JPH09306029A - 光学式情報媒体及びその製造方法 - Google Patents

光学式情報媒体及びその製造方法

Info

Publication number
JPH09306029A
JPH09306029A JP8115029A JP11502996A JPH09306029A JP H09306029 A JPH09306029 A JP H09306029A JP 8115029 A JP8115029 A JP 8115029A JP 11502996 A JP11502996 A JP 11502996A JP H09306029 A JPH09306029 A JP H09306029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
optical information
tantalum oxide
nitrogen
recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8115029A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidemi Isomura
秀己 磯村
Eiji Ono
鋭二 大野
Kazumi Yoshioka
一己 吉岡
Tetsuya Akiyama
哲也 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8115029A priority Critical patent/JPH09306029A/ja
Publication of JPH09306029A publication Critical patent/JPH09306029A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録層4を保護する、誘電体層である下引層
3、上引層5の内、少なくとも一つは酸化タンタルと硫
化亜鉛の混合体であって、窒素成分または、窒素成分と
酸素成分の両方を含有したものとすることにより、記録
消去特性、オーバライト特性の優れた光学式情報媒体を
提供する。 【解決手段】 円盤状の透明基板1上には、酸化タンタ
ルと硫化亜鉛の混合体からなる下引き層3と、GeSb
Te合金薄膜からなる記録層4と、下引き層3と同じ材
料からなる上引き層5と、Al合金からなる反射層6と
がスパッタリングによって形成されている。下引き層3
及び上引き層5には、酸化タンタル、硫化亜鉛を混合し
た材料の焼結体をターゲットとし、アルゴンに窒素また
は、窒素と酸素の両方を添加した混合ガスを用いてスパ
ッタリングによって、窒素成分または窒素成分と酸素成
分の両方が付与されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光等の照射
により情報の記録再生及び消去を行う光学式情報媒体及
びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光学式情報媒体は大容量で高密度なメモ
リとして注目されている。現在、情報の書換えが可能な
消去型と呼ばれるものの開発が進められている。この消
去型の光学式情報媒体の一つとして、アモルファス状態
と結晶状態の間で相変化する薄膜を記録膜層として用
い、レーザ光の照射による熱エネルギーによって情報の
記録及び消去を行うものがある。
【0003】この記録層用の相変化材料としては、G
e,Sb,Te,In等を主成分とする合金膜が一般的
に知られている。例えばGeSbTe,GeSbTeS
e,InSb,InSbTe,InSbTeAg等があ
る。情報の記録は記録層の部分的なアモルファス化によ
ってマークを形成して行い、消去はこのアモルファスマ
ークの結晶化によって行う場合が多い。アモルファス化
は記録層を融点以上に加熱した後に、一定値以上の速さ
で冷却することによって行われる。また、結晶化は記録
層を結晶化温度以上で、融点以下の温度に加熱すること
によって行われる。特にGeSbTe合金は極めて結晶
化速度が速いため、単一のレーザ光の強度を変調して照
射するだけでアモルファス化及び結晶化ができる。した
がって、この光学式情報媒体は、一般にオーバライトと
呼ばれる単一のレーザ光による情報の書換えが可能であ
り、すでに商品化がされている。そして、この記録層の
上下には誘電体層を設けるのが一般的である。この誘電
体層の目的は、下記の通りである。 (1)瞬間的に融点以上に昇温する記録層の熱から、基
板を保護するするとともに、記録層の変形や破損を防止
すること。 (2)光干渉効果により、記録情報の再生時に十分な信
号強度を得ること。 (3)記録時に、良好な形状のアモルファスマークを、
形成するのに適した冷却速度を実現すること。
【0004】上記の目的を達成するためには、誘電体材
料には、十分な耐熱性、大きな屈折率、適当な熱伝導率
等の特性を持つことが条件となる。これに反して、例え
ば誘導体層に十分な耐熱性を持たない材料を使用すれ
ば、記録スポット光による記録層への融点(例えば60
0℃)以上の急速な加熱、冷却の繰り返しによる刺激に
よって、誘電体層には熱的、機械的な損傷が生じること
になる。誘電体層が熱的な損傷を受けると、記録再生、
消去のサイクルにおいてノイズが増大し、信号品質が劣
化してしまう。前記の諸条件を満たす材料として、酸化
タンタル、窒化タンタル、タンタル窒酸化物、あるいは
酸化タンタルと硫化亜鉛の混合体がある。
【0005】従来の光学式情報媒体としては、例えば特
開平4ー37586号公報に開示されているものがあ
る。その光学式情報媒体の断面図を図2に示している。
本図に示すように、円盤上の透明基板9は、中心孔を有
し、案内溝10を具備している。基板9上にはTa
25、ZnSの混合体からなり、膜厚約180nmの下引
き層11と、GeSbTe合金薄膜からなり、膜厚約2
0nmの記録層12と、Ta25、ZnSの混合体からな
り、膜厚約30nmの上引き層13と、Al合金からな
り、膜厚約150nmの反射層14とが形成される。さら
にその上には、接着剤15を介して保護基板16が設け
られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学式情報媒体には以下のような課題がある。 (1) 誘電体材質として酸化タンタル、窒化タンタ
ル、タンタル窒酸化物を用いた場合には、光学式情報媒
体を室温環境から、例えば90℃で80%RHといっ
た、高温高湿に保たれた恒温恒湿槽中への、投入及び取
り出しを繰り返した場合、膜の部分的な剥離やクラック
が発生するということがわかった。これは各層の内部応
力と、環境変化に伴う膨張収縮によるものと考えられ
る。特に酸化タンタルは光学的、熱的には優れた性質を
持っているが、記録層との付着力が弱く、内部応力も大
きいという欠点を持っており、これが大きな原因になっ
ていると考えられる。 (2)誘電体材質として酸化タンタルに硫化亜鉛を添加
した材料を用いれば、前記(1)の課題は解決するもの
の、酸化タンタルの含有率が小さくなるとオーバライト
特性が低下するということがわかった。ここで、オーバ
ライト特性は、具体的には実施例において説明するが、
これらの光学式情報媒体を回転させ、レーザ光を用い
て、2種類の周波数の信号を交互に繰り返し、オーバラ
イトした際の、信号のC/N比が一定値以上である回数
で判定される。ここで、C/N比とは搬送波電力と受信
帯域内雑音電力の比である。
【0007】本発明は、上記の従来の課題を解決するも
のであり、記録消去特性に優れ、オーバライト特性の優
れた光学式情報媒体を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の光学的情報記録媒体は、基板上に、第1の
誘電体層と、レーザ光線の照射によって光学的に識別可
能な状態間で可逆的変化を生じる材料からなる記録層
と、第2の誘電体層とが積層された光学的情報記録媒体
であって、前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層の
うち少なくとも一方が酸化タンタルと硫化亜鉛の混合体
であって、窒素成分を含有することを特徴とする。
【0009】また、前記誘導体層の、少なくとも一方は
酸化タンタルと硫化亜鉛の混合体であって、窒素成分に
加えて、さらに酸素成分を含有することを特徴とする。
【0010】前記において、混合体の組成割合は、例え
ば酸化タンタルが50mol%以上95mol%以下、
硫化亜鉛が5mol%以上60mol%以下が好まし
い。
【0011】また、本発明の光学的情報記録媒体の製造
方法は、前記誘電体層を酸化タンタルと硫化亜鉛の混合
体をターゲットとし、不活性ガスと窒素の混合ガスを用
いてスパッタ法で成膜することを特徴とする。
【0012】また、本発明の光学的情報記録媒体の製造
方法は、前記誘電体層を酸化タンタルと硫化亜鉛の混合
体をターゲットとし、不活性ガスと窒素と酸素の混合ガ
スを用いてスパッタ法で成膜することを特徴とする。
【0013】ここで、不活性ガスとは、例えばアルゴン
(Ar)である。前記混合ガスの混合割合については、
窒素の分圧及び酸素の分圧は0.5%以上10%以下
が、好ましい。
【0014】以上のように本発明は、酸化タンタルと硫
化亜鉛の混合体とからなる保護膜に、窒素成分を含有さ
せているため記録消去特性、オーバライト特性を向上さ
せることができる。また、前記保護膜に窒素成分に加え
て酸素成分も含有させているため、記録消去特性、オー
バライト特性を、さらに向上させることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による光学式情報
記録媒体の構造の一実施形態である。円盤状のポリカー
ボネート製透明基板1は、中心孔を有し、溝幅約0.7
μm,ピッチ約1.5μmの螺旋状の案内溝2を具備して
いる。透明基板1上にはTa25、ZnSの混合体から
なり、膜厚約180nmの下引き層3と、GeSbTe合
金薄膜からなる約20nmの記録層4と、下引き層3と同
じ材料からなり、膜厚約30nmの上引き層5と、Al合
金からなり膜厚約150nmの反射層6とがスパッタリン
グによって形成されている。さらに、その上には接着剤
7を介して保護基板8が設けられている。下引き層3及
び上引き層5は酸化タンタル、硫化亜鉛を混合した材料
の焼結体をターゲットとし、ArにN2を分圧で0.5
%添加した混合ガスを用いてスパッタリングによって形
成したものである。
【0016】本実施形態によれば、記録媒体の機械的強
度が向上し、多数回の記録、消去の繰り返しが実現さ
れ、サイクル特性が向上した。その理由としてTa25
とZnSの混合膜に窒素を含ませた誘電体を用いること
によって、誘電体がTa25とZnSの混合膜とTaや
Zn等の窒化物の混合体となって、遊離したTa,Zn
等の少ない、すなわち欠陥の少ない緻密な膜となったた
めと考えられる。前記混合体の組成比は酸化タンタル5
0mol%以上、硫化亜鉛5mol%以上のときサイク
ル特性が向上した。またサイクル特性が改善されるN2
の添加濃度は分圧で0.5%以上で10%以下であるこ
とがわかった。すなわちN2添加量が多すぎると記録消
去特性が変化したり、オーバライトサイクル後の記録信
号の熱的安定性が低下するといったことがわかった。
【0017】また、スパッタリングの際の混合ガスとし
て、ArにN2とO2を添加したものを用いても、同等以
上の結果が得られる。その理由としてTa25とZnS
の混合膜にN2とO2を含ませた誘電体を用いることによ
って、誘電体がTa25とZnSの混合膜とTaやZn
等の窒酸化物の混合体となって、遊離したTa,Zn等
の少ない、すなわち欠陥の少ない緻密な膜となったため
と考えられる。
【0018】また、図1は反射層を有する4層構造であ
るが、反射層を有しない3層構造、あるいはその他の積
層構造にも本発明の誘電体層は有効である。また記録層
材料としてGeSbTeの場合について示したが、他の
材料組成に対しても本発明の誘電体層は有効である。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて、さらに具体
的に説明する。
【0020】(実施例1)図1において、下引き層3と
上引き層5は、Ta25が80mol%、ZnSが20
mol%の混合体からなり、これらはTa25、ZnS
を混合した材料の焼結体をターゲットとし、ArにN2
を分圧で2%添加した混合ガスを用いてスパッタリング
によって形成したものである。このときの、ターゲット
は直径60mm、厚さ6mmであり、スパッタリングは
圧力2mTorr、放電電力500Wの高周波マゲネト
ロンスパッタリングであった。その他の構成、膜厚等は
前記した実施形態と同様である。また、オーバライト特
性を比較するために、Arガスのみのものと、上記Ar
にN2を分圧で2%添加した混合ガスを用いたものと
で、試験を行った。
【0021】この光学式情報媒体をオーバライト特性試
験を行った。このオーバライト特性試験は、これらの光
学式情報媒体を回転させ、線速度11m/secで波長
830nmのレーザ光を用いて周波数6.9MHzと
2.5MHzの信号を交互に繰り返しオーバライトした
際の、6.9MHz信号のC/N比が50dB以上であ
るオーバライト回数で判定した。その結果、Arのみの
場合のオーバライト特性が50万回に対し、ArにN2
を添加した場合は、100万回にオーバライト特性が向
上した。前記実施例の、条件及び効果は、後に表1にま
とめて示す。
【0022】(実施例2)本実施例は、スパッタリング
に用いる混合ガスが、ArにN2を2%と、さらにO2
2%添加している点が、実施例1と異なる。その他の構
成、スパッタリング条件等は、実施例1と同一である。
この光学式情報媒体について、実施例1と同一のオーバ
ライト特性試験を行ったところ、実施例1では100万
回であったのに対して、本実施例2では、150万回ま
で良好な再生信号が得られた。
【0023】以上の結果をまとめて、表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】表1は、実施例1、2の結果を含む、混合
体の組成比と添加ガスとの関係の試験結果について示し
たものである。表1から以下のことがわかる。 (1)オーバライト特性は、スパッタリングに用いる混
合ガスをArのみよりAr+N2で成膜した方が良好と
なる。Ar+N2+O2で成膜すれば、さらに良好とな
る。 (2)ZnS量は、少ない方がオーバライト特性は優れ
ている。ただし、ZnSが少なすぎると、耐環境性が劣
る。例えば、表1において、ZnS量が2%のものは、
耐環境性に劣化が認められた。なお耐環境性は、光ディ
スクを90℃で80%RH中に100時間放置した後、
薄膜の剥離やクラックの発生が認められたものを×、認
められなかったものを○とした。 (3)混合体の組成比はTa25が50mol%以上9
5mol%以下、ZnSが5mol%以上60mol%
以下が好ましい。この理由は酸化タンタル50mol%
未満では、酸化タンタルの性質がなくなり、オーバライ
ト特性が低下するためである。また硫化亜鉛が5mol
%未満では、耐環境性が悪くなる。
【0026】なお、サイクル特性が向上した光ディスク
の誘電体中におけるN2の濃度は、分析の結果0.2at
%以上5at%未満であった。また、実施例1、2のいず
れについても、スパッタリングの条件を変えた場合に
も、同様な結果が得られた。このときの、N2の分圧及
びO2の分圧は、0.5%以上10%以下であった。N2
の分圧及びO2の分圧が10%以上になると、記録消去
特性が変化したり、オーバライトサイクル後の記録信号
の熱的安定性が低下する。また0.5%以下になると、
サイクル特性の改善効果は小さい。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明は、酸化タンタルと
硫化亜鉛の混合体とからなる保護膜に、窒素を含有させ
ているため記録消去特性、オーバライト特性を向上させ
ることができる。また、前記保護膜に窒素に加えて酸素
を含有させることにより、記録消去特性、オーバライト
特性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における光学式情報媒体の
断面図
【図2】従来の光学式情報媒体の断面図
【符号の説明】 1,9 透明基板 2,10 案内溝 3,11 下引層 4,12 記録層 5,13 上引層 6,14 反射層 7,15 接着剤 8,16 保護基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、第1の誘電体層と、レーザ光
    線の照射によって光学的に識別可能な状態間で可逆的変
    化を生じる材料からなる記録層と、第2の誘電体層とが
    積層されている光学式情報記録媒体であって、前記第1
    の誘電体層と前記第2の誘電体層のうち、少なくとも一
    方は酸化タンタルと硫化亜鉛の混合体であって、窒素成
    分を含有することを特徴とする光学式情報媒体。
  2. 【請求項2】 前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体
    層のうち、少なくとも一方は酸化タンタルと硫化亜鉛の
    混合体であって、窒素成分に加えて、さらに酸素成分を
    含有することを特徴とする請求項1記載の光学式情報媒
    体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の光学式情報媒体の製造方
    法であって、前記誘電体層を酸化タンタルと硫化亜鉛の
    混合体をターゲットとし、不活性ガスと窒素の混合ガス
    を用いてスパッタリングによって形成する光学式情報媒
    体の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の光学式情報媒体の製造方
    法であって、前記誘電体層を酸化タンタルと硫化亜鉛の
    混合体をターゲットとし、不活性ガスと窒素と酸素の混
    合ガスを用いてスパッタリングによって形成する光学式
    情報媒体の製造方法。
JP8115029A 1996-05-09 1996-05-09 光学式情報媒体及びその製造方法 Pending JPH09306029A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8115029A JPH09306029A (ja) 1996-05-09 1996-05-09 光学式情報媒体及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8115029A JPH09306029A (ja) 1996-05-09 1996-05-09 光学式情報媒体及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09306029A true JPH09306029A (ja) 1997-11-28

Family

ID=14652464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8115029A Pending JPH09306029A (ja) 1996-05-09 1996-05-09 光学式情報媒体及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09306029A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990058971A (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 구자홍 고밀도 상변화형 광디스크
WO2000006391A1 (fr) * 1998-07-31 2000-02-10 Hitachi Maxell, Ltd. Support et procede d'enregistrement d'informations
US7572517B2 (en) 2002-07-08 2009-08-11 Target Technology Company, Llc Reflective or semi-reflective metal alloy coatings
US7803443B2 (en) * 2005-11-02 2010-09-28 Nec Corporation Optical disk including a sulfuration suppressing dielectric film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990058971A (ko) * 1997-12-30 1999-07-26 구자홍 고밀도 상변화형 광디스크
WO2000006391A1 (fr) * 1998-07-31 2000-02-10 Hitachi Maxell, Ltd. Support et procede d'enregistrement d'informations
US7572517B2 (en) 2002-07-08 2009-08-11 Target Technology Company, Llc Reflective or semi-reflective metal alloy coatings
US7803443B2 (en) * 2005-11-02 2010-09-28 Nec Corporation Optical disk including a sulfuration suppressing dielectric film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3185890B2 (ja) 光学情報記録媒体の製造方法、およびこの方法で製造された光学情報記録媒体
JP3666854B2 (ja) 情報記録媒体およびその製造方法
JPS63225935A (ja) 光学的情報記録媒体
JPH09306029A (ja) 光学式情報媒体及びその製造方法
JP2553736B2 (ja) 光記録媒体と光記録媒体の製造方法
WO1996017344A1 (fr) Support d'enregistrement optique
JP3692776B2 (ja) 光学的情報記録用媒体およびその製造方法
JP3010513B2 (ja) 光記録媒体とその製造方法
JP3444037B2 (ja) 光学的情報記録用媒体
JP2002298436A (ja) 光学的情報記録媒体とその製造方法
JPH10302311A (ja) 光学的情報記録媒体及びその製造方法
JPH09198712A (ja) 光学的情報記録媒体及びその製造方法
JPH09204687A (ja) 光学式情報媒体及びその製造方法
JP2967948B2 (ja) 光学的情報記録用媒体
JP3415099B2 (ja) 光ディスク記録媒体およびその製造方法
JPH04141488A (ja) 光記録媒体と光記録媒体の製造方法
JP2903969B2 (ja) 光学的記録用媒体およびこれを用いた記録再生方法
JP3187637B2 (ja) 光ディスク記録媒体およびその製造方法
JP3246244B2 (ja) 光学的情報記録用媒体
JPH09282713A (ja) 光学的情報記録用媒体
JPH10289478A (ja) 光学式情報記録媒体及びその製造方法
JP3365457B2 (ja) 光学的情報記録用媒体
JPH05151617A (ja) 光学式情報記録媒体とその製造方法
JP2798247B2 (ja) 光記録媒体
JPH0540961A (ja) 光記録媒体