JPH0515394B2

JPH0515394B2 -

Info

Publication number: JPH0515394B2
Application number: JP62292035A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Oota; Nobuhiro Tokujuku; Koichi Morya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1993-03-01
Also published as: JPH01134738A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、ビデオデイスク、デジタルオーデイ
オデイスク、コンピユータ用外部メモリ等に適用
して好適な光情報記録部材に係り、特に、該記録
媒体が成膜後に結晶質状態を呈する光情報記録部
材に関する。〔従来の技術〕光情報記録部材に情報を記録するには、例えば
レーザ光等の光ビームエネルギ等を該記録媒体に
与えて、該媒体の１つの構造状態を他の構造状態
に物理化学的に変化させて行なうことができる。
このような情報記録媒体としてはカルコゲン化物
が知られており、カルコゲン化物は非晶質状態と
結晶質状態の異なる構造状態において光学特性の
変化が大きく実用性が高い。例えば、光ビームを
上記媒体に照射し加熱昇温し徐冷すると該媒体は
結晶化し、パルス幅の短い光ビームを照射し、加
熱急冷すると非晶質状態となる。以上のような光情報記録部材の記録再生方法あ
るいは原理については、特公昭47−26897号公報
等に記載されている。また、該記録媒体として
は、上記の特許公報等に、カルコゲン化物を中心
として元素周期率表において族、族、族、
族に属する金属および半導体の中から、種々の
組合せの提案がなされている。上記記録媒体を用いた時の記録方法として、非
晶質状態から結晶質状態に変化させて記録を行な
う方法と、結晶質状態から非晶質状態に変化させ
て記録を行なう方法がある。例えば1μｍ以下の
短波長記録を行なう時には、加熱急冷により得ら
れる非晶質状態に変化させて記録を行なう後者の
方法が記録時におけるピツト間の熱的干渉が少な
く、有利である。しかし、情報記録媒体の製造時
には通常、該媒体は非晶質状態であるため、上記
記録方法を用いる場合、該媒体をあらかじめ結晶
質状態にしておく必要がある。上記の構造変化を生ぜしめる方法としては、特
公昭47−26897号公報に示されてあるように、
種々形態のエネルギー、例えば、電気エネルギ
ー、輻射熱、閃光ランプ光、レーザ光束のエネル
ギー等の形における電磁エネルギーの様なビーム
状エネルギー、電子線や陽子線の様な粒子線エネ
ルギー等を記録媒体に供給する方法が提案されて
いる。〔発明が解決しようとする問題点〕上記従来技術は、元素の組合せの例が数多くあ
り、これらの中から、記録・再生・消去に適切な
情報記録媒体を選択することはむずかしく、これ
までに良好な特性を持つ例はほとんどなかつた。
また、上記方法は情報記録媒体全体を100℃〜150
℃以上の高温にさらす必要があり、熱変形の点か
らアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂のプラス
チツク基板を用いた光情報記録部材に適用するこ
とは困難であつた。さらに、その他の方法におい
ても、情報記録媒体の全体をあらかじめ結晶質状
態にしておくための有効な方法については十分検
討されておらず、生産性の良い方法は見い出され
ていなかつた。本発明の目的は、記録・再生・消去を行なうに
適し、かつ、成膜時において結晶質状態を呈する
光情報記録部材を提供することにある。〔問題点を解決するための手段〕上記目的は、Sb、Se、BiとNiまたはCrの少な
くとも１者からなる記録媒体を用いることによ
り、達成される。〔作用〕スパツタリング法により形成したSbとSeによ
り成る薄膜は、加熱により非晶質状態から結晶質
状態に構造変化し、同時に薄膜の反射率、透過率
等の光学的特性が変化する。このとき、加熱によ
る温度が結晶化開始温度に至るまでは、光学的特
性がほとんど変化せず、結晶化開始温度に至ると
直ぐに光学的特性が変化する。これは、記録媒体
の使用環境や保存時の温度が高くても、結晶化開
始温度より低ければ光学的特性が変化しないた
め、情報記録媒体の長寿命化ができる利点があ
る。しかし、Sb−Se膜は、波長830nｍで光吸収
性がほとんどないため、金属および半金属を第３
の元素として含有させ、光吸収性をもたせる検討
を行なつたところ、第３の元素としてBiを含有
させることにより、40％以上の光吸収性を示すと
ともにデイスク特性としても良好な結果を得るこ
とを見い出した。その時の組成範囲は、Sbx Sey
Bizとして原子％で、ｘ＝30〜60原子％ｙ＝30〜60原子％ｚ＝３〜20原子％である。上記の組成範囲において、Ｃ／Ｎ＝46dB（ｆ＝
３、7MHz、ｒ＝30mm）以上の性能を示した。しかし、上記組成からなる記録媒体をスパツタ
リング法により成膜した時、記録媒体は非晶質状
態であつた。従つて、記録特性の評価に際しては
波長830nｍの半導体レーザを記録媒体に照射し
加熱することにより、結晶質状態に変化させ、次
に半導体レーザをパルス照射し、記録媒体を非晶
質状態に変化させることにより記録を行ない評価
を行なつた。この様に、記録媒体を結晶化させる
方法では、多大な時間を用するため、量産的では
ない。そこで、成膜時において、記録媒体を結晶
質状態にするため第４元素の検討を行なつた。第
４元素として、NiまたはCrを含有させることに
より、スパツタリング成膜後で記録媒体が結晶質
状態になることを見いだした。また、Niまたは
Crの少なくとも１者の含有率を原子％表示で、
３原子％未満の場合にはその効果はなく、また20
原子％より多い場合には、Ｃ／Ｎ＝45dB以下に
なり実用的ではなかつた。そこで、NiまたはCr
の１者の含有率は、３原子％以上20原子％以下に
限定される。〔実施例〕以下、本発明の実施例について説明する。実施例１本発明の一実施例を第１図、第２図により説明
する。第１図において、１は光学的に透明な基材
であり、PCまたはPMMAより成つている。２は
光情報記録媒体、３は紫外線硬化保護膜である。
光情報記録媒体２は、Sb₅₀Se₅₀ダーゲツト、Biタ
ーゲツトとNiターゲツトの３ターゲツト同時ス
パツタリングにより、ターゲツトの上方で40rpm
で回転している基材１上に成膜を得た。スパツタ
リング用ガスは、アルゴンガス使用し、Ｐ＝
0.7pa中において、成膜を行なつた。そのときの
記録媒体の組成は、ICP組成分析により
Sb₄₅Se₄₀Bi₁₀Ni₅であり、成膜後Ｘ線回析分析に
より記録媒体は結晶質状態であることを確認し
た。その時の膜厚は約1000Åであつた。成膜後、
該記録媒体面に紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線
照射により硬化させて、保護膜を約10μｍ形成
し、これを光情報記録部材とした。次に、前記光情報記録部材を回転数1800rpmで
回転させながら、記録再生消去実験を行なつた。
半導体レーザの波長は830nｍであり、スポツト
径は1μｍである。レーザパワーを13ｍＷにし、
周波数3.7MHz、半径30mmの位置で記録を行なつ
たところ、Ｃ／Ｎ＝47dBを得、実用レベルであ
つた。次に、レーザパワー８ｍＷにおいて、記録
媒体に照射したところ、記録前の反射率にもどる
ことを確認し、消去可能であることを確認した。スパツタリング時に、φ25mmの石英ガラス板を
基材１に貼り付け、テストピースとしてガラス板
上に上記記録媒体２を設けたものを得た。該テス
トピースの成膜直後および800℃に加熱した後す
ぐに水冷した後の反射率分光特性を第２図に示
す。成膜後の特性を曲線４に、800℃に加熱した
後すぐに水冷した後の特性を曲線５に示す。半導
体レーザ波長830nｍにおいては該記録媒体の反
射率は31％から11％に減少した。曲線５は、記録
媒体が非晶質状態時の反射率分光特性を示してい
る。実施例１およびその他の実施例をまとめて、表
１にまとめる。

【表】Ｃ／Ｎの判定は、46dB以上を“○”とし、そ
れ未満では“×”とした。以上の結果より、記録媒体は、原子％表示で、
Sbx Sey Biz Mθ Ｍ＝Ni、Cr、30≦ｘ≦60、30≦ｙ≦60、３≦
ｚ≦20、３≦θ≦20が良好である。〔発明の効果〕本発明によれば、記録・再生・消去を行なうに
適し、かつ、成膜時において結晶質状態を呈する
光情報記録部材ができるので、製造プロセスを簡
易化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による光情報記録部材の断面
図、第２図は、本発明の分光特性を示す特性図で
ある。符号の説明、１……基材、２……記録媒体、３
……保護膜。

Claims

【特許請求の範囲】

１基板上に記録媒体を形成してなる光情報記録
部材において、該記録媒体が原子％表示でSbx
Sey Bi ｚ Mθ（ただし、Ｍ＝Ni、Cr 30≦ｘ≦
60、30≦ｙ≦60、３≦ｚ≦20、３≦θ≦20、ｘ＋
ｙ＋ｚ＋θ＝100）であることを特徴とする光情
報記録部材。