JPH0562259A - Optical information recording medium and production thereof - Google Patents
Optical information recording medium and production thereofInfo
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- JPH0562259A JPH0562259A JP3222653A JP22265391A JPH0562259A JP H0562259 A JPH0562259 A JP H0562259A JP 3222653 A JP3222653 A JP 3222653A JP 22265391 A JP22265391 A JP 22265391A JP H0562259 A JPH0562259 A JP H0562259A
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は相変化形の光学的情報記
録媒体、すなわち基板上に備えられた物質薄膜にレーザ
ー光線等の高密度エネルギー束を照射して照射部に可逆
的かつ局部的なアモルファス−結晶間の可逆的構造変化
を生じさせ、これに伴う光学的変化を利用して情報の記
録再生を行う光学情報記録媒体の製造方法ならびにこの
製造方法を用いて形成された光学的情報記録媒体に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase change type optical information recording medium, that is, a material thin film provided on a substrate is irradiated with a high-density energy flux such as a laser beam so that the irradiated portion is reversible and local. Method for producing optical information recording medium which causes reversible structural change between amorphous and crystalline, and records and reproduces information by utilizing the accompanying optical change, and optical information recording formed by using this method It is about the medium.
【0002】[0002]
【従来の技術】カルコゲナイド薄膜に代表される相変化
記録薄膜を真空蒸着、スパッタリング等の方法で基板上
に形成する技術、形成した記録薄膜にレーザ光線を照射
してアモルファス−結晶間の可逆的構造変化を生じさ
せ、これによって書換え可能でかつ高密度な情報記録を
行う技術は相変化光ディスク媒体ならびに相変化光記録
技術として既に広く知られているところである。記録膜
組成としては1970年代初期には低融点でアモルファ
ス状態が容易に得られるという点が重視されTe81G
e15Sb2S2のようにTeをベースとする合金の共
晶点近傍の組成がさかんに研究されたが、その後は結晶
化速度を大きくすることに研究の主眼が移り、GeT
e,Ge2Sb2Te5等の化学量論的化合物近傍の組
成が研究開発のターゲットになっている。これにともな
って書換えのためのレーザ照射方法も、記録動作(アモ
ルファス化)と消去動作(結晶化)とで媒体上でスポッ
ト長さの異なる2つのレーザスポットを用いる方法か
ら、1つのレーザスポットで重ね書きをする方法へと変
化している。2. Description of the Related Art A technique of forming a phase change recording thin film represented by a chalcogenide thin film on a substrate by a method such as vacuum deposition and sputtering, irradiating a laser beam to the formed recording thin film, and a reversible structure between an amorphous and a crystal. A technique for causing a change and thereby performing rewritable and high-density information recording is already widely known as a phase change optical disk medium and a phase change optical recording technique. As for the composition of the recording film, it was emphasized that the amorphous state was easily obtained with a low melting point in the early 1970s.
Although the composition near the eutectic point of Te-based alloys such as e15Sb2S2 has been studied extensively, the focus of the research has since shifted to increasing the crystallization rate.
The composition in the vicinity of stoichiometric compounds such as e and Ge2Sb2Te5 is the target of research and development. Along with this, the laser irradiation method for rewriting is also a method of using two laser spots having different spot lengths on the medium during the recording operation (amorphization) and the erasing operation (crystallization). It is changing to a method of overwriting.
【0003】相変化媒体の製造工程が、おおまかに言っ
て以下の(1)ー(4)から成ることもまた周知であ
る。即ち、相変化媒体は、(1)記録再生のためのレー
ザ光線を所定の記録位置に案内するための光ガイド溝、
アドレス信号等を凹凸の形状変化として備えた基板を準
備するレプリカ準備工程、(2)基板上に記録薄膜を真
空蒸着法、スパッタリング法等の手段で形成する成膜工
程 、(3)接着剤を用いて記録膜面に保護板を張り合
わせる密着工程、(4)アモルファス状態で形成された
記録膜を予め結晶状態に転換しておく初期化工程の4つ
の工程を経て形成されている。It is also well known that the manufacturing process of a phase change medium roughly comprises the following (1)-(4). That is, the phase change medium has (1) an optical guide groove for guiding a laser beam for recording / reproducing to a predetermined recording position,
A replica preparation step of preparing a substrate provided with an address signal or the like as a shape change of the concavo-convex, (2) a film forming step of forming a recording thin film on the substrate by a method such as a vacuum deposition method or a sputtering method, and (3) an adhesive. It is formed through four steps of an adhesion step of sticking a protective plate to the surface of the recording film by using it, and an initialization step of (4) converting the recording film formed in an amorphous state into a crystalline state in advance.
【0004】第1のレプリカ準備工程としては樹脂基板
を用いる場合が多い。溶融状態の樹脂の固まりを金型中
に押しだして固める方法(インジェクション法)が主流
である。アドレス等の情報信号をエッチング等の方法で
凹凸で刻んだ金属板をマスター板とし、ポリカーボネイ
ト、PMMA等の熱可塑性の樹脂でレプリカを形成して
いる。ガラス基板を用いることも可能である。この場合
はフォトポリマーをガラス板上に塗布し、次に予め信号
を記録した光マスクを介して1枚ずつ露光する。その
後、エッチングによって信号の凹凸が形成されたガラス
基板を得る。A resin substrate is often used as the first replica preparing step. The method of injecting a molten resin mass into a mold to solidify it (injection method) is the mainstream. A metal plate in which an information signal such as an address is carved by concavo-convex by a method such as etching is used as a master plate, and a replica is formed with a thermoplastic resin such as polycarbonate or PMMA. It is also possible to use a glass substrate. In this case, the photopolymer is coated on a glass plate and then exposed one by one through an optical mask in which a signal is recorded in advance. Then, a glass substrate on which signal irregularities are formed is obtained by etching.
【0005】第2の成膜工程としては電子ビームを用い
た蒸着法、アルゴンガスのプラズマを用いたスパッタリ
ング法が支配的である。2〜5元の合金薄膜を形成する
必要から、蒸着法の場合には多元蒸着法が便利である
(例えばNational Technical Re
port Vol.35 No.2 Apr.1989
p110))。すなわち蒸気圧、融点等が異なる複数の
構成元素に対して、それぞれ独立に蒸発源、電子銃、及
び蒸発速度コントローラーを準備して各々の蒸発速度を
コントロールする。基板は各ソースの上を順に通過する
ように回転させる。その結果、各成分が一定の速度で基
板上に少しずつ順次繰り返して積み重ねられていくとい
う方法である。スパッタリング法の場合には多元系に対
しても合金ターゲットからスパッタする方法が一般的で
あり、便利である。この場合も記録膜膜厚の分布をなる
べく小さくするために基板を回転させながら成膜するこ
とが行われる。As the second film forming step, a vapor deposition method using an electron beam and a sputtering method using plasma of argon gas are dominant. Since it is necessary to form an alloy thin film of 2 to 5 elements, a multi-source evaporation method is convenient in the case of the evaporation method (for example, National Technical Re
port Vol. 35 No. 2 Apr. 1989
p110)). That is, for a plurality of constituent elements having different vapor pressures, melting points, etc., an evaporation source, an electron gun, and an evaporation rate controller are independently prepared to control each evaporation rate. The substrate is rotated so that it passes over each source in turn. As a result, each component is gradually and repeatedly stacked on the substrate at a constant speed. In the case of the sputtering method, a method of sputtering from an alloy target is general and convenient even for a multi-component system. Also in this case, in order to make the distribution of the recording film thickness as small as possible, the film is formed while rotating the substrate.
【0006】第3の張り合わせの工程は記録膜を機械的
なダメージから保護する目的で行われる。基板と同様の
硬い樹脂板、ガラス板を接着することで目的が達成され
ている。媒体の両面を用いる場合にはそれぞれが記録膜
を備えた全く同じ基板をいずれも記録膜面を内側にして
張り合わすことが行われている。The third bonding step is performed for the purpose of protecting the recording film from mechanical damage. The purpose is achieved by bonding a hard resin plate and a glass plate similar to the substrate. When both sides of the medium are used, the same substrates each having a recording film are stuck together with the recording film surface inside.
【0007】第4の初期化方法は例えば特公平2−45
247号公報に開示されており、記録媒体を結晶化し、
その反射率、透過率をある一定のレベルに設定するため
に行われる。Arレーザービームを細長く整形し媒体の
進行方向に対して垂直方向に置くことによって1回転の
処理で幅広くトレースすることができ、短時間に媒体全
面の処理が行えるというものであった。A fourth initialization method is, for example, Japanese Patent Publication No. 2-45.
No. 247, the recording medium is crystallized,
This is done to set the reflectance and the transmittance to a certain level. The Ar laser beam was elongated and placed in a direction perpendicular to the direction of travel of the medium, so that a wide range of traces could be obtained with a single rotation, and the entire surface of the medium could be processed in a short time.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前記各工程の内で最も
時間を要するのは初期化工程である。すなわち、初期化
工程は各媒体ごとの処理、例えばディスク媒体で有れば
これを1枚ずつ回転し、全面にレーザ照射を行うといっ
た処理が必要であり製造上のボトルネックとなってい
る。本発明の目的は上記製造工程の内で(2)の成膜工
程に工夫を加え、これによって上記(4)の初期化工程
を容易にすることである。また例えばオーバライトモー
ドで記録を行う場合には、この初期化動作を全く不要化
しようというものである。The most time consuming step among the above steps is the initialization step. That is, the initialization process requires a process for each medium, for example, if it is a disk medium, it is rotated one by one and laser irradiation is performed on the entire surface, which is a bottleneck in manufacturing. An object of the present invention is to add a devise to the film forming step (2) in the above manufacturing steps, thereby facilitating the initialization step (4). Further, for example, when recording is performed in the overwrite mode, this initialization operation is made completely unnecessary.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、相変化物質薄
膜を基板上に堆積する成膜工程において、相変化物質の
堆積面を均一に光照射し、これによって堆積しつつある
上記相変化記録薄膜の全面を均一に加熱しながら上記相
変化物質薄膜の堆積を行う。According to the present invention, in a film forming process for depositing a thin film of a phase change material on a substrate, the surface on which the phase change material is deposited is uniformly irradiated with light, whereby the phase change being deposited. The phase change material thin film is deposited while uniformly heating the entire surface of the recording thin film.
【0010】[0010]
【作用】光加熱を行いながら堆積、形成された相変化物
質薄膜は、光加熱を行わずに堆積した同組成の相変化物
質薄膜に比較して低い初期結晶化温度を有するアモルフ
ァス膜として形成され、より小さいエネルギーで結晶化
することが可能になる。従って、容易に初期化を行うこ
とができることになる。また、いわゆるオーバライトモ
ードで記録を行う場合には、初期化工程を省略し、いき
なり記録することが可能になる。[Function] The phase change material thin film deposited and formed while being heated by light is formed as an amorphous film having a lower initial crystallization temperature as compared with the phase change material thin film of the same composition deposited without being heated by light. It becomes possible to crystallize with smaller energy. Therefore, the initialization can be easily performed. When recording is performed in the so-called overwrite mode, the initialization process can be omitted and recording can be performed immediately.
【0011】[0011]
【実施例】図1は本発明の製造方法の一実施例であり、
相変化物質薄膜の堆積方法としてスパッタ法を適用した
場合の成膜系の簡単な配置を示している。成膜方法は本
発明の製造方法を限定するものではなく、真空蒸着方法
であってもイオンプレーティング法であっても同様に行
うことができる。本実施例では真空チャンバー1はごく
通常のスパッタ装置で用いられるものであり、内部には
通常用いられると同様の直径100mmのスパッタター
ゲット2および直径130mmのポリカーボネイト基板
3が140mmの間隔でかつ中心軸が50mm偏芯して
配置されている。図1ではターゲットと基板の位置は上
下の関係にあるが、上下が逆であっても、あるいは左右
の位置関係にあってもさしつかえない。膜厚分布、堆積
速度を考慮して最適な位置を選択する。EXAMPLE FIG. 1 shows one example of the manufacturing method of the present invention.
It shows a simple arrangement of a film forming system when a sputtering method is applied as a deposition method of a phase change material thin film. The film forming method is not limited to the manufacturing method of the present invention, and the film forming method can be similarly performed whether it is a vacuum vapor deposition method or an ion plating method. In this embodiment, the vacuum chamber 1 is used in an ordinary sputtering apparatus. Inside, a sputtering target 2 having a diameter of 100 mm and a polycarbonate substrate 3 having a diameter of 130 mm, which are the same as those normally used, are arranged at an interval of 140 mm and a central axis. Are eccentrically arranged by 50 mm. In FIG. 1, the target and the substrate have a vertical relationship, but they may be upside down or left-right positional relationship. The optimum position is selected in consideration of the film thickness distribution and the deposition rate.
【0012】本実施例では相変化物質として代表的な相
変化材料であるGe−Sb−Teを用いた。ターゲット
にはGe22Sb22Te56の3元合金を用いたが複数のタ
ーゲット、例えば同じ組成をGe,Sb,Teの3つの
ターゲットを用いて共スパッタにより同じ組成を得るこ
とも可能である。また、他にもIn−Sb−Te系,S
b−Te系等の様々な材料組成が知られているが製造上
は同等に扱うことが可能である。すなわち、本実施例に
準じて行うことができる。In this example, Ge-Sb-Te, which is a typical phase change material, was used as the phase change material. Although a ternary alloy of Ge 22 Sb 22 Te 56 was used as a target, it is also possible to obtain the same composition by co-sputtering using a plurality of targets, for example, three targets of Ge, Sb, and Te. In addition, In-Sb-Te system, S
Various material compositions such as b-Te series are known, but they can be treated equally in manufacturing. That is, it can be carried out according to this example.
【0013】本発明の骨子は相変化物質が堆積されつつ
ある面(堆積面4)を光照射によって加熱し、その加熱
条件を適当に選ぶことによって相変化物質薄膜の特性を
望ましいものにしようというものである。一般に光記録
材料として用いられる相変化材料はその成膜時において
はアモルファス状態を呈する。ただし、そのアモルファ
ス状態は単一ではなく成膜条件、例えば基板温度に依存
する。すなわち、本発明は堆積面を光加熱することで気
相から固相への相変化速度(冷却速度)を下げ、結晶化
温度の低いアモルファス膜を形成するものである。加熱
方法としては光加熱以外にもヒーターを用いて直接基板
を加熱する方法等も考えられるが、薄膜自体が光を吸収
して昇温すること、全体を均一に加熱しやすいこと等の
理由で光加熱が優れている。The essence of the present invention is to heat the surface on which the phase change material is being deposited (deposition surface 4) by irradiation with light, and to appropriately select the heating conditions to make the characteristics of the phase change material thin film desirable. It is a thing. Generally, a phase change material used as an optical recording material is in an amorphous state at the time of film formation. However, the amorphous state is not single but depends on the film forming conditions, for example, the substrate temperature. In other words, the present invention reduces the phase change rate (cooling rate) from the vapor phase to the solid phase by heating the deposition surface to form an amorphous film having a low crystallization temperature. As a heating method, in addition to light heating, a method of directly heating the substrate using a heater can be considered, but for the reason that the thin film itself absorbs light to raise the temperature, and it is easy to uniformly heat the whole. Light heating is excellent.
【0014】本実施例では光源としておよそ30mm×
8mmの大きさのハロゲンランプランプ5を用いランプ
の長手方向がディスク基板の半径方向に一致するように
配置した。また均一性を高め、同時にランプの光を効率
よく用いるためにニッケル製ミラー板6を併用した。ラ
ンプの位置はターゲットとほぼ同じ高さとし、プラズマ
に影響を与えないように配慮した。光源としてはハロゲ
ンランプ以外にもレーザー、キセノンフラシュ等を用い
ることができる。またミラー板としては耐熱性という観
点からアルミニウムやニッケル、銅等の金属板が適して
いる。ランプの端子はハーメチックシールを通じて外部
の電源につながっており印加電圧を調節することで照射
光量の制御を行った。基板は静止していてもさしつかえ
ないが、自転させることでより均一な膜厚分布が得られ
た。In this embodiment, the light source is about 30 mm ×
A halogen lamp lamp 5 having a size of 8 mm was used and arranged so that the longitudinal direction of the lamp coincided with the radial direction of the disk substrate. A nickel mirror plate 6 was also used in order to improve the uniformity and at the same time efficiently use the light of the lamp. The position of the lamp was set at almost the same height as the target so as not to affect the plasma. As the light source, a laser, a xenon flash, etc. can be used in addition to the halogen lamp. A metal plate made of aluminum, nickel, copper or the like is suitable as the mirror plate from the viewpoint of heat resistance. The terminal of the lamp was connected to an external power source through a hermetic seal, and the amount of irradiation light was controlled by adjusting the applied voltage. Although the substrate can be stationary, it can be rotated to obtain a more uniform film thickness distribution.
【0015】チャンバーにはスパッタガスを導入するた
めのガス導入口7が開けられており、バリアブルリーク
バルブ8を介してArガスボンベにつながっている。チ
ャンバーの排気は、まずロータリーポンプによって10
のマイナス1乗パスカル程度に引いた後、メインバルブ
9を介してつながったクライオポンプによって行われ
る。チャンバー内を10のマイナス4乗パスカルから5
乗パスカル程度の真空に引いた後、メインバルブを締
め、Arガスを導入した。ターゲットと基板面との間に
DC300Wの電界を加えて導入したガスをプラズマ化
し、10のマイナス1乗パスカルの圧力下でスパッタを
行い、厚さ40nmの相変化物質薄膜を形成した。A gas inlet 7 for introducing a sputtering gas is opened in the chamber, and is connected to an Ar gas cylinder through a variable leak valve 8. The chamber is evacuated by rotary pump 10
It is carried out by a cryopump connected through the main valve 9 after being pulled to about minus the first power of Pascal. 5 in the chamber from 10 -4 Pascal
After evacuating to a vacuum of about Pascal, the main valve was closed and Ar gas was introduced. A gas introduced by applying an electric field of DC 300 W between the target and the substrate surface was turned into plasma and sputtered under a pressure of 10 −1 Pascal to form a thin film of a phase change material having a thickness of 40 nm.
【0016】(表1)はハロゲンランプの照射パワー
(印加電圧)を変化させたときの相変化物質薄膜の特性
を調べた結果を示したものである。Table 1 shows the results of examining the characteristics of the phase change material thin film when the irradiation power (applied voltage) of the halogen lamp was changed.
【0017】[0017]
【表1】 [Table 1]
【0018】(表1)中、結晶化温度はポリカーボネイ
ト基板の上にはりつけた直径8mm,厚さ0.3mmの
ガラス円板試料を用いて測定したものである。試料を一
定速度(毎分100℃)で昇温し、その時の透過率変化
をHe−Neレーザビームとソーラーセルを用いてモニ
ターする。ここでは透過率が最終的な変化量のおよそ半
分変化した時の温度を結晶化温度と定義した(たとえば
特開昭60−218442号公報)。(表1)から分か
るように電圧0V、すなわち光加熱を行わずに成膜した
場合の結晶化温度tは185℃と測定されたが、光加熱
を行った場合の結晶化温度Tは電圧を30、50、70
Vと上げるにつれて178、170、160℃と徐々に
低下する。すなわち光照射を行いつつ成膜することでT
<tの関係が成立し、結晶化が容易になることが観察さ
れた。さらに電圧を高くし、90Vになると結晶化温度
tはさらに大きく低下し、120℃の値が観察された
が、この場合にはポリカーボネイト基板が熱ダメージを
受け変形してしまっていること、部分的には既に結晶化
が生じていることが観察された。結晶化温度が低下して
部分的な結晶化が起きると、その部分がまだ結晶化して
いない他の部分よりも光吸収係数が大きくなって昇温し
易くなり、変形が加速的に起きたと考えられる。すなわ
ち、樹脂基板を用いて行う場合には、成膜時に結晶化が
生じるほど強い光加熱を行うことは好ましくなく、アモ
ルファス状態で成膜を完了することが重要である。結晶
化温度の変化要因としては膜組成の変化も考えらるので
プラズマ発光分析(ICP)法によって確認したところ
組成変動の無いことが確かめられた。In Table 1, the crystallization temperature was measured using a glass disk sample having a diameter of 8 mm and a thickness of 0.3 mm, which was attached on a polycarbonate substrate. The sample is heated at a constant rate (100 ° C./min), and the change in transmittance at that time is monitored using a He—Ne laser beam and a solar cell. Here, the temperature at which the transmittance changes by about half of the final change is defined as the crystallization temperature (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-218442). As can be seen from (Table 1), the voltage is 0 V, that is, the crystallization temperature t in the case of forming a film without light heating was measured as 185 ° C., but the crystallization temperature T in the case of light heating was 30, 50, 70
It gradually decreases to 178, 170, and 160 ° C. as V is increased. That is, by forming a film while irradiating light, T
It was observed that the relationship of <t was established and crystallization was facilitated. When the voltage was further increased to 90 V, the crystallization temperature t dropped further, and a value of 120 ° C. was observed. In this case, the polycarbonate substrate was thermally damaged and deformed. It was observed that the crystals had already crystallized. When the crystallization temperature drops and partial crystallization occurs, the light absorption coefficient of that part becomes larger than that of other parts that have not yet been crystallized, and it becomes easier to raise the temperature, and it is thought that the deformation occurred at an accelerated rate. Be done. That is, when the resin substrate is used, it is not preferable to perform light heating that is strong enough to cause crystallization during film formation, and it is important to complete the film formation in an amorphous state. Since a change in the film composition can be considered as a factor for changing the crystallization temperature, it was confirmed by the plasma emission spectrometry (ICP) method that there was no composition change.
【0019】次に実際に光ディスクを構成し、本発明の
製造方法の効果を調べた実施例について説明する。図2
に示す構成(断面)の光ディスクを4枚用意した。レー
ザビームを案内するためのスパイラル溝(深さ0.07
μm、幅0.65μm、ピッチ1.6μm)でおおわれ
た厚さ1.2mmのポリカーボネイト基板10の上に下
誘電体保護層11として厚さ150nmのZnS−Si
O2混合物薄膜層、記録層12としてGe12Sb39Te
49相変化物質薄膜層、上誘電体保護層13として20n
mのZnS−SiO2混合物薄膜層、反射層14として
100nmのAl反射層を順次スパッタし、接着層15
を介して保護板16を張り合わせた構造をしている。4
枚の内で2枚は相変化物質のスパッタ時に70Vの電圧
で光照射を行って成膜したディスク(ディスクA)、あ
との2枚は光照射を行わずに成膜したディスク(ディス
クB)である。ここでディスクの層構造、各層の材質は
現在の相変化光ディスクの代表的な構造であって、本発
明を拘束するものではない。誘電体層11、13として
SiO2、Ta2O5、Al2O3等の酸化物、AlN、S
i3N4等の窒化物、SiC等の炭化物、DLC等通常光
ディスクに用いられている材料が用いられることは言う
までもない。また、反射層15の材料としてもAuの他
にAl、Ni−Cr、Au−Cr、Al−Cr、Al−
Ti、Ni等が用いられること、さらには反射層のない
構造が構成可能であることも当然である。 まず初期化
を行なわずにA、B1枚ずつのディスクを一定速度1.
3m/sで回転させオーバライト記録を試みた。記録に
は波長780nmの半導体レーザビームを用い、対物レ
ンズ(NA=0.5)を用いて相変化物質層上にスポッ
ト径が0.8μm(半値)の光スポットとして照射し
た。レーザ出力を図3に示すようにピークレベル17
(ここでは12mW)とバイアスレベル18(ここでは
6mW)の2つのパワーレベル間で変調し、まず最初に
720KHzの周波数(デューティー50%)で記録を
行った。レーザパワーを1mWとして再生したところデ
ィスクAではC/N52dBが得られたが、ディスクB
ではややノイズが大きく45dBのC/N比が得られ
た。Next, an embodiment in which an optical disk is actually constructed and the effect of the manufacturing method of the present invention is examined will be described. Figure 2
Four optical disks having the configuration (cross section) shown in were prepared. Spiral groove for guiding the laser beam (depth 0.07
μm, width 0.65 μm, pitch 1.6 μm) on a 1.2 mm-thick polycarbonate substrate 10 with a thickness of 150 nm as a lower dielectric protection layer 11 ZnS—Si
Ge 12 Sb 39 Te as the O 2 mixture thin film layer and recording layer 12
49 phase change material thin film layer, 20n as upper dielectric protection layer 13
m ZnS—SiO 2 mixture thin film layer, and a 100 nm Al reflection layer as the reflection layer 14 are sequentially sputtered to form an adhesive layer 15.
The protective plate 16 is attached to the protective plate 16 via the. Four
Of the two, two were discs formed by irradiating light with a voltage of 70 V during sputtering of the phase change material (disc A), and the other two were discs formed without irradiating light (disc B). Is. Here, the layer structure of the disk and the material of each layer are typical structures of the current phase change optical disk, and do not restrict the present invention. As the dielectric layers 11 and 13, oxides such as SiO 2 , Ta 2 O 5 and Al 2 O 3 , AlN and S.
Needless to say, nitrides such as i 3 N 4 , carbides such as SiC, and materials such as DLC that are usually used for optical disks are used. Also, as the material of the reflective layer 15, in addition to Au, Al, Ni-Cr, Au-Cr, Al-Cr, Al-
Naturally, Ti, Ni, etc. are used, and further, a structure without a reflection layer can be constructed. First of all, without initializing, the disks of A and B are set to a constant speed of 1.
Overwrite recording was tried by rotating at 3 m / s. A semiconductor laser beam having a wavelength of 780 nm was used for recording, and an objective lens (NA = 0.5) was used to irradiate the phase change material layer as a light spot having a spot diameter of 0.8 μm (half value). As shown in FIG. 3, the laser output has a peak level of 17
(Here, 12 mW) and bias level 18 (here 6 mW) were modulated between two power levels, and recording was first performed at a frequency of 720 KHz (duty 50%). When reproducing with a laser power of 1 mW, C / N of 52 dB was obtained with disc A, but with disc B
Then, a little noise was generated and a C / N ratio of 45 dB was obtained.
【0020】また、2つのディスクの記録部を顕微鏡観
察したところディスクAでは均一な結晶化部の中に楕円
形のアモルファスマーク部が順に並んでいたが、ディス
クBでは結晶化部が不均一であった。When the recording portions of the two discs were observed with a microscope, elliptical amorphous mark portions were arranged in order in the uniform crystallized portion of the disk A, but in the disc B, the crystallized portions were not uniform. there were.
【0021】次に同じ場所に196kHzの信号を同様
の変調波形でオーバライトした。ディスクAでは196
KHzの信号成分について52dBのC/N比が観測さ
れ、同時に720KHzの信号成分が30dB減衰し、
信号の書換えが行われた。一方、ディスクBでは196
KHz成分は50dBのC/N比で記録が行えたこと、
720KHz信号成分は20dB減衰していることが分
かった。2つの周波数で繰り返し交互に記録を行ったと
ころ、いずれのディスクも3サイクル目以降は同じC/
N比と消去率を示した。すなわち、ディスクBでは1回
目と2回目以降での記録特性が異なり、信号の品質が一
定のレベルに到達するために数回の記録動作を行うこと
が必要であるのに対して、ディスクAでは1回目の記録
から高品質な信号の得られることが分かった。Next, a 196 kHz signal was overwritten at the same location with a similar modulation waveform. 196 for disk A
A C / N ratio of 52 dB was observed for the KHz signal component, and at the same time the 720 KHz signal component was attenuated by 30 dB,
The signal was rewritten. On the other hand, for disc B, 196
The KHz component was recorded at a C / N ratio of 50 dB,
It was found that the 720 KHz signal component was attenuated by 20 dB. When recording was repeated alternately at two frequencies, the same C /
The N ratio and the erasing rate are shown. That is, in the disc B, the recording characteristics are different between the first time and the second time and it is necessary to perform the recording operation several times in order to reach a certain level of the signal quality, whereas the disc A is required. It was found that high quality signals can be obtained from the first recording.
【0022】次に株式会社シバソク製のバルクイレーザ
ー装置LK105A(レーザスポット径0.85×55
μm半値幅)を用いて残りのディスクA、Bについて初
期化を行った。その結果、ディスクBの初期化に必要な
レーザ照射パワーはディスクAの初期化に必要なレーザ
照射パワーの約70%で良いこと、いいかえると初期化
が容易になっていることが分かった。初期化を行った2
枚のディスクA、Bはそれぞれ1回目から良好な記録が
行えた。Next, a bulk eraser LK105A (laser spot diameter 0.85 × 55, manufactured by Shibasoku Co., Ltd.)
Initialization was performed on the remaining disks A and B by using a half-width at half maximum. As a result, it was found that the laser irradiation power required for the initialization of the disk B was about 70% of the laser irradiation power required for the initialization of the disk A, in other words, the initialization was easy. Initialized 2
Good recording was performed from the first time on each of the disks A and B.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明によって、より小さいレーザパワ
ーで初期化が可能な、または初期化工程を経ることなく
1回目から高品質な信号がオーバライトできる相変化光
記録媒体およびその製造方法が提供された。According to the present invention, there is provided a phase change optical recording medium which can be initialized with a smaller laser power, or a high quality signal can be overwritten from the first time without undergoing an initialization process, and a manufacturing method thereof. Was done.
【図1】本発明の光学的情報記録媒体の製造方法の一実
施形態を示す図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a method for manufacturing an optical information recording medium of the present invention.
【図2】本発明の効果を調べるために形成した一般的な
光学的情報記録媒体の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of a general optical information recording medium formed to investigate the effects of the present invention.
【図3】本発明の効果を調べるために行ったレーザ照射
波形の波形図FIG. 3 is a waveform chart of a laser irradiation waveform performed to investigate the effect of the present invention.
1 真空チャンバー 2 スパッタターゲット 3 基板(ポリカーボネイト) 4 堆積面 5 光源(ハロゲンランプ) 6 ミラー板 7 ガス導入口 8 バリアブルリークバルブ 9 メインバルブ 10 ディスク基板(ポリカーボネイト基板) 11 誘電体保護層(ZnS−SiO2混合物薄膜層) 12 記録層(Ge12Sb39Te49相変化物質薄膜層) 13 誘電体保護層(ZnS−SiO2混合物薄膜層) 14 反射層(Al反射層) 15 接着層 16 保護板 17 ピークレベル 18 バイアスレベル1 Vacuum Chamber 2 Sputter Target 3 Substrate (Polycarbonate) 4 Deposition Surface 5 Light Source (Halogen Lamp) 6 Mirror Plate 7 Gas Inlet 8 Variable Leak Valve 9 Main Valve 10 Disk Substrate (Polycarbonate Substrate) 11 Dielectric Protective Layer (ZnS-SiO) 2 mixture thin film layer) 12 recording layer (Ge 12 Sb 39 Te 49 phase change material thin film layer) 13 dielectric protective layer (ZnS-SiO 2 mixture thin film layer) 14 reflective layer (Al reflective layer) 15 adhesive layer 16 protective plate 17 Peak level 18 Bias level
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 憲一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 赤平 信夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kenichi Nagata 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Nobuo Akabira, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (3)
ァス相と結晶相との間で可逆的な相変化を生じる相変化
物質薄膜を基板上に堆積させる工程を含む光学情報記録
媒体の製造方法であって、 上記相変化物質薄膜を基板上に堆積する工程において、
上記相変化物質の堆積面を均一に光照射し、これによっ
て堆積しつつある上記相変化記録薄膜の全面を均一に加
熱しながら、上記相変化物質薄膜の堆積を行うことを特
徴とする光学的情報記録媒体の製造方法。1. A method of manufacturing an optical information recording medium, which comprises depositing a thin film of a phase change material which causes a reversible phase change between an amorphous phase and a crystalline phase upon irradiation with a high density energy flux on a substrate. Then, in the step of depositing the phase change material thin film on the substrate,
The phase change material thin film is deposited while uniformly irradiating the phase change material deposition surface with light and uniformly heating the entire surface of the phase change recording thin film that is being deposited. Method of manufacturing information recording medium.
膜が初期結晶化転移温度Tを示すアモルファス状態の薄
膜として成膜され、かつその初期結晶化転移温度Tは、
上記相変化物質薄膜の堆積を光照射することなく行った
ときに得られるアモルファス薄膜が示す初期結晶化転移
温度tに比較してT<tの関係を満足することを特徴と
する請求項1記載の光学的情報記録媒体の製造方法。2. A phase change material thin film deposited while irradiating light is formed as a thin film in an amorphous state having an initial crystallization transition temperature T, and the initial crystallization transition temperature T is
2. The relationship of T <t is satisfied as compared with the initial crystallization transition temperature t of the amorphous thin film obtained when the phase change material thin film is deposited without light irradiation. Of manufacturing the optical information recording medium of.
ァス相と結晶相との間の可逆的相変化を生じる相変化物
質薄膜を備えた光学的情報記録媒体であって、上記相変
化物質薄膜が、その形成時において堆積面を光照射によ
って加熱されつつ成膜されたものであることを特徴とす
る光学的情報記録媒体。3. An optical information recording medium comprising a phase change material thin film which causes a reversible phase change between an amorphous phase and a crystalline phase upon irradiation with a high density energy flux, wherein the phase change material thin film comprises: An optical information recording medium, characterized in that a film is formed while the deposition surface is heated by light irradiation at the time of its formation.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP3222653A JP2773480B2 (en) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | Method for manufacturing optical information recording medium |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0562259A true JPH0562259A (en) | 1993-03-12 |
JP2773480B2 JP2773480B2 (en) | 1998-07-09 |
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JP (1) | JP2773480B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5557599A (en) * | 1994-04-15 | 1996-09-17 | Nec Corporation | Method for initializing a phase-change type of optical disk utilizing either absorption rates or mark lengths |
US6399173B1 (en) | 1999-02-18 | 2002-06-04 | Tdk Corporation | Optical recording medium and method for making the same |
WO2008068807A1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-12 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor device fabricating method and semiconductor device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH01106345A (en) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Victor Co Of Japan Ltd | Optical information signal recording medium |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP3222653A patent/JP2773480B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Publication date |
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JP2773480B2 (en) | 1998-07-09 |
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