JPS61287058A - 書き換え可能な光学データ記憶デバイス - Google Patents
書き換え可能な光学データ記憶デバイスInfo
- Publication number
- JPS61287058A JPS61287058A JP61134741A JP13474186A JPS61287058A JP S61287058 A JPS61287058 A JP S61287058A JP 61134741 A JP61134741 A JP 61134741A JP 13474186 A JP13474186 A JP 13474186A JP S61287058 A JPS61287058 A JP S61287058A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data storage
- storage medium
- chalcogenide
- storage device
- layer
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0055—Erasing
- G11B7/00557—Erasing involving phase-change media
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24306—Metals or metalloids transition metal elements of groups 3-10
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24312—Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
- G11B2007/2571—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials containing group 14 elements except carbon (Si, Ge, Sn, Pb)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
- G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
- G11B2007/25715—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials containing oxygen
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
- G11B7/2531—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising glass
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
- G11B7/2533—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１１Δ汰！
本発明は光学データ記憶デバイスの製法及び装置に係る
。該デバイスにおいて投射ビームエネルギを受けると複
数の検出可能状態間で切り替えられる材料にデータが記
憶される。
。該デバイスにおいて投射ビームエネルギを受けると複
数の検出可能状態間で切り替えられる材料にデータが記
憶される。
発明の背景
非融除（連発）性の状態変化可能なデータ記憶システム
、例えば光学データ記憶システムは、投射ビームエネル
ギ例えば光学エネルギを受けると２つ以上の検出可能状
態間で切り替えられる状態可変材料に情報を記憶する。
、例えば光学データ記憶システムは、投射ビームエネル
ギ例えば光学エネルギを受けると２つ以上の検出可能状
態間で切り替えられる状態可変材料に情報を記憶する。
データは可逆的に記憶されてもよく不可逆的に記憶され
てもよい。状態可変材料の状態を決定するために光学エ
ネルギが使用される場合、測定される特性は例えば反射
率である。反射率は波長、材料の厚さ及び屈折率の関数
であり、そのうちの屈折率が材料の状態の関数である。
てもよい。状態可変材料の状態を決定するために光学エ
ネルギが使用される場合、測定される特性は例えば反射
率である。反射率は波長、材料の厚さ及び屈折率の関数
であり、そのうちの屈折率が材料の状態の関数である。
データ記憶デバイスは、データ記憶材料が基板によって
支持され封入剤に封入された構造を有する。光学データ
記憶デバイスの場合、封入剤は、例えば融除防止材料及
び層、熱絶縁材料及び層、反射防止材料及び層、反射層
及び化学的分離層を含む。更に、揮々の層はこれら機能
の１つ以上を果たしてもよい。例えば、反射防止層が融
除防止層と熱絶縁層との双方の機能を果たしてもよい。
支持され封入剤に封入された構造を有する。光学データ
記憶デバイスの場合、封入剤は、例えば融除防止材料及
び層、熱絶縁材料及び層、反射防止材料及び層、反射層
及び化学的分離層を含む。更に、揮々の層はこれら機能
の１つ以上を果たしてもよい。例えば、反射防止層が融
除防止層と熱絶縁層との双方の機能を果たしてもよい。
状態可変データ記憶材料層を含むこれらの層の膜厚は、
状態変化に必要なエネルギを最小にし、コントラスト比
とキャリア対雑音比とを最大にし状態可変データ記憶材
料の安定度を高くするために最適の厚さに選択される。
状態変化に必要なエネルギを最小にし、コントラスト比
とキャリア対雑音比とを最大にし状態可変データ記憶材
料の安定度を高くするために最適の厚さに選択される。
状態可変材料は、投射ビームエネルギを受けると１つの
検出可能状態から別の１つ以上の検出可能状態に可逆的
または不可逆的に切り替えられる材料である。状態可変
材料は、複数の検出可能状態において材料の形態（ｍｏ
ｒｐｈｏｌｏｇｙ）、表面組織乃至凹凸状態（ｔｏｐｏ
ｇｒａｐｈｙ）、相対的規則性乃至秩序度、相対的不規
則性乃至無秩序度、電気的特性、屈折率及び反射率を含
む光学的特性又はこれら特性の１つ以上の組み合わせに
変化が生じるような材料である。状態可変材料の状態は
、電気伝導度、電気抵抗率、光透過率、光吸収特性、光
屈折率、光反射率又はその組み合わせによって検出でき
る。
検出可能状態から別の１つ以上の検出可能状態に可逆的
または不可逆的に切り替えられる材料である。状態可変
材料は、複数の検出可能状態において材料の形態（ｍｏ
ｒｐｈｏｌｏｇｙ）、表面組織乃至凹凸状態（ｔｏｐｏ
ｇｒａｐｈｙ）、相対的規則性乃至秩序度、相対的不規
則性乃至無秩序度、電気的特性、屈折率及び反射率を含
む光学的特性又はこれら特性の１つ以上の組み合わせに
変化が生じるような材料である。状態可変材料の状態は
、電気伝導度、電気抵抗率、光透過率、光吸収特性、光
屈折率、光反射率又はその組み合わせによって検出でき
る。
データ記憶デバイスの層形成には、例えば蒸着、ＣＶＤ
及び／又はプラズマデポジションを用いて個々の層が堆
積される。本文中のプラズマデポジションなる用語は、
スパッタリング、グロー放電及びプラズマ補助ＣＶＤを
含む。
及び／又はプラズマデポジションを用いて個々の層が堆
積される。本文中のプラズマデポジションなる用語は、
スパッタリング、グロー放電及びプラズマ補助ＣＶＤを
含む。
状態変化が反射率の変化によって検出される構造的変化
の場合には、データ記憶用状態可変材料としてテルルベ
ースの材料が使用されてきた。この効果は、例えばＪ、
Ｆｅ１ｎｌｅｉｂ、 Ｊ、ｄｅＮｅｕ４ｖｉｌｌｅ、Ｓ
、Ｃ。
の場合には、データ記憶用状態可変材料としてテルルベ
ースの材料が使用されてきた。この効果は、例えばＪ、
Ｆｅ１ｎｌｅｉｂ、 Ｊ、ｄｅＮｅｕ４ｖｉｌｌｅ、Ｓ
、Ｃ。
Ｍｏ５ｓ及びＳ、Ｒ，０ｖｓｈｉｎｓｋｙの「アモルフ
ァス半導体の光誘発可逆的高速結晶化」、Ａｐ １．Ｐ
ｈｙｓ、Ｌｅｔｔ４ｏ１゜１８（６）、２５４−２５７
ページ（１９７１年３月１５日）及びＳ、Ｒ。
ァス半導体の光誘発可逆的高速結晶化」、Ａｐ １．Ｐ
ｈｙｓ、Ｌｅｔｔ４ｏ１゜１８（６）、２５４−２５７
ページ（１９７１年３月１５日）及びＳ、Ｒ。
０ｖｓｈｉｎｓｋｙの米国特許第３，５３０，４４１号
「情報の記憶及び検索方法及び装置」に記載されている
。酸素を含まないテルル−ゲルマニウム−スズ系に関す
る最近の記載としてはＭ、Ｃｈｅｎｌに、Ａ、Ｒｕｂｉ
ｎ及びＶ。
「情報の記憶及び検索方法及び装置」に記載されている
。酸素を含まないテルル−ゲルマニウム−スズ系に関す
る最近の記載としてはＭ、Ｃｈｅｎｌに、Ａ、Ｒｕｂｉ
ｎ及びＶ。
Ｍａｒｅｌｌｏ、 Ｕ、Ｇ、ＧｅｒｂｅｒＳＶ、Ｂ、Ｊ
ｉｐｓｏｎの「光学データ記憶用テルル合金の可逆性及
び安定性」、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、、Ｖｏｌ
、４６（８）、７３４−７３６ページ（１９８５年４月
１５日）に記載されている。また、酸素を含むテルル−
ゲルマニウム−スズ系に関する最近の記載はＭ、Ｔａｋ
ａｎａｇａ、 Ｎ、ＹａｍａｄａＳＳ、０ｈａｒａ、
Ｋ、Ｎ１５ｈｉｃｉｕｃｈｉ。
ｉｐｓｏｎの「光学データ記憶用テルル合金の可逆性及
び安定性」、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、、Ｖｏｌ
、４６（８）、７３４−７３６ページ（１９８５年４月
１５日）に記載されている。また、酸素を含むテルル−
ゲルマニウム−スズ系に関する最近の記載はＭ、Ｔａｋ
ａｎａｇａ、 Ｎ、ＹａｍａｄａＳＳ、０ｈａｒａ、
Ｋ、Ｎ１５ｈｉｃｉｕｃｈｉ。
Ｍ、ＮａｇａｓｈｔｍａＳＴ、Ｋａｓｈｉｂａｒａ、
Ｓ、Ｎａｋａｍｕｒａ及びＴ。
Ｓ、Ｎａｋａｍｕｒａ及びＴ。
Ｙａｍａｓｈｉｔａの「テルルサブオキシドスズ薄膜を
使用する新規な光学的書き替え可能な媒体」、Ｐｒｏｃ
ｅｅ−ｄｉｎｇｓ ５ＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ０ｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ ５ｔｏｒａ−組、Ａ
ｒｌｉＡｒｌｌｎ、 ＶＡ％ １９８３．１７３−１７
７ページに記載されている。
使用する新規な光学的書き替え可能な媒体」、Ｐｒｏｃ
ｅｅ−ｄｉｎｇｓ ５ＰＩＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｎ ０ｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ ５ｔｏｒａ−組、Ａ
ｒｌｉＡｒｌｌｎ、 ＶＡ％ １９８３．１７３−１７
７ページに記載されている。
テルルベースの状態可変材料は一般に、単相又は多相系
であり、これらの材料中で、（１）秩序化現象は無秩序
材料の系を秩序材料と無秩序材料との系に変換する核形
成（均質核形成及び不均質核形成の双方又はいずれか一
方を含む）及び成長プロセスを含んでおり、（２）ガラ
ス化現象は無秩序材料と秩序材料との系を主として無秩
序な材料の系に変換するための相変化性材料の融解及び
急冷を含む。上記の相変化及び分離は比較的狭い範囲で
生じ種々の層の内部交錯と顕著な構造的ムラとが生じ化
学量論の局部的変化に対して極めて敏感である。
であり、これらの材料中で、（１）秩序化現象は無秩序
材料の系を秩序材料と無秩序材料との系に変換する核形
成（均質核形成及び不均質核形成の双方又はいずれか一
方を含む）及び成長プロセスを含んでおり、（２）ガラ
ス化現象は無秩序材料と秩序材料との系を主として無秩
序な材料の系に変換するための相変化性材料の融解及び
急冷を含む。上記の相変化及び分離は比較的狭い範囲で
生じ種々の層の内部交錯と顕著な構造的ムラとが生じ化
学量論の局部的変化に対して極めて敏感である。
光学データ記憶デバイスの主な欠点の１つは、異なる処
理サイクル間でコントラストの再現性に欠けることであ
る。コントラストは、光学データ記憶材料の１つの状態
での反射率と別の状態での反射率との差異である。反射
率は干渉現象によって影響される。光学データ記憶媒体
の反射率は、光学データ記憶媒体の薄膜の膜厚、質問乃
至続出用投射ビームの光エネルギの波長と光学データ記
憶媒体の屈折率とに左右される。
理サイクル間でコントラストの再現性に欠けることであ
る。コントラストは、光学データ記憶材料の１つの状態
での反射率と別の状態での反射率との差異である。反射
率は干渉現象によって影響される。光学データ記憶媒体
の反射率は、光学データ記憶媒体の薄膜の膜厚、質問乃
至続出用投射ビームの光エネルギの波長と光学データ記
憶媒体の屈折率とに左右される。
質問乃至続出手段の代表例は、単色光源である。
この単色光源の波長が干渉現象用波長を限定する。
屈折率は媒体の化学的組成のコントロールによって調整
され得る。これは、例えば、スパッタリングターゲット
、蒸発ソース、ＣｖＤガスの組成のコントロールを含む
。
され得る。これは、例えば、スパッタリングターゲット
、蒸発ソース、ＣｖＤガスの組成のコントロールを含む
。
膜厚は組成よりもコントロールが難しい要素である。堆
積薄膜の膜厚はこれまで例えば、被覆されるべき基板と
発振器とを同時にコーティングすることによってコント
ロールされてきた。発振周波数は皮膜の膜厚の間接的関
数である。１つの堆積サイクルの開始から終了までの発
振器の周波数の差が堆積膜厚と相関する。堆積層の膜厚
は所与の屈折率に対する堆積層の反射率を決定する。
積薄膜の膜厚はこれまで例えば、被覆されるべき基板と
発振器とを同時にコーティングすることによってコント
ロールされてきた。発振周波数は皮膜の膜厚の間接的関
数である。１つの堆積サイクルの開始から終了までの発
振器の周波数の差が堆積膜厚と相関する。堆積層の膜厚
は所与の屈折率に対する堆積層の反射率を決定する。
膜厚のコントロールはまた堆積層の光学的厚み又は光学
濃度を測定することによって行ってもよい。例えば、Ｂ
ａｋｅｒ等の米国特許第３，７７３，５４８号「光学特
性のみによる皮膜堆積速度のモニタ方法」は連続移動す
る基板上に蒸着した皮膜の光学濃度の測定による皮膜の
膜厚のコントロール方法を記載している。Ｂａｋｅｒ特
許においては、１つの点の光学濃度は一度しか測定され
ない。この測定値を使用して従来のデポジションステー
ションでの堆積速度をコントロールする。
濃度を測定することによって行ってもよい。例えば、Ｂ
ａｋｅｒ等の米国特許第３，７７３，５４８号「光学特
性のみによる皮膜堆積速度のモニタ方法」は連続移動す
る基板上に蒸着した皮膜の光学濃度の測定による皮膜の
膜厚のコントロール方法を記載している。Ｂａｋｅｒ特
許においては、１つの点の光学濃度は一度しか測定され
ない。この測定値を使用して従来のデポジションステー
ションでの堆積速度をコントロールする。
また、皮膜の干渉縞の測定によって膜厚を測定してもよ
い。これは例えば、Ａｌｖｉｎ Ｇｏｏｄｍａｒｔｒ透
明層の屈折率と膜厚とを概略的に決定するための光学的
干渉方法」、Ａ １ｉｅｄ Ｏｔｉｃｓ、Ｖｏｌ １
７（Ｎｏ、１７）、２７７９−２７８７ページ（１９７
８年９月）及びＲ，Ｄ、Ｐｉｅｒｃｅ及びｊ、Ｂ、Ｖｅ
ｎａｒｄ、「干渉縞の光電検出による透明基板上の薄膜
の膜厚測定」、Ｒｅｖ、Ｓｃ、 Ｉｎｓｔｒｕｍ、、Ｖ
ｏｌ、４５（Ｎｏ、１）、１４−１５ページ（１９７４
年１月）に記載されている。
い。これは例えば、Ａｌｖｉｎ Ｇｏｏｄｍａｒｔｒ透
明層の屈折率と膜厚とを概略的に決定するための光学的
干渉方法」、Ａ １ｉｅｄ Ｏｔｉｃｓ、Ｖｏｌ １
７（Ｎｏ、１７）、２７７９−２７８７ページ（１９７
８年９月）及びＲ，Ｄ、Ｐｉｅｒｃｅ及びｊ、Ｂ、Ｖｅ
ｎａｒｄ、「干渉縞の光電検出による透明基板上の薄膜
の膜厚測定」、Ｒｅｖ、Ｓｃ、 Ｉｎｓｔｒｕｍ、、Ｖ
ｏｌ、４５（Ｎｏ、１）、１４−１５ページ（１９７４
年１月）に記載されている。
従来の光学データ記憶デバイスに関する別の問題は、堆
積深度に関する濃度勾配の問題である。
積深度に関する濃度勾配の問題である。
これは「初期化」によって完全に是正することはできな
い。即ち、記憶材料は例えば１９８４年１１月１日出願
のＲｏｓａ Ｙｏｕｎｇ及びＮａｐｏｌｅｏｎ Ｐｏｒ
ａ＋ｉｇｏｎｉの米国特許出願第６６７、２９４号（特
願昭６ｏ−２４ａｉｚｓ号に対応）「光□学データ記憶
媒体の形成方法」に記載されているごとく初期化される
必要があるがこれによって鉛直勾配を除去することはで
きない。
い。即ち、記憶材料は例えば１９８４年１１月１日出願
のＲｏｓａ Ｙｏｕｎｇ及びＮａｐｏｌｅｏｎ Ｐｏｒ
ａ＋ｉｇｏｎｉの米国特許出願第６６７、２９４号（特
願昭６ｏ−２４ａｉｚｓ号に対応）「光□学データ記憶
媒体の形成方法」に記載されているごとく初期化される
必要があるがこれによって鉛直勾配を除去することはで
きない。
現在の系は多相系であり、該系ζミおいて秩序化現象は
主として無秩序材料の系を秩序材料と無秩序材料との系
に変換する複数の固体状態反応及び／又は相互作用を含
み、ガラス化現象は相界面での反応及び／又は相互作用
を含む固体−同体、液体−液体、固体−液体反応及び／
又は相互作用を含み無秩序成分と秩序成分どの系を主と
して無秩序成分の系に変換する。上記の相分離は比較的
狭い範囲で生じ相の内部交ｉｔ（ｉｎｔｉｍａｔｅ ｉ
ｎｔｅｒｌｏｃｋ−ｉｎｇ ｏｆ ｐｈａｓｅｓ）及び
顕著な構造的ムラ（ｇｒｏｓｓ ５ｔ−ｒｕｃｔｕｒａ
ｌ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）が伴う。
主として無秩序材料の系を秩序材料と無秩序材料との系
に変換する複数の固体状態反応及び／又は相互作用を含
み、ガラス化現象は相界面での反応及び／又は相互作用
を含む固体−同体、液体−液体、固体−液体反応及び／
又は相互作用を含み無秩序成分と秩序成分どの系を主と
して無秩序成分の系に変換する。上記の相分離は比較的
狭い範囲で生じ相の内部交ｉｔ（ｉｎｔｉｍａｔｅ ｉ
ｎｔｅｒｌｏｃｋ−ｉｎｇ ｏｆ ｐｈａｓｅｓ）及び
顕著な構造的ムラ（ｇｒｏｓｓ ５ｔ−ｒｕｃｔｕｒａ
ｌ ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ）が伴う。
相変化材料薄膜内のこの反応系の例は、「結晶化」条件
下での従来の無秩序ゲルマニウム−テルル−酸素系の反
応であり、この反応は、下級酸化物、非化学量論的酸化
物、テルル及び種々のゲルマニウム−テルル化合物を含
むゲルマニウム酸化物を形成し、この中のテルルは結晶
質である。
下での従来の無秩序ゲルマニウム−テルル−酸素系の反
応であり、この反応は、下級酸化物、非化学量論的酸化
物、テルル及び種々のゲルマニウム−テルル化合物を含
むゲルマニウム酸化物を形成し、この中のテルルは結晶
質である。
光学データ記憶用の状態変化材料の使用に関する別の主
たる制約は、熱安定性と結晶化速度との間の調整が難し
いことである。別の制約は、相変化性材料間で界面相互
作用が生じるのでコントラスト比がサイクル歴に依存す
ることである。よりｇ微妙な制約は、「消去状態の」信
号対雑音比が消去以前の書込み状態の維持時間に関係し
て増加することである。この理由は反射率が結晶子の配
向の関数でもあるためである。「消去状態」の信号対雑
音比は、室温葆存中に核形成部位の再配列が生じるとき
及び／又は所定の好ましい核形成が開始されるときに増
加する。
たる制約は、熱安定性と結晶化速度との間の調整が難し
いことである。別の制約は、相変化性材料間で界面相互
作用が生じるのでコントラスト比がサイクル歴に依存す
ることである。よりｇ微妙な制約は、「消去状態の」信
号対雑音比が消去以前の書込み状態の維持時間に関係し
て増加することである。この理由は反射率が結晶子の配
向の関数でもあるためである。「消去状態」の信号対雑
音比は、室温葆存中に核形成部位の再配列が生じるとき
及び／又は所定の好ましい核形成が開始されるときに増
加する。
成の局部的変化に敏感なことである。例えば、カルコゲ
ン状態可変記憶材料と接触している封入層がゲルマニウ
ム酸化物のとき、ゲルマニウムが状態可変カルコゲナイ
ドデータ記憶媒体中に拡散すること又は酸素が状態可変
カルコゲナイドデータ記憶媒体からＧｅＯｘ中に拡散す
ることを回避するために、このゲルマニウム酸化物は実
質的に化学量論のＧｅ０ｔでなければならない。しかし
乍ら、実質的に化学量論の二酸化ゲルマニウムは、層状
の光学データ記憶構造には有効であるが透水性である。
ン状態可変記憶材料と接触している封入層がゲルマニウ
ム酸化物のとき、ゲルマニウムが状態可変カルコゲナイ
ドデータ記憶媒体中に拡散すること又は酸素が状態可変
カルコゲナイドデータ記憶媒体からＧｅＯｘ中に拡散す
ることを回避するために、このゲルマニウム酸化物は実
質的に化学量論のＧｅ０ｔでなければならない。しかし
乍ら、実質的に化学量論の二酸化ゲルマニウムは、層状
の光学データ記憶構造には有効であるが透水性である。
データ記憶の速度に関する別の制約は、秩序化時間即ち
消去時間が遅いことである。このために生じる第一の問
題は、製造履歴、使用寿命歴即ち秩序−無秩序サイクル
履歴の如き変数に対して秩序化時間が敏感に変化するこ
とである。例えば、０．１〜１０マイクロ秒のオーダの
高い秩序化速度を達成するには、時には、カルコゲナイ
ド状態変化層の堆積以後で次の層例えばバリヤ一層又は
封入層の堆積以前にデバイスをエージングする必要があ
る。第二の問題は切り替え時間又は秩序化時間が秩序−
無秩序サイクル数の増加に伴って長くなることである。
消去時間が遅いことである。このために生じる第一の問
題は、製造履歴、使用寿命歴即ち秩序−無秩序サイクル
履歴の如き変数に対して秩序化時間が敏感に変化するこ
とである。例えば、０．１〜１０マイクロ秒のオーダの
高い秩序化速度を達成するには、時には、カルコゲナイ
ド状態変化層の堆積以後で次の層例えばバリヤ一層又は
封入層の堆積以前にデバイスをエージングする必要があ
る。第二の問題は切り替え時間又は秩序化時間が秩序−
無秩序サイクル数の増加に伴って長くなることである。
秩序−無秩序サイクル数に伴うこの切り替え又は秩序化
時間の延長は秩序材料又はその一部分の無秩序の増加に
よって認識される。
時間の延長は秩序材料又はその一部分の無秩序の増加に
よって認識される。
発明の要約
本発明によれば、光学データ記憶デバイスの製造方法及
びシステムが提供される。
びシステムが提供される。
即ち、本発明によれば、投射ビームエネルギを ′受け
ると複数の検出可能状態間で切り替えられる記憶材料即
ちデータ記憶媒体を含む投射ビームデータ記憶デバイス
が提供される。データ記憶媒体の「消去状態」の信号対
雑音比は記憶時間に関して実質的に不変である。「記憶
時間」とはそれ以前に「書込み」状態に維持された時間
である。データ記憶媒体のコントラスト比はサイクル歴
に関して実質的に不変である。「サイクル歴（又はサイ
クル履歴）」とは、サイクル数又は各状態もしくは双方
の状態に維持された時間を含む。データ記憶媒体は例え
ば１マイクロ秒未満のオーダの高い消去速度即ち結晶化
速度をもつ。本発明のデータ記憶媒体は、１種以上のカ
ルコゲナイド、１種以上の架橋剤及び任意に切り替え変
調体を含む。
ると複数の検出可能状態間で切り替えられる記憶材料即
ちデータ記憶媒体を含む投射ビームデータ記憶デバイス
が提供される。データ記憶媒体の「消去状態」の信号対
雑音比は記憶時間に関して実質的に不変である。「記憶
時間」とはそれ以前に「書込み」状態に維持された時間
である。データ記憶媒体のコントラスト比はサイクル歴
に関して実質的に不変である。「サイクル歴（又はサイ
クル履歴）」とは、サイクル数又は各状態もしくは双方
の状態に維持された時間を含む。データ記憶媒体は例え
ば１マイクロ秒未満のオーダの高い消去速度即ち結晶化
速度をもつ。本発明のデータ記憶媒体は、１種以上のカ
ルコゲナイド、１種以上の架橋剤及び任意に切り替え変
調体を含む。
記憶材料は、（１）複数の検出可能状態間で可逆的に切
り替えられ、（２）第１状態から第２状態又はその逆に
設定可能である。切り替えは例えば、光エネルギ、粒子
ビームエネルギ等によって行なわれる。切り替え可能な
相を形成する材料の例として、架橋剤を含有しその他の
材料をも任意に含有するカルコゲンがある。記憶材料の
例としては１種以上の架橋剤と共に存在するテルルがあ
る。従って、記憶材料は、（１）アモルファスの第１の
テルルと１種以上の架橋剤組成物とを含む第１系から、
（２）（ａ）結晶質テルルと（ｂ）アモルファスの第２
のテルルと１種以上の架橋剤組成物とを含む第２系との
間で可逆的に切り替えられる。結晶質テルルと無秩序第
２テルル架橋剤組成物とは、第１アモルファステルルー
架橋剤組成物の結晶化のときに有効に相分離する。２つ
の状態の光学特性の差によってこれら状態を十分に識別
できる。
り替えられ、（２）第１状態から第２状態又はその逆に
設定可能である。切り替えは例えば、光エネルギ、粒子
ビームエネルギ等によって行なわれる。切り替え可能な
相を形成する材料の例として、架橋剤を含有しその他の
材料をも任意に含有するカルコゲンがある。記憶材料の
例としては１種以上の架橋剤と共に存在するテルルがあ
る。従って、記憶材料は、（１）アモルファスの第１の
テルルと１種以上の架橋剤組成物とを含む第１系から、
（２）（ａ）結晶質テルルと（ｂ）アモルファスの第２
のテルルと１種以上の架橋剤組成物とを含む第２系との
間で可逆的に切り替えられる。結晶質テルルと無秩序第
２テルル架橋剤組成物とは、第１アモルファステルルー
架橋剤組成物の結晶化のときに有効に相分離する。２つ
の状態の光学特性の差によってこれら状態を十分に識別
できる。
本発明によれば、基板に支持された光学データ記憶媒体
を持つ光学データ記憶デバイスが提供される。本発明の
方法は、光学データ記憶媒体材料前駆物質をソースから
供給し、光学データ記憶媒体材料前駆物質のソースに対
して相対的な周期運動を光学データ記憶デバイスの基板
に与え、光学データ記憶デバイスの下地層に光学データ
記憶媒体材料前駆物質を堆積させて凝縮した光学データ
記憶媒体の薄膜を形成する。本発明の方法によれば、処
理サイクル間の再現性が良くない問題は、堆積処理中に
堆積された光学データ記憶媒体の薄膜の光学特性を実質
的に連続的及び／又は反復的に測定し、堆積された光学
データ記憶媒体の代表的領域の光学特性を周期的に測定
することによって解決される。この測定光学特性を所定
の光学特性値に比較し光学特性の測定値が光学特性の所
定値に実質的に等しくなると堆積処理を終了する。
を持つ光学データ記憶デバイスが提供される。本発明の
方法は、光学データ記憶媒体材料前駆物質をソースから
供給し、光学データ記憶媒体材料前駆物質のソースに対
して相対的な周期運動を光学データ記憶デバイスの基板
に与え、光学データ記憶デバイスの下地層に光学データ
記憶媒体材料前駆物質を堆積させて凝縮した光学データ
記憶媒体の薄膜を形成する。本発明の方法によれば、処
理サイクル間の再現性が良くない問題は、堆積処理中に
堆積された光学データ記憶媒体の薄膜の光学特性を実質
的に連続的及び／又は反復的に測定し、堆積された光学
データ記憶媒体の代表的領域の光学特性を周期的に測定
することによって解決される。この測定光学特性を所定
の光学特性値に比較し光学特性の測定値が光学特性の所
定値に実質的に等しくなると堆積処理を終了する。
また、誘電体層のいずれか一方又は双方の膜厚も同様に
してコントロールできる。上部誘電体層は、状態可変材
料と同様にして処理される。下部誘電体層については、
既に堆積された状態可変材料層を含み得る参照サンプル
の堆積層の反射率を堆積処理中にモニタする。このよう
に、下部誘電体層の堆積は、例えば状態変化材料層に隣
接した実際あ使用条件下での反射率をモニタすることに
よってコントａ−ルされる。
してコントロールできる。上部誘電体層は、状態可変材
料と同様にして処理される。下部誘電体層については、
既に堆積された状態可変材料層を含み得る参照サンプル
の堆積層の反射率を堆積処理中にモニタする。このよう
に、下部誘電体層の堆積は、例えば状態変化材料層に隣
接した実際あ使用条件下での反射率をモニタすることに
よってコントａ−ルされる。
データ記憶媒体を製造するには、材料を堆積させて実質
的に均等な堆積層を形成する。堆積層の膜厚は約１００
〜約１５００人又はそれ以上でもよい。
的に均等な堆積層を形成する。堆積層の膜厚は約１００
〜約１５００人又はそれ以上でもよい。
本発明方法によれば蒸着によって形成される薄膜の濃度
勾配の問題が除去される。これら濃度勾配は、真空堆積
チャンバ内に（１）実質的に非対流性の多成分カルコゲ
ナイドから成る第１ソースを配備し且つ（２）カルコゲ
ンから成る第２ソースを配備することによってコントロ
ールされること又は除去されることが可能である。第１
ソースは実質的に単相のソースであるのが好ましい。こ
れは固体ソースでも良く液体ソースでもよい。任意に、
酸素含有の第３ソースを存在させてもよい。本発明方法
によれば、実質的に非対流性の多成分単相カルコゲナイ
ド材料は、ソース／非凝縮状態が実質的に等価になるよ
うに非凝縮状態例えばガスに変換される。次に材料は非
凝縮状態／堆積層が実質的に等価になるように基板に堆
積する。得られた記憶材料は、１つの検出可能状態から
別の検出可能状態に可逆的に切り替えられる。
勾配の問題が除去される。これら濃度勾配は、真空堆積
チャンバ内に（１）実質的に非対流性の多成分カルコゲ
ナイドから成る第１ソースを配備し且つ（２）カルコゲ
ンから成る第２ソースを配備することによってコントロ
ールされること又は除去されることが可能である。第１
ソースは実質的に単相のソースであるのが好ましい。こ
れは固体ソースでも良く液体ソースでもよい。任意に、
酸素含有の第３ソースを存在させてもよい。本発明方法
によれば、実質的に非対流性の多成分単相カルコゲナイ
ド材料は、ソース／非凝縮状態が実質的に等価になるよ
うに非凝縮状態例えばガスに変換される。次に材料は非
凝縮状態／堆積層が実質的に等価になるように基板に堆
積する。得られた記憶材料は、１つの検出可能状態から
別の検出可能状態に可逆的に切り替えられる。
切り替え変調体を用いるときは、該変調体は書き込み状
態で有効な核形成部位であり消去状態で大きい体積分率
の小結晶子と不規則な結晶子配向とを生じる。これが結
晶化速度を促進し比較的高秩序の状態と比較的無秩序な
状態とを識別させそれ以前の「書込み」状態の時間に対
する「消去状態の」信号対雑音比が比較的変わらない。
態で有効な核形成部位であり消去状態で大きい体積分率
の小結晶子と不規則な結晶子配向とを生じる。これが結
晶化速度を促進し比較的高秩序の状態と比較的無秩序な
状態とを識別させそれ以前の「書込み」状態の時間に対
する「消去状態の」信号対雑音比が比較的変わらない。
切り替え変調体は、核形成部位を与えること、例えばカ
ルコゲナイド相電子構造に不純物状態又は不純物バンド
を導入しカルコゲナイド相中に電気的活性中心を形成す
ることによって作用すると考えられる。この局在する電
気活性部位は核形成部位として作用するであろう。これ
に代わって又はこれに加えて、切り替え変調体が無秩序
カルコゲナイド鎖を終結させる結晶成長プロモータとし
て作用してもよい。
ルコゲナイド相電子構造に不純物状態又は不純物バンド
を導入しカルコゲナイド相中に電気的活性中心を形成す
ることによって作用すると考えられる。この局在する電
気活性部位は核形成部位として作用するであろう。これ
に代わって又はこれに加えて、切り替え変調体が無秩序
カルコゲナイド鎖を終結させる結晶成長プロモータとし
て作用してもよい。
切り替え変調体は、遷移金属又はハロゲンである。■族
の左欄の遷移金属ＮｔＳＰｄｑ Ｐｔ及びその混合物が
好ましくＮｉが特に好ましい。組成物中に存在する切り
替え変調体の濃度は約５０〜１００人％であり好ましく
は約１〜１Ｇ原子％である。更に、切り替え変調体とし
て遷移金属と共にハロゲン例えばＦｓ ｃ、％ Ｂｒｓ
Ｉ又はその混合物が存在してもよい。
の左欄の遷移金属ＮｔＳＰｄｑ Ｐｔ及びその混合物が
好ましくＮｉが特に好ましい。組成物中に存在する切り
替え変調体の濃度は約５０〜１００人％であり好ましく
は約１〜１Ｇ原子％である。更に、切り替え変調体とし
て遷移金属と共にハロゲン例えばＦｓ ｃ、％ Ｂｒｓ
Ｉ又はその混合物が存在してもよい。
切り曽え変調体の原子分率は、０．１〜２０原子％好ま
しくは１〜１０原子％である。
しくは１〜１０原子％である。
データ記憶媒体は実質的に均等な堆積層が形成されるよ
゛らに材料を堆積させることによって形成され得る。堆
積層の膜厚は約５００〜１５００人でよい。
゛らに材料を堆積させることによって形成され得る。堆
積層の膜厚は約５００〜１５００人でよい。
堆積層は単層として形成されてもよく又は膜厚的２００
〜３００人のカルコゲナイド層とＧｅｍ５．３ｉ０ｔ、
Ａｌｌｏｗ等から成る約５０〜１００人の誘電体層とを
含む多層として形成されてもよい。
〜３００人のカルコゲナイド層とＧｅｍ５．３ｉ０ｔ、
Ａｌｌｏｗ等から成る約５０〜１００人の誘電体層とを
含む多層として形成されてもよい。
データ記憶媒体は、スパッタリング例えば共（同時）ス
パッタリング、反応性スパッタリング、反応性共（同時
）スパッタリング、蒸着又は共（同時）蒸着を含む種々
の方法で堆積される。
パッタリング、反応性スパッタリング、反応性共（同時
）スパッタリング、蒸着又は共（同時）蒸着を含む種々
の方法で堆積される。
堆積後、順次ガラス化、結晶化、ガラス化の連続ステッ
プを実施して均等な「消去」状態を得るための「初期化
」処理を行ってもよい。
プを実施して均等な「消去」状態を得るための「初期化
」処理を行ってもよい。
本発明の別の特徴によれば、データ記憶媒体を封入する
誘電性薄膜は、組成勾配又は層状組成をもつ誘電体、一
般に酸化物から成る。即ち、薄膜はカルコゲンデータ記
憶媒体からの距離に従って酸素含量に関する組成勾配又
は層状組成をもつ。
誘電性薄膜は、組成勾配又は層状組成をもつ誘電体、一
般に酸化物から成る。即ち、薄膜はカルコゲンデータ記
憶媒体からの距離に従って酸素含量に関する組成勾配又
は層状組成をもつ。
組成勾配をもつ酸化物なる用語は、単調勾配をもつ酸化
物とステップ状勾配をもつ酸化物即ち層状酸化物との双
方を意味する。カルコゲン記憶媒体と接触した酸化物は
実質的に化学量論の誘電体例えば二酸化ゲルマニウムＧ
ｅｍ、である。カルコゲナイドデータ記憶媒体から遠い
ところの誘電体例えばゲルマニウム酸化物は実質的に非
化学量論の誘電体例えばゲルマニウム下級酸化物である
。
物とステップ状勾配をもつ酸化物即ち層状酸化物との双
方を意味する。カルコゲン記憶媒体と接触した酸化物は
実質的に化学量論の誘電体例えば二酸化ゲルマニウムＧ
ｅｍ、である。カルコゲナイドデータ記憶媒体から遠い
ところの誘電体例えばゲルマニウム酸化物は実質的に非
化学量論の誘電体例えばゲルマニウム下級酸化物である
。
誘電バリヤ一層例えばゲルマニウム酸化物及び′下級酸
化物は熱絶縁層、光結合層及び化学的バリヤー特に防湿
層として機能する。誘電体は窒化ケイ素、酸化ケイ素、
酸化アルミニウム又はその混合物でもよいが酸化ゲルマ
ニウムが好ましい。例えば、化学量論Ｇｅ０Ｘ（には約
１．５〜１．９５）のゲルマニウム下級酸化物はカルコ
ゲナイド中への水の拡散を阻止する防湿層である。しか
し乍ら、ゲルマニウム下級酸化物はカルコゲナイドデー
タ記憶媒体中へのゲルマニウムの拡散及び／又はカルコ
ゲナイドデータ記憶媒体から酸素の拡散を生じる。カル
コゲナイドデータ記憶媒体と誘電体層との間の拡散の問
題は実質的に化学量論のＧｅｍ、の使用によって解決で
きるが、実質的に化学量論のＧｅｍ、は透湿性なので防
湿層として有効でない。実質的に化学量論のＧｅ０ｔに
拡散する水分はカルコゲナイドデータ記憶媒体を常に損
傷する。これらの問題を解決するには、ゲルマニウム酸
化物の封入層又はバリヤ一層がカルコゲンデータ記憶媒
体に近接する側で実質的に化学量論の二酸化ゲルマニウ
ムから成りデータ記憶媒体から遠い側で非化学量論のゲ
ルマニウム下級酸化物から成るようにするとよい。
化物は熱絶縁層、光結合層及び化学的バリヤー特に防湿
層として機能する。誘電体は窒化ケイ素、酸化ケイ素、
酸化アルミニウム又はその混合物でもよいが酸化ゲルマ
ニウムが好ましい。例えば、化学量論Ｇｅ０Ｘ（には約
１．５〜１．９５）のゲルマニウム下級酸化物はカルコ
ゲナイド中への水の拡散を阻止する防湿層である。しか
し乍ら、ゲルマニウム下級酸化物はカルコゲナイドデー
タ記憶媒体中へのゲルマニウムの拡散及び／又はカルコ
ゲナイドデータ記憶媒体から酸素の拡散を生じる。カル
コゲナイドデータ記憶媒体と誘電体層との間の拡散の問
題は実質的に化学量論のＧｅｍ、の使用によって解決で
きるが、実質的に化学量論のＧｅｍ、は透湿性なので防
湿層として有効でない。実質的に化学量論のＧｅ０ｔに
拡散する水分はカルコゲナイドデータ記憶媒体を常に損
傷する。これらの問題を解決するには、ゲルマニウム酸
化物の封入層又はバリヤ一層がカルコゲンデータ記憶媒
体に近接する側で実質的に化学量論の二酸化ゲルマニウ
ムから成りデータ記憶媒体から遠い側で非化学量論のゲ
ルマニウム下級酸化物から成るようにするとよい。
本発明の別の特徴によれば、本発明のデータ記憶デバイ
スのカルコゲンデータ記憶媒体は、カルコゲナイドデー
タ記憶媒体と接触した少なくとも１種類の形態強化要素
を有しており、この要素は例えば、カルコゲンデータ記
憶媒体に埋設されるか又はカルコゲンデータ記憶媒体と
誘電体層の１つとの間でデータ記憶媒体と接触して堆積
されている。本文中の「要素層は成分）」なる用語は、
別の連続層又は別の不連続層を意味するか又は別の層中
に分散した形態強化材料の不連続アイランドを意味する
。
スのカルコゲンデータ記憶媒体は、カルコゲナイドデー
タ記憶媒体と接触した少なくとも１種類の形態強化要素
を有しており、この要素は例えば、カルコゲンデータ記
憶媒体に埋設されるか又はカルコゲンデータ記憶媒体と
誘電体層の１つとの間でデータ記憶媒体と接触して堆積
されている。本文中の「要素層は成分）」なる用語は、
別の連続層又は別の不連続層を意味するか又は別の層中
に分散した形態強化材料の不連続アイランドを意味する
。
形態強化要素は、種又は核形成部位を与えることによっ
て秩序化現象例えば結晶化の速度を増加し結晶成長特に
結晶の寸法、配向、体積分率及び成長速度をコントロー
ルする。従って、この成分はばらつきのない好ましい配
向を与え、低秩序の検出可能状態からより高秩序の検出
可能状態への切り替え時間を短縮すると考えられる。
て秩序化現象例えば結晶化の速度を増加し結晶成長特に
結晶の寸法、配向、体積分率及び成長速度をコントロー
ルする。従って、この成分はばらつきのない好ましい配
向を与え、低秩序の検出可能状態からより高秩序の検出
可能状態への切り替え時間を短縮すると考えられる。
更に、本発明の１つの特徴によれば、形態強化要素は、
それ自体サイクル変化又は状態変化を受けない種又は核
形成部位を与えることによってサイクル歴に依存する秩
序材料の秩序性の変化を低減する。
それ自体サイクル変化又は状態変化を受けない種又は核
形成部位を与えることによってサイクル歴に依存する秩
序材料の秩序性の変化を低減する。
１つの特徴によれば、形態強化要素はカルコゲン層であ
る。形態強化要素層がカルコゲン層のとき、この層は１
サイクルの間だけ存続して製造を容易にし熟成（エージ
ング）を不要にし初期化を助ける機能を果たせばよい。
る。形態強化要素層がカルコゲン層のとき、この層は１
サイクルの間だけ存続して製造を容易にし熟成（エージ
ング）を不要にし初期化を助ける機能を果たせばよい。
カルコゲンはカルコゲナイド層と同じカルコゲン例えば
状態可変テルル化物層と接触したテルル層でもよい。又
は、別のカルコゲン例えば状態可変テルル化物層と接触
したセレン−テルル層又はテルル−イオウ層でもよい。
状態可変テルル化物層と接触したテルル層でもよい。又
は、別のカルコゲン例えば状態可変テルル化物層と接触
したセレン−テルル層又はテルル−イオウ層でもよい。
又は、状態可変層の酸素含量より高い酸素含量の層であ
ってもよい。例えば、状態可変層は結晶化温度約９０℃
のＴｅ？。５ｎａＧｅｓＯｔｏで形態強化層が厚さ３０
人のＴｅ５ｓＳｎｓＧｅｓＯｓ。でもよい。カルコゲン
層は、無秩序カルコゲナイド層と接触した例えば微結晶
質カルコゲンの種又は核形成部位を与えることによって
機能する。
ってもよい。例えば、状態可変層は結晶化温度約９０℃
のＴｅ？。５ｎａＧｅｓＯｔｏで形態強化層が厚さ３０
人のＴｅ５ｓＳｎｓＧｅｓＯｓ。でもよい。カルコゲン
層は、無秩序カルコゲナイド層と接触した例えば微結晶
質カルコゲンの種又は核形成部位を与えることによって
機能する。
別の特徴によれば、形態強化要素は高融点金属例えばタ
ングステン、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、白
金、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タン
タル及びそのカルコゲナイドを含む高゛融点化合物又は
その混合物の層、堆積物又は埋設粒子である。カルコゲ
ナイドを含む別の高融点材料の使用も可能である。形態
強化材料の層又は薄膜は、相変化カルコゲナイド材料の
エピタキシャル成長又は不均質核形成の部位例えば相変
化カルコゲン材料の結晶化部位を提供すると考えられる
。また、核形成は薄膜層の構成材料の六方晶系又は三方
晶系対称を持つ平面、例えば六方最密（充填）材料の（
００１）面又は立方最密（充填）材料即ち体（面）心立
方品系材料の（１１１）面に沿って生じるであろう。層
の結晶構造なる用語は層変化材料中の混在物をも包含す
ると理解されたい。
ングステン、モリブデン、鉄、コバルト、ニッケル、白
金、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タン
タル及びそのカルコゲナイドを含む高゛融点化合物又は
その混合物の層、堆積物又は埋設粒子である。カルコゲ
ナイドを含む別の高融点材料の使用も可能である。形態
強化材料の層又は薄膜は、相変化カルコゲナイド材料の
エピタキシャル成長又は不均質核形成の部位例えば相変
化カルコゲン材料の結晶化部位を提供すると考えられる
。また、核形成は薄膜層の構成材料の六方晶系又は三方
晶系対称を持つ平面、例えば六方最密（充填）材料の（
００１）面又は立方最密（充填）材料即ち体（面）心立
方品系材料の（１１１）面に沿って生じるであろう。層
の結晶構造なる用語は層変化材料中の混在物をも包含す
ると理解されたい。
明の具体例の説明
本発明によれば、投射ビームを受けると複数の検出可能
状態間で切り替えられるデータ記憶媒体を含む投射ビー
ムデータ記憶デバイスが提供される。
状態間で切り替えられるデータ記憶媒体を含む投射ビー
ムデータ記憶デバイスが提供される。
第１（Ａ）図及び第１（Ｂ）図は、基板例えばプラスチ
ック基板１１と第１封入用誘電体層例えば酸化ゲルマニ
ウム封入層２１とカルコゲンデータ記憶媒体層３１と第
２誘電体層例えば第２酸化ゲルマニウム層４１と第２基
板例えばプラスチック基板５１とを含む投射ビームによ
るデータ記憶デバイスｌを示す。
ック基板１１と第１封入用誘電体層例えば酸化ゲルマニ
ウム封入層２１とカルコゲンデータ記憶媒体層３１と第
２誘電体層例えば第２酸化ゲルマニウム層４１と第２基
板例えばプラスチック基板５１とを含む投射ビームによ
るデータ記憶デバイスｌを示す。
第２（Ｂ）図は第１（Ａ）図のデータ記憶デバイスｌの
より詳細な断面図である。この図において基板１１は重
合シート例えばポリメチルメタクリレートシートである
。基板１１は光学的に不変で光学的に等方性の透明シー
トであり、脂肪性又は油性の薄膜又は塵埃介在物、指跡
又は異物と投射ビームデータ記憶媒体との光干渉を阻止
するような厚さを有する。好ましい厚さは約１１〜約１
、５ｍｍである。
より詳細な断面図である。この図において基板１１は重
合シート例えばポリメチルメタクリレートシートである
。基板１１は光学的に不変で光学的に等方性の透明シー
トであり、脂肪性又は油性の薄膜又は塵埃介在物、指跡
又は異物と投射ビームデータ記憶媒体との光干渉を阻止
するような厚さを有する。好ましい厚さは約１１〜約１
、５ｍｍである。
基板１１の上に第２シート１３例えば光初期化重合アク
リルシートが設けられている。光初期化重合アクリルシ
ート１３に重合、成形又は注型によって溝を設けてもよ
い。溝があるときのその３の厚さは約５００〜約１００
０人である。光初期化重合アクリルシート１３の厚さは
約３０〜約２００μであり好ましくは約５０〜約１００
μである。
リルシートが設けられている。光初期化重合アクリルシ
ート１３に重合、成形又は注型によって溝を設けてもよ
い。溝があるときのその３の厚さは約５００〜約１００
０人である。光初期化重合アクリルシート１３の厚さは
約３０〜約２００μであり好ましくは約５０〜約１００
μである。
光重合シート１３の上に誘電バリヤ一層２１が堆積され
ている。例えば酸化ゲルマニウムから成る誘電バリヤ一
層２１は膜厚約５００〜約２０００人である。
ている。例えば酸化ゲルマニウムから成る誘電バリヤ一
層２１は膜厚約５００〜約２０００人である。
誘電バリヤ一層２１は１つ以上の機能を有する。この層
は酸化剤がカルコゲン活性層３１に取り込まれることを
阻止し、また例えば書込み中又は消去中にカルコゲナイ
ド層３１の局部加熱によるプラスチック基板の変形を阻
止する。バリヤ一層２１はまた反射防止膜として機能し
カルコゲン活性層３１の光学感度を増加させる。
は酸化剤がカルコゲン活性層３１に取り込まれることを
阻止し、また例えば書込み中又は消去中にカルコゲナイ
ド層３１の局部加熱によるプラスチック基板の変形を阻
止する。バリヤ一層２１はまた反射防止膜として機能し
カルコゲン活性層３１の光学感度を増加させる。
封入層２１．４１を別の誘電体によって形成してもよい
。例えば、封入層は窒化ケイ素から成りカルコゲナイド
層８１にケイ素が拡散しないように層状組成又は組成勾
配を有していてもよい。又は、封入用誘電体層２１．４
１がシリカ、アルミナ又はその他の誘電体から成っても
よい。
。例えば、封入層は窒化ケイ素から成りカルコゲナイド
層８１にケイ素が拡散しないように層状組成又は組成勾
配を有していてもよい。又は、封入用誘電体層２１．４
１がシリカ、アルミナ又はその他の誘電体から成っても
よい。
カルコゲナイドデータ記憶媒体３１は膜厚約１００〜１
５００人である。カルコゲナイドデータ記憶媒体の正確
な膜厚は、質問乃至続出用レーザの波長とカルコゲナイ
ドの状態の屈折率との関数である。
５００人である。カルコゲナイドデータ記憶媒体の正確
な膜厚は、質問乃至続出用レーザの波長とカルコゲナイ
ドの状態の屈折率との関数である。
カルコゲナイド層３１の上にその対向面と接触して第２
の誘電体層例えば酸化ゲルマニウム層４１が設けられて
いる。第２誘電体層４１の膜厚は第１層２１と等しくて
もよいが必ずしも等しくなくてもよい。
の誘電体層例えば酸化ゲルマニウム層４１が設けられて
いる。第２誘電体層４１の膜厚は第１層２１と等しくて
もよいが必ずしも等しくなくてもよい。
第２の光重合体層４９と第２の基板層５１とは封入層４
１の対向面と接触している。
１の対向面と接触している。
ポリアクリレート層１３．４９は現場で注型又は成形さ
れる。これらの層１３．４９は例えば紫外線を受けると
その場で光重合され得る。バリヤ一層２１．４１は例え
ばゲルマニウム及び酸化ゲルマニウム材料の蒸着又は反
応性スパッタリングを含むスパッタリングによって堆積
され得る。この反応性スパッタリングでは、使用される
反応性ガスの酸素含量がコントロールされる。カルコゲ
ナイド薄膜３１は蒸着又はスパッタリング又はＣＶＤに
よって形成され得る。
れる。これらの層１３．４９は例えば紫外線を受けると
その場で光重合され得る。バリヤ一層２１．４１は例え
ばゲルマニウム及び酸化ゲルマニウム材料の蒸着又は反
応性スパッタリングを含むスパッタリングによって堆積
され得る。この反応性スパッタリングでは、使用される
反応性ガスの酸素含量がコントロールされる。カルコゲ
ナイド薄膜３１は蒸着又はスパッタリング又はＣＶＤに
よって形成され得る。
第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図は、堆積皮膜の膜厚が
個々の反射率及びコントラスト比に与える影響を示す。
個々の反射率及びコントラスト比に与える影響を示す。
第２Ａ図は、堆積したままの（α−ＡＳ ＤＥＰＯ６Ｉ
ＴＥＤ）無秩序材料と結晶化した（Ｘ’ ＴＡＬｌｊＺ
ＥＤ）材料との双方の場合の任意の膜厚９００人の層の
反射率Ｒとレーザビームの波長との関係を示す。膜厚９
００人の堆積層の場合８３０ｎｍにおいては堆積したま
まの材料と結晶化した材料との反射率は実質的に等しい
。
ＴＥＤ）無秩序材料と結晶化した（Ｘ’ ＴＡＬｌｊＺ
ＥＤ）材料との双方の場合の任意の膜厚９００人の層の
反射率Ｒとレーザビームの波長との関係を示す。膜厚９
００人の堆積層の場合８３０ｎｍにおいては堆積したま
まの材料と結晶化した材料との反射率は実質的に等しい
。
第２Ｂ図は、膜厚１０００人の堆積層の反射率Ｒと波長
との関係を示す。８３０ｒｖにおいては堆積したままの
（α−ＡＳ ＤＥＰＯ３ＩＴＥＤ）材料の反射率が結晶
化した（Ｘ’ ＴＡＬＬＩＺＥＤ）材料の反射率より実
質的に小さい。
との関係を示す。８３０ｒｖにおいては堆積したままの
（α−ＡＳ ＤＥＰＯ３ＩＴＥＤ）材料の反射率が結晶
化した（Ｘ’ ＴＡＬＬＩＺＥＤ）材料の反射率より実
質的に小さい。
第２Ｃ図は膜厚１１００人の層の反射率Ｒと波長との関
係を示す。膜厚１ｉｏｏ人では両方の材料の反射率曲線
が更にシフトし実質的に平行になり互いに重なることも
ある。８３０ｎｍでの光学エネルギの反射率は再び実質
的に等しい。
係を示す。膜厚１ｉｏｏ人では両方の材料の反射率曲線
が更にシフトし実質的に平行になり互いに重なることも
ある。８３０ｎｍでの光学エネルギの反射率は再び実質
的に等しい。
第３図は８３０ｎｍのレーザービームを用いるときのコ
ントラスト比（ｃＯＮＴＲＡＳＴ ＲＡＴＩＯ）（Ｒ結
晶質（Ｘ）−Ｒアモルファス（α）／Ｒ結晶質（Ｘ）＋
Ｒアモルファス（α））をカルコゲナイド層の膜厚（ｃ
ＨＡＬＣＯＧＥＮＬＡＹＥＲＴＨＩＣＫＮＥＳＳ）の関
数として示す。図示の如くコントラスト比は膜厚約１０
００人で相対ピークに到達し９００人及び１１００人に
向かってかなりの急降下を示す。
ントラスト比（ｃＯＮＴＲＡＳＴ ＲＡＴＩＯ）（Ｒ結
晶質（Ｘ）−Ｒアモルファス（α）／Ｒ結晶質（Ｘ）＋
Ｒアモルファス（α））をカルコゲナイド層の膜厚（ｃ
ＨＡＬＣＯＧＥＮＬＡＹＥＲＴＨＩＣＫＮＥＳＳ）の関
数として示す。図示の如くコントラスト比は膜厚約１０
００人で相対ピークに到達し９００人及び１１００人に
向かってかなりの急降下を示す。
第４図は任意のユニットの堆積材料の８３０ｎｍのレー
ザービームに対する反射率と膜厚との関係を示す。堆積
薄膜の反射率は約１０００人で相対最小値に到達する。
ザービームに対する反射率と膜厚との関係を示す。堆積
薄膜の反射率は約１０００人で相対最小値に到達する。
本発明の１つの具体例によれば、材料前駆物質の堆積処
理例えばテルルの如きカルコゲンから成る光学データ記
憶媒体材料前駆物質を合金形成用元素と共に１つ以上の
ソースから下地層の上に堆積させて凝縮材料例えば光学
データ記憶媒体の薄膜を形成するときに膜厚を反復的又
は実質的に連続的にモニタする。これにより薄膜の選択
領域の光学特性が周期的に測定される。光学特性は最終
光学特性例えば反射率でもよい。光学特性が反射率のと
きは、堆積材料例えば光学データ記憶媒体＾Ｅ １２＝
）虫九浦注めｒ−；ａｌ＋中）プ錯餉酩中催梼小ぽ６＋
率を周期的に測定しこれによって堆積をコントロールす
る。１つの領域の光学特性例えば反射率は堆積層全体の
同じ光学特性を示す。
理例えばテルルの如きカルコゲンから成る光学データ記
憶媒体材料前駆物質を合金形成用元素と共に１つ以上の
ソースから下地層の上に堆積させて凝縮材料例えば光学
データ記憶媒体の薄膜を形成するときに膜厚を反復的又
は実質的に連続的にモニタする。これにより薄膜の選択
領域の光学特性が周期的に測定される。光学特性は最終
光学特性例えば反射率でもよい。光学特性が反射率のと
きは、堆積材料例えば光学データ記憶媒体＾Ｅ １２＝
）虫九浦注めｒ−；ａｌ＋中）プ錯餉酩中催梼小ぽ６＋
率を周期的に測定しこれによって堆積をコントロールす
る。１つの領域の光学特性例えば反射率は堆積層全体の
同じ光学特性を示す。
光学特性例えば反射率の測定は、所定値例えば第４図に
示す如く膜厚約１０００人に対応する最小値又は相対最
小値が得られるまで継続される。例えば測定の時間遅延
及び堆積システムに関する所定値例えば最小値が得られ
ると光学データ記憶媒体材料の堆積を終了する。
示す如く膜厚約１０００人に対応する最小値又は相対最
小値が得られるまで継続される。例えば測定の時間遅延
及び堆積システムに関する所定値例えば最小値が得られ
ると光学データ記憶媒体材料の堆積を終了する。
前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前駆物質のソー
スに周期的に瞬間的に優先的にさらされ、光学データ記
憶デバイスの表面全体が周期運動の期間にわたって材料
前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前駆物質のソー
スに実質的に均等にさらされる。１回転当たりの堆積は
材料例えば光学データ記憶媒体の最終薄膜の総膜厚の約
１％未満である。光学センサは回転又は往復する光学デ
ータ記憶デバイスの１完全トラツクを実質的に連続的に
走査し、従ってトラックは実質的に連続的にモニタされ
トラックの特定領域は実質的に周期的に瞬間的にモニタ
される。このような操作方法によって堆積層の膜厚の変
化が刻々に測定される。
スに周期的に瞬間的に優先的にさらされ、光学データ記
憶デバイスの表面全体が周期運動の期間にわたって材料
前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前駆物質のソー
スに実質的に均等にさらされる。１回転当たりの堆積は
材料例えば光学データ記憶媒体の最終薄膜の総膜厚の約
１％未満である。光学センサは回転又は往復する光学デ
ータ記憶デバイスの１完全トラツクを実質的に連続的に
走査し、従ってトラックは実質的に連続的にモニタされ
トラックの特定領域は実質的に周期的に瞬間的にモニタ
される。このような操作方法によって堆積層の膜厚の変
化が刻々に測定される。
堆積層の膜厚が堆積したままの材料の所定の反射率に対
応する値に到達すると、例えば蒸着システムの開孔を閉
鎖するか、スパッタリングシステムへのエネルギ供給を
停止するか又はＣＶＤシステムへのエネルギ供給若しく
は反応体流の供給若しくはその双方の供給を停止するこ
とによって堆積を終了する。
応する値に到達すると、例えば蒸着システムの開孔を閉
鎖するか、スパッタリングシステムへのエネルギ供給を
停止するか又はＣＶＤシステムへのエネルギ供給若しく
は反応体流の供給若しくはその双方の供給を停止するこ
とによって堆積を終了する。
第５図及び第６図は本発明の堆積方法を実施するための
システムを示す。前記の如き光学データ記憶デバイスｌ
の製造システム１０１が図示されている。システム１０
１は、光学データ記憶デバイスｌを支持する手段例えば
回転手段１１１を含む。次に光学データ記憶デバイスｌ
の上に凝縮状態で堆積されるべき材料の前駆物質例えば
光学データ記憶媒体材料の前駆物質をコントロールし乍
ら供給するソース手段１２１ａ、１２１ｂ、及び１２１
ｃが備えられティる。
システムを示す。前記の如き光学データ記憶デバイスｌ
の製造システム１０１が図示されている。システム１０
１は、光学データ記憶デバイスｌを支持する手段例えば
回転手段１１１を含む。次に光学データ記憶デバイスｌ
の上に凝縮状態で堆積されるべき材料の前駆物質例えば
光学データ記憶媒体材料の前駆物質をコントロールし乍
ら供給するソース手段１２１ａ、１２１ｂ、及び１２１
ｃが備えられティる。
ソース手段１２１ａ、 １２１ｂ及びＬ２１ｃは個別も
しくは多重スパッタリングターゲット又は個別もしく多
重加熱るつぼ又は個別もしくは多重ＣＶＤ反応体ソース
のいずれでもよい。
しくは多重スパッタリングターゲット又は個別もしく多
重加熱るつぼ又は個別もしくは多重ＣＶＤ反応体ソース
のいずれでもよい。
システムは更に、ソース手段１２１ａ、 １２１ｂ及び
１２１Ｃと相対的な周期運動を光学データ記憶デバイス
１に与える手段１３１を含む。第５図及び第６図で該手
段はソース手段乃至基板１１を回転・させる回転手段ｔ
ａｔ（例えばモータ）であるが、相対運動を与える手段
が往復動手段又は回転手段の如き周期運動を択一的に与
える手段であってもよい。
１２１Ｃと相対的な周期運動を光学データ記憶デバイス
１に与える手段１３１を含む。第５図及び第６図で該手
段はソース手段乃至基板１１を回転・させる回転手段ｔ
ａｔ（例えばモータ）であるが、相対運動を与える手段
が往復動手段又は回転手段の如き周期運動を択一的に与
える手段であってもよい。
システムは更に、光学データ記憶デバイス１の上の材料
例えば光学データ記憶媒体材料の凝縮堆積層の光学特性
を実質的に連続的に測定する手段を含む。第５図のシス
テムで該手段は、８３０ｎｍの特性波長をもつダイオー
ドレーザ−１４１から成る。
例えば光学データ記憶媒体材料の凝縮堆積層の光学特性
を実質的に連続的に測定する手段を含む。第５図のシス
テムで該手段は、８３０ｎｍの特性波長をもつダイオー
ドレーザ−１４１から成る。
ダイオードレーザ−１４１はビームスプリッタ１５１を
含む光学系に光を与える。光学データ記憶デバイスｌか
ら反射された光は光センサ１６１と比較回路１７１とに
入る。所定の反射率に到達するとコントローラ１８１が
光学データ記憶媒体材料前駆物質のソース手段１２１ａ
、１２１ｂ及び１２１ｃの上方の開孔手段１９１を閉鎖
する。ソースとしては、例えばＴｅ、 ＧｅＴｅ。
含む光学系に光を与える。光学データ記憶デバイスｌか
ら反射された光は光センサ１６１と比較回路１７１とに
入る。所定の反射率に到達するとコントローラ１８１が
光学データ記憶媒体材料前駆物質のソース手段１２１ａ
、１２１ｂ及び１２１ｃの上方の開孔手段１９１を閉鎖
する。ソースとしては、例えばＴｅ、 ＧｅＴｅ。
５ｎＴｅ、 Ｇｅ、 Ｓｎ等が用いられる。
第６図に示すシステムの他の例では基板とバリヤ一層と
を透過してカルコゲナイド層に至る光の反射率が測定さ
れる。第６図のシステムｌ旧は更に、ビームスプリッタ
１５１手段と光センサ手段１６１と比較回路手段１７１
とコントローラ１８■手段とを有する。
を透過してカルコゲナイド層に至る光の反射率が測定さ
れる。第６図のシステムｌ旧は更に、ビームスプリッタ
１５１手段と光センサ手段１６１と比較回路手段１７１
とコントローラ１８■手段とを有する。
本発明の別の特徴によれば、光学データ記憶デバイスの
製法が提供される。光学データ記憶デバイスは、基板に
支持された薄膜から形成された光学データ記憶媒体層を
もつ。光学データ記憶媒体は投射ビームエネルギを受け
ると複数の光学的に検出可能な状態間で切り替え可能で
ある。
製法が提供される。光学データ記憶デバイスは、基板に
支持された薄膜から形成された光学データ記憶媒体層を
もつ。光学データ記憶媒体は投射ビームエネルギを受け
ると複数の光学的に検出可能な状態間で切り替え可能で
ある。
本発明によれば、媒体前駆物質は１つ以上のソースから
堆積される。ソースは、蒸気ソースでもよく例えばスパ
ッタリング、蒸着又はＣＶＤによって堆積される。材料
例えば光学データ記憶媒体をデバイスに堆積する方法に
おいてはソースと相対的な周期運動がデバイスに与えら
れる。ソースが可動ソースでもよく又はソースが可動開
孔又は可動分配器を備えた静止ソースでもよく又はソー
スが静止ソースでデバイス自体がソースと相対的に移動
してもよい。移動は回転運動でも往復運動でもよい。例
えば、ソースと相対的な周期運動がデバイス基板に与え
られデバイスの領域が周期的、瞬間的及び優先的に材料
前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前駆物質のソー
スにさらされてもよい。このようにして、周期運動の持
続時間にわたりデバイスの全表面が材料前駆物質例えば
光学データ記憶媒体材料前駆物質のソースに均等にさら
される。
堆積される。ソースは、蒸気ソースでもよく例えばスパ
ッタリング、蒸着又はＣＶＤによって堆積される。材料
例えば光学データ記憶媒体をデバイスに堆積する方法に
おいてはソースと相対的な周期運動がデバイスに与えら
れる。ソースが可動ソースでもよく又はソースが可動開
孔又は可動分配器を備えた静止ソースでもよく又はソー
スが静止ソースでデバイス自体がソースと相対的に移動
してもよい。移動は回転運動でも往復運動でもよい。例
えば、ソースと相対的な周期運動がデバイス基板に与え
られデバイスの領域が周期的、瞬間的及び優先的に材料
前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前駆物質のソー
スにさらされてもよい。このようにして、周期運動の持
続時間にわたりデバイスの全表面が材料前駆物質例えば
光学データ記憶媒体材料前駆物質のソースに均等にさら
される。
１つの周期中即ち１回転中に堆積される薄膜は、最終堆
積薄膜の総膜厚の約１％未満である。
積薄膜の総膜厚の約１％未満である。
データ記憶媒体はデバイスの上に堆積されて材料例えば
光学データ記憶媒体の薄膜を形成する。
光学データ記憶媒体の薄膜を形成する。
本発明方法によれば堆積材料の光学特性は実質的に連続
的に測定される。この結果堆積層の領域の光学特性が周
期的に測定される。測定した光学特性を光学特性の所定
値に比較し、光学特性の測定値が所定値に実質的に等し
くなると材料の堆積を終了する。
的に測定される。この結果堆積層の領域の光学特性が周
期的に測定される。測定した光学特性を光学特性の所定
値に比較し、光学特性の測定値が所定値に実質的に等し
くなると材料の堆積を終了する。
多くの場合、光学データ記憶媒体の複数の光学的検出可
能状態は、その反射率によって示されるので堆積処理中
に測定されるのは反射率である。
能状態は、その反射率によって示されるので堆積処理中
に測定されるのは反射率である。
本発明の別の特徴によれば、光学データ記憶デバイスの
製造システムが提供される。該デバイスは、基板と状態
可変光学データ記憶媒体の蒸着層とを含む。この堆積シ
ステムは、光学データ記憶デバイスの支持手段と１つ以
上の独立ソースを含み得るソース手段とを含む。ソース
手段は光学データ記憶媒体デバイスに凝縮状態で堆積す
るための材料前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前
駆物質をコントロールし乍ら供給する。システムは更に
、ソース手段と相対的な周期運動を光学データ記憶媒体
に与える手段を含む。ソースは移動ソースでもよい。又
は、ソースは可動開孔を持つ静止ソースでもよい。又は
好ましくはデータ記憶デバイスが例えば回転運動又は往
復運動を行ってもよい。
製造システムが提供される。該デバイスは、基板と状態
可変光学データ記憶媒体の蒸着層とを含む。この堆積シ
ステムは、光学データ記憶デバイスの支持手段と１つ以
上の独立ソースを含み得るソース手段とを含む。ソース
手段は光学データ記憶媒体デバイスに凝縮状態で堆積す
るための材料前駆物質例えば光学データ記憶媒体材料前
駆物質をコントロールし乍ら供給する。システムは更に
、ソース手段と相対的な周期運動を光学データ記憶媒体
に与える手段を含む。ソースは移動ソースでもよい。又
は、ソースは可動開孔を持つ静止ソースでもよい。又は
好ましくはデータ記憶デバイスが例えば回転運動又は往
復運動を行ってもよい。
システムは更に、（１）光学データ記憶デバイスの上の
薄膜即ち凝縮材料堆積層の光学特性を測定し、（２）測
定光学特性を所定値に比較し、（３）これに基づいてソ
ース手段をコントロールし例えば測定値が所定値に実質
的に等しいと堆積を終了する操作を実質的に連続的に行
う手段を含む。
薄膜即ち凝縮材料堆積層の光学特性を測定し、（２）測
定光学特性を所定値に比較し、（３）これに基づいてソ
ース手段をコントロールし例えば測定値が所定値に実質
的に等しいと堆積を終了する操作を実質的に連続的に行
う手段を含む。
ソース手段と相対的な周期運動を光学データ記憶デバイ
スに与える手段は回転手段でもよい。回転手段は、ソー
ス手段と相対的な回転運動を光学データ記憶デバイスに
与える。従って、デバイスの各領域は周期的に瞬間的に
優先的にソース手段にさらされデバイスの全表面は周期
運動の持続時間にわたり実質的に均等にソース手段にさ
らされる。周期運動の周期は、周期当たりの光学データ
記憶媒体の堆積が光学データ記憶媒体の最終薄膜の総膜
厚の約１％未満になるように堆積速度に対して設定又は
調整される。
スに与える手段は回転手段でもよい。回転手段は、ソー
ス手段と相対的な回転運動を光学データ記憶デバイスに
与える。従って、デバイスの各領域は周期的に瞬間的に
優先的にソース手段にさらされデバイスの全表面は周期
運動の持続時間にわたり実質的に均等にソース手段にさ
らされる。周期運動の周期は、周期当たりの光学データ
記憶媒体の堆積が光学データ記憶媒体の最終薄膜の総膜
厚の約１％未満になるように堆積速度に対して設定又は
調整される。
ソース手段は蒸着手段、スパッタリング手段又はＣＶＤ
手段のいずれでもよい。測定される光学特性は好ましく
は反射率である。反射率測定手段はレーザ手段を含む。
手段のいずれでもよい。測定される光学特性は好ましく
は反射率である。反射率測定手段はレーザ手段を含む。
堆積される材料は光学データ記憶媒体でもよい。又は堆
積される材料が封入用誘電材料でもよい。
積される材料が封入用誘電材料でもよい。
本発明の更に別の特徴によれば、投射ビームデータ記憶
デバイスの記憶材料層の形成方法が提供される。該方法
は、多成分相変化可能カルコゲナイド材料を基板に堆積
させて堆積層例えば実質的に均等な堆積層を形成させる
ステップを含む。本発明によれば、反応体は真空堆積手
段に供給される。反応体は、実質的に非対流性の多成分
カルコゲナイド第１ソースを含む。第１ソースは固体又
は液体例えば実質的に非対流性の液体でもよい。第１ソ
ースは、実質的に単相の材料である。存在し得る別の反
応体は、カルコゲンソース又は試薬、架橋剤ソース又は
試薬、及び特に酸素含有ソースである。
デバイスの記憶材料層の形成方法が提供される。該方法
は、多成分相変化可能カルコゲナイド材料を基板に堆積
させて堆積層例えば実質的に均等な堆積層を形成させる
ステップを含む。本発明によれば、反応体は真空堆積手
段に供給される。反応体は、実質的に非対流性の多成分
カルコゲナイド第１ソースを含む。第１ソースは固体又
は液体例えば実質的に非対流性の液体でもよい。第１ソ
ースは、実質的に単相の材料である。存在し得る別の反
応体は、カルコゲンソース又は試薬、架橋剤ソース又は
試薬、及び特に酸素含有ソースである。
第７図は本発明方法で使用し得る真空堆積システムを示
す。システム１吋は真空容器１１１を含む。
す。システム１吋は真空容器１１１を含む。
加熱要素１４１，１４２，１４３によって加熱される３
つのルツボ、炉又は「ボート」例えば実質的に不活性の
セラミックルツボ１３１，１３２，１３３が容器内に備
えられている。加熱要素は、コントローラと給電系１６
１゜１６２．１６３とによって個々にコントロールされ
る。
つのルツボ、炉又は「ボート」例えば実質的に不活性の
セラミックルツボ１３１，１３２，１３３が容器内に備
えられている。加熱要素は、コントローラと給電系１６
１゜１６２．１６３とによって個々にコントロールされ
る。
第１容器１３１は実質的に非対流性の多成分固体カルコ
ゲナイド第１ソースを含む。第２容器１３２は例えばテ
ルルの如きカルコゲン第２ソースを含む。第３容器が存
在するときは第３容器１３３は酸素含有ソースを含む。
ゲナイド第１ソースを含む。第２容器１３２は例えばテ
ルルの如きカルコゲン第２ソースを含む。第３容器が存
在するときは第３容器１３３は酸素含有ソースを含む。
容器１１１は真空ライン１１Ｂを介して真空ポンプ１１
９によって減圧される。
９によって減圧される。
本発明方法を実施するときは、第１ソース即ち実質的に
非対流性の多成分カルコゲナイド含有ソースを含む３つ
のソース全部が、凝縮状態／非凝縮状態が実質的に等価
になるような非凝縮状態例えばガスに転換される。ソー
スは実質的に単相で固体又は液体のいずれでもよい。次
１εソース材料を基板１２１の如き基板又は基板上の下
地層に堆積し、非凝縮状態／凝縮状態が実質的に等価で
垂直濃度勾配が実質的に存在しない堆積層を形成させる
。
非対流性の多成分カルコゲナイド含有ソースを含む３つ
のソース全部が、凝縮状態／非凝縮状態が実質的に等価
になるような非凝縮状態例えばガスに転換される。ソー
スは実質的に単相で固体又は液体のいずれでもよい。次
１εソース材料を基板１２１の如き基板又は基板上の下
地層に堆積し、非凝縮状態／凝縮状態が実質的に等価で
垂直濃度勾配が実質的に存在しない堆積層を形成させる
。
従ってソースは組成を変化させずに昇華するか又は蒸発
する。即ち、非凝縮状態／凝縮状態の組成が実質的に等
価である。
する。即ち、非凝縮状態／凝縮状態の組成が実質的に等
価である。
本発明方法を実施する場合、例えば動力源（ＰＯ−ＶＥ
Ｒ５ＯＵＲＣＥ）に接続された回転手段により基板１２
１を回転させる。回転は高速である。これにより均等な
皮膜が形成される。
Ｒ５ＯＵＲＣＥ）に接続された回転手段により基板１２
１を回転させる。回転は高速である。これにより均等な
皮膜が形成される。
多くの場合、第１ソースは架橋剤例えば任意に鉛を加え
たゲルマニウム及び／又はスズを含むか又はカルコゲン
例えばテルルを含む。組成変化を伴わない昇華即ち非凝
縮状態／凝縮状態が実質的に等価の昇華を得るために、
成分がテルル化物例えばゲルマニウム−テルル化物及び
スズ−テルル化物の形状で存在する。テルル化物は混合
テルル化物（ＧｅｘＳｎ＋−ｘ） Ｃ式中にはＯ−１，
０）として存在してもよい。テルルは第１ソース材料の
約５０原子％でありこれにより固体／非凝縮状態が等価
になる。
たゲルマニウム及び／又はスズを含むか又はカルコゲン
例えばテルルを含む。組成変化を伴わない昇華即ち非凝
縮状態／凝縮状態が実質的に等価の昇華を得るために、
成分がテルル化物例えばゲルマニウム−テルル化物及び
スズ−テルル化物の形状で存在する。テルル化物は混合
テルル化物（ＧｅｘＳｎ＋−ｘ） Ｃ式中にはＯ−１，
０）として存在してもよい。テルルは第１ソース材料の
約５０原子％でありこれにより固体／非凝縮状態が等価
になる。
第２ソースは、例えばテルル又はテルル酸化物又はゲル
マニウム又はゲルマニウム酸化物である。
マニウム又はゲルマニウム酸化物である。
酸化物層を形成するために酸素含有第３層を用いるとき
例えばルツボ１２７に材料が存在するときは、この材料
はゲルマニウム酸化物又はテルル酸化物又はスズ酸化物
又はその混合物でもよい。第３ソースがゲルマニウム酸
化物のときこのソースは比較的低い蒸気圧のＧｅと高度
な分割状態例えば０．０２ｍｍ未満の粒子Ｇｅ０ｔとの
等モル混合物である。
例えばルツボ１２７に材料が存在するときは、この材料
はゲルマニウム酸化物又はテルル酸化物又はスズ酸化物
又はその混合物でもよい。第３ソースがゲルマニウム酸
化物のときこのソースは比較的低い蒸気圧のＧｅと高度
な分割状態例えば０．０２ｍｍ未満の粒子Ｇｅ０ｔとの
等モル混合物である。
６００℃〜８００℃の温度で比較的高い蒸気圧のＧｅＯ
が形成される。又は、酸素含有ソースがＯ３又はＮＯｌ
の如き気体ソースでもよい。
が形成される。又は、酸素含有ソースがＯ３又はＮＯｌ
の如き気体ソースでもよい。
記憶材料層１５は、本発明方法により状態可変材料を堆
積することによって形成される。
積することによって形成される。
反応体例えばテルル化物、テルル及び任意に存在する酸
化物は昇華を含む蒸発が生じるまで加熱することによっ
て非凝縮状態に変換される。例えば第７図の抵抗加熱要
素１４１，１４２．１４３は各ルツボ１２１゜１２２．
１２３を加熱する。
化物は昇華を含む蒸発が生じるまで加熱することによっ
て非凝縮状態に変換される。例えば第７図の抵抗加熱要
素１４１，１４２．１４３は各ルツボ１２１゜１２２．
１２３を加熱する。
得られた相変化性材料の堆積層は例えば５０人〜２００
０人のオーダの膜厚を有する薄膜である。
０人のオーダの膜厚を有する薄膜である。
光学データ記憶デバイスの問題は、記憶媒体に切り替え
変調体を設けることによって除去される。
変調体を設けることによって除去される。
切り替え変調体は任意にハロゲンを伴う遷移金属である
。好ましい切り替え変調体は■族の右列の遷移金属Ｎｉ
５Ｐｄ及びｐｔである。任意に存在するハロゲンはＰ、
ＣＩ、 Ｂｒまたは１であるがＢｒ及び■が好ましい
。
。好ましい切り替え変調体は■族の右列の遷移金属Ｎｉ
５Ｐｄ及びｐｔである。任意に存在するハロゲンはＰ、
ＣＩ、 Ｂｒまたは１であるがＢｒ及び■が好ましい
。
架橋剤は周期律表のＩＩＩＢ族、ｆｆＢ族及びＶＢ族の
元素である。
元素である。
ｍＢ族、ＩＶＢ族及びＶＢ族の代表的架橋剤はＩＩＩＢ
族のＡＩ、 Ｉｎ、 Ｇａ、 ＩＶＢ族の５ｉＳＧｅ、
Ｓｎ及びＶＢ族のＮ１Ｐ、 Ａｓ１Ｓｂ、 Ｂｆ及び
その混合物である。多くの場合、架橋剤はＧｅ及びＳｎ
であるか又はＳｎ、 Ａｓ、 ｓｂの゛うちの１種以上
から選択される。
族のＡＩ、 Ｉｎ、 Ｇａ、 ＩＶＢ族の５ｉＳＧｅ、
Ｓｎ及びＶＢ族のＮ１Ｐ、 Ａｓ１Ｓｂ、 Ｂｆ及び
その混合物である。多くの場合、架橋剤はＧｅ及びＳｎ
であるか又はＳｎ、 Ａｓ、 ｓｂの゛うちの１種以上
から選択される。
更にデータ記憶媒体用カルコゲナイド組成物は１種以上
の付加的カルコゲナイド例えばイオウ、セレン又はその
混合物を含み更に架橋剤例えばスズ、ひ素又はアンチモ
ンを含み更にコントラスト強化剤例えばガリウム又はス
ズ等を含んでいてもよい。
の付加的カルコゲナイド例えばイオウ、セレン又はその
混合物を含み更に架橋剤例えばスズ、ひ素又はアンチモ
ンを含み更にコントラスト強化剤例えばガリウム又はス
ズ等を含んでいてもよい。
好適具体例によれば、データ記憶媒体が実質的に酸素を
含まず、カルコゲナイドがテルルであり、架橋剤がゲル
マニウム単独か又は付加的架橋剤例えばシリコン、スズ
、ひ素及び／又はアンチモンとゲルマニウムとを含み、
切り替え変調体がニッケルであり、全組成に対する（１
種以上の）架橋剤の原子比が約１％〜約２０％であり切
り替え変調体の原子分率が１〜２０％好ましくは１〜１
０％である。
含まず、カルコゲナイドがテルルであり、架橋剤がゲル
マニウム単独か又は付加的架橋剤例えばシリコン、スズ
、ひ素及び／又はアンチモンとゲルマニウムとを含み、
切り替え変調体がニッケルであり、全組成に対する（１
種以上の）架橋剤の原子比が約１％〜約２０％であり切
り替え変調体の原子分率が１〜２０％好ましくは１〜１
０％である。
更に、データ記憶媒体はコントラスト強化用添加剤例え
ばスズを全組成の約２〜約１０％の割合で含有し得る。
ばスズを全組成の約２〜約１０％の割合で含有し得る。
切り替え変調体と架橋剤との個々の量及び双方を合せた
量は、（１）結晶化速度を促進するため、（２）「書き
込み状態」の保存乃至記憶時間と結晶子の不規則配向と
に左右されない最適の「消去状態」信号対雑音比を得る
ため、（３）サイクル歴に関して最適のコントラスト比
を得るため、（４）書込み状態での結晶子の成長を達成
するため及び（５）消去状態と書込み状態との識別をよ
り明確にするため等の理由から比較的臨界的で°ある。
量は、（１）結晶化速度を促進するため、（２）「書き
込み状態」の保存乃至記憶時間と結晶子の不規則配向と
に左右されない最適の「消去状態」信号対雑音比を得る
ため、（３）サイクル歴に関して最適のコントラスト比
を得るため、（４）書込み状態での結晶子の成長を達成
するため及び（５）消去状態と書込み状態との識別をよ
り明確にするため等の理由から比較的臨界的で°ある。
本発明の具体例によれば切り替え変調体の原子分率は、
約０．１原子％好ましくは約２原子％を上回る高密度の
核形成部位を得るための十分に高い値でなければならな
い。これにより粒子サイズがコントロールされ消去状態
で結晶子の不規則配向が得られる。しかし乍ら、複数の
検出可能状態を識別できるためには切り替え変調体の濃
度は約２０原子％未満好ましくは約ＩＯ原子％未満でな
ければならない。切り替え変調体が有効閾値より高いと
結晶化速度の増加が検出され、また（ａ汀書込み状態」
保存乃至記憶時間に伴う「消去状態」信号対雑音比の経
時的低下、（ｂ）ラマン分光分析により決定される粒子
サイズの減少及び／又はＸ線回折によって確認される粒
子の好適配向の減少のいずれかが生じる。
約０．１原子％好ましくは約２原子％を上回る高密度の
核形成部位を得るための十分に高い値でなければならな
い。これにより粒子サイズがコントロールされ消去状態
で結晶子の不規則配向が得られる。しかし乍ら、複数の
検出可能状態を識別できるためには切り替え変調体の濃
度は約２０原子％未満好ましくは約ＩＯ原子％未満でな
ければならない。切り替え変調体が有効閾値より高いと
結晶化速度の増加が検出され、また（ａ汀書込み状態」
保存乃至記憶時間に伴う「消去状態」信号対雑音比の経
時的低下、（ｂ）ラマン分光分析により決定される粒子
サイズの減少及び／又はＸ線回折によって確認される粒
子の好適配向の減少のいずれかが生じる。
発明者等の知見によれば（１）書込み状態の記憶安定性
と（２）その直後の消去状態のカルコゲナイド結晶化の
不規則性とは、酸素含量によって不利な影響を受ける。
と（２）その直後の消去状態のカルコゲナイド結晶化の
不規則性とは、酸素含量によって不利な影響を受ける。
（１）書込み状態記憶安定性と（２）その直後の消去状
態カルコゲナイドの不規則性とに対する酸素及びニッケ
ルの切り替え変調体の比較結果を第８図（Ａ）及び（Ｂ
）に示す。
態カルコゲナイドの不規則性とに対する酸素及びニッケ
ルの切り替え変調体の比較結果を第８図（Ａ）及び（Ｂ
）に示す。
第８図（Ａ）及び（Ｂ）において、Ｘ線回折で決定され
た（２）１０１配向の「消去」カルコゲナイド結晶子の
濃度に対する（１）１００配向の「消去」カルコゲナイ
ド結晶子の濃度の比の対数が、（３）酸素及び／又はニ
ッケル含量と（４）書込み状態記憶時間との関数として
プロットされている。記憶中の結晶配向の変化は、書込
み状態の記憶安定性が低いこと及び消去状態の信号対雑
音比が高いことに結び付き、結晶子の不規則性は書込み
状態の記憶安定性が高いこと及び消去状態の信号対雑音
比が低いことに結び付く。配向強度の比は０．１〜１．
０特に約０．２であるのが好ましい。
た（２）１０１配向の「消去」カルコゲナイド結晶子の
濃度に対する（１）１００配向の「消去」カルコゲナイ
ド結晶子の濃度の比の対数が、（３）酸素及び／又はニ
ッケル含量と（４）書込み状態記憶時間との関数として
プロットされている。記憶中の結晶配向の変化は、書込
み状態の記憶安定性が低いこと及び消去状態の信号対雑
音比が高いことに結び付き、結晶子の不規則性は書込み
状態の記憶安定性が高いこと及び消去状態の信号対雑音
比が低いことに結び付く。配向強度の比は０．１〜１．
０特に約０．２であるのが好ましい。
ニッケル含有薄膜は、（ＴｅｓｅＧｅｔＳｎｓ）とＮｉ
ターゲットから共（同時）スパッタリングされた。酸素
含有サンプルはＡｒ−Ｈｅ雰囲気中で（ＴｅｓｅＧｅｔ
Ｓｎｓ）ターゲットから反応性スパッタリングされた。
ターゲットから共（同時）スパッタリングされた。酸素
含有サンプルはＡｒ−Ｈｅ雰囲気中で（ＴｅｓｅＧｅｔ
Ｓｎｓ）ターゲットから反応性スパッタリングされた。
スパッタリング後に得られた薄膜に対して大面積ガラス
化−結晶化サイクル即ち「書込み」−「消去」サイクル
を繰り返してＸ線回折で検査した。ガラス化即ち書込み
には１ｃｍＸ Ｌｃｍの面積に３０〜４０ｍ＋ｗ、８５
ナノ秒のレーザパルスを用いた。結晶化即ち消去には１
ｃｍＸ １ｃｍの面積にＸｅせん光管からの０．５ジユ
一ル／ｃｍ”。
化−結晶化サイクル即ち「書込み」−「消去」サイクル
を繰り返してＸ線回折で検査した。ガラス化即ち書込み
には１ｃｍＸ Ｌｃｍの面積に３０〜４０ｍ＋ｗ、８５
ナノ秒のレーザパルスを用いた。結晶化即ち消去には１
ｃｍＸ １ｃｍの面積にＸｅせん光管からの０．５ジユ
一ル／ｃｍ”。
５０マイクロ秒パルスを用いた。結晶化即ち「消去」後
にＸ線回折検査を実施した。
にＸ線回折検査を実施した。
第８図（Ａ）に示す（ＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓ） Ｉ−ｘ
ｏｘサンプル〔ｘはθ〜０．２０）は酸素含量の増加に
伴ってカルコゲナイド結晶子配向が増加し書込み状態保
存時間の増加に伴ってカルコゲナイド結晶子配向が増加
す旧の増加に伴ってカルコゲナイド結晶子配向が減少し
カルコゲナイド結晶子配向は書込み状態の保存乃至記憶
時間に影響されない。ニッケルはカルコゲナイド結晶子
配向を減少させた。即ちニッケルは消去の際カルコゲナ
イド結晶子の不規則性を増加させた。
ｏｘサンプル〔ｘはθ〜０．２０）は酸素含量の増加に
伴ってカルコゲナイド結晶子配向が増加し書込み状態保
存時間の増加に伴ってカルコゲナイド結晶子配向が増加
す旧の増加に伴ってカルコゲナイド結晶子配向が減少し
カルコゲナイド結晶子配向は書込み状態の保存乃至記憶
時間に影響されない。ニッケルはカルコゲナイド結晶子
配向を減少させた。即ちニッケルは消去の際カルコゲナ
イド結晶子の不規則性を増加させた。
第９図、第１Ｏ図及び第１１図は、アルゴン雰囲気中で
１ｃｎ＋ｘ Ｉｃｍｘ ０．２８ａ＋ｍ（ｌｌｍｉｌ）
のガラス基板に共（同時）スパッタリングされたＴｅａ
。ＧｅｔＳｎｓターゲットの種々のＮｉ濃度における書
込み状態及び消去状態での相対反射率と切り替え回数と
をサイクル数の関数として示すプロットである。Ｔｅｓ
。Ｇｅ１Ｓｎｓサンプルはアルゴン雰囲気中でターゲッ
トにスパッタリングされた。
１ｃｎ＋ｘ Ｉｃｍｘ ０．２８ａ＋ｍ（ｌｌｍｉｌ）
のガラス基板に共（同時）スパッタリングされたＴｅａ
。ＧｅｔＳｎｓターゲットの種々のＮｉ濃度における書
込み状態及び消去状態での相対反射率と切り替え回数と
をサイクル数の関数として示すプロットである。Ｔｅｓ
。Ｇｅ１Ｓｎｓサンプルはアルゴン雰囲気中でターゲッ
トにスパッタリングされた。
次に１μ×１μのセルを反復的にサイクルさせる状態テ
スタを用いてサンプルを試験した。
スタを用いてサンプルを試験した。
第１１図はＴｅａ１ＧｅｔＳｎｓセルの書込み及び消去
状態をＬＱ、ＱＯＱサイクルにわたり反復したときの相
対反射率を示す。消去にはパルス幅２マイクロ秒、出力
１．５ｍｖのパルスが用いられ書込みにはパルス幅２０
０ナノ秒、出力１０ｍｗのパルスが用いられた。第１０
図はＴｅｓ＊Ｇｅ＊５ｎｓＮｉｔセルの書込み及び消去
状態を１０．０００サイクルにわたり繰り返したときの
相対反射率を示す。消去にはパルス幅０．８マイクロ秒
、出力３ｍｗのパルスを用い書込みにはパルス幅２００
ナノ秒、出力８ｍｖのパルスを用いた。第９図はＴｅ５
ｔＧｅ＊ＳＳｎ５Ｎ１セルの書込み及び消去状態を１０
．０００すを用い書込みにはパルス幅２００ナノｌｊｐ
”Ｔ’ｍ ｗのパルスを用いる。
状態をＬＱ、ＱＯＱサイクルにわたり反復したときの相
対反射率を示す。消去にはパルス幅２マイクロ秒、出力
１．５ｍｖのパルスが用いられ書込みにはパルス幅２０
０ナノ秒、出力１０ｍｗのパルスが用いられた。第１０
図はＴｅｓ＊Ｇｅ＊５ｎｓＮｉｔセルの書込み及び消去
状態を１０．０００サイクルにわたり繰り返したときの
相対反射率を示す。消去にはパルス幅０．８マイクロ秒
、出力３ｍｗのパルスを用い書込みにはパルス幅２００
ナノ秒、出力８ｍｖのパルスを用いた。第９図はＴｅ５
ｔＧｅ＊ＳＳｎ５Ｎ１セルの書込み及び消去状態を１０
．０００すを用い書込みにはパルス幅２００ナノｌｊｐ
”Ｔ’ｍ ｗのパルスを用いる。
第１２図、第１３図及び第１４図は、Ｎｉを含む場合と
含まない場合とのスパッタリングされたＴｅ−Ｇｅ−９
ｎ薄膜のレーザガラス化以前及び以後の反射率対温度を
示す。不連続は結晶化温度を示す。薄膜はアルゴン雰囲
気中でＴｅ−Ｇｅ−８ｎとＮｉとの共（同時）スパッタ
リングによって形成された。第１結晶化での反射率対温
度曲線は「調製のままの（ＡＳ ＰＲＥＰＡＲＥＤ）４
曲線として図示されている。書込み及び消去反射率の一
定の値が得られるまで一連の「書込み」及び「消去」サ
イクルを繰り返してガラス化を生起する。
含まない場合とのスパッタリングされたＴｅ−Ｇｅ−９
ｎ薄膜のレーザガラス化以前及び以後の反射率対温度を
示す。不連続は結晶化温度を示す。薄膜はアルゴン雰囲
気中でＴｅ−Ｇｅ−８ｎとＮｉとの共（同時）スパッタ
リングによって形成された。第１結晶化での反射率対温
度曲線は「調製のままの（ＡＳ ＰＲＥＰＡＲＥＤ）４
曲線として図示されている。書込み及び消去反射率の一
定の値が得られるまで一連の「書込み」及び「消去」サ
イクルを繰り返してガラス化を生起する。
一定の反射率に到達後の反射率対温度曲線は「レーザー
ガラス化（ＬＡＳＥＲＶＩＴＲＩＦＩＥＤ）４曲線とし
て示される。
ガラス化（ＬＡＳＥＲＶＩＴＲＩＦＩＥＤ）４曲線とし
て示される。
第１４図は堆積されたままのＴｅ５ｊＧｅｔＳｎｓの結
晶化上〇の 温度１０３℃とガラス化されたーｉ結晶化温度９８℃と
を示す。これは５℃の温度差である。第１３図はＴｅ５
ｓＧｅｓＳｎｓＮｉｔの堆積のままの結晶化温度１１０
℃とガラス化されたものの結晶化温度９９℃を示す。こ
れは１１’Ｃの温度差である。第１２図は、堆積された
ままのＴｅａｓＧｅｔＳｎｓＮｌｇの結晶化温度１０２
℃ガラス化されたものの結晶化温度９１℃を示す。これ
も１１ ’Ｃの温度差である。
晶化上〇の 温度１０３℃とガラス化されたーｉ結晶化温度９８℃と
を示す。これは５℃の温度差である。第１３図はＴｅ５
ｓＧｅｓＳｎｓＮｉｔの堆積のままの結晶化温度１１０
℃とガラス化されたものの結晶化温度９９℃を示す。こ
れは１１’Ｃの温度差である。第１２図は、堆積された
ままのＴｅａｓＧｅｔＳｎｓＮｌｇの結晶化温度１０２
℃ガラス化されたものの結晶化温度９１℃を示す。これ
も１１ ’Ｃの温度差である。
酸素の除去及び切り替え変調体の使用例えば遷移金属及
び／又はハロゲン例えばニッケル、白金、パラジウム、
臭素、ヨウ素又はその混合物の使用は、消去状態（結晶
質）の信号対雑音比に対して書込み状態（無秩序）記憶
時間を極めて延長し得る。
び／又はハロゲン例えばニッケル、白金、パラジウム、
臭素、ヨウ素又はその混合物の使用は、消去状態（結晶
質）の信号対雑音比に対して書込み状態（無秩序）記憶
時間を極めて延長し得る。
好適具体例では実質的に書込み状態記憶時間が消去状態
の信号対雑音比を実質的に変化させない。
の信号対雑音比を実質的に変化させない。
データ記憶媒体の組成の非限定具体例として特に、Ｔｅ
Ｇｅ５ｎＮｉ、 Ｔｅ５ｉＳｎＮｉ、 ＴｅＧｅＡｌＮ
ｉ、 ＴｅＧｅＮｉ％Ｔｅ５ｅｌＮｉ及びＴｅＧｅＭｏ
Ｎｉがある。
Ｇｅ５ｎＮｉ、 Ｔｅ５ｉＳｎＮｉ、 ＴｅＧｅＡｌＮ
ｉ、 ＴｅＧｅＮｉ％Ｔｅ５ｅｌＮｉ及びＴｅＧｅＭｏ
Ｎｉがある。
１つの特徴によれば、材料は例えば蒸着、共（同時）蒸
着、反応性スパッタリング又は反応性共（同時）スパッ
タリングによって堆積され実質的に均等な堆積層を形成
する。蒸着は電子ビーム蒸着及び熱蒸着を含む。得られ
た皮膜は膜厚約５００〜１５００へ以上であり、個々の
レーザ波長で最適コントラストを得るための正確な膜厚
は実験によって決定される。
着、反応性スパッタリング又は反応性共（同時）スパッ
タリングによって堆積され実質的に均等な堆積層を形成
する。蒸着は電子ビーム蒸着及び熱蒸着を含む。得られ
た皮膜は膜厚約５００〜１５００へ以上であり、個々の
レーザ波長で最適コントラストを得るための正確な膜厚
は実験によって決定される。
封入は真空下で行なわれる。このようにするとデータ記
憶媒体は周囲酸素と接触しない。
憶媒体は周囲酸素と接触しない。
層理形成即ち安定な相分離は、堆積チャンバの内部又は
外部のいずれで行ってもよく薄膜の堆積後でも又は絶縁
層、融除防止層及び保護層の各々の堆積後に行ってもよ
い。相分離以外にも層理形成は更に、薄膜がアルゴンス
パッタリングから形成されるときはトラップされたアル
ゴンを遊離するという利点を与える。
外部のいずれで行ってもよく薄膜の堆積後でも又は絶縁
層、融除防止層及び保護層の各々の堆積後に行ってもよ
い。相分離以外にも層理形成は更に、薄膜がアルゴンス
パッタリングから形成されるときはトラップされたアル
ゴンを遊離するという利点を与える。
本発明の誘電体層２１は、光学データ記憶媒体層３１と
接触したているところで化学的不活性と安定性とを与え
データ記憶媒体から遠いところで水不透過性と水不溶性
とを与えるように酸素含量の濃度勾配又は層状変化が存
在するのが好ましい。即ちゲルマニウム酸化物はカルコ
ゲナイドとの界面でＧｅ０ｔであり活性層３１から遠い
側のプラスチック層１３．４９との接触面でＧｅ０ｘ（
ｘは約１．５〜約１．９５）となる組成勾配をもつ。
接触したているところで化学的不活性と安定性とを与え
データ記憶媒体から遠いところで水不透過性と水不溶性
とを与えるように酸素含量の濃度勾配又は層状変化が存
在するのが好ましい。即ちゲルマニウム酸化物はカルコ
ゲナイドとの界面でＧｅ０ｔであり活性層３１から遠い
側のプラスチック層１３．４９との接触面でＧｅ０ｘ（
ｘは約１．５〜約１．９５）となる組成勾配をもつ。
ゲルマニウム酸化物の薄膜は例えば第１５図に示す如き
組成勾配を示す。第１５図は化学量論ＧｅＯｘから成る
膜厚約２０００人の薄膜を示す。化学量論パラメータに
は距離ｄの関数としてプロットされている。
組成勾配を示す。第１５図は化学量論ＧｅＯｘから成る
膜厚約２０００人の薄膜を示す。化学量論パラメータに
は距離ｄの関数としてプロットされている。
カルコゲナイドに隣接しているところでの組成は実質的
に化学量論Ｇｅ０ｔでありその後化学量論Ａ（ｒ ａ
Ｊに示す如く階段状即ち層状関数として変化するかまた
はｒｂＪに示す如く滑らかな関数として変化する。１つ
の境界でには２．ＯＯであり別の境界でには１５５０〜
１．９５である。
に化学量論Ｇｅ０ｔでありその後化学量論Ａ（ｒ ａ
Ｊに示す如く階段状即ち層状関数として変化するかまた
はｒｂＪに示す如く滑らかな関数として変化する。１つ
の境界でには２．ＯＯであり別の境界でには１５５０〜
１．９５である。
封入層２１．４１を別の誘電体によって形成してもよい
。例えば、封入層がケイ素窒化物から成りカルコゲナイ
ド層３１へのケイ素の拡散を防止するために層状組成又
は組成勾配をグもつ。又は、封入用誘電体層２１．４１
がシリカ、アルミナ又はその他の誘電体でもよい。例え
ばゲルマニウム酸化物から成る誘電バリヤ一層２１は膜
厚約５００〜約２０００人である。誘電バリヤ一層２１
は１つ以上の機能を有し得る。該層は、酸化剤がカルコ
ゲン活性層３１に取り込まれることを阻止し例えば書込
み中又は消去中にカルコゲナイド層３１の局部加熱によ
ってプラスチック基板が変形することを阻止する。バリ
ヤ一層２１は更に、カルコゲナイド活性層３１の光学感
度を増加する反射防止膜として機能する。
。例えば、封入層がケイ素窒化物から成りカルコゲナイ
ド層３１へのケイ素の拡散を防止するために層状組成又
は組成勾配をグもつ。又は、封入用誘電体層２１．４１
がシリカ、アルミナ又はその他の誘電体でもよい。例え
ばゲルマニウム酸化物から成る誘電バリヤ一層２１は膜
厚約５００〜約２０００人である。誘電バリヤ一層２１
は１つ以上の機能を有し得る。該層は、酸化剤がカルコ
ゲン活性層３１に取り込まれることを阻止し例えば書込
み中又は消去中にカルコゲナイド層３１の局部加熱によ
ってプラスチック基板が変形することを阻止する。バリ
ヤ一層２１は更に、カルコゲナイド活性層３１の光学感
度を増加する反射防止膜として機能する。
形態強化要素が秩序化を促進するために実質的に永久的
に存在する要素の場合１．この岨素はタングステン、モ
リブデン、鉄、コバルト、ニッケル、白金、チタン、ジ
ルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル及びカルコ
ゲナイドを含むその高融点化合物又はその混合物から形
成される。
に存在する要素の場合１．この岨素はタングステン、モ
リブデン、鉄、コバルト、ニッケル、白金、チタン、ジ
ルコニウム、ハフニウム、ニオブ、タンタル及びカルコ
ゲナイドを含むその高融点化合物又はその混合物から形
成される。
製造を容易にし、熟成（エージング）の必要を除去し初
期化を助けるために形態強化要素が１サイクルだけ存続
すればよいときは、形態強化要素がカルコゲンでもよい
。更に、その他の合金化剤を含有してもよくまた酸素を
含んでいてもよい。例えばＴｅ７ｅＳｎｅＧｅｓＯ＋ｏ
相変化薄膜の上にＴｅ、５ｓｎｅＧｅｓＯ６゜Ｎ膜を堆
積してもよい。カルコゲン酸化物薄膜が存在するとバリ
ヤ一層薄膜の堆積以前の相変化薄膜の熟成が不要になる
。
期化を助けるために形態強化要素が１サイクルだけ存続
すればよいときは、形態強化要素がカルコゲンでもよい
。更に、その他の合金化剤を含有してもよくまた酸素を
含んでいてもよい。例えばＴｅ７ｅＳｎｅＧｅｓＯ＋ｏ
相変化薄膜の上にＴｅ、５ｓｎｅＧｅｓＯ６゜Ｎ膜を堆
積してもよい。カルコゲン酸化物薄膜が存在するとバリ
ヤ一層薄膜の堆積以前の相変化薄膜の熟成が不要になる
。
以下の実施例は本発明の方法及び装置の代表例を示す。
実施例
実施例Ｉ
（１）消去状態のカルコゲナイド結晶子配向と（２）書
込み状態記憶時間とに対する酸素とニッケルとの相対効
果を決定する試験を行った。
込み状態記憶時間とに対する酸素とニッケルとの相対効
果を決定する試験を行った。
各試験でターゲットとして（ＴｅｅｓＧｅｔＳｎｅ）と
Ｎｉとを使用した。Ｎｉ含有サンプルでは１インチ×１
インチＸ １１ｍ１ｌのガラス基板にターゲットを共（
同時）スパッタリングした。酸素含有サンプルでは１イ
ンヂ×１インチＸ １１ｍ１ｌのガラス基板に酸素アル
ゴン雰囲気中でＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓを反応性スパッタ
リングした。スパッタリングターゲーットから３．７５
インチを隔てたＲ、Ｄ、Ｍａｔｈｉｓスパッタリングモ
ジュールでスパッタリングを行った。スパッタリングモ
ジュールは２つの高周波電極間で１ｆ１．５６ＭＨｚの
５Ｇ−１２５０電源を有していた。
Ｎｉとを使用した。Ｎｉ含有サンプルでは１インチ×１
インチＸ １１ｍ１ｌのガラス基板にターゲットを共（
同時）スパッタリングした。酸素含有サンプルでは１イ
ンヂ×１インチＸ １１ｍ１ｌのガラス基板に酸素アル
ゴン雰囲気中でＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓを反応性スパッタ
リングした。スパッタリングターゲーットから３．７５
インチを隔てたＲ、Ｄ、Ｍａｔｈｉｓスパッタリングモ
ジュールでスパッタリングを行った。スパッタリングモ
ジュールは２つの高周波電極間で１ｆ１．５６ＭＨｚの
５Ｇ−１２５０電源を有していた。
スパッタリングモジュールをｌｏ−６気圧に減圧しｑノ
アルゴン又はアルゴンと酸素とを用い３〜５ｍｔｏｒｒ
に加圧した。次に８００ｖｏｌｔのバイアスと０，５ｗ
ａｔｔ／Ｃａ＋１のｒ、ｆ、ターゲット出力密度とを用
いてスパッタリングを１５分間実施した。（ＴｅｓｓＧ
ｅｔＳｎｓ）及びＮｉターゲットからのスパッタリング
をアルゴン雰囲気中で行った。（Ｔｅ５ｓＧｅｔＳｎｓ
）ターゲットからの反応性スパッタリングは０．５原子
％の酸素を含有するアルゴン雰囲気中で行った。
に加圧した。次に８００ｖｏｌｔのバイアスと０，５ｗ
ａｔｔ／Ｃａ＋１のｒ、ｆ、ターゲット出力密度とを用
いてスパッタリングを１５分間実施した。（ＴｅｓｓＧ
ｅｔＳｎｓ）及びＮｉターゲットからのスパッタリング
をアルゴン雰囲気中で行った。（Ｔｅ５ｓＧｅｔＳｎｓ
）ターゲットからの反応性スパッタリングは０．５原子
％の酸素を含有するアルゴン雰囲気中で行った。
次に゛サンプルに形成処理を行った。この処理では薄膜
をエフシマレーザーで１回融解した。これにはパルス持
続時間３５ナノ秒及びエネルギ密度３０〜４０ミリジユ
ール／ｃｍ”を用いた。
をエフシマレーザーで１回融解した。これにはパルス持
続時間３５ナノ秒及びエネルギ密度３０〜４０ミリジユ
ール／ｃｍ”を用いた。
次にｔｃｍｘ １ｃｍ径のセルで結晶化−ガラス化（消
去−書込み）サイクルを繰り返してサンプルの耐用寿命
試験を行った。これらのサイクル試験でガラス化（書込
み）用にはエフシマレーザーを用いた。
去−書込み）サイクルを繰り返してサンプルの耐用寿命
試験を行った。これらのサイクル試験でガラス化（書込
み）用にはエフシマレーザーを用いた。
レーザーパルスは３５ナノ秒、３０〜４０ミリジエール
／ｃｏ＋１である。
／ｃｏ＋１である。
各「書込み」パルス後にサンプルを１５〜２０時間記憶
状態に保ち次にキセノンせん光ランプで「消去」した。
状態に保ち次にキセノンせん光ランプで「消去」した。
せん光ランプはエネルギ密度０．５ジユ一ル／ｃｍ″で
せん光持続時間５０マイクロ秒であった。「消去」サン
プルを次にＸ線回折で観察し結晶子配向を決定した。
せん光持続時間５０マイクロ秒であった。「消去」サン
プルを次にＸ線回折で観察し結晶子配向を決定した。
結果を以下の表■及び表■と第８図（Ａ）及び（Ｂ）と
に示す。結果は、ニッケルを増加すると等方性結晶子配
向が増加することを示す。
に示す。結果は、ニッケルを増加すると等方性結晶子配
向が増加することを示す。
紅
（ＴｅｓｓＧｅｓＳｎｓ） １−ＸＯＸにおける（１０
０）カルコゲナイド結晶子の強度対（１０１）カルコゲ
ナイド結晶子の強度の比 Ｘ Ｉ（１００） Ｉ（１０１） Ｉ（１００）
／（１０１）３ １ ０．０３ ３３
４７ １ ０．０２ ５０１０ １
無限紅 （ＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓ）＋−ｘＮｉｘにおける（１０
Ｇ）カルコゲナイド結晶子の強度対（１０１）カルコゲ
ナイド結晶子の強度の比 Ｘ Ｉ（１００） ＋（１０１） Ｉ（１００）
／（１０１）２ １ ０．３２ 、
３．１２５ １ ０．２９ ３．４４
８ ’０．８１ １ ０．８１実施例
■ スパッタリングによって形成したＴｅａｓＧｅｔＳｎａ
Ｎｉｔ、Ｔｅ５ａＧｅ＊５ｎｓＮｌｓ及びＴｃ、１ｓＧ
Ｃ！ｔｓｎｓ薄膜に関して「書込み」及び「消去」の相
対反射率を試験した。
０）カルコゲナイド結晶子の強度対（１０１）カルコゲ
ナイド結晶子の強度の比 Ｘ Ｉ（１００） Ｉ（１０１） Ｉ（１００）
／（１０１）３ １ ０．０３ ３３
４７ １ ０．０２ ５０１０ １
無限紅 （ＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓ）＋−ｘＮｉｘにおける（１０
Ｇ）カルコゲナイド結晶子の強度対（１０１）カルコゲ
ナイド結晶子の強度の比 Ｘ Ｉ（１００） ＋（１０１） Ｉ（１００）
／（１０１）２ １ ０．３２ 、
３．１２５ １ ０．２９ ３．４４
８ ’０．８１ １ ０．８１実施例
■ スパッタリングによって形成したＴｅａｓＧｅｔＳｎａ
Ｎｉｔ、Ｔｅ５ａＧｅ＊５ｎｓＮｌｓ及びＴｃ、１ｓＧ
Ｃ！ｔｓｎｓ薄膜に関して「書込み」及び「消去」の相
対反射率を試験した。
アルゴン雰囲気中で１ｃｍＸ １ｃｍＸ ｆｌＩＩｌｉ
ｌのガラス基板にＮｉ及びＴｅａ。ＧｅｔＳｎｓターゲ
ットから共（同時）スパッタリングしてニッケル含有サ
ンプルを調製した。Ｔｅ５ｓＧｅｔＳｎｓのサンプルを
アルゴン雰囲気中でターゲットにスパッタリングした。
ｌのガラス基板にＮｉ及びＴｅａ。ＧｅｔＳｎｓターゲ
ットから共（同時）スパッタリングしてニッケル含有サ
ンプルを調製した。Ｔｅ５ｓＧｅｔＳｎｓのサンプルを
アルゴン雰囲気中でターゲットにスパッタリングした。
次にサンプルを状態テスターで試験した。テスター内で
１μ×１μのセルを反復的にサイクル処理した。ダイオ
ードレーザ−を使用し０．８〜２．０マイクロ秒、１．
５〜３．Ｏｎ＋ｗの消去パルス及び２００ナノ秒、８〜
１０ｍｗの書込みパルスでセルをサイクル処理した。ニ
ッケルを含むサンプルを０．８マイクロ秒の消去パルス
で消去した。ニッケルを含まないサンプルは２．０マイ
クロ秒の消去パルスを必要とした。
１μ×１μのセルを反復的にサイクル処理した。ダイオ
ードレーザ−を使用し０．８〜２．０マイクロ秒、１．
５〜３．Ｏｎ＋ｗの消去パルス及び２００ナノ秒、８〜
１０ｍｗの書込みパルスでセルをサイクル処理した。ニ
ッケルを含むサンプルを０．８マイクロ秒の消去パルス
で消去した。ニッケルを含まないサンプルは２．０マイ
クロ秒の消去パルスを必要とした。
第１１図は、ＴｅａｓＧ８ｔＳｎｓセルの書込み及び消
去を１０．０００サイクルにわたり繰り返したときの相
対反射率を示す。消去には２マイクロ秒、１．５ｍｗの
パルスを用い書込みには２００ナノ秒、１０ｍｗのパル
スを用いる。第１０図はＴｅ５ａＧｅｔＳｎｓＮｆｔセ
ルの書込み及び消去を１０，０００サイクルにわたり繰
り返したときの相対反射率を示す。消去には０．８マイ
クロ秒、３ｍｗのパルスを用い書込みには２００ナノ秒
、８ｍｗのパルスを用いる。第９図はＴｅ５ｓＧｅｔＳ
ｎｓＮｉｓセルの書込み及び消去をｔｏ、ｏｏｏサイク
ルにわたり繰り返したときの相対反射率を示す。消去に
は０．８ナノ秒、１．５ｍｗのパルスを用い書込みには
２００ナノ秒、８ｍｗのパルスを用いる。
去を１０．０００サイクルにわたり繰り返したときの相
対反射率を示す。消去には２マイクロ秒、１．５ｍｗの
パルスを用い書込みには２００ナノ秒、１０ｍｗのパル
スを用いる。第１０図はＴｅ５ａＧｅｔＳｎｓＮｆｔセ
ルの書込み及び消去を１０，０００サイクルにわたり繰
り返したときの相対反射率を示す。消去には０．８マイ
クロ秒、３ｍｗのパルスを用い書込みには２００ナノ秒
、８ｍｗのパルスを用いる。第９図はＴｅ５ｓＧｅｔＳ
ｎｓＮｉｓセルの書込み及び消去をｔｏ、ｏｏｏサイク
ルにわたり繰り返したときの相対反射率を示す。消去に
は０．８ナノ秒、１．５ｍｗのパルスを用い書込みには
２００ナノ秒、８ｍｗのパルスを用いる。
第１４図によれば堆積のままのＴｅ５ｅＧｅｔＳｎｓの
結晶化温度は１０３℃でガラス化されたものの結晶化温
度は９８℃である。この場合温度差は５℃である。
結晶化温度は１０３℃でガラス化されたものの結晶化温
度は９８℃である。この場合温度差は５℃である。
第１３図によれば堆積のままのＴｅａｓＧｅｔＳｎＪｌ
ｔの結晶化温度は１１０℃でガラス化されたものの結晶
化温度は９９℃である。これは１１℃の差である。第１
２図によれば堆積のままのＴｅ５ａＧｅｚＳｎ８Ｎｉｓ
の結晶化温度は１０２℃でガラス化されたものの結晶化
温度は９１℃である。これも１１℃の差である。
ｔの結晶化温度は１１０℃でガラス化されたものの結晶
化温度は９９℃である。これは１１℃の差である。第１
２図によれば堆積のままのＴｅ５ａＧｅｚＳｎ８Ｎｉｓ
の結晶化温度は１０２℃でガラス化されたものの結晶化
温度は９１℃である。これも１１℃の差である。
実施例■
Ｔｅ５ｅＧｅｔＳｎｅ４ ｔ、ＴｅｅａＧｅａＳｎｓＮ
ｉｓ及びＴｅ５ｅＧｅｔＳｎｅのサイクル寿命と消去時
間とを決定するために一連の試験を行った。サンプルを
実施例■に記載のごとく調製し実施例■に記載のごとく
試験した。
ｉｓ及びＴｅ５ｅＧｅｔＳｎｅのサイクル寿命と消去時
間とを決定するために一連の試験を行った。サンプルを
実施例■に記載のごとく調製し実施例■に記載のごとく
試験した。
その結果を、Ｍ、ＣｈｅｎＳＶ、Ａ、Ｒｕｂｉｎ、 Ｖ
、Ｍａｒｒｅｌｌｏ、 Ｕ。
、Ｍａｒｒｅｌｌｏ、 Ｕ。
Ｇ、Ｇｅｒｂｅｒ、 Ｖ、Ｂ、Ｊｅｐｓｏｎ、 ｒ光学
データ記憶媒体用テルル合金の可逆性及び安定性」、Ａ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。
データ記憶媒体用テルル合金の可逆性及び安定性」、Ａ
ｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ。
Ｖｏｌ、４６（８）、７３４−７３６ページ（１９８５
年４月１５日）に記載の結果との比較として次に示す。
年４月１５日）に記載の結果との比較として次に示す。
サンプル 相 サイクル 消去時間 Ｔｘ
（”Ｃ） Ｔｘ（”Ｃ）μ秒 （再度の（堆積し 結晶化）たまま） ＴｅｅｅＧｅｔＳｎｎ アモルファス ５Ｘ １０
’ ２．０ ９８ １０３（非封入） ＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓＮｌｍ アモルファス ５Ｘ１
０’ Ω、８ ９９ １１０（非封入） ＴｅｓｓＧｅｔＳｒｌｉＭｌｓ アモルファス ５ｘ
１０’ ０．８ ９１ １０２（非封入） ＴｅｓｗＧ８ａＳｎｇ アモルファス １０
３０ ７３ １０５（封入） （Ｍ、Ｃｈｅｎ等） 本発明を好適具体例に関して説明したが以上の説明は本
発明の範囲を限定するものではない。
（”Ｃ） Ｔｘ（”Ｃ）μ秒 （再度の（堆積し 結晶化）たまま） ＴｅｅｅＧｅｔＳｎｎ アモルファス ５Ｘ １０
’ ２．０ ９８ １０３（非封入） ＴｅｓｓＧｅｔＳｎｓＮｌｍ アモルファス ５Ｘ１
０’ Ω、８ ９９ １１０（非封入） ＴｅｓｓＧｅｔＳｒｌｉＭｌｓ アモルファス ５ｘ
１０’ ０．８ ９１ １０２（非封入） ＴｅｓｗＧ８ａＳｎｇ アモルファス １０
３０ ７３ １０５（封入） （Ｍ、Ｃｈｅｎ等） 本発明を好適具体例に関して説明したが以上の説明は本
発明の範囲を限定するものではない。
第１図（Ａ）は光学データ記憶デバイスの緯度方向寸法
及び鉛直方向縮尺を拡大した部分断面斜視図、第１図（
Ｂ）は種々の層の関係を示す第１図の光学データ記憶デ
バイスの一部の詳細断面図、第２Ａ図、第２Ｂ図及び第
２Ｃ図はテルル化物光学データ記憶媒体薄膜の種々の膜
厚に対する「堆積のままの状態」と「結晶化状態」との
双方の反射率を示すグラフ、第３図は８３０ｎｍのレー
ザによるコントラスト比（Ｒ結晶質−Ｒアモルファス／
Ｒ結晶質＋Ｒアモルファス）を膜厚の関数として示すグ
ラフ、第４図は８３０ｎｍのレーザによるカルコゲナイ
ド層の堆積したままの状態の反射率を膜厚の関数として
示すグラフ、第５図は本発明の堆積装置の１つの具体例
の概略説明図、第６図は本発明の堆積装置の変形具体例
の概略説明図、第７図は本発明方法の実施に使用し得る
真空堆積システムの概略説明図、第８図（Ａ）及び（Ｂ
）は消去状態のカルコゲナイド結晶子配向の測定値を（
１）ニッケル又は酸素含量、（２）書込み状態維持時間
の関数として示すプロット、第９図、第１０図及び第１
１図はＴｅｅｅＧｅｔＳｎＪｌｓ、ＴｅａｓＧｅｚＳｎ
ａＭｉｘ、ＴｅｓｓＧｅｌＳｎｇの種々のＮｉ含愈での
相対反射率と切り替え時間とのサイクル数に対するプロ
ット、第１２図、第１３図及び第１４図はＴ６ａｅＧｅ
ｔＳｒ１６Ｎｉｓ、Ｔｅ５ｅＧｅｔＳｎｓＮｉ＊、Ｔｅ
ｅｅＧｅｔＳｎｎの反射率対温度のプロット、第１５図
はゲルマニウム酸化物の化学量論的割合（組成）をカル
コゲンデータ記憶媒体層からの距離の関数として示すグ
ラフである。 １・・・・・・データ記憶デバイス、１１・・・・・・
基板、２１・・・・・・誘電体、光学データ記憶媒体、
薄膜、蒸着層、３１・・・・・・カルコゲナイドデータ
記憶媒体、下地層、４１・・・・・・誘電体、１２１・
・・・・・ソース手段、１７１・・・・・・比較する手
段、１８１・・・・・・コントロールする手段。 ＦＩＧ、 ２Ａ ＦＩＧ、 ７ γ−６θ、 Ｓｎ、 Ｎｉ。 ＦＩＧ、 ／２ Ｔｅ、、 ＧすＳｎ、 Ｎｉ。 ＦＩＧ、 ／３ ち９°ｔ９９
及び鉛直方向縮尺を拡大した部分断面斜視図、第１図（
Ｂ）は種々の層の関係を示す第１図の光学データ記憶デ
バイスの一部の詳細断面図、第２Ａ図、第２Ｂ図及び第
２Ｃ図はテルル化物光学データ記憶媒体薄膜の種々の膜
厚に対する「堆積のままの状態」と「結晶化状態」との
双方の反射率を示すグラフ、第３図は８３０ｎｍのレー
ザによるコントラスト比（Ｒ結晶質−Ｒアモルファス／
Ｒ結晶質＋Ｒアモルファス）を膜厚の関数として示すグ
ラフ、第４図は８３０ｎｍのレーザによるカルコゲナイ
ド層の堆積したままの状態の反射率を膜厚の関数として
示すグラフ、第５図は本発明の堆積装置の１つの具体例
の概略説明図、第６図は本発明の堆積装置の変形具体例
の概略説明図、第７図は本発明方法の実施に使用し得る
真空堆積システムの概略説明図、第８図（Ａ）及び（Ｂ
）は消去状態のカルコゲナイド結晶子配向の測定値を（
１）ニッケル又は酸素含量、（２）書込み状態維持時間
の関数として示すプロット、第９図、第１０図及び第１
１図はＴｅｅｅＧｅｔＳｎＪｌｓ、ＴｅａｓＧｅｚＳｎ
ａＭｉｘ、ＴｅｓｓＧｅｌＳｎｇの種々のＮｉ含愈での
相対反射率と切り替え時間とのサイクル数に対するプロ
ット、第１２図、第１３図及び第１４図はＴ６ａｅＧｅ
ｔＳｒ１６Ｎｉｓ、Ｔｅ５ｅＧｅｔＳｎｓＮｉ＊、Ｔｅ
ｅｅＧｅｔＳｎｎの反射率対温度のプロット、第１５図
はゲルマニウム酸化物の化学量論的割合（組成）をカル
コゲンデータ記憶媒体層からの距離の関数として示すグ
ラフである。 １・・・・・・データ記憶デバイス、１１・・・・・・
基板、２１・・・・・・誘電体、光学データ記憶媒体、
薄膜、蒸着層、３１・・・・・・カルコゲナイドデータ
記憶媒体、下地層、４１・・・・・・誘電体、１２１・
・・・・・ソース手段、１７１・・・・・・比較する手
段、１８１・・・・・・コントロールする手段。 ＦＩＧ、 ２Ａ ＦＩＧ、 ７ γ−６θ、 Ｓｎ、 Ｎｉ。 ＦＩＧ、 ／２ Ｔｅ、、 ＧすＳｎ、 Ｎｉ。 ＦＩＧ、 ／３ ち９°ｔ９９
Claims (81)
- （１）カルコゲナイドデータ記憶媒体とデータ記憶媒体
を支持する基板とカルコゲナイドデータ記憶媒体を封入
する誘電体とを含み、カルコゲナイドデータ記憶媒体が
投射ビームエネルギの付与によって複数の検出可能状態
間で可逆的に切り替え可能であり、前記データ記憶媒体
の消去信号対雑音比は書込み記憶時間に関して実質的に
不変でありコントラスト比はサイクル歴に関して実質的
に不変であり秩序化状態への切り替え時間が短縮されて
おり、前記データ記憶媒体が可逆的に切り替え可能なカ
ルコゲナイドと架橋剤とを含むことを特徴とするデータ
記憶デバイス。 - （２）誘電体がカルコゲナイドデータ記憶媒体からの距
離に関して酸素含量に関する組成勾配を有しており、カ
ルコゲナイドデータ記憶媒体の近傍では実質的に化学量
論の酸化物でありカルコゲナイドデータ記憶媒体から遠
いところでは実質的に非化学量論の下級酸化物を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のデータ記
憶デバイス。 - （３）誘電体が酸素含量に関して実質的に連続的な組成
勾配をもつことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
載のデータ記憶デバイス。 - （４）誘電体の酸素含量が層状変化を有することを特徴
とする特許請求の範囲第２項に記載のデータ記憶デバイ
ス。 - （５）誘電体がゲルマニウム酸化物であることを特徴と
する特許請求の範囲第２項に記載のデータ記憶デバイス
。 - （６）カルコゲナイドデータ記憶媒体の近傍でゲルマニ
ウム酸化物が実質的にＧｅＯ＿２であることを特徴とす
る特許請求の範囲第５項に記載のデータ記憶デバイス。 - （７）カルコゲナイドデータ記憶媒体から遠いところの
ゲルマニウム酸化物が化学量論的組成ＧｅＯｘ〔ｘは１
．５から１．９５〕であることを特徴とする特許請求の
範囲第５項に記載のデータ記憶デバイス。 - （８）カルコゲナイド層の秩序化状態への切り替え時間
を短縮するために形態強化要素がカルコゲナイド層と接
触していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のデータ記憶デバイス。 - （９）形態強化要素が高融点金属又はその化合物を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の光学デ
ータ記憶デバイス。 - （１０）高融点金属がジルコニウム、チタン、ハフニウ
ム、ニオブ、タングステン、モリブデン、鉄、コバルト
、ニッケル、白金及びその混合物から成るグループから
選択されることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記
載の光学データ記憶デバイス。 - （１１）形態強化要素が、状態可変カルコゲナイド層中
の秩序化カルコゲンのエピタキシャル成長を促進するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の光学デー
タ記憶デバイス。 - （１２）形態強化要素を含む材料が三方晶系又は六方晶
系の対称をもつ面を有することを特徴とする特許請求の
範囲第９項に記載の光学データ記憶デバイス。 - （１３）カルコゲナイドが形態強化要素に実質的に垂直
に結晶化することを特徴とする特許請求の範囲第１１項
に記載の光学データ記憶デバイス。 - （１４）形態強化要素とカルコゲナイド層とが互いに実
質的に非反応性で不溶性であることを特徴とする特許請
求の範囲第９項に記載の光学データ記憶デバイス。 - （１５）形態強化要素が膜厚約１０〜約１００Åの層で
あることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の光
学データ記憶デバイス。 - （１６）形態強化要素が実質的に連続的な層であること
を特徴とする特許請求の範囲第９項に記載の光学データ
記憶デバイス。 - （１７）形態強化要素が形態強化要素材料の不連続アイ
ランドを含むことを特徴とする特許請求の範囲第９項に
記載の光学データ記憶デバイス。 - （１８）形態強化要素が状態可変カルコゲナイド層に埋
設された形態強化材料を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第９項に記載の光学データ記憶デバイス。 - （１９）形態強化要素が状態可変カルコゲナイド層と接
触して堆積されたカルコゲン層を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第９項に記載の光学データ記憶デバイス
。 - （２０）形態強化要素のカルコゲンと状態可変カルコゲ
ナイド層のカルコゲンとが同じカルコゲンから成ること
を特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載の光学デー
タ記憶デバイス。 - （２１）形態強化層がテルルを含み状態可変カルコゲナ
イド層がテルルを含むことを特徴とする特許請求の範囲
第２０項に記載の光学データ記憶デバイス。 - （２２）形態強化要素が膜厚約１０〜約１０００Åの層
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載
の光学データ記憶デバイス。 - （２３）カルコゲナイドがテルルであることを特徴とす
る特許請求の範囲第８項に記載の光学データ記憶デバイ
ス。 - （２４）カルコゲナイドデータ記憶媒体が切り替え変調
体を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のデータ記憶デバイス。 - （２５）切り替え変調体が周期律表のVIII族の右欄の遷
移金属から成るグループから選択されることを特徴とす
る特許請求の範囲第２４項に記載の光学データ記憶デバ
イス。 - （２６）切り替え変調体がニッケルであることを特徴と
する特許請求の範囲第２５項に記載のデータ記憶デバイ
ス。 - （２７）切り替え変調体がニッケルであり、データ記憶
媒体中のニッケルの濃度が約１原子％以上であることを
特徴とする特許請求の範囲第２６項に記載のデータ記憶
デバイス。 - （２８）データ記憶媒体中の切り替え変調体の濃度が、
データ記憶媒体中で実質的に不規則な結晶子配向を生じ
させるに十分高いことを特徴とする特許請求の範囲第２
４項に記載のデータ記憶デバイス。 - （２９）切り替え変調体がニッケルであり、データ記憶
媒体中のニッケルの濃度が約１原子％以上であることを
特徴とする特許請求の範囲第２８項に記載のデータ記憶
デバイス。 - （３０）切り替え変調体の濃度が結晶化速度を高めるに
十分高いことを特徴とする特許請求の範囲第２４項に記
載のデータ記憶デバイス。 - （３１）切り替え変調体がニッケルでありデータ記憶媒
体中のニッケルの濃度が約１原子％以上であることを特
徴とする特許請求の範囲第３０項に記載のデータ記憶デ
バイス。 - （３２）データ記憶媒体中の切り替え変調体の濃度が、
複数の検出可能状態を識別すべく十分に低いことを特徴
とする特許請求の範囲第２４項に記載のデータ記憶デバ
イス。 - （３３）切り替え変調体がニッケルでありデータ記憶媒
体中のニッケルの濃度が約２０原子％未満であることを
特徴とする特許請求の範囲第３２項に記載のデータ記憶
デバイス。 - （３４）データ記憶媒体が実質的に酸素を含まないこと
を特徴とする特許請求の範囲第２４項に記載のデータ記
憶デバイス。 - （３５）データ記憶媒体中の酸素濃度が、消去状態の信
号対雑音比を書込み記憶時間に関して実質的に変化させ
ずに維持すべく十分に低いことを特徴とする特許請求の
範囲第３４項に記載のデータ記憶デバイス。 - （３６）架橋剤が周期律表のIIIＢ族、IVＢ族、ＶＢ族
、VIＢ族の元素から成るグループから選択されることを
特徴とする特許請求の範囲第２４項に記載のデータ記憶
デバイス。 - （３７）架橋剤が、ゲルマニウム、ゲルマニウムとひ素
、ゲルマニウムとスズ、ゲルマニウムとアンチモン及び
その混合物から成るグループから選択されることを特徴
とする特許請求の範囲第３６項に記載のデータ記憶デバ
イス。 - （３８）誘電体に封入され基板によって支持されたデー
タ記憶媒体を含み該データ記憶媒体が投射ビームエネル
ギによって複数の検出可能状態間で可逆的に切り替えら
れるデータ記憶デバイスへのデータの記憶、検索及び消
去の内の１つを実行するために、媒体を書込み状態に変
換するための第１のエネルギ密度及び持続時間のエネル
ギをデータ記憶媒体に投射し、媒体を書込み状態から消
去状態に変換するための第２のエネルギ密度及び持続時
間のエネルギをデータ記憶媒体に投射し、媒体の状態を
決定するための第３のエネルギ密度及び持続時間のエネ
ルギをデータ記憶媒体に投射する方法であり、前記デー
タ記憶媒体がカルコゲナイドと架橋剤とを含んでおり前
記データ記憶媒体の消去状態の信号対雑音比は書込み記
憶時間に関して実質的に不変であり、コントラスト比は
サイクル歴に関して実質的に不変であり、消去速度が１
マイクロ秒未満であり、秩序化切り替え時間が短縮され
ていることを特徴とする方法。 - （３９）切り替え変調体が、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ及びその
混合物から成るグループから選択されることを特徴とす
る特許請求の範囲第３８項に記載の方法。 - （４０）切り替え変調体がニッケル及びニッケルと別の
遷移金属との混合物から成ることを特徴とする特許請求
の範囲第３９項に記載の方法。 - （４１）データ記憶媒体中の切り替え変調体の濃度が「
書込み状態」記憶中のデータ記憶媒体中での結晶粒成長
を実質的に抑制すべく十分に高いことを特徴とする特許
請求の範囲第３８項に記載の方法。 - （４２）切り替え変調体がニッケルであり、データ記憶
媒体中のニッケルの濃度が約１原子％以上であることを
特徴とする特許請求の範囲第４１項に記載の方法。 - （４３）データ記憶媒体中の切り替え変調体の濃度がデ
ータ記憶媒体中で実質的に不規則な結晶子配向を与える
べく十分に高いことを特徴とする特許請求の範囲第３８
項に記載の方法。 - （４４）切り替え変調体がニッケルでありデータ記憶媒
体中のニッケルの濃度が約１．０原子％以上であること
を特徴とする特許請求の範囲第４３項に記載の方法。 - （４５）切り替え変調体の濃度が結晶化速度を高めるべ
く十分に高いことを特徴とする特許請求の範囲第３８項
に記載の方法。 - （４６）切り替え変調体がニッケルでありニッケルの濃
度が約１原子％以上であることを特徴とする特許請求の
範囲第４５項に記載の方法。 - （４７）データ記憶媒体中の切り替え変調体の濃度が、
複数の検出可能状態を識別すべく十分に低いことを特徴
とする特許請求の範囲第３８項に記載の方法。 - （４８）切り替え変調体がニッケルでありデータ記憶媒
体中のニッケルの濃度が約２０原子％未満であることを
特徴とする特許請求の範囲第４７項に記載の方法。 - （４９）光学データ記憶デバイスがデータ記憶媒体の秩
序化切り替え時間を短縮するためにデータ記憶媒体と接
触した形態強化要素を含むことを特徴とする特許請求の
範囲第３８項に記載の方法。 - （５０）形態強化要素が高融点金属又はその化合物を含
むことを特徴とする特許請求の範囲第４９項に記載の方
法。 - （５１）高融点金属がチタン、ジルコニウム、ハフニウ
ム、ニオブ、タングステン、モリブデン、鉄、コバルト
、ニッケル、白金及びその混合物及びその化合物から成
るグループから選択されることを特徴とする特許請求の
範囲第５０項に記載の方法。 - （５２）形態強化要素が状態可変カルコゲナイデータ記
憶媒体のカルコゲナイドのエピタキシャル成長を促進す
ることを特徴とする特許請求の範囲第５０項に記載の方
法。 - （５３）形態秩序強化要素を含む材料が最密六回のまた
は三回の対称性を有することを特徴とする特許請求の範
囲第５０項に記載の方法。 - （５４）カルコゲナイドが形態強化要素に実質的に垂直
に成長することを特徴とする特許請求の範囲第５２項に
記載の方法。 - （５５）形態強化要素とデータ記憶媒体とが互いに実質
的に非反応性で不溶性であることを特徴とする特許請求
の範囲第５０項に記載の方法。 - （５６）形態秩序強化要素が膜厚約１０〜約１００Åの
層であることを特徴とする特許請求の範囲第５０項に記
載の方法。 - （５７）形態強化要素が実質的に連続的な層であること
を特徴とする特許請求の範囲第５０項に記載の方法。 - （５８）形態強化要素が形態強化材料の不連続アイラン
ドを含むことを特徴とする特許請求の範囲第５０項に記
載の方法。 - （５９）形態強化要素が状態可変カルコゲナイド層に埋
設された形態強化材料を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第５０項に記載の方法。 - （６０）形態強化要素が状態可変カルコゲナイド層の上
のカルコゲン層であることを特徴とする特許請求の範囲
第５０項に記載の方法。 - （６１）形態強化要素の材料と状態可変カルコゲナイド
層の材料とが同じカルコゲンから成ることを特徴とする
特許請求の範囲第６０項に記載の方法。 - （６２）形態強化要素がテルルを含み状態可変カルコゲ
ナイド層がテルル化物を含むことを特徴とする特許請求
の範囲第６１項に記載の方法。 - （６３）形態強化要素が膜厚約１０〜約１０００Åの層
であることを特徴とする特許請求の範囲第６０項に記載
の方法。 - （６４）カルコゲンがテルルであることを特徴とする特
許請求の範囲第５８項に記載の方法。 - （６５）相変化材料を包囲する薄膜がカルコゲナイドデ
ータ記憶媒体からの距離に関して酸素含量についての組
成勾配を有しており、カルコゲナイドデータ記憶媒体の
近傍で実質的に化学量論的酸化物が存在し、カルコゲナ
イドデータ記憶媒体から遠いところで実質的に非化学量
論的割合の下級酸化物が存在しており、方法が、第１の
エネルギ密度及び持続時間の電磁エネルギでデータ記憶
媒体にデータを書込み、第２のエネルギ密度の電磁エネ
ルギでデータ記憶媒体からデータを読出し、第３のエネ
ルギ密度及び持続時間の電磁エネルギでデータ記憶媒体
のデータを消去することを特徴とする特許請求の範囲第
３８項に記載の方法。 - （６６）基板によって支持されており投射ビームエネル
ギの付与によって光学的に検出可能な１つの状態から別
の状態に切り替えられる光学データ記憶媒体を含む光学
データ記憶デバイスの製法であって、前記媒体が、 （ａ）材料前駆物質をソースから供給し、 （ｂ）デバイス基板にソースと相対的な周期運動を与え
、 （ｃ）下地層の上に凝縮材料の薄膜を形成するために材
料前駆物質を堆積させ、 （ｄ）堆積材料薄膜の１つの領域のある光学特性を周期
的に測定することによって該領域の前記光学特性を実質
的に連続的に測定し、 （ｅ）該光学特性の測定値を該光学特性の所定値と比較
し、 （ｆ）該光学特性の測定値が該光学特性の所定値に実質
的に等しくなると材料の堆積を終了する ステップを含む方法によってデバイスの前記下地層に堆
積されることを特徴とする光学データ記憶デバイスの製
法。 - （６７）前記光学特性が堆積物の反射率であることを特
徴とする特許請求の範囲第６６項に記載の方法。 - （６８）ソースと相対的な周期運動をデバイス基板に与
えることによって、デバイスの複数の領域が材料前駆物
質のソースに周期的に瞬間的に優先的にさらされ、デバ
イスの表面全体が周期運動の持続時間にわたって光学デ
ータ記憶媒体材料前駆物質のソースに実質的に均等にさ
らされることを特徴とする特許請求の範囲第６６項に記
載の方法。 - （６９）基板と状態可変光学データ記憶媒体の蒸着層と
を持つ光学データ記憶デバイスを特許請求の範囲第６６
項に記載の方法によって製造するためのシステムであっ
て、 （ａ）光学データ記憶デバイスを支持する手段と、（ｂ
）光学データ記憶デバイスに凝縮状態で堆積せしむべく
光学データ記憶媒体材料前駆物質をコントロール自在に
供給するソース手段と、 （ｃ）ソース手段と相対的な周期運動を光学データ記憶
デバイスに与える手段と、 （ｄ）光学データ記憶デバイスの上の光学データ記憶媒
体材料の凝縮堆積物のある光学特性を実質的に連続的に
測定する手段と、 （ｅ）（１）測定された前記光学特性を該光学特性の所
定値と比較し、（２）これに基づいてソース手段をコン
トロールする手段を含むことを特徴とするシステム。 - （７０）ソース手段と相対的な周期運動を光学データ記
憶デバイスに与える手段が回転手段であることを特徴と
する特許請求の範囲第６９項に記載のシステム。 - （７１）回転手段がソース手段と相対的な回転運動を光
学データ記憶デバイスに与えることによってデバイスの
複数の領域が周期的に瞬間的に優先的にソース手段にさ
らされ、デバイスの表面全体が周期運動の持続時間にわ
たってソース手段に実質的に均等にさらされることを特
徴とする特許請求の範囲第７０項に記載のシステム。 - （７２）１回転当たりの光学データ記憶媒体の堆積が光
学データ記憶媒体の最終薄膜の総膜厚の１％未満である
ことを特徴とする特許請求の範囲第７１項に記載のシス
テム。 - （７３）多成分の相変化可能なカルコゲナイド材料を基
板に堆積するために、 ａ、真空堆積手段内に実質的に非対流性の多成分カルコ
ゲナイド第１ソースを配備し、 ｂ、第１ソースをソース／非凝縮状態が組成的に実質的
に等価の非凝縮状態に変換し、 ｃ、非凝縮状態の材料を基板に堆積させて非凝縮状態／
堆積層が組成的に実質的に等価で濃度勾配が実質的に存
在しない堆積層を形成する ステップを含む方法。 - （７４）カルコゲナイド第１ソースがテルルを含んでお
り、第２成分がゲルマニウム、スズ、鉛及びその混合物
から成るグループから選択されることを特徴とする特許
請求の範囲第７３項に記載の方法。 - （７５）カルコゲナイド第１ソースがテルル化ゲルマニ
ウム又はテルル化スズであることを特徴とする特許請求
の範囲第７４項に記載の方法。 - （７６）カルコゲナイド第１ソースが（ＧｅｘＳｎ＿１
＿−ｘ）Ｔｅ〔式中には０．０〜１．０〕を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第７５項に記載の方法。 - （７７）カルコゲナイド第１ソースが固体材料の組成を
変えずに昇華させることを特徴とする特許請求の範囲第
７６項に記載の方法。 - （７８）カルコゲナイドデータ記憶媒体とデータ記憶媒
体の支持基板とカルコゲナイドデータ記憶媒体を封入す
る誘電体薄膜とを有するデータ記憶デバイスの形成方法
であって、カルコゲナイドデータ記憶媒体を堆積し、カ
ルコゲナイドデータ記憶媒体の近傍で実質的に化学量論
的な酸化物でありカルコゲナイドデータ記憶媒体から遠
いところで実質的に非化学量論的な下級酸化物であるよ
うに組成勾配をもつ誘電体薄膜を堆積させるステップを
含む方法。 - （７９）誘電体が酸素含量に関して実質的に連続的な組
成勾配を有することを特徴とする特許請求の範囲第７８
項に記載の方法。 - （８０）誘電体の酸素含量が実質的に層状に変化するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第７８項に記載の方法。 - （８１）誘電体がゲルマニウム酸化物であることを特徴
とする特許請求の範囲第７８項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US742813 | 1985-06-10 | ||
| US06/742,813 US4710899A (en) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | Data storage medium incorporating a transition metal for increased switching speed |
| US752741 | 1985-07-08 | ||
| US06/752,741 US4660175A (en) | 1985-07-08 | 1985-07-08 | Data storage device having novel barrier players encapsulating the data storage medium |
| US06/760,226 US4621032A (en) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | Method of forming a data storage medium and data storage device by congruent sublimation |
| US760226 | 1985-07-29 | ||
| US77371085A | 1985-09-09 | 1985-09-09 | |
| US773710 | 1985-09-09 | ||
| US06/787,333 US4676646A (en) | 1985-10-15 | 1985-10-15 | Method and apparatus for controlling thickness of a layer of an optical data storage device by measuring an optical property of the layer |
| US787333 | 1985-10-15 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61287058A true JPS61287058A (ja) | 1986-12-17 |
| JP2993607B2 JP2993607B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150250A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-06-13 | Energy Conversion Devices Inc | 光データ記憶装置 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5292520A (en) * | 1976-01-30 | 1977-08-04 | Hitachi Ltd | Materials for recording |
| JPS52108803A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-12 | Hitachi Ltd | Information recording element |
| JPS52115202A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-27 | Hitachi Ltd | Recording member for information |
| JPS58164038A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-28 | Fujitsu Ltd | 光デイスク用記録媒体 |
| JPS59185048A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材及び記録方法 |
| JPS60155496A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-15 | Sony Corp | 情報記録媒体 |
| JPS60160037A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Sony Corp | 情報記録媒体 |
| JPS60236133A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光デイスク及びその製造方法 |
| JPS60257291A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材 |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5292520A (en) * | 1976-01-30 | 1977-08-04 | Hitachi Ltd | Materials for recording |
| JPS52108803A (en) * | 1976-03-10 | 1977-09-12 | Hitachi Ltd | Information recording element |
| JPS52115202A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-27 | Hitachi Ltd | Recording member for information |
| JPS58164038A (ja) * | 1982-03-24 | 1983-09-28 | Fujitsu Ltd | 光デイスク用記録媒体 |
| JPS59185048A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材及び記録方法 |
| JPS60155496A (ja) * | 1984-01-26 | 1985-08-15 | Sony Corp | 情報記録媒体 |
| JPS60160037A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-21 | Sony Corp | 情報記録媒体 |
| JPS60236133A (ja) * | 1984-05-09 | 1985-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光デイスク及びその製造方法 |
| JPS60257291A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01150250A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-06-13 | Energy Conversion Devices Inc | 光データ記憶装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3650546T2 (de) | 1996-11-28 |
| DE3689524D1 (de) | 1994-02-24 |
| DE3650546D1 (de) | 1996-08-29 |
| EP0451881A2 (en) | 1991-10-16 |
| CA1267724A (en) | 1990-04-10 |
| EP0451881A3 (en) | 1992-04-29 |
| EP0205039A3 (en) | 1989-11-23 |
| EP0205039A2 (en) | 1986-12-17 |
| DE3689524T2 (de) | 1994-05-11 |
| EP0205039B1 (en) | 1994-01-12 |
| EP0451881B1 (en) | 1996-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100245901B1 (ko) | 적당한 상태변경가능한 광메모리물질 및 장치 | |
| US4876667A (en) | Data storage device having a phase change memory medium reversible by direct overwrite | |
| US4710899A (en) | Data storage medium incorporating a transition metal for increased switching speed | |
| US4820394A (en) | Phase changeable material | |
| US4653024A (en) | Data storage device including a phase changeable material | |
| Yamada et al. | Rapid‐phase transitions of GeTe‐Sb2Te3 pseudobinary amorphous thin films for an optical disk memory | |
| Kalb et al. | Calorimetric measurements of structural relaxation and glass transition temperatures in sputtered films of amorphous Te alloys used for phase change recording | |
| EP0896553B1 (en) | Optical recording medium having a plurality of discrete phase change data recording points | |
| EP0296716B1 (en) | Data storage device having a phase change memory medium reversible by direct overwrite and method of direct overwrite | |
| Fujimori et al. | Crystallization process of Sb‐Te alloy films for optical storage | |
| EP1969602B1 (en) | Phase change memory materials, devices and methods | |
| US4676646A (en) | Method and apparatus for controlling thickness of a layer of an optical data storage device by measuring an optical property of the layer | |
| Rubin et al. | Progress and issues of phase-change erasable optical recording media | |
| US4737934A (en) | Data storage device and system having an optically non transmissive chalcogenide layer | |
| JPH08224961A (ja) | 光記録媒体および活性化エネルギー測定方法 | |
| Privitera et al. | Crystallization properties of melt-quenched Ge-rich GeSbTe thin films for phase change memory applications | |
| EP0451881B1 (en) | Optical data carrier | |
| Noé et al. | Structure and properties of chalcogenide materials for PCM | |
| JP2993607B2 (ja) | 書き換え可能な光学データ記憶デバイス | |
| JPH0816992B2 (ja) | 光学データ記憶媒体及び装置 | |
| Chen et al. | Progress of erasable phase-change materials | |
| EP0315392A2 (en) | Data storage device having an encapsulated phase change memory medium and means for suppressing ablation thereof | |
| Chou | Thin binary In1− xSbx films prepared by flash evaporation | |
| TWI230849B (en) | Erasable optics record material of highly optical contrast and its recording media | |
| Frumar et al. | Non-volatile phase change memory materials and their induced changes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |