JPH02158383A - 情報の記録用薄膜 - 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】 【産業上の利用分野】 本発明はレーザ光、電子線等の記録用ビームによって、
たとえば映像や音声などのアナログ信号をＦＭ変調した
ものや、たとえば電子計算機のデータや、ファクシミリ
信号やディジタルオーディオ信号などのディジタル情報
を、リアルタイムで記録することが可能な情報の記録用
薄膜に関するものである。 ［従来の技術］ レーザ光によって薄膜に記録を行う記録原理は種々ある
が、膜材料の相転移（相変化とも呼ばれる）、フォトダ
ークニングなどの原子配列変化による記録は、膜の変形
をほとんど伴わないので、２枚のディスクを直接貼り合
わせた両面ディスクができるという長所を持っている。 また、組成を適当に選へば記録の書き換えを行うことも
できる。 この種の記録に関する発明は多数出願されており、たと
えば、特開昭５７−２４．０３９には、Ｓ　ｂ　２ｓＴ
　ｅ　１２　＋５　Ｓ　ｅ　ｇ２．５、Ｃｄ　１４　Ｔ
　ｅ　□４Ｓ　ｅ　７２、Ｂｉ２Ｓｅ３、Ｓｂ２Ｓｅ３
、Ｉ　ｎ２．Ｔ　ｅ２ｏＳ　ｅ、、ｏ、Ｂ　１２５Ｔ　
ｅ１□、、Ｓ　ｅ６□、、、Ｃｕ５ｅ、及びＴｅａａＳ
ｅ６□の薄膜が述へられている。 ［発明が解決しようとする課題１ 上記従来技術の薄膜はいずれも一回書き込み可能あるい
は書き換え可能な相転移記録膜として用いる場合に結晶
化の速度が遅い、半導体レーザ光の吸収が少なく感度が
悪い、再生信号強度が十分でない、あるいは非晶質状態
の安定性が悪い、書き換え可能回数が少ない、耐酸化性
が不充分である、などの欠点があり、実用化が困難であ
る。 したがって本発明の目的は上記した従来技術の欠点を無
くし、記録・再生特性が良好で感度が高く、安定性の良
い情報記録用薄膜を提供することに有る。 【課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明の情報の記録用薄膜
においては、情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成を次
式で表されるものとする。 ＧｅｘＴｅｙＡｚＢ　ａＣβＤｙ ただし、Ｘ、　ｙ、Ｚ、α、β、γはそれぞれ原子パー
セントでＯ≦Ｘ≦６０．３０≦ｙ≦７５゜３＜：ｚ＜：
４５．０≦α≦３０．Ｏ≦β≦５０，０≦γ≦３０の範
囲が好ましい範囲であり、ＡはＳｂ、Ｂｉのうちの少な
くとも一元素、ＢはＴＱ。 ■などのハロゲン元素及びＮａなどのアルカリ金属のう
ちの少なくとも一元素である。ＣはＡ　ｕ　。 Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｉ　ｒ、Ｓｃ。 Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ。 Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ及びＮｉのうち少なくとも一元
素、ＤはＧｅ、Ｔｅ、Ａ、Ｂ、Ｃで表される元素以外の
元素、たとえばＳｅ、Ｓ、Ｓｎ。 Ｐｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａ、ｓ、Ｈｇ。 Ａｎ、Ｂ、Ｃ，Ｓｉ、Ｎ、Ｐ、○、ランタニド元素、ア
クチニド元素、アルカリ土類金属元素、不活性ガス元素
などのうちの少なくとも一元素である。ただし、Ａ、お
よびＢ、Ｃで表される元素のうちの一元素または複数元
素も、各群の別の元素が既に使われている場合、Ｄ群の
元素と考えることができる。たとえば、Ｇｅ−Ｔｅ−８
ｂ−Ｃ。 系に対してＡｇを、３０原子％未満でＣｏ含有量とＡｇ
含有量の和がＣ群元素含有量の上限５０原子％以下とな
る範囲で添加する場合が考えられる。 これらのうちＳｅを１原子％以上２０原子％以下添加す
ると、耐酸化性向上などの効果がある。 本発明の記録用薄膜は膜厚方向の平均組成が上記の範囲
内に有れば膜厚方向に組成が変化していてもよい。ただ
し、組成の変化は不連続的でないほうがより好ましい。 記録は原子配列変化（たとえば１つの相から他の相への
変化）を起こさせることができ、かつ記除膜に大きな変
形を生じさせることのない照射時間及びパワーのエネル
ギービームで行う。 上記の組成範囲にある本発明の情報記録用薄膜は優れた
記録・再生特性を持ち、記録及び消去に用いるレーザ光
のパワーが低くてよい。また、安定性も優れている。 Ｘ＋　ｙ＋Ｚ＋　α、β及びγのより好ましい範囲は下
記のとおりである。 ４≦Ｘ≦５０３５≦ｙ≦７０ ５≦Ｚ≦４３　　０≦α≦１５ ０≦β≦２５　　０≦γ≦２０ の範囲。 Ｘ＋　ｙ＋Ｚ＋　α、β及びγの特に好ましい範囲は下
記のとおりである。 ５≦Ｘ≦３８４０≦ｙ≦６５ １０≦２≦４０　　０≦α≦１０ Ｏ≦β≦１５　　０≦γ≦１０ の範囲。 上記の、好ましい範囲、より好ましい範囲、特に好まし
い範囲のいずれについても ０．１≦α＋β≦１２ とすればさらに好ましい。 さらに、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉのうちの一元素については、
０．１≦β≦０．８とするのが好ましい。 また、０．１≦α≦８で、かつ、０．１≦β≦８である
のが、特に好ましい。 上記好ましい範囲、特に好ましい範囲などのいずれにお
いても、４５≦ｙ≦５８の範囲では結晶化速度が速い為
に高速回転用ディスク材料に適しており、その他の範囲
では結晶化速度が比較的遅い為に低速回転用ディスク材
料に適している。さらに、ｙとＺの比が１．７：１より
ｙが多いと結晶化温度が高い。また、４０≦ｙ≦４５の
範囲では結晶化温度が高いので非晶質状態の安定性に優
れているが多数回書き換えによる特性変化がある。 ５８≦ｙ≦６５の範囲では記録感度が高い点で優れてい
るが多数回書き換えによる特性変化がある。 これら範囲のいずれについても ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦０．１８ であればさらに好ましい。 また、これら範囲のいずれについてもＸ≦１．７とすれ
ば信号対雑音比が大きく、好ましい。さらに１０≦Ｘと
すれば結晶化温度も高い。Ｂ群元素とＣ群元素の両方を
含有すればさらに好ましい。 上記の各範囲において、γ≠Ｏであれば膜作製が容易で
ある。０．２≦α＋β≦１０であればさらに消え残りが
小さくなり、記録保持時間が長くなる。 Ｂで表される元素のうち特に好ましいのはＴＱ。 ついで好ましいのは■、ついでＣＱなどの他のハロゲン
元素が好ましい。Ｃで表される元素のうちでは、Ｃｏが
特に好ましい。Ｄで表される元素のうちではＳｅ、Ｓ、
および希土類元素が好ましい。 各元素の含有量の膜厚方向の変化は通常は小さいが、任
意のパターンの変化が存在しても差し支えない。Ｓｂ、
Ｓｅ及びＳについては、記録用薄膜のいずれか一方の界
面付近（他の層との界面である場合も有る）において、
その内側よりも多いのがよい。 相転移（変化）によって記録を行う場合、記録膜の全面
をあらかしめ結晶化させておくのが好ましいが、基板に
有機物を用いている場合には基板を高温にすることがで
きないので、他の方法で結晶化させる必要がある。その
場合、スポット径２μｍ以下まで集光したレーザ光の照
射、キセノンランプ、水銀ランプなどの紫外線照射と加
熱、フラッシュランプの照射、高出力ガスレーザからの
大きな光スポラ＋へによる光の照射、あるいは加熱とレ
ーザ光照射との組み合わせなどを行うのが好ましい。ス
ポット径２μｍ以下まで集光したレザ光の照射の場合、
複数回の照射が必要となる場合が多い。単一レーザビー
ムでは、ディスクに繰り返し複数回照射することになり
、時間がかかる。 これを避けるには、半導体レーザアレイを用いるか、ガ
スレーザのビームを複数に分割して照射するのがよい。 これにより、ディスクの１回転で多数回の照射が行える
。各光スポットは同一トラック上に並べてもよいが、２
つ以上のトラック上、あるいはトラック上と１〜ラック
間に照射するようにすれば、さらに好ましい。各スポラ
１〜のレーザパワーは同じである必要はない。ガスレー
ザからの単一ビーム光の照射の場合、光スポッＩ−径（
半値幅）５μｍ以上５ｍｍ以下とすると能率がよい。 結晶化は記録トラック上のみで起こらせ、トラック間は
非晶質のままとしてもよい。記録トラック間のみ結晶化
させる方法も有る。一方たとえばＧｅ、Ｔｅ及びｓｂを
主成分とする薄膜を、複数の蒸発源からの回転蒸着によ
って形成した場合、蒸着直後にはＧｅ、Ｔｅ及びＳｂが
うまく結合していない場合が多い。また、スパッタリン
グによって形成した場合も原子配列が極めて乱れた状態
になる。このような場合は、まず、高いパワー密度のレ
ーザ光を記録トラック上に照射して、場合によっては膜
を融解させるのがよい。さらに記録トラック上に低いパ
ワー密度のレーザ光を照射し、結晶化させるとトラック
−周にわたっての反射率が均一になりやすい。結晶化す
るパワーレベルと非晶質に近い状態にするパワーレベル
との間でパワー変調したレーザ光で記録することは上記
のような初期化後の状態がどの様な状態であっても可能
である。ここで述べた種々のイニシャライズ方法は、本
発明の記録用部材ばかりでなく、他の組成の記録用部材
に対しても有効である。 本発明の記録膜の少なくとも一方の面は他の物質で密着
して保護されているのが好ましい。両側が保護されてい
ればさらに好ましい。これらの保護層は、たとえばアク
リル樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン、エポキ
シ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリ
エチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ４フツ化
エチレン（テフロン）などのフッ素樹脂などの有機物よ
り形成されていてもよく、これらは基板であってもよい
。また紫外線硬化樹脂で形成されても良い。 酸化物、弗化物、窒化物、硫化物、セレン化物、炭化物
、ホウ化物、ホウ素、炭素、あるいは金属などを主成分
とする無機物より形成されていてもよい。また、これら
の複合材料でもよい。ガラス、石英、サファイア、鉄、
チタン、あるいはアルミニウムを主成分とする基板も一
方の無機物保護層として働き得る。有機物、無機物のう
ちでは無機物と密着している方が耐熱性の面で好ましい
。しかし無機物層（基板の場合を除く）を厚くするのは
、クラック発生、透過率低下、感度低下のうちの少なく
とも１つを起こしやすいので上記無機物層は薄くし、無
機物層の記録膜と反対の側には、機械的強度を増すため
に厚い有機物層が密着している方が好ましい。この有機
物層は基板であってもよい。これによって変形も起こり
にくくなる。 有機物としては、例えば、ポリスチレン、ポリ４フツ化
エチレン（テフロン）、ポリイミド、アクリル樹脂、ポ
リオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカー
ボネート、エポキシ樹脂、ホシトメルト接着剤として知
られているエチレン酢酸ビニル共重合体など、および粘
着剤などが用いられる。紫外線硬化樹脂でもよい。無機
物よりなる保護層の場合は、そのままの形で電子ビーム
蒸着、スパッタリング等で形成してもよいが、反応性ス
パッタリングや、金属、半金属、半導体の少なくとも一
元素よりなる膜を形成したのち、酸素、硫黄、窒素のう
ちの少なくとも一部と反応させるようにすると製造が容
易である。無機物保護層の例を挙げると、Ｃｅ、Ｌａ、
Ｓｉ、Ｉｎ。 ＡＱ、Ｇｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｔｅ、ＴａｎＳｃ、Ｙ
、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ及びＷよりなる群より選
ばれた少なくとも一元素の謙化物、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｓｂ、Ｇｅ、Ｓｎ。 ｐｂよりなる群より選ばれた少なくとも一元素の硫化物
、またはセレン化物、Ｍ　ｇ　＋　Ｃｅ　＋　Ｃａ　す
どの弗化物、Ｓｉ、ＡＱ、Ｔａ、Ｂなどの窒化物、ホウ
素、炭素より成るものであって、たとえば主成分がＣａ
Ｏ２，Ｌａ２０．、Ｓｉｎ、Ｓｉｎ□。 Ｉ　ｎ２０３．ＡＱ２０３．Ｇｅ○、Ｇｅｍ２．Ｐｂ０
゜Ｓｎ○、ＳｎＯ２，Ｂｉ２Ｏ３，ＴａＯ２，ＷＯ２゜
ＷＯ３，Ｔ　ａ２０．、　Ｓ　Ｃ２０３１Ｙ２Ｏ３，Ｔ
ｉＯ２゜ＺｒＯ２，ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ、Ｚｎ５
ｅ。 Ｉ　ｎ２ｓ３１　Ｉ　ｎ２Ｓ　ｅ３１　Ｓ　ｂ２ｓ３１
　Ｓ　ｂｚｓ　ｅ３゜Ｇａ２Ｓ３．Ｇａ２Ｓｅ３．Ｍｇ
Ｆ２．ＣｅＦ３．ＣａＦ２．Ｇａｓ、Ｇｅｎｅ、ＧｅＳ
ｅ２．ＳｎＳ、５ｎＳ２，５ｎＳｅ、５ｎＳｅ２．Ｐｂ
Ｓ、Ｐｂ５ｅ。 Ｂｉ２Ｓｅ３＋　Ｂｉ２５３．ＴａＮ、Ｓｉ３Ｎ４．Ａ
ＱＮ、ＡｆｌＳｉＮ２．Ｓｉ、ＴｉＢ２．Ｂ、Ｃ，Ｓｉ
Ｃ，Ｂ、Ｃのうちの一部に近い組成をもったもの及びこ
れらの混合物である。これらのうち、硫化物ではＺｎＳ
に近いものが、屈折率が適当な大きさで膜が安定である
点で好ましい。窒化物では表面反射率があまり高くなく
、膜が安定であり、強固である点で、ＴａＮ、Ｓｉ３Ｎ
４．ＡＱＳｉＮ２またはＡＱＮ　（窒化アルミニウム）
に近い組成のものが好ましい。酸化物で好ましいのはＹ
２Ｏ３゜５ｃ２０３．　Ｃｅ　Ｏ２，Ｔ　ｉ○２１　Ｚ
ｒＯ２，ＳｉＣ。 Ｔａ２０Ｓｒ　Ｉ　ｎ２０．、　Ａ　Ｑ、０３．ＳｎＯ
２またはＳｉＣ２に近い組成のものである。Ｓｉの水素
を含む非晶質も好ましい。 保護層を多層にすればさらに保護効果が高まる。 例えば、厚さ１１００−５００ｎの８１０２Ｍを記録膜
から遠い側に形成し、厚さ８０〜１３０ｎｍのＺｎＳ層
または５ｉＪＮ４層を記録膜に近い側に形成すると、記
録・消去特性、多数回書き換え特性ともに良好である。 上記のような保護膜の形成によって記録書き換え時の記
録膜の変形によるノイズ増加を防止することができる。 一般に薄膜に光を照射すると、その反射光は薄膜表面か
らの反射光と薄膜裏面からの反射光との重ね合わせにな
るため干渉をおこす。反射率の変化で信号を読みとる場
合には、記録膜に近接して光反射（吸収）層を設けるこ
とにより、干渉の効果を大きくし、読みだし信号を大き
くできる。干渉の効果をより大きくするためには記録膜
と反射（吸収）層の間に中間層を設けるのが好ましい。 中間層は記録書き換え時に記録膜と反射層との相互拡散
が起こるのを防止する効果、および反射層への熱の逃げ
を減少させて記録感度を高め、消え残りを防止する効果
も有する。しかし中間層の材質の選び方によっては、例
えば中間層をセレン化物とすると、記録膜の少なくとも
一部の元素を中間層中へ拡散させる、中間層中の元素と
反応させる、あるいは中間層の少なくとも一部元素を記
録膜または反射層中へ拡散させることにより記録の少な
くとも一部を、担わせることもできる。上記中間層の膜
厚は３層ｍ以上、４００ｎｍ以下で、かつ、記録状態ま
たは消去状態において読み出し光の波長付近で記録用部
材の反射率が極小値に近くなる膜厚とするのが好ましい
。反射層は記録膜と基板との間、及びその反対側のうち
のいずれの側に形成してもよい。反射層の中間層の反対
の側にも上記の無機物よりなる保護層を形成するのが好
ましい（光反射層に隣接した保護層と呼ぶ）。 これら３層（中間層、反射層、保護Ｎ）は全体として単
層の保護層より強固な保護層となる。 反射層としては、金属、半金属及び半導体が使用可能で
あるが、Ａ　ｕ　、　Ａ　ｇ　、　Ｃｕ　、　Ａ　Ｑ　
、　Ｎ　ｊ、　＋Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｌ、Ｐｄ、Ｐｔ
、Ｗ、ＴａｒＭＯの単体、またはこれらを主成分とする
合金、あるいはこれら同志の合金の層、これらと酸化物
などの他の物質との複合層などが好ましい。反射層とし
てＡｕなどの、熱伝導率が２．ＯＷ／ｃｍ・ｄｅｇ以上
の高熱伝導率材料を主成分とするものを用いると、熱伝
導率を高め、高速結晶化する記録膜を用いても高パワー
レーザ光を照射したときには確実に非晶質化するように
する効果ももつ。 この場合は中間層にも熱伝導率の高いＡＱ２０３゜ＡＱ
Ｎ、Ｓｉ３Ｎ４．ＺｎＳなどに近い組成の材料を用いる
か、ＳｉＣ２などの熱伝導率が中程度（０，０２Ｗ／　
ｃｍ　・ｄ　ｅ　ｇ以上０．ＩＷ／ｃｍ・ｄｅｇ以下）
の材料を用い、中間層を薄くするのが特に好ましい。た
だし、記録感度を高めるには、上記の値よりも低い熱伝
導率の反射層が好ましい本発明の記録膜は、共蒸着や共
スパッタリングなどによって、保護膜として使用可能と
述べた酸化物、弗化物、窒化物、有機物など、あるいは
炭素または炭化物の中に分散させた形態としてもよい。 そうすることによって光吸収係数を調節し、再生信号強
度を大きくすることができる場合が有る。混合比率は、
酸素、弗素、窒素、炭素が膜全体で占める割合が４０％
以下が好ましい。このような複合膜化を行うことにより
、結晶化の速度が低下し、感度が低下するのが普通であ
る。ただし有機物との複合膜化では感度が向上する。 各部分の膜厚の好ましい範囲は下記のとおりである。 記録膜　反射層を用いない場合 ８０層ｍ以」二１５Ｑｎｍ 以下の範囲が再生信号強 度及び記録感度の点で特 に好ましい。 反射層との２層以上の構造の場 １５層ｍ以上１１００ｎ 以下 無機物保護ｉｆｆ　　　　　１５０　ｎ　ｍ以上５００
ｎｍ以下 ただし無機物基板自体で 保護する時は、０．１〜 ０ｍｍ 有機物保護Ｎ　　　　　５００　ｎ　ｍ以１１０　ｍ　
ｍ以下 中間層　　　　　　　１８０層ｍ以上３００ｎｍ以下。 または３０ ｎｍ以上１１００ｎ以下 光反射層　　　　　　５層ｍ以上３００ｎｍ以２〇− 下 光反射層に隣接した無機物保護層 ５０層ｍ以上５００ｎｍ 以下 上記のような記録膜以外の各層の材質や膜厚は本発明の
記録膜に限らず他の相変化記録膜、光磁気記録膜、多層
（２層を含む）相互拡散型記録膜などにも有効である。 以上の各層の形成方法は、真空蒸着、ガス中蒸着、スパ
ッタリング、イオンビーム蒸着、イオンブレーティング
、電子ビーム蒸着、射出成形、キャスティング、回転塗
布、プラズマ重合などのうちのいずれかを適宜選ぶもの
である。保護層、記録層、中間層、反射層、および反射
層に隣接した保護層は、すべてスパッタリングにより形
成するのが最も好ましい。 本発明の記録膜は必ずしも非晶質状態と結晶状態の間の
変化を記録に利用する必要は無く、膜の形状変化をほと
んど伴わないなんらかの原子配列変化によって光学的性
質の変化を起こさせればよい。たとえば結晶粒径や結晶
形の変化、結晶と準安定状態（π、γなど）との間の変
化などでもよい。非晶質状態と結晶状態の変化でも、完
全な非晶質や結晶状態でなく、面状態の部分が混在し、
その比率が変化するだけでもよい。また、記８層と保護
層、中間層のうちの少なくとも−・者との間で、これら
の層を構成する原子のうちの一部が移動（拡散、化学反
応などによる）するごとにより、あるいは移動と相変化
の両方により記録されても良い。 本発明の記録用部材は、ディスク状としてばかりではな
く、テープ状、カード状などの他の形態でも使用可能で
ある。 【作用１ 上記の各群元素の役割は下記のとおりである。 Ｇｅ、Ｔｅ及びＡが適当な比率で共存することによって
非晶質状態を安定に保持し、かつ記録・消去時の結晶化
を高速で行うことができる。Ａで表される元素のうち、
書き換え型ではｓｂの方が良く、追記型ではＢｉの方が
良い。またＳｂは耐酸化性向上の効果もある。Ｂで表さ
れるＴｆｌなどの元素と、Ｃで表されるＧＯなどの元素
は、結晶化速度の温度依存性を変化させて２つの相間の
屈折率差を大きくして再生信号レベルを高め、また、非
晶質状態の安定性を向上させるものである。Ｂ群元素と
Ｃ群元素が共存すれば、再生信号レベルが高く、消去特
性も良好で、かつ非晶質状態の安定性が高く、記録感度
も高くなる。Ｂ群元素とＣ群元素のいずれか一方を添加
する場合、Ｃ群元素を添加した方が書き換えによる特性
の変化が小さい。Ｄで表される元素のうちで Ｓｅは、１％以上２０％以下の添加によって耐酸化性向
」二の効果がある。 【実施例］ 以下に本発明を実施例によって詳細に説明する。 図１は、本実施例の記録膜を用いた場合のディスク構造
断面図の一例を示したものである。まず、直径１３ｃｍ
、厚さ１．．２ｍｍのディスク状化学強化ガラス板１の
表面に紫外線硬化樹脂を用いてトラッキング用の溝を有
する下地Ｍ２を形成した。 そしてこの上にマグネトロンスパッタリングによって厚
さ約３００ｎｍの５ｉ０２層３を形成した。 この５１０２Ｍは基板との屈折率差が小さいので、膜厚
に多少ムラやバラツキがあってもよい。次にこのディス
クを複数のターゲットを持ち、順次積層膜を形成でき、
また、膜厚の均一性、再現性の良いスパッタリング装置
に移し、Ｓｉ、Ｎ４を約９３ｎｍの厚さにスパッタして
層４とした。次にＳｉ、Ｎ４層４上に同一スパッタリン
グ装置内でＧ　ｅ１３Ｓ　ｂ３ｏＴ　ｅ、、の組成の記
録膜５を約９０ｎｍの膜厚に蒸着した。次に再び同一ス
パッタリング装置内でＳｉ、Ｎ４の保護層６を約２５０
ｎｍの膜厚に形成した。さらに、この上に同一スパッタ
リング装置内でＡｕ層７を８０ｎｍ、次にＳｉ３Ｎ、層
８を５０ｎｍつけた。その後、この上に接着剤層９を介
して、同じ構造のもう一枚のディスクとの貼りあわせを
行った。この時、全面を接着すれば書き換え可能回数を
多くでき、記録領域には接着剤をつけなければ少し記録
感度が高くなった。 上記のように作製したディスクには次のようにして記録
・再生・消去を行った。ディスクを１８０Ｏｒｐｍで回
転させ、半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）の光を記録が
行われないレベル（約１ｍＷ）に保って、記録ヘッド中
のレンズで集光して基板を通して記録膜に照射し、反射
光を検出することによって、トラッキング用の溝と溝の
中間に光スポットの中心が常に一致するようにヘッドを
駆動した。こうすることによって溝から発生するノイズ
の影響を避けることができる。もちろん、溝の中心に光
スポットの中心をほぼ一致させても大きな問題はない。 このようにトラッキングを行いながら、さらに記録膜上
に焦点が来るように自動焦点合わせを行い、まずイニシ
ャライズのため、同一トラック上にパワー１２ｍＷの連
続レザ光を３回照射した。この照射は１０〜」８ｍＷの
範囲でよい。続いて８ｍＷの連続レーザ光を３回照射し
た。この照射は５〜９ｍＷの範囲でよい。上記２種類の
照射は１回以上であればよいがパワーの高い方の照射は
２回以上かより好ましく、パワーの低い方の照射は省略
してもよい。これらの照射は、半導体レーザアレイで行
うか、ガスレーザからの光ビームを複数に分割したもの
で行うと、ディスクの１回転で行うことも可能である。 この場合、複数の光スポットを同一トラック上に配置せ
ず、たとえばトラックと、それに隣接するトラック間に
配置すれば、両方を同時にイニシャライズすることがで
き、消え残りが少なくなるなどの効果がある。次に、記
録を行う部分では、レーザパワーを中間パワーレベル１
１ｍＷと高いパワーレベル１８ｍＷとの間で第２図に示
したように変化させることにより記録を行った。高いパ
ワーレベルと中間パワーレベルとのパワーの比は１：０
．４〜１：０．９の範囲が特に好ましい。 また、この他に短時間ずつ他のパワーレベルにしてもよ
い。記録された部分の非晶質に近い部分を記録点と考え
る。記録を行う部分を通り過ぎれば、レーザパワーを１
ｍＷに下げてトラッキング及び自動焦点合わせを続けた
。なお、記録中もトラッキング及び自動焦点合わせは継
続される。このような記録方法は、既に記録されている
部分に対して行っても記録されていた情報が新たに記録
した情報に書き換えられる。すなわち単一の円形光スポ
ットによるオーバーライドが可能である。このようにオ
ーバーライドができるのが、本実施例で述べる本発明の
記録膜材料の特長である。しかし、記録書き換え時の最
初の１回転または複数回転で、上記のレーザパワー変調
の高い方のパワーである１８ｍＷに近いパワー、たとえ
ば１６ｍＷの連続光を照射して一旦消去した後、次の１
回転で１１ｍＷと１８ｍＷの間で情報信号に従ってパワ
ー変調したレーザ光を照射して記録すれば、前に書かれ
ていた情報の消え残りが少なく、高い搬送波対雑音比が
得られる。この場合に最初に照射する連続光のパワーは
、上記の高いパワーレベルを１としたとき０．６〜１．
１の範囲で良好な書き換えが行えた。この方法は本発明
の記録膜ばかりでなく他の記録膜にも有効である。 記録・消去は１０’回以上繰返し可能であった。 記録膜の」１下に形成するＳｉ３Ｎ４層を省略した場合
は、数回の記録・消去で多少の雑音増加が起こった・ 本実施例の記録膜は耐酸化性が優れている。たとえば、
ガラス基板上に直接記録膜を形成しただけのものを、６
０℃相対湿度９５％の条件下に置いて１０００時間以上
経過しても反射率や透過率に変化がほとんどなかった。 上記のＧｅ１３Ｓｂ３ｏＴｅ５７記録膜において、他の
元素の相対的比率を一定に保って、Ｔｅ含有量を変化さ
せたとき、消去の必要照射時間は次のように変化した。 ｙ−　　７０　　　　　　　１．０μｓｅｃＹ＝　　　
７５　　　　　　　１．ＯＩＬｓｅｃｙ＝　　　ｇｏ　
　　　　　　５．０μｓｅｃ４５≦ｙ≦５８では多数回
書き換えによる特性変化も少ない。 三角相図のＳｂ，Ｔｅ，ＳとＧ　ｅ３ｇＴ　ｅ６□を結
ぶ直線上で組成を変化させたとき、一定速度で昇温した
場合の結晶化温度および８０℃，相対湿度９５％中に１
０００時間置時間待のエラーレートの変化は次のように
変化した。 ｙ　： ｙ　＝ ｙ　＝ ｙ　＝ ｙ　＝ 消去の必要照射時間 ２ｏ　　　　５。 ３０　　　　１。 ３５　　　　１。 ４０　　　　　０。 ４５　　　　０。 ５８　　　　０。 ６５　　　　０。 ０μＳ　ｅＣ ＯμＳ　ｅＣ ＯμＳ　ｅＣ ５μＳ　ｅＣ １μＳ　ｅＣ １μ　Ｓ　ｅ　Ｃ ５μｓｅｃ 結晶化温度 Ｇ　”３Ｇ．４　Ｓ　ｂ３Ｔ　ｅ６ｏ．ＧＧ　ｅ３４．
７Ｓ　ｂ，Ｔ　ｅｒ．ｏ．−ｚＧ　８３０Ｈ３　Ｓ　ｂ
□，Ｔｅｓ９．７Ｇ　ｅ　２６　Ｓ　ｂ　１５　Ｔ　ｅ
　ｇ９Ｇｅ１１．−ｒｓｂ３５Ｔｅｓｒ．、ａＧｅ４．
３Ｓｂ４。Ｔｅ５５．７ Ｇ　ｅｌ．７Ｓ　ｂ４３Ｔ　ｅ５ｓ’３２１０°Ｃ ２　０　０　’Ｃ １　９０°Ｃ １８０℃ １　７０°Ｃ １　５０°Ｃ １３０℃ ５ｂ４５Ｔｅ５５ １１０°Ｃ エラーレ−１〜の変化 Ｇ　ｅ３ｒ、、４Ｓ　ｂ、Ｔ　ｅｒ、ａ、ｅ　　　５倍
Ｇ　ｅ２４．７ｓ　ｂ、Ｔｅ、、ｏ、、　　　　３倍Ｇ
　ｅ３ｊｌ＋３　Ｓ　ｂ、。Ｔｅ５ｇ、７２倍Ｇ　ｅ２
ＧＳ　ｂｚｇＴ　ｅｓ９　　　　１　、５倍Ｇ　ｅｓ、
７ｓ　ｂ３ｓＴ　ｅｓｓ、３１　、５倍Ｇｅ４．３Ｓｂ
、。Ｔｅ、、、７　　１．５倍Ｇ　ｅｌ、、　Ｓ　ｂ４
３Ｔ　ｅ、、、、１倍５ｂ４ｓＴｅｓｓ　　　　　　　
１倍 三角相図のＧｅ７ｏＴｅ３ｏとＳ　ｔ）　３ｇ　Ｔ　ｅ
　５Ｈを結ぶ線上で組成を変化させたとき、一定速度で
昇温Ｌ７た場合の未記録部分の結晶化温度および８０℃
。 相対湿度９５％中に１０００時間置時間待のエラレート
の変化は次のように変化した。 Ｇ　ｅ４Ｓ　ｂ３６．、Ｔ　ｅ、、、２Ｇ　ｅ５　Ｓ　
ｂｚｓ−２Ｔ　ｅｓｓ、ａＧｅ□。５ｂ３４．４Ｔｅ５
Ｓ、６ Ｇ　ｅ３．Ｓ　ｂｌ、、５Ｔ　ｅ４．、。 Ｇ　ｅ　３Ｂ　Ｓ　ｂ　ｘ７＋ｌｌ　Ｔ　ｅ　４４　＋
２Ｇ　ｅ５０　Ｓ　ｂｌｌ、１Ｔｅ３１１．９Ｇ　ｅ　
Ｇ　ｏＳ　ｂ　５＋　ＧＴ　Ｂ　ａ　４−４エラーレ−
１〜の変化 Ｇ　ｅ、Ｓ　ＪＢ、、Ｔ　ｅ、。、６ Ｇ　ｅ４Ｓ　ｂ３６．ｌｌＴ　ｅ、９．２Ｇｅ５Ｓ　ｂ
３．．２Ｔｅｓ８．。 Ｇ　ｅｌｏ　Ｓ　ｂ３４Ｈ４Ｔ　ｅｓ５−６Ｇｅ３．Ｓ
ｂ、、、５Ｔｅ４５゜ Ｇ　ｅａｌｌＳ　ｂ、、、、Ｔｅ４４＋２Ｇ　ｅ５ｏＳ
　ｂ、１．□Ｔ　ｅ、８．。 Ｇ　ｅ６ｏＳ　ｂｓ、ｃＴ　ｅ３４＋４１２０℃ １５０℃ １７０’Ｃ １７０℃ １８０℃ ２１０℃ ２２０℃ １倍 １倍 １倍 １．５倍 １．５倍 ２倍 ３倍 ４倍 結晶化温度 Ｇ　ｅＩＳ　ｂ３８．４Ｔ　ｅ６゜、、　　　　１００
　’ＣＧｅ対ｓｂ対Ｔｅの比を１３：３０：５７に保っ
て、ＴＱを添加したとき、再生信号の搬送波対雑音比は
次のように変化した。 搬送波対雑音比 α二　０　　　　　５０ｄＢ α二　１　　　　　５５ｄＢ α＝　　２　　　　　５８ｄＢ α＝　　５　　　　　５８ｄＢ α＝　　８　　　　　５５ｄＢ α＝１０　　　　　５０ｄＢ Ｔｕが上記含有量より多いと、６０℃９５％中における
透過率２０％上昇までの時間が短い。α≦８であればよ
り好ましい。 Ｇｅｅｓｂ対Ｔｅの比を１３：３０：５７に保って、Ｃ
Ｏを添加したとき、一定速度で昇温した場合の搬送波対
雑音比と消去比は次のように変化した。ただし、消去比
とは３　Ｍ　Ｈｚの信号の上に２　Ｍ　Ｈｚの信号を重
ね書きしたときの、重ね書き前後の搬送波対雑音比の比
である。 β＝０ β＝ｏ。 β＝０゜ β＝Ｏ１ β＝Ｏ１ β＝０゜ β＝１゜ β＝Ｏ β＝Ｏ９ β＝Ｏ３ β＝Ｏ０ β＝０゜ β＝１゜ 搬送波対雑音比 ０ｄＢ １　　　　　５５ｄＢ ２　　　　　５８ｄＢ ３　　　　　５８ｄＢ ５　　　　　５８ｄＢ ８　　　　　５８ｄＢ ０　　　　　５８ｄＢ 消去比 ０ｄＢ ０ｄＢ ０ｄＢ ０ｄＢ ５ｄＢ ５ｄＢ 上記のＣｏを０．５％添加した系でＴｅとＣ。 の含有量を一定に保ってＧｅの含有量を変化させた時、
搬送波対雑音比は次のように変化した。 潤− 搬送波対雑音比 ｘ＝６０　　　　　４５ｄＢ ｘ＝５０　　　　　４５ｄＢ ｘ＝３０　　　　　４５ｄＢ ｘ＝２０　　　　　４８ｄＢ ｘ＝１７　　　　　５５ｄＢ ｘ＝　１４　　　　　５８　ｄ　Ｂ ｘ＝　１０　　　　　５８　ｄ　Ｂ ｘ＝　　５　　　　　６０ｄＢ ｘ＝　　２　　　　　６０ｄＢ ｘ＝１５８ｄＢ ｘ＝　　０　　　　　５５ｄＢ Ｇｅ−８ｂ−Ｔｅ−Ｔｆ：Ｉ、Ｇｅ−８ｂ−ＴｅＣｏ、
Ｇｅ−８ｂ−Ｔｅ−ＴＱ−Ｃｏ、のいずれかの系におい
て、Ｇｅ、Ｓｂ、およびＴｅの含有量の和（ｘ＋ｙ＋ｚ
）に対してＧｅの含有量Ｘを変化させた時、８０’Ｃ，
相対湿度９５％中に１．０００時装置いた時のエラーレ
ートの変化は次のとおりであった。 エラーレートの変化 ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１５　　１．５倍ｘ／（ｘ＋
ｙ＋ｚ）＝０．１８　　１．５倍ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝
０．２　　　３倍ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．５　　　５
倍たとえばＧ　ｅ、４Ｓ　ｂ３ｏＴ　ｅ、、、　５Ｃｏ
ｏ、　５記録膜ではエラーレートの変化は１．５倍未満
で搬送波対雑音比が５０ｄＢ以上、消去比が３０ｄＢ以
上、書き換え可能回数が」０５回以上と優れた特性が得
られた。 Ｃｏの一部または全部を置換してＡｕ、Ａｇ＋Ｃｕ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｔａｒ　Ｗ、Ｉ　ｒ、Ｓｃ、Ｙ。 Ｔｉ＋　Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ。 Ｒｕ　＋　Ｒｈ　＋及びＮｉのうちの少なくとも一元素
を添加してもよく似た特性が得られる。ただし、Ｃ０１
Ｆｅ、Ｎｉ以外の元素では添加量を多くしたときの消去
比の低下は起こりにくく、例えば、Ａｇの添加の場合、
下記のようなデータが得られた。 消去比 β＝０　　　　　　３０ｄＢ β＝０．１　　　　　３０ｄＢ β＝１．０　　　　　３０ｄＢ β＝３．０　　　　　３０ｄＢ β＝５．０　　　　　３０ｄＢ β＝８．０　　　　　２５ｄＢ β＝１０．０　　　　１５ｄＢ ＴＱとＡｇなどの両方を添加すると、両者の効果が得ら
れ、搬送波対雑音比がさらに大きくなり、さらに好まし
い。ただし、添加量の和を１２原子％以下としないと消
え残りが大きくなった。 ０．２％以上１０原子％以下であればさらに好ましい。 例えばＧ　ｅ１□Ｓ　ｂ２ＧＴ　ｅ５４Ｔ　Ｑ６．　、
、Ａ　ｇｚ、ｓ記録膜で搬送波対雑音比６１ｄＢが得ら
れた。 この他、他の元素の相対的比率を一定に保ってＳｅを１
原子％以上２０原子％以下添加すると、耐酸化性向上の
効果がある。 記録膜中のｓｂの一部または全部をＢｉで置換し、Ｓｉ
３Ｎ４の層をすへて５ｂ２Ｓ８３層にすると、Ｂｉの隣
接する層中への拡散が起こって高い記録感度と、記録パ
ワ一対再生信号強度曲線の鋭い立ち上がりが得られたが
、書き換えの繰り返しによる特性変化は大きくなった。 例えばＧ　ｅ、、Ｂ　１ａｏＴ　ｅｓ６．　ｓＣｏｏ、
ｓ記録膜では高い記録感度が得られ、追記型光デイスク
記録膜としても良好な特性が得られた。 本実施例で述べた各材料でＴｅとｓｂまたはＢｉの比が
１．．７：１よりＴｅが多い範囲では結晶化温度が高く
好ましい。 ＴＱの一部または全部を置換してハロゲン元素、アルカ
リ金属元素のうちの少なくとも一元素を添加してもよく
似た特性かえられる。 Ｓｉ３Ｎ、層８は省略しても１０’回までの書き換えに
支障はなかった。 保護膜、中間層のうちの少なくとも一者に用いている８
１３Ｎ４の代わりに８１−〇−Ｎ系材料。 ５ｉｎ２．Ｓｉ○、　Ｔ　ｉ　０２．　Ａ　Ｑ２ｏ３＋
　ｙ２０３や＝３７ ＴａＮ、　ＡＱＮ、ＡＱＳｉＮ２などのＡＱ−８ｉＮ系
材料などの酸化物や窒化物、ＺｎＳ。 ５ｂ２８３などの硫化物、Ｓ　ｎ　Ｓ　ｅ２．　Ｓ　ｂ
２Ｓ　ｅ３等のセレン化物、ＣｅＦ３などの弗化物、ま
たは非晶質Ｓｉｔ　ＴｉＢ２．Ｂ４Ｃ，ＢＣ，またはこ
こで述べたすべての保護膜用材料に近い組成のものを用
いてもよい。これらの混合材料層、多重層でもよい。基
板表面の５ｉ０２層は省略してもよいが書き換え可能回
数がやや少なくなる。この場合、５１３Ｎ４層のＮの１
０〜３０％を酸素で置き換えると書き換え可能回数が向
上した。 中間層を省略した場合には、記録感度が約３０％低下し
、消え残りも約５ｄＢ増加した。書き換え可能回数も減
少した。中間層の屈折率は、１．７以上２．３以下の範
囲で、膜厚は、３０ｎｍ以上１１００ｎ以下と、１８０
ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲で５５ｄＢ以」二の搬送
波対雑音比が得られた。 反射層に用いたＡｕの代わりにＡｇ、Ｃｕ。 ＡＱ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｐｄ１Ｐｔ、ｗ
、　Ｔａ、Ｍｏの単体、またはこれらを主成分とする合
金、あるいはこれら同志の合金の層、これらと酸化物な
どの他の物質との複合層などを用いても良い。 基板として、紫外線硬化樹脂層を表面に形成した化学強
化ガラスの代わりに、表面に直接トラッキングガイドな
どの凹凸を形成したポリカーボネト、ポリオレフィン、
エポキシ、アクリル樹脂などを用いてもよい。 ［発明の効果１ 以上説明したように、本発明によれば、記録・再生特性
がよく、かつ長期間安定な情報の記録用部材を得ること
ができる。記録の書き換えも多数回可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるディスク構造を示す断
面図、第２図は記録レーザパワーの時間的推移を示す図
である。 符号の説明 １．１′・・ガラス基板、２．２’　　・・下地層。 ３’　　−８ｉ　０２７１，４．４’　　・　Ｓｉ３Ｎ
４層。 ５′・記録膜、６．６’　　・Ｓｉ３Ｎ４層。 ７’−Ａｕ層＋　８　＋　８　’　”’　８１３　Ｎ４
Ｎ　＋有機接着層 第１図 第２図 −〉時 間

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に直接もしくは無機物及び有機物のうち少な
   くとも一者からなる保護層を介して形成された記録用ビ
   ームの照射を受けて原子配列変化を生ずる情報記録用薄
   膜において、上記情報記録用薄膜はその膜厚方向の平均
   組成が一般式ＧｅｘＴｅｙＡｚＢαＣβＤγ（ただし、
   ｘ、ｙ、ｚ、α、β及びγは原子パーセントでそれぞれ
   ０≦ｘ≦６０、３０≦ｙ≦７５、３≦ｚ≦４５、０≦α
   ≦３０、０≦β≦５０、０≦γ≦３０の範囲の値であり
   、ＡはＳｂ、Ｂｉのうち少なくとも一元素、ＢはＴｌ、
   ハロゲン元素及びアルカリ金属のうちの少なくとも一元
   素、ＣはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｉ
   ｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍ
   ｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ及びＮｉのうち少なくとも
   一元素、ＤはＧｅ、Ｔｅ、Ａ、Ｂ、Ｃで表される元素以
   外の元素で表されることを特徴とする情報の記録用薄膜
   。 ２、基板上に直接もしくは無機物及び有機物のうち少な
   くとも一者からなる保護層を介して形成された記録用ビ
   ームの照射を受けて原子配列変化を生ずる情報記録用薄
   膜において、上記情報記録用薄膜はその膜厚方向の平均
   組成が一般式ＧｅｘＴｅｙＡｚＢαＣβＤγ（ただし、
   ｘ、ｙ、ｚ、α、β及びγは原子パーセントでそれぞれ
   ４≦ｘ≦５０、３５≦ｙ≦７０、５≦ｚ≦４３、０≦α
   ≦１５、０≦β≦２５、０≦γ≦２０の範囲の値であり
   、ＡはＳｂ、Ｂｉのうち少なくとも一元素、ＢはＴｌ、
   ハロゲン元素及びアルカリ金属のうちの少なくとも一元
   素、ＣはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｉ
   ｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍ
   ｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ及びＮｉのうち少なくとも
   一元素、ＤはＧｅ、Ｔｅ、Ａ、Ｂ、Ｃで表される元素以
   外の元素で表されることを特徴とする情報の記録用薄膜
   。 ３、基板上に直接もしくは無機物及び有機物のうち少な
   くとも一者からなる保護層を介して形成された記録用ビ
   ームの照射を受けて原子配列変化を生ずる情報記録用薄
   膜において、上記情報記録用薄膜はその膜厚方向の平均
   組成が一般式ＧｅｘＴｅｙＡｚＢαＣβＤγ（ただし、
   ｘ、ｙ、ｚ、α、β及びγは原子パーセントでそれぞれ
   ５≦ｘ≦３８、４０≦ｙ≦６５、１０≦ｚ≦４０、０≦
   α≦１０、０≦β≦１５、０≦γ≦１０の範囲の値であ
   り、ＡはＳｂ、Ｂｉのうち少なくとも一元素、ＢはＴｌ
   、ハロゲン元素及びアルカリ金属のうちの少なくとも一
   元素、ＣはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、
   Ｉｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、
   Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ及びＮｉのうち少なくと
   も一元素、ＤはＧｅ、Ｔｅ、Ａ、Ｂ、Ｃで表される元素
   以外の元素で表されることを特徴とする情報の記録用薄
   膜。 ４、特許請求の範囲第１項から特許請求の範囲第３項に
   記載の情報の記録用薄膜において、 ０．１≦α＋β≦１２ であることを特徴とする情報の記録用薄膜。 ５、特許請求の範囲第１項から特許請求の範囲第４項に
   記載の情報の記録用薄膜において、 ４５≦ｙ≦５８ であることを特徴とする情報の記録用薄膜。 ６、特許請求の範囲第１項から特許請求の範囲第５項に
   記載の情報の記録用薄膜において、 ｙ／ｚ≧１．７ であることを特徴とする情報の記録用薄膜。 ７、特許請求の範囲第１項から特許請求の範囲第６項に
   記載の情報の記録用薄膜において、 ｘ≦１７ であることを特徴とする情報の記録用薄膜。 ８、特許請求の範囲第７項に記載の情報の記録用薄膜に
   おいて、 ｘ≧１０ であることを特徴とする情報の記録用薄膜。