JPH10289478A - 光学式情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
光学式情報記録媒体及びその製造方法Info
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Abstract
光学式情報記録媒体を提供する。 【解決手段】 記録層5の基板1側にSi窒化物を主成
分とする保護層4を設け、保護層4と記録層5との界面
付近での窒素の含有率を、保護層4の平均的な窒素の含
有率よりも少なくする。
Description
わゆるエネルギービームの照射により、情報の記録、再
生及び消去を行う光学式情報記録媒体、及びその製造方
法に関するものである。
情報記録媒体が注目されており、現在書換えが可能な消
去型と呼ばれるものの開発が進められている。この消去
型光学式情報記録媒体の一つとして、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層として用い、
レーザー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。
e,Sb,Te,In等を主成分とする合金膜が一般的
に知られており、例えばGeSbTe,GeSbTeS
e,InSb,InSbTe,InSbTeAg等があ
る。
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、融点以下の温
度に加熱することによって行われる。
るのが一般的である。この誘電体層の目的は、第一に瞬
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
るとともに記録層の変形や破損を防止する熱機械的な保
護作用であり、第二に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光学的作用であり、第三に記
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熱的作用である。そのために
この誘電体材料に要求される特性は、十分な耐熱性、大
きな屈折率、適当な熱伝導率等である。これらの条件を
満たす材料として、例えばZnS−SiO2やSi3N4
等が多数提案されている。
一例の断面図であり、中心孔を有し案内溝11を具備し
た円盤状の透明基板10上に、ZnS−SiO2からな
り、膜厚約120nmの基板側誘電体層(以下、下引層
と称す)12、Ge・Sb・Te合金薄膜からなり、膜
厚約20nmの記録層13、ZnS−SiO2からな
り、膜厚約30nmの反射層側誘電体層(以下、上引層
と称す)14、Al合金からなり、膜厚約150nmの
反射層15を形成し、その上に接着剤16を介して保護
基板17を設けたものである。
が速いため、単一のレーザー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
れる単一のレーザー光による情報の書換えが可能であ
る。この時、下引層12、上引層14の膜厚は、光干渉
効果により再生時に十分な信号強度が得られるととも
に、記録時に良好な形状のアモルファスマークを形成す
るに十分な記録層の冷却速度が得られるように設計され
ている。
的に記録層は形成時にはアモルファス状態になっている
ため、使用前に予め結晶状態にしておく必要がある。こ
の処理を初期化と呼ぶ。この初期化は、光学式情報記録
媒体を回転させながらスポット径数十μmに成形された
Arレーザーを照射する等して、全面にわたって記録層
を結晶化する方法が一般的である。
従来の光学式情報記録媒体に記録消去を繰り返すと、再
生時の信号振幅が徐々に小さくなり、情報の読み取りに
誤りが生じる場合があるという課題があった。この原因
として、記録層と下引層との界面または記録層と上引層
との界面で相互拡散が生じ、記録層の組成が変化するこ
とが考えられる。
N4等の窒化物を用いた場合は、初期化し、室温環境か
ら例えば90℃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の繰返しを行った場
合、膜の部分的な剥離やクラックが発生するという課題
があった。これは、記録層との付着力が弱いために、初
期化や環境変化による膨張収縮によって生じると考えら
れる。
で、繰り返し記録消去性能が良好で、環境変化に強い光
学式情報記録媒体を提供することを目的とする。
に、本発明における光学式情報記録媒体は、記録層の少
なくとも一方の側に前記記録層を構成する元素の内少な
くとも1つの元素、SiまたはGeの窒化物を主成分と
する保護層を設け、記録層とこの保護層の少なくとも一
方との界面付近での窒素の含有率を、当該保護層の平均
的な窒素の含有率よりも少なくしている。
媒体は、記録層の少なくとも一方の側に前記記録層を構
成する元素の内少なくとも1つの元素、またはSiまた
はGeの何れかの窒化物を主成分とする保護層を設け、
この保護層の少なくとも一方と記録層との界面付近での
窒素の含有率が連続的に変化する構成、または、窒素の
含有率が異なる複数の薄膜で構成し、この保護層の中で
記録層に接する部分の窒素の含有率を少なくしている。
の製造方法は、記録層の少なくとも一方の側に前記記録
層を構成する元素の内少なくとも1つの元素、Siまた
はGeの何れかの窒化物を主成分とする保護層を、保護
層の主成分またはその窒化物からなるターゲットを用
い、希ガスと窒素成分を有するガスの混合ガス中で反応
性スパッタにより成膜し、前記保護層の少なくとも一方
の形成において、記録層との界面付近で一時的にスパッ
タ電力を大きくする、または、一時的に混合ガス中の窒
素成分を有するガスの割合を少なくするの何れかを行な
うものものである。
体及びその製造方法について、図面を参照しながら説明
する。
情報記録媒体の一実施態様における光学式情報記録媒体
の断面図である。本実施の形態の光学式情報記録媒体は
中心孔を有し、溝幅約0.7μm,ピッチ約1.5μm
の螺旋状の案内溝2を具備した円盤状のポリカーボネー
ト製透明基板1上に、ZnS−SiO2を含み膜厚約1
00nmの下引層3、Ge−Nを含み膜厚約20nmの
保護層4、Ge・Sb・Te合金薄膜からなり膜厚約2
0nmの記録層5、ZnS−SiO2を含み膜厚約30
nmの上引層6、Al合金で膜厚約150nmの反射層
7を、それぞれスパッタリングによって形成し、その上
に接着剤8を介して保護基板9を設けたものである。
2を混合した材料の焼結体をターゲットとし、Ar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、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50
0Wの高周波マグネトロンスパッタリングであった。
・Sb・Teの焼結体をターゲットとして、下引層3と
同様の方法で形成した。
ず、ArガスとN2ガスを1:1の割合で成膜装置内に
導入し、圧力10mTorr、放電電力500Wの高周
波マグネトロンスパッタリングで成膜を開始し、約15
nm形成された時点で成膜を続けながら、放電電力を1
kWに切り替えて残りの約5nmを形成した。
結果、保護層4の放電電力500Wで形成した部分は窒
素の含有率が約50%であり、放電電力1kWで形成し
た部分は窒素の含有率が約30%であった。実施の形態
1の光学式情報記録媒体を媒体Aと呼ぶ。
情報記録媒体の他の実施態様における光学式情報記録媒
体の断面図である。本実施の形態の光学式情報記録媒体
は実施の形態1と同様に、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
た円盤状のポリカーボネート製透明基板1上に、ZnS
−SiO2を含み膜厚約100nmの下引層3、Ge−
Nを含み膜厚約20nmの保護層4’、Ge・Sb・T
e合金薄膜からなり膜厚約20nmの記録層5、ZnS
−SiO 2を含み膜厚約30nmの上引層6、Al合金
で膜厚約150nmの反射層7を、それぞれスパッタリン
グによって形成し、その上に接着剤8を介して保護基板
9を設けたものであるが、保護層4’は、Geをターゲ
ットとして、まず、ArガスとN2ガスを1:1の割合
で成膜装置内に導入し、圧力10mTorr、放電電力
500Wの高周波マグネトロンスパッタリングで成膜を
開始し、約15nmの第1層4−1を形成した時点でシ
ャッターにより成膜を一時的に停止した後、放電電力を
1kWにして約5nmの第2層4−2を形成したもので
ある。この実施の形態2の光学式情報記録媒体を媒体B
と呼ぶ。
保護層4を全て放電電力500Wで成膜した点、即ち保
護層4の記録層5との界面付近でも窒素の含有率が中心
部と同様に約50%である点のみが異なる媒体Cを作成
し、媒体A、媒体B、媒体C及び図3に示した従来の媒
体を初期化した後、耐環境性試験及びオーバライト特性
試験を行った結果を(表1)に示す。
に保たれた恒温恒湿槽中に500時間放置した後の剥離
及びクラックの有無によって良否を判定した。また、オ
ーバライト特性試験は、A〜C及び従来例の光学式情報
媒体を回転させ、線速度6m/secで、波長680n
mのレーザ光と開口数0.6の対物レンズとを有する光
学系を用いて、PWM記録で最短記録マーク3Tがマー
ク長0.6μm、ビット長0.4μmとなるの信号の3
T信号と11T信号とを交互に繰り返しオーバライトし
た際の、3T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。
体Bは耐環境試験による剥離やクラックの発生がなく、
オーバライト特性も良好であるのに対して、媒体Cはオ
ーバライト特性は良好であったが、耐環境試験の結果、
剥離が発生し、従来例では耐環境試験による剥離は良好
であったが、オーバーライト特性ではC/得ぬが低下し
た試験結果が得られた。
記録層5との界面付近の窒素の含有量を少なくすること
によって、耐環境性とオーバライト特性がともに良好な
光学式情報記録媒体となっている。
保護層の記録層との界面付近の窒素の含有量を少なくす
るために、保護層の成膜時の放電電力を該当する部分で
大きくしたが、ArガスとN2ガスの混合比を変えてN2
ガスの割合を少なくしても良い。また、保護層は、記録
層のどちらか一方だけに設けても良いし、両側に設けて
も良い。さらに、下引層や上引層を保護層で置き換える
こともできる。
Ge・Sb・Te合金薄膜を用いたが、レーザ光等の照
射による熱を利用して情報を記録するものであれば、他
の記録層材料を用いた場合でも本発明は有効である。
もよいし省略することもできる。また、上記実施の形態
の説明では、保護層の材料として、Ge−Nを用いた
が、記録層を構成する元素の内少なくとも1つの元素、
Siの窒化物を用いても良く、さらに、酸素等のガス元
素またはCr、Al等の非ガス元素等の若干の添加物を
加えることも可能である。
バライト特性がともに優れた光学式情報記録媒体及びそ
の製造方法を提供できる。
面図
の断面図
Claims (7)
- 【請求項1】 透明基板上に少なくとも、エネルギービ
ームの照射によって光学的に検出可能な状態変化を可逆
的に起こす記録層と、記録層の少なくとも一方の側に前
記記録層を構成する元素の内少なくとも1つの元素、S
iまたはGeの何れかの窒化物を主成分とする保護層を
備えた光学式情報記録媒体であって、前記記録層と前記
保護層の少なくとも一方との界面付近での窒素の含有率
が、当該保護層の窒素の平均含有率よりも少ないことを
特徴とする光学式情報記録媒体。 - 【請求項2】 記録層と前記記録層に接する少なくとも
一方の保護層との界面付近での窒素の含有率が、連続的
に変化していることを特徴とする請求項1記載の光学式
情報記録媒体。 - 【請求項3】 少なくとも一方の保護層が、窒素の含有
率が異なる複数の薄膜で構成されていることを特徴とす
る請求項1記載の光学式情報記録媒体。 - 【請求項4】 記録層がGe,Sb,Teを主成分とす
る薄膜であることを特徴とする請求項1記載の光学式情
報記録媒体。 - 【請求項5】 保護層がGe−Nを主成分とする薄膜で
あることを特徴とする請求項1記載の光学式情報記録媒
体。 - 【請求項6】 透明基板上に少なくとも、エネルギービ
ームの照射によって光学的に検出可能な状態変化を可逆
的に起こす記録層と、記録層の少なくとも一方の側に前
記記録層を構成する元素の内少なくとも1つの元素、S
iまたはGeの何れかの窒化物を主成分とする保護層を
スパッタリングによって形成する光学式情報記録媒体の
製造方法であって、前記保護層の少なくとも一方の形成
時において、前記保護層の主成分またはその窒化物から
なるターゲットを用い、希ガスと窒素成分を有するガス
の混合ガス中で反応性スパッタにより成膜し、記録層と
の界面付近で一時的にスパッタ電力を大きくすることを
特徴とする光学式情報記録媒体の製造方法。 - 【請求項7】 透明基板上に少なくとも、エネルギービ
ームの照射によって光学的に検出可能な状態変化を可逆
的に起こす記録層と、記録層の少なくとも一方の側に前
記記録層を構成する元素の内少なくとも1つの元素、S
iまたはGeの何れかの窒化物を主成分とする保護層を
スパッタリングによって形成する光学式情報記録媒体の
製造方法であって、前記保護層の少なくとも一方の形成
時において、前記保護層の主成分またはその窒化物から
なるターゲットを用い、希ガスと窒素成分を有するガス
の混合ガス中で反応性スパッタにより成膜し、記録層と
の界面付近で一時的に前記混合ガス中の窒素成分を有す
るガスの割合を少なくすることを特徴とする光学式情報
記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09878997A JP3687264B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 光学式情報記録媒体及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10289478A true JPH10289478A (ja) | 1998-10-27 |
JP3687264B2 JP3687264B2 (ja) | 2005-08-24 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3687264B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999042995A1 (fr) * | 1998-02-23 | 1999-08-26 | Hitachi Maxell, Ltd. | Support d'information |
US7001655B2 (en) | 2002-10-02 | 2006-02-21 | Mitsubishi Chemical Corporation | Optical recording medium |
US7060338B2 (en) | 2003-06-26 | 2006-06-13 | Hitachi Maxell, Ltd. | Phase-change optical recording medium |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP09878997A patent/JP3687264B2/ja not_active Expired - Fee Related
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