JP2000298874A - Phase-change optical disk and its manufacture - Google Patents

Phase-change optical disk and its manufacture

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JP2000298874A
JP2000298874A JP11105964A JP10596499A JP2000298874A JP 2000298874 A JP2000298874 A JP 2000298874A JP 11105964 A JP11105964 A JP 11105964A JP 10596499 A JP10596499 A JP 10596499A JP 2000298874 A JP2000298874 A JP 2000298874A
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JP
Japan
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recording
signal
phase
recording layer
layer
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Withdrawn
Application number
JP11105964A
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Japanese (ja)
Inventor
Minoru Kikuchi
稔 菊地
Yoshihiro Akimoto
義浩 秋元
Fuminori Takase
史則 高瀬
Yoshihiro Saitou
喜浩 斎藤
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Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the rapid increase in jitter when repeated recording is made from several times to several tens of times. SOLUTION: A first dielectric layer 3, a signal-recording layer 4, a second dielectric layer 5, a light reflection layer 6, and a protection film layer 7 are successively laminated on a substrate 2 for formation. The signal-recording layer 4 is formed by GeSbTe material, and at the same time the diameter of a crystal particle being generated at the rear end part of a recording mark formed according to a recording signal for the signal-recording layer 4 is set to 50 nm or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、相変化記録方式に
よって記録信号の記録及び/又は再生が行われる相変化
型光ディスク及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase change type optical disk on which recording signals are recorded and / or reproduced by a phase change recording method, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】相変化型光ディスクは、信号記録層に対
してレーザ光を照射されることによって、信号の記録及
び/又は再生(以下、記録再生という。)が行われる光
記録媒体の一種であり、信号記録層が相変化材料によっ
て構成されてなる。
2. Description of the Related Art A phase-change optical disk is a type of optical recording medium in which signal recording and / or reproduction (hereinafter referred to as recording / reproduction) is performed by irradiating a signal recording layer with laser light. Yes, the signal recording layer is made of a phase change material.

【0003】相変化型光ディスクでは、記録再生装置に
よりレーザ光が照射されることによって、信号記録層を
構成する相変化材料が、レーザ光の照射位置で結晶状態
とアモルファス状態とに可逆的に変化する。記録再生装
置は、これら両状態における光学定数の違いに起因する
信号記録層の反射率の変化を検出することによって、相
変化型光ディスクに対して記録再生を行う。
In a phase-change optical disk, when a recording / reproducing device irradiates a laser beam, a phase-change material constituting a signal recording layer reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state at a laser beam irradiation position. I do. The recording / reproducing apparatus performs recording / reproducing on a phase-change optical disc by detecting a change in the reflectance of the signal recording layer due to a difference in optical constant between these two states.

【0004】相変化型光ディスクは、一般に、信号記録
層の初期状態を結晶状態とされている。相変化型光ディ
スクは、記録信号を記録される際に、記録再生装置によ
って所定の出力のレーザ光が信号記録層に対して照射さ
れる。これにより、信号記録層は、レーザ光の照射位置
で融点温度以上に昇温される。その後、信号記録層は冷
却されて、この位置でアモルファス状態となる。相変化
型光ディスクでは、記録信号に応じて、アモルファス状
態とされた部位(以下、記録マークと称する。)を信号
記録層に形成されることによって、記録信号を記録す
る。
[0004] In a phase change optical disk, the initial state of the signal recording layer is generally in a crystalline state. When a recording signal is recorded on a phase-change optical disk, a laser beam having a predetermined output is applied to a signal recording layer by a recording / reproducing device. As a result, the temperature of the signal recording layer is raised to a temperature equal to or higher than the melting point at the irradiation position of the laser beam. After that, the signal recording layer is cooled and becomes an amorphous state at this position. In a phase change optical disk, a recording signal is recorded by forming an amorphous portion (hereinafter referred to as a recording mark) on a signal recording layer in accordance with the recording signal.

【0005】相変化型光ディスクは、信号記録層に記録
された記録信号を消去される際に、記録時よりも弱い出
力のレーザ光を照射され、この照射位置で信号記録層が
結晶化温度以上且つ融点温度以下に昇温される。これに
より、信号記録層は、レーザ光の照射位置で、照射前の
状態に依らずに結晶状態となる。
When a recording signal recorded on the signal recording layer is erased, the phase-change type optical disk is irradiated with a laser beam having a lower output than that at the time of recording. In addition, the temperature is raised to the melting point temperature or lower. Thus, the signal recording layer becomes a crystalline state at the irradiation position of the laser beam irrespective of the state before the irradiation.

【0006】相変化型光ディスクは、信号記録層に記録
された記録信号を再生する際に、記録信号の消去時より
もさらに弱い出力のレーザ光を照射される。このとき、
記録再生装置は、このレーザ光が信号記録層に反射して
戻ってきた戻り光を検出し、レーザ光の照射位置で信号
記録層が結晶状態であるかアモルファス状態であるかに
より反射率が異なることを利用して記録信号を再生す
る。
[0006] When reproducing a recording signal recorded in the signal recording layer, the phase-change type optical disk is irradiated with a laser beam having a weaker output than when erasing the recording signal. At this time,
The recording / reproducing apparatus detects return light that is reflected by the laser light and returns to the signal recording layer, and the reflectivity differs depending on whether the signal recording layer is in a crystalline state or an amorphous state at the irradiation position of the laser light. That is, the recorded signal is reproduced.

【0007】相変化型光ディスクは、上述したように、
記録信号の書き換えが可能である。また、例えば光磁気
ディスクの場合等と異なり、記録再生のために外部磁場
を発生する手段を必要としない。そのため、相変化型光
ディスクは、記録再生装置の小型化に貢献することがで
きるとともに、オーバーライトを容易に行うことができ
る。
[0007] As described above, the phase change optical disk is
Rewriting of the recording signal is possible. Unlike a magneto-optical disk, for example, there is no need for a means for generating an external magnetic field for recording and reproduction. Therefore, the phase-change optical disk can contribute to downsizing of the recording / reproducing device and can easily perform overwriting.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、相変化型光
ディスクの信号記録層を構成する相変化材料としては、
主に、GeSbTe系材料とAgInSbTe系材料と
が用いられている。このうち、GeSbTe系材料は、
繰り返し耐久性が優れていること知られている。しかし
ながら、相変化型光ディスクは、GeSbTe系材料に
よって信号記録層を形成した場合に、繰り返し記録を数
回から数十回行ったときの信号特性が悪化してしまうと
いった問題があった。
By the way, as a phase change material constituting a signal recording layer of a phase change type optical disk,
Mainly, GeSbTe-based materials and AgInSbTe-based materials are used. Among them, GeSbTe-based materials are:
It is known that repeated durability is excellent. However, the phase change type optical disc has a problem that, when a signal recording layer is formed of a GeSbTe-based material, signal characteristics when repeated recording is performed several to several tens of times are deteriorated.

【0009】具体的には、GeSbTe系材料によって
信号記録層を形成した相変化型光ディスクでは、繰り返
し記録を行った場合に、2回目以降に記録したときの再
生信号のジッターが急激に増加してしまう。そして、ジ
ッターが10%以下に安定するまでには、100回程度
の繰り返し記録が必要であった。このように、従来の相
変化型光ディスクでは、繰り返し記録を数回から数十回
行ったとき(以下、初期記録段階という。)にジッター
の急激な増加がみられる。
More specifically, in a phase-change type optical disk having a signal recording layer formed of a GeSbTe-based material, when repeated recording is performed, the jitter of a reproduced signal after the second recording is rapidly increased. I will. Until the jitter was stabilized at 10% or less, about 100 repetitive recordings were required. As described above, in the conventional phase-change type optical disk, when the repetitive recording is performed several to several tens times (hereinafter, referred to as an initial recording stage), a sharp increase in jitter is observed.

【0010】したがって、従来の相変化型光ディスク
は、安定した記録再生特性を確保するために、その製造
後に繰り返し記録を100回程度行う工程が必要とな
り、生産効率を向上させることが困難であった。
Therefore, the conventional phase-change type optical disk requires a step of repeatedly performing recording about 100 times after its manufacture in order to secure stable recording / reproducing characteristics, and it is difficult to improve the production efficiency. .

【0011】そこで、本発明は、初期記録段階でのジッ
ターの増加が抑制され、安定した記録再生特性を備える
相変化型光ディスク及びその製造方法を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a phase-change type optical disc having a stable recording / reproducing characteristic in which an increase in jitter in an initial recording stage is suppressed, and a method for manufacturing the same.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述した目
的を達成するために検討を進めた結果、記録マークを透
過型電子顕微鏡(TEM)で観察することにより、以下
の事実を見出した。すなわち、記録マーク上、又は一度
記録マークが形成された後の結晶上に、新しい記録マー
クを形成した場合には、この記録マークの後端部に結晶
が侵入し、マーク形状が歪んでしまう。初期記録段階で
のジッターの増加は、このマーク形状の歪みによって起
因していると考えられる。そして、従来の相変化型光デ
ィスクでは、記録マークの後端部に侵入した結晶の平均
粒径は、約80nmであった。
Means for Solving the Problems As a result of studying to achieve the above object, the present inventor has found the following facts by observing recording marks with a transmission electron microscope (TEM). . That is, when a new recording mark is formed on the recording mark or on the crystal after the recording mark has been formed once, the crystal penetrates into the rear end of the recording mark, and the mark shape is distorted. It is considered that the increase in jitter at the initial recording stage is caused by the distortion of the mark shape. In the conventional phase-change type optical disk, the average grain size of the crystal penetrating the rear end of the recording mark was about 80 nm.

【0013】以上のような知見に基づく本発明に係る相
変化型光ディスクは、基板上に少なくとも信号記録層が
形成されてなり、この信号記録層に対して相変化記録方
式によって記録信号の記録及び/又は再生が行われる記
録媒体である。上記信号記録層は、GeSbTe系材料
によって構成され、レーザ光を照射されることによって
照射位置で結晶状態とアモルファス状態とに可逆的に変
化するとともに、その初期状態を結晶状態とされてな
る。また、上記信号記録層が結晶状態からアモルファス
状態に変化して形成される記録マークのレーザ光の移動
方向に対する後端部に発生する結晶粒の平均粒径が、5
0nm以下とされてなる。
The phase-change type optical disk according to the present invention based on the above-mentioned knowledge has at least a signal recording layer formed on a substrate, and records and records a recording signal on this signal recording layer by a phase-change recording method. And / or a recording medium on which reproduction is performed. The signal recording layer is made of a GeSbTe-based material, and when irradiated with laser light, reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state at an irradiation position, and its initial state is changed to a crystalline state. The average grain size of crystal grains generated at the rear end of the recording mark formed by changing the signal recording layer from the crystalline state to the amorphous state in the moving direction of the laser beam is 5%.
0 nm or less.

【0014】以上のように構成された相変化型光ディス
クは、記録マーク上、又は一度記録マークが形成された
後の結晶上に、新しい記録マークを形成した場合であっ
ても、この記録マークのマーク形状の歪みが低減され
る。
In the phase-change type optical disk constructed as described above, even if a new recording mark is formed on a recording mark or on a crystal after the recording mark has been formed, the recording mark is The distortion of the mark shape is reduced.

【0015】また、本発明に係る相変化型光ディスクの
製造方法は、基板上に少なくとも信号記録層を形成して
なり、この信号記録層に対して相変化記録方式によって
記録信号の記録及び/又は再生が行われる相変化型光デ
ィスクの製造方法である。そして、上記信号記録層を形
成する際に、炭化水素ガス,窒素ガス,酸素ガス,及び
二酸化炭素ガスから選ばれる少なくとも1種を含む添加
ガスと、希ガスとの混合雰囲気中でターゲット材をスパ
ッタ成膜することによって、この信号記録層が結晶状態
からアモルファス状態に変化して形成される記録マーク
のレーザ光の移動方向に対する後端部に発生する結晶粒
の平均粒径が、50nm以下となるようにする。
Further, in the method for manufacturing a phase change optical disk according to the present invention, at least a signal recording layer is formed on a substrate, and recording and / or recording of a recording signal on the signal recording layer by a phase change recording method. This is a method for manufacturing a phase-change optical disc on which reproduction is performed. When forming the signal recording layer, the target material is sputtered in a mixed atmosphere of a rare gas and an additive gas containing at least one selected from a hydrocarbon gas, a nitrogen gas, an oxygen gas, and a carbon dioxide gas. By forming the film, the average grain size of the crystal grains generated at the rear end portion of the recording mark formed by changing the signal recording layer from the crystalline state to the amorphous state in the moving direction of the laser beam becomes 50 nm or less. To do.

【0016】これにより、記録マーク上、又は一度記録
マークが形成された後の結晶上に新しい記録マークを形
成した場合であっても、この記録マークのマーク形状の
歪みが低減された相変化型光ディスクを製造することが
でき、相変化型光ディスクの製造工程を簡略化すること
ができる。
Thus, even when a new recording mark is formed on a recording mark or on a crystal after the recording mark has been formed, a phase change type recording medium in which the distortion of the mark shape of the recording mark is reduced. An optical disk can be manufactured, and the manufacturing process of a phase change optical disk can be simplified.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の
説明では、本発明に係る相変化型光ディスクとして、信
号記録層が形成された2枚の基板が保護膜層側で貼り合
わされ、2つの信号記録層を有する、いわゆる両面記録
再生式の相変化型光ディスクを例に挙げる。ただし、本
発明は、この例に限定されるものではなく、例えば、2
枚の基板が基板側で貼り合わされてなる相変化型光ディ
スクであってもよいし、信号記録層を1つだけ有する片
面記録再生式の相変化型光ディスクであってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, as a phase-change optical disk according to the present invention, a so-called double-sided recording / reproducing type having two signal recording layers, two substrates on which signal recording layers are formed and bonded together on a protective film layer side. The phase change type optical disk is described as an example. However, the present invention is not limited to this example.
The optical disk may be a phase-change optical disk in which a plurality of substrates are bonded on the substrate side, or a single-sided recording / reproducing-type phase-change optical disk having only one signal recording layer.

【0018】以下の説明においては、図1に示すような
相変化型光ディスク1について説明することとする。相
変化型光ディスク1は、基板2上に、第1の誘電体層3
と、信号記録層4と、第2の誘電体層5と、光反射層6
と、保護膜層7とが順次積層されてなり、これら各層が
形成された2枚の基板2がそれぞれ保護膜層7同士を接
着剤8によって貼り合わされた構造とされている。すな
わち、相変化型光ディスク1は、2枚の基板2上にそれ
ぞれ形成された2つの信号記録層4を有する。なお、図
1は、相変化型光ディスク1の断面図であり、貼り合わ
された2枚の基板2のうちの一方の基板上に形成された
各層だけを図示し、他方の基板上に形成された各層の図
示を省略する。
In the following description, a phase change type optical disc 1 as shown in FIG. 1 will be described. A phase-change type optical disc 1 has a first dielectric layer 3 on a substrate 2.
, A signal recording layer 4, a second dielectric layer 5, and a light reflecting layer 6
And a protective film layer 7 are sequentially laminated, and the two substrates 2 on which these layers are formed have a structure in which the protective film layers 7 are bonded to each other with an adhesive 8. That is, the phase change optical disk 1 has two signal recording layers 4 formed on two substrates 2 respectively. FIG. 1 is a cross-sectional view of the phase-change optical disc 1, showing only each layer formed on one of the two substrates 2 bonded together, and formed on the other substrate. Illustration of each layer is omitted.

【0019】相変化型光ディスク1は、全体略円板形状
を呈しており、例えば、その直径が120mm、厚みが
1.2mmとされる。また、相変化型光ディスク1は、
例えばディスクカートリッジ(図示せず。)に収納され
て、記録再生装置(図示せず。)に対して着脱自在に用
いられる。なお、相変化型光ディスク1は、ディスクカ
ートリッジに収納されずに用いられてもよいし、記録再
生装置と一体に構成されていてもよい。
The phase-change type optical disk 1 has a substantially disk shape as a whole, and has, for example, a diameter of 120 mm and a thickness of 1.2 mm. Also, the phase change optical disc 1
For example, it is housed in a disk cartridge (not shown) and is used detachably with respect to a recording / reproducing device (not shown). The phase-change optical disk 1 may be used without being housed in a disk cartridge, or may be configured integrally with a recording / reproducing device.

【0020】基板2は、記録再生装置によって照射され
るレーザ光に対して透光性を有する硬質材料によって、
全体略円板形状に形成されている。基板2を形成する材
料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル
樹脂、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂等の各種樹脂
材料や、石英ガラス等のガラス材料等が用いられる。ま
た、基板2には、所定の凹凸パターンで溝状のグルーブ
が形成されており、このグルーブに沿って記録トラック
が形成されている。
The substrate 2 is made of a hard material having a light-transmitting property with respect to a laser beam irradiated by a recording / reproducing apparatus.
The whole is formed in a substantially disk shape. As a material for forming the substrate 2, for example, various resin materials such as a polycarbonate resin, an acrylic resin, a polyolefin resin, and an epoxy resin, and a glass material such as quartz glass are used. In addition, a groove-shaped groove is formed on the substrate 2 in a predetermined concavo-convex pattern, and a recording track is formed along the groove.

【0021】第1の誘電体層3は、例えば、Si34
SiN,AlN,Al23,AlSiNO,HfO2
ZnS,ZrO2,Y23,MgO,SiO2,Mg
2,LiF等の材料を用いて、各種スパッタリング法
等の薄膜形成技術により、基板2上に薄膜状に形成され
てなる。なお、本実施の形態においては、ZnS−Si
2によって形成されるとした。また、第1の誘電体層
3の厚みは、例えば、80nm〜140nmとされる。
The first dielectric layer 3 is made of, for example, Si 3 N 4 ,
SiN, AlN, Al 2 O 3 , AlSiNO, HfO 2 ,
ZnS, ZrO 2 , Y 2 O 3 , MgO, SiO 2 , Mg
It is formed in a thin film form on the substrate 2 by using a material such as F 2 and LiF by a thin film forming technique such as various sputtering methods. Note that in this embodiment, ZnS-Si
It was formed by O 2 . The thickness of the first dielectric layer 3 is, for example, 80 nm to 140 nm.

【0022】信号記録層4は、相変化材料であるGeS
bTe系材料によって第1の誘電体層3上に薄膜状に形
成されている。信号記録層4は、基板2の外方に臨む主
面2a側から記録再生装置によりレーザ光を照射される
ことによって、このレーザ光の照射位置で、結晶状態と
アモルファス状態とに可逆的に変化する構成とされてい
る。また、信号記録層4は、結晶状態である部分とアモ
ルファス状態である部分とで異なる反射率を示す。
The signal recording layer 4 is made of GeS which is a phase change material.
A thin film is formed on the first dielectric layer 3 using a bTe-based material. The signal recording layer 4 is reversibly changed between a crystalline state and an amorphous state at the irradiation position of the laser beam by being irradiated with the laser beam from the main surface 2a facing the outside of the substrate 2 by the recording / reproducing apparatus. It is configured to be. In addition, the signal recording layer 4 has different reflectivities between a portion in a crystalline state and a portion in an amorphous state.

【0023】第2の誘電体層5は、第1の誘電体層3と
同様にして、信号記録層4上に薄膜状に形成されてい
る。この第2の誘電体層5は、例えばZnS−SiO2
によって10nm〜30nmの厚みで形成されている。
The second dielectric layer 5 is formed in a thin film on the signal recording layer 4 in the same manner as the first dielectric layer 3. The second dielectric layer 5 is made of, for example, ZnS—SiO 2
To a thickness of 10 nm to 30 nm.

【0024】相変化型光ディスク1は、信号記録層4が
第1の誘電体層3及び第2の誘電体層5によって挟み込
まれた構造とされている。これにより、信号記録層4
は、大気中に含まれる水分や酸素及び二酸化炭素等によ
って劣化してしまうことを防止されている。また、第1
の誘電体層3及び第2の誘電体層5は、記録再生を行う
際に照射されるレーザ光に多重干渉を生じさせ、このレ
ーザ光を増幅する機能を有している。
The phase-change type optical disc 1 has a structure in which a signal recording layer 4 is sandwiched between a first dielectric layer 3 and a second dielectric layer 5. Thereby, the signal recording layer 4
Is prevented from being degraded by moisture, oxygen, carbon dioxide and the like contained in the atmosphere. Also, the first
The dielectric layer 3 and the second dielectric layer 5 have a function of causing multiple interference in a laser beam irradiated at the time of recording / reproducing and amplifying the laser beam.

【0025】光反射層6は、第2の誘電体層5上に薄膜
状に形成されている。光反射層6は、信号記録層4及び
第2の誘電体層5を透過したレーザ光を反射する反射層
としての機能を有している。これにより、相変化型光デ
ィスク1は、光反射層6が反射層としての機能を有して
いることから、記録再生時におけるレーザ光の利用効率
を向上することができる。
The light reflecting layer 6 is formed on the second dielectric layer 5 in a thin film shape. The light reflection layer 6 has a function as a reflection layer that reflects the laser light transmitted through the signal recording layer 4 and the second dielectric layer 5. Accordingly, in the phase-change type optical disc 1, since the light reflection layer 6 has a function as a reflection layer, the use efficiency of the laser light at the time of recording and reproduction can be improved.

【0026】また、光反射層6は、信号記録層4に向け
て照射されたレーザ光によって、この信号記録層4に熱
が蓄熱されることを防止するヒートシンクとしての機能
を有している。これにより、相変化型光ディスク1で
は、信号記録層4の冷却速度が速くなってレーザ光によ
るアモルファス化が促進され、記録特性を向上すること
ができる。また、これにより、相変化型光ディスク1で
は、レーザ光が照射されたときの信号記録層4の温度分
布がなだらかとなり、記録時及び信号消去時のパワーマ
ージンを広くすることができる。
The light reflecting layer 6 has a function as a heat sink for preventing heat from being stored in the signal recording layer 4 by the laser beam irradiated toward the signal recording layer 4. As a result, in the phase-change type optical disc 1, the cooling speed of the signal recording layer 4 is increased, the amorphization by the laser beam is promoted, and the recording characteristics can be improved. In addition, in the phase-change optical disc 1, the temperature distribution of the signal recording layer 4 when the laser beam is irradiated becomes gentle, and the power margin at the time of recording and at the time of signal erasing can be widened.

【0027】光反射層6を形成する材料としては、熱的
に良導体である非鉄金属元素またその化合物を単独で、
あるいは複合させて用いることが望ましく、例えば、A
u,Al等によって50nm〜300nmの膜厚で形成
されている。
As a material for forming the light reflecting layer 6, a non-ferrous metal element or a compound thereof which is a thermally good conductor is used alone.
Alternatively, it is desirable to use them in combination, for example, A
It is formed with a film thickness of 50 nm to 300 nm from u, Al or the like.

【0028】保護膜層7は、例えば、スピンコーター等
により塗布した紫外線硬化樹脂を硬化させること等によ
って、光反射層6上に薄膜状に形成されている。相変化
型光ディスク1は、保護膜層7を備えることによって、
信号記録層4及び光反射層6が酸化等によって劣化して
しまうことを防止されている。また、基板2上に形成さ
れた各層に傷が生じることを防止することができる。
The protective film layer 7 is formed as a thin film on the light reflecting layer 6 by, for example, curing an ultraviolet curable resin applied by a spin coater or the like. The phase change optical disk 1 includes the protective film layer 7 so that
The signal recording layer 4 and the light reflection layer 6 are prevented from being deteriorated by oxidation or the like. Further, it is possible to prevent each layer formed on the substrate 2 from being damaged.

【0029】以上のように構成された相変化型光ディス
ク1は、信号記録層4の初期状態を結晶状態とされてい
る。そして、相変化型光ディスク1は、記録再生装置に
装着され、所定の線速度又は所定の回転数となるように
回転制御された状態で、信号記録層4に対して記録信号
の記録、消去、或いは再生が行われる。
In the phase-change type optical disk 1 configured as described above, the initial state of the signal recording layer 4 is a crystalline state. The phase-change optical disk 1 is mounted on a recording / reproducing apparatus, and records, erases, and records recording signals on the signal recording layer 4 in a state where rotation is controlled to a predetermined linear velocity or a predetermined rotation speed. Alternatively, reproduction is performed.

【0030】具体的には、例えば、線速度が4.8m/
sとなるように回転制御されるとともに、記録再生に用
いるレーザ光の波長λとレンズ開口数NAとの関係が以
下の式1を満足するような光学系を用いられる。
Specifically, for example, the linear velocity is 4.8 m /
The optical system is controlled so that the rotation becomes s, and the relationship between the wavelength λ of the laser beam used for recording and reproduction and the lens numerical aperture NA satisfies the following equation 1.

【0031】[0031]

【数1】 (Equation 1)

【0032】相変化型光ディスク1は、記録信号を記録
される際に、記録再生装置によって所定の出力のレーザ
光が基板2の外方に臨む主面2aから入射され、信号記
録層4に対して照射される。これにより、信号記録層4
は、レーザ光の照射位置で融点温度以上に昇温される。
その後、信号記録層4は冷却されて、この位置でアモル
ファス状態となる。相変化型光ディスクでは、記録信号
に応じて、アモルファス状態とされた部位、すなわち、
記録マークを信号記録層4に形成されることによって、
記録信号を記録する。
When recording signals are recorded on the phase-change type optical disc 1, a laser beam of a predetermined output is incident on the signal recording layer 4 from the main surface 2 a facing the outside of the substrate 2 by the recording / reproducing device. Irradiated. Thereby, the signal recording layer 4
Is heated to a temperature equal to or higher than the melting point at the irradiation position of the laser beam.
Thereafter, the signal recording layer 4 is cooled and becomes amorphous at this position. In a phase-change optical disc, a portion that is made amorphous according to a recording signal, that is,
By forming a recording mark on the signal recording layer 4,
Record the recording signal.

【0033】また、相変化型光ディスク1は、上述と同
様の出力でレーザ光を照射されることによって、照射位
置が結晶状態であるかアモルファス状態であるかに依ら
ずに、信号記録層4に記録された記録信号の書き換え、
いわゆるオーバーライトを行うことができる。
The phase-change type optical disk 1 is irradiated with a laser beam with the same output as described above, so that the signal recording layer 4 can be irradiated irrespective of whether the irradiation position is in a crystalline state or an amorphous state. Rewriting the recorded signal,
So-called overwriting can be performed.

【0034】相変化型光ディスク1は、信号記録層4に
記録された記録信号を消去される際に、記録時よりも弱
い出力のレーザ光を照射され、この照射位置で信号記録
層4が結晶化温度以上且つ融点温度以下に昇温される。
これにより、信号記録層4は、この照射位置で、照射前
の状態に依らずに結晶状態となる。なお、相変化型光デ
ィスク1は、このような記録信号の消去を信号記録層4
の全面にわたって行われることで、信号記録層4の全面
が結晶状態に初期化される。
When the recording signal recorded on the signal recording layer 4 is erased, the phase-change type optical disk 1 is irradiated with a laser beam having an output lower than that at the time of recording. The temperature is raised to a temperature higher than the formation temperature and lower than the melting point.
As a result, the signal recording layer 4 is in a crystalline state at this irradiation position irrespective of the state before irradiation. It should be noted that the phase-change type optical disc 1 uses the signal recording layer 4 to erase such a recording signal.
Is carried out over the entire surface, so that the entire surface of the signal recording layer 4 is initialized to a crystalline state.

【0035】相変化型光ディスク1は、信号記録層4に
記録された記録信号を再生される際に、記録信号の消去
時よりもさらに弱い出力のレーザ光を照射される。この
とき、記録再生装置は、このレーザ光が信号記録層4に
反射して戻ってきた戻り光を検出し、レーザ光の照射位
置で信号記録層4が結晶状態であるかアモルファス状態
であるかにより反射率が異なることを利用して記録信号
を再生する。
When reproducing the recording signal recorded on the signal recording layer 4, the phase-change type optical disk 1 is irradiated with a laser beam having a weaker output than when erasing the recording signal. At this time, the recording / reproducing device detects the returning light reflected by the laser light on the signal recording layer 4, and determines whether the signal recording layer 4 is in a crystalline state or an amorphous state at the irradiation position of the laser light. The recording signal is reproduced by utilizing the fact that the reflectivity is different.

【0036】ところで、相変化型光ディスク1は、上述
したように信号記録層4がGeSbTe系材料によって
形成されている。GeSbTe系材料は、一般に、相変
化型光ディスクの信号記録層に用いた場合に、繰り返し
耐久性が優れていることが知られている。しかしなが
ら、従来の相変化型光ディスクは、GeSbTe系材料
によって信号記録層を形成した場合に、繰り返し記録を
数回から数十回行ったとき、すなわち初期記録段階での
ジッターが急激に増加してしまうという問題があった。
Meanwhile, in the phase change type optical disk 1, the signal recording layer 4 is formed of a GeSbTe-based material as described above. It is generally known that a GeSbTe-based material has excellent repetition durability when used for a signal recording layer of a phase-change optical disc. However, in the conventional phase-change type optical disc, when a signal recording layer is formed of a GeSbTe-based material, the jitter at the initial recording stage increases rapidly when repeated recording is performed several to several tens of times, that is, at the initial recording stage. There was a problem.

【0037】本発明者は、この問題の解決を図るため
に、信号記録層4に形成された記録マークを透過型電子
顕微鏡(TEM)で観察することにより、以下で説明す
る事実を見出した。以下では、図2を参照しながら説明
することとする。なお、図2は、記録マーク上、又は一
度記録マークが形成された後の結晶上に形成された新し
い記録マーク10を示す模式図である。図2中矢印A
は、レーザ光のスポットの移動方向を示す。また、以下
の説明においては、便宜上、記録マーク10がレーザ光
によって最初にアモルファス化される端部を先端部10
aと称し、これと反対側の端部を後端部10bと称す
る。
In order to solve this problem, the present inventor has observed the recording marks formed on the signal recording layer 4 with a transmission electron microscope (TEM) to find out the fact described below. Hereinafter, description will be made with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing a new recording mark 10 formed on a recording mark or on a crystal after the recording mark has been formed once. Arrow A in FIG.
Indicates the moving direction of the spot of the laser beam. In the following description, for the sake of convenience, the end where the recording mark 10 is first amorphized by the laser beam is referred to as the tip 10.
a and the opposite end is referred to as a rear end 10b.

【0038】記録マーク10は、信号記録層4がアモル
ファス化されることによって形成されているが、本発明
者らの観察によって、その後端部10bに侵入するよう
に結晶粒11が形成されていることが確認された。これ
により、記録マーク10は、後端部10bでのマーク形
状が歪んで形成されている。上述したようなジッターの
急激な増加は、繰り返し記録を行ったときに、このマー
ク形状の歪みがなかなか平均化されないことに起因して
いると考えられる。なお、従来の相変化型光ディスクに
おける結晶粒11の平均粒径は、約80nmであった。
The recording mark 10 is formed by making the signal recording layer 4 amorphous, but according to observations by the present inventors, crystal grains 11 are formed so as to penetrate the rear end 10b. It was confirmed that. Thereby, the recording mark 10 is formed with a distorted mark shape at the rear end portion 10b. It is considered that the above-mentioned rapid increase in jitter is caused by the fact that the distortion of the mark shape is not easily averaged during repeated recording. The average grain size of the crystal grains 11 in the conventional phase-change optical disc was about 80 nm.

【0039】そこで、本発明者らは、結晶粒11の平均
粒径を小さくすることによって、記録マーク10の後端
部10bでの歪みを減少させ、ジッターの増加を抑制す
ることができるという知見を得た。粒径の小さい結晶相
を得るためには、結晶核を増やすことが有効である。信
号記録層4中に結晶核を増やすためには、この信号記録
層4に不純物を混入させる方法、信号記録層4と誘電体
層との界面に核を発生させる層を形成する方法等が挙げ
られる。
Therefore, the present inventors have found that by reducing the average grain size of the crystal grains 11, the distortion at the rear end portion 10b of the recording mark 10 can be reduced and the increase in jitter can be suppressed. I got In order to obtain a crystal phase having a small grain size, it is effective to increase the number of crystal nuclei. In order to increase the number of crystal nuclei in the signal recording layer 4, a method of mixing impurities into the signal recording layer 4, a method of forming a layer that generates nuclei at an interface between the signal recording layer 4 and the dielectric layer, and the like are given. Can be

【0040】本発明に係る相変化型光ディスク1は、信
号記録層4が後述する方法によって形成されたことによ
り、この信号記録層4に不純物が混入されて形成されて
いる。これにより、相変化型光ディスク1では、信号記
録層4に混入された不純物が結晶核として働き、記録マ
ーク10の後端部10bに侵入する結晶粒11の平均粒
径が50nm以下とされている。
In the phase-change type optical disc 1 according to the present invention, since the signal recording layer 4 is formed by a method described later, the signal recording layer 4 is formed by mixing impurities. Thus, in the phase-change optical disc 1, the impurities mixed into the signal recording layer 4 function as crystal nuclei, and the average grain size of the crystal grains 11 penetrating into the rear end portion 10b of the recording mark 10 is set to 50 nm or less. .

【0041】したがって、相変化型光ディスク1は、記
録マーク10のマーク形状に生じる歪みが低減されてお
り、初期記録段階でのジッターの急激な増加が抑制され
ている。これにより、相変化型光ディスク1は、信号記
録層4がGeSbTe系材料により形成されたことによ
って優れた繰り返し耐久性を備えるとともに、ジッター
の急激な増加を抑制されたことにより安定した記録再生
特性を備える光記録媒体として用いることができる。具
体的には、相変化型光ディスク1は、記録再生を数万回
以上繰り返して行った場合であっても、良好な再生信号
が得られるものとなる。
Therefore, in the phase change type optical disk 1, distortion generated in the mark shape of the recording mark 10 is reduced, and a sharp increase in jitter in the initial recording stage is suppressed. As a result, the phase-change optical disc 1 has excellent repetition durability due to the signal recording layer 4 being formed of the GeSbTe-based material, and has stable recording / reproducing characteristics due to the suppression of a sharp increase in jitter. It can be used as an optical recording medium provided. Specifically, the phase-change optical disc 1 can obtain a good reproduction signal even when recording and reproduction are repeated tens of thousands of times or more.

【0042】以下では、本発明に係る相変化型光ディス
クについて、実験例に基づいて説明する。以下では、ま
ず、上述した相変化型光ディスク1と同様にして、複数
の相変化型光ディスクを作製した。
Hereinafter, the phase change type optical disk according to the present invention will be described based on experimental examples. Hereinafter, first, a plurality of phase change optical disks were manufactured in the same manner as the above-described phase change optical disk 1.

【0043】実験例1 実験例1では、直径が120mm、厚みが0.6mm、
トラックピッチが約0.8μmである基板上に各層を形
成し、接着剤を介して保護膜層側同士で2枚の基板を貼
り合わせることによって、従来と同様な相変化型光ディ
スクを作製した。基板上に各層を形成するにあたり、用
いた材料と膜厚とを以下に示す。
Experimental Example 1 In Experimental Example 1, the diameter was 120 mm, the thickness was 0.6 mm,
Each layer was formed on a substrate having a track pitch of about 0.8 μm, and the two substrates were bonded together on the protective film layer side via an adhesive, thereby producing a phase-change optical disk similar to the conventional one. The materials and film thicknesses used for forming each layer on the substrate are shown below.

【0044】 実験例1の相変化型光ディスクの層構成 第1の誘電体層 : ZnS−SiO2(膜厚120nm) 信号記録層 : GeSbTe系材料(膜厚25nm) 第2の誘電体層 : ZnS−SiO2(膜厚15nm) 光反射層 : Al合金(膜厚150nm) 保護膜層 : 紫外線硬化樹脂(膜厚10μm) なお、この相変化型光ディスクは、各信号記録層毎に約
3.0GBの記録容量を有している。また、この相変化
型光ディスクを作製するにあたり、信号記録層は、ター
ゲット材としてGe2Sb2Te5を用い、従来と同様に
Arガス雰囲気中でスパッタリング法によって形成し
た。
Layer Configuration of Phase Change Optical Disk of Experimental Example 1 First dielectric layer: ZnS—SiO 2 (film thickness: 120 nm) Signal recording layer: GeSbTe-based material (film thickness: 25 nm) Second dielectric layer: ZnS -SiO 2 (film thickness: 15 nm) Light reflection layer: Al alloy (film thickness: 150 nm) Protective film layer: UV curable resin (film thickness: 10 μm) In this phase change optical disk, about 3.0 GB is provided for each signal recording layer. Recording capacity. In producing the phase-change optical disk, the signal recording layer was formed by sputtering in an Ar gas atmosphere using Ge 2 Sb 2 Te 5 as a target material in the same manner as before.

【0045】実験例2〜実験例6 実験例2〜実験例6では、信号記録層を形成する際に、
CH4ガスを混合したArガス雰囲気中でスパッタ成膜
した他は、上述した実験例1と同様にして相変化型光デ
ィスクを作製した。
Experimental Examples 2 to 6 In Experimental Examples 2 to 6, when forming the signal recording layer,
A phase change optical disk was manufactured in the same manner as in Experimental Example 1 except that the film was formed by sputtering in an Ar gas atmosphere mixed with CH 4 gas.

【0046】各実験例の相変化型光ディスクを作製する
に際して、信号記録層を形成する際に用いたスパッタガ
スのうち、Arガスに対してCH4ガスの占める割合を
表1に示す。
Table 1 shows the ratio of the CH 4 gas to the Ar gas in the sputter gas used for forming the signal recording layer when producing the phase change type optical disc of each experimental example.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】つぎに、実験例1〜実験例5の相変化型光
ディスクに対して、上述したように、信号記録層の全面
に初期化処理を施した後、記録再生装置によって、図3
に示すような発光パターンで波長650nmであるレー
ザ光を照射し、EFMランダムパターンを記録した。な
お、図3(a)は、単位長さの11倍の長さを有する記
録マーク(11T信号)を形成するときのレーザ光の発
光パターンを示し、図3(b)は、単位長さの3倍の長
さを有する記録マーク(3T信号)を形成するときのレ
ーザ光の発光パターンを示す。このとき、ディスクの線
速度は4.8m/sであり、チャンネルクロックは2
7.7MHzであるとした。また、記録再生装置として
は、記録パワーPhが14.5mWであり、消去パワー
Plが5.8mWであり、冷却パワーPcが1.5mW
である装置を用いた。
Next, as described above, the phase change type optical discs of Experimental Examples 1 to 5 are subjected to an initialization process on the entire surface of the signal recording layer, and thereafter, are subjected to the recording / reproducing apparatus shown in FIG.
Then, a laser beam having a wavelength of 650 nm was irradiated with a light emission pattern as shown in FIG. FIG. 3A shows an emission pattern of a laser beam when a recording mark (11T signal) having a length 11 times the unit length is formed, and FIG. 4 shows a light emission pattern of laser light when forming a recording mark (3T signal) having a length three times as long. At this time, the linear velocity of the disk is 4.8 m / s, and the channel clock is 2
7.7 MHz. The recording / reproducing apparatus has a recording power Ph of 14.5 mW, an erasing power Pl of 5.8 mW, and a cooling power Pc of 1.5 mW.
Was used.

【0049】実験例1の相変化型光ディスクに対して、
上述したような発光パターンで10000回まで繰り返
し記録を行ったときの、再生信号のジッターを測定した
結果を図4に示す。なお、図4では、図2で示したよう
な記録マークの先端部でのジッター、後端部でのジッタ
ー、及びこれら先端部と後端部でのジッターを平均した
ジッターを示す。図4から明らかであるように、再生信
号のジッターは、記録動作を最初に数回繰り返したと
き、すなわち初期記録段階で最も高く、記録回数を増や
すにつれて減少してゆくことが分かる。また、記録マー
クの先端部でのジッターと比較して、後端部でのジッタ
ーが高いことがわかる。
With respect to the phase change type optical disk of Experimental Example 1,
FIG. 4 shows the result of measuring the jitter of the reproduced signal when recording was repeatedly performed up to 10,000 times with the above-described light emission pattern. FIG. 4 shows the jitter at the leading end and the trailing end of the recording mark as shown in FIG. 2, and the jitter obtained by averaging the jitter at the leading end and the trailing end. As is clear from FIG. 4, the jitter of the reproduced signal is highest when the recording operation is repeated several times at the beginning, that is, at the initial recording stage, and decreases as the number of recordings increases. Also, it can be seen that the jitter at the rear end is higher than the jitter at the front end of the recording mark.

【0050】また、実験例1〜実験例5の相変化型光デ
ィスクに対して、上述したような発光パターンで100
00回まで繰り返し記録を行ったときの、再生信号の平
均ジッターを測定した結果を図5に示す。さらに、この
とき、これら相変化型光ディスクの信号記録層を透過型
電子顕微鏡(TEM)によって観察し、図2に示したよ
うに、記録マークの後端部に侵入して形成されていた結
晶粒の平均粒径を測定した結果を図6に示す。なお、平
均粒径を求める際には、TEMによって得られた記録マ
ーク近傍の写真を、スキャナーを用いてコンピュータに
画像データとして取り込んだ。そして、コンピュータに
よって個々の結晶粒の面積を算出した後、結晶形状を円
と仮定して直径を求め、これを結晶粒の平均粒径とし
た。
The phase-change type optical discs of Experimental Examples 1 to 5 have a light emission pattern of 100
FIG. 5 shows the result of measuring the average jitter of the reproduced signal when recording was repeatedly performed up to 00 times. Further, at this time, the signal recording layers of these phase-change optical disks were observed with a transmission electron microscope (TEM), and as shown in FIG. FIG. 6 shows the result of measuring the average particle size of the sample. When obtaining the average particle size, a photograph near the recording mark obtained by TEM was taken as image data into a computer using a scanner. Then, after calculating the area of each crystal grain by a computer, the diameter was determined assuming that the crystal shape was a circle, and this was defined as the average grain size of the crystal grains.

【0051】図5に示す結果から、相変化型光ディスク
では、信号記録層を形成する際のスパッタガスにCH4
を混合する割合を増加するにつれて、初期記録段階での
急激なジッターの発生が抑制され、記録回数が少ない段
階から安定した記録再生が可能であることがわかる。具
体的には、スパッタガスにCH4を混合せずに信号記録
層を形成した実験例1の場合に、ジッターは最高で1
2.5%と高い値となり、CH4を5%以上混合したス
パッタガスを用いて信号記録層を形成した実験例3〜実
験例5の場合に、ジッターは9%を下回った値となっ
た。
From the results shown in FIG. 5, in the case of the phase change type optical disc, CH 4 was used as the sputtering gas when forming the signal recording layer.
It can be seen that as the ratio of mixing is increased, the occurrence of abrupt jitter in the initial recording stage is suppressed, and stable recording and reproduction can be performed from the stage where the number of recordings is small. Specifically, in the case of Experimental Example 1 in which the signal recording layer was formed without mixing CH 4 with the sputtering gas, the jitter was 1 at the maximum.
Becomes 2.5% as high, in the case of Experimental Example 3 Experimental Example 5 formed a signal recording layer by using the sputtering gas mixed with CH 4 5% or more, jitter became a value below 9% .

【0052】したがって、本発明に係る相変化型光ディ
スクの製造方法では、安定した記録再生特性を確保する
ためにディスクの製造後に繰り返し記録を100回程度
行う工程が不要となり、相変化型光ディスクの生産効率
を向上させることができる。また、図5に示す結果から
明らかであるように、本発明に係る相変化型光ディスク
の製造方法によれば、従来の製造方法によって作製した
相変化型光ディスクよりもジッターが低減された相変化
型光ディスクを製造することができる。
Therefore, the method of manufacturing a phase change optical disk according to the present invention does not require a step of repeatedly performing recording about 100 times after manufacturing the disk in order to secure stable recording and reproduction characteristics. Efficiency can be improved. Further, as is clear from the results shown in FIG. 5, according to the method for manufacturing a phase change optical disk according to the present invention, the phase change optical disk manufactured with the conventional manufacturing method has a reduced jitter compared to the phase change optical disk. Optical discs can be manufactured.

【0053】相変化型光ディスクでは、一般にジッター
が9%以下である場合に、良好な記録再生を行うことが
できる。したがって、実験例3〜実験例5の場合のよう
に、スパッタガスにCH4を混合する割合を5%以上と
することが望ましい。
In a phase change optical disk, good recording and reproduction can be generally performed when the jitter is 9% or less. Therefore, as in the case of Experimental Examples 3 to 5, it is desirable that the ratio of mixing CH 4 with the sputtering gas be 5% or more.

【0054】また、図6に示す結果から、信号記録層を
形成する際のスパッタガスにCH4を混合する割合を増
加するにつれて、記録マークの後端部に侵入して形成さ
れる結晶粒の平均粒径が小さくなることがわかる。この
結晶粒の平均粒径は、繰り返し記録を10000回まで
行った後も、ほぼ変化がみられない。また、図5に示し
た結果を考慮すると、実験例3〜実験例5の場合、すな
わち、記録マークの後端部に侵入して形成される結晶粒
の平均粒径が50nm以下である場合に、相変化型光デ
ィスクは、良好な記録再生を行うことができる。
Further, from the results shown in FIG. 6, it can be seen from the results shown in FIG. 6 that as the ratio of mixing CH 4 into the sputter gas when forming the signal recording layer is increased, the crystal grains formed by penetrating into the rear end of the recording mark are increased. It can be seen that the average particle size becomes smaller. The average grain size of the crystal grains hardly changes even after repeated recording up to 10,000 times. Further, considering the results shown in FIG. 5, in the case of Experimental Examples 3 to 5, that is, when the average grain size of the crystal grains formed by penetrating the rear end of the recording mark is 50 nm or less. In addition, the phase change optical disk can perform good recording and reproduction.

【0055】つぎに、実験例1〜実験例6の相変化型光
ディスクについて、グルーブが形成された位置でのレー
ザ光に対する反射率を測定した結果を図7に示す。この
結果から、スパッタガスにCH4を混合する割合を増や
すに従って、反射率は単調に低下してゆくことがわか
る。相変化型光ディスクでは、一般に、レーザ光に対す
る反射率が11%以下である場合に、良好な記録再生を
行うのに十分な信号変調度を確保することができない。
したがって、図7に示す結果から、スパッタガスにCH
4を混合する割合を10%以下であることが望ましい。
Next, FIG. 7 shows the results of measuring the reflectivity of the phase-change optical discs of Experimental Examples 1 to 6 with respect to laser light at the positions where the grooves were formed. From this result, it is understood that the reflectivity monotonously decreases as the ratio of mixing CH 4 with the sputtering gas increases. In general, in the case of a phase change optical disk, when the reflectance with respect to laser light is 11% or less, it is not possible to secure a sufficient signal modulation degree for performing good recording and reproduction.
Therefore, from the results shown in FIG.
It is desirable that the mixing ratio of 4 is 10% or less.

【0056】以上の結果から、相変化型光ディスクを作
製するにあたり、信号記録層をスパッタ成膜する際に
は、Arガスに対するCH4の割合を5%以上、10%
以下とすることが望ましいといえる。
From the above results, when manufacturing a phase change optical disk, when forming a signal recording layer by sputtering, the ratio of CH 4 to Ar gas should be 5% or more and 10% or more.
It can be said that the following is desirable.

【0057】なお、本実験例においては、信号記録層を
形成する際のスパッタガスとして、Arガスに添加ガス
としてCH4ガスを混合するとしたが、本発明は、この
例に限定されるものではない。本発明で用いるスパッタ
ガスとしては、信号記録層に不純物を混入させて結晶核
の数を増やす作用があるガスを添加ガスとして希ガスに
混合すればよい。添加ガスとしては、例えば、CH4
同様なパラフィン系炭化水素であるエタン(C26)や
プロパン(C38)であってもよい。また、酸素、窒
素、二酸化炭素等のガスを添加ガスとして信号記録層を
スパッタ成膜しても、上述と同様の効果が得られる。ま
た、これらのガスを複数用いて希ガスに混合するとして
もよい。
In this experimental example, CH 4 gas was mixed as an additional gas with Ar gas as a sputtering gas when forming the signal recording layer. However, the present invention is not limited to this example. Absent. As a sputter gas used in the present invention, a gas having an effect of increasing the number of crystal nuclei by mixing impurities into the signal recording layer may be mixed with a rare gas as an additional gas. As the additive gas, for example, ethane (C 2 H 6 ) or propane (C 3 H 8 ) which is a paraffinic hydrocarbon similar to CH 4 may be used. Further, the same effect as described above can be obtained even when the signal recording layer is formed by sputtering using a gas such as oxygen, nitrogen or carbon dioxide as an additional gas. Alternatively, a plurality of these gases may be mixed with the rare gas.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る相変
化型光ディスクは、記録マーク上、又は一度記録マーク
が形成された後の結晶上に、新しい記録マークを形成し
た場合に、この記録マークのマーク形状の歪みが低減さ
れる。これにより、初期記録段階でのジッターの急激な
増加を抑制することができる。したがって、本発明に係
る相変化型光ディスクは、信号記録層がGeSbTe系
材料により形成されて優れた繰り返し耐久性を備えると
ともに、ジッターの急激な増加を抑制されて安定した記
録再生特性を備える光記録媒体として用いることができ
る。
As described above, the phase-change type optical disk according to the present invention can be used for recording a new recording mark on a recording mark or on a crystal after the recording mark has been formed. The distortion of the mark shape of the mark is reduced. As a result, it is possible to suppress a sudden increase in jitter at the initial recording stage. Therefore, the phase-change optical disk according to the present invention has an optical recording layer having a signal recording layer formed of a GeSbTe-based material and having excellent repetition durability, and having a stable recording / reproducing characteristic by suppressing a sharp increase in jitter. It can be used as a medium.

【0059】また、本発明に係る相変化型光ディスクの
製造方法は、記録マーク上、又は一度記録マークが形成
された後の結晶上に新しい記録マークを形成した場合で
あっても、この記録マークの後端部への結晶の侵入が抑
制された相変化型光ディスクを製造することができる。
したがって、ジッターの発生を安定させるために、繰り
返し記録を100回程度行う工程が不要となり、相変化
型光ディスクの生産効率を向上することができる。
Further, the method for manufacturing a phase-change optical disc according to the present invention can be applied to a method for manufacturing a recording mark even if a new recording mark is formed on a recording mark or on a crystal after the recording mark has been formed. A phase-change optical disk in which intrusion of crystals into the rear end of the optical disk is suppressed.
Therefore, a step of repeating recording about 100 times to stabilize the generation of jitter becomes unnecessary, and the production efficiency of the phase change optical disk can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る相変化型光ディスクを示す要部拡
大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a phase change optical disk according to the present invention.

【図2】同相変化型光ディスクの信号記録層に形成され
る記録マークを説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining recording marks formed on a signal recording layer of the in-phase change optical disk.

【図3】同相変化型光ディスクに対して照射するレーザ
光のパターンを示す図であり、(a)は11T信号を示
し、(b)は3T信号を示す図である。
3A and 3B are diagrams illustrating a pattern of a laser beam applied to an in-phase change type optical disc, wherein FIG. 3A illustrates an 11T signal, and FIG. 3B illustrates a 3T signal.

【図4】従来の相変化型光ディスクと同様に作製した実
験例1の相変化型光ディスクにおける、繰り返し記録回
数とジッターとの関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between the number of times of repetitive recording and jitter in a phase change optical disk of Experimental Example 1 manufactured similarly to a conventional phase change optical disk.

【図5】実験例1〜実験例5の相変化型光ディスクにお
ける、繰り返し記録回数とジッターとの関係を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of times of repetitive recording and jitter in the phase change optical discs of Experimental Examples 1 to 5.

【図6】実験例1〜実験例5の相変化型光ディスクにお
ける、繰り返し記録回数と、記録マーク後端部に形成さ
れる結晶粒の平均粒径との関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the number of repetitive recordings and the average grain size of crystal grains formed at the rear end of a recording mark in the phase change optical disks of Experimental Examples 1 to 5.

【図7】実験例1〜実験例6の相変化型光ディスクにお
ける、CH4の混合割合と、レーザ光に対する反射率と
の関係を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the mixing ratio of CH 4 and the reflectance with respect to laser light in the phase change optical disks of Experimental Examples 1 to 6.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 相変化型光ディスク、2 基板、3 第1の誘電体
層、4 信号記録層、5 第2の誘電体層、6 光反射
層、7 保護膜層、8 接着剤
Reference Signs List 1 phase change optical disk, 2 substrate, 3 first dielectric layer, 4 signal recording layer, 5 second dielectric layer, 6 light reflection layer, 7 protective film layer, 8 adhesive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高瀬 史則 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 斎藤 喜浩 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5D029 JA01 JC09 JC18 5D121 AA01 EE03 EE14 EE17  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shiminori Takase 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Yoshihiro Saito 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation F term (reference) 5D029 JA01 JC09 JC18 5D121 AA01 EE03 EE14 EE17

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に少なくとも信号記録層が形成さ
れてなり、この信号記録層に対して相変化記録方式によ
って記録信号の記録及び/又は再生が行われる相変化型
光ディスクであって、 上記信号記録層は、GeSbTe系材料によって構成さ
れ、レーザ光を照射されることによって照射位置で結晶
状態とアモルファス状態とに可逆的に変化するととも
に、その初期状態を結晶状態とされ、 上記信号記録層が結晶状態からアモルファス状態に変化
して形成される記録マークのレーザ光の移動方向に対す
る後端部に発生する結晶粒の平均粒径が、50nm以下
であることを特徴とする相変化型光ディスク。
1. A phase-change type optical disc, wherein at least a signal recording layer is formed on a substrate, and recording and / or reproduction of a recording signal is performed on the signal recording layer by a phase-change recording method. The signal recording layer is made of a GeSbTe-based material, and when irradiated with laser light, reversibly changes between a crystalline state and an amorphous state at an irradiation position, and its initial state is changed to a crystalline state. A phase-change optical disc, characterized in that the recording mark formed by changing from a crystalline state to an amorphous state has an average grain size of crystal grains generated at a rear end portion in a moving direction of a laser beam of 50 nm or less.
【請求項2】 基板上に少なくとも信号記録層を形成し
てなり、この信号記録層に対して相変化記録方式によっ
て記録信号の記録及び/又は再生が行われる相変化型光
ディスクの製造方法であって、 上記信号記録層を形成する際に、炭化水素ガス,窒素ガ
ス,酸素ガス,及び二酸化炭素ガスから選ばれる少なく
とも1種を含む添加ガスと、希ガスとの混合雰囲気中で
ターゲット材をスパッタ成膜することにより、上記信号
記録層に対してレーザ光が照射されることによって、こ
の信号記録層が結晶状態からアモルファス状態に変化し
て形成される記録マークのレーザ光の移動方向に対する
後端部に発生する結晶粒の平均粒径が、50nm以下と
なるようにすることを特徴とする相変化型光ディスクの
製造方法。
2. A method for manufacturing a phase-change optical disc, comprising forming at least a signal recording layer on a substrate, and recording and / or reproducing a recording signal on the signal recording layer by a phase-change recording method. When forming the signal recording layer, the target material is sputtered in a mixed atmosphere of a rare gas and an additive gas containing at least one selected from a hydrocarbon gas, a nitrogen gas, an oxygen gas, and a carbon dioxide gas. By forming a film, the signal recording layer is irradiated with a laser beam, so that the signal recording layer changes from a crystalline state to an amorphous state, and a trailing end of a recording mark formed in the moving direction of the laser beam. A method for manufacturing a phase-change optical disk, characterized in that the average grain size of crystal grains generated in a portion is 50 nm or less.
【請求項3】 上記信号記録層を形成する際には、上記
添加ガスの割合を5%以上,且つ10%以下とすること
を特徴とする請求項2記載の相変化型光ディスクの製造
方法。
3. The method according to claim 2, wherein, when forming the signal recording layer, the ratio of the additional gas is set to 5% or more and 10% or less.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6989069B2 (en) 2001-12-14 2006-01-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for producing an optical information recording medium
US7384723B2 (en) 2002-01-23 2008-06-10 Fujifilm Corporation Optical information recording medium
US8179763B2 (en) 2006-05-31 2012-05-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical disc, information recording method, and information reproducing method

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