JPH0896413A - Phase change type information recording medium and its production - Google Patents

Phase change type information recording medium and its production

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JPH0896413A
JPH0896413A JP6226344A JP22634494A JPH0896413A JP H0896413 A JPH0896413 A JP H0896413A JP 6226344 A JP6226344 A JP 6226344A JP 22634494 A JP22634494 A JP 22634494A JP H0896413 A JPH0896413 A JP H0896413A
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JP
Japan
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layer
metal
phase change
metal layer
recording
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JP6226344A
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Japanese (ja)
Inventor
Motonari Matsubara
基成 松原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

PURPOSE: To form a reflecting layer having satisfactory oxidation resistance and to produce an information recording medium having stable characteristics. CONSTITUTION: A 1st dielectric protective layer 2, a phase change recording layer 3, a 2nd dielectric protective layer 4, a metallic reflecting layer 5 and a UV-curing resin layer 6 are formed on a substrate 1 to obtain the objective phase change optical disk. The reflecting layer 5 is formed as follows; a 1st metallic layer 7 of Al and a 2nd metallic layer 8 of at least one selected from among Ni, Ti, Co, Cr and Si are successively deposited by sputtering and a diffused alloy layer 9 is formed between the 1st and 2nd metallic layers 7, 8 by diffusing the element of the layer 8 in a part of the layer 7 close to the surface while depositing the layer 8 on the layer 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、相変化型の記録層を備
えた相変化型情報記録媒体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase change type information recording medium having a phase change type recording layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】記録・消去が可能な情報記録媒体として
は、図3に示されるように、基板11上に第1の誘電体
保護層12、相変化記録層13、第2の誘電体保護層1
4、金属反射層15、および紫外線硬化樹脂層16を順
次積層してなる相変化型情報記録媒体がある。基板11
の材料としては、製造性やコストの面で、アクリルやポ
リカーボネート等の透明プラスチックが用いられてい
る。第1および第2の誘電体保護層の材料としてはZn
S、SiO2 、Al23 、およびこれらの混合物が用
いられる。相変化記録層13の材料としてはGeSbT
e等のカルコゲナイドが用いられている。金属反射層1
5の材料としては高反射率で熱伝導率の大きいものが望
まれ、AlやAu等が用いられている。紫外線硬化樹脂
層16を除く上記各層は真空蒸着法、スパッタリング法
等の堆積方法により形成することができる。紫外線硬化
樹脂層15はスピナーによって樹脂をスピンコートし、
紫外線の照射により硬化が行われる。
2. Description of the Related Art As a recordable / erasable information recording medium, as shown in FIG. 3, a first dielectric protective layer 12, a phase change recording layer 13, and a second dielectric protective layer are provided on a substrate 11. Layer 1
There is a phase change type information recording medium in which 4, a metal reflection layer 15 and an ultraviolet curable resin layer 16 are sequentially laminated. Board 11
As a material for the above, transparent plastics such as acrylic and polycarbonate are used in terms of manufacturability and cost. Zn as the material of the first and second dielectric protective layers
S, SiO 2 , Al 2 O 3 and mixtures thereof are used. GeSbT is used as the material of the phase change recording layer 13.
Chalcogenides such as e are used. Metal reflective layer 1
As the material of 5, a material having high reflectance and large thermal conductivity is desired, and Al, Au, or the like is used. Each of the above layers except the ultraviolet curable resin layer 16 can be formed by a deposition method such as a vacuum vapor deposition method or a sputtering method. The UV curable resin layer 15 is formed by spin coating a resin by a spinner,
Curing is performed by irradiation with ultraviolet rays.

【0003】このような記録媒体を作製して情報の記録
・消去を行う場合には、まず、媒体全面に光ビームを照
射して融点以下で加熱し、記録層を結晶性の高い状態に
初期化する。次に、情報の記録を行うため、媒体に短い
強いパルス光を照射して記録層を加熱溶融・急冷して、
結晶性の低下した非晶質(アモルファス)相の形成を行
う。結晶とアモルファス状態では原子配列が異なるので
透過率や反射率等の光学特性が異なり、この光学的特性
の差異を利用して情報の記録が行われる。記録の消去
は、記録された部分に長く弱いパルス光を照射して記録
層の融点以下の温度で加熱し、その後徐冷されることに
よってアモルファスから結晶への相転移が生じて、情報
の消去が行われる。
When recording and erasing information by producing such a recording medium, first, the entire surface of the medium is irradiated with a light beam and heated at a temperature below its melting point to initialize the recording layer to a high crystallinity state. Turn into. Next, in order to record information, the medium is irradiated with a short intense pulsed light to heat, melt, and rapidly cool the recording layer,
An amorphous phase with reduced crystallinity is formed. Since the atomic arrangement is different between the crystalline state and the amorphous state, the optical characteristics such as transmittance and reflectance are different, and information is recorded by utilizing this difference in optical characteristics. To erase the recorded information, the recorded portion is irradiated with long and weak pulsed light to heat it at a temperature below the melting point of the recording layer, and then gradually cooled to cause a phase transition from amorphous to crystalline and erase information. Is done.

【0004】また、弱い連続したレーザ・パワーに強く
短いパルスを重畳することにより、アモルファス状態で
ある記録部を再結晶化して記録マークを消去し、それと
同時に新しい記録マークを形成する、いわゆるオーバー
ライトを行うことができる。一般的に記録媒体は単板同
士を貼り合わせた両面構造で製品化されるため、情報の
再生は反射率変化の検出によって行われる。
Further, by superimposing a strong and short pulse on a weak continuous laser power, the recording portion in the amorphous state is recrystallized to erase the recording mark, and at the same time, a new recording mark is formed, so-called overwriting. It can be performed. Generally, since a recording medium is manufactured as a product having a double-sided structure in which single plates are bonded together, information is reproduced by detecting a change in reflectance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記金属反
射層は反射層としての光学的機能に加え、ヒートシンク
としての熱的機能を持っており、融点以上に加熱された
記録層を急冷して記録層にアモルファス記録マークを形
成させる。このため、反射層は反射率が高く熱伝導率が
大きいことが望まれ、製造コストを考慮するとAlが反
射層として望ましい特性を持っている。Alは市販され
ている音楽用コンパクト・ディスク(CD)や画像・文
字情報のファイルされたCD−ROM(Read On
ly Memory)等の光ディスク反射層として用い
られている。光ディスクの再生パワーは記録パワーの1
/10程度であるため、上記のような再生専用光ディス
クの場合、反射膜はレーザ光照射により特に大きなダメ
ージを受けることはない。
By the way, the metal reflective layer has a thermal function as a heat sink in addition to an optical function as a reflective layer, and the recording layer heated above the melting point is rapidly cooled for recording. Amorphous recording marks are formed on the layer. Therefore, it is desired that the reflective layer has a high reflectance and a high thermal conductivity, and in consideration of the manufacturing cost, Al has a desirable characteristic as the reflective layer. Al is a commercially available compact disc (CD) for music or a CD-ROM (Read On) in which image / character information is filed.
It is used as an optical disk reflection layer such as ly Memory). The reproduction power of the optical disk is 1 of the recording power.
Since it is about / 10, in the case of the read-only optical disc as described above, the reflection film is not particularly damaged by the laser light irradiation.

【0006】しかしながら、繰り返し記録/消去の行わ
れる相変化光ディスクでは、記録用パワーのレーザビー
ムが照射される記録時には、記録層がその融点(数百
℃)以上に達し、再生専用のものに比べ反射層はかなり
大きな熱的ストレスを受ける。反射層の上には媒体の機
械的保護層として紫外線硬化樹脂層が設けられている
が、高分子有機材料であるため、無機物と比べると比較
的空気や水分が透過しやすく、Al反射層は初期特性は
良好であっても、繰り返し記録している間に酸化等の劣
化が生じるという問題がある。
However, in a phase-change optical disk in which recording / erasing is repeatedly performed, the recording layer reaches its melting point (several hundreds of degrees Celsius) or more during recording by irradiation with a laser beam having a recording power, which is higher than that of a read-only type. The reflective layer is subject to considerable thermal stress. An ultraviolet curable resin layer is provided on the reflective layer as a mechanical protection layer for the medium, but since it is a high molecular organic material, it is relatively easy for air and moisture to permeate as compared with inorganic materials, and the Al reflective layer is Even if the initial characteristics are good, there is a problem that deterioration such as oxidation occurs during repeated recording.

【0007】一般的に、Ni、Ti、Co、Cr、Si
の中から選択された元素とAlとの合金は耐食性に優れ
ていることが知られているが、これらの合金を相変化デ
ィスクの反射層に直接用いることはできない。なぜなら
ば、Al単体は初期特性として良好な光学・熱的特性を
持っているが、上述のAl合金にはAl以外の元素が不
純物レベルを越える濃度で含有されているため、光学・
熱的特性が変わってしまい、相変化光ディスクの反射膜
として望ましい特性が得られなくなるからである。
Generally, Ni, Ti, Co, Cr, Si
It is known that alloys of Al with elements selected from the above have excellent corrosion resistance, but these alloys cannot be directly used for the reflective layer of the phase change disk. This is because Al alone has good optical and thermal characteristics as initial characteristics, but the above-mentioned Al alloy contains elements other than Al at a concentration exceeding the impurity level.
This is because the thermal characteristics change and the desired characteristics as a reflective film for a phase change optical disk cannot be obtained.

【0008】そこで、Al層の外表面上に上述のAlの
合金層を設け、Al反射層の耐食性の向上が考えられ
る。これらの合金は高融点物質であるため、成膜には一
般的にスパッタリング法が用いられている。スパッタリ
ング法は、Arなどの不活性ガスをイオン化し、電圧を
印加してターゲットに衝突させ、ターゲットを構成して
いる原子を弾き飛ばして対向位置にある基板に成膜する
ことを原理としているが、スパッタ・ガス粒子一個当た
りが弾き出すターゲット粒子の数(スパッタ・イール
ド)は原子によって異なる。したがって、複数の元素か
らターゲットが構成されている場合、スパッタ・イール
ドが異なると、成膜された膜組成はターゲット組成とは
異なったものになってしまう。上述のAl合金について
も同様な傾向がみられ、成膜を繰り返していくうちに膜
組成が変わってしまい、特性の安定したディスクの供給
が困難になるという問題がある。
Therefore, it is possible to improve the corrosion resistance of the Al reflection layer by providing the above-mentioned Al alloy layer on the outer surface of the Al layer. Since these alloys are high melting point substances, a sputtering method is generally used for film formation. The sputtering method is based on the principle that an inert gas such as Ar is ionized, a voltage is applied to collide with a target, and the atoms forming the target are repelled to form a film on a substrate at an opposing position. The number of target particles ejected per sputter gas particle (sputter yield) differs depending on the atom. Therefore, when the target is composed of a plurality of elements and the sputter yield is different, the composition of the formed film is different from the target composition. A similar tendency is observed for the above-mentioned Al alloy, and the film composition changes as the film formation is repeated, which makes it difficult to supply a disk having stable characteristics.

【0009】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、耐酸化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安定
した相変化型情報記録媒体およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a phase change type information recording medium having a reflective layer having good oxidation resistance and having stable characteristics, and a method for manufacturing the same. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第1に、基板と、光ビームが照射された
部分に状態の変化を生じさせて情報を記録する相変化記
録層と、前記基板と前記相変化記録層の間に設けられた
第1の誘電体保護層と、前記相変化記録層の上に設けら
れた第2の誘電体保護層と、この第2の誘電体保護層の
上に設けられた金属反射層と、さらに金属反射層の上に
設けられた樹脂保護層とを有する相変化型情報記録媒体
であって、前記反射層は、Alからなる第1の金属層
と、Ni,Ti,Co,Cr,Siの中から選択された
少なくとも1種からなる第2の金属層と、これら第1お
よび第2の金属層の境界部分に形成され第1の金属層お
よび第2の金属層の構成元素が拡散して形成された拡散
合金層とを有し、前記第1の金属層が誘電体保護層側に
形成され、前記第2の金属層が樹脂保護層側に形成され
ていることを特徴とする相変化情報記録媒体を提供する
ものである。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, firstly, a phase change recording for recording information by causing a state change in a substrate and a portion irradiated with a light beam. A layer, a first dielectric protective layer provided between the substrate and the phase change recording layer, a second dielectric protective layer provided on the phase change recording layer, and a second dielectric protective layer provided on the phase change recording layer. A phase change type information recording medium having a metal reflection layer provided on a dielectric protection layer and a resin protection layer further provided on the metal reflection layer, wherein the reflection layer is made of Al. A first metal layer, a second metal layer made of at least one selected from Ni, Ti, Co, Cr and Si, and a first metal layer formed at a boundary portion between the first and second metal layers. And a diffusion alloy layer formed by diffusing the constituent elements of the second metal layer and A first metal layer formed on the dielectric protective layer side, the second metal layer is to provide a phase-change information recording medium, characterized in that formed on the resin protective layer side.

【0011】第2に、基板上に、第1の誘電体保護層、
光ビームの照射による状態の変化により情報が記録され
る相変化記録層、第2の誘電体保護層、金属反射層、紫
外線硬化樹脂層を形成する相変化型情報記録媒体の製造
方法であって、前記反射層は、スパッタリングにより、
順に、Alからなる第1の金属層およびNi,Ti,C
o,Cr,Siの中から選択された少なくとも1種から
なる第2の金属層の堆積を行い、第1の金属層上に第2
の金属層を堆積させる間に、第1の金属層の表面近傍層
に第2の金属層の元素を拡散させて、前記第1と第2の
金属層の間に拡散合金層を形成することを特徴とする相
変化型情報記録媒体の製造方法を提供するものである。
Second, on the substrate, the first dielectric protective layer,
A method for manufacturing a phase-change information recording medium, comprising forming a phase-change recording layer on which information is recorded by a change of a state caused by irradiation of a light beam, a second dielectric protective layer, a metal reflection layer, and an ultraviolet curable resin layer. The reflective layer is formed by sputtering,
First, a first metal layer made of Al and Ni, Ti, C
A second metal layer made of at least one selected from o, Cr, and Si is deposited, and a second metal layer is deposited on the first metal layer.
Forming a diffusion alloy layer between the first and second metal layers by diffusing the elements of the second metal layer into the surface vicinity layer of the first metal layer while depositing the first metal layer. And a method for manufacturing a phase change type information recording medium characterized by the above.

【0012】[0012]

【作用】本発明に係る相変化型情報記録媒体では、反射
層が、Alからなる第1の金属層と、Ni,Ti,C
o,Cr,Siの中から選択された少なくとも1種から
なる第2の金属層と、これら第1および第2の金属層の
境界部分に形成され第1の金属層および第2の金属層の
構成元素が拡散して形成された拡散合金層との3層構造
となっている。上記拡散合金層は耐酸化性が良好であ
り、また、第2の金属層を構成する元素もAlより耐酸
化性が大きいので、樹脂保護層を通過してきた空気や水
分によって反射層が酸化されることが防止される。ま
た、この反射層はスパッタリングを用いて、まずAlか
らなる第1の金属層を第2の誘電体保護層13上に堆積
し、続けて、Ni,Ti,Co,Cr,Siの中から選
択された元素からなるターゲットのスパッタリングを開
始する。スパッタリングによりターゲットから弾き出さ
れた成膜粒子は、かなり大きなエネルギーをもって基板
表面に衝突するため、Alからなる第1の金属層の成膜
後続けてNi,Ti,Co,Cr,Siの中から選ばれ
た元素からなるターゲットのスパッタリングを行うと、
ターゲットから弾き出された高速粒子は第1の金属層表
面に衝突し内部に拡散してゆき、成膜中に第1の合金層
の外表面近傍にAlとターゲット物質との拡散合金層が
形成される。しかしながら、スパッタ粒子が第1の金属
層内で減衰するため、これらの拡散は第1の金属層の表
面近傍に制限され、酸化を防止するに十分な膜厚が得ら
れない。このため、スパッタリングを継続して、拡散合
金層上に更にターゲット物質からなる第2の金属層を設
ける。これらのターゲット物質単体でも比較的耐食性に
優れた特性を持っているため、Alからなる第1の金属
層は拡散合金層および第2の金属層によって二重に保護
されることになる。したがって、本発明の反射膜は上述
したように3層構造となり、耐酸化性の良好なものとな
る。また、耐酸化性を向上させるための合金層は拡散に
よって形成される拡散合金層であるため、情報記録媒体
の特性が変化する恐れが小さい。
In the phase change type information recording medium according to the present invention, the reflective layer has the first metal layer made of Al and Ni, Ti, C.
a second metal layer made of at least one selected from o, Cr, and Si, and a first metal layer and a second metal layer formed at a boundary portion between these first and second metal layers. It has a three-layer structure with a diffusion alloy layer formed by diffusing constituent elements. The diffusion alloy layer has good oxidation resistance, and the element forming the second metal layer has a higher oxidation resistance than Al. Therefore, the reflection layer is oxidized by the air or moisture passing through the resin protective layer. Is prevented. The reflective layer is formed by depositing a first metal layer made of Al on the second dielectric protection layer 13 by sputtering and then selecting from Ni, Ti, Co, Cr and Si. The sputtering of the target composed of the above-mentioned elements is started. The film-forming particles ejected from the target by sputtering collide with the substrate surface with a considerably large amount of energy. Therefore, after the first metal layer made of Al is formed, it is continuously selected from Ni, Ti, Co, Cr and Si. When sputtering a target composed of
The high-speed particles ejected from the target collide with the surface of the first metal layer and diffuse inside, forming a diffusion alloy layer of Al and the target material near the outer surface of the first alloy layer during film formation. It However, since the sputtered particles are attenuated in the first metal layer, their diffusion is limited to the vicinity of the surface of the first metal layer, and a sufficient film thickness for preventing oxidation cannot be obtained. Therefore, the sputtering is continued to further form the second metal layer made of the target material on the diffusion alloy layer. Since these target substances alone have relatively excellent corrosion resistance, the first metal layer made of Al is doubly protected by the diffusion alloy layer and the second metal layer. Therefore, the reflective film of the present invention has a three-layer structure as described above and has good oxidation resistance. Further, since the alloy layer for improving the oxidation resistance is a diffusion alloy layer formed by diffusion, there is little possibility that the characteristics of the information recording medium will change.

【0013】[0013]

【実施例】以下、この発明の実施例について詳細に説明
する。図1は本発明の実施例に係る相変化光ディスク
(相変化型情報記録媒体)を示す断面図である。この光
ディスクは、基板1上に、第1の誘電体保護層2、相変
化記録層3、第2の保護層4、反射層5、紫外線硬化樹
脂層(樹脂保護層)6がこの順に形成された層構成を有
している。
Embodiments of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is a sectional view showing a phase change optical disk (phase change type information recording medium) according to an embodiment of the present invention. In this optical disc, a first dielectric protective layer 2, a phase change recording layer 3, a second protective layer 4, a reflective layer 5, and an ultraviolet curable resin layer (resin protective layer) 6 are formed in this order on a substrate 1. It has a layered structure.

【0014】基板1は、透明で経時変化が少ない材料、
例えばポリメチルメタクリレート(PMMA)のような
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
スチレン樹脂、またはガラス等で形成される。
The substrate 1 is made of a material that is transparent and does not change with time.
For example, acrylic resin such as polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate resin, epoxy resin,
It is made of styrene resin or glass.

【0015】誘電体保護層2,4は、記録層2を挟むよ
うに配設されており、記録ビームの照射により記録層2
が、飛散したり、穴があいてしまうことを防止する役
割、および記録のときの記録層2の加熱、冷却の熱拡散
を制御する役割を有している。この誘電体保護層2,4
は、SiO2 、SiO、AlN、Al23 、Zr
2、TiO2 、Ta23 、ZnS、またはこれらの
混合材料で構成される。その厚さは数nm〜数μmであ
ることが好ましい。
The dielectric protection layers 2 and 4 are arranged so as to sandwich the recording layer 2, and the recording layer 2 is irradiated with a recording beam.
However, it also has a role of preventing scattering and formation of holes, and a role of controlling heat diffusion of heating and cooling of the recording layer 2 at the time of recording. This dielectric protection layer 2, 4
Is SiO 2 , SiO, AlN, Al 2 O 3 , Zr
It is composed of O 2 , TiO 2 , Ta 2 O 3 , ZnS, or a mixed material thereof. The thickness is preferably several nm to several μm.

【0016】相変化記録層2は、光ビームが照射される
ことにより状態が変化する材料で形成されており、この
状態の変化を利用して情報が記録される。このような相
変化型材料としては、GeTe系、TeSe系、GeS
bSe系、TeOx系、InSe系、GeSbTe系、
InSb系、GaSb系、InSbTe系等のカルコゲ
ナイド系材料を用いることができる。この記録層2は、
スパッタリング等で形成することができる。この記録層
1の膜厚としては、数nm〜数μmの範囲であることが
好ましい。
The phase-change recording layer 2 is made of a material whose state changes when irradiated with a light beam, and information is recorded by utilizing this state change. Examples of such phase change materials include GeTe-based, TeSe-based, GeS
bSe system, TeOx system, InSe system, GeSbTe system,
A chalcogenide-based material such as InSb-based, GaSb-based, InSbTe-based can be used. This recording layer 2 is
It can be formed by sputtering or the like. The thickness of the recording layer 1 is preferably in the range of several nm to several μm.

【0017】紫外線硬化樹脂保護層6は、光ディスクを
取り扱う上での傷、ほこり等を防止するために配設され
るものであり例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法に
より反射層5の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化さ
せて形成する。
The UV-curable resin protective layer 6 is provided to prevent scratches and dust when handling the optical disk. For example, UV-curable resin is applied to the surface of the reflective layer 5 by spin coating. It is formed by irradiating ultraviolet rays and curing.

【0018】本発明の特徴をなす反射層5は、第2の誘
電体保護層4から紫外線硬化保護層6に向かって、第1
の金属層7、拡散合金層8、および第2の金属層9が順
に形成された3層構造を有している。第1の金属層7は
相変化光ディスク反射層として望ましい光学的・熱的特
性をもつAlからなり、第2の金属層はNi,Ti,C
o,Cr,Siの中から選択された少なくとも1種の元
素からなる。そして、拡散合金層9は第1および第2の
金属層の境界部分に形成され第1の金属層および第2の
金属層の構成元素が拡散して形成されている。なお、反
射層5の膜厚は、全体で数十nm〜数μmであることが
好ましい。拡散合金層9の厚さは後述するように第1の
金属層7形成後のスパッタリングの際の原子の拡散に支
配され、数nm程度の厚さとなる。
The reflective layer 5, which is a feature of the present invention, has the first dielectric protective layer 4 and the ultraviolet curable protective layer 6 extending from the first dielectric protective layer 4 toward the ultraviolet curable protective layer 6.
3 has a three-layer structure in which the metal layer 7, the diffusion alloy layer 8, and the second metal layer 9 are sequentially formed. The first metal layer 7 is made of Al having desired optical and thermal characteristics as a phase change optical disk reflection layer, and the second metal layer is made of Ni, Ti, C.
It consists of at least one element selected from o, Cr and Si. The diffusion alloy layer 9 is formed at the boundary between the first and second metal layers and is formed by diffusing the constituent elements of the first metal layer and the second metal layer. The thickness of the reflective layer 5 is preferably several tens nm to several μm in total. The thickness of the diffusion alloy layer 9 is controlled by the diffusion of atoms during the sputtering after the formation of the first metal layer 7 as described later, and is about several nm.

【0019】次に、このように構成される相変化光ディ
スクの製造方法について説明する。基板1上に、通常こ
の分野で使用されるスパッタリング等で第1の誘電体薄
膜2、相変化記録層3、第2の誘電体保護層4が順次成
膜され、次いで反射層5が成膜される。本発明において
は、反射層5はスパッタリングを用いて成膜される。反
射層5の成膜に際しては、まずAlからなる第1の金属
層7を第2の誘電体保護層13上に堆積し、続けて、N
i,Ti,Co,Cr,Siの中から選択された元素か
らなるターゲットのスパッタリングを開始する。一般的
に、スパッタリングによりターゲットから弾き出された
成膜粒子は〜1eVの運動エネルギーをもち、これを粒
子の熱運動エネルギー(3/2)kT[k:ボルツマン
定数、T:絶対温度]に換算するとすると〜8000
[k]の温度に相当し、かなり大きなエネルギーをもっ
て基板表面に衝突する。このため、Alからなる第1の
金属層7の成膜後続けてNi,Ti,Co,Cr,Si
の中から選ばれた元素からなるターゲットのスパッタリ
ングを行うと、ターゲットから弾き出された高速粒子は
第1の金属層7の表面に衝突し内部に拡散して行き、成
膜中に第1の金属層1の外表面近傍にAlとターゲット
物質の拡散合金層9が形成される。しかしながら、スパ
ッタ粒子が第1の金属層内で減衰するため、これらの拡
散は第1の金属層7の表面近傍に制限され、酸化を防止
するに十分な膜厚が得られない。このため、スパッタリ
ングを継続して、拡散合金層9上に更にターゲット物質
からなる第2の金属層8を設ける。これらのターゲット
物質単体でも比較的耐食性に優れた特性を持っているた
め、Alからなる第1の金属層7は拡散合金層9および
第2の金属層8によって二重に保護されることになる。
したがって、本発明の反射膜は上述したように3層構造
となり、耐酸化性の良好なものとなる。また、このよう
に反射層を成膜することにより、Alからなる第1の金
属層7の外表面上に上述の合金層9を安定に形成するこ
とが可能となる。
Next, a method of manufacturing the phase change optical disc having the above-described structure will be described. The first dielectric thin film 2, the phase change recording layer 3, and the second dielectric protection layer 4 are sequentially formed on the substrate 1 by sputtering or the like commonly used in this field, and then the reflective layer 5 is formed. To be done. In the present invention, the reflective layer 5 is formed by using sputtering. In forming the reflective layer 5, first, the first metal layer 7 made of Al is deposited on the second dielectric protection layer 13, and then N is deposited.
Sputtering of a target made of an element selected from i, Ti, Co, Cr and Si is started. Generally, the film-forming particles ejected from the target by sputtering have a kinetic energy of ˜1 eV, and when converted into thermal kinetic energy (3/2) kT [k: Boltzmann constant, T: absolute temperature] of the particles. Then ~ 8000
Corresponding to the temperature of [k], it collides with the substrate surface with considerably large energy. Therefore, after forming the first metal layer 7 made of Al, Ni, Ti, Co, Cr, Si
When the target composed of the element selected from among the above is sputtered, the high-speed particles ejected from the target collide with the surface of the first metal layer 7 and diffuse into the inside thereof, and the first metal is deposited during the film formation. A diffusion alloy layer 9 of Al and a target material is formed near the outer surface of the layer 1. However, since the sputtered particles are attenuated in the first metal layer, their diffusion is limited to the vicinity of the surface of the first metal layer 7, and a sufficient film thickness for preventing oxidation cannot be obtained. Therefore, the sputtering is continued to further provide the second metal layer 8 made of the target material on the diffusion alloy layer 9. Since these target substances alone have relatively excellent corrosion resistance, the first metal layer 7 made of Al is doubly protected by the diffusion alloy layer 9 and the second metal layer 8. .
Therefore, the reflective film of the present invention has a three-layer structure as described above and has good oxidation resistance. Further, by forming the reflective layer as described above, it becomes possible to stably form the above-mentioned alloy layer 9 on the outer surface of the first metal layer 7 made of Al.

【0020】このようにして反射層5を成膜した後、ス
ピナーにより紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射し
て硬化させることにより紫外線硬化樹脂保護層6を成膜
する。
After the reflective layer 5 is formed in this manner, an ultraviolet curable resin is applied by a spinner and irradiated with ultraviolet rays to be cured to form an ultraviolet curable resin protective layer 6.

【0021】このような相変化光ディスクの情報の記録
・消去は以下のようにして行われる。まず、ディスク全
面に光ビームを照射して融点以下で加熱し、相変化記録
層2を結晶性の高い状態に初期化する。次に、情報の記
録を行うため、ディスクに短い強いパルス光を照射して
記録層2の所望部分を加熱溶融・急冷して、結晶性の低
下した非晶質(アモルファス)相の形成を行う。結晶と
アモルファス状態では原子配列が異なるので透過率や反
射率等の光学特性が異なり、この光学的特性の差異を利
用して情報の記録が行われる。記録の消去は、記録され
た部分に長く弱いパルス光を照射して記録層2の融点以
下の温度で加熱することにより行われる。すなわち、こ
のように加熱された部分が、その後徐冷されることによ
ってアモルファスから結晶への相転移が生じ、情報の消
去が行われる。
The recording / erasing of information on such a phase change optical disc is performed as follows. First, the entire surface of the disk is irradiated with a light beam and heated at a temperature equal to or lower than the melting point to initialize the phase change recording layer 2 to a state of high crystallinity. Next, in order to record information, a short intense pulsed light is applied to the disc to heat and melt and rapidly cool a desired portion of the recording layer 2 to form an amorphous phase with reduced crystallinity. . Since the atomic arrangement is different between the crystalline state and the amorphous state, the optical characteristics such as transmittance and reflectance are different, and information is recorded by utilizing this difference in optical characteristics. The recording is erased by irradiating the recorded portion with long and weak pulsed light and heating it at a temperature equal to or lower than the melting point of the recording layer 2. That is, the portion heated in this way is gradually cooled thereafter to cause a phase transition from amorphous to crystal, and information is erased.

【0022】また、図2に示すように、弱い連続したレ
ーザ・パワーに強く短いパルスを重畳することにより、
アモルファス状態である記録部を再結晶化して記録マー
クを消去し、それと同時に新しい記録マークを形成す
る、いわゆるオーバーライトを行うことができる。
Further, as shown in FIG. 2, by superimposing strong and short pulses on weak continuous laser power,
It is possible to perform so-called overwriting, in which the recording mark in the amorphous state is recrystallized to erase the recording mark and at the same time a new recording mark is formed.

【0023】次に、具体的実施例について説明する。 (実施例1)ここでは透明基板として直径130mm、
厚さ1.2mm、溝トラック・ピッチ1.6μmのポリ
カーボネート基板を用いた。第1および第2の誘電体保
護層としてはZnSとSiO2 との混合物を用い、各層
の厚さはそれぞれ180nmおよび20nmとした。相
変化記録層としては30nm厚のGe2 Sb2 Te5
元化合物を用いた。これら各層はいずれもスパッタリン
グによって成膜した。次に反射層の成膜を行った。まず
第1の金属層として100nm厚のAlを堆積させ、続
いて第2の金属層として100nm厚のNiを堆積させ
た。第1および第2の金属層界面に形成されているAl
合金層の深さプロファイルを調べるため、Si基板上に
Al層とNi層を順にそれぞれ100nm厚に堆積さ
せ、オージェ電子分光分析を行ったところ、合金層プロ
ファイルは数nmであることが見積もられた。比較のた
め、従来例として反射層がAlのみ(厚さ100nm)
のサンプルも作製した。反射層の成膜後、スピナーで紫
外線硬化樹脂層をスピンコートし、紫外線露光装置で樹
脂層を硬化させた。
Next, specific examples will be described. (Example 1) Here, the transparent substrate has a diameter of 130 mm,
A polycarbonate substrate having a thickness of 1.2 mm and a groove track pitch of 1.6 μm was used. A mixture of ZnS and SiO 2 was used as the first and second dielectric protection layers, and the thickness of each layer was 180 nm and 20 nm, respectively. As the phase change recording layer, a Ge 2 Sb 2 Te 5 3 layer having a thickness of 30 nm is used.
The original compound was used. Each of these layers was formed by sputtering. Next, a reflective layer was formed. First, 100 nm thick Al was deposited as a first metal layer, and subsequently 100 nm thick Ni was deposited as a second metal layer. Al formed at the interface between the first and second metal layers
In order to examine the depth profile of the alloy layer, an Al layer and a Ni layer were sequentially deposited to a thickness of 100 nm on a Si substrate, and Auger electron spectroscopy analysis was performed. It was estimated that the alloy layer profile was several nm. It was For comparison, only Al is used as the reflection layer (thickness: 100 nm) as a conventional example.
The sample of was also produced. After forming the reflective layer, the UV curable resin layer was spin-coated with a spinner, and the resin layer was cured with an UV exposure device.

【0024】上記本発明の反射層を具備したサンプル及
び従来のサンプルを70℃−90%RHの高温高湿条件
下に2000時間さらす条件の加速試験を行い、その試
験前後の未記録エリアの反射信号とバイト・エラーレー
トを比較した。評価ドライブ装置のレーザ波長は830
nm、対物レンズNAは0.55、スピンドル・モータ
回転数は1800rpmであり、ディスク半径45mm
のエリアを評価した。再生レーザ光の反射ゼロ・レベル
を基準として、加速試験前後の再生信号レベル変動を観
察したところ、本発明の反射層を具備したサンプルには
殆ど信号レベルの変動はみられなかったが、従来サンプ
ルには一割程度信号レベルの低下がみられた。本発明反
射層を具備したサンプルと従来サンプルは、反射層以外
は同じであり、加速後従来サンプルにみられた反射率変
動は反射層の劣化によって生じたものである。
The sample provided with the reflection layer of the present invention and the conventional sample were subjected to an accelerated test under conditions of high temperature and high humidity of 70 ° C.-90% RH for 2000 hours, and the reflection of the unrecorded area before and after the test was performed. The signal and byte error rate were compared. The laser wavelength of the evaluation drive device is 830
nm, the objective lens NA is 0.55, the spindle motor rotation speed is 1800 rpm, and the disk radius is 45 mm.
The area was evaluated. When the reproduction signal level fluctuation before and after the acceleration test was observed on the basis of the zero reflection level of the reproduction laser light, almost no signal level fluctuation was observed in the sample provided with the reflective layer of the present invention, but the conventional sample The signal level was reduced by about 10%. The sample provided with the reflective layer of the present invention and the conventional sample are the same except for the reflective layer, and the reflectance fluctuation observed in the conventional sample after acceleration is caused by deterioration of the reflective layer.

【0025】さらに、1−7RLL(Run Leng
th Limited)変調符号によってコード化され
たランダム・データをマーク長記録してエラーレートを
測定し、加速後同じエリアを再度測定したところ、本発
明反射層を具備したサンプルには変化は殆どみられず、
イニシャル値(2×10-5)を維持していた。一方、従
来サンプルの加速後のエラーレートはおよそ倍に増加し
た。
Furthermore, 1-7 RLL (Run Length
When the length of the mark was recorded with random data coded by a thimated modulated code, the error rate was measured, and the same area was measured again after acceleration. As a result, almost no change was observed in the sample provided with the reflective layer of the present invention. No
The initial value (2 × 10 -5 ) was maintained. On the other hand, the error rate of the conventional sample after acceleration was approximately doubled.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、耐酸
化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安定しており信
頼性の高い相変化型情報記録媒体およびその製造方法が
提供される。
As described above, according to the present invention, there is provided a phase change type information recording medium having a reflection layer having good oxidation resistance, stable characteristics and high reliability, and a method for manufacturing the same. It

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例に係る相変化光ディスクを示す
断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a phase change optical disk according to an embodiment of the present invention.

【図2】オーバーライト記録を説明するための原理図。FIG. 2 is a principle diagram for explaining overwrite recording.

【図3】従来の相変化光ディスクの構造を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a conventional phase change optical disc.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…第1の誘電体保護層、3…相変化記録
層、4…第2の保護層、5…反射層、6…樹脂保護層、
7…第1の金属層、8…第2の金属層、9…拡散合金
層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... 1st dielectric protective layer, 3 ... Phase change recording layer, 4 ... 2nd protective layer, 5 ... Reflective layer, 6 ... Resin protective layer,
7 ... 1st metal layer, 8 ... 2nd metal layer, 9 ... Diffusion alloy layer.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、光ビームが照射された部分に状
態の変化を生じさせて情報を記録する相変化記録層と、
前記基板と前記相変化記録層の間に設けられた第1の誘
電体保護層と、前記相変化記録層の上に設けられた第2
の誘電体保護層と、この第2の誘電体保護層の上に設け
られた金属反射層と、さらに金属反射層の上に設けられ
た樹脂保護層とを有する相変化型情報記録媒体であっ
て、 前記反射層は、Alからなる第1の金属層と、Ni,T
i,Co,Cr,Siの中から選択された少なくとも1
種からなる第2の金属層と、これら第1および第2の金
属層の境界部分に形成され第1の金属層および第2の金
属層の構成元素が拡散して形成された拡散合金層とを有
し、前記第1の金属層が誘電体保護層側に形成され、前
記第2の金属層が樹脂保護層側に形成されていることを
特徴とする相変化情報記録媒体。
1. A substrate, and a phase change recording layer for recording information by causing a state change in a portion irradiated with a light beam,
A first dielectric protective layer provided between the substrate and the phase change recording layer, and a second dielectric protective layer provided on the phase change recording layer.
And a metal protective layer provided on the second dielectric protective layer, and a resin protective layer provided on the metal reflective layer. The reflective layer includes a first metal layer made of Al, Ni, T
At least one selected from i, Co, Cr, and Si
A second metal layer made of a seed, and a diffusion alloy layer formed at the boundary between the first and second metal layers and formed by diffusing the constituent elements of the first metal layer and the second metal layer. And the second metal layer is formed on the side of the resin protection layer, and the first metal layer is formed on the side of the dielectric protection layer.
【請求項2】 基板上に、第1の誘電体保護層、光ビー
ムの照射による状態の変化により情報が記録される相変
化記録層、第2の誘電体保護層、金属反射層、紫外線硬
化樹脂層を形成する相変化型情報記録媒体の製造方法で
あって、 前記反射層は、スパッタリングにより、順に、Alから
なる第1の金属層およびNi,Ti,Co,Cr,Si
の中から選択された少なくとも1種からなる第2の金属
層の堆積を行い、第1の金属層上に第2の金属層を堆積
させる間に、第1の金属層の表面近傍層に第2の金属層
の元素を拡散させて、前記第1と第2の金属層の間に拡
散合金層を形成することを特徴とする相変化型情報記録
媒体の製造方法。
2. A first dielectric protective layer, a phase change recording layer on which information is recorded by a change in state caused by irradiation of a light beam, a second dielectric protective layer, a metal reflective layer, and an ultraviolet curing layer on a substrate. A method of manufacturing a phase change type information recording medium, comprising forming a resin layer, wherein the reflection layer is formed by sputtering a first metal layer made of Al and Ni, Ti, Co, Cr, Si in order.
Of the second metal layer of at least one selected from among the first metal layer and the second metal layer is deposited on the first metal layer, and A method of manufacturing a phase-change information recording medium, characterized in that the element of the second metal layer is diffused to form a diffusion alloy layer between the first and second metal layers.
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