JP2004206851A - Optical information recording medium and its recording method - Google Patents

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将紀 加藤
Katsuyuki Yamada
勝幸 山田
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045Recording
    • G11B7/00456Recording strategies, e.g. pulse sequences

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical information recording medium (particularly, a CD-RW) which can perform high-speed direct overwrite, and to provide its recording method. <P>SOLUTION: In the optical information recording medium, at least a recording layer and a reflecting layer are stuck on a transparent substrate. The optical information recording medium records, erases and/or rewrites information by forming/erasing a recording mark on/from the recording layer by irradiating condensed light and performing scanning with the light. The recording layer contains an alloy or an intermetallic compound using Ga, Ge, Sb, and Te as main components and represented by the following formula, Ga<SB>x</SB>Ge<SB>y</SB>(Sb<SB>z</SB>Te<SB>1-z</SB>)<SB>1-x-y</SB>, where, x, y, z represent an atomic ratio, and a positive real number, less than 1; 0.02≤x≤0.06; 0.01≤y≤0.06; 0.80≤z≤0.86; x≥y; x+y≤0.1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相変化型光情報記録媒体、特にCD−RWとその記録方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】
コンパクトディスク(CD)やDVDでは、媒体に照射した光の反射光の強度変化により情報を再生する。再生専用の光ディスクの場合は、上記の強度変化を、基板上に凹凸を作ることにより反射光の位相差を生じさせ干渉させることにより実現している。
一方、記録型の媒体の場合は前述の反射光の強度変化は、媒体の基板上に形成されている記録層の微小領域に光学特性の異なる領域を形成することで実現している。記録層の具体的な材料としては、CD Recordable(CD−R)やDVD+R(DVD Recordable)の有機色素記録層、CD ReWritable(CD−RW)やDVD+RW(DVD ReWritable)の相変化記録層などがある。
何れの例においても、集光した光を記録層近傍に照射することで、微小領域に状態変化を生じさせ、その領域の光学特性の差により、位相差や強度差を発生させて情報を記録することになる。
【0003】
上記の相変化材料を記録層に用いた場合は、記録に結晶−アモルファス間の可逆的な相変化を利用するため、記録マークを形成することが可能であると同時に消去も可能となっている。従って、書換え可能な光情報記録媒体を実現することができる。また、結晶−アモルファス相転移は材料の急冷、徐冷の熱履歴によって相をコントロールできるため、照射する光の強度変調によって記録、消去が可能であることから、記録装置を安価に作製できるという利点がある。更に、記録された媒体は再生専用の装置で再生可能であることから広く普及してきている。
近年、電子情報の大容量化、情報処理の高速化の需要に伴い、光ディスクにも大容量化と高速化の要求が高まってきている。これらの需要に対応するためには、記録媒体の高密度化が最も有効な手段である。媒体の高密度化を実現する方法としては、記録再生に用いる光学系の変更(高NA化、短波長化)や、変調方式の変更などがあり、その例としてCDからDVDへの移行が挙げられる。しかし、高密度であるDVDは既存のCD再生装置では再生ができなくなってしまう。このような、再生非互換性は配布用の媒体としては大きな問題である。互換性を重視する場合は、高速化が最も大きな課題となる。
【0004】
相変化材料を使用した書き換え型の光情報記録媒体では、色素を用いたライトワンス(Write Once:一度だけの記録が可能である)の媒体と比較すると高速化が非常に困難であるとされている。高速で記録マークを形成させるには色素の場合と同様に高い記録パワーを照射すればよいが、そうすると記録マークを消去することが出来なくなるためである。即ち、高速な走査速度では、消去状態である結晶相を実現するのに必要な「徐冷」の条件を作り出すことが不可能となるためである。
そのため、相変化型の書き換え可能な光ディスクの高速化は、色素を用いた光ディスクに比べ遅れているのが現状である。例えば、CD−Rでは現時点で40倍速(走査速度48m/s、チャンネルビットレート1.6Gbps)、CD−RWでは10倍速(走査速度12m/s、チャンネルビットレート41Mbps)の関係がある。
【0005】
また、本出願前公知の特許文献としては次のようなものが挙げられる。
特許文献1には、記録層材料として、((SbTe1−xGe1−y1−z(ただし、0.7≦x≦0.9、0.8≦y<1、0.88≦z<1、MはIn及び/又はGa)を用いた光学的情報記録用媒体が開示されているが、該数値限定の範囲が広範である上に、実施例はM=Inの場合のみであって、M=Gaの場合の効果確認データは全く示されておらず、本発明で明らかにしたGaの必要性およびGaとInとの大きな違いについても全く記載されていない。更に、本発明の課題である保存信頼性の確保と走査速度20m/s以上の高速でのダイレクトオーバーライト特性の改善には全く言及していない。
特許文献2には、GeSbTeを主成分とし多数の中から選択される任意の金属元素を添加した記録層を有する高速でオーバーライトすることが可能な光学的情報記録用媒体が開示されており、実施例16として、Ga0.06Ge0.06Sb0.68Te0.22を用いたものも記載されているが、ここでいう高速とは請求項31などの記載からみて高々10m/sのことであり、本発明のような20m/s以上の走査速度でのオーバーライト特性の改善については記載されておらず、上記実施例16の合金組成も本発明の数値限定範囲を外れている。更に、本発明で指摘しているGaの有効性については記載も示唆もされていない。
【0006】
特許文献3及び特許文献4には、SbTeを主成分とし多数の中から選択される任意の元素を添加した記録層を有する光学的情報記録用媒体が開示されているが、GaGeSbTe合金については具体的記載が全くない。また、本発明の目的である20m/s以上の走査速度でのダイレクトオーバーライト特性や、本発明で指摘しているGaの有効性については記載も示唆もされていない。
特許文献5には、GaGeSbTeを主成分とする記録層を有する光情報記録媒体が開示されているが、GeTe合金(もしくは金属間化合物)を主体としているため、本発明のSb−Te共融合金に微量の金属元素を添加した材料系とは組成範囲および特性が大きく異なる。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−313170号公報
【特許文献2】
特開2001−56958号公報
【特許文献3】
特開2001−236690号公報
【特許文献4】
特許第3255051号(特開平10−172179号)公報
【特許文献5】
特許第2629749号(特開平1−138634号)公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、現在広く普及している光情報記録媒体、特にCD−RWにおいて、高速でダイレクトオーバーライト可能なもの、およびその記録方法の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、次の1)〜13)の発明(以下、本発明1〜13という)によって解決される。
1) 基板上に少なくとも記録層および反射層が積層されており、集光された光を照射および走査することによって該記録層に記録マークを形成・消去することにより情報の記録、消去および/または書換えが行われる光情報記録媒体において、記録層に、Ga、Ge、Sb、Teを主成分とし、これらの元素の組成比が下記式で表される合金または金属間化合物を含有することを特徴とする光情報記録媒体。
GaGe(SbTe1−z1−x−y
ここで、x、y、zは原子比を表わす1未満の正の実数であり、次の要件を満足する。
0.02≦x≦0.06
0.01≦y≦0.06
0.80≦z≦0.86
x≧y
x+y≦0.1
2) 記録層中のGa、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物の含有量が90原子%以上であることを特徴とする1)記載の光情報記録媒体。
3) Ga、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物が、原子比で0.01〜0.04の範囲のMnを含むことを特徴とする1)又は2)記載の光情報記録媒体。
4) 記録層がAr及びN含有雰囲気中での真空成膜法により形成され、Arの分圧をPAr、Nの分圧をP、媒体の結晶化上限速度をvとし、P/PAr<0.001のときの媒体の結晶化上限速度をvとした場合に、
1.1≦v/v≦1.3
という条件を満足することを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の光情報記録媒体。
5) P/PArと記録層のGe含有量yの比が、次の条件を満足することを特徴とする4)記載の光情報記録媒体。
1≦(P/PAr)/y≦1.5
6) 記録、消去および/または書換えの走査速度がプリフォーマットされており、該走査速度が9.6〜33.6m/sであることを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の光情報記録媒体。
7) 反射層がAg或いはAgを95モル%以上含有する合金からなることを特徴とする1)〜6)の何れかに記載の光情報記録媒体。
8) 記録層からみて基板側および/または反射層側に、記録層に隣接した酸化物を主成分とする層を有し、その膜厚が1〜5nmの範囲にあることを特徴とする1)〜7)の何れかに記載の光情報記録媒体。
9) 高出力レーザーを走査速度1〜2.5m/sの範囲で照射および走査することにより初期化(媒体を使用する前に媒体の情報記録領域の記録層を結晶化状態にする操作)が行われたことを特徴とする1)〜8)の何れかに記載の光情報記録媒体。
10) Ga、Ge、Sb、Teを主成分とし、これらの元素の組成比が下記式で表される合金または金属間化合物を含有することを特徴とする光情報記録媒体製造用のスパッタリングターゲット。
GaGe(SbTe1−z1−x−y
ここで、x、y、zは原子比を表わす1未満の正の実数であり、次の要件を満足する。
0.02≦x≦0.06
0.01≦y≦0.06
0.80≦z≦0.86
x≧y
x+y≦0.1
11) Ga、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物の含有量が90原子%以上であることを特徴とする10)記載のスパッタリングターゲット。
12) Ga、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物が、原子比で0.01〜0.03の範囲のMnを含むことを特徴とする10)又は11)記載のスパッタリングターゲット。
13) 高出力レーザーを走査速度1〜2.5m/sの範囲で照射および走査することにより初期化(媒体を使用する前に媒体の情報記録領域の記録層を結晶化状態にする操作)を行うことを特徴とする1)〜9)の何れかに記載の光情報記録媒体の初期化方法。
14) 記録マークの形成を、照射強度PがP=PwのパルスとP=Pbパルスを交互に照射及び走査することで行い、基本クロック周期Twに対して記録マーク長がnTw(nは自然数)であるとき、P=Pwのパルス数をm(mはn以下の自然数)として、n=2m(nが偶数の場合)またはn=2m+1(nが奇数の場合)の関係がなりたち、記録マークの消去を、P=Peの強度一定の光を照射および走査することで行い、かつPw>Pe>Pbであることを特徴とする1)〜9)の何れかに記載の光情報記録媒体の記録方法。
15) 走査速度が22.4m/s以下、Twが14.4ns以上の場合に、n=m+1とすることを特徴とする14)記載の記録方法。
【0010】
以下、上記本発明について詳述する。
図1に本発明の光情報記録媒体の一例の断面図(模式図)を示す。本発明の光情報記録媒体は、基板(1)上に少なくとも記録層(3)と反射層(5)を有する。記録、消去、再生に使用される光は図の下方にあたる基板側から入射されるため、基板(1)は、記録、書き換え、再生に用いる光の波長領域で透過率が高く、かつ強度の高いものが好ましい。このような基板材料としては、ガラス、セラミクス、樹脂が例として挙げられるが、強度およびコスト、生産性を考慮すると樹脂製の基板を用いることが好ましく、更に強度や複屈折率の低さを考慮すると、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂が特に好ましい。
基板上には記録、再生に用いる光の案内溝(グルーブ)を設けてもよい。案内溝の形状即ち溝深さ、溝幅は記録・再生に使用する光の波長、集光に用いる対物レンズの開口数(NA)や収差などによって最適化される。例えば、波長780nm、NA0.50の光学系を用いるCD−RWでは、溝幅は500〜650nm、溝深さは30〜50nmが好ましく、更に好ましくは、溝幅580〜610nm、溝深さ32〜44nmである。グルーブは蛇行していても良く、その蛇行(ウォブリング)にプリフォーマットされたアドレス情報をエンコードしてもよい。アドレスのプリフォーマットとしては、ウォブリングを周波数変調させるCD−R/RWのATIP(Absolute Time in Pregroove)やウォブリングに位相変調を加えるDVD+RW/RのADIP(Address in Pregroove)がある。
【0011】
記録層(3)としては、GaGeSbTeを主成分とする合金または金属間化合物を用いる。記録層中に占める該合金または金属間化合物の割合は90原子%以上が好ましく、更に好ましくは96原子%以上である。それ以上に不純物または添加物が添加されると、十分な再結晶化速度を得ることが困難になるため、高い走査速度での消去性を悪化させる原因となる。更に、上記合金または金属間化合物は、Ga、Ge、Sb、Teの組成を
GaGe(SbTe1−z1−x−y
で表したとき(x、y、zは原子比を表わす1未満の正の実数)、x、y、zが、次の要件を満たすようにする必要がある。
0.02≦x≦0.06
0.01≦y≦0.06
0.80≦z≦0.86
x≧y
x+y≦0.1
【0012】
本発明の記録層材料はSbTeの共融混合物組成であるSb0.7Te0.3が基本材料となる。この材料系ではSbとTeの比率である上記zの値を調整することによって基本的な媒体の特性を制御することができる。zを大きくすることにより、再結晶化速度を向上させ、高い走査速度領域でも結晶化が容易になるため、高速でのアモルファスマークの消去が可能となり、ダイレクトオーバーライト(即ち、消去動作を含まないオーバーライト)が可能となる。コンパクトディスクの24倍速に相当する28.8〜33.6m/sでダイレクトオーバーライト可能とするためには、zを上記の範囲とすることが必要であり、更に好ましくは0.815以上である。一方、zが大きくなると、高速でのオーバーライト特性は良好になるが、アモルファスマークの安定性が著しく低下する。この現象は後述する添加元素を加えた場合でも顕著であるから、70℃で1000時間以上の保存寿命を確保するためには、上記のzの上限値を超えてはならない。(この知見は、従来のCD−RW即ち10倍速相当のCD−RWではzは0.7〜0.75が最適であるとされているのと明瞭に異なる。)
【0013】
また、SbTeに添加元素を加えることで、アモルファスマークの安定性を向上させることができる。SbTe共融混合物に添加元素を加えて実用化された例としては、Ge、Inを添加したGeInSbTe合金、Ag、Inを添加したAgInSbTe合金、Ag、Ge、Inを添加したAgGeInSbTe合金などが挙げられる。しかし、これらの記録層材料系では組成比率zを高めに設定し、結晶化速度を向上させると保存信頼性が著しく低下するという問題があった。即ち、記録時の走査速度が14m/s以下の領域では良好な特性を示すが、それ以上の走査速度に対する対応は非常に困難であった。
【0014】
また、AgInSbTe系、GeInSbTe系、AgGeInSbTe系の場合はInの添加量を増加させることで、結晶化速度と保存信頼性の両立を図ることは可能であるが、In量が増加すると結晶化温度が上昇し、高出力レーザーでの初期化が非常に困難になるという問題があった。このような結晶化温度が高い記録材料の場合は、媒体の反射率変動が大きくなり、再生信号のノイズ成分が載ってしまい、結果としてジッタの上昇やエラーの増加につながり、媒体の信頼性を低下させる要因となってしまう。
これらの課題を解決する手段としては、Inを同属元素のGaに置換することが効果的である。これにより、結晶化速度を高くできると共に結晶化温度の上昇を抑えることができる。そして、コンパクトディスクの24倍速相当の28.8m/s(または基準線速度を1.4m/sとした場合、33.6m/s)での記録が可能となり、結晶化温度を200℃以下に抑えることができ、初期化を容易にすることができる。
【0015】
以上のことから、高速記録と初期化の容易性を両立させるためにはGaSbTe記録層が有効であることが分る。しかし、記録マークの安定性が低いという課題が残る。即ち、記録されたアモルファスマークを70℃の環境下に放置すると、1000時間以内にマークが結晶化して消えてしまうという現象が発生する。
この課題を解決する手段としては、Geの添加がある。Geを添加することで、結晶化の温度依存性を高くすることが可能となり、200℃以上の高温での結晶化速度を向上させつつ、70℃近傍での結晶化速度を遅くすることが可能となる。これにより、高速での優れた消去性(即ちオーバーライト特性)と記録マークの安定性を両立させることが可能となる。
Ga、Geの組成比率x、yは、前述の範囲にあることが必要である。また、x+y≦0.1であることが必要である。Ge、Gaを過剰に添加すると記録層の光吸収率が高くなるため、結果として媒体の反射率を著しく低下させてしまう。その結果、再生信号の絶対的な振幅が不足し、媒体の信頼性を低下させてしまう。
【0016】
GaGeSbTe記録層に微量の元素を添加することで、高速記録でのダイレクトオーバーライト特性を改善することができる。添加元素はGaGeSbTeに対して10原子%未満とすることが好ましく、更に好ましくは4原子%以下である。添加元素として、Ag、Dy、Mg、Mn、Se、Snを微量加えることにより、記録層の結晶化速度を微調整することができる。特にMnは、前述のGaの効果と同様に結晶化速度を向上すると同時に結晶化温度を低くすることが可能なため、高速でのダイレクトオーバーライト特性を改善すると同時に、初期化(記録層を成膜後に結晶化を行う操作)を容易にすることができる。Mnの添加量は1〜4原子%(原子比で0.01〜0.04)とすることが好ましく、更に好ましくは1〜3原子%である。
【0017】
記録層の膜厚は、記録感度やオーバーライト特性等に関係する熱的特性と変調度や反射率などの光学的特性から最適値を設定する。適切な膜厚の範囲としては10〜25nmであり、更に好ましくは12〜18nmの範囲である。この範囲に設定することで20m/s以上の高速記録において良好なオーバーライト特性を実現できる。
記録層の形成には任意の方法を用いることができるが、不純物の混入や樹脂基板への成膜可能である点から真空成膜法(気相法)が好ましい。真空成膜法としては、スパッタリング法、蒸着法、CVD(Chemical VaporedDeopsition)法、イオンプレーティング法などがあるが、生産性を考慮するとスパッタリング法が好ましい。
スパッタリング法を用いる場合、ターゲットの元素組成と成膜された薄膜の元素組成のずれが小さいいため、ターゲット材料を所望の組成とすることで、容易に目的の組成の薄膜を得ることができる。ターゲットは、構成元素の純物質を目的の組成比率で混合・固溶させて合金ターゲットを作成しても良いし、合金または純物質の微粒子を焼結させることにより作成しても良い。焼結させる場合は、ターゲットの密度が高いほどスパッタリングレート(単位時間当りに成膜される膜厚)を高くすることが可能であるため好ましく、90%以上であることが好ましい。
【0018】
更に、本発明の光情報記録媒体は、窒素Nを含有する雰囲気中(通常はNを用いる)で成膜されることが好ましい。成膜方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、スパッタリング法などの真空成膜法が一般に知られているが、本発明ではArとNの混合気体を用いたスパッタリング法を用いるのが最も良い。更に、N雰囲気中で記録層を形成することによって、記録層材料を一層高速記録に適した特性とすることが可能となる。即ち、結晶化上限速度を高めることが可能となる。
ここで、本発明で言う結晶化上限速度の定義について説明する。
媒体の初期化後(初期化の詳細については後述する)の反射率をRとし、媒体に照射パワーPの光を走査速度vで照射した後の反射率をRとする。なお、媒体への光の照射・走査、および反射率Rの測定には、媒体の情報記録に用いるものと同様の光学系を用いることが好ましく、照射パワーPは10〜30mWの範囲であることが好ましい。
R≧Rであれば記録層は結晶化状態であるが、R<Rの場合には、記録層は照射・走査部分がアモルファス状態又はアモルファス状態を含む状態になっている。即ち、反射率の低いアモルファス状態が記録層中に形成されるため平均的な反射率Rは低下すると考えられる。走査速度vを速くすると記録層は急冷状態に近づくため、アモルファス状態になり易くなる。走査速度vと媒体の規格化した反射率R/Rの関係は図9に示す通りとなる。即ち、横軸に示すvが小さいとき、記録層は徐冷状態となって結晶化し、vが大きいときは急冷状態にあるのでアモルファス化しR/Rが低くなる。そして、本発明では、R/R=1となる走査速度vを結晶化上限速度と定義する。
【0019】
このvが高いことは、より速い走査速度でも結晶化が可能であることを意味する。即ち、高速での記録マークの消去が可能となり、高速でのダイレクトオーバーライト(DOW)が可能となる。従って、図9の(a)に対して、図9の(b)ではより高速でのDOWが可能であり、図9の(c)はより低速でのみDOWが可能ということになる。
このvは記録層の結晶化速度と密接な関係があると考えられるため、前述の通り記録層の構成元素組成を変えることで、調整することが可能である。また、記録層の成膜時の雰囲気により調整することも可能である。特に、記録層成膜時のN分圧によって調整するのが容易である。
分圧比P/PArとvの関係を図10に示す。図10に示したように、分圧比を増加させるとvは不連続に上昇する。図10中の分圧比の高いAの領域でのvをv、分圧比の高いCの領域でのvをvとすると、v<vの関係が成り立つ。Aの領域ではvは低く高速でのDOW特性を確保できないが、領域Cではvが高く高速向きとなる。領域Bは、A、Cの混在状態となり、不安定な領域である。
【0020】
ここで特徴的なのは「不連続」に状態が変わることにある。即ち、Nを含有する雰囲気中の成膜によって、記録層の状態が明らかに異なる状態となっている。
本発明の光情報記録媒体においては、結晶化上限速度vが、記録層形成時の雰囲気のN分圧がAr分圧に対して実質上0と見なせる程度、即ちP/PAr<0.001である時の結晶化上限速度vに対して、1.1≦v/v≦1.3の関係にあることが好ましい。v/vが1.1より小さい場合は、結晶化上限速度を上げる効果が少なく、高速記録での特性が若干悪化する。また、1.3を越えると、媒体の低温、即ち室温近傍(20〜60℃)での記録マーク(アモルファスマーク)の安定性を著しく低下させることになり、記録情報の保存信頼性の観点から好ましくない。
また、P/PArの最適値は、記録層のGe組成比によって変わる。Ge組成比が高い記録層材料には、より高いP/PArを設定する必要がある。そこで、前述のGe組成yに合わせて次の条件を満足するような範囲とすることが好ましい。
1≦(P/PAr)/y≦1.5
【0021】
含有雰囲気中での記録層成膜が結晶化上限速度に与える影響は明確になっていないが、記録層の成膜後の組織構造に影響するのではないかと考えられる。
何故ならば、成膜直後の記録層をSIMS分析(Secondary IonMass Spectroscopy分析=2次イオン質量分析)を行うとNが検出されるが、アニールまたは初期化を行った後の記録層中にはNが検出されず、N含有雰囲気中の製膜工程で記録層中に取り込まれたNは、媒体の100℃以下でのアニールや初期化(後述する高出力レーザーを用いた記録層全体の結晶化動作)によって拡散してしまうと見られるからである。
従って、媒体への記録は初期化後に行うことから、媒体の最終的な形態の記録層中にNが含有されている必要は無いことになる。
【0022】
本発明の光情報記録媒体においては、上記記録層の上方即ち基板とは反対側に反射層を設けることが必要である。反射層は基板側から入射した記録光、再生光を反射する機能がある。そのため、反射率の高い材料を用いることが好ましく、高反射率の材料としてはAu、Ag、Cu、Al、或いはこれらの金属を主成分とする合金または金属間化合物が好ましい。これらの材料に加えることができる添加元素としては、Au、Ag、Cu、Al、Pt、Pd、Ta、Ti、Co、Mn、Mo、Mg、Cr、Si、Sc、Hf等の金属が例として挙げられる。
反射層は記録・再生光を反射する光学的な機能と同時に、記録・消去時に記録層近傍にかかる熱を放出する役割がある。高速記録に対応するためには、上記の通り結晶化速度の高い記録層材料を使用する必要があるため、媒体自体を急冷構造とすることが好ましい。即ち、反射層材料として熱伝導率の高い材料を使用することで、再結晶化速度の高い記録層材料でも十分なサイズのマークを形成することが可能となる。熱伝導率の高い材料としてはAgまたはAg合金があり、Ag合金を用いる場合には、Agの含有量が95モル%以上、好ましくは99モル%以上であるものがよい。合金とする場合の添加元素としては、上記の金属を使用できるが、添加量が多いと熱伝導率を著しく低下させてしまうので留意する必要がある。Ag単体を用いる場合は99.99モル%以上の純度のものが好ましい。
反射層は前記記録層と同様に真空成膜法で形成するのが好ましく、膜厚も記録層と同様に熱的特性と光学的特性から決定される。反射層が薄すぎる場合は、記録および再生光が透過してしまい、十分な反射率を得ることができない。また、反射層が厚すぎる場合は、媒体の熱容量が高くなり記録感度が低下してしまう。熱的特性と光学的特性から決定される膜厚の最適値は800〜3000nmの範囲であり、更に好ましくは1000〜2200nmの範囲である。
【0023】
上記記録層の上下に保護層を形成することが好ましい。図1に示す通り、記録層の下部即ち基板側の保護層を下部保護層(2)、記録層の上部即ち反射層側の保護層を上部保護層(4)とする。
下部保護層は記録、消去、書換え(オーバーライト)の時に記録層および記録層近傍に発生する熱から樹脂製の基板を保護するために必要である。また、同時に、光学定数(屈折率)と膜厚を調整することによって、記録層に記録されたアモルファスマークによるコントラストを強める働きもある。
下部保護層の材料としては、高屈折率でかつ高融点(1000℃以上)である材料が好ましく、誘電体を用いるのが一般的である。誘電体としては、金属酸化物、窒化物、硫化物、ハロゲン化物などの化合物やSi、Ge等の無機物も利用できる。また、これらの物質は純物質でも混合物でもよい。
【0024】
上記化合物の例としては、Mg、Ca、Sr、Y、La、Ce、Ho、Er、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Si、Ge、Pbなどの酸化物、硫化物、炭化物が挙げられ、ハロゲン化物の例としては、Mg、Ca、Liのフッ化物などが挙げられる。
特にZnSにSiOを混合した材料が広く利用されている。下部保護層の膜厚は40〜200nmとすることが好ましく、40nmよりも薄いと樹脂基板への熱的ダメージが増加するため好ましくなく、200nmよりも厚いと繰り返し記録時の熱膨張・熱収縮等の熱履歴による機械的損傷(亀裂等)が発生するため好ましくない。また、再生波長で反射光が最小となる膜厚の近傍に設定することが好ましい。従って、最適な下部保護層膜厚は50〜90nmの範囲である。
【0025】
下部保護層は1層でも多層でも構わない。同一の材料を多層とし複数の成膜装置で形成すると、媒体の製造時間を短縮することができ、媒体の製造コストを下げる効果がある。また、記録層に隣接する層に記録層の結晶化を促進する層を設けることで、媒体の初期化マージンを確保することも可能である。結晶化を促進する層としてはBi、GaNなどが一般的であるが、本発明では、酸化物層を設けることが好ましい。酸化物の例としては、Al、SiO、TiO、ZrO、Y、ZnOなどが挙げられる。これらの酸化物は、結晶の格子定数が比較的SbTe系材料のものと近いため、結晶化促進の効果があると考えられている。酸化物層の膜厚としては1〜5nmが適切である。1nmよりも薄いと均一な膜が形成されず、光ディスクの均一性を損ねることになる。また、前述の酸化物層はZnS等の一般的な保護層材料と比較するとスパッタリングレートが1/5以下となることが多い。そのため、結晶化を促進する効果が得られる最低膜厚に設定することが好ましい。
下部保護層を多層化する場合は、保護層全体の膜厚が前記の範囲にあることが好ましく、その比率は光学的特性、熱的特性、生産性等から設定することが可能である。
【0026】
上部保護層は記録層材料の反射層材料中への拡散または反射層材料の記録層材料中への拡散を防止するための界面層としての働きと、熱的特性を制御する働きがある。上部保護層材料としては、前述の下部保護層材料と同じのものを使用することが可能であるが、熱伝導率が低い材料を用いることが好ましい。熱伝導率の高い材料を使用すると熱効率が下がるため、集光したビームを照射したときに、記録層材料中で融点以上の温度に達する体積が小さくなる。そのため、媒体の感度が著しく低下すると同時に、記録マークが小さくなるため十分な再生信号振幅が確保できなくなってしまう。
【0027】
上部保護層の膜厚は5〜50nmの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは10〜23nmの範囲である。上部保護層を多層化することも可能である。
特に、上部保護層材料に硫化物、ハロゲン化物を用い、更に反射層にAgまたはAgを主成分とする合金を用いた場合は、反射層の腐食が発生し易くなり、媒体の保存信頼性を低下させてしまう。このような場合は上部保護層を多層化し、反射層に隣接する層にAg腐食性の低い材料を積層することが好ましい。このような層の材料としては、Si、SiO、SiC、GeN、GaNなどが例として挙げられる。このような層の膜厚としては2〜10nmが好ましく、媒体の反射率を維持するためには2〜5nmの範囲であることが好ましい。2nmよりも薄いと腐食防止の役割を果さないので好ましくない。
また、下部保護層と同様に記録層材料の結晶化を促進する材料を記録層との界面に設けても良い。
【0028】
媒体の基板上に積層された多層膜を物理的および化学的損傷から保護するために図1に示すようなオーバーコート層(6)を設けても良い。オーバーコート層には樹脂材料を用いることが一般的であり、紫外線硬化樹脂、電子線硬化樹脂、熱硬化樹脂等を塗布・硬化することが好ましい。樹脂材料の中では紫外線硬化樹脂が成膜時の媒体へのダメージを低減することが出来るため好ましい。成膜にはディッピング法、スピンコーティング法などが用いられるが、膜厚の均一性からスピンコーティング法を用いるのが好ましい。また、反射層材料にAgまたはAgを主成分とする材料を用いた場合には、Agを腐食しない材料を使用することが好ましい。
光ディスクを物理的損傷と化学的損傷から更に保護するために、オーバーコート層上に更に多層の膜を形成してもよい。
【0029】
上記のようにして作成された媒体の記録層がアモルファス状態である場合には媒体の記録領域を結晶化する初期化が必要となる。初期化方法としては任意のものを用いることができ、例えば高出力レーザーを照射・走査し記録層を結晶化させる方法、媒体全面に光を照射するフラッシュ法などが挙げられる。
高出力レーザーを用いる方法は、対物レンズを用いて記録層近傍にレーザーの照射エネルギーを収束することが出来るため好ましい。更に、高出力レーザーを用いることで、記録層近傍での照射ビーム径を大きくすることと、走査速度を高めることが可能となる。高出力レーザーの出力としては、消費電力で500mW以上が好ましく、更に好ましくは900mW以上である。またビーム形状としては、走査方向に垂直な方向に長い形状とすると1回の走査で初期化される面積が大きいため好ましい。ビームのサイズとしては、走査方向に0.5〜2.0μmが好ましく、走査方向と垂直な方向に50〜300μmが好ましい。ビームの走査速度はビームの幅とレーザー出力によって異なり、ビームの単位面積当りのエネルギー量が高いほど(即ち、ビーム径が小さく出力が高いほど)走査速度を早くできる。走査速度としては、1.0〜12.0m/sの範囲が好ましく、出力900mWのレーザーを用いた場合は、1.0〜2.5m/sが最適である。
また、記録層の成膜をNを含有する雰囲気中で行い結晶化速度を高めた場合には、5.0〜7.0m/sの範囲が適切な走査速度となる。
【0030】
本発明の光情報記録媒体への情報の記録、消去、再生、書換えは集光した光を媒体記録層近傍に照射および走査することで行う。記録、再生にはレーザー光を用いる。レーザーの波長は記録密度等によって選定することができる。例としては780nmのCD、650または660nmのDVDが挙げられる。また集光に用いる対物レンズも波長、記録密度によって決定され、CD−R/RWのNA0.50、DD(ダブルデンシティー)CD−RWのNA0.55、DVD+R/RWのNA0.65などがある。
本発明の光情報記録媒体に記録される情報はPWM(Pulse WidthModulation)を光ディスクに応用したマーク間長、マーク長変調方式で変調された情報を記録する。この変調方式の例としてはコンパクトディスクで採用されている8−14変調(EFM)やDVDで採用されている8−16変調の一種であるEFM+などを例として挙げることができる。
【0031】
媒体への記録は強度変調した光を照射することで行う。強度変調を用いた例としては、特開平9−219021号公報で公開されている手法やオレンジブックパートIIIに記載されている手法を用いることができる。この手法では照射するパワーを3値で変調する。この手法の例を図2に示す。図2(a)は記録すべきアモルファスマークを模式的に表したものである。図はEFM(Eight to Fourteen Modulation)を例として示してあるため、基本クロック周期Twに対してマークの長さは3Tw、4Tw、...11Twである。このマーク長さをnTw(n=3、4、...11)とすると、記録に用いる照射パターン(以下記録ストラテジという)は図2(b)となる。図のように、Pw>Pe>Pbの3値に変調し、かつP=Pwのパルス数がn−1となる。
この記録方法のパラメータはTtop、dTtop、Tmp、dTeraで表される。
【0032】
この記録方法では書き込み時の基本クロック周期が短くなる高速記録ではパルス幅に対してレーザーの応答時間が追いつかない場合が発生する。CDの24倍速相当では基本クロック周期は9.6nsであり、クロック周波数は104MHzとなる。この場合、媒体に十分なエネルギーを印加するためには、レーザーの発光の立ち上がり立下がりの時間が1ns以下である必要がある。
立ち上がり立下がり時間の長いレーザーで高速記録を行う手法として、米国特許5732062号明細書に開示されている様なパルス数を減らす手法がある。即ちnTwのマークを形成するためにm個のパルスを用いる場合、nが偶数の場合はn=2mの関係が成立し、nが奇数の場合はn=2m+1の関係が成立するものである。この記録ストラテジを用いることで、2nsの立ち上がり立下がり時間のレーザーでも24倍速相当の記録が可能となる。
このストラテジの例を図3に示す。図3は図2と同様にEFMの場合である。
【0033】
本発明の光情報記録媒体への記録は、走査速度9.6〜33.6m/sの範囲で行い、記録時の基本クロック周期は9.6〜29.0nsの範囲とする。この記録時の走査速度についての情報は、光情報記録媒体にプリフォーマットしておくことが望ましい。即ち、媒体に情報を記録する以前の状態で上記の記録可能な走査速度範囲についての情報が付加されていることが望ましい。
プリフォーマットの方法としては任意のものを用いることができ、例えば基板にエンボスピットを設ける手法やグルーブの蛇行(ウォブリング)に情報を入れ込む手法のように基板自体にプリフォーマットを行う手法と、記録装置を用いて媒体の一部に記録しておく手法とがある。これらのうち、基板自体に情報をプリフォーマットしておく手法が媒体の生産工程上有利なため好ましいが、エンボスピットを設ける場合は、エンポスピットとグルーブの最適な深さが異なるため、基盤加工または基板を成形するスタンパー加工上問題がある。そのためグルーブのウォブリングにプリフォーマットする手法が最も好ましい。
【0034】
このような例としては、前述のATIPやADIPと同様の手法を用いてアドレス情報の代りに走査速度や適切な記録状態の情報をプリフォーマットする手法がある。ATIPに走査速度の情報をプリフォーマットしている例としては、CD−R、CD−RWにおけるHTS(Higest Testing Speed、最高試験速度)、LTS(Lowest Testing Speed、最低試験速度)があり、ADIPを利用している例としてはDVD+RのMaximum Recording Velocity(最大記録速度)およびReference Recording Velocity(基準記録速度)がある。記録装置はこれらの記録可能な走査速度に関する情報を記録媒体から読み出すことによって、適切な記録走査速度を設定することが可能となる。
上記の走査速度に関する情報は、一意的に決まる形式で記述されていれば良い。上記のATIPにプリフォーマットされているCD−RおよびCD−RWの場合は、基準走査速度の倍数がプリフォーマットされているが、CDの基準走査速度が1.2〜1.4m/sであると明記されているため、プリフォーマット情報から走査速度を特定できる。例えば、プリフォーマットされた走査速度の倍数が「24倍」である場合は、走査速度は28.8〜33.6m/sになる。
また、上記速度領域のうちで、前述のm=n−1の記録ストラテジとn=2m(またはn=2m−1)の記録ストラテジの双方で記録できる領域が存在する必要がある。m=n−1(即ち、n=m+1)の記録ストラテジで記録する範囲は低速記録側に限定されることが好ましく、CDの16倍速相当以下、即ち走査速度22.4m/s以下、基本クロック周期Twが14.4ns以上とすることが更に好ましい。
【0035】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【0036】
実施例1
らせん状の連続グルーブを転写したポリカーボネート製の透明基板に下部保護層、記録層、上部保護層、反射層、オーバーコート層を順次積層し光ディスクを作成した。
基板には外径120mm、厚さ1.2mmのCD−RW用の基板を使用した。基板は射出成形で作成し、スタンパを用いてらせん状の連続グルーブが転写されている。基板に転写されたグルーブの形状をAFM(原子間力顕微鏡)で測定したところ、溝幅は620nm、溝深さは40nmであった。グルーブは蛇行(ウォブリング)しており、蛇行は線速1.2m/sで走査したときに平均周波数が22.05kHzとなるようにした。また、ウォブリングは周波数変調を用いてアドレス情報がプリフォーマットされており、変調方式およびアドレス情報はCD−RWの国際標準規格である通称オレンジブック パートIII ヴォリューム2 ヴァージョン1.1(Recordable Compact DiscSystems Part III volume 2 version 1.1)に準拠するものとした。
媒体の記録および再生の信頼性を確保するために基板の複屈折を記録・再生波長である780nmにおいて40nm以下となるように調整した。複屈折は射出成形時に樹脂射出速度および金型の温度調整をすることで最適化を行った。
更に、以下に説明する各層を成膜する前に60℃で12時間アニールし、基板に吸着または取り込まれた水分を十分に取り除いた。
上記の透明基板上にZnSとSiOの混合物からなる下部保護層を設けた。ZnSとSiOの組成比はモル比で80:20とした。成膜には真空成膜法の一種であるRFマグネトロンスパッタリング法を用いた。スパッタリングガスには一般的な不活性ガスであるArを用い、スパッタリングの高圧電源の出力を4kWとし、Arガスの流入量を15sccmとした。下部保護層の膜厚は75nmとした。
下部保護層上に、次の組成式で表される材料からなる記録層を形成した。
GaGe(SbTe1−z1−x−y
式中、x、y、zは原子比であり、その値は次の通りである。
x=0.038
y=0.030
z=0.815
成膜はGaGeSbTe合金ターゲットを用いたDCマグネトロンスパッタリング法で行った。スパッタリングガスにはArを用い、その流入量は20sccmとし、スパッタパワーを400Wに設定した。記録層の膜厚は16nmに設定した。
記録層上に更に上部保護層を形成した。上部保護層材料は下部保護層材料と同一の材料を用いた。成膜も同様にArガスを用いたRFマグネトロンスパッタリング法を用いた。但し、スパッタリングパワーを1.5kWに設定した。その膜厚は18nmとした。
上部保護層上にAgの硫化を防止するために、膜厚4nmのSiを成膜した。Siは純度99.99%のものを用いた。成膜には記録層と同様にDCマグネトロンスパッタリング法を用た。成膜時のスパッタリングパワーは0.5kWに設定した。
Si層の上にAg反射層を形成した。成膜は純度99.99%以上のターゲットを用いてDCマグネトロンスパッタリング法で行った。スパッタリングチャンバーへのAr流入量は20sccmとし、スパッタリングパワーは3kWに設定した。反射層の膜厚は140nmとした。
上記5層の薄膜の膜厚は、何れも分光エリプソメーターを用いて光学的に測定した値である。また、成膜は枚葉式のスパッタリング装置を用いたため、下部保護層から反射層までを成膜する間に大気に暴露されないように設定し、記録層の酸化等の化学反応やガスの吸着を防止した。
反射層上に市販の光ディスク用コーティング材(大日本インキ製UV硬化樹脂SD318)を用いてオーバーコート層とした。成膜はスピンコーティング法で塗布し、UVランプで照射して硬化させた。オーバーコート層の膜厚は光ディスク内周部で8μm、光ディスク外周部で14μmであった。
【0037】
完成した光ディスクの記録層はスパッタリング後の急冷状態にあり、全面アモルファス状態となっているため、高出力レーザーを照射および走査することで、初期化を行った。高出力レーザーは出力900mWのものを用いた。レーザーのビーム形状は、光ディスクの記録層近傍に集光され楕円となるように対物レンズを調整している。楕円は走査方向(即ちディスクの周方向)に短くなるようにした。つまり、楕円の短軸と走査方向が一致するように調整した。ビームの大きさはピーク強度の1/eとなる(eは自然対数の底である)位置をビームのエッジとしたとき、短軸で1μm、長軸で90μmであった。このビームを走査速度2m/sでらせん状に走査することで光ディスク全面を初期化した。このとき、螺旋のピッチ(1回転あたりの半径方向のずれ量)は45μmに設定し、レーザービームが2回走査するように設定した。
初期化が終了した光ディスクはオレンジブックパートIIIに記載される機械特性と未記録信号特性を満足する、未記録状態のCD−RWとなった。
完成した光ディスクに実際に記録およびオーバーライトを行い、記録信号特性を評価した。信号特性の評価にはパルステック工業株式会社製光ディスク評価装置DDU1000を用いた。その光ピックアップの仕様はNA0.50、λ=789nm、最大射出パワー35mWである。光ディスクの回転数は最大6000rmpであり、コンパクトディスクの30倍速相当の評価が可能である。
記録ストラテジとして、図4に記載したものを用いた。即ちパルス数をm、記録するマークを基本クロック周期nTで表したとき、パルスの発光周期がnT/mとなるようにした。ストラテジの各パラメータは以下の通りに設定した。なお、図中のTはTwと同じ意味である。
Tmp=1.0T
Tmp′=1.6T
Td1=0.5T
Td2=0T
δ=0.125T
走査速度=28.8m/s(CDの24倍速相当)
基本クロック周期T=9.64ns
また、記録パワーPw、Pe、Pbは以下の通り設定した。
Pw=33mW
Pe=11mW
Pb=0.5mW
なお、記録する情報としてはEFMのルールに準拠したパターンを記録した。また、記録は1回からダイレクトオーバーライト1000回まで行った。
同一の装置で走査速度を1.2m/s(CDの1倍速相当)に設定し、記録信号の評価を行った。評価項目は11T変調度、3Tマークジッタ、3Tスペースジッタである。CD−RWの標準規格では次のように規定されている。
11T変調度:0.55〜0.70
ジッタ:35ns以下
作成した光ディスクの測定結果を図5に示すが、図から分るように、繰り返し記録回数1〜1000回に渡って標準規格を満足する良好な結果となった。
【0038】
上記の評価を行った光ディスクと同一の光ディスクを用い、記録ストラテジの各パラメータおよび記録パワーPw、Pe、Pbを次のように変更した点以外は、上記の場合と全く同様にして記録し信号特性の評価を行った。
Tmp=0.5T
Tmp′=0.8T
Td1=0.5T
Td2=0T
δ=0.125T
走査速度:9.6m/s(CDの8倍速相当)
基本クロック周期T:28.9ns
Pw=30mW
Pe=10mW
Pb=0.5mW
測定結果を図6に示すが、図から分るように、繰り返し記録回数1〜1000回に渡って標準規格を満足する良好な結果となった。
更に上記と同一の光ディスクを80℃、85%RH環境下に300時間放置した後に、記録部分の3Tジッタを測定した。その結果35ns以下であり、十分な保存信頼性が確保されていることを確認した。
以上の結果から明らかなように、CDの8〜24倍速でダイレクトオーバーライト可能であり、保存信頼性も十分なCD−RWディスクを得ることが出来た。
【0039】
比較例1
記録層材料の組成を以下の通りに変更した点以外は、実施例1と同様の手法で光ディスクを作成し、実施例1と同様にして初期化した。
x=0.029
y=0.039
z=0.820
しかし、この光ディスクは、未記録状態で再生信号上にノイズが発生し、また実施例1の走査速度=28.8m/sの場合と同様にして記録し評価を行ったところ、1回目の記録でジッタが35nsを超えてしまい規格外となった。Geの添加量がGaの添加量を超えている(x<y)ため、結晶化温度が高く、均一な結晶相を作ることが出来なかったものと考えられる。
【0040】
比較例2
記録層材料の組成を以下の通りに変更した点以外は、実施例1と同様の手法で光ディスクを作成した。
x=0.016
y=0.049
z=0.793
また、初期化についても、走査速度を4.0m/sに設定した点以外は実施例1と同様にして行った。
この光ディスクに対し、記録ストラテジの各パラメータおよび記録パワーPw、Pe、Pbを次のように変更した点以外は、実施例1と同様にして記録し信号特性の評価を行った。
Tmp=1.0T
Tmp′=1.6T
Td1=0.5T
Td2=0T
δ=0.125T
走査速度=28.8m/s(CDの24倍速相当)
基本クロック周期T=9.64ns
Pw=30mW
Pe=10mW
Pb=0.5mW
その結果、1回目の記録では、3Tスペースジッタ20ns、3Tマークジッタ19nsと良好な結果を示した。しかし、2回目の記録(オーバーライト)では、スペースジッタ、マークジッタ共に42ns程度となった。従って、CDの24倍速相当ではオーバーライト不可であることを確認した。
【0041】
実施例2
記録層材料の組成を以下の組成式の通りに変更した点以外は、実施例1と同様の手法で光ディスクを作成した。
〔GaGe(SbTe1−z1−x−y1−wMn
で表されるとき、
x=0.038
y=0.030
z=0.815
w=0.02
また、初期化についても、走査速度を2.5m/sに設定した点以外は実施例1と同様にして行った。
この光ディスクに対し、実施例1と同様に記録し評価を行った結果について、走査速度28.8m/sの場合を図7に示し、走査速度9.6m/sの場合を図8に示したが、図から分るように、何れも良好な結果が得られ、記録層にMnを添加することで、より高い走査速度で良好な特性を確保することができた。
【0042】
実施例3
下部保護層と記録層の間に、ZrO(77モル%)、TiO(20モル%)、Y(3モル%)からなる酸化物層を設けた点以外は、実施例1と同様にして光ディスクを作成した。成膜は、下部保護層と同一の手法であるRFマグネトロンスパッタリング法を用いた。
この光ディスクを、走査速度を2.5m/sに設定した点以外は実施例1と同様にして初期化し、未記録状態での再生信号上のノイズを調べたところ、実施例1の光ディスクとほぼ同等であった。また、実施例1の走査速度=28.8m/sの場合と同様にして記録し評価を行ったところ、1回目の記録ジッタも23nsと良好な結果となった。
従って、酸化物層を記録層に隣接して設けることで初期化の走査速度を上げられることが確認できた。
【0043】
比較例3
記録層材料の組成を以下の通りに変更した点以外は、実施例1と同様の手法で光ディスクを作成した。
x=0.072
y=0.029
z=0.790
(x+y=0.11)
この光ディスクを、走査速度を2.0m/sに設定した点以外は実施例1と同様にして初期化した。
得られたディスクは反射率が低く、未記録状態で0.14となり、標準規格の0.15以上0.25以下を満足することが出来なかった。
また、実施例1の走査速度=28.8m/sの場合と同様にして記録し評価を行ったところ、2回目の記録でのジッタが50nsを超えてしまい特性を確保することができなかった。
これは、x+yが0.1を超えたため記録層の吸収係数が高くなり、反射率が低下し、その結果良好なオーバーライトジッタを確保できなかったものと考えられる。
【0044】
比較例4
記録層材料の組成を以下の通りに変更した点以外は、実施例1と同様の手法で光ディスクを作成し、実施例1と同様にして初期化した。
x=0.048
y=0.031
z=0.863
この光ディスクに対し、実施例1の走査速度=28.8m/sの場合と同様にして記録し評価を行ったところ、11T変調度が0.42となったため、十分な再生信号振幅を得ることが出来なかった。
【0045】
実施例4
初期化の条件を下記のように設定した点以外以外は、実施例1と同様の手法で光ディスクを作成した。
初期化パワー:900mW
走査速度:3.0m/s
1回転あたりの半径方向の移動量:20μm
この光ディスクに対して、実施例1の走査速度=28.8m/sの場合と同様にして記録し評価を行った。その結果、10回のオーバーライト後のジッタが30nsと良好な結果となった。一方、未記録状態での再生信号に結晶の微細構造によるノイズが発生したため、1回目の記録でのジッタが32nsとなり、実施例1〜3と比較すると高い値となった。
【0046】
比較例5
実施例1と同様の手法で光ディスクを作成した。但し、記録層材料として下記の組成式で表されるInGeSbTeを用いた(GaをInに置換した)。
InGe(SbTe1−z1−x−y
式中、x、y、zは原子比であり、その値は次の通りである。
x=0.035
y=0.02
z=0.802
作成したディスクに対して実施例1に記載した方法で1回記録し、温度80℃、相対湿度85%環境下に300時間放置した。その結果、環境試験前のジッタ23nsに対して、試験後のジッタは42nsと大幅に悪化した。
同一のディスクに対して、実施例1に記載の方法で走査速度28.8m/sで2回記録(即ち1回オーバーライト)を行ったところ、ジッタは45nsとなり、規格を大幅に越えた結果となった。
上記の結果から、GaをInに置換した場合は、保存信頼性およびオーバーライト特性が達成できないことが明らかになった。
【0047】
実施例6
記録層の成膜スパッタリング条件および初期化条件を以下のように変更した点以外は、実施例1と同様の手法を用いて光ディスクを作成した。
記録層の成膜については、スパッタリングガスとしてArを用い、その流入量を20sccmとし、スパッタリングパワーを400Wに設定した。更に、スパッタリングチャンバーに純度99.99%の窒素ガスを導入した。窒素ガス流量はマスフローを用いて制御した(流量を調整することで記録層中に取り込まれるNを調整することができる)。流量は0〜1.0sccmの範囲で調整し、チャンバー内のArの分圧PArおよびNの分圧Pをマススペクトルアナライザで測定することによりP/PArを定量化した。
初期化は次のような条件で行った。
初期化パワー :900mW
走査速度 :5.0m/s
1回転当りの移動量:20μm
以上のようにして作成したディスクは、実施例1と同様に未記録状態でオレンジブック規格を満足するものとなった。また、完成したディスクをSIMS分析したが、記録層中に元素Nは検出されなかった。
次に完成したディスクの結晶化上限速度の測定を行った。測定にはパルステック工業(株)製の光ディスク評価装置DDU1000を用いた。光ピックアップの仕様はNA0.50、λ=789nmであり、測定時のパワーは0.7mWとし、照射パワーPは20mWとした。
分圧比P/PArと結晶化上限速度の測定結果を図11にGe=3%の場合として示すが、分圧比0.035以上で結晶化上限速度が大きく上昇しているのが分る。
更に、CDの24倍速相当(走査速度28.8m/s、クロック周波数103.7MHz)で10T−10Tの単一パターンを記録した。記録方法は、実施例1と同様の方法を用いた。記録したパターンを、CDの1倍速(走査速度1.2m/s)で再生し、CN比をスペクトルアナライザで測定した。
図12にV/VとCN比の測定結果をGe=3%の場合として示す。図から分るように、V/Vが1.1以上のとき、CN比は55dBを超える高い値となった。
更に、ダイレクトオーバライトの容易さを判断する特性として、消去比を測定した。ここでいう消去比とは次のように測定される「S0/S」のことである。即ち前述のCN比の測定と同様にして媒体に10T−10Tの単一パターンを記録してCN比を測定し、その測定値をS0とする。次いで記録した部分に、P=10mWで1度だけ照射及び走査し記録マークの消去動作を行った後、記録した部分のCN比を測定し、その測定値をSとする。Sが高いほど、消去できていないマークが残っていることを意味する。つまりS0/Sが高いほど記録マークの消去性が高いことになり、ダイレクトオーバーライトに適した媒体となる。
図13にPN/PArと消去比の関係を示す。
図13から、Ge3%ではV/Vが高くなるPN/PAr≧0.035の領域で消去比が高くなっていることが分る。
これらの結果を比較例2と対比すると、初期化の走査速度が5m/sと高いにも拘わらず、高いCNと消去比が得られることが分る。
【0048】
実施例7
記録層組成を以下のように変更した点以外は、実施例6と同様にして光ディスクを作成し、実施例1と同様にして結晶化上限速度を測定した。
結果を図11のGe2%の場合として示すが、分圧比0.02以上で結晶化上限速度が大きく上昇することが確認できた。
x=0.038
y=0.020
z=0.815
【0049】
実施例8
記録層組成を以下のように変更した点以外は実施例6と同様にして光ディスクを作成し、実施例6と同様にして結晶化上限速度、CN比、消去比を測定した。
結果を図11〜図13のGe1%の場合として示すが、分圧比0.015以上で高い消去比とCNを得られることが分った。
x=0.038
y=0.010
z=0.815
【0050】
実施例9
実施例6で作成したディスクの内、消去比が良好な分圧比0.045の媒体について、実施例1と同様の方法で24倍速での記録評価を行ったところ、ジッタの測定値は下記の通りとなり、ジッタ規格値35nsを1000回DOWまで満足する良好な特性を得た。即ち、窒素を添加することで、より高い走査速度での初期化を可能とし、初期化プロセス時間を短縮しつつ、良好な特性を確保することが出来た。
初期記録 :24.3ns
DOW1回 :28.4ns
DOW1000回:32.5ns
【0051】
【発明の効果】
本発明1〜2によれば、CD−RWの8〜24倍速記録に相当する9.6〜33.6m/sの範囲での良好なダイレクトオーバーライト特性を実現できると共に、記録した情報の保存寿命を確保することが可能となる。
本発明3によれば、記録層材料の結晶化温度を下げることが可能となり、高出力レーザーでの結晶化が容易となるため、反射率の均一な低ノイズ(高SN比)の再生信号を得ることができる。
本発明4〜5によれば、結晶化上限速度を高めているため、より高速での初期化、結晶化が可能となり、良好な記録品質を維持しつつ初期化のプロセス時間を短縮できる。
本発明6によれば、適切な走査速度で記録、消去および/または書換えを行うことができる。
本発明7によれば、反射層の熱伝導率の向上により、情報を記録および/または書き換えるときに記録層を容易に急冷状態にすることができ、20m/s以上の高い走査速度のため媒体に十分なエネルギーが印加されない場合でもアモルファス状態を作ることできるので、高速記録でも良好な記録感度を確保することができる。
本発明8によれば、記録層の近傍に酸化物膜を形成することで、記録層の結晶化を促進することが可能となり、本発明3と同等の効果を得ることができる。
本発明9、13によれば、光情報記録媒体の初期化プロセスにおける、高出力レーザーの走査速度を最適化しているため、記録層材料に十分なエネルギーを印加することができ、記録層材料をより光学的異方性の少ない均一な状態にすることが可能となり、再生信号を低ノイズにすることができる。
本発明10〜12によれば、本発明の光情報記録媒体の記録層を作成するためのスパッタリングターゲットを提供できる。
本発明14〜15によれば、本発明の光情報記録媒体の適切な記録方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光情報記録媒体の一例の断面図(模式図)。
【図2】強度変調した光を照射する手法の一例を示す図。
(a) 記録すべきアモルファスマークを模式的に表したもの
(b) 記録に用いる照射パターン(記録ストラテジ)
【図3】パルス数を減らす手法のストラテジの例を示す図。
【図4】実施例1の光ディスクの記録信号特性の評価に用いた記録ストラテジを示す図。
【図5】実施例1の光ディスクの走査速度28.8m/sでの測定結果を示す図。
【図6】実施例1の光ディスクの走査速度9.6m/sでの測定結果を示す図。
【図7】実施例2の光ディスクの走査速度28.8m/sでの測定結果を示す図。
【図8】実施例2の光ディスクの走査速度9.6m/sでの測定結果を示す図。
【図9】走査速度vと媒体の規格化した反射率R/Rの関係を示す図。
【図10】分圧比P/PArとvの関係を示す図。
【図11】分圧比P/PArを変化させたときの結晶化上限速度の測定結果を示す図。
【図12】V/VとCN比の測定結果を示す図。
【図13】分圧比P/PArを変化させたときの消去比の測定結果を示す図。
【符号の説明】
Tw 基本クロック周期
3Tw〜11Tw マークの長さ
Pw 記録パワー
Pe 消去パワー
Pb バイアスパワー
Ttop 先頭パルスの幅
dTtop 先頭パルス開始時間
Tmp マルチパルス部のピークパワーパルスの幅
dTera 消去開始時間
T 基本クロック周期
Tmp′ n=3の場合のピークパルスの幅
Td1 データ立ち上がりから最初のピークパルスの立ち上がりまでの時間
Td2 P=Peとなる位置からデータの立下りまでの時間
Td2′ n=3の場合のTd2
δT nが奇数の場合の最終パルスの延長時間(Tmpに対して)
媒体の初期化後の反射率
R 媒体に照射パワーPの光を走査速度vで照射した後の反射率
結晶化上限速度
(a) 規格化反射率の変化例
(b) 規格化反射率の変化例
(c) 規格化反射率の変化例
A vが低く高速でのDOW特性を確保できない領域
B A、Cの混在状態となり、不安定な領域
C vが高く高速向きの領域
/PAr<0.001である時の結晶化上限速度
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a phase change type optical information recording medium, in particular, a CD-RW and a recording method thereof.
[0002]
[Prior art]
In a compact disk (CD) or a DVD, information is reproduced by a change in the intensity of reflected light of light applied to a medium. In the case of a read-only optical disk, the above-described change in intensity is realized by forming irregularities on the substrate to generate a phase difference of reflected light and cause interference.
On the other hand, in the case of a recording type medium, the above-described change in the intensity of the reflected light is realized by forming regions having different optical characteristics in a minute region of a recording layer formed on a substrate of the medium. Specific materials for the recording layer include organic dye recording layers of CD Recordable (CD-R) and DVD + R (DVD Recordable), and phase change recording layers of CD Rewriteable (CD-RW) and DVD + RW (DVD ReWritable). .
In each case, by irradiating the condensed light to the vicinity of the recording layer, a state change is caused in a minute area, and a phase difference or an intensity difference is generated due to a difference in optical characteristics of the area to record information. Will be.
[0003]
When the above-described phase change material is used for the recording layer, a reversible phase change between crystal and amorphous is used for recording, so that a recording mark can be formed and erasing is also possible. . Therefore, a rewritable optical information recording medium can be realized. In addition, since the crystal-amorphous phase transition can control the phase by the heat history of rapid cooling and slow cooling of the material, recording and erasing can be performed by modulating the intensity of irradiation light, and therefore, there is an advantage that a recording apparatus can be manufactured at low cost. There is. Further, the recorded medium has been widely used because it can be reproduced by a reproduction-only device.
In recent years, with the demand for larger capacity of electronic information and higher speed of information processing, demands for larger capacity and higher speed of optical discs have been increasing. In order to meet these demands, increasing the density of the recording medium is the most effective means. Methods for realizing high-density media include a change in the optical system used for recording and reproduction (higher NA, shorter wavelength), a change in the modulation method, and the like. Can be However, high-density DVDs cannot be played back by existing CD playback devices. Such playback incompatibility is a major problem as a distribution medium. When compatibility is important, speeding up is the biggest issue.
[0004]
In a rewritable optical information recording medium using a phase change material, it is said that it is very difficult to increase the speed in comparison with a write-once (write-once: one-time recording is possible) medium using a dye. I have. In order to form a recording mark at a high speed, it is sufficient to irradiate a high recording power as in the case of the dye, but this would make it impossible to erase the recording mark. That is, at a high scanning speed, it becomes impossible to create the condition of “slow cooling” necessary to realize a crystal phase in an erased state.
Therefore, at present, the speed of a phase-change rewritable optical disk is slower than that of an optical disk using a dye. For example, at present, there is a relationship of 40 × speed (scanning speed 48 m / s, channel bit rate 1.6 Gbps) for CD-R and 10 × speed (scanning speed 12 m / s, channel bit rate 41 Mbps) for CD-RW.
[0005]
The following are known as patent documents known before the present application.
Patent Document 1 discloses that ((SbxTe1-x)yGe1-y)zM1-z(Provided that 0.7 ≦ x ≦ 0.9, 0.8 ≦ y <1, 0.88 ≦ z <1, M is In and / or Ga). However, in addition to the wide range of the numerical limitation, the examples are only for the case of M = In, and no data for confirming the effect when M = Ga are shown at all. There is no description about the necessity of Ga and the large difference between Ga and In. Furthermore, there is no mention of the object of the present invention, namely, to secure storage reliability and to improve the direct overwrite characteristics at a scanning speed of 20 m / s or higher.
Patent Document 2 discloses a high-speed overwriteable optical information recording medium having a recording layer containing GeSbTe as a main component and adding an arbitrary metal element selected from many, As Example 16, Ga0.06Ge0.06Sb0.68Te0.22The high speed mentioned here is at most 10 m / s in view of the description of claim 31 and the like, and the overwriting at a scanning speed of 20 m / s or more as in the present invention is performed. No mention is made of the improvement of the properties, and the alloy composition of Example 16 is also outside the numerical limitation range of the present invention. Further, the effectiveness of Ga mentioned in the present invention is neither described nor suggested.
[0006]
Patent Literatures 3 and 4 disclose optical information recording media having a recording layer containing SbTe as a main component and adding an arbitrary element selected from a large number. However, GaGeSbTe alloy is specifically described. There is no target description at all. Further, neither the direct overwrite characteristic at a scanning speed of 20 m / s or more, which is the object of the present invention, nor the validity of Ga indicated in the present invention is described or suggested.
Patent Document 5 discloses an optical information recording medium having a recording layer containing GaGeSbTe as a main component. However, since the optical information recording medium is mainly made of a GeTe alloy (or an intermetallic compound), the Sb-Te eutectic alloy of the present invention is used. The composition range and characteristics are significantly different from those of a material system in which a trace amount of a metal element is added.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-313170 A
[Patent Document 2]
JP 2001-56958 A
[Patent Document 3]
JP 2001-236690 A
[Patent Document 4]
Japanese Patent No. 3255051 (JP-A-10-172179)
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 2629749 (JP-A-1-138634)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical information recording medium which is currently widely used, particularly a CD-RW, which can be directly overwritten at high speed and a recording method thereof.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following inventions 1) to 13) (hereinafter, referred to as inventions 1 to 13).
1) At least a recording layer and a reflection layer are laminated on a substrate, and information is recorded, erased, and / or formed by irradiating and scanning condensed light to form and erase recording marks on the recording layer. In the optical information recording medium to be rewritten, the recording layer contains an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as main components and a composition ratio of these elements represented by the following formula. Optical information recording medium.
GaxGey(SbzTe1-z)1-xy
Here, x, y, and z are positive real numbers less than 1 representing an atomic ratio and satisfy the following requirements.
0.02 ≦ x ≦ 0.06
0.01 ≦ y ≦ 0.06
0.80 ≦ z ≦ 0.86
x ≧ y
x + y ≦ 0.1
2) The optical information recording medium according to 1), wherein the content of an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as a main component in the recording layer is 90 atomic% or more.
3) The light according to 1) or 2), wherein the alloy or intermetallic compound mainly containing Ga, Ge, Sb, and Te contains Mn in an atomic ratio in the range of 0.01 to 0.04. Information recording medium.
4) The recording layer is Ar and N2Formed by a vacuum film formation method in an atmosphere containingAr, N2Partial pressure of PN, The maximum crystallization speed of the medium0And PN/ PArThe maximum crystallization speed of the medium when <0.001 is represented by vLAnd if
1.1 ≦ v0/ VL≦ 1.3
The optical information recording medium according to any one of 1) to 3), which satisfies the following condition:
5) PN/ PArThe optical information recording medium according to 4), wherein the ratio of Ge content y of the recording layer satisfies the following condition.
1 ≦ (PN/ PAr) /Y≦1.5
6) The recording speed according to any one of 1) to 5), wherein the scanning speed for recording, erasing, and / or rewriting is preformatted, and the scanning speed is 9.6 to 33.6 m / s. Optical information recording medium.
7) The optical information recording medium according to any one of 1) to 6), wherein the reflective layer is made of Ag or an alloy containing 95 mol% or more of Ag.
8) A layer having an oxide as a main component adjacent to the recording layer on the substrate side and / or the reflection layer side as viewed from the recording layer, and having a thickness in the range of 1 to 5 nm. 7. The optical information recording medium according to any one of items 1) to 7).
9) Initialization (operation of turning the recording layer of the information recording area of the medium into a crystallized state before using the medium) by irradiating and scanning with a high-power laser at a scanning speed of 1 to 2.5 m / s. The optical information recording medium according to any one of 1) to 8), wherein the recording is performed.
10) A sputtering target for producing an optical information recording medium, characterized by containing an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as main components and a composition ratio of these elements represented by the following formula.
GaxGey(SbzTe1-z)1-xy
Here, x, y, and z are positive real numbers less than 1 representing an atomic ratio and satisfy the following requirements.
0.02 ≦ x ≦ 0.06
0.01 ≦ y ≦ 0.06
0.80 ≦ z ≦ 0.86
x ≧ y
x + y ≦ 0.1
11) The sputtering target according to 10), wherein the content of an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as a main component is 90 atomic% or more.
12) The sputtering according to 10) or 11), wherein the alloy or intermetallic compound mainly containing Ga, Ge, Sb, and Te contains Mn in an atomic ratio in the range of 0.01 to 0.03. target.
13) Initialization (operation of crystallizing the recording layer of the information recording area of the medium before using the medium) by irradiating and scanning a high-power laser at a scanning speed of 1 to 2.5 m / s. The method for initializing an optical information recording medium according to any one of 1) to 9), wherein the method is performed.
14) The recording mark is formed by alternately irradiating and scanning a pulse with an irradiation intensity P of P = Pw and a pulse of P = Pb, and the recording mark length is nTw (n is a natural number) with respect to the basic clock cycle Tw. When the number of pulses of P = Pw is m (m is a natural number equal to or less than n), the relationship of n = 2m (when n is an even number) or n = 2m + 1 (when n is an odd number) is obtained. The optical information recording medium according to any one of 1) to 9), wherein the mark is erased by irradiating and scanning light with a constant intensity of P = Pe, and Pw> Pe> Pb. Recording method.
15) The recording method according to 14), wherein n = m + 1 when the scanning speed is 22.4 m / s or less and Tw is 14.4 ns or more.
[0010]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows a cross-sectional view (schematic diagram) of an example of the optical information recording medium of the present invention. The optical information recording medium of the present invention has at least a recording layer (3) and a reflective layer (5) on a substrate (1). Since light used for recording, erasing, and reproduction is incident from the substrate side below the figure, the substrate (1) has high transmittance and high intensity in the wavelength region of light used for recording, rewriting, and reproduction. Are preferred. Examples of such a substrate material include glass, ceramics, and resin, but it is preferable to use a resin-made substrate in consideration of strength, cost, and productivity, and further, in consideration of strength and low birefringence. Then, an acrylic resin or a polycarbonate resin is particularly preferable.
A light guide groove (groove) used for recording and reproduction may be provided on the substrate. The shape of the guide groove, that is, the groove depth and groove width are optimized by the wavelength of light used for recording / reproducing, the numerical aperture (NA) of an objective lens used for condensing, aberrations, and the like. For example, in a CD-RW using an optical system having a wavelength of 780 nm and an NA of 0.50, the groove width is preferably 500 to 650 nm, and the groove depth is preferably 30 to 50 nm, and more preferably 580 to 610 nm, and the groove depth is 32 to 50 nm. 44 nm. The groove may meander, and the preformatted address information may be encoded in the meandering (wobbling). Examples of the preformat of the address include CD-R / RW ATIP (Absolute Time in Pregroove) for frequency-modulating wobbling and DVD + RW / R ADIP (Address in Pregroove) for applying phase modulation to wobbling.
[0011]
As the recording layer (3), an alloy or an intermetallic compound containing GaGeSbTe as a main component is used. The proportion of the alloy or intermetallic compound in the recording layer is preferably at least 90 atomic%, more preferably at least 96 atomic%. If an impurity or an additive is added more than that, it becomes difficult to obtain a sufficient recrystallization speed, which causes deterioration of erasability at a high scanning speed. Further, the alloy or intermetallic compound has a composition of Ga, Ge, Sb, Te.
GaxGey(SbzTe1-z)1-xy
(Where x, y, and z are positive real numbers less than 1 representing the atomic ratio), x, y, and z need to satisfy the following requirements.
0.02 ≦ x ≦ 0.06
0.01 ≦ y ≦ 0.06
0.80 ≦ z ≦ 0.86
x ≧ y
x + y ≦ 0.1
[0012]
The recording layer material of the present invention is SbTe which is a eutectic mixture composition of SbTe.0.7Te0.3Is the basic material. In this material system, the basic characteristics of the medium can be controlled by adjusting the value of z, which is the ratio of Sb to Te. By increasing z, the recrystallization speed is improved, and crystallization is facilitated even in a high scanning speed region, so that the amorphous mark can be erased at high speed, and direct overwriting (that is, erasing operation is not included) Overwriting) becomes possible. In order to enable direct overwriting at 28.8 to 33.6 m / s, which is equivalent to 24 × speed of a compact disc, z needs to be in the above range, and more preferably 0.815 or more. . On the other hand, when z is increased, the overwrite characteristics at high speed are improved, but the stability of the amorphous mark is significantly reduced. Since this phenomenon is remarkable even when an additional element described later is added, in order to secure a storage life of 1000 hours or more at 70 ° C., the above-mentioned upper limit of z must not be exceeded. (This finding clearly differs from the conventional CD-RW, that is, z-0.7 to 0.75 is optimal in a CD-RW corresponding to 10-times speed.)
[0013]
Further, by adding an additional element to SbTe, the stability of the amorphous mark can be improved. Examples of practical application of the SbTe eutectic mixture by adding an additional element include GeInSbTe alloy to which Ge and In are added, AgInSbTe alloy to which Ag and In are added, and AgGeInSbTe alloy to which Ag, Ge, and In are added. . However, in these recording layer material systems, when the composition ratio z is set higher and the crystallization rate is improved, there is a problem that the storage reliability is significantly reduced. That is, good characteristics are exhibited in a region where the scanning speed at the time of recording is 14 m / s or less, but it is very difficult to cope with a higher scanning speed.
[0014]
Further, in the case of AgInSbTe, GeInSbTe, and AgGeInSbTe, it is possible to achieve both crystallization speed and storage reliability by increasing the amount of In added. However, when the amount of In increases, the crystallization temperature decreases. And there is a problem that initialization with a high-power laser becomes very difficult. In the case of a recording material having such a high crystallization temperature, the fluctuation of the reflectance of the medium becomes large, and a noise component of a reproduced signal is loaded, which leads to an increase in jitter and an increase in error, thereby reducing the reliability of the medium. It becomes a factor to lower.
As a means for solving these problems, it is effective to replace In with Ga of the same group. Thereby, the crystallization speed can be increased and the rise in the crystallization temperature can be suppressed. Then, recording at 28.8 m / s (or 33.6 m / s when the reference linear velocity is 1.4 m / s), which is equivalent to 24 × speed of a compact disk, becomes possible, and the crystallization temperature is reduced to 200 ° C. or less. It can be suppressed, and initialization can be facilitated.
[0015]
From the above, it can be seen that the GaSbTe recording layer is effective for achieving both high-speed recording and ease of initialization. However, there remains a problem that the stability of the recording mark is low. That is, when the recorded amorphous mark is left in an environment of 70 ° C., a phenomenon occurs in which the mark crystallizes and disappears within 1000 hours.
As a means for solving this problem, there is addition of Ge. By adding Ge, it is possible to increase the temperature dependence of crystallization, and it is possible to increase the crystallization rate at a high temperature of 200 ° C. or higher and to reduce the crystallization rate near 70 ° C. It becomes. This makes it possible to achieve both excellent erasability at high speed (that is, overwrite characteristics) and stability of recorded marks.
The composition ratios x and y of Ga and Ge need to be in the above-mentioned ranges. Further, it is necessary that x + y ≦ 0.1. If Ge and Ga are excessively added, the light absorption of the recording layer increases, and as a result, the reflectivity of the medium is significantly reduced. As a result, the absolute amplitude of the reproduced signal is insufficient, and the reliability of the medium is reduced.
[0016]
By adding a trace element to the GaGeSbTe recording layer, the direct overwrite characteristics at high speed recording can be improved. The additive element is preferably less than 10 atomic% with respect to GaGeSbTe, more preferably 4 atomic% or less. By adding a small amount of Ag, Dy, Mg, Mn, Se, or Sn as an additive element, the crystallization speed of the recording layer can be finely adjusted. In particular, Mn can increase the crystallization speed and lower the crystallization temperature in the same manner as the effect of Ga described above, so that the direct overwrite characteristics at high speed can be improved, and at the same time, the initialization (recording layer formation) can be performed. (Operation of performing crystallization after film formation) can be facilitated. The added amount of Mn is preferably 1 to 4 atomic% (at an atomic ratio of 0.01 to 0.04), and more preferably 1 to 3 atomic%.
[0017]
The film thickness of the recording layer is set to an optimum value based on thermal characteristics related to recording sensitivity and overwrite characteristics and optical characteristics such as modulation and reflectance. An appropriate thickness range is from 10 to 25 nm, and more preferably from 12 to 18 nm. By setting this range, good overwrite characteristics can be realized in high-speed recording of 20 m / s or more.
Although any method can be used for forming the recording layer, a vacuum film forming method (gas phase method) is preferable from the viewpoint of mixing impurities and forming a film on a resin substrate. As the vacuum film formation method, there are a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD (Chemical Vaporized Deposition) method, an ion plating method, and the like. The sputtering method is preferable in consideration of productivity.
In the case of using a sputtering method, since a difference between the element composition of the target and the element composition of the formed thin film is small, a thin film having a desired composition can be easily obtained by setting a target material to a desired composition. The target may be prepared by mixing and solid-solving pure substances of constituent elements at a desired composition ratio, or may be prepared by sintering fine particles of an alloy or a pure substance. In the case of sintering, the higher the density of the target, the higher the sputtering rate (the film thickness formed per unit time), which is preferable, and is preferably 90% or more.
[0018]
Furthermore, the optical information recording medium of the present invention can be used in an atmosphere containing nitrogen N (usually N2Is preferably used. As a film forming method, a vacuum film forming method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, and a sputtering method is generally known. In the present invention, Ar and N are used.2It is best to use a sputtering method using a mixed gas of Further, N2By forming the recording layer in an atmosphere, it becomes possible to make the recording layer material more suitable for high-speed recording. That is, the crystallization upper limit speed can be increased.
Here, the definition of the crystallization upper limit speed referred to in the present invention will be described.
The reflectance after initialization of the medium (the details of initialization will be described later) is R0And the irradiation power P0The reflectance after irradiating this light at the scanning speed v is R. In addition, it is preferable to use the same optical system as that used for information recording on the medium for irradiating / scanning the medium and to measure the reflectance R, and the irradiation power P is in the range of 10 to 30 mW. Is preferred.
R ≧ R0If, the recording layer is in a crystallized state, but R <R0In the case of (1), the recording layer has an irradiated / scanned portion in an amorphous state or a state including an amorphous state. That is, it is considered that the average reflectance R decreases because an amorphous state having a low reflectance is formed in the recording layer. When the scanning speed v is increased, the recording layer approaches a quenched state, and thus tends to be in an amorphous state. Scanning speed v and normalized reflectance R / R of the medium0Is as shown in FIG. That is, when v shown on the horizontal axis is small, the recording layer is gradually cooled and crystallized, and when v is large, the recording layer is in a rapidly cooled state and becomes amorphous, so that R / R0Becomes lower. In the present invention, R / R0The scanning speed v at which = 10Is defined as the upper limit of crystallization speed.
[0019]
This v0Is high, it means that crystallization is possible even at a higher scanning speed. That is, the recording mark can be erased at high speed, and direct overwrite (DOW) at high speed can be performed. Therefore, as compared to FIG. 9A, DOW at higher speed is possible in FIG. 9B, and DOW is possible only at lower speed in FIG. 9C.
This v0Is considered to be closely related to the crystallization speed of the recording layer, and thus can be adjusted by changing the composition of the constituent elements of the recording layer as described above. It is also possible to adjust according to the atmosphere at the time of forming the recording layer. In particular, the N2It is easy to adjust by the partial pressure.
Partial pressure ratio PN/ PArAnd v0Is shown in FIG. As shown in FIG. 10, when the partial pressure ratio is increased, v0Rises discontinuously. V in the region A where the partial pressure ratio is high in FIG.0VL, V in the region of C where the partial pressure ratio is high0VHThen vL<VHHolds. In the area of A, v0Is low and the DOW characteristic at high speed cannot be ensured.0And high speed. The area B is an unstable area in which A and C are mixed.
[0020]
What is characteristic here is that the state changes to "discontinuous". That is, N2The state of the recording layer is clearly different due to film formation in an atmosphere containing.
In the optical information recording medium of the present invention, the crystallization upper limit velocity v0Is N in the atmosphere when the recording layer is formed.2To the extent that the partial pressure can be regarded as substantially zero with respect to the Ar partial pressure, that is, PN/ PArCrystallization upper limit speed v when <0.001LFor 1.1 ≦ v0/ VLIt is preferable that the relation of ≦ 1.3 is satisfied. v0/ VLIs smaller than 1.1, the effect of increasing the crystallization upper limit speed is small, and the characteristics in high-speed recording are slightly deteriorated. On the other hand, when the ratio exceeds 1.3, the stability of the recording mark (amorphous mark) at a low temperature of the medium, that is, at around room temperature (20 to 60 ° C.) is remarkably reduced, and from the viewpoint of the storage reliability of the recorded information. Not preferred.
Also, PN/ PArVaries depending on the Ge composition ratio of the recording layer. For a recording layer material having a high Ge composition ratio, a higher PN/ PArNeed to be set. Therefore, it is preferable to set the range to satisfy the following condition in accordance with the Ge composition y described above.
1 ≦ (PN/ PAr) /Y≦1.5
[0021]
N2The effect of the formation of the recording layer in the containing atmosphere on the upper limit of the crystallization rate has not been clarified, but it is considered that this may affect the structure of the recording layer after the formation.
The reason is that N is detected when the recording layer immediately after film formation is subjected to SIMS analysis (Secondary Ion Mass Spectroscopy analysis = secondary ion mass spectrometry), but N is detected in the recording layer after annealing or initialization. Is not detected and N2N taken into the recording layer in the film formation process in the containing atmosphere is diffused by annealing or initializing the medium at 100 ° C. or lower (crystallization operation of the entire recording layer using a high-power laser described later). It is because it is seen to be gone.
Therefore, since recording on the medium is performed after initialization, it is not necessary that N is contained in the recording layer in the final form of the medium.
[0022]
In the optical information recording medium of the present invention, it is necessary to provide a reflective layer above the recording layer, that is, on the side opposite to the substrate. The reflection layer has a function of reflecting recording light and reproduction light incident from the substrate side. Therefore, it is preferable to use a material having a high reflectivity, and as the material having a high reflectivity, Au, Ag, Cu, Al, or an alloy or an intermetallic compound containing these metals as main components is preferable. Examples of additional elements that can be added to these materials include metals such as Au, Ag, Cu, Al, Pt, Pd, Ta, Ti, Co, Mn, Mo, Mg, Cr, Si, Sc, and Hf. No.
The reflective layer has an optical function of reflecting recording / reproducing light, and also has a role of releasing heat applied to the vicinity of the recording layer during recording / erasing. In order to cope with high-speed recording, it is necessary to use a recording layer material having a high crystallization rate as described above. Therefore, it is preferable that the medium itself has a rapid cooling structure. That is, by using a material having a high thermal conductivity as the material of the reflection layer, it is possible to form a mark of a sufficient size even with a recording layer material having a high recrystallization rate. Ag or an Ag alloy is used as a material having a high thermal conductivity. When an Ag alloy is used, the Ag content is preferably 95 mol% or more, and more preferably 99 mol% or more. As an additive element in the case of forming an alloy, the above-mentioned metals can be used. However, it should be noted that a large amount of the additive significantly lowers the thermal conductivity. When Ag alone is used, it is preferable that the purity is 99.99 mol% or more.
The reflective layer is preferably formed by a vacuum film forming method as in the case of the recording layer, and the film thickness is determined from the thermal characteristics and optical characteristics as in the case of the recording layer. If the reflective layer is too thin, recording and reproduction light will be transmitted, and a sufficient reflectance cannot be obtained. On the other hand, if the reflective layer is too thick, the heat capacity of the medium will increase and the recording sensitivity will decrease. The optimum value of the film thickness determined from the thermal characteristics and the optical characteristics is in the range of 800 to 3000 nm, and more preferably in the range of 1000 to 2200 nm.
[0023]
It is preferable to form protective layers above and below the recording layer. As shown in FIG. 1, a protective layer below the recording layer, that is, on the substrate side is defined as a lower protective layer (2), and a protective layer above the recording layer, that is, on the reflective layer side is defined as an upper protective layer (4).
The lower protective layer is necessary for protecting the resin substrate from heat generated in the recording layer and the vicinity of the recording layer during recording, erasing, and rewriting (overwriting). At the same time, by adjusting the optical constant (refractive index) and the film thickness, there is also a function of enhancing the contrast by the amorphous marks recorded on the recording layer.
As a material for the lower protective layer, a material having a high refractive index and a high melting point (1000 ° C. or higher) is preferable, and a dielectric is generally used. As the dielectric, compounds such as metal oxides, nitrides, sulfides, and halides and inorganic substances such as Si and Ge can be used. Further, these substances may be pure substances or mixtures.
[0024]
Examples of the above compounds include oxides such as Mg, Ca, Sr, Y, La, Ce, Ho, Er, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Si, Ge, and Pb, and sulfides. And carbides, and examples of halides include fluorides of Mg, Ca, and Li.
In particular, SiO is added to ZnS.2Is widely used. The lower protective layer preferably has a thickness of 40 to 200 nm. If the thickness is smaller than 40 nm, thermal damage to the resin substrate increases. Is unfavorable because mechanical damage (cracks and the like) occurs due to the heat history. Further, it is preferable to set the value near the film thickness at which the reflected light at the reproduction wavelength becomes minimum. Therefore, the optimum thickness of the lower protective layer is in the range of 50 to 90 nm.
[0025]
The lower protective layer may be a single layer or a multilayer. When the same material is formed into multiple layers and formed by a plurality of film forming apparatuses, the manufacturing time of the medium can be shortened, and there is an effect of reducing the manufacturing cost of the medium. Further, by providing a layer that promotes crystallization of the recording layer in a layer adjacent to the recording layer, it is possible to secure a margin for initializing the medium. As a layer that promotes crystallization, Bi, GaN, or the like is generally used, but in the present invention, it is preferable to provide an oxide layer. Examples of oxides include Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, Y2O3, ZnO and the like. These oxides are considered to have an effect of promoting crystallization because the lattice constant of the crystal is relatively close to that of the SbTe-based material. An appropriate thickness of the oxide layer is 1 to 5 nm. If the thickness is less than 1 nm, a uniform film is not formed, and the uniformity of the optical disk is impaired. In addition, the above-mentioned oxide layer often has a sputtering rate of 1/5 or less as compared with a general protective layer material such as ZnS. Therefore, it is preferable to set the film thickness to the minimum thickness at which the effect of promoting crystallization is obtained.
When the lower protective layer is formed as a multilayer, the thickness of the entire protective layer is preferably within the above range, and the ratio can be set from optical characteristics, thermal characteristics, productivity, and the like.
[0026]
The upper protective layer has a function as an interface layer for preventing diffusion of the recording layer material into the reflection layer material or diffusion of the reflection layer material into the recording layer material, and a function of controlling thermal characteristics. As the upper protective layer material, it is possible to use the same material as the lower protective layer material described above, but it is preferable to use a material having a low thermal conductivity. When a material having a high thermal conductivity is used, the thermal efficiency is reduced, so that the volume of the recording layer material that reaches a temperature equal to or higher than the melting point when irradiated with a focused beam is reduced. Therefore, at the same time as the sensitivity of the medium is remarkably reduced, the recording mark becomes small, so that a sufficient reproduction signal amplitude cannot be secured.
[0027]
The thickness of the upper protective layer is preferably in the range of 5 to 50 nm, more preferably 10 to 23 nm. It is also possible to make the upper protective layer multilayer.
In particular, when a sulfide or a halide is used for the upper protective layer material and Ag or an alloy containing Ag as a main component is used for the reflective layer, corrosion of the reflective layer is likely to occur, and the storage reliability of the medium is reduced. Lower it. In such a case, it is preferable that the upper protective layer be multi-layered and a material having low Ag corrosion be laminated on the layer adjacent to the reflective layer. Materials for such a layer include Si, SiO2, SiC, GeN, GaN, and the like. The thickness of such a layer is preferably from 2 to 10 nm, and preferably from 2 to 5 nm in order to maintain the reflectance of the medium. If the thickness is less than 2 nm, it does not play a role of preventing corrosion, so that it is not preferable.
Further, similarly to the lower protective layer, a material that promotes crystallization of the recording layer material may be provided at the interface with the recording layer.
[0028]
An overcoat layer (6) as shown in FIG. 1 may be provided to protect the multilayer film laminated on the medium substrate from physical and chemical damage. A resin material is generally used for the overcoat layer, and it is preferable to apply and cure an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, a thermosetting resin, or the like. Among the resin materials, an ultraviolet curable resin is preferable because damage to a medium during film formation can be reduced. For film formation, a dipping method, a spin coating method, or the like is used, and it is preferable to use a spin coating method from the viewpoint of uniformity of the film thickness. When Ag or a material containing Ag as a main component is used for the reflective layer material, it is preferable to use a material that does not corrode Ag.
In order to further protect the optical disc from physical damage and chemical damage, a multilayer film may be formed on the overcoat layer.
[0029]
When the recording layer of the medium created as described above is in an amorphous state, initialization for crystallizing the recording area of the medium is required. As the initialization method, any method can be used, and examples thereof include a method of irradiating and scanning a high-power laser to crystallize the recording layer, and a flash method of irradiating the entire surface of the medium with light.
The method using a high-power laser is preferable because the irradiation energy of the laser can be converged to the vicinity of the recording layer using an objective lens. Furthermore, by using a high-power laser, it is possible to increase the irradiation beam diameter near the recording layer and to increase the scanning speed. The output of the high-power laser is preferably 500 mW or more in power consumption, more preferably 900 mW or more. The beam shape is preferably long in the direction perpendicular to the scanning direction because the area initialized by one scan is large. The size of the beam is preferably 0.5 to 2.0 μm in the scanning direction, and preferably 50 to 300 μm in the direction perpendicular to the scanning direction. The scanning speed of the beam differs depending on the beam width and the laser output. The higher the energy amount per unit area of the beam (that is, the smaller the beam diameter and the higher the output), the higher the scanning speed. The scanning speed is preferably in the range of 1.0 to 12.0 m / s. When a laser having an output of 900 mW is used, the scanning speed is optimally 1.0 to 2.5 m / s.
In addition, the recording layer is formed by N2When the crystallization speed is increased in an atmosphere containing, the appropriate scanning speed is in the range of 5.0 to 7.0 m / s.
[0030]
Recording, erasing, reproducing, and rewriting of information on the optical information recording medium of the present invention is performed by irradiating condensed light to the vicinity of the medium recording layer and scanning. Laser light is used for recording and reproduction. The wavelength of the laser can be selected according to the recording density and the like. Examples include 780 nm CDs, 650 or 660 nm DVDs. The objective lens used for light collection is also determined by the wavelength and the recording density, and includes an NA of 0.50 for CD-R / RW, an NA of 0.55 for DD (double density) CD-RW, and an NA of 0.65 for DVD + R / RW. .
The information recorded on the optical information recording medium of the present invention records information modulated by a mark-to-mark length and mark length modulation system in which PWM (Pulse Width Modulation) is applied to an optical disc. Examples of this modulation method include 8-14 modulation (EFM) used for compact discs and EFM + which is a type of 8-16 modulation used for DVDs.
[0031]
The recording on the medium is performed by irradiating the modulated light. As an example using intensity modulation, a method disclosed in JP-A-9-219021 or a method described in Orange Book Part III can be used. In this method, the irradiation power is modulated by three values. An example of this technique is shown in FIG. FIG. 2A schematically shows an amorphous mark to be recorded. Since the figure shows an example of EFM (Eight to Fourteen Modulation), the mark length is 3 Tw, 4 Tw,. . . 11 Tw. Assuming that the mark length is nTw (n = 3, 4,... 11), the irradiation pattern used for recording (hereinafter referred to as a recording strategy) is as shown in FIG. As shown in the figure, the pulse is modulated into three values of Pw> Pe> Pb and the number of pulses of P = Pw becomes n-1.
The parameters of this recording method are represented by Ttop, dTtop, Tmp, and dTera.
[0032]
In this recording method, the response time of the laser may not catch up with the pulse width in high-speed recording in which the basic clock cycle at the time of writing becomes short. At 24 times the speed of a CD, the basic clock cycle is 9.6 ns, and the clock frequency is 104 MHz. In this case, in order to apply sufficient energy to the medium, it is necessary that the rise and fall times of laser emission be 1 ns or less.
As a technique for performing high-speed recording with a laser having a long rise and fall time, there is a technique for reducing the number of pulses as disclosed in US Pat. No. 5,732,062. That is, when m pulses are used to form an nTw mark, the relationship of n = 2m holds when n is an even number, and the relationship of n = 2m + 1 holds when n is an odd number. By using this recording strategy, it is possible to perform recording at 24 × speed even with a laser having a rise and fall time of 2 ns.
An example of this strategy is shown in FIG. FIG. 3 shows the case of the EFM similarly to FIG.
[0033]
Recording on the optical information recording medium of the present invention is performed at a scanning speed in the range of 9.6 to 33.6 m / s, and the basic clock cycle during recording is in the range of 9.6 to 29.0 ns. It is desirable that the information about the scanning speed at the time of recording be preformatted on an optical information recording medium. That is, it is desirable that information on the above-described recordable scanning speed range is added before the information is recorded on the medium.
Any preformatting method can be used. For example, a method of performing preformatting on the substrate itself, such as a method of providing embossed pits on the substrate or a method of inserting information into wobbling of grooves, and a method of recording There is a method of recording on a part of a medium using an apparatus. Of these, the method of preformatting the information on the substrate itself is preferable because it is advantageous in the production process of the medium. There is a problem in stamper processing for forming a substrate. Therefore, a method of preformatting the groove wobbling is most preferable.
[0034]
As such an example, there is a method of preformatting information on a scanning speed and an appropriate recording state instead of address information using a method similar to the above-described ATIP or ADIP. Examples of preformatting of the scanning speed information in the ATIP include HTS (Highest Testing Speed, highest test speed) and LTS (Lowest Testing Speed, lowest test speed) in CD-R and CD-RW. Examples of use include the Maximum Recording Velocity (maximum recording speed) and Reference Recording Velocity (reference recording speed) of DVD + R. The printing apparatus can set an appropriate printing scan speed by reading the information on the printable scan speed from the print medium.
The information on the scanning speed may be described in a format uniquely determined. In the case of CD-R and CD-RW preformatted in the above ATIP, a multiple of the reference scanning speed is preformatted, but the reference scanning speed of the CD is 1.2 to 1.4 m / s. , The scanning speed can be specified from the preformat information. For example, when the multiple of the preformatted scanning speed is “24 times”, the scanning speed is 28.8 to 33.6 m / s.
Further, in the speed area, there must be an area which can be recorded by both the recording strategy of m = n-1 and the recording strategy of n = 2m (or n = 2m-1). It is preferable that the recording range of the recording strategy of m = n-1 (that is, n = m + 1) is limited to the low-speed recording side, and is equal to or less than 16 times the speed of CD, that is, the scanning speed is 22.4 m / s or less, More preferably, the period Tw is 14.4 ns or more.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0036]
Example 1
An optical disk was prepared by sequentially laminating a lower protective layer, a recording layer, an upper protective layer, a reflective layer, and an overcoat layer on a polycarbonate transparent substrate to which a continuous spiral groove was transferred.
The substrate used was a CD-RW substrate having an outer diameter of 120 mm and a thickness of 1.2 mm. The substrate is formed by injection molding, and a spiral continuous groove is transferred using a stamper. When the shape of the groove transferred to the substrate was measured by AFM (atomic force microscope), the groove width was 620 nm and the groove depth was 40 nm. The groove was wobbling, and the meandering was such that the average frequency was 22.05 kHz when scanning at a linear velocity of 1.2 m / s. In wobbling, address information is preformatted using frequency modulation, and the modulation method and address information are commonly known as Orange Book Part III Volume 2 Version 1.1 (Recordable Compact DiscSystems Part III), which is an international standard for CD-RW. volume 2 version 1.1).
The birefringence of the substrate was adjusted to be 40 nm or less at a recording / reproducing wavelength of 780 nm in order to ensure the reliability of recording and reproduction of the medium. Birefringence was optimized by adjusting the resin injection speed and mold temperature during injection molding.
Further, before forming each layer described below, annealing was performed at 60 ° C. for 12 hours to sufficiently remove moisture adsorbed or taken into the substrate.
ZnS and SiO on the above transparent substrate2Was provided on the lower protective layer. ZnS and SiO2Was 80:20 in molar ratio. For the film formation, an RF magnetron sputtering method, which is a kind of vacuum film formation method, was used. Ar, which is a general inert gas, was used as a sputtering gas, the output of a high-voltage power supply for sputtering was 4 kW, and the inflow of Ar gas was 15 sccm. The thickness of the lower protective layer was 75 nm.
On the lower protective layer, a recording layer made of a material represented by the following composition formula was formed.
GaxGey(SbzTe1-z)1-xy
In the formula, x, y, and z are atomic ratios, and the values are as follows.
x = 0.038
y = 0.030
z = 0.815
The film was formed by a DC magnetron sputtering method using a GaGeSbTe alloy target. Ar was used as a sputtering gas, the flow rate thereof was set to 20 sccm, and the sputtering power was set to 400 W. The thickness of the recording layer was set to 16 nm.
An upper protective layer was further formed on the recording layer. The same material as the lower protective layer material was used for the upper protective layer material. Similarly, RF magnetron sputtering using Ar gas was used for film formation. However, the sputtering power was set to 1.5 kW. The thickness was 18 nm.
A 4 nm-thick Si film was formed on the upper protective layer in order to prevent Ag sulfidation. Si having a purity of 99.99% was used. The DC magnetron sputtering method was used for the film formation similarly to the recording layer. The sputtering power during film formation was set to 0.5 kW.
An Ag reflection layer was formed on the Si layer. The film was formed by a DC magnetron sputtering method using a target having a purity of 99.99% or more. The flow rate of Ar into the sputtering chamber was set to 20 sccm, and the sputtering power was set to 3 kW. The thickness of the reflective layer was 140 nm.
The thickness of each of the five thin films is a value optically measured using a spectroscopic ellipsometer. In addition, since the film was formed using a single-wafer sputtering apparatus, it was set so that it was not exposed to the air during the film formation from the lower protective layer to the reflective layer, and chemical reactions such as oxidation of the recording layer and gas adsorption were performed. Prevented.
An overcoat layer was formed on the reflective layer using a commercially available coating material for optical disks (UV curable resin SD318 manufactured by Dainippon Ink). The film was applied by a spin coating method and irradiated with a UV lamp to be cured. The film thickness of the overcoat layer was 8 μm at the inner circumference of the optical disc and 14 μm at the outer circumference of the optical disc.
[0037]
Since the recording layer of the completed optical disk was in a quenched state after sputtering and was entirely in an amorphous state, it was initialized by irradiating and scanning with a high-power laser. The high output laser used had an output of 900 mW. The beam shape of the laser is adjusted by adjusting the objective lens so that the laser beam is converged near the recording layer of the optical disc and becomes an ellipse. The ellipse was made shorter in the scanning direction (that is, the circumferential direction of the disk). That is, the adjustment was performed so that the short axis of the ellipse coincided with the scanning direction. Beam size is 1 / e of peak intensity2(Where e is the base of the natural logarithm), the edge of the beam was 1 μm on the short axis and 90 μm on the long axis. The entire surface of the optical disk was initialized by spirally scanning this beam at a scanning speed of 2 m / s. At this time, the spiral pitch (the amount of displacement in the radial direction per rotation) was set to 45 μm, and the laser beam was set to scan twice.
The optical disc that has been initialized is an unrecorded CD-RW that satisfies the mechanical characteristics and unrecorded signal characteristics described in Orange Book Part III.
Recording and overwriting were actually performed on the completed optical disk, and the recording signal characteristics were evaluated. For evaluation of signal characteristics, an optical disk evaluation device DDU1000 manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. was used. The specifications of the optical pickup are NA 0.50, λ = 789 nm, and maximum emission power 35 mW. The rotation speed of the optical disk is 6000 rpm at the maximum, and an evaluation equivalent to 30 times the speed of a compact disk can be performed.
The recording strategy shown in FIG. 4 was used. That is, when the number of pulses is represented by m and the mark to be recorded is represented by the basic clock cycle nT, the light emission cycle of the pulse is made nT / m. Each strategy parameter was set as follows. Note that T in the drawing has the same meaning as Tw.
Tmp = 1.0T
Tmp '= 1.6T
Td1 = 0.5T
Td2 = 0T
δ = 0.125T
Scanning speed = 28.8 m / s (corresponding to 24 times speed of CD)
Basic clock cycle T = 9.64 ns
The recording powers Pw, Pe, Pb were set as follows.
Pw = 33mW
Pe = 11mW
Pb = 0.5mW
The information to be recorded was a pattern conforming to the rules of EFM. The recording was performed once to 1,000 times of direct overwriting.
With the same apparatus, the scanning speed was set to 1.2 m / s (corresponding to 1 × speed of CD), and the recording signal was evaluated. The evaluation items are 11T modulation degree, 3T mark jitter, and 3T space jitter. The CD-RW standard defines the following.
11T modulation degree: 0.55 to 0.70
Jitter: 35 ns or less
FIG. 5 shows the measurement results of the prepared optical disc. As can be seen from the figure, good results satisfying the standard were obtained over the repetitive recording times of 1 to 1000 times.
[0038]
Using the same optical disk as the optical disk evaluated above, recording was performed in exactly the same manner as described above except that the parameters of the recording strategy and the recording powers Pw, Pe, and Pb were changed as follows. Was evaluated.
Tmp = 0.5T
Tmp '= 0.8T
Td1 = 0.5T
Td2 = 0T
δ = 0.125T
Scanning speed: 9.6 m / s (corresponding to 8 times speed of CD)
Basic clock cycle T: 28.9 ns
Pw = 30mW
Pe = 10mW
Pb = 0.5mW
FIG. 6 shows the measurement results. As can be seen from the figure, good results satisfying the standard were obtained over the number of repetitions of 1 to 1,000.
Further, after the same optical disk as above was left under an environment of 80 ° C. and 85% RH for 300 hours, the 3T jitter of the recorded portion was measured. As a result, it was 35 ns or less, and it was confirmed that sufficient storage reliability was secured.
As is clear from the above results, a CD-RW disk which can be directly overwritten at 8 to 24 times the speed of a CD and has sufficient storage reliability was obtained.
[0039]
Comparative Example 1
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer material was changed as follows, and the optical disk was initialized in the same manner as in Example 1.
x = 0.029
y = 0.039
z = 0.820
However, in this optical disk, noise was generated on the reproduced signal in an unrecorded state, and recording and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 when the scanning speed was 28.8 m / s. As a result, the jitter exceeded 35 ns and was out of the standard. It is probable that because the amount of Ge exceeds the amount of Ga added (x <y), the crystallization temperature was high and a uniform crystal phase could not be formed.
[0040]
Comparative Example 2
An optical disc was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of the recording layer material was changed as follows.
x = 0.016
y = 0.049
z = 0.793
The initialization was also performed in the same manner as in Example 1 except that the scanning speed was set to 4.0 m / s.
Recording was performed on this optical disc in the same manner as in Example 1 except that the parameters of the recording strategy and the recording powers Pw, Pe, and Pb were changed as follows, and the signal characteristics were evaluated.
Tmp = 1.0T
Tmp '= 1.6T
Td1 = 0.5T
Td2 = 0T
δ = 0.125T
Scanning speed = 28.8 m / s (corresponding to 24 times speed of CD)
Basic clock cycle T = 9.64 ns
Pw = 30mW
Pe = 10mW
Pb = 0.5mW
As a result, the first recording showed a good result of 3T space jitter of 20 ns and 3T mark jitter of 19 ns. However, in the second recording (overwriting), both the space jitter and the mark jitter were about 42 ns. Therefore, it was confirmed that overwriting was not possible at 24 × speed of CD.
[0041]
Example 2
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of the recording layer material was changed as in the following composition formula.
[GaxGey(SbzTe1-z)1-xy]1-wMnw
When represented by
x = 0.038
y = 0.030
z = 0.815
w = 0.02
The initialization was also performed in the same manner as in Example 1 except that the scanning speed was set to 2.5 m / s.
FIG. 7 shows the results of recording and evaluation of this optical disc in the same manner as in Example 1, with a scanning speed of 28.8 m / s, and FIG. 8 with a scanning speed of 9.6 m / s. However, as can be seen from the figure, good results were obtained in all cases, and by adding Mn to the recording layer, good characteristics could be secured at a higher scanning speed.
[0042]
Example 3
Between the lower protective layer and the recording layer, ZrO2(77 mol%), TiO2(20 mol%), Y2O3An optical disk was prepared in the same manner as in Example 1, except that an oxide layer of (3 mol%) was provided. The film was formed by the RF magnetron sputtering method which is the same method as the lower protective layer.
This optical disk was initialized in the same manner as in Example 1 except that the scanning speed was set to 2.5 m / s, and the noise on the reproduced signal in the unrecorded state was examined. It was equivalent. When recording and evaluation were performed in the same manner as in the case of Example 1 where the scanning speed was 28.8 m / s, the first recording jitter was 23 ns, which was a good result.
Accordingly, it was confirmed that the scanning speed for initialization can be increased by providing the oxide layer adjacent to the recording layer.
[0043]
Comparative Example 3
An optical disc was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition of the recording layer material was changed as follows.
x = 0.072
y = 0.029
z = 0.790
(X + y = 0.11)
This optical disk was initialized in the same manner as in Example 1 except that the scanning speed was set to 2.0 m / s.
The obtained disk had a low reflectance and was 0.14 in an unrecorded state, and could not satisfy the standard of 0.15 or more and 0.25 or less.
Further, recording and evaluation were performed in the same manner as in the case where the scanning speed of Example 1 was 28.8 m / s, and the jitter in the second recording exceeded 50 ns, and the characteristics could not be secured. .
This is presumably because x + y exceeded 0.1, the absorption coefficient of the recording layer was increased, and the reflectivity was lowered. As a result, good overwrite jitter could not be secured.
[0044]
Comparative Example 4
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the recording layer material was changed as follows, and the optical disk was initialized in the same manner as in Example 1.
x = 0.048
y = 0.031
z = 0.863
When recording and evaluation were performed on this optical disc in the same manner as in the case where the scanning speed of Example 1 was 28.8 m / s, the 11T modulation degree was 0.42, and a sufficient reproduction signal amplitude was obtained. Could not be done.
[0045]
Example 4
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 1, except that the initialization conditions were set as follows.
Initialization power: 900mW
Scanning speed: 3.0m / s
Movement amount in the radial direction per rotation: 20 μm
Recording and evaluation were performed on this optical disc in the same manner as in the case where the scanning speed of Example 1 was 28.8 m / s. As a result, the jitter after 30 times of overwriting was as good as 30 ns. On the other hand, since noise due to the fine structure of the crystal occurred in the reproduced signal in the unrecorded state, the jitter in the first recording was 32 ns, which was a higher value as compared with Examples 1 to 3.
[0046]
Comparative Example 5
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 1. However, InGeSbTe represented by the following composition formula was used as the recording layer material (Ga was replaced with In).
InxGey(SbzTe1-z)1-xy
In the formula, x, y, and z are atomic ratios, and the values are as follows.
x = 0.035
y = 0.02
z = 0.802
Recording was performed once on the prepared disc by the method described in Example 1, and the disc was left for 300 hours in an environment of a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 85%. As a result, the jitter after the test was significantly reduced to 42 ns compared to the jitter of 23 ns before the environmental test.
When the same disk was recorded twice (that is, once overwritten) at a scanning speed of 28.8 m / s by the method described in Example 1, the jitter was 45 ns, which was a result that greatly exceeded the standard. It became.
From the above results, it has been clarified that when Ga is replaced with In, storage reliability and overwrite characteristics cannot be achieved.
[0047]
Example 6
An optical disk was prepared using the same method as in Example 1, except that the conditions for forming the recording layer and the conditions for initializing were changed as follows.
For the formation of the recording layer, Ar was used as a sputtering gas, the flow rate was set to 20 sccm, and the sputtering power was set to 400 W. Further, nitrogen gas having a purity of 99.99% was introduced into the sputtering chamber. The nitrogen gas flow rate was controlled using a mass flow (by adjusting the flow rate, N taken in the recording layer can be adjusted). The flow rate is adjusted within the range of 0 to 1.0 sccm, and the partial pressure P of Ar in the chamber is adjusted.ArAnd N2Partial pressure PNIs measured by a mass spectrum analyzer to obtain PN/ PArWas quantified.
Initialization was performed under the following conditions.
Initialization power: 900mW
Scanning speed: 5.0m / s
Movement amount per rotation: 20 μm
The disc created as described above satisfies the Orange Book standard in an unrecorded state as in the first embodiment. The completed disk was analyzed by SIMS, but no element N was detected in the recording layer.
Next, the crystallization upper limit speed of the completed disk was measured. An optical disk evaluation device DDU1000 manufactured by Pulstec Industrial Co., Ltd. was used for the measurement. The specifications of the optical pickup were 0.50 NA, λ = 789 nm, the power at the time of measurement was 0.7 mW, and the irradiation power P was 20 mW.
Partial pressure ratio PN/ PArFIG. 11 shows the result of measurement of the upper limit of the crystallization speed when Ge = 3%. It can be seen that the upper limit of the crystallization speed greatly increases at a partial pressure ratio of 0.035 or more.
Further, a single pattern of 10T-10T was recorded at a speed equivalent to 24 times the speed of a CD (scan speed: 28.8 m / s, clock frequency: 103.7 MHz). As the recording method, the same method as in Example 1 was used. The recorded pattern was reproduced at 1 × speed of CD (scanning speed 1.2 m / s), and the CN ratio was measured with a spectrum analyzer.
FIG.O/ VLAnd the measurement results of the CN ratio are shown as the case of Ge = 3%. As can be seen, VO/ VLIs 1.1 or more, the CN ratio has a high value exceeding 55 dB.
Further, an erasing ratio was measured as a characteristic for determining the easiness of direct overwriting. The erasure ratio here is "S0 / S" measured as follows. That is, a single pattern of 10T-10T is recorded on the medium in the same manner as the measurement of the CN ratio described above, and the CN ratio is measured, and the measured value is set to S0. Next, the recorded portion is irradiated and scanned only once at P = 10 mW to perform a recording mark erasing operation, and then the CN ratio of the recorded portion is measured. The higher the S, the more unmarked marks remain. That is, the higher the value of S0 / S, the higher the erasability of the recording mark, and the medium is suitable for direct overwriting.
FIG. 13 shows the relationship between PN / PAr and the erase ratio.
From FIG. 13, it is found that at Ge 3%, VO/ VLIt can be seen that the erase ratio is high in the region of PN / PAr ≧ 0.035 where
Comparing these results with Comparative Example 2, it can be seen that a high CN and erase ratio can be obtained despite the high scanning speed of 5 m / s for initialization.
[0048]
Example 7
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 6, except that the composition of the recording layer was changed as follows, and the maximum crystallization speed was measured in the same manner as in Example 1.
The results are shown in the case of Ge 2% in FIG. 11, and it was confirmed that the crystallization upper limit speed greatly increased when the partial pressure ratio was 0.02 or more.
x = 0.038
y = 0.020
z = 0.815
[0049]
Example 8
An optical disk was prepared in the same manner as in Example 6 except that the composition of the recording layer was changed as follows, and the maximum crystallization speed, CN ratio, and erasing ratio were measured in the same manner as in Example 6.
The results are shown in the case of Ge 1% in FIGS. 11 to 13, and it was found that a high erase ratio and CN can be obtained at a partial pressure ratio of 0.015 or more.
x = 0.038
y = 0.010
z = 0.815
[0050]
Example 9
Among the disks prepared in Example 6, the medium having a good erasing ratio and a partial pressure ratio of 0.045 was evaluated for recording at 24 × speed in the same manner as in Example 1, and the measured jitter value was as follows. As a result, good characteristics satisfying the jitter standard value of 35 ns up to DOW 1000 times were obtained. That is, by adding nitrogen, initialization at a higher scanning speed was made possible, and good characteristics were secured while shortening the initialization process time.
Initial record: 24.3 ns
DOW once: 28.4 ns
DOW1000 times: 32.5 ns
[0051]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, good direct overwrite characteristics in a range of 9.6 to 33.6 m / s corresponding to 8 to 24 times speed recording of a CD-RW can be realized, and storage of recorded information. Life can be ensured.
According to the third aspect of the invention, the crystallization temperature of the recording layer material can be lowered, and crystallization with a high-power laser is facilitated. Obtainable.
According to the inventions 4 and 5, since the upper limit of the crystallization speed is increased, the initialization and the crystallization can be performed at a higher speed, and the initialization process time can be shortened while maintaining good recording quality.
According to the sixth aspect, recording, erasing, and / or rewriting can be performed at an appropriate scanning speed.
According to the seventh aspect, the recording layer can be easily cooled rapidly when information is recorded and / or rewritten by improving the thermal conductivity of the reflection layer, and the medium has a high scanning speed of 20 m / s or more. Even when high energy is not applied, an amorphous state can be formed, so that good recording sensitivity can be ensured even at high speed recording.
According to the eighth aspect, by forming an oxide film near the recording layer, crystallization of the recording layer can be promoted, and an effect equivalent to the third aspect can be obtained.
According to the ninth and thirteenth aspects of the invention, since the scanning speed of the high-power laser in the initialization process of the optical information recording medium is optimized, sufficient energy can be applied to the recording layer material, and the recording layer material can be used. A uniform state with less optical anisotropy can be obtained, and the reproduced signal can be reduced in noise.
According to the inventions 10 to 12, a sputtering target for forming a recording layer of the optical information recording medium of the invention can be provided.
According to the inventions 14 and 15, it is possible to provide an appropriate recording method for the optical information recording medium of the invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view (schematic diagram) of an example of an optical information recording medium of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a method of irradiating intensity-modulated light.
(A) A schematic representation of an amorphous mark to be recorded
(B) Irradiation pattern used for recording (recording strategy)
FIG. 3 is a diagram showing an example of a strategy for reducing the number of pulses.
FIG. 4 is a diagram showing a recording strategy used for evaluating a recording signal characteristic of the optical disc of Example 1.
FIG. 5 is a view showing measurement results of the optical disc of Example 1 at a scanning speed of 28.8 m / s.
FIG. 6 is a view showing measurement results of the optical disc of Example 1 at a scanning speed of 9.6 m / s.
FIG. 7 is a view showing measurement results of the optical disc of Example 2 at a scanning speed of 28.8 m / s.
FIG. 8 is a diagram showing measurement results of the optical disc of Example 2 at a scanning speed of 9.6 m / s.
FIG. 9 shows scanning speed v and normalized reflectance R / R of a medium.0FIG.
FIG. 10: partial pressure ratio PN/ PArAnd v0FIG.
FIG. 11 shows a partial pressure ratio PN/ PArThe figure which shows the measurement result of the crystallization upper limit speed when changing.
FIG. 12O/ VLAnd FIG. 11 is a diagram showing measurement results of the CN ratio.
FIG. 13: partial pressure ratio PN/ PArFIG. 9 is a diagram showing measurement results of an erasing ratio when the value is changed.
[Explanation of symbols]
Tw Basic clock period
3Tw ~ 11Tw Mark length
Pw Recording power
Pe erase power
Pb bias power
Ttop First pulse width
dTtop First pulse start time
Tmp Width of peak power pulse of multi-pulse part
dTera erase start time
T Basic clock period
Tmp 'The width of the peak pulse when n = 3
Td1 Time from rising of data to rising of first peak pulse
Time from the position where Td2P = Pe to the fall of data
Td2 'Td2 when n = 3
Extended time of last pulse when δT n is odd (relative to Tmp)
R0  Reflectance after media initialization
Irradiation power P to R medium0Of light after irradiating with light at scanning speed v
v0  Maximum crystallization speed
(A) Example of change in normalized reflectance
(B) Example of change in normalized reflectance
(C) Example of change in normalized reflectance
Av0Area where DOW characteristics cannot be secured at high speed due to low
B A and C are mixed and unstable area
C v0High and high-speed areas
vL  PN/ PArMaximum crystallization rate when <0.001
vH

Claims (15)

基板上に少なくとも記録層および反射層が積層されており、集光された光を照射および走査することによって該記録層に記録マークを形成・消去することにより情報の記録、消去および/または書換えが行われる光情報記録媒体において、記録層に、Ga、Ge、Sb、Teを主成分とし、これらの元素の組成比が下記式で表される合金または金属間化合物を含有することを特徴とする光情報記録媒体。
GaGe(SbTe1−z1−x−y
ここで、x、y、zは原子比を表わす1未満の正の実数であり、次の要件を満足する。
0.02≦x≦0.06
0.01≦y≦0.06
0.80≦z≦0.86
x≧y
x+y≦0.1
At least a recording layer and a reflective layer are stacked on a substrate, and recording and erasing and / or rewriting of information is performed by forming and erasing a recording mark on the recording layer by irradiating and scanning the collected light. The optical information recording medium to be performed is characterized in that the recording layer contains an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as main components and a composition ratio of these elements represented by the following formula. Optical information recording medium.
Ga x Ge y (Sb z Te 1-z) 1-x-y
Here, x, y, and z are positive real numbers less than 1 representing an atomic ratio and satisfy the following requirements.
0.02 ≦ x ≦ 0.06
0.01 ≦ y ≦ 0.06
0.80 ≦ z ≦ 0.86
x ≧ y
x + y ≦ 0.1
記録層中のGa、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物の含有量が90原子%以上であることを特徴とする請求項1記載の光情報記録媒体。2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the content of the alloy or intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, Te as a main component in the recording layer is 90 atomic% or more. Ga、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物が、原子比で0.01〜0.04の範囲のMnを含むことを特徴とする請求項1又は2記載の光情報記録媒体。3. The optical information recording according to claim 1, wherein the alloy or intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as a main component contains Mn in an atomic ratio of 0.01 to 0.04. Medium. 記録層がAr及びN含有雰囲気中での真空成膜法により形成され、Arの分圧をPAr、Nの分圧をP、媒体の結晶化上限速度をvとし、P/PAr<0.001のときの媒体の結晶化上限速度をvとした場合に、
1.1≦v/v≦1.3
という条件を満足することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光情報記録媒体。
The recording layer is formed by a vacuum film forming method in an atmosphere containing Ar and N 2, and the partial pressure of Ar is set to P Ar , the partial pressure of N 2 is set to P N , the crystallization upper limit speed of the medium is set to v 0, and P N is set. / P Ar <0.001 the crystallization limit velocity of the medium at the time of the case of the v L,
1.1 ≦ v 0 / v L ≦ 1.3
The optical information recording medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the following condition is satisfied.
/PArと記録層のGe含有量yの比が、次の条件を満足することを特徴とする請求項4記載の光情報記録媒体。
1≦(P/PAr)/y≦1.5
5. The optical information recording medium according to claim 4, wherein the ratio of PN / P Ar to the Ge content y of the recording layer satisfies the following condition.
1 ≦ (P N / P Ar ) /y≦1.5
記録、消去および/または書換えの走査速度がプリフォーマットされており、該走査速度が9.6〜33.6m/sであることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の光情報記録媒体。The optical information according to any one of claims 1 to 5, wherein a scanning speed of recording, erasing and / or rewriting is preformatted, and the scanning speed is 9.6 to 33.6 m / s. recoding media. 反射層がAg或いはAgを95モル%以上含有する合金からなることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の光情報記録媒体。7. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the reflection layer is made of Ag or an alloy containing 95 mol% or more of Ag. 記録層からみて基板側および/または反射層側に、記録層に隣接した酸化物を主成分とする層を有し、その膜厚が1〜5nmの範囲にあることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の光情報記録媒体。2. A layer having an oxide as a main component adjacent to the recording layer on the substrate side and / or the reflection layer side as viewed from the recording layer, and having a thickness in a range of 1 to 5 nm. 8. The optical information recording medium according to any one of items 7 to 7. 高出力レーザーを走査速度1〜2.5m/sの範囲で照射および走査することにより初期化(媒体を使用する前に媒体の情報記録領域の記録層を結晶化状態にする操作)が行われたことを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の光情報記録媒体。Initialization (operation of bringing the recording layer of the information recording area of the medium into a crystallized state before using the medium) is performed by irradiating and scanning the high-power laser at a scanning speed of 1 to 2.5 m / s. The optical information recording medium according to any one of claims 1 to 8, wherein: Ga、Ge、Sb、Teを主成分とし、これらの元素の組成比が下記式で表される合金または金属間化合物を含有することを特徴とする光情報記録媒体製造用のスパッタリングターゲット。
GaGe(SbTe1−z1−x−y
ここで、x、y、zは原子比を表わす1未満の正の実数であり、次の要件を満足する。
0.02≦x≦0.06
0.01≦y≦0.06
0.80≦z≦0.86
x≧y
x+y≦0.1
A sputtering target for producing an optical information recording medium, comprising an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as main components and a composition ratio of these elements represented by the following formula.
Ga x Ge y (Sb z Te 1-z) 1-x-y
Here, x, y, and z are positive real numbers less than 1 representing an atomic ratio and satisfy the following requirements.
0.02 ≦ x ≦ 0.06
0.01 ≦ y ≦ 0.06
0.80 ≦ z ≦ 0.86
x ≧ y
x + y ≦ 0.1
Ga、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物の含有量が90原子%以上であることを特徴とする請求項10記載のスパッタリングターゲット。The sputtering target according to claim 10, wherein the content of an alloy or an intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as a main component is 90 atomic% or more. Ga、Ge、Sb、Teを主成分とする合金または金属間化合物が、原子比で0.01〜0.03の範囲のMnを含むことを特徴とする請求項10又は11記載のスパッタリングターゲット。The sputtering target according to claim 10 or 11, wherein the alloy or intermetallic compound containing Ga, Ge, Sb, and Te as a main component contains Mn in an atomic ratio in a range of 0.01 to 0.03. 高出力レーザーを走査速度1〜2.5m/sの範囲で照射および走査することにより初期化(媒体を使用する前に媒体の情報記録領域の記録層を結晶化状態にする操作)を行うことを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の光情報記録媒体の初期化方法。Initialization (operation of crystallizing the recording layer of the information recording area of the medium before using the medium) by irradiating and scanning with a high-power laser at a scanning speed of 1 to 2.5 m / s. The method for initializing an optical information recording medium according to claim 1, wherein: 記録マークの形成を、照射強度PがP=PwのパルスとP=Pbパルスを交互に照射及び走査することで行い、基本クロック周期Twに対して記録マーク長がnTw(nは自然数)であるとき、P=Pwのパルス数をm(mはn以下の自然数)として、n=2m(nが偶数の場合)またはn=2m+1(nが奇数の場合)の関係がなりたち、記録マークの消去を、P=Peの強度一定の光を照射および走査することで行い、かつPw>Pe>Pbであることを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載の光情報記録媒体の記録方法。The recording mark is formed by alternately irradiating and scanning a pulse with an irradiation intensity P of P = Pw and a pulse of P = Pb, and the recording mark length is nTw (n is a natural number) with respect to the basic clock cycle Tw. Then, assuming that the number of pulses of P = Pw is m (m is a natural number equal to or less than n), the relationship of n = 2m (when n is an even number) or n = 2m + 1 (when n is an odd number) is obtained. 10. The optical information recording medium according to claim 1, wherein erasing is performed by irradiating and scanning light with a constant intensity of P = Pe, and Pw> Pe> Pb. Method. 走査速度が22.4m/s以下、Twが14.4ns以上の場合に、n=m+1とすることを特徴とする請求項14記載の記録方法。15. The recording method according to claim 14, wherein n = m + 1 when the scanning speed is 22.4 m / s or less and Tw is 14.4 ns or more.
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