JP2006221812A - Information recording medium - Google Patents

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Makoto Miyamoto
真 宮本
Junko Ushiyama
純子 牛山
Yasushi Miyauchi
靖 宮内
Kazuyo Umezawa
和代 梅澤
Akira Kashiwakura
章 柏倉
Norihito Tamura
礼仁 田村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information recording medium which can make CAV recording, wherein the reproduced signals does not deteriorate even after rewriting data for 100,000 times or more. <P>SOLUTION: This information recording medium has a base plate, and a recording layer to record information with phase changes made by irradiation with a laser beam. Further, it has a recording layer which contains at least Ge, Sb, Te and Bi and that contains Bi in the amount of 1-9%. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エネルギービームの照射により情報の記録が行われる情報記録媒体に係り、特に、DVD−RAM、DVD−RW等の相変化光ディスクに関する。   The present invention relates to an information recording medium on which information is recorded by irradiation with an energy beam, and more particularly to a phase change optical disk such as a DVD-RAM and a DVD-RW.

近年、DVD−ROM、DVD−Video等の再生専用型光ディスク市場が拡大している。また、4.7GB DVD−RAMや4.7GB DVD−RWといった書き換え可能なDVDが市場投入され、コンピュータ用バックアップ媒体、VTRに代わる映像記録媒体として、市場が急拡大しつつある。さらに、ここ数年、記録型DVDに対する転送レート、アクセススピード向上に対する市場の要求が増大してきている。   In recent years, the market for read-only optical disks such as DVD-ROM and DVD-Video has been expanded. In addition, rewritable DVDs such as 4.7 GB DVD-RAM and 4.7 GB DVD-RW have been put on the market, and the market is rapidly expanding as computer backup media and video recording media replacing VTRs. Furthermore, in recent years, market demands for improving the transfer rate and access speed for recordable DVDs have increased.

DVD−RAM,DVD−RW等の記録消去可能な記録型DVD媒体では、相変化記録方式が採用されている。相変化記録方式では、基本的に「0」と「1」の情報を結晶とアモルファスに対応させ記録を行っている。また、結晶とアモルファスの屈折率が異なるため、結晶に変化させた部分とアモルファスに変化させた部分の反射率の差が最大になるように、各層の屈折率、膜厚を設計している。この結晶化した部分とアモルファス化した部分にレーザービームを照射し、反射光を再生することにより記録された「0」と「1」を検出できる。   A recordable DVD medium such as DVD-RAM and DVD-RW that can be recorded and erased employs a phase change recording method. In the phase change recording method, basically, information of “0” and “1” is recorded in correspondence with crystal and amorphous. In addition, since the refractive index of crystal and amorphous is different, the refractive index and film thickness of each layer are designed so that the difference in reflectance between the portion changed to crystal and the portion changed to amorphous is maximized. By irradiating the crystallized part and the amorphous part with a laser beam and reproducing the reflected light, recorded “0” and “1” can be detected.

また、所定の位置をアモルファスにする(通常、この動作を「記録」と呼ぶ)ためには、比較的高パワーのレーザービームを照射することにより、記録層の温度が記録層材料の融点以上になるように加熱し、所定の位置を結晶にする(通常、この動作を「消去」と呼ぶ)ためには、比較的低パワーのレーザービームを照射することにより、記録層の温度が記録層材料の融点以下の結晶化温度付近になるように加熱する。こうする事により、アモルファス状態と結晶状態を可逆的に変化させることができる。   Also, in order to make the predetermined position amorphous (usually this operation is called “recording”), the temperature of the recording layer becomes higher than the melting point of the recording layer material by irradiating a relatively high power laser beam. In order to make the crystal in a predetermined position (usually this operation is called “erasing”), the temperature of the recording layer is changed by irradiating a relatively low power laser beam. To a temperature near the crystallization temperature below the melting point. By doing so, the amorphous state and the crystalline state can be reversibly changed.

記録型DVDが転送レート向上に対する要求にこたえるためには、媒体の回転数を上げ、短時間で記録消去を行う方法が一般的である。この際、問題となるのは媒体に情報をオーバーライトする際の記録消去特性である。以下に詳細に以上の問題を説明する。   In order for the recordable DVD to meet the demand for an improvement in transfer rate, a method of increasing the number of rotations of the medium and performing recording / erasing in a short time is general. At this time, the problem is recording / erasing characteristics when information is overwritten on the medium. The above problems will be described in detail below.

ある所定の位置をアモルファスから結晶に変化させることを考える。媒体の回転数を上げた場合、レーザービームと前記所定の位置を通過する時間が短くなり、同時に、所定の位置が結晶化温度に保持される時間も短くなる。結晶化温度に保持される時間が短かすぎると、十分に結晶成長することができないため、アモルファスが残ってしまうのである。これが、再生信号に反映され、再生信号品質が劣化するのである。   Consider changing a given position from amorphous to crystalline. When the rotation speed of the medium is increased, the time for passing the laser beam and the predetermined position is shortened, and at the same time, the time for which the predetermined position is maintained at the crystallization temperature is also shortened. If the time for maintaining the temperature at the crystallization temperature is too short, the crystal cannot be sufficiently grown, so that amorphous remains. This is reflected in the reproduction signal, and the reproduction signal quality deteriorates.

この問題を解決するための方法としては、1.記録膜組成を変更することにより結晶化速度を高速化する、2.記録膜に接した界面層、記録膜の結晶化を促進する材料を使用する、の2方式が考えられる。   As a method for solving this problem, 1. 1. Increase the crystallization speed by changing the recording film composition. Two methods are conceivable: an interface layer in contact with the recording film and a material that promotes crystallization of the recording film.

たとえば、特開2001−322357では、記録材料としてGe−Sn−Sb−Te系材料に、Ag,Al,Cr,Mn等の金属を添加した材料を使用することにより、高密度記録が可能で、繰り返し書換え性能に優れ、結晶化感度の経時劣化が少ない情報記録媒体が得られるとしている。特開平2−14289にも、Ge−Sn−Sn−Te系の記録膜材料の記述がある。   For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-322357, high-density recording is possible by using a material obtained by adding a metal such as Ag, Al, Cr, or Mn to a Ge—Sn—Sb—Te-based material as a recording material. It is said that an information recording medium having excellent repeated rewriting performance and little deterioration of crystallization sensitivity with time can be obtained. Japanese Patent Laid-Open No. 2-14289 also describes a Ge—Sn—Sn—Te based recording film material.

また、特開平5−342629には記録層に接して、Sb40Te10Se50等の記録層の結晶化を促進させる界面層を導入することにより、短時間に記録層を結晶できるとしている。さらに、特開平9−161316には界面層(結晶化促進層)として、例えばSbTe等からなる層を設けることにより、極めて高速に、初期結晶化処理を行えるとしている。さらに、特開2001−273673には界面層(結晶核生成層)として、SnTe,PbTe等からなる層を設けることにより、長期保存後においても、結晶化速度が低下しない情報記録媒体が得られるとしている。 Japanese Patent Laid-Open No. 5-342629 discloses that the recording layer can be crystallized in a short time by introducing an interface layer that contacts the recording layer and promotes crystallization of the recording layer such as Sb 40 Te 10 Se 50 . Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-161316, an initial crystallization process can be performed at extremely high speed by providing a layer made of, for example, Sb 2 Te 3 as an interface layer (crystallization promoting layer). Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-273673 provides an information recording medium in which the crystallization speed does not decrease even after long-term storage by providing a layer made of SnTe, PbTe or the like as an interface layer (crystal nucleation layer). Yes.

相変化記録方式を採用した光ディスクに情報を記録する際には、通常、CLV(Constant Lenear Velocity:一定線速度)方式により光ディスクの回転数を制御する。すなわち、レーザービームと光ディスクの相対速度が常に一定となるような制御方法である。これに対して、CAV(Constant Angular Velocity:一定角速度)方式では光ディスクを回転させる際の、角速度を一定にして回転を制御する方式がある。   When information is recorded on an optical disk employing a phase change recording method, the rotational speed of the optical disk is usually controlled by a CLV (Constant Linear Velocity) method. That is, the control method is such that the relative speed between the laser beam and the optical disk is always constant. On the other hand, in the CAV (Constant Angular Velocity) method, there is a method of controlling the rotation with a constant angular velocity when rotating the optical disk.

CLV方式の特徴は、1.記録再生時のデータ転送レートが常に一定のため、信号処理回路を極めて簡素化できる、2.レーザービームと光ディスクの相対速度を常に一定にできるため、記録消去時の記録層の温度履歴を一定にするため、媒体に対する負荷が小さい。3.レーザービームを光ディスクの半径方向に動かした場合、半径位置の応じて、モーターの回転数を制御しなおす必要がある。このため、アクセス速度が大幅に低下する。   The features of the CLV method are as follows. 1. Since the data transfer rate during recording and reproduction is always constant, the signal processing circuit can be greatly simplified. Since the relative speed between the laser beam and the optical disk can be kept constant, the temperature history of the recording layer at the time of recording / erasing is made constant, so the load on the medium is small. 3. When the laser beam is moved in the radial direction of the optical disk, it is necessary to control the number of rotations of the motor again according to the radial position. For this reason, the access speed is greatly reduced.

CAV方式の特徴は、1.記録再生時のデータ転送レートが半径位置により異なるため、信号処理回路が増大する、2.レーザービームと光ディスクの相対速度が、半径位置により異なるため、記録消去時の記録層の温度履歴が半径位置に大きく依存し、特別な構成の光ディスクが必要となる、3.レーザービームを光ディスクの半径方向に動かした場合、半径位置の応じて、モーターの回転数を制御しなおす必要がないため、高速アクセスが可能となる。   The features of the CAV method are: 1. Since the data transfer rate at the time of recording / reproduction varies depending on the radial position, the signal processing circuit increases. 2. Since the relative speed of the laser beam and the optical disk differs depending on the radial position, the temperature history of the recording layer at the time of recording / erasing largely depends on the radial position, and an optical disk having a special configuration is required. When the laser beam is moved in the radial direction of the optical disk, it is not necessary to re-control the number of rotations of the motor in accordance with the radial position, so that high speed access is possible.

前記従来例で開示されている記録層材料、界面層材料を使用することにより、ディスク線速度が高速な場合においても、極めて良好な記録再生特性を実現できる。しかしながら、前記従来例では、CAV記録を行う際の問題点を十分に考慮していないため、CAV記録を行う場合に、情報記録媒体の内周部において、記録された情報から再生される再生信号品質が大幅に劣化するという問題が発生した。   By using the recording layer material and the interface layer material disclosed in the conventional examples, extremely good recording / reproducing characteristics can be realized even when the disk linear velocity is high. However, since the conventional example does not sufficiently consider the problems in performing CAV recording, when CAV recording is performed, a reproduction signal reproduced from recorded information at the inner periphery of the information recording medium. There was a problem that quality deteriorated significantly.

また、従来例において示されているSb40Te10Se50、SbTe、SnTe、PbTe等からなる界面層が、10万回程度の多数回書換えにより、記録膜中に溶け込み、再生信号を劣化させるという問題が発生した。 In addition, the interface layer made of Sb 40 Te 10 Se 50 , Sb 2 Te 3 , SnTe, PbTe, etc. shown in the conventional example is melted into the recording film by rewriting about 100,000 times, and the reproduction signal is transmitted. The problem of deteriorating occurred.

したがって、本発明の目的は、CAV記録が可能であり、10万回程度の多数回書換えを行った際にも、再生信号が劣化しない情報記録媒体を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an information recording medium that can perform CAV recording and that does not deteriorate the reproduction signal even when rewriting is performed many times about 100,000 times.

CAV記録が可能であり、10万回程度の多数回書換えを行った際にも、再生信号が劣化しない情報記録媒体を得るための、前記従来例の問題点を整理する。   The problems of the above-described conventional example for obtaining an information recording medium that can perform CAV recording and that does not deteriorate the reproduction signal even when rewritten many times about 100,000 times will be summarized.

本発明が解決しようとしている課題は以下の2点である。   The problems to be solved by the present invention are the following two points.

1)多数回書換え時の界面層材料の記録層への溶け込み抑制
2)CAV記録時の内周部における再生信号劣化抑制
以下に、順次1)2)の原因を説明する。なお、ここでは図1の構造の情報記録媒体を前提として説明を進める。すなわち、基板上に第1保護層、第1界面層、記録層、第2界面層、第2保護層、吸収率制御層、熱拡散層、紫外線硬化性保護層が順次積層された構造である。また、本発明の効果は必ずしも図1の構造の情報記録媒体に限定されるものではない。
1) Suppression of melting of interface layer material into recording layer at the time of rewriting many times 2) Suppression of reproduction signal deterioration in inner peripheral part at the time of CAV recording Hereinafter, the causes of 1) and 2) will be described sequentially. Here, the description will be made on the premise of the information recording medium having the structure of FIG. That is, a first protective layer, a first interface layer, a recording layer, a second interface layer, a second protective layer, an absorptivity control layer, a thermal diffusion layer, and an ultraviolet curable protective layer are sequentially laminated on the substrate. . The effects of the present invention are not necessarily limited to the information recording medium having the structure shown in FIG.

1)界面層材料の記録層への溶け込み原因
図2を用いて、この現象を説明する。図2は従来例において示したSb40Te10Se50、SbTe、SnTe、PbTe等の界面層材料を第1界面層、第2界面層として採用した場合の、情報記録媒体の記録層周辺部の断面図である。レンズによって絞り込まれたレーザービームは図のように記録膜に焦点を結ぶ。この際、レーザービームは主に記録層の第1界面層側の面において吸収される。その結果、記録層の第1界面層に接した面において、記録層が発熱する。このように、図のような構成とした場合、常に、記録層の第1界面層側の温度が、記録層の第2界面層側と比較して高くなる傾向がある。
1) Cause of interfacial layer material penetration into recording layer This phenomenon will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a recording layer of an information recording medium when the interface layer material such as Sb 40 Te 10 Se 50 , Sb 2 Te 3 , SnTe, or PbTe shown in the conventional example is adopted as the first interface layer and the second interface layer. It is sectional drawing of a periphery part. The laser beam focused by the lens focuses on the recording film as shown in the figure. At this time, the laser beam is absorbed mainly on the surface of the recording layer on the first interface layer side. As a result, the recording layer generates heat on the surface of the recording layer in contact with the first interface layer. Thus, in the case of the configuration as shown in the figure, the temperature on the first interface layer side of the recording layer always tends to be higher than that on the second interface layer side of the recording layer.

通常、以上の示したような、記録層の結晶化を促進する界面層材料は融点が一般的に界面層として使用されるGe、Cr等と比較して低いため、10万回程度の多数回書換えを繰り返すと、第1界面層側から選択的に界面層材料が記録層に溶け込むのである。また、発明者らは記録層の結晶化を促進する層としてBiTeも、極めて良好な性能を示すことを明らかにした。しかし、BiTeの融点も600℃程度と低いため、前記従来材料と同様の問題が発生した。また、発明者らは、前記従来例のように、Sb40Te10Se50、SbTe、SnTe、PbTeといった化合物を界面層として使用しなくても、単にSn、Pb、Bi等の元素を界面層材料に添加するだけで、記録層の結晶化促進効果を得られる。これは、記録層中に含有されているTeと前記Sn,Pb,Bi等の元素が結合し、それぞれ、SnTe、PbTe、BiTe等の、結晶性の化合物を生成するからである。これによって、界面層表面に前記結晶性化合物を結晶核として、記録層の結晶化が促進されるのである。たとえば、界面層材料としてSnO,PbO,Bi等の前記元素の酸化物化合物、あるいはSnS、PbS、Bi等の前記元素の硫化物、あるいはSnSe、PbSe、BiSe等の前記元素のセレン化物を使用しても、遊離した前記元素が記録層中のTeと結合し、結晶性の化合物を生成するため、記録層の結晶化を促進する効果が得られる。しかしながら、前記酸化物、硫化物、セレン化物も熱的に不安定であるため、記録層中に前記元素が溶け込み、再生信号を劣化させるという問題が発生する。 Usually, the interface layer material that promotes the crystallization of the recording layer as described above has a lower melting point than that of Ge 3 N 4 , Cr 2 O 3 or the like generally used as the interface layer. When rewriting is repeated many times about 10,000 times, the interface layer material selectively dissolves in the recording layer from the first interface layer side. The inventors have also clarified that Bi 2 Te 3 also exhibits extremely good performance as a layer for promoting crystallization of the recording layer. However, since the melting point of Bi 2 Te 3 is as low as about 600 ° C., problems similar to those of the conventional material have occurred. In addition, the inventors simply use elements such as Sn, Pb, and Bi without using a compound such as Sb 40 Te 10 Se 50 , Sb 2 Te 3 , SnTe, or PbTe as the interface layer as in the conventional example. The crystallization promoting effect of the recording layer can be obtained simply by adding to the interface layer material. This is because Te contained in the recording layer and elements such as Sn, Pb, and Bi are combined to generate crystalline compounds such as SnTe, PbTe, and Bi 2 Te 3 , respectively. As a result, the crystallization of the recording layer is promoted by using the crystalline compound as a crystal nucleus on the surface of the interface layer. For example, as an interface layer material, an oxide compound of the element such as SnO 2 , PbO 2 , Bi 2 O 3, a sulfide of the element such as SnS 2 , PbS, Bi 2 S 3 , or SnSe 2 , PbSe, Bi Even when a selenide of the element such as 2 Se 3 is used, the liberated element is combined with Te in the recording layer to form a crystalline compound, so that an effect of promoting crystallization of the recording layer is obtained. It is done. However, since the oxides, sulfides, and selenides are also thermally unstable, there arises a problem that the element is dissolved in the recording layer and the reproduction signal is deteriorated.

一方、第1界面層のみに、Cr、Ge等の高融点で熱的に安定であるが、記録層の結晶化を促進する効果のない界面層材料を使用し、第2界面層に前記従来例で示したSb40Te10Se50、SbTe、SnTe、PbTe等の界面層材料を使用した場合、このような問題は発生しない。このことは、前記界面層材料が第1界面層側から選択的に記録層に溶け込んでいることを示している。以上のように、界面層材料の記録層への溶け込みの原因は、記録層の第1界面層側の部分が高温化するため、第1界面層から界面層材料が記録層へ溶け込むことである。なお、前記したように第1界面層に記録膜の結晶化を促進する効果がない界面層材料を使用した場合、高速記録時に十分に結晶化が行われないという問題が発生する。 On the other hand, only the first interface layer is made of an interface layer material that has a high melting point such as Cr 2 O 3 or Ge 3 N 4 but has no effect of promoting crystallization of the recording layer. When the interface layer material such as Sb 40 Te 10 Se 50 , Sb 2 Te 3 , SnTe, PbTe shown in the conventional example is used for the two interface layers, such a problem does not occur. This indicates that the interface layer material is selectively dissolved in the recording layer from the first interface layer side. As described above, the cause of the melting of the interface layer material into the recording layer is that the temperature of the portion of the recording layer on the first interface layer side increases, so that the interface layer material melts into the recording layer from the first interface layer. . As described above, when the interface layer material that does not promote the crystallization of the recording film is used for the first interface layer, there arises a problem that the crystallization is not sufficiently performed during high-speed recording.

2)CAV記録時の内周部における再生信号劣化の原因
はじめに、再生信号が劣化していない外周部におけるアモルファスマーク周辺部の結晶状態を説明する(図3)。図3(a)は結晶の上にアモルファスマークを記録した場合のアモルファスマークと、アモルファスマーク周辺部の結晶状態を示す図である。特徴的なことは溶融領域が、そのままアモルファスマークとなっていることである。また、図2(b)に示したように、図3(a)の上に、新たなアモルファスマークをオーバーライトした際においても、図3(a)のアモルファスマークは完全に結晶化されている。
2) Cause of reproduction signal deterioration in the inner periphery during CAV recording First, the crystal state of the periphery of the amorphous mark in the outer periphery where the reproduction signal is not deteriorated will be described (FIG. 3). FIG. 3A is a diagram showing an amorphous mark when an amorphous mark is recorded on a crystal and a crystal state around the amorphous mark. What is characteristic is that the molten region is an amorphous mark as it is. Further, as shown in FIG. 2B, even when a new amorphous mark is overwritten on FIG. 3A, the amorphous mark of FIG. 3A is completely crystallized. .

次に、内周部における再生信号劣化の原因を、図4を用いて説明する。図4(a)は従来の情報記録媒体の内周部に、アモルファスマークを記録した際の、アモルファスマーク周辺部の結晶状態を模式的に示した図である。特徴的な点は、アモルファスマークが溶融領域よりも大幅に小さくなっていることある。これは、アモルファスマーク記録時に、レーザービームにより溶融された溶融領域の外縁から結晶が成長し、記録マークがシュリンクする現象(再結晶化)が発生するためである。この理由を以下に説明する。CAV記録では内周部のディスク線速度が遅くなる。このため、通過したレーザービームによる熱の影響で、溶融領域の冷却速度が遅くなり、この結果、アモルファス領域が再結晶化するのである。   Next, the cause of reproduction signal deterioration in the inner periphery will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a diagram schematically showing the crystal state of the periphery of the amorphous mark when the amorphous mark is recorded on the inner periphery of the conventional information recording medium. A characteristic point is that the amorphous mark is significantly smaller than the melting region. This is because, during recording of the amorphous mark, a crystal grows from the outer edge of the melted region melted by the laser beam, and the phenomenon that the recording mark shrinks (recrystallization) occurs. The reason for this will be described below. In CAV recording, the disk linear velocity at the inner periphery is slow. For this reason, the cooling rate of the melted region becomes slow due to the influence of heat by the laser beam that has passed, and as a result, the amorphous region is recrystallized.

このため、最終的に生成されるアモルファスマークの大きさが、溶融領域と比較して小さくなり、再生信号振幅が低下するのである(問題1)。また、シュリンクを引き起こした再結晶化領域の結晶粒径は、正常結晶化領域と比較して大きい。また、図3(b)に示したように、図3(a)の上に、新たに情報をオーバーライトした場合、アモルファスマークの間に、結晶粒径が異なる結晶が残留する。結晶粒径が異なると反射率も異なるため、この結晶粒径の分散が反射率の分散を引き起こし、結果として再生信号のノイズを上昇させることになる(問題2)。また、結晶粒径の分散は、熱伝導率、融点、結晶成長速度の分散を引き起こす。この結果、アモルファスマーク形状が結晶粒径の分散の影響を受け、再生信号が劣化するのである(問題3)。以上のように、内周部の再生信号劣化の主因は、再結晶化により引き起こされる問題1〜3である。   For this reason, the size of the finally generated amorphous mark becomes smaller than that of the melted region, and the reproduction signal amplitude decreases (problem 1). In addition, the crystal grain size of the recrystallization region that causes shrinkage is larger than that of the normal crystallization region. Further, as shown in FIG. 3B, when information is newly overwritten on FIG. 3A, crystals having different crystal grain sizes remain between the amorphous marks. Since the reflectance is different when the crystal grain size is different, the dispersion of the crystal grain size causes the dispersion of the reflectance, and as a result, the noise of the reproduction signal is increased (Problem 2). Further, the dispersion of the crystal grain size causes dispersion of the thermal conductivity, the melting point, and the crystal growth rate. As a result, the amorphous mark shape is affected by the dispersion of the crystal grain size, and the reproduction signal is deteriorated (Problem 3). As described above, the main causes of reproduction signal deterioration in the inner periphery are problems 1 to 3 caused by recrystallization.

次に、前記1)2)の課題の具体的な解決策を示す。   Next, specific solutions for the problems 1) and 2) will be described.

1)多数回書換え時の界面層材料の記録層への溶け込み抑制
前記課題を解決するためには、第1界面層と第2界面層に、前記した記録層の結晶化を促進する効果のあるBi,Sn,Pb等の元素を含有させ、さらに、前記低融点の元素が記録層に溶け込むことを抑制するため、第1界面層に含有させる前記Bi,Sn,Pb等の含有量の和を、第2界面層と比較して少なくすれば良い。
1) Suppression of melting of interface layer material into recording layer during multiple rewrites In order to solve the above problem, the first interface layer and the second interface layer have an effect of promoting the crystallization of the recording layer. In order to contain elements such as Bi, Sn, and Pb, and to prevent the low-melting-point elements from dissolving into the recording layer, the sum of the contents of Bi, Sn, and Pb contained in the first interface layer is determined. The amount may be less than that of the second interface layer.

あるいは、Teも低融点であるため、第1界面層あるいは第2界面層として、SnTe,PbTe,BiTe等のTe化合物を使用する際にも、第1界面層に含有させる前記Bi,Sn,Pb、Te等の含有量の和を、第2界面層と比較して少なくすれば良い。 Alternatively, since Te also has a low melting point, when using a Te compound such as SnTe, PbTe, Bi 2 Te 3 as the first interface layer or the second interface layer, the Bi, The sum of the contents of Sn, Pb, Te, etc. may be reduced as compared with the second interface layer.

ここで、界面層に含有させる前記Bi,Sn,Pb、Te等の含有量を減少させる方法としては、界面層に熱的化学的に安定なGe−N系の材料を添加する方法が良い。GeはSn,Pbと同族であり、Bi,Teとも化合物を形成しやすいからである。また、Bi,Sn,Pb,Teは窒素と結合しにくいため、Ge−N添加による、記録層の結晶化促進効果の低下を避けることができる。   Here, as a method of reducing the content of Bi, Sn, Pb, Te, or the like contained in the interface layer, a method of adding a thermally and chemically stable Ge—N-based material to the interface layer is preferable. This is because Ge is in the same family as Sn and Pb, and Bi and Te can easily form a compound. In addition, Bi, Sn, Pb, and Te are difficult to bond with nitrogen, so that it is possible to avoid a decrease in the crystallization promoting effect of the recording layer due to the addition of Ge—N.

前記界面層の製造方法としては、以下の方法がスパッタリングターゲットの価格を下げることが可能であり、基板に対する熱的ダメージが小さく、スパッタ装置価格も下げることが可能なDCスパッタを使用でき、さらに均一にGe−Nを添加できるため優れている。すなわち、TeとGeが含有され、さらに、Bi,Sn,Pbのうち、いずれか一つの元素が含有されているスパッタリングターゲットと、窒素が含有されたスパッタリングガスを用いスパッタリングを行うことにより、前記の界面層を製膜する方法である。   As the method for producing the interface layer, the following method can reduce the price of the sputtering target, can use DC sputtering that can reduce the thermal damage to the substrate and can reduce the price of the sputtering apparatus, and is more uniform. It is excellent because Ge—N can be added. That is, by performing sputtering using a sputtering target containing Te and Ge, and further containing any one element of Bi, Sn, and Pb and a sputtering gas containing nitrogen, This is a method of forming an interface layer.

また、Ge−N系材料の添加以外にも、遷移金属酸化物、あるいは遷移金属窒化物を添加しても良い。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえBi,Sn,Pb等の元素が遊離しても、前記遷移金属が価数を変え、遷移金属とBi,Sn,Pbの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Cr,Mo,Wは融点が高く、容易に価数を変えやすく、前記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。   In addition to the addition of the Ge—N-based material, a transition metal oxide or a transition metal nitride may be added. Since transition metals easily change their valence, even if elements such as Bi, Sn, and Pb are liberated, the transition metal changes its valence, and bonding occurs between the transition metal and Bi, Sn, and Pb. This is because a thermally stable compound is produced. In particular, Cr, Mo, and W are excellent materials because they have a high melting point, easily change their valence, and easily form a thermally stable compound with the metal.

また、光学的要請から、あるいは記録膜の結晶化を制御するために、第1界面層を3nm以下と薄くしなければならない場合、第1界面層が層状とはならず、斑に形成されることがある。この場合においても、記録層の結晶化を促進する効果は失われないが、第1保護層に使用されるZnS−SiO中の硫黄が、第1界面層を通過し記録層に溶け込む場合がある。このような場合は、ZnS−SiOの変わりに、ZnS−SiOよりも熱的に安定で、しかも記録層の結晶化を促進するSnを含有するSnO等を含有する材料を使用すればよい。 In addition, when the first interface layer has to be made as thin as 3 nm or less in order to control the crystallization of the recording film due to optical demands, the first interface layer is not layered but formed in spots. Sometimes. Even in this case, the effect of promoting the crystallization of the recording layer is not lost, but sulfur in ZnS-SiO 2 used for the first protective layer may pass through the first interface layer and dissolve into the recording layer. is there. In such a case, instead of ZnS—SiO 2 , a material containing SnO 2 containing Sn that is more thermally stable than ZnS—SiO 2 and that promotes crystallization of the recording layer may be used. Good.

また、情報記録時の第2界面層への熱的な負荷は、第1界面層と比較して小さいが、光学的要請から、あるいは記録膜の結晶化を制御するために、第2界面層を1nm以下と薄くしなければならない場合、第2界面層が層状とはならず、斑に形成されることがある。この場合においても、記録層の結晶化を促進する効果は失われないが、第2保護層に使用されるZnS−SiO中の硫黄が、第2界面層を通過し記録層に溶け込む場合がある。このような場合にも、ZnS−SiOの変わりに、ZnS−SiOよりも熱的に安定で、しかも記録層の結晶化を促進するSnを含有するSnO等の材料を使用すればよい。 Further, the thermal load on the second interface layer during information recording is smaller than that of the first interface layer. However, the second interface layer is used in order to control the crystallization of the recording film because of optical requirements. When the thickness of the second interface layer must be reduced to 1 nm or less, the second interface layer may not be layered and may be formed in spots. Even in this case, the effect of promoting the crystallization of the recording layer is not lost, but sulfur in ZnS-SiO 2 used for the second protective layer may pass through the second interface layer and dissolve into the recording layer. is there. Even in such a case, instead of ZnS—SiO 2 , a material such as SnO 2 containing Sn that is more thermally stable than ZnS—SiO 2 and promotes crystallization of the recording layer may be used. .

2)CAV記録時の内周部における再生信号劣化抑制
つぎに、CAV記録時の内周部における再生信号劣化を抑制するための具体的な方策を示す。先に示したように、CAV記録時の内周部における再生信号劣化の原因は、アモルファスマーク記録時に、レーザービームにより溶融された溶融領域の外縁から結晶が成長し、記録マークがシュリンクする現象(再結晶化)が発生するためである。したがって、前記問題を解決するためには再結晶化を抑制すればよい。再結晶化を抑制するためには結晶成長しにくい、つまり、結晶成長速度が遅い材料を記録層材料として使用すればよい。しかし、このような材料を使用した場合、外周部において、ディスク線速度が速くなった場合に、レーザービームによる加熱時間が不十分となり、記録層が結晶化温度に保持される時間が不十分となるので、結晶化すべきアモルファスマークが十分に結晶化されないという問題が発生する。
2) Suppression of reproduction signal deterioration in inner periphery during CAV recording Next, a specific measure for suppressing reproduction signal deterioration in the inner periphery during CAV recording will be described. As described above, the reproduction signal deterioration in the inner periphery during CAV recording is caused by the phenomenon that the crystal grows from the outer edge of the melted region melted by the laser beam during recording of the amorphous mark and the recording mark shrinks ( This is because recrystallization occurs. Therefore, recrystallization should be suppressed to solve the above problem. In order to suppress recrystallization, a material that is difficult to grow crystals, that is, a material having a slow crystal growth rate may be used as the recording layer material. However, when such a material is used, when the disk linear velocity increases at the outer peripheral portion, the heating time by the laser beam becomes insufficient, and the time for the recording layer to be maintained at the crystallization temperature is insufficient. Therefore, there arises a problem that the amorphous mark to be crystallized is not sufficiently crystallized.

そこで、発明者らは、どのようにすれば、この問題を解決できるか鋭意研究を行い、本質的な問題の解決方法を考案するに至った。図5〜8を用いて、前記解決方法を詳細に説明する。   Therefore, the inventors have intensively studied how this problem can be solved, and have come up with a method for solving an essential problem. The said solution is demonstrated in detail using FIGS.

図5は従来媒体の再結晶化が発生する機構を説明するための図である。一般的に、記録層の結晶化は2種類の現象によって成り立っていると説明できる。すなわち、核形成と結晶成長である。核形成と結晶成長の速度は図5に示したような温度の関数となる。つまり、結晶成長速度は記録層材料の融点直下で最大となり、核形成速度は結晶速度が最大になる温度よりも低温側で最大となる。   FIG. 5 is a diagram for explaining a mechanism in which recrystallization of a conventional medium occurs. In general, it can be explained that the crystallization of the recording layer is constituted by two kinds of phenomena. Nucleation and crystal growth. The speed of nucleation and crystal growth is a function of temperature as shown in FIG. That is, the crystal growth rate is maximized immediately below the melting point of the recording layer material, and the nucleation rate is maximized on the lower temperature side than the temperature at which the crystal velocity is maximized.

ところで、先に説明したように、相変化記録では記録層材料を融点以下の結晶成長温度付近まで加熱することにより、アモルファスマークを結晶化する。この際、昇温時に核形成速度が最大となる温度を通過するため、記録層中に結晶核が生成される。また、さらに温度が上昇すると結晶成長速度が速くなるため、低温側で生成された結晶核を中心として、結晶が成長しアモルファスマーク全体を結晶化することが可能となる。   Incidentally, as described above, in the phase change recording, the amorphous mark is crystallized by heating the recording layer material to near the crystal growth temperature below the melting point. At this time, crystal nuclei are generated in the recording layer because the temperature passes through a temperature at which the nucleation rate becomes maximum when the temperature is raised. Further, since the crystal growth rate increases as the temperature rises further, the crystal grows around the crystal nucleus generated on the low temperature side, and the entire amorphous mark can be crystallized.

一方、アモルファスマークを記録する際には、記録層の温度を記録層材料の融点以上に加熱する。この際、アモルファスマークの中心部では、冷却と共に記録層がアモルファス化される。ところが、溶融された領域の外縁部では、外縁部の温度が融点直下の結晶成長速度が最大となる温度範囲まで冷却された時点で、外縁部の結晶から溶融領域の中心部に向かって結晶が成長するため、最終的に記録されるアモルファスマークの大きさが小さくなってしまうのである(図6)。これが、再結晶化が発生するメカニズムである。   On the other hand, when recording an amorphous mark, the temperature of the recording layer is heated above the melting point of the recording layer material. At this time, at the center of the amorphous mark, the recording layer is made amorphous with cooling. However, at the outer edge portion of the melted region, when the temperature of the outer edge portion is cooled to a temperature range where the crystal growth rate immediately below the melting point is maximized, crystals from the outer edge portion toward the center of the molten region are formed. As a result of the growth, the size of the finally recorded amorphous mark is reduced (FIG. 6). This is the mechanism by which recrystallization occurs.

前記再結晶化の問題を解決するためには、図7に示したように結晶成長速度の最大値を低下させ、結晶成長速度の最大値を上昇させることである。このようにすることにより、アモルファスマーク記録時に、溶融領域外縁部から結晶成長を抑制できる(図8)。また、アモルファスマークを結晶化させる際には、図5の場合と比較して、結晶核が多数形成されるため、たとえ、結晶成長速度が低下したとしても、アモルファスマーク全体を結晶化することが可能となる。   In order to solve the problem of recrystallization, the maximum value of the crystal growth rate is decreased and the maximum value of the crystal growth rate is increased as shown in FIG. By doing so, crystal growth can be suppressed from the outer edge of the molten region during recording of the amorphous mark (FIG. 8). Further, when crystallizing the amorphous mark, a large number of crystal nuclei are formed as compared with the case of FIG. 5, so that even if the crystal growth rate is reduced, the entire amorphous mark can be crystallized. It becomes possible.

発明者らは、図7に示したように、核形成速度を上昇させ、結晶成長速度を低下させるためには、二つの方法があることを明らかにした。すなわち、以下の方法である。   As shown in FIG. 7, the inventors have clarified that there are two methods for increasing the nucleation rate and decreasing the crystal growth rate. That is, the following method.

方法A:記録層材料に核形成速度、結晶成長速度ともに遅い材料を使用し、界面に核形成速度を速めるような材料を使用する。 Method A: A material having a low nucleation rate and a crystal growth rate is used as the recording layer material, and a material that increases the nucleation rate is used at the interface.

方法B:記録層材料に核形成速度が速く、結晶成長速度が遅い材料を使用する。 Method B: A material having a high nucleation rate and a low crystal growth rate is used as the recording layer material.

方法A、Bを以下に詳細に説明する。   Methods A and B will be described in detail below.

方法Aの場合、界面層材料として、前記Sn,Pb,Bi等の元素を含有させれば良い。なお、この界面層は、第1、第2のいずれか、または両方に、上記の元素を含有させれば良い。この場合、界面層材料としてSnO,PbO,Bi等の前記元素の酸化物化合物、あるいはSnS、PbS、Bi等の前記元素の硫化物、あるいはSnSe、PbSe、BiSe等の前記元素のセレン化物、SnTe,PbTe,BiTe等のテルル化物等のSn,Pb,Biのカルコゲナイド化合物を使用すればよい。重要なことは記録層中のTeとSn,Pb,Biが結合することにより、界面層の表面にSnTe,PbTe,BiTe等の結晶化温度が極めて低く(結晶化温度が室温以下)、記録膜が結晶化する際に、記録膜の結晶核生成を促進する化合物が生成することである。もちろん、界面層にSn,Pb,Biのテルル化物が含有されている場合、記録膜の結晶核を生成させる効果は最大となるが、Sn,Pb,Biの酸化物、硫化物、セレン化物の方が、融点が高いため、記録膜中にSn,Pb,Biが溶け込む現象を抑制する効果が高い。また、Sn、Pb,Biのテルル化物と比較して、Sn,Pb,Biの酸化物、硫化物、セレン化物の方が、吸収率が低いため光学設計の自由度が拡がるため都合がよい。理想的には、先に示したように、Sn,Pb,Biのテルル化物と、Ge,Crなどの高融点化合物を混合させた材料を界面層として使用することにより、多数回書換えにより前記元素が記録層中に溶け込むことを抑制でき、しかも、界面層の吸収率を低減できるため、光学設計の自由度が拡大するため好ましい。 In the case of Method A, elements such as Sn, Pb and Bi may be included as the interface layer material. In addition, this interface layer should just contain said element in either 1st, 2nd, or both. In this case, as the interface layer material, an oxide compound of the element such as SnO 2 , PbO 2 , Bi 2 O 3, a sulfide of the element such as SnS 2 , PbS, Bi 2 S 3 , or SnSe 2 , PbSe, A chalcogenide compound of Sn, Pb, Bi such as a selenide of the element such as Bi 2 Se 3 or a telluride such as SnTe, PbTe, Bi 2 Te 3 may be used. What is important is that the crystallization temperature of SnTe, PbTe, Bi 2 Te 3 or the like on the surface of the interface layer is extremely low (the crystallization temperature is below room temperature) due to the combination of Te, Sn, Pb, and Bi in the recording layer. When the recording film is crystallized, a compound that promotes crystal nucleation of the recording film is generated. Of course, when the telluride of Sn, Pb, Bi is contained in the interface layer, the effect of generating the crystal nuclei of the recording film is maximized, but the Sn, Pb, Bi oxides, sulfides, selenides are effective. Since the melting point is higher, the effect of suppressing the phenomenon that Sn, Pb, Bi is dissolved in the recording film is higher. In addition, compared with tellurides of Sn, Pb, and Bi, oxides, sulfides, and selenides of Sn, Pb, and Bi are more convenient because the absorptance is low and the degree of freedom in optical design is expanded. Ideally, as shown above, by using a material obtained by mixing telluride of Sn, Pb, Bi and a high melting point compound such as Ge 3 N 4 , Cr 2 O 3 as an interface layer, Since the element can be prevented from being dissolved into the recording layer by rewriting many times, and the absorptance of the interface layer can be reduced, the degree of freedom in optical design is increased.

また、記録層材料としては、従来知られているGeTeとSbTeを適当な割合で混合させたGeSbTe系記録層材料に、Sbを過剰に添加した組成比の記録層材料を使用すれば良い。具体的には以下の組成式で示された範囲の記録層材料が優れている。(以下原子%)
GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y
20<X<45,0.5<Y<5
また、Sb量を過剰に添加する以外にも、核形成速度、結晶成長速度を低下させるような元素を添加しても良い。具体的には以下の組成式で示された範囲の記録層材料が優れている。
Further, as the recording layer material, a recording layer material having a composition ratio in which Sb is excessively added to a GeSbTe-based recording layer material in which GeTe and Sb 2 Te 3 which are conventionally known are mixed at an appropriate ratio is used. good. Specifically, the recording layer material in the range represented by the following composition formula is excellent. (Atomic%)
Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y
20 <X <45, 0.5 <Y <5
Besides adding an excessive amount of Sb, an element that lowers the nucleation rate and the crystal growth rate may be added. Specifically, the recording layer material in the range represented by the following composition formula is excellent.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z
20<X<45,0.5<Y<5,0.5<Z<5
ただし、MはAg,Cr,Si,Ga,Al,In,B,Nから選ばれる元素である。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y ) 100-Z M Z
20 <X <45, 0.5 <Y <5, 0.5 <Z <5
However, M is an element selected from Ag, Cr, Si, Ga, Al, In, B, and N.

また、記録層材料の結晶成長速度はできうる限り遅いほうが良いが、遅くしすぎると情報記録媒体の外周部において、アモルファスマークが十分に結晶化されないという問題が発生する。この問題を避けるためには、第1界面層と第2界面層の両方に記録層材料の結晶化を促進する材料をできうる限り多く添加すれば良い。しかしながら、第1界面層に多くのSn,Pb,Bi等の元素を添加すると、多数回書換え時に記録層中にこれらの元素が溶け込むという問題が発生するため、第1界面層に含有される前記元素は、第2界面層と比較して少ないほうが良い。   Further, the crystal growth rate of the recording layer material is preferably as low as possible, but if it is too slow, there arises a problem that the amorphous mark is not sufficiently crystallized in the outer peripheral portion of the information recording medium. In order to avoid this problem, a material that promotes crystallization of the recording layer material may be added to both the first interface layer and the second interface layer as much as possible. However, if many elements such as Sn, Pb, Bi, etc. are added to the first interface layer, there arises a problem that these elements are dissolved in the recording layer at the time of many rewrites. It is better that the amount of elements is smaller than that of the second interface layer.

次に、方法Bを詳細に説明する。   Next, method B will be described in detail.

発明者らは、従来知られているGeTeとSbTeを適当な割合で混合させたGeSbTe系記録層材料にBiTeを添加することにより、核形成速度を向上させCAV記録時においても、情報記録媒体の内周から外周まで良好な記録再生特性が得られることを明らかにした。先に示した従来例に示されているGeSnSbTe系材料も核形成速度がきわめて良好な材料であるが、発明者らの実験によるとBiTeを添加した方が、結晶成長速度を上昇させる効果が大きく、しかも、アモルファスと結晶の屈折率差が大きいため、再生信号振幅を向上させることができる。具体的には、Bi含有量が1〜9%であればよい。さらには、以下の組成式で示された範囲の記録層材料が優れている。 The inventors have improved the nucleation speed by adding Bi 2 Te 3 to a GeSbTe-based recording layer material in which GeTe and Sb 2 Te 3 are mixed at an appropriate ratio, so that the nucleation speed can be improved. In addition, it was clarified that good recording / reproducing characteristics can be obtained from the inner circumference to the outer circumference of the information recording medium. The GeSnSbTe-based material shown in the above-mentioned conventional example is also a material with a very good nucleation rate, but according to the experiments by the inventors, the addition of Bi 2 Te 3 increases the crystal growth rate. Since the effect is large and the difference in refractive index between amorphous and crystal is large, the reproduction signal amplitude can be improved. Specifically, the Bi content may be 1 to 9%. Furthermore, the recording layer material in the range represented by the following composition formula is excellent.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(BiTe
20<X<45,−2<Y<2,2.5<Z<25
なお、前記4元素の関係が前記組成式であらわされる範囲であれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子%が1%以内であれば、本発明の効果は失われない。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2XY ) 100-Z (Bi 2 Te 3 ) Z
20 <X <45, -2 <Y <2, 2.5 <Z <25
If the relationship between the four elements is within the range expressed by the composition formula, even if impurities are mixed, the effect of the present invention is not lost if the atomic% of impurities is within 1%. .

また、本発明では前記情報記録媒体を相変化光ディスク、あるいは単に光ディスクと表現することがあるが、本発明はエネルギービームの照射により熱が発生し、この熱により原子配列の変化が起こり、これにより情報の記録が行われる情報記録媒体であれば適用可能であるので、特に情報記録媒体の形状によらず、光カード等の円盤状情報記録媒体以外の情報記録媒体にも適用できる。   In the present invention, the information recording medium may be expressed as a phase change optical disk or simply an optical disk. However, in the present invention, heat is generated by irradiation of an energy beam, and the atomic arrangement is changed by this heat. Since the present invention can be applied to any information recording medium on which information is recorded, the present invention can be applied to information recording media other than a disk-shaped information recording medium such as an optical card, regardless of the shape of the information recording medium.

また、本明細書中では前記したエネルギービームをレーザービーム、または単にレーザー光あるいは光と表現することがあるが、前記したように本発明は情報記録媒体上に熱を発生させることが可能なエネルギービームであれば効果が得られるので、電子ビーム等のエネルギービームを使用した場合にも、本発明の効果は失われない。また、本発明は赤色レーザー(波長645〜660nm)用情報記録媒体のために発明させたものであるが、特にレーザーの波長によるものではなく、青色レーザー、紫外線レーザー等の比較的短波長のレーザーにより記録が行われる情報記録媒体に対しても効果を発揮する。   Further, in the present specification, the above-described energy beam is sometimes expressed as a laser beam, or simply laser light or light. However, as described above, the present invention is an energy capable of generating heat on an information recording medium. Since an effect can be obtained with a beam, the effect of the present invention is not lost even when an energy beam such as an electron beam is used. The present invention was invented for an information recording medium for a red laser (wavelength 645 to 660 nm), but is not particularly based on the wavelength of the laser, but a relatively short wavelength laser such as a blue laser or an ultraviolet laser. The present invention is also effective for information recording media on which recording is performed.

また、本発明では記録層の光入射側に基板が配置されるような構成を前提としているが、記録層の光入射側とは反対側に基板を配置し、光入射側には、基板よりも薄い保護シート等の保護材を配置するような場合においても、本発明の効果は失われない。   In the present invention, it is assumed that the substrate is disposed on the light incident side of the recording layer. However, the substrate is disposed on the opposite side of the recording layer from the light incident side. Even when a protective material such as a thin protective sheet is disposed, the effect of the present invention is not lost.

第1界面層と第2界面層に、記録層の結晶化を促進する効果のあるBi,Sn,Pb等の元素を含有させ、さらに、前記低融点の元素が記録層に溶け込むことを抑制するため、第1界面層に含有させる前記Bi,Sn,Pb等の含有量の和を、第2界面層と比較して少なくすることにより、記録層の核形成速度を向上させると同時に、界面層材料の記録層への溶け込みによる、多数回書換え時の再生信号劣化を抑制することができる。   The first interface layer and the second interface layer contain elements such as Bi, Sn, and Pb that have an effect of promoting crystallization of the recording layer, and further suppress the melting of the low melting point element into the recording layer. Therefore, by reducing the sum of the contents of Bi, Sn, Pb, etc. contained in the first interface layer as compared with the second interface layer, the nucleation speed of the recording layer is improved and at the same time the interface layer It is possible to suppress the deterioration of the reproduction signal at the time of rewriting many times due to the material being dissolved in the recording layer.

また、記録層材料としては、従来知られているGeTeとSbTeを適当な割合で混合させたGeSbTe系記録層材料に、Sbを過剰に添加した組成比の記録層材料を使用すれば良い。こうすることにより、CAV方式の記録を行ったとしても内周部での再結晶化により発生する問題を抑制することができる。 Further, as the recording layer material, a recording layer material having a composition ratio in which Sb is excessively added to a GeSbTe-based recording layer material in which GeTe and Sb 2 Te 3 which are conventionally known are mixed at an appropriate ratio is used. good. By doing so, even if the CAV recording is performed, problems caused by recrystallization at the inner periphery can be suppressed.

また、GeTeとSbTeを適当な割合で混合させたGeSbTe系記録層材料にBiTeを添加することにより、核形成速度を向上させCAV記録時においても、情報記録媒体の内周から外周まで良好な記録再生特性が得られる。BiTeを添加した記録膜は、アモルファスと結晶の屈折率差が大きいため、再生信号振幅を向上させることができる。 Further, by adding Bi 2 Te 3 to a GeSbTe recording layer material in which GeTe and Sb 2 Te 3 are mixed at an appropriate ratio, the nucleation speed is improved and the inner circumference of the information recording medium can be improved even during CAV recording. Good recording / reproduction characteristics can be obtained from the outer periphery to the outer periphery. Since the recording film added with Bi 2 Te 3 has a large refractive index difference between amorphous and crystalline, the reproduction signal amplitude can be improved.

以下に各種の実験例を示し、本発明の実施例を明らかにする。なお、各実例で示した情報記録媒体の諸性能を測定する際には、後述する情報記録装置(図13)と評価条件で、内周部ジッター(内周部においてランダム信号を10回記録後のジッター)、外周部ジッター(外周部においてランダム信号を10回記録後のジッター)を測定した。また、界面層材料の記録層への溶け込みの影響を調べるため、内周部における10回記録後の11T振幅と1万回記録後の11T振幅の差(以下、「振幅劣化」と呼ぶ)を測定した。なお、本情報記録媒体ではランド−グルーブ記録を採用している。このため、ここではランドとグルーブに情報を記録した際の平均値を示した。なお、各性能の目標値は以下の通りである。 Various experimental examples are shown below, and examples of the present invention are clarified. Incidentally, in measuring the various performances of the information recording medium shown in each experimental example, the evaluation conditions and the information recording apparatus described later (FIG. 13), a random signal at the inner peripheral portion jitter (inner peripheral portion 10 times Jitter after recording) and outer periphery jitter (jitter after recording a random signal 10 times on the outer periphery) were measured. Further, in order to investigate the effect of the penetration of the interface layer material into the recording layer, the difference between the 11T amplitude after 10 times recording and the 11T amplitude after 10,000 times recording (hereinafter referred to as “amplitude degradation”) in the inner periphery. It was measured. In this information recording medium, land-groove recording is adopted. For this reason, the average value when information is recorded on the land and groove is shown here. The target values for each performance are as follows.

内周部ジッター:9%以下
外周部ジッター:9%以下
振幅劣化:2dB以下
なお、図9,10において例の評価結果を◎、〇、×で表記するが、判定基準は以下の通りである。
The inner peripheral portion jitter: 9% or less outer periphery jitter: 9% or less amplitude deterioration: 2 dB below Incidentally, the evaluation results of the experimental example in FIG. 9, 10 ◎, 〇 will be denoted by ×, criterion following Street.

◎:内周部ジッター、外周部ジッターが8%以下、あるいは振幅劣化が1dB以下。 A: Inner periphery jitter, outer periphery jitter is 8% or less, or amplitude deterioration is 1 dB or less.

〇:内周部ジッター、外周部ジッターが9%以下、あるいは振幅劣化が2dB以下。 ◯: Inner periphery jitter, outer periphery jitter is 9% or less, or amplitude deterioration is 2 dB or less.

×:内周部ジッター、外周部ジッターが9%より高い、あるいは振幅劣化が2dBより大きい。 X: The inner peripheral jitter and the outer peripheral jitter are higher than 9%, or the amplitude deterioration is larger than 2 dB.

図1は実験例に係る情報記録媒体の基本構成である。すなわち、基板上に第1保護層、第1界面層、記録層、第2界面層、第2保護層、吸収率制御層、熱拡散層、紫外線硬化性保護層が順次積層された構造である。ここで、基板にはポリカーボネート製の厚さ0.6mmの基板を使用しており、基板にはあらかじめ4.7GBDVD−RAMと同じフォーマットの溝形状、および、プリピット形状が形成されている。前記各層の形成は、図11に示すスパッタ装置を用いて、図12に示す条件で行った。   FIG. 1 shows a basic configuration of an information recording medium according to an experimental example. That is, a first protective layer, a first interface layer, a recording layer, a second interface layer, a second protective layer, an absorptivity control layer, a thermal diffusion layer, and an ultraviolet curable protective layer are sequentially laminated on the substrate. . Here, a substrate made of polycarbonate having a thickness of 0.6 mm is used as the substrate, and a groove shape and a pre-pit shape in the same format as the 4.7 GB DVD-RAM are formed in advance on the substrate. Each of the layers was formed using the sputtering apparatus shown in FIG. 11 under the conditions shown in FIG.

<実験例1>
はじめに、比較として、従来構造の情報記録媒体の試作を行い、評価した結果を示す。まず、スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、第1界面層としてCrを3nm、記録層としてGe33Sb13Te53を8nm、第2界面層としてCrを1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental example 1>
First, as a comparison, the result of making a prototype of an information recording medium having a conventional structure and evaluating it is shown. First, by sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer, Cr 2 O 3 is 3 nm as the first interface layer, and Ge 33 . 3 Sb 13 . 3 Te 53 . 4 is 8 nm, Cr 2 O 3 is 1.5 nm as the second interface layer, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as the second protective layer, and Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is used as the absorptance control layer. A film of Al 99 Ti 1 having a thickness of 35 nm and a thermal diffusion layer of 60 nm was formed.

前記情報記録媒体を評価した結果、図9の番号1に示したように、内周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターが目標未達であった。   As a result of evaluating the information recording medium, as indicated by reference numeral 1 in FIG. 9, the inner peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the target, but the outer peripheral jitter did not reach the target.

次に、第1界面層、第2界面層をSbTeとした場合、図9の番号2に示したように、すべての項目が目標未達であった。 Next, when the first interface layer and the second interface layer were Sb 2 Te 3 , all items did not reach their targets as indicated by number 2 in FIG.

次に、第1界面層、第2界面層をSnTeとした場合、図9の番号3に示したように、外周部ジッターは目標を満足していたが、内周部ジッター、振幅劣化が目標未達であった。   Next, when SnTe is used for the first interface layer and the second interface layer, as shown by number 3 in FIG. 9, the outer peripheral jitter satisfies the target, but the inner peripheral jitter and amplitude deterioration are the targets. It was not achieved.

次に、第1界面層、第2界面層をPbTeとした場合、図9の番号4に示したように、外周部ジッターは目標を満足していたが、内周部ジッター、振幅劣化が目標未達であった。   Next, when the first interface layer and the second interface layer are made of PbTe, as shown by the number 4 in FIG. 9, the outer peripheral jitter satisfies the target, but the inner peripheral jitter and amplitude deterioration are the targets. It was not achieved.

次に、第1界面層、第2界面層をBiTeとした場合、図9の番号5に示したように、外周部ジッターは目標を満足していたが、内周部ジッター、振幅劣化が目標未達であった。 Next, when the first interface layer and the second interface layer are Bi 2 Te 3 , the outer peripheral jitter satisfied the target as shown by number 5 in FIG. 9, but the inner peripheral jitter and amplitude Deterioration was not achieved.

以上のように、図9の番号1〜5の構成ではCAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができなかった。これらの各構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。   As described above, the configurations of numbers 1 to 5 in FIG. 9 cannot achieve both the reproduction signal quality during CAV recording and the amplitude deterioration during multiple rewrites. Each of these structures does not contain Bi in the recording layer, and thus corresponds to the conventional example of the present invention.

<実験例2>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、後述する第1界面層を3nm、記録層としてGe33Sb13Te53を8nm、後述する第2界面層を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental example 2>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer, 3 nm as the first interface layer to be described later, and Ge 33 . 3 Sb 13 . 3 Te 53 . 4 is 8 nm, a second interface layer described later is 1.5 nm, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer, Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is 35 nm as an absorptance control layer, heat As a diffusion layer, Al 99 Ti 1 was deposited to 60 nm.

ここで、第1界面層を(SnTe)50(Ge50、第2界面層をSnTeとした場合、図9の番号6に示したように、内周部ジッターは目標未達であったが、外周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していた。 Here, when the first interface layer is (SnTe) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 and the second interface layer is SnTe, the inner peripheral jitter does not reach the target as shown by number 6 in FIG. However, the outer peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the targets.

次に、第1界面層を(PbTe)50(Ge50、第2界面層をPbTeとした場合、図9の番号7に示したように、内周部ジッターは目標未達であったが、外周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していた。 Next, when the first interface layer is (PbTe) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 and the second interface layer is PbTe, the inner peripheral jitter does not reach the target as shown by number 7 in FIG. However, the outer peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the targets.

次に、第1界面層を(BiTe50(Ge50、第2界面層をBiTeとした場合、図9の番号8に示したように、内周部ジッターは目標未達であったが、外周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していた。 Next, when the first interface layer is (Bi 2 Te 3 ) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 and the second interface layer is Bi 2 Te 3 , as shown in the number 8 of FIG. The target of jitter was not achieved, but the outer peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the target.

以上のように、第1界面層に含有させるSn,Pb,Biの含有量を第2界面層よりも小さくさせることにより、界面層材料が記録層に溶け込むことによる振幅劣化を抑制することができる。しかしながら、図9の番号6〜8の構成ではCAV記録時の内周部ジッターを十分に低減することができなかった。これらの各構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。   As described above, by making the content of Sn, Pb, Bi contained in the first interface layer smaller than that in the second interface layer, it is possible to suppress amplitude deterioration due to the interface layer material being dissolved in the recording layer. . However, in the configurations of Nos. 6 to 8 in FIG. 9, the inner peripheral jitter at the time of CAV recording could not be sufficiently reduced. Each of these structures does not contain Bi in the recording layer, and thus corresponds to the conventional example of the present invention.

<実験例3>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、後述する第1界面層を3nm、記録層としてGe33Sb13Te53を8nm、後述する第2界面層を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental example 3>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer, 3 nm as the first interface layer to be described later, and Ge 33 . 3 Sb 13 . 3 Te 53 . 4 is 8 nm, a second interface layer described later is 1.5 nm, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer, Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is 35 nm as an absorptance control layer, heat As a diffusion layer, Al 99 Ti 1 was deposited to 60 nm.

ここで、第1界面層をSnTe、第2界面層を(SnTe)50(Ge50とした場合、図9の番号9に示したように、外周部ジッターは目標を満足していたが、内周部ジッター、振幅劣化は目標未達であった。 Here, when the first interface layer is SnTe and the second interface layer is (SnTe) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 , as shown by number 9 in FIG. 9, the outer peripheral jitter satisfies the target. However, the inner circumference jitter and amplitude degradation did not reach the targets.

次に、第1界面層をPbTe、第2界面層を(PbTe)50(Ge50とした場合、図9の番号10に示したように、外周部ジッターは目標を満足していたが、内周部ジッター、振幅劣化は目標未達であった。 Next, when the first interface layer is PbTe and the second interface layer is (PbTe) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 , as shown in the number 10 in FIG. However, the inner circumference jitter and amplitude degradation did not reach the targets.

次に、第1界面層をBiTe、第2界面層を(BiTe50(Ge50とした場合、図9の番号11に示したように、外周部ジッターは目標を満足していたが、内周部ジッター、振幅劣化は目標未達であった。 Next, when the first interface layer is Bi 2 Te 3 and the second interface layer is (Bi 2 Te 3 ) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 , as shown by reference numeral 11 in FIG. Satisfied the target, but the inner periphery jitter and amplitude degradation did not reach the target.

以上のように、第1界面層に含有させるSn,Pb,Biの含有量を第2界面層よりも大きくした場合、界面層材料が記録層に溶け込むことによる振幅劣化が顕著になる。また、図9の番号9〜11の構成ではCAV記録時の内周部ジッターを十分に低減することができなかった。これらの各構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。   As described above, when the content of Sn, Pb, Bi contained in the first interface layer is made larger than that in the second interface layer, the amplitude deterioration due to the interface layer material dissolving into the recording layer becomes remarkable. Further, with the configurations of numbers 9 to 11 in FIG. 9, the inner peripheral jitter at the time of CAV recording could not be sufficiently reduced. Each of these structures does not contain Bi in the recording layer, and thus corresponds to the conventional example of the present invention.

<実験例4>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、後述する第1界面層を3nm、記録層としてGe30Sb19Te50を8nm、後述する第2界面層を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental example 4>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer, 3 nm as the first interface layer described later, and Ge 30 . 3 Sb 19 . 3 Te 50 . 4 is 8 nm, a second interface layer described later is 1.5 nm, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer, Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is 35 nm as an absorptance control layer, heat As a diffusion layer, Al 99 Ti 1 was deposited to 60 nm.

ここで、第1界面層を(SnTe)50(Ge50、第2界面層をSnTeとした場合、図9の番号12に示したように、すべての性能が目標を満足していた。 Here, when the first interface layer is (SnTe) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 and the second interface layer is SnTe, all the performances satisfy the target as shown by reference numeral 12 in FIG. It was.

次に、第1界面層を(PbTe)50(Ge50、第2界面層をPbTeとした場合、図9の番号13に示したように、すべての性能が目標を満足していた。 Next, when the first interface layer is (PbTe) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 and the second interface layer is PbTe, all the performances satisfy the target as shown by number 13 in FIG. It was.

次に、第1界面層を(BiTe50(Ge50、第2界面層をBiTeとした場合、図9の番号14に示したように、すべての性能が目標を満足していた。 Next, when the first interface layer is (Bi 2 Te 3 ) 50 (Ge 3 N 4 ) 50 and the second interface layer is Bi 2 Te 3 , all the performances are obtained as indicated by reference numeral 14 in FIG. Was satisfied with the goal.

次に、第1界面層を(SnBiTe60(Ge40、第2界面層をSnBiTeとした場合、図9の番号15に示したように、すべての性能が目標を満足していた。また、特に内周部ジッター、外周部ジッターの性能が優れていた。 Next, when the first interface layer is (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 60 (Ge 3 N 4 ) 40 and the second interface layer is Sn 5 Bi 2 Te 8 , as indicated by reference numeral 15 in FIG. All performances met the target. In particular, the performance of the inner periphery jitter and the outer periphery jitter was excellent.

次に、第1界面層を(PbBiTe40(Ge60、第2界面層をPbBiTeとした場合、図9の番号16に示したように、すべての性能が目標を満足していた。また、特に内周部ジッター、外周部ジッターの性能が優れていた。 Next, when the first interface layer is (Pb 4 Bi 2 Te 7 ) 40 (Ge 3 N 4 ) 60 and the second interface layer is Pb 4 Bi 2 Te 7 , as indicated by reference numeral 16 in FIG. All performances met the target. In particular, the performance of the inner periphery jitter and the outer periphery jitter was excellent.

次に、第1界面層を(SnBiTe20(Ge80、第2界面層を(SnBiTe80(Ge20とした場合、図9の番号17に示したように、すべての性能が目標を満足していた。また、内周部ジッター、外周部ジッター、振幅劣化の性能がすべて良好であった。 Next, when the first interface layer is (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 20 (Ge 3 N 4 ) 80 and the second interface layer is (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 80 (Ge 3 N 4 ) 20 , As indicated by numeral 17 in FIG. 9, all the performances met the target. Also, the inner peripheral jitter, outer peripheral jitter, and amplitude deterioration performance were all good.

次に、第1界面層を(PbBiTe40(Ge60、第2界面層を(PbBiTe80(Ge20とした場合、図9の番号18に示したように、すべての性能が目標を満足していた。また、内周部ジッター、外周部ジッター、振幅劣化の性能がすべて良好であった。 Next, when the first interface layer is (Pb 4 Bi 2 Te 7 ) 40 (Ge 3 N 4 ) 60 and the second interface layer is (Pb 4 Bi 2 Te 7 ) 80 (Ge 3 N 4 ) 20 , As indicated by numeral 18 in FIG. 9, all the performances met the target. Also, the inner peripheral jitter, outer peripheral jitter, and amplitude deterioration performance were all good.

以上のように、第1界面層に含有させるSn,Pb,Biの含有量を第2界面層よりも小さくさせることにより、界面層材料が記録層に溶け込むことによる振幅劣化を抑制することができる。また、記録層中に過剰のSbを添加することにより、記録層材料が再結晶化することを抑制できるためCAV記録時の内周部ジッターを十分に低減することができた。さらに、Sn−Bi−Te系材料、あるいはPb−Bi−Te系材料を界面層に使用することにより、SnTe、PbTe、BiTeを第2界面層として単独に使用する場合と比較して、内周部ジッター、外周部ジッターを低減することができる。このことは、記録膜の結晶構造と界面層材料の結晶構造の類似性が高まったためと考えられる。すなわち、ここで使用しているGe−Sb−Te系材料はGeTeとSbTeの混合比を適当な割合で混合し、さらにSb等を過剰に添加しているものである。ここで、SnTe、PnTeの結晶系はGeTeと同系であり、BiTeの結晶系はSbTeと同系である。これはGeとSnとPb、およびSbとBiが同族元素であるからである。したがって、Sn−Bi−Te系材料、あるいはPb−Bi−Te系材料はGe−Sb−Te系材料との間で結晶構造の類似性が極めて高く、しかも、結晶性が高い材料なのである。図9の番号12〜18の構成は、CAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、記録層にBiを含有していないので、本発明の参考例に相当する。 As described above, by making the content of Sn, Pb, Bi contained in the first interface layer smaller than that in the second interface layer, it is possible to suppress amplitude deterioration due to the interface layer material being dissolved in the recording layer. . Further, by adding excessive Sb to the recording layer, it is possible to suppress recrystallization of the recording layer material, so that the inner peripheral jitter during CAV recording can be sufficiently reduced. Furthermore, by using Sn-Bi-Te-based material or Pb-Bi-Te-based material for the interface layer, compared with the case where SnTe, PbTe, Bi 2 Te 3 are used alone as the second interface layer. In addition, the inner peripheral jitter and the outer peripheral jitter can be reduced. This is presumably because the similarity between the crystal structure of the recording film and the crystal structure of the interface layer material has increased. That is, the Ge—Sb—Te-based material used here is a mixture of GeTe and Sb 2 Te 3 in an appropriate ratio, and Sb or the like is added excessively. Here, the crystal system of SnTe and PnTe is the same system as GeTe, and the crystal system of Bi 2 Te 3 is the same system as Sb 2 Te 3 . This is because Ge, Sn, and Pb, and Sb and Bi are homologous elements. Therefore, the Sn—Bi—Te-based material or the Pb—Bi-Te-based material has a very high crystal structure similarity with the Ge—Sb—Te-based material and has a high crystallinity. The configurations of numbers 12 to 18 in FIG. 9 can achieve both the reproduction signal quality at the time of CAV recording and the amplitude deterioration at the time of many rewrites, but since the recording layer does not contain Bi, the reference example of the present invention. It corresponds to.

また、以上の結果から、第2界面層にもGe等の高融点誘電体を添加した方が、振幅劣化を抑制する効果が高いことが判明した。 From the above results, it was found that the addition of a refractory dielectric material such as Ge 3 N 4 to the second interface layer is more effective in suppressing amplitude deterioration.

また、図9の番号17と第1界面層の厚さ以外は同じ情報記録媒体を作成した。この情報記録媒体の第1界面層の厚さは0.5nmであったが、この場合、振幅劣化が大幅に悪化した。そこで、第1保護層として、(SnO80(Cr20を使用したところ、振幅劣化が大幅に改善し、目標以下に抑えられた。 Further, the same information recording medium was prepared except the number 17 in FIG. 9 and the thickness of the first interface layer. The thickness of the first interface layer of this information recording medium was 0.5 nm, but in this case, the amplitude deterioration was greatly deteriorated. Therefore, when (SnO 2 ) 80 (Cr 2 O 3 ) 20 was used as the first protective layer, the amplitude deterioration was greatly improved and was suppressed below the target.

さらに、図9の番号17と第2界面層の厚さ以外は同じ情報記録媒体を作成した。この情報記録媒体の第2界面層の厚さは0.5nmであったが、この場合、振幅劣化が大幅に悪化した。そこで、第1保護層として、(SnO90(ZnS)10を使用したところ、振幅劣化が大幅に改善し、目標以下に抑えられた。 Further, the same information recording medium was prepared except the number 17 in FIG. 9 and the thickness of the second interface layer. The thickness of the second interface layer of this information recording medium was 0.5 nm, but in this case, the amplitude deterioration was greatly deteriorated. Therefore, when (SnO 2 ) 90 (ZnS) 10 was used as the first protective layer, the amplitude deterioration was greatly improved and was suppressed below the target.

<実験例5>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、後述する第1界面層を3nm、記録層としてGe32Sb15Te52を8nm、後述する第2界面層を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental example 5>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer, 3 nm as the first interface layer to be described later, and Ge 32 . 2 Sb 15 . 5 Te 52 . 3 is 8 nm, a second interface layer to be described later is 1.5 nm, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer, Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is 35 nm as an absorptance control layer, heat As a diffusion layer, Al 99 Ti 1 was deposited to 60 nm.

ここで、第1界面層をCr、第2界面層をSnTeとした場合、図9の番号19に示したように、内周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターは目標未達であった。 Here, when the first interface layer is Cr 2 O 3 and the second interface layer is SnTe, as shown by number 19 in FIG. 9, the inner peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the target. The perimeter jitter was not achieved.

次に、第1界面層をCr、第2界面層をPbTeとした場合、図9の番号20に示したように、内周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターは目標未達であった。 Next, when the first interface layer is Cr 2 O 3 and the second interface layer is PbTe, as shown by numeral 20 in FIG. 9, the inner peripheral jitter and the amplitude deterioration satisfy the target. The perimeter jitter was not achieved.

次に、第1界面層をCr、第2界面層をBiTeとした場合、図9の番号21に示したように、内周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターは目標未達であった。 Next, when the first interface layer is made of Cr 2 O 3 and the second interface layer is made of Bi 2 Te 3 , the inner peripheral jitter and amplitude deterioration satisfy the targets as shown by reference numeral 21 in FIG. However, the perimeter jitter was not achieved.

以上のように、第1界面層にSn,Pb,Bi等の記録膜の結晶化を促進するような元素が含有されていない場合、外周部ジッターが目標未達となった。図9の番号19〜21の構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。   As described above, when the first interface layer does not contain an element such as Sn, Pb, Bi or the like that promotes crystallization of the recording film, the jitter at the outer peripheral portion has not reached the target. 9 corresponds to the conventional example of the present invention because Bi is not contained in the recording layer.

つぎに、第1界面層を(SnTe)30(Cr70、第2界面層をSnTeとした場合、図9の番号22に示したように、すべての項目が目標を満足した。 Next, when the first interface layer was (SnTe) 30 (Cr 2 O 3 ) 70 and the second interface layer was SnTe, all items met the target as indicated by reference numeral 22 in FIG.

次に、第1界面層を(SnTe)30(Cr70、第2界面層をPbTeとした場合、図9の番号23に示したように、すべての項目が目標を満足した。 Next, when the first interface layer was (SnTe) 30 (Cr 2 O 3 ) 70 and the second interface layer was PbTe, all items met the target, as indicated by reference numeral 23 in FIG.

次に、第1界面層を(BiTe30(Cr70、第2界面層をBiTeとした場合、図9の番号24に示したように、すべての項目が目標を満足した。 Next, when the first interface layer is (Bi 2 Te 3 ) 30 (Cr 2 O 3 ) 70 and the second interface layer is Bi 2 Te 3 , all items are shown as indicated by reference numeral 24 in FIG. Satisfied the goal.

以上のように、第1界面層に含有させるSn,Pb,Biの含有量を第2界面層よりも小さくさせることにより、界面層材料が記録層に溶け込むことによる振幅劣化を抑制することができる。また、記録層中に過剰のSbを添加することにより、記録層材料が再結晶化することを抑制できるためCAV記録時の内周部ジッターを十分に低減することができる。また、第1界面層に含有されるSn,Pb,Bi等の元素を減少させる手段として、Cr等の遷移金属酸化物を添加することが有効であることが判明した。図9の番号22〜24の構成は、CAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、記録層にBiを含有していないので、本発明の参考例に相当する。 As described above, by making the content of Sn, Pb, Bi contained in the first interface layer smaller than that in the second interface layer, it is possible to suppress amplitude deterioration due to the interface layer material being dissolved in the recording layer. . Further, by adding excess Sb to the recording layer, it is possible to suppress recrystallization of the recording layer material, so that the inner peripheral jitter during CAV recording can be sufficiently reduced. Further, it has been found that it is effective to add a transition metal oxide such as Cr 2 O 3 as a means for reducing elements such as Sn, Pb, and Bi contained in the first interface layer. The configurations of numbers 22 to 24 in FIG. 9 can achieve both the reproduction signal quality at the time of CAV recording and the amplitude deterioration at the time of many rewrites, but since the recording layer does not contain Bi, the reference example of the present invention. It corresponds to.

次に、第1界面層をSnTe、第2界面層を(SnTe)30(Cr70とした場合、図9の番号25に示したように、内周部ジッター、外周部ジッターは目標を満足したが、振幅劣化が目標未達であった。 Next, when the first interface layer is SnTe and the second interface layer is (SnTe) 30 (Cr 2 O 3 ) 70 , as shown by reference numeral 25 in FIG. 9, the inner peripheral jitter and the outer peripheral jitter are The target was satisfied, but the amplitude deterioration was not achieved.

次に、第1界面層をPbTe、第2界面層を(SnTe)30(Cr70とした場合、図9の番号26に示したように、内周部ジッター、外周部ジッターは目標を満足したが、振幅劣化が目標未達であった。 Next, when the first interface layer is PbTe and the second interface layer is (SnTe) 30 (Cr 2 O 3 ) 70 , as shown by reference numeral 26 in FIG. 9, the inner peripheral jitter and the outer peripheral jitter are The target was satisfied, but the amplitude deterioration was not achieved.

次に、第1界面層をBiTe、第2界面層を(BiTe30(Cr70とした場合、図9の番号27に示したように、内周部ジッター、外周部ジッターは目標を満足したが、振幅劣化が目標未達であった。 Next, when the first interface layer is Bi 2 Te 3 and the second interface layer is (Bi 2 Te 3 ) 30 (Cr 2 O 3 ) 70 , as shown by the number 27 in FIG. Jitter and jitter at the outer periphery satisfied the target, but the amplitude degradation did not reach the target.

以上のように、第1界面層に含有させるSn,Pb,Biの含有量を第2界面層よりも多くすると、第1界面層材料が記録層に溶け込むことによる振幅劣化が発生するが、記録層中に過剰のSbを添加することにより、記録層材料が再結晶化することを抑制できるためCAV記録時の内周部ジッターを十分に低減することができる。図9の番号25〜27の各構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。   As described above, if the content of Sn, Pb, Bi contained in the first interface layer is larger than that in the second interface layer, amplitude deterioration occurs due to the first interface layer material being dissolved in the recording layer. By adding excess Sb in the layer, recrystallization of the recording layer material can be suppressed, so that the inner peripheral jitter during CAV recording can be sufficiently reduced. Each configuration of numbers 25 to 27 in FIG. 9 corresponds to the conventional example of the present invention because Bi is not contained in the recording layer.

次に、第1界面層を(SnTe)30(CrN)70、第2界面層をSnTeとした場合、図9の番号28に示したように、すべての項目が目標を満足した。 Next, when the first interface layer was (SnTe) 30 (CrN) 70 and the second interface layer was SnTe, all items met the target, as indicated by reference numeral 28 in FIG.

次に、第1界面層を(SnTe)30(CrN)70、第2界面層をPbTeとした場合、図9の番号29に示したように、すべての項目が目標を満足した。 Next, when the first interface layer was (SnTe) 30 (CrN) 70 and the second interface layer was PbTe, all items met the target, as indicated by reference numeral 29 in FIG.

次に、第1界面層を(BiTe30(CrN)70、第2界面層をBiTeとした場合、図9の番号30に示したように、すべての項目が目標を満足した。 Next, when the first interface layer is (Bi 2 Te 3 ) 30 (CrN) 70 and the second interface layer is Bi 2 Te 3 , all items are targeted as shown by number 30 in FIG. Satisfied.

以上のように、第1界面層に含有させるSn,Pb,Biの含有量を第2界面層よりも小さくさせることにより、界面層材料が記録層に溶け込むことによる振幅劣化を抑制することができる。また、記録層中に過剰のSbを添加することにより、記録層材料が再結晶化することを抑制できるためCAV記録時の内周部ジッターを十分に低減することができる。また、第1界面層に含有されるSn,Pb,Bi等の元素を減少させる手段として、CrN等の遷移金属窒化物を添加することが有効であることが判明した。図9の番号28〜30の構成は、CAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。   As described above, by making the content of Sn, Pb, Bi contained in the first interface layer smaller than that in the second interface layer, it is possible to suppress amplitude deterioration due to the interface layer material being dissolved in the recording layer. . Further, by adding excess Sb to the recording layer, it is possible to suppress recrystallization of the recording layer material, so that the inner peripheral jitter during CAV recording can be sufficiently reduced. Further, it has been found that it is effective to add a transition metal nitride such as CrN as a means for reducing elements such as Sn, Pb and Bi contained in the first interface layer. 9 can achieve both reproduction signal quality during CAV recording and amplitude deterioration during multiple rewrites, but does not contain Bi in the recording layer, so the conventional example of the present invention. It corresponds to.

<実験例6>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、第1界面層として(SnBiTe20(Ge80を3nm、後述する記録層を8nm、第2界面層として(SnBiTe80(Ge20を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental example 6>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer and (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 20 (Ge 3 N 4 ) 80 is 3 nm as the first interface layer on the substrate. A recording layer described later is 8 nm, (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 80 (Ge 3 N 4 ) 20 is 1.5 nm as a second interface layer, and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer. A Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 film of 35 nm was formed as an absorptance control layer, and an Al 99 Ti 1 film of 60 nm was formed as a thermal diffusion layer.

ここで、記録層をGe33Sb13Te53とした場合、図10の番号31に示したように、外周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、内周部ジッターは目標未達であった。図10の番号31の構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。 Here, the recording layer is made of Ge 33 . 3 Sb 13 . 3 Te 53 . In the case of 4 , the outer peripheral jitter and amplitude degradation satisfied the target as shown by reference numeral 31 in FIG. 10, but the inner peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 31 in FIG. 10 corresponds to the conventional example of the present invention because the recording layer does not contain Bi.

次に、記録層をGe32Sb14Te52とした場合、図10の番号32に示したように、すべての項目で目標を満足していた。 Next, the recording layer is made of Ge 32 . 7 Sb 14 . 5 Te 52 . In the case of 8 , as shown by the number 32 in FIG.

次に、記録層をGe30Sb19Te50とした場合、図10の番号33に示したように、すべての項目で目標を満足していた。また、内周部ジッター、外周部ジッター共に目標を1%以上、下回って良好な値を示した。 Next, the recording layer is made of Ge 30 . 3 Sb 19 . 3 Te 50 . In the case of 4 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 33 in FIG. In addition, both the inner peripheral jitter and the outer peripheral jitter were 1% or more below the target and showed good values.

次に、記録層をGe28Sb22Te48とした場合、図10の番号34に示したように、すべての項目で目標を満足していた。図10の番号32〜34の構成は、CAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、記録層にBiを含有していないので、本発明の参考例に相当する。 Next, the recording layer is made of Ge 28 . 8 Sb 22 . 4 Te 48 . In the case of 8 , as shown in the number 34 in FIG. The configurations of numbers 32 to 34 in FIG. 10 can achieve both reproduction signal quality at the time of CAV recording and amplitude deterioration at the time of many rewrites, but since the recording layer does not contain Bi, a reference example of the present invention. It corresponds to.

次に、記録層をGe27Sb24Te47とした場合、図10の番号35に示したように、内周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターは目標未達であった。図10の番号35の構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。 Next, the recording layer is made of Ge 27 . 8 Sb 24 . 4 Te 47 . In the case of 8 , as shown by reference numeral 35 in FIG. 10, the inner peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the target, but the outer peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 35 in FIG. 10 corresponds to the conventional example of the present invention because the recording layer does not contain Bi.

以上のように、記録層にGeTeとSbTeの混合組成に対して過剰にSbを含有させていない場合、内周部ジッターを十分低減できない。しかし、Sb量を添加しすぎると外周部ジッターの上昇を引き起こす。したがって、以下の組成式において、Yは0.5〜5程度が良い。 As described above, when the recording layer does not contain excessive Sb with respect to the mixed composition of GeTe and Sb 2 Te 3 , the inner peripheral jitter cannot be sufficiently reduced. However, if the amount of Sb is added too much, the jitter at the outer periphery is increased. Therefore, in the following composition formula, Y is preferably about 0.5 to 5.

GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y(20<X<45,0.5<Y<5)
<実験例7>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、第1界面層として(SnBiTe20(Ge80を3nm、後述する記録層を8nm、第2界面層として(SnBiTe80(Ge20を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y (20 <X <45, 0.5 <Y <5)
<Experimental example 7>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer and (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 20 (Ge 3 N 4 ) 80 is 3 nm as the first interface layer on the substrate. A recording layer described later is 8 nm, (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 80 (Ge 3 N 4 ) 20 is 1.5 nm as a second interface layer, and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer. A Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 film of 35 nm was formed as an absorptance control layer, and an Al 99 Ti 1 film of 60 nm was formed as a thermal diffusion layer.

ここで、記録層をGe48SbTe49とした場合、図10の番号36に示したように、外周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、内周部ジッターは目標未達であった。図10の番号36の構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。 Here, the recording layer is made of Ge 48 Sb 2 . 8 Te 49 . In the case of 2 , the outer peripheral jitter and amplitude degradation satisfied the target as indicated by reference numeral 36 in FIG. 10, but the inner peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 36 in FIG. 10 corresponds to the conventional example of the present invention because the recording layer does not contain Bi.

次に、記録層をGe43SbTe50とした場合、図10の番号37に示したように、すべての項目で目標を満足していた。 Next, the recording layer was made of Ge 43 Sb 6 . 8 Te 50 . In the case of 2 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 37 in FIG.

次に、記録層をGe20Sb25Te54とした場合、図10の番号38に示したように、すべての項目で目標を満足していた。図10の番号37〜38の構成は、CAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、記録層にBiを含有していないので、本発明の参考例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Ge 20 Sb 25 . 2 Te 54 . In the case of 8 , as shown by reference numeral 38 in FIG. The configurations of numbers 37 to 38 in FIG. 10 can achieve both the reproduction signal quality at the time of CAV recording and the amplitude deterioration at the time of many rewrites, but since the recording layer does not contain Bi, the reference example of the present invention. It corresponds to.

次に、記録層をGe18Sb26Te55とした場合、図10の番号39に示したように、振幅劣化は目標を満足していたが、内周部ジッターおよび外周部ジッターは目標未達であった。図10の番号39の構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Ge 18 . 5 Sb 26 . 4 Te 55 . In the case of 1 , the amplitude degradation satisfied the target as indicated by reference numeral 39 in FIG. 10, but the inner peripheral jitter and outer peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 39 in FIG. 10 corresponds to the conventional example of the present invention because the recording layer does not contain Bi.

以上のように、記録層にGeTeとSbTeを混合する組成比としては以下の組成式でXが20〜45の間が良いことが判明した。 As described above, it was found that the composition ratio of mixing GeTe and Sb 2 Te 3 in the recording layer is good when X is between 20 and 45 in the following composition formula.

GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y(20<X<45,0.5<Y<5)
これはGeTeの量が多すぎると、結晶成長速度が大きくなり再結晶化を引き起こし、GeTeの量が少なすぎると、結晶とアモルファスの間の屈折率差が小さくなるため、再生信号振幅を十分に大きくできなくなることが原因である。
Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y (20 <X <45, 0.5 <Y <5)
This is because if the amount of GeTe is too large, the crystal growth rate increases and recrystallization occurs. If the amount of GeTe is too small, the difference in refractive index between the crystal and the amorphous phase decreases, so that the reproduction signal amplitude is sufficiently high. This is because it cannot be made large.

<実験例8>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、第1界面層として(SnBiTe20(Ge80を3nm、後述する記録層を8nm、第2界面層として(SnBiTe80(Ge20を1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
<Experimental Example 8>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer and (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 20 (Ge 3 N 4 ) 80 is 3 nm as the first interface layer on the substrate. A recording layer described later is 8 nm, (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 80 (Ge 3 N 4 ) 20 is 1.5 nm as a second interface layer, and (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as a second protective layer. A Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 film of 35 nm was formed as an absorptance control layer, and an Al 99 Ti 1 film of 60 nm was formed as a thermal diffusion layer.

ここで、記録層をAgGe31Sb15Te52とした場合、図10の番号40に示したように、すべての項目で目標を満足していた。 Here, the recording layer is made of Ag 1 Ge 31 . 3 Sb 15 . 4 Te 52 . In the case of 3 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 40 in FIG.

次に、記録層をAgGe31Sb14Te50とした場合、図10の番号41に示したように、すべての項目で目標を満足していた。このように、図10の番号40〜41の構成は、CAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、記録層にBiを含有していないので、本発明の参考例に相当する。 Next, the recording layer is made of Ag 4 Ge 31 Sb 14 . 7 Te 50 . In the case of 2 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 41 in FIG. As described above, the configurations of numbers 40 to 41 in FIG. 10 can achieve both the reproduction signal quality at the time of CAV recording and the amplitude deterioration at the time of many rewrites, but the recording layer does not contain Bi. This corresponds to a reference example of the invention.

次に、記録層をAgGe30Sb14Te49とした場合、図10の番号42に示したように、内周部ジッターと振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターが目標未達であった。図10の番号42の構成は、記録層にBiを含有していないので、本発明の従来例に相当する。 Next, the recording layer is made of Ag 5 . 5 Ge 30 . 5 Sb 14 . 5 Te 49 . In the case of 5 , as shown by reference numeral 42 in FIG. 10, the inner peripheral jitter and amplitude degradation satisfied the target, but the outer peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 42 in FIG. 10 corresponds to the conventional example of the present invention because the recording layer does not contain Bi.

以上のように、記録層にGeTeとSbTeの混合組成系を使用し、Ag等の金属を1〜5%程度添加しても、良好な性能が得られる。AgのほかにもCr,Si,Ga,Al,In,B,NはAgと同様に良好な性能を示す。以上のように、以下の組成式でZが0.5〜5%程度の間が良いことが判明した。 As described above, even when a mixed composition system of GeTe and Sb 2 Te 3 is used for the recording layer and a metal such as Ag is added in an amount of about 1 to 5%, good performance can be obtained. In addition to Ag, Cr, Si, Ga, Al, In, B, and N exhibit good performance in the same manner as Ag. As described above, it has been found that Z is about 0.5 to 5% in the following composition formula.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(20<X<45,0.5<Y<5,0.5<Z<5)
(ただしMはAg,Cr,Si,Ga,Al,In,B,N)
<実験例9>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、第1界面層としてGeを3nm、後述する記録層を8nm、第2界面層としてGeを1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y ) 100-Z M Z (20 <X <45, 0.5 <Y <5, 0.5 <Z <5)
(Where M is Ag, Cr, Si, Ga, Al, In, B, N)
<Experimental Example 9>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as the first protective layer, Ge 3 N 4 is 3 nm as the first interface layer, 8 nm is the recording layer described later, and 2 nm is the second interface layer. Ge 3 N 4 is 1.5 nm, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as the second protective layer, Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is 35 nm as the absorption control layer, and Al 99 Ti is used as the thermal diffusion layer. 1 was formed into a film of 60 nm.

ここで、記録層をBiGe32Sb13Te53とした場合、図10の番号43に示したように、内周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、外周部ジッターは目標未達であった。図10の番号43の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有しているが、その含有率が1〜9%の範囲内にないので、本発明の比較例に相当する。 Here, the recording layer is set to Bi 0 . 8 Ge 32 . 6 Sb 13 . 1 Te 53 . In the case of 5 , as shown by reference numeral 43 in FIG. 10, the inner peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the target, but the outer peripheral jitter did not reach the target. The structure of number 43 in FIG. 10 contains Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, but its content is not within the range of 1 to 9%, and therefore corresponds to a comparative example of the present invention.

次に、記録層をBiGe32Sb13Te53とした場合、図10の番号44に示したように、すべての項目で目標を満足した。 Next, the recording layer is Bi 1 . 2 Ge 32 . 3 Sb 13 Te 53 . In the case of 5 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 44 in FIG.

次に、記録層をBiGe29Sb11Te54とした場合、図10の番号45に示したように、すべての項目で目標を満足した。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 29 . 1 Sb 11 . 7 Te 54 . In the case of 2 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 45 in FIG.

次に、記録層をBiGe26Sb10Te54とした場合、図10の番号46に示したように、すべての項目で目標を満足した。このように、図10の番号44〜46の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有し、その含有率が1〜9%の範囲内で、しかもCAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるので、本発明の実施例に相当する。 Next, the recording layer is Bi 8 . 8 Ge 26 Sb 10 . 4 Te 54 . In the case of 8 , the target was satisfied in all items, as indicated by reference numeral 46 in FIG. As described above, the configurations of Nos. 44 to 46 in FIG. 10 contain Bi, Ge, Sb, Te in the recording layer, the content ratio is within a range of 1 to 9%, and the reproduction signal quality at the time of CAV recording. Corresponds to the embodiment of the present invention.

次に、記録層をBiGe25Sb10Te55とした場合、図10の番号47に示したように、外周部ジッター、振幅劣化は目標を満足していたが、内周部ジッターは目標未達であった。図10の番号47の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有しているが、その含有率が1〜9%の範囲内にないので、本発明の比較例に相当する。 Next, the recording layer is Bi 9 . 8 Ge 25 . 1 Sb 10 . In the case of 1 Te 55 , as indicated by reference numeral 47 in FIG. 10, the outer peripheral jitter and amplitude deterioration satisfied the target, but the inner peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 47 in FIG. 10 contains Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, but the content is not in the range of 1 to 9%, and therefore corresponds to a comparative example of the present invention.

以上のように、記録層にGeTeとSbTeの混合組成系にBiTeを添加すると、たとえ、第1界面層、第2界面層にSn,Pb,Bi等の記録層の結晶化を促進するような材料を添加しなくても、極めて良好なCAV記録性能が得られる。以上の結果から、以下の組成式でZが2.5〜25%程度の間が良いことが判明した。 As described above, when Bi 2 Te 3 is added to the mixed composition system of GeTe and Sb 2 Te 3 to the recording layer, the crystals of the recording layer such as Sn, Pb, and Bi are added to the first interface layer and the second interface layer. Even without the addition of a material that promotes the conversion, extremely good CAV recording performance can be obtained. From the above results, it was found that Z is preferably between 2.5 and 25% in the following composition formula.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(BiTe(20<X<45,−2<Y<2,2.5<Z<25)
<実験例10>
スパッタリングプロセスにより、前記基板上に、第1保護層として(ZnS)80(SiO20を120nm、第1界面層としてCrを3nm、後述する記録層を8nm、第2界面層としてCrを1.5nm、第2保護層として(ZnS)80(SiO20を30nm、吸収率制御層としてCr90(Cr10を35nm、熱拡散層としてAl99Tiを60nm製膜した。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y ) 100-Z (Bi 2 Te 3 ) Z (20 <X <45, -2 <Y <2, 2.5 <Z < 25)
<Experimental example 10>
By sputtering process, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 120 nm as a first protective layer, Cr 2 O 3 is 3 nm as a first interface layer, a recording layer described later is 8 nm, and a second interface layer is formed on the substrate. Cr 2 O 3 is 1.5 nm, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is 30 nm as the second protective layer, Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 is 35 nm as the absorptivity control layer, and Al 99 Ti is used as the thermal diffusion layer. 1 was formed into a film of 60 nm.

次に、記録層をBiGe16Sb21Te56とした場合、図10の番号48に示したように、内周ジッター、外周ジッター共に目標未達であった。図10の番号48の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有しているが、その含有率が1〜9%の範囲内にないので、本発明の比較例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 16 . 6 Sb 21 . 7 Te 56 . In the case of 7 , the inner jitter and the outer jitter did not reach the target as indicated by reference numeral 48 in FIG. The configuration of number 48 in FIG. 10 contains Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, but the content is not in the range of 1 to 9%, and therefore corresponds to the comparative example of the present invention.

次に、記録層をBiGe18Sb20Te56とした場合、図10の番号49に示したように、すべての項目で目標を満足した。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 18 . 4 Sb 20 . 3 Te 56 . In the case of 3 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 49 in FIG.

次に、記録層をBiGe38SbTe52とした場合、図10の番号50に示したように、すべての項目で目標を満足した。このように、図10の番号49〜50の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有し、その含有率が1〜9%の範囲内にあり、しかもCAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるので、本発明の実施例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 38 . 5 Sb 4 . 2 Te 52 . In the case of 3 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 50 in FIG. As described above, the configurations of numbers 49 to 50 in FIG. 10 contain Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, the content is in the range of 1 to 9%, and the reproduction signal at the time of CAV recording Since both the quality and the amplitude deterioration at the time of many rewrites can be achieved, this corresponds to the embodiment of the present invention.

次に、記録層をBiGe40SbTe52とした場合、図10の番号51に示したように、外周ジッターは目標を満足していたが、内周ジッターは目標未達であった。図10の番号51の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有しているが、その含有率が1〜9%の範囲内にないので、本発明の比較例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 40 . 2 Sb 2 . In the case of 8 Te 52 , as shown by reference numeral 51 in FIG. 10, the outer peripheral jitter satisfied the target, but the inner peripheral jitter did not reach the target. The configuration of number 51 in FIG. 10 contains Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, but the content is not in the range of 1 to 9%, and therefore corresponds to the comparative example of the present invention.

以上のように、記録層にGeTeとSbTeの混合組成系にBiTeを添加すると、たとえ、第1界面層、第2界面層にSn,Pb,Bi等の記録層の結晶化を促進するような材料を添加しなくても、極めて良好なCAV記録性能が得られる。また、この場合のGeTeとSbTeの組成比の範囲は、以上の結果から、以下の組成式でXが20〜45程度の間が良いことが判明した。 As described above, when Bi 2 Te 3 is added to the mixed composition system of GeTe and Sb 2 Te 3 to the recording layer, the crystals of the recording layer such as Sn, Pb, and Bi are added to the first interface layer and the second interface layer. Even without the addition of a material that promotes the conversion, extremely good CAV recording performance can be obtained. Further, in this case, the range of the composition ratio of GeTe and Sb 2 Te 3 was found to be good when X is about 20 to 45 in the following composition formula from the above results.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(BiTe(20<X<45,−2<Y<2,2.5<Z<25)
さらに、記録層をBiGe27Sb16Te52とした場合、図10の番号52に示したように、内周ジッターは目標を満足していたが、外周ジッターは目標未達であった。図10の番号52の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有しているが、その含有率が1〜9%の範囲内にないので、本発明の比較例に相当する。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y ) 100-Z (Bi 2 Te 3 ) Z (20 <X <45, -2 <Y <2, 2.5 <Z < 25)
Furthermore, when the recording layer was Bi 5 Ge 27 Sb 16 Te 52 , as indicated by numeral 52 in FIG. 10, the inner peripheral jitter satisfied the target, but the outer peripheral jitter did not reach the target. The structure of number 52 in FIG. 10 contains Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, but the content is not in the range of 1 to 9%, and therefore corresponds to the comparative example of the present invention.

次に、記録層をBiGe27Sb14Te52とした場合、図10の番号53に示したように、すべての項目で目標を満足した。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 27 . 7 Sb 14 . 5 Te 52 . In the case of 8 , the target was satisfied in all items as indicated by reference numeral 53 in FIG.

次に、記録層をBiGe30SbTe55とした場合、図10の番号54に示したように、すべての項目で目標を満足した。このように、図10の番号53〜54の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有し、その含有率が1〜9%の範囲内にあり、しかもCAV記録時の再生信号品質と多数回書換え時の振幅劣化を両立させることができるが、本発明の実施例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 30 . 5 Sb 9 . 1 Te 55 . In the case of 5 , the target was satisfied in all items as indicated by numeral 54 in FIG. As described above, the configurations of Nos. 53 to 54 in FIG. 10 contain Bi, Ge, Sb, Te in the recording layer, the content is in the range of 1 to 9%, and the reproduction signal at the time of CAV recording. Although quality and amplitude deterioration at the time of many rewrites can be made compatible, it corresponds to an embodiment of the present invention.

次に、記録層をBiGe31SbTe56とした場合、図10の番号55に示したように、内周ジッターは目標を満足していたが、外周ジッター目標未達であった。図10の番号55の構成は、記録層にBi,Ge,Sb,Teを含有しているが、その含有率が1〜9%の範囲内にないので、本発明の比較例に相当する。 Next, the recording layer is formed of Bi 5 Ge 31 . 3 Sb 7 . 3 Te 56 . In the case of 4 , the inner peripheral jitter satisfied the target as indicated by reference numeral 55 in FIG. 10, but the outer peripheral jitter target was not achieved. The configuration of number 55 in FIG. 10 contains Bi, Ge, Sb, and Te in the recording layer, but the content is not in the range of 1 to 9%, and therefore corresponds to the comparative example of the present invention.

以上のように、記録層にGeTeとSbTeの混合組成系にBiTeを添加すると、たとえ、第1界面層、第2界面層にSn,Pb,Bi等の記録層の結晶化を促進するような材料を添加しなくても、極めて良好なCAV記録性能が得られる。また、この場合のGeTeとSbTeの組成比の範囲は、以上の結果から、以下の組成式でYが−2〜2程度の間が良いことが判明した。 As described above, when Bi 2 Te 3 is added to the mixed composition system of GeTe and Sb 2 Te 3 to the recording layer, the crystals of the recording layer such as Sn, Pb, and Bi are added to the first interface layer and the second interface layer. Even without the addition of a material that promotes the conversion, extremely good CAV recording performance can be obtained. Further, in this case, the range of the composition ratio of GeTe and Sb 2 Te 3 was found from the above results that Y was good between about −2 and 2 in the following composition formula.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(BiTe(20<X<45,−2<Y<2,2.5<Z<25)
(スパッタ装置)
本発明の情報記録媒体を生産するためのスパッタ装置としては、複数のチャンバーを有し、各チャンバーには一つのスパッタターゲットが設けられ、情報記録媒体用の基板が、順次、各チャンバー間を搬送される、いわゆる、枚葉式のスパッタ装置が適している。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y ) 100-Z (Bi 2 Te 3 ) Z (20 <X <45, -2 <Y <2, 2.5 <Z < 25)
(Sputtering equipment)
The sputtering apparatus for producing the information recording medium of the present invention has a plurality of chambers, each chamber is provided with one sputter target, and the substrate for the information recording medium is sequentially transported between the chambers. A so-called single-wafer sputtering apparatus is suitable.

ここで、本発明の情報記録媒体の製造に使用するスパッタ装置の構造を、図11を用いて説明する。本スパッタ装置には合計9室のチャンバーが備えられている。このうち、製膜のためのプロセスに使用するプロセスチャンバーは第1チャンバーから第8チャンバーの8室が備えられている。また、スパッタ装置に基板を搬送するとともに、製膜後の情報記録媒体をスパッタ装置から搬出するためのロードロックチャンバーが1室備えられている。また、本スパッタ装置には、チャンバー数と同じ数のキャリアが設けられており、キャリア中心を軸としてキャリアが矢印の方向に回転することにより、基板を各チャンバーに搬送する役割を果たす。   Here, the structure of the sputtering apparatus used for manufacturing the information recording medium of the present invention will be described with reference to FIG. The sputtering apparatus is provided with a total of nine chambers. Among these, the process chamber used for the process for film formation is provided with eight chambers of the 1st chamber to the 8th chamber. In addition, a load lock chamber is provided for transporting the substrate to the sputtering apparatus and carrying out the information recording medium after film formation from the sputtering apparatus. The sputtering apparatus is provided with the same number of carriers as the number of chambers, and the carrier rotates in the direction of the arrow with the center of the carrier as an axis, thereby serving to transport the substrate to each chamber.

また、各プロセスチャンバーにはそれぞれの層を形成するのに適したスパッタ電源、複数のスパッタガス配管、スパッタガス流量を制御するためのマスフローコントローラー等が備えられている。各基板がそれぞれのチャンバーにセットされると、各チャンバーにそれぞれ適したスパッタガスが導入され、その後、各チャンバーにおいてスパッタリングが行なわれる。各基板を搬送するためのキャリアには基板回転用の小型の真空モーターが備え付けられている。このモーターの電源には電源ケーブルが使用できないため、各キャリアが各チャンバーにセットされると同時に、各チャンバーとの接触部から電源が供給されるよう配慮がなされている。この基板回転を行うことにより、基板上に製膜される各層の組成均一性、膜厚均一性が大幅に向上する。また、本スパッタ装置にはスパッタ中の基板の過加熱を防止するため、基板とキャリアの間に基板冷却のためのHeガスが導入される構造となっているため、通常は基板の過加熱による基板変形を防止できるよう工夫されている。   Each process chamber is provided with a sputtering power source suitable for forming each layer, a plurality of sputtering gas pipes, a mass flow controller for controlling the sputtering gas flow rate, and the like. When each substrate is set in each chamber, a sputtering gas suitable for each chamber is introduced, and then sputtering is performed in each chamber. A carrier for transporting each substrate is provided with a small vacuum motor for rotating the substrate. Since a power cable cannot be used for the power source of this motor, consideration is given to supplying power from the contact portion with each chamber at the same time that each carrier is set in each chamber. By performing this substrate rotation, the composition uniformity and film thickness uniformity of each layer formed on the substrate are greatly improved. In addition, since this sputtering apparatus has a structure in which He gas for cooling the substrate is introduced between the substrate and the carrier in order to prevent overheating of the substrate during sputtering, it is usually caused by overheating of the substrate. It is devised to prevent substrate deformation.

(情報記録媒体の製造例)
トラックピッチ0.615μm、溝深さ65nmであり、ランドとグルーブの両方に情報を記録するためのアドレス情報が各セクタの先頭部に設けられた厚さ0.6mmのランドグルーブ記録用ポリカーボネート製の基板上に、各薄膜(第1保護層:(ZnS)80(SiO20(124nm)、第1界面層:(Ge80(SnTe)20(3nm)、記録層:Ge32.2Sb15.5Te52.3(9nm)、第2界面層:(SnTe)80(Ge20(1.5nm)、第2保護層:(ZnS)80(SiO20(30nm)、吸収率制御層:Cr90(Cr10(35nm)、熱拡散層:Al99Ti(60nm)を製膜した。この際に使用したスパッタ装置は先に説明したプロセスチャンバーが8室ある量産用スパッタ装置である。また、この際使用したスパッタ条件を図12にまとめた。特徴的な点は第1界面層、第2界面層の製膜の際に、それぞれ、Ge80(SnTe)20,Ge20(SnBiTe80のスパッタターゲットを使用し、窒素ガスとの反応性スパッタにより、前記第1界面層(Ge80(SnTe)20、第2界面層(SnTe)80(Ge20を製膜している点である。このようにすることにより、Sn,Pb,Bi等の低融点元素とGeN4を容易に混合することができ、界面層中の窒素量を容易に制御できる。
(Production example of information recording medium)
The track pitch is 0.615 μm, the groove depth is 65 nm, and address information for recording information on both the land and the groove is provided at the head of each sector. On the substrate, each thin film (first protective layer: (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (124 nm), first interface layer: (Ge 3 N 4 ) 80 (SnTe) 20 (3 nm), recording layer: Ge 32 .2 Sb 15.5 Te 52.3 (9 nm), second interface layer: (SnTe) 80 (Ge 3 N 4 ) 20 (1.5 nm), second protective layer: (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (30 nm), the absorption rate control layer: Cr 90 (Cr 2 O 3 ) 10 (35nm), the thermal diffusion layer:. Al 99 was formed Ti 1 a (60 nm) sputtering apparatus previously used for this time This is a sputtering apparatus for mass production having eight process chambers as described, and the sputtering conditions used at this time are summarized in Fig. 12. The characteristic point is the film formation of the first interface layer and the second interface layer. , Ge 80 (SnTe) 20 and Ge 20 (Sn 5 Bi 2 Te 8 ) 80 are used as sputtering targets, and the first interface layer (Ge 3 N 4 ) 80 ( SnTe) 20 and the second interface layer (SnTe) 80 (Ge 3 N 4 ) 20. By doing so, low melting point elements such as Sn, Pb, Bi and Ge 3 N4 are formed. Can be easily mixed, and the amount of nitrogen in the interface layer can be easily controlled.

発明者らの実験によるとスパッタガス中の窒素量を増やすと、記録膜中へのSn,Pb,Biの記録層中への溶け込みが抑えられるばかりではなく、界面層の透明性を向上することができる。しかし、記録層の結晶化を促進する効果は小さくなる。この場合、たとえば、第1界面層を製膜する第3チャンバーではスパッタガス中の窒素濃度を高くし、第2界面層を製膜する第5チャンバーではスパッタガス中の窒素濃度を低くする等の方策をとれば良い。このように、窒素添加量を容易に制御できるため、記録層中への界面層元素の溶け込みを制御する際、あるいは記録層の結晶化促進効果を制御する際に、極めて迅速に対応することができる。   According to the experiments by the inventors, increasing the amount of nitrogen in the sputtering gas not only suppresses the dissolution of Sn, Pb, Bi into the recording layer but also improves the transparency of the interface layer. Can do. However, the effect of promoting crystallization of the recording layer is reduced. In this case, for example, the nitrogen concentration in the sputtering gas is increased in the third chamber for forming the first interface layer, and the nitrogen concentration in the sputtering gas is decreased in the fifth chamber for forming the second interface layer. Take measures. As described above, since the amount of nitrogen added can be easily controlled, it is possible to respond very quickly when controlling the penetration of the interface layer element into the recording layer or when controlling the crystallization promoting effect of the recording layer. it can.

以下に本発明の情報記録媒体の情報記録、再生、及び装置の動作を、図13を使用して説明する。なお、記録再生を行う際のモーター制御方法としては、記録再生を行うゾーンに関わらずディスクの回転速度を一定にさせるCAV方式を採用している。ディスク線速度は最内周(半径24mm)で8.2m/秒、最外周(半径58.5mm)で20m/秒である。なお、本発明では、基本的に「内周部」とは約半径24mm、外周部とは約半径58.5mmを指している。   The information recording / reproducing of the information recording medium of the present invention, and the operation of the apparatus will be described below with reference to FIG. As a motor control method for recording / reproducing, a CAV method is adopted in which the rotational speed of the disk is made constant regardless of the zone where recording / reproducing is performed. The disk linear velocity is 8.2 m / sec at the innermost circumference (radius 24 mm) and 20 m / sec at the outermost circumference (radius 58.5 mm). In the present invention, the “inner periphery” basically refers to a radius of about 24 mm, and the outer periphery refers to a radius of about 58.5 mm.

次に、記録再生の過程を以下に示す。まず、記録装置外部からの情報は8ビットを1単位として、8−16変調器13−8に伝送される。情報記録媒体(以下、光ディスクと呼ぶ)13−1上に情報を記録する際には、情報8ビットを16ビットに変換する変調方式、いわゆる8−16変調方式を用い記録が行う。この変調方式では媒体上に、8ビットの情報に対応させた3T〜14Tのマーク長の情報の記録を行っている。図中の8−16変調器13−8はこの変調を行っている。なお、ここでTとは情報記録時のクロックの周期を表しており、ここでは最内周で17.1ns、最外周で7nsとした。   Next, the recording / reproducing process will be described below. First, information from the outside of the recording apparatus is transmitted to the 8-16 modulator 13-8 in units of 8 bits. When information is recorded on an information recording medium (hereinafter referred to as an optical disc) 13-1, recording is performed using a so-called 8-16 modulation method that converts 8 bits of information into 16 bits. In this modulation method, information having a mark length of 3T to 14T corresponding to 8-bit information is recorded on the medium. The 8-16 modulator 13-8 in the figure performs this modulation. Here, T represents the clock cycle at the time of recording information, and here it is 17.1 ns at the innermost circumference and 7 ns at the outermost circumference.

8−16変調器13−8により変換された3T〜14Tのデジタル信号は記録波形発生回路13−6に転送され、高パワーパルスの幅を約T/2とし、高パワーレベルのレーザー照射間に幅が約T/2の低パワーレベルのレーザー照射を行い、前記一連の高パワーパルス間に中間パワーレベルのレーザー照射が行われるマルチパルス記録波形が生成される。この際、記録マークを形成するための、高パワーレベルと、記録マークの結晶化が可能な中間パワーレベルを、測定する媒体、および半径位置ごとに最適な値に調整した。また、前記記録波形発生回路13−6内において、3T〜14Tの信号を時系列的に交互に「0」と「1」に対応させ、「0」の場合には中間パワーレベルのレーザーパワーを照射し、「1」の場合には高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列を照射するようにしている。この際、光ディスク13−1上の中間パワーレベルのレーザービームが照射された部位は結晶となり、高パワーレベルのパルスを含む一連の高パワーパルス列のレーザービームが照射された部位はアモルファス(マーク部)に変化する。また、前記記録波形発生回路13−6内は、マーク部を形成するための高パワーレベルを含む一連の高パワーパルス列を形成する際に、マーク部の前後のスペース長に応じて、高パワーパルス列の先頭パルス幅と最後尾のパルス幅を変化させる方式(適応型記録波形制御)に対応したマルチパルス波形テーブルを有しており、これによりマーク間に発生するマーク間熱干渉の影響を極力排除できるマルチパルス記録波形を発生している。   The digital signal of 3T to 14T converted by the 8-16 modulator 13-8 is transferred to the recording waveform generation circuit 13-6, the width of the high power pulse is set to about T / 2, and the high power level laser irradiation is performed. Laser irradiation at a low power level with a width of about T / 2 is performed, and a multi-pulse recording waveform is generated in which laser irradiation at an intermediate power level is performed between the series of high power pulses. At this time, the high power level for forming the recording mark and the intermediate power level at which the recording mark can be crystallized were adjusted to optimum values for each medium to be measured and the radial position. Further, in the recording waveform generating circuit 13-6, the signals of 3T to 14T are made to correspond to “0” and “1” alternately in time series, and in the case of “0”, the laser power of the intermediate power level is set. In the case of “1”, a series of high power pulse trains including high power level pulses are irradiated. At this time, the portion irradiated with the intermediate power level laser beam on the optical disc 13-1 becomes a crystal, and the portion irradiated with the laser beam of a series of high power pulse trains including a high power level pulse is amorphous (mark portion). To change. Further, in the recording waveform generation circuit 13-6, when forming a series of high power pulse trains including a high power level for forming the mark portions, the high power pulse trains according to the space lengths before and after the mark portions. Has a multi-pulse waveform table that supports a method (adaptive recording waveform control) that changes the first pulse width and the last pulse width of the signal, thereby eliminating the effects of thermal interference between marks as much as possible. Multi-pulse recording waveform that can be generated.

記録波形発生回路13−6により生成された記録波形は、レーザー駆動回路13−7に転送され、レーザー駆動回路13−7はこの記録波形をもとに、光ヘッド13−3内の半導体レーザーを発光させる。本記録装置に搭載された光ヘッド13−3には、情報記録用のレーザービームとして光波長655nmの半導体レーザーが使用されている。また、このレーザー光をレンズNA0.6の対物レンズにより前記光ディスク13−1の記録層上に絞り込み、前記記録波形に対応したレーザーのレーザービームを照射することにより、情報の記録を行った。   The recording waveform generated by the recording waveform generating circuit 13-6 is transferred to the laser driving circuit 13-7, and the laser driving circuit 13-7 selects the semiconductor laser in the optical head 13-3 based on the recording waveform. Make it emit light. A semiconductor laser having an optical wavelength of 655 nm is used as an information recording laser beam in the optical head 13-3 mounted on the recording apparatus. Information was recorded by squeezing the laser beam onto the recording layer of the optical disc 13-1 with an objective lens having a lens NA of 0.6 and irradiating a laser beam corresponding to the recording waveform.

一般的に、レーザー波長λのレーザー光をレンズ開口数NAのレンズにより集光した場合、レーザービームのスポット径はおよそ0.9×λ/NAとなる。したがって、前記条件の場合、レーザービームのスポット径は約0.98ミクロンである。この時、レーザービームの偏光を円偏光とした。   In general, when laser light having a laser wavelength λ is condensed by a lens having a lens numerical aperture NA, the spot diameter of the laser beam is approximately 0.9 × λ / NA. Therefore, under the above conditions, the spot diameter of the laser beam is about 0.98 microns. At this time, the polarization of the laser beam was circularly polarized.

また、本記録装置はグルーブとランド(グルーブ間の領域)の両方に情報を記録する方式(いわゆるランドグルーブ記録方式)に対応している。本記録装置ではL/Gサーボ回路13−9により、ランドとグルーブに対するトラッキングを任意に選択することができる。記録された情報の再生も前記光ヘッド13−3を用いて行った。レーザービームを記録されたマーク上に照射し、マークとマーク以外の部分からの反射光を検出することにより、再生信号を得る。この再生信号の振幅をプリアンプ回路13−4により増大させ、8−16復調器13−10に転送する。8−16復調器13−10では16ビット毎に8ビットの情報に変換する。以上の動作により、記録されたマークの再生が完了する。以上の条件で前記光ディスク13−1に記録を行った場合、最短マークである3Tマークのマーク長はおよそ0.42μm、最長マークである14Tマークのマーク長は約1.96μmとなる。   The recording apparatus is compatible with a system (so-called land / groove recording system) for recording information on both the groove and the land (area between the grooves). In this recording apparatus, tracking for the land and the groove can be arbitrarily selected by the L / G servo circuit 13-9. The recorded information was also reproduced using the optical head 13-3. A reproduction signal is obtained by irradiating a laser beam onto a recorded mark and detecting reflected light from the mark and a portion other than the mark. The amplitude of the reproduction signal is increased by the preamplifier circuit 13-4 and transferred to the 8-16 demodulator 13-10. The 8-16 demodulator 13-10 converts the information into 8-bit information every 16 bits. With the above operation, the reproduction of the recorded mark is completed. When recording is performed on the optical disc 13-1 under the above conditions, the mark length of the 3T mark, which is the shortest mark, is approximately 0.42 μm, and the mark length of the 14T mark, which is the longest mark, is approximately 1.96 μm.

なお、内周部ジッター、外周部ジッターを行う際には前記3T〜14Tを含むランダムパターンの信号の記録再生を行い、再生信号に波形等価、2値化、PLL(Phase Locked Loop)処理を行い、ジッターを測定した。また、振幅劣化の測定には11T信号を記録し、10回記録後の振幅と1万回記録後の振幅の差を測定した。   When performing inner and outer peripheral jitter, a random pattern signal including 3T to 14T is recorded and reproduced, and the reproduced signal is subjected to waveform equalization, binarization, and PLL (Phase Locked Loop) processing. Jitter was measured. For measurement of amplitude deterioration, an 11T signal was recorded, and the difference between the amplitude after 10 times recording and the amplitude after 10,000 times recording was measured.

本発明の情報記録媒体に使用される、各層の最適組成、および最適膜厚について説明する。   The optimum composition and optimum film thickness of each layer used in the information recording medium of the present invention will be described.

(第1保護層)
第1保護層の光入射側に存在する物質はポリカーボネート等のプラスチック基板、あるいは、紫外線硬化樹脂等の有機物である。また、これらの屈折率は1.4から1.6程度である。前記有機物と第1保護層の間で反射を効果的に起こすためには第1保護層の屈折率は2.0以上であることが望ましい。第1保護層は光学的には屈折率が光入射側に存在する物質(本例では基板に相当する)以上であり、光の吸収が発生しない範囲において屈折率が大きいほうが良い。具体的には屈折率nが2.0〜3.0の間であり、光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、熱伝導率が少なくとも2W/mk以下である事が望ましい。特にZnS−SiO系の化合物は熱伝導率が低く第1保護層として最適である。さらに、SnO、あるいはSnOにZnS,CdS、SnS、GeS,PbS等の硫化物を添加した材料、あるいはSnOにCr、MoO4等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低く、ZnS−SiO系材料よりも、熱的に安定であるため、第1界面層の膜厚が2nm以下となった場合においても、記録膜への溶け込みが発生しないため、特に第1保護層として優れた特性を示す。また、基板と記録層との間の光学干渉を有効に利用するためには、レーザーの波長が650nm程度の場合、第1保護層の最適膜厚は110nm〜135nmである。
(First protective layer)
The substance present on the light incident side of the first protective layer is a plastic substrate such as polycarbonate or an organic substance such as an ultraviolet curable resin. These refractive indexes are about 1.4 to 1.6. In order to effectively cause reflection between the organic material and the first protective layer, the refractive index of the first protective layer is preferably 2.0 or more. The first protective layer is optically higher in refractive index than the substance (corresponding to the substrate in this example) present on the light incident side, and preferably has a high refractive index in a range where light absorption does not occur. Specifically, the refractive index n is between 2.0 and 3.0, and it is a material that does not absorb light, and it is particularly desirable to contain a metal oxide, carbide, nitride, sulfide, or selenide. . Further, it is desirable that the thermal conductivity is at least 2 W / mk or less. In particular, a ZnS—SiO 2 -based compound has a low thermal conductivity and is optimal as the first protective layer. Furthermore, SnO 2 or SnO 2 is a material obtained by adding a sulfide such as ZnS, CdS, SnS, GeS, PbS, or a material obtained by adding a transition metal oxide such as Cr 2 O 3 or Mo 3 O4 to SnO 2. Since the thermal conductivity is low and it is more thermally stable than the ZnS—SiO 2 -based material, even when the film thickness of the first interface layer is 2 nm or less, the melting into the recording film does not occur. In particular, it exhibits excellent characteristics as the first protective layer. In order to effectively use the optical interference between the substrate and the recording layer, the optimum thickness of the first protective layer is 110 nm to 135 nm when the wavelength of the laser is about 650 nm.

(第1界面層)
前記実例において詳細に述べたように第1界面層にはBi,Sn,Pb等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていることが望ましい。特に、Bi,Sn,PbのTe化物、酸化物、あるいはBi,Sn,PbのTe化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはBi,Sn,PbのTe化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえBi,Sn,Pb,Te等の元素が遊離しても、前記遷移金属が価数を変え、遷移金属とBi,Sn,Pb,Teの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Cr,Mo,Wは融点が高く、容易に価数を変えやすく、前記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。第1界面層中の前記Bi,Sn,PbのTe化物、酸化物の含有量は、記録層の結晶化を促進するためには可能な限り多いほうが、第1界面層は第2界面層と比較して、レーザービーム照射により、高温になりやすく記録膜に界面層材料が溶け込む等の問題が発生するため、少なくともBi,Sn,PbのTe化物、酸化物の含有量を70%以下に抑える必要がある。
(First interface layer)
Wherein the first interface layer as described in detail in the experimental example Bi, Sn, that material that promotes crystallization of the recording layer of Pb or the like is contained desirable. In particular, Te, oxides of Bi, Sn, Pb, Te oxides of Bi, Sn, Pb, mixtures of oxides and germanium, or Te oxides of Bi, Sn, Pb, oxides and transition metal oxides A mixture with a transition metal nitride is desirable. Since transition metals easily change their valence, even if elements such as Bi, Sn, Pb, and Te are liberated, the transition metal changes the valence, and the transition metal is between Bi, Sn, Pb, and Te. This is because bonding occurs in order to produce a thermally stable compound. In particular, Cr, Mo, and W are excellent materials because they have a high melting point, easily change their valence, and easily form a thermally stable compound with the metal. The Bi, Sn, Pb Te compound and oxide content in the first interface layer is as much as possible in order to promote crystallization of the recording layer, but the first interface layer is different from the second interface layer. In comparison, the laser beam irradiation tends to cause high temperatures and the problem that the interfacial layer material dissolves into the recording film occurs. Therefore, the content of Te, Bi, Sn, and Pb oxides and oxides is suppressed to 70% or less. There is a need.

第1界面層の膜厚は0.5nm以上であればその効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が2nm以下の場合、第1保護層材料が第1界面層通過し、記録層に溶け込み多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。したがって、2nm以上であることが望ましい。また、第1界面層の膜厚が10nm以上と厚い場合、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第1界面層の膜厚は2nm以上10nm以下が良い。   The effect is exhibited if the thickness of the first interface layer is 0.5 nm or more. However, when the film thickness is 2 nm or less, the first protective layer material may pass through the first interface layer, dissolve in the recording layer, and deteriorate the reproduction signal quality after many rewrites. Therefore, it is desirable that it is 2 nm or more. Further, when the film thickness of the first interface layer is as thick as 10 nm or more, it adversely affects optically, and thus there are problems such as a decrease in reflectivity and a decrease in signal amplitude. Therefore, the film thickness of the first interface layer is preferably 2 nm or more and 10 nm or less.

(記録層)
前記実例において詳細に述べたように、第1界面層、第2界面層の両方にBi,Sn,Pb等の記録層の結晶化を促進する材料が添加されている場合、記録層材料としては、従来知られているGeTeとSbTeを適当な割合で混合させたGeSbTe系記録層材料に、Sbを過剰に添加した組成比の記録層材料を使用すれば良い。具体的には以下の組成式で示された範囲の記録層材料が優れている。(以下原子%)
GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y
20<X<45,0.5<Y<5
また、Sb量を過剰に添加する以外にも、核形成速度、結晶成長速度を低下させるような元素を添加しても良い。具体的には以下の組成式で示された範囲の記録層材料が優れている。
(Recording layer)
Wherein As discussed in detail in the experimental example, the first interface layer, if Bi in both the second interface layer, Sn, is material that promotes crystallization of the recording layer such as Pb is added, the recording layer material For example, a recording layer material having a composition ratio in which Sb is excessively added to a GeSbTe-based recording layer material in which GeTe and Sb 2 Te 3 are mixed at an appropriate ratio may be used. Specifically, the recording layer material in the range represented by the following composition formula is excellent. (Atomic%)
Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y
20 <X <45, 0.5 <Y <5
Besides adding an excessive amount of Sb, an element that lowers the nucleation rate and the crystal growth rate may be added. Specifically, the recording layer material in the range represented by the following composition formula is excellent.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z
20<X<45,0.5<Y<5,0.5<Z<5
ただし、MはAg,Cr,Si,Ga,Al,In,B,Nから選ばれる元素である。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2X-Y ) 100-Z M Z
20 <X <45, 0.5 <Y <5, 0.5 <Z <5
However, M is an element selected from Ag, Cr, Si, Ga, Al, In, B, and N.

また、GeTeとSbTeを適当な割合で混合させたGeSbTe系記録層材料にBiTeを添加することにより、核形成速度を向上させCAV記録時においても、情報記録媒体の内周から外周まで良好な記録再生特性が得られる。BiTeの添加により結晶成長速度を上昇し、しかも、アモルファスと結晶の屈折率差が大きいため、再生信号振幅を向上させることができる。具体的には、Bi含有量が1〜9%であり、以下の組成式で示された範囲の記録層材料が優れている。 Further, by adding Bi 2 Te 3 to a GeSbTe recording layer material in which GeTe and Sb 2 Te 3 are mixed at an appropriate ratio, the nucleation speed is improved and the inner circumference of the information recording medium can be improved even during CAV recording. Good recording / reproduction characteristics can be obtained from the outer periphery to the outer periphery. By adding Bi 2 Te 3, the crystal growth rate is increased, and the difference in refractive index between amorphous and crystal is large, so that the reproduction signal amplitude can be improved. Specifically, the Bi content is 1 to 9%, and the recording layer material in the range represented by the following composition formula is excellent.

(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(BiTe
20<X<45,−2<Y<2,2.5<Z<25
なお、前記4元素の関係が前記組成式であらわされる範囲であれば、たとえ、不純物が混入していたとしても、不純物の原子%が1%以内であれば、本発明の効果は失われない。
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2XY ) 100-Z (Bi 2 Te 3 ) Z
20 <X <45, -2 <Y <2, 2.5 <Z <25
If the relationship between the four elements is within the range expressed by the composition formula, even if impurities are mixed, the effect of the present invention is not lost if the atomic% of impurities is within 1%. .

また、本発明の媒体構造では記録層の膜厚は、5nm以上15nm以下が光学的に最適である。特に7nm以上11nm以下の場合、多数回書換え時の記録膜流動による再生信号劣化を抑え、しかも光学的に変調度を最適にすることができるため、都合が良い。   In the medium structure of the present invention, the film thickness of the recording layer is optically optimal from 5 nm to 15 nm. Particularly, when the thickness is 7 nm or more and 11 nm or less, it is convenient because deterioration of the reproduction signal due to the flow of the recording film at the time of many rewrites can be suppressed and the modulation degree can be optically optimized.

(第2界面層)
前記実例において詳細に述べたように第2界面層にはBi,Sn,Pb等の記録層の結晶化を促進する材料が含有されていることが望ましい。特に、Bi,Sn,PbのTe化物、酸化物、あるいはBi,Sn,PbのTe化物、酸化物と窒化ゲルマニウムとの混合物、あるいはBi,Sn,PbのTe化物、酸化物と遷移金属酸化物、遷移金属窒化物との混合物が望ましい。遷移金属は価数を容易に変化させるため、たとえBi,Sn,Pb,Te等の元素が遊離しても、前記遷移金属が価数を変え、遷移金属とBi,Sn,Pb,Teの間で結合が起こり、熱的に安定な化合物を生成するからである。特に、Cr,Mo,Wは融点が高く、容易に価数を変えやすく、前記金属との間で、熱的に安定な化合物を生成しやすいため優れた材料である。第2界面層中の前記Bi,Sn,PbのTe化物、酸化物の含有量は、熱的、化学的に可能な限り多いほうが、記録層の結晶化速度、特に核形成速度を向上する効果がある。
(Second interface layer)
Wherein the second interface layer as described in detail in the experimental example Bi, Sn, that material that promotes crystallization of the recording layer of Pb or the like is contained desirable. In particular, Te, oxides of Bi, Sn, Pb, Te oxides of Bi, Sn, Pb, mixtures of oxides and germanium, or Te oxides of Bi, Sn, Pb, oxides and transition metal oxides A mixture with a transition metal nitride is desirable. Since transition metals easily change their valence, even if elements such as Bi, Sn, Pb, and Te are liberated, the transition metal changes the valence, and the transition metal is between Bi, Sn, Pb, and Te. This is because bonding occurs in order to produce a thermally stable compound. In particular, Cr, Mo, and W are excellent materials because they have a high melting point, easily change their valence, and easily form a thermally stable compound with the metal. The Bi, Sn, Pb Te compound content and oxide content in the second interface layer is as much as possible thermally and chemically, and the effect of improving the crystallization speed of the recording layer, particularly the nucleation speed. There is.

第2界面層の膜厚は0.5nm以上であればその効果を発揮する。しかしながら、その膜厚が1nm以下の場合、第2保護層材料が第2界面層通過し、記録層に溶け込み多数回書換え後の再生信号品質を劣化させる場合がある。したがって、1nm以上であることが望ましい。また、第2界面層の膜厚が3nm以上と厚い場合、光学的に悪影響を与えるため、反射率低下、信号振幅低下等の弊害がある。したがって、第2界面層の膜厚は1nm以上3nm以下が良い。   If the thickness of the second interface layer is 0.5 nm or more, the effect is exhibited. However, when the film thickness is 1 nm or less, the second protective layer material may pass through the second interface layer, dissolve in the recording layer, and deteriorate the reproduction signal quality after many rewrites. Therefore, it is desirable to be 1 nm or more. Further, when the thickness of the second interface layer is as thick as 3 nm or more, it adversely affects optically, so that there are adverse effects such as a decrease in reflectance and a decrease in signal amplitude. Therefore, the film thickness of the second interface layer is preferably 1 nm or more and 3 nm or less.

(第2保護層)
第2保護層は光を吸収しない材料であり、特に金属の酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、セレン化物を含有することが望ましい。また、熱伝導率が少なくとも2W/mk以下である事が望ましい。特にZnS−SiO系の化合物は熱伝導率が低く第2保護層として最適である。さらに、SnO、あるいはSnOにZnS,CdS、SnS、GeS,PbS等の硫化物を添加した材料、あるいはSnOにCr、MoO4等の遷移金属酸化物を添加した材料は、熱伝導率が低く、ZnS−SiO系材料よりも、熱的に安定であるため、第2界面層の膜厚が1nm以下となった場合においても、記録膜への溶け込みが発生しないため、特に第2保護層として優れた特性を示す。また、記録層と吸収率制御層との間の光学干渉を有効に利用するためには、レーザーの波長が650nm程度の場合、第2保護層の最適膜厚は25nm〜45nmである。
(Second protective layer)
The second protective layer is a material that does not absorb light, and particularly preferably contains a metal oxide, carbide, nitride, sulfide, or selenide. Further, it is desirable that the thermal conductivity is at least 2 W / mk or less. In particular, a ZnS—SiO 2 -based compound has a low thermal conductivity and is optimal as the second protective layer. Furthermore, SnO 2 or SnO 2 is a material obtained by adding a sulfide such as ZnS, CdS, SnS, GeS, PbS, or a material obtained by adding a transition metal oxide such as Cr 2 O 3 or Mo 3 O4 to SnO 2. Since the thermal conductivity is low and it is more thermally stable than the ZnS—SiO 2 -based material, even when the thickness of the second interface layer is 1 nm or less, the melting into the recording film does not occur. In particular, it exhibits excellent characteristics as the second protective layer. In order to effectively use the optical interference between the recording layer and the absorptance control layer, the optimum thickness of the second protective layer is 25 nm to 45 nm when the wavelength of the laser is about 650 nm.

(吸収率制御層)
吸収率制御層は複素屈折率n、kが1.4<n<4.5、−3.5<k<−0.5の範囲が良く、特に2<n<4、−3.0<k<−0.5の材料が望ましい。吸収率制御層では光を吸収するため、熱的に安定な材料が好ましく、望ましくは融点が1000℃以上であることが要求される。また、保護層に硫化物を添加した場合、特に大きなクロスイレーズ低減効果があったが、吸収率制御層の場合、 ZnS等の硫化物の含有量が少なくとも保護層に添加される前記硫化物の含有量よりも少ないことが望ましい。融点低下、熱伝導率低下、吸収率低下等の悪影響が現れる場合があるからである。前記吸収率制御層の組成として、金属と金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属炭化物との混合物であることが望ましく、CrとCrの混合物が特に良好なオーバーライト特性向上効果を示した。特にCrが60〜95原子%の場合、本発明に適した熱伝導率、光学定数の材料を得ることができる。具体的には前記金属としてはAl、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、Co、Ti、Cr、Ni、Mg、Si、V、Ca、Fe、Zn、Zr、Nb、Mo、Rh、Sn、Sb、Te、Ta、W、Ir、Pb、およびその混合物が望ましく、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属炭化物としてはSiO,SiO,TiO,Al,Y,CeO,La,In,GeO,GeO,PbO,SnO,SnO,Bi,TeO,MO,WO,WO,Sc,Ta,ZrOが好ましい。この他にSi−O−N系材料,Si−Al−O−N系材料、Cr,などのCr−O系材料、Co,CoOなどのCo−O系材料などの酸化物、TaN,AlN,SiなどのSi−N系材料、Al−Si−N系材料(例えばAlSiN)、Ge−N系材料などの窒化物、ZnS,Sb,CdS,In,Ga,GeS,SnS,PbS,Bi,などの硫化物、SnSe,Sb,CdSe,ZnSe,InSe,GaSe,GeSe,GeSe,SnSe,PbSe,BiSeなどのセレン化物,あるいは、CeF,MgF,CaFなどの弗化物、または、前記の材料に近い組成のものを用いた吸収率制御層を用いてもよい。
(Absorption rate control layer)
The absorptance control layer preferably has a complex refractive index n, k in the range of 1.4 <n <4.5, −3.5 <k <−0.5, particularly 2 <n <4, −3.0 <. A material with k <−0.5 is desirable. In the absorptivity control layer, a thermally stable material is preferable because it absorbs light. Desirably, the melting point is required to be 1000 ° C. or higher. In addition, when the sulfide is added to the protective layer, there was a particularly large cross erase reduction effect. However, in the case of the absorption control layer, the content of the sulfide such as ZnS is at least added to the protective layer. Desirably less than the content. This is because adverse effects such as a decrease in melting point, a decrease in thermal conductivity, and a decrease in absorption rate may appear. The composition of the absorptance control layer is preferably a mixture of metal and metal oxide, metal sulfide, metal nitride, and metal carbide, and a mixture of Cr and Cr 2 O 3 is particularly good in improving overwrite characteristics. Showed the effect. In particular, when Cr is 60 to 95 atomic%, a material having thermal conductivity and optical constant suitable for the present invention can be obtained. Specifically, the metals include Al, Cu, Ag, Au, Pt, Pd, Co, Ti, Cr, Ni, Mg, Si, V, Ca, Fe, Zn, Zr, Nb, Mo, Rh, Sn, Sb, Te, Ta, W, Ir, Pb, and mixtures thereof are desirable, and examples of the metal oxide, metal sulfide, metal nitride, and metal carbide include SiO 2 , SiO, TiO 2 , Al 2 O 3 , and Y 2 O. 3 , CeO, La 2 O 3 , In 2 O 3 , GeO, GeO 2 , PbO, SnO, SnO 2 , Bi 2 O 3 , TeO 2 , MO 2 , WO 2 , WO 3 , Sc 2 O 3 , Ta 2 O 5 and ZrO 2 are preferred. In addition to Si-O-N-based materials, oxidized, such as CoO-based material such as Si-Al-O-N-based material, Cr-O-based material such as Cr 2 O 3,, Co 2 O 3, CoO , Si—N materials such as TaN, AlN, Si 3 N 4 , nitrides such as Al—Si—N materials (eg, AlSiN 2 ), Ge—N materials, ZnS, Sb 2 S 3 , CdS, Sulfides such as In 2 S 3 , Ga 2 S 3 , GeS, SnS 2 , PbS, Bi 2 S 3 , SnSe 3 , Sb 2 S 3 , CdSe, ZnSe, In 2 Se 3 , Ga 2 Se 3 , GeSe , GeSe 2 , SnSe, PbSe, Bi 2 Se 3, etc., CeF 3 , MgF 2 , fluoride such as CaF 2 , or an absorptance control layer using a composition close to the above materials It may be used.

また、吸収率制御層の膜厚としては10nm以上100nm以下が望ましく、20nm以上50nm以下の場合、特に良好なオーバーライト特性向上効果が現れる。また、保護層、吸収率制御層の膜厚の和が溝深さ以上である場合、クロスイレーズ低減効果が顕著に現れる。先に説明したように吸収率制御層は光を吸収する性質を有している。このため、記録層が光を吸収して発熱するように吸収率制御層も光を吸収して発熱する。また、吸収率制御層における吸収率は記録層が非晶質状態の場合に、記録層が結晶状態の場合よりも大きくすることが重要である。このように、光学設計することにより、記録層が非晶質状態における記録層での吸収率Aaを、記録層が結晶状態における記録層での吸収率Acよりも小さくする効果が発現する。この効果によりオーバーライト特性を大幅に向上することができる。以上の特性を得るためには吸収率制御層での吸収率を30〜40%程度に高める必要がある。また、吸収率制御層における発熱量は、記録層の状態が結晶状態であるか、非晶質状態であるかにより異なる。この結果、記録層から熱拡散層への熱の流れが、記録層の状態により変化することになり、この現象によりオーバーライトによるジッター上昇を抑制することができる。   Further, the film thickness of the absorptance control layer is preferably 10 nm or more and 100 nm or less, and when it is 20 nm or more and 50 nm or less, a particularly good overwrite characteristic improvement effect appears. Moreover, when the sum of the film thicknesses of the protective layer and the absorptance control layer is equal to or greater than the groove depth, the effect of reducing the cross erase appears remarkably. As described above, the absorptance control layer has a property of absorbing light. For this reason, the absorptance control layer also absorbs light and generates heat, as the recording layer absorbs light and generates heat. Further, it is important that the absorptance in the absorptance control layer is larger when the recording layer is in the amorphous state than when the recording layer is in the crystalline state. Thus, by optical design, the effect of reducing the absorption rate Aa in the recording layer when the recording layer is in an amorphous state is smaller than the absorption rate Ac in the recording layer when the recording layer is in a crystalline state. This effect can greatly improve the overwrite characteristics. In order to obtain the above characteristics, it is necessary to increase the absorption rate in the absorption rate control layer to about 30 to 40%. The amount of heat generated in the absorptance control layer varies depending on whether the recording layer is in a crystalline state or an amorphous state. As a result, the flow of heat from the recording layer to the thermal diffusion layer changes depending on the state of the recording layer, and this phenomenon can suppress an increase in jitter due to overwriting.

以上の効果は、吸収率制御層における温度が上昇することにより、記録層から熱拡散層への熱の流れを遮断する効果により発現する。この効果を有効に生かすためには、保護層と吸収率制御層の膜厚の和がランドグルーブ間の段差(基板上の溝深さ、レーザー波長の1/7〜1/5程度)以上である方がよい。保護層と吸収率制御層の膜厚の和がランドグルーブ間の段差以下の場合、記録層に記録した際に発生する熱が熱拡散層を伝熱し、隣接トラックに記録されている記録マークが消去されやすくなる。   The above effects are manifested by the effect of blocking the flow of heat from the recording layer to the thermal diffusion layer when the temperature in the absorptance control layer increases. In order to make effective use of this effect, the sum of the film thicknesses of the protective layer and the absorptivity control layer is not less than the step between the land grooves (groove depth on the substrate, about 1/7 to 1/5 of the laser wavelength). There should be. When the sum of the thicknesses of the protective layer and the absorptivity control layer is equal to or less than the step between the land grooves, the heat generated when recording on the recording layer is transferred to the thermal diffusion layer, and the recording mark recorded on the adjacent track is Easier to erase.

(熱拡散層)
熱拡散層としては高反射率、高熱伝導率の金属あるいは合金が良く、Al、Cu、Ag、Au、Pt、Pdの総含有量が90原子%以上であることが望ましい。また、Cr,Mo,W等の高融点で硬度が大きい材料、および、これらの材料の合金も多数回書換え時の記録層材料の流動による劣化を防止することができ好ましい。特にAlを95原子%以上含有する熱拡散層とした場合、廉価であり、高CNR、高記録感度、多数回書換え耐性に優れ、しかもクロスイレーズ低減効果が極めて大きい情報記録媒体を得ることができる。特に、前記熱拡散層の組成がAlを95原子%以上含有する場合、廉価でしかも耐食性に優れた情報記録媒体を実現することができる。Alに対する添加元素としてはCo、Ti、Cr、Ni、Mg、Si、V、Ca、Fe、Zn、Zr、Nb、Mo、Rh、Sn、Sb、Te、Ta、W、Ir、Pb、BおよびCが耐食性の点において優れているが、添加元素がCo、Cr、Ti、Ni、Feの場合、特に耐食性向上に大きな効果がある。また、前記熱拡散層の膜厚は、30nm以上、100nm以下であることが良い。熱拡散層の膜厚が30nmより薄い場合、記録層において発生した熱が拡散しにくくなるため、特に10万回程度書換えた際に、記録層が劣化しやすくなり、また、クロスイレーズが発生しやすくなる場合がある。また、光を透過してしまうため熱拡散層として使用することが困難になり再生信号振幅が低下する場合がある。また、吸収率制御層に含まれる金属元素と熱拡散層に含まれる金属元素が同じ場合、生産上は大きな利点がある。すなわち、同一ターゲットを用いて吸収率制御層と熱拡散層の2層の層を製膜することができるからである。つまり、吸収率制御層製膜時にはAr−O混合ガス、Ar−N混合ガス等の混合ガスによりスパッタリングして、スパッタリング中に金属元素と酸素、あるいは窒素を反応させることにより適当な屈折率の吸収率制御層を作成し、熱拡散層の製膜時にはArガスによりスパッタリングし熱伝導率が高い金属の熱拡散層を作成するのである。
(Thermal diffusion layer)
The heat diffusion layer is preferably a metal or alloy having high reflectivity and high thermal conductivity, and the total content of Al, Cu, Ag, Au, Pt, and Pd is desirably 90 atomic% or more. Further, a material having a high melting point such as Cr, Mo, W and the like, and an alloy of these materials, and alloys of these materials are also preferable because they can prevent deterioration due to the flow of the recording layer material at the time of rewriting many times. In particular, when a thermal diffusion layer containing 95 atomic% or more of Al is used, it is possible to obtain an information recording medium that is inexpensive, excellent in high CNR, high recording sensitivity, excellent in multiple rewriting, and extremely effective in reducing cross erase. . In particular, when the composition of the thermal diffusion layer contains 95 atomic% or more of Al, an information recording medium that is inexpensive and excellent in corrosion resistance can be realized. As additive elements for Al, Co, Ti, Cr, Ni, Mg, Si, V, Ca, Fe, Zn, Zr, Nb, Mo, Rh, Sn, Sb, Te, Ta, W, Ir, Pb, B and C is excellent in terms of corrosion resistance. However, when the additive element is Co, Cr, Ti, Ni, or Fe, there is a great effect in improving corrosion resistance. The film thickness of the thermal diffusion layer is preferably 30 nm or more and 100 nm or less. When the film thickness of the thermal diffusion layer is less than 30 nm, the heat generated in the recording layer is difficult to diffuse. Therefore, the recording layer is likely to deteriorate especially when rewritten about 100,000 times, and cross erase occurs. It may be easier. Further, since light is transmitted, it is difficult to use as a heat diffusion layer, and the reproduction signal amplitude may be reduced. Further, when the metal element contained in the absorptance control layer and the metal element contained in the thermal diffusion layer are the same, there is a great advantage in production. That is, two layers of the absorptance control layer and the thermal diffusion layer can be formed using the same target. That is, when forming an absorptance control layer, sputtering is performed with a mixed gas such as an Ar—O 2 mixed gas or an Ar—N 2 mixed gas, and an appropriate refractive index is obtained by reacting a metal element with oxygen or nitrogen during sputtering. An absorptivity control layer is prepared, and when a thermal diffusion layer is formed, a metal thermal diffusion layer having a high thermal conductivity is formed by sputtering with Ar gas.

熱拡散層の膜厚は200nm以上の場合、生産性が悪く、熱拡散層の内部応力により、基板のそり等が発生し、情報の記録再生を正確に行うことができなくなる場合がある。また、熱拡散層の膜厚は、30nm以上90nm以下であれば、耐食性、生産性の点で優れており、さらに望ましい。   When the film thickness of the thermal diffusion layer is 200 nm or more, the productivity is poor, and the internal stress of the thermal diffusion layer may cause warpage of the substrate, and information recording / reproduction may not be performed accurately. Moreover, if the film thickness of the thermal diffusion layer is 30 nm or more and 90 nm or less, it is more preferable in terms of corrosion resistance and productivity.

本発明の情報記録媒体の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the information recording medium of this invention. 本発明の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of this invention. 従来の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional problem. 従来の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional problem. 従来の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional problem. 従来の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conventional problem. 本発明の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of this invention. 本発明の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of this invention. 実験例に係る情報記録媒体の構成と記録特性とを示す図である。It is a figure which shows the structure and recording characteristic of the information recording medium which concern on an experiment example. 実験例に係る情報記録媒体の構成と記録特性とを示す図である。It is a figure which shows the structure and recording characteristic of the information recording medium which concern on an experiment example. 本発明に係る情報記録媒体の製造に適用されるスパッタ装置の説明図である。It is explanatory drawing of the sputtering device applied to manufacture of the information recording medium based on this invention. 本発明に係る情報記録媒体の製造に適用されるスパッタプロセスの条件を示す図である。It is a figure which shows the conditions of the sputtering process applied to manufacture of the information recording medium based on this invention. 本発明に係る情報記録媒体を評価するための情報記録再生装置を示す図である。It is a figure which shows the information recording / reproducing apparatus for evaluating the information recording medium based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

13−1:光ディスク
13−2:モーター
13−3:光ヘッド
13−4:プリアンプ回路
13−6:記録波形発生回路
13−7:レーザー駆動回路
13−8:8−16変調器
13−9:L/Gサーボ回路
13−10:8−16復調器
13-1: Optical disk 13-2: Motor 13-3: Optical head 13-4: Preamplifier circuit 13-6: Recording waveform generation circuit 13-7: Laser drive circuit 13-8: 8-16 modulator 13-9: L / G servo circuit 13-10: 8-16 demodulator

Claims (2)

基板と、
レーザービームの照射による、相変化反応により情報の記録が行われる、複数回書換え可能であり、少なくともGeとSbとTeとBiが含有され、Biの含有量が1〜9%である記録層とを有することを特徴とする情報記録媒体。
A substrate,
A recording layer in which information is recorded by a phase change reaction by irradiation of a laser beam, which can be rewritten a plurality of times, contains at least Ge, Sb, Te and Bi, and has a Bi content of 1 to 9%; An information recording medium comprising:
前記記録層の組成比は、
(GeX−YSb40−0.8X+2YTe60−0.2X−Y100−Z(BiTe
20<X<45,−2<Y<2,2.5<Z<25
であることを特徴とする請求項1記載の情報記録媒体。
The composition ratio of the recording layer is
(Ge XY Sb 40-0.8X + 2Y Te 60-0.2XY ) 100-Z (Bi 2 Te 3 ) Z
20 <X <45, -2 <Y <2, 2.5 <Z <25
The information recording medium according to claim 1, wherein:
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