TW200406006A - Information recording medium - Google Patents

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200406006 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於藉田照射能束進行資訊記錄的資訊記錄 媒體，特別是關於適合DVD — RAM、DVD — RW、DVD + RW等的紅色雷射的光碟，適合Blu — ray等藍色雷射的相 變光碟。 【先前技術】 近年來，DVD - ROM、DVD_Video等再生專用型光 碟市場正在擴大。另外，DVD - RAM或DVD— RW、DVD + RW這種可抹寫的DVD已投入市場，作爲電腦用備份媒 體、代替VTR影像記錄媒體，市場正在急速擴大。而且 ，這幾年來，市場對記錄型DVD的傳送率、存取速度的 提高和對大容量化的的要求正在增大。 DVD- RAM、DVD— RM等可記錄擦除的記錄型DVD 媒體，採用相變記錄方式。相變記錄方式，基本上使>0 "和a 1 〃的資訊對應於晶體和非晶態進行記錄。另外， 晶體和非晶態的折射率不同，因此設計各層的折射率、膜 厚，以使變成晶體的部分和變成非晶態的部分的反射率之 差成爲最大。在發生這種結晶化的部分和發生非晶態化的 部分照射雷射光束，藉由再生反射光，能夠檢測出被記錄 的、0"和 ' 1A 。 另外，爲了使所定的位置成爲非晶態（通常將該動作 叫做 > 記錄"），藉由照射較高能的雷射光束進行加熱， (2) (2)200406006 使記錄層的溫度達到記錄層材料的熔點以上，且爲了使所 定的位置成爲晶體（通常將該動作叫做v擦除〃），藉由 照射較低功率的雷射光束進行加熱，以使記錄層的溫度達 到記錄層材料的熔點以下的結晶溫度附近。這樣一來，就 能夠使非晶態和晶態發生可逆地變化。 爲了滿足記錄型DVD對傳送率的要求，通常的方法 是提高媒體的轉數，以短時間進行記錄擦除。此時，成爲 問題的是，在媒體上進行資訊覆寫時的記錄擦除特性。以 下詳細地說明以上的問題。 考慮使某個所定的位置從非晶態變成晶態。在提高媒 體的轉數時，雷射光束通過上述所定位置的時間變短，同 時所定的位置保持在結晶化溫度的時間也變短。如果保持 在結化溫度的時間過短’晶體生長就不能充分地進行， 因此殘留下非晶態。這反映在再生信號上，就使再生信號 品質劣化。 作爲用於解決該問題的方法已知有，在以往一般使用 的Ge - Sb - Te系相變記錄材料中使用添加sn的材料的 方法[例如’參照專利文獻1 一日本特開200 1 - 3223 5 7號 公報（第3— 6頁、第1 一 2圖）]。在專利文獻1中，作 爲記錄材料使用在Ge-Sn—Sb— Te系材料中添加Ag、 Al、Cr、Μη等金屬的材料，由此可得到能夠高密度記錄 、反覆抹寫性能優良、結晶化靈敏度隨著時間的延續而劣 化小的資訊記錄媒體。另外，除專利文獻1以外，也有使 用Ge - Sb - Sn — Te系的記錄層材料的例子[例如，參照專 (3) (3)200406006 利文獻2—日本特開平2 — 1 47289號公報（第2 — 3頁、第 1 圖）]。 另外，在記錄材料中有使用Bi— Ge〜Te系相變記錄 材料的例子[例如，參照專利文獻3 一日本特開昭62 一 20974 1號公報（第3— 5頁、第卜2圖）]，在該文獻中 ’所疋了 Bi— Ge- Te系相變記錄材料的實用組成範圍。 另外’也有所定Bi— Ge— Se— Te系相變記錄材料的實用 範圍的例子[例如，參照專利文獻4 一日本特開昭 62 — 73439號公報（第3— 8頁、第1— 2圖）和專利文獻 5 —日本特開平卜220236號公報（第3— 8頁、第1圖） ]。進而’速有所定Bi-Ge-Sb— Te系相變記錄材料的實 用範圍的例子[例如，參照專利文獻6 —日本特開平i — 287836號公報（第3— 4頁）]。
另外，作爲能夠適合DVD - RAM的2倍速至4倍速 的δ己錄材料’報導過Ge—Sn— Sb - Te系材料[例如，參照 非專利文獻1 — Shigeaki Furukawa等4人，《具有4倍 傳送率的新型的 4.7GB DVD — RAM》’ Advanced 4 · 7GB DVD — RAM with a 4X Data Transfer Rate” （ Proceedings of The 13th Symposium on Phase Change Optical Information Storage PCOS200 1 ) ，200 1 年 12 月，p.55] 。還報導過能夠適合DVD - RAM的2倍速和5倍速的資 訊記錄媒體[例如，參照非專利文獻 2 — Makoto Miyamoto等4人，《高傳送率的4.7GB DVD - RAM》'、 High — transfer — Rate 4.7GB DVD — RAM 〃 （ Joint (4) (4)200406006
International Symposium on Optical Memory and Optical Data Storage 2002 Technical Digest) ，2000 年 7 月， p. 4 1 6 ]。這裏的5倍速媒體，利用附加新的核生成層的8 層結構，來實現5倍速。 作爲使記錄型DVD大容量化的技術，衆所周知的方 法有：使雷射的波長短到 405nm，使物鏡的NA (數値孔 徑）大至〇 . 8 5，由此使雷射點徑小，以記錄更高密度的資 訊[例如，參照非專利文獻3—《日本應用物理雜誌》〜 Japanese Journal of Applied Physics” ，2 0 0 0 年，第 3 9 卷，ρ·756-761] ° 該方法係被利用作爲通稱Blu - ray Disc (次世代光 碟的規格名）的主要技術，由於採用比以往的DVD更薄 的 0.1mm的基板，使對光碟的傾斜的影響變小。另外， 該〇· 1mm的基板對記錄層的機械保護和電化學保護（防 止腐蝕）發揮了重要作用。在〇.6mm聚碳酸酯（PC)基 板上形成以介電體層、相變記錄層、介電體層、反射層的 4層結構作爲基本的疊層結構，藉由將〇.6mm基板相互粘 貼，能夠實現DVD— RAM、DVD - RM等以往的抹寫型媒 體，但在上述大容量化技術的情況下，難以保持0.1mm 基板的剛性，因此例如在1 · 1 m m的p C基板上，利用和以 往的抹寫型媒體相反的順序疊層反射層、介電體層、相變 記錄層、介電體層，最後以0.1mm覆蓋層作爲保護層而 形成的方法，可以製作厚的基板。 作爲Bin — ray Disc的記錄材料，可以使用Ag— In - (5) (5)200406006
Sb — Te系記錄材料[例如，參照專利文獻7一日本專利第 294 1 848說明書（第2 — 3頁）]。另外，在該文獻中，也 詳細地記述了在Ag— In - Sb - Te系記錄材料中添加第5 種元素 '第6種元素的記錄材料的組成。 作爲形成上述覆蓋層的方法，已提出了用紫外線固化 樹脂粘結劑粘貼0 · 1 m m厚的薄片的方法，及使用旋轉塗 布法均勻地塗布紫外線固化樹脂、藉由紫外線照射發生固 化而形成覆蓋層的方法。 另一方面，已提出了以和以往相同的順序製作在 0.6mm基板上進行疊層的媒體，雷射的波長爲40 5 ，取 物鏡NA爲0.65，以進行資訊記錄的方法。該方法與使用 上述0 · 1 mm覆蓋層的方法相比，由於物鏡N A小，因此雷 射點徑大，雖然記錄密度變小，但能夠保持基板的剛性， 具有容易使記錄層多層化這樣的優點。另外，也有能夠減 小光碟上的塵埃或傷痕的影響之類的優點。 在上述的 DVD— RAM、DVD— RM、DVD+RW 或 Blu - r a y D i s c等技術中，採用使記錄軌道蛇行的所謂搖擺軌 道。在該搖擺中，記錄位址資訊、同步信號等，記錄信號 以和信號再生，搖擺信號以差信號再生，由此能夠謀求格 式的高效率化。另外，從搖擺信號也能夠取出同步信號， 因此可知，對位址資訊或記錄資訊的可靠性提高等是極有 效的手段。 在採用相變記錄方式的光碟上記錄資訊時，通常，利 用CLV (固定線速度）方式控制光碟的轉數。即，是使雷 (6) (6)200406006 射光束和光碟的相對速度經常保持固定的控制方法。與此 相反，CAV (固定角速度）方式是使光碟旋轉時的角速度 保持固定來控制旋轉的方式。 CLV方式的特徵是，①記錄和再生時的資料傳送率經 常固定，因此能夠使信號處理電路極簡單化，②由於能夠 使雷射光束和光碟的相對速度經常保持固定，因此能夠使 記錄和擦除時的記錄層的溫度歷程固定，由此對資訊記錄 媒體的負荷小，③在使雷射光束沿光碟的半徑方向動作時 ，根據半徑位置，必須重新控制馬達的轉數。因此，存取 速度大幅度地降低。 CAV方式的特徵是，①記錄和再生時的資料傳送率 因半徑位置不同而不同，因此信號處理電路增大，②雷射 光束和光碟的相對速度因半徑位置不同而不同，因此記錄 和擦除時的記錄的層溫度歷程大大依存於半徑位置，需要 特別結構的光碟，③在使雷射光束沿光碟的半徑方向動作 時，根據半徑位置，不需要重新控制馬達的轉數，因此高 速存取成爲可能。 本發明人藉由使用在上述以往例子中公開的Bi — Ge - Te系相變記錄層材料業已淸楚，即使在現在正在開發 的光碟線速度超過20m/ s的高速記錄中，也能夠實現極 良好的記錄和再生特性。 但是，在上述以往例子中，由於沒有充分考慮進行 CAV記錄時的問題，因此由於Bi — Ge — Te系相變記錄層 材料的組成不同，在進行CAV記錄時，在資訊記錄媒體 (7) (7)200406006 的內周部，産生的問題（問題1 )是從已記錄的資訊進行 再生的再生信號品質大幅度地劣化。 另外，本發明人業已淸楚，在使用上述以往例子的 Bi — Ge — Te系相變記錄材料的情況下，由於其組成不同 ，在進行1〇〇〇次以上的多次記錄時，僅在內周部，再生 信號發生大寬度的劣化，特別是出現記錄標記的邊緣附近 的形狀發生劣化這樣的問題。另外，在使記錄軌道搖擺， 在搖擺中記錄位址資訊或同步信號資訊時，身爲和信號的 再生信號劣化會影響身爲差信號的搖擺信號，同時發生搖 擺信號劣化這樣的問題（問題2 )。 另外’本發明人業已淸楚，在使用上述以往例子的 Bi — Ge — Te系相變記錄材料的情況下，由於其組成不同 ，對在內周部記錄的記錄標記（非晶態標記）和在外周部 記錄的記錄標記的長期保存的保存壽命也不同，而存在如 果想改善外周部的記錄標記的長期保持壽命，在內周部記 錄的記錄標記的保存壽命就惡化，相反，如果想改善內周 部的記錄標記的長期保存壽命，外周部的記錄標記的保存 壽命就惡化的關係（問題3 )。 另外，本發明人業已淸楚，在使用上述以往例子的 Bi — Ge — Te系相變記錄材料的情況下，由於其組成不同 ，僅在內部發生與記錄的記錄標記相鄰接的軌道中記錄的 標記的一部分完成結晶化的這種現象（所謂串軌擦除： cross — erase)(問題 4) ° 另外，對於像光碟這樣的可換型資訊記錄媒體來說， -11 - (8) (8)200406006 對各種各樣的資訊記錄裝置的相容性是極其重要的。例如 當以DVD - RAM媒體作爲例子時，在市場上已經存在支 援利用CLV旋轉控制的2倍速記錄（傳送率：22Mbps ) 的DVD — RAM驅動裝置。因此，爲了消費者的利益，保 證支援利用上述的CAV記錄（22〜55Mbps)用DVD — RAM媒體的2倍速CLV驅動裝置的記錄和再生是不可缺 少的。另外，對於支援利用2倍速CLV驅動裝置進行記 錄的CAV對應DVD— RAM媒體來說，保障支援利用CAV 驅動裝置的記錄和再生，當然是非常重要的（發明人將在 上述相容性中必要的性能命名爲跨速性能：cross — speed )° 在此，發明人對發明人開發的CAV支援DVD - RAM 媒體的跨速性能進行了銳意硏究的結果已淸楚，在利用 CAV旋轉控制進行記錄資訊的資訊記錄媒體中，利用 CLV旋轉控制進行資訊再記錄時，或者在利用CLV旋轉 控制記錄的資訊記錄媒體中，在利用CAV旋轉控制進行 資訊再記錄時，由於記錄層材料的組成不同，會發生以下 所述的三個問題。 (1 )跨速覆寫性能的惡化（問題5 ) (2 )跨速串音（cross — talk)性能的惡化（問題6 ) (3 )跨速串軌擦除的惡化（問題7 ) 這些問題起因於在同一媒體的同一半徑上混合存在以 高速記錄的記錄標記和以比較低的低速度記錄的記錄標記 -12- (9) (9)200406006 再者·，C A V記錄支援資訊記錄媒體，在從最內周部 的線速度至最外周部的線速度的線速度較廣的範圍內可進 行記錄和再生，因此，例如在CAV記錄以外，根據消費 者的用途，也可有各種各樣的使用方法。例如，借助旋轉 ，使在內周部也達到相當外周部的線速度，雖然存取速度 變慢，但格外提高向媒體的平均傳送率。另外，對於相同 的資訊記錄媒體，也可考慮再進行CAV記錄。即使在這 樣的情況，由於在內周部混合存在相當外周部的高速度記 錄的記錄標記和相當內周部的低速記錄的記錄標記，因此 上述跨速性能變得重要。另外，根據用途，採用CAV記 錄和C LV記錄兩者的優點，在伴隨激雷射頭的半徑移動 的轉數變化比較大的內周部，以比通常更高的速度旋轉的 CAV方式進行旋轉（例如通常的CAV記錄轉數的2倍左 右），在外周部也可考慮進行高速CLV記錄和再生這樣 的使用方法（所謂的部分CAV方式）。即使在這種情況 ’對同一媒體利用不同的旋轉控制進行再記錄時，由於存 在以各種線速度記錄的標記，因此上述跨速性能變得極其 重要。 另外，已知有時出現下述問題：即使在CLV記錄中 ’要與多個線速度記錄對應的情況下，例如當以DVD -RAM媒體作爲例子時，要與2倍速記錄（傳送率： 22Mbps)和3倍速記錄（傳送率：33Mbps)對應時，與 C A V記錄同樣發生問題5、6、7所示的問題。另外，在 Ge—Sn— Sb — Te系中，如果變化Ge而使Sll增加，就存 -13- (10) 200406006 在折射率變化量變少，使反射率和調變率難以滿足DVD 一 RAM規格這樣的問題。而且，如果爲5倍速記錄，在 以往的Ge — Sb — Te系相變記錄材料中，若不追加至少1 層核生成層就不能實現5倍速，因而成爲光碟的成本提高 的重要因素，存在光碟結構變得複雜的問題（問題8 )。 【發明內容】 因此，本發明的目的在於提供一種資訊記錄媒體，它 φ 能夠解決以上詳細說明的所有問題。 問題1 : CAV記錄時的最內周部的信號劣化 問題2 : CAV記錄時的最內周部的多次抹寫性能的劣 化 問題3 : CAV記錄時的最內周部和最外周部的保存壽 命劣化 問題4 : C A V記錄時的最內周部的串軌擦除性能的惡 化 φ 問題5 :跨速覆寫性能的惡化 問題6 :跨速串音性能的惡化 問題7 :跨速串軌擦除性能的惡化 問題8 :用於確保跨速性能的總數增加（附加核生成 層）。 下面，對使用波長405 nm的藍色雷射光束在相變型 光碟上記錄資訊時的問題加以說明。 ~般來說，已經知道’設雷射波長爲λ ’透鏡數値孔 -14· 4· (11) (11)200406006 徑爲N A時，雷射光束的點徑正比於λ / N A，使用波長 40 5 nm的半導體雷射器、數値孔徑ΝΛ爲0.85的物鏡時的 雷射點徑是在DVD中使用的波長650nm的半導體雷射器 、數値孔徑N A爲0.6 0的物鏡時的約一半，在使用波長 405nm的半導體雷射器、數値孔徑NA爲0.65的物鏡時， 也變小成DVD時的60%左右。因此，以同一線速度嘗試 覆寫時’由於通過記錄軌道上的某一位置的時間也變短， 因而容易産生因以前記錄的資訊的覆寫而未消盡。 另外，一般說來，當採用短波長時，由於記錄材料的 結晶部和非結態部的光學常數之差（△ η、△ k )變小，因 此記錄部和未記錄部的反射率差（對比度）變小，再生信 號振幅降低。 另外，藍色雷射一方，在光束縮小部分的光束中心的 能量強度比紅色雷射時更高，因此由多次抹寫對記錄層的 損傷增大。另外，多次再生所致之資訊劣化也增大。 發明人等，對以往例所示的Ge — Sb — Te系材料、Ge 一 Sn — Sb - Te 系材料、Ag — In— Sb— Te 系材料、Bi— Ge —Te 系材料、Bi— Ge— Sb— Te 系材料、Bi - Ge— Se - Te 系材料等進行了硏究，開發出即使使用藍色雷射也很少有 覆寫所致之消除殘留的材料，但在以往例子的材料中，由 於不考慮上述的再生信號振幅降低的問題和由多次抹寫或 再生引起的損傷問題，因此如下問題依然存在：由於 1 0 00次以上的抹寫，信號就發生大幅度地劣化，或是信 號振幅變小等。另外，在軌道間距做得較窄時或作爲記錄 -15- (12) (12)200406006 軌道，或在使用設置在基板上的溝（凹軌，groove )和 溝間（凸軌，land )兩者時，依然存在如下問題：使記 錄在鄰接的軌道上的標記的一部分完成結晶化的串軌擦除 變得顯著。如果出現串軌擦除的問題，就不能使軌道間距 變窄，也就不能充分地發揮使用藍色雷射使光束徑變小的 效果。 因此，本發明的目的在於提供一種資訊記錄媒體，它 能夠解決以上詳細說明的現有的記錄層材料的問題。 爲了說明用於解決問題的手段，首先，進一步整理並 詳細地說明上述的8個問題。發明人進行實驗，分析其實 驗資料時，瞭解由四個原因引起上述8個問題。βΡ，問題 1、4、5、6、7、8由共同的原因（原因1 :低線速度記錄 時的記錄標記的再結晶化）引起，而問題2由其他的原因 (原因2 :由於反覆進行低線速度記錄，記錄層材料産生 了偏析）引起。進而問題3由2個原因（原因3:記錄標 記的非晶態的隨時間變化，原因4 :記錄標記因長期保存 引起的結晶化）引起。以下詳細地說明原因1、原因2、 原因3、原因4與各問題的關係，其後，說明用於解決問 題的手段。 ◎因1 =低線速度記錄時的記錄標記的再結晶化 所謂再結晶化是在利用雷射光束將記錄層材料剛剛加 熱至熔點以上之後的冷卻工程中，從熔融區域外緣引起結 晶生長，使記錄標記的尺寸變小的現象（收縮）。藉由降 -16- (13) (13)200406006 低記錄層材料的結晶化速度，以解決該現象，因此現在已 實用化的CLV記錄方式的相變先碟中不成問題。但是， 在進行CAV記錄的情況，在使記錄層材料的結晶化速度 降低至能夠抑制內周部的再結晶化程度的情況下，在外周 部中記錄標記的擦除成爲不可能，因而産生使再生信號品 質劣化這樣的問題。 在由再結晶化引起的記錄標記的收縮變得過大的情況 ，會導致像在問題1那樣發生再生信號劣化。這是由於， 再生信號振幅因記錄標記的收縮而降低，再結晶化部分的 結晶尺寸起因於晶粒直徑與結晶化部分不同的反射率分散 而發生噪音。另外，爲了提高再生信號振幅，雖可提高雷 射功率，使寬度較寬的區域熔化，但在此情況，卻發生鄰 接軌道的記錄標記完全擦除這一問題（問題4 )。在高線 速度記錄時，記錄層熔融後的熔融區域的冷卻速度變快， 由於不引起再結晶化，因而不發生此問題，但由於已記錄 的標記尺寸大，因此在鄰接軌道進行低線速度記錄的情況 下，串軌擦除的問題變得更加嚴重（問題7 )。另外，在 某個軌道進行低線速度記錄，在其鄰接軌道進行高線速度 記錄時，由於在鄰接軌道記錄的記錄標記的寬度變大，因 此容易發生來自鄰接軌道的再生信號的串音（問題6)。 進而，在低速記錄的記錄標記上進行高速記錄時，由於高 速記錄引起的記錄標記的擦除不足和由已經記錄的低速記 錄産生的噪音使雙重再生信號劣化，因此覆寫性能大幅度 地劣化（問題5 )。如上所述，問題1、4、5、6、7是由 -17· (14) (14)200406006 低速記錄時的再結晶化引起的。到目前爲止，爲了解決該 問選1、4、5、6、7，在以往的G e — S b - T e系相變記錄 材料中必須附加核生成層，層數的增加在成本上是不利的 (問題8 )。 原因2 ·由於反覆進行低線速度記錄、記錄層材料的偏析 發明人已經弄淸，在對應CAV記錄的DVD — Ram媒 體中使用Ge— Sb-Te系記錄材料時，當進行相當於最外 周部的線速度的高速記錄（傳送率：55Mbps、線速度 20.5m/ s )時，即使反覆1〇萬次進行記錄，雖然全部再 生信號不發生劣化，但如果進行相當於最內周相當的線速 度的低速記錄（傳送率：22Mbps、線速度8.2M/S)時， 如果僅反覆1〇〇〇次左右的進行記錄，就發生再生信號大 幅度地劣化這樣的現象。該反覆抹寫耐性大小的不同，是 無法僅以低速記錄和高速記錄時的雷射光束照射時間的不 同來說明的。對該現象進行詳細硏究的結果發現，以相當 於最內周部的線速度的記錄速度進行記錄時，伴隨反覆記 錄，再結晶化量慢慢增大，因此，特別是記錄標記的邊緣 的形狀發生變化。這可以認爲是起因於再結晶化區域的結 晶化速度由於反覆記錄慢慢增大。在標記邊緣記錄中，與 標記位置記錄相比，由於記錄膜的劣化對信號品質帶來的 影響的程度大，因此特別是再生信號的劣化大。 原因3 :記錄標記的非晶狀態的隨時間變化 18- (15) (15)200406006 如果進行相當最外周部的高速度記錄，記錄標記的結 晶化速度伴隨長期保存慢慢地降低，在最差的情況下，發 生幾乎喪失結晶化能力這種現象。其原因可認爲是，由於 長期保存，記錄標記的非晶狀態慢慢地變化，變成更穩定 的非晶狀態。像這樣，存在多個非晶狀態的理由，雖然還 不淸楚，但可以認爲大槪是由於在熔化前的記錄膜內存在 多個結晶狀態，該結晶狀態在熔融後也反映成各種非晶狀 態而分散存在。該結果導致非晶態的結晶化速度隨時間變 化，結晶化速度慢慢地降低。 原因4 :記錄標記的長期保存所引起的結晶化 與原因3中描述的現象相反，在進行相當最內周的低 速記錄時，由於長期保存，而發生記錄標記慢慢地進行結 晶化這樣的問題。其原因被認爲起因於，記錄層材料的結 晶化溫度過低，而且從非晶態變成晶態時的活化能小。另 外認爲是因爲’在低速記錄時，熔化區域的冷卻速度小， 因此在冷卻過程中，生成晶核。 如以上詳細的說明，問題1、2、4、5、6、7、8由原 因1、2所引起，藉由控制再結晶化，原因1、2都能夠解 決。另外，爲了解決問題3，重要的是，在記錄標記內不 可存在多個非晶狀態’而且記錄層材料的結晶化溫度要高 ’更重要的是，非晶態發生結晶化時的活化能要大。 如在上述專利文獻3中那樣，Bi— Ge 一 Te系相變材 料的實用的組成範圍存在於連接以Bi、Ge、Te作爲頂點 -19- (16) (16)200406006 的三角組成圖的GeTe和Bi2Te3的區域，但發明人在實驗 中已淸楚，添加比連接GeTe和Bi2Te3線上過剩的Ge的 區域’適合於高速記錄，特別是CAV記錄。 爲了說明該機制，本發明人的假說如下。即，對於 Bi — Ge — Te系材料來說，在至今明瞭的範圍中，存在 GeTe、Bi2Te3、B i 2 G e 3 T e 6、B i 2 G e T e 4、B i 4 G e T e 7 的化合 物。在記錄層剛熔融後發生再結晶的情況下，可以認爲， 由於其組成不同，以上的化合物和B i、G e、T e中從熔點 高的順序地從熔融區域外緣部分分進行再結晶。以下，如 果按熔點高的順序排列這些物質，則像以下那樣。
Ge ：約 93 7〇C GeTe :約 72 5 °C Bi2Ge3Te6:約 650°C Bi2Te3 :約 5 90〇C Bi2GeTe4 :約 5 84〇C Bi4GeTe7 :約 564〇C Te ：約 45 0〇C B i :約 2 7 1 °C 如上所述，Ge的熔點最高，因此認爲藉由添加比連 接以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖的GeTe和Bi2Te3 的線上過剩的Ge，在熔融區域的外緣部分分容易發生Ge 偏析。如果在熔融區域的外緣部分存在過剩的Ge，熔融 區域的外緣部分的結晶化速度會變慢，結果能夠抑制從外 緣部分的再結晶化。由此，即使在低速記錄時也不發生再 -20- (17) (17)200406006 結晶，其結果是能夠解決上述問題1、2、4、5、6、7、8 。與此同時，在軌道中心附近，結晶化速度變高，即使在 高速記錄時，也能得到良好的擦除性能。但是，如果過剩 的Ge原子數過多，結晶化速度就降低，像相當於外周部 的記錄速度的高速記錄變得不可能，因此重要的是適度地 添加過剩的G e。 另外，爲了解決問題3，重要的是記錄標記內不可存 在多個非晶狀態，而且重要的是記錄層材料的結晶化溫度 要高、進而非晶態發生結晶化時的活化能要大。發明人已 知，在以Bi、Ge、Ti作爲頂點的三角組成圖的Ge5GTe50 附近，滿足上述條件。這是像在以往的例子中那樣， GeTe的結晶化溫度高到約200°C，接近Bi2Te3，因此， 結晶化溫度降低爲其原因之一。另外，發明人在實驗中已 淸楚，在Ge 5〇 Te 5Q附近即使長期保存後，非晶狀態也難 以發生變化，可得到良好的擦除性能。但是，如果GeTe 量過多，結晶化速度就降低，相當於像外周部的記錄速度 的高速度記錄成爲不可能。另外，如果Bi2Te2量過多， 結晶化溫度就降低，因而保存壽命惡化。因此，最合適的 組成是GesoTeso附近，而且可以是添加適量的Bi2Te3的 組成。而且是存在過剩的Ge的區域。 因此，爲了解決上述問題，可以使用以下所示的資訊 記錄媒體。 (1) 一種資訊記錄媒體，它具備基板、及藉由雷射 光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記 -21 · (18) 200406006 錄層，藉由以上述雷射光束進行相對的掃描以進行資訊記 錄，其特徵在於具備如下組成的記錄層，即··上述記錄層 材料含有Bi、Ge和Te’其組成比是在由以Bi、Ge、Te 爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍。 B3 ( Bi3，Ge46，Te5i) C3 ( Bi4，Ge“，Te50 ) D3 ( Bi5，Ge46，Te49 )
D5 ( Bi10，Ge42，Te48 ) C5 ( Bii〇，Ge“，Te49) B5 ( Bi7，Ge41，Te52 ) (2) 進而，如果將上述錄層所含有的Bi，Ge和 Te的組成比，做成由以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖 上的以下各點包圍的範囲，即使在使資訊的記錄反覆10 萬次左右的情況下，再生信號的劣化也極小，因此對多次 抹寫的可靠性飛躍地提高。
F3 ( Bi3_5，Ge46，Te5〇.5 ) C3 ( Bi4，Ge46，Te50 ) D3 (Bis，Ge46，Te49) D5 ( Bi10，Ge42，Te48 ) C5 ( Bi i 〇，Ge41，Te49 ) F5 ( Bi7.5，Ge4i，Te51.5 ) (3) 資訊記錄媒體，它具備基板、及藉由雷射光束 的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層 ，藉由以某一線速度使上述雷射光束進行相對的掃描以進 -22- (19) (19)200406006 行資訊的記錄’其特徵在於，具備如下組成的記錄層，即 •上述錄層材料含有Bi、Ge和Te，其組成比是在由以 Bi、Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的 範圍’而且上述記錄材料的Bi、Ge和Te的組成比滿足（ (GeTe) x(Bi2Te3)卜 χ)丨”叫（但 〇<χ<1、〇<γ<1 )° Β2 ( Bi2，Ge47，丁e”） C2 ( Bi3，Ge47，Te5〇) D2 ( B14 » Ge47 » Te49) D6 ( Bi16，Ge37，丁e47 ) C8 ( Bi30，Ge22，Te48 ) B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) (4)資訊記錄媒體，它具備基板、及藉由雷射光束 的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層 ’藉由以某一線速度使上述雷射光束進行相對的掃描以進 行資訊的記錄’其特徵在於，具備如下組成的記錄層，即 :上述記錄層材料含有Bi、Ge和Te，其組成比是由以Bi 、Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範 圍，而且記錄層的膜厚做成15nm以下。 B2 ( Bi2，Ge47，Te5i ) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi4 ’ Ge47，Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) C8 ( B130 » Ge22 , TC48) (20) (20)200406006 B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) (5)資訊記錄媒體，它具備基板、及藉由雷射光束 的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層 ，藉由以某一線速度使上述雷射光束進行相對的掃描以進 行資訊記錄，其特徵在於，具備如下組成的記錄層，即： 上述記錄層材料含有Bi、Ge和Te，其組成比是在由以Bi 、Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範 圍，而且在記錄層上密著熱穩定化層。 _ B2 ( Bi〗，Ge47，Te5i) C2 ( Bi3，Ge47，Te5〇) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi“，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te48) B7 ( Bi】9，Ge26，Te55) (6 )上述熱穩定化層，從提高抹寫耐久性的觀點看 ，優選熔點在650°C以上。 籲 (7 )作爲上述熱穩定化層，可以使用熔點65 0 t以 上的氧化物、碳化物、氮化物的任一種。 (8)資訊記錄媒體，它具備基板、及藉由雷射光束 的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層 ，藉由以某一線速度使上述雷射光束進行相對的掃描以進 行資訊記錄，其特徵在於，具備如下組成的記錄層，即： 上述記錄層材料含有Bi、Ge和Te，其組成比是在由以Bi 、Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範 -24- (21) (21)200406006 圍，而且在記錄層的雷射光束入射側的相反側形成吸收率 控制層。 B2 ( Bi2 ' Ge47 , Te$i) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2(Bi4，Ge47，Te49) D6(Bi16，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te48) B7 ( Bii9，Ge26，Te55) (9 )如果使用上述吸收率控制層的複折射率n、k是 在1.4<n<4.5，— 3.5<k<-0.5範圍內的材料，就能夠使記 錄層的非晶態部分的吸收率Aa和結晶部分的吸收率Ac 的比Ac/ Aa更大，因此是理想的。 (1 〇 )作爲上述吸收率控制層，可以使用金屬與金屬 氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物的任一種的混合物。 (11)資訊記錄媒體，它具備基板、及藉由雷射光束 的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層 ，藉由以某一線速度使上述雷射光束進行相對的掃描以進 行資訊的記錄，其特徵在於，具備如下組成的記錄層，即 :上述記錄層材料含有B i、Ge和Te，其組成比是在由以 Bi、Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的 範圍，而且在記錄層的雷射光束入射側的相反側形成熱擴 散層。 B2 ( Bi2，Ge47，Te51 ) C2 ( Bi3，Ge47，Te5〇) (22) (22)200406006 D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi“，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te“） B7 (Bi19，Ge26，Te55) (12)作爲上述熱擴散層，在反射率高、而且熱擴散 能迅速地進行這一方面，優選以Al、Cu、Ag、Au、Pt、 P d的任一種爲主要成分的材料。 (1 3 )進而優選’在上述記錄層和熱擴散層之間至少 設置保護層，如果保護層的膜厚爲25nm以上、45nm以 下時’串軌擦除更小’而且得到良好的對比度。 (1 4 )進而更優選，在上述記錄層和熱擴散層之間至 少設置保護層和吸收率控制層’如果記錄層和熱擴散層的 間隔達到35nm以上、125 nm以下，則可提高覆寫性能， 並且降低串軌擦除的效果更顯著。 (1 5 )如已經說明般，CAV記錄雖具有可高速存取 這樣的使用優點，但爲了實現高速存取，存在許多問題（ 問題 1〜8) ’是極其困難的。本發明人發現，採取如下 措施可實現CAV記錄。即，在具備基板、及藉由雷射光 束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄 層，藉由使上述雷射光束進行相對的掃描以進行資訊記錄 的資訊記錄媒體中，上述資訊記錄媒體的形狀是圓盤狀， 半徑R1的記錄線速度V1和從R1外側的位置R2的記錄 線速度V2的關係滿足V2/ VI 2 R2/ R1的關係的資訊記 錄媒體中，具備如下組成的記錄層’即：上述記錄層材料 -26· (23) (23) 200406006 含有Bi、Ge和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te作爲 頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍。 B2 ( Bi2，Ge47，Te5i) C2 ( Bi3，Ge47，Te5〇) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi!6，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te“） B7 ( Bi”，Ge26，Te55) (1 6 )本發明人尤其是發現，採取如下措施可很好地 實現CAV記錄。在R2/ RU1.5的媒體中，具備以上述 B2、C2、D2、D6、C8、B7所包圍的範圍的組成的記錄層 〇 (1 7 )本發明人還發現，採取如下措施可很好地實現 CAV記錄。在R2/R1D2.4的媒體中，具備以上述B2、 C2、D2、D6、C8、B7所包圍的範圍的組成的記錄層。 (18)在上述（16)或者（17)中，在滿足 8.14m/ s S VI ^ 8.6 1m / s的情況下，藉由具備以上述B2、C2、 D2、D6、C8、B7所包圍的範圍的組成的記錄層，能夠很 好地實現CAV記錄。 (1 9 )在上述（1 5 )〜（1 8 )的資訊記錄媒體中，在 具備如下組成的記錄層，即：Bi，Ge和Te的組成比是在 由以Bi、Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包 圍的範圍的情況下，即使在資訊記錄反覆1 0萬次左右時 ，再生信號劣化也極小，對多次抹寫的可靠性飛躍地提高 -27- (24) (24)200406006 F2 ( Bi2.5，Ge47，Τ〇50·5 ) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi16，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi30，Ge22，Te“） F7 ( Bi19，Ge27，Te54 ) (2 0 )使軌道間距變窄雖對大容量化是極有效的方法· 0 ，但上述的串軌擦除容易變得極其明顯。本發明人發現， 設上述雷射光束的波長爲λ，設用於使雷射光束聚光的物 鏡的數値孔徑爲Ν Α時，軌道間距Τ Ρ即使窄到0.6 X ( λ / N A )以下的情況下，藉由具備如下組成的記錄層，即： 記錄層材料含有Bi、Ge和 Te，其組成比是在由以Bi、
Ge、Te作爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍 ’能夠大寬度地降低串軌擦除。 B2 ( Bi2，Ge47，Te51 ) · C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi々 ’ Ge47，Te49) D6 ( Bii6 ’ Ge37 ’ Te47) c 8 ( Bi30，Ge”，Te48 ) B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) (21)進而，在上述 λ 在 640nm‘X‘665nm、NA 在 0·6$ΝΑ$〇·65的範圍，而且ΤΡ$〇·618μιη的情況下’藉 由具備以上述Β2、C2、D2、D6、C8、Β7所包圍的範圍 -28 - (25) (25)200406006 的組成的記錄層，可得到特別良好的特性。 (22 )將凹軌和凸軌兩者都用作記錄軌道的方法，與 僅使用凹軌或者凸軌的任一方的情況相比。雖能夠使軌道 間距狹窄，對大容量化是極其有效的方法，但起因於凹軌 和凸軌的形狀差異的熱特性的不同，因此記錄層的凹軌部 和凸軌部的熱歷程也不同，存在的問題是在記錄擦除特性 上産生差異，或上述的串軌擦除顯露。本發明人發現，即 使在以凹軌和凸軌的兩方作爲記錄軌道使用的場合，藉由 具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材料含有b i， G e和T e，其組成比是在由以B i、G e、T e作爲頂點的三 角組成圖上的以下各點包圍的範圍，可得到合適的特性。 B2 ( Bi2，Ge47，Tesi) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi々，Ge47，Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te48) B7 ( Bii9，Ge26，Te55) (2 3 )檢測記錄標記的邊緣的方法，與檢測記錄標記 位置的方法相比’利用相同尺寸的標記能夠記錄更多的資 訊，因此對大容量化是極其有效的方法，但如果反覆進行 多次抹寫，由於標記邊緣附近的形狀大大劣化，因此産生 資訊的可罪性顯者地劣化适樣的問題。本發明人發現，即 使是藉由檢測記錄標記的邊緣讀出資訊的資訊記錄媒體， 錯由具備如下組成的錄層’即··上述記錄層材料含有 -29- (26) (26)200406006 B i ’ G e和T e，其組成比是在由以B i、G e、T e作爲頂點 的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍，可得到良好的特 性。 B2 ( Bi〕，Ge47 ’ Te5i) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi4，Ge47，丁e49 ) D6 ( Bii6，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi30，Ge22，Te48 ) B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) (24 )使記錄軌道搖擺的方法，在搖擺中能夠存儲位 址資訊和同步資訊，對提高格式的效率、資訊的可靠性雖 是極其有效的方法，但存在的問題是，搖擺促進了因多次 抹寫産生的信號品質的劣化，信號品質劣化反而對搖擺特 性産生惡劣影響。對此以下進行詳細地描述。 搖擺信號品質，雖隨著搖擺寬度增大而提高，但如果 過大，對記錄信號帶來惡劣影響。在此，所謂搖擺寬度是 指，以沒有搖擺時的假想的軌道中心線和發生搖擺的軌道 的中心線的距離的最大値。發明人發現，在實施搖擺的軌 道中記錄資訊時，由於記錄雷射頭沿假想的中心線進行記 錄而不追隨搖擺，因此記錄標記的軌道和垂直方向的中心 位置不一定與該處的軌道的中心位置一致。尤其是在凸軌 和凹軌兩方的軌道皆進行記錄時，如果搖擺寬度過大，會 産生記錄標記的端與凸軌和凹軌的邊界位置極爲接近這樣 的現象，由於該邊界附近，熱的條件和軌道中心不同，因 …30- (27) (27)200406006 此在使用以往的記錄層材料時，一進行多次抹寫，則容易 從該部分起産生記錄層的劣化。 本發明人發現，即使在記錄軌道進行搖擺的情況下， 藉由具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材料含有 B i、G e和T e，其組成比是在由以B i、G e和T e爲頂點的 三角組成圖上的以下各點包圍的範圍，則可得到良好的特 性。尤其是，即使賦予搖擺的C/N爲30 dB以上那樣的 搖擺寬度，因多次抹寫産生的記錄信號品質和搖擺C/N φ 的劣化也極小。再有，搖擺C / N，以頻寬l〇kHz的光譜 分析器測定雷射頭沿軌道上掃描時的差信號。 B2 ( Bi2，Ge47，Te51 ) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi 16，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te48) B 7 ( B i i 9，G e 2 6，T e 5 5 ) 春 (25 )使用波長3 90nm以上、420nm以下的雷射的 方法，由於光束點徑小，雖是實現大容量化極其有效的方 法，但與在CD或DVD中一般使用的650〜780nm左右的 波長的雷射相比，産生的問題有：①能量強度高、多次抹 寫變得困難，②由於非晶態和晶體的折射率差小，因此信 號強度變小。本發明人發現，即使是雷射光束的波長是 3 9 Onm以上、42 〇nm以下的資訊記錄媒體，藉由具備如下 組成的記錄層，即：上述記錄材料含有Bi，Ge和Te、其 -31 - (28) (28)200406006 組成比是在由以B i、Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的以 下各點所包圍的範圍，可得到良好的特性。 B2(Bi2，Ge47，Te5i) C2 ( B13 » Ge47 5 Teso) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bii6，Ge”，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te“） B7 ( Bii9，Ge26，Te55) (2 6 )另外，在本發明的資訊記錄媒體中所使用的記 錄層材料中，代替Ge，可以使用是同族元素的SI、SN、 PB來代替Ge，藉由添加適量的SI、SN、PB來代替Ge， 就能夠容易地調整能夠對應的線速度範圍。即，可以具備 如下組成的記錄層，即：該記錄層的組成是在由以Bi、 Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍的 Bi— Ge — Te系記錄層爲母材，Ge的—部分由Si、Sn、Pb 中的至少一種元素取代。 B2(Bi2，Ge47，Te5i) C2 ( Bi3，Ge47，Te5〇) D2 ( Bi4 ’ Ge47 ’ Te49) D6 ( Bi16，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te“） B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) (27 )進而，如果在本發明的資訊記錄媒體所使用的 記錄層材料中添加B，就能得到顯示再結晶化更幾一步被 -32- (29) 200406006 抑制的性能優良的資訊記錄媒體。即，資訊記錄媒體的特 徵在於，具備如下組成的記錄層，該記錄層是以Bi、Ge 、T e爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍的B i 一 Ge— Te系記錄層爲母材，並添加B組成。 B2 ( Bi2， Ge47， T e 51 ) C2 ( Bi3， Ge47， T e 5 〇 ) D2 ( Bi4， G e 4 7， T e 4 9 ) D6 ( Bii6 5 G e 3 7 ，T e 4 7) C8 ( Bi3〇 ，Ge22 ，T e 4 8 ) B7 ( Bii9 ，Ge26 ，丁e5 5)
(28) 另外，藉由使用以含有Bi、GE、Te，其組成 比是由以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的以下各點 包圍的範圍的組成爲特徵的資訊記錄材料用靶，能夠得到 上述的媒體。 B3 ( Bi3，Ge46，Te5i)
C3 ( Bi4，Ge46，Te5〇) D3 ( Bis，Ge46，Te49) D5 ( Bii〇，Ge42，Te“） C5 ( Bii〇，Ge4i，Te49) B5 ( Bi，，Ge4i，Te52) (29) 在上述（20)〜（28)中，在具備Bi、Ge、 Te的組成比是由以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的 以下各點包圍的的範圍的組成的記錄層時，即使使資訊的 記錄反覆進行1 〇萬次的情況下，由於再生信號劣化極小 -33- (30) 200406006 ’因此對多次抹寫的可靠性能飛躍地提高。 F2 ( Bi2.5，Ge47，Te5〇 5 ) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi4，Ge47，Te49 ) D6 ( Bi“，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te48) F7 ( Bi19，Ge27，Te54)
再者’藉由設置與記錄層鄰接、含有Bi2Te3、SnTe、 PbTe等的核生成層，可進一步提高抑制再結晶化的效果 另外，在本發明的資訊記錄媒體中使用的記錄層材料 ，如果維持以上述組成式表示的範圍的關係，即使混入雜 質’只要雜質的原子％在1%以內，本發明的效果就不喪 失。 另外，在本發明中，雖往往將上述資訊記錄媒體表述 爲相變光碟或者僅爲光碟，但本發明是由照射能束而産生 熱、利用該熱引起原子排列的變化、只要是由此進行資訊 的記錄的資訊記錄媒體都能適用，因此對資訊記錄媒體的 形狀不特別限制，也能適用於光卡等圓盤狀資訊記錄媒體 以外的資訊記錄媒體。 另外，在本說明書中，雖往往將上述的能束表述爲雷 射光束、或者僅爲雷射’但如上所述，本發明只要是能夠 在資訊記錄媒體上産生熱的能束’都能夠得到效果，因此 在使用電子束等能束時’本發明的效果也不喪失。 -34- (31) (31)200406006 3 在本發明中，雖然以在記錄層的光入射側配置 S板的結構爲前提，但即使在與記錄層的光入射側相反的 -彻I配置基板，而在光入射側配置比基板更薄的保護薄片 等保護材料的情況下，本發明的效果也不喪失。 【實施方式】 〔實施例1〕 以下，用圖1〜圖16表示本發明的實施例1。 首先，說明記錄媒體的結構。 匱I 1是本發明的資訊記錄媒體的基本結構。即，其構 造是在基板上順序地疊層第1保護層、第1熱穩定化層、 記錄層 '第2熱穩定化層、第2保護層、吸收率控制層、 熱擴散層、紫外線固化性保護層。在這裏，對於基板來說 ’使用聚碳酸酯製的厚0.6mm的基板，在基板上預先形 成與4.7GBDVD — RAM相同格式的溝形狀和預刻槽（pre —Pit )形狀。具體地說，使用從記錄區域內周23.8mm至 外周58.6mm上，以軌道間距爲0.61 5 μιη形成凸軌和凹軌 的基板。各軌道分割成扇區，在1個扇區中儲存43152通 道位元的資訊。其中，2048通道位元作爲形成包含位址 資訊的標題信號區域，32通道位元作爲既不形成凸軌又 不形成凹軌的鏡面區域。可記錄區域的41 0 72通道位元作 爲間隙區域160+J通道位元、保護1區域320+ (16χΚ )通道位元、VFO區域560通道位元、PS區域48通道位 元、資料區域 3 868 8通道位元、後文（postamble)區域 -35- (32) (32)200406006 1 6通道位元、保護2區域8 8 〇 一（ 1 6 χ κ )通道位元、緩 衝區域400 - J通道位元，在同—扇區上進行資訊的抹寫 (覆寫）時’使J在〇至15之間隨機變化，而使K在〇 至7之間隨機變化。資料區域38688通道位元除32768通 道位元的主資料以外，由資料ID、檢錯碼、改錯碼、奇 偶校驗碼、同步碼等組成。軌道以186通道位元的周期實 施搖擺。搖擺C/N是40dB。 利用濺射製程在上述基板上作爲第1保護層製成 13 5nmm的（ZnS ) 8G ( Si02 ) 2。膜、作爲第1熱穩定化層 製成7nm的Cr2〇3膜、製成8nm的後述記錄層、作爲第2 熱穩定化層製成5nm的Cr203膜、作爲第2保護層製成 3 3m的（ZnS ) 9() ( Si〇2 ) 2〇膜、作爲吸收率控制層製成 4 0nmm的Cr9〇 ( Cr203 ) 1G膜、作爲熱擴散層製成150nm 的A1膜。再在其上塗布紫外線樹脂，藉由一邊照射紫外 線一邊粘貼厚〇.6mm的透明基板，就得到在以下的實施 例1中所使用的資訊記錄媒體。記錄層材料的詳細說明在 後面敍述。 其次’說明在本實施例中使用的資訊記錄再生裝置。 以下’使用圖2說明本發明的資訊記錄媒體的資訊記 錄、再生及裝置。作爲進行記錄和再生時的馬達控制方法 ’採用在進行記錄和再生的每個區域使光碟的轉數變化的 CAV方式。光碟線速度在最內周（半徑24mm)是8.2m/ s’在最外周（半徑58.5mm)是2 0m/s。再者，在本發 明中’所謂、內周部"基本上是指大約半徑24mm，所 -36- (33) (33)200406006 謂外周部基本上是指大約半徑58.5mm。另外，在實驗的 關係上，在中周部（半徑40mm)中，也有時藉由變化轉 數，使上述資訊記錄媒體以相當內周部的記錄線速度、相 當外周部的記錄線速度進行旋轉，當然，即使進行這樣的 實驗，本發明的效果也不喪失。 接著，將記錄和再生過程說明如下。首先，來自記錄 裝置外部的資訊，以8位元作爲1單位，被傳送至8 — 1 6 調變器2 - 8。在資訊記錄媒體（以下稱作光碟）2 - 1上 進行資訊記錄時，使用標記邊緣方式，使用將資訊8位元 變換成1 6位元的調變方式、所謂8 - 1 6調變方式進行記 錄。以該調變方式在媒體上進行對應於8位元的資訊的 3T〜14T的標記長的資訊記錄。圖中的8— 16調變器2 -8會進行該調變。再有，在此所謂T表示資訊記錄時的時 脈周期，在此在最內周設定爲17.1ns，在最外周設定爲 7 n s ° 利用8— 16調變器2— 8變換的3Τ〜14Τ的數位信號 被傳輸至記錄波形發生電路2- 6，高能脈衝的寬度設定 爲約Τ / 2，在高能級的雷射照射期間進行寬度約τ / 2的 低能級的雷射照射。在上述一連串的高能脈衝期間，生成 進行中間能級的雷射照射的多脈衝記錄波形。此時，將用 於形成記錄標記的、高能級和記錄標記可結晶化的中間能 級連測定的媒體和半徑位置，調整成最佳値。另外，在上 述記錄波形發生電路2— 6內，使3Τ〜14Τ的信號在時序 上交互地與▼ 0 〃和Μ 〃對應，在、〇〃的場合，照射中 -37- (34) (34)200406006 間能級的雷射能量，在> 1〃的場合照射包含高能級的脈 衝的一連串的高能脈衝組。此時，照射在光碟2 - 1上的 中間能級的雷射光束的部位變成晶體，包含高能級的脈衝 的一連串的高能脈衝組的雷射光束照射的部位變成非晶體 (標記部）。另外，上述記錄波形發生電路2 — 6內，形 成包含用於形成標記部的高能級的一連串的高能脈衝時， 具有對應於標記部的前後的間隔長，對應於使多脈衝波形 的最前面脈衝寬度和最後面的脈衝寬度發生變化的方式（ 適應型記錄波形控制）的多脈衝波形表，利用該表産生能 極力排除在標記間發生的標記間熱干涉的影響的多脈衝記 錄波形。 由記錄波形發生電路2 - 6生成的記錄波形，被傳輸 至雷射驅動電路2- 7’雷射驅動電路2 - 7，以該記錄波 形爲基礎，使雷射頭2 - 3內的半導體雷射器發光。對於 搭載在本記錄裝置上的雷射頭2 - 3來說，作爲資訊記錄 用的雷射光束，使用光波長65 5nm的半導體雷射。另外 ，利用物鏡數値孔徑NA0.6的物鏡，將該雷射聚焦在上 述光碟2 - 1的記錄層上，藉由照射對應於上述記錄波形 的雷射的雷射光束，進行資訊的記錄。 一般來說，利用透鏡數値孔徑NA的透鏡對雷射波長 爲λ的雷射進行聚光時，雷射光束的點徑爲大約〇.9 X λ/ ΝΑ。因此，在上述條件的情況下，雷射光束的點徑是大 約0.98微米。此時，雷射光束的偏振光爲圓偏振光。 另外，本記錄裝置對應於凹軌和凸軌（凹軌間的區域 -38- (35) (35)200406006 )兩方皆記錄資訊的方式（所謂的凹凸軌記錄方式）。在 本記錄裝置中，藉由L/ G伺服電路2 - 9，能夠任意地選 擇對凸軌和凹軌的尋軌。被記錄的資訊的再生也使用上述 雷射頭2 - 3進行。在記錄的標記上照射雷射光束，藉由 檢測來自標記和標記的以外的部分的反射光，得到再生信 號。利用前置放大器電路2 - 4將該再生信號的振幅放大 ，傳送到8 - 16解調器2— 10。在8— 16解調器2— 10中 ，每個16位元變換成6位元資訊。藉由以上的動作，完 成已記錄的標記的再生。在以以上的條件在上述光碟2 -1上進行記錄時，最短的標記即3 T標記的標記長爲大約 0·42μπι，最長標記即1 4Τ標記的標記長爲大約1.96μιη。 再者，在進行內周部信號跳動、外周部信號跳動時， 進行包含上述3Τ〜14Τ的隨機圖形的信號的記錄和再生 ，對再生信號進行波形等値、2値化、鎖相環（PLL -Phase Locked Loop)處理，測J定跽匕動。 接著，說明記錄層材料的評價基準。 爲了評價內周部和外周部的記錄擦除性能、信號品質 ，測定在相當內周部和外周部的記錄線速度中的跳動（記 錄10次隨機信號後的跳動）。另外，爲了進行抹寫壽命 的試驗，分別測定在相當內周部和外周部的記錄線速度中 的1萬次抹寫後的跳動，測定自1 0次記錄後的跳動的上 升量。進而，爲了評價以相當內周部的記錄線速度記錄的 記錄標記內的再結晶化的影響，在相當上述內周部的記錄 線速度和相當外周部的記錄線速度中記錄11T的單一頻率 •39- (36) (36)200406006 信號’測定內外周振幅比（內周部振幅/外周部振幅）。 此時’爲」排除由雷射功率設定誤差産生的影響，將最佳 功率設定爲記錄開始功率的1 · 7倍進行記錄。另外，爲了 進行保存壽命的評價，進行加速試驗。具體地說，在測定 物件的媒體上以相當內周部的線速度進行1 〇次隨機信號 的記錄，預先測定其跳動，測定與在加熱至9 0 °C的烘箱 中放置20小時後的跳動上升量的差（所謂的檔案（ archival )再生跳動）。再有，與上述試驗同時在不同的 軌道上以相當外周部的記錄線速度進行1 0次隨機信號記 錄後預先測定跳動，在9 0 °C的溫度保持2 0小時後，在同 一軌道僅進行一次覆寫，測定與加速試驗前的跳動差（所 謂的檔案覆寫（archival overwrite )跳動）。再者，在本 資訊記錄媒體中’採用凹凸軌記錄。因此，在此表示在凹 軌和凸軌上記錄資訊時的平均値。再有，各性能的目標値 如下。 跳動：1 〇 %以下 抹寫壽命：2 %以下 內外周振幅比：0.8以上 保存壽命（內周）：2%以下 保存壽命（外周）：3%以下 另外，跳動的目標値10%雖比標準値（9%以下）大 ，但如先前所說明，在本實施例中使用的資訊記錄媒體中 ，爲了僅比較記錄層的性能，記錄層的組成以外的構成不 發生變化。因此，至少和適用於各記錄層的構成進行比較 -40- * (37) (37)200406006 ，發生1 %以上的跳動上升。因此，強行將目標値提高。 但是，根據該試驗，關於達到1 〇 %以下的幾個記錄層組 成，進行媒體構成的最佳化時，在所有的媒體中，跳動都 降低至9 %以下。因此，上述目標在判斷記錄層組成的性 能上是妥當的。另外，作爲再結晶程度量的評價，雖然將 內周部振幅/外周部振幅設定爲0.8以上，但在達到上述 目標的資訊記錄媒體中，因爲再結晶化被充分地抑制，所 以不發生最內周部的串軌擦除性能的惡化、跨速覆寫性能 _ 的惡化、跨速串音性能的惡化、跨速擦除性能的惡化這樣 的問題。另一方面，在達不到以上目標的資訊記錄媒體中 ，發生上述中的任一個問題的槪率格外地增大。因此，上 述目標是妥當的。 再者’在圖3〜圖8和圖11〜圖14中，以©'Ο'χ 表示本實施例的評價結果，但判定基準如下。 跳動 ◎ :9%以下、〇：1〇%以下、X:大於10% φ 抹寫壽命 ◎ : 1%以下、〇：2%以下、X:大於2% 內外周振幅比 ◎ : 0.9%以上、〇：0.8%以上、X ··小於〇·8% 保存壽命（內周） ◎ ·· 1 %以下、〇·· 2 %以下、X ··大於2 % 保存壽命（外周） ◎ : 2%以下、〇：3%以下、X:大於3% -41… 丄- (38) (38)200406006 綜合評價 ◎:所有以上的評價案例均爲◎的情況， 〇··在以上的評價案例中，沒有X，也有一個爲〇的 情況， X :在以上的評價案例中，也有一個爲X的案例， 隨後，說明記錄層的製膜方法。 爲了變化記錄層的組成，在本實施例中進行Ge5QTe50 和 Bi2Te3靶的同時濺射。另外，在本實施例中，也硏究 了在連接以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖的Ge5()Te50 和Bi2Te3的線以外，再添加過剩的Ge的組成、添加過剩 的Te的組成，但此時，使用在Bi2Te3靶上粘貼Ge小片 、或者Te小片的濺射靶，與Ge5GTe5()的濺射靶同時進行 濺射。再有，藉由分別調整外加在同時進行濺射的2種靶 上的濺射功率，可得到所希望的組成的記錄層材料。 再者，此時，在使GesoTeso靶與BhT^3靶的尺寸相 同的情況下，由於㈤濺射速率過大，因此正確地控 制向 Ge5〇Te5〇膜的Bi〗Te3添加量變得困難。因此，使 Bi：^Te3耙的尺寸比Ge5〇Te5〇耙的尺寸小。具體地說，將 Ge5〇Te5()靶的尺寸製成直徑5英寸的圓盤狀，將Bi2Te3 |E 的尺寸製成直徑3英寸的圓盤狀。 下面，說明對記錄層材料的評價結果。 1 . A系列 在A系列中，製作具有比連接以Bi、Ge、Te爲頂點 •42- (39) (39)200406006 的三角組成圖上的GhoTqo和Bi2Te3連線上添加過剩的 Te的記錄層材料的資訊記錄媒體，進行評價。此時，利 用 B i — T e側的濺射耙製膜的記錄層材料的組成是 Bi35Te65。以下使用圖3說明各組成的記錄層的評價結果 〇 A1 :記錄層的組成是BhGe^Teso。內周部的抹寫壽 命、外周部的跳動和內外周振幅比未達到目標。因此綜合 評價是X。 _ A2 :記錄層的組成是Bi4Ge44Te52。內周部的抹寫壽 命和內外周振幅比未達到目標。因此綜合評價是x ° A3 :記錄層的組成是Bi5Ge43Te52。內周部的抹寫壽 命和內外周振幅比未達到目標。因此綜合評價是x ° A4 :記錄層的組成是Bi6Ge41Te53。內周部的抹寫壽 命和內外周振幅比未達到目標。因此綜合評價是x ° A5:記錄層的組成是Bi7Ge4()Te53。內周部的抹寫壽 命和內外周振幅比未達到目標。因此綜合評價是x ° 馨 A6:記錄層的組成是Bi1GGe36Te54。內周部的抹寫壽 命和內外周振幅比未達到目標。因此綜合評價是x ° A7 :記錄層的組成是Bi15Ge29Te56。內周部的抹寫壽 命和內外周振幅比未達到目標。因此綜合評價是x ° A8 :記錄層的組成是Bi18Ge24Te58。內周部的抹寫壽 命、外周部的保存壽命和內外周振幅比未達到目標。因此 綜合評價是X。 A9 :記錄層的組成是Bi22Ge19Te59。內周部的抹寫壽 -43- (40) (40)200406006 命、內周部的保存壽命、外周部的保存壽命和內外周振幅 比未達到目標。因此綜合評價是X。 如以上所述可知，在使用連接以Bi、Ge、Te爲頂點 的三角組成圖的G e5 G T e 5 ο和B i2 T e3線上的記錄層材料中 添加過剩的T e的組成的記錄層材料時，在所有的資訊記 錄媒體中，內周部跳動和內周部的抹寫壽命均爲未達到目 標，作爲CAV記錄用資訊記錄媒體是不實用的。 2 . B系列 在B系列中，製作具有連接以B i、G e、T e爲頂點的 三角組成圖上的GesoTe^和BhTe3線上的記錄層材料的 資訊記錄媒體，進行評價。此時，利用B i - T e側的濺射 靶製膜的記錄層材料的組成是BUoTe6 〇。以下使用圖4說 明各組成的記錄層的評價結果。 B1 :記錄層的組成是BhGe^Te^。內周部的抹寫壽 命、外周部的跳動和內外周振幅比未達到目標。因此綜合 評價是X。 B2 :記錄層的組成是BhGe^Te^。雖所有案例均達 到目標，但因外周部跳動的評價是〇，因此綜合評價是〇 〇 B3 :記錄層的組成是Bhe^Te^。在所有案例中充分 達到目標，因此綜合評價是◎。 B4 :記錄層的組成是BUGe^Te^。在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 -44 - (41) (41)200406006 Β5· I己錄層的組成疋Bi7Ge4iTe52。在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 B6:記錄層的組成是Bi12Ge35Te53。雖所有案例均達 到目標，但內周部的跳動、內周部抹寫壽命、內周部保存 壽命、外周部保存壽命和內外周振幅比是〇，因此綜合評 價是〇。 B 7 · gH錄層的組成疋Bii9Ge26Te55。雖所有案例均達 到目標，但內周部跳動、內周部抹寫壽命、內周部保存壽 命、外周部保存壽命、內外周振幅比的評價是〇，因此綜 合評價是〇。 B8 :記錄層的組成是Bi21Ge24Te55。因內周部的保存 命未達到目標’因此合評價是X。 B9 :記錄層的組成是Bi25Ge19Te56。因內周部的保存 尋命未達到目標。因此綜合評價是X。 如以上所述可知，使用連接以Bi、Ge、Te爲頂點的 三角組成圖的Ge5〇Te5G和Bi2Te3線上的記錄層材料時， 而且Ge量是26%〜47%時，在所有的資訊記錄媒體中， 達到全部的目標，特別在Ge量是41〜46%的情況下，顯 示極良好的性能。 3.C系列 在C系列中，製作具有比連接以Bi、Ge、Te爲頂點 的三角組成圖上的Ge5GTe5〇和Bi2Te3線上添加過剩的Ge 的記錄層材料的資訊記錄媒體，進行評價。此時，利用 -45- (42) (42)200406006
Bi — Te側的濺射靶製膜的記錄層材料的組成是 Bi32Ge2()Te48。以下使用圖5說明各組成的記錄層的評價 結果。 C1 :記錄層的組成是Bi2Ge48Te5G。因外周部的跳動 未達到目標，因此綜合評價是X。 C2 :記錄層的組成是Bi3Ge47Te5〇。雖所有案例均達 到目標，但因外周部跳動的評價是〇，因此綜合評價是〇 〇 C3 :記錄層的組成是Bi4Ge46Te5()。在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 C4 :記錄層的組成是Bi7Ge43Te5〇。在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 C5 :記錄層的組成是以1()〇641丁649。在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 C6 :記錄層的組成是Bi14Ge37Te49。雖所有案例均達 到目標，但因外周部保存壽命的評價是〇，因此綜合評價 是〇。 C7 :記錄層的組成是Bi19Ge32Te49。雖所有案例均達 到目標’但因內周部跳動、內周部抹寫綦命、內周部保存 壽命、外周部保存壽命、內外周振幅比的評價是〇，因此 綜合評價是〇。 C8 :記錄層的組成是Bi3GGe22Te48。雖所有案例均達 到目標，但因內周部跳動、內周部抹寫壽命、內周部保存 壽命、外周部跳動、外周部保存壽命、內外周振幅比的評 -46 - (43) (43)200406006 價是〇，因此綜合評價是〇。 C 9 :記錄層的組成是B i3 3 G e 19 T e4 8。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標，因此綜合評價是X。 如以上所述可知，使用在連接以B i、G e、T e爲了胃|占 的二角組成圖上的GesoTesG和Bi〗Te3線上的記錄層材料 中適量添加過剩的Ge的組成的記錄層材料時，而且Ge 量是22〜47%時，在所有的資訊記錄媒體中達到所有目 標，特別是在Ge量爲41〜46%的情況下，顯示極良好的 性能。 4.D系列 在D系列中，製作具有比以B i、G e、T e爲頂點的三 角組成圖上的C系列的組成圖上再添加過剩的Ge的記錄 層材料的資訊記錄媒體，進行評價。此時，利用Bi - Te 側的濺射靶製膜的記錄層材料的組成是Bi3〇Ge26Te44。以 下使用圖6說明各組成的記錄層的評價結果。 D1 :記錄層的組成是Bi3Ge48Te49。因外周部跳動未 達到目標，因此綜合評價是X。 D2 :記錄層的組成是Bi4Ge47Te49。雖所有案例均達 到目標，但因外周部跳動的評價是〇，因此綜合評價是〇 〇 D3 :記錄層的組成是Bi5Ge46Te49。在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 D4 :記錄層的組成是Bi8Ge44Te48。在所有案例中充 ：-^4 · Λ -47- (44) (44)200406006 分達到目標，因此綜合評價是◎ ° D5 :記錄層的組成是BiiQGe42Te48 °在所有案例中充 分達到目標，因此綜合評價是◎。 D6 :記錄層的組成是Bi16Ge37Te47。雖所有案例均達 到目標，但因外周部跳動和外周部保存壽命的評價是〇’ 因此綜合評價是〇。 D7 :記錄層的組成是Bi19Ge35Te41 2。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標’因此綜合評價是x ° D8 :記錄層的組成是Bi23Ge3ITe42。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標，因此綜合評價是x ° D9 :記錄層的組成是Bi28Ge27Te45。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標，因此綜合評價是x ° 如以上所述可知，使用在連接以B i、Ge ' Te爲頂點 的三角組成圖上的Ge5GTe5()和Bi2Te3線上的記錄層材料 中，與C系列同樣答適量添加過剩的G e的組成的記錄層 材料時，而且Ge量是37〜47%時，在所有的資訊記錄媒 體中達到所有目標，特別在Ge量爲42〜46%的情況下， 顯示極良好的性能。 -48 - 48 1 . E系列 2 在E系列中，製作具有比以Bi、Ge、Te爲頂點的Η 角組成圖上的D系列的組成線上再添加過剩的Ge的記錄 層材料的資訊記錄媒體，進行評價。此時，利用Bi - Te 側的濺射靶製膜的記錄層材料的組成是Bi27Ge32Te41。以 (45) (45)200406006 下使用圖7說明各組成的記錄層的評價結果。 E1 :記錄層的組成是Bi2Ge49Te49。因外周部跳動未 達到目標，因此綜合評價是X。 E2 :記錄層的組成是Bi3Ge48Te49。因外周部跳動未 達到目標，因此綜合評價是x。 E3 :記錄層的組成是Bi8Ge45Te47。因外周部跳動未 達到目標，因此綜合評價是X。 E4:記錄層的組成是BiHGe^Te^。因外周部跳動未 達到目標，因此綜合評價是X。 E5 :記錄層的組成是Bii3Ge41Te46。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標’因此綜合評價是x ° E6:記錄層的組成是Bii6Ge39Te45。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標’因此綜合評價是x ° E7 :記錄層的組成是Bi2GGe37Te43。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標’因此綜合評價是x。 E8 :記錄層的組成是Bi24Ge34Te42。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標’因此綜合評價是x。 E9:記錄層的組成是B^Ge^Te4!。因外周部跳動和 外周部保存壽命未達到目標’因此綜合評價是x。 如以上所述可知，在使用連接以Bi、Ge、Te爲頂點 的三角組成圖上的GesoTeso和BhTes線上的記錄層材料 中過剩地添加過剩的Ge的組成的記錄層材料時，外周部 的覆寫性能急劇地惡化，因此作爲CAV記錄用的資訊記 錄媒體是不實用的。 -49- (46) (46)200406006 6 .最佳的記錄層材料組成範圍 在圖8中匯總以上的實施例1的綜合評價結果。另外 ，壓該結果爲基礎在圖9的三角組成圖中示出了使該結果 綜合評價爲◦的組成範圍。即，是由以下的組成點包圍的 組成範圍。 B2 ( Bi2，Ge47，Te51 ) C2 ( Bi3，Ge47，Te50 ) D2 ( Bi4，Ge47，Te49 ) D6 ( Bi16，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi30，Ge22，Te48 ) B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) 進而，在圖1 〇中示出了在所有案例中顯示極良好性 能的綜合評價爲〇的組成範圍。即，是由以下的組成點包 圍的組成範圍。 B3 ( Bi3，Ge“，Te51 ) C3 ( Bi4，Ge46，Te50 ) D3 ( Bi5，Ge46，Te49 ) D5 ( Bi10，Ge42，Te48 ) C5 ( Bi10，Ge41，Te49 ) B5 ( Bi7，Ge41，Te52 ) 另外，在圖11中示出了對各光碟進行10萬次的多次 抹寫時的綜合評價的結果。判定基準和進行1萬次的多次 抹寫時相同。正如由圖8的比較所表明的那樣’ B系列的 -50- (47) (47)200406006 綜合評價劣化。該原因從圖1 2所不的B系列的各s平價案 例的評價結果可淸楚。在對B系列媒體進行1 〇萬次的多 次抹寫時，與進行1萬次抹寫時（圖4 )同樣在所有的條 件下均爲◎的評價。與此相反，在以相當內周部的線速度 旋轉進行1 〇萬次的多次抹寫時，在所有的媒體中均未達 到目標。這樣已經知道，B系列在1萬次左右的抹寫次數 中雖是實用的，但在要求10萬次左右的可多次抹寫的用 途中，是不實用的。 7 . F系列 如上所述，由於在記錄層中含有的Bi、Ge和Te的組 成比處於Ge比連接GeTe和Bi2Te3的線上過剩地存在的 範圍時，在記錄時的熔融區域的外緣部分中Ge容易發生 偏析。另外，Ge的結晶化速度與上述的Te化合物、Bi相 比是非常慢的。其結果，熔融區域的外緣部分的結晶化速 度變慢，結果能夠抑制從熔融區域外緣部分的再結晶化。 尤其是，由於能夠抑制上述的再結晶化，就能夠抑制由多 次抹寫後的記錄膜組成的偏析引起的信號劣化。因此，即 使由於稍微存在上述過剩的Ge，也體現本發明的效果。 作爲一例，示出以下所示的F系列的實驗結果。 在F系列中，使用記錄層中的Bi、Ge和Te的組成 比位元於B系列和C系列之間的組成的記錄層材料。即 ，製作Bi、Ge和Te的組成比具有連接以Bi、Ge和Te 爲頂點的三角組成圖上的Ge5GTe5()和Bi2Te3的線上的記 -51 - (48) (48)200406006 錄層材料的資訊記錄媒體，進行評價。此時，利用Bi 一 Te側的濺射靶製，膜的記錄層材料的組成是Bi38Ge5Te57。 另外’在進行抹寫壽命的評價時，進行1 0萬次的抹寫， 按照上述的判定基準進行判定。使用圖1 3說明各組成的 記錄層的評價結果。 F1 :記錄層的組成比是BhGe^Teso。內周部的抹寫 壽命 '外周部的跳動和內外周振幅比未達到目標，因此綜 合評價是X。 F2 :記錄層的組成是Bi2.5Ge47Te5G.5。雖所有案例均 達到目標，但因外周部跳動的評價是〇，因此綜合評價是 〇。 F3 :記錄層的組成是Bi3.5Ge46Te5C.5。在所有案例中 充分地達到目標，因此綜合評價是◎。 F4:記錄層的組成是Bi6.5〇e42Te5i.5。在所有案例中 充分地達到目標’因此綜合評價是◎。 F5:記錄層的組成是Bi7.5Ge4iTe5i.5。在所有案例中 充分地達到目標’因此綜合評價是◎ ° F6 :記錄層的組成是Bii3Ge35Te52。雖所有案例均達 到目標，但因內周部跳動、內周部抹寫壽命、內周部保存 壽命、外周部保存壽命和內外周振幅比的評價是〇’因此 綜合評價是〇 ° F7:記錄層的組成是Bii9Ge27Te54。雖所有案例均達 到目標，但因內周部跳動、內周部抹寫壽命、內周部保存 壽命、外周部保存壽命和內外周振幅比的評價是〇’因此 •52- (49) (49)200406006 綜合評價是〇。 F8 :記錄層的組成是Bi22Ge24Te54。因內周部的保存 壽命未達到目標，因此綜合評價是X。 F9:記錄層的組成是Bi26Ge19Te55。因內周部保的存 壽命未達到目標，因此綜合評價是X。 如以上所述可知，在使用連接以Bi、Ge、Te爲頂點 的三角組成圖的Ge5GTe5()和Bi2Te3線上的記錄層材料中 ，與C系列同樣地適量添加過剩的Ge的組成的記錄層材 料時，而且Ge量是27〜47%時，在所有的資訊記錄媒體 中達到所有目標，尤其是在Ge量是41〜4 6%時，顯示極 良好的性能。 -53 - (50) (50)200406006 另外，在圖1 6中示出了在所有的評價案例中顯示極 良好性能的綜合評價爲□的組成範圍。即，是由以下的組 成點包圍的組成範圍。 F3 ( Bi3.5，Ge46，Te50.5 ) C3 ( Bi4，Ge46，Te50 ) D3 ( Bi5，Ge46，Te49 ) D5 ( Bi10，Ge42，Te48 ) C5 ( Bi10，Ge41，Te49 ) F5 ( Bi7.5，Ge4i，Te5i.5) 最後，說明最佳構成。 下面，對在本發明的資訊記錄媒體中使用的各層的最 佳組成和最適合的膜厚加以說明。 第1保護層 存在於第1保護層的光入射側的物質是聚碳酸酯等塑 膠基板，或者紫外線固化樹脂等有機物。另外，這些物質 的折射率是1.4〜1.6左右。爲了在上述有機物和第！保 護層之間有效地進行反射，希望第1保護層的折射率是 2 · 0以上。第1保護層在光學上其折射率是光入射側存在 的物質（在本實施例中相當於基板）以上，在不發生光吸 收的範圍內，折射率越大越好。具體地說，折射率η是 2.0〜3.0之間，是不吸收光的材料，特別希望含有金屬的 氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硒化物。另外，希望 導熱率是至少2W/ mK以下。尤其是ZnS - Si02系化合 (51) (51)200406006 物，因導熱率低，作爲第1保護層是最合適的。進而， 811〇2、或者在811〇2中添加2115、€(13、3115、〇63、？匕8 等硫化物的材料，或者在Sn02中添加Cr203、Mo3〇4等過 渡金屬氧化物的材料，因導熱率低，比ZnO - Si〇2系材料 的熱穩定性更好，因此即使在第1熱穩定化層的膜厚是 2nm以下時，也不發生向記錄膜的熔入，因此尤其是作爲 第1保護層顯示出優良的特性。另外，爲了有效地利用基 板和記錄層之間的光學干涉，在雷射的波長是65 Onm左 右的情況下，第1保護層的最佳膜厚是1 lOnm〜145 nm。 第1熱穩定化層 由於本發明的相變記錄層材料的熔點是650 □以上的 高溫’因此希望在第1保護層和記錄層之間設置熱極穩定 的第1熱穩定化層。具體地說，Cr203、Ge3N4、SiC等高 熔點氧化物、高熔點氮化物、高熔點碳化物是熱穩定的， 即使長期保存時，也不會發生因膜的剝離而引起劣化，是 合適的材料。另外，當在第】熱穩定化層中含有促進Bi ' Sn、Pb等的記錄層的結晶化的材料時，就得到抑制記 錄層的再結晶化的效果，因而是更希望的。尤其是，希望 是Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物，或者Bi、Sn、Pb的 Te化物、氧化物和氮化鍺的混合物，或者Bi、Sn、Pb的 Te化物、氧化物和過渡金屬氧化物、過渡金屬氮化物的 混合物。其原因是，過渡金屬的價數容易變化，因此即使 Bi、Sn、pb、Te等元素發生遊離，上述過渡金屬的價數 •55- (52) (52)200406006 發生變化，在過渡金屬和Bi、Sn、Pb、Te之間也發生結 合，生成熱穩定的化合物。尤其是，Cr、Mo、W是熔點 高、價數容易發生變化、在和上述金屬之間容易生成熱穩 定的化合物，因此是優良的材料。爲了促進記錄層的結晶 化，第1熱穩定化層中的上述Bi、Sn、Pb的Te化物、氧 化物的含量，雖希望盡可能地多，但第1熱穩定化層和第 2熱穩定化層相比，由於照射雷射光束容易變成高溫，而 産生熱穩定化層材料熔入記錄膜等問題，因此需要將Bi 、Sn、Pb的Te化物、氧化物的含量至少抑制在70%以下 〇 第1熱穩定化層的膜厚只要是〇.5nm以上，就能發揮 其效果。但是，在膜厚是2nm以下時，第1保護層材料 藉由第1熱穩定化層熔入記錄層，往往發生多次抹寫後的 再生信號品質劣化。因此，希望是2nm以上。另外，在 第1熱穩定化層的膜厚厚到1 〇nm以上時，在光學上給予 惡劣影響，因此存在反射率降低、信號振幅降低等弊病。 因此，第1熱穩定化層的膜厚可以是2nm以上、lOnm以 下0 記錄層 如已所述’在Bi—Ge - Te系相變記錄層材料的組成 是由以下的組成點B2、C2、D2、D6、C8、B7包圍的組 成時，藉由添加適量的Si、Sn、Pb代替Ge ’就能容易地 調整可對應的線速度範圍。例如，在用Si取代Ge時，由 -56· (53) 200406006 於生成比Ge或GeTe熔點高、結晶化速度小的siTe，因 此在熔融部外緣部分發生SiTe偏析，而抑制再結晶化。 另外’在用SnTe或PbTe取代GeTe時，提高核生成速度 ，因此能夠彌補高速記錄時的擦除不足。 B2 ( Bi〗’ Ge47，Te5i) C2 ( Bi3 ’ Ge47，Te^o) D2 ( Bi4 ’ Ge”，Te49)
D6 ( Bi16，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi30，Ge22，Te48 ) B7 ( Bi19，Ge26，Te55 ) 即’是以下所示組成系的記錄層材料。 4 元系記錄層材料：Bi— Ge— Si 一 Te、Bi— Ge— Sn — Te、Bi 一 Ge 一 Pb 一 Te 5 元系記錄層材料：Bi—Ge—Si—Sn—Te、Bi—Ge — Si—Pb- Te、Bi - Ge-Sn - Pb - Te
6元系記錄層材料：Bi— Ge— Si - Sn - Pb— Te 按照像以上的多元系的組成，可更細微地控制記錄層 材料的性能。 另外’如果在本發明的資訊記錄媒體所使用的記錄層 材料中添加B ’就能夠得到顯示再結晶化更加被抑制的優 良性能的資訊記錄媒體。這是可以認爲是因爲，B具有和
Ge相同的抑制再結晶化的效果，但因B原子非常小，偏 中斤可迅速地發生 再者’如果本發明的資訊記錄媒體所使用的記錄層材 •57- (54) (54)200406006 料維持以上述組成式表示的範圍的關係，即使做成混入雜 質 只要雜質的原子％在1%以內，就不喪失本發明的效 果。 另外’在本發明的媒體結構中，記錄層的膜厚在5nm 以上、15nm以下在光學上是最合適的。尤其是在7nm以 上、1 1 nm以下時，可抑制由多次抹寫時因記錄膜流動動 産生的再生信號的劣化，而且在光學上能夠使調變度最佳 化’因此情況良好。 第2熱穩化定層 和第1熱穩定化層相同，由於本發明的相變記錄層材 料的熔點是650□的高溫’因此希望在第2保護層和記錄 層之間設置熱極穩定化的第2熱穩定化層。具體地說， Cr2〇3、Ge3N4、SiC等高溶點氧化物、高熔點氮化物、高 熔點碳化物是熱穩定的，即使在長期保存時也不會發生因 膜剝離而引起劣化’是適合使用的材料。另外，在第2熱 穩定化層中如果含有促進B i、S η、P b等的記錄層結晶化 的材料，就能夠得到抑制記錄層的再結晶化的效果，因此 是更希望的。 尤其是，希望是Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物，或 者B i、S η、P b的T e化物、氧化物和氮化鍺的混合物，或 者Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物和過渡金屬氧化物、過 渡金屬氮化物的混合物。因爲過渡金屬價數容易發生變化 ，即使Bi、Sn、Pb、Te等元素發生遊離，上述過渡金屬 -58- (55) (55)200406006 價數發生變化，在過渡金屬和B i、S η、P b、T e之間也發 生結合，生成熱穩定的化合物。尤其是，Cr、Mo、W是 熔點高、價數容易發生變化、在和上述之間容易生成熱穩 定的化合物，因此是優良的材料。第1熱穩定化層中的上 述Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物的含量，爲了促進記錄 層的結晶化，希望盡可能地多，但第1熱穩定化層和第2 熱穩定化層相比，由於照射雷射光束容易變成高溫，而産 生熱穩定化層材料熔入記錄膜中等問題，因此需要將Bi 、Sn、Pb的Te化物、氧化物的含量至少抑制在70%以下 〇 第2熱穩定化層的膜厚如果是0.5nm以上，就能發揮 其效果。但是，在膜厚是Inm以下時，第2保護層材料 藉由第2熱穩定化層而熔入記錄層，往往使多次抹寫後的 再生信號品質劣化。因此，希望爲1 nm以上。另外，在 第2熱穩定化層的膜厚比5nm厚時，在光學上給予壞影 響，因此有反射率降低、信號振幅降降低等的弊病。因此 ’第2熱穩定化層的膜厚可以是lnm以上、5nm以下。 第2保護層 第2保護層是不吸收光的材料，尤其是希望含有金屬 的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硒化物。另外，希 望是導熱率至少是2W/ mK以下。尤其是ZnS— Si02系 化合物導熱率低，作爲第2保護層是最合適的。再有，
Sn02 或者在 Sn02 中添加 ZnS、CdS、SnS、GeS、PbS 等 (56) (56)200406006 硫化物的材料，或者在Sn〇2中添加Cr2〇3、M〇3〇4等過渡 金屬氧化物的材料，導熱率低、比ZnS - Si〇2系材料是熱 穩定的’因此即使在第2熱穩定化層的膜厚爲1 nm以下 時’也不發生向記錄膜的熔入，作爲第2保護層顯示出特 別優良的特性。另外，爲了有效地利用記錄層和吸收率抑 制層之間的光學干涉，在雷射波長是65 Onm左右時，第2 保護層的最佳膜厚時25nm〜45nm。 吸收率抑制層 ® 吸收率抑制層，希望多個折射率n、k是在1.4 <n<4.5 、一 3.5<k<— 0.5的範圍，尤其是希望在2<n<4、 一 3.0<k< — 0.5的材料。在吸收率抑制層中，爲了吸收光 ’最好是熱穩定的材料，所希望的是，要求熔點是1〇〇〇 °C以上。另外’在保護層中添加硫化物時，具有特別大的 減低串軌擦除的效果，但在吸收率抑制層的情況下，希望 ZnS等硫化物的含量至少比添加在保護層中的上述硫化物 φ 的含量少。這是因爲有時出現熔點降低、導熱率降低、吸 收率降低等惡劣影響。作爲上述吸收率抑制層的組成，希 望是金屬和金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物、金屬 碳化物的混合物，Cr和Cr203的混合物顯示特別優良的提 高覆寫特性的效果。尤其是在Cr是60〜95原子％時，能 夠得到適合本發明的導熱率、光學常數的材料。具體地說 ，作爲上述金屬，希望是A卜Cu、Ag、Au、Pt、Pd、C〇 、Ti、Cr、Ni、Mg、Si、V、Ca、Fe、Zn、Zr、Nb、M〇 •60- (57) 200406006
、Rh ' Sn、Sb、Te、Ta、W、ir、Pb 的混合物，作爲金 屬氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物、金屬碳化物，最好 是 si〇2、Si〇、Ti02、A1203、Y2〇3、CeO、La203、Ιη203 、GeO、Ge02、PbO、SnO、Sn02、B i 2 Ο 3、T e Ο 2、Μ O 2、 wo2、wo3、Sc2〇3、Ta2〇5、zr〇2。除此之外，可以使用 Si— Ο— N 系材料、Si— Al— O—N 系材料、Cr203 等 Cr— Ο系材料，c〇203、CoO等Co-Ο系材料等氧化物， TaN、ALN、Si3N4 等 Si— N 系材料、Al—Si— N 系材料（ 例如 AlSiN2 ) 、Ge — N系材料等氮化物，ZnS、Sb2S3、
CdS、In2S3、Ga2S3、GeS、SnS2、PbS、Bi2S3 等硫化物， SnSe3、S b 2 S e 3 ' CdSe、ZnSe、IΠ2 S e 3 ' Ga2 S e3 ' GeSe、 GeSe2、SnSe、PbSe、Bi2Se3 等硒化物，或者 CeF3、MgF2 、C aF 2等氟化物，或者也可以使用接近上述材料組成物 質的吸收率抑制層。
另外，作爲吸收率抑制層的膜厚希望是lOnm以上、 10 0nm以下，在是20nm以上、50nm以下時，顯示特別良 好的提高覆寫特性的效果。另外，在保護層、吸收率抑制 層的膜厚之和是凹軌深度以上時，顯著地出現降低串軌擦 除的效果。如先前所說明，吸收率抑制層具有吸收光的性 質。因此，吸收率抑制層也吸收光而發熱，從而使記錄層 吸收光而發熱。另外，重要的是，在記錄層是非晶態時， 吸收率抑制層的吸收率，比記錄層是晶態時更大。這樣發 現，藉由光學設計，可做到記錄層是非晶態時的記錄層中 的吸收率Aa比記錄層是晶體時的記錄層的吸收率Ac小 -61 - (58) (58)200406006 的效果。利用該效果能夠大幅度地提高覆寫特性。爲了得 到以上的特性，需要使吸收銮抑制層中的吸收率提高至 3 0〜4 0 %左右。另外，吸收率抑制層中的發熱量，隨著記 錄層的狀態是晶態，或者是非晶態的不同而不同。其結果 ，從記錄層向熱擴散層的熱流，由於記錄層的狀態不同而 發生變化，利用該現象，能夠抑制因覆寫引起的跳動上升 〇 以上的效果，是藉由吸收率抑制層中的溫度上升，由 阻斷從記錄層向熱擴散層的熱流的效果發現的。爲了有效 地利用該效果，保護層和吸收率抑制層的膜厚之和，可以 是凸軌和凹軌之間的臺階高差（基板上的凹軌深、雷射波 長的1 / 7〜1 / 5左右）以上。在保護層和吸收率抑制層 的膜厚之和是凸軌和凹軌之間的臺階高差以下時，在記錄 層上進行記錄時産生的熱傳遞到熱擴散層，在鄰接軌道中 記錄的記錄標記則容易擦除。 熱擴散層 作爲熱擴散層，可以是高反射率、高導熱率的金屬或 者合金’希望 Al、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的總含量是 90 原子％以上。另外，最好是Cr、Mo、W等高熔點、硬度 大的材料’及這些材料的合金也能夠防止由多次抹寫時因 g己錄材料的流動産生的劣化的材料。特別是在作爲含有 95原子％以上的熱擴散層時，能夠得到廉價、高cnr、 高記錄靈敏度、耐多次抹寫性優良、而且降低串軌擦除的 -62· (59) (59)200406006 效果極大的資訊記錄媒體。尤其是，在上述熱擴散層的組 成含有95原子％的A1時，能夠實現廉價而且耐蝕性優良 的資訊記錄媒體。作爲對A1的添加元素，Co、Ti、Cr、 Ni、Mg、Si、V、Ca、Fe、Z η、Z r、N b、Μ o、Rh、Sn、 Sb、Te、Ta、W、Ir、Pb、B和C雖在耐蝕性方面優良， 但在添加元素是 Co、Cr、Ti、Ni、Fe時，在提高耐蝕性 上具有特別大的效果。另外，上述熱擴散層的膜厚可以是 30nm以上、lOOnm以下。在熱擴散層的膜厚比30nm薄時 ，在記錄層中産生的熱變得難以擴散，因此尤其是當進行 10萬次左右的抹寫時，記錄層變得容易劣化，並且也往 往容易發生串軌擦除。另外，因爲透過光，所以變得難以 作爲熱擴散層使用，再生信號振幅也往往降低。另外，在 包含在吸收率抑制層中的金屬元素和包含在熱擴散層中的 金屬元素相同時，在生産上有大的優點。即，因爲能夠使 用同一個靶將吸收率抑制層和熱擴散層的2層的層製膜。 也就是說，在吸收率抑制層製膜時，藉由使用 Ar - 02混 合氣體、Ar- N2混合氣體等混合氣體進行濺射，在濺射 中使金屬元素和氧或者氮發生反應，從而製成具有適當的 折射率的吸收率抑制層，在熱擴散層的製膜時，使用 Ar 氣進行濺射，從而製成導熱率高的金屬的熱擴散層。 在熱擴散層的膜厚是2 0 0nm以上時，生産率惡化’ 由於熱擴散層的內部應力發生基板的翹曲’而往往不能正 確地進行資訊的記錄和再生。另外，如果熱擴散層的膜厚 是3 Onm以上、90nm以下，在耐蝕性、生産率方面優良 -63- (60) (60)200406006 ，是更希望的。 實施例2 接著，用圖1 7表示使用藍色雷射進行記錄時的本發 明的實施例2。 首先，說明媒體的構成。 圖1 7是本發明的資訊記錄媒體的基本構成。即，在 基板上依次層疊熱擴散層、第2保護層、第2熱穩定化層 、記錄層、第1熱穩定化層、第1保護層，最後形成覆蓋 層。在此，對於基板來說使用聚碳酸酯製的厚1.1mm的 基板，使用在記錄區域內周爲23.8至外周爲58.6以凹軌 的軌道間距爲0.32 μπι形成的基板。 利用濺射製程，在上述1.1mm厚的基板上，作爲熱 擴散層將AgwRuiAu!(重量％)製成100nm的膜，作爲 第2保護層將（ZnS) 8G(Si02) 2〇製成3 0nm的膜，作爲 第2熱穩定化層將Ge8GCr2() - N製成2nm的膜，將後述的 記錄層製成12nm的膜，作爲第1熱穩定化層將Ge8GCr2〇 一 N製成2nm的膜，作爲第1保護層將 (ZnS ) 8〇(Si02) 2G製成60nm的膜。再利用旋轉塗布法 以厚0.1mm均勻地塗布紫外線固化樹脂層，藉由照射紫 外線進行固化而形成覆蓋層，得到在以下的實施例2中使 用的資訊記錄媒體。記錄層材料的詳細說明在以後描述。 藉由對上述那樣製成的光碟照射具有波長810nm、光 束長徑96tum、短徑Ιμηι的橢圓光束的雷射，進行初始化 -64 - (61) (61)200406006 在本實施例中，製成以和現有的DVD - RAM等製品 相反的順序進行層疊的結構的光碟，但即使採用和現有的 順序相同地進行層疊的結構，也不喪失本發明的效果。 另外，根據需要，即使層疊吸收率抑制層也沒有問題 〇 其次，說明在本實施例中的記錄和再生條件。 以下說明本發明的記錄和再生條件。作爲馬達控制方 法，採用使每個區域光碟的轉數發生變化的CAV方式。 在資訊記錄媒體（以下，叫做光碟）上記錄資訊時， 採用標記邊緣方式，使用（1 一 7) RLL調變方式進行記錄 。資訊記錄時的時脈頻率，在內周設定爲66MHz，使其 隨線速度增大而增加。再者，內周的線速度設定爲5.28m / s。使已進行初始化的光碟旋轉，通過覆蓋層用數値孔 徑0.85的物鏡使波長405 nm的半導體雷射進行聚光，一 面以推挽方式進行尋軌控制，一面在凹軌上進行資訊的記 錄和再生。在此，所謂在凹軌上是指，在基板上形成的凹 凸內從雷射頭看爲近側的區域。爲了形成記錄標記，使用 將記錄脈衝分割成多個的多脈衝記錄波形。首先，照射可 結晶化的中間能級的雷射後，在每個時脈周期T照射用於 非晶態化的高能級的雷射，在各高能級的脈衝之間進行低 能級的雷射照射。再在一連串的高能級脈衝中照射最終脈 衝之後立即照射低能級的冷卻脈衝，然後回到照射可結晶 化的中間能級雷射。在形成η T ( η : 2〜8 )長的標記時， -65· (62) (62)200406006 问Bt：級的脈衝數設定爲η - 1，脈衝寬度根據記錄層材料 、線速度等進行適當選擇使其最佳。高能的雷射功率是 5mV/，中間功率是1.5mW，低能級的是〇.3mW，但這些 功率也根據記錄層材料、線速度等進行適當選擇使其最佳 〇 一般說來，在利用透鏡數値孔徑NA的透鏡對雷射波 長λ的雷射進行聚光時，雷射光束的點徑大約爲〇 . 9 X λ / ΝΑ。因此，在上述條件時，雷射光束的點徑大約是 〇·4 3 μιη。此時，雷射光束的偏振光爲圓偏振光。 在以以上的條件下在上述光碟上進行記錄時，最短標 g己即2Τ標記的標記長爲大約〇·ΐ6μιη，最長標記即8Τ標 記的標記長爲大約0.6 4 μ m。 再有，當進行跳動測定時，進行包含上述2 T〜8 T的 隨機圖形信號的記錄和再生，在再生信號中進行利用以往 的等化器的波形等效、極限等化器的波形等效、2値化、 鎖相環（PLL: Phase Locked Loop)處理，藉由時間間隔 分析器（TIA)測定跳動。 接著，說明記錄層材料的評價基準。 爲了評價內周部和外周部的記錄擦除性能、信號品質 ，測定相當內周部和外周部的記錄線速度的跳動（進行 1 〇次隨機信號記錄後的跳動）。這裏的跳動測定，在從 連續的5個軌道的內周到外周方向依次記錄隨機圖形後， 在5個軌道的中心軌道測定跳動。另外，爲了進行抹寫壽 命的試驗，分別測定相當內周部和外周部的記錄線速度的 -66· (63) 200406006 1萬次抹寫後的跳動，在測定自1 0萬次記錄後的跳動上 升量。另外，也同樣地測定1 〇萬次抹寫後的跳動，測定 自1 0萬次記錄後的跳動上升量。進而，爲了評價以相當 內周部的記錄線速度記錄的記錄標記內的再結晶化的影響 ，在相當上述內周部的記錄線速度和相當外周部的記錄線 速度中，記錄8T的單一頻率信號，測定內外振幅比（內 周部振幅/外周部振幅）。另外，進行用於保存壽命評價 的加速試驗。具體地說，在測定物件的媒體上，以相當內 周部的線速度進行1 0次隨機信號記錄，預下測定其跳動 ，再測定與在加熱至90 □的烘箱中放置20小時後的跳動 上升量的差（所謂的檔案內（archival )再生跳動）。進 而，與上述試驗同時，在不同的軌道上以相當外周部的記 錄線速度在記錄1 〇次隨機信號後預下測定跳動，在90 口 的溫度維持20小時後，在同一軌道上僅進行1次覆寫， 測定和加速試驗前跳動的差（所謂的檔案覆寫跳動）。各 性能的目標値如下。 跳動：7 %以下 抹寫壽命：2%以下 內外周振幅比：〇 . 8以下 保存壽命（內周）：2%以下 保存壽命（外周）：3%以下 再有，跳動的目標値7 %雖比標準値（6 %以下）大 ，但如先前所述，在本實施例中使用的資訊記錄媒體中， 爲了僅比較記錄層的性能，記錄層的組成以外的構成不發 i;· -67- (64) (64)200406006 生變化。因此，與製成適合各記錄層的情況進行比較，至 少發生1 %以上的跳動上升量。因此，是強行使目標値提 高。但是，按照該試驗，對於達到7 %以下的幾個記錄層 組成’進行媒體構成的最佳化時，在所有的媒體中跳動都 降低至6 %以下。因此，上述目標在判斷記錄層組成的性 能上是妥當的。另外，作爲再結晶程度量的評價，雖將內 周部振幅/外周部振幅設定爲〇. 8以上，但在達到以上的 目標的資訊記錄媒體中，由於充分地抑制再結晶化，因此 不發生最內周部的跨速擦除性能的惡化、跨速抹寫性能的 惡化、跨速串音性能的惡化這樣的問題。另一方面，在沒 有達到以上目標的資訊記錄媒體中，發生上述中的任一個 問題的槪率格外變大。因此，上述目標是妥當的。 以◎、〇、X表示本實施例的評價結果，但判定基準 如下。 跳動 ◎ ·· 7%以下、〇：8%以下，X:大於8% 抹寫壽命 ◎ : 1%以下、〇：2%以下，X:大於2% 內外周振幅比 ◎ ·· 〇 · 9以上、〇：0 · 8 %以上，x :小於〇 · 8 保存壽命（內周） ◎ : 1%以下、〇：2%以下，X:大於2% 保存壽命（外周） ◎ :2%以下、〇：3%以下，X:大於3% -68- (65) (65)200406006 綜合評價 ◎:以上的評價案例全部是◎， 〇：在以上的評價案例中沒有X，即使有一個〇， X :在以上的評價案例中，即使有一個x。 關於記錄層的製膜方法，以與實施例1相同的方、法^g 行。 最後，說明記錄層材料的評價結果。 和實施例1相同地硏究A〜F系列的記錄層，得到和 實施例1相同的結果。 再者，在本實施例中，雖進行軌道間距爲0.32 μιη @ 凹軌上記錄，但即使進行凹凸軌記錄也能得到同樣的，結果 〇 另外，在本實施例中示出CAV記錄方式的例子，但 即使在CLV記錄方式中也能得到同樣的結果。 進而，如在實施例1中所述，在Bi — Ge— Te系相變 記錄層材料的組成是由以下的組成點B2、C2、D2、D6、 C8、B7包圍的情況下，也可以使用同族元素的Si、sn、 Pb代替Ge，藉由添加適量的Si、Sn、Pb代替Ge，就能 容易地調整可能對應的線速度範圍。例如，在由Si取代 G e時，生成比G e或G e T e熔點高、結晶化速度小的s丨T e ，因此SiTe在熔融部外緣部分産生偏析，再結晶化被抑 制。另外，在由SnTe或PbTe取代GeTe時，因爲提高核 生成速度，所以能夠彌補高速記錄時的擦除不足。 B2 ( Bi2，Ge47，Te51 ) -69- (66)200406006
Te C2 (Bi 3 : ’ G C 4 了， T e 5 〇 ) D2 (Bi 4 ，G e 4 7， Te49 ) D6 (Bi 16 ，Ge37 ’ 丁e4 7 ) C8 (Bi 3 0 ，Ge22 ’ T e 4 8 ) B7 (Bi 19 ，Ge26 ，Te55) 即 ，是 以 下所示 組成系記錄層材料。 4 ; 元系 記 錄層材 料· Bi - Ge - Si — 丁 Bi 一 Ge — Pb — Te & 5 兀系 Π 己錄層材料·· Bi - Ge— Si— Sn— Te、Bi— Ge、 Si - Te、Bi- Ge— Sn- Pb- Te
Bi — Ge — Sn〜
6兀系I己錄層材料：Bi - Ge — Si — Sn - Pb — Te 藉由形成像以上的多元系的組成，可更細微地控制記 錄層材料的性能。
另外’如果在本發明的資訊記錄媒體所使用的記錄曆 材料中再添加B，就能得到顯示再結晶化更加被抑制的、 性能優良的資訊記錄媒體。這可以認爲是因爲，雖然B和 Ge同樣地具有抑制再結晶化的效果，但b原子非常小， 因此可迅速地發生偏析。 再者，在本發明的資訊記錄媒體所使用的記錄層材料 ，如果維持以上述組成式表示的範圍的關係，即使混入雜 質，若雜質的原子％是1%以內，本發明的效果就不喪失 另外，本發明的媒體結構中，記錄層的膜厚是5nm 以上、15nm以下，在光學上是最佳的。尤其是在7nm以 -70- (67) (67)200406006 上、1 1 nm以下時，可抑制因多次抹寫時的記錄膜的流動 産生的再生信號劣化，而且在光學上能夠使調變度最佳化 ，因此使合適的。 採用本發明的資訊記錄媒體，能夠得到完全解決以下 問題的資訊記錄媒體。 問題1 : CAV記錄時的最內周部的信號劣化 問題2 :在CAV記錄時的最內周部的多次抹寫性能 的劣化 問題3 : C A V記錄時的最內周部和最外周部的保存壽 命劣化 問題4 : CAV記錄時的最內周部的串軌擦除性能的惡 化 問題5 :跨速覆寫性能的惡化 問題6 :跨速串音性能的惡化 問題7 :跨速擦除性能的惡化 問題8 :用於確保跨速性能的總數增加（附加核生成 層） 【圖式簡單說明】 圖1是用於說明本發明的實施例1的資訊記錄媒體的 結構圖。 圖2是表示用於評價本發明的資訊記錄媒體的資訊記 錄再生裝置圖。 圖3是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 -71 - (68) (68)200406006 圖4是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖5是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖6是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖7是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖8是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖9是表示在本發明的實施例1中的最佳組成範圍的 三角組成圖。 圖1 〇是表示在本發明的實施例1中的最佳組成範圍 的三角組成圖。 圖1 1是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖12是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖13是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖14是表示本發明的實施例1的評價結果圖。 圖15是表示本發明的實施例1中的最佳組成範圍的 三角組成圖。 圖1 6是表示本發明的實施例i中的最佳組成範圍的 三角組成圖。 圖17是用於說明本發明的實施例2的資訊記錄媒體 結構圖。 符號說明 2- 1 :光碟 2 — 2 :馬達 2 - 3 :雷射頭 -72- (69) (69)200406006 2— 4:前置放大器電路 2 — 6 :記錄波形發生電路 2 — 7 :雷射驅動電路 2 — 8 : 8 — 1 6調變器 2 — 9 : L/ G伺服電路 2— 10 : 8— 16解調器
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Claims (1)

  1. 200406006 Π) 拾、申請專利範圍 1 · 一種資訊記錄媒體，係屬於具備基板’及藉由雷 射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的 記錄層，藉由以上述雷射光束進行相對的掃描以進行資訊 記錄之資訊記錄媒體，其特徵在於具備如下組成的記錄層 ’ β卩：上述記錄層材料含有B i、Ge和Te，其組成比是在 由以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍 的範圍； B3 ( Bi3，Ge46，Te5 】） C3 ( Bi4，Ge46，Te50 ) D3 ( Bis，Ge“ ’ Te49) D 5 ( B i i 〇，Ge42，Te48 ) C5 ( Bii〇，Ge4i，Te49) B5 ( Bi7，Ge41，Te52 ) 〇 2 ·如申請專利範圍第1項之資訊記錄媒體，其中， 上記記錄層所含之Bi、Ge及Te的組成比，是在由以Bi 、Ge、Te爲頂點的一角組成圖上的以下各點包圍的範圍 F3 ( Bi3.5，Ge“，Te50.5 ) C3 ( Bi4，Ge46 ’ Te5〇) D3 ( Bi，，Ge46 ’ Te49) D5 ( Bii〇，Ge" ’ Te48) C5 ( Bii〇，Ge4i，Te49) F 5 ( B i 7.5，G e 41 ’ T e 5 】5 ) 〇 -74· (2) 200406006 3 · —種資訊記錄媒體，係屬於具備基板、及藉由雷 射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的 記錄層，藉由以上述雷射光束進行相對的掃描以進行資訊 記錄之資訊記錄媒體，其特徵在於：上述記錄層材料含有 B i、G e和T e，其組成比是在由以B i、G e、T e作爲頂點 的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍，而且上述記錄材 料的Bi、Ge和Te的組成比滿足
    ((GeTe) X ( Bi2Te3) ι·χ) i-yGey (但 0<x<l、〇<y< 1 )； B 2 ( B i 2 5 G e 4 7 ? T e 51 ) C2 ( B13 * Ge47 5 Τ^5〇) D2(Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi“，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇 ’ Ge22，Te48) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 ) 0
    4 · 一種資訊記錄媒體，係屬於具備基板、及藉由雷 射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的 記錄層，藉由使上述雷射光束以某種線速度進行相對的掃 描以進行資訊記錄之資訊記錄媒體，其特徵爲具備如下組 成的記錄層，即：上述記錄層材料含有Bi、Ge和Te，其 組成比是在由以B i、Ge、T e爲頂點的三角組成圖上的以 下各點包圍的範圍，而且將記錄層的厚度做成15nm以下 B2 ( Bi2，Ge47，Te51 ) ·75· (3) (3)200406006 C2 ( B13 » Ge47 » Te5〇) D2 ( Bi4，Ge47，Te49 ) D6 ( Bi16，Ge37，Te47 ) C8 ( Bi3〇，Ge〗2，Te“） B7 (Bii9’ Ge26，Te55)。 5· —種資訊S錄媒體’係屬於在基板上具備藉由雷 射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的 記錄層’藉由使上述雷射光束以某種線速度進行相對的掃 描以進行資訊記錄之資訊記錄媒體，其特徵爲具備如下組 成的記錄層’即·上述g3錄層材料含有Bi、Ge和Te，宜 組成比疋在由以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的以 下各點包圍的範圍，且記錄層上密著有熱穩定化層； B2 (Bi2，Ge47，Tesi) C2 ( Bi3，Ge47，Teso) D2 ( Bi々，Ge47 ’ Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Teu) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 )。 6. 如申請專利範圍第5項之資訊記錄媒體，其中上 記熱穩定化層是由熔點在650 °C以上之材料所構成。 7. 如申請專利範圍第6項之資訊記錄媒體，其中上 記熔點在6 5 0 °C以上之材料，是從氧化物、碳化物、氮化 物中選出一種所構成。 8. 一種資訊記錄媒體，係屬於具備基板，及在基板 -76- (4) (4)200406006 上具備藉由雷射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且 可多次抹寫的記錄層，藉由使上述雷射光束以某種線速度 進行相對的掃描以進行資訊記錄之資訊記錄媒體，其特徵 爲具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材料含有B i 、Ge和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲頂點的三 角組成圖上的以下各點包圍的範圍，而且在記錄層的雷射 光束入射側的相反側形成吸收率控制層； B 2 ( B i 2 5 Ge47，T e 51 ) C2 ( B13 5 Ge 4 7 5 Te5〇) D2 ( Bi々，Ge47 ’ Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te“） B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 ) 0 9 ·如申請專利範圍第8項之資訊記錄媒體，其中上 記吸收率控制層係由複折射率η、k爲，1.4<n<4.5，-3.5<k<-0.5之吸收率控制材料所構成。 10.如申請專利範圍第9項之資訊記錄媒體，其中上 記吸收率控制材料，係從金屬氧化物、金屬硫化物、金屬 氮化物中選出一種，與金屬混合之混合物所構成。 U· —種資訊記錄媒體，係屬於具備基板，及在基板 上具備藉由雷射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且 可多次抹寫的記錄層，藉由使上述雷射光束以某種線速度 進行相對的掃描以進行資訊記錄之資訊記錄媒體，其特徵 爲具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材料含有B i -77- (5) (5)200406006 、Ge和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲頂點的三 角組成圖上的以下各點包圍的範圍，而且在記錄層的雷射 光束入射側的相反側形成熱擴散層； B2 ( Bi】，Ge47，Te5i) C2 ( Bi3，Ge47，Teso) D2 ( Bi4 ’ Ge47，Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) C8 ( B130 » Ge22 5 Te4g) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 )。 12·如申請專利範圍第1 1項之資訊記錄媒體，其中 上記熱擴散層爲從Al、Cu、Ag、Au、Pt、Pd中任選一種 爲主要成分。 13·如申請專利範圍第1 1項之資訊記錄媒體，其中 上述記錄層和熱擴散層之間至少設置保護層，且保護層的 膜厚爲25nm以上、45nm以下。 14·如申請專利範圍第1 3項之資訊記錄媒體，其中 上述記錄層和熱擴散層之間至少設置吸收率控制層，且記 錄層和熱擴散層的間隔達到35nm以上、125nm以下。 15· —種資訊記錄媒體，係屬於具備藉由雷射光束的 照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層， 且半徑R1的記錄線速度V1與較R1外側位置之R2的記 錄線速度V2的關係，滿則V2/V12R2/R1之光碟，其特 徵爲具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材料含有 Bi、Ge和Te ’其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲頂點的 •78- (6) 200406006 三角組成圖上的以下各點包圍的範圍； B2(Bi2, Ge47, Tesi) C2 ( B13 » Ge47 » Te5〇) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) C8 ( B130 ? Ge22 5 Te48) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 ) 0 16·如申請專利範圍第15項之資訊記錄媒體 滿足 R2/R1 g 1 .5。 其中
    其中 17·如申請專利範圍第1 5項之資訊記錄媒體 滿足 R2/R1 ^ 2.4。 18·如申請專利範圍第1 5項之資訊記錄媒㉟，其 8.14m/sS VI ^ 8.61m/s。
    1 9 ·如申請專利範圍第1 5項之資訊記錄媒體，_ 具備如下組成的δ£錄層，即·上述|2錄層材料含有 . Ge和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲頂點的= 組成圖上的以下各點包圍的範圍； F2 ( Bi】.5 ’ 〇亡47 ’ Te5〇.5) C2(Bi3，Ge47，Te5〇) D2(Bi4，Ge47，Te49 ) D6 ( Bi“，〇e37，Te47) C8 ( B130 5 Ge22 , Te48 ) F7 ( Bii9 ’ Ge】7，Te54) 〇 20· —種資訊記錄媒體，係屬於在形成有記錄軌跡的 -79· (7) (7)200406006 基板上具備可多次抹寫之記錄層，藉由使數値口徑ΝΑ的 物鏡所聚光之波長λ的雷射光束，在軌道間距ΤΡ之記錄 軌跡上掃描，在軌道間距ΤΡ小於0.6χ ( λ/ΝΑ)的記錄條 件下，致使記錄層產生相變以進行資訊記錄之資訊記錄媒 體，其特徵爲具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材 料含有Bi、Ge和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲 頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍； B 2 ( B i 2 J G e 4 7 ^ T e 51 ) C2 ( B13 ? Ge47 , Teso) D2 ( Bi々，Ge47，Te49) D6 ( Bi“，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Ten) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 ) 0 2 1·如申請專利範圍第20項之資訊記錄媒體，其中 滿足 640nm $ λ S 665nm，0.6 ^ ΝΑ ^ 0.65，且 ΤΡ $ 〇·6 18μιη之記錄條件。 22. 一種資訊記錄媒體，係屬於具備預先形成有同心 圓狀或螺旋狀的谷（凹軌，groove )，且在谷與谷間設置 谷間丘（凸軌，land )之圓盤狀基板，及藉由基板上的相 變而可多次抹寫之記錄層，且在谷上的記錄層、丘上的記 錄層兩者皆進行雷射光束相對掃描以在記錄軌跡記錄資訊 之資訊記錄媒體，其特徵爲具備如下組成的記錄層，即： 上述記錄層材料含有Bi、Ge和Te，其組成比是在由以Bi 、Ge、Te爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍 -80- 200406006
    B2 ( Bi2，Ge47，T.e51) C2(Bi3，Ge47，Te50) D2 ( Bi4 ’ Ge47，Te49) D6 ( Bii6 ’ Ge37，Te47) C8 ( B130 9 G^22 5 Te4g) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 )。
    23. —種資訊記錄媒體，係屬於具備基板，及藉由雷 射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的 記錄層，藉由上記雷射光速的相對掃描以進行資訊記錄之 資訊記錄媒體，且藉由檢測被記錄在上記資訊記錄媒體之 記錄標記的邊緣以讀出資訊的資訊記錄媒體，其特徵爲具 備如下組成的記錄層’即：上述記錄層材料含有B i、G e 和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲頂點的三角組成 圖上的以下各點包圍的範圍；
    B2 ( Bi2 5 Ge47 J Tesi) C2( Bi3，Ge47，Te5〇) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi“，〇e37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Te48) B 7 ( B i 1 9，G e 2 6，T e 5 5 ) 〇 24· —種資訊記錄媒體，係屬於具備基板，及藉由雷 射光束的照射所致的相變以進行資訊記錄且可多次抹寫的 記錄層，藉由上記雷射光速的相對掃描以進行資訊記錄之 -81 - (9) 200406006 資訊記錄媒體，且上記資訊記錄媒體的形狀爲圓盤狀，上 記基板上預先形成有同心圓狀或螺旋狀的谷（凹軌， groove )，並至少使用谷或谷與谷間之丘（凸軌，land ) 之一者作爲記錄軌跡，且凹軌或凸軌之至少一者爲搖擺軌 跡（wobble )，其特徵爲具備如下組成的記錄層，即：上 述|S錄層材料含有B i、G e和T e，其組成比是在由以B i、 G e、T e爲頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍；
    B2 ( Bi!，Ge47，Te5i) C2 ( Bi3，Ge47，Teso ) D2 ( Bi4，Ge47，Te49) D6 ( Bi16，Ge37，Te47) C8 ( Bi3〇，Ge22，Teu) B 7 ( B i i 9，Ge2 6，Te 5 5 )。 25. —^種資錄媒體’係屬於具備基板，及藉由波
    長3 90nm以上、42 〇nm以下的雷射光束照射所致的相變 以進行資訊記錄且可多次抹寫的記錄層，藉由上記雷射光 速的相對掃描以進行資訊記錄之資訊記錄媒體，其特徵爲 具備如下組成的記錄層，即：上述記錄層材料含有Bi、 Ge和Te，其組成比是在由以Bi、Ge、Te爲頂點的5角 組成圖上的以下各點包圍的範圍； B2 ( Bi〗，Ge47，Te5i) C2 ( Bi3 ’ Ge47，Te5〇) D2(Bi45 Ge47» Te49) D6 ( Bii6，Ge37，Te47) -82- (10)200406006 C8 ( B i 3 〇， Ge22 ，T e 4 8 ) B7 ( B i i 9， Ge26 ，Te55) 26. —種資訊記錄層材料用靶，其特徵爲該靶的組成 是：含有Bi、Ge和Te、其組成比是由以Bi、Ge、Te爲 頂點的三角組成圖上的以下各點包圍的範圍。 B3 ( Bi3，Ge46，Te5i) C3 ( Bi4，Ge46，Te5〇)
    D3 ( Bis，Ge46，Te49) D5 ( Bii〇，Ge42，Te48) C5 ( Bii〇，Ge4i，Te49) B 5 ( B i 7，G e 4 i，T e 5 2 ) 0
    •83-
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