JP3972279B2 - 記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、光ビームを用いて情報の記録および消去を行うことのできる光記録媒体の一つとして、CD−RWやDVD−RAMなどの相変化光ディスクがあることは知られており、近年、盛んに研究が行われている。前記相変化光ディスクは、相変化記録膜、その相変化記録膜を保護するために相変化記録膜を挟んで形成される誘電保護膜および金属反射膜とで構成されており、前記CD−RWの相変化記録膜としてIn−Ag−Sb−Te系膜が使用されており、DVD−RAMの相変化記録膜としてTe−Ge−Sb系膜またはTe−Ge−Sb系膜の一部をαで置換した膜(ただし、αはIn,Ag,Au,Se,Pd,S,N,Si,Biなどである)が使用されていることも知られている。
【0003】
これら相変化記録膜を保護するための誘電保護膜は、二酸化ケイ素−硫化亜鉛系、二酸化セリウム−硫化亜鉛系の誘電保護膜または二酸化ケイ素−二酸化セリウム−硫化亜鉛系の誘電保護膜を使用することが知られている。この誘電保護膜は、二酸化ケイ素:10〜30mol%を含有し、残部が硫化亜鉛からなる組成の焼結体で構成されたターゲット、二酸化セリウム:10〜30mol%を含有し、残部が硫化亜鉛からなる組成の焼結体で構成されたターゲット、または二酸化ケイ素および二酸化セリウムの合計が10〜30mol%を含有し、残部が硫化亜鉛からなる組成の焼結体で構成されたターゲットを用いてスパッタすることにより形成されることも知られている。さらに前記金属反射膜は、Al−Cr系Al合金またはAl−Ti系Al合金のスパッタリング膜で構成されていることも知られている。
【0004】
光記録媒体の情報の記録および消去(以下、オーバーライトという)は、レーザーなどの光ビームを用いて相変化記録膜をアモルファス化することにより情報ピットを記録し、結晶化することにより消去する。この相変化記録膜の結晶−非晶質の結晶構造の違いによる光ビームの反射率の違いを読取ることにより光記録媒体に含まれるデータを取り出すのである。光記録媒体の結晶−非晶質間の結晶変換可能回数、すなわちオーバーライト可能回数が多い光記録媒体ほどその信頼性および性能が高いといえる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のCD−RWは、1000回以上のオーバーライト回数がもとめられているにもかかわらず、現実は多くて数百回であり、またDVD−RAMは10000回以上のオーバーライト回数がもとめられているにもかかわらず、現実は多くて数千回であり、所定のオーバーライト回数が得られていないのが現状であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、従来よりも信頼性および性能が高い光記録媒体を得るべく研究を行った結果、
光記録媒体のオーバーライト可能回数は、光記録媒体の相変化記録膜を保護する誘電保護膜に含まれる硫酸根(SO4 )が大きく影響を及ぼし、誘電保護膜に含まれる硫酸根(SO4 )の含有量が少ないほど光記録媒体のオーバーライト可能回数は多くなり、従来の誘電保護膜に含まれる硫酸根(SO4 )の含有量は110〜500ppmであったが、誘電保護膜に含まれる硫酸根(SO4 )の含有量は100ppm以下でなければ前記要求されるオーバーライト可能回数を満たすことができない、などの知見を得たのである。
【0007】
この発明は、かかる知見に基づいて成されたものであって、
(1)硫化亜鉛単体からなる組成の光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定した記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜、
(2)二酸化ケイ素:10〜30mol%を含有し、残りが硫化亜鉛からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定した記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜、
(3)二酸化セリウム:10〜30mol%を含有し、残りが硫化亜鉛からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定した記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜、
(4)二酸化ケイ素および二酸化セリウムの合計を10〜30mol%を含有し、残りが硫化亜鉛からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定した記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜、に特徴を有するものである。
【0008】
光記録媒体誘電保護膜に含まれる硫酸根の含有量が100ppmを越えると、要求されるオーバーライト回数を満たすことができないところから、この発明の光記録媒体誘電保護膜に含まれる硫酸根の含有量は100ppm以下(好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは10ppm以下)とした。なお、二酸化ケイ素または二酸化セリウムの含有量を10〜30mol%に限定することは、一般に知られている組成範囲であるから、その説明は省略する。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施例1〜10
原料粉末として、硫酸根(SO4 )を0.7重量%含有した市販のZnS粉末を用意し、この市販のZnS粉末を表1〜表2に示される条件で焼成することにより硫酸根(SO4 )含有量を減少させ、硫酸根(SO4 )含有量が表1〜表2に示される値のZnS粉末を製造した。さらに原料粉末としてSiO2 粉末およびCeO2 粉末を用意した。
【0010】
前記焼成した硫酸根(SO4 )の少ないZnS粉末に、前記用意したSiO2 粉末およびCeO2 粉末を表1〜表2に示される割合で配合し、ボールミルにて20時間撹拌混合し、得られた混合粉末をカーボンモールドに充填し、真空中、温度:1000℃で2時間保持の条件でホットプレスすることによりホットプレス成形体を作製し、得られたホットプレス成形体を乾式で研磨加工し、直径:200mm、厚さ:6mmの寸法を有する円盤状のターゲットを作製した。得られたターゲットの硫酸根含有量を測定してその値を表1〜表2に示した後、これらターゲットをそれぞれバッキングプレートにろう付けし、これを高周波マグネトロンスパッタリング装置にセットし、
スパッタガス:Ar、
スパッタガス圧力:5×10-3Torr、
スパッタ電力:13.56MHzの高周波電力1500W(約8.5W/cm2 )、の条件でスパッタリングを行って誘電保護膜を形成し、得られた誘電保護膜に含まれる硫酸根の含有量を測定し、その結果を表1〜表2に示した。
【0011】
次に、円盤状のポリカーボネート基板を用意し、この基板の上に真空蒸着によりAl−Cr系合金反射膜を形成し、このAl−Cr系合金反射膜の上に前記ターゲットを用いてスパッタリングを行うことにより厚さ:21μmの誘電保護膜を形成し、この誘電保護膜の上に通常の厚さ:24μmのIn−Ag−Sb−Te系記録膜を形成し、このIn−Ag−Sb−Te系記録膜の上にさらに厚さ:170μmの誘電保護膜を形成することによりCD−RWディスクを作製した。このCD−RWディスクの1点にレーザー光を照射し、記録・消去をオーバーライト不能となるまで繰り返してオーバーライト可能回数を測定し、その結果を表1〜表2に示した。
【0012】
従来例1〜10
さらに、比較のために硫酸根(SO4 )を0.7重量%含有した市販のZnS粉末を焼成すること無くそのまま用い、焼結条件を変えることにより硫酸根(SO4 )含有量の異なったターゲットを作製し、このターゲットおよびこのターゲットを用いて形成した誘電保護膜に含まれる硫酸根の含有量をそれぞれ測定し、その結果を表2〜表3に示した。さらに実施例1〜10と同様にしてCD−RWディスクを作製し、このCD−RWディスクの1点にレーザー光を照射し、記録・消去をオーバーライト不能となるまで繰り返してオーバーライト可能回数を測定し、その結果を表2〜表3に示した。
【0013】
【表1】
【0014】
【表2】
【0015】
【表3】
【0016】
表1〜表3に示される結果から、硫酸根含有量の少ない実施例1〜10のターゲットを用いて作製したCD−RWディスクは、従来例1〜10のターゲットを用いて作製したCD−RWディスクに比べてオーバーライト可能回数が大幅に増加していることが分かる。
【0017】
実施例11〜20
原料粉末として、硫酸根(SO4 )を0.65重量%含有した市販のZnS粉末を用意し、このZnS粉末を表4〜表5に示される条件で焼成することにより表4〜表5に示される硫酸根(SO4 )の少ないZnS粉末を製造した。さらに原料粉末としてSiO2 粉末およびCeO2 粉末を用意した。
【0018】
前記硫酸根(SO4 )の少ないZnS粉末に、前記用意したSiO2 粉末およびCeO2 粉末を表4〜表5に示される割合で配合し、ボールミルにて20時間撹拌混合し、得られた混合粉末をカーボンモールドに充填し、Ar雰囲気中、温度:900℃で3時間保持の条件でホットプレスすることによりホットプレス成形体を作製し、得られたホットプレス成形体を乾式で研磨加工し、直径:200mm、厚さ:6mmの寸法を有する円盤状のターゲットを作製した。得られたターゲットの硫酸根含有量を測定してその結果を表4〜表5に示した後、これらターゲットをそれぞれバッキングプレートにろう付けし、これを高周波マグネトロンスパッタリング装置にセットし、
スパッタガス:Ar、
スパッタガス圧力:5×10-3Torr、
スパッタ電力:13.56MHzの高周波電力1500W(約8.5W/cm2 )、の条件でスパッタを行って誘電保護膜を形成し、得られた誘電保護膜に含まれる硫酸根の含有量を測定し、その結果を表4〜表5に示した。
【0019】
次に、円盤状のポリカーボネート基板を用意し、この基板の上に真空蒸着によりAl−Ti系合金反射膜を形成し、このAl−Ti系合金反射膜の上にターゲットを用いてスパッタを行うことにより厚さ:30μmの誘電保護膜を形成し、この誘電保護膜の上に通常の厚さ:20μmのTe−Ge−Sb系記録膜を形成し、このTe−Ge−Sb系記録膜の上にさらに厚さ:150μmの誘電保護膜を形成することによりDVD−RAMディスクを作製した。このDVD−RAMディスクの1点にレーザー光を照射し、記録・消去をオーバーライト不能となるまで繰り返してオーバーライト可能回数を測定し、その結果を表4〜表5に示した。
【0020】
従来例11〜20
さらに、比較のために硫酸根(SO4 )を0.65重量%含有した通常のZnS粉末を焼成することなくそのまま用い、焼結条件を変えることにより表5〜表6に示される硫酸根(SO4 )含有量の異なったターゲットを作製し、このターゲットに含まれる硫酸根の含有量およびこのターゲットを用いて形成した誘電保護膜に含まれる硫酸根の含有量を測定してその結果を表5〜表6に示した。さらに実施例11〜20と同様にしてDVD−RAMディスクを作製し、このDVD−RAMディスクの1点にレーザー光を照射し、記録・消去をオーバーライト不能となるまで繰り返してオーバーライト可能回数を測定し、その結果を表5〜表6に示した。
【0021】
【表4】
【0022】
【表5】
【0023】
【表6】
【0024】
表4〜表6に示される結果から、硫酸根含有量の少ない実施例11〜20で作製したDVD−RAMディスクは、従来例11〜20で作製したDVD−RAMディスクに比べてオーバーライト可能回数が大幅に増加していることが分かる。
【0025】
【発明の効果】
上述のように、この発明の記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための誘電保護膜は、相変化光ディスクのオーバーライト可能回数を従来よりも大幅に増加させることができ、光メディア産業の発展に大いに貢献し得るものである。
Claims (4)
- 硫化亜鉛単体からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定したことを特徴とする記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜。
- 二酸化ケイ素:10〜30mol%を含有し、残りが硫化亜鉛からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定したことを特徴とする記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜。
- 二酸化セリウム:10〜30mol%を含有し、残りが硫化亜鉛からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定したことを特徴とする記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜。
- 二酸化ケイ素および二酸化セリウムを合計で10〜30mol%を含有し、残りが硫化亜鉛からなる組成を有する光記録媒体誘電保護膜において、硫酸根の含有量を100ppm以下に限定したことを特徴とする記録および消去可能な光記録媒体の相変化記録膜を保護するための光記録媒体誘電保護膜。
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