JPH11348423A - 光記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

光記録媒体及びその製造方法

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JPH11348423A
JPH11348423A JP10157958A JP15795898A JPH11348423A JP H11348423 A JPH11348423 A JP H11348423A JP 10157958 A JP10157958 A JP 10157958A JP 15795898 A JP15795898 A JP 15795898A JP H11348423 A JPH11348423 A JP H11348423A
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JP
Japan
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recording
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gas
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JP10157958A
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English (en)
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Toru Abiko
透 安孫子
Kazutomo Miyata
一智 宮田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度における信号特性、記録耐久性などに
おいて十分な特性を有する光記録媒体及びその製造方法
を提供する。 【解決手段】 この光記録媒体は、結晶状態と非結晶状
態との間の相変化が可逆的に生じる相変化材料からなる
記録層を備え、光線を照射して上記記録層に相変化を生
じさせることにより情報信号が記録される光記録媒体で
あって、上記記録層は、Ag−In−Sb−Te,C及
びOを含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶状態と非結晶
状態との間の相変化が可逆的に生じる相変化材料からな
る記録層を備え、光線を照射して上記記録層に相変化を
生じさせることにより情報信号の記録及び/又は再生が
行われる光記録媒体及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、データ記録の分野において、光学
記録方式に関する研究が進められている。この光学記録
方式は、記録媒体と非接触で情報信号の記録、再生を行
うことができ、磁気記録方式に比べて一行以上も高い記
録密度を達成することができる。また、光学記録方式
は、再生専用型、追記型、書換可能型のそれぞれのメモ
リー形態に対応できる等の数々の利点を有する。このよ
うに、光記録方式は、安価な大容量ファイルの実現を可
能とする記録方式として、産業用から民生用まで幅広い
用途が考えられている。
【0003】上述したような光学記録方式のうち、書換
可能型のメモリー形態に対応したものとしては、光磁気
ディスクや、相変化型光ディスク等が挙げられる。光磁
気ディスクでは、磁性材料からなる記録層を部分的にキ
ュリー点または温度補償点以上に昇温させることによっ
て記録層の保磁力を小さくし、外部から記録磁界を印加
することによって記録層の磁化方向を変化させて情報信
号が記録され、また、磁気的に情報信号の読みだしが行
われる。一方、相変化型光ディスクでは、結晶状態と非
結晶状態との間の相変化が可逆的に生じる相変化材料か
らなる記録層を備え、レーザ光等の照射により記録層を
昇温させ、記録層に相変化を生じさせて情報が記録消去
され、また、光学的に情報信号の読み出しが行われる。
【0004】このような相変化型光ディスク等に用いら
れる相変化材料としては、Ge−Te系合金材料、Ge
−Te−Sb系合金材料、In−Sb−Te系合金材
料、Ge−Sn−Te系合金材料等のいわゆるカルコゲ
ン系合金材料が知られている。
【0005】そして、特開昭62-3886号公報、特開昭63-
225934号公報、特開平3-80635号公報、特公平8-32482号
公報等では、相変化材料の高速結晶化特性等の向上を目
的としてGe−Sb−Te系合金材料の組成比が特定さ
れている。また、特開平4-232779号公報、特開平6-1662
68号公報等では、記録層の耐久性向上を目的としてAg
−In−Sb−Te系材料の組成比が特定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような相変化型光ディスクにおいては、高線速度、高
密度における信号特性、記録耐久性などは、まだ十分な
レベルにあるとは言えず、さらなる特性向上が望まれて
いる。
【0007】本発明は、上述したような従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、高線速度、高密度における
信号特性、記録耐久性などにおいて十分な特性を有する
光記録媒体及びその製造方法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】本発明の光記録媒体は、
結晶状態と非結晶状態との間の相変化が可逆的に生じる
相変化材料からなる記録層を備え、光線を照射して上記
記録層に相変化を生じさせることにより情報信号が記録
される光記録媒体であって、上記記録層は、Ag−In
−Sb−Te,C及びOを含有することを特徴とする。
【0009】上述したような本発明に係る光記録媒体で
は、相変化材料からなる記録層のジッター特性が向上
し、良好に情報の記録が行われる。
【0010】また、本発明の光記録媒体の製造方法は、
結晶状態と非結晶状態との間の相変化が可逆的に生じる
相変化材料からなる記録層を備え、光線を照射して上記
記録層に相変化を生じさせることにより情報信号の記録
及び/又は消去が行われる記録媒体の製造方法であり、
上記記録層を、Ag−In−Sb−Teを含有する相変
化材料をターゲットとし、CO2ガスとArガスとの混
合ガスをスパッタガスとして用いたスパッタリングによ
って形成することを特徴とする。
【0011】上述したような本発明に係る光記録媒体の
製造方法では、相変化材料からなる記録層のジッター特
性を向上させて、高線速度においても良好に情報の記録
が行われる光記録媒体が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【0013】図1は、本発明に係る光記録媒体の一構成
例を模式的に示す断面図である。この光記録媒体は、相
変化型のディスク状光記録媒体(以下、光ディスクと称
する。)である。この光ディスク1は、基板2の一主面
2a上に、第1の誘電体層3と、記録層4と、第2の誘
電体層5と、熱拡散層6と、保護層7とが順次積層形成
されてなる。
【0014】基板2は、ポリカーボネートやガラス等、
レーザ光を透過し得る材料からなる。
【0015】第1の誘電体層3及び第2の誘電体層5は
少なくともZnSを含有する材料よりなることが好まし
く、例えばZnS−SiO2等が挙げられる。この第1
の誘電体層3の厚さとしては60nm〜130nmが好
ましく、具体的には、例えば120nmである。また、
第2の誘電体層5の厚さとしては10nm〜35nmが
好ましく、具体的には、例えば20nmである。
【0016】記録層4は、相変化材料としてAg−In
−Sb−Te材料からなり、さらにC及びOを含有す
る。このような記録層4は、Ag−In−Sb−Teを
含有する相変化材料をターゲットとし、CO2ガスとA
rガスとの混合ガスをスパッタガスとして用いたスパッ
タリングによって形成される。この記録層4の厚さとし
ては15nm〜35nmが好ましく、具体的には、例え
ば30nmである。
【0017】さらに、記録層4は、相変化材料としてA
gαInβSbγTeδを含有し、それぞれの組成比
α,β,γ及びδ(原子%)が、2≦α≦15,δ/β
≦2.5,1.5≦γ/δ≦3なる関係を満たすことが
好ましい。相変化材料からなる記録層の組成を上述のよ
うにすることで、記録層4のジッター特性を向上させ、
光ディスク1の記録特性を高めることができる。
【0018】熱拡散層6は、例えばアルミニウム等から
なる。この熱拡散層6の厚さとしては60nm〜150
nmが好ましく、具体的には、例えば120nmであ
る。
【0019】保護層7は、例えば紫外線硬化型樹脂等か
らなる。
【0020】このような光ディスク1に対して情報の記
録を行う場合には、基板2の一主面2aとは反対側の主
面2bからレーザ光等の記録光を部分的に照射して記録
層4の一部を所定の結晶相或いは非結晶相に相変化させ
ることにより記録を行う。上述したような相変化材料で
は、加熱温度によって異なるが、例えば急速加熱又は急
冷することにより非晶質状態となり、徐冷することによ
り結晶状態となる。このように、情報信号に応じて、記
録層4に結晶部分と非結晶部分とを形成することで情報
の記録が行われる。
【0021】また、この光ディスク1から情報の再生を
行う場合には、基板2の一主面2aとは反対側の主面2
b側から記録層4にレーザ光等の再生光を照射して記録
層4中の異なる結晶相或いは非結晶相間の反射率の差異
により、結晶相及び非結晶相に対応した情報の再生を行
う。なお、この再生光は、記録層4に相変化を起こさな
いようなものであることが必要である。
【0022】以下、このような光ディスク1の製造方法
について説明する。
【0023】まず、ポリカーボネートやガラス等、レー
ザ光を透過し得る材料からなる基板2を用意し、トラッ
キング用のグルーブをスパイラル状に形成する。
【0024】次に、基板2のグルーブが形成された面上
に、ZnS−SiO2等をスパッタリングにより被着さ
せて、第1の誘電体層3を形成する。この第1の誘電体
層3の厚さとしては60nm〜130nmが好ましく、
具体的には、例えば120nmとする。
【0025】次に、第1の誘電体層3上に、相変化材料
としてAg−In−Sb−Teをスパッタリングにより
被着させて記録層4を形成する。この記録層4の厚さと
しては15nm〜35nmが好ましく、具体的には、例
えば30nmである。
【0026】このとき、記録層をスパッタリングによっ
て形成する際に、AgαInβSbγTeδ系材料をタ
ーゲットとして用い、当該AgαInβSbγTeδ系
材料の組成比α,β,γ及びδ(原子%)が、2≦α≦
15,δ/β≦2.5,1.5≦γ/δ≦3なる関係を
満たすものであることが望ましい。ターゲットの組成を
上述のようにすることで、相変化材料からなる記録層4
の相変化速度を高めて、高線速度における光ディスク1
の記録特性を高めることができる。
【0027】また、スパッタガスとして、CO2ガスと
Arガスとの混合ガスが用いられる。CO2ガスを含有
するスパッタガスを用いることで、記録層4中にC及び
Oが取り込まれる。このとき、スパッタガスに対するC
2ガスの比{CO2/(CO2+Ar)}が、流量比で
15%以内であることが望ましい。
【0028】次に、記録層4上に、ZnS−SiO2
をスパッタリングにより被着させて、第2の誘電体層5
を形成する。この第2の誘電体層5の厚さとしては10
nm〜35nmが好ましく、具体的には、例えば20n
mとする。
【0029】次に、第2の誘電体層5上に、アルミニウ
ム等を被着させて熱拡散層6を形成する。この熱拡散層
6の厚さとしては60nm〜150nmが好ましく、具
体的には、例えば120nmとする。
【0030】最後に、熱拡散層6上に、紫外線硬化型樹
脂等をスピンコート法によって塗布することにより保護
層7を形成して、光ディスク1が得られる。
【0031】以下、光ディスクの記録層を構成する材料
の組成、又は当該記録層をスパッタリングによって形成
する際のターゲット材料の組成について行った実験例に
ついて説明する。
【0032】〈実験例〉本実験例においては、Ag−I
n−Sb−Teよりなる記録層をスパッタリングにより
形成する際に使用されるターゲットのAgαInβSb
γTeδの組成比、及びスパッタガスに含有されるCO
2ガスの割合をそれぞれ変化させて光ディスクを作製
し、それらの光ディスクについて評価を行った。
【0033】まず、一主面上にトラッキングの為のグル
ーブが0.85μmのピッチでスパイラル状に形成され
ている、ポリカーボネート製の基板を用意し、この基板
のグルーブが形成された面上に、スパッタリングにより
ZnS−SiO2を120nmの厚みに被着させて第1
の誘電体膜を形成した。
【0034】次に、この第1の誘電体膜の上に、Agα
InβSbγTeδ系材料をターゲットとしたスパッタ
リングによりAg−In−Sb−Teを30nmの厚み
に被着させて記録層を形成した。このとき、スパッタガ
スとして、CO2ガスとArガスとが混合されてなる混
合ガスを用いた。CO2ガスを含有するスパッタガスを
用いることで、記録層中にC及びOが取り込まれる。
【0035】次に、この記録層の上にスパッタリングに
よりZnS−SiO2を20nmの厚みに被着させて第
2の誘電体層を形成した。
【0036】さらに、この第2の誘電体層の上にスパッ
タリングによりAlを120nmの厚みに被着させて熱
拡散層を形成した。
【0037】これら各層のスパッタリングは各材料ごと
に分かれたチャンバーを有するスパッタリング装置を用
いて行うこととし、スパッタリングの際には各チャンバ
ー内の真空度を5×10-5Pa以下とした後、Arガス
を導入して所定の真空度とした。
【0038】さらに、各層が形成された基板をスパッタ
リング装置から取り出し、上記熱拡散層上にスピンコー
ト法により紫外線硬化樹脂よりなる保護層を形成し、光
ディスクを完成した。
【0039】記録層を形成する際にターゲットとして用
いたAgαInβSbγTeδ系材料の組成、及びスパ
ッタガス中のCO2の割合を、後掲する表1に示すよう
にそれぞれ変化させて、光ディスクを作製した。そし
て、それぞれの光ディスクを、サンプル1〜サンプル2
2とした。
【0040】次に、これらの光ディスクを初期化した。
ここで言う初期化とは、この光ディスクの記録層を安定
な所定の結晶層にしておくことを示す。
【0041】そして、サンプル1〜サンプル22の光デ
ィスクについて、ジッター値と記録パワーとの関係を評
価した。
【0042】評価を行うには、まず、これらの光ディス
クに対して相変化型光記録再生装置により、図2に示す
ような発光パターンを用いてランダムEFM信号をChan
nelClockを27.7MHzとし、線速度を4.8m/秒
として記録した。図2中、Pcは、パワーが0.5mW
を示し、Plは、ジッター値が最良になるパワーとし
た。
【0043】そして、十回のオーバーライト後のクロッ
クに対する各マークエッジの標準偏差をウインドウ幅で
規格化した値をジッター値とした。この条件では、ジッ
ター値15%以下であればエラー訂正可能であるとされ
ていることから、ジッター値15%以下となる記録パワ
ーを記録再生が可能な記録パワーとした。
【0044】そして、ジッター値と記録パワーとの関係
を調べて評価した。評価は、ジッター値が15%以下と
なるような記録パワーマージンを有する場合には「O
K」とし、ジッター値が15%以下となる良好な記録パ
ワーマージンがなかった場合には「NG」とした。
【0045】サンプル1〜サンプル22の光ディスクを
作製する際のAgαInβSbγTeδ系材料の組成、
及びスパッタガス中のCO2の割合、及びジッター値と
記録パワーとの関係についての評価結果を表1に示す。
【0046】
【表1】
【0047】記録層をスパッタリングする際に用いたA
gαInβSbγTeδターゲット材料において、δ/
βが2.5よりも大きいサンプル21の光ディスク、及
びγ/δが3よりも大きいサンプル22の光ディスクで
は、ジッター値と記録パワーとについての評価がNGと
されている。
【0048】また、AgαInβSbγTeδターゲッ
ト材料が2≦α≦15,δ/β≦2.5,1.5≦γ/
δ≦3なる関係を満たしていても、スパッタガスにCO
2ガスが含まれていないか、又は、スパッタガスに対す
るCO2ガスの割合{CO2/(CO2+Ar)}が流量
比で15%よりも大きくされたサンプルの光ディスクの
ジッター値と記録パワーとについての評価はNGとされ
ている。
【0049】一方、記録層をスパッタリングによって形
成する際に、2≦α≦15,δ/β≦2.5,1.5≦
γ/δ≦3なる関係を満たすAgαInβSbγTeδ
ターゲット材料を用い、スパッタガスとしてCO2ガス
とArガスとの混合ガスを用い、当該スパッタガスに対
するCO2ガスの割合{CO2/(CO2+Ar)}が流
量比で15%以下とされたサンプルの光ディスクでは、
ジッター値と記録パワーとについての評価はOKとなっ
ている。
【0050】また、サンプル12の光ディスクと、サン
プル14の光ディスクについてジッター値のパワーマー
ジンを測定した結果を図3に示す。図3より、サンプル
14の光ディスクでは、15%以下になる記録パワーマ
ージンを有することがわかる。一方、サンプル12の光
ディスクでは、ジッター値15%以下になる記録パワー
マージンが無いことが示される。
【0051】従って、記録層をスパッタリングによって
形成する際に、2≦α≦15,δ/β≦2.5,1.5
≦γ/δ≦3なる関係を満たすAgαInβSbγTe
δターゲット材料を用い、スパッタガスとしてCO2
スとArガスとの混合ガスを用い、当該スパッタガスに
対するCO2ガスの割合{CO2/(CO2+Ar)}を
流量比で15%以内とすることにより、良好なジッター
特性を有する光ディスクが得られることがわかった。
【0052】
【発明の効果】本発明では、記録層を構成するAgαI
nβSbγTeδの組成比を規定することで、ジッター
特性を向上させ、良好に記録再生を行うことのできる光
記録媒体を実現することができる。
【0053】また、本発明の光記録媒体の製造方法で
は、スパッタリングによって記録層を形成する際のター
ゲット材料AgαInβSbγTeδの組成比を規定す
ることで、ジッター特性を向上させ、良好に記録再生を
行うことのできる光記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光ディスクの一構成例を模式的に
示す断面図である。
【図2】光ディスクのジッター特性を評価するための記
録波形を示した図である。
【図3】記録パワーとジッター値との関係を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 光ディスク、 2 基板、 3 第1の誘電体層、
4 記録層、 5第2の誘電体層、 6 熱拡散層、
7 保護層

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶状態と非結晶状態との間の相変化が
    可逆的に生じる相変化材料からなる記録層を備え、光線
    を照射して上記記録層に相変化を生じさせることにより
    情報信号の記録及び/又は消去が行われる光記録媒体に
    おいて、上記記録層は、相変化材料としてAg−In−
    Sb−Te,C及びOを含有することを特徴とする光記
    録媒体。
  2. 【請求項2】 上記記録層は、相変化材料としてAgα
    InβSbγTeδを含有し、それぞれの組成比α,
    β,γ及びδ(原子%)が、 2≦α≦15 δ/β≦2.5 1.5≦γ/δ≦3 なる関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の光記
    録媒体。
  3. 【請求項3】 結晶状態と非結晶状態との間の相変化が
    可逆的に生じる相変化材料からなる記録層を備え、光線
    を照射して上記記録層に相変化を生じさせることにより
    情報信号の記録及び/又は消去が行われる記録媒体の製
    造方法において、 上記記録層を、Ag−In−Sb−Teを含有する相変
    化材料をターゲットとし、CO2ガスとArガスとの混
    合ガスをスパッタガスとして用いたスパッタリングによ
    って形成することを特徴とする光記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 上記スパッタガスに対するCO2ガスの
    割合{CO2/(CO2+Ar)}を、流量比で15%以
    内とすることを特徴とする請求項3記載の光記録媒体の
    製造方法。
  5. 【請求項5】 上記ターゲットは、AgαInβSbγ
    Teδを含有し、それぞれの組成比α,β,γ及びδ
    (原子%)が、 2≦α≦15 δ/β≦2.5 1.5≦γ/δ≦3 なる関係を満たすことを特徴とする請求項3記載の光記
    録媒体の製造方法。
JP10157958A 1998-06-05 1998-06-05 光記録媒体及びその製造方法 Withdrawn JPH11348423A (ja)

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