JPH01227237A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は記録用の光ビームの照射により記録層の原子配
列の変化に伴う光学的特性の変化を生じさせて、情報の
記録、消去を繰返し行い、光学的特性の変化を検出して
情報を再生する情報記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来広く開発がなされている記録、消去が可能な情報記
録媒体には光ビームの照射による原子配列の変化に利用
したものがある。

このような情報記録媒体に情報を記録する際には、まず
情報記録層に光ビームを全面照射して加熱し、記録層を
結晶性の高い状態（以下結晶状態という）にする。次に
短い強いパルス光を照射し、記録層を加熱急冷する。す
るとパルス照射部の結晶性が低下した状態（以下非晶質
状態という）となり、情報が記録される。上記の結晶状
態と非晶質状態では、原子配列が異なることから、光学
的特性（反射率、透過率）が変化するため、この光学的
特性の変化を検出して情報を再生することができる。書
込まれた情報を消去するには、長い弱いパルス光を照射
して加熱徐冷し、原子配列を変化させ、再び結晶状態と
する。

このように光ビームの照射条件によって原子配列を変化
させ、情報を記録、消去する記録層の材料としては、反
射率変化の特に大きなＴｅ、Ｓｅ。

Ｇｅなどカルコゲナイド系元素を主成分とする半導体非
晶質が提案されている。しかし半導体装置質量外にもＡ
ｇとＬａとの２元合金においてはＬａの含有率が２０原
子％以上８５％以下の範囲で上記と同様に光ビームの照
射条件の違いにより、金属結晶と金属非晶質とに繰返し
変化しうろことが見い出された。ところがこれらの金属
合金においては相変化に伴う光学的特性の変化が記録材
料として使用できるほど充分大きくない。又、結晶化温
度が低く室温での非晶質状態の安定性が悪いなどの問題
点があり、情報記録媒体として使うことができない。

（発明が解決しようとする課題） 以上詳述したようにＡｇとＬａ　　（２０原子％≦Ｌａ
≦８５原子％）との２元合金では、結晶化温度が低く室
温における非晶質状態の安定性が悪く、また、相変化に
伴う光学的特性の変化が小さいため、情報記録媒体の材
料としては使用できなかった。

上記課題を解決するために、本発明ではＡｇとＬａとの
２元合金にカルコゲナイド元素Ｔｅ、Ｓｅ、Ｇｅを加え
ることにより、結晶化温度を高めて室温における非晶質
状態を安定させ、又、相変化に伴う光学的特性の変化量
を増大させ、情報記録媒体として使いつる材料を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明の情報記録媒体は例えば第１図に示されるような
断゛面を有する。第１図において情報記録媒体は基板１
とこの基板１上に無機物保護層３゜光記録層２．無機物
保護層３．有機物保護層４を順次備えて構成されている
。

基板１はガラスやプラスチック材料（例えばポリオレフ
ィン、エポキシ、ポリカーボネイト、ポリメシルメタク
リレート等）からなる。

無機物保護層３は光記録層２の経時変化を防ぐために光
記録層２の両側を挾んだ構造となっており、金属又は半
金属の酸化物、弗化物、硫化物。

窒化物例えばＳｉＯ□、Ａｌ１０３　、ＡＩＮ。

ＺｎＳなどの誘電体からなる。この無機物保護層は反射
光を増幅させる機能も有する。有機物保護層４は、紫外
線硬化樹脂からなり、この情報記録媒体を取扱う場合の
表面での傷や埃を防止するために配設されている。

このような組成の記録層は多元同時スパッタ法により成
膜する。すなわち、使用されるスパッタ装置は第２図及
び第３図に示す通りである。第２図中１１は真空容器で
あり、ガス排気ボート１２を介して排気装置１３に接続
され、ガス導入ポート１４を介してアルゴンガスボンベ
１５に接続されている。真空容器１１内の上部には、基
板１６が支持装置１７に水平に支架され支持装置１７に
より回転駆動できる。又、真空容器１１の底部には、所
定元素で形成されたスパッタ源１８．１９゜２０が設け
られ、各スパッタ源上部にはモニタ装置２１，２２．２
３が設けられている。

この装置により、記録層の成膜を行なう場合には、まず
排気装置１３により、真空容器１１内を１０〜６Ｔｏｒ
ｒ台の真空度まで排気する。次いでガス導入ポート１４
よりＡｒガスを導入し排気装置１３の排気量を調節して
真空容器１１内を所定の減圧下に保持する。そして基板
１６を回転させつつスパッタ源１８．１９．２０に所定
時間電力を印加する。これにより基板１６に記録層が形
成される。

（実施例） 上記のような構造の情報記録媒体の特性を試験した実験
結果を以下に述べる。

一実験１− 第２図の真空容器１１内にＡｇとＬａとＴｅのスパッタ
源を設け、容器内を５　Ｘ　１０−’Ｔ　ｏｒｒまで排
気した。次にＡｒガスを導入して５　Ｘ　１Ｏ−３Ｔ　
ｏｒｒに全体の圧力を調節した。基板として充分に洗浄
した外径１８０ｎｍ　、板厚１　、２ｍｍの円板状ポリ
カーボネート基板を用い、この基板を６０ｒｐ１１で回
転１つつモニタにより各元素のスパッタ量をモニタして
各スパッタ源１こ投入する電力をコントロールし、全体
の膜厚１０００Ａになるまで各元素を堆積させて記録層
を成膜した。Ａｇ１ｏＬａｔ。に対してテルルセレンの
含有量をしだいに増加させ高感度ＤＳＣ（示差走査熱量
計）で昇温速度１０℃／■で結晶化温度を測定しテルル
、セレンの含有量と結晶化温度の関係を調べた。結果は
第４図に示す通りである。ＡｇとＬａとの組成比に関係
な（Ｔｅ、Ｓｅの含有量がふえると結晶化温度が高くな
ることがわかる。ＡｇとＬａとの組成比を変えても同様
の効果が得られた。又Ｔｅ、Ｓｅの代わりにＧｅを加え
た場合にも同様の効果が得られた。

以上の実験結果からＡｇとＬａとからなる２元合金にＴ
ｅ、Ｓｅ、Ｇｅ等のカルコゲナイド元素を加えると、結
晶化温度が高くなり室温での非晶質状態が安定となるこ
とがわかった。

−実験２− 実験１と同様の方法でＡｇとＬａとＸ　（Ｘ−Ｔｅ、Ｓ
ｅ）の３元からなる記録層を多元同時スパッタ法で成膜
し波長７９０ｎｍの光を照射してその表面反射率を測定
した。結果は第５図に示す通りである。

カコゲナイト元素Ｔｅ、Ｓｅの含有量が増すと反射率の
変化量も増大することがわかる。ＡｇとＬａとの組成比
を変えも同様の効果が得られた。又Ｔｅ、Ｓｅの代わり
にＧｅを加えた場合にも同様の効果が得られた。

以上の実験結果によりＡｇとＬａとの２元合金の記録層
にＴｅ、Ｓｅ、Ｇｅ等のカルコゲナイド元素を加えると
反射率の変化量が増大し再生信号量の大きい記録層が得
られることがわかった。

−実験３− ここでは成膜された合金薄膜の非晶質状態の安全性を調
べた。

ガラス基板上にＳ　ｉ　０２１００ｔｖ　、光記録材料
１１００ｎ、Ｓ　ｉ　Ｏ２ＬＯＯｒ＋ｍ　、　Ｕ　Ｖ硬
化樹脂層を前記のスパッタ法により形成した。成膜した
記録層の組成は（Ａｇ　３ｏＬａ　７０）　ｅｏＳｅ　
ｌｏｒ　（Ａｇ　、ｏＬａ　５ｏ）ｓ＋ｏｓｅ　Ｉｏｎ
　　（Ａｇ　７ｏＬａ　３０）　９０ｓｅ　１０の３通
りである。この記録層にまず光ビームを全面照射し、次
いで短い強いパルス光を照射し、Ｘ線構造回折により非
晶買占なっていることを確かめた。

つぎにこの試料を４５℃、７０％ＲＨの環境に供し反射
率の変化を測定した。基板側での表面反射率の初期値を
Ｒｏ、経時での反射率の値をＲとし、経時４間に対して
Ｒ／　Ｒｏの値をプロットした（第６図）　ｏ　　（Ａ
ｇ　３ｏＬａ　７０）　ｅｏＴｅ　ｌｏ、　　（Ａｇ　
　ｓｏ　　　Ｌａ　　５ｏ）ｑｏＴｅ　　Ｉｏｎ　　　
（Ａｇ　　７０　　　Ｌａ　　３０）９０Ｔｅ、。いず
れの組成の記録層についても３力月経過しても反射率に
はほとんど変化がないことがわかる。又Ｔｅの代わりに
Ｓｅ、Ｇｅを添加した場合にも同様の効果が得られた。

以上の実験結果よりＡｇとＬａとの２元合金に、カルコ
ゲナイド元素のＴｅ、Ｓｅ、Ｇｅを加えることにより、
反射率の経時変化が安定な情報記録媒体が得られること
わかった。

［発明の効果］ 以上詳述したように結晶状態と非晶質状態との相変化を
可逆的に起こすＡｇとＬａとの２元合金に更にカルコゲ
ナイド元素Ｔｅ、Ｓｅ、Ｇｅを加えると相変化に伴なう
反射率変化が増大し、又、結晶化温度も高くなり、室温
における非晶質状態が安定な情報記録媒体が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の情報記録媒体の断面構造図、第２図
は、スパッタ装置の側面図、 第３図は、スパッタ装置の底面図、 第４図は、カルコゲナイド元素の含有率と結晶化温度の
相関を示すグラフ、 第５図は、カルコゲナイド元素の含有量と反射率変化量
の相関を示すグラフ、 第６図は、Ａ　ｇ、　Ｌ　ａ、　Ｔ　ｅの３元記録層の
経時反射率変化量の相関を示すグラフである。 １・・・基板 ２・・・記録層 ３・・・無機物保護層 ４・・・有機物保護層 同　　　　山王　− 第　　１　　図 第　　３　図 １０　　　　２０　　　３θ　　　ｉ。 第　　４　図 ／Ｑ　　２０　３０　　轡 第　　５　図 第　　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームの照射により原子配列の変化を生じさせて情報
   を記録しうる記録層を有する情報記録媒体において前記
   記録層のＡｇとＬａとＸ（ＸはＳｅ、Ｔｅ、Ｇｅの中か
   ら選ばれた元素）とを含有する合金薄膜からなることを
   特徴とする情報記録媒体。