JP2000132864A - 情報記録媒体及び情報記録装置 - Google Patents

情報記録媒体及び情報記録装置

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純子 牛山
Yumiko Anzai
由美子 安齋
Hisae Sasaki
寿枝 佐々木
Tetsuya Nishida
哲也 西田
Motoyasu Terao
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来より良好な記録・再生・書き換え・保存
特性を保持すること。 【解決手段】 情報記録媒体において、基板上に、光の
照射によって生じる原子配列変化により情報が記録され
る情報記録用薄膜を記録層として備え、かつ前記記録膜
の界面に少なくとも1層の界面層が積層された構造を持
つ。 【効果】良好な記録・再生・書き換え・保存特性を持
つ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに用い
られる情報記録媒体とこれに記録する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ光を照射して薄膜(記録膜)に情
報を記録する原理は種々知られているが、そのうちで膜
材料の相転移(相変化とも呼ばれる)やフォトダークニ
ングなど、レーザ光の照射による原子配列変化を利用す
るものは、薄膜の変形をほとんど伴わないため、2枚の
ディスク部材を直接貼り合わせて両面ディスク構造の情
報記録媒体が得られるという長所を持つ。
【0003】通常、これら情報記録媒体は基板上に保護
層、 GeSbTe系等の記録膜、ZnS−SiO2系
保護層、反射層という構成からなり、反射率は結晶状態
の方が非晶質状態より高い。これにより、記録膜におけ
る吸収率は非晶質状態の方が大きくなる。この状態でオ
ーバーライトを行うと、非晶質状態の記録マーク部は結
晶状態部よりも昇温しやすいので、新しく記録したマー
クがより大きくなってしまい、再生信号に歪みが生じ
る。
【0004】これを防ぐために、記録膜における結晶状
態の吸収率を非晶質状態の吸収率より大きくする試みが
なされてきた。例えば、文献1(山田他3名、信学技報
MR92-71,CPM92-148(1992-12)P.37)には10nmの非常
に薄いAu反射層を設けることにより吸収率を逆転させ
ている。さらに、文献2(岡田他6名、信学技報MR93-5
3,CPM93-105(1993-12)P.1)には反射層に65nmのS
iを用いることにより吸収率を逆転させている。
【0005】また、この種の保護層では、高密度化を行
なった場合、室温や装置内温度で10年以上保存してお
いた場合、記録マークの劣化が問題となることが加速試
験よりわかっている。
【0006】なお、本明細書では、結晶−非晶質間の相
変化ばかりでなく、融解(液相への変化)と再結晶化、
結晶状態−結晶状態間の相変化も含むものとして「相変
化」という用語を使用する。記録膜の流動は、記録時の
レーザ照射により、記録膜が流動し、保護層や中間層の
熱膨張による変形により、記録膜が少しずつ押されて生
じる。マークエッジ記録とは、記録マークのエッジ部分
を信号の“1”に、マーク間およびマーク内を信号の
“0”に対応させた記録方式のことをいう。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の情報記録用媒体
はいずれも、マークエッジ記録を用いた高密度の書き換
え可能な相転移型の情報記録用媒体として用いる場合、
多数回書き換え時のジッター上昇、保存時の記録マーク
の劣化、反射率レベルの変動が生じるという問題を有し
ている。
【0008】そこで、この発明の目的は、記録感度や製
膜性も良好かつ、書き換え、多数回の書き換えを行って
も良好な記録・再生特性を保持し、保存寿命も長く、従
来より反射率レベルの変動が少ない情報記録用媒体を提
供することに有る。
【0009】
【課題を解決するための手段】(1)情報記録媒体にお
いて、基板上に、光の照射によって生じる原子配列変化
により情報が記録される情報記録用薄膜を記録層として
備え、かつ前記記録膜の界面に少なくとも1層の界面層
が積層された構造を持つことを特徴とする。
【0010】(2)(1)に記載の情報記録媒体におい
て、前記界面層の全原子数の10原子%以上がNからな
ることを特徴とする。
【0011】(3)(1)〜(2)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記基板と反対側に少なく
とも1層の界面層が積層された構造を持つことを特徴と
する。
【0012】(4)(1)〜(3)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記基板と前記記録層との
間に1層の保護層が積層された構造を持つことを特徴と
する。
【0013】(5)(1)〜(4)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記記録膜の基板と反対側
に吸収率制御層が積層された構造を持つことを特徴とす
る。
【0014】(6)(1)〜(5)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記情報記録媒体のトラッ
クピッチDtpおよび記録を行うレーザ波長λ、レンズの
開口数NAが、 0.5λ/NA≦Dtp≦0.6λ/NA の関係を持つことを特徴とする。
【0015】(7)(1)〜(6)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記界面層の全組成が, Nst を満たし、0.10≦s≦0.66,かつs+t=1を
満たす範囲にあり,かつ、Zが、H,Li,Na,K,
Rb,Cs,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,
Y,Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,
W,Mn,Re,Fe,Ru,Os,Co,Rh,I
r,Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Zn,C
d,Hg,B,Al,Ga,In、Tl,C,Si,G
e,Sn,Pb,P,As,Sb,Bi,O,S,S
e,Te,F,Cl,Brのいずれか1つ以上からな
り、かつ前記記録膜が, Gex-wSbyTezw を満たし、0.15≦x≦0.46,かつ0.10≦y≦
0.29,かつ0.50≦z≦0.60,w≦0.1
0,x+y+z=1を満たす範囲にあり,かつ,MがN
a,Mg,Al,P,S,Cl,L,Ca,Sc,Z
n,Ga,As,Se,Br,Rb,Sr,Y,Zr,
Nb,Ru,Rh,Cd,In,Sn,I,Cs,B
a,La,Hf,Ta,Re,Os,Ir,Hg,T
l、Pb,Th、U、Ag,Cr,W,Mo,Pt,C
o,Ni,Pd,Si,Au,Cu,V,Mn,Fe,
Ti,Biのいずれか1つからなり、 x+w−23
≦s/5≦x+w−19 かつ、22≦x+w≦36、かつ10≦sの範囲にある
ことを特徴とする。
【0016】(8)(5)〜(7)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記吸収率制御層の膜厚が
10nm以上50nm以下の範囲にあることを特徴とす
る。
【0017】(9)(5)〜(8)のいずれか1つに記
載の情報記録媒体において、前記吸収率制御層のn(屈
折率)が1.2以上6以下、かつk(消衰係数)が0.
3以上3.0以下の材料からなることを特徴とする。
【0018】(10)(5)〜(9)のいずれか1つに
記載の情報記録媒体において、前記記録膜の上に記録を
行った場合、非晶質状態の反射率が結晶状態の反射率よ
り低く、非晶質状態上に最短マークを記録した場合の記
録開始パワーが結晶状態上に同条件で最短マークを記録
した場合の記録開始パワーが同じまたはより小さくなる
ことを特徴とする。
【0019】(11)(5)〜(10)のいずれか1つ
に記載の情報記録媒体において、前記界面層の全原子数
の50%以上の成分が吸収率制御層の成分と同じ成分か
らなることを特徴とする。
【0020】(12)(5)〜(11)のいずれか1つ
に記載の情報記録媒体において、前記吸収率制御層の上
に少なくとも1層のCu合金、Al合金、Au合金のい
ずれか1つからなる反射層が積層された構造を持つこと
を特徴とする。
【0021】(13)(5)〜(12)のいずれか1つ
に記載の情報記録媒体において、前記記録膜と吸収率制
御層の間に少なくとも1層の中間層が積層された構造を
持つことを特徴とする。
【0022】(14)(5)に記載の情報記録媒体に記
録を行うレーザと、対物レンズとを有する情報記録装置
において、上記情報記録媒体のトラックピッチDtpおよ
び上記記録レーザの波長λ、上記対物レンズの開口数N
Aが、 0.5λ/NA≦Dtp≦0.6λ/NA の関係を持つことを特徴とする。
【0023】(15)前記界面層が(ZnS)30(Ta
N)70からなることを特徴とする。(ZnS)30(Ta
N)70のTaNに代わる材料としては、Cr−N,Hf
−N,Nb−Nを用いると同様の結果が得られた。次い
で、Mo-N,Ti-N,V-N,W-N,Y-N,Zr-
N、Al−N、Ge−N,Si−N,Zn−Nも良好な
特性が得られた。この中でMo-N,Ti-N,V-N,W
-N,Y-N,Zr-Nは融点が高く、書き換え時の反射
率変動が少なかった。また、Al−Nは熱伝導率が高
く、書き換え回数が大きかった。Si−Nはターゲット
価格が安価なため、製作コストが安かった。
【0024】(ZnS)30(TaN)70のZnSに代わ
る材料としては,ZnSに30mol%以下のSi
2,Al23,Cr23,Ta25を混合した材料を
用いても良い。次いで、SiO,TiO2,Y23,C
eO2,La23,In23,GeO,GeO2,Pb
O,SnO,SnO2,BeO,Bi23,TeO2,W
2,WO3,Sc23,ZrO2,Cu2O,MgO な
どの酸化物を混合した材料でもよい。混合量は30mo
l%以下であれば、寿命特性に影響なかった。
【0025】また、ZnSの一部または全部をAg−
S,Co−S,Mo−S,Ni−S等の硫化物で置き換
えても同様の結果が得られた。
【0026】上記界面層の(ZnS)30(TaN)70
TaNに代わる材料として,Al−B,Ca−B,Co
−B,Cr−B,Cu−B,Fe−B,Hf−B,La
−B,Mo−B,Nb−B,Ni−B,Ta−B,Ti
−B,V−B,W−B,Y−B,Tb−B,Zr−B等
を用いると、窒化物に比べてノイズは大きくなったが、
保存寿命を長くする効果が見られた。界面層中の窒化物
を硼化物に変えた際は、 界面層中の硼素量をsとした
場合に、sと保存寿命との間に上記の関係が生じた。
【0027】上記界面層の(ZnS)30(TaN)70
TaNに代わる材料として,Al−C,B−C、Ca−
C,Cr−C,Hf−C,Mo−C,Nb−C,Si−
C,Ta−C,V−C,W−C,Zr−C等を用いる
と、窒化物に比べて製膜時間が長くなったが、保存寿命
を長くする効果が見られた。 界面層中の窒化物を炭化
物に変えた際は、 界面層中の炭素量をsとした場合
に、sと保存寿命との間に上記の関係が生じた。
【0028】上記界面層の(ZnS)30(TaN)70
TaNに代わる材料として,Ca−Si,Co−Si,
Cr−Si,Hf−Si,Mo−Si,Nb−Si,N
i−Si,Pd−Si,Pt−Si,Ta−Si,V−
Si,W−Si,Zr−Si等を用いると、窒化物に比
べて書き換え回数が少なくなったが、保存寿命を長くす
る効果が見られた。 界面層中の窒化物を珪化物に変え
た際は、 界面層中の珪素量をsとした場合に、sと保
存寿命との間に上記の関係が生じた。
【0029】上記界面層の代わりの材料は,各界面層全
原子数の90%以上であることが好ましい。上記材料以
外の不純物が10原子%以上になると,書き換え回数が
5割以上減る等,書き換え特性の劣化が見られた。
【0030】(16)前記吸収率制御層の膜厚は5nm
以上、50nm以下が好ましく、10nm以上、40n
m以下であればより好ましい。
【0031】前記吸収率制御層のnは1.2以上、6以
下が好ましく、1.8以上、5.5以下であればより好
ましい。前記吸収率制御層のkは0.3以上、3.0以
下が好ましく、0.5以上、2以下であればより好まし
い。
【0032】前記吸収率制御層は、Cr−(Cr23
からなることを特徴とする。吸収率制御層全成分に対す
るCr量は15mol%以上が好ましい。また、Crの
みの場合は、 Cr40(Cr2360より熱伝導率が大
きく記録感度が少し低下する。従って、22mol%以
上、43mol%以下であればより好ましい。
【0033】前記吸収率制御層Cr−(Cr23)膜中
のCrに代わる材料としては,Mo,W,Fe,Sb,
Mn,Ti,Co,Ge,Pt,Ni,Nb,Pd,B
e,Taを用いると同様の結果が得られた。この中で、
Re,Wが融点が高く、より好ましかった。また、P
d,Ptは他の層との反応性が低く、書き換え可能回数
がさらに大きくなり、より好ましかった。Ni,Coを
用いると、他に比べ安価なターゲットを使用できるた
め、全体の製作費用を下げることができる。 Cr,M
oは耐食性が強く、寿命試験の結果が他に比べて良好だ
った。Tiも次いで耐食性が強く良好な特性が得られ
た。また、Tb,Gd,Sm,Cu,Au,Ag,C
a,Al,Zr,Ir,Hf等も使用可であった。
【0034】前記吸収率制御層Cr−(Cr23)膜中
のCr23に代わる材料としては,SiO2,SiO,
Al23,BeO,Bi23,CoO,CaO,CeO
2,Cu2O,CuO,CdO,Dy23,FeO,Fe
23,Fe34,GeO,GeO2,HfO2,In
23,La23,MgO,MnO,MoO2,MoO3
NbO,NbO2,NiO,PbO,PdO,SnO,
SnO2,Sc23,SrO,ThO2,TiO2,Ti2
3,TiO,Ta25,TeO2,VO,V23,VO
2,WO2,WO3,Y23,ZrO2,などの酸化物,Z
nS,Sb23,CdS,In23,Ga23,Ge
S,SnS2,PbS,Bi23,SrS,MgS,C
rS,CeS,TaS4,などの硫化物、SnSe2,S
2Se3,CdSe,ZnSe,In2Se3,Ga2
3,GeSe,GeSe2,SnSe,PbSe,Bi
2Se3などのセレン化物、CeF3,MgF2,Ca
2,TiF3,NiF3,FeF2,FeF3などの弗化
物、あるいはSi,Ge,TiB2,B4C,B, Cr
B, HfB2, TiB2,WB,などのホウ素化物,
C,Cr32, Cr236, Cr73,Fe3C,Mo
2C, WC,W2C, HfC, TaC,CaC2,など
の炭化物または、上記の材料に近い組成のものを用いて
もよい。また、これらの混合材料でもよい。この他に、
In−Sb,Ga−As,In−P,Ga−Sb,In
−As等も使用できた。
【0035】これらの中では、SiO2,Ta25,Y2
3−ZrO2,等酸化物を用いると他に比べ安価なター
ゲットを使用できるため、全体の製作費用を下げること
ができる。酸化物の中でも、 SiO2,Ta25,Y2
3−ZrO2は反応性が低く、書き換え可能回数がさら
に大きくなり、好ましかった。BeOは融点が高く好ま
しい。Al23は熱伝導率が高いため、反射層および/
または反射層がない構造のディスクにした場合、他に比
べて書き換え特性の劣化が少ない。Cr23は融点が高
い上、熱伝導率も高く好ましかった。
【0036】また、硫化物,Se化物を用いるとスパッ
タレートが大きくでき、製膜時間が短縮できる。炭化物
を用いると、吸収率制御層の硬度が増し、多数回書き換
え時の記録膜流動を抑制する働きも持つ。
【0037】金属元素および/または誘電体とも融点が
記録膜の融点(約600℃)より高いと、1万回書き換
え時のジッター上昇が小さくできる。両者の融点が60
0℃以上の場合,3%以下に抑制できよりこのましい。
【0038】また,吸収率制御層中の不純物元素が吸収
率制御層成分の2原子%を超えると10回書き換え後の
前エッジまたは後エッジのジッターが15%を超えるこ
とがわかった。さらに不純物元素が5原子%を超えると
ジッターが18%以上になることがわかった。したがっ
て、吸収率制御層中の不純物元素が吸収率制御層成分の
5原子%以下が書き換え特性の劣化を少なく出来,好ま
しい。2原子%以下であるとさらに好ましかった。
【0039】前記吸収率制御層をTa−Nとすることを
特徴とする。前記吸収率制御層全成分に対するTa量は
37原子%以上が好ましい。また、Taのみの場合は、
Ta−Nより熱伝導率が大きく記録感度が少し低下す
る。従って、45mol%以上、56mol%以下であ
ればより好ましい。
【0040】上記Ta−Nに代わる材料としては,Al
N,BN,CrN,Cr2N,GeN,HfN,Si3
4,Al−Si−N系材料(例えばAlSiN2)、Si
−N系材料,Si−O−N系材料,TiN,ZrN,な
どの窒化物に変えても同様の特性が得られた。これら窒
化物に対して50mol%以下のZnSを添加すると接
着力が大きくなった。
【0041】(17) 前記保護層が(ZnS)80(S
iO220からなることを特徴とする。前記保護層の
(ZnS)80(SiO220 に代わる材料としては,Z
nSとSiO2の混合比を変えたものが好ましい。ま
た、ZnS,Si−N系材料,Si−O−N系材料,S
iO2,SiO,TiO2,Al23,Y23,Ce
2,La23,In23,GeO,GeO2,PbO,
SnO,SnO2,BeO,Bi23,TeO2,W
2,WO3,Sc23,Ta25,ZrO2,Cu2O,
MgOなどの酸化物,TaN,AlN,BN,Si
34,GeN,Al−Si−N系材料(例えばAlSi
2)などの窒化物、ZnS,Sb23,CdS,In2
3,Ga23,GeS,SnS2,PbS,Bi23
どの硫化物、SnSe2,Sb2Se3,CdSe,Zn
Se,In2Se3,Ga2Se3,GeSe,GeS
2,SnSe,PbSe,Bi2Se3などのセレン化
物、CeF3,MgF2,CaF2などの弗化物、あるい
はSi,Ge,TiB2,B4C,B,C,または、上記
の材料に近い組成のものを用いてもよい。また、ZnS
−SiO2、ZnS−Al23,などこれらの混合材料
の層やこれらの多重層でもよい。この中で、ZnSはn
が大きく変調度を大きく保つことができるため、これを
60mol%以上含む混合物の場合、ZnSのnが大き
い点と酸化物の化学安定性の良い点が組み合わされる。
ZnSはさらにスパッタレートが大きく、ZnSが8
0mol%以上を占めると製膜時間が短くできる。この
他の硫化物、セレン化物でもこれに近い特性が得られ
た。
【0042】これら化合物における元素比は,例えば酸
化物,硫化物において金属元素と酸素元素の比,または
金属元素と硫化物元素については,Al23,Y23
La23は2:3,SiO2 ,ZrO2,GeO2は1:
2,Ta25は2:5,ZnSは1:1という比をとる
かその比に近いことが好ましいが,その比から外れてい
ても同様の効果は得られる。上記整数比から外れている
場合、例えばAl−OはAlとOの比率がAl23から
Al量で±10原子%以下,Si−OはSiとOの比率
がSiO2からSi量で±10原子%以下等,金属元素
量のずれが10原子%以下が好ましい。10原子%以上
ずれると、光学特性が変化するため、変調度が10%以
上低下した。
【0043】前記保護層および保護層の代わりの材料
は,各保護層全原子数の90%以上であることが好まし
い。上記材料以外の不純物が10原子%以上になると,
書き換え回数が1/2以下になる等,書き換え特性の劣
化が見られた。
【0044】前記保護層の合計膜厚は60〜140nm
が記録時の変調度を43%以上と大きくすることができ
好ましく、70〜120nmがより好ましい。
【0045】前記保護層が2層以上からなり、記録膜側
の保護層材料がCr23からなることを特徴とする。前
記記録膜側の保護層材料のCr23に代わる材料として
は,CoOまたはGeO2,NiO、これらとCr23
の混合物が好ましい。次いで、Cr23にSiO2,T
25,Al23,ZrO2−Y23を混合した混合物
が結晶化特性が良好である。これら酸化物は消衰係数k
が小さく、下部界面層における吸収が非常に小さい。そ
のため、変調度が大きくなるという利点がある。
【0046】また,AlN,BN,CrN,Cr2N,
GeN,HfN,Si34,Al−Si−N系材料(例
えばAlSiN2)、Si−N系材料,Si−O−N系
材料,TaN,TiN,ZrN,などの窒化物は接着力
が大きくなり、外部衝撃による情報記録媒体の劣化が小
さく、より好ましい。窒素が含まれた記録膜組成または
それに近い組成の材料でも接着力が向上する。
【0047】その他、BeO,Bi23, CeO2,C
2O, CuO,CdO,Dy23,FeO,Fe
23,Fe34,GeO,GeO2,HfO2,In
23,La23,MgO,MnO,MoO2,MoO3
NbO,NbO2, PbO,PdO,SnO,Sn
2,Sc23,SrO,ThO2,TiO2,Ti
23,TiO, TeO2,VO,V23,VO2,W
2,WO3,などの酸化物, C,Cr32,Cr
236, Cr73,Fe3C,Mo2C, WC,W2C,
HfC, TaC,CaC2,などの炭化物または、上
記の材料に近い組成のものを用いてもよい。また、これ
らの混合材料でもよい。
【0048】前記記録膜側の保護層膜厚を2〜25nm
とすると記録・再生特性がより良くなり,好ましい。
【0049】(18)前記中間層がZnS−SiO2
よりなることを特徴とする。前記中間層のZnS−Si
2に代わる材料としては,Si−N系材料,Si−O
−N系材料,ZnS,SiO2,SiO,TiO2,Al
23,Y23,CeO2,La23,In23,Ge
O,GeO2,PbO,SnO,SnO2,BeO,Bi
23,TeO2,WO2,WO3,Sc23,Ta25
ZrO2,Cu2O,MgOなどの酸化物,TaN,Al
N,BN,Si34,GeN,Al−Si−N系材料
(例えばAlSiN2)などの窒化物、ZnS,Sb2
3,CdS,In23,Ga23,GeS,SnS2,P
bS,Bi23などの硫化物、SnSe2,Sb2
3,CdSe,ZnSe,In2Se3,Ga2Se3
GeSe,GeSe2,SnSe,PbSe,Bi2Se
3などのセレン化物、CeF3,MgF2,CaF2などの
弗化物、あるいはSi,Ge,TiB2,B4C,B,
C,または、上記の材料に近い組成のものを用いてもよ
い。また、ZnS −SiO2、ZnS−Al23,など
これらの混合材料の層やこれらの多重層でもよい。この
中で、ZnSはnが大きく変調度を大きく保つことがで
きるため、これを60mol%以上含む混合物の場合、
ZnSのnが大きい点と酸化物の化学安定性の良い点が
組み合わされる。 ZnSはさらにスパッタレートが大
きく、ZnSが80mol%以上を占めると製膜時間が
短くできる。この他の硫化物、セレン化物でもこれに近
い特性が得られた。
【0050】これら化合物における元素比は,例えば酸
化物,硫化物において金属元素と酸素元素の比,または
金属元素と硫化物元素については,Al23,Y23
La23は2:3,SiO2 ,ZrO2,GeO2は1:
2,Ta25は2:5,ZnSは1:1という比をとる
かその比に近いことが好ましいが,その比から外れてい
ても同様の効果は得られる。上記整数比から外れている
場合、例えばAl−OはAlとOの比率がAl23から
Al量で±10原子%以下,Si−OはSiとOの比率
がSiO2からSi量で±10原子%以下等,金属元素
量のずれが10原子%以下が好ましい。10原子%以上
ずれると、光学特性が変化するため、変調度が10%以
上低下した。
【0051】前記中間層および中間層の代わりの材料
は,各保護層全原子数の90%以上であることが好まし
い。上記材料以外の不純物が10原子%以上になると,
書き換え回数が1/2以下になる等,書き換え特性の劣
化が見られた。
【0052】(19)前記反射層がAl−Tiからなる
ことを特徴とする。前記反射層のAl−Tiの代わりの
反射層の材料としては、Al-Ag,Al-Cu,Al−
Cr等Al合金を主成分とするものが好ましい。Alも
使用可能である。
【0053】これより、Al合金中のAl以外の元素の
含有量は0.5原子%以上4原子%以下の範囲にする
と、多数回書き換え時の特性およびビットエラーレート
が良好になり、1原子%以上2原子%以下の範囲ではよ
り良好になることがわかった。上記以外のAl合金でも
同様の特性が得られた。
【0054】次いで,Au,Ag,Cu, Ni,F
e,Co,Cr,Ti,Pd,Pt,W,Ta,Mo,
Sb,Bi,Dy,Cd,Mn,Mg,Vの元素単体、
またはAu合金,Ag合金,Cu合金,Pd合金,Pt
合金,などこれらを主成分とする合金、あるいはこれら
同志の合金よりなる層を用いてもよい。このように、反
射層は、金属元素、半金属元素、これらの合金、混合物
からなる。
【0055】この中で、Cu、Al、Au、Cu合金、
Al合金、Au合金,等のように、熱伝導率が大きいも
のは、ディスクが急冷されやすく書き換え特性が良好で
ある。Ag,Ag合金,等も同様な特性が見られる。こ
の場合の主成分となるCu,Au,Ag等以外の元素の
含有量はAl合金同様に、0.5原子%以上4原子%以
下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性およびビッ
トエラーレートが良くなり、1原子%以上2原子%以下
の範囲ではより良くなった。
【0056】前記反射層の材料は,反射層全原子数の9
5%以上であることが好ましい。上記材料以外の不純物
が5原子%以上になると,書き換え回数が1/2以下に
なる等、書き換え特性の劣化が見られた。
【0057】前記反射層の膜厚は5nm以上、200n
m以下が好ましい。
【0058】(20)前記基板が、表面に直接、トラッ
キング用の溝を有するポリカ−ボネ−ト基板からなるこ
とを特徴とする。前記基板の代わりに、ポリオレフィ
ン、エポキシ、アクリル樹脂、紫外線硬化樹脂層を表面
に形成した化学強化ガラスなどを用いてもよい。
【0059】また、トラッキング用の溝を有する基板と
は、基板表面全てまたは一部に、記録・再生波長をλと
したとき、λ/10n‘(n’は基板材料の屈折率)以
上の深さの溝を持つ基板である。溝は一周で連続的に形
成されていても、途中分割されていてもよい。溝深さが
約λ/6n‘の時、クロストークが小さくなり好ましい
ことが分かった。さらに溝深さが約λ/3n‘より深い
時、基板形成時の歩留まりは悪くなるが、クロスイレー
スが小さくなり好ましいことが分かった。
【0060】また、その溝幅は場所により異なっていて
もよい。溝部の存在しない、サンプルサーボフォーマッ
トの基板、他のトラッキング方式、その他のフォーマッ
トによる基板等でも良い。溝部とランド部の両方に記録
・再生が行えるフォーマットを有する基板でも、どちら
か一方に記録を行うフォーマットの基板でも良い。ディ
スクサイズも12cmに限らず,13cm,8cm、
3.5‘,2.5‘等,他のサイズでも良い。ディスク
厚さも0.6mmに限らず,1.2mm,0.8mm
等,他の厚さでも良い。
【0061】本実施例では、まったく同様の方法によ
り、2つのディスク部材を作製し、接着剤層を介して、
前記第1および第2のディスク部材の反射層7,7’同
士を貼り合わせているが、第2のディスク部材の代わり
に別の構成のディスク部材、または保護用の基板などを
用いてもよい。貼り合わせに用いるディスク部材または
保護用の基板の紫外線波長領域における透過率が大きい
場合,紫外線硬化樹脂によって貼り合わせを行うことも
できる。その他の方法で貼り合わせを行ってもよい。反
射層7がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層
された層の上に接着剤層を設け貼り合わせしてもよい。
【0062】本実施例では、2つのディスク部材を作製
し、接着剤層8を介して、前記第1および第2のディス
ク部材の反射層7,7’同士を貼り合わせているが、貼
り合わせ前に前記第1および第2のディスク部材の反射
層7,7’上に紫外線硬化樹脂を厚さ約10μm塗布
し,硬化後に貼り合わせを行うと,エラーレートがより
低くできる。
【0063】本実施例では、2つのディスク部材を作製
し、接着剤層8を介して、前記第1および第2のディス
ク部材の反射層7同士を貼り合わせているが、貼り合わ
せを行わずに、前記第1のディスク部材の反射層7上に
紫外線硬化樹脂を厚さ約10μm以上塗布してもよい。
【0064】反射層7がない構造のディスク部材の場
合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布
してもよい。
【0065】(21)前記各層の膜厚,材料については
それぞれ単独の好ましい範囲をとるだけでも記録・再生
特性等が向上するが,それぞれの好ましい範囲を組み合
わせることにより,さらに効果が上がる。
【0066】(22)前記記録膜の組成が、Ag3.5
21Sb22Te53.5からなることを特徴とする。
【0067】前記記録膜の組成として、良好な特性を示
すGe量の範囲は15原子%以上、36原子%以下で、
より良好な特性を示す範囲は18原子%以上、28原子
%以下である。
【0068】前記記録膜の組成として、良好な特性を示
すSb量の範囲は10原子%以上、29原子%以下で、
より良好な特性を示す範囲は15原子%以上、26原子
%以下である。
【0069】前記記録膜の組成として、良好な特性を示
すTe量の範囲は50原子%以上、60原子%以下で、
より良好な特性を示す範囲は52原子%以上、58原子
%以下である。
【0070】前記記録膜の組成として、良好な特性を示
すAg量の範囲は10原子%以下で、より良好な特性を
示す範囲は6原子%以下である。
【0071】以上より、記録膜組成をGex-wSbyTe
zw(x+y+z=1)であらわしたとき、0.15≦x
≦0.46、0.10≦y≦0.29、0.50≦z≦
0.60、0≦w≦0.10の範囲で良好な特性を示
し、さらに0.18≦x≦0.34、0.15≦y≦0.
26、0.52≦z≦0.58、0≦w≦0.06でよ
り良好な特性を示す。
【0072】Agの代わりに記録膜へ添加する元素とし
ては、Na,Mg,Al,P,S,Cl,L,Ca,S
c,Zn,Ga,As,Se,Br,Rb,Sr,Y,
Zr,Nb,Ru,Rh,Cd,In,Sn,I,C
s,Ba,La,Hf,Ta,Re,Os,Ir,H
g,Tl、Pb,Th、U、Cr,W,Mo,Pt,C
o,Ni,Pd,Si,Au,Cu,V,Mn,Fe,
Ti,Biのいずれかのうちの少なくとも一つで置き換
えても、多数回書き換え時のジッター上昇が起きにくい
ことがわかった。
【0073】これらのなかで特に、Agを添加すると、
Ge-Sb-Teに比べ記録感度も1割向上し、 Cr,
W,Moのいずれかのうち少なくとも1つを添加すると
Ge−Sb−Teに比べて、多数回の書き換えを行った
場合にジッターが5%以上増加する書き換え回数が3倍
以上に向上し、Pt,Co,Pdのいずれかのうち少な
くとも1つを添加すると、Ge-Sb-Teに比べ結晶化
温度が50℃以上高くなる効果がみられた。
【0074】また,前記記録膜中の不純物元素が記録膜
成分の2原子%を超えると10回書き換え後の前エッジ
または後エッジのジッターが15%を超えることがわか
った。さらに不純物元素が5原子%を超えるとジッター
が18%以上になることがわかった。したがって、記録
膜中の不純物元素が記録膜成分の5原子%以下が書き換
え特性の劣化を少なく出来,好ましい。2原子%以下で
あるとさらに好ましかった。
【0075】前記記録膜の膜厚は6nm以上、25nm
以下が好ましく、7nm以上、20nm以下であればよ
り好ましい。
【0076】記録膜作製に少し時間がかかるが、記録膜
作成初期または終期にスパッタリングガスに窒素を混入
する、記録膜組成に窒素をわずか混入したターゲットを
使用するなど、記録膜と他の層との界面付近に窒素が含
まれると接着量が上がり、特性が向上することがわかっ
た。
【0077】
【発明の実施の形態】以下、この発明を実施例によって
詳細に説明する。
【0078】(1)実施例1 (本発明の情報記録媒体の構成、製法)図1は、この発
明の第1実施例のディスク状情報記録媒体の断面構造図
を示す。この媒体は次のようにして製作された。
【0079】まず、直径12cm 、厚さ0.6mmで
表面にトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基
板1上に、膜厚約85nmの(ZnS)80(SiO2
20膜および膜厚10nmのCr23膜よりなる保護層2
を積層後、Ag3.5Ge21Sb22Te53.5記録膜3を膜
厚約10nm 、(ZnS)30(TaN)70膜よりなる
界面層4を膜厚約10nm 、(ZnS)80(SiO2
20膜よりなる中間層5を膜厚約145nm 、Cr
27(Cr2373膜からなる吸収率制御層6を膜厚約3
0nm、Al98Ti2 膜からなる反射層7を膜厚約85
nm に順次形成した。積層膜の形成はマグネトロン・
スパッタリング装置により行った。こうして第1のディ
スク部材を得た。
【0080】他方、全く同様の方法により、第1のディ
スク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得た。
第2のディスク部材は、ポリカーボネイト基板1‘上
に、膜厚約85nmの(ZnS)80(SiO220膜お
よび膜厚約10nmのCr23膜よりなる保護層2‘を
積層後、膜厚約10nm、Ag3.5Ge21Sb22Te
53.5記録膜3’を膜厚約10nm 、(ZnS)30(T
aN)70膜よりなる界面層4’を膜厚約10nm 、
(ZnS)80(SiO220膜よりなる中間層5‘を膜
厚約145nm 、Cr27(Cr2373膜からなる吸
収率制御層6’を膜厚約30nm、Al98Ti2 膜から
なる反射層7‘を膜厚約85nm に順次形成した。
【0081】その後,前記第1のディスク部材および第
2のディスク部材をそれぞれの反射層7、7’同士を接
着剤層8を介して貼り合わせ、図1に示すディスク状情
報記録媒体を得た。
【0082】(従来例の情報記録媒体の構成、製法)界
面層の効果を明らかにするため、界面層を持たない構造
のディスク状情報記録媒体を作製した。図2にこの媒体
の断面構造図を示した。この媒体は次のようにして製作
された。
【0083】まず、直径12cm 、厚さ0.6mmで
表面にトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基
板1上に、膜厚約85nmの(ZnS)80(SiO2
20膜および膜厚約10nmのCr23膜よりなる保護層
2、Ag3.5Ge21Sb22Te53.5記録膜3を膜厚約1
0nm 、(ZnS)80(SiO220膜よりなる中間層
5を膜厚約155nm 、Cr27(Cr2373膜から
なる吸収率制御層6を膜厚約30nm、Al98Ti2
からなる反射層7を膜厚約85nm に順次形成した。
従来例の情報記録媒体においては、界面層の膜厚分を中
間層の膜厚を増やすことによって、結晶状態の反射率を
本発明の情報記録媒体と同じにした。積層膜の形成はマ
グネトロン・スパッタリング装置により行った。こうし
て第1のディスク部材を得た。同様に作成した2つのデ
ィスク部材を貼り合わせて図2に示すディスク状情報記
録媒体を得た。
【0084】(初期結晶化)前記のようにして製作した
媒体の記録膜3、3’に次のようにして初期結晶化を行
った。なお、記録膜3’についてもまったく同様である
から、以下の説明では記録膜3についてのみ述べること
とする。
【0085】媒体を記録トラック上の点の線速度が8m/
sであるように回転させ、スポット形状が媒体の半径方
向に長い長円形の半導体レーザ(波長約810nm)の
レーザ光パワーを800mWにして基板1を通して記録
膜3に照射した。スポットの移動は、媒体の半径方向の
スポット長の1/4ずつずらした。こうして、初期結晶
化を行った。この初期結晶化は1回でもよいが3回繰り
返すと初期結晶化によるノイズ上昇を少し低減できた。
この初期結晶化は高速で行える利点がある。
【0086】(記録・消去・再生)次に、図11に示し
た情報記録再生装置により、情報の記録再生を行なっ
た。以上のようにしてディスク9の初期結晶化が完了し
た記録膜3の記録領域にトラッキングと自動焦点合わせ
を行いながら、記録用レーザ光のパワーを中間パワーレ
ベルPe(4.5mW)と高パワーレベルPh(11m
W)との間で変化させて情報の記録を行った。なお、記
録再生を行なう際のモーター10の制御方法としては、
記録再生を行なうゾーン毎にディスクの回転数を変化さ
せるZCLV(Zone Constant Linear Velocity)方式
を採用している。ディスク線速度は約8.3m/sであ
る。
【0087】記録装置外部からの情報は8ビットを1単
位として、8−16変調器に伝送される。ディスク9上
に情報を記録する際には、情報8ビットを16ビットに
変換する変調方式、いわゆる8−16変調方式を用い記
録が行われた。この変調方式では媒体上に、8ビットの
情報に対応させた3T〜14Tのマーク長の情報の記録
を行なっている。図中の8−16変調器16はこの変調
を行なっている。なお、ここでTとは情報記録時のクロ
ックの周期を表しており、ここでは17.1nsとし
た。
【0088】8−16変調器16により変換された3T
〜14Tのデジタル信号は記録波形発生回路15に転送
され、以下に示した、記録波形が生成される。
【0089】記録波形発生回路15により生成された記
録波形は、レーザ駆動回路14に転送され、レーザー駆
動回路14はこの記録波形をもとに、光ヘッド12内の
半導体レーザを発光させる。
【0090】本記録装置に搭載された光ヘッド12に
は、情報記録用のエネルギービームとして光波長660
nmの半導体レーザが使用されている。また、このレー
ザー光をレンズNA0.6の対物レンズにより上記光デ
ィスク9の記録層上に絞り込み、上記記録波形に対応し
たエネルギーのレーザービームを照射することにより、
情報の記録を行なった。
【0091】また、本記録装置はグルーブとランド(グ
ルーブ間の領域)の両方に情報を記録する方式(いわゆ
るランドグルーブ記録方式)に対応している。本記録装
置ではL/Gサーボ回路11により、ランドとグルーブ
に対するトラッキングを任意に選択することができる。
トラッキング方法の異なるディスクの場合は、L/Gサ
ーボ回路の代わりに、トラッキング方法に適したサーボ
回路が用いられる。
【0092】記録された情報の再生も上記光ヘッド12
を用いて行なった。レーザービームを記録されたマーク
上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を
検出することにより、再生信号を得る。この再生信号の
振幅をプリアンプ回路13により増大させ、8−16復
調器17に転送する。8−16復調器17では16ビッ
ト毎に8ビットの情報に変換する。以上の動作により、
記録されたマークの再生が完了する。
【0093】また、上記記録波形発生回路15内におい
て、3T〜14Tの信号を時系列的に交互に「0」と
「1」に対応させ、「0」の場合には中間パワーレベル
のレーザーパワーを照射し、「1」の場合には高パワー
レベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列を照射す
るようにしている。この際、記録用レーザ光により記録
領域に形成される非晶質またはそれに近い部分が記録点
となる。この媒体の反射率は結晶状態の方が高く、記録
され非晶質状態になった領域の反射率が低くなってい
る。
【0094】この際、記録マークを形成するための、高
パワーレベルを11.0mW、中間パワーレベルを4.0
mW、クーリングパワーレベルを3.0mWとした。記
録用レーザ光の高レベルと中間レベルとのパワ−比は
1:0.3〜1:0.6の範囲が特に好ましい。また、こ
の他に短時間ずつ他のパワーレベルにしてもよい。図3
に示したように,1つの記録マークの形成中にウインド
ウ幅の半分(Tw/2)ずつ中間パワーレベルより低い
ボトムパワーレベルPbまでパワーを繰り返し下げ,か
つクーリングパワーレベルPcを記録パルスの最後に持
つ波形を生成する手段を持った装置で記録・再生を行う
と,再生信号波形の特に低いジッター値およびエラーレ
ートが得られた。クーリングパワーレベルは中間パワー
レベルより低く、ボトムパワーレベルより高いか同じレ
ベルである。この波形では、第1パルス幅Tpが記録マ
ークとそのマークの直前に設けられたスペースの長さの
組み合わせによって変化する特徴とクーリングパルス幅
Tc(記録パルスの最後にPcレベルまで下げる時間
幅)が記録マークとそのマークの後続スペース長の組み
合わせにより決定する特徴を持つ。マーク直前のスペー
ス長が短く、マークが長いほどTpは長くなり、マーク
の直前のスペース長が長く、マークが短いほどTpは長
くなる。ただし、媒体の構造によっては6Twマークの
記録用記録波形のTpを特に長くした場合、ジッター低
減効果が大きかった。また、後続のスペース長が長く、
マークが長いほど、Tcは短くなり、後続のスペース長
が短く、マークが短いほど、Tcは長くなる。このよう
に、上記記録波形発生回路15は、マーク部を形成する
ための高パワーレベルを含む一連の高パワーパルス列を
形成する際に、マーク部の前後のスペース部の長さに応
じて、マルチパルス波形の先頭パルス幅と最後尾のパル
ス幅を変化させる方式(適応型記録波形制御)に対応し
たマルチパルス波形テーブルを有しており、これにより
マーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除で
きるマルチパルス記録波形を発生している。
【0095】図3では3Tw,4Tw,6Tw,11T
wの記録波形しか示していないが,5Twは6Twの記
録波形の一連の高いパワーレベルのパルス列のうち、T
w/2の高いパワーレベルPhと直後のTw/2のボト
ムパワーレベルPbをそれぞれ一つづつ削減したもので
ある。また、7Tw〜10Tw用記録波形は6Tw用記
録波形の最後尾の高いパワーレベルのパルスの直前に、
Tw/2の高いパワーレベルPhとTw/2のボトム
パワーレベルPbを、それぞれ、1組づつ追加したもの
である。したがって、5組追加したものが11Twであ
る。3Twに対応する最短記録マーク長を0.42μm
とした。記録すべき部分を通り過ぎると、レーザ光パワ
ーを再生(読み出し)用レーザ光の低パワーレベルPr
(1.0mW)に下げるようにした。記録信号には、情
報信号の始端部 、終端部に例えば、4Tマークと4T
スペースの繰り返しといったダミーデータが含まれてい
る。始端部にはVFOも含まれている。
【0096】このような記録方法では、既に情報が記録
されている部分に対して消去することなく、重ね書きに
よって新たな情報を記録すれば、新たな情報に書き換え
られる。すなわち、単一のほぼ円形の光スポットによる
オーバーライトが可能である。
【0097】しかし、書き換え時の最初のディスク1回
転または複数回転で、前記のパワー変調した記録用レー
ザ光の中間パワーレベル(4.5mW)またはそれに近
いパワーの連続光を照射して、記録されている情報を一
たん消去し、その後、次の1回転でボトムパワーレベル
(1.2mW)と高パワーレベル(11mW)の間で、
または中間パワーレベル(4.5mW)と高パワーレベ
ル(11mW)との間で、情報信号に従ってパワー変調
したレーザ光を照射して記録するようにしてもよい。こ
のように、情報を消去してから記録するようにすれば、
前に書かれていた情報の消え残りが少ない。従って、線
速度を2倍に上げた場合の書き換えも、容易になる。
【0098】これらの方法は、この発明の媒体に用いら
れる記録膜ばかりでなく他の媒体の記録膜にも有効であ
る。
【0099】(界面層の効果)本実施例記載の界面層を
持つディスクA(図1)および界面層を持たない従来デ
ィスクB(図2)における、保存寿命(再生保存寿命:
A−R、オーバーライト保存寿命:A−OW)について
比べたところ、次のようになった(図4)。寿命試験は
90℃一定に保つ、加速試験を行った。ジッターとは記
録マークのエッジ部の位置を再生した際、再生信号がウ
インドウ幅(Tw)に対してどの程度ゆらいでいるかを
示す指標である。ジッター値が大きくなるとエッジ部の
検出位置がウインドウ幅をほぼ占めるため、記録信号を
正確に再生できなくなる。そこでジッターは小さい方が
好ましい。ジッター測定におけるウインド幅(Tw)は
17.1ns、最短記録信号は3Tw、最長記録信号は
11Twでこれらをランダムに記録している。これらの
測定には再生等化回路を使用した。
【0100】まず、再生寿命は、始めにEFM信号を記
録してジッターを測定しておき、上記加速試験環境に保
ち、室温に取り出し、再生した際のジッター変化を測定
した。オーバーライト寿命は、始めにEFM信号を10
回書き換えた場合のジッターを測定した。次に上記加速
試験環境に保った後、同じトラックに1回オーバーライ
トした場合のジッター値を測定した。
【0101】 加速試験 ディスクA ディスクB 時間 ジッタ− A−OWジッタ− A−Rジッタ− A−OWジッタ− (H) (%) (%) (%) (%) 0 13 13 13 13 10 13 13 13 14 30 13 13 14 15 50 13 13 15 17 80 13 13 15 20 100 13 13 16 25 150 13 13 17 38 200 13 13 20 − 300 14 14 22 − このように、界面層を設けることにより加速試験環境下
においてもジッター上昇が防止でき、保存寿命が大幅に
向上したことがわかった。
【0102】(界面層材料)本実施例で界面層4、4’
に用いた(ZnS)30(TaN)70の組成比を変化さ
せ、加速寿命試験を行ったところ次のようになった。A
−R,A−OWのジッター上昇が2%以内の加速試験時
間を示した。
【0103】 界面層組成 A−R(H) A−OW(H) (ZnS) − 10 (ZnS)90(TaN)10 − 40 (ZnS)80(TaN)20 − 100 (ZnS)70(TaN)30 − 150 (ZnS)50(TaN)50 − 200 (ZnS)40(TaN)60 300以上 300 (ZnS)30(TaN)70 300以上 300以上 (ZnS)20(TaN)80 300 300以上 (ZnS)10(TaN)90 200 − (TaN) 100 − これより、界面層成分に対するN量(s)を適量にする
とA−OWジッターおよびA−Rジッタを低減でき、保
存寿命が向上することがわかった。これより、界面層全
成分に対するN量は10原子%以上が好ましい。また、
15原子%以上、50原子%以下だとより好ましい。N
量については、ラザフォード後方散乱分析法によって測
定した。
【0104】本実施例で界面層4、4’に用いた(Zn
S)30(TaN)70のTaNに代わる材料としては,C
r−N,Hf−N,Nb−Nを用いると同様の結果が得
られた。
【0105】次いで、Mo-N,Ti-N,V-N,W-
N,Y-N,Zr-N、Al−N、Ge−N,Si−N,
Zn−Nも良好な特性が得られた。この中でMo-N,T
i-N,V-N,W-N,Y-N,Zr-Nは融点が高く、
書き換え時の反射率変動が少なかった。また、Al−N
は熱伝導率が高く、書き換え回数が大きかった。Si−
Nはターゲット価格が安価なため、製作コストが安かっ
た。
【0106】本実施例で界面層4、4’に用いた(Zn
S)30(TaN)70のZnSに代わる材料としては,Z
nSに30mol%以下のSiO2,Al23,Cr2
3,Ta25を混合した材料を用いても良い。次いで、
SiO,TiO2,Y23,CeO2,La23,In2
3,GeO,GeO2,PbO,SnO,SnO2,B
eO,Bi23,TeO2,WO2,WO3,Sc23
ZrO2,Cu2O,MgO などの酸化物を混合した材
料でもよい。混合量は30mol%以下であれば、寿命
特性に影響なかった。
【0107】また、ZnSの一部または全部をAg−
S,Co−S,Mo−S,Ni−S等の硫化物で置き換
えても同様の結果が得られた。
【0108】本実施例で界面層4、4’に用いた(Zn
S)30(TaN)70のTaNに代わる材料として,Al
−B,Ca−B,Co−B,Cr−B,Cu−B,Fe
−B,Hf−B,La−B,Mo−B,Nb−B,Ni
−B,Ta−B,Ti−B,V−B,W−B,Y−B,
Tb−B,Zr−B等を用いると、窒化物に比べてノイ
ズは大きくなったが、保存寿命を長くする効果が見られ
た。界面層中の窒化物を硼化物に変えた際は、 界面層
中の硼素量をsとした場合に、sと保存寿命との間に上
記の関係が生じた。
【0109】本実施例で界面層4、4’に用いた(Zn
S)30(TaN)70のTaNに代わる材料として,Al
−C,B−C、Ca−C,Cr−C,Hf−C,Mo−
C,Nb−C,Si−C,Ta−C,V−C,W−C,
Zr−C等を用いると、窒化物に比べて製膜時間が長く
なったが、保存寿命を長くする効果が見られた。界面層
中の窒化物を炭化物に変えた際は、 界面層中の炭素量
をsとした場合に、sと保存寿命との間に上記の関係が
生じた。
【0110】本実施例で界面層4、4’に用いた(Zn
S)30(TaN)70のTaNに代わる材料として,Ca
−Si,Co−Si,Cr−Si,Hf−Si,Mo−
Si,Nb−Si,Ni−Si,Pd−Si,Pt−S
i,Ta−Si,V−Si,W−Si,Zr−Si等を
用いると、窒化物に比べて書き換え回数が少なくなった
が、保存寿命を長くする効果が見られた。 界面層中の
窒化物を珪化物に変えた際は、 界面層中の珪素量をs
とした場合に、sと保存寿命との間に上記の関係が生じ
た。
【0111】界面層4、および界面層4の代わりの材料
は,各界面層全原子数の90%以上であることが好まし
い。上記材料以外の不純物が10原子%以上になると,
書き換え回数が5割以上減る等,書き換え特性の劣化が
見られた。
【0112】(吸収率制御層)本実施例の情報記録媒体
では、記録・消去を繰り返した時に、実施例2に記載の
吸収率制御層を持たない情報記録媒体に比べてジッター
(σ/Tw)が4%以上小さくなった。ジッターが低減
できた原因は、吸収率制御層により吸収率制御が出来、
高線速における記録時にも消え残りが低減できているた
めである。
【0113】また、記録マークを透過型電子顕微鏡によ
り観察し、長いマーク(非晶質状態)上に書き換えを行
った場合と長いスペース(結晶状態)上に書き換えを行
った場合のマークサイズ(マークの面積)を比較した。
本実施例の情報記録媒体の場合、前者が後者よりほとん
ど同じであることがわかった。吸収率制御が強くなされ
ている場合は、前者が後者よりわずか小さくなった。一
方、実施例2に記載の情報記録媒体では、前者が後者よ
り大きかった。
【0114】情報記録媒体に情報を記録する場合、一般
に1つの情報記録媒体において1箇所あたりへの記録回
数は約10万回程度必要と言われている。そのため、本
実施例においても初回記録から10万回書き換え後まで
の記録・再生特性を調べた。
【0115】また、吸収率制御層の効果は他の記録方式
においても有効だが、特にマークエッジ記録においてエ
ッジ部分を正確に記録しジッター低減をはかる効果が大
きい。マークエッジ記録とは、記録マークのエッジ部分
を信号の“1”に、マーク間およびマーク内を信号の
“0”に対応させた記録方式のことをいう。さらに、線
速度が6m/sより速いところで効果が顕著である。
【0116】(吸収率制御層膜厚)本実施例で吸収率制
御層6、6’に用いた膜の膜厚を変化させ、10回書き
換え後のジッター(σ/Tw)を測定したところ次のよ
うになった。
【0117】吸収率制御層膜厚(nm)に対し、10回
書き換え後の前エッジおよび後エッジのジッター値の2
乗平均の値(%)と変調度(%)を示した。ジッターに
ついては以後特に明記しない場合は、前エッジおよび後
エッジのジッター値の2乗平均値を示す。
【0118】変調度(Mod)の計算は次の式に従って
行った。
【0119】 MOD(%)=100×(Ic−Ia)/Ic ここで、 IcはEFM信号記録時の結晶(消去)状態
の反射率の一番高いレベル, IaはEFM信号記録時
の非晶質(記録)状態の反射率の一番低いレベルであ
る。
【0120】 Mod(%)=100×(Ic−Ia)/Ic 吸収率制御層膜厚(nm) 10回書き換え後のジッター(%) 変調度(% ) 2 25 − 5 20 − 10 15 53 20 13 51 40 13 47 50 − 43 60 − 40 これより、吸収率制御層膜厚を薄くすると10回書き換
え後のジッターが増加し、また厚くすると、変調度が増
加することがわかった。薄くしたときのジッター増加の
原因は、Acを結晶状態での記録膜における吸収率、A
aを非晶質状態での記録膜における吸収率と定義した
時、吸収率比(Ac/Aa)が小さくなることから吸収
率制御が足りなくなり、消え残りが生じるためと考えら
れる。吸収率比(Ac/Aa)は実測できないため、光
学計算により求めた。これより、吸収率制御層膜厚は5
nm以上、50nm以下が好ましく、10nm以上、4
0nm以下であればより好ましい。
【0121】本実施例で吸収率制御層6、6’に用いた
膜の材料を変え、光学定数を変化させた場合について、
n,kの入力値を変化させて光学計算した。まず、kを
1.5に保ち、nを変化させ、吸収率比(Ac/Aa)
を求めたところ次のようになった。
【0122】 n Ac/Aa 0.8 0.95 1.2 1.0 1.8 1.05 2.0 1.11 3.0 1.13 4.5 1.12 5.5 1.07 6.0 1.00 6.5 0.9 これより、吸収率制御層のnを変化させると吸収率比
(Ac/Aa)が変わることがわかった。これより、吸
収率制御層のnは1.2以上、6以下が好ましく、1.
8以上、5.5以下であればより好ましい。
【0123】次に、nを3.0に保ち、kを変化させ、
吸収率比(Ac/Aa)を求めたところ次のようになっ
た。
【0124】 k Ac/Aa 0 0.97 0.1 0.98 0.3 1.01 0.5 1.05 0.8 1.1 1.0 1.11 1.5 1.13 1.8 1.11 2.0 1.08 3.0 1.01 4.0 0.95 これより、吸収率制御層のkを変化させると吸収率比
(Ac/Aa)が変わることがわかった。これより、吸
収率制御層のkは0.3以上、3.0以下が好ましく、
0.5以上、2以下であればより好ましい。
【0125】本実施例で吸収率制御層6、6’に用いた
Cr−(Cr23)の組成比を変化させ、10回書き換
え後のジッター(σ/Tw)および記録感度を測定した
ところ次のようになった。記録感度はCr60(Cr
2340の場合を基準とし、良くなった場合を+、悪く
なった場合を−、変わらない場合を0で示した。
【0126】 吸収率制御層組成 ジッター(%) 記録感度(%) (Cr23) 21 未測定 Cr10(Cr2390 18 未測定 Cr15(Cr2385 15 未測定 Cr22(Cr2378 13 +10 Cr27(Cr2373 13 +5 Cr30(Cr2370 13 +5 Cr40(Cr2360 13 0 Cr43(Cr2357 − 0 Cr67(Cr2333 − −5 これより、吸収率制御層成分に対するCr量を多くする
と10回書き換え後のジッターが低減できることがわか
った。ジッターが低減する原因は、吸収率比(Ac/A
a)が大きく、消え残りが生じにくいためと考えられ
る。これより、吸収率制御層全成分に対するCr量は1
5mol%以上が好ましい。また、Crのみの場合は、
Cr40(Cr2360より熱伝導率が大きく記録感度
が少し低下する。従って、22mol%以上、43mo
l%以下であればより好ましい。金属元素と誘電体の組
み合わせにおいて、CrとCr23の組み合わせのよう
に、誘電体中の構成金属元素と金属元素が同じ場合は、
不純物元素が少なくノイズが低かった。組成比について
は、ラザフォード後方散乱分析法によってCrとOの比
を測定し、CrとCr23の比を算出した。
【0127】本実施例で吸収率制御層6、6’に用いた
Cr−(Cr23)膜中のCrに代わる材料としては,
Mo,W,Fe,Sb,Mn,Ti,Co,Ge,P
t,Ni,Nb,Pd,Be,Taを用いると同様の結
果が得られた。この中で、Re,Wが融点が高く、より
好ましかった。また、Pd,Ptは他の層との反応性が
低く、書き換え可能回数がさらに大きくなり、より好ま
しかった。Ni,Coを用いると、他に比べ安価なター
ゲットを使用できるため、全体の製作費用を下げること
ができる。 Cr,Moは耐食性が強く、寿命試験の結
果が他に比べて良好だった。Tiも次いで耐食性が強く
良好な特性が得られた。また、Tb,Gd,Sm,C
u,Au,Ag,Ca,Al,Zr,Ir,Hf等も使
用可であった。
【0128】本実施例で吸収率制御層6、6’に用いた
Cr−(Cr23)膜中のCr23に代わる材料として
は,SiO2,SiO,Al23,BeO,Bi23
CoO,CaO,CeO2,Cu2O,CuO,CdO,
Dy23,FeO,Fe23,Fe34,GeO,Ge
2,HfO2,In23,La23,MgO,MnO,
MoO2,MoO3,NbO,NbO2,NiO,Pb
O,PdO,SnO,SnO2,Sc23,SrO,T
hO2,TiO2,Ti23,TiO,Ta25,TeO
2,VO,V23,VO2,WO2,WO3,Y23,Zr
2,などの酸化物,ZnS,Sb23,CdS,In2
3,Ga23,GeS,SnS2,PbS,Bi23
SrS,MgS,CrS,CeS,TaS4,などの硫
化物、SnSe2,Sb2Se3,CdSe,ZnSe,
In2Se3,Ga2Se3,GeSe,GeSe2,Sn
Se,PbSe,Bi2Se3などのセレン化物、CeF
3,MgF2,CaF2,TiF3,NiF3,FeF2,F
eF3などの弗化物、あるいはSi,Ge,TiB2,B
4C,B, CrB, HfB2, TiB2,WB,などの
ホウ素化物,C,Cr32, Cr236, Cr73
Fe3C,Mo2C, WC,W2C, HfC, TaC,
CaC2,などの炭化物または、上記の材料に近い組成
のものを用いてもよい。また、これらの混合材料でもよ
い。この他に、In−Sb,Ga−As,In−P,G
a−Sb,In−As等も使用できた。
【0129】これらの中では、SiO2,Ta25,Y2
3−ZrO2,等酸化物を用いると他に比べ安価なター
ゲットを使用できるため、全体の製作費用を下げること
ができる。酸化物の中でも、 SiO2,Ta25,Y2
3−ZrO2は反応性が低く、書き換え可能回数がさら
に大きくなり、好ましかった。BeOは融点が高く好ま
しい。Al23は熱伝導率が高いため、反射層および/
または反射層がない構造のディスクにした場合、他に比
べて書き換え特性の劣化が少ない。Cr23は融点が高
い上、熱伝導率も高く好ましかった。
【0130】また、硫化物,Se化物を用いるとスパッ
タレートが大きくでき、製膜時間が短縮できる。炭化物
を用いると、吸収率制御層の硬度が増し、多数回書き換
え時の記録膜流動を抑制する働きも持つ。
【0131】金属元素および/または誘電体とも融点が
記録膜の融点(約600℃)より高いと、1万回書き換
え時のジッター上昇が小さくできる。両者の融点が60
0℃以上の場合,3%以下に抑制できよりこのましい。
【0132】また,吸収率制御層中の不純物元素が吸収
率制御層成分の2原子%を超えると10回書き換え後の
前エッジまたは後エッジのジッターが15%を超えるこ
とがわかった。さらに不純物元素が5原子%を超えると
ジッターが18%以上になることがわかった。したがっ
て、吸収率制御層中の不純物元素が吸収率制御層成分の
5原子%以下が書き換え特性の劣化を少なく出来,好ま
しい。2原子%以下であるとさらに好ましかった。
【0133】さらに、本実施例で吸収率制御層6、6’
に用いたCr−(Cr23)をTa−Nに置き換えた場
合に組成比を変化させ、10回書き換え後のジッター
(σ/Tw)および記録感度を測定したところ次のよう
になった。窒化物を用いると吸収率制御層に接した層と
の接着力が増し、外部衝撃に対して強くなる。記録感度
はTa5644の場合を基準とし、良くなった場合を+、
悪くなった場合を−、変わらない場合を0で示した。
【0134】 吸収率制御層組成 ジッター(%) 記録感度(%) Ta3763 18 未測定 Ta4060 17 未測定 Ta4555 13 +10 Ta5050 13 +5 Ta5644 未測定 0 Ta7723 未測定 −5 Ta 未測定 −5 これより、吸収率制御層成分に対するTa量を多くする
と10回書き換え後のジッターが低減できることがわか
った。ジッターが低減する原因は、吸収率比(Ac/A
a)が大きく、消え残りが生じにくいためと考えられ
る。これより、吸収率制御層全成分に対するTa量は3
7原子%以上が好ましい。また、Taのみの場合は、
Ta−Nより熱伝導率が大きく記録感度が少し低下す
る。従って、Taは45mol%以上、56mol%以
下であればより好ましい。Ta−N膜は、TaNターゲ
ットをArとN2の混合ガスでスパッタすることにより
製膜できる。この際のN2量比とスパッタパワーによっ
て、Ta−N膜中のN量を制御できる。また、TaNタ
ーゲットの代わりに、TaターゲットをArとN2の混
合ガスでスパッタすることによっても製膜できる。
【0135】上記Ta−Nに代わる材料としては,Al
N,BN,CrN,Cr2N,GeN,HfN,Si3
4,Al−Si−N系材料(例えばAlSiN2)、Si
−N系材料,Si−O−N系材料,TiN,ZrN,な
どの窒化物に変えても同様の特性が得られた。これら窒
化物に対して50mol%以下のZnSを添加すると接
着力が大きくなった。
【0136】(吸収率制御層の光学定数測定)上記ディ
スク部材を中間層と吸収率制御層の間で剥がし、記録・
再生を行う波長における反射率を調べた。すなわち,接
着剤層8上にAl98Ti2 膜からなる反射層7を膜厚約
85nm、Cr27(Cr2373膜からなる吸収率制御
層6を膜厚約30nmが積層された状態となっている。
【0137】次に、スパッタ装置にて逆スパッタ(Ar
ガスエッチング)を行い、Cr−Cr23膜が薄くなっ
た状態での反射率を測定した。エッチングされた膜厚
は、エッチング時に一部をマスクしておき、エッチング
後にマスクを取り除いて段差計で測定した。この操作を
2回繰り返したところ吸収率制御層膜厚と反射率は次の
ような値が得られた。
【0138】 一方、反射層のn、kについては反射層が表面になるよ
うに剥がし、波長可変のエリプソにて求めた。
【0139】こうして得られた、反射率と反射層のn,
kより、吸収率制御層膜厚の異なる構造の反射率を占め
るn,kを計算により求めた結果、nは2.8、kは
0.8であることがわかった。
【0140】(保護層)本実施例では、保護層2を(Z
nS)80(SiO220により形成している。
【0141】保護層2の(ZnS)80(SiO220
代わる材料としては,ZnSとSiO2の混合比を変え
たものが好ましい。また、ZnS,Si−N系材料,S
i−O−N系材料,SiO2,SiO,TiO2,Al2
3,Y23,CeO2,La23,In23,GeO,
GeO2,PbO,SnO,SnO2,BeO,Bi
23,TeO2,WO2,WO3,Sc23,Ta25
ZrO2,Cu2O,MgOなどの酸化物,TaN,Al
N,BN,Si34,GeN,Al−Si−N系材料
(例えばAlSiN2)などの窒化物、ZnS,Sb2
3,CdS,In23,Ga23,GeS,SnS2,P
bS,Bi23などの硫化物、SnSe2,Sb2
3,CdSe,ZnSe,In2Se3,Ga2Se3
GeSe,GeSe2,SnSe,PbSe,Bi2Se
3などのセレン化物、CeF3,MgF2,CaF2などの
弗化物、あるいはSi,Ge,TiB2,B4C,B,
C,または、上記の材料に近い組成のものを用いてもよ
い。また、ZnS −SiO2、ZnS−Al23,など
これらの混合材料の層やこれらの多重層でもよい。この
中で、ZnSはnが大きく変調度を大きく保つことがで
きるため、これを60mol%以上含む混合物の場合、
ZnSのnが大きい点と酸化物の化学安定性の良い点が
組み合わされる。 ZnSはさらにスパッタレートが大
きく、ZnSが80mol%以上を占めると製膜時間が
短くできる。この他の硫化物、セレン化物でもこれに近
い特性が得られた。
【0142】これら化合物における元素比は,例えば酸
化物,硫化物において金属元素と酸素元素の比,または
金属元素と硫化物元素については,Al23,Y23
La23は2:3,SiO2 ,ZrO2,GeO2は1:
2,Ta25は2:5,ZnSは1:1という比をとる
かその比に近いことが好ましいが,その比から外れてい
ても同様の効果は得られる。上記整数比から外れている
場合、例えばAl−OはAlとOの比率がAl23から
Al量で±10原子%以下,Si−OはSiとOの比率
がSiO2からSi量で±10原子%以下等,金属元素
量のずれが10原子%以下が好ましい。10原子%以上
ずれると、光学特性が変化するため、変調度が10%以
上低下した。
【0143】保護層2および保護層2の代わりの材料
は,各保護層全原子数の90%以上であることが好まし
い。上記材料以外の不純物が10原子%以上になると,
書き換え回数が1/2以下になる等,書き換え特性の劣
化が見られた。
【0144】本実施例で用いた保護層の膜厚を変化さ
せ、変調度および10回書き換え後のジッター(σ/T
w)を測定したところ次のようになった。変調度(Mo
d)の計算式は以下の通りである。
【0145】 Mod(%)=100×(Ic−Ia)/Ic Ic:EFM信号記録時の結晶(消去)状態の反射率レ
ベル Ia:EFM信号記録時の非晶質(記録)状態の反射率
レベル 保護層膜厚(nm) 変調度(%) ジッター(%) 40 41 − 60 44 − 70 48 15 90 51 14 120 50 15 140 − 18 160 − 22 保護層の合計膜厚は60〜140nmが記録時の変調度
を43%以上と大きくすることができ好ましく、70〜
120nmがより好ましい。
【0146】保護層を2層以上にし、記録膜側の保護層
材料をCr23にすると、結晶化速度が早くなった。3
T信号を10回記録した後にDC光で消去した時の消去
比を調べたところ、ZnS−SiO2層の場合に比べて
約2倍の線速度である16m/sにおいても消去比が2
5dB以上と良好であることがわかった。
【0147】記録膜側の保護層材料のCr23に代わる
材料としては, CoOまたはGeO2,NiO、これら
とCr23の混合物が好ましい。次いで、Cr23にS
iO2,Ta25,Al23,ZrO2−Y23を混合し
た混合物が結晶化特性が良好である。これら酸化物は消
衰係数kが小さく、下部界面層における吸収が非常に小
さい。そのため、変調度が大きくなるという利点があ
る。
【0148】また,AlN,BN,CrN,Cr2N,
GeN,HfN,Si34,Al−Si−N系材料(例
えばAlSiN2)、Si−N系材料,Si−O−N系
材料,TaN,TiN,ZrN,などの窒化物は接着力
が大きくなり、外部衝撃による情報記録媒体の劣化が小
さく、より好ましい。窒素が含まれた記録膜組成または
それに近い組成の材料でも接着力が向上する。
【0149】その他、BeO,Bi23, CeO2,C
2O, CuO,CdO,Dy23,FeO,Fe
23,Fe34,GeO,GeO2,HfO2,In
23,La23,MgO,MnO,MoO2,MoO3,NbO,Nb
2, PbO,PdO,SnO,SnO2,Sc23
SrO,ThO2,TiO2,Ti23,TiO, Te
2,VO,V23,VO2,WO2,WO3,などの酸化
物, C,Cr32,Cr236, Cr73,Fe3C,
Mo2C, WC,W2C, HfC, TaC,CaC2
などの炭化物または、上記の材料に近い組成のものを用
いてもよい。また、これらの混合材料でもよい。
【0150】記録膜側の保護層を設けた場合は、Zn,
S等の記録膜中への拡散が防止でき、消え残りが増加す
るのを抑制できる。さらに、記録感度を低下させないた
めには、25nm以下とすることが好ましく、以下では
より好ましかった。均一な膜形成ができるのは約2nm
以上であり、5nm以上がさらに良好であった。これよ
り,記録膜側の保護層膜厚を2〜25nmとすると記録
・再生特性がより良くなり,好ましい。
【0151】(中間層)本実施例では、中間層5をZn
S−SiO2により形成している。
【0152】中間層5のZnS−SiO2に代わる材料
としては,Si−N系材料,Si−O−N系材料,Zn
S,SiO2,SiO,TiO2,Al23,Y23,C
eO2,La23,In23,GeO,GeO2,Pb
O,SnO,SnO2,BeO,Bi23,TeO2,W
2,WO3,Sc23,Ta25,ZrO2,Cu2O,
MgO などの酸化物,TaN,AlN,BN,Si3
4,GeN,Al−Si−N系材料(例えばAlSi
2)などの窒化物、ZnS,Sb23,CdS,In2
3,Ga23,GeS,SnS2,PbS,Bi23
どの硫化物、SnSe2,Sb2Se3,CdSe,Zn
Se,In2Se3,Ga2Se3,GeSe,GeS
2,SnSe,PbSe,Bi2Se3などのセレン化
物、CeF3,MgF2,CaF2などの弗化物、あるい
はSi,Ge,TiB2,B4C,B,C,または、上記
の材料に近い組成のものを用いてもよい。また、ZnS
−SiO2、ZnS−Al23,などこれらの混合材料
の層やこれらの多重層でもよい。この中で、ZnSはn
が大きく変調度を大きく保つことができるため、これを
60mol%以上含む混合物の場合、ZnSのnが大き
い点と酸化物の化学安定性の良い点が組み合わされる。
ZnSはさらにスパッタレートが大きく、ZnSが8
0mol%以上を占めると製膜時間が短くできる。この
他の硫化物、セレン化物でもこれに近い特性が得られ
た。
【0153】これら化合物における元素比は,例えば酸
化物,硫化物において金属元素と酸素元素の比,または
金属元素と硫化物元素については,Al23,Y23
La23は2:3,SiO2 ,ZrO2,GeO2は1:
2,Ta25は2:5,ZnSは1:1という比をとる
かその比に近いことが好ましいが,その比から外れてい
ても同様の効果は得られる。上記整数比から外れている
場合、例えばAl−OはAlとOの比率がAl23から
Al量で±10原子%以下,Si−OはSiとOの比率
がSiO2からSi量で±10原子%以下等,金属元素
量のずれが10原子%以下が好ましい。10原子%以上
ずれると、光学特性が変化するため、変調度が10%以
上低下した。
【0154】中間層5および中間層5の代わりの材料
は,各保護層全原子数の90%以上であることが好まし
い。上記材料以外の不純物が10原子%以上になると,
書き換え回数が1/2以下になる等,書き換え特性の劣
化が見られた。
【0155】(反射層)本実施例で反射層7に用いたA
l−Tiの代わりの反射層の材料としては、Al-A
g,Al-Cu,Al−Cr等Al合金を主成分とする
ものが好ましい。Alも使用可能である。
【0156】これより、Al合金中のAl以外の元素の
含有量は0.5原子%以上4原子%以下の範囲にする
と、多数回書き換え時の特性およびビットエラーレート
が良好になり、1原子%以上2原子%以下の範囲ではよ
り良好になることがわかった。上記以外のAl合金でも
同様の特性が得られた。
【0157】次いで,Au,Ag,Cu, Ni,F
e,Co,Cr,Ti,Pd,Pt,W,Ta,Mo,
Sb,Bi,Dy,Cd,Mn,Mg,Vの元素単体、
またはAu合金,Ag合金,Cu合金,Pd合金,Pt
合金,などこれらを主成分とする合金、あるいはこれら
同志の合金よりなる層を用いてもよい。このように、反
射層は、金属元素、半金属元素、これらの合金、混合物
からなる。
【0158】この中で、Cu、Al、Au、Cu合金、
Al合金、Au合金,等のように、熱伝導率が大きいも
のは、ディスクが急冷されやすく書き換え特性が良好で
ある。Ag,Ag合金,等も同様な特性が見られる。こ
の場合の主成分となるCu,Au,Ag等以外の元素の
含有量はAl合金同様に、0.5原子%以上4原子%以
下の範囲にすると、多数回書き換え時の特性およびビッ
トエラーレートが良くなり、1原子%以上2原子%以下
の範囲ではより良くなった。
【0159】反射層の材料は,反射層全原子数の95%
以上であることが好ましい。上記材料以外の不純物が5
原子%以上になると,書き換え回数が1/2以下になる
等、書き換え特性の劣化が見られた。
【0160】反射層膜厚が30nmより薄い場合、強度
が弱く、熱拡散が小さく記録膜流動が起きやすいため,
10万回書き換え後のジッターが15%より大きくな
る。40nmでは15%まで低下できる。また、反射層
膜厚が200nmより厚い場合、それぞれの反射層を作
製する時間が長くなり、2行程以上に分ける、またはス
パッタリング用の真空室を2室以上設ける等、形成時間
が倍増した。また、反射層の膜厚が5nm以下だと均一
に製膜することが難しかった。
【0161】これより、反射層の膜厚は5nm以上、2
00nm以下が好ましい。
【0162】(基板)本実施例では、表面に直接、トラ
ッキング用の溝を有するポリカ−ボネ−ト基板1を用い
ているが、その代わりに、ポリオレフィン、エポキシ、
アクリル樹脂、紫外線硬化樹脂層を表面に形成した化学
強化ガラスなどを用いてもよい。
【0163】また、トラッキング用の溝を有する基板と
は、基板表面全てまたは一部に、記録・再生波長をλと
したとき、λ/10n‘(n’は基板材料の屈折率)以
上の深さの溝を持つ基板である。溝は一周で連続的に形
成されていても、途中分割されていてもよい。溝深さが
約λ/6n‘の時、クロストークが小さくなり好ましい
ことが分かった。さらに溝深さが約λ/3n‘より深い
時、基板形成時の歩留まりは悪くなるが、クロスイレー
スが小さくなり好ましいことが分かった。
【0164】また、その溝幅は場所により異なっていて
もよい。溝部の存在しない、サンプルサーボフォーマッ
トの基板、他のトラッキング方式、その他のフォーマッ
トによる基板等でも良い。溝部とランド部の両方に記録
・再生が行えるフォーマットを有する基板でも、どちら
か一方に記録を行うフォーマットの基板でも良い。ディ
スクサイズも12cmに限らず,13cm,8cm、
3.5‘,2.5‘等,他のサイズでも良い。ディスク
厚さも0.6mmに限らず,1.2mm,0.8mm
等,他の厚さでも良い。
【0165】本実施例では、まったく同様の方法によ
り、2つのディスク部材を作製し、接着剤層を介して、
前記第1および第2のディスク部材の反射層7,7’同
士を貼り合わせているが、第2のディスク部材の代わり
に別の構成のディスク部材、または保護用の基板などを
用いてもよい。貼り合わせに用いるディスク部材または
保護用の基板の紫外線波長領域における透過率が大きい
場合,紫外線硬化樹脂によって貼り合わせを行うことも
できる。その他の方法で貼り合わせを行ってもよい。反
射層7がない構造のディスク部材の場合、最も上に積層
された層の上に接着剤層を設け貼り合わせしてもよい。
【0166】本実施例では、2つのディスク部材を作製
し、接着剤層8を介して、前記第1および第2のディス
ク部材の反射層7,7’同士を貼り合わせているが、貼
り合わせ前に前記第1および第2のディスク部材の反射
層7,7’上に紫外線硬化樹脂を厚さ約10μm塗布
し,硬化後に貼り合わせを行うと,エラーレートがより
低くできる。
【0167】本実施例では、2つのディスク部材を作製
し、接着剤層8を介して、前記第1および第2のディス
ク部材の反射層7同士を貼り合わせているが、貼り合わ
せを行わずに、前記第1のディスク部材の反射層7上に
紫外線硬化樹脂を厚さ約10μm以上塗布してもよい。
【0168】反射層7がない構造のディスク部材の場
合、最も上に積層された層の上に紫外線硬化樹脂を塗布
してもよい。
【0169】(各層の膜厚,材料)各層の膜厚,材料に
ついてはそれぞれ単独の好ましい範囲をとるだけでも記
録・再生特性等が向上するが,それぞれの好ましい範囲
を組み合わせることにより,さらに効果が上がる。
【0170】(2)実施例2 (構成、製法)吸収率制御層を持たない構造のディスク
状情報記録媒体を作製した。図6にこの媒体の断面構造
図を示した。この媒体は次のようにして製作された。
【0171】図6は、この発明の第2実施例のディスク
状情報記録媒体の断面構造図を示す。この媒体は次のよ
うにして製作された。
【0172】まず、直径12cm 、厚さ0.6mmで
表面にトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基
板1上に、膜厚約85nmの(ZnS)80(SiO2
20膜および膜厚10nmのCr23膜よりなる保護層2
を積層後、Ag3.5Ge21Sb22Te53.5記録膜3を膜
厚約10nm 、(ZnS)30(TaN)70膜よりなる
界面層4を膜厚約10nm 、(ZnS)80(SiO2
20膜よりなる中間層5を膜厚約30nm、Al98Ti2
膜からなる反射層7を膜厚約85nm に順次形成し
た。積層膜の形成はマグネトロン・スパッタリング装置
により行った。こうして第1のディスク部材を得た。
【0173】他方、全く同様の方法により、第1のディ
スク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得た。
その後,前記第1のディスク部材および第2のディスク
部材をそれぞれの反射層7、7’同士を接着剤層8を介
して貼り合わせ、図6に示すディスク状情報記録媒体を
得た。
【0174】(従来例の情報記録媒体の構成、製法)界
面層の効果を明らかにするため、界面層を持たない従来
構造のディスク状情報記録媒体を作製した。図7に従来
媒体の断面構造図を示した。この媒体は次のようにして
製作された。
【0175】まず、直径12cm 、厚さ0.6mmで
表面にトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基
板1上に、膜厚約85nmの(ZnS)80(SiO2
20膜および膜厚10nmのCr23膜よりなる保護層2
を積層後、Ag3.5Ge21Sb22Te53.5記録膜3を膜
厚約10nm、(ZnS)80(SiO220膜よりなる
中間層5を膜厚約40nm、Al98Ti2 膜からなる反
射層7を膜厚約85nm に順次形成した。従来例の情
報記録媒体においては、界面層の膜厚分を中間層の膜厚
を増やすことによって、結晶状態の反射率を本発明の情
報記録媒体と同じにした。積層膜の形成はマグネトロン
・スパッタリング装置により行った。こうして第1のデ
ィスク部材を得た。
【0176】他方、全く同様の方法により、第1のディ
スク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得た。
その後,前記第1のディスク部材および第2のディスク
部材をそれぞれの反射層7、7’同士を接着剤層8を介
して貼り合わせ、図7に示すディスク状情報記録媒体を
得た。
【0177】(記録・再生特性)初期結晶化、記録・消
去・再生等については、実施例1と同様の方法で行っ
た。
【0178】本実施例の吸収率制御層を持たない構造の
情報記録媒体では、記録・消去を繰り返した時に、書き
換えを行うと実施例1に記載の情報記録媒体に比べてジ
ッターが約4%高かった。これより、吸収率制御層がな
いと書き換え時のジッターが増加することがわかった。
このジッター増加の原因は、吸収率比(Ac/Aa)が
約0.9と小さいことから吸収率制御が足りなく、消え
残りが生じるためと考えられる。次に、本実施例記載の
界面層を持つディスクC(図6)および界面層を持たな
い従来ディスクD(図7)における、保存寿命(再生保
存寿命:A−R、オーバーライト保存寿命:A−OW)
について比べたところ、次のようになった。寿命試験は
90℃一定に保つ、加速試験を行った。
【0179】 加速試験 ディスクC ディスクD 時間 −Rジッタ− A−OWジッタ− A−Rジッタ− A−OWジッタ− (H) (%) (%) (%) (%) 0 17 17 17 17 10 17 17 17 18 30 17 17 18 19 50 17 17 19 20 80 17 17 19 23 100 17 17 20 27 150 17 17 22 39 200 18 17 26 − 300 19 18 28 − このように、界面層を設けることにより加速試験環境下
においてもジッター上昇が防止でき、保存寿命が大幅に
向上したことがわかった。
【0180】本実施例に記載していない事項は実施例1
と同様である。
【0181】(3)実施例3 (構成、製法)まず、基板以外は実施例1および実施例
2と同様にして、以下の情報記録媒体を作成した。本実
施例の基板には、トラックピッチが0.50μmから
0.70μmまで0.01μmずつ変えた溝が形成され
ている。なお、トラックピッチDtpの値はランド幅とグ
ルーブ幅の平均値をいう。また、Dtpは図8に示したよ
うに、記録トラックの中心と半径方向に隣の記録トラッ
クの中心の間の距離と同じである。また情報記録媒体を
記録再生する際には、図12(a)の平面図と図12
(b)の断面図に示されるように、記録トラックの中心
を情報記録媒体上に集光されたレーザ光のスポットの中
心が通るようにトラッキングされる。
【0182】基板以外は図1と同様の構造である吸収率
制御層を持つディスクA‘および基板以外は図6と同様
の構造である吸収率制御層を持たないディスクC’につ
いて、クロスイレーズを比較した。測定は方法に図5に
示した手順で行った。最初に、図5(a)に示したよう
に、両脇のトラックA、Cが未記録の状態でトラックB
に記録した3T信号のジッター測定を行った。次に図5
(b)に示したように、両脇のトラックA,Cに11T
信号を記録した。最後に、トラックA,Cの信号をDC
光にて消去し、(図5(c))その後トラックBの記録
信号のジッターを測定した。また、ランドとグルーブを
入れ替えた場合についても測定し、両者の平均値を取っ
た。このようにして、クロスイレーズによるジッター増
加量を測定した結果、各トラックピッチサイズにおけ
る、ディスクA‘,C’の測定結果は次のようになっ
た。
【0183】 トラックピッチ 吸収率制御層があるディスクA‘ 吸収率制御層がない (μm) のジッター増加量 ディスクC‘のジッター 増加量 (%) (%) 0.51 6 未測定 0.52 4 未測定 0.53 2 未測定 0.54 1 未測定 0.55 0 未測定 0.56 0 未測定 0.59 0 未測定 0.62 0 7 0.63 0 4 0.64 0 2 0.65 0 1 0.66 0 0 0.67 0 0 これより、吸収率制御層を設けることによりクロスイレ
ーズによるジッター増加が押さえられることがわかっ
た。これは、記録膜の吸収率がAc>Aaとなるため、
記録部(非晶質部)の吸収が消去部(結晶部)より小さ
いことを意味し、当該トラックBに記録されていたマー
クが隣接トラックA,Cに記録した場合に当該トラック
の記録部では熱を吸収しにくいため、記録部が消去され
にくい効果による。このため0.55μmまでトラック
ピッチを詰めても、クロスイレーズによるジッター増加
が小さい。また、0.66μm以上では吸収率制御層を
設けなくてもクロスイレーズによるジッター増加は見ら
れない。
【0184】本測定は波長660nm,NA0.6のレ
ーザを持つ評価装置を用いた場合の値である。波長が6
35nmの場合には、0.53μmまでトラックピッチ
を詰めても、クロスイレーズによるジッター増加が小さ
い。また、0.64μm以上では吸収率制御層を設けな
くてもクロスイレーズによるジッター増加は見ら上れな
い。これより、吸収率制御層の効果がみられる範囲は、
トラックピッチDtpが0.5λ/NA≦Dtp≦0.6λ
/NAの場合である。なお、λは記録を行うレーザ波長
(nm),NAはレンズの開口数である。
【0185】さらに、吸収率制御層を持つディスクAお
よび実施例2に記載の吸収率制御層を持たない従来ディ
スクBについて、マーク長依存性を調べたところ、最短
マーク長が0.39μm以上0.45μm以下の場合
に、吸収率制御層の効果が見られた。
【0186】記録再生波長依存性については、600n
m以上660nm以下が変調度が大きくなり、書き換え
特性が良好で好ましい。600nmより短い波長でも波
長比に応じて膜厚補正を行えば本実施例の媒体も使用で
きる。
【0187】本実施例に記載していない事項は実施例1
〜2と同様である。
【0188】(4)実施例4 実施例1の記録膜4、4’の組成を以下のように変えた
以外は実施例1と同様にして、以下の記録膜組成を持つ
情報記録媒体を作成した。初期結晶化、記録・消去・再
生等については、実施例1と同様の方法で行った。
【0189】(記録膜組成)本実施例で記録膜4、4’
に用いた記録膜の組成を三角図におけるGeTeとSb
2Te3を結んだ線上で変化させ、10回書き換え後のジ
ッター(σ/Tw)を測定したところ次のようになっ
た。
【0190】 Ge量(x−w) 前エッジのジッター(%) 後エッジのジッター(%) 10 17 − 15 15 − 18 13 13 21 13 13 28 13 13 36 − 15 38 − 19 これより、Ge量を増加させると前エッジのジッターが
減少し、後エッジのジッターが増加することがわかっ
た。従って、ジッターが良好な特性を示すGe量の範囲
は15原子%以上、36原子%以下で、より良好な特性
を示す範囲は18原子%以上、28原子%以下である。
【0191】次に、記録膜の組成をTe量を一定にし、
TeとSb量を変化させ、10回書き換え後のジッター
(σ/Tw)を測定したところ次のようになった。
【0192】 記録膜組成 前エッジのジッター(%) 後エッジのジッター(%) Ag3.5Ge36Sb7Te53.5 − 19 Ag3.5Ge33Sb10Te53.5 − 15 Ag3.5Ge28Sb15Te53.5 13 13 Ag3.5Ge21Sb22Te53.5 13 13 Ag3.5Ge17Sb26Te53.5 13 13 Ag3.5Ge14Sb29Te53.5 15 − Ag3.5Ge8Sb35Te53.5 18 − これより、Sb量を増加させると前エッジのジッターが
増加し、後エッジのジッターが減少することがわかっ
た。従って、ジッターが良好な特性を示すSb量の範囲
は10原子%以上、29原子%以下で、より良好な特性
を示す範囲は15原子%以上、26原子%以下である。
【0193】本実施例で記録膜4、4’に用いた記録膜
の組成をSb量を一定にし、TeとGe量を変化させ、
10回書き換え後のジッター(σ/Tw)を測定したと
ころ次のようになった。
【0194】 記録膜組成 後エッジのジッター(%) Ag3Ge13Sb22Te62 20 Ag3Ge15Sb22Te60 15 Ag3Ge17Sb22Te58 13 Ag3.5Ge21Sb22Te53.5 13 Ag3.5Ge22.5Sb22Te52 13 Ag4Ge24Sb22Te50 15 Ag4Ge26Sb22Te48 18 これより、Te量を増加させても、減少させても後エッ
ジのジッターが増加することがわかった。従って、ジッ
ターが良好な特性を示すTe量の範囲は50原子%以
上、60原子%以下で、より良好な特性を示す範囲は5
2原子%以上、58原子%以下である。
【0195】本実施例で記録膜にAgを添加しAg-G
e-Sb-Te記録膜にしたところ、Ge−Sb−Teに
比べて、多数回の書き換えを行った場合に前エッジのジ
ッターが5%以上増加する書き換え回数が2倍に向上す
ることがわかった。そこで記録膜4、4’に用いた記録
膜の組成をSb,Te量を一定にし、GeとAg量を変
化させ、5回書き換え後のジッター(σ/Tw)を測定
したところ次のようになった。また、ジッターが5%以
上増加する書き換え回数を調べた。
【0196】 記録膜組成 ジッター(%) 書き換え回数 Ge24.5Sb22Te53.5 13 1倍 Ag2Ge22.5Sb22Te53.5 13 1.5倍 Ag3.5Ge21Sb22Te53.5 13 2倍 Ag6Ge18.5Sb22Te53.5 13 2倍 Ag10Ge14.5Sb22Te53.5 15 − Ag15Ge9.5Sb22Te53.5 18 − これより、Agを少量添加すると書き換え可能回数が向
上する。しかし、Ag量を増加させるにつれて、ジッタ
ーが増加することがわかった。従って、消去比が良好な
特性を示すAg量の範囲は10原子%以下で、より良好
な特性を示す範囲は6原子%以下である。
【0197】以上より、記録膜組成をGex-wSbyTe
zw(x+y+z=1)であらわしたとき、0.15≦x
≦0.46、0.10≦y≦0.29、0.50≦z≦
0.60、0≦w≦0.10の範囲で良好な特性を示
し、さらに0.18≦x≦0.34、0.15≦y≦0.
26、0.52≦z≦0.58、0≦w≦0.06でよ
り良好な特性を示す。
【0198】Agの代わりに記録膜へ添加する元素とし
ては、Na,Mg,Al,P,S,Cl,L,Ca,S
c,Zn,Ga,As,Se,Br,Rb,Sr,Y,
Zr,Nb,Ru,Rh,Cd,In,Sn,I,C
s,Ba,La,Hf,Ta,Re,Os,Ir,H
g,Tl、Pb,Th、U、Cr,W,Mo,Pt,C
o,Ni,Pd,Si,Au,Cu,V,Mn,Fe,
Ti,Biのいずれかのうちの少なくとも一つで置き換
えても、多数回書き換え時のジッター上昇が起きにくい
ことがわかった。
【0199】これらのなかで特に、Agを添加すると、
Ge-Sb-Teに比べ記録感度も1割向上し、 Cr,
W,Moのいずれかのうち少なくとも1つを添加すると
Ge−Sb−Teに比べて、多数回の書き換えを行った
場合にジッターが5%以上増加する書き換え回数が3倍
以上に向上し、Pt,Co,Pdのいずれかのうち少な
くとも1つを添加すると、Ge-Sb-Teに比べ結晶化
温度が50℃以上高くなる効果がみられた。
【0200】また,記録膜中の不純物元素が記録膜成分
の2原子%を超えると10回書き換え後の前エッジまた
は後エッジのジッターが15%を超えることがわかっ
た。さらに不純物元素が5原子%を超えるとジッターが
18%以上になることがわかった。したがって、記録膜
中の不純物元素が記録膜成分の5原子%以下が書き換え
特性の劣化を少なく出来,好ましい。2原子%以下であ
るとさらに好ましかった。
【0201】本実施例で記録膜4、4’に用いた記録膜
の膜厚を変化させ、10回書き換え後および10万回書
き換え後のジッター(σ/Tw)を測定したところ次の
ようになった。記録膜膜厚(nm)に対し、10回書き
換え後については前エッジまたは後エッジのジッターの
悪い方の値(%)を、10万回書き換え後については前
エッジのジッター値(%)を示した。
【0202】 記録膜膜厚 10回書き換え後のジッター 10万回書き換え後のジッター 4 23 − 6 18 − 7 15 15 10 14 14 20 15 15 25 − 20 35 − 25 これより、記録膜膜厚を薄くすると記録膜流動や偏析に
よる、10回書き換え後のジッターが増加し、また厚く
すると、10万回書き換え後のジッターが増加すること
がわかった。これより、記録膜膜厚は6nm以上、25
nm以下が好ましく、7nm以上、20nm以下であれ
ばより好ましい。
【0203】記録膜作製に少し時間がかかるが、記録膜
作成初期または終期にスパッタリングガスに窒素を混入
する、記録膜組成に窒素をわずか混入したターゲットを
使用するなど、記録膜と他の層との界面付近に窒素が含
まれると接着量が上がり、特性が向上することがわかっ
た。
【0204】(界面層組成および記録膜組成)実施例1
の記録膜4、4’の組成および、界面層5、5‘の組成
をそれぞれ変えた以外は実施例1と同様にして、情報記
録媒体を作成した。初期結晶化、記録・消去・再生等に
ついては、実施例1と同様の方法で行った。
【0205】これらの情報記録媒体の保存寿命を加速試
験により調べた結果、 記録膜中のGe量(x−w)、
Ag量(w)、と界面層中の窒素量(s)と保存寿命の
関係を調べた。 A−R,A−OWのジッター上昇が2
%以内の加速試験時間を示した。
【0206】 x+w−21 s/5 A−R(H) A−OW(H) 2 4 100 300 4 4 300 300 6 4 300 150 5 7 200 300 6 7 300 300以上 7 7 300以上 300以上 8 7 300以上 300 9 7 300 150 8 10 200 300 10 10 300 300 12 10 300 100 これより、記録膜組成および界面層組成の関係が、x+
w−23≦s/5≦x+w−19 かつ、22≦x+w≦36の関係にあると保存寿命が1
00時間以上と良好になることがわかった。また、x+
w−22≦s/5≦x+w−20の場合、保存寿命が3
00時間以上とより良好になった。
【0207】保護層の組成をCr23から、窒化物に変
えた場合は、記録膜側にある保護層中の窒素量と界面層
中の窒素量の合計がsに対応した。
【0208】また、界面層中の窒化物を硼化物に変えた
際は、 界面層中の硼素量をsとした場合に、記録膜中
のGe量(x−w)、Ag量(w)との間に上記の関係
が生じた。
【0209】界面層中の窒化物を炭化物に変えた際は、
界面層中の炭素量をsとした場合に、記録膜中のGe
量(x−w)、Ag量(w)との間に上記の関係が生じ
た。
【0210】界面層中の窒化物を珪化物に変えた際は、
界面層中の珪素量をsとした場合に、記録膜中のGe
量(x−w)、Ag量(w)との間に上記の関係が生じ
た。
【0211】本実施例に記載していない事項は実施例1
〜3と同様である。
【0212】(5)実施例5 (構成、製法)吸収率制御層を持たない構造のディスク
状情報記録媒体を作製した。図9にこの媒体の断面構造
図を示した。この媒体は次のようにして製作された。
【0213】図9は、この発明の第2実施例のディスク
状情報記録媒体の断面構造図を示す。この媒体は次のよ
うにして製作された。
【0214】まず、直径12cm 、厚さ0.6mmで
表面にトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基
板1上に、膜厚約8nmのAg3.5Ge21Sb22Te
53.5記録膜3、(ZnS)30(TaN)70膜よりなる界
面層4を膜厚約90nm、順次形成した。積層膜の形成
はマグネトロン・スパッタリング装置により行った。こ
うして第1のディスク部材を得た。
【0215】他方、全く同様の方法により、第1のディ
スク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得た。
【0216】その後,前記第1のディスク部材および第
2のディスク部材をそれぞれの界面層4、4’同士を接
着剤層8を介して貼り合わせ、図9に示すディスク状情
報記録媒体を得た。
【0217】(従来例の情報記録媒体の構成、製法)界
面層の効果を明らかにするため、界面層を持たない従来
構造のディスク状情報記録媒体を作製した。図10に従
来媒体の断面構造図を示した。この媒体は次のようにし
て製作された。
【0218】まず、直径12cm 、厚さ0.6mmで
表面にトラッキング用の溝を有するポリカーボネイト基
板1上に、膜厚約8nmのAg3.5Ge21Sb22Te
53.5記録膜3を形成した。積層膜の形成はマグネトロン
・スパッタリング装置により行った。こうして第1のデ
ィスク部材を得た。
【0219】他方、全く同様の方法により、第1のディ
スク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得た。
【0220】その後,前記第1のディスク部材および第
2のディスク部材をそれぞれの記録膜3、3’同士を接
着剤層8を介して貼り合わせ、図10に示すディスク状
情報記録媒体を得た。
【0221】(記録・再生特性)初期結晶化、記録・消
去・再生等については、実施例1と同様の方法で行っ
た。
【0222】本実施例の構造の情報記録媒体では、記録
・消去を繰り返した時のC/N(信号波対搬送波)を調
べたところ、40dBであった。本実施例の構造の情報
記録媒体は、実施例1および実施例2に記載の情報記録
媒体に比べて記録再生特性が悪かったが、約100回の
オーバーライトは可能であった。
【0223】次に、本実施例記載の界面層を持つディス
クE(図9)および界面層を持たない従来ディスクF
(図10)における、保存寿命(再生保存寿命:A−
R、オーバーライト保存寿命:A−OW)について、C
/Nの変化で比べたところ、次のようになった。寿命試
験は90℃一定に保つ、加速試験を行った。
【0224】 加速試験 ディスクE ディスクF 時間 A−RのC/N A−OWのC/N A−RのC/N A−OWのC/N (H) (dB) (dB) (dB) (dB) 0 40 40 38 38 1 40 40 38 38 3 40 40 38 37 5 40 40 37 36 8 40 40 35 34 10 39 40 32 30 このように、界面層を設けることにより加速試験環境下
においてもC/N低下が防止でき、保存寿命が大幅に向
上したことがわかった。
【0225】また、図9の構造のディスクに保護層を設
けると、記録膜を保護できるため書き換え時のジッター
が小さくなり、かつ光学的な干渉により信号が大きくで
きるため、C/Nが5dB以上向上した。これにに反射
層を設けると、記録時の熱冷却が早くなるため、オーバ
ーライト回数が1桁以上向上した。さらに、中間層を設
けると、光学的な干渉をより有効に使用することがで
き、C/Nが約2dBさらに向上した。このように、積
層数が少なくすると作製時間が短縮できるが、記録再生
特性は制限される。一方各層を増やすことによって作製
時間は長くなるものの、記録再生特性は大幅に向上でき
る。
【0226】本実施例に記載していない事項は実施例1
〜4と同様である。
【0227】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の情報記
録媒体すなわち、基板上に、光の照射によって生じる原
子配列変化により情報が記録される情報記録用薄膜を記
録層として備え、かつ前記記録膜の界面に少なくとも1
層の界面層が積層された構造を持つことを特徴とする情
報記録媒体によれば、従来の界面層を持たない情報記録
媒体に比べて保存時のジッター(σ/Tw)増加を小さ
くすることが可能となる。これは上記界面層を持つこと
により、記録膜の劣化を抑制できるためである。
【0228】界面層は全原子数の10原子%以上がNか
らなることを特徴とする材料からなり、保存寿命を長く
する働きがある。
【0229】さらに、吸収率制御層を有すると記録膜の
吸収率をAc>Aaとすることができ、消え残りが低減
できる。
【0230】保護層は記録膜と基板の間に設けられ、記
録膜を保護する効果、C/Nを大きくする効果をもつ。
反射層は書き換え可能回数を増加する効果がある。中間
層は、さらにC/Nを向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の情報記録媒体の構造断面図
を示した。
【図2】従来構造の情報記録媒体の構造断面図を示し
た。
【図3】本発明の情報記録媒体の記録・再生特性評価に
用いた記録波形を示した。
【図4】本発明の情報記録媒体と従来構造の情報記録媒
体の保存寿命特性を示した。
【図5】本発明の実施例1に記載のクロスイレーズ測定
手順を示した。
【図6】本発明の実施例2の情報記録媒体の構造断面図
を示した。
【図7】本発明の実施例2に対する従来構造の情報記録
媒体の構造断面図を示した。
【図8】本発明の実施例3に記載のトラックピッチを示
した。
【図9】本発明の実施例4の情報記録媒体の構造断面図
を示した。
【図10】本発明の実施例4に対する従来構造の情報記
録媒体の構造断面図を示した。
【図11】本発明の情報記録媒体を記録再生する装置の
構成を示した。
【図12】本発明の情報記録媒体を記録再生する装置の
レーザ光付近の拡大図を示した。
【符号の説明】
1,1‘: 基板 2,2‘: 保護層 3,3‘: 記録膜 4,4‘: 界面層 5,5‘: 中間層 6,6‘: 吸収率制御層 7,7‘: 反射層 8: 接着剤層 9:光ディスク 10:モーター 11:L/Gサーボ回路 12:光ヘッド 13:プリアンプ 14:レーザ駆動回路 15:記録波形発生回路 16:8−16変調器 17:8−16復調器 18:レーザ光 19:光スポット 20:トラック中心 T: ウインド幅(Tw) Pc: クーリングパルスパワーレベル Pe: 中間パワーレベル Ph: 高パワーレベル Pp: プリヒートパワーレベル P1: パワーが0のレベル Tc: クーリングパルス幅 Tp: 第1パルス幅。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/24 535 G11B 7/24 535H 561 561N 7/007 7/007 7/135 7/135 Z (72)発明者 宮本 真 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 安藤 圭吉 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 牛山 純子 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 安齋 由美子 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 佐々木 寿枝 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 西田 哲也 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 寺尾 元康 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5D029 JA01 JC02 JC17 JC18 LA16 LB01 LB11 LC21 WB11 WC05 WC06 WD16 5D090 AA01 BB05 CC06 CC14 DD02 DD05 EE05 GG22 KK06 LL01 5D119 AA13 BA01 BB04 DA01 JA43

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光の照射によって生じる原子配列変化によ
    り情報が記録される記録層と、前記記録層の界面に積層
    された少なくとも1層の界面層とを有することを特徴と
    する情報記録媒体。
  2. 【請求項2】前記界面層の全原子数の10原子%以上が
    Nからなることを特徴とする請求項1に記載の情報記録
    媒体。
  3. 【請求項3】前記記録層に対して上記界面層の存在する
    側と反対側に少なくとも1層の他の界面層を有すること
    を特徴とする請求項1〜2のいずれか1項に記載の情報
    記録媒体。
  4. 【請求項4】前記記録層が設けられた基板と、該基板と
    前記記録層との間に1層の保護層とをさらに有すること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の情報
    記録媒体。
  5. 【請求項5】前記記録膜に対して光入射側と反対側に吸
    収率制御層をさらに有することを特徴とする請求項1〜
    4のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  6. 【請求項6】前記情報記録媒体のトラックピッチDtp
    よび記録を行うレーザ波長λ、レンズの開口数NAが、 0.5λ/NA≦Dtp≦0.6λ/NA の関係を持つことを特徴とする請求項1〜5のいずれか
    1項に記載の情報記録媒体。
  7. 【請求項7】前記界面層の全組成が, Nst を満たし、0.10≦s≦0.66,かつs+t=1を
    満たす範囲にあり,かつ、Zが、H,Li,Na,K,
    Rb,Cs,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,
    Y,Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,
    W,Mn,Re,Fe,Ru,Os,Co,Rh,I
    r,Ni,Pd,Pt,Cu,Ag,Au,Zn,C
    d,Hg,B,Al,Ga,In、Tl,C,Si,G
    e,Sn,Pb,P,As,Sb,Bi,O,S,S
    e,Te,F,Cl,Brのいずれか1つ以上からな
    り、かつ前記記録膜が, Gex-wSbyTezw を満たし、0.15≦x≦0.46,かつ0.10≦y≦
    0.29,かつ0.50≦z≦0.60,w≦0.1
    0,x+y+z=1を満たす範囲にあり,かつ,MがN
    a,Mg,Al,P,S,Cl,L,Ca,Sc,Z
    n,Ga,As,Se,Br,Rb,Sr,Y,Zr,
    Nb,Ru,Rh,Cd,In,Sn,I,Cs,B
    a,La,Hf,Ta,Re,Os,Ir,Hg,T
    l、Pb,Th、U、Ag,Cr,W,Mo,Pt,C
    o,Ni,Pd,Si,Au,Cu,V,Mn,Fe,
    Ti,Biのいずれか1つからなり、 x+w−23
    ≦s/5≦x+w−19 かつ、22≦x+w≦36、かつ10≦s の範囲にあることを特徴とする請求項1〜7のいずれか
    1項に記載の情報記録媒体。
  8. 【請求項8】前記吸収率制御層の膜厚が10nm以上5
    0nm以下の範囲にあることを特徴とする請求項5〜7
    のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  9. 【請求項9】前記吸収率制御層のn(屈折率)が1.2
    以上6以下、かつk(消衰係数)が0.3以上3.0以
    下の材料からなることを特徴とする請求項5〜8のいず
    れか1項に記載の情報記録媒体。
  10. 【請求項10】前記記録膜の上に記録を行った場合、非
    晶質状態の反射率が結晶状態の反射率より低く、非晶質
    状態上に最短マークを記録した場合の記録開始パワーが
    結晶状態上に同条件で最短マークを記録した場合の記録
    開始パワーと同じまたはより小さくなることを特徴とす
    る請求項5〜9のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  11. 【請求項11】前記界面層の全原子数の50%以上の成
    分が吸収率制御層の成分と同じ成分からなることを特徴
    とする請求項5〜10のいずれか1項に記載の情報記録
    媒体。
  12. 【請求項12】前記吸収率制御層の上に少なくとも1層
    のCu合金、Al合金、Au合金のいずれか1つからな
    る反射層が積層された構造を持つことを特徴とする請求
    項5〜11のいずれか1項に記載の情報記録媒体。
  13. 【請求項13】前記記録膜と吸収率制御層の間に少なく
    とも1層の中間層が積層された構造を持つことを特徴と
    する請求項5〜12のいずれか1項に記載の情報記録媒
    体。
  14. 【請求項14】請求項5に記載の情報記録媒体に記録を
    行うレーザと、対物レンズとを有し、上記情報記録媒体
    のトラックピッチDtpおよび上記記録レーザの波長λ、
    上記対物レンズの開口数NAが、 0.5λ/NA≦Dtp≦0.6λ/NA の関係を持つことを特徴とする情報記録装置。
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