JP3234350B2 - 光情報記録媒体及び製造方法 - Google Patents
光情報記録媒体及び製造方法Info
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- JP3234350B2 JP3234350B2 JP11982293A JP11982293A JP3234350B2 JP 3234350 B2 JP3234350 B2 JP 3234350B2 JP 11982293 A JP11982293 A JP 11982293A JP 11982293 A JP11982293 A JP 11982293A JP 3234350 B2 JP3234350 B2 JP 3234350B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は情報記録媒体、特に相変
化形情報記録媒体に関するものであって、光ビームを照
射することにより記録層材料に相変化を生じさせ、情報
の記録、再生を行い、かつ書換えが可能である光情報記
録媒体及びその製造方法に関するものである。
化形情報記録媒体に関するものであって、光ビームを照
射することにより記録層材料に相変化を生じさせ、情報
の記録、再生を行い、かつ書換えが可能である光情報記
録媒体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電磁波、特にレーザービームの照射によ
る情報の記録、再生及び消去可能な光メモリー媒体の一
つとして、結晶−非結晶相間、あるいは結晶−結晶相間
の転移を利用する、いわゆる相変化形記録媒体がよく知
られている。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビーム
によるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学
系もより単純であることなどから、最近その研究開発が
活発になっている。特に同一の光学系を用いることがで
きるという利点から、書換えのできるコンパクトディス
ク（ＣＤ）への応用が期待されている。
る情報の記録、再生及び消去可能な光メモリー媒体の一
つとして、結晶−非結晶相間、あるいは結晶−結晶相間
の転移を利用する、いわゆる相変化形記録媒体がよく知
られている。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビーム
によるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学
系もより単純であることなどから、最近その研究開発が
活発になっている。特に同一の光学系を用いることがで
きるという利点から、書換えのできるコンパクトディス
ク（ＣＤ）への応用が期待されている。
【０００３】相変化形記録材料の代表的な例として、Ｕ
ＳＰ３５３０４４１に開示されているように、Ｇｅ−Ｔ
ｅ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓ，Ｇｅ−Ｓｅ−
Ｓ，Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｔ
ｅ，Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓなどのいわゆるカルコゲン
系合金材料が挙げられる。また安全性、高速結晶化など
の向上を目的に、Ｇｅ−Ｔｅ系にＡｕ（特開昭６１−２
１９６９２）、ＳｎおよびＡｕ（特開昭６１−２７０１
９０）、Ｐｄ（特開昭６２−１９４９０）などを転化し
た材料の提案や、記録／消去の繰り返し性能向上を目的
にＧｅ−Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂの組成比
を特定した材料（特開昭６２−７３４３８、特開昭６３
−２２８４３３）の提案などもなされている。しかしな
がら、そのいずれもが元来書換え可能光ディスクとして
設計されており、相変化形書換え可能コンパクトデイス
クとして要求される諸特性のほとんどを満足できていな
いのが現状である。特に反射率、コントラスト、記録感
度が解決すべき最重要課題となっている。これらの事情
から反射率、コントラストが高く、高感度の記録、消去
に適する記録材料の開発が望まれていた。
ＳＰ３５３０４４１に開示されているように、Ｇｅ−Ｔ
ｅ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓ，Ｇｅ−Ｓｅ−
Ｓ，Ｇｅ−Ｓｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ａｓ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｔ
ｅ，Ｓｅ−Ｔｅ，Ｓｅ−Ａｓなどのいわゆるカルコゲン
系合金材料が挙げられる。また安全性、高速結晶化など
の向上を目的に、Ｇｅ−Ｔｅ系にＡｕ（特開昭６１−２
１９６９２）、ＳｎおよびＡｕ（特開昭６１−２７０１
９０）、Ｐｄ（特開昭６２−１９４９０）などを転化し
た材料の提案や、記録／消去の繰り返し性能向上を目的
にＧｅ−Ｔｅ−Ｓｅ−Ｓｂ，Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂの組成比
を特定した材料（特開昭６２−７３４３８、特開昭６３
−２２８４３３）の提案などもなされている。しかしな
がら、そのいずれもが元来書換え可能光ディスクとして
設計されており、相変化形書換え可能コンパクトデイス
クとして要求される諸特性のほとんどを満足できていな
いのが現状である。特に反射率、コントラスト、記録感
度が解決すべき最重要課題となっている。これらの事情
から反射率、コントラストが高く、高感度の記録、消去
に適する記録材料の開発が望まれていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
に比較して反射率、コントラストの飛躍的向上を達成
し、コンパクトディスクと互換性のある情報記録媒体を
提供するものである。
に比較して反射率、コントラストの飛躍的向上を達成
し、コンパクトディスクと互換性のある情報記録媒体を
提供するものである。
【０００５】本発明の目的は以上のような事情に対する
ものであり、反射率、コントラストが高く、低パワーで
記録−消去の繰り返しが可能な書換え可能コンパクトデ
ィスクを提供するものである。
ものであり、反射率、コントラストが高く、低パワーで
記録−消去の繰り返しが可能な書換え可能コンパクトデ
ィスクを提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは改善
に鋭意研究を重ねた結果、前述目的に合致する記録材料
を見出した。即ち、本発明は（１）レーザー光の照射に
より情報の記録、消去、再生を行う書き換え可能な光情
報記録媒体において、基板上に記録層と保護層と反射放
熱層を有し、記録層がＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδ（５≦
α≦１７、６≦β≦１８、１３≦γ≦３６、３３≦δ≦
７７）で表される４元系の相変化形記録材料を主成分と
して含有し、記録層と反射放熱層の間の保護層の屈折率
が１．７から２．４であり、膜厚が１５００Å以上３０
００Å以下である光情報記録媒体、（２）基板のグルー
ブ幅が０．５μｍから０．７μｍであり、グルーブ深さ
が２００Åから８００Åである（１）記載の光情報記録
媒体、（３）基板上に順次下部保護層、記録層、上記保
護層及び反射放熱層を形成する上記（１）記載の光情報
記録媒体の製造方法において、記録層がＡｇαＩｎβＴ
ｅγＳｂδ（５≦α≦１７、６≦β≦１８、１３≦γ≦
３６、３３≦δ≦７７）で表される４元系の相変化形記
録材料を主成分として含有し、保護層の材料の主成分が
立方晶の窒化ホウ素、窒化硅素又は窒化アルミニウムの
いずれかであり、かつ該保護層が直流スパッタリングに
より形成する（１）記載の光情報記録媒体の製造方法、
に関するものである。
に鋭意研究を重ねた結果、前述目的に合致する記録材料
を見出した。即ち、本発明は（１）レーザー光の照射に
より情報の記録、消去、再生を行う書き換え可能な光情
報記録媒体において、基板上に記録層と保護層と反射放
熱層を有し、記録層がＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδ（５≦
α≦１７、６≦β≦１８、１３≦γ≦３６、３３≦δ≦
７７）で表される４元系の相変化形記録材料を主成分と
して含有し、記録層と反射放熱層の間の保護層の屈折率
が１．７から２．４であり、膜厚が１５００Å以上３０
００Å以下である光情報記録媒体、（２）基板のグルー
ブ幅が０．５μｍから０．７μｍであり、グルーブ深さ
が２００Åから８００Åである（１）記載の光情報記録
媒体、（３）基板上に順次下部保護層、記録層、上記保
護層及び反射放熱層を形成する上記（１）記載の光情報
記録媒体の製造方法において、記録層がＡｇαＩｎβＴ
ｅγＳｂδ（５≦α≦１７、６≦β≦１８、１３≦γ≦
３６、３３≦δ≦７７）で表される４元系の相変化形記
録材料を主成分として含有し、保護層の材料の主成分が
立方晶の窒化ホウ素、窒化硅素又は窒化アルミニウムの
いずれかであり、かつ該保護層が直流スパッタリングに
より形成する（１）記載の光情報記録媒体の製造方法、
に関するものである。
【０００７】以下本発明を添付図面に基づき説明する。
図１は本発明の構成例を示すものである。基板１上に下
部耐熱性保護層２、記録層３、上記耐熱性保護層４、反
射放熱層５が設けられている。本発明において、記録層
の組成は記録膜を蛍光Ｘ線により測定して得られる値を
用いたが、そのほかにもＸ線マイクロアナリシス、ラザ
フォード後方散乱、オージェ電子分光等の分析法が考え
られる。
図１は本発明の構成例を示すものである。基板１上に下
部耐熱性保護層２、記録層３、上記耐熱性保護層４、反
射放熱層５が設けられている。本発明において、記録層
の組成は記録膜を蛍光Ｘ線により測定して得られる値を
用いたが、そのほかにもＸ線マイクロアナリシス、ラザ
フォード後方散乱、オージェ電子分光等の分析法が考え
られる。
【０００８】記録層中に含まれる物質の観測はＸ線回折
または電子線回折が適している。また結晶状態の観測は
電子線回折等が適している。すなわち結晶状態の判定と
して、電子線回折像でスポット状乃至デバイリング状の
パターンが観測される場合には結晶状態、リング状のパ
ターン乃至ハローパターンが観測される場合には非結晶
状態とする。結晶子径はＸ線回折ピークの半値幅からシ
ェラーの式を用いて求めることができる。
または電子線回折が適している。また結晶状態の観測は
電子線回折等が適している。すなわち結晶状態の判定と
して、電子線回折像でスポット状乃至デバイリング状の
パターンが観測される場合には結晶状態、リング状のパ
ターン乃至ハローパターンが観測される場合には非結晶
状態とする。結晶子径はＸ線回折ピークの半値幅からシ
ェラーの式を用いて求めることができる。
【０００９】本発明を更に詳細に説明すると、本発明に
かかわる記録層は構成元素として少なくとも，Ａｇ，Ｉ
ｎ，Ｓｂ，Ｔｅを含むものである。これらに加え酸素を
含むこともできる。記録層は製膜時にアモルファスであ
ることが多いが、媒体形成後、光照射、熱処理などによ
り初期化する。図２は電子顕微鏡観察、電子線回折、Ｘ
線回折の結果をもとに、最適な記録層の安定状態（未記
録部）の様子を模式的に示した図である。結晶相ＡｇＳ
ｂＴｅ2（図中１）とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂ（図中
２）が混相状態で存在し、ＡｇＳｂＴｅ2は結晶子径１
０００Å以下の微結晶状態にある。また結晶相ＡｇＳｂ
Ｔｅ2とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂが複雑に絡み合った
構造をとる場合もある。
かかわる記録層は構成元素として少なくとも，Ａｇ，Ｉ
ｎ，Ｓｂ，Ｔｅを含むものである。これらに加え酸素を
含むこともできる。記録層は製膜時にアモルファスであ
ることが多いが、媒体形成後、光照射、熱処理などによ
り初期化する。図２は電子顕微鏡観察、電子線回折、Ｘ
線回折の結果をもとに、最適な記録層の安定状態（未記
録部）の様子を模式的に示した図である。結晶相ＡｇＳ
ｂＴｅ2（図中１）とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂ（図中
２）が混相状態で存在し、ＡｇＳｂＴｅ2は結晶子径１
０００Å以下の微結晶状態にある。また結晶相ＡｇＳｂ
Ｔｅ2とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂが複雑に絡み合った
構造をとる場合もある。
【００１０】アモルファス相は一般に等方性の高い構造
を持つといわれている。一方、ＡｇＳｂＴｅ2も等方的
な結晶構造である立方晶構造をもつため、たとえばレー
ザー光により高温から急冷されアモルファス相となる際
（記録→準安定状態への転移）には高速で均一な相変化
がおこり、物理的、化学的にばらつきの少ないアモルフ
ァス相となる。このアモルファス相の微細な構造は解析
が困難であり、詳細は不明であるが、例えばアモルファ
ス相ＡｇＳｂＴｅ2とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂの組合
せ、または全く別の単一アモルファス相等になっている
と考えられる。
を持つといわれている。一方、ＡｇＳｂＴｅ2も等方的
な結晶構造である立方晶構造をもつため、たとえばレー
ザー光により高温から急冷されアモルファス相となる際
（記録→準安定状態への転移）には高速で均一な相変化
がおこり、物理的、化学的にばらつきの少ないアモルフ
ァス相となる。このアモルファス相の微細な構造は解析
が困難であり、詳細は不明であるが、例えばアモルファ
ス相ＡｇＳｂＴｅ2とアモルファス相Ｉｎ−Ｓｂの組合
せ、または全く別の単一アモルファス相等になっている
と考えられる。
【００１１】また、逆にこのような均一性の高いアモル
ファス相から等方的な結晶構造への転移において（消去
→安定状態への転移）は結晶化も均一に起こり、したが
って消去比は非常に高いものとなる。また、１０００Å
程度の微粒子ではサイズ効果による融点降下が起こるた
め、比較的低い温度で相転移を起こすことができる。即
ち、記録媒体としては記録感度が向上する。言い換える
と、結晶子の大きさが１０００Å以上になると記録感度
の悪化、消去比の低下の原因となる。さらに好ましい結
晶子径は５０Åから５００Åの範囲である。５０Å以下
では反射率が低下し十分なＣ／Ｎが得られない。一方結
晶子径が５００Å以上になると徐々に消去比の低下が起
こる。このような高消去比の原因はＡｇＳｂＴｅ2の周
りをアモルファスのＩｎ−Ｓｂが取り囲んでいることが
ＡｇＳｂＴｅ2の結晶子同志が接して粗大結晶粒を形成
することを防ぐ役割をすると考えられる。さらにアモル
ファストマトリクス中の隣り合うＡｇＳｂＴｅ2結晶粒
が同じ方位を向いた領域が１０００Åから１００００Å
の範囲で存在することが望ましい。この範囲では十分な
Ｃ／Ｎと消去比、繰り返し特性が得られる。この領域が
１０００Å以下あるいは１００００Å以上では繰り返し
特性が低下する。
ファス相から等方的な結晶構造への転移において（消去
→安定状態への転移）は結晶化も均一に起こり、したが
って消去比は非常に高いものとなる。また、１０００Å
程度の微粒子ではサイズ効果による融点降下が起こるた
め、比較的低い温度で相転移を起こすことができる。即
ち、記録媒体としては記録感度が向上する。言い換える
と、結晶子の大きさが１０００Å以上になると記録感度
の悪化、消去比の低下の原因となる。さらに好ましい結
晶子径は５０Åから５００Åの範囲である。５０Å以下
では反射率が低下し十分なＣ／Ｎが得られない。一方結
晶子径が５００Å以上になると徐々に消去比の低下が起
こる。このような高消去比の原因はＡｇＳｂＴｅ2の周
りをアモルファスのＩｎ−Ｓｂが取り囲んでいることが
ＡｇＳｂＴｅ2の結晶子同志が接して粗大結晶粒を形成
することを防ぐ役割をすると考えられる。さらにアモル
ファストマトリクス中の隣り合うＡｇＳｂＴｅ2結晶粒
が同じ方位を向いた領域が１０００Åから１００００Å
の範囲で存在することが望ましい。この範囲では十分な
Ｃ／Ｎと消去比、繰り返し特性が得られる。この領域が
１０００Å以下あるいは１００００Å以上では繰り返し
特性が低下する。
【００１２】このような構造を取りうる組成は次のよう
に表わすことができる。ＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδとし
た時、５≦α≦１７，６≦β≦１８，１３≦γ≦３６，
３３≦δ≦７７（α＋β＋γ＋δ＝１００）が最適組成
範囲である。このような混相状態はＡｇＩｎＴｅ2とＳ
ｂとを原材料で用いることにより作成することができ
る。製膜時の記録膜は、原材料の化学構造を反映しＡｇ
ＩｎＴｅ2とＳｂのアモルファス相になっていると考え
られる。これは結晶化転移点（１９０〜２２０℃）付近
の温度で熱処理を施すことによりＡｇＩｎＴｅ2とＳｂ
の結晶相が得られることで確認できる。このような記録
膜を適当なパワーのレーザー光、または熱等により初期
化することにより、はじめて微結晶ＡｇＳｂＴｅ2とア
モルファスＩｎ−Ｓｂの均一な混相を作成することがで
きる。
に表わすことができる。ＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδとし
た時、５≦α≦１７，６≦β≦１８，１３≦γ≦３６，
３３≦δ≦７７（α＋β＋γ＋δ＝１００）が最適組成
範囲である。このような混相状態はＡｇＩｎＴｅ2とＳ
ｂとを原材料で用いることにより作成することができ
る。製膜時の記録膜は、原材料の化学構造を反映しＡｇ
ＩｎＴｅ2とＳｂのアモルファス相になっていると考え
られる。これは結晶化転移点（１９０〜２２０℃）付近
の温度で熱処理を施すことによりＡｇＩｎＴｅ2とＳｂ
の結晶相が得られることで確認できる。このような記録
膜を適当なパワーのレーザー光、または熱等により初期
化することにより、はじめて微結晶ＡｇＳｂＴｅ2とア
モルファスＩｎ−Ｓｂの均一な混相を作成することがで
きる。
【００１３】本発明の記録層は各種気相成長法、例えば
真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光
ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法
などによって形成できる。気相成長法以外にゾルゲル法
のような湿式プロセスも適用可能である。特に生産性の
点でスパッタリング法が優れている。記録層の膜厚とし
ては１００〜１０００Å、好適には１００〜５００Åと
するのがよい。１００Åより薄いと光吸収能が著しく低
下し、記録層としての役割をはたさなくなる。また１０
００Åより厚いと高速で均一な相変化がおこりにくくな
る。
真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光
ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法
などによって形成できる。気相成長法以外にゾルゲル法
のような湿式プロセスも適用可能である。特に生産性の
点でスパッタリング法が優れている。記録層の膜厚とし
ては１００〜１０００Å、好適には１００〜５００Åと
するのがよい。１００Åより薄いと光吸収能が著しく低
下し、記録層としての役割をはたさなくなる。また１０
００Åより厚いと高速で均一な相変化がおこりにくくな
る。
【００１４】スパッタリング用ターゲットとしては、Ａ
ｇＩｎＴｅ2ターゲットにＳｂのチップを乗せたもの
の、あるいは埋め込んだもの、ＳｂターゲットにＡｇＩ
ｎＴｅ2チップを乗せたもの、あるいは埋め込んだも
の、またはＡｇＩｎＴｅ2とＳｂの混合物、はり合わせ
など様々な形態が考えられ、そのいずれの方法で作成し
てもよい。また、Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅ単体あるいは
それらの化合物の混合物からＡｇＩｎＴｅ2とＳｂを主
に含むターゲットを作成してもよい。４元素の組成比、
チップの大きさや数、ＡｇＩｎＴｅ2とＳｂの混合比、
面積比などはスパッタリング装置、条件等に応じ、適宜
決定することができる。その際ターゲットの組成によっ
てはＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅ単体あるいはそれらの２元
化合物が混在することもあるが、記録膜の性能に大きな
影響を与えるものではない。なおＡｇＩｎＴｅ2は必ず
しも化学量論組成を意味するものではない。
ｇＩｎＴｅ2ターゲットにＳｂのチップを乗せたもの
の、あるいは埋め込んだもの、ＳｂターゲットにＡｇＩ
ｎＴｅ2チップを乗せたもの、あるいは埋め込んだも
の、またはＡｇＩｎＴｅ2とＳｂの混合物、はり合わせ
など様々な形態が考えられ、そのいずれの方法で作成し
てもよい。また、Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅ単体あるいは
それらの化合物の混合物からＡｇＩｎＴｅ2とＳｂを主
に含むターゲットを作成してもよい。４元素の組成比、
チップの大きさや数、ＡｇＩｎＴｅ2とＳｂの混合比、
面積比などはスパッタリング装置、条件等に応じ、適宜
決定することができる。その際ターゲットの組成によっ
てはＡｇ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｔｅ単体あるいはそれらの２元
化合物が混在することもあるが、記録膜の性能に大きな
影響を与えるものではない。なおＡｇＩｎＴｅ2は必ず
しも化学量論組成を意味するものではない。
【００１５】下部耐熱性保護層の材料としては、Ｓｉ
Ｏ，ＳｉＯ2，ＺｎＯ，ＳｎＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，
Ｉｎ2Ｏ3，ＭｇＯ，ＺｒＯ2などの金属酸化物、Ｓｉ3Ｎ
4，ＡｌＮ，ＴｉＮ，ＢＮ，ＺｒＮなどの窒化物、Ｚｎ
Ｓ，Ｉｎ2Ｓ3，ＴａＳ4などの硫化物、ＳｉＣ，Ｔａ
Ｃ，Ｂ4Ｃ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＺｒＣなどの炭化物やダイ
ヤモンド状カーボンあるいはそれらの混合物が挙げられ
る。
Ｏ，ＳｉＯ2，ＺｎＯ，ＳｎＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，
Ｉｎ2Ｏ3，ＭｇＯ，ＺｒＯ2などの金属酸化物、Ｓｉ3Ｎ
4，ＡｌＮ，ＴｉＮ，ＢＮ，ＺｒＮなどの窒化物、Ｚｎ
Ｓ，Ｉｎ2Ｓ3，ＴａＳ4などの硫化物、ＳｉＣ，Ｔａ
Ｃ，Ｂ4Ｃ，ＷＣ，ＴｉＣ，ＺｒＣなどの炭化物やダイ
ヤモンド状カーボンあるいはそれらの混合物が挙げられ
る。
【００１６】一方上部耐熱保護層としては主成分が立方
晶の窒化ホウ素、窒化珪素又は窒化アルミニウムである
材料が優れている。これらの材料は熱伝導率が１Ｗ／ｃ
ｍＫ以上と大きく、上部保護層として適している。通
常、ミクロンメーターオーダー以下の薄膜、特に耐熱保
護層に使用しているような絶縁体薄膜そのものの熱伝導
率測定は極めて困難である。そこで本発明で記載する熱
伝導率は同じ物質のバルク状態を測定対象とし、縦方向
直接法あるいはレーザーフラッシュ法を用いて測定した
値である。これらの材料の屈折率は組成比によって制御
することができるが、コンパクトディスクと完全互換と
なる高反射率のディスクを得るためには屈折率を１．７
から２．４とすることが適している。これらの材料は単
体で保護層とすることもできるが、お互いの混合物とし
てもよい。また、必要に応じて不純物を含んでいてもよ
い。但し耐熱保護層の融点は記録層の融点よりも高いこ
とが必要である。また必要に応じて保護層を多層化する
こともできる。
晶の窒化ホウ素、窒化珪素又は窒化アルミニウムである
材料が優れている。これらの材料は熱伝導率が１Ｗ／ｃ
ｍＫ以上と大きく、上部保護層として適している。通
常、ミクロンメーターオーダー以下の薄膜、特に耐熱保
護層に使用しているような絶縁体薄膜そのものの熱伝導
率測定は極めて困難である。そこで本発明で記載する熱
伝導率は同じ物質のバルク状態を測定対象とし、縦方向
直接法あるいはレーザーフラッシュ法を用いて測定した
値である。これらの材料の屈折率は組成比によって制御
することができるが、コンパクトディスクと完全互換と
なる高反射率のディスクを得るためには屈折率を１．７
から２．４とすることが適している。これらの材料は単
体で保護層とすることもできるが、お互いの混合物とし
てもよい。また、必要に応じて不純物を含んでいてもよ
い。但し耐熱保護層の融点は記録層の融点よりも高いこ
とが必要である。また必要に応じて保護層を多層化する
こともできる。
【００１７】下部耐熱性保護層の膜厚としては５００〜
５０００Å、好適には１０００〜３０００Åとするのが
よい。５００Åよりも薄くなると耐熱性保護層としての
機能をはたさなくなり、逆に５０００Åよりも厚くなる
と界面剥離やクラックを生じやすくなる。上部保護層の
膜厚としては１０００〜５０００Å、好適には１５００
〜３０００Åとするのがよい。上記の記録層と上部保護
層の組み合わせによりこの膜厚でディスクの反射率を高
反射率にすることができ、コントラストも大きくするこ
とができる。
５０００Å、好適には１０００〜３０００Åとするのが
よい。５００Åよりも薄くなると耐熱性保護層としての
機能をはたさなくなり、逆に５０００Åよりも厚くなる
と界面剥離やクラックを生じやすくなる。上部保護層の
膜厚としては１０００〜５０００Å、好適には１５００
〜３０００Åとするのがよい。上記の記録層と上部保護
層の組み合わせによりこの膜厚でディスクの反射率を高
反射率にすることができ、コントラストも大きくするこ
とができる。
【００１８】このような耐熱性保護層は各種気相成長
法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ
ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子
ビーム蒸着法などによって形成できる。特に上部保護層
の製膜方法としては直流スパッタリング法が好ましい。
直流スパッタリング法を用いることにより他の製法に比
べディスクの機械特性を向上させることができる。
法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ
ＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子
ビーム蒸着法などによって形成できる。特に上部保護層
の製膜方法としては直流スパッタリング法が好ましい。
直流スパッタリング法を用いることにより他の製法に比
べディスクの機械特性を向上させることができる。
【００１９】反射放熱層としてはＡｕ，Ａｇなどの熱伝
導率の大きい金属材料、またはそれらの合金などを用い
ることができる。過剰な熱を放出し記録媒体自身への熱
負担を軽減するために熱伝導率の大きい金属材料層を設
けるほうが望ましい。このような反射放熱層は各種気相
成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズ
マＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電
子ビーム蒸着法などによって形成できる。
導率の大きい金属材料、またはそれらの合金などを用い
ることができる。過剰な熱を放出し記録媒体自身への熱
負担を軽減するために熱伝導率の大きい金属材料層を設
けるほうが望ましい。このような反射放熱層は各種気相
成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズ
マＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電
子ビーム蒸着法などによって形成できる。
【００２０】基板の材料は通常ガラス、セラミクス、あ
るいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好
適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素
系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる
が、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹
脂、アクリル系樹脂が好ましい。また基板の形状として
はグルーブ記録の場合、グルーブ幅が０．５μｍから
０．７μｍ、グルーブ深さが２００Åから８００Å、好
適には４００Å〜６００Åが好ましい。上記の記録層、
上部保護層を用いた場合、このグルーブ形状にすること
で、さらに反射率を向上させることができる。
るいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好
適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素
系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる
が、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹
脂、アクリル系樹脂が好ましい。また基板の形状として
はグルーブ記録の場合、グルーブ幅が０．５μｍから
０．７μｍ、グルーブ深さが２００Åから８００Å、好
適には４００Å〜６００Åが好ましい。上記の記録層、
上部保護層を用いた場合、このグルーブ形状にすること
で、さらに反射率を向上させることができる。
【００２１】記録、再生及び消去に用いる電磁波として
はレーザー光、電子線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外
線、マイクロ波など種々のものが採用可能であるが、ド
ライブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レーザ
ーが最適である。レーザー光の照射により情報の記録、
消去、再生を行う書き換え可能な光情報記録媒体の記録
方式において、記録時に記録マーク長に対応して照射す
るレーザーパルスを分割するマルチパルス記録法が上記
ディスク構成に適している。この光情報記録媒体は一定
の線速あるいは回転数で回転させて記録、消去、再生を
行うが、特に上記構成ディスクにおいては１．２ｍ／ｓ
から５．６ｍ／ｓの線速範囲で使用することにより優れ
たディスク特性を得ることができる。前記マルチパルス
記録における分割パルスのデューティを線速により変え
ることでより優れた特性を得ることができる。即ち線速
の大きい５．６ｍ／ｓではデューティを大きくし、線速
の小さい１．２ｍ／ｓではデューティを小さくする。こ
うすることにより各線速での記録層の冷却速度を制御し
適正なマーク長を得ることができる。
はレーザー光、電子線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外
線、マイクロ波など種々のものが採用可能であるが、ド
ライブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レーザ
ーが最適である。レーザー光の照射により情報の記録、
消去、再生を行う書き換え可能な光情報記録媒体の記録
方式において、記録時に記録マーク長に対応して照射す
るレーザーパルスを分割するマルチパルス記録法が上記
ディスク構成に適している。この光情報記録媒体は一定
の線速あるいは回転数で回転させて記録、消去、再生を
行うが、特に上記構成ディスクにおいては１．２ｍ／ｓ
から５．６ｍ／ｓの線速範囲で使用することにより優れ
たディスク特性を得ることができる。前記マルチパルス
記録における分割パルスのデューティを線速により変え
ることでより優れた特性を得ることができる。即ち線速
の大きい５．６ｍ／ｓではデューティを大きくし、線速
の小さい１．２ｍ／ｓではデューティを小さくする。こ
うすることにより各線速での記録層の冷却速度を制御し
適正なマーク長を得ることができる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。但しこれらの実施例は本発明を何ら制限するもの
ではない。 実施例１ １２０ｍｍφウオブルグルーヴ（ＡＴＩＰ）付きポリカ
ーボネートディスク基板（グルーブ幅＝０．５μｍ、グ
ルーブ深さ＝６００Å）上に下部耐熱保護層としてＺｎ
Ｓ・ＳｉＯ2を２０００Å、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ記
録層を２００Å、上部耐熱保護層としてＡｌＮ（ｎ＝
２．０）を１０００Åから３０００Åまで変化させ、反
射放熱層としてＡｇを７００Å、順次スパッタ法により
積層、設置した。記録層ターゲットはＡｇＩｎＴｅ2と
Ｓｂからなるものを用いた。上部保護層の製膜はＡｒ，
Ｎ2雰囲気での反応性ＲＦスパッタリングにより行っ
た。記録層の組成はＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδとした
時、α＝１２，β＝１３，γ＝２６，δ＝４９である。
初期化は半導体レーザー波長８３０ｎｍにより行った。
線速度１．２ｍ／ｓ、周波数７２０ｋＨｚ、分割パルス
幅１１６ｎｓ、５０％デューティ比で記録し、周波数２
００ｋＨｚ、分割パルス幅１１６ｎｓ、５０％デューテ
ィ比でオーバーライトを行ったときの周波数２００ｋＨ
ｚの信号の反射率とコントラストを測定し、記録媒体と
しての判定を行った。
する。但しこれらの実施例は本発明を何ら制限するもの
ではない。 実施例１ １２０ｍｍφウオブルグルーヴ（ＡＴＩＰ）付きポリカ
ーボネートディスク基板（グルーブ幅＝０．５μｍ、グ
ルーブ深さ＝６００Å）上に下部耐熱保護層としてＺｎ
Ｓ・ＳｉＯ2を２０００Å、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ記
録層を２００Å、上部耐熱保護層としてＡｌＮ（ｎ＝
２．０）を１０００Åから３０００Åまで変化させ、反
射放熱層としてＡｇを７００Å、順次スパッタ法により
積層、設置した。記録層ターゲットはＡｇＩｎＴｅ2と
Ｓｂからなるものを用いた。上部保護層の製膜はＡｒ，
Ｎ2雰囲気での反応性ＲＦスパッタリングにより行っ
た。記録層の組成はＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδとした
時、α＝１２，β＝１３，γ＝２６，δ＝４９である。
初期化は半導体レーザー波長８３０ｎｍにより行った。
線速度１．２ｍ／ｓ、周波数７２０ｋＨｚ、分割パルス
幅１１６ｎｓ、５０％デューティ比で記録し、周波数２
００ｋＨｚ、分割パルス幅１１６ｎｓ、５０％デューテ
ィ比でオーバーライトを行ったときの周波数２００ｋＨ
ｚの信号の反射率とコントラストを測定し、記録媒体と
しての判定を行った。
【００２３】オーバーライト後の消去部あるいは未記録
部の記録層をＴＥＭ観察した結果、電子線回折パターン
の解析より、こうして得られた記録層中にはＡｇＳｂＴ
ｅ2微結晶相が存在することがわかった。図３に反射率
とコントラストのＡｌＮ層膜厚依存性を示す。図３から
わかるようにＡｌＮ層の膜厚が１５００Å以上３０００
Å以下の領域で反射率とコントラストが共に大きくな
る。
部の記録層をＴＥＭ観察した結果、電子線回折パターン
の解析より、こうして得られた記録層中にはＡｇＳｂＴ
ｅ2微結晶相が存在することがわかった。図３に反射率
とコントラストのＡｌＮ層膜厚依存性を示す。図３から
わかるようにＡｌＮ層の膜厚が１５００Å以上３０００
Å以下の領域で反射率とコントラストが共に大きくな
る。
【００２４】実施例２ 以下に示す上部保護層以外については実施例１と同様に
してディスクを作製した。 上部保護層材料：ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4，Ｃ−ＢＮ，ＳｉＯ
2，ＺｎＳ・ＳｉＯ2 上部保護層膜厚：２０００Å 上部保護層成膜方法：Ｓｉ3Ｎ4：Ａｒ，Ｎ2雰囲気での
反応性ＲＦスパッタリング Ｃ−ＢＮ：Ａｒ，Ｎ2雰囲気での反応性ＲＦスパッタリ
ング ＳｉＯ2：Ａｒ雰囲気でのＲＦスパッタリング ＺｎＳ・ＳｉＯ2：Ａｒ雰囲気でのＲＦスパッタリング 上部保護層の膜厚は２０００Åとした。表１に２００ｋ
Ｈｚ信号のＣ／Ｎ、消去比特性を示す。
してディスクを作製した。 上部保護層材料：ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4，Ｃ−ＢＮ，ＳｉＯ
2，ＺｎＳ・ＳｉＯ2 上部保護層膜厚：２０００Å 上部保護層成膜方法：Ｓｉ3Ｎ4：Ａｒ，Ｎ2雰囲気での
反応性ＲＦスパッタリング Ｃ−ＢＮ：Ａｒ，Ｎ2雰囲気での反応性ＲＦスパッタリ
ング ＳｉＯ2：Ａｒ雰囲気でのＲＦスパッタリング ＺｎＳ・ＳｉＯ2：Ａｒ雰囲気でのＲＦスパッタリング 上部保護層の膜厚は２０００Åとした。表１に２００ｋ
Ｈｚ信号のＣ／Ｎ、消去比特性を示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】ＡｌＮ，Ｓｉ3Ｎ4，ｃ−ＢＮを上部保護層
に用いたディスクで特に満足な特性が得られている。 実施例３ 反射放熱層としてＡｇ，Ａｕ，Ａｌ，Ａｌ−Ｔｉ（膜厚
は７００Å）を用い、上部保護層としてＡｌＮ（膜厚２
０００Å）を用い、他の層については実施例１と同様に
してディスクを作製した。上部保護層の膜厚は２０００
Å、反射放熱層の膜厚は７００Åである。表２にＣ／
Ｎ、消去比特性を示す。
に用いたディスクで特に満足な特性が得られている。 実施例３ 反射放熱層としてＡｇ，Ａｕ，Ａｌ，Ａｌ−Ｔｉ（膜厚
は７００Å）を用い、上部保護層としてＡｌＮ（膜厚２
０００Å）を用い、他の層については実施例１と同様に
してディスクを作製した。上部保護層の膜厚は２０００
Å、反射放熱層の膜厚は７００Åである。表２にＣ／
Ｎ、消去比特性を示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】反射放熱層をＡｇあるいはＡｕとすること
により繰り返し特性を向上させることができることがわ
かる。 実施例４ 実施例１と同様にして上部保護層の膜厚は２０００Åと
してＡｌＮを用いてディスクを作製した。Ａｇの膜厚は
６００Åとした。線速を１．２ｍ／ｓから５．６ｍ／ｓ
まで変えてディスク特性を評価した。その際マルチパル
スのデューティを一定（５０％）にした場合と、低線速
側でデューティを減少させた場合（１．２ｍ／ｓ時に３
５％、２．４ｍ／ｓ時に４０％、３．６ｍ／ｓ時に４５
％）との比較を行った。図４にその結果を示す。
により繰り返し特性を向上させることができることがわ
かる。 実施例４ 実施例１と同様にして上部保護層の膜厚は２０００Åと
してＡｌＮを用いてディスクを作製した。Ａｇの膜厚は
６００Åとした。線速を１．２ｍ／ｓから５．６ｍ／ｓ
まで変えてディスク特性を評価した。その際マルチパル
スのデューティを一定（５０％）にした場合と、低線速
側でデューティを減少させた場合（１．２ｍ／ｓ時に３
５％、２．４ｍ／ｓ時に４０％、３．６ｍ／ｓ時に４５
％）との比較を行った。図４にその結果を示す。
【００２９】図４から明らかなように高線速側でデュー
ティを増加させることにより同一ディスクで１．２ｍ／
ｓから４．８ｍ／ｓの線速に対応することができる。反
射率、コントラストの飛躍的向上を達成する情報記録媒
体及びその製造方法が得られた。これによりＣＤ完全互
換メディアを得ることができた。
ティを増加させることにより同一ディスクで１．２ｍ／
ｓから４．８ｍ／ｓの線速に対応することができる。反
射率、コントラストの飛躍的向上を達成する情報記録媒
体及びその製造方法が得られた。これによりＣＤ完全互
換メディアを得ることができた。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば反
射率、コントラストが飛躍的に向上した光情報記録媒体
を得ることができ、これによりＣＤ完全互換メディアを
得ることができた。
射率、コントラストが飛躍的に向上した光情報記録媒体
を得ることができ、これによりＣＤ完全互換メディアを
得ることができた。
【図１】本発明の層構成説明図、
【図２】本発明において記録層の安定状態（未記録部）
の様子を模式的に示した図、
の様子を模式的に示した図、
【図３】本発明の光情報記録媒体（実施例１）の反射率
とコントラストのＡｌＮ層膜厚依存性を示す図、
とコントラストのＡｌＮ層膜厚依存性を示す図、
【図４】本発明の光情報記録媒体（実施例４）の１１Ｔ
Ｃ／Ｎ（ｄＢ）と線速との関係を示す図。
Ｃ／Ｎ（ｄＢ）と線速との関係を示す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｘ (72)発明者 野々山 治 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 高橋 正悦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 出口 浩司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 山田 勝幸 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (72)発明者 岩崎 博子 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平６−150375（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−60419（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−89519（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58047（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−232779（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−178940（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−79043（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−258244（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/24 B41M 5/26 G11B 7/26
Claims (3)
- 【請求項１】 レーザー光の照射により情報の記録、消
去、再生を行う書き換え可能な光情報記録媒体におい
て、基板上に記録層と保護層と反射放熱層を有し、記録
層がＡｇαＩｎβＴｅγＳｂδ（５≦α≦１７、６≦β
≦１８、１３≦γ≦３６、３３≦δ≦７７）で表される
４元系の相変化形記録材料を主成分として含有し、記録
層と反射放熱層の間の保護層の屈折率が１．７から２．
４であり、膜厚が１５００Å以上３０００Å以下である
ことを特徴とする光情報記録媒体。 - 【請求項２】 基板のグルーブ幅が０．５μｍから０．
７μｍであり、グルーブ深さが２００Åから８００Åで
あることを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体。 - 【請求項３】 基板上に順次下部保護層、記録層、上記
保護層及び反射放熱層を形成する請求項１記載の光情報
記録媒体の製造方法において、記録層がＡｇαＩｎβＴ
ｅγＳｂδ（５≦α≦１７、６≦β≦１８、１３≦γ≦
３６、３３≦δ≦７７）で表される４元系の相変化形記
録材料を主成分として含有し、保護層の材料の主成分が
立方晶の窒化ホウ素、窒化硅素又は窒化アルミニウムの
いずれかであり、かつ該保護層が直流スパッタリングに
より形成することを特徴とする請求項１記載の光情報記
録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11982293A JP3234350B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 光情報記録媒体及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11982293A JP3234350B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 光情報記録媒体及び製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06333266A JPH06333266A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3234350B2 true JP3234350B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=14771112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11982293A Expired - Fee Related JP3234350B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 光情報記録媒体及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3234350B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6319368B1 (en) * | 1995-03-31 | 2001-11-20 | Ricoh Company, Ltd. | Sputtering target, method of producing the target, optical recording medium fabricated by using the sputtering target, and method of forming recording layer for the optical recording medium |
| KR19980059949A (ko) * | 1996-12-31 | 1998-10-07 | 구자홍 | 상변화형 광디스크 및 그의 제조방법 |
| KR100517466B1 (ko) * | 1998-06-27 | 2005-11-25 | 엘지전자 주식회사 | 열복사층을 가지는 디스크 |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP11982293A patent/JP3234350B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06333266A (ja) | 1994-12-02 |
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