JP2007223299A - 高密度光記録媒体及びそれを調製する方法 - Google Patents

高密度光記録媒体及びそれを調製する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007223299A
JP2007223299A JP2006191368A JP2006191368A JP2007223299A JP 2007223299 A JP2007223299 A JP 2007223299A JP 2006191368 A JP2006191368 A JP 2006191368A JP 2006191368 A JP2006191368 A JP 2006191368A JP 2007223299 A JP2007223299 A JP 2007223299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical recording
recording medium
recording
phase change
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006191368A
Other languages
English (en)
Inventor
Palanisamy R
アール・パラニサミー
P C Achar
ピィー・シー・アチャル
Nikhil Agarwal
ニキル・アガーウォール
Verma Amitabh
アミターブ・ヴェルマー
Nyati Griraj
グリラジ・ニアティ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moser Baer India Ltd
Original Assignee
Moser Baer India Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moser Baer India Ltd filed Critical Moser Baer India Ltd
Publication of JP2007223299A publication Critical patent/JP2007223299A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/266Sputtering or spin-coating layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/2431Metals or metalloids group 13 elements (B, Al, Ga, In)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24312Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24314Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24318Non-metallic elements
    • G11B2007/2432Oxygen
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24318Non-metallic elements
    • G11B2007/24324Sulfur
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/253Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
    • G11B7/2533Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
    • G11B7/2534Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins polycarbonates [PC]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

【課題】高密度記録情報を記録し且つ再生するのに適応している高密度記録媒体を提供することにある。
【解決手段】高密度L2H記録用の1回書き込み多数回読み出し光記録媒体は、事前に溝が形成されている1.1mmの基板と、100−200nmの反射層と、5−20nmの第1の誘電体層と、50−80nmの第2の誘電体層と、高密度の光学的記録において一層小さいマーク形成を達成するため80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金及び2−20%の80ZnS−20SiOセラミックから成る金属−セラミック・ターゲットからスパッタリング形成された6−18nmの相変化材料と、80−120マイクロメートルのポリカーボネート・カバー層とから成る。
【選択図】図1

Description

本発明は、光記録媒体に関し、より詳細には高密度で情報を記録するのに適応している記録媒体に関する。また、本発明は、その上にデータが405nmの波長を有するレーザ・ビームを用いて記録することができる第1の構成要素として相変化記録層を含む高密度光記録ディスクを製造する方法に関する。本発明はまた、高密度光記録媒体に記録し、再生するのに適した記録及び装置を指向している。
光学式記録は、情報を発行、配送、記憶及び検索するため近年益々用いられてきている。これは、レーザ・ビームを焦点合わせして、通常は回転ディスクの形式である光記録構成要素上に情報を書き込み及び/又は読み出すことにより達成される。読み出し専用メモリ(ROM)フォーマットにおいては、情報は、光記録構成要素上に符号化された小さいフィーチャー(features)の形式で工場において事前記録され、そしてレーザ・ビームを用いて、その情報を読み戻す。書き換え可能なフォーマットで、レーザ・ビームを用いて、様々な物理的記録機構を介して符号化されたマークを生成する。これは、ユーザが自分自身のデータをディスク上に記録することを可能にする。記録の物理的機構の幾らかは、可逆的である。記録されたマークは、反復的に消去及び再製することができる。これらの機構を利用するディスクは、消去可能な又は書き換え可能なディスクと呼ばれる。これらの物理的機構の幾らかは、不可逆的であり、即ち、ひとたびマークが作られると、それらは、検出することができる明瞭に識別可能な痕跡を残すことなしに逆戻りさせる又は変えることができない。これらの機構を利用するディスクは、WORM(1回書き込み多数回読み出し)ディスクと呼ばれる。これらのフォーマットのそれぞれは、或る一定の実際的応用に適している。
WORMディスクである近年の記録可能コンパクト・ディスク(CD−R)の好評は、WORMディスクに対する強い需要を示唆している。WORMディスクは、多くの応用に適している。これらの応用の一部では、データは、コンテンツに対するいずれの変更も容易に検出可能な痕跡を残すことなしには可能でないような形式で記憶されることが必要である。例えば、前に記録された区域の上に記録する試みは、読み戻しデータ・ジッターの増大をもたらし得る。50%のデータ・ジッターの増大は、容易に検出可能であり、そしていじくられた記録構成要素を識別するため用いられることができる。
多くの物理的機構が、WORM記録のため用いられてきた。第1の実際的なWORM光記録構成要素は、融蝕記録(ablative recording)を利用し、それでは、パルス化されたレーザ・ビームを用いて物理的ピットを記録層に生成している。この機構は、記録層の表面にはピット形成プロセス中にいずれの物理的妨害物が無い状態に置くため記録構成要素が空気をサンドイッチ状に挟んだ構造であることを要求する。この要件は、コストを増大するばかりでなく、記録構成要素の有用性を厳しく制限する多くの望ましくない特性を導入する。別の機構は、レーザ・ビームを用いて、幾つかの層を異なる層の中へ融解的(fusing)又は化学的に相互作用させることを生じさせるものである。この機構は、比較的高いレーザ・パワーを必要とするという欠点を持つ。
更に別のアプローチは、有機染料を記録層として用いるものである。CD−Rディスクでは首尾良く用いられたが、この機構は、その強い波長依存性という欠点を持つ。例えば、650nmで動作するDVD装置に用いられる光学ヘッドは、780nmのCD波長で動作するよう設計されたCD−Rディスクを読み出すことができない。更に、染料ベースの記録構成要素は、記録するため、より多くのレーザ・パワーを必要としがちであり、そして高速での記録をサポートすることが困難である。
より望ましいアプローチは、アモルファス−結晶の相変化機構に基づくものである。相変化材料は、市場にDVD−RAM及びDVD−RW製品として導入されてきた書き換え可能DVDディスクのための基礎である。相変化記録層は、405nmの波長に対する高い信号出力及び応答の利点を有する。屈折率及び消光係数はより短い波長で低減するにも拘わらず、アモルファス状態と結晶状態の間の値の差は、大きいままに留まる。アモルファス相と結晶相の反射率の高い差が、高い出力信号をもたらす。異なる合成物(composition)を適正に選択することにより、相変化材料は、同様にWORMなものにすることができる。相変化ベースのDVD−WORMディスクは、書き換え可能DVDディスクと特性が最良の類似性を有するであろうし、そしてそれは、書き換え可能ディスクと同じ製造設備を共用することできる。これらの両方が非常に望ましい。WORMの特徴は再度書き込まれることができないディスクを要求するので、WORMのための相変化材料は、書き換え可能ディスクに通常用いられている材料とは異なることが必要である。通常に譲渡された米国特許No.4904577、No.479785、No.4960680、No.4774170、No.4795695、No.5077181及びNo.5271978は、1回書き込み相変化記録のため用いることができる様々な合金を教示している。これらの合金を用いて、WORM光記録構成要素を製造するとき、記録用レーザ・ビームを用いて、記録の相変化材料の原子構造をアモルファス状態から結晶状態に変える。これらの合金を従来の書き換え可能相変化材料と区別する独特の特徴は、融点直下の温度でのそれらの高い結晶率にある。ひとたび材料が結晶化されると、材料をアモルファス相に戻すことが実際には不可能である。従って、これらの合金に基づいた光記録構成要素は、真のWORM特性を有する。ひとたびデータがこれらの構成要素に記録されると、それらは、検出可能な痕跡を残すことなしには変えることができない。これらの合金に基づいた光記録構成要素、特に、アンチモン−インジウム−錫合金は更に、他のWORM光記録構成要素を超えた利点を有する。それらは、安定であり、そして高い記録感度を有する。しかしながら、これらの合金に基づいた記録構成要素はまた、幾らかの欠点を有する。主要欠点の1つは、最近の発見であり、それは、記録密度が増大するにつれてこれらの構成要素の記録性能が劣化するというものである。
ディジタル時代への移行と共に、毎日益々多くのデータが、発生され、そしてこれらの益々量が増大しているデータを格納する必要性が、増大し続けている。従って、記憶デバイスの密度を増大させ続ける強い必要性が存在する。光記録構成要素においては、この密度の増大は、主に、情報を格納するため用いられるフィーチャー・サイズ(feature size)の低減により達成される。フィーチャー・サイズの低減を達成するため、レーザ波長が、低減され、そして集束レンズの開口数が、増大されて、読み出し/書き込みレーザ・スポットのサイズを低減する。しかしながら、小さいフィーチャー・サイズをサポートする記憶媒体の能力は、保証されてない。
高い記録容量を有する光記録媒体の一例は、DVDを含み、それは、650nmの波長の赤色レーザ・ビームを発生する半導体レーザと、0.6の開口数を持つ対物レンズとを含む。DVDは、最大4.7ギガバイトの情報を記録するのに適している。
題名が「10GB容量を超えた書き換え可能光ディスク・システム(A rewriteable optical disk system over 10 GB of capacity)」である論文(光学式データ記憶’98会議(Optical data Storage ’98 Conference)版、131−133頁)に記載されているように光記録媒体の記録密度を拡大するため様々な試みが行われた。この論文は、対物レンズの開口数を増大することにより光媒体の記録容量を拡大することを示唆している。
題名が「DVD(赤色)からDVD(青色)への道(The path from DVD(red) to DVD(blue))」の別の論文(Joint Moris/ISOM ’97 Conference proceeding、52−53頁)では、半径方向の傾斜角に従って動力学サーボ(dynamics servo)を実行して、収差を補正し、且つ記録密度を高めるためのスキームが開示されている。
ブルーレイ・ディスクの推奨レーザ波長及び開口数は、それぞれ405nm及び0.85である。ブルーレイ・ディスクのトラック・ピッチは、0.32マイクロメートルまで低減され、そして最小のマーク・サイズ(2T)は、0.16マイクロメートルである。融蝕型媒体においては、小さいフィーチャーが作られるのを物理的に防止するリムが融蝕マークの周りにある。前述のSb−In−Sn相変化合金では、雑音は、記録された結晶マークがより小さくなるにつれ増大する。この雑音増大のメカニズムは、十分には理解されてない。この記録材料でのマーク形成は、任意の遅延、及び低減したマーク、特に2Tマークにより妨害され、これらの合金フィルムにおける低い核生成サイト密度(low nucleation−site density)を示唆する。低い核生成密度は、より低い密度での記録に対して問題を引き起こさなかった。しかしながら、記録密度が増大すると、マークは、より小さくなり、そして書き込みレーザの照射時間中の適正な核生成の確率は、より小さくなる。その結果、記録されたマークは、均一さがより少なくなり、そして読み戻しジッターが増大する。酸素(通常に譲渡された米国特許No.5271978)、水、窒素、又はメタン(通常に譲渡されたNo.5312664及びNo.5234803)をSb−In−Sn合金にドーピングすることにより、状況は或る程度改善されるが、しかし小さいマーク記録は、依然問題である。
Sb−In−Sn合金の別の欠点は、その合金の高い光学濃度である。或る一定の応用のためには、多層構造を構成し、そして光学干渉を利用して、記録性能を増強し、又は記録された信号の極性を変えることが望ましい。例えば、相変化記録層、誘電体層及び反射層を備える三層構造、又は相変化記録層の他方の面に追加の誘電体層を持つ四層構造を用いることができる。光学干渉が機能するため、相当な量の光が、相変化層を透過しなければならず、従って、相変化層の厚さが、小さくなければならない。必要な厚さは、相変化層の光学濃度が増大するにつれ低減する。Sb−In−Sn合金は、高い光吸収を有し、その光学定数kの虚数部はアモルファス相で3.0より大きく、そしてその虚数部は、材料が結晶化すると更に高い値へ増大する。Sb−In−Sn合金の薄膜を三層の記録構成要素又は四層の記録構成要素用の記録層として用いるとき、その厚さは、膜の化学的安定性に関して懸念が生じない程度に薄くなければならない。650nm波長で動作するため、例えば、相変化記録層の厚さは、10nm未満であることが必要である。誘電体層の厚さはまた、相変化層の光学濃度に依存する。厚さは、光学濃度が増大するにつれ増大する。誘電体層の成膜速度が合金のそれより小さいので、比較的厚い誘電体層を必要とすることが、製造スループットを低減し、そして生産コストを増大する。誘電体層の被着プロセスがまた、合金のそれより熱く、そして厚い誘電体層のため用いられる長い被着時間は、基板の望ましくない加熱を引き起こす。Sb−In−Snの高い光学濃度は、同様に、より厚い誘電体層に使用を必要とする。
2つのタイプの記録条件、即ち、L2HとH2Lとがある。L2Hは、ロー・ツー・ハイ(低から高)(Low−to−High)変化と呼ばれ、それは、本質的に、レーザ照射の際に低から高への反射率の遷移を意味する。同様に、H2Lは、レーザ照射の際に高から低への反射率の遷移を意味する。正常のスタックにおいて、溝は、ポリカーボネート基板上に形成され、そして色素レーザが、その基板の上に印加される。銀の反射層は、色素層上に塗布される。しかしながら、ブルーレイ・ディスクの積み重ね順序は、より低いレーザ波長及びレンズ系のより高い開口数に対して半径方向及び接線方向の傾斜に対応するため逆にされている。言うまでもなく、DVDは、正常のスタックを有し、そしてH2L媒体は、それに対して満足に機能することが分かった。L2Hダイ・ベース媒体が青色レーザ・ディスク用に開発されている間に、それは、トラッキング信号である高い正規化されたプッシュプル(push−pull)の問題に苦しめられた。これは、駆動設計に問題を呈する。それは、常に、焦点合わせ及びスタートアップの信頼性をもたらす焦点合わせ誤差信号に対する半径方向の位置同士間のクロストークがあるからである。無機L2H媒体は、上記の問題を克服し、従って、405nmのレーザ波長を用いて、高い記憶密度ディスク用に開発されている。光記録媒体の記憶容量が増大するにつれ、マーク・サイズは、ますます小さくなる。これは急成長の書き換え可能材料にとって有利である一方、それは、1回書き込み媒体にとって問題となる場合がある。それは、加熱される材料において核生成が起こることが必要である当該材料の体積が低減し、マーク形成の困難さが増大するからである。より大きいマークは、より多くの原子核の可用性に起因して形成され、そしてより小さいマークは、唯1つ又は2つの原子核があるので困難である。相変化材料の選定は、大部分、高速記録における核生成の容易さに基づいている。アンチモン・錫・インジウム合金は、BDRL2H媒体への高密度データ記録中のより小さいマーク形成を改善するに十分な量の亜鉛、硫黄、珪素及び酸素のような元素を用いてドーピングされる。
従って、本発明の目的は、高密度記録情報を記録し且つ再生するのに適応している高密度記録媒体を提供することにある。
本発明の別の目的は、より高い記録密度をサポートする改善された相変化ベースの記録構成要素を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、青色レーザに基づく1回書き込み光記録媒体であって、10m/sの最大書き込み速度でデータを書き込む能力を有する光記録媒体を作ることにある。
本発明のまた別の目的は、405nmのレーザ波長を用い且つブック仕様書(book specification)に適合する正規化されたプッシュプル信号を有する無機L2H媒体を作ることにある。
上記の課題を達成するため、本発明は、2Tマーク形成及びより低いジッター値を可能にする80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金と2−20%の80ZnS−20SiOセラミックとから成る金属−セラミック組み合わせの相変化記録材料を提供する。
本発明はまた、高密度L2H記録用の1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体であって、
(a)事前に溝が形成された1.1mmの基板と、
(b)100−200nmの反射層と、
(c)5−20nmの第1誘電体層と、
(d)50−80nmの第2誘電体層と、
(e)高密度光学的記録においてより小さいマーク形成を達成するため80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金と2−20%の80ZnS−20SiOセラミックとから成る金属−セラミック・ターゲットからスパッタリングされた6−18nmの相変化金属と、
(f)80−120マイクロメートルのハード・コーテッド(hard coated)ポリカーボネート・カバー層と
を備える1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体を提供する。
本発明はまた、1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体を調製する方法であって、亜鉛、硫黄、珪素、酸素のいずれかを用いてドーピングされたアンチモン−錫−インジウム合金の記録用相変化材料の原子構造を405nmの波長の青色レーザを用いてアモルファス状態から結晶状態へ変えるステップを備えることを特徴とする方法を含む。上記相変化材料は、高密度記録の要件に適合するため、誘電体層及び反射層と組み合って用いられる。
本発明のこれら及び他の目的は、添付図面を参照した本発明の実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
図1に示されるように、本発明に従って作られたWORM光記録構成要素は、基板1、反射層2、誘電体層3、相変化記録層4、第2の誘電体層5、及びハード・コーテッド保護カバー層6を備える。基板1は、ポリカーボネートから作られ、案内溝がその表面上に作られ、その上に、反射層、誘電体層及び相変化記録層が、付与されている。誘電体層3及び5は、ZnSとSiOとの混合物である。反射層2は、Al又はAgの合金のような金属層であることができる。保護カバー層6は、接着側上を感圧接着剤(PSA)で塗布され、且つレーザ露光側上をハード・コーティングされた100マイクロメートルの厚さのポリカーボネート・フィルムから作られている。相変化記録層4及び誘電体層3及び5の厚さは、記録性能及び記録コントラストを最適化するよう選択される。
別の好適な実施形態において、高密度L2H記録用の1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体は、
(a)事前に溝が形成された1.1mmのポリカーボネート基板と、
(b)100−200nmの範囲にある銀合金反射層と、
(c)5−20nmの範囲にある第1の誘電体層(ZnS−SiO)と、
(d)40−80nmの範囲にある第2の誘電体層(ZnS−SiO)と、
(e)高密度の光学式記録において一層小さいマーク形成を達成するため、80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金と2−20%の80ZnS−20SiOセラミックとから成る金属−セラミック・ターゲットからスパッタリング形成された6−18nmの相変化材料と、
(f)80−120マイクロメートルの厚さのポリカーボネート・カバー層と
を備える。
本発明に従って405nm波長の青色レーザを用いた1回書き込み多数回読み出し光記録媒体において、記録されたマークは、記録されない領域より高い反射率を有する。結果は、Zn、S、Si及びOをSb100−m−nInSn合金に追加することにより、記録性能の改善を達成することができることを示している。その改善は、より高い密度の記録及び2Tマーク形成をサポートする能力を含み、それは、従来のSb.sub.100−m−nIn.sub.n Sn.sub.n合金の薄膜のみをアスデポジットされたアモルファス形態(asdeposited amorphous form)で用いる場合困難である。これらの薄膜を光学式記録のため用いるとき、書き込みレーザ・ビームを用いて、アモルファス相を、これらの合金フィルムに低い核生成サイト密度(low nucleation−site density)を有する結晶マークに変換する。この低い核生成密度は、記録密度がより低くなるという問題を引き起こさなかった。しかしながら、記録密度が増大すると、マークは、一層小さくなり、そして書き込みレーザの照射時間中の適正な核生成の確率は、一層小さくなる。その結果、記録されたマークは、均一さがより少なくなり、そして読み戻しジッターが、増大する。この問題は、80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Snと2−20%の80ZnS−20SiOとから成る合成物の金属−セラミック・ターゲットを調製することにより克服される。ここで、ZnSとSiOとは、4:1の比であった。
図2から、8Tマークに関する信号対雑音比は、極めて高く、そして18単一音ジッターは、ブック仕様書に近く、そして更なる改善が、書き込み方式を最適化することにより可能であることが明らかである。
光記録媒体は、RF(無線周波数)及びDCパルス・スパッタリング・システムのような従来の薄膜被着技術により調製されることができる。これらの技術を用いて、所望の厚さの反射層、誘電体層及び相変化層が、コーティングされる。スパッタリング・パワー、時間、アルゴン・ガス流速等の調整は、正確に膜の厚さを制御した。スパッタリング前に、主チャンバー、及び様々なプロセス・チャンバーが、10−6バールより良好に真空にされた。質量流量制御器は、プロセス・チャンバー内部のアルゴン・ガス圧力を制御し、そしてそのアルゴン・ガス圧力は、24−25sccmの間に維持され、そしてスパッタリング圧力は、10−1バールと10−3バールの間であった。ETA−RT装置を用いて個々の層を測定することにより、被着された様々な層の厚さが確証された。ディスクは、カバー層接着機械の中に投入する前に視覚検査された。
感圧接着剤を備える100マイクロメートルのカバー層は、コーティングされたディスクとカバー層との間に接着中に空気の閉じ込めが生じるのを避けるためカバー層接着機械を真空気圧の中で用いて、そのコーティングされたディスクへ接着された。カバー層が接着されたディスクは、視覚検査され、次いで、ODUユニットで、反射率、振幅、ジッター、書き込みパワー、プッシュプル、変調、ランダム・アイ・パターン等のような様々なパラメータについて試験された。
記録されてないディスクと記録されているディスクの測定されたプッシュプルは、それぞれ約0.36と0.32であり、それは、現在のブック仕様書内に十分ある。また、現在の形態の反射レベルは、12%、即ちBDRのための記録されてない未使用の溝反射の下限より十分上であった。
相変化記録層は、レーザに露光された領域の反射率が露光されない領域のそれより高いようになっている。レーザ・ビームを用いて、相変化材料の記録の原子構造をアモルファス状態から結晶状態に変える。相変化材料として錫、硫黄、珪素、酸素を用いてドーピングされたアンチモン−錫−インジウム合金を誘電体層及び反射層と組み合わせて用いて、高密度記録の要件に適合させた。最小(2T)及び最大(8T)マークに関する単調音パルス波形が、それぞれ図2の(A)及び図3の(A)に与えられている。これらの値は更に、書き込み方式パラメータをツイーク(tweak)することにより改善されることができる。媒体のランダム・アイ・パターンが、図4に与えられている。これらの波形は、青色レーザ光学ヘッドを装備したODU開発ツール上で発生された。
本発明が上記で説明した図面により示された実施形態により説明されたが、当業者は、本発明がそれら実施形態に限定されるものではなく、むしろそれらの様々な変化又は変更が本発明の趣旨を逸脱することなしに可能であることを理解すべきである。従って、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ決定されるものである。
図1は、本発明に従って作られることができる1回書き込み光記録構成要素であって、読み出し/書き込みレーザ・ビームが当該構成要素の前面から照射される1回書き込み光記録構成要素を断面図で示す概略図である。 図2は、8Tマークに関する信号対雑音比及び単音調パルス波形を示す。 図3は、2Tマークに関する信号対雑音比及び単音調パルス波形を示す。 図4は、ランダム・マークに関するアイ・パターンである。
符号の説明
1 ポリカーボネート基板
2 反射層
3 誘電体層
4 相変化記録層
5 誘電体層
6 ハード・コーテッド保護カバー層

Claims (10)

  1. 2Tマーク形成及びより低いジッター値を可能にするため80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金及び2−20%の80ZnS−20SiOから成る金属−セラミック組み合わせの相変化記録媒体。
  2. 高密度L2H記録用の1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体であって、
    (a)事前に溝が形成されている1.1mmの基板と、
    (b)100−200nmの反射層と、
    (c)5−20nmの第1の誘電体層と、
    (d)50−80nmの第2の誘電体層と、
    (e)高密度の光学的記録において一層小さいマーク形成を達成するため、80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金及び2−20%の80ZnS−20SiOセラミックから成る金属−セラミック・ターゲットからスパッタリング形成された6−18nmの相変化材料と、
    (f)80−120マイクロメートルのポリカーボネート・カバー層と
    を備える光記録媒体。
  3. 前記基板が、事前に溝が形成されているポリカーボネート基板である請求項2記載の光記録媒体。
  4. 前記反射層が銀合金である請求項2記載の光記録媒体。
  5. 前記第1及び第2の誘電体層が、ZnS−SiOである請求項2記載の光記録媒体。
  6. 前記第1及び第2の誘電体層におけるZnSとSiOとの比が、5:1である請求項5記載の光記録媒体。
  7. 高密度L2H記録用の1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体であって、
    (a)事前に溝が形成されている1.1mmの基板と、
    (b)100−200nmの範囲にある銀合金反射層と、
    (c)5−20nmの範囲にある第1の誘電体層(ZnS−SiO)と、
    (d)50−80nmの範囲にある第2の誘電体層(ZnS−SiO)と、
    (e)高密度の光学的記録において一層小さいマーク形成を達成するため、80−98%の70Sb−(5−15)In−(15−25)Sn合金及び2−20%の80ZnS−20SiOセラミックから成る金属−セラミック・ターゲットからスパッタリングされた6−18nmの相変化材料と、
    (f)80−120マイクロメートルの厚さのポリカーボネート・カバー層と
    を備える光記録媒体。
  8. 405nmの波長の青色レーザを用いた高密度記憶用の1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体であって、相変化材料、誘電体層及び反射層を備える光記録媒体。
  9. 1回書き込み多数回読み出し(WORM)光記録媒体を調製する方法であって、
    亜鉛、硫黄、珪素、酸素のいずれかを用いてドーピングされたアンチモン−錫−インジウム合金の記録用相変化材料の原子構造を405nmの波長の青色レーザを用いてアモルファス状態から結晶状態へ変えるステップを備えることを特徴とする方法。
  10. 誘電体層及び反射層と組み合った前記相変化材料が、10メートル/秒の記録速度までの高密度記録の要件に適合するため用いられる請求項9記載の方法。
JP2006191368A 2006-02-20 2006-07-12 高密度光記録媒体及びそれを調製する方法 Pending JP2007223299A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN462DE2006 2006-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007223299A true JP2007223299A (ja) 2007-09-06

Family

ID=38169337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006191368A Pending JP2007223299A (ja) 2006-02-20 2006-07-12 高密度光記録媒体及びそれを調製する方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070196617A1 (ja)
EP (1) EP1821300A3 (ja)
JP (1) JP2007223299A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8273438B2 (en) 2007-02-09 2012-09-25 Panasonic Corporation Information recording medium, process for producing the information recording medium, sputtering target and film forming apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2131358A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-09 Deutsche Thomson OHG Recordable optical storage medium comprising a data layer with a super-resolution near-field structure and respective recorder

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5271978A (en) * 1992-01-31 1993-12-21 Eastman Kodak Company Optical recording media
US5234803A (en) * 1992-05-21 1993-08-10 Eastman Kodak Company Optical recording media
US5312664A (en) * 1992-05-21 1994-05-17 Eastman Kodak Company Optical recording media
TW484126B (en) * 1999-03-26 2002-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacturing and recording regeneration method for information record medium
US6670016B1 (en) * 2000-11-24 2003-12-30 Korea Institute Of Science & Technology High density optical information recording medium
US6544617B1 (en) * 2001-08-09 2003-04-08 Eastman Kodak Company Phase-change recording element for write once applications
TW200523914A (en) * 2004-01-15 2005-07-16 Daxon Technology Inc Phase change optical media and fabrication method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8273438B2 (en) 2007-02-09 2012-09-25 Panasonic Corporation Information recording medium, process for producing the information recording medium, sputtering target and film forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP1821300A2 (en) 2007-08-22
US20070196617A1 (en) 2007-08-23
EP1821300A3 (en) 2008-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3250989B2 (ja) 光学情報記録媒体、その記録再生方法、その製造法及び光学情報記録再生装置
JP4059714B2 (ja) 光記録媒体
JPH10116441A (ja) 光ディスク及び光データ記憶システム
JP2004039147A (ja) 光記録媒体及び光記録方法
JP2006192885A (ja) 追記型光記録媒体
JP2004296055A (ja) 光記録再生方法及び光記録媒体
KR20000062409A (ko) 광학정보기록매체의 기록 재생방법 및 광학정보기록매체
KR20030014651A (ko) Worm 광 기록 요소
JP4251142B2 (ja) 追記型光記録媒体
JP3782426B2 (ja) 光情報記録媒体及びその記録再生装置
WO2003069608A1 (fr) Reproduction d'information depuis un support d'enregistrement optique, appareil et support a cet effet
JP2007223299A (ja) 高密度光記録媒体及びそれを調製する方法
JP4468951B2 (ja) 光学的情報記録媒体および光学的情報記録再生システム
US7218603B2 (en) Optical data storage medium and use of such medium
JP2007172717A (ja) 光情報記録媒体
US20060280111A1 (en) Optical storage medium and optical recording method
JP2004013942A (ja) 光記録再生方法及び光記録媒体
JPH04228126A (ja) 光学的情報記録用媒体
JP2007157258A (ja) 光記録媒体
JP2001273674A (ja) 光学情報記録媒体、その記録再生方法、その製造法及び光学情報記録再生装置
KR100917195B1 (ko) 상변화 광디스크의 기록방법
JP2005178085A (ja) 光記録媒体
JP4229055B2 (ja) 光記録媒体
JP2003338038A (ja) 光記録媒体への情報記録方法、情報記録装置及び光記録媒体
JP2003045072A (ja) 光記録媒体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090713

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20091030