JP4439325B2 - Phase change recording material and information recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、相変化記録材料及びそれを用いた情報記録用媒体に関する。   The present invention relates to a phase change recording material and an information recording medium using the same.

相変化を利用した記録方法としては、光、電流(ジュール熱)などのエネルギービームもしくはエネルギー流を作用させることで、金属または半導体の結晶構造を可逆的に変化せしめる方法が知られている(例えば、非特許文献1及び特許文献1)。   As a recording method using phase change, a method of reversibly changing the crystal structure of a metal or semiconductor by applying an energy beam or energy flow such as light or current (Joule heat) is known (for example, Non-Patent Document 1 and Patent Document 1).

相変化記録材料を用いた情報記録用媒体の記録手法として現在実用化されているのは、結晶相と非晶質相(アモルファス相)との間での可逆的変化を利用する手法である。具体的には、結晶状態を未記録・消去状態とし、記録時に非晶質(アモルファス)のマークを形成する手法である。通常、記録層を局所的に、融点より高い温度まで加熱し急冷して非晶質のマークを形成する。一方、記録層を概ね融点以下、結晶化温度以上に加熱して徐冷することで、記録層を結晶化温度以上に一定時間保つことで再結晶化を行う。すなわち、一般的には安定的な結晶相と非晶質相との間での可逆的変化を利用し、結晶状態と非晶質状態における物理的パラメーター、例えば、屈折率、電気抵抗、体積、密度変化等の差を検出することで、情報の記録再生を行う。   As a recording technique for an information recording medium using a phase change recording material, a technique that utilizes a reversible change between a crystalline phase and an amorphous phase (amorphous phase) is currently in practical use. Specifically, this is a technique in which the crystal state is set to an unrecorded / erased state, and an amorphous mark is formed during recording. Usually, the recording layer is locally heated to a temperature higher than the melting point and rapidly cooled to form an amorphous mark. On the other hand, recrystallization is performed by heating the recording layer to approximately the melting point or lower and the crystallization temperature or higher and gradually cooling the recording layer to maintain the recording layer or higher for a predetermined time. That is, generally utilizing a reversible change between a stable crystalline phase and an amorphous phase, physical parameters in crystalline and amorphous states, such as refractive index, electrical resistance, volume, Information is recorded and reproduced by detecting a difference in density change or the like.

情報記録用媒体の中でも光学的情報記録用媒体においては、集束光ビームを照射して局所的に生起せしめた結晶状態と非晶質状態との可逆的な変化に伴う反射率変化を利用して記録再生が行われる。このような相変化記録層を有する光学的情報記録用媒体は、可搬性、耐候性、耐衝撃性等に優れた安価な大容量記録媒体として開発及び実用化が進んでいる。例えば、CD−RW、DVD−RW、DVD+RW、DVD−RAMなどの書き換え可能な相変化型の光学的情報記録用媒体(以下、「書き換え可能な相変化型の光学的情報記録用媒体」を、相変化型光ディスク、光ディスク、ディスクという場合がある。)が普及している。更には、青色レーザー使用や対物レンズの高NA化による高密度化、記録パルス波形の改良による高速記録化などの開発が行われている。   Among information recording media, optical information recording media utilize the change in reflectivity associated with the reversible change between a crystalline state and an amorphous state that are locally generated by irradiation with a focused light beam. Recording / reproduction is performed. An optical information recording medium having such a phase change recording layer has been developed and put into practical use as an inexpensive large-capacity recording medium excellent in portability, weather resistance, impact resistance and the like. For example, a rewritable phase change type optical information recording medium (hereinafter referred to as “rewritable phase change type optical information recording medium”) such as CD-RW, DVD-RW, DVD + RW, DVD-RAM, etc. Phase change optical discs, optical discs, and discs may be used). Furthermore, developments such as high density recording by using a blue laser, increasing the density of the objective lens by increasing the NA, and improving the recording pulse waveform are being carried out.

上記相変化記録層の材料としてはカルコゲン系合金が多く用いられる。カルコゲン系合金としては、例えば、GeSbTe系、InSbTe系、GeSnTe系、AgInSbTe系合金が挙げられる。これら合金は、通常、オーバーライト可能な材料でもある。
オーバーライトとは、一旦記録済みの光学的情報記録用媒体に再度記録をする際に、記録前に消去を行うことなくそのまま重ね書きする手法、いわば消去しながら記録する手法である。相変化記録層を有する光学的情報記録用媒体では、記録は通常オーバーライトによって行われるので、消去しながら記録すること(すなわちオーバーライト)を単に記録と称することもある。
As a material of the phase change recording layer, a chalcogen alloy is often used. Examples of the chalcogen-based alloy include GeSbTe-based, InSbTe-based, GeSnTe-based, and AgInSbTe-based alloys. These alloys are also usually overwritable materials.
Overwriting is a method of overwriting as it is without erasing before recording, that is, a method of recording while erasing, when recording on an optical information recording medium that has already been recorded. In an optical information recording medium having a phase change recording layer, since recording is usually performed by overwriting, recording while erasing (that is, overwriting) may be simply referred to as recording.

上記カルコゲン系合金のうち、Sb70Te30共晶点組成を基本として過剰のSbを含むSb70Te30合金を母体とした組成を記録層に用いることにより、結晶化速度を早めて10倍速での高速記録が可能な光学的情報記録用媒体を得ることができる。特に、記録層に過剰のSbを含むSb70Te30共晶点組成にGeを含む組成が好ましい(特許文献2)。 Among the chalcogen alloys, the composition based on the Sb 70 Te 30 alloy containing excess Sb based on the Sb 70 Te 30 eutectic point composition is used for the recording layer, so that the crystallization speed can be increased to 10 times faster. Thus, an optical information recording medium capable of high-speed recording can be obtained. In particular, a composition containing Ge in the Sb 70 Te 30 eutectic point composition containing excess Sb in the recording layer is preferable (Patent Document 2).

Appl.Phys.Lett.,18巻,254−257頁,1971年Appl. Phys. Lett., 18, 254-257, 1971 米国特許3530441号明細書US Pat. No. 3,530,441 特開2001−229537号公報(段落0031)JP 2001-229537 A (paragraph 0031)

近年、情報量の増大に伴い、さらに高速の記録消去再生が可能な光学的情報記録用媒体の開発が望まれている。すなわち、更なる高速結晶化が可能な相変化記録材料を記録層に用いることが必要となる。しかし、上記の相変化記録材料においては、十分な高結晶化が得られる組成にすると光学的情報記録用媒体の信号のノイズが高くなる等の理由により、優れたジッタ特性(記録信号品質)と非晶質マークの保存安定性の両特性を満足することが困難になる傾向にある。この問題は、基準クロック周期15ns以下で情報信号の高速記録消去を行う光学的情報記録用媒体において特に顕著となる。   In recent years, with the increase in the amount of information, it has been desired to develop an optical information recording medium capable of recording / erasing / reproducing at higher speed. That is, it is necessary to use a phase change recording material capable of further high-speed crystallization for the recording layer. However, the above phase change recording material has excellent jitter characteristics (recording signal quality) due to the reason that the noise of the signal of the optical information recording medium becomes high when the composition allows sufficiently high crystallization. It tends to be difficult to satisfy both the storage stability characteristics of the amorphous mark. This problem is particularly noticeable in an optical information recording medium that performs high-speed recording / erasing of an information signal at a reference clock period of 15 ns or less.

例えば、上記過剰のSbを含むSb70Te30共晶点組成にGeを含む組成を(SbTe1−c1−dGeと表した場合に、cの値を大きくし0.9に近づけてSbに対するTe含有比を小さくすることによって結晶化速度を速くすることは可能となる。しかしながら、このとき光学的情報記録用媒体のノイズは大きくなる傾向にあり良いジッタ特性は得られない。また、Ge含有量を少なくするとノイズ上昇は抑えられる傾向にはあるものの非晶質マークの保存安定性が低下する。 For example, when the composition containing Ge in the Sb 70 Te 30 eutectic point composition containing excess Sb is expressed as (Sb c Te 1-c ) 1-d Ge d , the value of c is increased to 0.9 It is possible to increase the crystallization speed by reducing the Te content ratio to Sb close to. However, the noise of the optical information recording medium tends to increase at this time, and good jitter characteristics cannot be obtained. Further, if the Ge content is decreased, the storage stability of the amorphous mark is lowered although the increase in noise tends to be suppressed.

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、高速での記録消去が可能であり、反射率や信号振幅またはジッタ特性などの記録信号特性に優れ、記録信号の保存安定性の高い相変化記録材料、及び前記材料を用いた情報記録用媒体を提供することにある。さらには、情報記録用媒体を長期保存した場合においても記録した信号の反射率等の変化が小さく、信号を記録した情報記録用媒体を長期保存後に、再度オーバーライトを行う場合の記録信号特性に優れた相変化記録材料、及び前記材料を用いた情報記録用媒体を提供することにある。特に、情報記録用媒体の応用の一形態である光学的情報記録用媒体を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to enable recording erasure at high speed, excellent recording signal characteristics such as reflectance, signal amplitude or jitter characteristics, and storage of recorded signals. An object of the present invention is to provide a highly stable phase change recording material and an information recording medium using the material. Furthermore, even when the information recording medium is stored for a long period of time, the change in the reflectance of the recorded signal is small, and the recording signal characteristics when the information recording medium on which the signal is recorded is overwritten again after long-term storage. It is an object to provide an excellent phase change recording material and an information recording medium using the material. In particular, it is an object of the present invention to provide an optical information recording medium which is one form of application of the information recording medium.

本発明者等は、上記実情に鑑み鋭意検討した結果、Sb、In、Sn、Te及びGeの組成が所定の関係式を満たすことにより、高速で記録消去を行ってもジッタ特性等の記録信号品質と非晶質マークの安定性とを両立させることができ、長期保存後に再度オーバーライトを行う場合にも優れた記録信号特性を保持できることを見出して本発明に到達した。   As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the present inventors have found that the recording signals such as jitter characteristics can be obtained even when recording / erasing is performed at a high speed by satisfying a predetermined relational expression of the composition of Sb, In, Sn, Te, and Ge. The present invention has been achieved by finding that both the quality and the stability of the amorphous mark can be achieved, and that excellent recording signal characteristics can be maintained even when overwriting again after long-term storage.

すなわち、本発明においては、請求項1に記載するように、下記一般式(1)で表される組成を主成分とすることを特徴とする相変化記録材料を提供する。   That is, the present invention provides a phase change recording material characterized in that, as described in claim 1, a main component is a composition represented by the following general formula (1).

Ge(InSn1−wTeSb1−x−y−z (1)
(ただし、Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多く、原子数比を表すx、y、z、及びwは下記(i)から(vi)を満たす。
(i)0≦x≦0.30
(ii)0.13≦y−z
(iii)w×y−z≦0.10
(iv)0<z
(v)(1−w)×y≦0.35
(vi)0.35≦1−x−y−z)
本発明の相変化記録材料は、一般式(1)で表される組成を主成分とすることにより、高速で記録消去を行う場合においても、記録信号特性に優れており、記録信号の保存安定性が高く、長期保存後においても、記録した信号の反射率の低下が小さく、再度オーバーライトを行う場合にも優れた記録信号特性を示すことができる。

Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z (1)
(However, the Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content, and x, y, z, and w representing the atomic ratio are as follows. Satisfy (i) to (vi).
(I) 0 ≦ x ≦ 0.30
(Ii) 0.13 ≦ yz
(Iii) w × yz ≦ 0.10
(Iv) 0 <z
(V) (1-w) × y ≦ 0.35
(Vi) 0.35 ≦ 1-xyz)
The phase-change recording material of the present invention has excellent recording signal characteristics even when recording and erasing at high speed by having the composition represented by the general formula (1) as a main component, and the storage stability of the recording signal Even after long-term storage, the recorded signal has a small decrease in reflectance, and excellent recording signal characteristics can be exhibited even when overwriting is performed again.

また、本発明は、請求項2に記載するように、前記一般式(1)においてxが、さらに0<xを満たすことを特徴とする請求項1に記載の相変化記録材料を提供する。
また、本発明は、請求項3に記載するように、前記一般式(1)においてxが、さらにx≦0.07を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の相変化記録材料を提供する。
また、本発明は、請求項4に記載するように、前記一般式(1)においてwが、さらに0<wを満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の相変化記録材料を提供する。
また、本発明は、請求項5に記載するように、前記一般式(1)においてzが、さらに0.08≦zを満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の相変化記録材料を提供する。
また、本発明は、請求項6に記載するように、前記情報記録材料が、結晶状態を未記録状態とし、非晶質状態を記録状態とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の相変化記録材料を提供する。
The present invention provides the phase change recording material according to claim 1, wherein x in the general formula (1) further satisfies 0 <x as described in claim 2.
Further, according to the present invention, as set forth in claim 3, x in the general formula (1) further satisfies x ≦ 0.07. I will provide a.
Further, according to the present invention, as described in claim 4, w in the general formula (1) further satisfies 0 <w. Provide material.
Further, according to the present invention, as described in claim 5, in the general formula (1), z further satisfies 0.08 ≦ z. Provide change recording material.
Further, according to the present invention, as described in claim 6, the information recording material has a crystalline state in an unrecorded state and an amorphous state in a recorded state. A phase change recording material as described above is provided.

また、本発明は、請求項7に記載するように、記録層を有する情報記録用媒体であって、前記記録層が下記一般式(1)で表される組成を主成分とすることを特徴とする情報記録用媒体を提供する。
Ge(InSn1−wTeSb1−x−y−z (1)
(ただし、Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多く、原子数比を表すx、y、z、及びwが下記(i)から(vi)を満たす。
(i)0≦x≦0.30
(ii)0.13≦y−z
(iii)w×y−z≦0.10
(iv)0<z
(v)(1−w)×y≦0.35
(vi)0.35≦1−x−y−z)
また、本発明は、請求項8に記載するように、前記一般式(1)においてxが、さらに0<xを満たすことを特徴とする請求項7に記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項9に記載するように、前記一般式(1)においてxが、さらにx≦0.07を満たすことを特徴とする請求項7又は8に記載の情報記録用媒体を提供する。
In addition, the present invention provides an information recording medium having a recording layer as described in claim 7, wherein the recording layer has a composition represented by the following general formula (1) as a main component. An information recording medium is provided.
Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z (1)
(However, the Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content, and x, y, z, and w representing the atomic ratio are as follows. Satisfy (i) to (vi).
(I) 0 ≦ x ≦ 0.30
(Ii) 0.13 ≦ yz
(Iii) w × yz ≦ 0.10
(Iv) 0 <z
(V) (1-w) × y ≦ 0.35
(Vi) 0.35 ≦ 1-xyz)
In addition, as described in claim 8, the present invention provides the information recording medium according to claim 7, wherein x in the general formula (1) further satisfies 0 <x.
Further, according to the present invention, as described in claim 9, x in the general formula (1) further satisfies x ≦ 0.07. I will provide a.

また、本発明は、請求項10に記載するように、前記一般式(1)においてwが、さらに0<wを満たすことを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項11に記載するように、前記一般式(1)においてzが、さらに0.08≦zを満たすことを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項12に記載するように、前記情報記録用媒体が、結晶状態を未記録状態とし、非晶質状態を記録状態とすることを特徴とする請求項7乃至11のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。

Further, according to the present invention, as described in claim 10, in the general formula (1), w further satisfies 0 <w . Provide media.
Further, according to the present invention, as described in claim 11, z in the general formula (1) further satisfies 0.08 ≦ z . Information according to any one of claims 7 to 10 A recording medium is provided.
Further, according to the present invention, as described in claim 12, the information recording medium has a crystalline state in an unrecorded state and an amorphous state in a recorded state. An information recording medium according to any one of the above is provided.

また、本発明は、請求項13に記載するように、前記情報記録用媒体が、レーザー光で記録を行う光学的情報記録用媒体であることを特徴とする請求項7乃至12のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項14に記載するように、前記光学的情報記録用媒体が前記記録層に接して保護層Aを有し、前記保護層Aが金属酸硫化物及び/又は金属窒化物を含有することを特徴とする請求項13に記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項15に記載するように、前記金属酸硫化物がイットリウムの酸硫化物であり、前記金属窒化物がゲルマニウムを主成分とする合金の窒化物であることを特徴とする請求項14に記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項16に記載するように、前記記録層の両面に接して前記保護層Aが設けられていることを特徴とする請求項14又は15に記載の情報記録用媒体を提供する。
Further, according to the present invention, as described in claim 13, the information recording medium is an optical information recording medium for recording with a laser beam. An information recording medium as described is provided.
According to the present invention, the optical information recording medium has a protective layer A in contact with the recording layer, and the protective layer A is a metal oxysulfide and / or metal nitride. The information recording medium according to claim 13, further comprising an object.
Further, according to the present invention, the metal oxysulfide is an yttrium oxysulfide, and the metal nitride is a nitride of an alloy containing germanium as a main component. An information recording medium according to claim 14 is provided.
Further, according to the present invention, as described in claim 16, the information recording medium according to claim 14 or 15, wherein the protective layer A is provided in contact with both surfaces of the recording layer. provide.

また、本発明は、請求項17に記載するように、レーザー光が入射する側の前記記録層の面に、前記保護層Aが接して設けられてなり、前記保護層Aの膜厚が50nm以下であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項18に記載するように、レーザー光が入射する側の前記記録層の面に、前記保護層Aが接して設けられてなり、さらに前記保護層Aに接して前記記録層と反対側の面に保護層Bが設けられてなり、前記保護層Aの膜厚と前記保護層Bの膜厚との合計膜厚が50nm以下であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
また、本発明は、請求項19に記載するように、前記記録層の膜厚が5nm以上、15nm以下であることを特徴とする請求項14乃至18のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
さらに、本発明は、請求項20に記載するように、前記光学的情報記録用媒体がさらに反射層を有し、前記反射層がAgを主成分とすることを特徴とする請求項13乃至19のいずれかに記載の情報記録用媒体を提供する。
According to the present invention, the protective layer A is provided in contact with the surface of the recording layer on the side where the laser beam is incident, and the thickness of the protective layer A is 50 nm. The information recording medium according to claim 14, wherein the information recording medium is provided as follows.
Further, according to the present invention, the protective layer A is provided in contact with the surface of the recording layer on the side on which laser light is incident, and further in contact with the protective layer A, as described in claim 18. The protective layer B is provided on the surface opposite to the recording layer, and the total thickness of the protective layer A and the protective layer B is 50 nm or less. An information recording medium according to any one of 1 to 16 is provided.
Further, according to the present invention, as described in claim 19, the information recording medium according to any one of claims 14 to 18, wherein the film thickness of the recording layer is 5 nm or more and 15 nm or less. provide.
Furthermore, according to the present invention, as described in claim 20, the optical information recording medium further includes a reflective layer, and the reflective layer contains Ag as a main component. An information recording medium described in any of the above is provided.

本発明によれば、高速での記録消去が可能で、優れた記録信号特性を有し、記録信号の保存安定性が高い相変化記録材料、及び前記材料を用いた情報記録用媒体を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a phase change recording material capable of erasing at a high speed, having excellent recording signal characteristics, and high recording signal storage stability, and an information recording medium using the material. Can do.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
[1]相変化記録材料
[1−1]一般的説明
本発明の相変化記録材料は、下記一般式(1)で表される組成を主成分とすることを特徴としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
[1] Phase change recording material [1-1] General description The phase change recording material of the present invention is characterized by having a composition represented by the following general formula (1) as a main component.

Ge(InSn1−wTeSb1−x―y−z (1)
(ただし、Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多く、原子数比を表すx、y、z、及びwは下記(i)から(vi)を満たす。
(i)0≦x≦0.3
(ii)0.07≦y−z
(iii)w×y−z≦0.1
(iv)0<z
(v)(1−w)×y≦0.35
(vi)0.35≦1−x−y−z)
なお、本発明において、「所定組成を主成分とする」とは、所定組成が含有される材料全体または層全体のうち、前記所定組成の含有量が50原子%以上であることを意味する。本発明の効果を有効に発揮するためには、相変化記録材料全体のうち、上記一般式(1)で表される組成が、好ましくは80原子%以上、より好ましくは90原子%以上、特に好ましくは95原子%以上含有される。
Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z (1)
(However, the Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content, and x, y, z, and w representing the atomic ratio are as follows. Satisfy (i) to (vi).
(I) 0 ≦ x ≦ 0.3
(Ii) 0.07 ≦ yz
(Iii) w × y−z ≦ 0.1
(Iv) 0 <z
(V) (1-w) × y ≦ 0.35
(Vi) 0.35 ≦ 1-xyz)
In the present invention, “having a predetermined composition as a main component” means that the content of the predetermined composition is 50 atomic% or more in the entire material or the entire layer containing the predetermined composition. In order to effectively exert the effects of the present invention, the composition represented by the general formula (1) in the entire phase change recording material is preferably 80 atomic% or more, more preferably 90 atomic% or more, particularly Preferably it contains 95 atomic% or more.

本発明においては、結晶化速度を高めて、高速での記録消去を可能とするために、前記相変化記録材料にSbを主体とする組成を用いる。このため、Sbの含有量は、他のどの原子の含有量よりも多くする。Sbを主体とする理由は、Sbの非晶質は、非常に高速で結晶化できるため、非晶質マークを短時間で結晶化することが可能となるためである。すなわち、Sbを主体とすることで、非晶質状態の記録マークの消去が容易となるのである。   In the present invention, a composition mainly composed of Sb is used for the phase change recording material in order to increase the crystallization speed and enable recording erasure at a high speed. For this reason, the content of Sb is made higher than the content of any other atom. The reason why Sb is mainly used is that the amorphous mark of Sb can be crystallized at a very high speed, so that the amorphous mark can be crystallized in a short time. That is, by using Sb as a main component, the amorphous recording mark can be easily erased.

そして、本発明においては、Sb単独で用いるよりも、非晶質形成を促進させ、かつ非晶質状態の経時安定性を高めるための添加元素をSbと共に併用する。このため、SbとともにGeを用いる。すなわち、Ge含有量が多いと非晶質形成が容易となり、かつ非晶質の経時安定性が高まるようになる。そして、本発明者等の検討によれば、記録された媒体を長期保存した後、オーバーライトを行う場合の記録信号特性も、Ge含有量に関係していることがわかった。   In the present invention, an additive element for promoting amorphous formation and improving the temporal stability of the amorphous state is used together with Sb, rather than using Sb alone. For this reason, Ge is used together with Sb. That is, when the Ge content is large, amorphous formation is facilitated, and amorphous stability over time is increased. According to the study by the present inventors, it has been found that the recording signal characteristic when overwriting is performed after the recorded medium is stored for a long period of time is also related to the Ge content.

また、本発明はSb主体の相変化記録材料において、In及び/又はSnの合計量とTeの合計量とを所定の関係とする。   In the Sb-based phase change recording material according to the present invention, the total amount of In and / or Sn and the total amount of Te have a predetermined relationship.

ここで、Sbを主体として用いる相変化記録材料としては、前述のSb70Te30共晶点組成に過剰のSbを含み、さらに10原子%程度のGeを含む組成が知られている。本発明においては、上記従来の組成(以下従来SbTe共晶系組成という場合がある。)に対し、所定の関係を満たすようにIn及び/又はSnを多量に添加した材料と考えることができる。InまたはSnを添加した従来SbTe共晶系組成においては、結晶粒界ノイズによるジッタ等の悪化を多少抑制できる傾向にあるが、結晶状態の反射率が小さくなって結晶と非晶質の反射率差(信号振幅)が小さくなる傾向にある。特に、Inの含有量が多い場合には、結晶状態の反射率が経時的に低下する現象が観察される。これは、Inの含有量が多くなると、本来安定であるはずの結晶状態が不安定な準安定相を形成している可能性を示すものと考えられる。 Here, as a phase change recording material using Sb as a main component, a composition containing excess Sb in the above-described Sb 70 Te 30 eutectic point composition and further containing about 10 atomic% Ge is known. In the present invention, it can be considered as a material in which a large amount of In and / or Sn is added so as to satisfy a predetermined relationship with respect to the above-described conventional composition (hereinafter sometimes referred to as a conventional SbTe eutectic composition). In the conventional SbTe eutectic composition to which In or Sn is added, there is a tendency that the deterioration of jitter and the like due to crystal grain boundary noise can be suppressed to some extent, but the reflectivity of the crystal and the amorphous state decreases as the reflectivity of the crystal state decreases. The difference (signal amplitude) tends to be small. In particular, when the content of In is large, a phenomenon in which the reflectance in the crystalline state decreases with time is observed. This is considered to indicate that when the In content increases, the crystal state, which should be stable originally, may form an unstable metastable phase.

また、In、Snを含む従来SbTe共晶系組成においては、繰り返しオーバーライト回数の増大により、非晶質化の性能(非晶質状態の形成の容易さ、形成された非晶質状態の保存安定性等)および結晶化速度(以下、相変化性能の変化と称する場合がある。)が変化する傾向があった。この原因としては、In又はSnとTeとが、繰り返しオーバーライトの過程において繰り返し溶融・冷却状態となることによって、金属間化合物(Te化物)を形成して偏析を起こし、合金としての性質が変化するためと推測される。この相変化性能の変化は、より高密度・高記録線速度でのオーバーライト記録を実現する場合には、一層深刻な問題となる。このため、従来SbTe共晶系組成においては、In又はSnは微量(多くても10原子%程度)しか添加できないと考えられていた。特に、In又はSnは、Teに対して半分程度以下しか添加できないと考えられていた。実際、特開平10−326436号公報や特開2002−79757号公報等における実施例等の記載からもわかるように、従来SbTe共晶系組成におけるInやSnの添加量は、10原子%より少なくなっている。また、InやSnの含有量は、Teより大幅に少ない。   In addition, in the conventional SbTe eutectic composition containing In and Sn, the performance of amorphization (easiness of formation of amorphous state, preservation of formed amorphous state) is increased by increasing the number of repeated overwriting. Stability and the like) and crystallization speed (hereinafter sometimes referred to as phase change performance change) tended to change. The cause of this is that In or Sn and Te are repeatedly melted and cooled in the process of repeated overwriting, forming an intermetallic compound (Te compound), causing segregation, and changing the properties of the alloy. Presumed to be. This change in phase change performance becomes a more serious problem when overwriting recording at higher density and higher recording linear velocity is realized. For this reason, in the conventional SbTe eutectic composition, it was thought that In or Sn could be added only in a trace amount (about 10 atomic% at most). In particular, it was thought that In or Sn could be added only about half or less of Te. In fact, as can be seen from the description of Examples in JP-A-10-326436 and JP-A-2002-79757, the amount of In and Sn added in the conventional SbTe eutectic composition is less than 10 atomic%. It has become. In addition, the content of In and Sn is significantly less than Te.

このように、従来SbTe共晶系組成におけるIn、Sn等の添加は、主成分であるSbTe共晶系組成への付加的な改善効果を目的としていた経緯もあり、少ない添加量の範囲における検討が行われていた。このため、In、Snの含有量は、Teと同様の含有量に近づけたときに現れる種種の弊害を確認したところまでしか検討が行われず、Teの含有量を超えてIn、Snを積極的に含有させる必要性は生じなかったものと考えられる。
ところが、本発明者等の検討によれば、Teに対してIn及び/又はSnの含有量を大幅に増やすと、かえって、結晶状態の反射率が大きくなって結晶と非晶質の反射率差(信号振幅)が再び大きくなることがわかった。そして、Teに対してIn及び/又はSnの含有量を大幅に増やすと、反射率の経時変化も少ないということがわかった。しかも、このとき高速での記録信号特性と非晶質状態の安定性との両立も可能となることもわかった。
As described above, the conventional addition of In, Sn, etc. in the SbTe eutectic composition has the purpose of further improving the SbTe eutectic composition, which is the main component. Was done. For this reason, the content of In and Sn has been studied only up to the point where the harmful effects of various species appearing when approaching the same content as Te are confirmed, and the In and Sn contents are positively exceeded beyond the Te content. It is considered that there was no need for inclusion in.
However, according to the study by the present inventors, when the content of In and / or Sn with respect to Te is significantly increased, the reflectance in the crystalline state becomes larger, and the difference in reflectance between the crystal and the amorphous state is increased. It was found that (signal amplitude) increased again. Then, it was found that when the content of In and / or Sn is significantly increased with respect to Te, the change in reflectance with time is small. Moreover, it has been found that at this time, it is possible to achieve both high-speed recording signal characteristics and stability in the amorphous state.

すなわち、高速オーバーライトの実現のために結晶化速度を高めることを目的として、Sb/Te比を大きく(特にSb/Te比が4を超えるように)すると、結晶粒界ノイズが高くなってジッタ等の信号品質が悪化してく傾向と、非晶質状態の経時安定性の低下(室温での長時間の保存で非晶質状態が結晶化する)と、が観察される。しかしながら、Teに対してIn及び/又はSnの含有量を大幅に増やすと、上記いずれの問題をも解決できる見通しが立った。例えば、非晶質状態の安定性については、通常の室温近傍での保存条件における、非晶質状態の安定性が非常に高くなることがわかった。
また、繰り返しオーバーライトを行う際に発生する相変化性能の変化は、繰り返しオーバーライトを行った際に発生するTe化合物の偏析によるものと推測される。このため、In,Snの多量の添加は、上記Te化合物の偏析の問題を一層悪化させると通常考えられる。しかしながら、本発明者らの検討によれば、このような考えに反して、Teに対してIn及び/又はSnの含有量を大幅に増やすと、繰り返しオーバーライトによる相変化性能の変化が抑制されることがわかった。
That is, when the Sb / Te ratio is increased (especially when the Sb / Te ratio exceeds 4) for the purpose of increasing the crystallization speed in order to realize high-speed overwrite, the crystal grain boundary noise increases and jitter is increased. The tendency of the signal quality to deteriorate and the deterioration of the temporal stability of the amorphous state (the amorphous state crystallizes after long-term storage at room temperature) are observed. However, when the content of In and / or Sn is significantly increased with respect to Te, it is expected that any of the above problems can be solved. For example, regarding the stability of the amorphous state, it has been found that the stability of the amorphous state becomes very high under normal storage conditions near room temperature.
In addition, the change in the phase change performance that occurs during repeated overwriting is presumed to be due to segregation of the Te compound that occurs during repeated overwriting. For this reason, it is generally considered that the addition of a large amount of In and Sn further exacerbates the problem of segregation of the Te compound. However, according to the study by the present inventors, contrary to this idea, when the content of In and / or Sn is significantly increased with respect to Te, the change in phase change performance due to repeated overwriting is suppressed. I understood that.

In,Sn,Sb,TeさらにはGeがそれぞれ所定の関係を満たす本発明の相変化記録材料は、SbTe共晶組成に単に添加元素を加えたものと考えることはできない。なぜなら、上記相変化記録材料の相状態は、非常に複雑であることが予想され、上記繰り返しオーバーライトにおける偏析の現象の有無についても明らかではないからである。但し、本発明の相変化記録材料に対して繰り返しオーバーライトを行った際の結晶化速度の安定化(結晶化速度の変化の抑制)は、以下に示す2つのメカニズムのいずれかによって達成されるものと考えられる。つまり、第1のメカニズムは、本発明の相変化記録材料においては、特定の組成範囲において準安定であるにせよ比較的安定な固溶状態が形成されるため、相変化記録材料の偏析自体が発生しにくくなることによって、相変化性能の変化が抑制されるというメカニズムである。また、第2のメカニズムは、偏析が発生したとしても偏析する相が特定組成比の相に限定され、この特定組成比の相が結晶化速度等に悪影響を及ぼさないために、相変化性能の変化が抑制されるというメカニズムである。
以上より、本発明においては、Te含有量とIn及び/又はSnの含有量とを所定の範囲に制御することが重要となる。
The phase change recording material of the present invention in which In, Sn, Sb, Te and Ge each satisfy a predetermined relationship cannot be considered as a simple addition of an additive element to the SbTe eutectic composition. This is because the phase state of the phase change recording material is expected to be very complicated, and it is not clear whether segregation occurs in the repeated overwriting. However, stabilization of crystallization speed (suppression of change in crystallization speed) when repeated overwriting is performed on the phase change recording material of the present invention is achieved by one of the following two mechanisms. It is considered a thing. That is, the first mechanism is that, in the phase change recording material of the present invention, a relatively stable solid solution state is formed although it is metastable in a specific composition range. This is a mechanism in which the change in phase change performance is suppressed by being less likely to occur. Further, the second mechanism is that even if segregation occurs, the phase to be segregated is limited to a phase having a specific composition ratio. It is a mechanism that changes are suppressed.
From the above, in the present invention, it is important to control the Te content and the In and / or Sn content within a predetermined range.

本発明において、Teの含有量とIn及び/又はSnの含有量とを制御することが重要な理由は、もうひとつある。すなわち、本発明の中心的組成は、Sbが主体のGeSbSn系材料またはGeInSb系材料にTeを添加した材料と考えることもできる。In、Teは、非晶質マーク形成を容易にし、かつ、形成された非晶質マーク形状の端のゆらぎを少なくする元素である。このため、これら元素を用いることにより、本発明を光学的情報記録用媒体に適用した場合におけるマーク長記録でのジッタを低くすることができる。また、Teは繰り返し記録耐久性を高める。しかし、Teの添加によっても結晶状態の反射率が小さくなって結晶と非晶質の反射率差(信号振幅)が小さくなる傾向にあるため、Teの添加量を制御することが重要となる。本発明者等の検討によれば、Te含有量とIn含有量及びSn含有量の合計量との関係を所定の範囲に設定することにより、Te添加による結晶状態の反射率や信号振幅の低下が抑えられることがわかった。そして、Te含有量とIn含有量及びSn含有量の合計量との関係を所定の範囲に設定することにより、高速記録した場合の短時間での再結晶化による非晶質マーク(記録信号)の消去と保存時の非晶質マーク(記録信号)の安定性との両立が可能となる。さらに、Te含有量とIn含有量及びSn含有量の合計量との関係を所定の範囲に設定することにより、マーク形状のゆらぎによるノイズ(光学的情報記録用媒体に適用した場合のマーク長記録でのジッタ)が少ない非晶質マークの形成が可能となる。   In the present invention, there is another reason why it is important to control the Te content and the In and / or Sn content. That is, the central composition of the present invention can be considered as a material in which Te is added to a GeSbSn-based material or GeInSb-based material mainly composed of Sb. In and Te are elements that facilitate the formation of an amorphous mark and reduce the fluctuation of the end of the formed amorphous mark shape. Therefore, by using these elements, it is possible to reduce the jitter in mark length recording when the present invention is applied to an optical information recording medium. Te also increases the durability of repeated recording. However, the addition of Te tends to reduce the reflectance in the crystalline state and the reflectance difference (signal amplitude) between the crystal and the amorphous state. Therefore, it is important to control the amount of Te added. According to the study by the present inventors, the reflectance of the crystalline state and the signal amplitude decrease due to the addition of Te by setting the relationship between the Te content and the total amount of the In content and the Sn content within a predetermined range. Was found to be suppressed. Then, by setting the relationship between the Te content and the total amount of In content and Sn content within a predetermined range, an amorphous mark (recording signal) by recrystallization in a short time when recording at high speed Erasure and stability of the amorphous mark (recording signal) during storage can be achieved. Furthermore, by setting the relationship between the Te content and the total amount of In content and Sn content within a predetermined range, noise due to fluctuations in the mark shape (mark length recording when applied to an optical information recording medium) It is possible to form amorphous marks with less jitter.

また、In含有量が多いと長期保存によって、相変化型ディスクの結晶状態の反射率が低下する傾向にある。これは、準安定な結晶状態が形成されその結晶構造が微妙に変化するためと考えられる。上記反射率の低下量は、初期の結晶状態の反射率の10%以上に及ぶことがある。このような結晶状態の経時的変化は、光学的特性のみならず、他の物理的特性、たとえば電気的特性にも変化を及ぼすものと考えられる。従って、上記結晶状態の経時的変化は、記録された情報の保存安定性を低下させる原因となる。
しかし、本発明者等の検討によれば、In含有量がある程度多い場合であってもInとTeの含有量の関係を規定することにより長期保存による上記反射率の低下を小さくできることがわかった。
Further, when the In content is large, the reflectance of the crystal state of the phase change disk tends to decrease due to long-term storage. This is presumably because a metastable crystal state is formed and the crystal structure slightly changes. The amount of decrease in the reflectance may reach 10% or more of the reflectance in the initial crystalline state. Such a change in the crystalline state over time is considered to change not only the optical characteristics but also other physical characteristics such as electrical characteristics. Therefore, the change in the crystalline state with time causes a decrease in the storage stability of the recorded information.
However, according to the study by the present inventors, it has been found that even if the In content is large to some extent, the decrease in reflectance due to long-term storage can be reduced by defining the relationship between the In and Te contents. .

すなわち、記録層組成を調整することにより、高速での記録信号特性に優れ、かつ結晶状態および非晶質状態の安定性に優れる情報記録用媒体を得ることができる。このため、両状態の物理特性差に由来する光学特性や電気特性等の安定性に優れ、さらには、記録された媒体を長期保存した後、オーバーライトを行う場合の記録信号特性にも優れる情報記録用媒体を得ることができるのである。   That is, by adjusting the recording layer composition, an information recording medium having excellent recording signal characteristics at high speed and excellent stability in the crystalline state and the amorphous state can be obtained. For this reason, it is excellent in stability such as optical characteristics and electrical characteristics derived from the physical characteristic difference between both states, and also in recording signal characteristics when overwriting after storing the recorded medium for a long time. A recording medium can be obtained.

なお、本発明においては、相変化記録材料が、結晶状態を未記録状態とし、非晶質状態を記録状態とすることが好ましい。これは、本発明の相変化記録材料の非晶質状態中に結晶核が多く存在しないと推測されるためである。つまり、非晶質状態を未記録としてこの非晶質状態の中に結晶状態のマークを形成する場合においては、結晶核が多く存在するような相変化記録材料を用いることが好ましい。なぜなら、相変化記録材料中に結晶核が多く存在すれば、結晶状態のマークの形状が結晶核の位置に影響されることがなくなるためである。一方、上述の通り、本発明における相変化記録材料中には結晶核が多数存在しないため、非晶質状態を未記録状態とし、非晶質状態の中に結晶状態の記録マークを形成するよりは、結晶状態を未記録状態とし、結晶状態の中に非晶質状態の記録マークを形成する方が、良好な記録を行いやすくなる。
以下、各元素含有量と特性との関係を詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、各元素(特にIn及びSn)の添加効果は、主として光学的特性の観点から述べられている。しかし、光学的特性として観察される結晶状態と非晶質状態との反射率差、及びこの反射率差の経時的安定性は、同時に、電気的特性等から見た結晶状態と非晶質状態の特性差や安定性(したがって記録信号の振幅やSN比の大きさやその安定性)にも影響を及ぼすと考えられる。また、光学特性として把握される結晶粒界での散乱によるノイズは、電気的にも結晶粒界における電子の散乱によるノイズとして観測されるものと考えられる。このため、以下における光学特性の観点からの説明は、電気的特性においても同様に適用できるものと考えられる。
In the present invention, it is preferable that the phase change recording material has a crystalline state in an unrecorded state and an amorphous state in a recorded state. This is because it is presumed that there are not many crystal nuclei in the amorphous state of the phase change recording material of the present invention. That is, when an amorphous state is not recorded and a crystal state mark is formed in the amorphous state, it is preferable to use a phase change recording material having many crystal nuclei. This is because if there are many crystal nuclei in the phase change recording material, the shape of the mark in the crystalline state will not be affected by the position of the crystal nuclei. On the other hand, as described above, since many crystal nuclei are not present in the phase change recording material of the present invention, the amorphous state is set to the unrecorded state, and the crystalline state recording mark is formed in the amorphous state. In this case, it is easier to perform good recording when the crystalline state is set to the unrecorded state and the amorphous state recording mark is formed in the crystalline state.
Hereinafter, the relationship between the content of each element and the characteristics will be described in detail.
In the following description, the effect of adding each element (particularly In and Sn) is described mainly from the viewpoint of optical characteristics. However, the difference in reflectivity between the crystalline state and the amorphous state observed as optical characteristics, and the stability over time of this difference in reflectivity, at the same time, the crystalline state and the amorphous state viewed from the electrical characteristics etc. It is considered that this also affects the characteristic difference and stability of the recording medium (and therefore the amplitude of the recording signal, the size of the SN ratio, and its stability). Further, it is considered that noise due to scattering at the crystal grain boundary, which is grasped as optical characteristics, is electrically observed as noise due to electron scattering at the crystal grain boundary. For this reason, it is considered that the following description from the viewpoint of the optical characteristics can be similarly applied to the electrical characteristics.

(Sb、式(vi))
Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多い。すなわち、本発明の記録材料はSbを主体とする。Sb自体は、非晶質状態を短時間で結晶化させるのに有効であるが、非晶質形成能が低くかつ非晶質状態も不安定となる傾向があるため、後述の添加元素とあわせて用いる必要がある。Sbの含有量が多ければ、結晶化速度が高まる。特に、短時間での結晶化が必要な高速記録においては、Sb含有量を相対的に高める。具体的には、Sb含有量は35原子%以上であり他の含有元素のどれよりも含有量が多い。本発明の効果を十分に得るためにはSb含有量は40原子%以上であることが好ましく、45原子%以上であることがより好ましい。
また、本発明においては、Sb/Te比を制御することも重要である。高速記録を行う観点から、Sb/Te比は、通常2.3以上、好ましくは3以上、より好ましくは4以上とする。一方、高速記録特性と高速記録特性以外の特性とのバランスから、Sb/Te比は、通常9.5以下、好ましくは9以下とする。
(Sb, formula (vi))
The Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content. That is, the recording material of the present invention is mainly composed of Sb. Sb itself is effective for crystallizing the amorphous state in a short time, but has a low ability to form an amorphous state and tends to be unstable, so that it can be combined with an additive element described later. Need to be used. If there is much content of Sb, the crystallization speed will increase. In particular, in high-speed recording that requires crystallization in a short time, the Sb content is relatively increased. Specifically, the Sb content is 35 atomic% or more, which is higher than any of the other contained elements. In order to sufficiently obtain the effects of the present invention, the Sb content is preferably 40 atomic% or more, and more preferably 45 atomic% or more.
In the present invention, it is also important to control the Sb / Te ratio. From the viewpoint of performing high-speed recording, the Sb / Te ratio is usually 2.3 or more, preferably 3 or more, more preferably 4 or more. On the other hand, the Sb / Te ratio is usually 9.5 or less, preferably 9 or less, from the balance between the high-speed recording characteristics and characteristics other than the high-speed recording characteristics.

(Sn、式(ii)、(v))
Sn含有量が結晶状態の反射率や結晶と非晶質の反射率差(信号振幅)に与える影響と、In含有量が結晶状態の反射率や結晶と非晶質の反射率差(信号振幅)に与える影響とはほぼ同等である。このため、相変化記録材料にはSn又はInの一方を含有させる。そして、Sn含有量とIn含有量との合計を、Te量より一定量の範囲内で多くすることにより結晶の反射率や信号振幅を大きくできる。一方、Te含有量が多くなると結晶の反射率や信号振幅が低下する。したがって、所望する結晶状態の反射率及び信号振幅を得るためには、Sn及び/又はInの含有量とTeの含有量との関係を制御することが重要となる。
(Sn, formula (ii), (v))
The influence of Sn content on the reflectivity in the crystalline state and the difference in reflectance between the crystal and the amorphous phase (signal amplitude), and the In content on the reflectance in the crystalline state and the difference in reflectance between the crystalline and amorphous phase (signal amplitude) ) Has almost the same effect. For this reason, the phase change recording material contains either Sn or In. And the reflectance of a crystal | crystallization and a signal amplitude can be enlarged by making the sum total of Sn content and In content within the range of fixed amount from Te amount. On the other hand, when the Te content increases, the reflectance and signal amplitude of the crystal decrease. Therefore, in order to obtain a desired crystal state reflectance and signal amplitude, it is important to control the relationship between the Sn and / or In content and the Te content.

このため、上記一般式(1)における(y−z)の値は0.07以上とし、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.13以上、特に好ましくは0.15以上とする。yの値が大きくなると最適パワーが小さくなり好ましい。   For this reason, the value of (yz) in the general formula (1) is 0.07 or more, preferably 0.1 or more, more preferably 0.13 or more, and particularly preferably 0.15 or more. A larger value of y is preferable because the optimum power decreases.

また、Snが多すぎる場合には、特に光学的情報記録用媒体に適用した場合の非晶質マークの境界形状がゆらぐ傾向にあるか、又は、結晶粒界によると思われるジッタ特性が悪化する傾向にあるため、上記一般式(1)における(1−w)×yの値は、0.35以下とし、好ましくは0.3以下とする。したがって、Teを多く含有させる場合、信号振幅を制御する観点からIn含有量とSn含有量との合計を多くする必要があるが、ジッタ特性を考慮するとSnはあまり多くすることができないため、Teの含有量を多くするときは、Snに加えInも含むようにすることが好ましくなる。具体的には、Snを35原子%を超えて含有させないとTeによる結晶の反射率や信号振幅の低下を抑えきれないほどTe含有量を多くするような場合は、Inを含有させればよい。   Further, when Sn is too much, the boundary shape of the amorphous mark particularly when applied to an optical information recording medium tends to fluctuate, or the jitter characteristic which seems to be due to the crystal grain boundary deteriorates. Because of this tendency, the value of (1-w) × y in the general formula (1) is set to 0.35 or less, preferably 0.3 or less. Therefore, in the case where a large amount of Te is contained, it is necessary to increase the sum of the In content and the Sn content from the viewpoint of controlling the signal amplitude. However, considering the jitter characteristics, Sn cannot be increased so much. When the content of is increased, it is preferable to contain In in addition to Sn. Specifically, in the case where the Te content is increased so that the decrease in reflectance and signal amplitude of crystals due to Te cannot be suppressed unless Sn is contained in excess of 35 atomic%, In may be included. .

(In、式(iii))
Inを用いることにより、結晶状態の反射率や結晶と非晶質との反射率差(信号振幅)を大きくすることができるため、本発明においては、記録層に含有させる元素としてInを用いることが好ましい。
Inを用いることにより、結晶状態の反射率や結晶と非晶質の反射率差(信号振幅)を大きくすることができる上、Snに比べてジッタ特性への影響を少なくできるという利点がある。Inは、Sn、Teよりは、結晶粒界ノイズを低下させる機能があるものと推定される。一方で、Inは準安定結晶状態に由来すると思われる、長期保存による反射率の低下を引き起こす。これに対し、Teは長期保存による反射率低下を抑える傾向にある。したがって、長期保存における光学的情報記録用媒体の反射率の低下を抑制する観点から、In含有量とTe含有量とを所定の関係とすることが重要となる。本発明者等は、様々な記録層組成をもつ光学的情報記録用媒体を作製し調べた結果、In含有量をTe含有量に対して多くしすぎると長期保存による反射率の低下が発生することを見出した。すなわち、上記一般式(1)において、(In含有量−Te含有量)の値を所定の範囲内とすることで、長期保存による反射率の低下を抑制できるようになる。具体的には、上記一般式(1)におけるw×y−zの値が小さいと長期保存による反射率の低下率が小さくなるので、w×y−zの値は0.1以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、0以下とすることがさらに好ましい。ここで、w×y−z=0はIn含有量とTe含有量とが同一となることを意味する。したがって、In含有量がTe含有量と同一か、又はIn含有量がTe含有量よりも少ないことが本発明では更に好ましいのである。
(In, formula (iii))
By using In, the reflectance in the crystalline state and the difference in reflectance (signal amplitude) between the crystal and the amorphous can be increased. Therefore, in the present invention, In is used as an element to be included in the recording layer. Is preferred.
By using In, it is possible to increase the reflectivity in the crystal state and the difference in reflectivity between the crystal and the amorphous material (signal amplitude), and to reduce the influence on the jitter characteristics compared to Sn. In is presumed to have a function of reducing crystal grain boundary noise than Sn and Te. On the other hand, In causes a decrease in reflectance due to long-term storage, which seems to be derived from a metastable crystalline state. In contrast, Te tends to suppress a decrease in reflectance due to long-term storage. Therefore, it is important that the In content and the Te content have a predetermined relationship from the viewpoint of suppressing a decrease in the reflectance of the optical information recording medium during long-term storage. As a result of producing and investigating optical information recording media having various recording layer compositions, the present inventors have found that if the In content is excessively increased with respect to the Te content, the reflectance decreases due to long-term storage. I found out. That is, in the above general formula (1), by setting the value of (In content−Te content) within a predetermined range, it is possible to suppress a decrease in reflectance due to long-term storage. Specifically, if the value of w × yz in the above general formula (1) is small, the rate of decrease in reflectance due to long-term storage is small, so the value of w × yz is preferably 0.1 or less, 0.05 or less is more preferable, and 0 or less is more preferable. Here, w × yz = 0 means that the In content and the Te content are the same. Therefore, it is more preferable in the present invention that the In content is the same as the Te content or the In content is smaller than the Te content.

このように長期保存による反射率低下をなるべく小さくしようとすると、InをTeに対して過度に多く含有させることができないので、前述の関係式0.07≦y−zを満たすためには、本発明の相変化記録材料中にInに加えSnも含むようにすることが好ましい。具体的には、w×y−z<0.07となった場合には、Inに加えSnも含有させないと0.07≦y―zを満たすことができなくなる。また、Snを含有させずにInとTeの含有量を多くすると高速記録に適した結晶化速度を得にくくなるという点でもInとSnの両方を含有することが好ましくなる。すなわち、0<w<1とするのが好ましい。
なお、Inが過度に多いと、情報記録用媒体の長期保存における信号品質が劣化する傾向(例えば、情報記録用媒体を光学的情報記録用媒体として用いる場合における長期保存における反射率が低下する傾向)にある。また、Snを含まずInを多くするとIn−Sb系で見られる低反射率の安定結晶層が出現する場合がある。このため、In含有量すなわちw×yの値は、0.35以下とすることが好ましい。
In order to reduce the reflectivity decrease due to long-term storage as much as possible, In cannot be contained excessively with respect to Te. Therefore, in order to satisfy the above-described relational expression 0.07 ≦ yz, The phase change recording material of the invention preferably contains Sn in addition to In. Specifically, when w × yz <0.07, 0.07 ≦ yz cannot be satisfied unless Sn is contained in addition to In. In addition, it is preferable to contain both In and Sn from the viewpoint that increasing the contents of In and Te without containing Sn makes it difficult to obtain a crystallization speed suitable for high-speed recording. That is, 0 <w <1 is preferable.
If In is excessively large, the signal quality of the information recording medium during long-term storage tends to deteriorate (for example, the reflectance during long-term storage tends to decrease when the information recording medium is used as an optical information recording medium). )It is in. Further, when In is increased without containing Sn, a stable crystal layer with a low reflectance, which is seen in the In—Sb system, may appear. For this reason, the In content, that is, the value of w × y is preferably set to 0.35 or less.

(Te、式(iv))
本発明の相変化記録材料においてはTeを含有させる。
本発明の相変化材料は、SbをSb70Te30より過剰に含むSbTe共晶系を基本としてその相変化性能を発揮しているので、Teは必須元素となる。
TeはSbと結合して繰り返し記録における相変化性能を安定させ繰り返し記録耐久性を向上させることができる。また、Teは、本発明の相変化記録材料を用いた情報記録用媒体を長時間保存した後での、消去性能の維持(結晶化速度の維持)とそれにともなう繰り返し記録耐久性の改善に効果がある。
なお、Teを含有させた場合において、他の特性の改善を目的としてIn、Sn等を添加すると、InやSnがTeと化合物を形成して偏析を生じうる可能性がある。しかし、基本的な相変化性能を維持するためには、TeはSbとともに必須の元素である。すなわち、本発明の相変化記録材料にInやSnを用いる場合においても、Teを除外することはできず、かつ、SbTe2元系の組成において特性をさらに改良するためには、InやSnを含有させざるを得ない。したがって、Teに対して、In、Sn量を特定の範囲で含有させることによって、偏析の悪影響を無視できる程度に抑制した点に本発明の重要な意義の一つがある。
このためTe含有量はある程度多くすることが好ましいが、上述のとおり、In及び/又はSnとTeとの関係、及びInとTeとの関係を所定の範囲内に制御する必要がある。具体的には、上記一般式(1)におけるTeの含有量を示すzを、0<zとするが、好ましくは0.01≦z、より好ましくは0.05≦z、さらに好ましくは0.08≦z、特に好ましくは0.1≦z、最も好ましくは0.1<zとする。
(Te, formula (iv))
The phase change recording material of the present invention contains Te.
Since the phase change material of the present invention exhibits its phase change performance based on the SbTe eutectic system containing Sb in excess of Sb 70 Te 30 , Te is an essential element.
Te can combine with Sb to stabilize the phase change performance in repeated recording and improve repeated recording durability. Further, Te is effective in maintaining the erasing performance (maintaining the crystallization speed) and improving the repeated recording durability accompanying the storage of the information recording medium using the phase change recording material of the present invention for a long time. There is.
When Te is contained, if In, Sn, or the like is added for the purpose of improving other characteristics, In or Sn may form a compound with Te and segregation may occur. However, in order to maintain basic phase change performance, Te is an essential element together with Sb. That is, even when In or Sn is used for the phase change recording material of the present invention, Te cannot be excluded, and in order to further improve the characteristics in the SbTe binary composition, In or Sn is contained. I have to do it. Therefore, there is one of the important meanings of the present invention in that the adverse effects of segregation are suppressed to a negligible level by including the amounts of In and Sn in a specific range with respect to Te.
For this reason, the Te content is preferably increased to some extent, but as described above, the relationship between In and / or Sn and Te and the relationship between In and Te must be controlled within a predetermined range. Specifically, z representing the Te content in the general formula (1) is 0 <z, preferably 0.01 ≦ z, more preferably 0.05 ≦ z, and still more preferably 0.8. 08 ≦ z, particularly preferably 0.1 ≦ z, and most preferably 0.1 <z.

Te含有量を表わすzは通常0.29未満となるが、これは上記一般式(1)に規定された他の関係式により必然的に決まる値である。上述のようにIn、Teはある程度含有量を多くすることが好ましいが、特にTeは結晶化速度を遅くするはたらきがあるため、高速記録に適した結晶化速度を得るためにはTe含有量を表わすzは、0.25以下とすることが好ましく、0.20以下とすることがより好ましい。   Although z representing Te content is usually less than 0.29, this is a value inevitably determined by another relational expression defined in the above general formula (1). As described above, it is preferable to increase the content of In and Te to some extent. However, since Te has a function of slowing down the crystallization speed, the Te content is required to obtain a crystallization speed suitable for high-speed recording. Z represented is preferably 0.25 or less, and more preferably 0.20 or less.

(Ge、式(i))
本発明においては、結晶化速度を調整するため、Geを用いることができる。すなわち、Geは、反射率、信号振幅(結晶と非晶質との反射率差)、媒体の長期保存による反射率低下等の特性には大きくは関係しない。このため、Geは、使用したい記録条件に適した結晶化速度を得るために用いることができる。Geが多くなると結晶化速度は遅くなるため、例えばより高速記録用の情報記録用媒体ではGe含有量を少なくし、結晶化速度を調整することもできる。ただし、結晶化速度は他の元素含有量にも関係し、Sb、Snが多くなると結晶化速度は速くなり、In、Teが多くなると結晶化速度は遅くなる。したがって、前述の諸特性を考慮してGe以外の元素の含有量比を決めた後、Geの含有量を調整することにより記録条件に応じた結晶化速度の調整を行うことが好ましい。Ge含有量が多すぎると結晶化速度は遅くなりすぎるので、上記一般式(1)におけるxは0.3以下とし、好ましくは0.25以下とし、より好ましくは0.2以下とする。なお、含有量が結晶化速度に与える影響は、GeとTeが特に大きい。
(Ge, formula (i))
In the present invention, Ge can be used to adjust the crystallization speed. That is, Ge is not greatly related to characteristics such as reflectivity, signal amplitude (reflectance difference between crystal and amorphous), and reflectivity decrease due to long-term storage of the medium. For this reason, Ge can be used to obtain a crystallization rate suitable for the recording conditions to be used. Since the crystallization speed decreases as the Ge content increases, for example, in an information recording medium for higher speed recording, the Ge content can be reduced and the crystallization speed can be adjusted. However, the crystallization rate is also related to the content of other elements, and the crystallization rate increases as Sb and Sn increase, and the crystallization rate decreases as In and Te increase. Therefore, it is preferable to adjust the crystallization speed according to the recording conditions by adjusting the Ge content after determining the content ratio of elements other than Ge in consideration of the above-mentioned characteristics. If the Ge content is too high, the crystallization rate becomes too slow, so x in the above general formula (1) is 0.3 or less, preferably 0.25 or less, more preferably 0.2 or less. The influence of the content on the crystallization rate is particularly large for Ge and Te.

また、Ge含有量が多いと、記録された非晶質マークを長期保存した場合に保存前における記録直後よりも結晶化しにくくなる傾向にある。この現象が顕著になると、記録された情報記録用媒体を長期保存した後にオーバーライトを行う場合に、重ね書きした記録信号の信号品質が不十分となってしまう。つまり、長期保存後の古いマークが十分に消えないため新しい記録マークの信号品質を悪化させるのである。この結晶化がしにくくなる現象は、長期保存後の第一回目の記録においてのみ問題となり、長期保存後に新たに記録される非晶質マークは正常な結晶化速度をもつようになる。いずれにせよ、Ge含有量を少なくすることによりこの現象は軽減される。この意味において、Ge含有量は少ない方が好ましく、上記一般式(1)におけるxの値を0.1以下とすることが特に好ましく、0.07以下とすることが最も好ましい。本発明では、前記諸特性を満足させた上で、この現象を軽減することにも成功した。   Further, when the Ge content is large, when the recorded amorphous mark is stored for a long time, it tends to be harder to crystallize than immediately after recording before storage. When this phenomenon becomes remarkable, when overwriting is performed after the recorded information recording medium is stored for a long period of time, the signal quality of the overwritten recording signal becomes insufficient. That is, the old mark after long-term storage does not disappear sufficiently, so that the signal quality of the new recording mark is deteriorated. This phenomenon of difficulty in crystallization becomes a problem only in the first recording after long-term storage, and an amorphous mark newly recorded after long-term storage has a normal crystallization speed. In any case, this phenomenon is alleviated by reducing the Ge content. In this sense, the Ge content is preferably small, and the value of x in the general formula (1) is particularly preferably 0.1 or less, and most preferably 0.07 or less. The present invention succeeded in reducing this phenomenon while satisfying the various characteristics.

上述のように、TeやInは結晶化速度を遅くする効果があるので、結晶化速度を遅くする場合に同一の結晶化速度を得るにはTe、Inの含有量が多い方がGe含有量を少なくできる。この意味においてTe含有量、すなわちzの値は0.05以上であることが好ましく、0.08以上がより好ましく、0.1以上であることが最も好ましい。さらにこのとき、In含有量、すなわちw×yの値は0.05以上が好ましく0.08以上がより好ましい。また、前記のようにTe含有量が多い場合はInとSnの両方を含むことが好ましくなる。すなわち、最も好ましい組成ではGe、In、Sb、Sn、Teすべてを含有することとなる。   As described above, Te and In have the effect of slowing down the crystallization speed. Therefore, in order to obtain the same crystallization speed when the crystallization speed is slowed down, the content of Te and In is higher when the content of Te and In is higher. Can be reduced. In this sense, the Te content, that is, the value of z is preferably 0.05 or more, more preferably 0.08 or more, and most preferably 0.1 or more. Further, at this time, the In content, that is, the value of w × y is preferably 0.05 or more, and more preferably 0.08 or more. Moreover, when there is much Te content as mentioned above, it becomes preferable to contain both In and Sn. That is, the most preferable composition contains all of Ge, In, Sb, Sn, and Te.

一方、Ge含有量が少なすぎると、非晶質マークの保存安定性が悪化し長期保存により結晶化する傾向にある。非晶質マークの保存安定性はInを多くすることによっても改善される傾向にあるが、Geの影響の方が強い傾向にある。一方、他の元素の影響により、Ge含有量がゼロであっても非晶質マークの保存安定性が比較的良い場合もある。したがって、上記一般式(1)におけるxの値は0以上とするが、0より大きいことが好ましく、0.01以上がより好ましく、0.02以上がさらに好ましい。   On the other hand, when the Ge content is too small, the storage stability of the amorphous mark is deteriorated and tends to be crystallized by long-term storage. The storage stability of the amorphous mark tends to be improved by increasing In, but the influence of Ge tends to be stronger. On the other hand, due to the influence of other elements, the storage stability of amorphous marks may be relatively good even when the Ge content is zero. Therefore, the value of x in the general formula (1) is 0 or more, but is preferably larger than 0, more preferably 0.01 or more, and further preferably 0.02 or more.

[1−2]本発明の相変化記録材料におけるGe、In、Sn、Te、Sbそれぞれの含有量
本発明においては、上記一般式(1)における条件、すなわち、(a)Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多い(b)0≦x≦0.3(c)0.07≦y−z(d)w×y−z≦0.1(e)0<z(f)(1−w)×y≦0.35(g)0.35≦1−x−y−zの7条件から、本発明の相変化記録材料を構成するGe、In、Sn、Te、及びSbの各元素の取り得る最大および最小の含有量が必然的に決まる。
[1-2] Content of each of Ge, In, Sn, Te, and Sb in the phase change recording material of the present invention In the present invention, the condition in the general formula (1), that is, (a) the content of Sb is (B) 0 ≦ x ≦ 0.3 (c) 0.07 ≦ y−z (d) w, which is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content. Xy-z ≦ 0.1 (e) 0 <z (f) (1-w) × y ≦ 0.35 (g) 0.35 ≦ 1-xyz From the seven conditions of the present invention, The maximum and minimum contents that can be taken by the Ge, In, Sn, Te, and Sb elements constituting the phase change recording material are inevitably determined.

具体的には、x、y、z、及びwの値をそれぞれ独立に0から1まで0.001刻みで変化させていったときに、上記7条件を満たすか否かを判断するようなコンピュータプログラムを作成してこれを実行することにより、Ge、In、Sn、Te、及びSbの取り得る最大および最小の含有量を求めることができる。なお、当然ながらGe、In、Sn、Te、及びSbの原子数比の合計は1となる。また、0.0001刻み、0.00001刻みと値を変化させる間隔を小さくすることにより、Ge、In、Sn、Te、及びSbの各原子の詳細な範囲を求めることができるようになる。表−1にはVisualBasicを用いて作成した上記コンピュータプログラムの例を示す。   Specifically, a computer that determines whether or not the above seven conditions are satisfied when the values of x, y, z, and w are independently changed from 0 to 1 in increments of 0.001. By creating a program and executing it, the maximum and minimum contents of Ge, In, Sn, Te, and Sb can be determined. Of course, the total number ratio of Ge, In, Sn, Te, and Sb is 1. Further, by reducing the interval for changing the value in increments of 0.0001 and 0.00001, the detailed range of each atom of Ge, In, Sn, Te, and Sb can be obtained. Table 1 shows an example of the computer program created using Visual Basic.

Figure 0004439325
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表−1に示すコンピュータプログラムを実行すると、Ge、In、Sn、Te、及びSbがそれぞれ取り得る範囲は、
Geは、0.000から0.300
Inは、0.000から0.366
Snは、0.000から0.350
Teは、0.001から0.290
Sbは、0.350から0.929
である。
When the computer program shown in Table-1 is executed, the ranges that Ge, In, Sn, Te, and Sb can take are as follows:
Ge is 0.000 to 0.300.
In is 0.000 to 0.366.
Sn is 0.000 to 0.350
Te is 0.001 to 0.290.
Sb is 0.350 to 0.929.
It is.

また、上記プログラムによれば、In含有量及び/又はSn含有量の合計とTe含有量との差であるy−zの取り得る範囲は、0.070から0.449となり、In含有量とTe含有量との差であるw×y−zの取り得る範囲は、−0.279から0.100となる。   Further, according to the above program, the range of yz that is the difference between the total In content and / or the Sn content and the Te content is 0.070 to 0.449, and the In content and The possible range of w × yz, which is the difference from the Te content, is −0.279 to 0.100.

なお、上記プログラムによる各元素の含有量の範囲を示す数字は、プログラム実行時の有効数字の取り方によっても多少変化する。
また、上記(a)〜(g)の各条件は、前記[1−1]で説明したように、好ましい範囲、より好ましい範囲などの条件が変動することによって変動しうるが、条件が変動した場合には、新しい条件を用いて再度上記コンピュータプログラムを実行して、Ge、In、Sn、Te、Sbの各元素を上限及び下限を求めればよい。
なお、上記、各元素単独での組成範囲内で、独立して、自由に組成を変更できるわけではなく、あくまで、式(a)〜(g)の条件が優先することは言うまでもない。
In addition, the number indicating the range of the content of each element by the program varies somewhat depending on how significant numbers are taken when the program is executed.
In addition, as described in [1-1] above, each of the conditions (a) to (g) can be changed by changing conditions such as a preferable range and a more preferable range, but the conditions have changed. In this case, the computer program is executed again using new conditions, and the upper limit and the lower limit of each element of Ge, In, Sn, Te, and Sb may be obtained.
In addition, it cannot be said that a composition can be freely changed independently within the composition range of each element alone, and it goes without saying that the conditions of the formulas (a) to (g) are given priority.

[1−3]その他の元素
本発明の相変化記録材料においては、種々の特性改善のために、必要に応じて、Au、Ag、Al、Ga、Zn、Si、Cu、Pd、Pt、Rh、Pb、Cr、Mo、W、Mn、Co、O、N、Se、V、Nb、Ta、Ti、Bi、B、及びTb、Dy、Gd等の希土類元素等を添加してもよい。特性改善の効果を得るために、添加量は合金の全体組成の0.1at.%(原子%)以上が好ましい。ただし、本発明の相変化記録材料の好ましい特性を損なわないため10at.%以下にとどめるのが好ましい。特に好ましいのは、N(窒素)の添加であり、全体組成の0.1原子%以上、5原子%以下を添加することにより、繰り返しオーバーライト耐久性を改善する効果がある。
Ag,Cu,Si,Pb,Cr,Mo,W,Mn,Nb,Ta,V、B,希土類元素は、結晶化温度や結晶化速度のさらなる微調整に用いることができる。
Al,Ga、Zn、Bi、Pd,Pt,Rhは、本発明の相変化記録材料が、結晶成長主体の結晶化過程を示すのに対して、結晶核として機能しうることで、結晶化過程を微調整することができる。上記他の添加元素も、結晶核として機能する場合がある。
O,Seは光学的特性の微調整に用いることができる。
なお、希土類元素(希土類金属元素)とは、周期表3B族元素をいい、具体的には、Sc、Y、ランタノイド元素、及びアクチノイド元素をいう。
[1-3] Other Elements In the phase change recording material of the present invention, Au, Ag, Al, Ga, Zn, Si, Cu, Pd, Pt, Rh are optionally added to improve various characteristics. Pb, Cr, Mo, W, Mn, Co, O, N, Se, V, Nb, Ta, Ti, Bi, B, and rare earth elements such as Tb, Dy, and Gd may be added. In order to obtain the effect of improving the characteristics, the addition amount is 0.1 at. % (Atomic%) or more is preferable. However, in order not to impair the preferable characteristics of the phase change recording material of the present invention, 10 at. % Or less is preferable. Particularly preferred is the addition of N (nitrogen), and by adding 0.1 atomic% or more and 5 atomic% or less of the total composition, there is an effect of improving repeated overwrite durability.
Ag, Cu, Si, Pb, Cr, Mo, W, Mn, Nb, Ta, V, B, and rare earth elements can be used for further fine adjustment of the crystallization temperature and the crystallization speed.
Al, Ga, Zn, Bi, Pd, Pt, and Rh show that the phase change recording material of the present invention exhibits a crystallization process mainly of crystal growth, but can function as a crystal nucleus. Can be fine-tuned. The other additive elements may also function as crystal nuclei.
O and Se can be used for fine adjustment of optical characteristics.
The rare earth element (rare earth metal element) refers to a group 3B element of the periodic table, and specifically refers to Sc, Y, a lanthanoid element, and an actinoid element.

[2]情報記録用媒体
次に、本発明の情報記録用媒体について説明する。
本発明の情報記録用媒体は、記録層を有する情報記録用媒体であって、前記記録層が下記一般式(1)で表される組成を主成分とすることを特徴としている。
[2] Information Recording Medium Next, the information recording medium of the present invention will be described.
The information recording medium of the present invention is an information recording medium having a recording layer, wherein the recording layer is mainly composed of a composition represented by the following general formula (1).

Ge(InSn1−wTeSb1−x―y−z (1)
(ただし、Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多く、原子数比を表すx、y、z、及びwが下記(i)から(vi)を満たす。
(i)0≦x≦0.3
(ii)0.07≦y−z
(iii)w×y−z≦0.1
(iv)0<z
(v)(1−w)×y≦0.35
(vi)0.35≦1−x−y−z)
なお、本発明においては、情報記録用媒体が、結晶状態を未記録状態とし、非晶質状態を記録状態とすることが好ましい。これは、本発明の記録層組成中に結晶核が多く存在しないと推測されるためである。つまり、非晶質状態を未記録としてこの非晶質状態の中に結晶状態のマークを形成する場合においては、結晶核が多く存在するような記録層組成を用いることが好ましい。なぜなら、記録層に結晶核が多く存在すれば、結晶状態のマークの形状が結晶核の位置に影響されることがなくなるためである。一方、上述の通り、本発明における記録層組成中には結晶核が多数存在しないため、非晶質状態を未記録状態とし、非晶質状態の中に結晶状態の記録マークを形成するよりは、結晶状態を未記録状態とし、結晶状態の中に非晶質状態の記録マークを形成する方が、良好な記録を行いやすくなる。
Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z (1)
(However, the Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content, and x, y, z, and w representing the atomic ratio are as follows. Satisfy (i) to (vi).
(I) 0 ≦ x ≦ 0.3
(Ii) 0.07 ≦ yz
(Iii) w × y−z ≦ 0.1
(Iv) 0 <z
(V) (1-w) × y ≦ 0.35
(Vi) 0.35 ≦ 1-xyz)
In the present invention, it is preferable that the information recording medium has a crystal state in an unrecorded state and an amorphous state in a recorded state. This is because it is presumed that there are not many crystal nuclei in the recording layer composition of the present invention. That is, in the case where the amorphous state is not recorded and a crystalline mark is formed in the amorphous state, it is preferable to use a recording layer composition in which many crystal nuclei exist. This is because if there are many crystal nuclei in the recording layer, the shape of the mark in the crystalline state is not affected by the position of the crystal nuclei. On the other hand, as described above, since a large number of crystal nuclei are not present in the recording layer composition in the present invention, the amorphous state is set to the unrecorded state, and the crystalline state recording mark is formed in the amorphous state. If the crystal state is set to the unrecorded state and an amorphous state recording mark is formed in the crystal state, it becomes easier to perform good recording.

記録層として上記一般式(1)で表される組成を用いることにより、高速で記録消去を行っても、反射率、信号振幅、及びジッタ特性などの記録信号特性に優れており、非晶質マーク(記録信号)の保存安定性も良好にすることが可能である。また、本発明の情報記録用媒体を長期保存した場合においても、記録した信号の反射率の変化は小さく、再度オーバーライトを行っても優れた記録信号特性を保持することができる。また、本発明の情報記録用媒体は、上記組成を用いることにより、優れた繰り返し記録耐久性を示すこともできる。なお、一般式(1)についての説明は、前記[1]で述べたものと同じであるので、ここでの説明は省略する。   By using the composition represented by the general formula (1) as the recording layer, the recording layer has excellent recording signal characteristics such as reflectance, signal amplitude, and jitter characteristics even when recording is erased at high speed. The storage stability of the mark (recording signal) can also be improved. Even when the information recording medium of the present invention is stored for a long period of time, the change in the reflectance of the recorded signal is small, and excellent recording signal characteristics can be maintained even if overwriting is performed again. The information recording medium of the present invention can also exhibit excellent repeated recording durability by using the above composition. In addition, since description about General formula (1) is the same as what was described in said [1], description here is abbreviate | omitted.

このような情報記録用媒体としては、結晶状態と非晶質状態とにおける物理的パラメーターの差を検出することにより情報の記録再生を行うものであれば特に限定されるものではなく、例えば屈折率、電気抵抗、体積、密度変化等の差を検出するような情報記録用媒体を挙げることができる。中でも、本発明の相変化記録材料を用いた情報記録用媒体は、レーザー光で記録を行う光学的情報記録用媒体への応用に適している。特に、レーザー光を照射することにより生じる結晶状態の可逆的な変化に伴う反射率変化を利用した相変化型の光学的情報記録用媒体への応用に適している。
以下、本発明の光学的情報記録用媒体の具体的構成及び記録再生方法等について説明する。
Such an information recording medium is not particularly limited as long as it records and reproduces information by detecting a physical parameter difference between a crystalline state and an amorphous state. An information recording medium that detects differences in electrical resistance, volume, density change, and the like can be given. Among them, the information recording medium using the phase change recording material of the present invention is suitable for application to an optical information recording medium for recording with laser light. In particular, it is suitable for application to a phase change type optical information recording medium using a change in reflectance accompanying a reversible change in crystal state caused by laser light irradiation.
The specific configuration and recording / reproducing method of the optical information recording medium of the present invention will be described below.

[2−1]光学的情報記録用媒体
(層構成)
光学的情報記録用媒体としては通常、図1(a)や、図1(b)に示すような多層構成のものが用いられる。すなわち、図1(a)、(b)より明らかなように、基板上に、上記一般式(1)で表される組成を主成分とする記録層を有し、さらに保護層を有するようにすることが好ましい。
[2-1] Optical information recording medium (layer structure)
As the optical information recording medium, a medium having a multilayer structure as shown in FIG. 1 (a) or FIG. 1 (b) is usually used. That is, as is clear from FIGS. 1A and 1B, the substrate has a recording layer mainly composed of the composition represented by the general formula (1), and further has a protective layer. It is preferable to do.

光学的情報記録用媒体のさらに好ましい層構成は、再生光の入射方向に沿って順に、第1保護層、記録層、第2保護層、反射層が設けられている構成である。すなわち、基板側から再生光を入射する場合は、基板、第1保護層(下部保護層)、記録層、第2保護層(上部保護層)、反射層の層構成とし(図1(a)参照)、記録層側から再生光を入射する場合は、基板、反射層、第2保護層(下部保護層)、記録層、第1保護層(上部保護層)、カバー層の層構成とする(図1(b)参照)のが好ましい。   A more preferable layer configuration of the optical information recording medium is a configuration in which a first protective layer, a recording layer, a second protective layer, and a reflective layer are provided in order along the incident direction of the reproduction light. That is, when the reproduction light is incident from the substrate side, the layer structure includes a substrate, a first protective layer (lower protective layer), a recording layer, a second protective layer (upper protective layer), and a reflective layer (FIG. 1A). In the case where the reproduction light is incident from the recording layer side, the substrate, the reflective layer, the second protective layer (lower protective layer), the recording layer, the first protective layer (upper protective layer), and the cover layer are configured. (See FIG. 1B).

無論、これらの各層はそれぞれ2層以上で形成されていてもよく、また、それらの間に中間層が設けられていてもよい。例えば、基板側から再生光を入射する場合の基板/保護層間や、基板とは反対側から再生光を入射する場合の保護層上に、半透明の極めて薄い金属、半導体、吸収を有する誘電体層等を設けて、記録層に入射する光エネルギー量を制御することも可能である。   Of course, each of these layers may be formed of two or more layers, and an intermediate layer may be provided between them. For example, a translucent extremely thin metal, semiconductor, or dielectric having absorption on a substrate / protective layer when reproducing light is incident from the substrate side, or on a protective layer when reproducing light is incident from the opposite side of the substrate It is also possible to provide a layer or the like to control the amount of light energy incident on the recording layer.

なお、上記のとおり記録再生光ビーム(記録再生光)入射とは反対側に反射層を設けることが多いが、この反射層は必須ではない。また、記録層の少なくとも一方の面に設けられることが好ましい保護層において、特性の異なる材料を多層化することも行われる。
以下、各層について詳しく説明する。
As described above, a reflective layer is often provided on the side opposite to the incidence of the recording / reproducing light beam (recording / reproducing light), but this reflective layer is not essential. In addition, in the protective layer that is preferably provided on at least one surface of the recording layer, materials having different characteristics may be multilayered.
Hereinafter, each layer will be described in detail.

(A)記録層
(A−1)記録層に含有される材料とその量
記録層に含有される材料は、上記一般式(1)で表される組成を主成分とする。この組成についての詳細な説明はすでに行ったので、ここでの説明は省略する。本発明の効果を有効に発揮するためには、記録層全体のうち、上記一般式(1)で表される組成が、通常50原子%以上、好ましくは80原子%以上、より好ましくは90原子%以上、特に好ましくは95原子%以上含有される。含有量が高ければ高いほど本発明の効果が顕著に発揮されるようになるが、記録層の成膜時にOやN等の他の成分が含有されたとしても数原子%から20原子%の範囲内であれば、高速記録消去等の本発明の効果が確実に発揮される。
(A) Recording layer (A-1) Material and amount contained in recording layer The material contained in the recording layer contains the composition represented by the general formula (1) as a main component. Since the detailed explanation about this composition has already been given, the explanation here is omitted. In order to effectively exhibit the effects of the present invention, the composition represented by the general formula (1) in the entire recording layer is usually 50 atom% or more, preferably 80 atom% or more, more preferably 90 atoms. % Or more, particularly preferably 95 atomic% or more. The higher the content is, the more the effect of the present invention is exhibited. However, even if other components such as O and N are contained during the formation of the recording layer, it is several atomic percent to 20 atomic percent. If it is within the range, the effects of the present invention such as high-speed recording and erasure are surely exhibited.

(A−2)記録層の膜厚
記録層の厚さは、通常1nm以上であるが、好ましくは5nm以上である。このようにすれば、結晶と非晶質の反射率差(コントラスト)が十分となり、また結晶化速度も十分となり、短時間での記録消去が可能となる。また、反射率自体も十分な値となる。一方、記録層の厚さは、通常30nm以下、好ましくは25nm以下、より好ましくは20nm以下、特に好ましくは15nm以下である。このようにすれば、光学的なコントラストを十分に得ることができ、また、記録層にクラックが生じにくくなる。また、熱容量が大きくなることによる記録感度の悪化も発生しにくくなる。さらに、上記膜厚範囲とすれば、相変化に伴う体積変化を適度に抑制することができ、記録を繰り返した際にノイズの原因となる、記録層自身やその上下に設けることができる保護層の微視的かつ不可逆な変形が蓄積されにくくなる。このような変形の蓄積は、繰り返し記録耐久性を低下させる傾向があるため、記録層の膜厚を上記範囲内にすることによりこの傾向を抑制することができる。
(A-2) Film thickness of recording layer The thickness of the recording layer is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more. By doing so, the difference in reflectance (contrast) between the crystal and the amorphous is sufficient, the crystallization speed is sufficient, and recording and erasing can be performed in a short time. Also, the reflectance itself is a sufficient value. On the other hand, the thickness of the recording layer is usually 30 nm or less, preferably 25 nm or less, more preferably 20 nm or less, and particularly preferably 15 nm or less. In this way, sufficient optical contrast can be obtained, and cracks are less likely to occur in the recording layer. In addition, the deterioration of recording sensitivity due to an increase in heat capacity is less likely to occur. Furthermore, if the film thickness is within the above range, the volume change accompanying the phase change can be moderately suppressed, and when recording is repeated, the recording layer itself or a protective layer that can be provided above and below that causes noise The microscopic and irreversible deformations are difficult to accumulate. Since accumulation of such deformation tends to decrease the durability of repeated recording, this tendency can be suppressed by setting the film thickness of the recording layer within the above range.

書き換え型DVDのように波長約650nmのLD(レーザーダイオード)、開口数約0.6〜0.65の対物レンズの集束光ビームで記録再生を行う高密度記録用の光学的情報記録用媒体や、波長約400nmの青色LD、開口数約0.7〜0.85の対物レンズの集束光ビームにて記録再生を行う高密度記録用の光学的情報記録用媒体ではノイズに対する要求はいっそう厳しくなる。このため、このような場合には、より好ましい記録層の厚さは25nm以下である。   An optical information recording medium for high-density recording that performs recording and reproduction with a focused light beam of an LD (laser diode) with a wavelength of about 650 nm and an objective lens with a numerical aperture of about 0.6 to 0.65, such as a rewritable DVD In optical information recording media for high-density recording in which recording / reproduction is performed with a focused light beam of a blue LD having a wavelength of about 400 nm and an objective lens having a numerical aperture of about 0.7 to 0.85, the requirements for noise are more severe. . For this reason, in such a case, a more preferable recording layer thickness is 25 nm or less.

(A−3)記録層膜厚に関するさらに好ましい態様
本発明においては、上記高速記録消去が可能な所定のGe−In−Sb−Sn−Te系の組成を主成分とする記録層を設けた光学的情報記録用媒体において、記録層の膜厚を非常に薄くすることにより、この光学的情報記録用媒体を長期保存した後の2回目の記録特性や長期保存後の反射率低下を良好にすることができると考えられる。具体的には、記録層の膜厚を好ましくは11nm以下とすることにより、上記所定のGe−In−Sb−Sn−Te系組成の記録層を用いた光学的情報記録用媒体において、長期保存後の2回目記録時における記録特性が改善される傾向、及び長期保存での反射率低下が改善される傾向があるようである。
(A-3) Further preferred embodiment relating to recording layer film thickness In the present invention, an optical system provided with a recording layer mainly composed of a predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te based composition capable of high-speed recording / erasing. In a typical information recording medium, by making the recording layer very thin, the recording characteristics of the second time after the optical information recording medium is stored for a long time and the reflectance drop after long-term storage are improved. It is considered possible. Specifically, by setting the thickness of the recording layer to preferably 11 nm or less, the optical information recording medium using the recording layer having the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te composition can be stored for a long time. It seems that there is a tendency that the recording characteristics at the later second recording are improved, and a decrease in reflectivity during long-term storage is improved.

上記所定のGe−In−Sb−Sn−Te系組成の記録層を用いた光学的情報記録用媒体においては、長期保存(保管)した後の2回目の記録におけるジッタが若干劣る場合がある。
ここで、長期保存(保管)後の2回目記録時における記録特性とは、以下の2つの場合(シェルフ2回目記録、アーカイバル2回目記録)の特性をいう。
まず、初期結晶化後未記録状態のまま、長期保管した媒体に、保管後初めて記録する場合をシェルフ1回目記録、さらに、引き続きその上にオーバーライトすることをシェルフ2回目記録という。保管期間が比較的短い場合においてシェルフ2回目記録を行った場合には、ジッタの増加はほとんど見られないが、保管期間が長い場合のシェルフ2回目記録ではジッタの増加が顕著になる場合がある。このジッタの増加は、そのまま数回オーバーライトを繰り返せば低下して、保管前のオーバーライト記録特性が回復される。この理由は必ずしも明らかではないが、長期保存後のシェルフ1回目記録における信号強度が小さくなる傾向にあることが関係していると思われる。すなわち、光学的情報記録用媒体を長期保存した後に記録を行うとシェルフ1回目記録における信号振幅が小さくなる傾向にある。信号振幅は、さらに数回記録することによって回復してくるため、このシェルフ1回目記録時における信号振幅の低下は、長期保存後の結晶部がはじめて非晶質化する場合に記録マークが大きくなりにくくなっていることが原因と考えられる。そして、長期保存後のシェルフ2回目記録時にジッタが悪化しやすい理由は、長期保存後はじめて非晶質化する部分(シェルフ1回目記録において記録ビームが照射されなかった部分)と、再度(2回目)の非晶質化が行われる部分と、が混在するためと思われる。つまり、シェルフ2回目記録においては、上記混在のために非晶質のマークの大きさにばらつきが生じるためと思われる。
In the optical information recording medium using the recording layer having the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te composition, the jitter in the second recording after long-term storage (storage) may be slightly inferior.
Here, the recording characteristics at the time of the second recording after long-term storage (storage) refer to the characteristics in the following two cases (shelf second recording, archival second recording).
First, recording on a medium stored for a long time in an unrecorded state after initial crystallization is referred to as the first shelf recording, and the subsequent overwriting is referred to as the second shelf recording. When the shelf second recording is performed when the storage period is relatively short, the jitter is hardly increased, but the jitter increase may be significant in the second shelf recording when the storage period is long. . This increase in jitter is reduced if the overwrite is repeated several times as it is, and the overwrite recording characteristic before storage is restored. The reason for this is not necessarily clear, but it seems to be related to the tendency that the signal intensity in the first shelf recording after long-term storage tends to be small. That is, when recording is performed after the optical information recording medium is stored for a long time, the signal amplitude in the first shelf recording tends to be small. Since the signal amplitude is recovered by recording several more times, the decrease in the signal amplitude during the first recording of the shelf increases the recording mark when the crystal part after long-term storage becomes amorphous for the first time. The cause is thought to be difficult. The reason why the jitter is likely to deteriorate during the second recording on the shelf after long-term storage is that the portion that becomes amorphous after the long-term storage (the portion where the recording beam was not irradiated in the first recording on the shelf) and again (the second time) This is presumably due to the presence of a portion where amorphization is performed. In other words, in the second shelf recording, it is considered that the size of amorphous marks varies due to the mixture.

なお、長期保存後のシェルフ1回目記録時に非晶質マークが大きくなりにくくなる傾向の原因は明らかではないが、数回記録後に特性が戻ることから、長期保存により記録層の結晶部に何らかの変化が起きたのではないかと考えられる。記録層を非常に薄く(好ましくは11nm以下)にすることにより長期保存後シェルフ2回目記録時の特性が改善されるが、これは上記記録層結晶部の変化が抑制される傾向にあるためと思われる。
一方、非晶質マークを形成するオーバーライト可能な情報記録用媒体における、他の長期保存(保管)後の2回目記録とは、一旦記録した情報(非晶質マークを形成した状態)を長期保管した後、再度オーバーライトして情報を書き換える場合の記録をいう。
保管する前に記録を行った情報記録用媒体に対して、長期保管後に始めて行う記録をアーカイバル2回目記録と呼ぶこととする。この場合、保管期間が比較的短い状態においてアーカイバル2回目記録を行った場合には、ジッタの増加はほとんど見られない。しかしながら、保管期間が長い場合におけるアーカイバル2回目記録においては、ジッタの増加が顕著になる現象が観察される場合がある。このジッタの増加は、そのまま数回オーバーライトを繰り返せば低下する。そして、保管前のオーバーライト記録特性が回復される。
Although the cause of the tendency of the amorphous mark to become difficult to increase during the first recording on the shelf after long-term storage is not clear, the characteristics return after recording several times. It is thought that this happened. By making the recording layer very thin (preferably 11 nm or less), the characteristics at the time of the second shelf recording after long-term storage are improved. This is because the change in the crystal part of the recording layer tends to be suppressed. Seem.
On the other hand, in the overwritable information recording medium for forming an amorphous mark, the second recording after other long-term storage (storage) means that the information once recorded (state in which the amorphous mark is formed) is stored for a long time. This is a record when information is rewritten by overwriting again after storage.
Recording performed for the first time after long-term storage on an information recording medium on which recording has been performed before storage will be referred to as archival second recording. In this case, when the second archival recording is performed in a state where the storage period is relatively short, an increase in jitter is hardly observed. However, in the second archival recording when the storage period is long, a phenomenon in which the increase in jitter is noticeable may be observed. This increase in jitter decreases if the overwrite is repeated several times as it is. Then, the overwrite recording characteristic before storage is restored.

上記現象は、保存前に記録された非晶質マークが長期保存により安定な非晶質状態に変化し、さらに記録(上書き)を行っても再結晶化における消去が不十分になるために発生すると考えることができる。非晶質状態は準安定状態であるから、非晶質状態が長期保存されることによってより安定な非晶質状態に変化することはあり得る。安定な非晶質マークは、一般には、消えにくくなる傾向があるから、消え残りによるノイズが発生する。
このように考えると、アーカイバル2回目記録を行ったあと引き続きオーバーライトを行うとジッタが低下するという事実も説明できる。すなわち、アーカイバル2回目記録を行えば、形成された非晶質マークは「新たに形成された」非晶質状態であるから、初期の比較的消えやすい非晶質状態に戻っているのである。
記録層を非常に薄くすると記録層に接する他の層の界面の影響を受けやすくなる。このため、非晶質状態の安定性の向上は、上記界面の効果によって、非晶質状態が一定の準安定状態に維持されるために発生すると考えることもできる。
なお、上記2つの2回目記録(シェルフ2回目記録、アーカイバル2回目記録)の問題に関して、どちらか一方が主であるかは明らかではなく、両方が同時に影響をおよぼす可能性もある。
The above phenomenon occurs because the amorphous mark recorded before storage changes to a stable amorphous state by long-term storage, and even after recording (overwriting), erasing in recrystallization becomes insufficient. Then you can think. Since the amorphous state is a metastable state, the amorphous state can be changed to a more stable amorphous state by being stored for a long period of time. In general, a stable amorphous mark tends to be difficult to disappear, and thus noise due to unerased is generated.
In view of this, it can be explained that the fact that jitter is reduced when overwriting is performed after the second archival recording is performed. In other words, if the second archival recording is performed, the formed amorphous mark is in the “newly formed” amorphous state, and thus returns to the initial relatively erasable amorphous state. .
When the recording layer is made very thin, it is easily affected by the interface of other layers in contact with the recording layer. For this reason, it can be considered that the improvement in stability of the amorphous state occurs because the amorphous state is maintained in a certain metastable state by the effect of the interface.
It should be noted that it is not clear whether one of the two second recordings (the second shelf recording or the second archival recording) is the main problem, and both may have an influence at the same time.

いずれにしろ、単なる記録された非晶質マークの長期保存安定性は、上述のような記録層の結晶状態及び/または非晶質状態の微妙な変化にも依存すると考えられる。また、長期保存された未記録状態への1回目記録も、上述のような記録層の結晶状態及び/または非晶質状態の微妙な変化にも依存すると考えられる。さらに、記録後長期保管された媒体へのシェルフ及びアーカイバル2回目記録まで含めた記録媒体の保存安定性も、上述のような記録層の結晶状態及び/または非晶質状態の微妙な変化にも依存すると考えられる。
上記現象は、本発明の相変化記録用材料を特に高速記録(概ね記録時の線速度20m/s以上)に用いた場合に特に顕著となる。従来、上記現象は、低線速記録に用いられた情報記録用媒体において問題視されにくかった。これは、従来は記録線速が遅かったためである。本発明の相変化記録用材料は、高速記録に適用可能であることから、上記現象は新たに見出された問題であると考えられる。
本発明の相変化記録材料においては、従来のSb70Te30近傍の共晶系材料やSb85Ge15近傍の共晶系材料に比べて、高線速記録におけるシェルフ2回目記録、アーカイバル2回目記録のジッタ増加を低く抑制できる。そして、記録層の膜厚を薄くすることでより効果的に上記ジッタ増加を抑制できるようになる。
さらに、記録層を非常に薄くすること(好ましくは11nm以下)により長期保存による反射率低下も抑えられる傾向にある。この理由も明らかではないが、上記長期保存後の2回目記録における記録特性の改善の場合におけると同様に、長期保存時の記録層の変化が抑えられているのであろう。
In any case, the long-term storage stability of a mere recorded amorphous mark is considered to depend on the subtle changes in the crystalline state and / or amorphous state of the recording layer as described above. In addition, the first recording in the unrecorded state that has been stored for a long time is also considered to depend on the subtle change in the crystalline state and / or amorphous state of the recording layer as described above. Further, the storage stability of the recording medium including the shelf and archival second recording on the medium stored for a long time after recording is also a slight change in the crystalline state and / or the amorphous state of the recording layer as described above. Is also considered to depend.
The above phenomenon becomes particularly remarkable when the phase change recording material of the present invention is used particularly for high-speed recording (generally a linear velocity of 20 m / s or more during recording). Conventionally, the above phenomenon has not been regarded as a problem in information recording media used for low linear velocity recording. This is because the recording linear velocity has conventionally been slow. Since the phase change recording material of the present invention can be applied to high-speed recording, the above phenomenon is considered to be a newly discovered problem.
In the phase change recording material of the present invention, compared with the conventional eutectic material in the vicinity of Sb 70 Te 30 and the eutectic material in the vicinity of Sb 85 Ge 15, the second shelf recording and the archival 2 in the high linear velocity recording. The increase in jitter in the second recording can be suppressed low. Further, the increase in the jitter can be more effectively suppressed by reducing the film thickness of the recording layer.
Furthermore, a reduction in reflectance due to long-term storage tends to be suppressed by making the recording layer very thin (preferably 11 nm or less). The reason for this is not clear, but the change in the recording layer during long-term storage may be suppressed as in the case of improvement in recording characteristics in the second recording after long-term storage.

上記所定のGe−In−Sb−Sn−Te系の組成を有する記録層においては、In含有量が多くTe含有量が少ない場合には、光学的情報記録用媒体を耐環境試験した後(光学的情報記録用媒体を長期保存した後と同様の状態)で反射率が低下する場合がある。このため、Inの含有量とTeの含有量とを特定の関係(上記一般式(1)において、w×y−z≦0.1)とすることが好ましい。しかしながら、記録層の膜厚を非常に薄くすることにより、上記耐環境試験後(長期保存後)の反射率の低下を抑制できる傾向にあるため、InとTeとを上記所定の関係にしなくてもよくなる可能性がある。これは、記録層の膜厚を非常に薄くすることにより、使用可能な記録層組成範囲が広がることを意味する。この点でも記録層膜厚を薄くすることは好ましいのである。
但し、記録層を非常に薄くすると、信号振幅等の記録特性が損なわれる場合がある。この点については、光学的情報記録用媒体の層構成と膜厚の調整によって、信号振幅等の記録特性を十分に良好なレベルにすることができる。
In the recording layer having the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te composition, when the In content is high and the Te content is low, the optical information recording medium is subjected to an environmental resistance test (optical In some cases, the reflectivity may decrease in the same state as after a long-term storage of the target information recording medium. For this reason, it is preferable that the content of In and the content of Te have a specific relationship (in the general formula (1), w × yz ≦ 0.1). However, since the recording layer tends to be able to suppress a decrease in reflectance after the environmental resistance test (after long-term storage) by making the recording layer very thin, In and Te need not be in the predetermined relationship. May also improve. This means that the usable recording layer composition range is expanded by making the recording layer very thin. In this respect as well, it is preferable to reduce the recording layer thickness.
However, if the recording layer is very thin, recording characteristics such as signal amplitude may be impaired. In this regard, the recording characteristics such as the signal amplitude can be made sufficiently good by adjusting the layer configuration and the film thickness of the optical information recording medium.

つまり、基板上に保護層、所定組成のGe−In−Sb−Sn−Te系記録層、保護層、反射層をこの順または逆の順序で設ける光学的情報記録用媒体の場合は、記録層膜厚を非常に薄く(例えば12nm程度より薄く)すると信号強度が小さくなる傾向にある。このため、記録層を非常に薄く(例えば11nm以下)した場合において、大きな信号強度を得るには工夫が必要である。
例えば、1つの方法は、レーザー光が記録層に入射してくる側に位置する保護層の膜厚を変化させることである。すなわち、光学的情報記録用媒体の反射率が極小値となる保護層膜厚よりも保護層の膜厚を薄くすることである。極小値となる膜厚は用いるレーザー波長にもよるが、例えば、DVDでの650nm付近の膜厚では50nm付近となる。このようにすることにより光学的に信号強度は大きくなる。
That is, in the case of an optical information recording medium in which a protective layer, a Ge—In—Sb—Sn—Te recording layer having a predetermined composition, a protective layer, and a reflective layer are provided on the substrate in this order or reverse order, When the film thickness is very thin (for example, thinner than about 12 nm), the signal intensity tends to decrease. For this reason, when the recording layer is very thin (for example, 11 nm or less), it is necessary to devise to obtain a large signal intensity.
For example, one method is to change the film thickness of the protective layer located on the side where the laser light enters the recording layer. That is, the thickness of the protective layer is made thinner than the thickness of the protective layer at which the reflectance of the optical information recording medium is minimized. The minimum film thickness depends on the laser wavelength to be used, but for example, the film thickness near 650 nm for DVD is about 50 nm. By doing so, the signal intensity is optically increased.

しかし、一般的に光入射側保護層の膜厚が薄くなると、基板等への熱的な影響が大きくなり繰り返し記録耐久性が悪化する傾向となることが知られているため、保護層の膜厚を上記のように薄く(例えば50nm付近)する上記方法は用いづらい。この傾向に対し、記録層に対してレーザー光が入射してくる側の保護層の膜厚を薄くした(例えば、50nm以下)とした場合であっても、この保護層の全体を後述する保護層A(金属酸硫化物及び/又は金属窒化物を含有する保護層)とするか、又はこの保護層のうち記録層と接する部分における保護層領域を後述する保護層Aとすることにより、光学的情報記録用媒体の繰り返し記録耐久性が良好になると考えられる。なお、保護層Aについての詳細は後程説明する。   However, it is generally known that when the thickness of the protective layer on the light incident side is reduced, the thermal effect on the substrate and the like tends to increase and the recording durability tends to deteriorate repeatedly. The above method of reducing the thickness as described above (for example, around 50 nm) is difficult to use. Against this tendency, even when the thickness of the protective layer on the side where the laser beam enters the recording layer is reduced (for example, 50 nm or less), the entire protective layer is protected later. By using layer A (a protective layer containing a metal oxysulfide and / or metal nitride) or by forming a protective layer region in a portion in contact with the recording layer of this protective layer as a protective layer A described later, It is considered that the repeated recording durability of the target information recording medium is improved. Details of the protective layer A will be described later.

以上を踏まえ、本態様における記録層の膜厚は、15nm以下とすることが好ましく、14nm以下とすることがより好ましく、13nm以下とすることがさらに好ましく、12nm以下とすることが特に好ましく、11nm以下とすることが最も好ましい。
一方、上記の通り、長期保存後の記録特性を改善するために記録層膜厚を非常に薄くした場合においても、記録層膜厚が過度に薄くなりすぎると記録層以外の層を調整しても十分な信号強度は得られなくなる。信号強度の下限値は再生装置の性能によるが、例えば書き換え型のDVDにおいては、記録層膜厚が3nm未満とすると信号強度が小さくなり使用は困難となる傾向にある。このため、例えば書き換え型のDVDにおいては、記録層膜厚を3nm以上とする。一般的に好ましいのは、記録層膜厚を5nm以上とすることである。
Based on the above, the thickness of the recording layer in this embodiment is preferably 15 nm or less, more preferably 14 nm or less, further preferably 13 nm or less, particularly preferably 12 nm or less, and 11 nm. The following is most preferable.
On the other hand, as described above, even when the recording layer thickness is very thin in order to improve the recording characteristics after long-term storage, if the recording layer thickness is excessively thin, the layers other than the recording layer are adjusted. However, sufficient signal strength cannot be obtained. The lower limit value of the signal intensity depends on the performance of the reproducing apparatus. For example, in a rewritable DVD, if the recording layer thickness is less than 3 nm, the signal intensity tends to be small and difficult to use. For this reason, for example, in a rewritable DVD, the recording layer thickness is set to 3 nm or more. In general, it is preferable that the film thickness of the recording layer is 5 nm or more.

(A−4)記録層の製造方法
上記記録層は所定の合金ターゲットを不活性ガス、特にArガス中でDCまたはRFスパッタリングにより得ることができる。
また、記録層の密度は、バルク密度の通常80%以上、好ましくは90%以上とする。ここでいうバルク密度ρとは、通常下記一般式(2)による近似値を用いるが、記録層を構成する合金組成の塊を作製して実測することもできる。
(A-4) Recording Layer Manufacturing Method The recording layer can be obtained by DC or RF sputtering of a predetermined alloy target in an inert gas, particularly Ar gas.
The density of the recording layer is usually 80% or more, preferably 90% or more of the bulk density. As the bulk density ρ here, an approximate value according to the following general formula (2) is usually used, but it is also possible to actually measure an alloy composition lump constituting the recording layer.

ρ=Σm ρ (2)
(ここで、m は各元素iのモル濃度であり、ρ は元素iの原子量である。)
スパッタ成膜法においては、成膜時のスパッタガス(通常Ar等の希ガス:以下Arの場合を例に説明する。)の圧力を低くしたり、ターゲット正面に近接して基板を配置するなどして、記録層に照射される高エネルギーAr量を多くすることによって、記録層の密度を上げることができる。高エネルギーArは、通常スパッタのためにターゲットに照射されるArイオンが一部跳ね返されて基板側に到達するものか、プラズマ中のArイオンが基板全面のシース電圧で加速されて基板に達するものかのいずれかである。
ρ = Σm i ρ i (2)
(Here, mi is the molar concentration of each element i, and ρ i is the atomic weight of element i.)
In the sputtering film formation method, the pressure of a sputtering gas (usually a rare gas such as Ar, which will be described below as an example of Ar) during film formation is reduced, or a substrate is disposed close to the front of the target. Thus, the density of the recording layer can be increased by increasing the amount of high energy Ar irradiated to the recording layer. The high energy Ar is usually one in which Ar ions irradiated to the target for sputtering are partially rebounded and reach the substrate side, or Ar ions in the plasma are accelerated by the sheath voltage across the substrate and reach the substrate. Either.

このような高エネルギーの希ガスの照射効果をAtomic peening効果というが、一般的に使用されるArガスでのスパッタリングではAtomic peening効果によりArがスパッタ膜に混入される。したがって、膜中のAr量により、Atomic peening効果を見積もることができる。すなわち、Ar量が少なければ、高エネルギーAr照射効果が少ないことを意味し、密度の疎な膜が形成されやすい。   The irradiation effect of such a high energy rare gas is referred to as an atomic peening effect, but in sputtering with Ar gas that is generally used, Ar is mixed into the sputtered film due to the atomic peening effect. Therefore, the atomic peening effect can be estimated from the amount of Ar in the film. That is, if the amount of Ar is small, it means that the effect of high energy Ar irradiation is small, and a film with a low density is likely to be formed.

一方、Ar量が多ければ、高エネルギーArの照射が激しくなり、膜の密度は高くなるものの、膜中に取り込まれたArが繰り返し記録時にvoidとなって析出し、繰り返し記録耐久性を劣化させやすい。したがって、適度な圧力、通常は10−2〜10−1Paのオーダーの範囲で放電を行う。 On the other hand, if the amount of Ar is large, irradiation with high energy Ar becomes intense and the density of the film becomes high, but Ar taken in the film precipitates as void during repeated recording, deteriorating repeated recording durability. Cheap. Therefore, discharge is performed at an appropriate pressure, usually in the order of 10 −2 to 10 −1 Pa.

次に、本発明の好ましい態様である、光学的情報記録用媒体の構造の他の構成要素について説明する。   Next, another component of the structure of the optical information recording medium, which is a preferred embodiment of the present invention, will be described.

(B)基板
本発明で使用する基板としては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリオレフィンなどの樹脂、あるいはガラス、アルミニウム等の金属を用いることができる。通常基板には深さ20〜80nm程度の案内溝が設けられているので、案内溝を成形によって形成できる樹脂製の基板が好ましい。また、記録消去再生用の集束光ビームが基板側から入射する、いわゆる基板面入射(図1(a)参照)の場合は、基板は透明であることが好ましい。
(B) Substrate As a substrate used in the present invention, a resin such as polycarbonate, acrylic resin or polyolefin, or a metal such as glass or aluminum can be used. Since a guide groove having a depth of about 20 to 80 nm is usually provided on the substrate, a resin substrate capable of forming the guide groove by molding is preferable. In addition, in the case of so-called substrate surface incidence (see FIG. 1A) where a focused light beam for recording / erasing / reproducing is incident from the substrate side, the substrate is preferably transparent.

基板の厚さは、通常0.05mm以上、1.5mm以下とするが、CDでは1.2mm程度、DVDでは0.6mm程度のものが用いられる。また、高密度化のためにレーザーの光学ヘッドを高NA、短波長とする場合には0.1mm程度の薄いものも用いられる。   The thickness of the substrate is usually 0.05 mm or more and 1.5 mm or less, but about 1.2 mm for CD and about 0.6 mm for DVD are used. Further, in order to increase the density, when the laser optical head has a high NA and a short wavelength, a thin one of about 0.1 mm is used.

(C)保護層
(C−1)本発明で用いる保護層に関する一般的説明
記録層の相変化に伴う蒸発・変形を防止し、その際の熱拡散を制御するため、通常記録層の上下一方または両方、好ましくは両方に保護層が形成される。保護層の材料は、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物やCa、Mg、Li等のフッ化物等の誘電体を用いることができる。
(C) Protective layer (C-1) General description of the protective layer used in the present invention In order to prevent evaporation / deformation associated with the phase change of the recording layer and to control the thermal diffusion at that time, one side of the normal recording layer Alternatively, a protective layer is formed on both, preferably both. The material of the protective layer is determined in consideration of the refractive index, thermal conductivity, chemical stability, mechanical strength, adhesion, and the like. In general, a metal having high transparency and a high melting point, or a dielectric such as oxide, sulfide, nitride, carbide, fluoride of Ca, Mg, Li or the like can be used.

この場合、これらの酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。繰り返し記録特性を考慮すると誘電体の混合物が好ましい。より具体的には、ZnSや希土類硫化物等のカルコゲン化合物と酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。例えば、ZnSを主成分とする耐熱化合物の混合物や、希土類の硫酸化物、特にYSを主成分とする耐熱化合物の混合物は好ましい保護層組成の一例である。 In this case, these oxides, sulfides, nitrides, carbides, and fluorides do not necessarily have to have a stoichiometric composition, and the composition may be controlled or mixed for controlling the refractive index and the like. Is also effective. In consideration of repetitive recording characteristics, a mixture of dielectrics is preferable. More specifically, a mixture of a chalcogen compound such as ZnS or rare earth sulfide and a heat-resistant compound such as oxide, nitride, carbide, or fluoride can be used. For example, a mixture of a heat-resistant compound containing ZnS as a main component and a mixture of a heat-resistant compound containing rare-earth sulfate, particularly Y 2 O 2 S as a main component are examples of a preferable protective layer composition.

保護層を形成する材料としては、通常、誘電体材料を挙げることができる。誘電体材料としては、例えば、Sc、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Cr、In、Si、及びGe等の酸化物、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Si、Ge、及びSn等の窒化物、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、及びSi等の炭化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。また、誘電体材料としては、Zn、Y、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、及びBi等の硫化物、セレン化物もしくはテルル化物、Y,及びCe等の酸硫化物、Mg、Ca等のフッ化物、又はこれらの混合物を挙げることができる。   As a material for forming the protective layer, a dielectric material can be generally used. Examples of the dielectric material include Sc, Y, Ce, La, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Cr, In, Si, and Ge oxides, Ti, Zr, and Hf. , V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Zn, B, Al, Si, Ge, and Sn nitrides, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, and Si And the like, or a mixture thereof. Dielectric materials include sulfides such as Zn, Y, Cd, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, and Bi, selenides or tellurides, and oxysulfides such as Y and Ce. , Fluorides such as Mg and Ca, or a mixture thereof.

さらに誘電体材料の具体例としては、ZnS−SiO、SiN、SiO、TiO、CrN、TaS、YS等を挙げることができる。これら材料の中でも、ZnS−SiOは、成膜速度の速さ、膜応力の小ささ、温度変化による体積変化率の小ささ、及び優れた耐候性から広く利用される。ZnS−SiOを用いる場合、ZnSとSiOとの組成比ZnS:SiOは、通常0:1〜1:0、好ましくは0.5:0.5〜0.95:0.05、より好ましくは0.7:0.3〜0.9:0.1とする。最も好ましいのはZnS:SiOを0.8:0.2とすることである。 Further Examples of dielectric materials include ZnS-SiO 2, SiN, SiO 2, TiO 2, CrN, and TaS 2, Y 2 O 2 S or the like. Among these materials, ZnS—SiO 2 is widely used because of its high deposition rate, low film stress, low volume change rate due to temperature change, and excellent weather resistance. When using a ZnS-SiO 2, ZnS and the composition ratio of SiO 2 ZnS: SiO 2 is generally 0: 1 to 1: 0, preferably from 0.5: 0.5 to 0.95: 0.05, more Preferably, the ratio is 0.7: 0.3 to 0.9: 0.1. Most preferably, ZnS: SiO 2 is set to 0.8: 0.2.

繰り返し記録特性を考慮すると、保護層の膜密度はバルク状態の80%以上であることが機械的強度の面から望ましい。誘電体の混合物を用いる場合には、バルク密度として上述の一般式(2)の理論密度を用いる。   Considering repeated recording characteristics, it is desirable from the viewpoint of mechanical strength that the film density of the protective layer is 80% or more of the bulk state. When a dielectric mixture is used, the theoretical density of the above general formula (2) is used as the bulk density.

保護層の厚さは、一般的に通常1nm以上500nm以下である。1nm以上とすることで、基板や記録層の変形防止効果を確保することができ、保護層としての役目を果たすことができる。また、500nm以下とすれば、保護層としての役目を果たしつつ、保護層自体の内部応力や基板との弾性特性の差等が顕著になって、クラックが発生するということを防止することができる。   The thickness of the protective layer is generally 1 nm or more and 500 nm or less. By setting the thickness to 1 nm or more, the effect of preventing deformation of the substrate and the recording layer can be secured, and the role as a protective layer can be achieved. Further, when the thickness is 500 nm or less, it is possible to prevent the occurrence of cracks due to a significant difference in internal stress of the protective layer itself and elastic properties with the substrate while serving as a protective layer. .

特に、第1保護層を設ける場合、第1保護層は、熱による基板変形(カバー層変形)等を抑制する必要があるため、その厚さは通常1nm以上、好ましくは5nm以上、特に好ましくは10nm以上である。このようにすれば、繰り返し記録中の微視的な基板変形の蓄積が抑制され、再生光が散乱されてノイズ上昇が著しくなるということがなくなる。   In particular, when the first protective layer is provided, the thickness of the first protective layer is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, particularly preferably, because it is necessary to suppress substrate deformation (cover layer deformation) or the like due to heat. 10 nm or more. In this way, accumulation of microscopic substrate deformation during repetitive recording is suppressed, and reproduction noise is not scattered and noise rises significantly.

一方、第1保護層の厚みは、成膜に要する時間の関係から、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、さらに好ましくは100nm以下である。このようにすれば、記録層平面で見た基板の溝形状が変わるということ等がなくなる。例えば、溝の深さや幅が、基板表面で意図した形状より小さくなったりする現象が起こりにくくなる。   On the other hand, the thickness of the first protective layer is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and still more preferably 100 nm or less, in view of the time required for film formation. In this way, there is no change in the groove shape of the substrate when viewed in the plane of the recording layer. For example, the phenomenon that the depth and width of the groove become smaller than the intended shape on the substrate surface is less likely to occur.

一方、第2保護層を設ける場合、第2保護層は、記録層の変形抑制のために、通常その厚さは1nm以上、好ましくは5nm以上、特に好ましくは10nm以上である。また、繰り返し記録に伴って発生する第2保護層内部の微視的な塑性変形の蓄積を防止し、再生光の散乱によるノイズ上昇を抑制するため、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、さらに好ましくは100nm以下、特に好ましくは50nm以下である。   On the other hand, when the second protective layer is provided, the thickness of the second protective layer is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, particularly preferably 10 nm or more in order to suppress deformation of the recording layer. Further, in order to prevent accumulation of microscopic plastic deformation inside the second protective layer that occurs with repeated recording, and to suppress an increase in noise due to scattering of reproduction light, preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, More preferably, it is 100 nm or less, Most preferably, it is 50 nm or less.

なお、記録層及び保護層の厚みは、機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率がよく、記録信号の振幅が大きく、すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
保護層は、通常、公知のスパッタリング法によって製造すればよい。
なお、保護層は、前述のような異なる材料からなる複数の層で構成されていてもよい。特に、記録層と接する側の界面、及び/又は、Agを主成分とする反射層と接する側の界面に、硫黄を含まないか又は硫黄含有量の少ない界面層を設けることが好ましい。
ここで、Agを主成分とする反射層と接する側の界面に設ける界面層は、保護層に硫黄が含有される場合に、Agと硫黄との反応(Agの腐食)を抑制するために通常用いられる。
The thickness of the recording layer and the protective layer is not limited in terms of mechanical strength and reliability. It is selected so that the contrast between the recorded state and the unrecorded state is large.
The protective layer may be usually produced by a known sputtering method.
The protective layer may be composed of a plurality of layers made of different materials as described above. In particular, it is preferable to provide an interface layer that does not contain sulfur or has a low sulfur content at the interface in contact with the recording layer and / or the interface in contact with the reflective layer containing Ag as a main component.
Here, the interface layer provided at the interface on the side in contact with the reflective layer containing Ag as a main component is usually used to suppress the reaction between Ag and sulfur (corrosion of Ag) when the protective layer contains sulfur. Used.

界面層の材料としては、Ta、Nb、Moを挙げることができる。これら材料のうち、好ましいのはNb、Moである。NbやMoの原子量は、反射層に含有されるAgに比較的近く、スパッタリング法での成膜時にターゲットからの各元素の出射角度がAgとほぼ同一になるので、ターゲットに対向する基板上での膜厚分布を確保でき、均一性を確保しやすいという利点がある。また、NbやMoは、原料1Kg当たりの値段が1/10〜1/100と非常に安価であり、ターゲットを安価に製造できる利点もある。
界面層の材料の含有量は、好ましくは80原子%以上であり、より好ましくは90原子%以上であり、特に好ましくは95原子%以上であるが、最も好ましくは100原子%(界面層にNbを用いる例において、界面層を純Nbとすること)とすることである。
Examples of the material for the interface layer include Ta, Nb, and Mo. Of these materials, Nb and Mo are preferable. The atomic weight of Nb and Mo is relatively close to Ag contained in the reflective layer, and the emission angle of each element from the target is almost the same as Ag during film formation by the sputtering method. The film thickness distribution can be secured, and there is an advantage that uniformity can be easily secured. In addition, Nb and Mo are very inexpensive at a price of 1/10 to 1/100 of the raw material, and there is an advantage that the target can be manufactured at a low cost.
The content of the material of the interface layer is preferably 80 atomic% or more, more preferably 90 atomic% or more, particularly preferably 95 atomic% or more, most preferably 100 atomic% (Nb in the interface layer). In the example of using N, the interface layer is made of pure Nb).

界面層は、必要に応じ、層の特性を損なわない程度に他の元素を含んでいてもよい。他の元素を含む場合、前記元素の含有量は、好ましくは20原子%以下、より好ましくは10原子%以下、特に好ましくは5原子%以下、最も好ましくは2原子%以下である。また、前記元素としては、Ni、Pd、Pt、Si、O、Se、V、Ti、Ta等を挙げることができる。   If necessary, the interface layer may contain other elements to the extent that the characteristics of the layer are not impaired. When other elements are included, the content of the elements is preferably 20 atomic% or less, more preferably 10 atomic% or less, particularly preferably 5 atomic% or less, and most preferably 2 atomic% or less. Examples of the element include Ni, Pd, Pt, Si, O, Se, V, Ti, and Ta.

界面層としては、この他に、硫黄を含まない誘電体であってもよい。具体的には、金属や半導体の酸化物、窒化物、炭化物等であり、SiC、Si、SiC、GeN、Ta、ZrOAlN、Al等が用いられる。これらは、必ずしも化学量論比組成でなくてもよいし、混合物であっても良い。
界面層の膜厚は、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上である。界面層の膜厚が過度に薄いと、保護層と反射層との反応を有効に抑制できなくなる場合があるが、上記範囲とすれば、高温高湿下(例えば、80℃/85%RH)という過酷環境の下における信頼性試験おいても、光学的情報記録用媒体の信頼性が良好に確保されるようになる。
一方、界面層の膜厚は、好ましくは10nm以下、より好ましくは8nm以下、更に好ましくは6nm以下である。上記範囲とすれば、界面層の透過率を良好に確保しつつ、反射層中のAgと保護層中のSとの反応を抑制することができるようになる。
界面層は通常スパッタリング法で形成される。
In addition to this, the interface layer may be a dielectric containing no sulfur. Specifically, it is a metal or semiconductor oxide, nitride, carbide or the like, and SiC, Si 3 N 4 , SiC, GeN, Ta 2 O 5 , ZrO 2 AlN, Al 2 O 3 or the like is used. These do not necessarily have a stoichiometric composition or may be a mixture.
The film thickness of the interface layer is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more. If the film thickness of the interface layer is too thin, the reaction between the protective layer and the reflective layer may not be effectively suppressed. Even in the reliability test under such a severe environment, the reliability of the optical information recording medium can be secured satisfactorily.
On the other hand, the thickness of the interface layer is preferably 10 nm or less, more preferably 8 nm or less, and even more preferably 6 nm or less. If it is the said range, it will become possible to suppress reaction with Ag in a reflective layer, and S in a protective layer, ensuring the transmittance | permeability of an interface layer favorably.
The interface layer is usually formed by a sputtering method.

(C−2)保護層の好ましい態様
本発明に用いる情報記録用媒体においては、所定のGe−In−Sb−Sn−Te系の材料を用いた記録層に接して保護層Aを有し、前記保護層Aが金属酸硫化物及び/又は金属窒化物を含有することが好ましい。
本発明の情報記録用媒体を相変化型の光学的情報記録用媒体として用いる場合、保護層の材料としては、通常(ZnS)80(SiO220が用いられる。これは、この材料が、透明性、従来記録層に対する密着性、スパッタ速度、及び価格等において優れているからである。
(C-2) Preferred Mode of Protective Layer In the information recording medium used in the present invention, the protective layer A is in contact with the recording layer using a predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te-based material, The protective layer A preferably contains a metal oxysulfide and / or a metal nitride.
When the information recording medium of the present invention is used as a phase change optical information recording medium, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is usually used as the material of the protective layer. This is because this material is excellent in transparency, adhesion to a conventional recording layer, sputtering rate, price, and the like.

しかし、高速記録消去が可能となる所定のGe−In−Sb−Sn−Te系の組成を有する記録層に対して上記(ZnS)80(SiO220の保護層を用いると、繰り返し記録耐久性をより改善したいという課題が発生する場合がある。これは、低速記録用の光学的情報記録用媒体の場合と比較して、高速記録用の光学的情報記録用媒体での記録消去においては、急激な温度変化を伴うようになることが原因の一つと考えられる。例えば、記録線速度が2倍になった場合、レーザー光を照射して記録層を昇温する時間は1/2となる上、冷却速度も急激になる傾向にある。なぜなら、記録層の溶融領域の温度分布は、低線速度で記録を行う場合にはなだらかとなる一方で、高線速度で記録を行う場合には急峻となる傾向にあるからである。さらに、溶融された領域とレーザー光との位置関係が、低線速度で記録を行う場合と比較して高線速度での記録においては、相対的に遠ざかる傾向にあるからである。もちろん、上記繰り返し記録耐久性が十分とならない原因としては、溶融、凝固に伴う物質移動に関する性質の相違等、記録層材料自身に関係する原因や、従来の記録材料と組み合わせた場合で報告されているような硫黄等の原子拡散がさらに起こりやすくなっている原因も考えられる。 However, when the protective layer (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for a recording layer having a predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te composition that enables high-speed recording / erasing, repeated recording durability is achieved. There is a case where there is a problem of improving the sex. This is because, in comparison with the case of an optical information recording medium for low-speed recording, recording erasure with an optical information recording medium for high-speed recording is accompanied by a rapid temperature change. One is considered. For example, when the recording linear velocity is doubled, the time for heating the recording layer by irradiating the laser beam is halved and the cooling rate tends to be abrupt. This is because the temperature distribution in the molten region of the recording layer tends to be gentle when recording at a low linear velocity, but steep when recording at a high linear velocity. Furthermore, the positional relationship between the melted region and the laser beam tends to be relatively farther in recording at a high linear velocity than in the case of recording at a low linear velocity. Of course, the reason why the repeated recording durability is not sufficient has been reported in relation to the recording layer material itself, such as the difference in properties related to mass transfer due to melting and solidification, and when it is combined with conventional recording materials. It is also possible that atomic diffusion such as sulfur is more likely to occur.

本発明においては、Ge−In−Sb−Sn−Te系の記録層材料を含有する記録層に接して、金属窒化物として例えばGeNを、金属酸硫化物として例えばYSを含有する保護層Aを設けることにより、情報記録用媒体の繰り返し記録耐久性のさらなる改善が期待される。GeN等の金属窒化物や、YS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを設けることにより繰り返し記録耐久性の改善が期待される理由は必ずしも明らかではないが、従来と比較して高速記録を行うことによる記録層の急激な温度変化による変形や記録層の物質移動や層間の原子拡散等の抑制効果が発揮されるためと考えられる。 In the present invention, in contact with the recording layer containing the Ge—In—Sb—Sn—Te recording layer material, for example, GeN is contained as a metal nitride, and, for example, Y 2 O 2 S is contained as a metal oxysulfide. By providing the protective layer A, further improvement in the repeated recording durability of the information recording medium is expected. The reason why repeated recording durability is expected to be improved by providing the protective layer A containing a metal nitride such as GeN or a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is not necessarily clear, but compared with the conventional case. This is because the effect of suppressing the deformation due to a rapid temperature change of the recording layer, the mass transfer of the recording layer, the atomic diffusion between layers, etc. due to the high speed recording is exhibited.

上記のように、記録層に接する保護層Aに金属酸硫化物や金属窒化物を含有させることにより、繰り返し記録特性(繰り返しオーバーライト特性)が改善される傾向となる。このため、上記保護層Aは、本発明の相変化記録用材料を構成するSb、Ge、In、Snとの親和性が高くなっていると考えられる。   As described above, when the protective layer A in contact with the recording layer contains a metal oxysulfide or a metal nitride, the repeated recording characteristics (repeated overwrite characteristics) tend to be improved. For this reason, it is considered that the protective layer A has high affinity with Sb, Ge, In, and Sn constituting the phase change recording material of the present invention.

(1)保護層A
本発明においては、記録層と接する保護層Aに金属酸硫化物及び/又は金属窒化物を含有させることが好ましい。もちろん、金属酸硫化物と金属窒化物とを併用してもよい。以下さらに詳細に説明する。
(1−1)金属酸硫化物を含有する保護層A
本発明においては、金属酸硫化物を含有する保護層Aを用いることが好ましい。金属酸硫化物を含有するとは、この構成元素が、金属酸硫化物の形態を維持して存在することを意味する。
(1) Protective layer A
In the present invention, the protective layer A in contact with the recording layer preferably contains a metal oxysulfide and / or a metal nitride. Of course, a metal oxysulfide and a metal nitride may be used in combination. This will be described in more detail below.
(1-1) Protective layer A containing metal oxysulfide
In the present invention, it is preferable to use a protective layer A containing a metal oxysulfide. Containing metal oxysulfide means that this constituent element exists while maintaining the form of metal oxysulfide.

本発明においては、特定の組成を有する記録層に金属酸硫化物を含有する保護層Aを接して設けることにより、情報記録用媒体を繰り返し記録した場合の耐久性がさらに向上することが期待される。この理由は、未だ明確ではないが、金属酸硫化物を含有する保護層Aの熱伝導性および硬度が高いこと、構成元素の分布の均一性が高いことに関係していると考えられる。すなわち、本発明における保護層Aは、従来から一般的に使用されているZnS−SiO2膜に代表される様に、ZnSを主成分とする複合誘電体を用いる保護層と比較し、熱伝導率および硬度が高い。一方、保護層Aの屈折率は、組成比にもよるものの、通常1.7〜2.4程度であり、ZnSを主成分とする複合誘電体を用いる保護層とほぼ同等になる。 In the present invention, by providing the recording layer having a specific composition in contact with the protective layer A containing a metal oxysulfide, it is expected that the durability when the information recording medium is repeatedly recorded is further improved. The Although this reason is not yet clear, it is considered that the protective layer A containing a metal oxysulfide has high thermal conductivity and hardness and high uniformity of constituent element distribution. That is, the protective layer A in the present invention has a thermal conductivity as compared with a protective layer using a composite dielectric containing ZnS as a main component, as represented by a conventionally used ZnS—SiO 2 film. High rate and hardness. On the other hand, although the refractive index of the protective layer A depends on the composition ratio, it is usually about 1.7 to 2.4, which is almost the same as that of a protective layer using a composite dielectric composed mainly of ZnS.

そして、金属酸硫化物を含有する保護層Aの熱伝導率が高いため、記録層の熱膨張による変形は小さくなると考える。すなわち、保護層Aの熱伝導率が高いため、レーザーにより記録マークが形成される際に昇温された記録層の熱を早く逃がすことが可能となる。このため、保護層Aの記録層に接している界面領域と記録層から離れた保護層Aの領域との温度差、または、マーク形成領域とその周囲の領域との温度差をいち早く解消できる。その結果、温度差起因の膜剥離やクラックの発生が抑制されるようになる。換言すれば、オーバーライト劣化を遅らせることが出来ると考えられる。熱伝導率は作成したディスクにおいて非晶質マークを形成する時のレーザーパワーの値から間接的に知ることが出来る。すなわち、熱伝導率が大きいほど記録層の昇温に必要なレーザーパワーは大きくなる傾向がある。例えば、金属酸硫化物を含有する保護層Aを用いた場合、ZnS:SiO2=80:20(mol%)の保護層を用いた場合と比較して、マーク形成に必要なパワーが高くなる傾向にあるが、これは、高い熱伝導率のために保護層Aの放熱層としての働きが増しているためである。 Then, since the protective layer A containing the metal oxysulfide has a high thermal conductivity, the deformation due to the thermal expansion of the recording layer is considered to be small. That is, since the thermal conductivity of the protective layer A is high, it is possible to quickly release the heat of the recording layer that has been heated when the recording mark is formed by the laser. For this reason, the temperature difference between the interface region in contact with the recording layer of the protective layer A and the region of the protective layer A away from the recording layer or the temperature difference between the mark forming region and the surrounding region can be quickly eliminated. As a result, the occurrence of film peeling and cracks due to temperature differences are suppressed. In other words, it is considered that the overwrite deterioration can be delayed. The thermal conductivity can be indirectly known from the value of the laser power when the amorphous mark is formed on the produced disk. That is, the greater the thermal conductivity, the greater the laser power required to raise the temperature of the recording layer. For example, when the protective layer A containing a metal oxysulfide is used, the power required for mark formation is higher than when a protective layer of ZnS: SiO 2 = 80: 20 (mol%) is used. Although there is a tendency, this is because the protective layer A functions more as a heat dissipation layer due to its high thermal conductivity.

そして、ZnS:SiO2=80:20(mol%)を用いた保護層のJISヌープ硬度が280であるのに対し、金属酸硫化物として例えばY22Sを用いた保護層AのJISヌープ硬度は520である。高い硬度を有する保護層Aは、記録層の変形を防止する上で重要である。硬度が低い場合は、記録・消去に伴う記録層の体積変化、すなわち、非晶質−結晶間での体積差に起因する変形を適切に抑えることが難しく、オーバーライト回数に伴い蓄積され、やがては信号強度の低下をもたらす。 The JIS Knoop hardness of the protective layer using ZnS: SiO 2 = 80: 20 (mol%) is 280, whereas the JIS of the protective layer A using, for example, Y 2 O 2 S as the metal oxysulfide. Knoop hardness is 520. The protective layer A having high hardness is important for preventing deformation of the recording layer. When the hardness is low, it is difficult to appropriately suppress the volume change of the recording layer accompanying recording / erasing, that is, deformation due to the volume difference between the amorphous and the crystal. Leads to a decrease in signal strength.

さらに、金属酸硫化物を含む保護層Aは金属原子が硫黄とも酸素とも結合しているので、硫黄と酸素との混合性が、ZnS−SiOやZnS−Yの様な硫化物と酸化物の混合物を用いる保護層とは比較にならない程に高い。そのため、保護層Aは、硫黄、酸素、及びセレン原子等の金属原子の分散性が従来のZnS−SiO2よりも高いために、安定した高い特性を発揮していると考えられる。このため、繰り返しオーバーライト中に保護層から記録層へ硫黄が拡散して反射率低下や結晶化速度の変化が生じる現象も抑制されると推測される。 Furthermore, since the protective layer A containing a metal oxysulfide has metal atoms bonded to both sulfur and oxygen, the mixing property of sulfur and oxygen is a sulfide such as ZnS—SiO 2 or ZnS—Y 2 O 3 . And a protective layer using a mixture of oxides are incomparably high. Therefore, the protective layer A is considered to exhibit stable and high characteristics because the dispersibility of metal atoms such as sulfur, oxygen, and selenium atoms is higher than that of conventional ZnS—SiO 2 . For this reason, it is presumed that the phenomenon in which sulfur diffuses from the protective layer to the recording layer during repeated overwriting to cause a decrease in reflectance and a change in crystallization speed is also suppressed.

また、本発明に用いる所定のGe−In−Sb−Sn−Te系の記録層に、例えばYS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを接して設けた場合、保護層AにGeN等の金属窒化物を含有させる場合と比較して、情報記録用媒体の信号振幅が大きくなる傾向にある。この理由は明らかではないが、記録層の結晶成長の性質が、記録層に接する保護層Aによって多少変わり、形成される非晶質マークの大きさが異なる等の理由が考えられる。なお、このような性質は記録層の材料と保護層Aの材料の組み合わせにより決まるものと思われるが、従来の記録層の材料においては、保護層Aの材料による信号強度の変化は注目されていなかった。 Further, when the protective layer A containing a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is provided in contact with the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te recording layer used in the present invention, the protective layer Compared with the case where A contains a metal nitride such as GeN, the signal amplitude of the information recording medium tends to increase. The reason for this is not clear, but it is conceivable that the crystal growth property of the recording layer varies somewhat depending on the protective layer A in contact with the recording layer, and the size of the formed amorphous mark is different. Such properties are considered to be determined by the combination of the recording layer material and the protective layer A material. However, in the conventional recording layer material, attention has been paid to changes in signal intensity due to the protective layer A material. There wasn't.

金属酸硫化物に使用する金属元素としては、Sc、イットリウム、及びLaやCeといったランタノイド元素等の希土類金属元素;Ti等の遷移金属元素;などが挙げられる。これらの中では、希土類金属元素が好ましく、イットリウム及びLa、Ce、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dyから成る群から選択される希土類金属元素が特に好ましく、最も好ましいのは、イットリウム、Ceである。イットリウムの酸硫化物(YS)は、1000℃程度までY23やY23より熱化学的に安定なので、最も好ましい元素はイットリウムである。
金属酸硫化物の保護層A中の含有量は、好ましくは5mol%以上、更に好ましくは10mol%以上、最も好ましくは15mol%以上とする。金属酸硫化物の含有量が少なすぎると、オーバーライト特性が十分とならないことがある。一方、繰り返しオーバーライト特性等の観点からは、金属酸硫化物の保護層A中の含有量多ければ多いほど好ましく、保護層A中での金属酸硫化物の含有量は100mol%以下とすればよい。
Examples of the metal element used for the metal oxysulfide include Sc, yttrium, and rare earth metal elements such as lanthanoid elements such as La and Ce; transition metal elements such as Ti. Among these, rare earth metal elements are preferred, yttrium and rare earth metal elements selected from the group consisting of La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy are particularly preferred, and most preferred are yttrium, Ce. It is. Since yttrium oxysulfide (Y 2 O 2 S) is thermochemically more stable than Y 2 O 3 and Y 2 S 3 up to about 1000 ° C., the most preferred element is yttrium.
The content of the metal oxysulfide in the protective layer A is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and most preferably 15 mol% or more. If the content of the metal oxysulfide is too small, the overwrite characteristics may not be sufficient. On the other hand, from the viewpoint of repetitive overwriting characteristics and the like, it is preferable that the content of the metal oxysulfide in the protective layer A is larger, and the content of the metal oxysulfide in the protective layer A is 100 mol% or less. Good.

また、金属酸硫化物を構成する金属元素の保護層A中の含有量は、通常10原子%以上、好ましくは20原子%以上、更に好ましくは25原子%以上とする。金属酸硫化物を構成する金属元素の含有量は保護層A中の金属酸硫化物の含有量を示す指標となるため、上記金属元素が少なすぎると、オーバーライト特性の更なる改善の効果が十分とならないことがある。一方、繰り返しオーバーライト特性等の観点からは、保護層A中での金属酸硫化物の含有量が多ければ多いほど好ましいので、金属酸硫化物を構成する金属元素の含有量の上限は、保護層Aが全て金属酸硫化物で構成されるときの上記金属元素の含有量となる。
また、保護層Aは、金属酸硫化物と他の材料と併用してもよい。他の材料としては、保護層に一般的に用いる材料ならば特に制限されない。例えば、上記「本発明で用いる保護層に関する一般的説明」で例示した材料を適宜用いればよい。
他の材料として、より具体的には、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、希土類酸化物、希土類硫化物、希土類フッ化物、フッ化マグネシウム等に代表される、金属又は半導体の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物またはフッ化物を例示することが出来る。この中でも、特に好ましいのは、記録層との密着性に優れる、硫化亜鉛、酸化亜鉛等の亜鉛化合物である。その結果、より安定で高い耐久性を得ることが出来る。
The content of the metal element constituting the metal oxysulfide in the protective layer A is usually 10 atomic% or more, preferably 20 atomic% or more, more preferably 25 atomic% or more. Since the content of the metal element constituting the metal oxysulfide serves as an index indicating the content of the metal oxysulfide in the protective layer A, if the amount of the metal element is too small, the effect of further improving the overwrite characteristics may be obtained. It may not be enough. On the other hand, from the viewpoint of repeated overwrite characteristics, etc., the higher the content of the metal oxysulfide in the protective layer A, the better. Therefore, the upper limit of the content of the metal element constituting the metal oxysulfide is the protection This is the content of the metal element when the layer A is entirely composed of a metal oxysulfide.
Further, the protective layer A may be used in combination with a metal oxysulfide and other materials. The other material is not particularly limited as long as it is a material generally used for the protective layer. For example, the materials exemplified in the above “General description of the protective layer used in the present invention” may be used as appropriate.
As other materials, more specifically, represented by zinc sulfide, zinc oxide, silicon oxide, silicon nitride, aluminum nitride, aluminum oxide, rare earth oxide, rare earth sulfide, rare earth fluoride, magnesium fluoride, etc. Metal or semiconductor oxides, sulfides, nitrides, carbides or fluorides can be exemplified. Among these, particularly preferred are zinc compounds such as zinc sulfide and zinc oxide, which are excellent in adhesion to the recording layer. As a result, more stable and high durability can be obtained.

金属酸硫化物以外に保護層A中に他の材料を含有させる場合、この材料の含有量は、通常99mol%以下、好ましくは90mol%以下とする。一方、通常1mol%以上、好ましくは5mol%以上とする。
ただし、混合する材料の種類によって、適切な含有量は変化する。例えば、上記材料として硫化亜鉛を用いる場合は、その含有量は多量でも問題はなく、通常、20mol%以上、好ましくは30mol%以上、更に好ましくは50mol%以上、最も好ましくは60mol%以上とする。
一方、上記材料として酸化亜鉛を用いる場合、あまりに多い含有量は好ましくない傾向にあり、通常30mol%以下、好ましくは20mol%以下、更に好ましくは10mol%以下とする。また、酸化亜鉛のモル含有量は、金属酸硫化物のモル含有量の半分以下であることがより好ましい。
特に好ましい保護層Aの組成として、Y22SとZnSとを含む混合組成を挙げることができる。この場合、特に優れたオーバーライト特性を得ることが出来る。この場合の、Y22Sに対するZnSのモル比は、通常1%以上、好ましくは5%以上、更に好ましくは10%以上であり、また通常1000%以下、好ましくは700%以下、更に好ましくは500%以下である。
When other materials are contained in the protective layer A in addition to the metal oxysulfide, the content of this material is usually 99 mol% or less, preferably 90 mol% or less. On the other hand, it is usually 1 mol% or more, preferably 5 mol% or more.
However, the appropriate content varies depending on the type of material to be mixed. For example, when zinc sulfide is used as the material, there is no problem even if the content thereof is large, and it is usually 20 mol% or more, preferably 30 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, and most preferably 60 mol% or more.
On the other hand, when zinc oxide is used as the material, an excessively large content tends to be unfavorable, and is usually 30 mol% or less, preferably 20 mol% or less, and more preferably 10 mol% or less. Moreover, it is more preferable that the molar content of zinc oxide is not more than half the molar content of metal oxysulfide.
A particularly preferable composition of the protective layer A is a mixed composition containing Y 2 O 2 S and ZnS. In this case, particularly excellent overwrite characteristics can be obtained. In this case, the molar ratio of ZnS to Y 2 O 2 S is usually 1% or more, preferably 5% or more, more preferably 10% or more, and usually 1000% or less, preferably 700% or less, more preferably Is 500% or less.

なお、保護層A中に金属状の亜鉛を存在させることも可能である。但し、上述の酸化亜鉛や硫化亜鉛の様な亜鉛化合物の形態で含有する方が好ましい。
本発明における保護層Aの純度(保護層A中の金属酸硫化物の含有量、又は、金属酸硫化物と他の材料との混合物の含有量)は90mol%以上が好ましい。純度は高いほど好ましいが、10モル%を下回る量の不純物の保護層Aの特性に及ぼす影響は、無視できるほど小さい。特に、不純物が安定な化合物である場合には悪影響は小さいが、不純物が10モル%を超えると膜の硬度や応力といった物性値が変わる可能性が高くなり、保護層Aの特性が劣化する恐れがある。
Note that metallic zinc can be present in the protective layer A. However, it is preferable to contain it in the form of a zinc compound such as zinc oxide or zinc sulfide.
The purity of the protective layer A in the present invention (the content of the metal oxysulfide in the protective layer A or the content of the mixture of the metal oxysulfide and other materials) is preferably 90 mol% or more. The higher the purity, the better. However, the influence of impurities of less than 10 mol% on the characteristics of the protective layer A is so small that it can be ignored. In particular, if the impurity is a stable compound, the adverse effect is small, but if the impurity exceeds 10 mol%, the physical property values such as the hardness and stress of the film are likely to change, and the characteristics of the protective layer A may be deteriorated. There is.

金属酸硫化物を含有する保護層Aは、金属酸硫化物を含有するターゲットを使用してスパッタリング法によって成膜することによって形成することが出来る。通常は、前記保護層Aで好ましいとした組成と略同一の組成範囲のターゲットを使用する。
すなわち、スパッタリング用のターゲットとして、金属酸硫化物を含有するものを使用することが好ましい。ターゲットに使用する金属酸硫化物の金属元素の種類は、保護層Aの組成に合わせて適宜選択される。
また、保護層Aが金属酸硫化物と他の保護層材料とを含有する場合、使用する他の材料の組成に対応させて、金属酸硫化物と上記他の材料との混合物のターゲットを使用することができる。また、金属酸硫化物のターゲットと前記他の材料のターゲットを別々に用意し、これらを同時にスパッタすることもできる。
The protective layer A containing a metal oxysulfide can be formed by forming a film by a sputtering method using a target containing a metal oxysulfide. Usually, a target having a composition range substantially the same as the composition preferred for the protective layer A is used.
That is, it is preferable to use a target containing a metal oxysulfide as a sputtering target. The type of metal element of the metal oxysulfide used for the target is appropriately selected according to the composition of the protective layer A.
When the protective layer A contains a metal oxysulfide and another protective layer material, a target of a mixture of the metal oxysulfide and the other material is used according to the composition of the other material to be used. can do. It is also possible to prepare a metal oxysulfide target and the target of the other material separately and to sputter them simultaneously.

ターゲット中における金属酸硫化物の含有量は、通常10mol%以上、好ましくは30mol%以上、より好ましくは50mol%以上とする。ターゲット中における金属酸硫化物の含有量が過度に小さいと、金属酸硫化物がターゲット中で分解し、保護層A中に金属酸硫化物を含有させることができなくなる場合がある。一方、ターゲット中における金属酸硫化物の含有量は用いる上記他の材料の含有量に応じて変化することとなる。但し、金属酸硫化物単体からなるターゲットを用いる場合にはターゲット中の金属酸硫化物の含有量を、通常100mol%とする。   The content of the metal oxysulfide in the target is usually 10 mol% or more, preferably 30 mol% or more, more preferably 50 mol% or more. If the content of the metal oxysulfide in the target is excessively small, the metal oxysulfide may be decomposed in the target and the protective layer A may not be able to contain the metal oxysulfide. On the other hand, the content of the metal oxysulfide in the target varies depending on the content of the other material used. However, when using a target made of a metal oxysulfide alone, the content of the metal oxysulfide in the target is usually 100 mol%.

ターゲット中に金属酸硫化物が含有されているか否かは、ターゲットのX線回折を測定することによって確認することができる。
また、金属酸硫化物を含有するターゲットは、通常、金属酸硫化物の粉末、又は、同一金属の酸化物と硫化物の混合粉末を用いて、ホットプレス法等の公知の方法を用いて製造される。ここで、用いる金属元素として好ましいのは、希土類金属元素である。
スパッタリング時の条件は、公知の条件を用いればよい。
保護層Aの組成の分析は、一般に、オージェ電子分光法(AES)、ラザーフォード・バック・スキャッタリング法(RBS)、誘導結合高周波プラズマ分光法(ICP)等を組み合わせて同定することができる。
Whether or not a metal oxysulfide is contained in the target can be confirmed by measuring the X-ray diffraction of the target.
In addition, a target containing a metal oxysulfide is usually manufactured using a metal oxysulfide powder or a mixed powder of the same metal oxide and sulfide using a known method such as a hot press method. Is done. Here, a rare earth metal element is preferable as the metal element to be used.
Known conditions may be used for sputtering.
The analysis of the composition of the protective layer A can be generally identified by combining Auger electron spectroscopy (AES), Rutherford back scattering method (RBS), inductively coupled radio frequency plasma spectroscopy (ICP), and the like.

(1−2)金属窒化物を含有する保護層A
本発明においては、金属窒化物を含有する保護層Aを用いることが好ましい。
金属窒化物は、金属酸硫化物と同様に熱伝導率が高い傾向にある。このため、上記金属酸硫化物を含有する場合において説明したものと同様に、保護層Aの熱伝導率が高くなることによって、温度差起因の膜剥離やクラックの発生が抑制されるようになり、オーバーライト劣化を遅らせることができるようになると考えられる。
金属窒化物に用いる金属としては、例えば、Si、Ge、Al、Ti、Ta、Cr、Mo、Sb、Sn、Nb、Y、Zr、及びHfからなる群から選ばれる元素の少なくとも1つを挙げることができる。これら元素の窒化物は安定であるため、光学的情報記録用媒体の保存安定性が向上する傾向となる。上記元素として好ましくは、より透明性が高く密着性に優れたSi、Ge、Al、Crである。上記元素は複数用いることもできる。上記元素を複数用いた合金の窒化物とする場合は、Geを主成分とする合金の窒化物を用いることが好ましい。ここで、「Geを主成分とする」とは合金中のGeの含有量を通常50原子%以上、好ましくは70原子%以上、より好ましくは80原子%以上、特に好ましくは90原子%以上、最も好ましくは95原子%以上とすることをいう。
(1-2) Protective layer A containing metal nitride
In the present invention, it is preferable to use a protective layer A containing a metal nitride.
Metal nitrides tend to have high thermal conductivity like metal oxysulfides. For this reason, as described in the case of containing the metal oxysulfide, the thermal conductivity of the protective layer A is increased, thereby suppressing the occurrence of film peeling and cracking due to the temperature difference. It is considered that overwriting deterioration can be delayed.
Examples of the metal used for the metal nitride include at least one element selected from the group consisting of Si, Ge, Al, Ti, Ta, Cr, Mo, Sb, Sn, Nb, Y, Zr, and Hf. be able to. Since nitrides of these elements are stable, the storage stability of the optical information recording medium tends to be improved. The element is preferably Si, Ge, Al, or Cr, which has higher transparency and excellent adhesion. A plurality of the above elements can be used. In the case of using an alloy nitride containing a plurality of the above elements, it is preferable to use an alloy nitride containing Ge as a main component. Here, “mainly comprising Ge” means that the content of Ge in the alloy is usually 50 atomic% or more, preferably 70 atomic% or more, more preferably 80 atomic% or more, particularly preferably 90 atomic% or more, Most preferably, it is 95 atomic% or more.

上記元素の種類を1つ用いる場合、上記元素と窒素とが形成する材料として、上記元素単体の窒化物を挙げることができる。より具体的には、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N等の近傍組成が挙げられるが、これらの中でも、記録層に対する拡散防止効果がより高いという観点からは、Si−N(ケイ素の窒化物)、Ge−N(ゲルマニウムの窒化物)、Al−N(アルミの窒化物)を用いることが好ましく、Ge−N(ゲルマニウムの窒化物)を用いることがより好ましい。この場合、Geの一部を、Cr等で置換したGeを主成分とする合金の窒化物でも良い。ただし、その置換量は原子比にして、Geの50%以下、より好ましくは30%以下とすることが好ましい。
上記元素を2つ以上用いる場合、上記元素と窒素とが形成する材料として、上記元素の複合の窒化物を挙げることができる。このような化合物として代表的にGe−Nを用いた例を示すと、Ge−Si−N、Ge−Sb−N、Ge−Cr−N、Ge−Al−N、Ge−Mo−N、Ge−Ti−N等のように、Geと共に、Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、In、K、La、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn、及びZr等を含有したものが挙げられる。
In the case of using one kind of the element, a nitride of the element alone can be cited as a material formed by the element and nitrogen. More specifically, Si—N, Ge—N, Cr—N, Al—N, and the like are included in the vicinity, and among these, from the viewpoint that the diffusion preventing effect on the recording layer is higher, Si— N (silicon nitride), Ge—N (germanium nitride), and Al—N (aluminum nitride) are preferably used, and Ge—N (germanium nitride) is more preferably used. In this case, a nitride of an alloy containing Ge as a main component in which a part of Ge is replaced with Cr or the like may be used. However, the substitution amount is preferably 50% or less, more preferably 30% or less of Ge in terms of atomic ratio.
When two or more of the above elements are used, examples of a material formed by the above elements and nitrogen include composite nitrides of the above elements. Examples of such compounds typically using Ge-N are Ge-Si-N, Ge-Sb-N, Ge-Cr-N, Ge-Al-N, Ge-Mo-N, Ge. As in Ti-N, together with Ge, Al, B, Ba, Bi, C, Ca, Ce, Cr, Dy, Eu, Ga, In, K, La, Mo, Nb, Ni, Pb, Pd, Examples include those containing Si, Sb, Sn, Ta, Te, Ti, V, W, Yb, Zn, and Zr.

金属窒化物の保護層A中の含有量は、好ましくは5mol%以上、更に好ましくは10mol%以上、最も好ましくは15mol%以上とする。金属窒化物の含有量が少なすぎると、オーバーライト特性が低下することがある。一方、繰り返しオーバーライト特性等の観点からは、保護層A中の金属窒化物の含有量は多ければ多いほど好ましく、保護層A中での金属窒化物の含有量は、100mol%以下とすればよい。
また、金属窒化物を構成する金属元素の保護層A中の含有量は、通常10原子%以上、好ましくは20原子%以上、更に好ましくは25原子%以上とする。金属酸硫化物の含有量が少なすぎると、オーバーライト特性のさらなる改善の効果が十分とならないことがある。一方、繰り返しオーバーライト特性等の観点からは、保護層A中での金属窒化物の含有量が多ければ多いほど好ましいので、金属窒化物を構成する金属元素の含有量の上限は、保護層Aが全て金属窒化物で構成されるときの上記金属元素の含有量となる。
また、保護層Aは、金属酸窒化物と他の材料と併用してもよい。他の材料やその含有量としては、上記金属酸硫化物を含有する保護層Aで説明したものと同様のものを用いればよい。
The content of the metal nitride in the protective layer A is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and most preferably 15 mol% or more. If the content of metal nitride is too small, the overwrite characteristics may deteriorate. On the other hand, from the viewpoint of repetitive overwriting characteristics and the like, it is preferable that the content of the metal nitride in the protective layer A is as large as possible. Good.
Further, the content of the metal element constituting the metal nitride in the protective layer A is usually 10 atomic% or more, preferably 20 atomic% or more, more preferably 25 atomic% or more. If the content of the metal oxysulfide is too small, the effect of further improving the overwrite characteristics may not be sufficient. On the other hand, from the viewpoint of repeated overwrite characteristics and the like, the higher the content of the metal nitride in the protective layer A, the better. Therefore, the upper limit of the content of the metal element constituting the metal nitride is the protective layer A Is the content of the metal element when all are made of metal nitride.
The protective layer A may be used in combination with a metal oxynitride and another material. Other materials and their contents may be the same as those described in the protective layer A containing the metal oxysulfide.

本発明における保護層Aの純度(保護層A中の金属窒化物の含有量、又は、金属窒化物と他の材料との混合物の含有量)は90mol%以上が好ましい。純度は高いほど好ましいが、10モル%を下回る量の不純物の保護層Aの特性に及ぼす影響は、無視できるほど小さい。特に、不純物が安定な化合物である場合には悪影響は小さいが、不純物が10モル%を超えると膜の硬度や応力といった物性値が変わる可能性が高く保護層Aの特性が劣化する恐れがある。
金属窒化物を含有する保護層Aは、金属窒化物を含有するターゲットを使用してスパッタリング法によって形成することが出来る。また、保護層Aは、真空チャンバー内で微量のAr、Nの混合ガスを流し、所定の真空圧力にして、所定の金属(保護層Aに含有される金属窒化物における金属元素単体又は金属元素の複合)からなるターゲットに電圧を加え放電させ弾きだされた金属元素単体または金属元素の複合をNで反応させ窒化物にして成膜する反応性スパッタリング法により形成してもよい。ここで留意すべき事項は、保護層A中の窒素含有量が過度に少ないと保護層Aの透明性が確保しにくくなることと、窒素含有量が過度に多すぎると光学的情報記録用媒体の繰り返し記録耐久性の改善が不十分になることである。このため、上記反応性スパッタリング法を用いる場合は、窒素流量の調整が重要である。また、スパッタ時の圧力も膜質に影響を与える。通常、圧力を低くすることにより、保護層Aを緻密に形成することができる。
保護層Aの組成の分析は、一般に、オージェ電子分光法(AES)、ラザーフォード・バック・スキャッタリング法(RBS)、誘導結合高周波プラズマ分光法(ICP)等を組み合わせて同定することができる。
The purity of the protective layer A in the present invention (the content of the metal nitride in the protective layer A or the content of the mixture of the metal nitride and other materials) is preferably 90 mol% or more. The higher the purity, the better. However, the influence of impurities of less than 10 mol% on the characteristics of the protective layer A is so small that it can be ignored. In particular, when the impurity is a stable compound, the adverse effect is small, but if the impurity exceeds 10 mol%, the physical property values such as the hardness and stress of the film are likely to change and the characteristics of the protective layer A may be deteriorated. .
The protective layer A containing metal nitride can be formed by sputtering using a target containing metal nitride. In addition, the protective layer A is made by flowing a small amount of Ar, N 2 mixed gas in a vacuum chamber to a predetermined vacuum pressure, and a predetermined metal (a metal element alone or a metal in the metal nitride contained in the protective layer A). It may be formed by a reactive sputtering method in which a voltage is applied to a target made of a composite of elements) and a metal element alone or a composite of metal elements that is released by reacting with N 2 is reacted with N 2 to form a nitride. The matters to be noted here are that if the nitrogen content in the protective layer A is excessively small, it becomes difficult to ensure the transparency of the protective layer A, and if the nitrogen content is excessively large, the optical information recording medium The improvement in the repeated recording durability is insufficient. For this reason, adjustment of the nitrogen flow rate is important when the reactive sputtering method is used. Moreover, the pressure during sputtering also affects the film quality. Usually, the protective layer A can be densely formed by lowering the pressure.
The analysis of the composition of the protective layer A can be generally identified by combining Auger electron spectroscopy (AES), Rutherford back scattering method (RBS), inductively coupled radio frequency plasma spectroscopy (ICP), and the like.

(1−3)保護層Aの膜厚
保護層Aの膜厚の好ましい範囲は、保護層Aが用いられる位置によって異なる。
すなわち、保護層Aを第1保護層として設ける場合、第1保護層は、熱による基板変形等を抑制する必要があるため、その厚さは通常1nm以上、好ましくは5nm以上、特に好ましくは10nm以上である。このようにすれば、繰り返し記録中の微視的な基板変形の蓄積が抑制され、再生光が散乱されてノイズ上昇が著しくなるということがなくなる。
一方、第1保護層の厚みは、成膜に要する時間の関係から、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、さらに好ましくは100nm以下である。このようにすれば、記録層平面で見た基板の溝形状が変わるということ等がなくなる。例えば、溝の深さや幅が、基板表面で意図した形状より小さくなったりする現象が起こりにくくなる。
保護層Aを第2保護層として設ける場合、第2保護層の膜厚は、記録層の変形抑制のために、通常、1nm以上、好ましくは5nm以上、特に好ましくは10nm以上とする。また、繰り返し記録に伴って発生する第2保護層内部の微視的な塑性変形の蓄積を防止し、再生光の散乱によるノイズ上昇を抑制するため、好ましくは200nm以下、より好ましくは150nm以下、さらに好ましくは100nm以下、特に好ましくは50nm以下である。
(1-3) Film thickness of the protective layer A The preferable range of the film thickness of the protective layer A differs depending on the position where the protective layer A is used.
That is, when the protective layer A is provided as the first protective layer, the thickness of the first protective layer is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, particularly preferably 10 nm because it is necessary to suppress deformation of the substrate due to heat. That's it. In this way, accumulation of microscopic substrate deformation during repetitive recording is suppressed, and reproduction noise is not scattered and noise rises significantly.
On the other hand, the thickness of the first protective layer is preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, and still more preferably 100 nm or less, in view of the time required for film formation. In this way, the substrate groove shape as seen on the recording layer plane is not changed. For example, a phenomenon that the depth or width of the groove becomes smaller than the intended shape on the substrate surface is less likely to occur.
When the protective layer A is provided as the second protective layer, the thickness of the second protective layer is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and particularly preferably 10 nm or more in order to suppress deformation of the recording layer. Moreover, in order to prevent the accumulation of microscopic plastic deformation inside the second protective layer that occurs with repeated recording, and to suppress the increase in noise due to scattering of the reproduction light, preferably 200 nm or less, more preferably 150 nm or less, More preferably, it is 100 nm or less, Most preferably, it is 50 nm or less.

但し、本発明においては、一般に熱伝導率が高く、硬度の大きい保護層Aを記録層に接して設けるため、記録層に対してレーザー光が入射する側に位置する保護層Aの膜厚を薄くできることは、すでに説明した通りである。すなわち、レーザー光が入射する側の記録層面に保護層Aを接して設けた場合に、保護層Aの膜厚を50nm以下とすることが好ましい。   However, in the present invention, since the protective layer A having high thermal conductivity and high hardness is generally provided in contact with the recording layer, the film thickness of the protective layer A located on the side where the laser beam is incident on the recording layer is set. As already explained, it can be thinned. That is, when the protective layer A is provided in contact with the recording layer surface on which the laser beam is incident, the thickness of the protective layer A is preferably 50 nm or less.

なお、YS等の金属酸硫化物を主成分とする材料のスパッタレートは、従来から用いられている(ZnS)80(SiO220等の材料のスパッタレートと比較して、遅くなる傾向にある。このため、情報記録用媒体の生産性を高める観点から、金属酸硫化物を含有する保護層Aを記録層に接して比較的薄く設け、この保護層Aに保護層Bを接して設けてもよい。そして、保護層Bに、従来から用いられている材料(例えば、(ZnS)80(SiO220)を用いてもよい。このような情報記録用媒体の具体的な態様の詳細については後述する。
このように、保護層Aと保護層Bとを用いて多層化を行う場合、本発明における保護層Aの膜厚は通常0.1nm以上、好ましくは1nm以上、より好ましくは5nm以上とする。一方、保護層Aの膜厚は、通常100nm以下、好ましくは50nm以下、より好ましくは25nm、更に好ましくは10nm以下である。
Note that the sputtering rate of a material mainly composed of a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is higher than that of a conventionally used material such as (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 . It tends to be slow. Therefore, from the viewpoint of increasing the productivity of the information recording medium, the protective layer A containing a metal oxysulfide may be provided relatively thin in contact with the recording layer, and the protective layer B may be provided in contact with the protective layer A. Good. Further, a conventionally used material (for example, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 ) may be used for the protective layer B. Details of a specific aspect of such an information recording medium will be described later.
Thus, when multilayering is performed using the protective layer A and the protective layer B, the thickness of the protective layer A in the present invention is usually 0.1 nm or more, preferably 1 nm or more, more preferably 5 nm or more. On the other hand, the thickness of the protective layer A is usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less, more preferably 25 nm, and still more preferably 10 nm or less.

(1−4)保護層Aと記録層との位置
本発明においては、金属酸硫化物及び/又は金属窒化物を含有する保護層Aが、記録層に接して設けられることが好ましい。より好ましいのは、記録層の両面に上記所定の保護層Aを設けることである。記録層の両面に上記所定の保護層Aを設けることにより、繰り返しオーバーライト特性をより向上させることができるようになるからである。一般的に、記録層の両面に上記所定の保護層Aを設けることにより、記録層と保護層Aとが剥離しやすい傾向となるが、本発明における所定のGe−In−Sb−Sn−Te系の組成を用いた記録層においては、上記剥離の問題が起きにくいようである。
例えば、従来のSbTe共晶組成の記録層に接してYS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを設けると、耐環境試験での膜剥離が起きる傾向にある。この傾向は、記録層の両面に上記保護層Aを設けるとより顕著になる。例えば、従来SbTe共晶系組成を用いた記録層においては、記録層の両面に接してYS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを設けると高湿度を伴う耐環境試験で膜剥離が生じ、膜の密着性、耐候性は必ずしも十分とはならない傾向にある。
(1-4) Position of Protective Layer A and Recording Layer In the present invention, it is preferable that the protective layer A containing a metal oxysulfide and / or a metal nitride is provided in contact with the recording layer. More preferably, the predetermined protective layer A is provided on both sides of the recording layer. This is because by providing the predetermined protective layer A on both sides of the recording layer, it is possible to further improve the overwrite characteristics repeatedly. Generally, by providing the predetermined protective layer A on both surfaces of the recording layer, the recording layer and the protective layer A tend to be peeled off easily. However, the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te in the present invention is used. In the recording layer using the system composition, the above-mentioned peeling problem is unlikely to occur.
For example, when a protective layer A containing a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is provided in contact with a recording layer having a conventional SbTe eutectic composition, film peeling tends to occur in an environmental resistance test. This tendency becomes more prominent when the protective layer A is provided on both sides of the recording layer. For example, in a conventional recording layer using an SbTe eutectic composition, an environmental resistance test with high humidity is performed by providing a protective layer A containing a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S in contact with both surfaces of the recording layer. As a result, film peeling occurs, and the adhesion and weather resistance of the film tend not to be sufficient.

一方、本発明の所定のGe−In−Sb−Sn−Te系組成を用いた記録層に接してYS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを設ける場合は記録層の両面に設ける場合であっても耐環境試験で膜剥離が生じることはなく、繰り返し記録耐久性も耐環境試験前後で変化はほとんどない傾向となる。
また、従来SbTe共晶系組成を用いた記録層に接してYS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを設けると、非晶質マークの安定性が悪化する傾向にある。これに対し、本発明で用いる所定のGe−In−Sb−Sn−Te系組成は、組成を調整することにより非晶質マークの安定性を高くすることができる。このため、この記録層に接してYS等の金属酸硫化物を含有する保護層Aを設けた場合においても、非晶質マークの安定性の悪化を抑制することができるようになる。
On the other hand, when the protective layer A containing a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is provided in contact with the recording layer using the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te-based composition of the present invention, the recording layer Even when it is provided on both sides, film peeling does not occur in the environmental resistance test, and the repeated recording durability tends to hardly change before and after the environmental resistance test.
Further, when a protective layer A containing a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is provided in contact with a recording layer using a conventional SbTe eutectic composition, the stability of the amorphous mark tends to deteriorate. . On the other hand, the predetermined Ge—In—Sb—Sn—Te-based composition used in the present invention can increase the stability of the amorphous mark by adjusting the composition. For this reason, even when the protective layer A containing a metal oxysulfide such as Y 2 O 2 S is provided in contact with the recording layer, the deterioration of the stability of the amorphous mark can be suppressed. Become.

(2)保護層B
光学的情報記録用媒体の好ましい層構成の他の一例としては、第1保護層及び第2保護層のいずれか一方又は両方を保護層A及び保護層Bの2層構造とすることである。繰り返しオーバーライト等の観点から、レーザー光の入射側に位置する第1保護層を2層構造とすること(図5(a)、図5(b))が好ましく、第1保護層及び第2保護層をともに、保護層A及び保護層Bの2層構造とすること(図6(a)、図6(b)参照)がより好ましい。
なお、上記好ましい層構成においては、第1保護層や第2保護層を保護層Aと保護層Bとの2層構造としているが、保護層Aが記録層に接して設けられている限り、このような態様に限定されるわけではない。例えば、さらに別の材料で形成した保護層を保護層Bに接して設けることにより、第1保護層や第2保護層を3層以上に多層化することも適宜行うことができる。
(2) Protective layer B
Another example of a preferable layer structure of the optical information recording medium is that one or both of the first protective layer and the second protective layer have a two-layer structure of a protective layer A and a protective layer B. From the viewpoint of repeated overwriting and the like, it is preferable that the first protective layer positioned on the laser light incident side has a two-layer structure (FIGS. 5A and 5B). It is more preferable that both of the protective layers have a two-layer structure of a protective layer A and a protective layer B (see FIGS. 6A and 6B).
In the preferred layer configuration, the first protective layer and the second protective layer have a two-layer structure of the protective layer A and the protective layer B. However, as long as the protective layer A is provided in contact with the recording layer, It is not necessarily limited to such an aspect. For example, by providing a protective layer formed of another material in contact with the protective layer B, the first protective layer and the second protective layer can be appropriately multi-layered into three or more layers.

(2−1)保護層Bの材料、製造方法等
保護層Bの材料は、保護層に一般的に用いられる材料を適宜用いればよい。このような材料については既に説明したので、ここでの説明は省略する。なお、保護層AとBは、異なる材料からなる2層となっていてもよいし、それぞれの成分が徐々に変化する傾斜組成を有していてもよい。
また、保護層の製造方法についても、保護層に一般的に用いられている製造方法を用いればよい。
(2-1) Material of protective layer B, production method, etc. As a material of protective layer B, a material generally used for the protective layer may be appropriately used. Since such a material has already been described, a description thereof is omitted here. The protective layers A and B may be two layers made of different materials, or may have a gradient composition in which each component gradually changes.
Moreover, the manufacturing method generally used for a protective layer should just be used also about the manufacturing method of a protective layer.

(2−2)保護層Bの膜厚
保護層Bは保護層Aに接し、保護層A及び保護層Bの2層構造で保護層としての役割を果たす。このため、保護層Bの膜厚は、一般的に保護層に必要とされる膜厚から保護層Aの膜厚を減じた膜厚となる。
但し、本発明においては、一般に熱伝導率が高くかつ硬度の大きい保護層Aを記録層に接して設けるため、記録層に対してレーザー光が入射する側に位置する保護層の膜厚(例えば、保護層を保護層Aのみで形成する場合は保護層Aの膜厚、保護層Aと保護層Bとを積層して保護層を形成する場合は保護層Aと保護層Bとの合計膜厚)を薄くできることは、すでに説明した通りである。
すなわち、レーザー光が入射する側の記録層面に、保護層Aが接して設けられてなり、さらにこの保護層Aに保護層Bが接して設けられている場合に、保護層Aの膜厚と保護層Bの膜厚との合計膜厚を50nm以下とすることが好ましい。
上記の通り、保護層Aと保護層Bとを用いて多層化を行う場合、本発明における保護層Aの膜厚は通常0.1nm以上、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上、さらに好ましくは3nm以上、特に好ましくは5nm以上とする。一方、保護層Aの膜厚は、通常100nm以下、好ましくは50nm以下、より好ましくは25nm、更に好ましくは10nm以下である。このため、保護層Bの膜厚は、保護層の全膜厚のうち、保護層Aを除く残部とすればよい。
なお、記録層及び保護層の厚みは、機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率がよく、記録信号の振幅が大きく、すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
(2-2) Film thickness of the protective layer B The protective layer B is in contact with the protective layer A and serves as a protective layer in a two-layer structure of the protective layer A and the protective layer B. For this reason, the film thickness of the protective layer B is a film thickness obtained by subtracting the film thickness of the protective layer A from the film thickness generally required for the protective layer.
However, in the present invention, since the protective layer A having a high thermal conductivity and a high hardness is generally provided in contact with the recording layer, the thickness of the protective layer positioned on the side where the laser beam is incident on the recording layer (for example, When the protective layer is formed of only the protective layer A, the film thickness of the protective layer A, and when the protective layer is formed by laminating the protective layer A and the protective layer B, the total film of the protective layer A and the protective layer B As described above, the thickness can be reduced.
That is, when the protective layer A is provided in contact with the recording layer surface on which the laser beam is incident, and the protective layer B is provided in contact with the protective layer A, the thickness of the protective layer A The total film thickness with the film thickness of the protective layer B is preferably 50 nm or less.
As described above, when multilayering is performed using the protective layer A and the protective layer B, the thickness of the protective layer A in the present invention is usually 0.1 nm or more, preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, and further preferably. Is 3 nm or more, particularly preferably 5 nm or more. On the other hand, the thickness of the protective layer A is usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less, more preferably 25 nm, and still more preferably 10 nm or less. For this reason, what is necessary is just to let the film thickness of the protective layer B be the remainder except the protective layer A among the total film thickness of a protective layer.
The thickness of the recording layer and the protective layer is not limited in terms of mechanical strength and reliability. It is selected so that the contrast between the recorded state and the unrecorded state is large.

(D)反射層
光学的情報記録用媒体においては、さらに反射層を設けることができる。本発明においては、記録層の放熱性を高める観点から、光学的情報記録用媒体がさらに反射層を有することが好ましい。
反射層の設けられる位置は、通常再生光の入射方向に依存し、入射側に対して記録層の反対側に設けられる。すなわち、基板側から再生光を入射する場合は、基板に対して記録層の反対側に反射層を設けるのが通常であり、記録層側から再生光を入射する場合は記録層と基板との間に反射層を設けるのが通常である(図1(a)、(b)参照)。
なお、完全に光を反射する反射層とは別に、記録層の入射側に半分以上の光を透過する非常に薄い反射層材料層を設けることがあるが、これらは、半透明反射層として反射層とは区別して用いる。半透明反射層を設ける目的は、通常、入射光や反射光の位相の調整や、入射光側の保護層からの放熱を促進するためである。
(D) Reflective layer In the optical information recording medium, a reflective layer can be further provided. In the present invention, it is preferable that the optical information recording medium further has a reflective layer from the viewpoint of improving the heat dissipation of the recording layer.
The position where the reflective layer is provided usually depends on the incident direction of the reproduction light, and is provided on the opposite side of the recording layer with respect to the incident side. That is, when reproducing light is incident from the substrate side, it is usual to provide a reflective layer on the opposite side of the recording layer with respect to the substrate. When reproducing light is incident from the recording layer side, the recording layer and the substrate Usually, a reflective layer is provided between them (see FIGS. 1A and 1B).
In addition to the reflective layer that completely reflects light, a very thin reflective layer material layer that transmits more than half of the light may be provided on the incident side of the recording layer. Used separately from the layer. The purpose of providing the translucent reflective layer is usually to promote the adjustment of the phase of incident light or reflected light and the heat radiation from the protective layer on the incident light side.

反射層に使用する材料は、反射率の大きい物質が好ましく、特に放熱効果も期待できるAu、AgまたはAl等の金属が好ましい。その放熱性は膜厚と熱伝導率で決まるが、熱伝導率は、これら金属ではほぼ体積抵抗率に比例するため、放熱性能を面積抵抗率で表すことができる。面積抵抗率は、通常0.05Ω/□以上、好ましくは0.1Ω/□以上、一方、通常0.6Ω/□以下、好ましくは0.5Ω/□以下、より好ましくは0.4Ω/□以下、さらに好ましくは0.2Ω/□以下とする。   The material used for the reflective layer is preferably a substance having a high reflectance, and in particular, a metal such as Au, Ag, or Al, which can be expected to have a heat dissipation effect. Although the heat dissipation is determined by the film thickness and the thermal conductivity, the thermal conductivity of these metals is almost proportional to the volume resistivity, so that the heat dissipation performance can be expressed by the area resistivity. The sheet resistivity is usually 0.05Ω / □ or more, preferably 0.1Ω / □ or more, and usually 0.6Ω / □ or less, preferably 0.5Ω / □ or less, more preferably 0.4Ω / □ or less. More preferably, it is 0.2Ω / □ or less.

これは、特に放熱性が高いことを保証するものであり、光学的情報記録用媒体に用いる記録層のように、非晶質マーク形成において、非晶質化と再結晶化の競合が顕著である場合に、再結晶化をある程度抑制するために必要なことである。反射層自体の熱伝導度制御や、耐腐蝕性の改善のため上記の金属にTa、Ti、Cr、Mo、Mg、V、Nb、Zr、Si等を少量加えてもよい。添加量は通常0.01原子%以上20原子%以下である。Ta及びTiの少なくとも一方を15原子%以下含有するアルミニウム合金、特に、Alα Ta1-α(0≦α≦0.15)なる合金は、耐腐蝕性に優れており、光学的情報記録用媒体の信頼性を向上させる上で特に好ましい反射層材料である。 This guarantees particularly high heat dissipation, and the competition between amorphization and recrystallization is significant in the formation of amorphous marks as in the recording layer used for optical information recording media. In some cases, this is necessary to suppress recrystallization to some extent. A small amount of Ta, Ti, Cr, Mo, Mg, V, Nb, Zr, Si, or the like may be added to the above metal for controlling the thermal conductivity of the reflective layer itself or improving the corrosion resistance. The addition amount is usually 0.01 atomic percent or more and 20 atomic percent or less. An aluminum alloy containing at least one of Ta and Ti of 15 atomic% or less, particularly an alloy of Al α Ta 1-α (0 ≦ α ≦ 0.15) has excellent corrosion resistance and is used for optical information recording. This is a particularly preferable reflective layer material for improving the reliability of the medium.

なお、第2保護層の膜厚を40nm以上50nm以下とする場合には特に、反射層を高熱伝導率にするため、含まれる添加元素を2原子%以下とするのが好ましい。   In particular, when the thickness of the second protective layer is set to 40 nm or more and 50 nm or less, it is preferable that the contained additive element is 2 atomic% or less in order to make the reflective layer have high thermal conductivity.

反射層の材料として特に好ましいのは、Agを主成分とすることである。「Agを主成分とする」とは、反射層全体に対してAgが50原子%以上含有されていることをいう。反射層全体に対するAgの含有量は、70原子%以上とすることが好ましく、80原子%以上とすることがより好ましく、90原子%以上とすることがさらに好ましく、95原子%以上とすることが特に好ましい。放熱性を高める観点から最も好ましいのは、反射層の材料を純Agとすることである。
Agを主成分とすることが好ましい理由は以下のとおりである。すなわち、長期保存した記録マークを再度記録すると、保存直後の第一回目の記録だけ、相変化記録層の再結晶化速度が速くなる現象が発生する場合がある。このような現象が発生する理由は不明であるが、この保存直後における記録層の再結晶化速度の増加により、保存直後の第一回目の記録で形成した非晶質マークの大きさが所望するマークの大きさよりも小さくなるのではないかと推測される。したがって、このような現象が発生する場合には、反射層に放熱性が非常に高いAgを用いて記録層の冷却速度を上げることにより、保存直後における第一回目の記録時の記録層の再結晶化を抑制して非晶質マークの大きさを所望の大きさに保つことができるようになる。
AgにMg、Ti、Au、Cu、Pd、Pt、Zn、Cr、Si、Ge、Bi、希土類元素のいずれか一種を0.01原子%以上10原子%以下含むAg合金も反射率、熱伝導率が高く、耐熱性も優れていて好ましい。
Particularly preferred as the material of the reflective layer is that Ag is the main component. “Containing Ag as a main component” means that 50 atomic% or more of Ag is contained in the entire reflective layer. The content of Ag with respect to the entire reflective layer is preferably 70 atomic% or more, more preferably 80 atomic% or more, further preferably 90 atomic% or more, and 95 atomic% or more. Particularly preferred. From the viewpoint of improving heat dissipation, it is most preferable that the material of the reflective layer is pure Ag.
The reason why Ag is the main component is as follows. In other words, when a recording mark that has been stored for a long time is recorded again, there may be a phenomenon in which the recrystallization speed of the phase change recording layer increases only for the first recording immediately after storage. The reason why such a phenomenon occurs is unknown, but due to the increase in the recrystallization speed of the recording layer immediately after the storage, the size of the amorphous mark formed in the first recording immediately after the storage is desired. It is presumed that it will be smaller than the size of the mark. Therefore, when such a phenomenon occurs, the recording layer is re-recorded during the first recording immediately after storage by increasing the cooling rate of the recording layer by using Ag having a very high heat dissipation property for the reflective layer. Crystallization is suppressed, and the size of the amorphous mark can be maintained at a desired size.
Ag alloy containing any one of Mg, Ti, Au, Cu, Pd, Pt, Zn, Cr, Si, Ge, Bi, and rare earth elements in an amount of 0.01 atomic% to 10 atomic% in Ag is also reflective and heat conductive. The rate is high and heat resistance is excellent, which is preferable.

反射層の膜厚としては、透過光がなく完全に入射光を反射させるために通常10nm以上とするが、20nm以上とすることが好ましく、40nm以上とすることがより好ましい。また、あまりに厚すぎても、放熱効果に変化はなくいたずらに生産性を悪くし、また、クラックが発生しやすくなるので、通常は500nm以下とするが、400nm以下とすることが好ましく、300nm以下とすることがより好ましい。   The thickness of the reflective layer is usually 10 nm or more in order to completely reflect incident light without transmitted light, but is preferably 20 nm or more, and more preferably 40 nm or more. Moreover, even if it is too thick, there is no change in the heat dissipation effect, and the productivity is worsened and cracks are easily generated. Therefore, it is usually 500 nm or less, but preferably 400 nm or less, preferably 300 nm or less. More preferably.

記録層、保護層および反射層は、通常スパッタリング法などによって形成される。
記録層用ターゲット、保護層用ターゲット、必要な場合には反射層材料用ターゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。また、生産性の面からも優れている。
The recording layer, protective layer, and reflective layer are usually formed by sputtering or the like.
In order to prevent oxidation and contamination between layers, it is desirable to form a film with an in-line apparatus in which a target for a recording layer, a target for a protective layer, and, if necessary, a target for a reflective layer material are installed in the same vacuum chamber. It is also excellent in terms of productivity.

(E)保護コート層(カバー層)
光学的情報記録用媒体の最表面側には、空気との直接接触を防いだり、異物との接触による傷を防ぐため、紫外線硬化樹脂や熱硬化型樹脂からなる保護コート層を設けるのが好ましい。保護コート層は通常1μmから数百μmの厚さである。また、硬度の高い誘電体保護層をさらに設けたり、その上にさらに樹脂層を設けることもできる。
(E) Protective coat layer (cover layer)
On the outermost surface side of the optical information recording medium, it is preferable to provide a protective coating layer made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin in order to prevent direct contact with air or damage due to contact with foreign matter. . The protective coat layer is usually 1 μm to several hundred μm thick. Further, a dielectric protective layer having high hardness can be further provided, and a resin layer can be further provided thereon.

(光学的情報記録用媒体の初期結晶化方法)
記録層は通常スパッタリング法等の真空中の物理蒸着法で成膜されるが、成膜直後の状態(as-deposited状態)では、記録層は通常非晶質であるため、本発明ではこれを結晶化させて未記録消去状態とすることが好ましい。この操作を初期化(または初期結晶化)と称する。初期結晶化操作としては、例えば、結晶化温度(通常150〜300℃)以上融点以下での固相でのオーブンアニールや、レーザー光やフラッシュランプ光などの光エネルギー照射でのアニール、溶融初期化などの方法が挙げられる。本発明においては、結晶核生成の少ない相変化記録材料を用いるため、上記初期結晶化操作のうち、溶融初期化を用いることが好ましい。
(Initial crystallization method of optical information recording medium)
The recording layer is usually formed by a physical vapor deposition method in vacuum such as sputtering. However, in the state immediately after the film formation (as-deposited state), the recording layer is usually amorphous. It is preferable to crystallize to an unrecorded erase state. This operation is referred to as initialization (or initial crystallization). Examples of the initial crystallization operation include oven annealing in a solid phase at a crystallization temperature (usually 150 to 300 ° C.) or higher and a melting point or lower, annealing by irradiation with light energy such as laser light or flash lamp light, and melting initialization. And the like. In the present invention, since a phase change recording material with less crystal nucleation is used, it is preferable to use melt initialization among the above initial crystallization operations.

溶融初期化においては、再結晶化の速度が遅すぎると熱平衡を達成するための時間的余裕があるために他の結晶相が形成されることがあるので、ある程度冷却速度を速めるのが好ましい。また、溶融状態で長時間保持されると、記録層が流動したり、保護層等の薄膜が応力で剥離したり、樹脂基板等が変形するなどして、媒体の破壊につながるので好ましくない。   In the melt initialization, if the recrystallization rate is too slow, there is a time margin for achieving thermal equilibrium, so that another crystal phase may be formed. Therefore, it is preferable to increase the cooling rate to some extent. In addition, holding in a molten state for a long time is not preferable because the recording layer flows, a thin film such as a protective layer peels off due to stress, or a resin substrate or the like is deformed, leading to destruction of the medium.

例えば、融点以上に保持する時間は、通常10μs以下、好ましくは1μs以下とすることが好ましい。   For example, the time for maintaining the melting point or more is usually 10 μs or less, preferably 1 μs or less.

また、溶融初期化には、レーザー光を用いるのが好ましく、特に、走査方向にほぼ平行に短軸を有する楕円型のレーザー光を用いて初期結晶化を行う(以下この初期化方法を「バルクイレーズ」と称することがある。)のが好ましい。この場合、長軸の長さは、通常10〜1000μmであり、短軸の長さは、通常0.1〜5μmである。   In addition, it is preferable to use laser light for melt initialization, and in particular, initial crystallization is performed using an elliptical laser light having a minor axis substantially parallel to the scanning direction (hereinafter, this initialization method is referred to as “bulk”). It is sometimes referred to as “erase”.). In this case, the length of the major axis is usually 10 to 1000 μm, and the length of the minor axis is usually 0.1 to 5 μm.

なお、ここでいうビームの長軸及び短軸の長さは、ビーム内の光エネルギー強度分布を測定した場合の半値幅から定義される。このビーム形状も短軸方向における局所加熱、急速冷却を実現しやすくするため、短軸長を5μm以下、さらには2μm以下とすることがより好ましい。   Here, the lengths of the major axis and the minor axis of the beam are defined from the half width when the light energy intensity distribution in the beam is measured. In order to make it easy to realize local heating and rapid cooling in the short axis direction, the beam shape is more preferably 5 μm or less, and more preferably 2 μm or less.

レーザー光源としては、半導体レーザー、ガスレーザー等各種のものが使用できる。レーザー光のパワーは通常100mWから10W程度である。なお、同等のパワー密度とビーム形状が得られるならば、他の光源を使用してもかまわない。具体的にはXeランプ光等が挙げられる。   Various laser light sources such as a semiconductor laser and a gas laser can be used. The power of the laser light is usually about 100 mW to 10 W. Other light sources may be used as long as the same power density and beam shape can be obtained. Specific examples include Xe lamp light.

バルクイレーズによる初期化において、例えば円盤状の光学的情報記録用媒体を使用した際、楕円ビームの短軸方向をほぼ円周方向と一致させ、円盤を回転させて短軸方向に走査するとともに、1周(1回転)ごとに長軸(半径)方向に移動させて、全面の初期化を行うことができる。こうすることで、周方向のトラックに沿って走査される記録再生用集束光ビームに対して、特定方向に配向した多結晶構造を実現できる。   In initialization by bulk erase, for example, when using a disk-shaped optical information recording medium, the minor axis direction of the elliptical beam is substantially coincident with the circumferential direction, the disk is rotated and scanned in the minor axis direction, The entire surface can be initialized by moving in the major axis (radius) direction every round (one rotation). By doing so, it is possible to realize a polycrystalline structure oriented in a specific direction with respect to the recording / reproducing focused light beam scanned along the track in the circumferential direction.

1回転あたりの半径方向の移動距離は、ビーム長軸より短くしてオーバーラップさせ、同一半径が複数回レーザー光ビームで照射されるようにするのが好ましい。その結果、確実な初期化が可能となると共に、ビーム半径方向のエネルギー分布(通常10〜20%)に由来する初期化状態の不均一を回避することができる。一方、移動量が小さすぎると、かえって他の好ましくない結晶相が形成されやすいので、通常半径方向の移動量は、通常ビーム長軸の1/2以上とする。また、初期化エネルギービームの走査速度は、通常3〜20m/s程度の範囲である。   It is preferable that the moving distance in the radial direction per rotation is shorter than the long axis of the beam so as to be overlapped so that the same radius is irradiated with the laser beam multiple times. As a result, reliable initialization is possible, and non-uniformity of the initialization state derived from the energy distribution in the beam radial direction (usually 10 to 20%) can be avoided. On the other hand, if the amount of movement is too small, other undesirable crystal phases are likely to be formed. Therefore, the amount of movement in the normal radial direction is usually set to 1/2 or more of the long axis of the beam. The scanning speed of the initialization energy beam is usually in the range of about 3 to 20 m / s.

少なくとも、溶融初期化によって本発明の光学的情報記録用媒体を得ることができたかどうかは、初期化後の未記録状態の反射率R1と、実際の記録用集束光ビーム(例えば、ビームの直径が1μm程度の集束光ビーム)で非晶質マークの記録を行った後の再結晶化による消去状態の反射率R2とが実質的に等しいかどうかで判断できる。ここでR2は、10回記録後の消去部の反射率である。   At least whether or not the optical information recording medium of the present invention can be obtained by melt initialization depends on the reflectance R1 in the unrecorded state after initialization and the actual focused light beam for recording (for example, the diameter of the beam). It is possible to determine whether or not the reflectance R2 in the erased state by recrystallization after recording an amorphous mark with a focused light beam of about 1 μm is substantially equal. Here, R2 is the reflectance of the erased portion after 10 times recording.

したがって、本発明の光学的情報記録用媒体は、初期結晶化後の未記録部の反射率R1、10回記録後の消去部の反射率をR2とするとき、下記関係式(3)を満たすことが好ましい。   Therefore, the optical information recording medium of the present invention satisfies the following relational expression (3) when the reflectance R1 of the unrecorded portion after initial crystallization is 10 and the reflectance of the erased portion after 10 times recording is R2. It is preferable.

ΔR = 2|R1−R2|/(R1+R2)×100(%) ≦ 10…(3)
ここで、10回記録後の消去部の反射率R2を判断指標とする理由は、10回の記録を行えば、1回の記録だけでは未記録状態のまま残りうる結晶状態の反射率の影響を除去し、光学的情報記録用媒体全面を少なくとも1回は記録・消去による再結晶化した状態とすることができるからである。一方、記録の回数が10回を大きく超えると逆に、繰り返し記録による記録層の微視的変形や、保護層から記録層への異元素の拡散等、記録層の結晶構造の変化以外の要因が反射率変化を引き起こすため、所望の結晶状態が得られたか否かの判断が困難となるからである。
ΔR = 2 | R1-R2 | / (R1 + R2) × 100 (%) ≦ 10 (3)
Here, the reason why the reflectivity R2 of the erased portion after 10 times of recording is used as a judgment index is that the effect of the reflectivity of the crystal state that can remain in an unrecorded state only after one time of recording is performed. This is because the entire surface of the optical information recording medium can be recrystallized at least once by recording and erasing. On the other hand, if the number of recordings greatly exceeds 10, conversely, factors other than changes in the crystal structure of the recording layer, such as microscopic deformation of the recording layer due to repeated recording, diffusion of foreign elements from the protective layer to the recording layer, etc. This is because it causes a change in reflectance, making it difficult to determine whether or not a desired crystal state has been obtained.

上記関係式(3)においては、ΔRが10%以下なるようにしているが、5%以下とすることが好ましい。5%以下とすれば、より信号ノイズの低い光学的情報記録用媒体を得ることができる。   In the relational expression (3), ΔR is set to 10% or less, but is preferably set to 5% or less. If it is 5% or less, an optical information recording medium with lower signal noise can be obtained.

例えば、R1が17%程度の光学的情報記録用媒体では、概ねR2が16〜18%の範囲にあればよい。   For example, in the case of an optical information recording medium having R1 of about 17%, R2 may generally be in the range of 16 to 18%.

なお、上記消去状態は、必ずしも記録用集束レーザー光を実際の記録パルス発生方法に従って変調しなくても、記録パワーを直流的に照射して記録層を溶融せしめ、再凝固させることによっても得られる。   The erased state can also be obtained by irradiating recording power in a direct current to melt the recording layer and resolidifying it without necessarily modulating the recording focused laser beam in accordance with the actual recording pulse generation method. .

本発明において記録層に用いる相変化記録材料に対して、所望の初期結晶状態を得るには、この初期化エネルギービームの記録層平面に対する走査速度の設定が特に重要である。基本的には、初期結晶化後の結晶状態が記録後の消去部分の結晶状態と類似することが重要であるから、集束光ビームを使って実際に記録する場合の集束光ビームの記録層面に対する相対的な走査線速度に近いことが望ましい。具体的には、光学的情報記録用媒体の記録を行う最高線速度の20〜80%程度の線速度で初期化エネルギービームを走査する。   In order to obtain a desired initial crystal state for the phase change recording material used for the recording layer in the present invention, the setting of the scanning speed of the initialization energy beam with respect to the recording layer plane is particularly important. Basically, since it is important that the crystal state after the initial crystallization is similar to the crystal state of the erased portion after recording, the focused light beam with respect to the recording layer surface when actually recording using the focused light beam is important. It is desirable to be close to the relative scan line speed. Specifically, the initialization energy beam is scanned at a linear velocity of about 20 to 80% of the maximum linear velocity for recording on the optical information recording medium.

なお、記録の最高線速度とは、例えば、ここではその線速度で消去パワーPeを直流的に照射したときに、消去比が20dB以上となるような線速度をいう。   Here, the maximum linear velocity of recording means, for example, a linear velocity at which the erasure ratio is 20 dB or more when the erasing power Pe is applied in a direct current at the linear velocity.

消去比は、概ね単一周波数で記録された非晶質マークの信号のキャリアレベルとPeの直流照射による消去後のキャリアレベルとの差として定義される。消去比の測定は例えば以下のように行う。まず、十分な信号特性(すなわち反射率や信号振幅またはジッタなどが規定値を満たす特性)が得られる記録条件において、記録する変調信号のなかで周波数の高い条件を選び、単一周波数として10回記録して非晶質マークをつくり、キャリアレベル(記録時C.L.)を測定する。その後、非晶質マークに対して直流照射を1回、消去パワーPeを変えながら行い、このときのキャリアレベル(消去後C.L.)を測定し、記録時C.L.と消去後C.L.の差、すなわち消去比を算出する。直流照射のパワーPeを変更すると消去比は一般に一度大きくなり、下がり、また大きくなる傾向があるが、ここではパワーPeを大きくし始めたときにみられる消去比のはじめのピーク値をそのサンプルの消去比とする。   The erasure ratio is generally defined as the difference between the carrier level of the signal of the amorphous mark recorded at a single frequency and the carrier level after erasure by direct current irradiation of Pe. The erasure ratio is measured as follows, for example. First, in a recording condition where a sufficient signal characteristic (that is, a characteristic in which reflectivity, signal amplitude, jitter, etc. satisfy a specified value) is obtained, a condition with a high frequency is selected from the modulated signals to be recorded, and a single frequency is set to 10 times. An amorphous mark is formed by recording, and the carrier level (CL during recording) is measured. Thereafter, direct current irradiation is performed once on the amorphous mark while changing the erasing power Pe, and the carrier level (CL after erasing) at this time is measured. L. And after erasure C.I. L. Difference, that is, the erasure ratio is calculated. When the power Pe of direct current irradiation is changed, the erasure ratio generally tends to increase once, decrease, and increase, but here, the peak value at the beginning of the erasure ratio seen when the power Pe starts to increase is shown for the sample. The erase ratio.

初期化エネルギービームの走査速度は、上記のように規定された最高線速度の概ね20%より低い速度で初期化エネルギービームを走査すると相分離が生じて単一相が得られにくかったり、単一相であっても、結晶子が特に初期化ビーム走査方向に伸びて巨大化したり、好ましくない方向に配向したりする。好ましくは、記録可能な最高線速度の30%以上の速度で初期化エネルギービームを走査すればよい。   The scanning speed of the initialization energy beam is such that when the initialization energy beam is scanned at a speed lower than about 20% of the maximum linear velocity defined above, phase separation occurs and it is difficult to obtain a single phase. Even in the phase, the crystallites particularly grow in the initializing beam scanning direction and become giant or are oriented in an unfavorable direction. Preferably, the initialization energy beam may be scanned at a speed of 30% or more of the maximum recordable linear speed.

一方、記録可能な最高線速度と同等、すなわち概ねその80%より高い速度で初期化エネルギービームを走査した場合、初期化走査で一旦溶融した領域が再度非晶質化してしまうので好ましくない。走査線速度を速くすると溶融した部分の冷却速度は速くなり、再固化までの時間が短くなるからである。記録用の直径1ミクロン程度の集束光ビームでは、溶融領域周辺の結晶領域からの結晶成長による再結晶化は短時間でも完了できる。しかし、初期化楕円光ビームで走査した場合は、長軸方向の溶融領域面積が広くなるため、実際の記録時よりは、走査線速度を低くして、再凝固中の再結晶化を溶融領域全域に行き渡らせる必要がある。このような観点から、初期化エネルギービームの走査線速度は、記録の最高線速度の70%以下とすることが好ましく、60%以下とすることがより好ましく、50%より低くすることが最も好ましい。   On the other hand, when the initialization energy beam is scanned at a speed equal to the maximum recordable linear velocity, that is, generally higher than 80%, the region once melted by the initialization scan becomes amorphous again, which is not preferable. This is because if the scanning line speed is increased, the cooling rate of the melted portion is increased and the time until re-solidification is shortened. With a focused light beam having a diameter of about 1 micron for recording, recrystallization by crystal growth from the crystal region around the molten region can be completed in a short time. However, when scanning with an initialized elliptical light beam, the area of the melted area in the major axis direction becomes wider, so the scanning linear velocity is lower than during actual recording, and recrystallization during resolidification is performed in the melted area. It is necessary to spread the entire area. From such a viewpoint, the scanning linear velocity of the initialization energy beam is preferably 70% or less of the maximum linear velocity of recording, more preferably 60% or less, and most preferably lower than 50%. .

本発明の光学的情報記録用媒体は、レーザー光の照射により初期結晶化を行う場合、レーザー光に対する媒体の移動速度を大きくすることが可能であるという特徴を有する。これは、短時間での初期結晶化が可能であるということに結びつき、生産性の向上やコスト削減が可能となる点で好ましい。   The optical information recording medium of the present invention is characterized in that when initial crystallization is performed by laser light irradiation, the moving speed of the medium relative to the laser light can be increased. This is preferable in that the initial crystallization can be performed in a short time, and the productivity can be improved and the cost can be reduced.

(光学的情報記録用媒体の記録再生方法)
本発明の光学的情報記録用媒体に使用できる記録再生光は、通常半導体レーザーやガスレーザーなどのレーザー光であって、通常その波長は300〜800nm、好ましくは350〜800nm程度である。特に1Gbit/inch以上の高面記録密度を達成するためには、集束光ビーム径を小さくする必要があり、波長350から680nmの青色から赤色のレーザー光と開口数NAが0.5以上の対物レンズを用いて集束光ビームを得ることが望ましい。
(Recording / reproducing method of optical information recording medium)
The recording / reproducing light that can be used in the optical information recording medium of the present invention is usually a laser beam such as a semiconductor laser or a gas laser, and its wavelength is usually about 300 to 800 nm, preferably about 350 to 800 nm. In particular, in order to achieve a high surface recording density of 1 Gbit / inch 2 or more, it is necessary to reduce the diameter of the focused light beam, a blue to red laser beam having a wavelength of 350 to 680 nm, and a numerical aperture NA of 0.5 or more. It is desirable to obtain a focused light beam using an objective lens.

本発明では、前記のように非晶質状態を記録マークとすることが好ましい。また、本発明では、マーク長変調方式によって情報を記録するのが有効である。これは、特に最短マーク長が4μm以下、特に1μm以下となるマーク長記録の際に特に顕著である。   In the present invention, the amorphous state is preferably used as the recording mark as described above. In the present invention, it is effective to record information by the mark length modulation method. This is particularly noticeable in mark length recording where the shortest mark length is 4 μm or less, particularly 1 μm or less.

記録マークを形成する際、従来の記録パワーを高レベル(記録パワー)と低レベル(消去パワー)の2レベルで変調させる方式による記録を行うこともできるが、本発明においては下記のような記録マークを形成する際に消去パワーより十分低いオフパルス期間をもうけるなどの3レベル以上の記録パワーの変調による方式による記録方法を採用することが特に好ましい。   When forming a recording mark, it is possible to perform recording by a method in which the conventional recording power is modulated at two levels of high level (recording power) and low level (erasing power). In the present invention, the following recording is performed. It is particularly preferable to employ a recording method based on modulation of three or more levels of recording power, such as providing an off-pulse period sufficiently lower than the erasing power when forming a mark.

図2は、光学的情報記録用媒体の記録方法における記録光のパワーパターンを示す模式図である。長さnT(Tは基準クロック周期、nはマーク長変調記録において取りうるマーク長であり、整数値である)にマーク長変調された非晶質マークを形成する際、m=n−k(ただしkは0以上の整数)個の記録パルスに分割し、個々の記録パルス幅をαT(1≦i≦m)とし、個々の記録パルスにβT(1≦i≦m)なる時間のオフパルス(冷却パルス)区間を付随させる。なお、図2の分割記録パルスにおいては、図の見やすさの観点から、基準クロック同期Tの表記を省略してある。つまり、図2において、例えばαTと記載すべきところは、単にαと記載してある。ここでα≦β、あるいはα≦βi−1(2≦i≦mないしはm−1)とするのが好ましい。なおΣα+Σβは通常nであるが、正確なnTマークを得るためΣα+Σβ=n+j(jは、−2≦j≦2なる定数)とすることもできる。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a power pattern of recording light in the recording method of the optical information recording medium. When forming an amorphous mark with a mark length modulated to a length nT (T is a reference clock period, n is a mark length that can be taken in mark length modulation recording and is an integer value), m = n−k ( However, k is an integer equal to or greater than 0) and is divided into individual recording pulse widths α i T (1 ≦ i ≦ m), and β i T (1 ≦ i ≦ m) for each recording pulse. An off pulse (cooling pulse) period of time is accompanied. In the divided recording pulse of FIG. 2, the reference clock synchronization T is omitted from the viewpoint of easy viewing. That is, in FIG. 2, what should be described as α i T, for example, is simply described as α i . Here, it is preferable that α i ≦ β i or α i ≦ β i-1 (2 ≦ i ≦ m or m−1). Note that Σα i + Σβ i is usually n, but Σα i + Σβ i = n + j (j is a constant satisfying −2 ≦ j ≦ 2) may be used to obtain an accurate nT mark.

記録の際、マーク間においては、非晶質を結晶化しうる消去パワーPeの記録光を照射する。また、αT(i=1〜m)においては、記録層を溶融させるのに十分な記録パワーPwの記録光を照射し、βT(1≦i≦m−1)なる時間においては、Pb<Pe、好ましくはPb≦(1/2)Peとなるバイアスパワー(冷却パワー、オフパルスパワー)Pbの記録光を照射する。 During recording, recording light with an erasing power Pe that can crystallize amorphous is irradiated between the marks. In addition, in α i T (i = 1 to m), recording light having a recording power Pw sufficient to melt the recording layer is irradiated, and in a time of β i T (1 ≦ i ≦ m−1). , Pb <Pe, preferably recording light of bias power (cooling power, off-pulse power) Pb satisfying Pb ≦ (1/2) Pe is irradiated.

なお、期間βTなる時間において照射する記録光のパワーPbは、βT(1≦i≦m−1)の期間と同様、通常Pb<Pe、好ましくはPb≦1/2Peとするが、Pb≦Peとなっていてもよい。 Note that the power Pb of the recording light irradiated in the period β m T is normally Pb <Pe, preferably Pb ≦ 1 / 2Pe, as in the period β i T (1 ≦ i ≦ m−1). , Pb ≦ Pe may be satisfied.

上記の記録方法を採用することによって、パワーマージンや記録時線速度マージンを広げることができる。この効果は、特にPb≦1/2PeなるようにバイアスパワーPbを十分低くとる際に顕著である。
なお、図2では、記録パルス(区間αT)とオフパルス(区間βT)の切り替え周期(α+β)Tあるいは、(βi−1+α)Tを、概ねTと等しくした、すなわち、(α+β)あるいは、(βi−1+α)を概ね1としたが、この切り替え周期を1Tより大きくすることも可能であり、特に、2Tや3Tにすることも可能である。
By adopting the above recording method, it is possible to widen the power margin and the linear velocity margin during recording. This effect is particularly remarkable when the bias power Pb is sufficiently low so that Pb ≦ 1 / 2Pe.
In FIG. 2, the switching period (α i + β i ) T or (β i−1 + α i ) T between the recording pulse (section α i T) and the off-pulse (section β i T) is substantially equal to T. That is, (α i + β i ) or (β i-1 + α i ) is set to approximately 1, but this switching cycle can be made larger than 1T, and in particular, 2T or 3T can also be set. It is.

上記記録方式は、本発明の相変化記録材料を記録層に用いた光学的情報記録用媒体に特に適した方式である。本発明の相変化記録材料は、前述のように非晶質マーク中の結晶核が少なく、主として、非晶質マーク周辺の結晶領域からの結晶成長によって再結晶化(非晶質マークの消去)が行われる。このため、高線速度での記録においては、結晶成長速度を増加させて結晶化速度を増加させる。これは、Sbを主成分とする本発明の相変化記録材料の特徴の一つであり、特に、Sb量を増加させ、Ge、Teを減少させると選択的に結晶成長速度を増加させることができる。このような組成調整は、非晶質マークの周辺結晶部からの再結晶化を促進するとともに、溶融再凝固時の結晶成長速度をも増加させる。非晶質マーク周辺からの再結晶化速度をある程度以上増加させると、非晶質マーク記録のために形成した溶融領域の再凝固時に、溶融領域周辺部からの再結晶化が進行する。このため、本来であれば非晶質化すべき領域が非晶質化することなく再結晶化してしまう傾向が強くなる。したがって、バイアスパワーPbを十分低くしたり、α≦βあるいはα≦βi−1(2≦i≦mないしm−1)として冷却区間を十分確保することが重要となる。 The above recording method is particularly suitable for an optical information recording medium using the phase change recording material of the present invention for the recording layer. As described above, the phase change recording material of the present invention has few crystal nuclei in the amorphous mark and is recrystallized mainly by crystal growth from the crystal region around the amorphous mark (erasing of the amorphous mark). Is done. For this reason, in recording at a high linear velocity, the crystallization rate is increased by increasing the crystal growth rate. This is one of the characteristics of the phase change recording material of the present invention containing Sb as a main component. In particular, when the amount of Sb is increased and Ge and Te are decreased, the crystal growth rate can be selectively increased. it can. Such a composition adjustment promotes recrystallization from the peripheral crystal portion of the amorphous mark and also increases the crystal growth rate during melt resolidification. When the recrystallization speed from the periphery of the amorphous mark is increased to some extent, recrystallization from the peripheral portion of the molten region proceeds at the time of resolidification of the molten region formed for recording the amorphous mark. For this reason, the tendency to recrystallize without amorphizing the region which should be amorphized originally becomes strong. Therefore, it is important to sufficiently reduce the bias power Pb, or to ensure a sufficient cooling section with α i ≦ β i or α i ≦ β i−1 (2 ≦ i ≦ m to m−1).

さらに、記録時の線速度が上昇すると、クロック周期が短縮されるためオフパルス区間が短くなって冷却効果が損なわれる傾向が強くなる。このような場合には、nTマーク記録の際に記録パルスを分割し、オフパルスによる冷却区間を実時間にして1nsec以上、より好ましくは、5nsec以上設定することが有効である。   Further, when the linear velocity at the time of recording is increased, the clock cycle is shortened, so that the off-pulse period is shortened and the cooling effect tends to be impaired. In such a case, it is effective to divide the recording pulse at the time of nT mark recording, and set the cooling interval by the off pulse to 1 nsec or more, more preferably 5 nsec or more in real time.

[2−2]本発明の情報記録用媒体の光学的情報記録用媒体以外の用途
本発明の情報記録用媒体は、少なくとも光照射による可逆的な相変化記録が可能であるため、光学的情報記録用媒体として用いることが可能であることは、上述したとおりである。しかし、本発明に用いる書き換え型情報記録用媒体は、例えば微少領域に電流を流すことによる相変化記録にも適用できる。この点について以下説明する。
[2-2] Use of the information recording medium of the present invention other than the optical information recording medium The information recording medium of the present invention is capable of at least reversible phase change recording by light irradiation. As described above, it can be used as a recording medium. However, the rewritable information recording medium used in the present invention can also be applied to phase change recording, for example, by passing a current through a very small area. This point will be described below.

図3は、非晶質マーク記録時の温度履歴(曲線a)、及び再結晶化による消去時の温度履歴(曲線b)の概念図である。記録時には、記録層の温度は、高電圧かつ短パルスの電流または高パワーレベルの光ビームでの加熱によって短時間に融点Tm以上に昇温され、電流パルスもしくは光ビーム照射を切った後は、周辺への放熱により急冷されて非晶質化する。融点Tmから結晶化温度Tgまでの時間τ0における温度の冷却速度が非晶質化のための臨界冷却速度より大きければ、非晶質化される。一方、消去時には、比較的低電圧の印加もしくは低パワーレベルの光エネルギー照射によって、結晶化温度Tg以上、概ね融点Tm以下に加熱され、一定時間以上保持されることで、実質的に固相状態で非晶質マークの再結晶化が進む。すなわち、保持時間τ1が十分であれば、結晶化が完了する。 FIG. 3 is a conceptual diagram of a temperature history (curve a) at the time of recording an amorphous mark and a temperature history (curve b) at the time of erasing by recrystallization. At the time of recording, the temperature of the recording layer is raised to a melting point Tm or more in a short time by heating with a high voltage and short pulse current or a high power level light beam, and after the current pulse or light beam irradiation is turned off, It becomes amorphous by being rapidly cooled by heat dissipation to the periphery. If the cooling rate of the temperature at the time τ 0 from the melting point Tm to the crystallization temperature Tg is larger than the critical cooling rate for amorphization, the film is amorphized. On the other hand, at the time of erasing, by applying a relatively low voltage or irradiating light energy at a low power level, it is heated to a crystallization temperature Tg or higher, generally about a melting point Tm or lower, and held for a certain time or more, so that a substantially solid state. Thus, recrystallization of the amorphous mark proceeds. That is, if the holding time τ 1 is sufficient, crystallization is completed.

ここで、記録もしくは消去用のエネルギー印加前の記録層の状態がどのようなものであっても、前記記録層に曲線aの温度履歴を与えれば記録層が非晶質化され、前記記録層に曲線bの温度履歴を与えれば記録層が結晶化される。   Here, regardless of the state of the recording layer before application of energy for recording or erasing, if the temperature history of curve a is given to the recording layer, the recording layer becomes amorphous, and the recording layer If the temperature history of curve b is given to, the recording layer is crystallized.

本発明に用いる書き換え型情報記録が、光学的情報記録用媒体としてのみでなく、微小領域に電流を流すことによる相変化記録に用いることができる理由は次のとおりである。すなわち、可逆的相変化を生じせしめるのは、あくまで、図3に示すような温度履歴であって、その温度履歴を生じせしめるエネルギー源は、集束光ビームまたは電流加熱(通電によるジュール熱)のいずれでもよいからである。   The reason why the rewritable information recording used in the present invention can be used not only as an optical information recording medium but also for phase change recording by passing a current through a minute region is as follows. That is, it is the temperature history as shown in FIG. 3 that causes the reversible phase change. The energy source that causes the temperature history is either a focused light beam or current heating (Joule heat by energization). But that's fine.

本発明に用いる相変化記録材料の結晶と非晶質との相変化に伴う抵抗率変化は、現在、不揮発性メモリーとして開発の進んでいるGeTe−Sb Te 疑似2元合金、特に、Ge Sb Te 化合物量論組成合金で示されているような、2桁以上の抵抗率変化に十分匹敵するものである(J.Appl.Phys.,87巻,4130−4133頁,2000年)。実際に、前記一般式(1)で表されるような組成を主成分とする相変化記録材料を用いた書き換え型情報記録用媒体のas-depositedの非晶質状態での抵抗率、及びアニールによる結晶化後の抵抗率をそれぞれ測定したところ、3桁以上の変化が確認された。電流パルスによる非晶質化、結晶化で得られる非晶質、結晶状態は、上記as- depositedの非晶質状態、及び上記アニールによる結晶状態とはそれぞれ若干異なるものと考えられる。しかし、上記3桁以上の抵抗率変化が得られることから、本発明に用いる相変化記録材料を電流パルスによって相変化させた場合においても、2桁程度の大きな抵抗率変化は十分生じうるものと期待される。 The resistivity change accompanying the phase change between the crystal and the amorphous phase change recording material used in the present invention is a GeTe-Sb 2 Te 3 pseudo binary alloy that is currently being developed as a nonvolatile memory, in particular, Ge. 2 Sb 2 Te 5 compound stoichiometric alloy, which is sufficiently comparable to a resistivity change of two orders of magnitude or more (J. Appl. Phys., 87, 4130-4133, 2000) ). Actually, the resistivity in the as-deposited amorphous state of the rewritable information recording medium using the phase change recording material whose main component is the composition represented by the general formula (1), and annealing When the resistivity after crystallization was measured, a change of 3 digits or more was confirmed. It is considered that the amorphous state obtained by current pulse, the amorphous state obtained by crystallization, and the crystalline state are slightly different from the as-deposited amorphous state and the crystalline state obtained by annealing. However, since the resistivity change of 3 digits or more can be obtained, even when the phase change recording material used in the present invention is phase-shifted by a current pulse, a large resistivity change of about 2 digits can sufficiently occur. Be expected.

図4は、このような不揮発性メモリーの1セルの構造を示す断面図である。図4において上部電極1と下部電極2との間に電圧が印加され、相変化記録材料を含有する相変化記録層3(以下、単に相変化記録層3という場合がある。)とヒーター部4とが通電される。相変化記録層3はSiO2等の絶縁体10で覆われている。また、相変化記録層3は、初期状態においては結晶化されている。この場合の初期結晶化は、図4の系全体を記録層の結晶化温度(通常は100−300℃程度)に加熱して行う。集積回路の形成ではこの程度の昇温は普通に行われる。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing the structure of one cell of such a nonvolatile memory. In FIG. 4, a voltage is applied between the upper electrode 1 and the lower electrode 2, and a phase change recording layer 3 containing a phase change recording material (hereinafter sometimes simply referred to as phase change recording layer 3) and a heater unit 4. And are energized. The phase change recording layer 3 is covered with an insulator 10 such as SiO 2 . The phase change recording layer 3 is crystallized in the initial state. The initial crystallization in this case is performed by heating the entire system of FIG. 4 to the crystallization temperature of the recording layer (usually about 100-300 ° C.). In the formation of an integrated circuit, this level of temperature rise is normally performed.

さて、図4で特に、細くなっている部分4(ヒーター部)は、上部電極1と下部電極2との間の通電により、ジュール熱による発熱が生じやすいため、局所的なヒーターとして機能する。そこに隣接した可逆変化部5が、局所的に加熱され図3の曲線aで示したような温度履歴を経て非晶質化され、また、図3の曲線bで示したような温度履歴を経て再結晶化される。   In particular, the thinned portion 4 (heater portion) in FIG. 4 functions as a local heater because heat generation due to Joule heat is likely to occur due to energization between the upper electrode 1 and the lower electrode 2. The reversible change part 5 adjacent thereto is locally heated to become amorphous through a temperature history as shown by a curve a in FIG. 3, and a temperature history as shown by a curve b in FIG. It is recrystallized after that.

読み出しは、ヒーター部4の発熱が無視できる程度に低電流を流し、上下の電極間に生じる電位差を読みとる。なお、結晶、非晶質状態間で電気容量にも差があるので、電気容量の差を検知してもよい。   In reading, a low current is passed to such an extent that the heat generation of the heater unit 4 can be ignored, and a potential difference generated between the upper and lower electrodes is read. Note that since there is a difference in electric capacity between the crystalline and amorphous states, the difference in electric capacity may be detected.

実際には、半導体集積回路形成技術を用いて、さらに集積化したメモリーが提案されている(米国特許6314014号明細書)が、その基本構成は図4に示すものであり、相変化記録層3に、本発明に用いる相変化記録材料を含有させれば、全く同等の機能を実現できる。   Actually, a further integrated memory using a semiconductor integrated circuit formation technique has been proposed (US Pat. No. 6,3114014), and its basic configuration is shown in FIG. In addition, if the phase change recording material used in the present invention is contained, an exactly equivalent function can be realized.

なお、図3に示すような温度変化を生じさせるエネルギー源としては、電子ビームを挙げることもできる。電子ビームを用いる記録デバイスの例としては、米国特許5557596号明細書に開示されたような、フィールドエミッタで放出された電子ビームを局所的に照射して相変化記録材料に相変化を生じさせる方法がある。   As an energy source that causes a temperature change as shown in FIG. As an example of a recording device using an electron beam, a method of causing a phase change in a phase change recording material by locally irradiating an electron beam emitted from a field emitter as disclosed in US Pat. No. 5,557,596 is disclosed. There is.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits the same function and effect. It is included in the technical scope.

以下に本発明に用いる相変化記録材料を光学的情報記録用媒体に適用した実施例を用いて説明するが、その要旨の範囲を越えない限り本発明は光学的情報記録用媒体への応用のみに限定されるものではない。
なお、下記実施例においては、光学的情報記録用媒体を単に「ディスク」、「光ディスク」、「相変化型光ディスク」等と呼ぶ場合がある。
In the following, the phase change recording material used in the present invention will be described with reference to an example in which the material is applied to an optical information recording medium. It is not limited to.
In the following embodiments, the optical information recording medium may be simply referred to as “disk”, “optical disk”, “phase-change optical disk”, or the like.

(実施例1〜6、比較例1〜4)
光学的情報記録用媒体の記録層に用いた相変化記録材料の組成の測定には酸溶解ICP−AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析装置)及び蛍光X線分析装置を用いた。酸溶解ICP−AESに関しては、分析装置はJOBIN YVON社製JY 38 Sを用い、記録層をdil−HNOに溶解しマトリクスマッチング検量線法で定量した。蛍光X線分析装置は、理学電機工業株式会社のRIX3001を用いた。
(Examples 1-6, Comparative Examples 1-4)
For measurement of the composition of the phase change recording material used in the recording layer of the optical information recording medium, acid-dissolved ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry) and X-ray fluorescence analysis A device was used. Regarding the acid-dissolved ICP-AES, JY 38 S manufactured by JOBIN YVON was used as the analyzer, and the recording layer was dissolved in dil-HNO 3 and quantified by a matrix matching calibration curve method. As the X-ray fluorescence analyzer, RIX3001 manufactured by Rigaku Corporation was used.

ディスク特性の測定には、パルステック社DDU1000を使用し、再生パワーを0.8mWとして溝内にフォーカスサーボ及びトラッキングサーボをかけて行った。この装置はレーザー波長780nm、NA0.5のピックアップを有する光ディスク評価装置である。   The disk characteristics were measured using Pulse Tech DDU1000, with a reproduction power of 0.8 mW and applying focus servo and tracking servo in the groove. This apparatus is an optical disk evaluation apparatus having a pickup with a laser wavelength of 780 nm and NA of 0.5.

溝幅0.5μm、溝深さ40nm、溝ピッチ1.6μmの案内溝を有する直径120mm、1.2mm厚のディスク状ポリカーボネート基板上に次のように第1層から第5層を順にスパッタリング法により設けた。第1層は(ZnS)80(SiO20保護層、第2層はGe−In−Sb−Sn−Te記録層、第3層は(ZnS)80(SiO20保護層、第4層はTaまたはGeNの界面層、第5層はAg反射層(200nm)である。第4層はAg反射層中へのSの拡散を防ぐための薄い界面層であり、TaでもGeNでもディスク特性の差はほとんどない。これらの層の上にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護層を設け相変化型光ディスクを作製した。各層の膜厚、記録層組成をGe(InSn1−wTeSb1−x―y−zで表記した場合のx、y、z、wの値を表−2に示す。第4層は比較例2、3のディスクのみGeNを用い他のディスクではTaを用いた。なお、各ディスクは反射率、信号振幅、記録感度、繰り返し記録耐久性等の調整のため各層の膜厚が多少異なっているが、ここで示す実験結果に大きな影響を与えることはないと考えられる。また、初期結晶化または記録消去を良好に行うことができなかった比較例1、4のディスク以外は、後述の記録条件に適した結晶化速度を持つように記録層組成を調整した。 A first to fifth layers are sequentially sputtered onto a disc-shaped polycarbonate substrate having a diameter of 120 mm and a thickness of 1.2 mm having guide grooves having a groove width of 0.5 μm, a groove depth of 40 nm, and a groove pitch of 1.6 μm as follows. Provided. The first layer is a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, the second layer is a Ge—In—Sb—Sn—Te recording layer, the third layer is a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, and the fourth layer. The layer is a Ta or GeN interface layer, and the fifth layer is an Ag reflective layer (200 nm). The fourth layer is a thin interface layer for preventing diffusion of S into the Ag reflecting layer, and there is almost no difference in disk characteristics between Ta and GeN. A protective layer made of an ultraviolet curable resin was further provided on these layers to produce a phase change optical disc. Shows the thickness of each layer, the recording layer composition Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z in the case of representation in x, y, z, the value of w in Table 2 . For the fourth layer, GeN was used only for the disks of Comparative Examples 2 and 3, and Ta was used for the other disks. Each disk has a slightly different film thickness for adjustment of reflectivity, signal amplitude, recording sensitivity, repeated recording durability, etc., but it is considered that there is no significant influence on the experimental results shown here. . Further, the recording layer composition was adjusted so as to have a crystallization speed suitable for the recording conditions described later except for the disks of Comparative Examples 1 and 4 in which the initial crystallization or recording erasure could not be satisfactorily performed.

これらのディスクは次のように初期結晶化を試みた。
初期結晶化用のレーザー光としては、幅約1μm、長さ約75μmの形状を有し、波長810nm/パワー800mWのレーザー光を用いた。そして、上記ディスクを12m/sで回転させながら、上記レーザー光の長軸が上記基板に形成された案内溝に垂直になるようにしてディスクに照射した。そして、ディスク1回転あたり送り量50μmとして、上記レーザー光をディスクの半径方向に連続的に移動させることにより初期化を試みた。
比較例4以外のディスクは均一な初期結晶化が可能であった。しかし、比較例4のディスクはこの条件では結晶化しなかった。線速度を2m/sにしてレーザーパワーを400mW〜1000mWで同様に初期結晶化を試みたが、均一な結晶状態を得ることはできなかった。結晶化速度が遅すぎるためと思われる。したがって、比較例4のディスクは実質的に相変化光ディスクとしての使用は困難であると思われる。
These disks were initially crystallized as follows.
As a laser beam for initial crystallization, a laser beam having a width of about 1 μm and a length of about 75 μm and having a wavelength of 810 nm / power of 800 mW was used. Then, while rotating the disk at 12 m / s, the disk was irradiated such that the long axis of the laser beam was perpendicular to the guide groove formed on the substrate. Then, initialization was attempted by continuously moving the laser beam in the radial direction of the disk at a feed amount of 50 μm per rotation of the disk.
The disks other than Comparative Example 4 were capable of uniform initial crystallization. However, the disk of Comparative Example 4 did not crystallize under these conditions. Although initial crystallization was attempted in the same manner at a linear velocity of 2 m / s and a laser power of 400 mW to 1000 mW, a uniform crystal state could not be obtained. This is probably because the crystallization rate is too slow. Therefore, it seems that the disk of Comparative Example 4 is substantially difficult to use as a phase change optical disk.

比較例1のディスクでは初期結晶化は可能であったものの、反射率が11%程度と低かった。記録、消去を10回程度試みた後でも反射率に変化はなかった。y−zの値が小さい場合は、反射率や信号振幅が小さくなり相変化光ディスクとしての使用が困難になる。Snの一部または全部がInに置き換わった場合もy−zの値と反射率との関係は同様の傾向である。   Although the initial crystallization was possible with the disc of Comparative Example 1, the reflectivity was as low as about 11%. There was no change in the reflectance even after about 10 attempts of recording and erasing. When the value of yz is small, the reflectivity and signal amplitude are small, making it difficult to use as a phase change optical disk. When a part or all of Sn is replaced with In, the relationship between the value of yz and the reflectance has the same tendency.

各ディスクは105℃の環境に3時間保つ耐環境試験(加速試験)を行い、その前後で結晶状態反射率を測定した。加速試験は媒体を長期保存することに相当すると考えられる。結果を表−2に示す。どのディスクも加速試験により反射率が低下する傾向にあるが、低下の程度はディスクにより異なる。加速試験による反射率の低下の程度は(In含有量−Te含有量)、すなわちw×y−zの値と相関があることがわかる。加速試験による反射率の低下率(表−2では「加速試験後の反射率低下率」の欄に表示)は((加速試験前反射率)−(加速試験後反射率))/(加速試験前反射率)で定義されるが、低下率を0.15程度より小さく抑えようとするならば、w×y−zは0.1程度以下である必要がある。もちろん低下率は小さければ小さいほどよい。   Each disk was subjected to an environmental resistance test (acceleration test) maintained at 105 ° C. for 3 hours, and the crystal state reflectance was measured before and after that. The accelerated test is considered to correspond to long-term storage of the medium. The results are shown in Table-2. Every disk has a tendency to decrease the reflectivity by the acceleration test, but the degree of decrease varies depending on the disk. It can be seen that the degree of decrease in reflectance by the accelerated test is correlated with (In content−Te content), that is, the value of w × yz. Decrease rate of reflectivity by accelerated test (indicated in the column of “Reflected rate of decrease after accelerated test” in Table-2) is ((reflected before accelerated test) − (reflected after accelerated test)) / (accelerated test (Pre-reflectance), but if the reduction rate is to be kept smaller than about 0.15, w × yz needs to be about 0.1 or less. Of course, the smaller the decrease rate, the better.

実施例1〜6のディスクについては、前記加速試験を行う前に、前記光ディスク評価装置を用い、線速度28.8m/sでEFMランダム信号を後述のように記録し、その後、前記加速試験を行い、加速試験前後の後述のディスク特性を測定した。パルスストラテジ及び記録パワーPw、消去パワーPeはそれぞれのディスクでジッタ特性がなるべく良好となる付近で選んだ。   For the disks of Examples 1 to 6, before performing the acceleration test, the optical disk evaluation apparatus was used to record an EFM random signal at a linear velocity of 28.8 m / s as described later, and then the acceleration test was performed. The disk characteristics described below before and after the acceleration test were measured. The pulse strategy, recording power Pw, and erasing power Pe were selected in the vicinity where the jitter characteristics of the respective disks were as good as possible.

実施例1〜5のディスクについては次のように記録を行った。EFM信号に含まれる長さ3T〜11T(Tは基準クロック周期で9.6nsec)のマークはそれぞれ以下に示すレーザーパルスを順につなげたパルス列の照射により形成した。   Recording was performed on the disks of Examples 1 to 5 as follows. Marks having a length of 3T to 11T (T is a reference clock cycle of 9.6 nsec) included in the EFM signal were formed by irradiating a pulse train in which the following laser pulses were sequentially connected.

Figure 0004439325
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上記の各マーク形成用パルス列間は消去パワーPeを照射し、Pb=0.8mWとした。記録パワーPw、消去パワーPeは表−2に示した。オーバーライト(重ね書き)を10回行った。   An erasing power Pe was irradiated between the above-described pulse forming pulse trains, and Pb was set to 0.8 mW. The recording power Pw and erasing power Pe are shown in Table-2. Overwriting (overwriting) was performed 10 times.

実施例6のディスクについては次のように記録をおこなった。EFM信号に含まれる長さ3T〜11T(Tは基準クロック周期で9.6nsec)のマークはそれぞれ以下に示すレーザーパルスを順につなげたパルス列の照射により形成した。   The disk of Example 6 was recorded as follows. Marks having a length of 3T to 11T (T is a reference clock cycle of 9.6 nsec) included in the EFM signal were formed by irradiating a pulse train in which the following laser pulses were sequentially connected.

Figure 0004439325
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上記の各マーク形成用パルス列間は消去パワーPeを照射し、Pb=0.8mWとした。記録パワーPw、消去パワーPeは表−2に示した。また、3Tマーク形成用パルスの照射位置は、EFMランダム信号中の3Tマーク長信号の本来の開始位置より0.2Tだけ前にずらし(照射時刻を本来より早くし)、4Tマーク形成用パルスの照射位置は、EFMランダム信号中の4Tマーク長信号の本来の開始位置より0.05Tだけ前にずらした。こうすることにより形成されるマークは本来のランダム信号に近くなる。オーバーライト(重ね書き)を10回行った。   An erasing power Pe was irradiated between the above-described pulse forming pulse trains, and Pb was set to 0.8 mW. The recording power Pw and erasing power Pe are shown in Table-2. Also, the irradiation position of the 3T mark formation pulse is shifted by 0.2 T before the original start position of the 3T mark length signal in the EFM random signal (irradiation time is earlier than the original time), and the 4T mark formation pulse The irradiation position was shifted 0.05T before the original start position of the 4T mark length signal in the EFM random signal. By doing so, the mark formed becomes close to the original random signal. Overwriting (overwriting) was performed 10 times.

各ディスクの記録部を線速度1.2m/sで再生し記録信号の特性を評価した。評価項目は3Tマーク間ジッタ、結晶状態反射率である。結果を表−2に示す。3Tマーク間ジッタは40ns以下の値が得られ、実用化が狙える特性である。特に、実施例1〜5のディスクでは30ns以下の値が得られており好ましい。実施例6のディスクではジッタ特性が多少劣っているが、これはSnの含有量が多いためと考えている。   The recording part of each disk was reproduced at a linear velocity of 1.2 m / s, and the characteristics of the recording signal were evaluated. Evaluation items are jitter between 3T marks and crystal state reflectance. The results are shown in Table-2. The 3T mark-to-mark jitter has a value of 40 ns or less, which is a characteristic that can be aimed at practical use. Particularly, in the disks of Examples 1 to 5, a value of 30 ns or less is obtained, which is preferable. In the disk of Example 6, the jitter characteristics are somewhat inferior, but this is thought to be due to the high Sn content.

これらのディスクに前記の加速試験を行った後に、加速試験前に記録した部分の再生をおこない3Tマーク間ジッタを再度測定した。結果を表−2に示す。どのディスクでも3Tマーク間ジッタは40ns以下の値が得られており、実用化を狙える特性である。特に、実施例1、2、4、5のディスクでは30ns以下の値が得られており好ましい。これらのディスクでは非晶質マークは十分に安定である。実施例3のディスクでは加速試験によるジッタ値の劣化が多少見られた。オシロスコープでの再生波形観察で3Tマークの結晶化が進んでいると思われた。Geを含有する場合には非晶質マークは特に安定となる。   After performing the above acceleration test on these discs, the portion recorded before the acceleration test was reproduced, and the jitter between 3T marks was measured again. The results are shown in Table-2. Any disk has a 3T mark-to-mark jitter of 40 ns or less, which is a characteristic that can be put to practical use. In particular, the disks of Examples 1, 2, 4, and 5 are preferable because values of 30 ns or less are obtained. In these disks, the amorphous marks are sufficiently stable. In the disk of Example 3, the jitter value was slightly degraded by the acceleration test. It was thought that the crystallization of the 3T mark was progressing by observing the reproduced waveform with an oscilloscope. When Ge is contained, the amorphous mark is particularly stable.

次に、加速試験前に記録した信号の消去操作を加速試験後に行い、消え残りが見られるかどうかをオシロスコープで観察した。消え残りが見られる場合は、記録した媒体を長期保存した後にオーバーライトする場合の信号品質が十分良好とはならないおそれがある。消去操作とは各ディスクに表−2に示した消去パワーPeのDC光を1回照射することである。結果は、実施例4、5のディスクでは消え残りがあることが観察されたのに対し、実施例1、2、3のディスクでは良好な消去状況が観察された。Ge含有量が少ないために消去状況が良好になると思われる。   Next, the signal recorded before the acceleration test was erased after the acceleration test, and it was observed with an oscilloscope whether or not the disappearance was observed. In the case where unerased residue is observed, there is a possibility that the signal quality when the recorded medium is overwritten after long-term storage is not sufficiently good. The erasing operation is to irradiate each disk once with DC light having the erasing power Pe shown in Table-2. As a result, it was observed that the discs of Examples 4 and 5 had unerased residues, whereas the discs of Examples 1, 2, and 3 showed good erasing conditions. It appears that the erasure status is improved due to the low Ge content.

Figure 0004439325
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なお、実施例4とほぼ同等のディスクの記録部を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察したところ、結晶状態の中に非晶質状態のマークが記録されていることが確認された。このため、記録を行ったすべての実施例のディスクで結晶状態の中に非晶質状態のマークが記録されていると思われる。   In addition, when the recording part of the disk substantially equivalent to Example 4 was observed with the transmission electron microscope (TEM), it was confirmed that the amorphous mark was recorded in the crystalline state. For this reason, it is considered that an amorphous mark is recorded in the crystalline state on the disks of all the examples in which recording was performed.

(比較例5)
比較例5のディスクを次のように作製した。
溝幅0.5μm、溝深さ40nm、溝ピッチ1.6μmの案内溝を有する直径120mm、1.2mm厚のディスク状ポリカ−ボネ−ト基板上に次のように第1層から第5層を順にスパッタリング法により設けた。第1層は(ZnS)80(SiO220保護層、第2層は記録層、第3層は(ZnS)80(SiO220保護層、第4層はGeN界面層、第5層はAg反射層である。これらの層の上にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護層を設け相変化型光ディスクを作製した。各層の膜厚、記録層組成をGe(InSn1−wTeSb1−x―y−zで表記した場合のx、y、z、wの値を表−2に示す。その後、実施例1と同条件での初期結晶化をおこなった。
レ−ザ−波長780nm、NA0.5のピックアップを有するディスク評価装置を用い、実施例1のディスクと比較例5のディスクとの繰り返しオーバーライト耐久性を測定した。
繰り返しオーバーライト耐久性の評価条件は以下の通りである。
すなわち、記録線速度は28.8m/sとし、ディスクにEFMランダム信号を記録した。記録を行う際に用いた記録パルスは実施例1と同様とし、記録パワーPwを33mWとし、消去パワーPeを9mWとした。
再生は、線速度1.2m/sでおこなった。10回オーバーライト後の3Tマーク間ジッタは、実施例1のディスクで25.6ns、比較例5のディスクで27.1nsであった。2000回オーバーライト後の3Tマーク間ジッタは、実施例1のディスクで32.1ns、比較例5のディスクで58.4nsで、比較例5のディスクは繰り返し記録耐久性が劣っていた。
比較例5のディスクでのジッタ悪化の主原因は繰り返しオーバーライトにより結晶化速度が低下しマークの消去が不完全になるためと思われた。一方、Teを含む実施例1のディスクは繰り返し記録による結晶化速度の低下が抑えられた。
(Comparative Example 5)
The disc of Comparative Example 5 was produced as follows.
On the disk-shaped polycarbonate substrate having a groove width of 0.5 μm, a groove depth of 40 nm, a groove pitch of 1.6 μm and a diameter of 120 mm and a thickness of 1.2 mm, the first to fifth layers are as follows: Were sequentially provided by a sputtering method. The first layer is a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, the second layer is a recording layer, the third layer is a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, the fourth layer is a GeN interface layer, and the fifth layer Is an Ag reflective layer. A protective layer made of an ultraviolet curable resin was further provided on these layers to produce a phase change optical disc. Shows the thickness of each layer, the recording layer composition Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z in the case of representation in x, y, z, the value of w in Table 2 . Thereafter, initial crystallization was performed under the same conditions as in Example 1.
Using a disk evaluation apparatus having a laser wavelength of 780 nm and an NA of 0.5, repeated overwriting durability of the disk of Example 1 and the disk of Comparative Example 5 was measured.
The evaluation conditions for repeated overwrite durability are as follows.
That is, the recording linear velocity was 28.8 m / s, and an EFM random signal was recorded on the disc. The recording pulse used for recording was the same as in Example 1, the recording power Pw was 33 mW, and the erasing power Pe was 9 mW.
Reproduction was performed at a linear velocity of 1.2 m / s. The 3T mark-to-mark jitter after 10 overwrites was 25.6 ns for the disk of Example 1 and 27.1 ns for the disk of Comparative Example 5. The jitter between 3T marks after overwriting 2000 times was 32.1 ns for the disk of Example 1 and 58.4 ns for the disk of Comparative Example 5, and the disk of Comparative Example 5 was inferior in repeated recording durability.
The main cause of jitter deterioration in the disk of Comparative Example 5 seemed to be that erasing of marks was incomplete due to a decrease in crystallization speed due to repeated overwriting. On the other hand, in the disk of Example 1 containing Te, a decrease in crystallization speed due to repeated recording was suppressed.

(参考例1)
参考例1のディスクを次のように作製した。
溝幅0.5μm、溝深さ40nm、溝ピッチ1.6μmの案内溝を有する直径120mm、1.2mm厚のディスク状ポリカ−ボネ−ト基板上に次のように第1層から第5層を順にスパッタリング法により設けた。第1層は(ZnS)80(SiO220保護層、第2層は記録層、第3層は(ZnS)80(SiO220保護層、第4層はTa界面層、第5層はAg反射層である。これらの層の上にさらに紫外線硬化樹脂からなる保護層を設け相変化型光ディスクを作製した。各層の膜厚、記録層組成をGe(InSn1−wTeSb1−x―y−zで表記した場合のx、y、z、wの値を表−2に示す。その後、実施例1と同条件での初期結晶化をおこなった。
参考例1のディスクには105℃の環境に3時間保つ耐環境試験(加速試験)をおこない、その前後で結晶状態反射率を測定した。加速試験前後の結晶状態反射率はそれぞれ27.8%、23.4%であった。加速試験による反射率の低下率を((加速試験前反射率)−(加速試験後反射率))/(加速試験前反射率)で定義すると、低下率は0.158であった。
実施例1〜6、比較例2、3、参考例1それぞれのディスクにおける、(In−Te)量に対する加速試験後の反射率の低下率(((加速試験前反射率)−(加速試験後反射率))/(加速試験前反射率)で定義される値であり、表−2において「加速試験後の反射率低下率」で表示されているデータ)をプロットしたグラフを図7に示す。図7から、In−Te≦0.1(10原子%)とすると、加速時反射率低下が0.15(15%)以内に抑制されることがわかる。
(Reference Example 1)
The disc of Reference Example 1 was produced as follows.
On the disk-shaped polycarbonate substrate having a groove width of 0.5 μm, a groove depth of 40 nm, a groove pitch of 1.6 μm and a diameter of 120 mm and a thickness of 1.2 mm, the first to fifth layers are as follows: Were sequentially provided by a sputtering method. The first layer is a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, the second layer is a recording layer, the third layer is a (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, the fourth layer is a Ta interface layer, and the fifth layer Is an Ag reflection layer. A protective layer made of an ultraviolet curable resin was further provided on these layers to produce a phase change optical disc. Shows the thickness of each layer, the recording layer composition Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z in the case of representation in x, y, z, the value of w in Table 2 . Thereafter, initial crystallization was performed under the same conditions as in Example 1.
The disc of Reference Example 1 was subjected to an environmental resistance test (acceleration test) that was maintained at 105 ° C. for 3 hours, and the crystal state reflectance was measured before and after the test. The crystal state reflectances before and after the acceleration test were 27.8% and 23.4%, respectively. When the rate of decrease in reflectance by the accelerated test was defined as ((reflectance before accelerated test) − (reflected after accelerated test)) / (reflected before accelerated test), the decreased rate was 0.158.
In each of the disks of Examples 1 to 6, Comparative Examples 2 and 3, and Reference Example 1, the rate of decrease in reflectance after the acceleration test with respect to the (In-Te) amount (((reflectance before acceleration test) − (after acceleration test)) FIG. 7 is a graph in which the value defined by “reflectance) / (reflectance before the acceleration test) and plotted as“ data representing the reflectance reduction rate after the acceleration test ”in Table-2 is shown in FIG. . From FIG. 7, it can be seen that when In—Te ≦ 0.1 (10 atomic%), the decrease in the reflectance during acceleration is suppressed within 0.15 (15%).

(実施例7〜12、比較例6)
[実施例7]
トラックピッチ0.74μmで厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂基板を射出成形によって形成し、以下の実験例に用いた。基板に形成した溝幅は約0.31μm、溝深さは約28nmとした。溝形状は、いずれも波長441.6nmのHe−Cdレーザー光を用いたU溝近似の光学回折法で求めた。
つづいて、基板上に、65nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmのYS層、12nmのGeInSb56Sn24Te記録層、2nmのYS層、12nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmのTa界面層、200nmのAg反射層、約4μmの紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。Ta層はAg反射層中へのSの拡散を防ぐための界面層である。
各層の成膜は上記基板上に、真空を解除することなく、順にスパッタリング法によって積層した。ただし、紫外線硬化樹脂層はスピンコート法によって塗布した。その後に、未成膜の同様の0.6mm厚基板を、接着剤を介して上記記録層面が内側になるように貼り合せた。
(Examples 7 to 12, Comparative Example 6)
[Example 7]
A polycarbonate resin substrate having a track pitch of 0.74 μm and a thickness of 0.6 mm was formed by injection molding and used in the following experimental examples. The groove width formed on the substrate was about 0.31 μm, and the groove depth was about 28 nm. The groove shape was determined by an optical diffraction method approximating a U groove using He-Cd laser light having a wavelength of 441.6 nm.
Subsequently, a 65 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, 2 nm Y 2 O 2 S layer, 12 nm Ge 7 In 6 Sb 56 Sn 24 Te 7 recording layer, 2 nm Y 2 O on the substrate. A 2 S layer, a 12 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, a 2 nm Ta interface layer, a 200 nm Ag reflecting layer, and an approximately 4 μm UV-curing resin layer were formed in this order. The Ta layer is an interface layer for preventing diffusion of S into the Ag reflection layer.
Each layer was laminated on the substrate by sputtering in order without releasing the vacuum. However, the ultraviolet curable resin layer was applied by spin coating. Thereafter, a similar non-film-formed 0.6 mm thick substrate was bonded with an adhesive so that the recording layer surface was on the inside.

[実施例8]
同様に、上記基板上に、60nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmのYS層、12nmのGeInSb56Sn24Te記録層、14nmのYS層、2nmのTa界面層、200nmのAg反射層、約4μmの紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。Ta層はAg反射層中へのSの拡散を防ぐための界面層である。
各層の成膜は上記基板上に、真空を解除することなく、順にスパッタリング法によって積層した。ただし、紫外線硬化樹脂層はスピンコート法によって塗布した。その後に、未成膜の同様の0.6mm厚基板を、接着剤を介して上記記録層面が内側になるように貼り合せた。
[実施例9]
同様に、上記基板上に、70nmの(ZnS)80(SiO220保護層、13nmのGeInSb56Sn24Te記録層、14nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmのTa界面層、200nmのAg反射層、約4μmの紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。Ta層はAg反射層中へのSの拡散を防ぐための界面層である。
各層の成膜は上記基板上に、真空を解除することなく、順にスパッタリング法によって積層した。ただし、紫外線硬化樹脂層はスピンコート法によって塗布した。その後に、未成膜の同様の0.6mm厚基板を、接着剤を介して上記記録層面が内側になるように貼り合せた。
[Example 8]
Similarly, a 60 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, 2 nm Y 2 O 2 S layer, 12 nm Ge 7 In 6 Sb 56 Sn 24 Te 7 recording layer, 14 nm Y 2 on the substrate. An O 2 S layer, a 2 nm Ta interface layer, a 200 nm Ag reflective layer, and a UV curable resin layer of about 4 μm were formed in this order. The Ta layer is an interface layer for preventing diffusion of S into the Ag reflection layer.
Each layer was laminated on the substrate by sputtering in order without releasing the vacuum. However, the ultraviolet curable resin layer was applied by spin coating. Thereafter, a similar non-film-formed 0.6 mm thick substrate was bonded with an adhesive so that the recording layer surface was on the inside.
[Example 9]
Similarly, a 70 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, a 13 nm Ge 7 In 6 Sb 56 Sn 24 Te 7 recording layer, and a 14 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer are formed on the substrate. A 2 nm Ta interface layer, a 200 nm Ag reflecting layer, and an ultraviolet curable resin layer of about 4 μm were formed in this order. The Ta layer is an interface layer for preventing diffusion of S into the Ag reflection layer.
Each layer was laminated on the substrate by sputtering in order without releasing the vacuum. However, the ultraviolet curable resin layer was applied by spin coating. Thereafter, a similar non-film-formed 0.6 mm thick substrate was bonded with an adhesive so that the recording layer surface was on the inside.

[実施例10]
同様に、実施例7におけるYS層の替わりにGeN層を用いたディスクを作製した。
[実施例11]
同様に、実施例7におけるYS層の替わりにZnO層を用いたディスクを作製した。
[実施例12]
同様に、実施例7におけるYS層の替わりに(ZnS)80(CeO220層を用いたディスクを作製した。
[比較例6]
同様に、実施例7におけるGeInSb56Sn24Te層の替わりにGeSb72Te23層を用いたディスクを作製した。
[Example 10]
Similarly, a disk using a GeN layer instead of the Y 2 O 2 S layer in Example 7 was produced.
[Example 11]
Similarly, a disk using a ZnO layer instead of the Y 2 O 2 S layer in Example 7 was produced.
[Example 12]
Similarly, a disk using a (ZnS) 80 (CeO 2 ) 20 layer instead of the Y 2 O 2 S layer in Example 7 was produced.
[Comparative Example 6]
Similarly, a disk using a Ge 5 Sb 72 Te 23 layer instead of the Ge 7 In 6 Sb 56 Sn 24 Te 7 layer in Example 7 was produced.

[評価]
各層の膜厚は成膜レートを測定した後、スパッタ成膜時間によって制御した。記録層組成は、蛍光X線法による各元素の蛍光強度を、別途化学分析(原子吸光分析)によって求めた絶対組成によって校正した値を用いた。
次に、初期結晶化を行った。初期結晶化に用いたレーザー光として、長軸約75μm、短軸約1μmに集光した波長810nmの長楕円形状のレーザー光を用いた。そして、ディスクを回転させながら、上記レーザー光の長軸が上記基板に形成された案内溝に垂直になるようにしてディスクに照射し、ディスク1回転あたり送り量50μmでディスクの半径方向に上記レーザー光を連続的に移動させることにより初期結晶化をおこなった。
[Evaluation]
The film thickness of each layer was controlled by the sputtering film formation time after measuring the film formation rate. As the recording layer composition, a value obtained by calibrating the fluorescence intensity of each element by the fluorescent X-ray method with an absolute composition separately obtained by chemical analysis (atomic absorption analysis) was used.
Next, initial crystallization was performed. As the laser beam used for the initial crystallization, a laser beam having an elliptical shape with a wavelength of 810 nm focused on a major axis of about 75 μm and a minor axis of about 1 μm was used. Then, while rotating the disk, the laser beam is irradiated so that the long axis of the laser beam is perpendicular to the guide groove formed on the substrate, and the laser is fed in the radial direction of the disk with a feed amount of 50 μm per rotation of the disk. Initial crystallization was performed by moving the light continuously.

実施例7、9〜12のディスクは線速度30m/s、レーザーパワー1500mWとし、実施例8のディスクは線速度30m/s、レーザーパワー1800mWとし、比較例6のディスクは線速度3m/s、レーザーパワー500mWとした。
記録再生評価は、パルステック社製DDU1000テスタ(波長約650nm、NA=0.65、スポット形状は1/e 強度で0.86μmの円形)を用いた。DVDの標準線速度3.49m/sを1倍速とし、10倍速での記録特性を評価した。
各線速度におけるデータの基準クロック周期は、1倍速におけるデータの基準クロック周期38.2nsecに対して線速度で反比例させたものとした。
再生は特に断わらない限り1倍速で行った。DDU1000からの出力信号を5〜20kHzにカットオフのある高周波通過フィルタを通した後、タイムインターバルアナライザー(横河電機社製)でジッタを測定した。再生パワーPrは0.6mWとした。
記録パルス分割方法を制御するための論理レベルの生成は、任意信号発生器(AWG710、ソニーテクトロニクス社製)を用いた。同信号発生器から、ECLレベルの論理信号として上記テスターのレーザードライバーに対するゲート信号として入力した。
The disks of Examples 7 and 9-12 have a linear velocity of 30 m / s and a laser power of 1500 mW, the disk of Example 8 has a linear velocity of 30 m / s and a laser power of 1800 mW, and the disk of Comparative Example 6 has a linear velocity of 3 m / s. The laser power was 500 mW.
For recording / reproduction evaluation, a DDU1000 tester (wavelength: about 650 nm, NA = 0.65, spot shape: a circle of 1 / e 2 intensity and 0.86 μm) was used for recording / reproduction evaluation. The standard linear velocity of 3.49 m / s for DVD was set to 1 × speed, and the recording characteristics at 10 × speed were evaluated.
The reference clock cycle of data at each linear velocity is inversely proportional to the reference clock cycle of data at 1 × speed of 38.2 nsec.
Reproduction was performed at 1 × speed unless otherwise specified. The output signal from the DDU 1000 was passed through a high-frequency pass filter having a cutoff of 5 to 20 kHz, and then jitter was measured with a time interval analyzer (manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The reproduction power Pr was 0.6 mW.
An arbitrary signal generator (AWG710, manufactured by Sony Tektronix) was used to generate a logic level for controlling the recording pulse dividing method. From the same signal generator, a logic signal of ECL level was inputted as a gate signal to the laser driver of the tester.

実施例7〜12のディスクに対して、線速度を10倍速においてEFM+ランダムデータを2000回までオーバーライト記録し、該記録データのデータ・ツー・クロック・ジッタ(Data to clock jitter、以下では、基準クロック周期Tで規格化し%値で表したものを単にジッタ、jitter、と称する。)を測定した。
各マーク長記録用のパルス列の設定は次のとおりとした。nTのマークを記録するための光照射時間を、αT、βT、αT、βT、・・・、αT、βT、・・・、αT、βT(mはパルス分割数、Tは基準クロック周期)の順に分割し、αT(1≦i≦m)の時間内においては記録パワーPwの記録光を照射し、βT(1≦i≦m)の時間内においては、バイアスパワーPbの記録光を照射した。これらの値はそれぞれのディスクでジッタ値が良くなるように選び、実施例7と実施例9〜12のディスクでは表−3、実施例8のディスクでは表−4のとおりとした。マーク長によっては、パルス列の照射タイミングを、EFM+信号中の当該マーク長の本来の開始時間よりある時間だけ遅らせたが、この時間を「遅延時間」の欄に記した。照射タイミングを遅らせる場合を+、早める場合を−と定義した。値はクロック周期Tで規格化した。遅延時間を設けることにより形成されたマークとしては理想的なEFM+ランダム信号に近づきジッタが良くなる。マーク間部(表に記載した以外の部分)には消去パワーPeを照射した。実施例7、実施例10〜12のディスクは、Pwは23mW、Pbは0.5mW、Peは6.6mWとした。実施例8のディスクは、Pwは28mW、Pbは0.5mW、Peは8mWとした。実施例9のディスクは、Pwは23mW、Pbは0.5mW、Peは6.2mWとした。レーザーパワーは各ディスクで最適と思われる値を選んだ。
On the disks of Examples 7 to 12, EFM + random data was overwritten and recorded up to 2000 times at a linear velocity of 10 ×, and the data-to-clock jitter (Data to clock jitter, hereinafter referred to as a reference) What was normalized by the clock period T and expressed as a% value was simply referred to as jitter.
The pulse train for recording each mark length was set as follows. The light exposure time for recording a mark of nT, α 1 T, β 1 T, α 2 T, β 2 T, ···, α i T, β i T, ···, α m T, β It is divided in the order of m T (m is the number of pulse divisions, T is the reference clock period), and within the time of α i T (1 ≦ i ≦ m), the recording light of recording power Pw is irradiated, and β i T (1 Within the time of ≦ i ≦ m), the recording light with the bias power Pb was irradiated. These values were selected so that the jitter value was improved in each disk, and the values were as shown in Table 3 for the disks of Examples 7 and 9 to 12 and Table 4 for the disks of Example 8. Depending on the mark length, the irradiation timing of the pulse train was delayed by a certain time from the original start time of the mark length in the EFM + signal. This time is described in the “delay time” column. The case where the irradiation timing is delayed is defined as +, and the case where the irradiation timing is advanced is defined as-. The value was normalized by the clock period T. A mark formed by providing a delay time approaches an ideal EFM + random signal and improves jitter. The erasing power Pe was applied to the part between marks (the part other than those described in the table). In the disks of Examples 7 and 10 to 12, Pw was 23 mW, Pb was 0.5 mW, and Pe was 6.6 mW. In the disk of Example 8, Pw was 28 mW, Pb was 0.5 mW, and Pe was 8 mW. In the disk of Example 9, Pw was 23 mW, Pb was 0.5 mW, and Pe was 6.2 mW. The laser power was chosen to be optimal for each disc.

Figure 0004439325
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Figure 0004439325
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実施例7〜10のディスクにおける繰り返し耐久性試験結果を図8に示す。図8において、横軸はオーバーライト回数である。実際は、1回目は未記録初期結晶状態のディスクへの記録であり、2回目以降オーバーライトとなっている。(以後、図9,10,12でも同様)いずれの実施例においても、1000回までのジッタの悪化は2%程度以下で良好である。2000回のオーバーライトで実施例9のディスクはジッタ値が12.5%まで上昇したが、実施例7と実施例8のディスクではジッタ値は10%以下で繰り返し記録による劣化が小さかった。すなわち、YSをGe−In−Sb−Sn−Te系記録層に接して設けると繰り返し記録耐久性が大きく改善される傾向となる。実施例10のディスクでも2000回オーバーライト後のジッタ値は10%以下で繰り返し記録耐久性は改善された。一方、図8には示されていない実施例11、実施例12のディスクでは繰り返し記録耐久性は実施例9のディスクよりも劣る結果となったが、それでも、少なくとも数百回程度は安定であり、十分実用的である。そして、これらディスクにおいても、保護層や層構成の最適化をさらに行うことにより、1000回以上ジッタを安定化することは可能となる。
次に、実施例7と実施例10のディスクで10回オーバーライト後の信号振幅を測定した。いずれもPwは23mW、Pbは0.5mW、Peは6.6mWとした。信号振幅を(マーク間部反射率)−(14Tマーク部反射率)で定義したとき、信号振幅の値は実施例7と実施例10でそれぞれ0.151と0.144で差があった。すなわちGe−In−Sb−Sn−Te系記録層ではYSを用いた方がGeNを用いる場合より信号振幅が大きくなり優れていることがわかる。これらの値はディスクとレーザーヘッドの傾きを最適の値として記録再生をおこなった結果である。信号振幅の差はさらに厳しい条件での記録時等では信号品質に大きく影響すると思われる。
The results of repeated durability tests on the disks of Examples 7 to 10 are shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the number of overwrites. Actually, the first time is recording on a disk in an unrecorded initial crystal state, and the second time and thereafter are overwritten. (Hereafter, the same applies to FIGS. 9, 10, and 12) In any of the examples, the deterioration of jitter up to 1000 times is good at about 2% or less. With 2000 overwrites, the disk of Example 9 increased the jitter value to 12.5%, but the disks of Examples 7 and 8 had a jitter value of 10% or less, and the deterioration due to repeated recording was small. That is, when Y 2 O 2 S is provided in contact with the Ge—In—Sb—Sn—Te-based recording layer, repeated recording durability tends to be greatly improved. Even in the disk of Example 10, the jitter value after overwriting 2000 times was 10% or less, and the repeated recording durability was improved. On the other hand, in the disks of Examples 11 and 12 not shown in FIG. 8, the repeated recording durability was inferior to that of the disk of Example 9, but it was still stable at least several hundred times. Is practical enough. In these discs, the jitter can be stabilized 1000 times or more by further optimizing the protective layer and the layer structure.
Next, the signal amplitude after overwriting 10 times with the disks of Example 7 and Example 10 was measured. In all cases, Pw was 23 mW, Pb was 0.5 mW, and Pe was 6.6 mW. When the signal amplitude was defined by (inter-mark part reflectance) − (14T mark part reflectance), the values of the signal amplitudes were different between 0.151 and 0.144 in Example 7 and Example 10, respectively. That is, it can be seen that the Ge—In—Sb—Sn—Te-based recording layer is superior in that Y 2 O 2 S has a larger signal amplitude than GeN. These values are the results of recording and reproduction with the optimum tilt of the disk and laser head. The difference in signal amplitude seems to have a large effect on signal quality when recording under more severe conditions.

次に、実施例7と実施例8のディスクについて、100℃の環境に1時間保つ耐環境試験(以下、耐環境試験1とする)を実施した。耐環境試験1前後の繰り返し記録耐久性の測定結果を図9、10に示す。図中の「アーカイバル」とは耐環境試験1の前に記録した繰り返し記録耐久性試験で、所定回数繰り返し記録された信号を耐環境試験1後に再生だけを行ったときの結果である。実施例7、8のディスクは、非晶質マークの安定性や繰り返し記録耐久性の経時変化に問題はないことがわかる。
実施例7、8と比較例6のディスクに対して、温度80℃、湿度85%RHの環境に90時間保つ耐環境試験(以下、耐環境試験2とする)をおこなった。実施例7、8のディスクでは膜剥離は起きなかったが、比較例6のディスクでは膜剥離が見られた。比較例6のディスクにおいては、特に耐環境試験2の後にレーザー照射した部分をオシロスコープで観察したところ、膜剥れが原因と思われる反射率低下部分が多数現れた。具体的には、たとえば、4倍速の線速度で8mWのDC光を照射した場合に反射率低下部分が多数出現した。実施例7、8のディスクではこのようなことは全くなかった。すなわち従来SbTe共晶系組成の材料に接してYSを設けた場合は層間の密着性に問題がある場合があるが、Ge−In−Sb−Sn−Te系材料に接してYSを設けた場合は層間の密着性に問題は見られない。実施例8のディスクで耐環境試験2と同じ温度と湿度で250時間まで耐環境試験を続けたが、膜剥れ等の問題はなかった。この後、実施例8のディスクで前記耐環境性試験1と同様の測定をおこなったところ、耐環境試験1の場合とほとんど差はなかった。
Next, an environmental resistance test (hereinafter referred to as environmental resistance test 1) was performed for the disks of Example 7 and Example 8 which were maintained in an environment of 100 ° C. for 1 hour. 9 and 10 show measurement results of repeated recording durability before and after the environmental resistance test 1. FIG. “Archival” in the figure is a result of repeated recording endurance test recorded before the environmental resistance test 1 and only reproducing the signal repeatedly recorded a predetermined number of times after the environmental resistance test 1. It can be seen that the disks of Examples 7 and 8 have no problems with the stability of the amorphous mark and the temporal change of the repeated recording durability.
The disks of Examples 7 and 8 and Comparative Example 6 were subjected to an environmental resistance test (hereinafter referred to as an environmental resistance test 2) for 90 hours in an environment of a temperature of 80 ° C. and a humidity of 85% RH. No film peeling occurred in the disks of Examples 7 and 8, but film peeling was observed in the disk of Comparative Example 6. In the disk of Comparative Example 6, the portion irradiated with laser after the environmental resistance test 2 was observed with an oscilloscope. As a result, a large number of portions where the reflectance was reduced due to film peeling appeared. Specifically, for example, when 8 mW DC light is irradiated at a linear velocity of 4 ×, a large number of portions with reduced reflectivity appear. This was not the case with the disks of Examples 7 and 8. That is, when Y 2 O 2 S is provided in contact with a material having a conventional SbTe eutectic composition, there may be a problem in interlayer adhesion, but Y in contact with a Ge—In—Sb—Sn—Te-based material. When 2 O 2 S is provided, no problem is observed in the adhesion between the layers. Although the environmental resistance test was continued for 250 hours at the same temperature and humidity as the environmental resistance test 2 on the disk of Example 8, there were no problems such as film peeling. Thereafter, the same measurement as in the environmental resistance test 1 was performed on the disk of Example 8, and there was almost no difference from the case of the environmental resistance test 1.

(実施例13、14)
[実施例13]
トラックピッチ0.74μmで厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂基板を射出成形によって形成し、以下の実験例に用いた。基板に形成した溝幅は約0.31μm、溝深さは約28nmとした。溝形状は、いずれも波長441.6nmのHe−Cdレーザー光を用いたU溝近似の光学回折法で求めた。
つづいて、基板上に、40nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmの(YS)90(ZnO)10層、10nmのGeInSb56Sn24Te記録層、14nmの(YS)90(ZnO)10層、2nmのTa界面層、200nmのAg反射層、約4μmの紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。Ta層はAg反射層中へのSの拡散を防ぐための界面層である。
各層の成膜は上記基板上に、真空を解除することなく、順にスパッタリング法によって積層した。ただし、紫外線硬化樹脂層はスピンコート方によって塗布した。その後に、未成膜の同様の0.6mm厚基板を接着剤を介して、上記記録層面が内側になるように貼り合せた。
[実施例14]
同様に、上記基板上に、60nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmの(YS)90(ZnO)10層、12nmのGeInSb56Sn24Te記録層、14nmの(YS)90(ZnO)10層、2nmのTa界面層、200nmのAg反射層、約4μmの紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。その後に、未成膜の同様の0.6mm厚基板を、接着剤を介して上記記録層面が内側になるように貼り合せた。
(Examples 13 and 14)
[Example 13]
A polycarbonate resin substrate having a track pitch of 0.74 μm and a thickness of 0.6 mm was formed by injection molding and used in the following experimental examples. The groove width formed on the substrate was about 0.31 μm, and the groove depth was about 28 nm. The groove shape was determined by an optical diffraction method approximating a U groove using He-Cd laser light having a wavelength of 441.6 nm.
Subsequently, a 40 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, 2 nm (Y 2 O 2 S) 90 (ZnO) 10 layer, 10 nm Ge 7 In 6 Sb 56 Sn 24 Te 7 recording on the substrate. A layer, 14 nm (Y 2 O 2 S) 90 (ZnO) 10 layer, 2 nm Ta interface layer, 200 nm Ag reflection layer, and about 4 μm UV curable resin layer were formed in this order. The Ta layer is an interface layer for preventing diffusion of S into the Ag reflection layer.
Each layer was laminated on the substrate by sputtering in order without releasing the vacuum. However, the UV curable resin layer was applied by spin coating. Thereafter, a similar non-film-formed 0.6 mm thick substrate was bonded via an adhesive so that the recording layer surface was on the inside.
[Example 14]
Similarly, a 60 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, 2 nm (Y 2 O 2 S) 90 (ZnO) 10 layer, 12 nm Ge 7 In 6 Sb 56 Sn 24 Te 7 on the substrate. A recording layer, 10 nm (Y 2 O 2 S) 90 (ZnO) 10 layer, 2 nm Ta interface layer, 200 nm Ag reflecting layer, and about 4 μm UV curable resin layer were formed in this order. Thereafter, a similar non-film-formed 0.6 mm thick substrate was bonded with an adhesive so that the recording layer surface was on the inside.

[評価]
各層の膜厚は成膜レートを測定した後、スパッタ成膜時間によって制御した。記録層組成は、蛍光X線法による各元素の蛍光強度を、別途化学分析(原子吸光分析)によって求めた絶対組成によって校正した値を用いた。
次に、初期結晶化を行った。初期結晶化に用いたレーザー光として、長軸約75μm、短軸約1μmに集光した波長810nm/パワー1800mWの長楕円形状のレーザー光を用いた。そして、ディスクを30m/sで回転させながら、上記レーザー光の長軸が上記基板に形成された案内溝に垂直になるようにしてディスクに照射し、ディスク1回転あたり送り量50μmでディスクの半径方向に上記レーザー光を連続的に移動させることにより初期結晶化をおこなった。
記録再生評価は、パルステック社製DDU1000テスター(波長約650nm、NA=0.65、スポット形状は1/e 強度で0.86μmの円形)を用いた。DVDの標準線速度3.49m/sを1倍速とし、10倍速での記録特性を評価した。
各線速度におけるデータの基準クロック周期は、1倍速におけるデータの基準クロック周期38.2nsecに対して線速度で反比例させたものとした。
再生は特に断わらない限り1倍速で行った。DDU1000からの出力信号を5〜20kHzにカットオフのある高周波通過フィルタを通した後、タイムインターバルアナライザー(横河電機社製)でジッタを測定した。再生パワーPrは0.6mWとした。
[Evaluation]
The film thickness of each layer was controlled by the sputtering film formation time after measuring the film formation rate. As the recording layer composition, a value obtained by calibrating the fluorescence intensity of each element by the fluorescent X-ray method with an absolute composition separately obtained by chemical analysis (atomic absorption analysis) was used.
Next, initial crystallization was performed. As the laser beam used for the initial crystallization, an elliptical laser beam having a wavelength of 810 nm / power of 1800 mW focused on a major axis of about 75 μm and a minor axis of about 1 μm was used. Then, while rotating the disk at 30 m / s, the laser beam is irradiated so that the long axis of the laser beam is perpendicular to the guide groove formed on the substrate, and the radius of the disk is 50 μm per disk rotation. Initial crystallization was performed by continuously moving the laser beam in the direction.
For recording / reproduction evaluation, a DDU1000 tester (wavelength: about 650 nm, NA = 0.65, spot shape: a circle of 1 / e 2 intensity and 0.86 μm) was used for recording / reproduction evaluation. The standard linear velocity of 3.49 m / s for DVD was set to 1 × speed, and the recording characteristics at 10 × speed were evaluated.
The reference clock cycle of data at each linear velocity is inversely proportional to the reference clock cycle of data at 1 × speed of 38.2 nsec.
Reproduction was performed at 1 × speed unless otherwise specified. The output signal from the DDU 1000 was passed through a high-frequency pass filter having a cutoff of 5 to 20 kHz, and then jitter was measured with a time interval analyzer (manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The reproduction power Pr was 0.6 mW.

記録パルス分割方法を制御するための論理レベルの生成は、任意信号発生器(AWG710、ソニーテクトロニクス社製)を用いた。同信号発生器から、ECLレベルの論理信号として上記テスターのレーザードライバーに対するゲート信号として入力した。
実施例13と実施例14のディスクには、100℃の環境に1時間保つ耐環境試験1をおこないこの耐環境試験1前後の記録特性を測定した。線速度を10倍速としEFM+ランダムデータを記録し、該記録データのジッタ等を測定した。
各マーク長記録用のパルス列の設定は次のとおりとした。nTのマークを記録するための光照射時間を、αT、βT、αT、βT、・・・、αT、βT、・・・、αT、βT(mはパルス分割数、Tは基準クロック周期)の順に分割し、αT(1≦i≦m)の時間内においては記録パワーPwの記録光を照射し、βT(1≦i≦m)の時間内においては、バイアスパワーPbの記録光を照射した。これらの値の設定は表−5のとおりとした。マーク長によっては、パルス列の照射タイミングを、EFM+信号中の当該マーク長の本来の開始時間よりある時間だけ遅らせたが、この時間を「遅延時間」の欄に記した。照射タイミングを遅らせる場合を+、早める場合を−と定義した。値はクロック周期Tで規格化した。遅延時間を設けることにより形成されたマークとしては理想的なEFM+ランダム信号に近づきジッタが良くなる。マーク間部(表に記載した以外の部分)には消去パワーPeを照射した。
An arbitrary signal generator (AWG710, manufactured by Sony Tektronix) was used to generate a logic level for controlling the recording pulse dividing method. From the same signal generator, a logic signal of ECL level was inputted as a gate signal to the laser driver of the tester.
The disks of Example 13 and Example 14 were subjected to an environmental resistance test 1 that was maintained in an environment of 100 ° C. for 1 hour, and the recording characteristics before and after the environmental resistance test 1 were measured. EFM + random data was recorded at a linear velocity of 10 times, and the jitter of the recorded data was measured.
The pulse train for recording each mark length was set as follows. The light exposure time for recording a mark of nT, α 1 T, β 1 T, α 2 T, β 2 T, ···, α i T, β i T, ···, α m T, β It is divided in the order of m T (m is the number of pulse divisions, T is the reference clock period), and within the time of α i T (1 ≦ i ≦ m), the recording light of recording power Pw is irradiated, and β i T (1 Within the time of ≦ i ≦ m), the recording light with the bias power Pb was irradiated. These values were set as shown in Table-5. Depending on the mark length, the irradiation timing of the pulse train was delayed by a certain time from the original start time of the mark length in the EFM + signal. This time is described in the “delay time” column. The case where the irradiation timing is delayed is defined as +, and the case where the irradiation timing is advanced is defined as-. The value was normalized by the clock period T. A mark formed by providing a delay time approaches an ideal EFM + random signal and improves jitter. The erasing power Pe was applied to the part between marks (the part other than those described in the table).

Figure 0004439325
Figure 0004439325

前記耐環境試験1後に2回オーバーライト記録したときのジッタ特性を、記録パワーPwを変化させて測定した。Pbは0.5mW、Peは8mWとした。結果を図11に示す。実施例13のディスクはジッタが10%以下となるパワーがあるが、実施例14のディスクでは10%以下とはならない。耐環境試験1前後の1000回程度までのオーバーライトにおいては、耐環境試験1後の繰り返しオーバーライト試験における2回目記録(シェルフ2回目記録)で最もジッタが悪化し、さらにオーバーライトを繰り返すとジッタは一旦低下する(後述の図12参照)ため、この2回目記録のジッタが低くおさえられることが好ましい。したがって実施例13の方が実施例14のディスクよりもさらに高い性能を有しているといえる。
さらに、実施例13のディスクでは、耐環境試験1前に記録された信号上に、耐環境試験1後にオーバーライトした場合の最初のオーバーライト(アーカイバル2回目記録)でのジッタの悪化も同様に低く抑えられた。このようなディスクは、長期間の使用においてより信頼性が高いといえる。
また、耐環境試験1前の10回オーバーライト後の信号強度を実施例13と実施例14のディスクで比較した。Pwは28mW、Peは8mW、Pbは0.5mWにおいて信号振幅すなわち((マーク間部反射率)−(マーク部反射率))は実施例13では0.161、実施例14では0.161であり、同じであった。記録層を薄くするだけだと信号強度は小さくなるが、記録層を薄くすると同時に入射側保護層も薄くすることにより信号強度を小さくすることなく耐環境試験1後の記録特性を改善できた。
The jitter characteristic when overwriting was recorded twice after the environmental resistance test 1 was measured by changing the recording power Pw. Pb was 0.5 mW, and Pe was 8 mW. The results are shown in FIG. The disk of the thirteenth embodiment has a power with a jitter of 10% or less, but the disk of the fourteenth embodiment does not have a power of 10% or less. In the overwriting up to about 1000 times before and after the environmental resistance test 1, the jitter deteriorates most in the second recording (second recording on the shelf) in the repeated overwriting test after the environmental resistance test 1, and when the overwriting is repeated further, the jitter Is once lowered (see FIG. 12 described later), it is preferable that the jitter of the second recording is kept low. Therefore, it can be said that Example 13 has higher performance than the disk of Example 14.
Further, in the disk of Example 13, the deterioration of jitter at the first overwriting (second archival recording) when overwriting after the environmental resistance test 1 on the signal recorded before the environmental resistance test 1 is the same. Was kept low. Such a disk can be said to be more reliable in long-term use.
Further, the signal intensity after overwriting 10 times before the environmental resistance test 1 was compared between the disks of Example 13 and Example 14. When Pw is 28 mW, Pe is 8 mW, and Pb is 0.5 mW, the signal amplitude, ie, ((inter-mark part reflectivity) − (mark part reflectivity)) is 0.161 in Example 13 and 0.161 in Example 14. Yes, it was the same. If the recording layer is only thinned, the signal intensity is reduced, but the recording characteristics after the environmental resistance test 1 can be improved without reducing the signal intensity by reducing the thickness of the recording layer and the incident side protective layer at the same time.

また、Pwは28mW、Peは8mW、Pbは0.5mWとしたときの、実施例13のディスクの2000回までの繰り返し記録耐久性を図12に示すが、ジッタはすべてのオーバーライト回数で10%以下となっており、長期間の使用における繰り返しオーバーライトにおいて信頼性の高い特性を示すことがわかる。さらに、前記耐環境試験1前に1回記録した部分を耐環境試験1後に再生したところジッタは7%であり全く劣化していなかった。すなわち非晶質マークの保存安定性も十分である。
次に、前記耐環境試験1前に10回オーバーライトした部分の反射率を耐環境試験1前後に測定した。その結果、実施例13のディスクでは、反射率はそれぞれ0.234と0.229であった。一方、実施例14のディスクでは、反射率はそれぞれ0.246と0.234であった。耐環境試験1による反射率の低下率を(((耐環境試験1前反射率)−(耐環境試験1後反射率))/(耐環境試験1前反射率))で定義すると反射率の低下率は実施例13で0.021程度、実施例14で0.049程度となり、実施例13の方が反射率の低下率は小さくなった。すなわち、記録層を薄くすることにより耐環境試験1による反射率の低下率は小さくなることがわかる。
Further, FIG. 12 shows the repeated recording durability of the disk of Example 13 up to 2000 times when Pw is 28 mW, Pe is 8 mW, and Pb is 0.5 mW. The jitter is 10 at all overwriting times. It can be seen that it exhibits a highly reliable characteristic in repeated overwriting after long-term use. Further, when the portion recorded once before the environmental resistance test 1 was reproduced after the environmental resistance test 1, the jitter was 7% and was not deteriorated at all. That is, the storage stability of the amorphous mark is sufficient.
Next, the reflectance of the portion overwritten 10 times before the environmental resistance test 1 was measured before and after the environmental resistance test 1. As a result, the reflectance of the disk of Example 13 was 0.234 and 0.229, respectively. On the other hand, the reflectance of the disk of Example 14 was 0.246 and 0.234, respectively. When the reflectance reduction rate according to the environmental resistance test 1 is defined by (((reflectance before the environmental resistance test 1) − (reflectance after the environmental resistance test 1)) / (reflectance before the environmental resistance test 1)) The rate of decrease was about 0.021 in Example 13 and about 0.049 in Example 14, and the rate of decrease in reflectance was smaller in Example 13. That is, it can be seen that the reduction rate of the reflectance in the environmental resistance test 1 is reduced by making the recording layer thinner.

(実施例15)
本発明に用いる相変化記録材料に対する電気抵抗の変化による記録の可能性を示すために以下の実験を行った。
すなわち、直径120mmのポリカーボネート基板上に50nmの膜厚のGe−In−Sn−Te−Sb(Ge(InSn1−wTeSb1−x―y−zにおいて、w=0.189、x=0.056、y=0.301、z=0.073)非晶質膜をスパッタリングで作製した。
上記非晶質膜の抵抗率の測定をした後、この非晶質膜を結晶化させ、結晶化後の膜の抵抗率を測定した。
初期結晶化のために、幅約1μm/長さ約75μmの形状を有し、波長が810nm、パワーが1040mWのレーザー光を用いた。そして、上記基板上に形成されたGe−In−Sn−Te−Sb非晶質膜を12m/sの線速度で回転させながら、上記レーザー光の長軸が上記基板に形成された案内溝に垂直になるようにして、上記レーザー光を上記非晶質膜に照射した。さらに、上記レーザー光を1回転あたり送り量50μmで半径方向に連続的に移動させることにより初期結晶化を行った。
抵抗率測定にはダイアインスツルメント社製抵抗率測定装置ロレスタMP(MCP−T350)を用いた。
結晶化前の抵抗率は1.36×10-1Ωcmであった。結晶化後の抵抗率は0.95×10-4Ωcmであった。この結果から、非晶質状態と結晶状態との間で3桁近い抵抗率の変化が生じることがわかった。従って、本発明に用いる相変化記録材料は、非晶質状態と結晶状態での相変化における抵抗率の差違が大きく、電気抵抗変化による記録を行う書き換え型情報記録用媒体への適用が可能であることがわかる。
(Example 15)
The following experiment was conducted to show the possibility of recording due to a change in electrical resistance for the phase change recording material used in the present invention.
That is, in the Ge-In-Sn-Te- Sb (Ge x (In w Sn 1-w) y Te z Sb 1-x-y-z having a thickness of 50nm on a polycarbonate substrate having a diameter of 120 mm, w = 0 189, x = 0.056, y = 0.301, z = 0.073) An amorphous film was formed by sputtering.
After measuring the resistivity of the amorphous film, the amorphous film was crystallized, and the resistivity of the crystallized film was measured.
For the initial crystallization, laser light having a shape with a width of about 1 μm / length of about 75 μm, a wavelength of 810 nm, and a power of 1040 mW was used. Then, while rotating the Ge—In—Sn—Te—Sb amorphous film formed on the substrate at a linear velocity of 12 m / s, the long axis of the laser beam is formed in the guide groove formed on the substrate. The amorphous film was irradiated with the laser beam so as to be vertical. Further, initial crystallization was performed by continuously moving the laser beam in the radial direction at a feed amount of 50 μm per rotation.
For resistivity measurement, a resistivity measuring device Loresta MP (MCP-T350) manufactured by Dia Instruments was used.
The resistivity before crystallization was 1.36 × 10 −1 Ωcm. The resistivity after crystallization was 0.95 × 10 −4 Ωcm. From this result, it was found that a resistivity change of nearly three orders of magnitude occurs between the amorphous state and the crystalline state. Therefore, the phase change recording material used in the present invention has a large difference in resistivity between the phase change between the amorphous state and the crystalline state, and can be applied to a rewritable information recording medium for recording by electric resistance change. I know that there is.

(実施例16)
トラックピッチ0.74μmで厚さ0.6mmのポリカーボネート樹脂基板を射出成形によって形成し、以下の実験例に用いた。基板に形成した溝幅は約0.31μm、溝深さは約28nmとした。溝形状は、いずれも波長441.6nmのHe−Cdレーザー光を用いたU溝近似の光学回折法で求めた。
つづいて、基板上に、65nmの(ZnS)80(SiO220保護層、2nmのYS層、15nmのGeIn8.5Sb52Sn24Te10.5記録層、17nmのYS層、2nmのMo界面層、200nmのAg反射層、約4μmの紫外線硬化樹脂層をこの順に形成した。Mo層はAg反射層中へのSの拡散を防ぐための界面層である。
各層の成膜は上記基板上に、真空を解除することなく、順にスパッタリング法によって積層した。ただし、紫外線硬化樹脂層はスピンコート方によって塗布した。その後に、未成膜の同様の0.6mm厚基板を接着剤を介して、上記記録層面が内側になるように貼り合せた。
各層の膜厚は成膜レートを測定した後、スパッタ成膜時間によって制御した。記録層組成は、スパッタリングターゲットの組成である。
(Example 16)
A polycarbonate resin substrate having a track pitch of 0.74 μm and a thickness of 0.6 mm was formed by injection molding and used in the following experimental examples. The groove width formed on the substrate was about 0.31 μm, and the groove depth was about 28 nm. The groove shape was determined by an optical diffraction method approximating a U groove using He-Cd laser light having a wavelength of 441.6 nm.
Subsequently, a 65 nm (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 protective layer, 2 nm Y 2 O 2 S layer, 15 nm Ge 5 In 8.5 Sb 52 Sn 24 Te 10.5 recording layer, 17 nm on the substrate. Y 2 O 2 S layer, 2 nm Mo interface layer, 200 nm Ag reflection layer, and about 4 μm UV curable resin layer were formed in this order. The Mo layer is an interface layer for preventing diffusion of S into the Ag reflection layer.
Each layer was laminated on the substrate by sputtering in order without releasing the vacuum. However, the UV curable resin layer was applied by spin coating. Thereafter, a similar non-film-formed 0.6 mm thick substrate was bonded via an adhesive so that the recording layer surface was on the inside.
The film thickness of each layer was controlled by the sputtering film formation time after measuring the film formation rate. The recording layer composition is the composition of the sputtering target.

次に、初期結晶化を行った。初期結晶化に用いたレーザー光として、長軸約75μm、短軸約1μmに集光した波長810nm/パワー1200mWの長楕円形状のレーザー光を用いた。そして、ディスクを16m/sで回転させながら、上記レーザー光の長軸が上記基板に形成された案内溝に垂直になるようにしてディスクに照射し、ディスク1回転あたり送り量50μmでディスクの半径方向に上記レーザー光を連続的に移動させることにより初期結晶化をおこなった。
記録再生評価は、パルステック社製ODU−1000テスター(波長約650nm、NA=0.65、スポット形状は1/e 強度で0.86μmの円形)を用いた。DVDの標準線速度3.49m/sを1倍速とし、8倍速での記録特性を評価した。
各線速度におけるデータの基準クロック周期は、1倍速におけるデータの基準クロック周期38.2nsecに対して線速度で反比例させたものとした。
再生は特に断わらない限り1倍速で行った。ODU−1000からの出力信号を5〜20kHzにカットオフのある高周波通過フィルタを通した後、タイムインターバルアナライザー(横河電機社製)でジッタを測定した。再生パワーPrは0.6mWとした。
Next, initial crystallization was performed. As the laser beam used for the initial crystallization, an elliptical laser beam having a wavelength of 810 nm / power of 1200 mW focused on a major axis of about 75 μm and a minor axis of about 1 μm was used. Then, while rotating the disk at 16 m / s, the laser beam is irradiated so that the long axis of the laser beam is perpendicular to the guide groove formed on the substrate, and the radius of the disk is set at a feed amount of 50 μm per rotation of the disk. Initial crystallization was performed by continuously moving the laser beam in the direction.
For recording / reproduction evaluation, an ODU-1000 tester (wavelength: about 650 nm, NA = 0.65, spot shape: a circle of 1 / e 2 intensity and 0.86 μm) was used for evaluation of recording and reproduction. The standard linear velocity of 3.49 m / s for DVD was set to 1 × speed, and the recording characteristics at 8 × speed were evaluated.
The reference clock cycle of data at each linear velocity is inversely proportional to the reference clock cycle of data at 1 × speed of 38.2 nsec.
Reproduction was performed at 1 × speed unless otherwise specified. The output signal from ODU-1000 was passed through a high-frequency pass filter having a cutoff of 5 to 20 kHz, and then jitter was measured with a time interval analyzer (manufactured by Yokogawa Electric Corporation). The reproduction power Pr was 0.6 mW.

記録パルス分割方法を制御するための論理レベルの生成は、任意信号発生器(AWG710、ソニーテクトロニクス社製)を用いた。同信号発生器から、ECLレベルの論理信号として上記テスターのレーザードライバーに対するゲート信号として入力した。
実施例16のディスクに対して、線速度を8倍速としEFM+ランダムデータを10回オーバーライトし、該記録データのジッタを測定した。
各マーク長記録用のパルス列の設定は次のとおりとした。nTのマークを記録するための光照射時間を、αT、βT、αT、βT、・・・、αT、βT、・・・、αT、βT(mはパルス分割数、Tは基準クロック周期)の順に分割し、αT(1≦i≦m)の時間内においては記録パワーPwの記録光を照射し、βT(1≦i≦m)の時間内においては、バイアスパワーPbの記録光を照射した。これらの値の設定は表−6のとおりとした。マーク長によっては、パルス列の照射タイミングを、EFM+信号中の当該マーク長の本来の開始時間よりある時間だけ遅らせたが、この時間を「遅延時間」の欄に記した。照射タイミングを遅らせる場合を+、早める場合を−と定義した。値はクロック周期Tで規格化した。遅延時間を設けることにより形成されたマークとしては理想的なEFM+ランダム信号に近づきジッタが良くなる。マーク間部(表に記載した以外の部分)には消去パワーPeを照射した。Peは7.6mW、Pbは0mWとした。
An arbitrary signal generator (AWG710, manufactured by Sony Tektronix) was used to generate a logic level for controlling the recording pulse dividing method. From the same signal generator, a logic signal of ECL level was inputted as a gate signal to the laser driver of the tester.
The disk of Example 16 was overwritten with EFM + random data 10 times at a linear velocity of 8 ×, and the jitter of the recorded data was measured.
The pulse train for recording each mark length was set as follows. The light exposure time for recording a mark of nT, α 1 T, β 1 T, α 2 T, β 2 T, ···, α i T, β i T, ···, α m T, β It is divided in the order of m T (m is the number of pulse divisions, T is the reference clock period), and within the time of α i T (1 ≦ i ≦ m), the recording light of recording power Pw is irradiated, and β i T (1 Within the time of ≦ i ≦ m), the recording light with the bias power Pb was irradiated. These values were set as shown in Table-6. Depending on the mark length, the irradiation timing of the pulse train was delayed by a certain time from the original start time of the mark length in the EFM + signal. This time is described in the “delay time” column. The case where the irradiation timing is delayed is defined as +, and the case where the irradiation timing is advanced is defined as-. The value was normalized by the clock period T. A mark formed by providing a delay time approaches an ideal EFM + random signal and improves jitter. The erasing power Pe was applied to the part between marks (the part other than those described in the table). Pe was 7.6 mW and Pb was 0 mW.

Figure 0004439325
Figure 0004439325

結果を図13に示す。ジッタが10%以下となるパワー範囲が存在し、実用化可能な特性である。 The results are shown in FIG. There is a power range in which the jitter is 10% or less, and this is a characteristic that can be put into practical use.

本発明によれば、高速での記録消去が可能で、ジッタ特性など優れた記録信号特性を有し、記録信号の保存安定性が高く、長期保存による記録信号品質の経時変化(例えば反射率低下)が小さい相変化記録材料、及び前記材料を用いた情報記録用媒体を得ることができる。また、記録された情報記録用媒体を長期保存した後にオーバーライトを行っても優れた記録信号特性を得ることができる。   According to the present invention, recording erasure at high speed is possible, recording signal characteristics such as jitter characteristics are excellent, recording signal storage stability is high, and recording signal quality changes over time due to long-term storage (for example, reflectance reduction) ), And an information recording medium using the material can be obtained. Further, excellent recording signal characteristics can be obtained even if overwriting is performed after the recorded information recording medium is stored for a long period of time.

光学的情報記録用媒体の層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of the optical information recording medium. 光学的情報記録用媒体の記録方法における記録光のパワーパターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the power pattern of the recording light in the recording method of the optical information recording medium. 書き換え型情報記録の記録時または消去時の温度履歴を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the temperature history at the time of recording or erasing of rewritable information recording. 不揮発性メモリーの1セルの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of 1 cell of a non-volatile memory. 光学的情報記録用媒体の層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of the optical information recording medium. 光学的情報記録用媒体の層構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the layer structure of the optical information recording medium. (In−Te)の量に対する加速時反射率低下を示すグラフである。It is a graph which shows the reflectance fall at the time of acceleration with respect to the quantity of (In-Te). 光学的情報記録用媒体の繰り返しオーバーライト特性Repetitive overwrite characteristics of optical information recording media 光学的情報記録用媒体の繰り返しオーバーライト特性Repetitive overwrite characteristics of optical information recording media 光学的情報記録用媒体の繰り返しオーバーライト特性Repetitive overwrite characteristics of optical information recording media 光学的情報記録用媒体の繰り返しジッタ特性Repetitive jitter characteristics of optical information recording media. 光学的情報記録用媒体の繰り返しオーバーライト特性Repetitive overwrite characteristics of optical information recording media 光学的情報記録用媒体の繰り返しジッタ特性Repetitive jitter characteristics of optical information recording media.

符号の説明Explanation of symbols

1 上部電極
2 下部電極
3 相変化記録層
4 ヒーター部
5 可逆変化部
10 絶縁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper electrode 2 Lower electrode 3 Phase change recording layer 4 Heater part 5 Reversible change part 10 Insulator

Claims (20)

下記一般式(1)で表される組成を主成分とすることを特徴とする相変化記録材料。
Ge(InSn1−wTeSb1−x−y−z (1)
(ただし、Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多く、原子数比を表すx、y、z、及びwは下記(i)から(vi)を満たす。
(i)0≦x≦0.30
(ii)0.13≦y−z
(iii)w×y−z≦0.10
(iv)0<z
(v)(1−w)×y≦0.35
(vi)0.35≦1−x−y−z)
A phase change recording material comprising a composition represented by the following general formula (1) as a main component.
Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z (1)
(However, the Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content, and x, y, z, and w representing the atomic ratio are as follows. Satisfy (i) to (vi).
(I) 0 ≦ x ≦ 0.30
(Ii) 0.13 ≦ yz
(Iii) w × yz ≦ 0.10
(Iv) 0 <z
(V) (1-w) × y ≦ 0.35
(Vi) 0.35 ≦ 1-xyz)
前記一般式(1)においてxが、さらに0<xを満たすことを特徴とする請求項1に記載の相変化記録材料。 The phase change recording material according to claim 1, wherein x in the general formula (1) further satisfies 0 <x. 前記一般式(1)においてxが、さらにx≦0.07を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の相変化記録材料。 The phase change recording material according to claim 1, wherein x in the general formula (1) further satisfies x ≦ 0.07. 前記一般式(1)においてwが、さらに0<wを満たすことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の相変化記録材料。 The phase change recording material according to claim 1, wherein w in the general formula (1) further satisfies 0 <w. 前記一般式(1)においてzが、さらに0.08≦zを満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の相変化記録材料。 The phase change recording material according to claim 1, wherein z in the general formula (1) further satisfies 0.08 ≦ z. 前記情報記録材料が、結晶状態を未記録状態とし、非晶質状態を記録状態とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の相変化記録材料。 6. The phase change recording material according to claim 1, wherein the information recording material has a crystalline state in an unrecorded state and an amorphous state in a recorded state. 記録層を有する情報記録用媒体であって、前記記録層が下記一般式(1)で表される組成を主成分とすることを特徴とする情報記録用媒体。
Ge(InSn1−wTeSb1−x−y−z (1)
(ただし、Sbの含有量は、Geの含有量、Inの含有量、Snの含有量、及びTeの含有量のいずれよりも多く、原子数比を表すx、y、z、及びwが下記(i)から(vi)を満たす。
(i)0≦x≦0.30
(ii)0.13≦y−z
(iii)w×y−z≦0.10
(iv)0<z
(v)(1−w)×y≦0.35
(vi)0.35≦1−x−y−z)
An information recording medium having a recording layer, wherein the recording layer contains a composition represented by the following general formula (1) as a main component.
Ge x (In w Sn 1- w) y Te z Sb 1-x-y-z (1)
(However, the Sb content is higher than any of the Ge content, the In content, the Sn content, and the Te content, and x, y, z, and w representing the atomic ratio are as follows. Satisfy (i) to (vi).
(I) 0 ≦ x ≦ 0.30
(Ii) 0.13 ≦ yz
(Iii) w × yz ≦ 0.10
(Iv) 0 <z
(V) (1-w) × y ≦ 0.35
(Vi) 0.35 ≦ 1-xyz)
前記一般式(1)においてxが、さらに0<xを満たすことを特徴とする請求項7に記載の情報記録用媒体。 8. The information recording medium according to claim 7, wherein x in the general formula (1) further satisfies 0 <x. 前記一般式(1)においてxが、さらにx≦0.07を満たすことを特徴とする請求項7又は8に記載の情報記録用媒体。 The information recording medium according to claim 7, wherein x in the general formula (1) further satisfies x ≦ 0.07. 前記一般式(1)においてwが、さらに0<wを満たすことを特徴とする請求項7乃至のいずれかに記載の情報記録用媒体。 In the general formula (1) w is further 0 <information recording medium according to any one of claims 7 to 9, characterized in that meet w. 前記一般式(1)においてzが、さらに0.08≦zを満たすことを特徴とする請求項7乃至10のいずれかに記載の情報記録用媒体。 11. The information recording medium according to claim 7, wherein z in the general formula (1) further satisfies 0.08 ≦ z. 前記情報記録用媒体が、結晶状態を未記録状態とし、非晶質状態を記録状態とすることを特徴とする請求項7乃至11のいずれかに記載の情報記録用媒体。 12. The information recording medium according to claim 7, wherein the information recording medium has a crystalline state as an unrecorded state and an amorphous state as a recorded state. 前記情報記録用媒体が、レーザー光で記録を行う光学的情報記録用媒体であることを特徴とする請求項7乃至12のいずれかに記載の情報記録用媒体。 13. The information recording medium according to claim 7, wherein the information recording medium is an optical information recording medium for recording with a laser beam. 前記光学的情報記録用媒体が前記記録層に接して保護層Aを有し、前記保護層Aが金属酸硫化物及び/又は金属窒化物を含有することを特徴とする請求項13に記載の情報記録用媒体。 The optical information recording medium has a protective layer A in contact with the recording layer, and the protective layer A contains a metal oxysulfide and / or a metal nitride. Information recording medium. 前記金属酸硫化物がイットリウムの酸硫化物であり、前記金属窒化物がゲルマニウムを主成分とする合金の窒化物であることを特徴とする請求項14に記載の情報記録用媒体。 15. The information recording medium according to claim 14, wherein the metal oxysulfide is an yttrium oxysulfide, and the metal nitride is a nitride of an alloy containing germanium as a main component. 前記記録層の両面に接して前記保護層Aが設けられていることを特徴とする請求項14又は15に記載の情報記録用媒体。 16. The information recording medium according to claim 14, wherein the protective layer A is provided in contact with both surfaces of the recording layer. レーザー光が入射する側の前記記録層の面に、前記保護層Aが接して設けられてなり、前記保護層Aの膜厚が50nm以下であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれかに記載の情報記録用媒体。 The protective layer A is provided in contact with the surface of the recording layer on the side where the laser beam is incident, and the thickness of the protective layer A is 50 nm or less. An information recording medium according to any one of the above. レーザー光が入射する側の前記記録層の面に、前記保護層Aが接して設けられてなり、さらに前記保護層Aに接して前記記録層と反対側の面に保護層Bが設けられてなり、前記保護層Aの膜厚と前記保護層Bの膜厚との合計膜厚が50nm以下であることを特徴とする請求項14乃至16のいずれかに記載の情報記録用媒体。 The protective layer A is provided in contact with the surface of the recording layer on the side where the laser light is incident, and the protective layer B is provided on the surface opposite to the recording layer in contact with the protective layer A. The information recording medium according to claim 14, wherein the total thickness of the protective layer A and the protective layer B is 50 nm or less. 前記記録層の膜厚が5nm以上、15nm以下であることを特徴とする請求項14乃至18のいずれかに記載の情報記録用媒体。 19. The information recording medium according to claim 14, wherein the recording layer has a thickness of 5 nm or more and 15 nm or less. 前記光学的情報記録用媒体がさらに反射層を有し、前記反射層がAgを主成分とすることを特徴とする請求項13乃至19のいずれかに記載の情報記録用媒体。 20. The information recording medium according to claim 13, wherein the optical information recording medium further includes a reflective layer, and the reflective layer contains Ag as a main component.
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