JPH11339317A - 相変化型光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
相変化型光記録媒体およびその製造方法Info
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- JPH11339317A JPH11339317A JP10143054A JP14305498A JPH11339317A JP H11339317 A JPH11339317 A JP H11339317A JP 10143054 A JP10143054 A JP 10143054A JP 14305498 A JP14305498 A JP 14305498A JP H11339317 A JPH11339317 A JP H11339317A
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- optical recording
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエ
ッジ記録方式を同時に採用した際に、多数回の書き換え
が可能である相変化型光記録媒体を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 基板、第1保護層、記録層、第2保護
層、反射層を順次積層した構成を基本構成とする。かつ
第2保護層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かっ
て勾配をもたせて増大させる。
ッジ記録方式を同時に採用した際に、多数回の書き換え
が可能である相変化型光記録媒体を得ることを目的とす
る。 【解決手段】 基板、第1保護層、記録層、第2保護
層、反射層を順次積層した構成を基本構成とする。かつ
第2保護層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かっ
て勾配をもたせて増大させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光を用いて情報が
記録再生される光情報記録媒体に関し、特に相変化型光
記録媒体およびその製造方法に関する。
記録再生される光情報記録媒体に関し、特に相変化型光
記録媒体およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】相変化型光記録媒体は、光照射、主にレ
ーザー光の照射によって生じた物質の非晶質状態と結晶
状態の間の可逆的な構造変化(相変化)を、情報の記録
に利用している。こうした相変化型光記録媒体は、情報
の高速処理能力に加えて記録容量が大きい。
ーザー光の照射によって生じた物質の非晶質状態と結晶
状態の間の可逆的な構造変化(相変化)を、情報の記録
に利用している。こうした相変化型光記録媒体は、情報
の高速処理能力に加えて記録容量が大きい。
【0003】そうした中で相変化型光記録媒体には、記
録した情報を高速で消去、記録する性能が求められてい
る。そしてそのためには一旦記録した情報を消去しなが
ら、その上に別の情報を記録(オーバーライト:Ove
r−write)する繰り返しの安定動作が必要不可欠
となる。この消去・記録の繰り返し回数は多いことが好
ましい。
録した情報を高速で消去、記録する性能が求められてい
る。そしてそのためには一旦記録した情報を消去しなが
ら、その上に別の情報を記録(オーバーライト:Ove
r−write)する繰り返しの安定動作が必要不可欠
となる。この消去・記録の繰り返し回数は多いことが好
ましい。
【0004】相変化型光記録媒体は書換え可能型光ディ
スクとして既に市販されている。例えば、市販されてい
る120mm直径のディスクがある。代表的なディスク
構成は、ポリカーボネートの基板、ZnS・SiO2の
第1透明誘電体膜、GeSbTeの相変化記録膜、Zn
S・SiO2の第2透明誘電体膜、Al合金の反射膜、
紫外線硬化型の有機樹脂塗布層の積層構成である。
スクとして既に市販されている。例えば、市販されてい
る120mm直径のディスクがある。代表的なディスク
構成は、ポリカーボネートの基板、ZnS・SiO2の
第1透明誘電体膜、GeSbTeの相変化記録膜、Zn
S・SiO2の第2透明誘電体膜、Al合金の反射膜、
紫外線硬化型の有機樹脂塗布層の積層構成である。
【0005】これらの市販されているディスクの消去・
記録(オーバーライト)の繰り返し耐久性は実用レベル
に到達してはいるが、信頼性の観点より、さらなる繰り
返し耐久性の向上が望まれている。また繰り返し耐久性
が微妙な生産プロセス条件(例えば、薄膜のスパッタ製
膜条件)に大きく影響されることより、生産歩留まりの
観点よりも、さらなる繰り返し耐久性の向上が望まれて
いる。
記録(オーバーライト)の繰り返し耐久性は実用レベル
に到達してはいるが、信頼性の観点より、さらなる繰り
返し耐久性の向上が望まれている。また繰り返し耐久性
が微妙な生産プロセス条件(例えば、薄膜のスパッタ製
膜条件)に大きく影響されることより、生産歩留まりの
観点よりも、さらなる繰り返し耐久性の向上が望まれて
いる。
【0006】また、現在開発が進められている高密度記
録の書換え可能型ディスクにおいては、ランドおよびグ
ルーブの両方を記録再生に用いるランド/グルーブ記録
方式が採用されるようになってきた。ランド/グルーブ
記録方式においては隣接するランドまたは隣接するグル
ーブからのクロストークやクロスイレーズの低減が大き
な課題となっている。クロストークの低減に関してはグ
ルーブの溝深さを調節する方法や、信号処理によりクロ
ストークの影響を除去する方法が知られている。
録の書換え可能型ディスクにおいては、ランドおよびグ
ルーブの両方を記録再生に用いるランド/グルーブ記録
方式が採用されるようになってきた。ランド/グルーブ
記録方式においては隣接するランドまたは隣接するグル
ーブからのクロストークやクロスイレーズの低減が大き
な課題となっている。クロストークの低減に関してはグ
ルーブの溝深さを調節する方法や、信号処理によりクロ
ストークの影響を除去する方法が知られている。
【0007】さらに高密度化を進めていくには、ランド
/グルーブ記録方式と、記録マークの両端に情報を持た
せるマークエッジ記録方式とを組み合わせる技術が有力
である。特に、画像情報等の大容量データを取り扱う場
合、高いデータ転送レートが必要であり、高線速下での
マークエッジ記録の実現が重要な課題である。相変化型
光記録媒体においてオーバーライト時のジッターを低減
し、高線速マークエッジ記録を可能にするには記録層の
結晶状態での吸収率Acを非晶質状態での吸収率Aと同
等およびそれより高くする必要がある。またマークエッ
ジ記録方式は、繰り返し記録(オーバーライト)による
膜の劣化が信号品質に及ぼす悪影響の程度が大きく繰り
返し耐久性が重大な課題となっている。
/グルーブ記録方式と、記録マークの両端に情報を持た
せるマークエッジ記録方式とを組み合わせる技術が有力
である。特に、画像情報等の大容量データを取り扱う場
合、高いデータ転送レートが必要であり、高線速下での
マークエッジ記録の実現が重要な課題である。相変化型
光記録媒体においてオーバーライト時のジッターを低減
し、高線速マークエッジ記録を可能にするには記録層の
結晶状態での吸収率Acを非晶質状態での吸収率Aと同
等およびそれより高くする必要がある。またマークエッ
ジ記録方式は、繰り返し記録(オーバーライト)による
膜の劣化が信号品質に及ぼす悪影響の程度が大きく繰り
返し耐久性が重大な課題となっている。
【0008】オーバーライトの繰り返し特性には、記録
層材料や保護層材料等の各種の物性が影響を与えること
が知られている。そのために例えば保護層の材料として
は、次のような物がこれまでに開発されてきた。Alの
窒化物、Siの窒化物、MgF2、AlF3などの非酸化
物、あるいはSiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2な
どの酸化物、ZnSなどのカルコゲン化物、さらには上
記のZnSなどのカルコゲン化物とSiO2などの酸化
物を混合した物(ZnS・SiO2)などである。これ
ら材料を公知の薄膜形成法によって成膜して、記録層の
保護層とすることが知られている。
層材料や保護層材料等の各種の物性が影響を与えること
が知られている。そのために例えば保護層の材料として
は、次のような物がこれまでに開発されてきた。Alの
窒化物、Siの窒化物、MgF2、AlF3などの非酸化
物、あるいはSiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2な
どの酸化物、ZnSなどのカルコゲン化物、さらには上
記のZnSなどのカルコゲン化物とSiO2などの酸化
物を混合した物(ZnS・SiO2)などである。これ
ら材料を公知の薄膜形成法によって成膜して、記録層の
保護層とすることが知られている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】相変化型光記録媒体に
備えられる保護層は、記録時あるいは消去時の熱的、機
械的負荷にさらされるため、耐熱性や機械特性に優れて
いることが必要であり、さらに光記録媒体の保存時に記
録層を保護する機能を合わせ持つ必要がある。また、記
録感度の観点と繰り返し耐久性の観点より低い熱伝導率
をもつ必要がある。
備えられる保護層は、記録時あるいは消去時の熱的、機
械的負荷にさらされるため、耐熱性や機械特性に優れて
いることが必要であり、さらに光記録媒体の保存時に記
録層を保護する機能を合わせ持つ必要がある。また、記
録感度の観点と繰り返し耐久性の観点より低い熱伝導率
をもつ必要がある。
【0010】しかしながら酸化物や窒化物などの保護層
は、カルコゲンを含む記録層との接着性が弱い。そして
高温高湿の環境下における保存において、保護層自体が
剥離したりクラックが生じる場合がある。また保護層と
記録層との接着性が弱いことにも起因して、レーザー光
の照射により記録層に蓄えられた熱が、適当な速度で放
出されないために、記録マークがつながるなどして一方
向への流動が起こり繰り返し回数が低減してしまうとい
う課題もある。
は、カルコゲンを含む記録層との接着性が弱い。そして
高温高湿の環境下における保存において、保護層自体が
剥離したりクラックが生じる場合がある。また保護層と
記録層との接着性が弱いことにも起因して、レーザー光
の照射により記録層に蓄えられた熱が、適当な速度で放
出されないために、記録マークがつながるなどして一方
向への流動が起こり繰り返し回数が低減してしまうとい
う課題もある。
【0011】そこで、このオーバーライトの繰り返し特
性を改善する方法として種々の提案がなされている。例
えば、保護層と反射層との間および/または保護層と記
録層との間に、Al2O3、GeO2、SiO2、Ta
2O5、TiO2、Y2O3などの酸化物からなる接着層を
設けると、繰り返し回数が向上するとの報告(特開平6
−139615号公報)がある。
性を改善する方法として種々の提案がなされている。例
えば、保護層と反射層との間および/または保護層と記
録層との間に、Al2O3、GeO2、SiO2、Ta
2O5、TiO2、Y2O3などの酸化物からなる接着層を
設けると、繰り返し回数が向上するとの報告(特開平6
−139615号公報)がある。
【0012】この報告では酸化物の接着層が採用される
が、カルコゲンを含む記録層と酸化物とでは、親和性が
低く十分な接着性は得られないと思われる。また、仮に
溶融しない記録膜と酸化物の接着層との接着性が良好で
あったとしても、記録時に溶融状態となった時の濡れ性
が悪く、膜材料のはじき、流動の為に繰り返し耐久性は
不十分となる。また保護層自体の耐熱性(繰り返し加熱
による保護膜の結晶性の変化と推定される劣化)も考慮
されていないことが繰り返し耐久性が不十分な理由と推
定される。
が、カルコゲンを含む記録層と酸化物とでは、親和性が
低く十分な接着性は得られないと思われる。また、仮に
溶融しない記録膜と酸化物の接着層との接着性が良好で
あったとしても、記録時に溶融状態となった時の濡れ性
が悪く、膜材料のはじき、流動の為に繰り返し耐久性は
不十分となる。また保護層自体の耐熱性(繰り返し加熱
による保護膜の結晶性の変化と推定される劣化)も考慮
されていないことが繰り返し耐久性が不十分な理由と推
定される。
【0013】また、保護層や接着層で用いている材料の
消衰係数kが極めて小さいために、記録層の吸収率を制
御することが難しく、マークエッジ記録方式によるオー
バーライトの繰り返し回数が向上する効果は十分でな
い。
消衰係数kが極めて小さいために、記録層の吸収率を制
御することが難しく、マークエッジ記録方式によるオー
バーライトの繰り返し回数が向上する効果は十分でな
い。
【0014】さらに、基板、ZnS・SiO2の第1誘
電体層、記録層、ZnS・SiO2の第2誘電体層、S
iの第1反射層、Al合金の第2反射層という媒体構成
で、多数回のオーバーライトによる反射率レベルの変動
等を抑えたとの報告(特開平8−329525号公報)
がある。
電体層、記録層、ZnS・SiO2の第2誘電体層、S
iの第1反射層、Al合金の第2反射層という媒体構成
で、多数回のオーバーライトによる反射率レベルの変動
等を抑えたとの報告(特開平8−329525号公報)
がある。
【0015】この報告ではSiやGeなどの反射層によ
り記録層の吸収率の制御を可能にしているが、一方でこ
の反射層が吸収をもつため、結晶・非晶質間の反射率差
が小さくなり記録信号品質が低下するという課題点があ
る。
り記録層の吸収率の制御を可能にしているが、一方でこ
の反射層が吸収をもつため、結晶・非晶質間の反射率差
が小さくなり記録信号品質が低下するという課題点があ
る。
【0016】また、基板、ZnS・SiO2の第1誘電
体層、記録層、ZnS・SiO2の第2誘電体層、反射
層、ZnS・SiO2の第3誘電体層という媒体構成
で、反射層に光透過性材料であるSiやGeなどを用い
て記録層の吸収率の制御を容易にし、かつ第3誘電体層
により結晶・非晶質間の反射率差を大きくし記録信号品
質を保つことで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マ
ークエッジ記録方式を同時に適用可能としたとの報告
(特開平9−91755号公報)がある。
体層、記録層、ZnS・SiO2の第2誘電体層、反射
層、ZnS・SiO2の第3誘電体層という媒体構成
で、反射層に光透過性材料であるSiやGeなどを用い
て記録層の吸収率の制御を容易にし、かつ第3誘電体層
により結晶・非晶質間の反射率差を大きくし記録信号品
質を保つことで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マ
ークエッジ記録方式を同時に適用可能としたとの報告
(特開平9−91755号公報)がある。
【0017】この報告による媒体構成では、媒体として
の光透過性が大きいために、相変化型光記録媒体では必
須プロセスである初期化工程や、ドライブでの信号の記
録再生の際に、レーザーのフォーカスが記録層にかかり
にくく不都合が生じ易いという課題点がある。
の光透過性が大きいために、相変化型光記録媒体では必
須プロセスである初期化工程や、ドライブでの信号の記
録再生の際に、レーザーのフォーカスが記録層にかかり
にくく不都合が生じ易いという課題点がある。
【0018】また、上記3つの報告では媒体を構成する
層数が多く、生産工程上、コスト上の課題点もある。
層数が多く、生産工程上、コスト上の課題点もある。
【0019】本発明はかかる従来技術の課題を解決し
て、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエッジ記
録方式を同時に採用した際に、多数回の書き換えが可能
である相変化型光記録媒体を得ることを目的とする。
て、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエッジ記
録方式を同時に採用した際に、多数回の書き換えが可能
である相変化型光記録媒体を得ることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の相変化型光記録
媒体は、基板、第1保護層、記録層、第2保護層、反射
層を順次積層した構成を基本構成とし、光の照射により
生じる記録層の相構造の変化を利用して情報の少なくと
も再生を行なう相変化型光記録媒体において、第2保護
層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かって勾配を
もたせて増大させたことを特徴とする。
媒体は、基板、第1保護層、記録層、第2保護層、反射
層を順次積層した構成を基本構成とし、光の照射により
生じる記録層の相構造の変化を利用して情報の少なくと
も再生を行なう相変化型光記録媒体において、第2保護
層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かって勾配を
もたせて増大させたことを特徴とする。
【0021】本発明の相変化型光記録媒体においては、
第2保護層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かっ
て勾配をもたせて増大させたことで結晶・非晶質間の反
射率差を保ちながら、記録層の吸収率の制御を容易にす
ることで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエ
ッジ記録方式が同時に適用可能であり、かつ多数回の書
き換えが可能である光記録媒体を得ることができる。
第2保護層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かっ
て勾配をもたせて増大させたことで結晶・非晶質間の反
射率差を保ちながら、記録層の吸収率の制御を容易にす
ることで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエ
ッジ記録方式が同時に適用可能であり、かつ多数回の書
き換えが可能である光記録媒体を得ることができる。
【0022】本発明における第1保護層には、適当な屈
折率(1.5〜2.6)を有する非晶質状態の透明誘電
体膜が使用される。ここに言う“非晶質状態の膜”と
は、結晶性の分析法であるX線回折法による回折スペク
トルに明瞭な回折ピークを有しないことであり、横軸を
2θとした回折スペクトルの半値幅(full wid
th half maximum)が約5度以上のブロ
ードなスペクトルが得られることはかまわない。非晶質
膜であることにより結晶質の記録層との接着性も反射層
との接着性もともに良好になる。このような保護層とし
ての誘電体層は、ZnS、ZnSe、ZnTe、Pb
S、PbTeなどの結晶性のカルコゲン化金属にSiO
2、GeO2、SnO2、In2O3などの酸化物、または
Si3N4などの窒化物を添加したものが知られている。
とりわけZnSを主成分とし酸化物を添加したものは、
透明性が良く、膜応力が小さく、好ましい。さらに該酸
化物がSiO2であれば非晶質化の効果が大きく、熱伝
導率も小さく、原料価格も小さく、特に好ましい。
折率(1.5〜2.6)を有する非晶質状態の透明誘電
体膜が使用される。ここに言う“非晶質状態の膜”と
は、結晶性の分析法であるX線回折法による回折スペク
トルに明瞭な回折ピークを有しないことであり、横軸を
2θとした回折スペクトルの半値幅(full wid
th half maximum)が約5度以上のブロ
ードなスペクトルが得られることはかまわない。非晶質
膜であることにより結晶質の記録層との接着性も反射層
との接着性もともに良好になる。このような保護層とし
ての誘電体層は、ZnS、ZnSe、ZnTe、Pb
S、PbTeなどの結晶性のカルコゲン化金属にSiO
2、GeO2、SnO2、In2O3などの酸化物、または
Si3N4などの窒化物を添加したものが知られている。
とりわけZnSを主成分とし酸化物を添加したものは、
透明性が良く、膜応力が小さく、好ましい。さらに該酸
化物がSiO2であれば非晶質化の効果が大きく、熱伝
導率も小さく、原料価格も小さく、特に好ましい。
【0023】ここでZnSに対するSiO2の添加量は
12〜35mol%が好ましく、特に20mol%程度
がもっとも有効に保護膜の機能をはたす。12mol%
より少ないと非晶質化の効果は小さく、また膜応力も大
きい。35mol%より多いと屈折率が小さくなり、ま
た記録感度の低下と繰り返しオーバーライト耐久性の劣
化があり好ましくない。20mol%程度が、光学特性
と記録感度と繰り返しオーバーライト耐久性の観点より
もっとも有効に保護膜の機能をはたす。
12〜35mol%が好ましく、特に20mol%程度
がもっとも有効に保護膜の機能をはたす。12mol%
より少ないと非晶質化の効果は小さく、また膜応力も大
きい。35mol%より多いと屈折率が小さくなり、ま
た記録感度の低下と繰り返しオーバーライト耐久性の劣
化があり好ましくない。20mol%程度が、光学特性
と記録感度と繰り返しオーバーライト耐久性の観点より
もっとも有効に保護膜の機能をはたす。
【0024】記録媒体としてはポリカーボネートを代表
例とするプラスチック基板から順に、第1保護層、記録
層、第2保護層、反射層からなる基本構成をもつ。ポリ
カーボネートはプラスチック基板としては機械強度が強
く、吸湿性も他と比較して低いことなど優れた特性をも
っている。また耐環境性を向上させるために、反射層の
上に紫外線硬化型の樹脂保護層を設けることもできる。
そうした樹脂保護層としては、エポキシ樹脂、アクリレ
ート、メタクリレートを用いることができる。
例とするプラスチック基板から順に、第1保護層、記録
層、第2保護層、反射層からなる基本構成をもつ。ポリ
カーボネートはプラスチック基板としては機械強度が強
く、吸湿性も他と比較して低いことなど優れた特性をも
っている。また耐環境性を向上させるために、反射層の
上に紫外線硬化型の樹脂保護層を設けることもできる。
そうした樹脂保護層としては、エポキシ樹脂、アクリレ
ート、メタクリレートを用いることができる。
【0025】また第2保護層は、消衰係数kを基板側か
ら反射層側に向かって勾配をもたせて増大させている。
その方法としては、たとえば反射層側を金属、基板側を
その金属酸化物として、膜厚方向に酸化度の勾配をもた
せる方法があるが、これに限定されるわけではない。ま
た材料としてはたとえばSi,GeおよびSi−Ge合
金等とそれぞれの酸化物を用いることができるが、これ
に限定されるわけではなく窒化物等でもかまわない。ま
たこうした材料に加えてZnS等のカルコゲン化物を含
有させてもよい。ZnS等のカルコゲン化物を含有させ
ると、カルコゲンを含む記録層との親和性が向上し、か
つ熱伝導率が低く調整できるため、記録感度および繰り
返し耐久性の観点から、よりマージンの広い媒体が得ら
れる。
ら反射層側に向かって勾配をもたせて増大させている。
その方法としては、たとえば反射層側を金属、基板側を
その金属酸化物として、膜厚方向に酸化度の勾配をもた
せる方法があるが、これに限定されるわけではない。ま
た材料としてはたとえばSi,GeおよびSi−Ge合
金等とそれぞれの酸化物を用いることができるが、これ
に限定されるわけではなく窒化物等でもかまわない。ま
たこうした材料に加えてZnS等のカルコゲン化物を含
有させてもよい。ZnS等のカルコゲン化物を含有させ
ると、カルコゲンを含む記録層との親和性が向上し、か
つ熱伝導率が低く調整できるため、記録感度および繰り
返し耐久性の観点から、よりマージンの広い媒体が得ら
れる。
【0026】そして本発明の相変化型光記録媒体の製造
方法においては、保護層はスパッタリング法で形成し、
かつ第1保護層を形成する際の雰囲気には稀ガスを用
い、第2保護層を形成する際の雰囲気には、酸素元素を
含んだガスの少なくとも1種類以上と稀ガスとを混合し
たものを用い、ガス混合比を膜厚方向に対して勾配をも
たせて変化させたことを特徴としている。これにより上
記の特性を有する相変化型光記録媒体を得ることができ
る。
方法においては、保護層はスパッタリング法で形成し、
かつ第1保護層を形成する際の雰囲気には稀ガスを用
い、第2保護層を形成する際の雰囲気には、酸素元素を
含んだガスの少なくとも1種類以上と稀ガスとを混合し
たものを用い、ガス混合比を膜厚方向に対して勾配をも
たせて変化させたことを特徴としている。これにより上
記の特性を有する相変化型光記録媒体を得ることができ
る。
【0027】その際に酸素元素を含んだガスとしては、
O2ガス、H2Oガス、CO2ガス、COガス、CH3OC
H3ガス、CH3OHガス、CH3COCH3ガスを用いる
ことができる。またこうした酸素元素を含んだガスの少
なくとも1種類以上と稀ガスとを混合したものの中に
は、N2ガス等を含めることもできる。なお、これらの
酸素元素を含んだガスの導入方法は特に限定されない。
O2ガス、H2Oガス、CO2ガス、COガス、CH3OC
H3ガス、CH3OHガス、CH3COCH3ガスを用いる
ことができる。またこうした酸素元素を含んだガスの少
なくとも1種類以上と稀ガスとを混合したものの中に
は、N2ガス等を含めることもできる。なお、これらの
酸素元素を含んだガスの導入方法は特に限定されない。
【0028】
【実施例1】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を、次のようにして作製した。その
際、使用したスパッタ装置はANELVA Corp.
製のインラインスパッタILC3102型であり、ター
ゲットは8インチ直径で、基板は自公転しながら製膜さ
れる。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を、次のようにして作製した。その
際、使用したスパッタ装置はANELVA Corp.
製のインラインスパッタILC3102型であり、ター
ゲットは8インチ直径で、基板は自公転しながら製膜さ
れる。
【0029】透明基板には、容量2.6Gbyte相変
化媒体用の基板を用いた。この基板はポリカーボネート
製で、トラックピッチは0.74μmであり、ランドと
グルーブに記録するようになっている。第1保護層は、
ZnS−SiO2膜(ZnS:SiO2=80:20mo
l%、膜厚100nm)でArガスでスパッタリング法
で形成した。記録層は、Ge2Sb2Te5合金膜(膜厚
20nm)でArガスでスパッタリング法で形成した。
第2保護層は、ZnS−SiOx膜(ZnS:SiOx=
80:20mol%、膜厚15nm、x=2−(d/1
5):dは記録層側からの膜厚)でArとO2の混合ガ
スで、ガス混合比を膜厚方向に対して勾配をもたせて変
化させながらスパッタリング法で形成した。さらに、反
射層はAlCr合金膜(Al:Cr=97:3原子%、
膜厚150nm)とし、これはArガスを用いたスパッ
タリング法で形成した。紫外線硬化型樹脂保護層は膜厚
を2μmとした。
化媒体用の基板を用いた。この基板はポリカーボネート
製で、トラックピッチは0.74μmであり、ランドと
グルーブに記録するようになっている。第1保護層は、
ZnS−SiO2膜(ZnS:SiO2=80:20mo
l%、膜厚100nm)でArガスでスパッタリング法
で形成した。記録層は、Ge2Sb2Te5合金膜(膜厚
20nm)でArガスでスパッタリング法で形成した。
第2保護層は、ZnS−SiOx膜(ZnS:SiOx=
80:20mol%、膜厚15nm、x=2−(d/1
5):dは記録層側からの膜厚)でArとO2の混合ガ
スで、ガス混合比を膜厚方向に対して勾配をもたせて変
化させながらスパッタリング法で形成した。さらに、反
射層はAlCr合金膜(Al:Cr=97:3原子%、
膜厚150nm)とし、これはArガスを用いたスパッ
タリング法で形成した。紫外線硬化型樹脂保護層は膜厚
を2μmとした。
【0030】このように作製した相変化型光記録媒体の
試料に対して、次のようにして記録・再生・消去を行な
った。相変化型光記録媒体を波長が685nm、N.
A.0.60の半導体レーザーによりピークパワー1
1.5mW、バイアスパワー5.5mWで8−16変調
方式によるランダムパターン信号を繰り返しオーバーラ
イトし、リードパワー1.0mWで繰り返し可能回数
(ベリファイ可能回数)を調べた。評価した半径は約2
4.2mmであり、最内周データゾーンの1トラックを
使用して繰り返しテストを行なった。
試料に対して、次のようにして記録・再生・消去を行な
った。相変化型光記録媒体を波長が685nm、N.
A.0.60の半導体レーザーによりピークパワー1
1.5mW、バイアスパワー5.5mWで8−16変調
方式によるランダムパターン信号を繰り返しオーバーラ
イトし、リードパワー1.0mWで繰り返し可能回数
(ベリファイ可能回数)を調べた。評価した半径は約2
4.2mmであり、最内周データゾーンの1トラックを
使用して繰り返しテストを行なった。
【0031】さらに、20万回繰り返しオーバーライト
後のジッターを評価した。ジッターの評価は、最内周デ
ータゾーンで8−16変調方式によるランダムパターン
信号を20万回繰り返しオーバーライトしたのちに行な
った。その結果、膜の剥離、クラックの発生あるいは記
録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信号波形
の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万回と高
くなる。またジッターも10%であり良好な値であっ
た。
後のジッターを評価した。ジッターの評価は、最内周デ
ータゾーンで8−16変調方式によるランダムパターン
信号を20万回繰り返しオーバーライトしたのちに行な
った。その結果、膜の剥離、クラックの発生あるいは記
録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信号波形
の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万回と高
くなる。またジッターも10%であり良好な値であっ
た。
【0032】
【実施例2】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、SiOx膜(膜厚25n
m、x=2−(d/25):dは記録層側からの膜厚)
でArとO2の混合ガスで、ガス混合比を膜厚方向に対
して勾配をもたせて変化させながらスパッタリング法で
形成した。そして評価は実施例1と同様に行なった。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、SiOx膜(膜厚25n
m、x=2−(d/25):dは記録層側からの膜厚)
でArとO2の混合ガスで、ガス混合比を膜厚方向に対
して勾配をもたせて変化させながらスパッタリング法で
形成した。そして評価は実施例1と同様に行なった。
【0033】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万
回と高くなる。またジッターも13%であり良好な値で
あった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万
回と高くなる。またジッターも13%であり良好な値で
あった。
【0034】
【実施例3】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、GeOx膜(膜厚20n
m、x=2−(d/20):dは記録層側からの膜厚)
でArとO2の混合ガスで、ガス混合比を膜厚方向に対
して勾配をもたせて変化させながらスパッタリング法で
形成した。そして評価は実施例1と同様に行なった。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、GeOx膜(膜厚20n
m、x=2−(d/20):dは記録層側からの膜厚)
でArとO2の混合ガスで、ガス混合比を膜厚方向に対
して勾配をもたせて変化させながらスパッタリング法で
形成した。そして評価は実施例1と同様に行なった。
【0035】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万
回と高くなる。またジッターも14%であり良好な値で
あった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万
回と高くなる。またジッターも14%であり良好な値で
あった。
【0036】
【実施例4】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、GeSiOx膜(膜厚2
3nm、x=4−(d/23):dは記録層側からの膜
厚)でArとO2の混合ガスで、ガス混合比を膜厚方向
に対して勾配をもたせて変化させながらスパッタリング
法で形成した。そして評価は実施例1と同様に行なっ
た。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、GeSiOx膜(膜厚2
3nm、x=4−(d/23):dは記録層側からの膜
厚)でArとO2の混合ガスで、ガス混合比を膜厚方向
に対して勾配をもたせて変化させながらスパッタリング
法で形成した。そして評価は実施例1と同様に行なっ
た。
【0037】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万
回と高くなる。またジッターも11%であり良好な値で
あった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は20万
回と高くなる。またジッターも11%であり良好な値で
あった。
【0038】
【比較例1】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、ZnS−SiO2膜(Z
nS:SiO2=80:20mol%、膜厚15nm)
でArガスでスパッタリング法で形成した。そして評価
は実施例1と同様に行なった。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層は、ZnS−SiO2膜(Z
nS:SiO2=80:20mol%、膜厚15nm)
でArガスでスパッタリング法で形成した。そして評価
は実施例1と同様に行なった。
【0039】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れが観察され、繰り返し可能回数は10万回
で実用可能レベルではあるが、信頼性が低く課題があ
る。またジッターも30%であり大きな値であった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れが観察され、繰り返し可能回数は10万回
で実用可能レベルではあるが、信頼性が低く課題があ
る。またジッターも30%であり大きな値であった。
【0040】
【比較例2】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/第1反射層/第2反射層/紫外線硬化型樹脂保護層
の構成からなる相変化型光記録媒体を作製した。第1保
護層および第2保護層は、それぞれZnS−SiO2膜
(ZnS:SiO2=80:20mol%、第1保護層
膜厚100nm,第2保護層膜厚10nm)でArガス
でスパッタリング法で形成した。記録層は、Ge2Sb2
Te5合金膜(膜厚20nm)でArガスでスパッタリ
ング法で形成した。第1反射層は、Si膜(膜厚10n
m)でArガスでスパッタリング法で形成した。第2反
射層は、AlCr合金膜(Al:Cr=97:3原子
%、膜厚150nm)でArガスを用いたスパッタリン
グ法で形成した。そして評価は実施例1と同様に行なっ
た。
層/第1反射層/第2反射層/紫外線硬化型樹脂保護層
の構成からなる相変化型光記録媒体を作製した。第1保
護層および第2保護層は、それぞれZnS−SiO2膜
(ZnS:SiO2=80:20mol%、第1保護層
膜厚100nm,第2保護層膜厚10nm)でArガス
でスパッタリング法で形成した。記録層は、Ge2Sb2
Te5合金膜(膜厚20nm)でArガスでスパッタリ
ング法で形成した。第1反射層は、Si膜(膜厚10n
m)でArガスでスパッタリング法で形成した。第2反
射層は、AlCr合金膜(Al:Cr=97:3原子
%、膜厚150nm)でArガスを用いたスパッタリン
グ法で形成した。そして評価は実施例1と同様に行なっ
た。
【0041】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れが観察され、繰り返し可能回数は13万回
で実用可能レベルではあるが、信頼性が低く課題があ
る。またジッターも25%であり大きな値であった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れが観察され、繰り返し可能回数は13万回
で実用可能レベルではあるが、信頼性が低く課題があ
る。またジッターも25%であり大きな値であった。
【0042】
【比較例3】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/第3保護層/紫外線硬化型樹脂保護層の構
成からなる相変化型光記録媒体を作製した。第1保護
層、第2保護層および第3保護層は、それぞれZnS−
SiO2膜(ZnS:SiO2=80:20mol%、第
1保護層膜厚230nm,第2保護層膜厚25nm,第
3保護層膜厚90nm)でArガスでスパッタリング法
で形成した。記録層は、Ge2Sb2Te5合金膜(膜厚
12nm)でArガスでスパッタリング法で形成した。
反射層は、Si膜(膜厚55nm)でArガスでスパッ
タリング法で形成した。そして評価は実施例1と同様に
行なった。
層/反射層/第3保護層/紫外線硬化型樹脂保護層の構
成からなる相変化型光記録媒体を作製した。第1保護
層、第2保護層および第3保護層は、それぞれZnS−
SiO2膜(ZnS:SiO2=80:20mol%、第
1保護層膜厚230nm,第2保護層膜厚25nm,第
3保護層膜厚90nm)でArガスでスパッタリング法
で形成した。記録層は、Ge2Sb2Te5合金膜(膜厚
12nm)でArガスでスパッタリング法で形成した。
反射層は、Si膜(膜厚55nm)でArガスでスパッ
タリング法で形成した。そして評価は実施例1と同様に
行なった。
【0043】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れが観察され、繰り返し可能回数は12万回
で実用可能レベルではあるが、信頼性が低く課題があ
る。またジッターも27%であり大きな値であった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れが観察され、繰り返し可能回数は12万回
で実用可能レベルではあるが、信頼性が低く課題があ
る。またジッターも27%であり大きな値であった。
【0044】
【実施例5】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層をArとH2Oの混合ガスで
スパッタリング法で形成した。そして評価は実施例1と
同様に行なった。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層をArとH2Oの混合ガスで
スパッタリング法で形成した。そして評価は実施例1と
同様に行なった。
【0045】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は17万
回であった。ジッターは18%であり良好な値だった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は17万
回であった。ジッターは18%であり良好な値だった。
【0046】
【実施例6】透明基板/第1保護層/記録層/第2保護
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層をArとCO2の混合ガスで
スパッタリング法で形成した。そして評価は実施例1と
同様に行なった。
層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からなる相
変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と同じ
構成としたが、第2保護層をArとCO2の混合ガスで
スパッタリング法で形成した。そして評価は実施例1と
同様に行なった。
【0047】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は17万
回であった。ジッターは20%であり良好な値だった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は17万
回であった。ジッターは20%であり良好な値だった。
【0048】
【実施例7】透明基板/第1誘電体層/記録層/第2誘
電体層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からな
る相変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と
同じ構成としたが、第1誘電体層をArとCOの混合ガ
スでスパッタリング法で形成した。そして評価は実施例
1と同様に行なった。
電体層/反射層/紫外線硬化型樹脂保護層の構成からな
る相変化型光記録媒体を作製した。すなわち実施例1と
同じ構成としたが、第1誘電体層をArとCOの混合ガ
スでスパッタリング法で形成した。そして評価は実施例
1と同様に行なった。
【0049】その結果、膜の剥離、クラックの発生ある
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は18万
回であった。ジッターは17%であり良好な値だった。
いは記録層の結晶・非晶質の吸収率差に起因する再生信
号波形の乱れは観察されず、繰り返し可能回数は18万
回であった。ジッターは17%であり良好な値だった。
【0050】以上の検討結果より、本発明の製造方法に
より、基板、第1保護層、記録層、第2保護層、反射層
からなる媒体構成において、第2保護層の消衰係数kを
基板側から反射層側に向かって勾配をもたせて増大させ
たことで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエ
ッジ記録方式を同時に採用した際にも、特に優れた記録
・消去(オーバーライト)の繰り返し耐久性を示すこと
が明らかになった。なお、本実施例においてArガスを
用いたが、他の稀ガスを用いても同様の効果を得ること
ができる。
より、基板、第1保護層、記録層、第2保護層、反射層
からなる媒体構成において、第2保護層の消衰係数kを
基板側から反射層側に向かって勾配をもたせて増大させ
たことで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエ
ッジ記録方式を同時に採用した際にも、特に優れた記録
・消去(オーバーライト)の繰り返し耐久性を示すこと
が明らかになった。なお、本実施例においてArガスを
用いたが、他の稀ガスを用いても同様の効果を得ること
ができる。
【0051】
【発明の効果】本発明の媒体そしてその製造方法によ
り、基板、第1保護層、記録層、第2保護層、反射層か
らなる媒体構成において、第2保護層の消衰係数kを基
板側から反射層側に向かって勾配をもたせて増大させた
ことで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエッ
ジ記録方式を同時に採用した際にも、記録・消去(オー
バーライト)の繰り返し動作をより長期間にわたって安
定に行なうことができた。
り、基板、第1保護層、記録層、第2保護層、反射層か
らなる媒体構成において、第2保護層の消衰係数kを基
板側から反射層側に向かって勾配をもたせて増大させた
ことで、ランド/グルーブ記録方式と高線速マークエッ
ジ記録方式を同時に採用した際にも、記録・消去(オー
バーライト)の繰り返し動作をより長期間にわたって安
定に行なうことができた。
Claims (6)
- 【請求項1】 基板、第1保護層、記録層、第2保護
層、反射層を順次積層した構成を基本構成とし、光の照
射により生じる記録層の相構造の変化を利用して情報の
少なくとも再生を行なう相変化型光記録媒体において、
第2保護層の消衰係数kを基板側から反射層側に向かっ
て勾配をもたせて増大させたことを特徴とする相変化型
光記録媒体。 - 【請求項2】 第1保護層が、ZnSにSiO2を12
〜35mol%添加した透明誘電体膜であることを特徴
とする請求項1記載の相変化型光記録媒体。 - 【請求項3】 第2保護層が、金属とその金属酸化物と
の間を酸化度の勾配をもたせて変化させたものであるこ
とを特徴とする請求項1〜2のいずれかに記載の相変化
型光記録媒体。 - 【請求項4】 第2保護層が、Si、Ge、あるいはS
i−Ge合金のいずれかより選ばれた半導体と、その半
導体の酸化物との間で酸化度の勾配をもたせて変化させ
たものであることを特徴とする請求項1〜2のいずれか
に記載の相変化型光記録媒体。 - 【請求項5】 第2保護層が、ZnSを含有することを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の相変化型光
記録媒体。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の相変化
型光記録媒体の製造方法において、保護層はスパッタリ
ング法で形成し、かつ第1保護層を形成する際の雰囲気
には稀ガスを用い、第2保護層を形成する際の雰囲気に
は酸素元素を含んだガスを少なくとも1種類以上と稀ガ
スとを混合したものを用いて、ガス混合比を膜厚方向に
対して勾配をもたせて変化させたことを特徴とする相変
化型光記録媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10143054A JPH11339317A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 相変化型光記録媒体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10143054A JPH11339317A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 相変化型光記録媒体およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11339317A true JPH11339317A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15329849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10143054A Pending JPH11339317A (ja) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | 相変化型光記録媒体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11339317A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002069624A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-08 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲット |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP10143054A patent/JPH11339317A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002069624A (ja) * | 2000-08-30 | 2002-03-08 | Toshiba Corp | スパッタリングターゲット |
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