JP2003208732A - 光学記録媒体 - Google Patents
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Abstract
存特性の向上が図られる。 【解決手段】 記録層3が非晶相と結晶相とを相転移す
る相変化型の光学記録媒体であって、電磁波の照射によ
り円盤面を回転させながら結晶化した記録層において、
下記の条件を有する結晶相となる材料であることを特徴
とする光学記録媒体を提供する。(条件)下記の回折ピ
ークが、角度Φ(基板の周方向の回転角度)と、角度Ψ
(基板の傾斜角度)とを変化させて得られる極点図測定
において、Ψが70°以上でΦ=85〜95°もしくは
Φ=265〜285°に極大値を持つこと。(但し、回
折ピークとは、銅のKα線を入射X線の光源に用いたX
線回折スペクトルにおいて、面間隔d=2.97〜3.
3Åの(X線の入射角度θが円盤面からθ=13.5〜
15度で、その回折の角度が2θ=27〜30度であ
る)回折ピークを意味する。)
Description
するものであり、詳しくはレーザ光を照射することによ
り相変化材料からなる記録層に光学的な変化を生じさせ
ることにより、情報の記録と再生を行う書換え可能な相
変化型の光学記録媒体に関する。
報信号の記録、再生および消去可能な光学記録媒体の一
つとして、結晶−非結晶相間、または結晶−結晶相間の
転移を利用するいわゆる相変化型の光ディスクが知られ
ている。このような相変化型の光ディスクは、単一ビー
ムによるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光
学系の構成がより単純ですむため、コンピュータ関連や
映像、音響に関する記録媒体として応用されている。
材料としては、GeTe,GeTeSe,GeTeS,
GeSeS,GeSeSb,GeAsSe,InTe,
SeTe,SeAs,GeTe(Sn,Au,Pd),
GeTeSeSb,GeTeSb,AgInSbTe等
が挙げられる。
SbTeは、高感度の相変化型の光ディスクに好適であ
り、アモルファスマーク部分の輪郭が明確であるという
特徴を有し、マークエッジ記録用の記録層として開発さ
れている(特開平3−231889号公報、特開平4−
191089号公報、特開平4−232779号公報、
特開平4−267192号公報、特開平5−34547
8号公報、特開平6−166266号公報等参照)。
g,In,Ga,Si等を添加した記録層形成用材料に
よって、単一なγ相を有するものが開示されている(特
開平1−303643号公報)。
V族元素、VIをVI族元素として、I・(III
1−γVγ)・VI2型の一般組成式で表される記録層
を有する光学記録媒体が特開平3−231889号公報
に開示されている。
たような構成の記録層においては、繰り返し記録を行う
と、信号特性が劣化するという問題があった。また、特
開平4−191089号公報に開示された光学記録媒体
に使用されている記録層の場合、信号の消去比の向上
と、信号記録の高速化は達成されるものの、やはり繰り
返し記録を行うと信号特性が劣化するという課題があっ
た。
開示された光学記録媒体を構成する記録層の未記録部分
(結晶化部分)の構造は、安定相(AgSbTe2)と
この安定相の周囲に存在するアモルファス相とが混在し
たものとなっている。このため、繰返し記録特性の向上
は図られるものの、結晶化部に微細な結晶粒界が存在す
るため、これがノイズ発生の原因となるという問題があ
る。
度のレーザ光を使用するCD−RW(Compact Disc R
ewritable)等のように、比較的低い記録密度を有する
光学記録媒体の記録特性には重大な悪影響を与えない
が、波長680nm以下のレーザ光を使用し、記録密度
がCD−RWの約7倍であるDVD(Digital Versati
le Disk)−RAMや、DVD−RWやDVD+RW等
の高密度記録を実現する上では障害となるものであっ
た。また、繰返し記録特性においても問題が残ってい
る。
示されている光学記録媒体を構成する記録層の結晶化部
分の構造は、一様なアモルファス相から相分離したAg
SbTe2とその他の相(安定相またはアモルファス
相)との混相状態である。このような構成の光学記録媒
体において、上記その他の相がアモルファス相である場
合には、上述した特開平4−232779号公報に開示
された光学記録媒体の場合と同様に、結晶化部に微細な
結晶粒界が存在するため、これがノイズ発生の原因とな
るという問題がある。一方、その他の相が安定結晶相で
ある場合には、後述するように、良好な記録特性が得ら
れないという課題がある。
示されている光学記録媒体においては、単一なγ相が得
られ、良好な繰返し特性が得られたとしているが、この
γ相がどのような結晶構造をしているかについては言及
されておらず、今後の高線速、高密度対応の記録媒体を
実現する上で問題を有するものであった。
に開示されている光学記録媒体においては、CD−RW
の8倍速記録までの高速記録について、GeInSbT
eを実施例として特性が改善されることを示している
が、ここで開示されている組成、構造を有する光学記録
媒体においても、さらなる高線速記録、あるいは高密度
記録を図るためには、未だ充分な特性が得られていな
い。
な従来技術の問題点を解消し、高線速高密度化に対応で
き、繰返し特性と保存特性に優れた光学記録媒体を提供
することをその解決課題とするものである。
いては、記録層が非晶相と結晶相とを相転移する相変化
型の光学記録媒体であって、上記記録層は、スパッタに
より形成されたものであり、電磁波の照射により上記円
盤面を回転させながら結晶化した上記記録層において、
下記の条件を有する結晶相となる材料であることを特徴
とする光学記録媒体を提供する。 (条件)下記の回折ピークが角度ΦとΨを変化させて得
られる下記に定義された極点図測定において、Ψが70
°以上でΦ=85〜95°もしくはΦ=265〜285
°に極大値を持つこと。回折ピークとは、(銅のKα線
を入射X線の光源に用いた)X線回折スペクトルにおい
て、面間隔d=2.97〜3.3Åの(X線の入射角度
θが円盤面からθ=13.5〜15度で、その回折の角
度が2θ=27〜30度である)回折ピークを意味す
る。極点図測定とは、入射X線及び試料の回折位置、及
びX線の検出の光学系を含む面と円盤面のなす角度をΨ
とし、なす角度が垂直のときΨ=0°、平行のときΨ=
90°と定義し、Ψ=0°での入射X線の方向と円盤面
の接線方向のなす角度をΦ=0°と定義した場合、Ψと
Φを変化させて回折ピークの強度変化を測定する極点図
測定を意味する。
における極大値の強度をIAとし、上記極点測定の範囲
における他の極大値の強度をIBとすると、他の極大値
全てについて、以下の条件を満足する結晶相となる材料
であることを特徴とする光学記録媒体を提供する。 0.7>IB/IA
項2の光学記録媒体において、記録層には、SbとTe
と、それ以外の少なくとも一以上の添加元素を含有する
構成を有する光学記録媒体を提供する。
項3の光学記録媒体において、上記記録層中の、上記添
加元素の量が、上記記録層を構成する全構成元素の10
atom%以下であることを特徴とする光学記録媒体を
提供する。
項3の光学記録媒体において、上記添加元素は、1B族
(Cu,Ag,Au)の中から選ばれたうちの少なくと
も一の元素であることを特徴とする光学記録媒体を提供
する。
項3の光学記録媒体において、上記添加元素は、3B族
(Al,Ga,In)の中から選ばれうちの少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体を提供す
る。
項3の光学記録媒体において、上記添加元素は、4B族
(Ge,Sn)の中から選ばれたうちの少なくとも一の
元素であることを特徴とする光学記録媒体を提供する。
項3の光学記録媒体において、上記添加元素は、3d元
素(3d軌道が電子で充たされていく主遷移元素:S
c,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)の中か
ら選ばれた、少なくとも一の元素であることを特徴とす
る光学記録媒体を提供する。
項3の光学記録媒体において、上記添加元素は、4d元
素(4d軌道が電子で充たされていく主遷移元素:Z
r,Nb,Mo,Tc,Ru,Rh,Pd)の中から選
ばれた、少なくとも一の元素であることを特徴とする光
学記録媒体を提供する。
と結晶相の間を相転移する相変化型の光学記録媒体であ
って、銅のKα線を入射X線の光源に用いたX線回折ス
ペクトルにおける回折角が2θ=27〜30°である回
折ピークにおける、試料を一回転させたときの強度変化
が、最小値Imin、最大値Imaxとすると、Imin/Imax
>0.5を満足することを特徴とする結晶相からなる材
料である光学記録媒体を提供する。
x×0.5)以上を満足する回折ピークの強度の領域の
数が、360°の回転の範囲で、2以下であることを満
足する結晶相となる材料により、記録層が形成されてな
ることを特徴とする光学記録媒体を提供する。
10もしくは請求項11の光学記録媒体において、記録
層を構成する元素が、SbとTeと、それ以外の少なく
とも一種以上の添加元素を含有する構成を有することを
特徴とする光学記録媒体を提供する。
12の光学記録媒体において、添加元素の量が、記録層
を構成する全構成元素の10atom%以下であること
を特徴とする光学記録媒体を提供する。
12の光学記録媒体において、添加元素は、Cu,Ag
の中から選定された少なくとも一の元素であることを特
徴とする光学記録媒体を提供する。
12の光学記録媒体において、添加元素は、Al,G
a,Inの中から選定された少なくとも一の元素である
ことを特徴とする光学記録媒体を提供する。
12の光学記録媒体において、添加元素は、Ge,Sn
の中から選定された少なくとも一の元素であることを特
徴とする光学記録媒体を提供する。
12の光学記録媒体において、添加元素は、Sc,Y,
La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luの中から選定
された元素を少なくとも一の元素であることを特徴とす
る光学記録媒体を提供する。
図において、光学記録媒体の蒸着面内で、光学記録媒体
の結晶化(初期化)方向の接線方向対し、垂直にX線を入
射した際、回折ピークの強度が強くなるような配向の結
晶相とすることによって、高線速性、および保存特性の
向上が図られる。
回折ピークに関する極点図の範囲に、請求項1で指定さ
れた以外の強い回折強度が存在しないようにすることに
よって、多結晶で構成される結晶相を均一化でき、高線
速性、繰り返し特性および保存特性の向上が図られる。
成する元素が、SbとTeと、それ以外の少なくとも一
以上を添加した構成としたことによって、高線速性、繰
り返し特性、および保存特性の向上が図られる。
添加元素の量が、記録層を構成する全構成元素の10a
tom%以下とすることによって、SbとTeで構成さ
れる結晶構造を大きく崩さずに配向の特性を制御するこ
とができる。
g,Auの中から選定された元素を記録層に添加するこ
とによって、良好な配向に結晶化できる。
a,Inの中から選定された元素を記録層に添加するこ
とによって、良好な配向に結晶化できる。
の中から選定された元素を記録層に添加することによっ
て、良好な配向に結晶化できる。
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Niの中から選定さ
れた元素を記録層に添加することによって、良好な配向
に結晶化できる。
b、Mo、Tc、Ru、Rh、Pdの中から選定された
元素を記録層に添加することによって、良好な配向に結
晶化できる。
測定において、所定の条件下において得られる回折ピー
クの最大値Imaxと、最小値Iminとしたとき、Imin/
Imax>0.5を満足させるような配向の結晶相とした
ことによって、無配向の状態とすることができ、多結晶
を巨視的に均一化でき、光学記録媒体の高線速性、繰り
返し特性および保存特性の向上が図られる。
0.5以上を満足する上記回折ピーク強度の領域の数
が、光ディスクの360°の回転範囲において、2以下
であることにすることによって、多結晶で構成される結
晶相をある一定方向に配向でき、高線速性、繰り返し特
性および保存特性を比較的良好にすることができる。
SbとTeと、それ以外の少なくとも一以上の添加元素
により構成されたものとすることによって、光学記録媒
体の高線速性、繰り返し特性および保存特性の向上が図
られる。
元素の量は、記録層を構成する全構成元素の10ato
m%以下とすることによって、SbとTeで構成される
結晶構造を大きく崩さずに配向の特性を制御することが
できる。
gから選定された元素を記録層に添加することによっ
て、良好な配向に結晶化できる。
a,Inの中から選定された元素を記録層に添加するこ
とによって、良好な配向に結晶化できる。
nの中から選定された元素を記録層に添加することによ
って、良好な配向に結晶化できる。
Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、G
d、Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luの中か
ら選定された元素を記録層に添加することによって、良
好な配向に結晶化できる。
り返し特性、及び保存特性に優れた光学記録媒体を得る
ために検討を行った結果、相変化記録層を構成する結晶
相の結晶粒が、ある一定の方向に強く配向しているもの
とすること、あるいは基板面に対し、垂直な結晶面に対
し、結晶粒の配向が殆ど認められないようにすることが
効果的であるということを見出したものである。
に微細な結晶粒界が存在すると、ノイズ発生の原因とな
るが、結晶粒の配向が無秩序になることによって、もし
くは一定方向に揃うことによって、これが解消され高線
速に対応できる。
がらレーザ光を照射して結晶化(初期化)していく方向
の接線方向と垂直にX線を入射した方向で、また光学記
録媒体を蒸着した面内付近で強くなることを見出した。
この配向方向以外の他の方向に強い配向が存在しなけれ
ば、繰り返し特性や保存特性を向上することができる。
これは結晶粒が、一定方向に揃って均一になるため、結
晶相とアモルファス相とが繰り返し相変化する際も、同
じ構造の再現性が向上し、またアモルファスを結晶化し
てしまうような乱れが、記録を行っていない結晶相の部
分に少なくなるためであると考えられる。
れば、均一になっていると考えられ、結晶相とアモルフ
ァス相とが繰り返し相変化する際も、同じ構造の再現性
が向上し、またアモルファスを結晶化してしまうような
乱れが、記録を行っていない結晶相の部分に少なくなる
ためであると考えられる。
元素の種類が同じであっても、後述する極点図に回折の
強度の強い部分が上述したような条件を満たさなけれ
ば、実現されない。また構成元素やその組成が同じであ
っても、結晶化した記録層が上述したような各々の条件
を満たさなければ、効果は得られない。
たときの強度変化が上述したような条件を満たさなけれ
ば効果は得られない。
それ以外の少なくとも一以上添加した構成からなること
が望ましいが、上述した理由により、特にこれらの元素
に限定されるものではない。
録層の結晶相の極点測定の結果において、ある特徴的な
強度分布を示すものである。
30にピークを有する面であり、この配向の方向は、回
転しながらレーザ光照射によって記録媒体を結晶化(初
期化)して行くときの接線方向と垂直(Φ=90°もし
くは270°)にX線を入射すると回折強度が強くなる
方向で、さらに光学記録媒体を蒸着した面内付近で回折
強度が強くなる方向であることを特徴とする。
いて上述以外の強い回折強度が存在せず、他に配向の方
向が無いことを特徴とする。このような結晶の配向性
は、微量に添加元素を加えることによっても制御され、
SbとTeを主体とする結晶構造に、1種類以上の添加
元素を微量加えた結晶相とすることを特徴としている。
5pm、Teの原子半径が143pmであるため、Sb
とTeで構成される構造を、添加してもあまり変化を生
じさせない性質を有しているものが好適であり、さらに
は、その原子半径は120〜165pm程度の範囲にあ
るものが好適である。
素、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、
および第五周期の4d元素、Zr、Nb、Mo、Tc、
Ru、Rh、Pd、もしくは、1B属のCu、Ag、A
u、3B属のAl、Ga、In、4B属のGe、Snが
好適である。
て、記録層の結晶相の面内回折測定結果において、所定
の特徴的な強度分布を示すものとする。この配向の面
は、回折角2θ=27〜30にピークを有する面であ
り、この面に関して、試料を360°回転させながら強
度変化を測定した際に、強度変化がある一定以下で配向
が無いこと、およびある変化以上の領域が2以下である
こと、すなわち上述以外の強い強度が存在せず、他に配
向の方向が無いことを特徴としている。
や、微量に添加元素を加えることによって制御され、S
bとTeを主体とする結晶構造に、1種類以上の添加元
素を微量加えた結晶相とすることを特徴としている。
0pm、Teのイオン半径が207pmとなっているた
め、SbとTeで構成される構造を、添加してもあまり
変化を生じさせないものがよく、そのイオン半径はSb
のイオン半径に近い60〜130pm程度の範囲にある
ものがよい。添加元素としては、3価のイオン半径が1
00〜120pmの希土類元素、すなわちSc、Y、L
a、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、T
b,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu、および1B
属のCu、Ag、3B属のAl、Ga、In、もしくは
4B属のGe、Snが好適である。
成を図面に示して説明する。図1に、本発明の光学記録
媒体10の一例の概略構成図を示す。基板1上に下部耐
熱保護層2、記録層3、上部耐熱保護層4、反射放熱層
5が順次積層形成されている。
は、必ずしも記録層3の両側に設ける必要はないが、基
板1がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料
により形成されている場合には、下部耐熱保護層2を設
けることが望ましい。
間には、中間層(図示せず)を設けてもよい。この中間
層により上部耐熱保護層4と反射放熱層5との間の化学
的な反応等を抑えることができ、保存特性の改善につな
がる。さらに中間層に光学的な役割を持たせることで信
号特性を改善することも可能である。これは特にDOW
特性の改善に有効である。
あるいは従来光ディスク形成用として公知の樹脂により
形成することができるが、特に樹脂基板が成形性、コス
トの点で好適である。樹脂の代表例としては、ポリカー
ボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチ
レン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹
脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂等が挙げ
られるが、加工性、光学特性などの点でポリカーボネー
ト樹脂が好ましい。また基板1は、ディスク状、カード
状あるいはシート状等の各種形状とすることができる。
4の形成用材料としては、SiO、SiO2、ZnO、
SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、Mg
O、ZrO2等の金属酸化物、Si2N4、AlN、T
iN、BN、ZrN等の窒化物、ZnS、In2S3、
TaS4等の硫化物、SiC、TaC、B4C、WC、
TiC、ZrC等の炭化物やダイヤモンド状カーボン、
あるいはそれらの混合物を適用することができる。
形成することもできるが、これらの2種以上を混合して
適用してもよい。また、必要に応じて所定の不純物を含
んでいてもよい。ただし、下部耐熱保護層2および上部
耐熱保護層4の融点は、記録層3の融点よりも高いこと
が必要であり、さらには熱伝導率が高く、熱膨張係数が
小さく、密着性が良いことも要求される。また、必要に
応じて下部耐熱保護層2および上部耐熱保護層4を多層
構造としてもよい。
300nm、さらに好ましくは35〜200nmとする
のがよい。下部耐熱保護層2の膜厚を20nmよりも薄
くすると、充分な耐熱性の保護機能が得られず、一方に
おいては300nmよりも厚くすると界面剥離が生じや
すくなるという欠点があるからである。
よりも薄く形成すると、層間の科学的変化を回避するた
めのバリアとしての効果が充分に得られないため好まし
くない。一方において100nmよりも厚く形成すると
温度上昇による膜剥離、変形が生じ易くなり、また放熱
性の低下を招来するためオーバーライト特性が劣化する
という欠点を有する。よって上部耐熱保護層4は5〜1
00nm程度に形成することが好適である。
a、およびInから選定される少なくとも一の元素と、
SbとTeとからなる材料によって形成する。記録層3
の膜厚は、5〜50nm、好ましくは、10〜30nm
である。5nmより薄いとレーザ光吸収能が低下し、記
録層としての機能を得られなくなり、一方50nmより
厚いと記録感度が低下し膜剥離やクラックが生じやすく
なる。
Au、Cu、Ag、Cr、Sn、Zn、In、Pd、Z
r、Fe、Co、Ni、Si、Ge、Sb、Ta、W、
Ti、Pb等の金属を中心とした材料の単体、あるいは
合金を適用することができる。また、必要に応じて異な
る金属、合金を複数積層しても良い。反射放熱層5は、
熱を効率的に放出するという機能を発揮することが重要
であり、膜厚は30〜300nm、好ましくは50〜2
00nmに形成することが好適である。膜厚が厚すぎる
と、放熱効率が高くなり過ぎて感度が低下し、薄すぎる
と感度は優れているが、オーバーライト特性が悪化する
という問題が生じる。なお、反射放熱層5は熱伝導率が
高く、高融点で保護層材料との密着性が優れていること
等が要求される。
熱保護層4、反射放熱層5、また記録層3は、それぞれ
各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング
法、プラズマCVD法、光CVD法、イオンプレーティ
ング法、電子ビーム蒸着法等によって形成することがで
きる。また、本発明の光学記録媒体10は、上述したよ
うな各種層により構成されるものに限定されるものでは
なく、例えば反射放熱層4の上層として有機保護膜を設
けてもよく、また、それらを接着剤によって貼り合わせ
た構成としてもよい。
録層3の結晶相の評価測定方法について図2を参照して
説明する。 〔実施例1〕測定用の試料としては、ディスク形状のガ
ラス基板に、下記に示す組成の材料を約2000Åの膜
厚に蒸着し、基板を回転させながらレーザ光を照射して
結晶化させたものを下記試料(a)〜(e)の5種類用
意した。 試料(a):Sb,Te 試料(b):Ag,In,Sb,Te 試料(c):Ga,Ge,Sb,Te 試料(d):Ga,Ge,Sb,Te 試料(e):Ga,Ge,Sb,Te
ているものである。X線の入射光源として銅のKα線
(波長λ=1.54Å)を適用した。X線のサイズは、
1×1mmのスリットによって成形したものを適用し
た。
対し垂直な面101内で、基板面から等角度で入射及び
回折角となるように、X線回折スペクトルの測定を行
い、図2中の2θ=27〜30°の間にある回折ピーク
を測定した。その最大強度の位置に、入射X線と検出位
置を固定し、上記各試料を回転(図2中のΦ)、および
傾斜(図2中のΨ)させることによって、上記回折ピー
クの強度変化の測定を行った。Φの範囲は0〜360
°、Ψの範囲は0〜85°で測定を行った。Ψは該当回
折ピークを生む反射面と基板面との成す角度である。面
が垂直であるとき、Ψ=0°と定義されるものとする。
ていると、該当のピークの強度が強くなるという関係が
ある。上述した試料(a)〜(e)の5種類の光学記録
媒体の高線速化、繰り返し特性、および保存特性につい
て、優れているものから劣っているものの順に◎、○、
△、×の4段階でそれぞれ評価した。評価結果を下記表
1に示す。図3に極点図の座標を示す。図3に示すよう
に各試料を回転(図2中のΦ)角度を座標中の周方向に
示し、傾斜(図2中のΨ)を座標中の横軸方向に示す。
上記試料(a)〜(e)の極点図測定結果を、それぞれ
図4(a)、図4(b)、図4(c)、図4(d)、図
4(e)に示す。この図4(a)〜(e)の回折ピーク
強度分布図においては、ピーク強度は等高線状に表され
ているものとする。すなわち図4(a)〜(e)におい
てピーク強度の等高線を表す線で囲まれた領域が積層さ
れた中央付近に近づくに従って回折ピーク強度が高くな
っていることを表している。例えば試料(a)に対応す
る図4(a)を見ると、Φが45°、135°、225
°、315°近辺でΨが30°〜50°近辺に回折ピー
クの強度の強い部分が存在していることがわかる。
(b)と試料(e)については、Φが90°の位置で、
Ψが80°以上の領域において、回折ピークの強度の強
い部分が存在していることが分かった。図3において
は、Φが90°の位置は、円盤状の各試料の半径方向に
相当している。かかる位置において強い回折強度を有す
ると、高線速性、繰り返し特性、保存特性とも比較的良
い評価を得られることが表1から明らかになった。
0°以上の領域以外に他の強い回折強度が存在しない試
料(e)の場合、高線速性、繰り返し特性、保存特性がさ
らに向上することが上記表1から明らかとなった。上記
Φが90°の位置で、Ψが80°以上の領域における回
折ピークの極大値の強度をIAとし、上記極点測定の範
囲における他の極大値の強度をIBとすると、IB/I
Aの値は、上記試料(b)ではΦが0度と90°の方向に
二つの強度の強い部分をもっているためIB/IA=
0.8であり、上記試料(e)ではI B/IA=0.6
となっている。このことから、回折ピークの極大値の強
度をIAとし、極点測定の範囲における他の極大値の強
度をIBとすると、他の極大値全てについて、0.7>
IB/IAの条件を満足する結晶相となる材料とするこ
とにより、高線速性が図られ、繰り返し特性、保存特性
の向上を図ることができることが明らかとなった。
スク形状のガラス基板に、下記に示す組成の材料を約2
000Åの膜厚に蒸着し、基板を回転させながらレーザ
光を照射して結晶化させたものを下記試料(f)〜
(j)の5種類用意した。 試料(f):Sb,Te 試料(g):Ag,In,Sb,Te 試料(h):Ga,Ge,Gd,Sb,Te 試料(i):Ga,Ge,Gd,Sb,Te 試料(j):Ga,Ge,Gd,Sb,Te
対し垂直な格子面を測定する方法)で行った。X線の入
射光源には銅のKα線(波長λ=1.54Å)を用い
た。まず、図5に示すように、基板面100に対し、略
平行に上記X線を入射(入射角0.2〜0.6°)し、
X線回折スペクトルの測定を行い、2θ=27〜30°
の間にある回折ピークを測定した。その回折ピークの最
大強度の位置に入射X線と検出位置を固定し、上記各試
料(f)〜(j)を回転(Φ)させることによって、上
記回折ピークのΦに対する強度変化の測定を行った。Φ
の範囲は0〜360°で測定する。
ていると、該当のピークの強度が強くなるという関係が
ある。上述した試料(f)〜(j)の5種類の光学記録
媒体の測定結果を、それぞれ、図6(f)、図6
(g)、図6(h)、図6(i)、図6(j)に示す。
図6(f)〜(j)の縦軸はバックグランドを除去して
あるピーク強度、横軸は試料の回転角度Φを示す。
録媒体の高線速化、繰り返し特性、および保存特性につ
いて、優れているものから劣っているものの順に◎、
○、△、×の4段階でそれぞれ評価した。評価結果を下
記表2に示す。
のKα線を入射X線の光源に用いたX線回折スペクトル
における回折角が2θ=27〜30°である回折ピーク
における、試料を一回転させたときの強度変化が、最小
値Imin、最大値Imaxとしたとき、Imin/Imaxの値
は、試料(f)、(g)、(h)、(i)、(j)の順に、0、
0.03、0.2、0.2、0.6であることが分か
る。
足しているものは、上記試料のうち、特に試料(j)であ
る。このように強度変化の少ない試料(j)は基板面10
0に垂直な面に配向が無いことを示し、上記表2の結果
からも明らかなように、良好な高線速性、繰り返し特
性、保存特性を有している。
の値が非常に小さな値となり、360°の測定範囲内に
2つの極大値をΦ89°と275°に有しているが、I
max×0.5以上を満足する強度の領域は2個だけであ
る。
が、所定の一定方向に配向していることが判る。従っ
て、上記表2からも明らかなように、比較的良好な高線
速性、繰り返し特性、保存特性を有している。
ずれも回折ピークの極大値が4つ有るため、Imax×
0.5以上を満足する強度の領域を4箇所以上有してお
り、結晶相の結晶粒の配向方向が2方向以上あることが
判る。
成が同じものであるが、試料(j)のみが、高線速性、繰
り返し特性、保存特性のいずれにも良好な特性を有して
おり、本測定のような回折で与えられる条件を満足すれ
ば、すなわち、ある配向の条件(無配向もしくは特定の
配向)であれば、上記特性において優れた光学記録媒体
が得られることが判る。
いて、光学記録媒体の面内で、入射X線が、光学記録媒
体の結晶化(初期化)の方向の接線方向に対し、垂直にX
線を入射した際、回折ピークの強度が強くなるような配
向の結晶相とすることによって、高線速性および保存特
性の向上が図られた。
の回折ピークに関する極点図の範囲に、請求項1で指定
された以外の強い回折強度が無いようにすることによっ
て、多結晶で構成される結晶相を均一化でき、高線速
性、繰り返し特性、および保存特性の向上が図られた。
媒体の記録層を、SbとTeと、それ以外の少なくとも
一種以上の元素を添加した構成としたことによって、高
線速性、繰り返し特性、および保存特性の向上が図られ
た。
に記載された記録層中の添加元素の量が、記録層を構成
する全構成元素の10atom%以下であるものとする
ことによって、SbとTeで構成される結晶構造を大き
く崩さずに配向の特性を制御することができた。
g,Auの中から選定された元素を記録層に添加するこ
とによって、良好な配向に結晶化された結晶相を構成で
きた。
a,Inの中から選定された元素を記録層に添加するこ
とによって、良好な配向に結晶化された結晶相を構成で
きた。
の中から選定された元素を記録層に添加することによっ
て、良好な配向に結晶化された結晶相を構成できた。
i、V、Cr、Mn、Fe、Co、Niの中から選定さ
れた元素を記録層に添加することによって、良好な配向
に結晶化された結晶相を構成できた。
b、Mo、Tc、Ru、Rh、Pdの中から選定された
元素を記録層に添加することによって、良好な配向に結
晶化された結晶相を構成できた。
測定において、所定の条件下において得られる回折ピー
クの最大値Imaxと、最小値Iminとしたとき、Imin/
Imax>0.5を満足させるような配向の結晶相とした
ことによって、無配向の状態とすることができ、多結晶
を巨視的に均一化でき、光学記録媒体の高線速性、繰り
返し特性および保存特性の向上が図られた。
0.5以上を満足する上記回折ピーク強度の領域の数
が、光ディスクの360°の回転の範囲において、2以
下であることにすることによって、多結晶で構成される
結晶相をある一定方向に配向でき、高線速性、繰り返し
特性および保存特性を比較的良好にすることができた。
SbとTeと、それ以外の少なくとも一以上の添加元素
により構成されたものとすることによって、光学記録媒
体の高線速性、繰り返し特性および保存特性の向上が図
られた。
元素の量は、記録層を構成する全構成元素の10ato
m%以下とすることによって、SbとTeで構成される
結晶構造を大きく崩さずに配向の特性を制御することが
できた。
gから選定された元素を記録層に添加することによっ
て、良好な配向に結晶化できた。
a,Inの中から選定された元素を記録層に添加するこ
とによって、良好な配向に結晶化できた。
nの中から選定された元素を記録層に添加することによ
って、良好な配向に結晶化できた。
Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、G
d、Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luの中か
ら選定された元素を記録層に添加することによって、良
好な配向に結晶化できた。
示す。
概略図を示す。
測定結果を示す。 (b) 実施例1における試料(b)の極点図測定結果
を示す。 (c) 実施例1における試料(c)の極点図測定結果
を示す。 (d) 実施例1における試料(d)の極点図測定結果
を示す。 (e) 実施例1における試料(e)の極点図測定結果
を示す。
条件図を示す。
ーク測定結果を示す。 (g) 実施例2における試料(g)の回折ピーク測定
結果を示す。 (h) 実施例2における試料(h)の回折ピーク測定
結果を示す。 (i) 実施例2における試料(i)の回折ピーク測定
結果を示す。 (j) 実施例2における試料(j)の回折ピーク測定
結果を示す。
Claims (17)
- 【請求項1】 記録層が非晶相と結晶相とを相転移する
相変化型の光学記録媒体であって、 上記記録層は、基板上にスパッタすることにより形成さ
れたものであり、電磁波の照射により上記基板面を回転
させながら結晶化した上記記録層において、 下記の条件を有する結晶相となる材料であることを特徴
とする光学記録媒体。 (条件)下記の回折ピークが、角度Φ(基板の周方向の
回転角度)と、角度Ψ(基板の傾斜角度)とを変化させ
て得られる下記に定義された極点図測定において、Ψが
70°以上でΦ=85〜95°もしくはΦ=265〜2
85°に極大値を持つこと。(但し、回折ピークとは、
銅のKα線を入射X線の光源に用いたX線回折スペクト
ルにおいて、面間隔d=2.97〜3.3Åの(X線の
入射角度θが円盤面からθ=13.5〜15度で、その
回折の角度が2θ=27〜30度である)回折ピークを
意味し、極点図測定とは、入射X線及び試料の回折位
置、およびX線の検出の光学系を含む面と円盤面のなす
角度をΨとし、なす角度が垂直のときΨ=0°、平行の
ときΨ=90°と定義し、Ψ=0°での入射X線の方向
と円盤面の接線方向のなす角度をΦ=0°と定義した場
合、ΨとΦを変化させて回折ピークの強度変化を測定す
る極点図測定を意味する。) - 【請求項2】 上記請求項1における回折ピークの極大
値の強度をIAとし、上記極点測定の範囲における他の
極大値の強度をIBとすると、上記他の極大値全てにつ
いて、以下の条件を満足する結晶相となる材料であるこ
とを特徴とする光学記録媒体。 0.7>IB/IA - 【請求項3】 上記請求項2の光学記録媒体において、
上記記録層は、SbとTeと、それ以外の少なくとも一
種以上の添加元素を含有する構成を有することを特徴と
する光学記録媒体。 - 【請求項4】 上記請求項3の光学記録媒体において、
上記添加元素の量が、上記記録層を構成する全構成元素
の10atom%以下であることを特徴とする光学記録
媒体。 - 【請求項5】 上記請求項3の光学記録媒体において、
上記添加元素は、1B族の中から選定された少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項6】 上記請求項3の光学記録媒体において、
上記添加元素は、3B族の中から選定された少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項7】 上記請求項3の光学記録媒体において、
上記添加元素は、4B族の中から選定された少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項8】 上記請求項3の光学記録媒体において、
上記添加元素は、3d元素(3d軌道が電子で充たされ
ていく主遷移元素)の中から選定された、少なくとも一
の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項9】 上記請求項3の光学記録媒体において、
上記添加元素は、4d元素(4d軌道が電子で充たされ
ていく主遷移元素)の中から選定された、少なくとも一
の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項10】 非晶相と結晶相の間を相転移する相変
化型の光学記録媒体であって、 記録層を有しており、該記録層は、基板上にスパッタす
ることにより形成されたものであり、電磁波の照射によ
り上記基板を回転させて結晶化した上記記録層におい
て、 下記の条件を有する結晶相となる材料であることを特徴
とする光学記録媒体。 (条件)下記の回折ピークが、基板面と略平行にX線を
入射し、回折したX線を円盤面の概略平行に検出する円
盤面の面内回折において、試料を360°回転させなが
ら、上記の回折ピークの強度Iを測定したときに、下記
の関係が成り立つこと。 Imin/Imax>0.5 Imin:360度の回転の範囲における最小値 Imax:360度の回転の範囲における最大値 但し、回折ピークとは、銅のKα線を入射X線の光源に
用いたX線回折スペクトルにおいて、面間隔d=2.9
7〜3.3Åの回折ピーク(X線の入射角度θが基板面
からθ=13.5〜15度で、その回折の角度が2θ=
27〜30°)を意味する。 - 【請求項11】 請求項10に示された上記条件におけ
る測定において、(Imax×0.5)以上を満足する上
記回折ピークの強度の領域の数が、360°の回転の範
囲で、2以下であることを満足する結晶相となる材料に
より、上記記録層が形成されてなることを特徴とする光
学記録媒体。 - 【請求項12】 請求項10もしくは請求項11の光学
記録媒体において、上記記録層を構成する元素が、Sb
とTeと、それ以外の少なくとも一種以上の添加元素を
含有する構成を有することを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項13】 請求項12の光学記録媒体において、
上記添加元素の量が、上記記録層を構成する全構成元素
の10atom%以下であることを特徴とする光学記録
媒体。 - 【請求項14】 請求項12の光学記録媒体において、
上記添加元素は、1B族の中から選定された少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項15】 請求項12の光学記録媒体において、
上記添加元素は、3B族の中から選定された少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項16】 請求項12の光学記録媒体において、
上記添加元素は、4B族の中から選定された少なくとも
一の元素であることを特徴とする光学記録媒体。 - 【請求項17】 請求項12の光学記録媒体において、
上記添加元素は、希土類元素の中から選定された元素を
少なくとも一の元素であることを特徴とする光学記録媒
体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002007657A JP2003208732A (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 光学記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002007657A JP2003208732A (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 光学記録媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003208732A true JP2003208732A (ja) | 2003-07-25 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002007657A Pending JP2003208732A (ja) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | 光学記録媒体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003208732A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009520372A (ja) * | 2005-12-20 | 2009-05-21 | ユニバーシティ、オブ、サウサンプトン | 相変化メモリ材料、デバイスおよび方法 |
KR100967971B1 (ko) | 2007-04-26 | 2010-07-07 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 스퍼터링 필름 형성 방법, 전자 장치 제조 방법 및스퍼터링 시스템 |
-
2002
- 2002-01-16 JP JP2002007657A patent/JP2003208732A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009520372A (ja) * | 2005-12-20 | 2009-05-21 | ユニバーシティ、オブ、サウサンプトン | 相変化メモリ材料、デバイスおよび方法 |
US8624215B2 (en) | 2005-12-20 | 2014-01-07 | University Of Southampton | Phase change memory devices and methods comprising gallium, lanthanide and chalcogenide compounds |
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KR100967971B1 (ko) | 2007-04-26 | 2010-07-07 | 캐논 아네르바 가부시키가이샤 | 스퍼터링 필름 형성 방법, 전자 장치 제조 방법 및스퍼터링 시스템 |
US7857946B2 (en) | 2007-04-26 | 2010-12-28 | Canon Anelva Corporation | Sputtering film forming method, electronic device manufacturing method, and sputtering system |
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