JP3784819B2 - Optical recording method - Google Patents

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本発明は相変化型光記録媒体に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、書き換えを行う光記録方法に関するものである。   The present invention relates to an optical recording method in which a phase change is caused in a recording layer material by irradiating a phase change optical recording medium with a light beam, information is recorded / reproduced, and rewriting is performed.

電磁波、特にレーザービームの照射による情報の記録、再生およ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、いわゆる相変化型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。その代表的な例として、USP3530441(特許文献1)に開示されているように、Ge−Te、Ge−Te−Sn、Ge−Te−S、Ge−Se−S、Ge−Se−Sb、Ge−As−Se、In−Te、Se−Te、Se−Asなどのいわゆるカルコゲン系合金材料があげられる。また安定性、高速結晶化などの向上を目的に、Ge−Te系にAu(特許文献2:特開昭61−219692号)、SnおよびAu(特許文献3:特開昭61−270190号)、Pd(特許文献4:特開昭62−19490号)などを添加した材料の提案や、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(特許文献5:特開昭62−73438号、特許文献6:特開昭63−228433号)の提案などもなされている。しかしながら、そのいずれもが相変化型書換可能な光メモリー媒体として要求される諸特性のすべてを満足しうるものとはいえない。特に記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、ならびに記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。   As an optical memory medium capable of recording, reproducing and erasing information by irradiation with electromagnetic waves, especially laser beams, so-called phase change recording media using the transition between crystal-amorphous phase or crystal-crystal phase are well known. It has been. In recent years, research and development has become active due to the fact that single-beam overwriting, which is difficult with magneto-optical memory, is possible, and the optical system on the drive side is simpler. As typical examples thereof, as disclosed in US Pat. No. 3,530,441 (Patent Document 1), Ge—Te, Ge—Te—Sn, Ge—Te—S, Ge—Se—S, Ge—Se—Sb, Ge Examples include so-called chalcogen alloy materials such as As-Se, In-Te, Se-Te, and Se-As. For the purpose of improving stability and high-speed crystallization, Au (Patent Document 2: JP-A-61-219692), Sn and Au (Patent Document 3: JP-A-61-270190) are used in the Ge-Te system. , Pd (Patent Document 4: Japanese Patent Laid-Open No. 62-19490) and the like, and the composition ratio of Ge-Te-Se-Sb and Ge-Te-Sb for the purpose of improving the recording / erasing repeatability There are also proposals for materials that specify the above (Patent Document 5: Japanese Patent Laid-Open No. 62-73438, Patent Document 6: Japanese Patent Laid-Open No. 63-228433). However, none of them can satisfy all of the characteristics required for a phase change type rewritable optical memory medium. In particular, improvement of recording sensitivity and erasing sensitivity, prevention of erasure ratio reduction due to unerased residue at the time of overwriting, and extension of the life of recorded and unrecorded parts are the most important issues to be solved.

特開昭63−251290号(特許文献7)では結晶状態が実質的に三元以上の多元化合物単層からなる記録層を具備した記録媒体が提案されている。ここで実質的に三元以上の多元化合物単層とは三元以上の化学量論組成を持った化合物(たとえばIn3SbTe2)を記録層中に90原子%以上含むものとされている。このような記録層を用いることにより記録、消去特性の向上が図れるとしている。しかしながら消去比が低い、記録消去に要するレーザーパワーが未だ十分に低減されてはいないなどの欠点を有している。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-251290 (Patent Document 7) proposes a recording medium having a recording layer composed of a multi-component compound single layer having a crystal state substantially equal to or more than three. Here, the ternary or higher multi-component compound monolayer substantially includes 90 atomic% or more of a compound having a ternary or higher stoichiometric composition (for example, In 3 SbTe 2 ) in the recording layer. By using such a recording layer, the recording and erasing characteristics can be improved. However, it has disadvantages such as a low erasing ratio and a laser power required for erasing recording has not been sufficiently reduced.

更に、特開平1−277338号(特許文献8)には(SbaTe1-a1-YY(ここで0.4≦a<0.7、Y≦0.2であり、MはAg、Al、As、Au、Bi、Cu、Ga、Ge、In、Pb、Pt、Se、Si、Sn及びZnからなる群より選ばれる少なくとも1種である。)で表される組成の合金からなる記録層を有する光記録媒体が提案されている。この系の基本はSb2Te3であり、Sb過剰にすることにより、高速消去、繰返し特性を向上させ、Mの添加により高速消去を促進させている。加えて、DC光による消去率も大きいとしている。しかし、この文献にはオーバーライト時の消去率は示されておらず(本発明者らの検討結果では消し残りが認められた)、記録感度も不十分である。 Further, JP-A-1-277338 (Patent Document 8) describes (Sb a Te 1-a ) 1-Y M Y (where 0.4 ≦ a <0.7, Y ≦ 0.2, M Is at least one selected from the group consisting of Ag, Al, As, Au, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Pb, Pt, Se, Si, Sn, and Zn. An optical recording medium having a recording layer made of is proposed. The basis of this system is Sb 2 Te 3. By making Sb excessive, high-speed erasure and repetitive characteristics are improved, and addition of M promotes high-speed erasure. In addition, the erasure rate by DC light is also high. However, this document does not show the erasure rate at the time of overwriting (the unerased residue was recognized in the results of the study by the present inventors), and the recording sensitivity is insufficient.

同様に、特開昭60−177446号(特許文献9)では記録層に(In1-XSbX1-YY(0.55≦X≦0.80、0≦Y≦0.20であり、MはAu、Ag、Cu、Pd、Pt、Al、Si、Ge、Ga、Sn、Te、Se、Biである。)なる合金を用い、また、特開昭63−228433号(特許文献10)では記録層にGeTe−Sb2Te3−Sb(過剰)なる合金を用いているが、いずれも感度、消去比等の特性を満足するものではない。 Similarly, JP 60-177446 (Patent Document 9), the recording layer (In 1-X Sb X) 1-Y M Y (0.55 ≦ X ≦ 0.80,0 ≦ Y ≦ 0.20 M is an alloy of Au, Ag, Cu, Pd, Pt, Al, Si, Ge, Ga, Sn, Te, Se, Bi), and JP-A-63-228433 (patent) In literature 10), an alloy of GeTe—Sb 2 Te 3 —Sb (excess) is used for the recording layer, but none of them satisfies the characteristics such as sensitivity and erasure ratio.

加えて、特開平4−163839号(特許文献11)には記録薄膜をTe−Ge−Sb合金にNを含有させることによって形成し、特開平4−52188号(特許文献12)には記録薄膜をTe−Ge−Se合金にこれら成分のうちの少なくとも1つが窒化物となっているものを含有させて形成し、前記の特開平4−52189号には記録薄膜がTe−Ge−Se合金にNを吸着させることによって形成し、これら記録薄膜をそれぞれ設けた光記録媒体が記載されている。しかし、これらの光記録媒体でも十分な特性を有するものを得ることはできない。   In addition, JP-A-4-163939 (Patent Document 11) forms a recording thin film by adding N to a Te-Ge-Sb alloy, and JP-A-4-52188 (Patent Document 12) discloses a recording thin film. Is formed by adding a Te-Ge-Se alloy containing at least one of these components as a nitride. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-52189, a recording thin film is formed of a Te-Ge-Se alloy. An optical recording medium formed by adsorbing N and provided with each of these recording thin films is described. However, it is impossible to obtain these optical recording media having sufficient characteristics.

これまでみてきたように、光記録媒体においては、特に記録感度、消去感度の向上、オーバーライト時の消し残りによる消去比低下の防止、並びに記録部、未記録部の長寿命化が解決すべき最重要課題となっている。   As has been seen so far, in optical recording media, especially improvement of recording sensitivity and erasing sensitivity, prevention of reduction in erasing ratio due to unerased residue during overwriting, and extension of life of recorded and unrecorded parts should be solved. It is the most important issue.

一方、近年CD(コンパクトディスク)の急速な普及にともない、一回だけの書き込みが可能な追記型コンパクトディスク(CD−R)が開発され、市場に普及され始めた。しかし、CD−Rでは書き込み時に一度でも失敗すると修正不可能なためそのディスクは使用不能となってしまい廃棄せざるを得ない。したがって、その欠点を補いえる書き換え可能なコンパクトディスクの実用化が待望されていた。
研究開発された一つの例として、光磁気ディスクを利用した書き換え可能なコンパクトディスクがあるが、オーバーライトの困難さや、CD−ROM、CD−Rとの互換がとりにくい等といった欠点を有するため、原理的に互換性確保に有利な相変化型光ディスクの実用化開発が活発化してきた。
On the other hand, with the rapid spread of CDs (compact discs) in recent years, write-once type compact discs (CD-R) that can be written only once have been developed and have begun to spread in the market. However, in a CD-R, if it fails even once during writing, it cannot be corrected, and the disk becomes unusable and must be discarded. Therefore, there has been a long-awaited practical application of a rewritable compact disc that can compensate for this drawback.
One example of research and development is a rewritable compact disk using a magneto-optical disk, but it has drawbacks such as difficulty in overwriting and difficulty in compatibility with CD-ROM and CD-R. Development of practical application of phase change type optical disks, which are advantageous in principle for ensuring compatibility, has been activated.

相変化型光ディスクを用いた書き換え可能なコンパクトディスクの研究発表例としては、古谷(他):第4回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、70(1992)(非特許文献1)、神野(他):第4回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、76(1992)(非特許文献2)、川西(他):第4回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、82(1992)(非特許文献3)、T.Handa(et al):Jpn.J.Appl.Phys.32(1993)5226(非特許文献4)、米田(他):第5回相変化記録研究会シンボジウム講演予稿集、9(1993)(非特許文献5)、富永(他):第5回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、5(1993)(非特許文献6)のようなものがあるが、いずれも、CD−Rとの互換性確保、記録消去性能、記録感度、書き換えの繰り返し可能回数、再生回数、保存安定性等、総合性能を充分満足させるものではなかった。それらの欠点は、主に記録材料の組成、構造に起因する消去比の低さに因るところが大きかった。   As examples of research presentations on rewritable compact discs using phase change optical discs, Furuya (et al.): Proceedings of the 4th Symposium on Phase Change Recording Society, 70 (1992) (Non-Patent Document 1), Kanno ( Others: Proceedings of the 4th Phase Change Recording Study Group Symposium, 76 (1992) (Non-Patent Document 2), Kawanishi (Others): Proceedings of the 4th Phase Change Recording Study Group Symposium, 82 (1992) ( Non-Patent Document 3), T.W. Handa (et al): Jpn. J. et al. Appl. Phys. 32 (1993) 5226 (Non-Patent Document 4), Yoneda (Other): Symposium Lecture Collection, 5th Phase Change Recording Study Group, 9 (1993) (Non-Patent Document 5), Tominaga (Other): 5th Phase Proceedings of Proceedings of Symposium on Change Recording Study Group, 5 (1993) (Non-Patent Document 6) The total performance such as the number of times, the number of times of reproduction, storage stability, etc. was not fully satisfied. These drawbacks are largely due to the low erase ratio mainly due to the composition and structure of the recording material.

これらの事情から消去比が高く、高感度の記録、消去に適する相変化型記録材料の開発、さらには高性能で書き換え可能な相変化型コンパクトディスクが望まれていた。本発明者等は、それらの欠点を解決する新材料として、AgInSbTe系記録材料を見いだし提案してきた。その代表例としては、特開平4−78031号(特許文献13)、特開平4−123551号(特許文献14)、H.Iwasaki(et al):Jpn.J.Appl.Phys.31(1992)461(非特許文献7)、井手(他):第3回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、l02(1991)(非特許文献8)、H.Iwasaki(et al):pn.J.Appl.Phys.32(1993)5241(非特許文献9)等があげられる。   Under these circumstances, there has been a demand for development of a phase change type recording material having a high erasure ratio and suitable for high sensitivity recording and erasing, and a high performance and rewritable phase change type compact disc. The present inventors have found and proposed an AgInSbTe-based recording material as a new material for solving these drawbacks. Representative examples thereof include JP-A-4-78031 (Patent Document 13), JP-A-4-123551 (Patent Document 14), Iwasaki (et al): Jpn. J. et al. Appl. Phys. 31 (1992) 461 (Non-Patent Document 7), Ide (Other): Proceedings of the 3rd Phase Change Recording Society Symposium, 102 (1991) (Non-Patent Document 8), H. et al. Iwasaki (et al): pn. J. et al. Appl. Phys. 32 (1993) 5241 (Non-patent Document 9) and the like.

USP3530441USP 3530441 特開昭61−219692号JP 61-219692 A 特開昭61−270190号JP 61-270190 A 特開昭62−19490号JP 62-19490 A 特開昭62−73438号JP-A-62-73438 特開昭63−228433号JP 63-228433 A 特開昭63−251290号JP 63-251290 A 特開平1−277338号JP-A-1-277338 特開昭60−177446号JP-A-60-177446 特開昭63−228433号JP 63-228433 A 特開平4−163839号Japanese Patent Laid-Open No. 4-163839 特開平4−52188号JP-A-4-52188 特開平4−78031号JP-A-4-78031 特開平4−123551号JP-A-4-123551 古谷(他):第4回相変化記録研究会シンポジウム講予稿集、70(1992)Furuya (Others): Proceedings of the 4th Symposium on Phase Change Recording Workshop, 70 (1992) 神野(他):第4回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、76(1992)Kanno (others): Proceedings of the 4th Symposium on Phase Change Recording Society, 76 (1992) 川西(他):第4回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、82(1992)Kawanishi (etc.): Proceedings of the 4th Symposium on Phase Change Recording Society, 82 (1992) T.Handa(et al):Jpn.J.Appl.Phys.32(1993)5226T.A. Handa (et al): Jpn. J. et al. Appl. Phys. 32 (1993) 5226 米田(他):第5回相変化記録研究会シンボジウム講演予稿集、9(1993)Yoneda (others): Proceedings of the 5th Symposium on Symposium on Phase Change Recording, 9 (1993) 富永(他):第5回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、5(1993)Tominaga (others): Proceedings of the 5th Symposium on Phase Change Recording Society, 5 (1993) H.Iwasaki(et al):Jpn.J.Appl.Phys.31(1992)461H. Iwasaki (et al): Jpn. J. et al. Appl. Phys. 31 (1992) 461 井手(他):第3回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集、l02(1991)Ide (others): Proceedings of the 3rd Phase Change Recording Society Symposium, l02 (1991) H.Iwasaki(et al):pn.J.Appl.Phys.32(1993)5241H. Iwasaki (et al): pn. J. et al. Appl. Phys. 32 (1993) 5241

これらの開示技術により、極めて優れた性能を有する相変化型光ディスクを獲得できることは、既に明らかであったが、CD−Rとの互換性確保等、上記総合性能を完壁に満足し、新たな市場を形成しえるに足る相変化型光ディスクの作製技術を完成させるためには尚一層の努力が望まれていた。
従って、本発明の目的は、上記従来技術における間題をすべて解消し、従来に比べ、C/N、消去比、記録感度、繰り返し特性の飛躍的向上を達成する光記録媒体への記録方法を提供することにある。
Although it was already clear that these disclosed technologies can obtain a phase change type optical disk having extremely excellent performance, the above comprehensive performance such as ensuring compatibility with CD-R is completely satisfied, and a new Further efforts have been desired to complete a technology for producing a phase-change optical disc that can form a market.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for recording on an optical recording medium that eliminates all the problems in the prior art and achieves a dramatic improvement in C / N, erasure ratio, recording sensitivity, and repeatability as compared with the prior art. It is to provide.

本発明者らは光記録媒体の改善に鋭意研究を重ねた結果、前記目的に合致する光記録媒体への記録方法を見いだした。
すなわち、本発明によれば
(1)基板上に第1の誘電体層、記録層、第2の誘電体層、金属または合金層の順に積層し、該記録層の構成元素がAg、In、Te、Sbであり、それぞれの組成比α、β、γ、δ(原子%)が
1≦α<6
7≦β≦20
20≦γ≦35
35≦δ≦70
α+β+γ+δ=100
である相変化型記録材料からなり、かつ該基板に形成された案内溝の幅が0.25〜0.65μm、その案内溝の深さが250〜650Åである光記録媒体を、1.2〜5.6m/s回転線速度で回転させ、半導体レーザーを照射光源とする波長が780nmの光を、NA0.5の対物レンズを通し照射して情報記録を行うことを特徴とする光記録方法、
(2)記録方式がPWM(Pulse Width Modulation)方式である前記(1)に記載の光記録方法、
(3)情報記録時の信号変調方式がEFM(Eight to Fourteen Modulation)方式あるいはその改良変調方式を用い、レーザー記録時の信号がマルチパルス化されている前記(1)に記載の光記録方法、
が提供される。
As a result of intensive studies on improvement of the optical recording medium, the present inventors have found a recording method on the optical recording medium that meets the above purpose.
That is, according to the present invention, (1) a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, a metal or alloy layer are sequentially laminated on a substrate, and the constituent elements of the recording layer are Ag, In, Te, Sb, and the respective composition ratios α, β, γ, δ (atomic%) are 1 ≦ α <6
7 ≦ β ≦ 20
20 ≦ γ ≦ 35
35 ≦ δ ≦ 70
α + β + γ + δ = 100
An optical recording medium made of a phase change recording material having a width of a guide groove formed on the substrate of 0.25 to 0.65 μm and a depth of the guide groove of 250 to 650 mm is 1.2. An optical recording method characterized in that information recording is performed by irradiating light having a wavelength of 780 nm using a semiconductor laser as an irradiation light source through an objective lens with NA of 0.5 by rotating at a rotational linear velocity of ˜5.6 m / s. ,
(2) The optical recording method according to (1), wherein the recording method is a PWM (Pulse Width Modulation) method,
(3) The optical recording method according to (1), wherein a signal modulation method at the time of information recording is an EFM (Eight to Four Modulation) method or an improved modulation method thereof, and a signal at the time of laser recording is multipulsed,
Is provided.

1)請求項1の発明によれば、C/N、消去比、感度、繰り返し特性の飛躍・向上を達成でき、更に、記録層の組成及び透明基板の案内溝の形状(深さと幅)を特定化したことで、CD−ROM、CD−Rとの互換性確保を容易にでき、最適な記録方法を提供できる。
2)請求項2の発明によれば、上記光ディスクを適用する最適な記録方法、特には、大容量化に適した方法を提供できる。
3)請求項3の発明によれば、上記光ディスクを適用する最適な記録方法、特には、コンパクトディスクの書換型あるいはその変形方式に適した記録方法と条件を提供できる。
1) According to the invention of claim 1, the C / N, the erasure ratio, the sensitivity, and the repetition characteristics can be greatly improved, and the composition of the recording layer and the shape (depth and width) of the guide groove of the transparent substrate can be achieved. By specifying, compatibility with CD-ROM and CD-R can be easily ensured, and an optimum recording method can be provided.
2) According to the invention of claim 2, it is possible to provide an optimum recording method to which the optical disk is applied, particularly a method suitable for increasing the capacity.
3) According to the invention of claim 3, it is possible to provide an optimum recording method to which the optical disc is applied, in particular, a recording method and conditions suitable for a rewritable type of a compact disc or its deformation method.

以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明で用いられる光記録媒体は、円盤状の基板上に第1の誘電体層、記録層、第2の誘電体層、金属または合金層の順に積層してなるが、第1の誘電体層の膜厚は500〜2500Å、記録層の膜厚は100〜1000Å(好適には150〜700Åである)、第2の誘電体層の膜厚は100〜1500Å、金属または合金層の膜厚は300〜2000Åであるのが好ましい。記録層の膜厚が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果さなくなる。また1000Åより厚いと高速で均一な相変化がおこりにくくなる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The optical recording medium used in the present invention is formed by laminating a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, a metal or alloy layer in this order on a disc-shaped substrate. The film thickness of the layer is 500 to 2500 mm, the film thickness of the recording layer is 100 to 1000 mm (preferably 150 to 700 mm), the film thickness of the second dielectric layer is 100 to 1500 mm, and the film thickness of the metal or alloy layer. Is preferably 300 to 2000 mm. If the thickness of the recording layer is less than 100 mm, the light absorption ability is remarkably lowered, and the role as a recording layer cannot be achieved. On the other hand, if it is thicker than 1000 mm, uniform phase change is difficult to occur at high speed.

また、本発明における光記録媒体を作製する際に用いられるスパッタリング用ターゲットは、構成元素がAg、In、Te、Sbであり、それぞれの組成比α、β、γ、δ(原子%)が
0.5≦α<8
5≦β≦23
17≦γ≦38
32≦δ≦73
α+β+γ+δ=100、但しα≦β
である。
好ましくは、ターゲット中にSbと、カルコパイライト構造及び/又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び/又はそれに近い組成のAgInTe2とが存在すること、更に好ましくは、カルコパイライト構造及び/又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び/又はそれに近い組成のAgInTe2の形成する結晶子の粒径dが
0<d≦450Å
であるスパッタリング用ターゲットである。
In addition, the sputtering target used for producing the optical recording medium in the present invention has Ag, In, Te, and Sb as constituent elements, and the composition ratios α, β, γ, and δ (atomic%) are 0. .5 ≦ α <8
5 ≦ β ≦ 23
17 ≦ γ ≦ 38
32 ≦ δ ≦ 73
α + β + γ + δ = 100, where α ≦ β
It is.
Preferably, there is Sb in the target and a stoichiometric composition having a chalcopyrite structure and / or a zinc blende structure, and / or an AgInTe 2 composition close thereto, more preferably a chalcopyrite structure and / or Or the grain size d of the crystallite formed by a stoichiometric composition having a zinc blende structure and / or a composition close to that of AgInTe 2 is
0 <d ≦ 450cm
This is a sputtering target.

このスパッタリング用ターゲットは、(i)ターゲット原材料として、Ag、In及びTeの単体を混合し、550℃以上850℃以下の温度で溶融した後急冷させ粉砕し、これとSbとを混合して焼結する、(ii)ターゲット原材料として、Ag、In、Te及びSbの単体を混合し、550℃以上850℃以下の温度で溶融した後急冷させ粉砕し、これを焼結する、(iii)前記の(i)又は(ii)ターゲット焼結以前の工程として、融点温度以下における熱処理工程を含むことによって製造することができる。
また、スパッタリング用ターゲットのスパッタリング時に、アルゴンガスに窒素ガスを0mol%以上10mol%以下混合したガスを用いて成膜することが好ましく、また、スパッタリングする際の背圧pを3×10−7≦p≦5×l0−6Torrに設定して成膜することが好ましく、更には、スパッタリング時よりも高濃度の窒素を含むガスをスパッタチャンバー内に流入させて成膜することが好ましい。
In this sputtering target, (i) Ag, In, and Te as a target raw material are mixed, melted at a temperature of 550 ° C. or higher and 850 ° C. or lower, rapidly cooled and pulverized, and Sb is mixed and baked. (Ii) As a target raw material, Ag, In, Te and Sb alone are mixed, melted at a temperature of 550 ° C. or more and 850 ° C. or less, rapidly cooled and pulverized, and (iii) the above-mentioned (I) or (ii) As a process before target sintering, it can manufacture by including the heat processing process below melting | fusing point temperature.
Further, when sputtering the sputtering target, it is preferable to form a film using a gas in which nitrogen gas is mixed in an amount of 0 mol% to 10 mol% in argon gas, and the back pressure p during sputtering is 3 × 10 −7 ≦ It is preferable to form a film by setting p ≦ 5 × 10 −6 Torr, and it is more preferable to form a film by flowing a gas containing nitrogen at a higher concentration than that during sputtering into the sputtering chamber.

本発明で用いられる光記録媒体は、記録層の主な構成元素Ag、In、Te、Sbのうち、少なくとも1つの元素の窒化物および/又は酸化物を含むことが好ましく、この場合、記録層中の窒素の結合状態の少なくとも1つがTe−Nであることが好ましい。
Ag、In、Te、Sbを含む4元系の相変化型記録材料を主成分として含有する材料は、記録(アモルファス化)感度・速度、消去(結晶化)感度・速度、及び消去比が極めて良好なため、記録層の材料として適している。
The optical recording medium used in the present invention preferably contains a nitride and / or oxide of at least one of the main constituent elements Ag, In, Te, and Sb of the recording layer. In this case, the recording layer It is preferable that at least one of the bonding states of nitrogen therein is Te-N.
A material containing a quaternary phase change recording material containing Ag, In, Te, Sb as a main component has extremely high recording (amorphization) sensitivity / speed, erasure (crystallization) sensitivity / speed, and erasure ratio. Since it is good, it is suitable as a material for the recording layer.

良好なディスク特性が得られる記録層組成は前記のとおりであるが、最も良好な記録消去特性を得るには、さらに未記録時および消去時にAgSbTe2微結晶相が存在することの要件を満足している方が良い。 The recording layer composition with which good disk characteristics can be obtained is as described above. However, in order to obtain the best recording and erasing characteristics, the requirement that an AgSbTe 2 microcrystalline phase is present at the time of non-recording and erasing is further satisfied. Better to be.

本発明においては、記録層の組成は記録膜を発光分析法により測定して得られる値を用いたが、その他にも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、蛍光X線等の分析法が考えられる。その場合は、発光分析法で得られる値との比較検討をする必要がある。また一般に発光分析法の場合、測定値のおよそ±5%は分析誤差と考えられる。
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及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及至ハローパターンが観測される場合には非結晶(アモルファス)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。
In the present invention, the composition of the recording layer used was a value obtained by measuring the recording film by an emission analysis method, but other analysis such as X-ray microanalysis, Rutherford backscattering, Auger electron spectroscopy, fluorescent X-rays, etc. The law can be considered. In that case, it is necessary to make a comparative study with the value obtained by the emission spectrometry. In general, in the case of emission analysis, about ± 5% of the measured value is considered as an analysis error.
X-ray diffraction or electron beam diffraction is suitable for observing substances contained in the recording layer. In other words, for determining the crystal state, the crystal state is observed when spot-like and Debye-ring patterns are observed in the electron diffraction pattern, and the amorphous state is observed when ring-like patterns and halo patterns are observed. And The crystallite diameter can be determined from the half width of the X-ray diffraction peak using Scherrer's equation.

さらに、記録層中の化学結合状態、たとえば酸化物、窒化物等の分析には、FT−IR、XPS等の分析手法が有効である。   Furthermore, analysis techniques such as FT-IR and XPS are effective for analyzing chemical bonding states in the recording layer, such as oxides and nitrides.

ターゲット中に、主にSbとカルコパイライト構造及び/又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び/又はそれに近い組成のAgInTe2とを存在させることにより、薄膜記録層を設置した後、適切な処理(初期化)を行い、例えば1991年秋季第3回相変化記録研究会シンポジウム講演予稿集p.102やJapanese Journal of Applied Physics Vol.32(1993)pp.5241−5247に記載されているような、微結晶相AgSbTe2とアモルファス相In−Sbとの混相状態を得ることができる。この混相状態を記録層の未記録状態として設けることによりにより、消去比が高く低パワーで記録−消去の繰り返しが可能な光記録媒体を得ることが可能となる。 After the thin film recording layer is installed, the target is mainly made of Sb and a stoichiometric composition having a chalcopyrite structure and / or a zinc blende structure and / or AgInTe 2 having a composition close thereto. For example, the 1991 Fall 3rd Phase Change Recording Study Group Symposium Preliminary Proceedings p. 102 and Japan Journal of Applied Physics Vol. 32 (1993) p. As described in 5241-5247, a mixed phase state of the microcrystalline phase AgSbTe 2 and the amorphous phase In—Sb can be obtained. By providing this mixed phase state as an unrecorded state of the recording layer, an optical recording medium having a high erasure ratio and low power and capable of repeated recording and erasing can be obtained.

カルコパイライト構造及び/又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び/又はそれに近い組成のAgInTe2の結晶子の粒径は、例えばターゲットを粉砕しX線回折で得られるメインピーク(X線源Cu、λ≒1.54Åの場合、約24.1°)の線幅より計算することができる。計算に際しては充分に結晶子の粒径の大きな基準サンプルで線幅の構成を行う必要がある。
AgInTe2の結晶子の粒径(d)が450Å以上の場合には、薄膜記録層を設置した後、適切な処理を施しても安定な記録消去を行うことのできる混相状態を得ることが困難となる。
The grain size of the crystallite of AgInTe 2 having a stoichiometric composition having a chalcopyrite structure and / or a zinc blende structure and / or a composition close thereto is, for example, a main peak (X-ray) obtained by pulverizing a target and obtaining X-ray diffraction. In the case of the source Cu, λ≈1.54 mm, it can be calculated from the line width of about 24.1 °. In the calculation, it is necessary to construct the line width with a reference sample having a sufficiently large crystallite grain size.
When the grain size (d) of the crystallites of AgInTe 2 is 450 mm or more, it is difficult to obtain a mixed phase state in which stable recording and erasure can be performed even after appropriate processing is performed after the thin film recording layer is provided. It becomes.

前記のスパッタリング用ターゲットを用いて記録層を成膜する場合には、スパッタリング前の背圧pは3×10-7≦p≦5×10-6Torrであることが望ましい。この範囲内で膜中に適当な不連続相(バリア)ができ、成膜後適切な処理を施すことにより、AgInTe2とSbとのアモルファス相から微結晶AgSbTe2とアモルファスIn−Sbとの混相状態を得やすくなる。また、スパッタリング時のガスにアルゴンガスに窒素ガスを0mol%以上10mol%以下混合したガスを用いることで窒素量に応じて、ディスク回転の線速、層構成等、ディスクの使用条件に最も適した記録層を得ることができる。また、窒素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを用いることにより繰り返し記録消去の耐久性も向上する。混合ガスは所望のモル比であらかじめ混合したガスを用いても、チャンバー導入時に所望のモル比になるよう流量をそれぞれ調整してもよい。 When the recording layer is formed using the sputtering target, the back pressure p before sputtering is preferably 3 × 10 −7 ≦ p ≦ 5 × 10 −6 Torr. Within this range, an appropriate discontinuous phase (barrier) can be formed in the film, and by performing an appropriate treatment after film formation, a mixed phase of microcrystalline AgSbTe 2 and amorphous In—Sb can be obtained from an amorphous phase of AgInTe 2 and Sb. It becomes easy to get the state. Further, by using a gas in which nitrogen gas is mixed in an amount of 0 mol% or more and 10 mol% or less in argon gas as the sputtering gas, it is most suitable for the disk use conditions such as the disk rotation linear velocity and the layer configuration according to the amount of nitrogen. A recording layer can be obtained. Further, by using a mixed gas of nitrogen gas and argon gas, the durability of repeated recording and erasure is improved. As the mixed gas, a gas mixed in advance at a desired molar ratio may be used, or the flow rate may be adjusted so that the desired molar ratio is obtained when the chamber is introduced.

膜中の窒素含有量は5%以下のとき特に、良好な特性が得られる。O/W回数の向上以外の具体的な効果としては、変調度の向上、記録マーク(アモルファスマーク)の保存寿命の向上等があげられる。それらのメカニズムの詳細は必ずしも明確ではないが、膜中への適量の窒素混入により、膜の密度の減少、微小欠陥増加等により、構造的には粗の方向に変化する。
その結果、窒素無添加の状態に比べ、膜の秩序性が緩和され、アモルファスから結晶への転移は抑制される方向になる。したがって、アモルファスマークの安定性が増し、保存寿命が向上する。更に窒素添加効果の一つとして、転移線速度の制御法としても有効である。具体的には、窒素の添加により、転移線速度すなわち最適な記録線速度を低線速度側に変化させることができる。これは、同一のターゲットを使っても、記録膜作製時のN2/Arガス混合比の制御のみで、相変化光ディスクの最適記録線速度を調整することができる。
Good characteristics are obtained especially when the nitrogen content in the film is 5% or less. Specific effects other than the improvement in the number of O / Ws include an improvement in the degree of modulation and an improvement in the storage life of the recording mark (amorphous mark). Details of these mechanisms are not necessarily clear, but structurally changes in a rough direction due to a decrease in the density of the film, an increase in micro defects, and the like due to mixing of an appropriate amount of nitrogen into the film.
As a result, the ordering of the film is relaxed and the transition from amorphous to crystalline is suppressed as compared with the state in which nitrogen is not added. Therefore, the stability of the amorphous mark is increased and the shelf life is improved. Further, as one of the nitrogen addition effects, it is also effective as a method for controlling the transition linear velocity. Specifically, the transition linear velocity, that is, the optimum recording linear velocity can be changed to the low linear velocity side by adding nitrogen. Even if the same target is used, the optimum recording linear velocity of the phase change optical disk can be adjusted only by controlling the N 2 / Ar gas mixture ratio during the production of the recording film.

膜中の窒素の化学結合状態としては、Ag、In、Te、Sbの中のいずれか一種以上と結合していることが望ましいが、特にTe結合した状態、具体的にはTe−N、Sb−Te−Nといった化学結合が存在した時に、O/Wの繰り返し回数の向上により効果が大きい。そのような化学結合状態の分析手段としては、FT−IRや、XPS等の電子分光分析法が有効である。
たとえば、FT−IRでは、Te−Nによる吸収帯は500〜600cm-1付近にそのピークをもち、Sb−Te−Nは600〜650cm-1付近にその吸収ピークが出現する。
The chemical bonding state of nitrogen in the film is preferably bonded to any one or more of Ag, In, Te, and Sb, but particularly Te-bonded state, specifically Te—N, Sb. When a chemical bond such as -Te-N is present, the effect is increased by improving the number of repetitions of O / W. As a means for analyzing such a chemical bond state, electron spectroscopic analysis methods such as FT-IR and XPS are effective.
For example, the FT-IR, absorption bands due to Te-N has its peak around 500~600cm -1, Sb-Te-N is the absorption peak around 600~650Cm -1 appears.

更に、本発明の記録層材料にはさらなる性能向上、信頼性向上等を目的に他の元素や不純物を添加することができる。一例としては、特願平4−1488号に記載されている元素(B、N、C、P、Si)やO、S、Se、Al、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn、Pd、Pt、Au等が好ましい例としてあげられる。   Furthermore, other elements and impurities can be added to the recording layer material of the present invention for the purpose of further improving performance and reliability. As an example, the elements (B, N, C, P, Si) and O, S, Se, Al, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu described in Japanese Patent Application No. 4-1488 Zn, Ga, Sn, Pd, Pt, Au and the like are preferable examples.

次に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上に第1の誘電体層(耐熱性保護層)2、記録層3、第2の誘電体層(耐熱性保護層)4、反射放熱層5が設けられている。耐熱性保護層2、4はかならずしも記録層3の両側共に設ける必要はないが、基板1がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の場合には耐熱性保護層2を設けることが望ましい。   Next, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a configuration example of the present invention. A first dielectric layer (heat resistant protective layer) 2, a recording layer 3, a second dielectric layer (heat resistant protective layer) 4, and a reflective heat radiation layer 5 are provided on the substrate 1. The heat-resistant protective layers 2 and 4 are not necessarily provided on both sides of the recording layer 3, but it is desirable to provide the heat-resistant protective layer 2 when the substrate 1 is made of a material having low heat resistance such as polycarbonate resin.

基板1の材料は通常ガラス、セラミックス、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、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂などがあげられるが、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1の形状としてはディスク状、カード状あるいはシート状であってもよい。   The material of the substrate 1 is usually glass, ceramics, or resin, and a resin substrate is preferable in terms of moldability and cost. Typical examples of the resin include polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin, polyethylene resin, polypropylene resin, silicone resin, fluorine resin, ABS resin, and urethane resin. Polycarbonate resin and acrylic resin are preferable in terms of processability and optical characteristics. Further, the substrate 1 may have a disk shape, a card shape or a sheet shape.

但し、本発明の光記録媒体を書き換え可能なコンパクトディスク(CD−Erasable)に応用する場合には、以下のような特定の条件が付与されることが望ましい。その条件は、使用する基板に形成される案内溝(グルーブ)の幅(いわゆる半値幅)が0.25〜0.65ミクロン(μm)好適には0.30〜0.55μm、その案内溝の深さが250〜650オングストローム(Å)好適には300〜550Åとなっていることである。
この基板条件と前述した記録材料とディスク層構成とを組み合わせることにより、互換性に優れた書換可能なコンパクトディスクの提供が可能となる。
具体的には、コンパクトディスクでは、重要な溝信号特性として記録後のプッシュプル信号(PPm;Push Pull magnitude afterrecording)が規定されている(CD規格参照)。そして、その範囲は、PPmが0.04〜0.15、好適には0.04〜0.12、最適には0.04〜0.09となることが要求される。
相変化を利用した書換可能なコンパクトディスクにおいて、主要な記録再生特性をすべて満足し、なおかつこの溝信号特性の規格を満足することは極めて困難なことであったが、本発明により初めて総合実用性能を満足する書換可能なコンパクトディスクを提供できるようになった。
However, when the optical recording medium of the present invention is applied to a rewritable compact disc (CD-Erasable), it is desirable to give the following specific conditions. The condition is that the width of the guide groove (groove) formed on the substrate to be used (so-called half width) is 0.25 to 0.65 microns (μm), preferably 0.30 to 0.55 μm, The depth is 250 to 650 angstroms (Å), preferably 300 to 550 Å.
By combining this substrate condition with the recording material and the disk layer configuration described above, it is possible to provide a rewritable compact disk with excellent compatibility.
Specifically, in a compact disc, a push-pull signal after recording (PPm) is defined as an important groove signal characteristic (see CD standard). The range is required to have a PPm of 0.04 to 0.15, preferably 0.04 to 0.12, and optimally 0.04 to 0.09.
In a rewritable compact disc using phase change, it was extremely difficult to satisfy all the main recording / reproducing characteristics and to satisfy the groove signal characteristic standards. It is now possible to provide a rewritable compact disc that satisfies the requirements.

耐熱性保護層の材料としては、SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al23、TiO2、In23、MgO、ZrO2などの金属酸化物;Si34、AlN、TiN、BN、ZrNなどの窒化物;ZnS、In23、TaS4などの硫化物;SiC、TaC、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。これらの材料は単体で保護層とすることもできるが、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、耐熱性保護層2、4の融点は記録層3の融点よりも高いことが必要である。このような耐熱性保護層2、4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。 Materials for the heat-resistant protective layer include metal oxides such as SiO, SiO 2 , ZnO, SnO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , In 2 O 3 , MgO, and ZrO 2 ; Si 3 N 4 , AlN, TiN Nitrides such as Zn, BN and ZrN; sulfides such as ZnS, In 2 S 3 and TaS 4 ; carbides such as SiC, TaC, B 4 C, WC, TiC and ZrC, diamond-like carbon, and mixtures thereof. . These materials can be used alone to form a protective layer, but they may be mixed with each other. Further, impurities may be included as necessary. However, the melting point of the heat-resistant protective layers 2 and 4 needs to be higher than the melting point of the recording layer 3. Such heat-resistant protective layers 2 and 4 can be formed by various vapor phase growth methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, and electron beam vapor deposition.

第1の誘電体層(耐熱性保護層)2の膜厚としては500〜2500Å、好適には1200〜2300Å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2500Åよりも厚くなると感度の低下をきたしたり、界面剥離を生じやすくなる。また必要に応じて保護層を多層化することもできる。
第2の誘電体層(耐熱性保護層)4の膜厚としては100〜1500Å、好適には150〜1000Åとするのがよい。l00Å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1500Åよりも厚くなると1.2〜5.6m/sの範囲の所謂低線速領域で使用した場合、界面剥離を生じやすくなり、繰り返し記緑性能も低下する。また必要に応じて保護層を多層化することもできる。
The film thickness of the first dielectric layer (heat-resistant protective layer) 2 is 500 to 2500 mm, preferably 1200 to 2300 mm. When the thickness is less than 500 mm, the function as a heat-resistant protective layer is not achieved. Conversely, when the thickness is more than 2500 mm, the sensitivity is lowered or interface peeling is likely to occur. Moreover, a protective layer can also be multilayered as needed.
The film thickness of the second dielectric layer (heat resistant protective layer) 4 is 100 to 1500 mm, preferably 150 to 1000 mm. If it is thinner than 100 mm, it will not function as a heat-resistant protective layer. Conversely, if it is thicker than 1,500 mm, it will cause interface peeling when used in the so-called low linear velocity range of 1.2 to 5.6 m / s. It tends to occur, and the repeated greening performance also decreases. Moreover, a protective layer can also be multilayered as needed.

反射放熱層5としては、Al、Au、Ag、Cuなどの金属材料、またはそれらの合金などを用いることができる。反射放熱層5を形成することは必ずしも必要ではないが、過剰な熱を放出しディスクへの熱負担を軽減するために設けるほうが望ましい。このような反射放熱層5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。
反射放熱層5の膜厚としては、300〜2000Å、好適には500〜1500Åとするのがよい。
As the reflective heat dissipation layer 5, a metal material such as Al, Au, Ag, or Cu, or an alloy thereof can be used. It is not always necessary to form the reflective heat radiation layer 5, but it is desirable to provide it in order to release excessive heat and reduce the heat burden on the disk. Such a reflective heat dissipation layer 5 can be formed by various vapor phase growth methods such as vacuum vapor deposition, sputtering, plasma CVD, photo CVD, ion plating, electron beam vapor deposition and the like.
The thickness of the reflective heat radiation layer 5 is 300 to 2000 mm, preferably 500 to 1500 mm.

本発明の成膜された記録層の処理(初期化)、記録、再生およ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。特に記録、再生および消去に用いる電磁波としては、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。
上記において記録を行なう際には、ディスクの回転線速度は1.2〜5.6m/sの範囲、半導体レーザーの光の波長は780nmであり、対物レンズのNAは0.5の条件下で行なわれる。
Various electromagnetic waves such as laser beam, electron beam, X-ray, ultraviolet ray, visible ray, infrared ray, microwave, etc. are used as the electromagnetic wave used for processing (initialization), recording, reproduction and erasing of the recording layer of the present invention. Is possible. In particular, as an electromagnetic wave used for recording, reproduction, and erasing, a small and compact semiconductor laser is optimal when mounted on a drive.
When recording is performed in the above, the rotational linear velocity of the disk is in the range of 1.2 to 5.6 m / s, the wavelength of the light of the semiconductor laser is 780 nm, and the NA of the objective lens is 0.5. Done.

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なんら制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, these examples do not limit the present invention.

実施例1〜8、比較例1〜10
表1にカルコパイライト構造及び/又は閃亜鉛鉱型構造を有する化学量論組成及び/又はそれに近い組成のAgInTe2が存在するスパッタリングターゲットの組成、及びそれらを用いた場合のディスク特性、オーバーライト繰り返し可能回数(O/W回数)を示す。幅0.5μm、深さ600Åでトラックピッチ1.6μmのグルーブが形成されているポリカーボネートディスク基板(厚さ1.2mm)にZnO・SiO2からなる第1の誘電体層(厚さ2000Å)、記録層(厚さ250Å)、ZnS・SiO2からなる第2の誘電体層(厚さ300Å)、アルミニウム基合金(Al−Si(Si1.0重量%を含む))からなる反射放熱層(厚さ1000Å)、UV樹脂コート層(環境保護層、厚さ10μm)を設けてディスクを作成した。なお、記録層のスパッタリング方法は背圧を9×10-7torrで、アルゴンガスを入れ、4×10-3torrにしてRFpower40ワットで行なった。
Examples 1-8, Comparative Examples 1-10
Table 1 shows the composition of a sputtering target having a stoichiometric composition having a chalcopyrite structure and / or a zincblende structure and / or a composition close to that of AgInTe 2 , and the disk characteristics and overwrite repetition when using them. Indicates the possible number of times (O / W times). A first dielectric layer (thickness: 2000 mm) made of ZnO.SiO 2 on a polycarbonate disk substrate (thickness: 1.2 mm) having a groove of width 0.5 μm, depth 600 mm and track pitch 1.6 μm, Recording layer (thickness 250 mm), second dielectric layer (thickness 300 mm) made of ZnS · SiO 2, reflective heat dissipation layer (thickness) made of aluminum-based alloy (Al-Si (including 1.0 wt% Si)) And a UV resin coat layer (environmental protection layer, thickness 10 μm) was provided to prepare a disc. The recording layer was sputtered at a back pressure of 9 × 10 −7 torr, argon gas, 4 × 10 −3 torr and RF power of 40 watts.

ディスクの回転線速度は1.2〜5.6m/sの範囲内で各々のディスクに最適な線速で測定(記録再生)し、信号変調方式はEFM変調方式を用い、レーザー記録時には照射するレーザーパルスをマルチパルス化して記録した。半導体レーザーの波長は780nm、対物レンズのNAは0.5である。ディスク特性の欄の評価値は、レベル3が最も良好な特性(C/N≧55dB、消去比(Ers)≦−35dB)を示すターゲット組成とそれを用いて作製した記録層組成であることを表し、レベル2は良好な特性(55>C/N≧45dB、−35<消去比(Ers)≦−25dB)を示すターゲットとそれを用いて作製した記録層組成であることを表し、レベル1は良好な特性を有するディスクが得られなかった(上記以外のもの)ターゲットとそれを用いて作製した記録層組成であることを示す。   The rotational linear velocity of the disk is measured (recording / reproducing) within the range of 1.2 to 5.6 m / s at the optimum linear velocity for each disk, the signal modulation method uses the EFM modulation method, and irradiation is performed during laser recording. Laser pulses were recorded as multipulses. The wavelength of the semiconductor laser is 780 nm, and the NA of the objective lens is 0.5. The evaluation value in the column of the disk characteristics is that the level 3 is the target composition exhibiting the best characteristics (C / N ≧ 55 dB, erasure ratio (Ers) ≦ −35 dB) and the recording layer composition produced using the target composition. Level 2 represents a target exhibiting good characteristics (55> C / N ≧ 45 dB, −35 <erase ratio (Ers) ≦ −25 dB) and a recording layer composition produced using the target. Level 1 Indicates that the disk having good characteristics was not obtained (other than the above) and the recording layer composition produced using the target.

その結果、Ag、In、Te、Sbそれぞれの組成比α、β、γ、δ(原子%)がスパッタリングターダットでは、0.5≦α<8、5≦β≦23、17≦γ≦38、32≦δ≦73であるとき、そして記録層組成としては1≦α<6、7≦β≦20、20≦γ≦35、35≦δ≦70であるとき、良好なディスク性が得られていることがわかる。
なお、実施例1〜8で用いたターゲットは原材料を溶融急冷し、粉砕した後、ターゲット焼結前に熱処理工程を経て作製したものである。図2は実施例5で得られたディスクの線速5m/s時のオーバーライト特性を表わす。
As a result, the composition ratios α, β, γ, and δ (atomic%) of Ag, In, Te, and Sb are 0.5 ≦ α <8, 5 ≦ β ≦ 23, and 17 ≦ γ ≦ 38 in the sputtering tartat. , When 32 ≦ δ ≦ 73, and when the recording layer composition is 1 ≦ α <6, 7 ≦ β ≦ 20, 20 ≦ γ ≦ 35, and 35 ≦ δ ≦ 70, good disk properties can be obtained. You can see that
In addition, the target used in Examples 1-8 is produced through a heat treatment step before target sintering after melting and quenching and pulverizing the raw material. FIG. 2 shows the overwrite characteristics of the disk obtained in Example 5 when the linear velocity is 5 m / s.

Figure 0003784819
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Figure 0003784819
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比較例11
実施例5のターゲットと同一組成で、ターゲット焼結前の熱処理工程のないものを作製した以外は実施例5同様のディスクを作製した。このディスクの線速5m/s時のオーバーライト特性を図3に示す。比較例11ではディスク特性、感度とも劣っている。
Comparative Example 11
A disk similar to that of Example 5 was manufactured except that a target having the same composition as that of Example 5 and having no heat treatment step before target sintering was prepared. FIG. 3 shows the overwrite characteristics of this disk when the linear velocity is 5 m / s. In Comparative Example 11, both the disk characteristics and the sensitivity are inferior.

実施例9
表2に実施例3のターゲットを窒素ガス0、3、6、10、15mol%混合したアルゴンガスを用いてスパッタリングを行なった際の記録膜の組成とオーバーライト級り返し回数を示す。窒素量が適量の場合はO/W繰り返し回数の向上が認められ、l0mol%を越すと繰り返し回数が急激に悪化する。また、窒素を混合したサンプルでは膜中にIn酸化物、In窒化物やTe窒化物等の存在が認められた。中でも、Te−NやSb−Te−Nの結合が記録膜中に存在する場合、O/Wの繰り返し回数の向上により効果の大きいことが確認された。但し、窒化物は特に限定されるものではない。図5は(N2/Ar+N2)が3mol%の記録層を、Siウェハー基板上に1000Å厚に製膜したサンプルをFT−IR透過法にて分析し、0mol%のサンプルに対する同様のデータとの差スペクトルである。
Example 9
Table 2 shows the composition of the recording film and the number of overwriting times when sputtering was performed using argon gas in which the target of Example 3 was mixed with nitrogen gas 0, 3, 6, 10, 15 mol%. When the amount of nitrogen is an appropriate amount, an improvement in the number of O / W repetitions is recognized, and when the amount exceeds 10 mol%, the number of repetitions deteriorates rapidly. Further, in the sample mixed with nitrogen, the presence of In oxide, In nitride, Te nitride or the like was observed in the film. In particular, when Te—N or Sb—Te—N bonds exist in the recording film, it was confirmed that the effect was great by improving the number of O / W repetitions. However, the nitride is not particularly limited. FIG. 5 shows an analysis of a sample obtained by forming a recording layer (N 2 / Ar + N 2) 3 mol% on a Si wafer substrate to a thickness of 1000 mm by the FT-IR transmission method, and shows similar data to a 0 mol% sample. Difference spectrum.

測定方法及び測定条件の詳細は以下の通りである。
(測定方法)
装置:IFS−113V(Bruker製FT−IR)
光 源:SiC
検知器:MCT(HgCdTe)
ビームスプリッター:Ge/KBr (4000〜600cm-1
3.5μmマイラーフィルム(700〜100cm-1
12μmマイラーフィルム(250〜 60cm-1)
(測定条件)
分解能=4cm-1
積算回数=2048回(4000〜600cm-1
512回(700〜60cm-1)
アポダイゼーション=ボックスカー
ゼロフィリング=2倍(4000〜600cm-1
4倍(700〜60cm-1)
参照試料=Si
測定方法=透過法
位相補正=Merts法
Details of the measurement method and measurement conditions are as follows.
(Measuring method)
Apparatus: IFS-113V (FT-IR manufactured by Bruker)
Light source: SiC
Detector: MCT (HgCdTe)
Beam splitter: Ge / KBr (4000-600cm -1 )
3.5μm Mylar film (700-100cm -1 )
12μm Mylar film (250-60cm -1 )
(Measurement condition)
Resolution = 4cm -1
Integration count = 2048 times (4000-600cm -1 )
512 times (700-60cm -1 )
Apodization = box car zero filling = double (4000-600cm -1 )
4 times (700-60cm -1 )
Reference sample = Si
Measurement method = Transmission method Phase correction = Merts method

Figure 0003784819
*1)ジャッター値が最小となる記録パワー、15mW以下が望ましい(以下同じ)。
*2)ジャッター値が急増する点、1000回以上が望ましい(以下同じ)。
Figure 0003784819
* 1) The recording power that minimizes the jitter value is preferably 15 mW or less (the same applies hereinafter).
* 2) A point where the jitter value increases rapidly, preferably 1000 times or more (the same shall apply hereinafter).

比較例12
実施例1〜8のターゲットに含まれるAgInTe2の結晶子の粒径は450Å以下である。実施例2と同一組成ターゲットで結晶子の粒径500Åのものを作製し、実施例2同様のディスクを作製した。この比較例18のディスクの線速2m/s時のオーバーライト特性を図4に示す。比較例12では実施例2に比べてC/N、消去比が劣った。
Comparative Example 12
The grain size of the crystallites of AgInTe 2 contained in the targets of Examples 1 to 8 is 450 mm or less. A disk having the same composition target as in Example 2 and a crystallite particle size of 500 mm was manufactured, and a disk similar to that in Example 2 was manufactured. FIG. 4 shows the overwrite characteristics of the disk of Comparative Example 18 when the linear velocity is 2 m / s. In Comparative Example 12, the C / N and erasure ratio were inferior to those in Example 2.

比較例13、14
実施例1〜8のターゲットでは、原材料であるAg、In、Te、Sbのターゲット作製時の材料混合溶融温度は550℃以上850℃以下である。実施例2と同一組成で原材料溶融温度が500℃のもの(比較例13)と900℃のもの(比較例14)を作製し、実施例2同様のディスクを作製した。比較例13のディスクでは良好な記録消去がほとんど行えなかった。また、比較例14は実施例2に比べ特性がやや劣っていた。
Comparative Examples 13 and 14
In the targets of Examples 1 to 8, the material mixing and melting temperature at the time of producing the target of Ag, In, Te, and Sb as raw materials is 550 ° C. or higher and 850 ° C. or lower. Discs having the same composition as in Example 2 and having a raw material melting temperature of 500 ° C. (Comparative Example 13) and 900 ° C. (Comparative Example 14) were produced. With the disc of Comparative Example 13, good recording and erasing could hardly be performed. Further, Comparative Example 14 was slightly inferior in characteristics to Example 2.

実施例10
案内溝(グルーブ)の幅と深さを変化させた以外は、実施例2とまったく同様の構成のディスクを同様の方法により作製し、その溝信号特性を評価した。その結果を図6に示す。図6より、基板に形成される案内溝の幅が0.25〜0.65μmで案内溝の深さが250〜650Åの時、良好な溝信号特性を示すことがわかる。
Example 10
Except that the width and depth of the guide groove (groove) were changed, a disk having the same configuration as that of Example 2 was produced by the same method, and the groove signal characteristics were evaluated. The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 6, when the width of the guide groove formed on the substrate is 0.25 to 0.65 μm and the depth of the guide groove is 250 to 650 mm, good groove signal characteristics are exhibited.

実施例11
各層の膜厚を変化させた以外は、実施例2とまったく同様の構成のディスクを同様の方法により作製し、その記録感度とオーバーライト繰り返し回数を評価した。その結果を表3に示す。表3より、第1の誘電体層の膜厚が500〜2500Å、記録層の膜厚が100〜1000Å、第2の誘電体層の膜厚が100〜1500Å、合金層の膜厚が300〜2000Åである時、高記録感度でかつ優れた書き換え回数を有することがわかる。
Example 11
Except for changing the film thickness of each layer, a disk having the same configuration as in Example 2 was produced by the same method, and the recording sensitivity and the number of overwriting repetitions were evaluated. The results are shown in Table 3. From Table 3, the film thickness of the first dielectric layer is 500 to 2500 mm, the film thickness of the recording layer is 100 to 1000 mm, the film thickness of the second dielectric layer is 100 to 1500 mm, and the film thickness of the alloy layer is 300 to 300 mm. It can be seen that when it is 2000 mm, it has high recording sensitivity and an excellent number of rewrites.

Figure 0003784819
(注)実施例11の1〜6は第1誘電体層の膜厚効果、実施例11の7〜13は記録層の膜厚効果、実施例11の14〜21は第2誘電体層の膜厚効果、実施例11の22〜27は反射放熱層の膜厚効果を表わす。
(注)判定で○は良好、×は不良を表わす。
Figure 0003784819
(Note) 1 to 6 of Example 11 is the film thickness effect of the first dielectric layer, 7 to 13 of Example 11 are the film thickness effect of the recording layer, and 14 to 21 of Example 11 are the film thickness effect of the second dielectric layer. The film thickness effect, 22-27 of Example 11, represents the film thickness effect of the reflective heat dissipation layer.
(Note) In the judgment, ○ indicates good and × indicates poor.

本発明の光記録媒体によれば、CDとCD−Rとの互換が取りやすいことから、利用の拡大が見込まれる。   According to the optical recording medium of the present invention, the compatibility between CD and CD-R is easy to take, so that the use is expected to expand.

図1は、本発明光記録媒体の一例の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an example of the optical recording medium of the present invention. 図2は、ターゲット材料を製造する際、焼結前に熱処理を行なったターゲットを用いてつくった光記録媒体の性能を表わした図。FIG. 2 is a diagram showing the performance of an optical recording medium manufactured using a target that has been heat-treated before sintering when the target material is manufactured. 図3は、ターゲット材料を製造する際、熱処理を行なわなかったターゲットを用いて光記録媒体の性能を表わした図。FIG. 3 is a diagram showing the performance of an optical recording medium using a target that has not been heat-treated when the target material is manufactured. 図4は、同一組成のターゲットで結晶孔径を500Åとして光記録媒体をつくり、その性能を表わした図。FIG. 4 is a diagram showing the performance of an optical recording medium manufactured with a target having the same composition and a crystal pore diameter of 500 mm. 図5は、Ag−In−Sb−Te−N膜のFT−IRスペクトルを表わした図。FIG. 5 shows an FT-IR spectrum of an Ag—In—Sb—Te—N film. 図6は、グルーブの幅、深さとプッシュプル信号との関係を表わした図。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the groove width and depth and the push-pull signal.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 第1の誘電体層
3 記録層
4 第2の誘電体層
5 金属又は合金層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 First dielectric layer 3 Recording layer 4 Second dielectric layer 5 Metal or alloy layer

Claims (3)

基板上に第1の誘電体層、記録層、第2の誘電体層、金属または合金層の順に積層し、該記録層の構成元素がAg、In、Te、Sbであり、それぞれの組成比α、β、γ、δ(原子%)が
1≦α<6
7≦β≦20
20≦γ≦35
35≦δ≦70
α+β+γ+δ=100
である相変化型記録材料からなり、かつ該基板に形成された案内溝の幅が0.25〜0.65μm、その案内溝の深さが250〜650Åである光記録媒体を、1.2〜5.6m/s回転線速度で回転させ、半導体レーザーを照射光源とする波長が780nmの光を、NA0.5の対物レンズを通し照射して情報記録を行うことを特徴とする光記録方法。
A first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, a metal or alloy layer are laminated in this order on a substrate, and the constituent elements of the recording layer are Ag, In, Te, Sb, and the respective composition ratios α, β, γ, δ (atomic%) is 1 ≦ α <6
7 ≦ β ≦ 20
20 ≦ γ ≦ 35
35 ≦ δ ≦ 70
α + β + γ + δ = 100
An optical recording medium made of a phase change recording material having a width of a guide groove formed on the substrate of 0.25 to 0.65 μm and a depth of the guide groove of 250 to 650 mm is 1.2. An optical recording method characterized in that information recording is performed by irradiating light having a wavelength of 780 nm using a semiconductor laser as an irradiation light source through an objective lens with NA of 0.5 by rotating at a rotational linear velocity of ˜5.6 m / s. .
記録方式がPWM(Pulse Width Modulation)方式である請求項1に記載の光記録方法。   2. The optical recording method according to claim 1, wherein the recording method is a PWM (Pulse Width Modulation) method. 情報記録時の信号変調方式がEFM(Eight to Fourteen Modulation)方式あるいはその改良変調方式を用い、レーザー記録時の信号がマルチパルス化されている請求項1に記載の光記録方法。   2. The optical recording method according to claim 1, wherein a signal modulation method at the time of information recording is an EFM (Eight to Four Modulation) method or an improved modulation method thereof, and a signal at the time of laser recording is multipulsed.
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