JP2000155980A

JP2000155980A - 相変化型光記録媒体

Info

Publication number: JP2000155980A
Application number: JP10343597A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oishi; 健司大石; Osamu Akutsu; 収圷; Katsunori Oshima; 克則大嶋; Itsuro Nakamura; 逸郎中村; Junji Kuroda; 順治黒田
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】多数回の記録消去を繰り返し行なってもその
動作が安定した相変化型光記録媒体を提供する。【解決手段】基板１上に記録層３を有し、レーザ光の
照射により原子の配列が変化して情報の記録および消去
が行われる光情報記録媒体Ｄにおいて、前記記録層が少
なくとも銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、テルル
（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）を含むように構成する。
これにより、多数回の記録消去を繰り返し行なってもそ
の動作が安定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光の照射に
より原子の配列が変化して情報の記録および消去が行な
われる光情報記録媒体であって、特に、書き換え特性お
よび高密度記録に優れた相変化型光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レーザ光の照射による情報の記
録、再生及び消去可能な光メモリ媒体の一つとして、結
晶−非晶質間、或いは結晶１−結晶２の２つの結晶相間
の転移を利用する、いわゆる相変化型光記録媒体として
の光ディスクがよく知られている。この相変化型光記録
媒体は、Ｔｅ、Ｓｅ等のカルコゲンを主成分とした記録
層と、この記録層を両面から挟み込む透光性誘電体層
と、レーザ光の入射側とは反対に設けた反射層と、保護
層とから主に構成されている。代表的な材料系に、Ｇｅ
ＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料が良く知られてい
て、実用化されている。

【０００３】記録原理は次の通りである。まず、成膜直
後の記録層は非晶質状態で反射率は低いので、はじめ
に、レーザ光を照射して記録層を加熱し、ディスク全面
を反射率の高い結晶状態にする。この操作を初期化とい
う。初期化した光ディスクにレーザ光を局所的に照射し
て記録膜を溶融、急冷し、アモルファス状態に相変化さ
せる。この相変化に伴い記録層の光学的性質（反射率、
透過率、複素屈折率等）が変化して、情報を記録する。
再生は、弱いレーザ光を照射して結晶とアモルファスと
の反射率差、または位相差を検出して行う。書き換え
は、結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワーの上
に重畳した記録ピークパワーを記録層に投入することに
より、消去過程を経ることなくすでに記録された記録マ
ーク上にオーバーライトする。

【０００４】この種の光ディスクとしては、特開平１−
２７７３３８号公報等に開示されており、これには（Ｓ
ｂ_X Ｔｅ_1-X ）_1-y Ｍ_y （ここで、ｘは０．４≦ｘ＜
０．７の数であり、ｙはｙ≦０．２の数であり、ＭはＡ
ｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉ
ｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ及びＺｎからなる群
から選ばれる少なくとも１種の元素である）で表される
組成の合金からなる記録層を有する光記録媒体が提案さ
れている。この光記録媒体は、ＳｂＴｅ２元系に第３元
素を添加することにより結晶化温度を高めて非晶質状態
の安定性を向上させ、さらに消去の高速化を図ってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
報には４元系以上の多元系光記録媒体の具体的な実施例
は記載されていない。また、１ビームオーバーライト時
の書換性能は示されておらず、書き込み消去の繰り返し
回数も１０００回程度であり、書換光記録媒体としての
特性が不十分である。また、本発明者等は、光記録層の
材料の欠点を見事に解決する新材料として、ＡｌＴｅ系
並びにこれにＩ族のＡｕ、Ａｇ、Ｃｕを加えた系の記録
層の材料を見い出し、特開平２−１５０３８４号公報に
開示してきた。この開示技術により、極めて優れた性能
を有する相変化型光ディスクを獲得できることは、既に
明らかであったが、転送速度の高速化や記録密度の増加
により、以下に示すような更なる改良が必要となった。

【０００６】（１）繰返しオーバーライト記録による記
録再生特性が劣化する。また、従来のＧｅＳｂＴｅ系材
料では、記録、消去あるいは書換の繰返しにより、記録
時に溶融した記録層の材料がレーザ光の移動に伴って一
緒に移動し、再生出力が減少するといった問題があっ
た。（２）書換え可能なＤＶＤ相当の転送速度ならびに高い
記録密度の実現が困難であった。特に、所定の記録スト
ラテジに対応した１ビームオーバーライト時の書換性能
向上を赤色レーザ波長域で達成することが困難であっ
た。（３）記録感度が低いと記録、消去に要する光の照射パ
ワーが大きくなり、光ヘッドの半導体レーザに高出力の
ものが必要になり装置コストが高くなる。また、光の照
射パワーが不足して高速回転では記録が困難になるなど
の問題があった。本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に
解決すべく創案されたものであり、その目的は多数回の
記録消去を繰り返し行なってもその動作が安定した相変
化型光記録媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に規定する発明
は、基板上に記録層を有し、レーザ光の照射により原子
の配列が変化して情報の記録および消去が行われる光情
報記録媒体において、前記記録層が少なくとも銀（Ａ
ｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、テルル（Ｔｅ）、アンチ
モン（Ｓｂ）を含むように構成したものである。これに
より、記録層の特性が改善され、多数回の記録消去を繰
り返し行なっても、その特性の劣化を防止することが可
能となる。

【０００８】この場合、請求項２に規定するように、前
記記録層の組成が下記の組成式を満たすように構成す
る。ＡｇwＡｌxＴｅyＳｂz ０．０５≦w ≦０．１５０．０５≦x ≦０．１５０．２０≦y ≦０．３５０．４０≦z ≦０．６５ w ＋x ＋y ＋z ＝１，但しw,x,y,z は各元素のモル比で
ある。また、請求項３に規定するように、このような光
記録媒体は、例えば前記基板上に少なくとも第１誘電体
層、前記記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に積層
して構成されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る相変化型光
記録媒体の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図
１は本発明の相変化型光記録媒体を示す部分拡大断面
図、図２は記録ストラテジのパルスパターンを示す図で
ある。図１に示すように、本発明の相変化型光記録媒体
である光ディスクＤの代表的な層構成は、透明基板１
と、第１誘電体層２と、記録層３と、第２誘電体層４の
積層体を主として有する第１タイプのもの、或いは、透
明基板１と、第１誘電体層２と、記録層３と、第２誘電
体層４と、反射層５への積層体を主として有する第２タ
イプのものがある。そして、更にその上面に保護層６を
積層している。但し、この構成に限定されるものではな
い。また、図１では第２タイプの光ディスクが記載され
ている。ここでレーザ光は基板１側から入射する。第１
誘電体層２を積層して記録層３の片側或いは両側に金属
の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物からなる薄膜を設け
たり、反射層５上に本発明の効果を損なわない範囲で、
ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ
₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂等の金属酸化物、Ｓｉ₃
Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＧｅＮなどの窒
化物、ＺｎＳ、Ｉｎ₂Ｓ₃、ＴａＳ₄等の硫化物、Ｓｉ
Ｃ、ＴａＣ、Ｂ₄Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化
物などの保護層や紫外線硬化樹脂などの樹脂層、他の基
板と張り合わせるための接着剤層などを設けてもよい。
記録感度を重視する用途には、反射層５を設けない第１
タイプの構成が好ましく、高記録密度で記録する場合、
あるいは、記録の繰返し耐久性を重視する用途では第２
タイプの反射層５を設けた構成が好ましい。

【００１０】上記光ディスクＤの基板１の材料として
は、透明な各種の合成樹脂、透明ガラスなどが使用でき
る。埃、基板１の傷などの影響をさけるために、透明な
基板１を用い、集束したレーザ光で基板１側から記録を
行なうことが好ましく、この様な透明基板１の材料とし
ては、ガラス、ポリカーボネイト、ポリメチル・メタク
リレート、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂などがあげられる。特に、光学的複屈折が小さ
く、吸湿性が小さく、成形が容易であることからポリカ
ーボネイト樹脂が好ましい。

【００１１】上記基板１の厚さは、特に限定するもので
はないが、ＤＶＤとの互換性を考慮すると０．６ｍｍ厚
が望ましい。実用的には０．０１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内
である。基板１の厚さが０．０１ｍｍ未満では、基板１
側から集束したレーザ光で記録する場合でも、ごみの影
響を受け易くなり、５ｍｍ以上では、対物レンズの開口
数を大きくすることが困難になり、照射レーザ光のスポ
ットサイズが大きくなるため、記録密度をあげることが
困難になる。基板１はフレキシブルなものであっても良
いし、リジッドなものであっても良い。フレキシブルな
基板１は、テープ状、シート状、カ−ド状で使用する。
リジッドな基板１は、カード状、或いはディスク状で使
用する。また、これらの基板１は、記録層３、誘電体層
２、４、反射層５などを形成した後、２枚の基板を背中
合わせにして、エアーサンドイッチ構造、エアーインシ
デント構造、密着貼り合せ構造としてもよい。ＤＶＤと
しては、記録層３がなく反射層５だけが形成された基板
や積層膜が何も形成されていない基板を密着貼り合わせ
のダミーとして用いることが好ましい。

【００１２】また、上記第１及び第２の誘電体層２、４
は、記録時に基板１、記録層３などが熱によって変形し
て記録特性が劣化することを防止するなど、基板１、記
録層３を熱から保護する効果、光学的な干渉効果によ
り、再生時の信号コントラストを改善する効果がある。
上記の第１誘電体層２ならびに前記第２誘電体層４は、
記録再生のレーザ光の波長に対して透明であって屈折率
ｎが１．９≦ｎ≦２．３の範囲にある。第１誘電体層２
と第２誘電体層４は、同一の材料、組成でなくてもよ
く、異種の材料から構成されていてもかまわない。第１
誘電体層２の厚さは、分光反射率の極小値を示す波長を
決める。

【００１３】さらに、記録層３の結晶化を促進して、消
去率を向上する効果もある。この第１及び第２誘電体層
２、４としては、ＺｎＳ，ＳｉＯ₂ 、窒化シリコン、酸
化アルミニウムなどの無機薄膜がある。特に、Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａなどの金属、或いは半導体
の酸化物の薄膜、Ｓｉ、Ｇｅ，Ａｌなどの金属、或いは
半導体の窒化物の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉなどの
金属あるいは半導体の炭化物の薄膜、ＺｎＳ、Ｉｎ
₂Ｓ₃、ＴａＳ₄、ＧｅＳ₂ 等の金属、或いは半導体の硫
化物の薄膜、及びこれらの化合物の２種類以上の混合物
の膜が、耐熱性が高く、化学的に安定なことから好まし
い。さらに、記録層３への誘電体層２、４を構成する原
子の拡散がないものが好ましい。これらの酸化物、硫化
物、窒化物、炭化物は必ずしも化学量論的組成をとる必
要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、
混合して用いることも有効である。酸素、硫黄、窒素、
炭素含有量を変えることにより屈折率ｎを制御する。こ
れらの含有量が増加すると屈折率は低下する。

【００１４】特に、ＺｎＳとＳｉＯ₂ の混合膜は、記
録、消去の繰り返しによっても、記録感度、Ｃ／Ｎ、消
去率などの劣化が起きにくいことから好ましい。第１及
び第２誘電体層２、４の厚さは、およそ１０〜５００ｎ
ｍの範囲内である。第１誘電体層２は、基板１や記録層
３から剥離し難く、クラックなどの欠陥が生じ難いこと
から、８０〜３００ｎｍの範囲内が好ましい。また、第
２誘電体層４は、Ｃ／Ｎ、消去率などの記録特性、安定
に多数回の書換が可能なことから１０〜５０ｎｍの範囲
内が好ましい。第１誘電体層２と第２誘電体層４は、同
一ではなく異なる化合物から構成されてもよい。第２誘
電体層４の厚さが薄いと、反射率が増加し、記録感度が
低下する。また、反射層５との間隔が狭くなり急冷構造
となってマークを形成するのに大きな記録パワーを必要
とする。逆に、第２誘電体層４の厚さが厚くなると、反
射層５との間隔が広くなり徐冷構造となって書き換え性
能が劣化し、繰り返しオーバーライト回数が減少する。

【００１５】本発明の特徴とする記録層３の材料は、結
晶状態と非晶状態の少なくとも２つの状態をとり得る少
なくとも銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、テルル
（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）からなる相変化型の光記
録材料である。消去状態である結晶状態において、銀、
アルミニウム、テルル、アンチモンのうちの単体の結晶
相、或いは２元素以上の組み合わせで構成される結晶相
を形成するものである。結晶状態が単一相であるとは限
らず、２相以上の結晶相が混在していてもよい。記録状
態である非晶質状態において、Ｘ線回折パターンは示さ
ないが局所的には短距離秩序を有していてもよく、規則
的な電子線回折パターンを示す場合もある。

【００１６】また、この記録層３は、記録、消去、或い
は、オーバーライトによる書換を繰り返しても、従来の
記録層に比べ優れた繰返耐久性と高密度記録が得られ
る。この記録層３の材料として銀、アルミニウム、テル
ル、アンチモンを主成分とし、添加元素としてＣｕ、Ｂ
ａ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｒ，Ａｕ，Ｃ
ｄ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎａ，Ｃ
ｓ，Ｇａ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｓｎ，Ｔｉ、Ｖ、Ｇｅ、Ｓｅ、
Ｓ、Ａｓ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉの群から選ば
れる少なくとも１種以上の元素を合計で０．０１原子％
以上〜１０原子％未満含有することもできる。とりわ
け、繰り返しオーバーライト性能に優れていることか
ら、記録層３の膜厚方向の平均組成が下記の組成式で表
される組成であることが好ましい。組成式ＡｇwＡｌxＴｅyＳｂz ０．０５≦ｗ≦０．１５０．０５≦ｘ≦０．１５０．２０≦ｙ≦０．３５０．４０≦ｚ≦０．６５ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ここでＡｇは銀、Ａｌはアルミニウム、Ｔｅはテルル、
Ｓｂはアンチモンを表し、ｗ，ｘ，ｙ，ｚ及び数字は、
各元素の原子の数の比（各元素のモル比）を表す。

【００１７】アンチモンの含有量が結晶化速度を強く支
配しており、Ｓｂ量の増加とともに結晶化速度が速くな
り、転送速度を高速にすることができる。Ｓｂのモル比
が0.40より小さいと結晶速度が低下し、線速度をＣＤ
（コンパクトディスク）並の１．４ｍ／ｓ程度に下げな
ければならない。Ｓｂ量を増していっても、非晶質化が
可能であるが、Ｓｂ量が過剰になると繰り返しオーバー
ライト性能が低下し、さらにＳｂのモル比が0.65よりも
大きくなって過剰であると成膜直後から結晶状態とな
り、高反射率を呈するようになり、ジッタ値も増大す
る。Ａｇ，Ａｌのモル比は、0.05よりも小さいと結晶化
速度を低下させ、含有量が増すと結晶化温度が高くな
り、0.15よりも大きいと記録感度が低下し、ジッタ値も
増大する。

【００１８】Ｔｅの含有量については、過剰であるとア
モルファス化が促進され、結晶化が生じ難くなる。非晶
質から結晶へ変化し再び非晶質に戻るような可逆的な変
化を示さなくなり、ついには非晶質から結晶への可逆的
な相変化を示さなくなる。Ｔｅのモル比が0.2よりも小
さいとアモルファス化し難くなり、0.35よりも大きいと
消去が難しくなる。この記録層３の厚さとしては、特に
限定するものではないが、１０〜１００ｎｍの範囲内に
あるのがよい。特に記録、消去感度が高く、多数回の記
録消去が可能であることから１０ｎｍ以上〜４０ｎｍ以
下とすることが好ましい。また、記録層３の厚さが薄す
ぎると、反射率が増加し、記録感度が低下するので好ま
しくない。また、書き換え性能も劣化し、繰り返しオー
バーライト回数が減少する。逆に、記録層３の厚さが厚
くなると、記録層３を溶融するのに大きなエネルギーが
必要となるので好ましくない。

【００１９】反射層５の材質としては、光反射性を有す
るＡｌ、Ａｕ，Ａｇなどの金属、及びこれらを主成分と
し、１種類以上の金属または半導体からなる添加元素を
含む合金及びＡｌ，Ａｕ、Ａｇなどの金属にＡｌ、Ｓｉ
などの金属窒化物、金属酸化物、金属カルコゲン化物な
どの金属化合物を混合したものなどがあげられる。Ａ
ｌ、Ａｕ、Ａｇなどの金属、及びこれらを主成分とする
合金は、光反射性が高く、かつ熱伝導率を高くできるこ
とから好ましい。前述の合金の例として、ＡｌにＳｉ、
Ｍｇ、Ｃｕ，Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｎｂ、Ｍ
ｎ，Ｐｄ，Ｚｒなどの少なくとも１種の元素を、合計で
５原子％以下、１原子％以上加えたもの、あるいは、Ａ
ｕ或いはＡｇにＣｒ，Ａｇ、Ｃｕ，Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉな
どの少なくとも１種の元素を合計で２０原子％以下１原
子％以上加えたものなどがある。

【００２０】とりわけ、耐腐食性が良好で且つ繰り返し
性能がのびることから、反射層５を、添加元素を合計で
０．５原子％以上３原子％未満含む、Ａｌ−Ｃｒ合金、
Ａｌ−Ｔｉ合金、Ａｌ−Ｔａ合金、Ａｌ−Ｚｒ合金、Ａ
ｌ−Ｔｉ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ合金のいずれか
のＡｌを主成分とする合金、或いはＡｇ−Ｐｄ合金，Ａ
ｇ−Ｔａ合金，Ａｇ−Ｔｉ合金，Ａｇ−Ｃｒ合金のいず
れかのＡｇを主成分とする合金で構成することが好まし
い。この反射層５の厚さとしては、５０ｎｍ以上〜３０
０ｎｍ以下であるのが好ましい。とりわけＡｇ合金は、
青色レーザでの反射率を高くとることができるので高密
度化には好ましい。反射層５を形成する金属あるは合金
の熱伝導率の大きさによって反射層５の膜厚は変化す
る。例えばＡｌ−Ｃｒ合金の場合には、Ｃｒの含有量が
増加するにつれて熱伝導率が低下するため、反射層５の
膜厚を厚くしなければ記録ストラテジに適合しなくな
る。Ｃｒ含有量が多い場合には、記録層３は加熱され易
く、冷却し難くなり、いわゆる徐冷構造をとることにな
る。記録ストラテジで記録マークの形成を制御するため
には、後述する先頭パルスを短縮したり、マルチパルス
を短縮したり、冷却パルスを延長したりの工夫が必要と
なる。反射層５は５０ｎｍ以上となると光学的には変化
せず、反射率の値に影響を与えないが、冷却速度への影
響が大きくなる。３００ｎｍ以上の厚さを形成するのは
製造する上で時間を要するため、熱伝導率の高い材質の
反射層５を用いることにより膜厚をなるべく抑制する。

【００２１】以上のように構成された光記録媒体に対す
る記録再生のレーザ光の特性は、以下のように設定する
のが好ましい。本発明の光記録媒体Ｄの記録に用いる光
源としては、レーザ光を用いることが好ましく、主に近
赤外域の波長８３０ｎｍから紫外域の３００ｎｍの範囲
にあるものを用いる。また、１次光を２次高調波発生素
子（ＳＨＧ素子）を用いて短波長化した光源を利用する
こともできる。ＤＶＤのフォーマットを使用する場合に
は、記録波長は６３５ｎｍ、再生光波長は６５０ｎｍと
するのが好ましい。また、記録は結晶状態の記録層３に
レーザ光パルスなどを照射してアモルファスの記録マー
クを形成して行う。また、反対に非晶状態の記録層３に
結晶状態の記録マークを形成してもよい。消去はレーザ
光の照射によって、アモルファスの記録マークを結晶化
するか、もしくは、結晶状態の記録マークをアモルファ
ス化して行うことができる。

【００２２】実用的には、結晶化を引き起こす低エネル
ギーの消去パワーの上に重畳した記録ピークパワーを記
録層３に投入することにより消去過程を経ることなくす
でに記録された記録マーク上にオーバーライトする。こ
のとき、記録レーザパルスは、記録マーク長より短い複
数のパルスに分割される。分割パルスパターンの例を図
２に示す。図２に示すように８―１６変調方式の３Ｔと
６Ｔマークを記録する場合、分割パルスパターンは例え
ば図２に示すような波形とすることが好ましい。ここで
Ｔは基準クロック長さを示す。記録レーザパルスは、主
に先頭パルスＴｆ、マルチパルスＴ１ならびに冷却パル
スＴｃの３つのパルスから構成される。３Ｔ信号の場合
には、複数のパルスではなく１つのパルスにする場合も
ある。レーザパワーは、記録ピークパワーＰ１と消去パ
ワーＰ２の少なくとも２値で変調される。さらに分割さ
れた記録パルス間のレーザパワーＰ3や最終パルス後の
冷却パワーＰ４を追加して４値で変調されることもあ
る。

【００２３】Ｐ１は、記録層３を溶融して非晶質マーク
を形成するパワーレベルであり、通常８〜１５ｍＷ程度
に設定する。Ｐ２は、ダイレクトオーバーライトを行っ
たときに記録層３を結晶化温度以上に昇温させて非晶質
マークを消去するパワーレベルであり、通常Ｐ１の１／
２以上、例えば４〜９ｍＷ程度に設定する。Ｐ３は消去
パワーＰ２よりも小さく、通常、レーザパワーＰ３は０
〜１．０ｍＷの範囲にある。このようにすると消去率が
向上し、溶融後の記録マークの再結晶化を防ぐこともで
き、記録パワーマージンも広がる。マークの先端部は温
度が上がりにくいため、先頭の分割パルスＴｆを他の分
割パルスより２〜４倍長くすると良い場合もある。通常
０．５Ｔから１Ｔ程度に設定する。

【００２４】図２において、分割パルスのパルス長Ｔ１
と分割パルス間の間隔Ｔ２は、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔとするの
が良い。また、Ｔ１はＴ２より短いほうがより効果的に
記録マークの再結晶化を防ぐことが出来る。すなわち、
Ｔ１≦Ｔ２とすると良い場合がある。記録層３の材料の
結晶化速度が速く、且つ反射層５の厚さが薄く、投入さ
れたレーザパワーの冷却が徐冷的である場合には、Ｔ１
を０．２Ｔ〜０．３Ｔにするとジッタ値が低下して良好
な記録ができる。但し、Ｔ１は０．１Ｔより大きいこと
が必要である。Ｔ１が０．１Ｔ以下では先に記録された
非晶質マークの消去が出来なくなる。冷却パルスＴｃ
は、後続のマークの形成に大きく影響を与え、前述した
ような徐冷的な場合には、Ｔｃをのばすとジッタ値が低
下して信号品質が改善される。通常冷却パルスのパワー
レベルは、Ｐ３≧Ｐ４の関係であり、その長さは、０．
５Ｔ〜１Ｔの範囲に設定される。

【００２５】次に、本発明の光記録媒体Ｄの製造方法に
ついて述べる。まず、反射層５、記録層３、誘電体層
２、４などを基板１上に形成する方法としては、公知の
真空中での薄膜形成法、例えば真空蒸着法（抵抗加熱型
や電子ビーム型）、イオンプレーティング法、スパッタ
リング法（直流や交流スパッタリング、反応性スパッタ
リング）などがあげられる。特に組成、膜厚のコントロ
ールが容易であることから、スパッタリング法が好まし
い。スパッタ法では、例えば、記録層３の材料と添加材
料を各々のターゲットを同時にスパッタすることにより
容易に混合状態の記録層３を形成することができる。

【００２６】また、真空槽内で複数の基板１を同時に成
膜するバッチ式や基板１を１枚ずつ処理する枚葉式成膜
装置を使うことが好ましい。形成する反射層５、記録層
３、誘電体層２、４などの厚さの制御は、スパッタ電源
の投入パワーと時間を制御したり、水晶振動型膜厚計な
どで、堆積状態をモニタリングすることで、容易に行え
る。また、反射層５、記録層３、誘電体層２、４などの
形成は、基板１を固定したまま、或いは移動、回転した
状態のどちらでもよい。膜厚の面内の均一性に優れるこ
とから、基板１を自転させることが好ましく、さらに公
転を組合わせることが、より好ましい。必要に応じて基
板１の冷却を行うと、この反り量を減少することができ
る。

【００２７】［実施例］以下に本発明の実施例を示す
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
この実施例では、波長が６３５ｎｍのレーザダイオー
ド、ＮＡ＝０．６０の光学レンズを搭載したパルステッ
ク社製光ディスクドライブテスタ（ＤＤＵ１０００）を
用いて記録（１ビーム・オーバーライト）を行った。再
生パワーＰrは０．７ｍＷで一定とした。線速度が３．
５ｍ／ｓで８−１６変調ランダムパターンによる評価を
行なった。クロック周期Ｔは、３８．２ナノ秒（ｎｓ）
で、ビット長は０．２６７μm／ｂｉｔである。ＤＶＤ
−ＲＯＭと同密度の記録を行い、容量は４．７ＧＢに相
当する。再生信号の振幅の中心でスライスし、クロック
・トゥー・データ・ジッタclock to data jitterを測定
した。マークの検出にはタイムインターバルアナライザ
ー（横河電気社製、ＴＡ３２０）を用いた。各層は、直
径が１２０mm、板厚が０．６ｍｍのポリカーボネイト樹
脂製の基板１上に形成した。基板１にはトラックピッチ
が０．７４μmで空溝が形成されている。この溝深さは
３０ｎｍであり、グルーブ幅とランド幅の比は、およそ
４０：６０であった。

【００２８】この基板１を毎分６０回転で遊星回転させ
ながら、スパッタ法により、第１誘電体層２、記録層
３、第２誘電体層４、反射層５の順に真空成膜を行っ
た。まず、真空チャンバー内を６×１０^-5Ｐａまで排気
した後、１．６×１０^-1ＰａのＡｒガスを導入した。そ
して、ＳｉＯ₂ を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳを高周波
マグネトロンスパッタ法により基板１上に膜厚２１５ｎ
ｍの第１誘電体層２を形成した。続いて、Ａｇ、Ａｌ、
Ｔｅからなる３元素単一ターゲット（直径２インチ、厚
さ３ｍｍ）にＳｂチップ（１０ｍｍ角、厚さ１ｍｍ）を
エロージョン部分に３個のせて直流電源でスパッタし
て、Ａｇ₆Ａｌ₁₀Ｔｅ₂₇Ｓｂ₅₆の膜厚２０ｎｍの記録層
３を形成した。この記録層３の組成分析は同様の薄膜を
別に１００ｎｍの厚さでシリコン基板上に形成し、これ
をＩＣＰ発光分析法により分析した。

【００２９】更に第１誘電体層２と同様の材質の第２誘
電体層４を２０ｎｍ形成し、この上にＡｌ−Ｃｒからな
る２元素単一ターゲットを直流スパッタ法にて、組成Ａ
ｌ_97.5Ｃｒ_2.5 の厚さ２５０ｎｍの反射層５を形成し
た。この基板１を真空槽より取り出した後、この反射層
５上にアクリル系紫外線硬化樹脂（住友化学製ＸＲ１
１）をスピンコートし、紫外線照射により硬化させて膜
厚が１０μｍの保護膜６を形成し、本発明の光記録媒体
Ｄを得た。さらにスクリーン印刷法を用いて遅効性紫外
線硬化樹脂を保護膜６上に塗布し、同様に形成したディ
スクを貼り合わせ加圧、硬化して両面ディスクを作製し
た。こうして作製した光ディスクにトラック方向のビー
ム幅が半径方向よりも広い形をしているワイドビームの
レーザ光を照射して、記録層３を結晶化温度以上に加熱
し、第一段階の初期化処理を行った。続いて第二段階の
初期化として、ディスクドライブテスタにこの光ディス
クＤを装着し、グルーブを走査しながら連続光を照射し
て溶融初期化を行った。

【００３０】そして、基板１側から相変化記録層３の案
内溝であるグルーブ部に記録を行った。グルーブは、レ
ーザ光の入射方向からみて凸状になっている。記録の条
件は、図２に示した記録ストラテジを使った。各パルス
の幅は、Ｔｆ＝０．５Ｔ、Ｔ１＝０．２Ｔ、Ｔ２＝０．
８Ｔ、Ｔｃ＝０．６Ｔとした。また、各パワーレベル
は、Ｐ１＝１３．６ｍＷ，Ｐ２＝３．３ｍＷ、Ｐ３＝
０．５ｍＷ、Ｐ４＝０．５ｍＷとした。再生信号のクロ
ック・トゥー・データ・ジッタ、反射率と変調度を測定
した。ここで変調度は、最長マーク信号である１４Ｔの
振幅Ｉ14を１４Ｔスペース側のＲＦレベルＩ14Hで除し
た値である。初期ジッタは１１．２％、反射率は２５．
４％、変調度は０．５５であった。次いで繰り返しダイ
レクト・オーバー・ライトを行った。１０００回の書き
換え後のジッタは１１．１％、５０００回の書き換え後
のジッタは１１．６％、１万回の書き換え後のジッタは
１１．８％で、良好な繰り返し記録耐久性を示した。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の相変化型
光記録媒体によれば、次のように優れた作用効果を発揮
することができる。多数回の記録消去を繰り返しても、
動作が安定しており、特性の劣化、欠陥の発生をほとん
どなくすことができる。また、記録特性は、高感度で、
且つジッタが低く、大幅に向上させることができる。ま
た、本発明の相変化型光記録媒体によればＤＶＤ相当の
高密度記録ができる。更には、この光記録媒体はスパッ
タ法により容易に作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の相変化型光記録媒体を示す部分拡大断
面図である。

【図２】記録ストラテジのパルスパターンを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…基板、２…第１誘電体層、３…記録層、４…第２誘
電体層、５…反射層、６…保護膜、Ｄ…光ディスク（光
記録媒体）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大嶋克則神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者中村逸郎神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者黒田順治神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内Ｆターム(参考） 2H111 EA04 EA12 EA23 EA31 EA32 EA33 EA41 FA01 FA12 FA21 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 5D029 JA01 JB35 JC18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に記録層を有し、レーザ光の照射
により原子の配列が変化して情報の記録および消去が行
われる光情報記録媒体において、前記記録層が少なくとも銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、テルル（Ｔｅ）、アンチモン（Ｓｂ）を含むこと
を特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項２】前記記録層の組成が下記の組成式を満た
すことを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録媒
体。ＡｇwＡｌx ＴｅyＳｂz ０．０５≦w ≦０．１５０．０５≦x ≦０．１５０．２０≦y ≦０．３５０．４０≦z ≦０．６５ w ＋x ＋y ＋z ＝１, 但しw,x,y,z は各元素のモル比で
ある。
【請求項３】前記基板上に少なくとも第１誘電体層、
前記記録層、第２誘電体層、反射層をこの順に積層して
なる請求項１または２に記載の相変化型光記録媒体。