JP2003067974A - 相変化光記録媒体 - Google Patents
相変化光記録媒体Info
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Abstract
サイクル特性および耐環境性に優れた相変化光記録媒体
を提供する。 【解決手段】 基板上に形成された、少なくとも保護
層、記録層を含む多層膜を有し、記録層の結晶相とアモ
ルファス相との間の可逆的な相変化を利用して、情報の
記録・消去を行なう相変化光記録媒体において、前記保
護層を酸化物を主成分とする膜で構成する。特に、前記
記録層の少なくとも1方の側に接する保護層を、Taの
酸化物又はAlの酸化物と、1種以上の炭化物とを含む
膜で構成する。
Description
情報記録媒体のなかで、レーザービーム等によって記録
層に相変化を生じさせ、情報の記録、再生および消去を
行なう相変化光記録媒体に関する。
な光記録ディスクの一種であり、記録層の可逆的な相変
化(多くは結晶−アモルファス間)によって情報を記録
するものである。単一ヘッドにより単層記録膜で光変調
オーバーライトが可能であり、また、相変化に伴う反射
率の変化により信号を読み取るので、CD−ROM等の
既存の光記録ディスクとの互換性が高い等の特徴を有す
ることから、書き換え可能な光記録ディスクとして近年
盛んに研究開発がなされており、書き換え可能なDVD
に応用されている。
媒体は、一般に、記録層の結晶相(消去状態)上にレー
ザービームによってアモルファス相の記録マークを形成
することによって記録を行ない、結晶相とアモルファス
相との反射率の差を検出することによって再生信号を得
る。また、信号記録の際のレーザービームの強度をアモ
ルファス化の強度(ピークパワー)と結晶化の強度(バ
イアスパワー)との間で強度変調させることにより(図
1参照)、単一ビーム、単層記録膜の組み合わせで光変
調オーバーライト(ダイレクトオーバーライト:DO
W)が可能であり、大容量かつ高速転送レートの記録デ
ィスクを得ることができる。
上述のようにダイレクトオーバーライト(DOW)が可
能である。しかし、高速転送を実現するために線速度を
速くするとオーバーライト(OW)後に初期信号が完全
に消えず、いわゆる消し残りが生じ、消去率が悪くな
る。
くし、消去率を向上させ、高記録感度で、さらにOWサ
イクル耐久性、および、耐候性も良い相変化光記録媒体
を提供することを目的としている。
うな現状に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、基板上に保護
層、記録層を含む多層膜を形成し、この記録層の結晶相
とアモルファス相との間の可逆的な相変化を利用して、
情報の記録・消去を行なう相変化光記録媒体において、
保護層を特定の成分からなる膜とすることにより高線速
における消去率、耐久性が向上することを見出し、さら
に、保護層の成分比を特定の範囲とすることによりさら
に上記効果が向上することを見出し、本発明を完成する
に至った。
多層膜を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相
との間の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去
を行なう相変化光記録媒体において、前記保護層が、元
素の周期表4〜6族及び12〜16族の元素の酸化物か
ら選ばれるいずれか1種以上の酸化物及び下記A群から
選ばれる少なくとも1種以上の物質を含むことを特徴と
する相変化光記録媒体に関する。 A群:炭化物、窒化物 上記A群から選ばれる材料としては、500℃における
標準生成自由エネルギーが負である炭化物、特に、T
a、Ti、Al、Zr、Mn、Hf、Si、V、Cr、
Be、Ce、Sm、Mo、Nbの炭化物から選ばれる1
種以上の炭化物であることが好ましい。
は、他に、500℃における標準生成自由エネルギーが
負である窒化物、特に、Ta、Nb、Al、La、C
e、Zr、Ca、Hf、Cr、Mg、Th、Ti、S
c、Be、V、B、In、Ba、Li、Ga、Mn、S
iの窒化物から選ばれる1種以上の窒化物であることが
好ましい。
れた材料の全含有量は1mol%以上50mol%未満
の範囲であることが好ましい。
含む多層膜を形成し、この記録層の結晶相とアモルファ
ス相との間の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・
消去を行なう相変化光記録媒体において、前記保護層
が、元素の周期表4〜6族及び12〜16族の元素の酸
化物から選ばれる1種以上の酸化物を主成分とする膜で
あることを特徴とする相変化光記録媒体に関する。
群から選ばれる1種以上の物質、および下記C群から選
ばれる1種以上の物質から構成される膜からなことが望
ましい。 B群:炭化物、窒化物 C群:Ta以外の元素の酸化物 上記保護層中のTaの酸化物の含有量は50mol%以
上である事が望ましい。
の酸化物の熱伝導率は10W/mK以下であることが望
ましく、より望ましくは7W/mK以下、さらに望まし
くは5W/mK以下である。また、C群のTa以外の元
素の酸化物の体積弾性率は2.5×106kg/cm2以
下であることが望ましく、より望ましくは2.0×10
6kg/cm2以下、さらに望ましくは1.5×106k
g/cm2以下である。また、C群のTa以外の元素の
酸化物が下記C1群から選ばれる1種以上の物質から選
ばれることが望ましい。 C1群:SiO2、ZrO2、TiO2、ThO2、Li2
O、Na2O、K2O、BaO2、ZnO、B2O3、Sr
O、In2O3、SnO2、HfO2 さらに、上記保護層に加える炭化物、及び窒化物の含有
量の合計は1mol%以上50mol%未満の範囲であ
ることが好ましい。
含む多層膜を形成し、この記録層の結晶相とアモルファ
ス相との間の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・
消去を行なう相変化光記録媒体において、前記保護層
が、標準生成自由エネルギーが−300kJ/mol以
下及び/又は熱伝導率が30W/mK以下の酸化物、窒
化物、又は炭化物のいずれかからなる、あるいは、いず
れかを50mol%以上含むことを特徴とする相変化光
記録媒体に関する。
主成分に加える物質としては、主成分以外の炭化物、窒
化物、及び酸化物からなる群から選ばれる1種以上の物
質が好ましい。
含む多層膜を形成し、この記録層の結晶相とアモルファ
ス相との間の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・
消去を行なう相変化光記録媒体において、保護層が1種
以上の酸化物と下記D群から選ばれる1種以上の物質、
及び1種以上の金属若しくは合金の混合膜からなること
を特徴とする相変化光記録媒体に関する。 D群:炭化物、窒化物 上記保護層に含まれる金属若しくは合金の融点は600
℃以上が好ましく、より好ましくは660℃以上であ
り、更に好ましくは850℃以上である。また、保護層
に含まれる酸化物の500℃における生成自由エネルギ
ーは−300KJ/mol以下であることが好ましく、
より好ましくは−400KJ/mol以下、さらに好ま
しくは−500KJ/mol以下である。
e、Sb及びTeの合金、あるいはこの合金を主成分と
する材料により構成されていることが好ましい。
の消去率特性が優れており、レーザービーム径をd(=
λ/NA)、線速度をvとしたときに、d/vの値が
1.5×10-7秒未満(d/v<1.5×10-7s)の
高転送速度領域で使用される相変化光記録媒体として好
適に使用することができる。
としては、(1)Ta2O5とSiCからなる保護層、
(2)Ta2O5とTiCからなる保護層、(3)Ta2
O5とNb2Cからなる保護層、(4)Al2O3とSiC
からなる保護層、(5)Ta2O 5とSiCとSiO2か
らなる保護層等が特に好ましい。
する。
構造を示す部分断面図である。図2の相変化光記録媒体
は、基板21上に、第一保護層22、記録層23、第二
保護層24、反射層25が積層されている。
領域において十分透明であり、機械特性などの媒体基板
としての特性を満たすものであれば特に限定されず、ガ
ラス、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン
等を用いることができる。
は、元素の周期表4〜6族及び12〜16族の元素の酸
化物から選ばれるいずれか1種以上の酸化物及び下記A
群から選ばれる少なくとも1種以上の物質を含む膜から
なる。 A群:炭化物、窒化物 上記A群の炭化物としては、500℃における標準生成
自由エネルギーが負である炭化物が好ましく、特に、T
a、Ti、Al、Zr、Mn、Hf、Si、V、Cr、
Be、Ce、Sm、Mo、Nbの炭化物から選ばれる1
種以上の炭化物が好ましい。上記A群の窒化物として
は、500℃における標準生成自由エネルギーが負であ
る窒化物が好ましく、特に、Ta、Nb、Al、La、
Ce、Zr、Ca、Hf、Cr、Mg、Th、Ti、S
c、Be、V、B、In、Ba、Li、Ga、Mn、S
iの窒化物から選ばれる1種以上の窒化物であることが
好ましい。
l、Ti、Zr、Si、Nbの酸化物が特に好ましく、
この中でも、Ta、Alの酸化物は特に好ましい。ま
た、炭化物としては上記に挙げた内、Si、Ti、T
a、Nbの炭化物が特に好ましい。
は窒化物の含有量は1mol%以上50mol%未満が
好ましく、より好ましくは1mol%以上40mol%
以下、さらに好ましくは1mol%以上30mol%以
下の範囲である。含有量が50mol%を超えると膜の
消衰係数(k)が大きくなる場合が有り、透明度が悪く
なって相変化光記録媒体として現実的ではなくなる。
6族の元素の酸化物から選ばれる1種以上の酸化物を主
成分とする膜を第一保護層22、および、第二保護層2
4としても良い。この場合、Taの酸化物、および下記
B群から選ばれる1種以上の物質、および下記C群から
選ばれる1種以上の物質から構成される膜であることが
望ましい。 B群:炭化物、窒化物 C群:Ta以外の元素の酸化物 上記保護層中のTaの酸化物含有量は50mol%以上
である事が望ましい。
熱伝導率は10W/mK以下であることが望ましく、よ
り望ましくは7W/mK以下、さらに望ましくは5W/
mK以下である。また、上記保護層中のTa以外の元素
の酸化物の体積弾性率は2.5×106kg/cm2以下
であることが望ましく、より望ましくは2.0×10 6
kg/cm2以下、さらに望ましくは1.5×106kg
/cm2以下である。熱伝導率が10W/mK以下であ
る酸化物の具体例としてはSiO2、ZrO2、Ti
O2、ThO2等が挙げられ、体積弾性率が2.5×10
6kg/cm2以下である酸化物の具体例としてはSiO
2、ZrO2、ThO2、TiO2、SnO2、ZnO等が
挙げられる。また、Li2O、Na2O、K2O、BaO2
は含有させることにより熱伝導率を低下させる効果があ
り、また、B2O3、SrO、In2O3は含有させること
により体積弾性率を低下させる効果がある。
は窒化物の含有量は1mol%以上50mol%未満が
好ましく、より好ましくは3mol%以上40mol%
以下、さらに好ましくは5mol%以上30mol%以
下の範囲である。含有量が50mol%を超えると膜の
消衰係数(k)が大きくなる場合が有り、透明度が悪く
なって相変化光記録媒体として現実的ではなくなる。保
護層に含まれる炭化物としてはTa、Ti、Al、Z
r、Mn、Hf、Si、V、Cr、Be、Ce、Sm、
Mo、Nbから選ばれる1種以上の炭化物であることが
好ましく、また、窒化物としては、Ta、Nb、Al、
La、Ce、Zr、Ca、Hf、Cr、Mg、Th、T
i、Sc、Be、V、B、In、Ba、Li、Ga、M
n、Si、Geから選ばれる1種以上の窒化物であるこ
とが好ましい。
物としてはSi、Zr、Ti、Hf、Inの酸化物が特
に好ましい。また、炭化物としては上記に挙げた内、S
i、Ti、Ta、Nbの炭化物が特に好ましい。
mK以下であることが望ましく、より望ましくは5W/
mK以下、さらに望ましくは3W/mK以下である。
kJ/mol以下及び/または熱伝導率が30W/mK
以下の酸化物、窒化物、又は炭化物のいずれかからな
る、あるいは、いずれかを50mol%以上含む膜を第
一保護層22、および、第二保護層24としても良い。
この場合、標準生成自由エネルギーは−350kJ/m
ol以下がより好ましく、さらに好ましくは−400k
J/molである。熱伝導率は15W/mK以下がより
好ましく、さらに好ましくは7W/mK以下である。標
準生成自由エネルギーが−300kJ/mol以下で、
かつ、熱伝導率が30W/mK以下の物質はより好まし
く、標準生成自由エネルギーが−300kJ/mol以
下で、かつ、熱伝導率が15W/mK以下の物質はさら
に好ましく、標準生成自由エネルギーが−300kJ/
mol以下で、かつ、熱伝導率が7W/mK以下の物質
はさらにより好ましい。ここで、例えば、酸化物を主成
分した物質とは、酸化物を50mol%以上含有した物
質であることを意味する。窒化物、炭化物の場合も同様
である。上記保護層の主成分に加える物質としては、主
成分以外の炭化物、窒化物、及び酸化物からなる群から
選ばれる1種以上の物質が好ましい。酸化物としては、
元素の周期表4〜6族及び12〜16族の各々の元素の
酸化物から成る群から選ばれる1種以上の酸化物が好ま
しい。炭化物としては、Ta、Ti、Al、Zr、M
n、Hf、Si、V、Cr、Be、Ce、Sm、Mo、
Nbの炭化物から選ばれる1種以上の炭化物が好まし
い。窒化物としては、Ta、Nb、Al、La、Ce、
Zr、Ca、Hf、Cr、Mg、Th、Ti、Sc、B
e、V、B、In、Ba、Li、Ga、Mn、Siの窒
化物から選ばれる1種以上の窒化物が好ましい。
化物と炭化物などからなるというような多成分系からな
る場合には、多成分系保護層の熱伝導率は7W/mK以
下であることが望ましく、より望ましくは5W/mK以
下、さらに望ましくは3W/mK以下である。
ばれる1種以上の物質と1種以上の金属若しくは合金の
混合膜からなる膜を第一保護層22、および、第二保護
層24としても良い。 D群:炭化物、窒化物 この保護層に含まれる酸化物の500℃における生成自
由エネルギーは−300KJ/mol以下であることが
好ましく、より好ましくは−400KJ/mol以下、
更に好ましくは−500KJ/mol以下である。具体
的には、Sn、In、Cr、Ta、Ti、Si、Zr、
Al、Hf、Mgのいずれか1種以上の酸化物が好まし
い。500℃における生成自由エネルギーを−300K
J/mol以下とすることで、記録層と保護層の間の濡
れ性が変化し、消去率が向上するものと考えられる。D
群の炭化物としては、Zr、Si、Ti、Ta、Al、
Mn、Hf、V、Cr、Be、Ce、Sm、Mo、Nb
のいずれか一種以上の炭化物が好ましい。また、D群の
窒化物は、Nb、La、Ce、Zr、Ca、Hf、C
r、Th、Sc、Be、V、B、In、Ba、Li、G
a、Mn、Si、Ta、Ti、Mg、Alのいずれか一
種以上の窒化物が好ましい。D群の物質を添加すること
により、膜の密着性が向上したり、膜の弾性率が変化し
て、記録層の熱膨張サイクルに対して、耐久性が向上
し、オーバーライト(以下OWと称する)サイクル耐久
性が向上するものと考えられる。保護層に含まれる金属
若しくは合金の融点は600℃以上の物質が好ましく、
より好ましくは660℃であり、更に好ましくは850
℃以上である。具体的にはMg、Al、Ge、Ag、A
u、Cu、Ni、Co、Hf、Zr、Pt、Ti、C
r、Ta、W及びこれらの合金が好ましい。金属若しく
は合金を含有させることにより、記録層と保護層の間の
濡れ性が変化し、膜の密着性が向上するものと考えられ
る。
以上の酸化物と下記D1群から選ばれる1種以上の物質
と1種以上の金属の混合膜のD1群の含有量はD1群/
(酸化物+A群)のモル比で5%以上〜70%以下とす
ることが好ましく、より好ましくは10%以上〜50%
であり、更に好ましくは15%以上〜40%である。 D1群:炭化物、窒化物 D1群の含有量が70mol%を超えると膜の消衰係数
(k)が大きくなり、透明度が悪くなって相変化光記録
媒体として現実的ではなくなる。
若しくは合金/((酸化物+D1群)+金属若しくは合
金)のモル比で0.1%以上〜25%以下が好ましく、
より好ましくは0.4%以上〜20%であり、更に好ま
しくは0.8%以上〜10%である。金属若しくは合金
の含有量が25mol%を超えると膜の消衰係数(k)
が大きくなり、透明度が悪くなって相変化光記録媒体と
して現実的ではなくなる。
nSbTe系薄膜等の可逆的相変化を有する膜を使用す
ることができるが、Ge、Sb及びTeの合金、あるい
はこの合金を主成分とする材料を使用することが好まし
い。記録層と、少なくとも一方の保護層は接するように
形成する。記録層と上記保護層を接して形成する事によ
り、接触面(界面)において結晶核生成が促進され、結
晶化がより早く進行する。記録層として、GeSbTe
系薄膜、InSbTe系薄膜等を使用する事ができる
が、GeSbTe系薄膜の結晶化は核生成が主体となっ
て起きるため上記保護層を有する本発明の相変化光記録
媒体の記録層として特に好ましい。
するレーザーの波長域において反射率の高い膜から構成
される。
役割のほかに記録層への光吸収効率を高めたり、また、
記録前後の反射光の変化量を大きくする役割も有するた
めこれらの厚さは使用するレーザー波長や、記録層の膜
厚などを考慮して最適になるように設計する。
層、あるいは、第二保護層のみに本発明の保護層を使用
し、他方は別の物質からなる保護層を形成して使用する
こともできる。
はDCスパッタ法、RFスパッタ法、真空蒸着法等の真
空成膜技術により成膜することができる。
に、必要に応じて合成樹脂等からなる保護コ−ト層を形
成しても良い。
した、いわゆる、表面再生型光記録媒体にも使用するこ
とができる。
説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。
して、図3に示すような構造の相変化光記録媒体を製造
した。0.7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成し
たポリカーボネート製のディスク状の基板31上にTa
2O5とSiCからなる第一保護層32(膜厚:100n
m)をTa2O5ターゲットとSiCターゲットとの同時
RFスパッタリングにより成膜した。この後、Ge2S
b2Te5からなる記録層33(膜厚:20nm)をGe
2Sb2Te5合金ターゲットのDCスパッタリングによ
り成膜した。さらにTa2O5とSiCからなる第二保護
層34(膜厚:20nm)をTa2O5ターゲットとSi
Cターゲットとの同時RFスパッタリングにより成膜し
た。この後、反射層35としてAl−3wt%Cr合金
膜(膜厚:150nm)を形成した。この上に、保護コ
ート層36として紫外線硬化樹脂を10μmの厚みに形
成して相変化光記録媒体を完成させた。
2O5ターゲット投入パワーとSiCターゲット投入パワ
ーの比を変化させることによりSiCの含有量が1〜7
0mol%の組成の保護層を有する相変化光記録媒体を
作製した(実施例1)。また、比較のためにSiCを含
まない保護層(SiC含有量0mol%)を有する相変
化光記録媒体をあわせて作製した(比較例1)。
成分をTiO2、ZrO2、Al2O3、SiO2、Zn
O、In2O3、SnO2、Nb2O5、GeOとし、Si
Cを10mol%添加して形成した以外は、実施例1と
同様の方法で相変化光記録媒体を作製した。
成分をTa2O5とし、添加物としてTiC、Al 4C3、
ZrC、MnC2、HfC、VC、Cr3C2、Be2C、
CeC2、SmC2、Mo2C、Nb2Cを10mol%添
加して形成した以外は、実施例1と同様の方法で相変化
光記録媒体を作製した。
成分をTa2O5とし、添加物としてNb2N、AlN、
LaN、CeN、ZrN、Ca3N2、HfN、CrN、
Mg3N2、TiN、ScN、Be3N2、VN、BN、L
i3N、GaN、Mn4N、SiN、GeNを10mol
%添加して形成した以外は、実施例1と同様の方法で相
変化光記録媒体を作製した。
O5とし、添加物としてSiCを10mol%添加して
形成し、第二保護層をZnS−20mol%SiO2で
形成した以外は、実施例1と同様の方法で相変化光記録
媒体を作製した。
ol%SiO2で形成し、第二保護層の主成分をTa2O
5とし、添加物としてSiCを10mol%添加して形
成した以外は、実施例1と同様の方法で相変化光記録媒
体を作製した。
(膜厚:150nm)、第一保護層(膜厚:20n
m)、記録層(膜厚:20nm)、第二保護層(膜厚:
100nm)とし、この上に0.1mmの保護コート層
を形成した以外は、実施例1と同様の方法で逆構成の表
面再生型相変化光記録媒体を作製した。
化物、窒化物の500℃における標準生成自由エネルギ
ーの値を表1に示す。
構造の相変化光記録媒体を製造した。0.7μmの幅の
溝を1.4μmピッチで形成したポリカーボネート製の
ディスク状の基板31上にZnSとSiO2からなる第
一保護層32(膜厚:100nm)をZnS−20mo
l%SiO2ターゲットのRFスパッタリングにより成
膜した。この後、Ge2Sb2Te5からなる記録層33
(膜厚:20nm)をGe2Sb2Te5合金ターゲット
のDCスパッタリングにより成膜した。さらに第二保護
層34としてZnSとSiO2からなる膜(膜厚:20
nm)をZnS−20mol%SiO2ターゲットのR
Fスパッタリングにより形成した。この後、反射層35
としてAl−3wt%Cr合金膜(膜厚:150nm)
を形成した。この上に、保護コート層36として紫外線
硬化樹脂を10μmの厚みに形成して相変化光記録媒体
を完成させた。
記録媒体を記録再生装置にセットして、線速度6m/s
ecで回転させながら、680nmの波長のレーザービ
ーム(対物レンズNA:0.55)を10mWの強度で
照射して記録層を結晶化させた。次に、記録層を結晶化
させた領域のトラック上に同じ装置を使用して、線速度
6m/secで0.6μmの長さのアモルファスマーク
を記録した(記録ピッチ:1.2μm)。この記録の
際、図4に示すようなオフパルスを付加したレーザー変
調パターンを使用し、オフパルスパワー(Poff)およ
び再生パワー(Pr)を1mW、また、ピークパワーの
幅を50ns、オフパルスの幅は33nsとした。ボト
ムパワー(Pb)を5mWとしてピークパワー(Pp)
を変化させアモルファスマークを記録し、CNRが最大
となるPpを最適Pp(Pp0)とした。次に、Pb=
5mW、Pp=Pp0としてアモルファスマークを記録
し、種々のパワーのレーザービームを照射してアモルフ
ァスマークを消去した。この時、消去前後でのキャリア
レベルの差を消去率として測定し、消去率が最大となる
レーザーパワーを最適Pb(Pb0)とした。次に、P
pを(Pp0−1)mW、Pbを(Pb0−1)mWとし
てアモルファスマーク(マーク長:0.6μm)を記録
し、(Pb0−1)mWのレーザーで消去する。この記
録−消去を1トラック当たり20回行なった(以下、こ
の工程を初期化処理と呼ぶ)。
6m/secで0.6μmの長さのアモルファスマーク
をPr=1mW、Poff=1mW、Pp=Pp0、Pb=
Pb 0のレーザーパワーで記録した(記録ピッチ:1.
2μm)。この記録マークを種々の線速度、消去パワー
で消去し、消去前後でのキャリアレベルの差を消去率と
して測定した。
例1(SiC含有量0mol%)、比較例2のサンプル
の消去率の線速依存性を図5に示す。Ta2O5とSiC
の組成比は同条件で成膜した保護層の蛍光X線分析、E
PMAから求めた。図5から本発明の保護層では比較例
に比べて高線速領域(レーザービーム径をd(=λ/N
A)、線速度をvとしたときにd/v<1.5×10-7
sの領域)において高い消去率が得られることがわか
る。
ンプル及び実施例2の各サンプルの線速度12m/sで
の消去率の測定結果を表2に示す。表2から、酸化物と
してはTa、Al、Ti、Zr、Si、Nbの酸化物が
特に好ましく、この中でも、Ta、Alの酸化物が特に
好ましいことが分かる。また、実施例3の各サンプルの
線速度12m/sでの消去率の測定結果を表3に示す
(表3には、実施例1のSiC含有量10%のサンプル
の測定結果を炭化物SiCとして合わせて示してい
る)。炭化物としてはSi、Ti、Nbの炭化物が特に
好ましいことが分かる。
な測定を行ない、比較例2に比べて高線速領域(レーザ
ービーム径をd(=λ/NA)、線速度をvとしたとき
にd/v<1.5×10-7sの領域)において高い消去
率が得られることが確認された。
W、Poff=1mW、Pp=Pp0、Pb=Pb0のレー
ザーパワーで0.6μmの長さのアモルファスマーク
(記録ピッチ:1.2μm)と1.6μmの長さのアモ
ルファスマーク(記録ピッチ:3.2μm)のマークを
交互に記録(オーバーライト:OW)するOWサイクル
テストを行なった結果、実施例1〜6の各々のサンプル
は比較例1,2に比べてサイクル耐久性が向上している
ことが確認された。
Hの環境に250時間保存する加速環境試験を行なった
結果、実施例1〜6の各々のサンプルは比較例1,2に
比べて耐候性が向上していることが確認された。
再生テストを行なったところ、良好なCNR、および消
去率が得られ、表面再生型光記録媒体として使用可能で
あることが確認された。
に示すような構造の相変化光記録媒体を製造した。0.
7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成したポリカー
ボネート製のディスク状の基板31上にTa2O5とSi
CとSiO2からなる第一保護層32(膜厚:100n
m)をTa2O5ターゲット上にSiC材料およびSiO
2材料をのせてRFスパッタリングすることにより成膜
した。この後、Ge2Sb2Te5からなる記録層33
(膜厚:20nm)をGe2Sb2Te5合金ターゲット
のDCスパッタリングにより成膜した。さらにTa2O5
とSiCとSiO2からなる第二保護層34(膜厚:2
0nm)をTa2O5ターゲット上にSiC材料およびS
iO2材料をのせてRFスパッタリングすることにより
成膜した。この後、反射層35としてAl−3wt%C
r合金膜(膜厚:150nm)を形成した。この上に、
保護コート層36として紫外線硬化樹脂を10μmの厚
みに形成して相変化光記録媒体を完成させた。
2O5ターゲット上のSiC材料とSiO2材料の数を変
化させることにより種々の組成の保護層を有する相変化
光記録媒体を作製した。
層のSiO2の代わりにZrO2、あるいはTiO 2、あ
るいはThO2、あるいはLi2O、あるいはNa2O、
あるいはK2O、あるいはBaO2、あるいはZnO、あ
るいはB2O3、あるいはSrO、あるいはIn2O3、あ
るいはHfO2、あるいはSnO2をそれぞれ10mol
%含有させ、SiCの含有量を30mol%としたこと
以外は、実施例8と同様の方法で相変化光記録媒体を作
製した。
mol%、SiO2を10mol%含有したTa2O 5と
し、第二保護層をZnS−20mol%SiO2で形成
した以外は、実施例8と同様の方法で相変化光記録媒体
を作製した。
mol%SiO2とし、第二保護層をSiCを30mo
l%、SiO2を10mol%含有したTa2O5で形成
した以外は、実施例8と同様の方法で相変化光記録媒体
を作製した。
(膜厚:100nm)、第一保護層(膜厚:20n
m)、記録層(膜厚:20nm)、第二保護層(膜厚:
100nm)とし、この上に0.1mmの保護コート層
を形成した以外は、実施例8と同様の方法で逆構成の表
面再生型相変化光記録媒体を作製した。
化装置を使用して記録層の初期結晶化を行なった。
ク上に、線速度6m/secで0.6μmの長さのアモ
ルファスマークを記録した(記録ピッチ:1.2μ
m)。この記録の際、図4に示すようなオフパルスを付
加したレーザー変調パターンを使用し、オフパルスパワ
ー(Poff)および再生パワー(Pr)を1mW、ま
た、ピークパワーの幅を50ns、オフパルスの幅は3
3nsとした。バイアスパワー(Pb)を5mWとして
ピークパワー(Pp)を変化させアモルファスマークを
記録し、CNRが最大となるPpを最適Pp(Pp0)
とした。次に、Pb=5mW、Pp=Pp0としてアモ
ルファスマークを記録し、種々のパワーのレーザービー
ムを照射してアモルファスマークを消去した。この時、
消去前後でのキャリアレベルの差を消去率として測定
し、消去率が最大となるレーザーパワーを最適Pb(P
b0)とした。次に、Ppを(Pp0−1)mW、Pbを
(Pb0−1)mWとしてアモルファスマーク(マーク
長:0.6μm)を記録し、(Pb 0−1)mWのレー
ザーで消去する。この記録−消去を1トラック当たり2
0回行なった。
Pb0mWとして、線速度6m/secでアモルファス
マーク(マーク長:0.6μm)を記録し、CNRの記
録パワー(Pp)依存性(以下パワーカーブと呼ぶ)を
測定した。また、初期化処理したトラックに対して、線
速度6m/secで0.6μmの長さのアモルファスマ
ークをPr=1mW、Poff=1mW、Pp=Pp0、P
b=Pb0のレーザーパワーで記録し(記録ピッチ:
1.2μm)、この記録マークを種々の線速度、消去パ
ワーで消去し、消去前後でのキャリアレベルの差を消去
率として測定した。
1のSiCを10mol%含有させたTa2O5保護層、
及び実施例8のSiC、SiO2を各10mol%含有
させたTa2O5保護層を有する各サンプルのパワーカー
ブを図6に示す。図6におけるパワーカーブがCNR=
30dBと交わる交点を各々のサンプルの記録感度(P
th)として定義した。実施例1のSiC含有量5及び
10mol%のサンプル、実施例8並びに比較例1の各
保護層組成のサンプルのPthを表4に示す。
た保護層の蛍光X線分析、EPMAから求めた。表4か
ら本発明の保護層では、Ta2O5のみの保護層に比べて
記録感度が高くなっていることがわかる。また、各サン
プルの消去率測定から高線速領域(レーザービーム径を
d(=λ/NA)、線速度をvとしたときにd/v<
1.5×10-7sの領域)において比較例に比べて高い
消去率が得られることが確かめられた。
な測定を行なった。実施例9の結果を表5に示す。表5
において、◎、○、△はそれぞれ記録感度がTa2O5−
30mol%SiC保護層に比べ1.5mW以上、0.
5〜1.5mW、0.1〜0.5mW以上高いことを表
わす。表5から、熱伝導率が10W/mK以下である酸
化物、あるいは、体積弾性率が2.5×106kg/c
m2以下である酸化物で記録感度の向上効果が高いこと
がわかる。特に、Si、Zr、Ti、Hf、Inの酸化
物を使用したときに感度向上の効果が大きいことが分か
る。また、各サンプルとも比較例1、2に比べて高線速
領域(レーザービーム径をd(=λ/NA)、線速度を
vとしたときにd/v<1.5×10-7sの領域)にお
いて高い消去率が得られることが確認された。また、実
施例10、11の測定結果から第一保護層、あるいは第
二保護層のみに形成したサンプルでも消去率向上、記録
感度向上の効果が確認された。
mW、Pp=Pp0、Pb=Pb0のレーザーパワーで
0.6μmの長さのアモルファスマーク(記録ピッチ:
1.2μm)のダイレクトオーバーライト(DOW)サ
イクルテストを行なった結果、実施例8〜11の各々の
サンプルは比較例1、2に比べてサイクル耐久性が向上
していることが確認された。
Hの環境に250時間保存する加速環境試験を行なった
結果、実施例8〜11の各々のサンプルは比較例1、2
に比べて耐候性が向上していることが確認された。
録再生テストを行なったところ、良好なCNR、および
消去率が得られ、表面再生型光記録媒体として使用可能
であることが確認された。
3に示すような構造の相変化光記録媒体を製造した。
0.7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成したポリ
カーボネート製のディスク状の基板31上にTa2O5と
SiCからなる第一保護層32(膜厚:100nm)を
Ta2O5ターゲットとSiCターゲットとの同時RFス
パッタリングにより成膜した。この後、Ge2Sb2Te
5からなる記録層33(膜厚:20nm)をGe2Sb2
Te5合金ターゲットのDCスパッタリングにより成膜
した。さらにTa2O5とSiCからなる第二保護層34
(膜厚:20nm)をTa2O5ターゲットとSiCター
ゲットとの同時RFスパッタリングにより成膜した。こ
の後、反射層35としてAl−3wt%Cr合金膜(膜
厚:150nm)を形成した。この上に、保護コート層
36として紫外線硬化樹脂を10μmの厚みに形成して
相変化光記録媒体を完成させた。第一、および第二保護
層形成の際、Ta2O5ターゲットとSiCターゲットの
パワーを制御してSiCの含有量を10mol%とし
た。
護層のTa2O5の代わりにZnO、In2O3又はTeO
2としたこと以外は、実施例13と同様の方法で相変化
光記録媒体を作製した。
護層のTa2O5の代わりにSiN、SiO2、TiO2、
Al2O3、SnO2又はMgOとしたこと以外は、実施
例13と同様の方法で相変化光記録媒体を作製した。
相変化光記録媒体を作製した。ただし、本実施例の場
合、Ta2O5ターゲットとSiCターゲットのパワーを
制御して種々の組成の保護層とした。
護層のSiCの代わりにTi、Zr、Hf、Nb、C
r、Zn、In、Sn、Bi、又はTeの酸化物のいず
れかを10mol%含有させたこと以外は、実施例13
と同様の方法で相変化光記録媒体を作製した。
護層のSiCの代わりにTa、Ti、Al、Zr、M
n、Hf、Si、V、Cr、Be、Ce、Sm、Mo、
又はNbの炭化物のいずれかを10mol%含有させた
こと以外は、実施例13と同様の方法で相変化光記録媒
体を作製した。
護層のSiCの代わりにTa、Nb、Al、La、C
e、Zr、Ca、Hf、Cr、Mg、Th、Ti、S
c、Be、V、B、In、Ba、Li、Ga、Mn、又
はSiの窒化物のいずれかを10mol%含有させたこ
と以外は、実施例13と同様の方法で相変化光記録媒体
を作製した。
期化装置を使用して記録層の初期結晶化を行なった。
ク上に、線速度6m/sec、記録ピッチ:1.2μm
の条件でアモルファスマークを記録した。この記録の
際、図4に示すようなオフパルスを付加したレーザー変
調パターンを使用し、オフパルスパワー(Poff)およ
び再生パワー(Pr)を1mW、また、ピークパワーの
幅を50ns、オフパルスの幅は33nsとした。バイ
アスパワー(Pb)を5mWとしてピークパワー(P
p)を変化させアモルファスマークを記録し、CNRが
最大となるPpを最適Pp(Pp0)とした。次に、P
b=5mW、Pp=Pp0としてアモルファスマークを
記録し、種々のパワーのレーザービームを照射してアモ
ルファスマークを消去(結晶化)した。この時、消去前
後でのキャリアレベルの差を消去率として測定し、消去
率が最大となるレーザーパワーを最適Pb(Pb0)と
した。さらに、線速度6m/sec、記録ピッチ:1.
2μmの条件でアモルファスマークをPr=1mW、P
off=1mW、Pp=Pp0、Pb=Pb0のレーザーパ
ワーで記録し、この記録マークを種々の消去パワーで消
去し、消去前後でのキャリアレベルの差をDC消去率と
して、DC消去率の消去パワー依存性を測定した。この
消去パワー依存性で最大のDC消去率を最大消去率とし
た。実施例13、14の最大消去率の測定結果を表6に
示す。標準生成自由エネルギーが−300kJ/mol
以下で高い消去率が得られることが分かる。また、実施
例13、15の最大消去率の測定結果を表7に示す。熱
伝導率が30W/mK以下で高い消去率が得られること
が分かる。さらに、表6、7を合わせるとTa2O5は標
準生成自由エネルギーが−300kJ/mol以下でか
つ熱伝導率が30W/mK以下であり、同様な標準生成
エネルギー、あるいは熱伝導率を有する物質より高い消
去率を示すことがわかる。
用して記録層の初期結晶化を行なった。
ク上に、線速度6m/sec、記録ピッチ:1.2μm
の条件でアモルファスマークを記録した。この記録の
際、図4に示すようなオフパルスを付加したレーザー変
調パターンを使用し、オフパルスパワー(Poff)およ
び再生パワー(Pr)を1mW、また、ピークパワーの
幅を50ns、オフパルスの幅は33nsとした。バイ
アスパワー(Pb)を5mWとしてピークパワー(P
p)を変化させアモルファスマークを記録し、CNRが
最大となるPpを最適Pp(Pp0)とした。次に、P
b=5mW、Pp=Pp0としてアモルファスマークを
記録し、種々のパワーのレーザービームを照射してアモ
ルファスマークを消去した。この時、消去前後でのキャ
リアレベルの差を消去率として測定し、消去率が最大と
なるレーザーパワーを最適Pb(Pb 0)とした。さら
に、線速度6m/sec、記録ピッチ:1.2μmの条
件でアモルファスマークをPr=1mW、Poff=1m
W、Pp=Pp0、Pb=Pb0のレーザーパワーで記録
し、この記録マークを種々の消去パワーで消去し、消去
前後でのキャリアレベルの差をDC消去率として、DC
消去率の消去パワー依存性を測定した。この消去パワー
依存性で最大のDC消去率を最大消去率とした。実施例
16の最大消去率の組成依存性を表8に示す。
1mW、Pp=Pp0、Pb=Pb0のレーザーパワーで
0.6μmの長さのアモルファスマーク(記録ピッチ:
1.2μm)のダイレクトオーバーライト(DOW)サ
イクルテスト、及び、85℃、95%RHの環境に25
0時間保存する加速環境試験を行なった。この結果、実
施例16〜19の酸化物、炭化物、窒化物を加えた保護
層では、消去率特性は主成分のみの保護層と同等である
と共に、OWサイクル耐久性、耐候性が向上しているこ
とが確認された。
7に示すような構造の相変化光記録媒体を製造した。
0.7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成したポリ
カーボネート製のディスク状の基板71上に第一保護層
72(膜厚:100nm)をTa2O5ターゲット、Si
Cターゲット及びWターゲットとの同時RFスパッタリ
ングにより成膜した。この後、Ge2Sb2Te5からな
る記録層73(膜厚:20nm)をGe2Sb2Te5合
金ターゲットのDCスパッタリングにより成膜した。更
に第二保護層74(膜厚:20nm)をTa2O5ターゲ
ット、SiCターゲット及びWターゲットとの同時RF
スパッタリングにより成膜した。この後、反射層75と
してAl−3wt%Cr合金膜(膜厚:150nm)を
形成した。
2O5ターゲット投入パワー、SiCターゲット投入パワ
ー及びWターゲット投入パワーの比を変化させることに
より、組成の異なる保護層を有する相変化光記録媒体を
作製した。
7に示すような構造の相変化光記録媒体を製造した。
0.7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成したポリ
カーボネート製のディスク状の基板71上に第一保護層
72(膜厚:100nm)を下記の酸化物ターゲット、
SiCターゲット及びWターゲットとの同時RFスパッ
タリングにより成膜した。
ZnO、Ta2O5、SiO2、Al2O3 この後、Ge2Sb2Te5からなる記録層73(膜厚:
20nm)をGe2Sb 2Te5合金ターゲットのDCス
パッタリングにより成膜した。更に第二保護層74(膜
厚:20nm)を第一保護層と同様に成膜した。この
後、反射層75としてAl−3wt%Cr合金膜(膜
厚:150nm)を形成した。
物ターゲット投入パワー、SiCターゲット投入パワー
及びWターゲット投入パワーの比を変化させることによ
り、酸化物:炭化物:金属のモル比で70:29:1の
保護層を有する相変化光記録媒体を作製した。
7に示すような構造の相変化光記録媒体を製造した。
0.7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成したポリ
カーボネート製のディスク状の基板71上に第一保護層
72(膜厚:100nm)を成膜した。この第一保護層
の成膜はTa2O5ターゲット及びSiCターゲット上に
5mm×5mm×3mmの大きさの下記の金属チップを
乗せた状態で、同時RFスパッタリングにより成膜し
た。
g、Al、Ag、Au、Zr、Ti、Cr、W、AlT
i この後、Ge2Sb2Te5からなる記録層73(膜厚:
20nm)をGe2Sb 2Te5合金ターゲットのDCス
パッタリングにより成膜した。更に第二保護層74(膜
厚:20nm)を上述の第一保護層と同様な手段を用い
て成膜した。この後、反射層75としてAl−3wt%
Cr合金膜(膜厚:150nm)を形成した。
2O5ターゲット投入パワー、SiCターゲット投入パワ
ー比を変化させ、更に、Ta2O5ターゲット及びSiC
ターゲット上の金属若しくは合金チップ数を変化させる
ことにより、酸化物:炭化物:金属若しくは合金のモル
比で70:29:1の保護層を有する相変化光記録媒体
を作製した。
(膜厚:100nm)組成をTa2O5ターゲット投入パ
ワー、SiCターゲット投入パワー及びWターゲット投
入パワーの比を変化させることにより、モル比で(Ta
2O5:SiC:W=70:25:5)となるよう調整し
たこと及び第二保護層74(膜厚:20nm)をZnS
−SiO2(モル比でZnS:SiO2=80:20)タ
ーゲットを用いて、RFスパッタリングにより成膜した
こと以外は実施例20と同様にして相変化光記録媒体を
作製した。
(膜厚:100nm)をZnS−SiO2(モル比でZ
nS:SiO2=80:20)ターゲットを用いて、R
Fスパッタリングにより成膜したこと及び第二保護層7
4(膜厚:20nm)組成をTa2O5ターゲット投入パ
ワー、SiCターゲット投入パワー及びWターゲット投
入パワーの比を変化させることにより、モル比で(Ta
2O5:SiC:W=70:25:5)となるよう調整し
たこと以外は実施例20と同様にして相変化光記録媒体
を作製した。
膜(膜厚:100nm)、第一保護層(膜厚:20n
m)、記録層(膜厚:20nm)、第二保護層(100
nm)としたこと及び第一保護層、第二保護層組成をT
a2O5ターゲット投入パワー、SiCターゲット投入パ
ワー及びWターゲット投入パワーの比を変化させること
により、モル比で(Ta2O5:SiC:W=70:2
5:5)となるよう調整したこと以外は実施例20と同
様にして逆構成の表面再生型相変化光記録媒体を作製し
た。
に示すような構造の相変化光記録媒体を製造した。0.
7μmの幅の溝を1.4μmピッチで形成したポリカー
ボネート製のディスク状の基板71上に第一保護層72
(膜厚:100nm)をTa2O5ターゲットのRFスパ
ッタリングにより成膜した。この後、Ge2Sb2Te5
からなる記録層73(膜厚:20nm)をGe2Sb2T
e5合金ターゲットのDCスパッタリングにより成膜し
た。更に第二保護層74としてTa2O5ターゲットのR
Fスパッタリングにより形成した。この後、反射層75
としてAl−3wt%Cr合金膜(膜厚:150nm)
を形成した。
を、Ta2O5の代わりにZnS−SiO2(モル比でZ
nS:SiO2=80:20)としたこと以外は、比較
例3と同様にして相変化光記録媒体を作製した。
nm)及び第二保護層(膜厚:20nm)をTa2O5タ
ーゲット投入パワー、SiCターゲット投入パワーの比
を変化させることにより、モル比で(Ta2O5:SiC
=70:30)となるよう調整したこと以外は、比較例
3と同様にして相変化光記録媒体を作製した。
の相変化光記録媒体についてテープによる膜剥離テスト
を行った。この膜剥離テストは、セロハンテープ(ニチ
バン製)をAl−3wt%Cr合金膜(膜厚:150n
m)上に空気が混入しないように接着させた後、基板の
外周側から内周へ向かって剥離させるものである。その
後、基板上に残った膜の状態の観察を行い、膜剥離が全
く無いものを◎、僅かに剥離が生じた(10%以下)も
のを○、剥離が半分程度まで(10〜50%)生じたも
のを△、半分以上膜剥離が生じたものを×とした。
3〜4の相変化光記録媒体のAl−3wt%Cr合金膜
(膜厚:150nm)上に紫外線硬化樹脂を10μmの
厚みに形成した。その後、CNR、DC消去率の測定、
OWサイクル試験及び加速環境試験を行なった。
期化装置を使用して記録層の初期結晶化を行なった後、
トラック上に、線速度6m/sec、記録ピッチ:1.
2μmの条件でアモルファスマークを記録した。この記
録の際、図4に示すようなオフパルスを付加したレーザ
ー変調パターンを使用し、オフパルスパワー(Pof
f)及び再生パワー(Pr)を1mW、またピークパワ
ー(Pp)の幅を50ns、オフパルスの幅を33ns
とした。バイアスパワー(Pb)を5mWとし、ピーク
パワー(Pp)を変化させアモルファスマークを記録
し、キャリアレベルとノイズレベルの差をCNRとし
た。更に、CNRが最大となるPpを最適Pp(Pp
o)とした。次にPb=5mW、Pp=Ppoとしてア
モルファスマークを記録して、種々のパワーのレーザー
ビームを照射してアモルファスマークを消去(結晶化)
した。この時、消去前後のキャリアレベルの差をDC消
去率とし、消去率が最大となるレーザーパワーを最適P
b(Pbo)とした。更に線速度6m/s、記録ピッチ
1.2μmでアモルファスマークをPr=1mW、Po
ff=1mW、Pp=Ppo、Pb=Pboのレーザー
パワーで記録して、種々のパワーのレーザービームを照
射してアモルファスマークを消去(結晶化)し、DC消
去率のパワー依存性を測定した。
際に用いた条件Pr=1mW、Poff=1mW、Pp
=Ppo、Pb=Pboのレーザーパワーで線速度6m
/s、記録ピッチ:1.2μmの条件でアモルファスマ
ークのダイレクトオーバーライトを10万回行なった。
オーバーライト前後での最大CNRの差が2dB未満の
ものを◎、3dB未満のものを○、5dB未満のものを
△、5dB以上のものを×とした。
境に250時間保存することで実施し、試験後の目視及
び顕微鏡観察結果が非常に良好なものを◎とし、以下
○、△、×とランク付けを行なった。
サイクル試験及び加速環境試験の評価結果を表9〜12
に示す。表9および実施例26の結果から、保護膜に金
属を添加する事によって密着性が向上し、金属の添加料
を20mol%以下とする事によってCNR、消去率特
性と密着性、耐久性とのバランスのとれた特性が得られ
る事がわかる。また、表10から、生成自由エネルギー
が−300kJ/mol以下でCNR、消去率特性と密
着性、耐久性とのバランスのとれた特性が得られる事が
わかる。さらに表11から、添加する金属の融点が66
0℃以上のサンプルにおいてCNR、消去率特性と密着
性、耐久性とのバランスのとれた特性が得られる事がわ
かる。実施例23、24の評価結果から、第一保護層、
あるいは第二保護層のみに本発明の保護層を形成したサ
ンプルでも効果が確認された。
定、DC消去率の測定及び加速環境試験を実施したとこ
ろ、良好な特性を得ることができ、逆構成の表面再生型
相変化光記録媒体として使用可能であることが確認され
た。
りが少なく、消去率が向上し、さらにOWサイクル特性
および耐候性の良い相変化光記録媒体を得ることが可能
となる。そのため、本発明により、高転送レートで耐久
性の高い相変化型光ディスクを作製することが可能とな
る。
である。
部分断面図である。
体の構造を示す部分断面図である。
ワーの関係を示す図である。
消去率の線速依存性を示す図である。
(10mol%))、実施例1(SiC(10mol
%))及び比較例1のサンプルのCNRのピークパワー
依存性を示す図である。
体の構造を示す部分断面図である。
Claims (26)
- 【請求項1】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜を
形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間の
可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行なう
相変化光記録媒体において、前記保護層が、元素の周期
表4〜6族及び12〜16族の元素の酸化物から選ばれ
るいずれか1種以上の酸化物及び下記A群から選ばれる
少なくとも1種以上の物質を含むことを特徴とする相変
化光記録媒体。 A群:炭化物、窒化物 - 【請求項2】 保護層が、500℃における標準生成自
由エネルギーが負である炭化物を含む膜であることを特
徴とする請求項1に記載の相変化光記録媒体。 - 【請求項3】 保護層が、Ta、Ti、Al、Zr、M
n、Hf、Si、V、Cr、Be、Ce、Sm、Mo、
Nbの炭化物から選ばれる1種以上の炭化物を含む膜で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載の相変化光
記録媒体。 - 【請求項4】 保護層中の炭化物の含有量が1mol%
以上50mol%未満であることを特徴とする請求項1
〜3のいずれか1項に記載の相変化光記録媒体。 - 【請求項5】 保護層が、500℃における標準生成自
由エネルギーが負である窒化物を含む膜であることを特
徴とする請求項1に記載の相変化光記録媒体。 - 【請求項6】 保護層が、Ta、Nb、Al、La、C
e、Zr、Ca、Hf、Cr、Mg、Th、Ti、S
c、Be、V、B、In、Ba、Li、Ga、Mn、S
i、Geの窒化物から選ばれる1種以上の窒化物を含む
ことを特徴とする請求項1又は5に記載の相変化光記録
媒体。 - 【請求項7】 保護層中の窒化物の含有量が1mol%
以上50mol%未満であることを特徴とする請求項
1、5又は6のいずれか1項に記載の相変化光記録媒
体。 - 【請求項8】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜を
形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間の
可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行なう
相変化光記録媒体において、前記保護層が、元素の周期
表4〜6族及び12〜16族の元素の酸化物から選ばれ
る1種以上の酸化物を主成分とする膜であることを特徴
とする相変化光記録媒体。 - 【請求項9】 保護層がTaの酸化物と、下記B群から
選ばれる1種以上の物質と、下記C群から選ばれる1種
以上の物質とから構成される膜からなることを特徴とす
る請求項8記載の相変化光記録媒体。 B群:炭化物、窒化物 C群:Ta以外の元素の酸化物 - 【請求項10】 保護層中のTaの酸化物の含有量が5
0mol%以上であることを特徴とする請求項9に記載
の相変化光記録媒体。 - 【請求項11】 C群のTa以外の元素の酸化物を熱伝
導率が10W/mK以下の酸化物とすることを特徴とす
る請求項9又は10に記載の相変化光記録媒体。 - 【請求項12】 C群のTa以外の元素の酸化物を体積
弾性率が2.5×106kg/cm2以下の酸化物とする
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の相変化光記
録媒体。 - 【請求項13】 C群のTa以外の元素の酸化物が下記
C1群の物質から選ばれることを特徴とする請求項9又
は10に記載の相変化光記録媒体。 C1群:SiO2、ZrO2、TiO2、ThO2、Li2
O、Na2O、K2O、BaO2、ZnO、B2O3、Sr
O、In2O3、SnO2、HfO2 - 【請求項14】 保護層中の炭化物及び窒化物の含有量
の合計が1mol%以上50mol%未満であることを
特徴とする請求項9〜13のいずれか1項に記載の相変
化光記録媒体。 - 【請求項15】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜
を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、前記保護層が、標準生成
自由エネルギーが−300kJ/mol以下及び/又は
熱伝導率が30W/mK以下の酸化物、窒化物、又は炭
化物のいずれかからなる、あるいは、いずれかを50m
ol%以上含むことを特徴とする相変化光記録媒体。 - 【請求項16】 炭化物、窒化物、及び酸化物からなる
群から選ばれる物質であって、前記保護層とは異なる物
質を1種以上保護層に含むことを特徴とする請求項15
に記載の相変化光記録媒体。 - 【請求項17】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜
を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、保護層が1種以上の酸化
物と下記D群から選ばれる1種以上の物質、及び1種以
上の金属若しくは合金の混合膜からなることを特徴とす
る相変化光記録媒体。 D群:炭化物、窒化物 - 【請求項18】 保護層に含まれる金属の融点が600
℃以上であることを特徴とする請求項17に記載の相変
化光記録媒体。 - 【請求項19】 保護層に含まれる酸化物の500℃に
おける生成自由エネルギーが−300KJ/mol以下
であることを特徴とする特許請求項17又は18に記載
の相変化光記録媒体。 - 【請求項20】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜
を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、前記保護層が、Taの酸
化物と、少なくとも1種の炭化物とからなり、該保護層
の前記炭化物の含有量が1mol%以上40mol%以
下であり、かつ、前記保護層が前記記録層に接して形成
されていることを特徴とする相変化光記録媒体。 - 【請求項21】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜
を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、前記保護層が、Alの酸
化物と、少なくとも1種の炭化物とからなり、該保護層
の前記炭化物の含有量が1mol%以上40mol%以
下であり、かつ、前記保護層が前記記録層に接して形成
されていることを特徴とする相変化光記録媒体。 - 【請求項22】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜
を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、前記保護層が、Taの酸
化物と、少なくとも1種の炭化物と、In、Si、T
i、Hf及びZrからなる群から選ばれる元素の酸化物
の1種以上とを含有し、該保護層の前記炭化物の含有量
が1mol%以上40mol%以下であり、かつ、前記
保護層が前記記録層に接して形成されていることを特徴
とする相変化光記録媒体。 - 【請求項23】 基板上に保護層、記録層を含む多層膜
を形成し、この記録層の結晶相とアモルファス相との間
の可逆的な相変化を利用して、情報の記録・消去を行な
う相変化光記録媒体において、前記保護層がAlの酸化
物と、少なくとも1種の炭化物と、In、Si、Ti、
Hf及びZrからなる群から選ばれる元素の酸化物の1
種以上とを含有し、該保護層の前記炭化物の含有量が1
mol%以上40mol%以下であり、かつ、前記保護
層が前記記録層に接して形成されていることを特徴とす
る相変化光記録媒体。 - 【請求項24】 保護層が、Si、Ti、Ta、Nbの
炭化物から選ばれる1種以上の炭化物を含むことを特徴
とする請求項20〜23のいずれか1項に記載の相変化
光記録媒体。 - 【請求項25】 記録層がGe、Sb及びTeの合金、
あるいはこの合金を主成分とする材料により構成されて
いることを特徴とする請求項20〜24のいずれか1項
に記載の相変化光記録媒体。 - 【請求項26】 記録層におけるレーザービーム径をd
(=λ/NA、λはレーザー波長、NAは対物レンズの
開口数)、線速度をvとしたときに、d/v<1.5×
10-7sの条件で使用することを特徴とする請求項20
〜25のいずれか1項に記載の相変化光記録媒体。
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US7335459B2 (en) | 2002-11-22 | 2008-02-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Phase-change optical recording medium |
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-
2002
- 2002-01-17 JP JP2002008682A patent/JP2003067974A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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