JPH02171291A - 情報記録媒体 - Google Patents
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- JPH02171291A JPH02171291A JP63325889A JP32588988A JPH02171291A JP H02171291 A JPH02171291 A JP H02171291A JP 63325889 A JP63325889 A JP 63325889A JP 32588988 A JP32588988 A JP 32588988A JP H02171291 A JPH02171291 A JP H02171291A
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- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
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- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/24328—Carbon
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
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。
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１」的］
（産業上の利用分野）
本発明は、光の照射により記録膜に原子配列の変化を生
起させて情報の記録を行う情報記録媒体に関する。
起させて情報の記録を行う情報記録媒体に関する。
（従来の技術）
情報の記録、消去の繰返し可能な情報記録媒体として光
ビーム照射による相変化を利用したものが開発されてい
る。
ビーム照射による相変化を利用したものが開発されてい
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
光ビームを記録媒体全面照射して記録層を結晶性の高い
状態（以下結晶状態とする）とする。次に情報を記録す
るために、短い強いパルス光を記録層に照射して加熱し
急冷して記録層を原子配列が乱れた状態（以下、非晶質
状態とする）とする。記録された情報を消去する場合に
は、長い弱いパルス光を記録層に照射して加熱し徐冷し
て再び結晶状態とする。このような結晶状態と非晶質状
態とでは原子配列の変化に伴って反射率、透過率等の光
学的特性が変化するため、この光学的特性の変化を検出
することにより、情報を再生している。
光ビームを記録媒体全面照射して記録層を結晶性の高い
状態（以下結晶状態とする）とする。次に情報を記録す
るために、短い強いパルス光を記録層に照射して加熱し
急冷して記録層を原子配列が乱れた状態（以下、非晶質
状態とする）とする。記録された情報を消去する場合に
は、長い弱いパルス光を記録層に照射して加熱し徐冷し
て再び結晶状態とする。このような結晶状態と非晶質状
態とでは原子配列の変化に伴って反射率、透過率等の光
学的特性が変化するため、この光学的特性の変化を検出
することにより、情報を再生している。
上述の情報記録媒体としては、Ｔｅをターゲットとし、
炭化水素を含む雰囲気でＰＭＭＡ、ＰＭＣ等の透明の樹
脂及びガラス基板上にＴｅ及びＣを含む記録膜を成膜さ
せることにより製造される更にＴｅを炭化水素を含む雰
囲気でスパッタして得られるＧｅ、Ｔｃ、Ｃを含む記録
膜は高温多湿の環境下でも寿命の長い記録膜を有する情
報記録媒体が開発された。
炭化水素を含む雰囲気でＰＭＭＡ、ＰＭＣ等の透明の樹
脂及びガラス基板上にＴｅ及びＣを含む記録膜を成膜さ
せることにより製造される更にＴｅを炭化水素を含む雰
囲気でスパッタして得られるＧｅ、Ｔｃ、Ｃを含む記録
膜は高温多湿の環境下でも寿命の長い記録膜を有する情
報記録媒体が開発された。
（発明が解決しようとする課題）
ところが上述したＧｅ、Ｔｅ、Ｃを含む記録膜をスパッ
タ法で成膜する際には、 炭化水素の流量比Ｑ＝ 炭ｆＦ、 水素力ｘ
が炭化水素ガス＋希ガス 大きくなると、成膜される記録膜中のＣ含有率が高くな
り光学的吸収率が減少するため、記録時及び消去時のレ
ーザパワーが大きくなってしまい実用に供さないという
不具合が生じた。
タ法で成膜する際には、 炭化水素の流量比Ｑ＝ 炭ｆＦ、 水素力ｘ
が炭化水素ガス＋希ガス 大きくなると、成膜される記録膜中のＣ含有率が高くな
り光学的吸収率が減少するため、記録時及び消去時のレ
ーザパワーが大きくなってしまい実用に供さないという
不具合が生じた。
本発明は、耐環境性に優れ、しかも情報の記録及び消去
に必要なレーザパワーが小さい情報記録媒体を提供する
ことを目的とする。
に必要なレーザパワーが小さい情報記録媒体を提供する
ことを目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明の情報記録媒体は、Ｇ ｅ ＊ Ｔ （！ ｔｏ
ｏ−ｘ（５≦ｘ≦２０原子％）をターゲットとし、希ガ
スと炭化水素ガスの雰囲気中で炭化水素の流量比Ｑ−炭
ｆヒフに素ガ８ を５％≦Ｑ≦３５％希ガス＋炭化水
素ガス として、スパッタリング法により成膜された記録膜を有
することを特徴とする。
ｏ−ｘ（５≦ｘ≦２０原子％）をターゲットとし、希ガ
スと炭化水素ガスの雰囲気中で炭化水素の流量比Ｑ−炭
ｆヒフに素ガ８ を５％≦Ｑ≦３５％希ガス＋炭化水
素ガス として、スパッタリング法により成膜された記録膜を有
することを特徴とする。
本発明に用いられる情報記録媒体の構造を示す断面図は
第１図に示す通りである。
第１図に示す通りである。
第１図中１２はガラスやプラスチック材料（例えば、ポ
リメチルメタクリレート樹脂やポリカーボネート樹脂な
ど）からなる基板であり、この基板１２上の光ビームの
照射により層変化を生じる記録層１３が形成されている
。更に該記録層の両側に５ｉｎ２．Ｓｉｎ、ＡｊｌＮ、
ＳｉＮ等の誘電体層１４を積層させた構造となっている
。
リメチルメタクリレート樹脂やポリカーボネート樹脂な
ど）からなる基板であり、この基板１２上の光ビームの
照射により層変化を生じる記録層１３が形成されている
。更に該記録層の両側に５ｉｎ２．Ｓｉｎ、ＡｊｌＮ、
ＳｉＮ等の誘電体層１４を積層させた構造となっている
。
次に前記情報記録媒体の製造方法を第２図に沿って説明
する。第２図は本発明に用いられる成膜装置の側面図で
ある。
する。第２図は本発明に用いられる成膜装置の側面図で
ある。
真空容器１７には排出ボートとして、ロータリーポンプ
１８及びクライオポンプ１９が接続されガス導入ポート
としてＡｒガスライン２０、ＣＨ４ガスライン２１、Ｎ
２ガスライン２２に接続されている。真空容器１７中上
部には、支持装置２３とこの支持装置に水平に支架され
た基板１２が設けられており、基板１２は支持装置２３
を軸に回転することができる。また、真空容器１７中底
部には、基板１２に対面してスパッタ源２４としてＧｅ
、Ｔｅの合金を設置し、このスパッタ源には高周波電源
が接続されている。また、スパッタ＃、２４の上方には
モニター装置２５が設置されている。
１８及びクライオポンプ１９が接続されガス導入ポート
としてＡｒガスライン２０、ＣＨ４ガスライン２１、Ｎ
２ガスライン２２に接続されている。真空容器１７中上
部には、支持装置２３とこの支持装置に水平に支架され
た基板１２が設けられており、基板１２は支持装置２３
を軸に回転することができる。また、真空容器１７中底
部には、基板１２に対面してスパッタ源２４としてＧｅ
、Ｔｅの合金を設置し、このスパッタ源には高周波電源
が接続されている。また、スパッタ＃、２４の上方には
モニター装置２５が設置されている。
この装置を用いて基板１２に記録層を成膜する場合には
、まずロータリーポンプ１８により容器内の空気を０．
２Ｔｏｒｒまで排気し、続いてクライオポンプ１９によ
りＩ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒまで排気する。次にアルゴ
ンガスライン２０よリアルボンガスをＣＨ４ガスライン
２１よりＣＨ４ガスをＣＨ４の混合比Ｑが５％≦Ｑ≦３
５％となるように導入して容器内を所定の圧力、例えば
５Ｘ１０−３Ｔ ｏｒｒに保持する。そして基板１２を
回転させっつ、スパッタ源２４に所定時間電力を印加す
る。
、まずロータリーポンプ１８により容器内の空気を０．
２Ｔｏｒｒまで排気し、続いてクライオポンプ１９によ
りＩ Ｘ １０−５Ｔｏｒｒまで排気する。次にアルゴ
ンガスライン２０よリアルボンガスをＣＨ４ガスライン
２１よりＣＨ４ガスをＣＨ４の混合比Ｑが５％≦Ｑ≦３
５％となるように導入して容器内を所定の圧力、例えば
５Ｘ１０−３Ｔ ｏｒｒに保持する。そして基板１２を
回転させっつ、スパッタ源２４に所定時間電力を印加す
る。
モニタ装置２５によりスパッタ源からの元素のスパッタ
量をモニタし、このモニタした量が所定の値になるよう
にスパッタ源に投入する電力を調節するようになってい
る。これにより基板１２上に記録層が形成する。そして
膜厚が所定の膜厚（５０００Ａ以下）になったら成膜を
停止する。
量をモニタし、このモニタした量が所定の値になるよう
にスパッタ源に投入する電力を調節するようになってい
る。これにより基板１２上に記録層が形成する。そして
膜厚が所定の膜厚（５０００Ａ以下）になったら成膜を
停止する。
（作用）
上述のようにして成膜された記録膜は、耐環境性に優れ
、高温多湿下においても反射率の経時変化が少ない。
、高温多湿下においても反射率の経時変化が少ない。
特に耐酸化性に優れているため、基板としてガラス基板
の他、ＰＭＭＡ及びＰ Ｍ Ｃといった有機樹脂基板を
用いることができる。
の他、ＰＭＭＡ及びＰ Ｍ Ｃといった有機樹脂基板を
用いることができる。
また、５ｉｎ２．Ｓｉｎ、ＡΩＮ、ＳｉＮ等の誘電体膜
で記録層を保護することにより、光ビーム照射時に記録
膜に穴が開くのを防ぐことができる。
で記録層を保護することにより、光ビーム照射時に記録
膜に穴が開くのを防ぐことができる。
又、スパッタリングの際に、流入する炭化水素の混合比
Ｑが５％≦Ｑ≦３５％の範囲内にあるため、成膜される
記録膜の組成としてもＣの含有率が高くなりすぎること
がない。このため光学的な吸収率が低下することがなく
、情報の記録時及び消去時に必要なレーザパワーが小さ
くて済む。
Ｑが５％≦Ｑ≦３５％の範囲内にあるため、成膜される
記録膜の組成としてもＣの含有率が高くなりすぎること
がない。このため光学的な吸収率が低下することがなく
、情報の記録時及び消去時に必要なレーザパワーが小さ
くて済む。
また、Ｇｅ、Ｔｅ、Ｃ，Ｈからなる記録膜厚は１０００
Ａとすると、第３図に示すように、多重干渉効果により
、反射率が極小値となるため、この膜厚て非晶質状態か
ら結晶状態に相変化させると、反射率が増加することが
認められ、情報記録が行なわれた。
Ａとすると、第３図に示すように、多重干渉効果により
、反射率が極小値となるため、この膜厚て非晶質状態か
ら結晶状態に相変化させると、反射率が増加することが
認められ、情報記録が行なわれた。
本発明による情報記録媒体は、情報の再生が相変化前後
で反射率差として行なわれるため、記録前後の反射率差
は一般に干渉の極値を与える膜厚近傍が大きくなり好都
合である。したがって、本発明による記録膜厚の制限は
、干渉効果が膜厚の増加と共に小さくなり、ある一定の
反射率に収束するためと、記録時のレーザパワーが膜厚
の増加と共に増加するためによる２つの条件から記録膜
の膜厚５０００Ａ以下で、更に好ましくは３００Ａ乃至
１０００Ａが適当であることが望ましい。
で反射率差として行なわれるため、記録前後の反射率差
は一般に干渉の極値を与える膜厚近傍が大きくなり好都
合である。したがって、本発明による記録膜厚の制限は
、干渉効果が膜厚の増加と共に小さくなり、ある一定の
反射率に収束するためと、記録時のレーザパワーが膜厚
の増加と共に増加するためによる２つの条件から記録膜
の膜厚５０００Ａ以下で、更に好ましくは３００Ａ乃至
１０００Ａが適当であることが望ましい。
（実験例）
一実験１−
本実験ではスパッタ法により記録膜を形成した。
まず、５ｉｎ２をターゲットとして設置し、５インチ径
のポリカーボネート樹脂よりなる基板上に５ｉｎ２膜を
積層した。次に真空容器１７内に５インチ径のＧ ｅ
１５Ｔ Ｂ、なる組成をもつ合金をスパッタ源として設
け、容器内をＩ Ｘ １０−６Ｔｏｒｒまで排気した。
のポリカーボネート樹脂よりなる基板上に５ｉｎ２膜を
積層した。次に真空容器１７内に５インチ径のＧ ｅ
１５Ｔ Ｂ、なる組成をもつ合金をスパッタ源として設
け、容器内をＩ Ｘ １０−６Ｔｏｒｒまで排気した。
次にＡｒガスＩＯ３ＣＣＭ及び炭化水素ガスＩＯＳＣＣ
Ｍを導入し５ Ｘ １０１”’Ｔｏｒ「に全体の圧力を
調節した。次に基板上に記録層を積層したディスクを６
０ ｒｐＩＩｌで回転しつつモニタによりスパッタ量を
モニタしてスパッタ源に投入する電力を制御し、全体の
膜厚が２５ＯＡになるまで記録膜を堆積させて記録層を
成膜した。
Ｍを導入し５ Ｘ １０１”’Ｔｏｒ「に全体の圧力を
調節した。次に基板上に記録層を積層したディスクを６
０ ｒｐＩＩｌで回転しつつモニタによりスパッタ量を
モニタしてスパッタ源に投入する電力を制御し、全体の
膜厚が２５ＯＡになるまで記録膜を堆積させて記録層を
成膜した。
更に５ｉｎ２をターゲットとしＡｒガスのみ１１０８Ｃ
Ｃ流入させることにより、記録膜上にＳｉＯ□の保護膜
を積層させた。
Ｃ流入させることにより、記録膜上にＳｉＯ□の保護膜
を積層させた。
この情報記録媒体を記録再生装置に用い１８００ｒｐ−
で回転駆動させ、記録周波数３．７ＭＩＩｚ。
で回転駆動させ、記録周波数３．７ＭＩＩｚ。
記録パルス幅５０ ｍ ｓｅｃのレーザ光を照射した場
合、線速度５ 、 ５ ｍ ／ｓｅｃに相当する場所で
記録パワー７ｍＷで３０ｄＢのＣ／Ｎを得た。
合、線速度５ 、 ５ ｍ ／ｓｅｃに相当する場所で
記録パワー７ｍＷで３０ｄＢのＣ／Ｎを得た。
−実験２−
ここでは記録膜の光ビーム照射による原子配列の変化を
確認した。
確認した。
実験１で成膜された記録膜にビーム径１μｍに絞った５
ｍＷ１５μｓのパルス光を照射すると、照射部の反射率
は変化した（未記録部）。次に１３ｍＷ３００ｎｓのパ
ルス光を当てるとその照射部の反射率は元に戻ることが
確認された（記録部）。
ｍＷ１５μｓのパルス光を照射すると、照射部の反射率
は変化した（未記録部）。次に１３ｍＷ３００ｎｓのパ
ルス光を当てるとその照射部の反射率は元に戻ることが
確認された（記録部）。
次いでこの未記録部と記録部の結晶状態を比較するため
、透過型電子顕微鏡を用いて回折パターンを観察した。
、透過型電子顕微鏡を用いて回折パターンを観察した。
試料から保護層を剥離して記録層の状態を回折パターン
から観察したところ、レーザー光未照射部では非晶質に
特有のハローパターンが認められた。また、レーザー光
照射部のうち未記録部では結晶構造を示す回折リングと
スポットが観察され、記録部では、未照射部に近い非晶
質特有のハローパターンが認められた。
から観察したところ、レーザー光未照射部では非晶質に
特有のハローパターンが認められた。また、レーザー光
照射部のうち未記録部では結晶構造を示す回折リングと
スポットが観察され、記録部では、未照射部に近い非晶
質特有のハローパターンが認められた。
−実験３−
ここでは反射率の経時変化を１ｌＮＰｊ定し、記録状態
の安定性を評価した。
の安定性を評価した。
炭化水素の混合比Ｑを０％、５％、３５％とした３種を
つくり、６５℃、９０９６ＲＨの環境に１０００時間暴
露し、そのときの初期反射率（Ｒ１）と経時反射率（Ｒ
ｔ）との比（Ｒｔ／Ｒｉ）を暴露時間に対してプロット
した（第４図）。
つくり、６５℃、９０９６ＲＨの環境に１０００時間暴
露し、そのときの初期反射率（Ｒ１）と経時反射率（Ｒ
ｔ）との比（Ｒｔ／Ｒｉ）を暴露時間に対してプロット
した（第４図）。
第４図かられかるようにＴｅ組成の試料では反射率が次
第に低下するが、ＴｅにＣを添加した試料では経時反射
率の低下は遅いことがわかる。
第に低下するが、ＴｅにＣを添加した試料では経時反射
率の低下は遅いことがわかる。
（発明の効果〕
以上詳述したように本発明によれば、耐環境性に優れ、
高温多湿下でも寿命の長く、かつ光学的吸収率も高く情
報の記録再生時に必要なレーザパワーが小さくて済む情
報記録媒体を提供することができる。
高温多湿下でも寿命の長く、かつ光学的吸収率も高く情
報の記録再生時に必要なレーザパワーが小さくて済む情
報記録媒体を提供することができる。
第１図は本発明の実施例で用いられる情報記録媒体の層
構造を示す断面図、第２図は成膜装置の側断面図、第３
図は記録膜の膜厚と反射率の相関を示すグラフ、第４図
は暴露時間と反射率比を示すグラフである。 １２・・・基板 １３・・・記録層 １４・・・誘電体層
構造を示す断面図、第２図は成膜装置の側断面図、第３
図は記録膜の膜厚と反射率の相関を示すグラフ、第４図
は暴露時間と反射率比を示すグラフである。 １２・・・基板 １３・・・記録層 １４・・・誘電体層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 光ビームの照射により、記録層に原子配列の変化を生じ
させて情報の記録、消去を行なう情報記録媒体において
、該記録層がスパッタ源としてＧｅ＿ｘＴｅ＿１＿０＿
０＿−＿ｘ（５≦ｘ≦２０原子％）を設置し、希ガスと
炭化水素ガスとの混合雰囲気中で、炭化水素の混合比Ｑ
（Ｑ＝炭化水素ガス／〔炭化水素ガス＋希ガス〕）が５
％≦Ｑ≦３５％としてスパッタ成膜され、かつ該記録層
の両側を誘電体層で挾むことを特徴とする情報記録媒体
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325889A JPH02171291A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63325889A JPH02171291A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 情報記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171291A true JPH02171291A (ja) | 1990-07-02 |
Family
ID=18181731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63325889A Pending JPH02171291A (ja) | 1988-12-26 | 1988-12-26 | 情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02171291A (ja) |
-
1988
- 1988-12-26 JP JP63325889A patent/JPH02171291A/ja active Pending
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