｓｉ
によるピークが波数５１３ｃｍ-1に現れる。従って、膜
厚が大きくなるとＳｉ薄膜は結晶化しやすくなることが
わかる。この原因としては、次の二つのことが考えられ
る。As shown in FIG. 3, the film quality of the Si thin film formed by melting and solidifying by the laser beam greatly changes depending on the film thickness. And, when the film thickness is 18 nm or less, only a broad peak appears in the Raman spectrum,
Therefore, it can be seen that it is completely amorphized. But,
As the film thickness becomes larger, the Raman spectrum shows crystalline Si.
A peak due to appears at a wave number of 513 cm -1 . Therefore, it can be seen that the Si thin film is likely to crystallize as the film thickness increases. There are two possible causes for this.
【００１７】第１に、溶融→固化の過程での結晶成長は
等方向に起こるので、結晶粒の成長はＳｉ薄膜の膜厚が
小さくなるとこの膜厚によって抑制される。従って、膜
厚が小さいほど、結晶成長は起こりにくい。第２に、溶
融Ｓｉの固化時には潜熱が放出されるので、固化したＳ
ｉはこの潜熱によって再加熱されて固相成長で結晶化す
る。この場合、膜厚が大きいほどこの潜熱は大きいか
ら、膜厚が大きいほど結晶化しやすくなる。First, since the crystal growth in the process of melting → solidification occurs in the same direction, the growth of crystal grains is suppressed by this film thickness when the film thickness of the Si thin film becomes small. Therefore, the smaller the film thickness, the less likely crystal growth occurs. Second, since latent heat is released during the solidification of molten Si, the solidified S
i is reheated by this latent heat and crystallized by solid phase growth. In this case, since the latent heat increases as the film thickness increases, the crystallization becomes easier as the film thickness increases.
【００１８】以上より、レーザビームによる溶融及び固
化によりＳｉ薄膜を非晶質化するためには、Ｓｉ薄膜の
膜厚を１８ｎｍ以下とすればよいことがわかる。また、
膜厚が１８ｎｍ以上のＳｉ薄膜に対しては、Ｓｉ薄膜上
に冷却層を形成し、この冷却層をヒートシンクとして用
いることにより、上述の潜熱による再加熱を軽減して結
晶化を抑制すればよい。From the above, it is understood that the film thickness of the Si thin film should be 18 nm or less in order to amorphize the Si thin film by melting and solidifying with the laser beam. Also,
For a Si thin film having a thickness of 18 nm or more, a cooling layer may be formed on the Si thin film, and the cooling layer may be used as a heat sink to reduce the reheating due to the latent heat and suppress crystallization. .
【００１９】図４は、Ｓｉ薄膜上に冷却層としてＳｉＯ
2 膜を形成し、このＳｉ薄膜にレーザビームを照射して
溶融し、その後固化することにより形成されたＳｉ薄膜
のラマンスペクトルをＳｉ薄膜上に冷却層を形成しない
で同様な処理を行うことにより形成されたＳｉ薄膜のラ
マンスペクトルと比較して示すものである。ただし、Ｓ
ｉ薄膜の膜厚は３０ｎｍ、冷却層としてのＳｉＯ2膜の
膜厚は８００ｎｍとした。また、基板としては石英基板
を用いた。In FIG. 4, SiO is used as a cooling layer on a Si thin film.
2 film is formed, the Si thin film is irradiated with a laser beam to be melted, and then the Raman spectrum of the Si thin film formed by solidifying is obtained by performing the same treatment without forming a cooling layer on the Si thin film. It is shown in comparison with the Raman spectrum of the formed Si thin film. However, S
The thickness of the i thin film was 30 nm, and the thickness of the SiO 2 film as the cooling layer was 800 nm. A quartz substrate was used as the substrate.
【００２０】図４に示すように、冷却層としてのＳｉＯ
2 膜が形成されていないＳｉ薄膜ではラマンスペクトル
のピークはシャープであり、従って結晶相が支配的であ
ることがわかるが、冷却層として膜厚が８００ｎｍのＳ
ｉＯ2 膜が形成されたＳｉ薄膜のラマンスペクトルのピ
ークはブロードであり、従って非晶質相が支配的である
ことがわかる。この結果から、Ｓｉ薄膜上に冷却層を形
成してレーザビームによる溶融及び固化を行うことによ
り、膜厚が１８ｎｍ以上のＳｉ薄膜でも非晶質化するこ
とができることが明らかである。As shown in FIG. 4, SiO as a cooling layer
In the Si thin film in which the two films are not formed, the peak of the Raman spectrum is sharp, and it can be seen that the crystal phase is predominant.
It can be seen that the peak of the Raman spectrum of the Si thin film on which the iO 2 film is formed is broad and therefore the amorphous phase is dominant. From this result, it is clear that even a Si thin film having a film thickness of 18 nm or more can be made amorphous by forming a cooling layer on the Si thin film and melting and solidifying with a laser beam.
【００２１】なお、石英基板と冷却層としてのＳｉＯ2
膜とが膜厚が３０ｎｍのＳｉ薄膜に対して同一性能のヒ
ートシンクとして働くとすると、この場合に溶融Ｓｉの
固化時に放出される潜熱は、冷却層が形成されていない
膜厚が１５ｎｍのＳｉ薄膜の場合の溶融Ｓｉの固化時に
放出される潜熱と同程度であると考えられる。以上のこ
とを前提として、この発明の実施例による光記録媒体に
ついて説明する。A quartz substrate and SiO 2 as a cooling layer
Assuming that the film acts as a heat sink of the same performance for a Si thin film having a film thickness of 30 nm, the latent heat released during the solidification of the molten Si in this case is the Si thin film having a film thickness of 15 nm with no cooling layer formed. In this case, it is considered to be about the same as the latent heat released during the solidification of the molten Si. Based on the above, the optical recording medium according to the embodiment of the present invention will be described.
【００２２】図１はこの発明の第１実施例による光記録
媒体を示す。図１に示すように、この第１実施例による
光記録媒体においては、例えばガラス基板のような基板
１上に多結晶Ｓｉ薄膜から成る記録層２が形成されてい
る。この記録層２には、厚さｔ1 を有する厚い部分２ａ
と、厚さｔ2 （＜ｔ1 ）を有する薄い部分２ｂとが交互
に形成されている。ここで、ｔ1 は１８ｎｍ以上、好適
には３０ｎｍ以上に選ばれ、ｔ2 は０ｎｍより大きく、
かつ５０ｎｍ以下、好適には１８ｎｍ以下に選ばれる。
この場合、厚さｔ2 の薄い部分２ｂが記録領域を構成す
る。この記録領域の平面形状は、長円その他の各種形状
とすることができる。FIG. 1 shows an optical recording medium according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the optical recording medium according to the first embodiment, a recording layer 2 made of a polycrystalline Si thin film is formed on a substrate 1 such as a glass substrate. The recording layer 2 has a thick portion 2a having a thickness t 1.
And thin portions 2b having a thickness t 2 (<t 1 ) are formed alternately. Here, t 1 is selected to be 18 nm or more, preferably 30 nm or more, and t 2 is larger than 0 nm,
And 50 nm or less, preferably 18 nm or less.
In this case, the thin portion 2b having the thickness t 2 constitutes the recording area. The planar shape of the recording area may be an oval or other various shapes.
【００２３】この第１実施例による光記録媒体は、基板
１上に多結晶Ｓｉ薄膜を形成し、この多結晶Ｓｉ薄膜の
うちの記録領域となる部分を所定深さまで選択的にエッ
チング除去して記録層２を形成することにより製造する
ことができる。この多結晶Ｓｉ薄膜の形成方法として
は、プラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法などにより基板１上
にＳｉ薄膜を形成した後、このＳｉ薄膜にレーザビーム
を照射して溶融し、その後固化して結晶化することによ
り形成する方法や、ＣＶＤ法により基板１上に直接形成
する方法などを用いることができる。In the optical recording medium according to the first embodiment, a polycrystalline Si thin film is formed on a substrate 1, and a portion of the polycrystalline Si thin film to be a recording region is selectively removed by etching to a predetermined depth. It can be manufactured by forming the recording layer 2. As a method of forming this polycrystalline Si thin film, after forming a Si thin film on the substrate 1 by a plasma CVD method or a photo CVD method, the Si thin film is irradiated with a laser beam to be melted and then solidified to be crystallized. It is possible to use, for example, a method of forming by this method or a method of forming directly on the substrate 1 by a CVD method.
【００２４】次に、この第１実施例による光記録媒体の
記録方法について説明する。この第１実施例による光記
録媒体に記録を行うためには、例えば、基板１に関して
記録層２と反対側から記録用のレーザビームＬを基板１
を通して記録層２のうちの記録領域を構成する薄い部分
２ｂに照射する。Next, the recording method of the optical recording medium according to the first embodiment will be described. In order to perform recording on the optical recording medium according to the first embodiment, for example, a laser beam L for recording is applied from the side opposite to the recording layer 2 with respect to the substrate 1.
The thin portion 2b of the recording layer 2 constituting the recording area is irradiated with the light.
【００２５】レーザビームＬとしては、上述のＸｅＣｌ
エキシマレーザによるレーザビームのほかに、ＫｒＦエ
キシマレーザによるレーザビーム（波長２４９ｎｍ）、
ＡｒＦエキシマレーザによるレーザビーム（波長１９３
ｎｍ）などを用いることができ、そのパルス幅は例えば
１０〜１００ｎｓとすることができる。また、このレー
ザビームＬの照射エネルギー密度は、好適には２４０〜
３５０ｍＪ／ｃｍ2 に選ばれる。The laser beam L is the above-mentioned XeCl
In addition to the laser beam by the excimer laser, the laser beam by the KrF excimer laser (wavelength 249 nm),
Laser beam by ArF excimer laser (wavelength 193
nm) or the like, and the pulse width thereof can be set to, for example, 10 to 100 ns. The irradiation energy density of the laser beam L is preferably 240 to
Selected to 350 mJ / cm 2 .
【００２６】このようにしてレーザビームＬが照射され
た記録領域、すなわち薄い部分２ｂは溶融し、その後固
化して非晶質化する（非結晶化した部分に点描を付
す）。この場合、記録層２の裏面でのレーザビームＬの
スポット径がこの薄い部分２ｂの大きさよりも大きく、
このためこの薄い部分２ｂばかりでなく、これに隣接す
る厚い部分２ａにもレーザビームＬが照射されても、こ
の厚い部分２ａの膜厚は１８ｎｍ以上であることから、
溶融及び固化後には非晶質化せず、多結晶のままである
ので、薄い部分２ｂだけが選択的に非晶質化する。この
ため、書き込みエラーが少ない。In this way, the recording region irradiated with the laser beam L, that is, the thin portion 2b is melted, and then solidified to be amorphous (the non-crystallized portion is marked with a stippled line). In this case, the spot diameter of the laser beam L on the back surface of the recording layer 2 is larger than the size of the thin portion 2b,
Therefore, not only the thin portion 2b but also the thick portion 2a adjacent thereto is irradiated with the laser beam L, the thickness of the thick portion 2a is 18 nm or more.
After melting and solidifying, it does not become amorphous but remains polycrystalline, so only the thin portion 2b becomes selectively amorphous. Therefore, there are few write errors.
【００２７】以上のように、この第１実施例によれば、
記録層２が多結晶Ｓｉ薄膜により構成されていることか
ら、光記録材料としてカルコゲナイド系の多元合金を用
いた従来の光記録媒体に比べて記録の安定性が極めて高
い。また、この記録層２の材料であるＳｉは、カルコゲ
ナイド系の多元合金のように組成制御を行う必要がない
ので製造が容易であるばかりでなく、低コストである。
さらにまた、この第１実施例による光記録媒体は、記録
層の材料としてカルコゲナイド系の多元合金を用いた光
記録媒体に比べて信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）も高い。As described above, according to the first embodiment,
Since the recording layer 2 is composed of a polycrystalline Si thin film, the recording stability is extremely higher than that of a conventional optical recording medium using a chalcogenide-based multi-component alloy as an optical recording material. Further, Si, which is a material of the recording layer 2, does not require composition control unlike a chalcogenide-based multi-component alloy, so that it is not only easy to manufacture but also low in cost.
Furthermore, the optical recording medium according to the first embodiment has a higher signal-to-noise ratio (S / N ratio) than the optical recording medium using the chalcogenide multi-component alloy as the material of the recording layer.
【００２８】図２はこの発明の第２実施例による光記録
媒体を示す。図２に示すように、この第２実施例による
光記録媒体においては、例えばガラス基板のような基板
１上に多結晶Ｓｉ薄膜から成る記録層２が形成されてい
る。さらに、この記録層２のうちの記録領域の上には、
冷却層としてＳｉＯ2 膜３が形成されている。記録層２
のうちのこのＳｉＯ2 膜３に覆われている部分２ｃ、す
なわち記録領域の平面形状は、第１実施例と同様に、長
円その他の各種形状とすることができる。FIG. 2 shows an optical recording medium according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, in the optical recording medium according to the second embodiment, a recording layer 2 made of a polycrystalline Si thin film is formed on a substrate 1 such as a glass substrate. Furthermore, on the recording area of the recording layer 2,
A SiO 2 film 3 is formed as a cooling layer. Recording layer 2
The planar shape of the portion 2c covered with the SiO 2 film 3, that is, the recording area, can be an ellipse or other various shapes as in the first embodiment.
【００２９】このＳｉＯ2 膜３の膜厚は、好適には０．
５μｍ以上に選ばれる。それは次のような理由による。
すなわち、ＳｉＯ2 の熱拡散係数は０．００６ｃｍ2 ／
ｓであるので、記録時のレーザビームＬの照射時間、す
なわち書き込み時間を例えば約１００ｎｓとすると、こ
の書き込み時間の間の熱拡散距離は０．５μｍ程度であ
る。従って、ＳｉＯ2 膜３の膜厚を０．５μｍ以上に設
定することにより、このＳｉＯ2 膜３により十分な冷却
効果を得ることができ、これによって潜熱による再加熱
を抑制し結晶化を抑制することができる。The thickness of the SiO 2 film 3 is preferably 0.
It is selected to be 5 μm or more. The reason is as follows.
That is, the thermal diffusion coefficient of SiO 2 is 0.006 cm 2 /
Therefore, assuming that the irradiation time of the laser beam L at the time of recording, that is, the writing time is about 100 ns, the thermal diffusion distance during this writing time is about 0.5 μm. Therefore, by setting the thickness of the SiO 2 film 3 to 0.5 μm or more, a sufficient cooling effect can be obtained by the SiO 2 film 3, whereby reheating due to latent heat is suppressed and crystallization is suppressed. be able to.
【００３０】この第２実施例による光記録媒体は、第１
実施例で述べたと同様な方法により基板１上に多結晶Ｓ
ｉ薄膜から成る記録層２を形成し、さらにこの記録層２
上にＣＶＤ法によりＳｉＯ2 膜３を形成した後、このＳ
ｉＯ2 膜３のうちの記録領域上にある部分以外の部分を
選択的にエッチング除去することにより製造することが
できる。The optical recording medium according to the second embodiment is the first
The polycrystalline S is deposited on the substrate 1 by the same method as described in the embodiment.
A recording layer 2 made of a thin film is formed, and the recording layer 2
After the SiO 2 film 3 is formed on the upper surface by the CVD method, this S
It can be manufactured by selectively etching away a part of the iO 2 film 3 other than the part on the recording region.
【００３１】この第２実施例による光記録媒体に記録を
行うためには、例えば、基板１に関して記録層２と反対
側から第１実施例と同様な記録用のレーザビームＬを基
板１を通して記録層２のうちのＳｉＯ2 膜３に覆われて
いる部分２ｃに照射する。In order to perform recording on the optical recording medium according to the second embodiment, for example, a recording laser beam L similar to that of the first embodiment is recorded through the substrate 1 from the side opposite to the recording layer 2 with respect to the substrate 1. The portion 2c of the layer 2 covered with the SiO 2 film 3 is irradiated.
【００３２】このようにしてレーザビームＬが照射され
た記録領域、すなわちＳｉＯ2 膜３に覆われた部分２ｃ
は溶融し、その後固化するが、この固化時に放出される
潜熱は、基板１側ばかりでなく、ＳｉＯ2 膜３側にも拡
散する。このため、再加熱による結晶化を効果的に抑制
することができ、これによって記録領域となる部分２ｃ
は固化後には非晶質化する（非結晶化した部分に点描を
付す）。この場合、記録層２の裏面でのレーザビームＬ
のスポット径が記録領域、すなわちＳｉＯ2 膜３に覆わ
れている部分２ｃの大きさよりも大きく、このためこの
部分２ｃばかりでなく、これに隣接するＳｉＯ2 膜３が
形成されていない部分２ｄにもレーザビームＬが照射さ
れても、この部分２ｄは溶融及び固化後には非晶質とな
らず、多結晶のままであるので、ＳｉＯ2 膜３に覆われ
た部分２ｃだけが非晶質化されることになる。このた
め、第１実施例と同様に書き込みエラーが少ない。この
第２実施例によっても、第１実施例と同様な利点を得る
ことができる。The recording area thus irradiated with the laser beam L, that is, the portion 2c covered with the SiO 2 film 3
Melts and then solidifies, but the latent heat released during solidification diffuses not only to the substrate 1 side, but also to the SiO 2 film 3 side. Therefore, crystallization due to reheating can be effectively suppressed, and as a result, the portion 2c to be the recording area is formed.
Becomes solid after solidification (dotting is applied to the non-crystallized part). In this case, the laser beam L on the back surface of the recording layer 2
Has a larger spot diameter than the recording area, that is, the size of the portion 2c covered with the SiO 2 film 3, and therefore, not only in this portion 2c but also in the portion 2d adjacent to this portion where the SiO 2 film 3 is not formed. Even when the laser beam L is irradiated, the portion 2d does not become amorphous after being melted and solidified but remains polycrystalline, so only the portion 2c covered with the SiO 2 film 3 becomes amorphous. Will be done. Therefore, similar to the first embodiment, there are few write errors. Also in the second embodiment, the same advantages as those in the first embodiment can be obtained.
【００３３】以上、この発明の実施例につき具体的に説
明したが、この発明は、上述の実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が
可能である。The embodiments of the present invention have been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
【００３４】[0034]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
記録の安定性が高い相転移型の光記録媒体を実現するこ
とができる。As described above, according to the present invention,
A phase transition type optical recording medium having high recording stability can be realized.
【図１】この発明の第１実施例による光記録媒体を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an optical recording medium according to a first embodiment of the present invention.
【図２】この発明の第２実施例による光記録媒体を示す
断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an optical recording medium according to a second embodiment of the present invention.
【図３】基板上に形成されたＳｉ薄膜にレーザビームを
照射して溶融し、その後固化することにより形成された
Ｓｉ薄膜のラマンスペクトルの膜厚依存性の測定結果を
示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the measurement results of the Raman spectrum film thickness dependence of a Si thin film formed by irradiating a Si thin film formed on a substrate with a laser beam to melt and then solidify it.
【図４】冷却層としてのＳｉＯ2 膜を形成したＳｉ薄膜
にレーザビームを照射して溶融し、その後固化すること
により形成されたＳｉ薄膜のラマンスペクトルを冷却層
を形成しないＳｉ薄膜に同様な処理を行うことにより形
成されたＳｉ薄膜のラマンスペクトルと比較して示すグ
ラフである。FIG. 4 shows a Raman spectrum of a Si thin film formed by irradiating a Si thin film having a SiO 2 film as a cooling layer with a laser beam to melt and then solidifying the Si thin film similar to that of a Si thin film having no cooling layer. It is a graph which compares with the Raman spectrum of the Si thin film formed by performing a process.
１ 基板 ２ 記録層 ２ａ 厚い部分 ２ｂ 薄い部分 ３ 冷却層 Ｌ レーザビーム 1 substrate 2 recording layers 2a thick part 2b Thin part 3 cooling layer L laser beam
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｈ０１Ｌ 21/268 Ｚ 8617−4Ｍ (72)発明者 クリストフ・シラ 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 ダラム・パル・ゴサイン 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 碓井 節夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location // H01L 21/268 Z 8617-4M (72) Inventor Christoph Sila 6 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo 7-35 chome Sony Corporation (72) Inventor Durham Pal Gossain 6-35 Kita-Shinagawa Shinagawa-ku Tokyo Metropolitan Government 7-35 Sony Corporation (72) Setsuo Usui Kita-Shinagawa Shinagawa-ku, Tokyo 6th-7th 35th Sony Corporation
Claims (3)
素を主成分とする結晶質の半導体薄膜から成る記録層と
を有し、 上記記録層には第１の厚さを有する部分及び上記第１の
厚さよりも小さい第２の厚さを有する部分が設けられ、 上記記録層のうちの上記第２の厚さを有する部分にレー
ザビームを照射してこの部分を溶融し、その後固化して
この部分を非晶質化することにより記録を行うようにし
た光記録媒体。1. A substrate, and a recording layer formed on the substrate and comprising a crystalline semiconductor thin film containing a Group IV element as a main component. The recording layer has a portion having a first thickness. And a portion having a second thickness smaller than the first thickness is provided, and a portion of the recording layer having the second thickness is irradiated with a laser beam to melt this portion, and An optical recording medium for recording by solidifying and making this portion amorphous.
上記第１の厚さは１８ｎｍ以上であり、上記第２の厚さ
は０ｎｍよりも大きく、かつ５０ｎｍ以下であることを
特徴とする請求項１記載の光記録媒体。2. The semiconductor thin film is a silicon thin film,
2. The optical recording medium according to claim 1, wherein the first thickness is 18 nm or more and the second thickness is greater than 0 nm and 50 nm or less.
素を主成分とする結晶質の半導体薄膜から成る記録層と
を有し、 上記記録層上には冷却層が選択的に設けられ、 上記記録層のうちの上記冷却層に覆われている部分にレ
ーザビームを照射してこの部分を溶融し、その後固化し
てこの部分を非晶質化することにより記録を行うように
した光記録媒体。3. A substrate, and a recording layer formed on the substrate and made of a crystalline semiconductor thin film containing a Group IV element as a main component. A cooling layer is selectively provided on the recording layer. The portion of the recording layer covered with the cooling layer is irradiated with a laser beam to melt this portion, and then solidified to make this portion amorphous so that recording is performed. Optical recording medium.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3201356A JP3070779B2 (en) | 1991-07-16 | 1991-07-16 | Optical recording medium |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6679425B1 (en) * | 1997-06-18 | 2004-01-20 | Express Technology, Inc. | Systems, apparatus and processes to verify a person's age to determine if the person is authorized |
| KR20160077913A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Method and appartus for transfering minute film |
-
1991
- 1991-07-16 JP JP3201356A patent/JP3070779B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US6679425B1 (en) * | 1997-06-18 | 2004-01-20 | Express Technology, Inc. | Systems, apparatus and processes to verify a person's age to determine if the person is authorized |
| KR20160077913A (en) * | 2014-12-24 | 2016-07-04 | 엘지이노텍 주식회사 | Method and appartus for transfering minute film |
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| JP3070779B2 (en) | 2000-07-31 |
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