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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---|---|
JPH06333266A (ja) | 1994-12-02 |
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