JPS62152786A - 相変化記録媒体 - Google Patents

相変化記録媒体

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JPS62152786A JP60292635A JP29263585A JPS62152786A JP S62152786 A JPS62152786 A JP S62152786A JP 60292635 A JP60292635 A JP 60292635A JP 29263585 A JP29263585 A JP 29263585A JP S62152786 A JPS62152786 A JP S62152786A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光、電子線等の記録用ビームによって、
たとえば映像や音声などのアナログ信号をＦＭ変調した
ものや、たとえば電子計算機のデータや、ファクシミリ
信号やディジタルオーディオ信号などのディジタル情報
を、リアルタイムで記録することが可能な情報の記録用
薄膜に関するものである。
〔従来の技術〕
レーザ光によって薄膜に記録を行なう記録原理は種々あ
るが、膜材料の相転移（相変化とも呼ばれる）、フォト
ダークニングなどの原子配列変化による記録は、膜の変
形をほとんど伴なわないので、２枚のディスクを直接貼
り合わせた両面ディスフができるという長所をもってい
る。また、組成を適当に選べば記録の書き換えを行なう
こともできる。この種の記録に関する発明は多数出願さ
れており、最も早いものは特公昭４７−２６８９７号公
報に開示されている。ここではＴ　ｅ　−Ｑ　６系、Ａ
ｓ−Ｔｅ−Ｇｅ系、Ｔｅ−ｅ系など多くの薄膜について
述べられている。また、特開昭５’４−４１９０２号公
報にもＧｅ２゜ＴＱ５Ｓｂ５Ｓｅ７０＋　Ｇｅ２ｏＢｉ
ｔｏＳｅｔｏなど種々の組成が述べられている。また、
特開昭５７−２４０３９には、Ｓｂ　２６　Ｔｅ　１２
，５Ｓｅ６２，５．Ｃｄｚ　４Ｔｅ１４　Ｓｅ７２．Ｂ
ｉ２　Ｓｅ３゜Ｓｂ２Ｓｅ３．Ｉｎ２０”ｅ２０ｓｅ８
　ｏ、Ｂｉ２６Ｔｅ１２．５　ＳｅＢ　２，５　、　Ｃ
ｕ　Ｓ　ｅ、およびＴｅ３３ＳｅＢ７の薄膜が述べられ
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記従来技術に示された薄膜はいずれも一回書き込み可
能あるいは書き換え可能な相転移記録膜として用いる場
合に結晶化の速度が遅い、半導体レーザ光の吸収が少な
く感度が悪い、再生信号強度が十分でない、あるいは非
晶質状態の安定性が悪い、耐酸化性が不十分であるなど
の欠点が有り、実用化が困雅である。
したがって本発明の目的は上記した従来技術の欠点を無
くし、記録・再生特性が良好で感度が高く、安定性の良
い情報記録用薄膜を提供することに有る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するために本発明の情報の記録用部材
においては、情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成を一
般式Ａ）（ＢｙＣｚＧｅαＴｅβで表わされるものとす
る。
ただし、ｘ、ｙ、ｚはそれぞれ原子パーセントで０≦Ｘ
＜４０．０≦Ｙ≦３０　、＝　Ｏ≦Ｚ≦６５゜０≦α≦
６５．１０＜Ｚ＋α＜６５．３５≦β≦６０の範囲の値
であり、ＣはＳｂ、Ｓｎ、Ａｓ。
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓｉ、ＡＱ、ＧａおよびＴｎ
のうちの少なくとも一元素であって非晶質状態の安定性
を高める効果を持つ。ＢはＴＱ、ｒなどのハロゲン元素
、およびＮａなどのアルカリ金属元素のうちの少なくと
も一元素である。これらの元素は、Ｔｅを含む材料中で
Ｔｅの鎖状原子配列を切断し、結晶化速度を速くする効
果を持つ。
ただし、結晶化温度の低下を伴うので、結晶化温度の高
い材料に添加しないと非晶質状態の安定性を損うことに
なる。ＡはＴｅ、ＧｅおよびＣ１およびＢで表わされる
元素以外の元素、たとえばＣ１４＋　Ａ　ｇ　、Ａ　ｕ
　ｒ　Ｓ　ＣＨＹ　＋　Ｔ　Ｉ　ＨＺ　ｒ　ＨＶ　ｒＮ
ｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ。
Ｒｈ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｉ　ｒ、Ｐｔ。
Ｈｇ、Ｂ＋　Ｃ，Ｎ、Ｐ＋　Ｏ，Ｓ、Ｓｅ、−）ン９ニ
ド元素、アクチニド元素、アルカリ土類金属元素。
不活性ガス元素などのうちの少なくとも一元素である。
ただしＧｅ、ＴｅおよびＢおよびＣで表わされる元素の
うちの一元素または複数元素も、各群の別の元素が既に
使われている場合、Ａ群の元素と考えることができる。
たとえばＴＱ−３ｂ−Ｇ　ｅ　−Ｔ　ｅ系に対してＡｓ
を、４０原子％未満でＡｓ含有量とＳｂ含有量の和がＣ
群元素含有獣の上限の７０原子％以下となる範囲で添加
する場合が考えられる。これらのうちＨｇ　＋アルカリ
土類金属元素、不活性ガス元素は含有量を１０原子％未
満とする方が好ましい。
本発明の記録用薄膜は膜厚方向の平均組成が上記の範囲
内に有れば膜厚方向に組成が変化していてもよい。ただ
し組成の変化は不連続的でない方がより好ましい。Ａで
表わされる元素のうちＣ。
等の遷移金属元素は、半導体レーザ光などの長波長光の
吸収を容易にして記録感度を高め、また、結晶化温度の
高温化、すなわち非晶質状態の安定性を増す効果を持ち
、かつそれ自身が６００℃以上の高融点であるか高融点
の化合物を作るものであって、レーザ光によって結晶化
させる際高温にしても融解しないので高速結晶化が可能
なものである。
上記の組成範囲に有る本発明の情報記録用薄膜は優れた
記録・再生特性を持ち、記録および消去に用いるレーザ
光のパワーが低くてよい。また。
安定性も優れている。
ｘ、ｙ、ｚ、　αおよびβのより好ましい範囲は下記の
通りである。
（ａ）　Ｏ≦Ｘ＜２０．Ｏ≦Ｙ≦１０゜０≦Ｚ≦２０．
０．８５≦α／β〈１ および （ｂ）０≦Ｘ＜２０．０≦Ｙ≦１０゜ ｏ＜ｚ≦２０．１＜ａ’／β≦１．１５（ｃ）０≦Ｘ＜
３０．０≦Ｙ≦２５゜ ５≦Ｚ≦６５．４０＜Ｚ＋α≦６５゜ ３５≦β〈５５ および （ｄ）１≦Ｘ＜３０．０≦Ｙ≦２５゜ ４０くＺ＋α≦６０．３５≦β＜６０ および（ｅ）β／α−１，１≦Ｘ≦２０，１≦Ｙ≦１０
．４０＜Ｚ＋α≦６０．３５≦β≦８５の範囲がより好
ましい。
また、（ａ）または（ｂ）においてＸ＝Ｙ＝Ｚ＝０、（
ｃ）においてｘ＝ｙ＝ｏ、（ｄ）および（ｅ）において
、４０〈α≦６０、（ｄ）および（ｅ）において０．８
５≦α／β〈１またはｌ〈α／β≦１．１５、また（ｄ
）および（ｅ）において５≦Ｚ≦２０．また、（ｅ）に
おいて２≦Ｙ≦１０が特に好ましい範囲である。
Ｃで表わされる元素のうち、特に好ましいものはＳｂ１
次いで好ましいものはＳｎ、次いで好ましいものはＡｓ
、Ｉｎ、Ｓｉ、次いで好ましいものはＰｂ、Ｂｉ、Ｇａ
である。
Ｂで表わされる元素のうち特に好ましいのはＴＱ、次い
で１１次いでＮａが好ましい。
各元素の含有量の膜厚方向の変化は通常は小さいが、任
意のパターンの変化が存在しても差し支えない、Ｓｅお
よびＳについては、記録用薄膜のいずれか一方の界面付
近（他の層との界面である場合も有）において、その内
側よりも増加しているのが好ましい。これによって耐酸
化性が向上する。
Ｇｅ、およびＣで表わされるＳｂ等の元素とＴａとは適
当な比率で共存することによって非晶質状態を安定に保
持できるようにする。たとえば、ＧｅとＴｅの含有量の
原子数比は１　：　０．５〜ｌ：２の範囲が好ましい、
また、ＡがＧ　ｏ　ｒ　Ｎ　ｉ　ｚＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕ。
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｏｓ、　　Ｉ　　ｒ。
Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、およびＡｕのうちの少なくとも
一元素であるのが好ましく、１≦Ｘ＜２５゜１≦Ｙ≦２
０ＧｅとＴｅの含有量の原子数比が１　：　０．８５〜
１　：　１．２の範囲が特に好ましい。
ＧｅとＴｅの含有量の比が１＝１付近では、記録・消去
を繰り返すことにより偏析が起こり、書き換え可能回数
が少ない、ここにＧｏ、ＴｉなどのＡで表わされる元素
を加えることによって偏析が起こりにくくなり、書き換
え可能回数が増加する。
Ａで表わされる元素のうち、特に好ましいものはＧｏ、
次いで好ましいものはＴｌ　＋　Ｎ　ｉ次いで好ましい
ものはＶ、Ｃｒ次いで好ましいものはＰｄ。
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｎ、である。ＳｂまたはＢ１とＴｅの含
有量の原子数比は１　：　０．４〜１　：　１．４の範
囲、ＳｎおよびＳｉとＴｅの含有量の原子数比はｌ　：
　１．２〜１　：　２．５の範囲、ＡｓとＴｅの含有量
の原子数比は１　：　０．９〜１：４、ＩｍとＴｅの含
有量の原子数比は１　：　０．５〜Ｉ：２の範囲が好ま
しい。この他ＳｓおよびＳは耐酸化性を向上させるとい
う点で好ましい。含有量は３０％未満が好ましい。
本発明の記録膜の少なくとも一方の面は他の物質で密着
して保護されているのが好ましい。両側が保護されてい
ればさらに好ましい、これらの保護層は、基板でもある
アクリル樹脂板、ポリカーボネイト板、エポキシ樹脂板
など、あるいは、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリスチレン、ポリエチ
レンなどの有機物より形成されていてもよく、酸化物。
弗化物、窒化物、硫化物、炭化物、ホウ化物、ホウ素、
炭素、あるいは金属などを主成分とする無機物より形成
されていてもよい。また、これらの複合材料でも良い。
記録膜に隣接する保護層のうちの少なくとも一方は無機
物であるのが好ましい。
ガラス、石英、サファイア、鉄、あるいはアルミニウム
を主成分とする基板も一方の無機物保護層として働き得
る。有機物、無機物のうちでは無機物と密着している方
が耐熱性の面で好ましい。しかし無機物層（基板の場合
を除く）を厚くするのは、クラック発生、透過率低下、
感度低下のうちの少なくとも１つを起こしやすいので、
上記の無機物層の記録膜と反対の側には、機械的強度を
増すために厚い有機物層が密着している方が好ましい。
この有機物層は基板であってもよい。これによって変形
も起こりにくくなる。有機物としては。
例えば、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリカーボネー
ト、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ホットメ
ルト接着剤として知られているエチレン−酢酸ビニル共
重合体など、および粘着剤などが用いられる。紫外線硬
化樹脂でもよい。無機物より成る保護層の場合は、その
ままの形で電子ビーム蒸着、スパッタリング等で形成し
てもよいが、反応性スパッタリングや、金属、半金属、
半導体の少なくとも一元素よりなる膜を形成した後。
酵素、硫黄、窒素のうちの少なくとも一者と反応させる
ようにすると製造が容易である。無機物保護層の例を挙
げると、Ｃａ、Ｌａ、Ｓｔ、Ｉｎ。
Ａ　Ｑ　ｔ　Ｑ　ｅ　ｔ　Ｐ　ｂ　＋　Ｓ　ｎ　ｔ　Ｂ
　ｉ　ｐ　Ｔ　ａ　Ｔ　Ｔ　ａ＊Ｓ　ｃ　＋　Ｙ　＋　
Ｔ　ｉ　ｒ　Ｚ　ｒ　ｒ　Ｖ　＋　Ｎ　ｂ　Ｔ　Ｃｒ、
およびＷよりなる群より選ばれた少なくとも一元素の酸
化物、Ｃｔ３＋　Ｚｎ、　Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｂ＋　Ｇｅｔ
Ｓｎ、Ｐｂよりなる群より選ばれた少なくとも一元素の
硫化物、またはセレン化物、Ｍｇ、Ｃｅ。
Ｃａなどの弗化物、Ｓ　ｉ、ＡＱ、Ｔａ、Ｂなどの窒化
物、Ｔｉなどのホウ化物、ホウ素などの炭化物、ホウ素
、炭素より成るものであって、たとえば主成分がＣｅＯ
２，Ｌａ２Ｏ３，Ｓｉｎ、ＳｉＯ２゜ＩｎｚＯ３，ＡＱ
２０３ｔＧｅ○、ＧｅＯ２，ＰｂＯ。
Ｓｎ○＋　５ｎ０２ｔ　Ｂｘ２０３．Ｔｅ０２ｇ　ＷＯ
２゜ＷＯ３，Ｔａ２０５，５ｃ２０３．Ｙ２Ｏ３゜Ｔｉ
Ｏ２，ＺｒＯ２，ＣｄＳ、ＺｎＳ、ＣｄＳｅ。
Ｚｎ５ｅ、Ｉｎ２Ｓ３．Ｉｎ２Ｓｅ３．Ｓｂ２Ｓ３゜５
ｂ２Ｓｅ３ｅ　Ｑａ２Ｓ　３１　ＧａｘＳｅ３ｇ　ＭＥ
Ｆ　２゜ＣｅＦ２．ＣｅＦ３．ＣａＦ２＊　ＧｅＳ、Ｇ
ｅＳｅ。
ＧｅＳｅ２．ＳｎＳ、５ｎＳｅ、ＰｂＳ、Ｐｂ５ｅ。
Ｂｉ２５ｅ３ｙ　Ｂｉ２５２．ＴａＮ、Ｓｉ３Ｎ＊＊Ａ
ＱＮ、Ｓ　ｉ、ＴＩＢ　ｚｔ　Ｂ　４Ｃｔ　Ｂｅ　Ｃの
うちの一者に近い組成を持ったものである。
これらのうち、窒化物では表面反射率があまり高くなく
、膜が安定であり、強固である点でＴａＮ、Ｓｉ３Ｎ４
またはＡｎＮに近い組成のものが好ましい。酸化物で好
ましいのはＹ２Ｏ３゜Ｓｅ　２０３　、　ＣｅＯ２、Ｔ
ｉＯｚ　、　ＺｒＯ２。
Ｉｎ２Ｏ３，ＡＱ　２０３，５ｎ０２または５ｉ０２に
近い組成のものである。ＳｉまたはＣの水素を含む非晶
質も好ましい、相転移によって記録を行なう場合、記録
膜の全面をあらかじめ結晶化させておくのが好ましいが
、基板に有機物を用いている場合には基板を高置にする
ことができないので。
他の方法で結晶化させる必要がある。その場合、紫外線
照射と加熱、フラッシュランプよりの光の照射、高出力
ガスレーザからの光の照射、あるいは加熱とレーザ光照
射との組み合わせなどを行なうのが好ましい。ガスレー
ザからの光の照射の場合、光スポツト径（半値幅）を５
μｍ以上５ｍ以下とすると能率が良い。結晶化は記録ト
ラック上のみで起こらせ、トラック間は非晶質のままと
してもよい。非晶質状態の記録用薄膜に結晶化によっで
記録することももちろん可能である。
一般に薄膜に光を照射すると、その反射光は薄膜表面か
らの反射光と薄膜裏面からの反射光との重ね合せになる
ため干渉をおこす。反射率の変化で信号を読みとる場合
には、記録膜に近接して光反射（吸収）層を設けること
により、干渉の効果を大きくし、読み出し信号を大きく
できる。干渉の効果をより大きくするためには記録膜と
反射（吸収）層の間に中間層を設けるのが好ましい。
中間層は記録書き換え時に記録膜と反射層との相互拡散
が起こるのを防止する効果も有する。中間層には読み出
しに用いる光があまり吸収されない物質が好ましい。上
記中間層の膜厚は３ｎｍ以上、４００ｎｍ以下で、かつ
、記録状態または消去状態において読み出し光の波長付
近で記録用部材の反射率が極小値に近くなる膜厚とする
のが好ましい。反射層は記録膜と基板との間、およびそ
の反対側のうちのいずれの側に形成してもよい。中間層
の特に好ましい膜厚範囲は５ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範
囲である。反射層の中間層と反対の側にも上記の無機物
より成る保護層を形成するのが好ましい。
また、記録膜の光入射側には、記録光、消去光。
読み出し光のうちの少なくとも一者の反射率を減少させ
る反射防止層を形成するのが好ましい。反射防止層は記
録膜の保護層を兼ねてもよいし、反射防止層と記録膜と
の中間に保護層を形成してもよい。反射防止層と保護層
とは、記録層−保護層反射防止層−基板あるいは接着剤
あるいは気体の順に熱膨張係数が順次変化しているのが
好ましく、保護層反射防止層の一方が形成されない場合
やそれぞ九が２層以上から成る場合も熱膨張係数が順次
変化しているのが好ましい。
本発明の記録膜は、共蒸着や共スパッタリングなどによ
って、保護膜として使用可能と述べた酸化物、弗化物、
窒化物、有機物などの中に分散させた形態としてもよい
、そうすることによって光吸収係数を調節し、再生信号
強度を大きくすることができる場合が有る。混合比率は
、酸素、弗素。
窒素、炭素が膜全体で占める割合が４０％以下が好まし
い。このような複合膜化を行なうことにより、結晶化の
速度が低下し、感度が低下するのが普通である。ただし
有機物との複合膜化では感度が向上する。
各部分の膜厚の好ましい範囲は下記のとおりである。
記録膜単層膜の場合６０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下。１８
０ｎｍ以上 ３００ｎｍ以下の範囲が 再生信号強度および記録 感度の点で特に好ましい。
反射層との２層以上の構造の場合 １５ｎｍ以上５０ｎｍ 以下 無機物保護層　　５ｎｍ以上２００ｎｍ以下ただし無機
物基板自体で保護 する時は、０．１〜２０ｍ 有機物保護膜　：　　１０ｎｍ以上、１０１以下中間層
　：　　３ｎｍ以上４００ｎｍ以下光反射層　：　　５
ｎｍ以上、３００ｎｍ以下以上の各層の形成方法は、真
空蒸着、ガス中蒸着、スパッタリング、イオンビームス
パッタリング、イオンビーム蒸着、イオンブレーティン
グ。
電子ビーム蒸着、射出成形、キャスティング、回転塗布
、プラズマ重合などのうちのいずれかを適宜選ぶもので
ある。
本発明の記録膜は必ずしも非晶質状態と結晶状態の間の
変化を記録に利用する必要は無く、何らかの原子配列変
化によって光学的性質の変化を起こさせればよい。
本発明の記録用部材は、ディスク状としてばかりでなく
、テープ状、カード状などの他の形態でも使用可能であ
る。
〔作用〕
本発明の情報記録用薄膜は結晶化の速度が速く、非晶質
状態の安定性が高く、半導体レーザ光の吸収が多く、再
生信号強度が大きくかっ、耐酸化性が良い。従って、記
録・消去特性が良好で、感度が高く、起呼状態の安定性
が良い。
（実施例〕 以下に本発明を実施例により、詳細に説明する。
直径１３ａｌ、厚さ１．２ｍｓのディスク状化学強化ガ
ラス板の表面に紫外線硬化樹脂によって保護層を兼ねる
トラッキング用の溝のレプリカを形成し、−周を３２セ
クターに分割し、各セクターの始まりで、溝と溝の中間
の山の部分に凹凸ピットの形でトラックアドレスやセク
ターアドレスなどを入れた（この部分をヘッダ一部と呼
ぶ）基板１４上にマグネトロンスパッタリングによって
まず反射防止層兼保護層である厚さ約１１００ｎのＳｉ
３Ｎ、層を形成した。次にこの基板を第３図に示したよ
うな内部構造の真空蒸着装置中に配置した。蒸着装置中
には、４つの蒸発源１，２，３゜４が配置されている。
これらのうちの３つは抵抗加熱による蒸着ボートであり
、これらのうちの１つは電子ビーム蒸発源である。これ
らのボートおよび電子ビーム蒸発源は、基＠１４に情報
を記録しようとする部分の下であって、基板回転の中心
軸５と中心を同一にうる円周上にほぼ位置する。
２つの蒸着ボートに、それぞれＧ　ｅ　、およびＴｅを
入れ、電子ビーム蒸発源にＴＱを入れた・各ボートと基
板の間にはそれぞれ、扇のスリットをもつマスク６．７
，８．９とシャッター１０．１１゜１２．１３が配置さ
れている。基板１４を１２Ｏｒｐｍで回転さておいて、
各ボートに電流を流し、また、電子ビームを当てて蒸着
原料を蒸発させた。
各蒸発源からの蒸発量は水晶振動子式膜厚モニター１５
．１６．１７．１８で検出し、蒸発速度が一定になるよ
うに電流を制御した。
第１図に示したように、基板１９上のＳｉ３Ｎ４層２０
上にＴ　Ｑ　ｓ　Ｇｅａ　ｓ　Ｔｅｓ　ｏの組成の記録
膜２１を約２５０ｎｍの膜厚に蒸着した。Ｓｉ３Ｎ４層
は屈折率が基板より高いので適当な膜厚とすることによ
って半導体レーザ光に対する反射防止層も兼ねている。
この膜厚は記録膜の表面と裏面で反射した光が干渉し、
記録膜が非晶質状態あるいは結晶性の悪い状態にある時
、読出しに用いるレーザ光の波長付近で反射率がほぼ極
小になるような膜厚である。続いて再びマグネトロンス
パッタリングによってＳｉ３Ｎ４に近い組成の保護層２
２を約１１００ｎの膜厚にした。同様にしてもう１枚の
同様な基板１９′上にＳｉ３Ｎ４に近い組成の保護層２
０’　、ＴＱ　５Ｇｅａ　６Ｔｅ６　ｏの組成の記録膜
２１’、５ｉ０２に近い組成の保護層２２′を蒸着した
。このようにして得た２枚の基板１９．１９’のそれぞ
それの膜着膜上に紫外線硬化樹脂保護層２３．２３’　
を約５０μｍの厚さに塗布、形成した後、両′者を紫外
線硬化樹脂層２３および２３′側を内側にして有機物接
着剤層２４によって貼り合わせてディスクを作製した。
上記のように作製したディスクは１５０℃で約１時間加
熱した後、ディスクを回転させ、半径方向に動かしなが
ら両面から開口比（Ｎ　ｕｍｅｒｉｃａｌＡ　ｐｅｒｔ
ｕｒｅ）が０．０５のレンズで集光したアルゴンイオン
レーザ光（波長４８８ｎｍ）を照射し。
記録膜２１．２１’　を十分結晶化させた。記録は次の
ようにして行なった。ディスクを１２０゜ｒｐｍで回転
させ、半導体レーザ（波長８２０ｎｍ）の光を記録が行
なわれないレベルに保って、記録ヘッド中のレンズで集
光して基板を通して一方の記録膜に照射し１反射光を検
出することによって、トラッキング用の溝と溝の中間に
光スポットの中心が常に一致するようにヘッドを駆動し
た。こうすることによって溝から発生するノイズの影響
を避けることができる。このようにトラッキングを行な
いながら、さらに記録膜上に焦点が来るように自動焦点
合わせを行ない、レーザパワーを情報信号に従って強め
たり、元のレベルに戻したりすることによって記録を行
なった。また、必要に応じて別の溝にジャンプして記録
を行なった。上記の記録によって、記録膜には非晶質に
変化したことによると思われる反射率変化を生じた。こ
の記録膜では、パワーを下げた記録光スポット、あるい
はトラック方向の長さが記録光スポットよりも長く、隣
接するトラック方向への広がりは記録光スポットと同程
度のレーザ光を照射することによって記録を消去するこ
ともできる。アドレスを表わすピットの最隣接ピット間
の距離は、消去用光スポットのトラック方向の長さの１
７２以上２倍以下の長さとすると、消去光スポットによ
ってもトラックやセクターのアドレスが読める。アドレ
スを表わすピットの長さも、消去光スポットのトラック
方向の長さの１／２以上であるのが好ましい、ヘッダ一
部に設けられるその他のピットも同様である。記録・消
去は３×１０５回以上繰返し可能であった。記録膜の上
下に形成するＳｉ３Ｎ４層を省略した場合は、数回の記
録・消去で多少の雑音増加が起こった。
読出しは次のようにして行なった。ディスクを１２０Ｏ
ｒｐｍで回転させ、記録時と同じようにトラッキングと
自動焦点合わせを行ないながら、記録および消去が行な
われない低パワーの半導体レーザ光で反射光の強弱を検
出し、情報を再生した。本実施例では約１００ｍＶの信
号出力が得られた。本実施例の記録膜は耐酸化性が優れ
ており、Ｓｉ３Ｎ４保護膜を形成しないものを６０℃相
対湿度９５％の条件下に置いてもほとんど酸化されなか
った。
上記のＴＱ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録膜において、ＧｅとＴｅ
の含有量の相対的な比率を一定に保つてＴＱの含有量を
変化された場合、結晶化温度および消去の必要照射時間
は次のように変化した。
Ｙ＝０　　　　１．０μｓ　　　　　２００℃Ｙ＝０．
５　　　０．８μｓ　　　　　１９０℃Ｙ＝１　　　　
０．５μ８　　　　１８０℃Ｙ＝２０．４μｓ　　　　
　　１７５℃Ｙ＝５　　　　０．３μｓ　　　　　　１
７０℃Ｙ＝ＩＯ０，２ｐｓ　　　　　　１６０℃Ｙ＝１
５　　　　０．２ｐｍ　　　　　　１５５℃Ｙ＝２５　
　　　０．１μｓ　　　　　　１５０℃Ｙ＝３０　　　
　０．１μｓ　　　　　　１３０℃Ｙ＝３５　　　　０
．１μｓ　　　　　　１００℃Ｙ＝５０　　　　０．１
μｓ　　　　　　　８０℃また、上部保護膜を着ける前
シ；時間が経過した時の酸化による劣もＴＱ含有量が３
０ＪＪＫ子％以上の時顕著となった。Ｙが小さすぎる場
合は消去の必要照射時間が長いという欠点を有し、Ｙが
太きすぎる場合は結晶化温度が低いという欠点を有する
。
ここで、ＴＩ２の一部または全部を置換してハロゲン元
素、アルカリ金属元素のうち少なくとも一元素を添加し
てもよく似た特性が得られる。ハロゲン元素Ｆ、ＣＱ、
Ｂｒ、ＩのうちではＩが特に好ましく、次いでＣＱ、ア
ルカリ金属元素、Ｌｉ。
Ｎａ、に、Ｒｈ、ＣｓのうちではＮａが特に好ましく１
次いでＫが好ましい。
次に、上記のＴΩ−〇　ｅ　−Ｔ　ｅ系記録膜において
Ｔｎ含有量を５原子％一定に保ってＧｅおよびＴｅの含
有量を変化させた時、消去の必要照射時間および、書き
換え可能回数は次のように変化した。
１０　８５　　　１０ｆｉｓ　　　　１０’回２０　７
５　　　５μｓ　　　　１０”回４１　５４　　　１ｐ
ｓ　　　　１０１１回４３　　５２　　　０．８ｐｓ　
　　　　　１０”＠４４　５１　　０．３μｓ　　　１
０６回４６　４９　　０．２μｓ　　　３Ｘ１０’回４
７．５　４７．５　　０．１ｐｓ　　　　１０”回４９
　４６　　０．２μｓ　　　３Ｘ１０’同５１　４４　
　０．５μＳ　　　１０５回５５　４０　　０．８μｓ
　　　２Ｘ１０’回６０　３５　　　　１ｐｓ　　　　
１０’回６５　３０　　　１０μｓ　　　　１０”回α
は１０未満では結晶化温度が低い （非晶質状態の安定性が悪い） αが６５を越えると記録困難 αおよびβが大きすぎても、小さすぎても、いずれの場
合も消去の必要照射時間が長く、書き換え可能回数が少
ないという欠点を有する。ただし、α＝βの組成では書
き換え可能回数が極端に少なくなる。
ここで、Ｇｅの一部または全部を置換してＣで表わされ
る元素のＳｂ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｂ　ｉ。
Ｚ　ｎ　＋　Ｃｄ　＋　Ｓ　１１　Ａ　Ｑ　＋　Ｇ　ａ
およびＩｎのうち少なくとも一元素を添加してもよく似
た特性が得られる。これらのうちではＳｂが特に好まし
く、次いでＳｎ、次いでＡｓ、Ｉｎ、Ｓｉ、次いでＰ　
ｂ　Ｗ　Ｂ　ｓ　＊　Ｇ　ａが好ましい、ただし、Ｓｎ
は添加量を多くすると結晶化温度の低下が顕著である。
Ｓｂなどの元素の添加量を５原子パ一セント以上とする
と記録感度向上などの効果が有る。記録感度をも考慮し
た時、ＳｂまたはＢｉとＴｅの原子数の比の特に好まし
い範囲は１　：　０．４〜１：１．６．ＳｎおよびＳｉ
とＴｅの場合はｌ　：　１．２〜１　：　２．５、Ａｓ
とＴｅの場合は１：０．９〜１：４、ＩｎとＴｅの場合
は、１：０．５〜１：２である。
さらに、上記のＴ　Ｑ　−Ｇ　ｅ　−Ｔ　ｅ記録膜系に
おいて、ＧｅとＴｅの含有量の相対的な比率を一定に保
って、ＴＱの代わりに（ＴＱの含有量は０原子％）Ｇｏ
を添加した時、添加量×原子％に対して、記録に必要な
レーザ光のパワーおよび再生信号強度は次のように変化
した。
Ｘ＝０　　　　　　　　１７ｍＷ　　　　　　　　２０
０ｍＶＸ＝０．５　　　　　１６ｍＷ　　　　　　　２
００ｍＶＸ＝１　　　　　　　　１４ｍＷ　　　　　　
　　２２０ｍＶＸ＝５　　　　　　　１２ｍＷ　　　　
　　　２２０ｍＶＸ　＝１０　　　　　　　１０ｍＷ　
　　　　　　２００ｍＶＸ＝２５　　　　　　　　　９
ｍＷ　　　　　　　　１８０ｍＶＸ＝３０　　　　　　
　１　２ｍＷ　　　　　　　１　５０ｍＶＸ＝４０　　
　　記録できず Ｘ＝５０ また、上記のＴＱ−Ｇｅ−Ｔｅ系記録膜において、ＴＱ
、ＧｅおよびＴｅの含有量の相対的な比率を一定に保っ
てＣＯを添加した時、添加量×原子％に対して、記録に
必要なレーザ光のパワーおよび再生信号強度は次のよう
に変化した。
Ｘ　＝０　　　　　　　１６ｍＷ　　　　　　　２２０
ｍＶＸ＝０．５　　　　　１　５ｍＷ　　　　　　　２
２０ｍＶＸ　＝１　　　　　　　１３ｍＷ　　　　　　
　２４０ｍＶＸ＝５　　　　　　　１１ｍＷ　　　　　
　　２４０ｍＶＸ　＝１０　　　　　　　１　０　ｍＷ
　　　　　　　２２０　ｍＶＸ＝２０　　　　　　　　
９ｍＷ　　　　　　　２００ｍＶＸ＝３０　　　　　　
　１　２ｍＷ　　　　　　　１　７０ｍＶＸ＝４０　　
　　記録できず Ｘ＝５０　　　　　　　＃ Ｘが小さすぎる場合には記録に必要なレーザ光のパワー
が高いという欠点を有し、Ｘが大きすぎる場合には再生
信号強度が小さくなるという欠点を有する。
ここで、ＣＯの一部または全部を置換してＮｉ。
Ｔ　ｉｇ　Ｖ　ｅ　Ｃｒ　＠　Ｍ　ｎ　ｇ　Ｃｕ　ｇ　
Ｐ　ｄ　ｇ　Ｒｈ　ｇ　Ｚ　ｒ　＋Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、
Ｐｔ、Ｏ３，Ｉ　ｒ、Ｈｆ。
Ｔ　ａ　、　Ｗ、　ＲｅおよびＡｕのうち、少なくとも
一元素を添加してもよく似た性質が得られる。これらの
うちで特に好ましいものはＴｉ、次に好ましいものはＮ
ｉ、次いで好ましいものはＶＩＣｒ。
次いで好ましいものはＰｄ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｎである。
この他Ｃｏの一部または全部を置換してＳｅまたはＳを
１〜３０原千％添加すると記録・消去特性に大きな影響
を与えずに耐酸化性向上の効果が有る。この他Ｂ　＋　
Ｃｅ　Ｎｐ　Ｐ　ｔ　Ｏ＋　Ｈｇ　＋不活性ガス元素、
アルカリ土類金属元素、ランタニド元素、アクチニド元
素を添加してもよい。これらＳｅなどの元素の添加はＴ
Ｑを含有しない場合にも効果がある。
記録膜の膜厚は８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲およ
び１８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲で光の干渉の効
果によって記録による反射率変化が大きくなり、好まし
い。１８０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の範囲では記録感度
も高い。ただし１５ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の範囲で、
記録・再生は可能である。
保護膜として５ｊ３Ｎ４の代わりにＳｉｎ。
ＳｉＯ２、Ｙ　２０３　、　ＣｅＯ２、ＺｒＯ、などの
酸化物、ＴａＮ　、　Ａ　Ｑ　Ｎなどの窒化物、Ｓｂ、
ｓ　３゜ＺｎＳなどの硫化物、ＣｅＦ３などの弗化物、
または非晶質Ｓ　ｉ　＊　ＴｉＢ　ｘ　ｔ　Ｂ　４　Ｃ
ｔ　Ｂｓ　Ｃなどに近い組成のものを用いてもよい。
２０８０２０μ３　　１０６回 ４２　５８　　　４μｓ　　　１０６回４６　５４　　
　　　Ｌｐｓ　　　　１００回４９　５１　　０．５μ
ｓ　　３Ｘ１０５回５０　５０　　０．２μＳ　　　１
０２回５１　４９　　０．５μｓ　　３Ｘ１０’回５４
　４６　　　１μｓ　　　１０５回５８　４２　　　　
５μｓ　　５Ｘ１０’回８０　２０　　　記録できず αおよびβが大きすぎても、小さすぎても、いずれの場
合も消去の必要照射時間が長く、書き換え可能回数が少
ないという欠点を有する。ただし、α＝βの組成では書
き換え可能回数が極端に少なくなる。この薄膜のαとβ
の比を保って３ｏ原子％未満のＡで表わされる元素のう
ちの少なくとも一者、２５ＪＭ子％以下のＢで表わされ
る元素のうちの少なくとも一者、６５Ｊ］子％以下のＣ
で表わされる元素のうちの少なくとも一者を添加して良
好な特性が得られる。
実施例３゜ 実施例１と同様にして、膜厚１１００ｎのＣｚ　Ｔ　ｅ
　　で表わされる記録膜を形成した。ＣはＳｂ、Ｓｎ、
Ａｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｄ。
Ｓ　ｉ　ｔ　Ａ　１１　ｇ　Ｇ　ａおよびＩｎのうち一
元素である。
これらの元素は複数含まれてもよい、これらのうちでは
結晶化温度が高いという点でＳｂが特に好ましく、次い
でＳｎ、次いでＡｓ、Ｉｎ、Ｓｔ。
次いでＰ　ｂ　ｇ　Ｂ　ｉ＋　Ｇ　ａが好ましい。記録
感度をも考慮した時、ＳｂまたはＢｉとＴｏの原子数の
比の好ましい範囲は１　：　０．４〜１　：　１．４、
ＳｎおよびＳｉとＴｅの場合は、１：１．２〜１：２．
５、ＡｓとＴｅの場合は１　：　０．９〜１　：　４゜
ＩｎとＴｅの場合はｌ：０．５〜１：２である。
実施例４゜ 第２図に示したように、基板として、射出成形法によっ
てポリカーボネート板の表面にトラッキング用の溝を形
成したちの２５を用い、スパッタリングによりＳｉＯに
近い組成の厚さ４０ｎｍの保護膜２６を形成した。次に
この上に ＴＱｔｏＧｅ＋　？Ｔｅａ　３の組成で膜厚が３０ｎｒ
ｉ＞の記録膜２７を形成した。続いてＳｉＯに近い組成
の厚さ２０ｎｍの中間層２８を形成し、さらに厚さ６０
ｎｍのＢ１７Ｓｂ３の組成の反射層２９、ＳｉＯに近い
組成の厚さ４０ｎｍの保護層３０を形成した。同様な方
法でもう一枚の基板を作製し。
両基板の最上部のＳｉ０層３０上にそれぞれポリイミド
３１を約０．５μｍの厚さにスパッタリングした後、ポ
リイミド層側を内側にして黒色顔料を混入したホットメ
ルト接着剤３２で両基板を貼り合わせてディスクを作製
した。ポリカーボネート板の表面にもポリイミド層をス
パッタリング法で形成しておけばさらに安定なディスク
となる。
結晶化方法、記録方法、消去方法、読出し方法は実施例
１とほぼ同様である。
中間層にはＳｉＯの代わりに実施例１で保護層として使
用可能と述べたＧｅｍ２．ＡＱ　２０３−Ｃｅ０２．Ｙ
２Ｏ３，５ｉ０２．ＡＱＮ、ＴａＮ等の他の無機透明物
質を用いてもよいし、有機物層を用いてもよい。この中
間層は膜厚を３〜４゜ｎｍとすれば記録書き換え時の記
録膜と反射層との相互拡散を防ぐが光学的にはほとんど
存在しないのと同じである。従って、光の干渉による反
射率の波長による変化は、記録膜と反射層との２層構造
の場合に近い。
反射層も記録時に原子配列変化を起こすと、再生信号が
少し大きくなる。
記録膜に含ま九るＢ、Ｃの各元素の一部または全部を、
同じ群内の他の元素のうちの少なくとも一元素で置き換
えてもよい。また、Ａ群のｃｏなどの元素のうちの少な
くとも一元素を原子数パーセントで３０パーセント以下
添加しても差し支え無い。しかし添加量は２０パーセン
ト以下とじた方がＳＮ比の面では好ましい。
記録膜の膜厚は１Ｓｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で記録
膜が非晶質状態に有る時の反射率が干渉によって低くな
り大きな再生信号が得られる。反射層の膜厚はＳｎｍ以
上３００ｎｍ以下の範囲。
より好ましくは４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲に有
るのが好ましい。反射層を設けることにより、記録膜の
膜厚が上記のように単層の場合よりも薄い領域で大きな
再生信号を得られることから。
記録膜の吸収係数が単層の場合より大きい組成領域でも
良い特性が得られる。
記録膜と中間層の膜厚を変化させた時、読出し光の反射
率の干渉による極小が起こる波長が変化する。自動焦点
合わせやトラッキングのために最小限必要な反射率は１
０〜１５％であるから１反射率の極小値がこの値以下の
場合は、読出し光の波長より長波長側あるいは短波長側
に極小値が来るようにする必要が有る。短波長側に極小
値が来るようにした方が記録膜の膜厚を薄くでき、熱伝
導によるエネルギー損失を防げる。しかし長波長側に極
小値が来るようにした方が膜厚が厚くなり。
記録膜の寿命および記録書き換え時のノイズ発生防止の
点では好ましい。
反射層の材質としては、Ｂ１−８ｂの代わりにＢ　ｉ、
Ｂｉ２Ｔｅ３．Ｔｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、ＡＭ。
Ａｕ、Ｐｂなどの多くの半導体、半金属、金属やそれら
の混合物、化合物が使用可能である。
本実施例の記録膜も実施例１の記録膜と同様に耐酸化性
が優れており、たとえ保護膜にピンホールが有ってもそ
の周辺に酸化が進行することは無い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、製造プロセスが
簡単で、再現性がよく、記録・再生特性が良く、かつ長
期間安定な情報の記録用部材を得ることができる。記録
の書換えも多数回可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の記録用部材の作製に用いる真空蒸着装
置の内部構造を示す図、第２図、第３図はそれぞれ本発
明の実施例における記録用部材の構造を示す断面図であ
る。 １．２．３・・・蒸着ボート、４・・・電子ビーム蒸発
源、６，７，８，９・・・扇形スリットを持ったマスク
、１０，１１，１２．１３・・・シャッター、１４・・
・基板、１５，１６，１７，１８・・・水晶振動子式膜
厚モニター、１９．１９’・・・基板、２０．２０’　
、２２，２２’・・・Ｓｉ０２層、２１．２１’・・・
記録膜、２３．２３’・・・紫外線硬化樹脂層、２４・
・・有機接着剤層。 ２５．２５’・・・基板、２６．２６’　、２８．２８
’、３０，３０’・・・５ｉ０２層、２７．２７’・・
・記録膜、２９．２９’・・・Ｂ１−５ｂ膜。 ３１．３１’・・・ポリイミド樹脂層、３２・・・ホッ
トメルト接着剤層。 ＄７Ｉ！１ 第２図 ＹＪ図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、基板上に直接もしくは無機物および有機物のうちの
    少なくとも一者からなる保護層を介して形成された記録
    用ビームの照射を受けて原子配列変化を生ずる情報記録
    用薄膜において、上記情報記録用薄膜はその膜厚方向の
    平均組成が一般式Ａ＿ＸＢ＿ＹＣ＿ＺＧｅ＿αＴｅ＿β
    （ただし、Ｘ、Ｙ、Ｚ、およびα、βはそれぞれ０≦Ｘ
    ＜４０、０≦Ｙ≦３０、０≦Ｚ≦６５、０≦α≦６５、
    １０＜Ｚ＋α＜６５、３５≦β≦６０の範囲の値であり
    、ＣはＳｂ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓ
    ｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎのうち少なくとも一元素、ＢはＴ
    ｌ＿２、Ｉなどのハロゲン元素、およびＮａなどのアル
    カリ金属元素のうちの少なくとも一元素ＡはＢ、Ｃで表
    わされる元素およびＧｅ、Ｔｅ以外の元素）で表わされ
    ることを特徴とする情報記録用薄膜。 ２、Ｃで表わされる元素がＳｂであることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の情報記録用薄膜。 ３、Ｃで表わされる元素がＳｎであることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の情報記録用薄膜。
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