JP3433641B2 - Optical information recording medium and optical recording method - Google Patents
Optical information recording medium and optical recording methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光照射に
よる相変化によって生じる反射率差または反射光位相差
を利用した記録消去可能な光学的情報記録用媒体に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recordable and erasable optical information recording medium utilizing a reflectance difference or a reflected light phase difference caused by a phase change caused by laser light irradiation.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクには再生専用型、光記録可能
型、書換可能型があり、再生専用型はビデオディスク、
オーディオディスク、さらには大容量コンピューター用
ディスクメモリーとしてすでに実用化している。光記録
可能型の代表的なものには孔あけ・変形型、光磁気型と
相変化型がある。孔あけ・変形型としてはTe等の低融
点金属または染料等の記録層が用いられ、レーザー光照
射により局所的に加熱され、孔もしくは凹部が形成され
る。光磁気型は記録層の磁化の向きにより記録や消去を
行い、磁気光学効果によって再生を行う。CDフォーマ
ット信号の記録をおこなうディスクとしては、基板上に
色素または色素を含むポリマー等からなる記録層を有す
る光ディスク、および該光ディスクを用いる光情報記録
方法が提案されている。2. Description of the Related Art Optical discs include a read-only type, an optical recordable type, and a rewritable type. The read-only type is a video disc,
It has already been put to practical use as an audio disc and a disc memory for large-capacity computers. Typical examples of the optical recordable type are a drilling / deformable type, a magneto-optical type, and a phase change type. A recording layer made of a low melting point metal such as Te or a dye is used as the perforation / deformation type and is locally heated by laser light irradiation to form a hole or a recess. The magneto-optical type performs recording and erasing depending on the magnetization direction of the recording layer, and reproduces by the magneto-optical effect. As a disc for recording a CD format signal, an optical disc having a recording layer made of a dye or a polymer containing the dye on a substrate, and an optical information recording method using the optical disc have been proposed.
【0003】一方、相変化型は相変化前後で反射率また
は反射光の位相が変化することを利用するものであり、
外部磁界を必要とせず反射光量の違いを検出して再生を
行う。相変化型は光磁気型と比較すると、磁石を必要と
しない、光学系が単純である等の理由によりドライブ作
製が容易で、小型化、低コスト化にも有利である。さら
に、レーザー光のパワーを変調するだけで、記録・消去
が可能であり、消去と再記録を単一ビームで同時に行
う、1ビームオーバーライトも可能であるという利点を
有する。On the other hand, the phase change type utilizes the fact that the reflectance or the phase of the reflected light changes before and after the phase change.
Playback is performed by detecting the difference in the amount of reflected light without the need for an external magnetic field. Compared to the magneto-optical type, the phase-change type is easy to manufacture a drive because it does not require a magnet and has a simple optical system, and is advantageous in downsizing and cost reduction. Further, there is an advantage that recording / erasing can be performed only by modulating the power of laser light, and one-beam overwriting in which erasing and re-recording are simultaneously performed with a single beam is also possible.
【0004】相変化記録方式に用いられる記録層材料と
しては、カルコゲン系合金薄膜を用いることが多い。例
えば、Ge−Te系、Ge−Te−Sb系、In−Sb
−Te系、Ge−Sn−Te系、Ag−In−Sb−T
e系合金薄膜等の使用が試みられている。As a recording layer material used in the phase change recording method, a chalcogen alloy thin film is often used. For example, Ge-Te system, Ge-Te-Sb system, In-Sb
-Te system, Ge-Sn-Te system, Ag-In-Sb-T
Attempts have been made to use e-based alloy thin films and the like.
【0005】1ビームオーバーライト可能な相変化記録
方式では、記録膜を非晶質化させることによって記録ビ
ットを形成し、結晶化させることによって消去を行う場
合が一般的である。この場合、as−depo状態はア
モルファスである場合が一般的であるため、初期状態を
結晶状態とするためにディスク全面を短時間で結晶化す
る必要がある。この工程を初期結晶化とよぶ。通常この
初期結晶化は数十〜百ミクロン程度に絞ったレーザービ
ームを回転するディスクに照射することにより行なう。In the one-beam overwritable phase change recording method, it is general that the recording film is made amorphous to form a recording bit and is crystallized to erase the recording bit. In this case, since the as-depo state is generally amorphous, it is necessary to crystallize the entire surface of the disk in a short time in order to make the initial state crystalline. This process is called initial crystallization. Usually, this initial crystallization is performed by irradiating a rotating disk with a laser beam focused to about several tens to hundreds of microns.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】従来、共晶組成近傍の
合金材料は非晶質形成能は高いものの、結晶化の際に相
分離を伴うため、100nsec未満の短時間の加熱で
は結晶化できず、オーバーライト可能な光記録媒体の記
録層としては不適当であると考えられてきた(文献 Ap
pl.Phys.Lett., vol.49(1986),502ページ
等)。特に、GeSbTe、3元合金に注目した場合、
Te85Ge15共晶組成近傍では実用的な結晶化速度は得
られていない。一方、Sb70Te30共晶組成近傍では、
反射率変化のみをモニタした極めて初歩的な方法である
けれども、SbxTe1-x、0.58<x<0.75、2
元合金が結晶−非晶質状態間で繰り返し記録消去可能で
あることは米国特許5015548でも開示されてい
る。Conventionally, alloy materials near the eutectic composition have a high amorphous forming ability, but since they are accompanied by phase separation during crystallization, they can be crystallized by heating for a short time of less than 100 nsec. Therefore, it has been considered unsuitable as a recording layer of an overwritable optical recording medium (Ref. Ap.
pl. Phys. Lett. , Vol. 49 (1986), p. 502, etc.). Especially when focusing on GeSbTe and ternary alloys,
A practical crystallization rate has not been obtained in the vicinity of the Te 85 Ge 15 eutectic composition. On the other hand, in the vicinity of the Sb 70 Te 30 eutectic composition,
This is a very rudimentary method in which only changes in reflectance are monitored, but Sb x Te 1-x , 0.58 <x <0.75, 2
It is also disclosed in US Pat. No. 5,015,548 that the original alloy can be repeatedly recorded and erased between the crystalline and amorphous states.
【0007】Sb70Te30に第3元素を加えた先願とし
ては特開平1−115685、平1−115686、平
1−251342、平1−303643各号公報等が挙
げられる。それ以後SbTe共晶組成近傍の相変化媒体
に関しては、実用化にむけての進展はなかった。特に、
成膜後の記録層を結晶化させる初期化操作が困難である
ために、生産性が低く実用に供されないという深刻な問
題があった。As prior applications in which a third element is added to Sb 70 Te 30 , Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-115685, 1-115686, 1-251342, and 1-303643 are cited. Since then, there has been no progress toward practical use of phase change media near the SbTe eutectic composition. In particular,
Since the initialization operation for crystallizing the recording layer after the film formation is difficult, there is a serious problem that the productivity is low and the recording layer cannot be put to practical use.
【0008】このため、初期化の容易な金属間化合物組
成近傍の材料、あるいはその擬似2元合金のみが、実用
的な特性を示すと考えられていた(特開平2−2433
88、平2−243389、平2−243390、平2
−255378、特開昭63−228433、昭61−
89889各号公報,文献Jpn.J.Appl.Phys., vol.69(1
991),2849ページ)。例えば、GeSbTe、3元合金
については、近年、GeTe−Sb2Te3擬似2元合金
近傍組成のみが注目され実用化されてきた。こうした動
向は、例えば1991年より毎年開催されている、「相
変化光メモリシンポジウム」の発表論文(予稿集に掲載
されている)に顕著にあらわれている。Therefore, it has been considered that only a material near the composition of the intermetallic compound, which is easy to initialize, or a pseudo binary alloy thereof has practical properties (Japanese Patent Laid-Open No. 2-2433).
88, flat 2-243389, flat 2-243390, flat 2
-255378, JP-A-63-228433, 61-
89889 Publications, References Jpn.J.Appl.Phys., Vol.69 (1
991), page 2849). For example, regarding GeSbTe ternary alloys, in recent years, only the composition near the GeTe-Sb 2 Te 3 pseudo binary alloy has been noticed and put to practical use. Such a trend is conspicuously shown in the paper (published in the proceedings) of the "Phase Change Optical Memory Symposium", which has been held every year since 1991, for example.
【0009】本発明者らは、単純化のためSbTeから
なる2元合金に注目し、従来の説にとらわれず共晶組成
組成近傍の結晶化/非晶質化特性につき、より高密度記
録に適した光ディスク評価機を用い、マーク長記録への
適性の観点から再検討を行った。その結果、Sb70Te
30共晶組成近傍のSbTe合金を主成分とする記録層は
初期結晶化は困難であるものの、一旦初期結晶化してし
まえば以後の非晶質−結晶相変化による記録消去は極め
て高速に行なうことができることを見出した。さらに、
この共晶組成近傍でInを添加した3元系材料につき評
価したところ、SbTe共晶近傍のInSbTe、3元
合金は、特定の記録パルスパターンを用いた場合、繰り
返しオーバーライトにおいて広く知られているInGe
Te−Sb2Te3疑似2元合金近傍の材料より劣化が少
ない、あるいは、マーク長記録したときのマークエッジ
のジッタが小さいという利点があることを見出した。ま
た、結晶化温度がSb70Te302元共晶合金より高く、
経時安定性に優れていることもわかった。しかしなが
ら、成膜によってできた非晶質膜をいったん全面結晶化
し初期化するのがSbTe共晶合金に比べても極めて困
難なため、実際上、量産には不向きであった。The present inventors have focused their attention on binary alloys made of SbTe for simplification, and are not restricted to the conventional theory, and have a crystallization / amorphization characteristic in the vicinity of the eutectic composition composition, and are required for higher density recording. Using a suitable optical disk evaluation machine, we reexamined from the viewpoint of suitability for mark length recording. As a result, Sb 70 Te
Although the initial crystallization is difficult for the recording layer mainly composed of SbTe alloy in the vicinity of the eutectic composition, once the initial crystallization is performed, the subsequent recording / erasing due to the amorphous-crystalline phase change should be performed at an extremely high speed. I found that I can do it. further,
When the ternary material with In added near the eutectic composition was evaluated, InSbTe ternary alloy near the SbTe eutectic was widely known for repetitive overwriting when a specific recording pulse pattern was used. InGe
It has been found that there is an advantage that the deterioration is less than that of the material near the Te-Sb 2 Te 3 pseudo binary alloy or that the jitter of the mark edge when recording the mark length is small. Further, the crystallization temperature is higher than that of the Sb 70 Te 30 binary eutectic alloy,
It was also found to have excellent stability over time. However, since it is extremely difficult to once completely crystallize and initialize the amorphous film formed by film formation as compared with the SbTe eutectic alloy, it was practically unsuitable for mass production.
【0010】近年、Sb70Te30共晶組成近傍にAg,
Inを同時に添加することで、Inによる経時安定性の
改善と、Agによる初期化の容易化が同時に達成される
ことが報告されている(特開平4−232779、平5
―185732各号公報)。これは、特定の組み合わせ
の2元または3元素を適量添加することにより、Sb 70
Te30共晶組成2元材料の特性が飛躍的に改善され実用
的レベルに達しうることを示している。このような記録
層のうち有用な材料は、4または5元合金の組み合わせ
及び組成をそれぞれ最適化する必要から、きわめて限定
的な場合にだけ明らかにされている(特開平8−267
926号公報等)。さらに未知の限定的組み合わせ及び
組成があり、一層の改善が得られることが期待される。In recent years, Sb70Te30Ag near the eutectic composition,
By adding In at the same time, the stability of In with time can be improved.
Improvement and easy initialization by Ag are achieved at the same time
It has been reported (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-232779, 5)
-185732). This is a specific combination
By adding an appropriate amount of binary or three elements of 70
Te30Practical use of eutectic composition binary material with dramatically improved characteristics
It shows that the target level can be reached. Record like this
Useful materials of the layers are combinations of quaternary or quaternary alloys
And very limited because of the need to optimize the composition of each
Only in specific cases (Japanese Patent Laid-Open No. 8-267)
926 publication). Further unknown limited combinations and
There is a composition and it is expected that further improvement will be obtained.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、少
なくとも下部保護層、相変化型光記録層、上部保護層、
反射層からなる多層構成を有し、該相変化型光記録層が
ZnαInβSbχTeδ、0.01≦α<0.1、
0.03≦β≦0.08、0.5<χ<0.7、0.2
5<δ<0.4、α+β+χ+δ=1なる組成を有し、
結晶状態を未記録状態、非晶質状態を記録状態とし、少
なくとも強弱2値の光強度の変調により非晶質ビットの
重ね書きをすることを特徴とする光学的情報記録用媒体
に関する。According to the present invention, at least a lower protective layer, a phase change type optical recording layer, an upper protective layer, and
The phase-change optical recording layer has a multilayer structure including a reflective layer, and the phase-change optical recording layer is ZnαInβSbχTeδ, 0.01 ≦ α <0.1,
0.03 ≦ β ≦ 0.08, 0.5 <χ <0.7, 0.2
5 <δ <0.4, α + β + χ + δ = 1,
The present invention relates to an optical information recording medium, characterized in that a crystalline state is an unrecorded state, an amorphous state is a recorded state, and amorphous bits are overwritten by modulation of at least binary light intensity.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明ZnInSbTe、4元合
金薄膜の組成範囲はSb70Te30共晶組成近傍をベ
ースにZn、及びInを添加したものである。本発明記
録層材料を用いる最大の利点は、非晶質マークの周辺部
あるいは、消去されたマーク内に初期化状態と反射率の
異なる粗大グレインが生じにくいということである。こ
れは、結晶成長が相分離によって律速されている共晶点
近傍の合金に特有の現象である。本発明記録層材料は、
固相での結晶化速度を高めると、非晶質マーク形成時の
再凝固時の再結晶速度まで極端に速くなってしまい、溶
融領域の外周部が再結晶化して非晶質マークの形成が不
十分になりやすいという特徴がある。すなわち本発明記
録層は共晶点近傍の組成であるため、結晶化速度は相分
離のための原子の拡散速度によって支配されており、拡
散速度が最大となる融点直下まで加熱しないと結晶化に
よる高速消去ができないと考えられる。現在広く使用さ
れているGeTe−Sb2Te3擬似2元合金組成近傍
の記録層にくらべて、高結晶化速度が得られる温度範囲
が狭く、かつ、高温に偏っている。従って、高結晶化速
度と十分な大きさの非晶質マークの形成とを両立させる
ためには、再凝固時、融点近傍での冷却速度をとりわけ
大きくしてやる必要がある。本発明記録媒体では、Sb
70Te30比を一定に示した線上では基本的にSb相
とSb2Te3相が相分離することを逆に利用してい
る。平衡状態で熱アニールした場合には、相分離はX線
回折で確認できる。しかし、光記録媒体において非晶質
マークを形成するような非平衡な過冷却状態では、過剰
のSbが含まれると再凝固時にまず微小Sbクラスタが
析出する。このSbクラスタが結晶核となって非晶質マ
ーク中に残存するため、以後の非晶質膜の消去(再結晶
化)は相分離に時間をかけることなく短時間で終了する
ものと考えられる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The composition range of the ZnInSbTe quaternary alloy thin film of the present invention is such that Zn and In are added based on the vicinity of the Sb70Te30 eutectic composition. The greatest advantage of using the recording layer material of the present invention is that coarse grains having a reflectance different from that in the initialized state are unlikely to occur in the periphery of an amorphous mark or in an erased mark. This is a phenomenon peculiar to alloys near the eutectic point where crystal growth is rate-controlled by phase separation. The recording layer material of the present invention is
If the crystallization rate in the solid phase is increased, the recrystallization rate at the time of re-solidification at the time of amorphous mark formation will be extremely fast, and the outer peripheral portion of the molten region will be recrystallized to form amorphous marks. It has the characteristic that it tends to be insufficient. That is, since the recording layer of the present invention has a composition near the eutectic point, the crystallization rate is dominated by the diffusion rate of atoms for phase separation. It is considered that high-speed erasing cannot be performed. Compared with the recording layer near the composition of GeTe-Sb2Te3 pseudo binary alloy which is widely used at present, the temperature range in which a high crystallization rate can be obtained is narrow and the temperature is biased to a high temperature. Therefore, in order to achieve both the high crystallization rate and the formation of a sufficiently large amorphous mark, it is necessary to particularly increase the cooling rate near the melting point during resolidification. In the recording medium of the present invention, Sb
On the line showing the constant 70Te30 ratio, the fact that the Sb phase and the Sb2Te3 phase are separated is basically used in reverse. When thermally annealed at equilibrium, phase separation can be confirmed by X-ray diffraction. However, in a non-equilibrium supercooled state where an amorphous mark is formed in the optical recording medium, if excessive Sb is contained, fine Sb clusters are first precipitated during resolidification. Since the Sb clusters remain in the amorphous mark as crystal nuclei, it is considered that the subsequent erasing (recrystallization) of the amorphous film is completed in a short time without spending time for phase separation. .
【0013】本発明は、本記録層組成のこうした特徴に
関する考察に基づいてなされた。本発明記録媒体は前述
のようにSb70Te302元共晶組成をベースにしてお
り、これにZn、およびInを添加する。本発明記録媒
体の記録特性すなわち非晶質および結晶化の可逆的プロ
セスは、ほとんどSb/Te比、すなわち母体となるS
b70Te30共晶組成に含まれる過剰Sb量で決まる。S
bが多くなれば急冷状態で析出するSbクラスタサイト
が増え、結晶核生成が促進されると考えられる。これ
は、各結晶核から同一結晶成長速度を仮定しても、成長
した結晶粒で埋め尽くされるに要する時間が短縮され、
結果として非晶質マークを結晶化するに要する時間が短
縮されることを意味する。従って、高線速度で短時間の
レーザー光照射で消去する場合に有利である。一方、記
録層の冷却速度は記録時の線速度にも依存する。すなわ
ち、同一層構成であっても低線速度ほど冷却速度は低下
する。従って、低線速度ほど非晶質形成のための臨界冷
却速度が小さい組成、すなわち過剰Sb量の少ない組成
が望ましい。まとめるとSb70Te30共晶組成を基準と
して、過剰Sb量が多い組成ほど高線速度に適してい
る。The present invention was made based on a consideration of these characteristics of the present recording layer composition. The recording medium of the present invention is based on the Sb 70 Te 30 binary eutectic composition as described above, to which Zn and In are added. The recording characteristics of the recording medium of the present invention, that is, the reversible process of amorphous and crystallization, is almost the Sb / Te ratio, that is, the parent S.
b 70 Te 30 Determined by the amount of excess Sb contained in the eutectic composition. S
It is considered that as the amount of b increases, the number of Sb cluster sites precipitated in the rapidly cooled state increases and crystal nucleation is promoted. This means that even if the same crystal growth rate is assumed from each crystal nucleus, the time required to fill up with grown crystal grains is shortened,
As a result, it means that the time required to crystallize the amorphous mark is shortened. Therefore, it is advantageous when erasing by laser light irradiation at a high linear velocity for a short time. On the other hand, the cooling rate of the recording layer also depends on the linear velocity during recording. That is, even with the same layer structure, the cooling rate decreases as the linear velocity decreases. Therefore, it is desirable that the lower the linear velocity, the smaller the critical cooling rate for amorphous formation, that is, the composition in which the amount of excess Sb is small. In summary, based on the Sb 70 Te 30 eutectic composition, a composition having a large amount of excess Sb is more suitable for high linear velocity.
【0014】本発明記録層に含まれる各元素の組成は次
式の範囲であることが好ましい。すなわち、ZnαIn
βSbχTeδ、0.01≦α<0.1、0.03≦β
≦0.08、0.5<χ<0.7、0.25<δ<0.
4、α+β+χ+δ=1なる組成範囲である。 本発明
者らの検討によれば、上記のように組成を限定すること
により、少なくとも線速度1〜10m/sでのオーバー
ライトが可能であり、特にCD−Eとして高々CD線速
の6倍速程度(7.2〜8.4m/s)でオーバーライ
トする場合に、繰り返しオーバーライト耐久性と経時安
定性にすぐれた組成として選択的に用いることができる
ことがわかった。この組み合わせ及び個々の元素の最適
な組成範囲はこれまで知られていない。The composition of each element contained in the recording layer of the present invention is preferably in the range of the following formula. That is, ZnαIn
βSbχTeδ, 0.01 ≦ α <0.1, 0.03 ≦ β
≦ 0.08, 0.5 <χ <0.7, 0.25 <δ <0.
4, the composition range is α + β + χ + δ = 1. According to the studies by the present inventors, by limiting the composition as described above, overwriting can be performed at least at a linear velocity of 1 to 10 m / s, and particularly as a CD-E, it is 6 times the CD linear velocity at most. It was found that the composition can be selectively used as a composition having excellent repetitive overwrite durability and stability over time when overwriting is performed at a level (7.2 to 8.4 m / s). The optimum compositional range of this combination and of the individual elements is hitherto unknown.
【0015】Inは結晶化温度を高め非晶質マークの経
時安定性を高める効果ある。8原子%を越えると経時安
定性の改善と引き替えに、相分離が生じ易く、繰りしオ
ーバーライトにより偏析が起きるため好ましくない。一
方、3原子%未満では非晶質マークの経時安定性が不十
分である。In has the effect of increasing the crystallization temperature and increasing the stability of the amorphous marks over time. If it exceeds 8 atomic%, phase separation is likely to occur in exchange for improvement in stability over time, and segregation occurs due to repeated overwriting, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 3 atomic%, the stability of the amorphous mark with time is insufficient.
【0016】Znは成膜直後の非晶質膜の初期化を容易
にするために1原子%以上用いられる。初期化方法にも
よるが10原子%未満の添加で十分であり、多すぎると
かえって経時安定性を損ねるので好ましくない。Zn添
加により初期化が容易になるメカニズムは必ずしも明ら
かではないが、Sbクラスタと併せて微細なZnSb相
が析出し結晶核として働くためと考えられる。SbTe
共晶にIn、Znを添加することにより、非晶質マーク
の経時安定性を維持しつつ、後述の初期化操作における
結晶化時間が短縮される。 In、Znの添加により、
母体となるSbTeが共晶となるのはSb60Te40から
Sb65Te35程度にずれるようである。従って、本発明
ZnInSbTe合金全体としての線速依存性は上記の
ようにこの組成をベースに過剰のSbをどれだけ含むか
によって決まる。高線速に対応させるには、前述のよう
に過剰なSb量を増やせばよいが、あまり増やすと非晶
質ビットの安定性が損なわれるので、 0.50<χ<
0.7であることが好ましい。より好ましくは、0.5
5<χ<0.65である。また、Teの含有量として
は、0.25<δ<0.4となる。Zn is used in an amount of 1 atomic% or more for facilitating the initialization of the amorphous film immediately after the film formation. Although it depends on the initialization method, addition of less than 10 atomic% is sufficient, and too much is not preferable because it deteriorates stability over time. The mechanism by which the addition of Zn facilitates initialization is not clear, but it is considered that fine ZnSb phase precipitates together with Sb clusters and acts as crystal nuclei. SbTe
By adding In and Zn to the eutectic, the crystallization time in the initialization operation described later can be shortened while maintaining the stability of the amorphous mark with time. By adding In and Zn,
It seems that the base SbTe becomes a eutectic crystal from Sb 60 Te 40 to Sb 65 Te 35 . Therefore, the linear velocity dependence of the ZnInSbTe alloy of the present invention as a whole depends on how much excess Sb is contained based on this composition as described above. In order to correspond to a high linear velocity, it is sufficient to increase the excessive Sb amount as described above, but if it is excessively increased, the stability of the amorphous bit is impaired, so 0.50 <χ <
It is preferably 0.7. More preferably 0.5
5 <χ <0.65. Further, the Te content is 0.25 <δ <0.4.
【0017】本発明におけるディスクの層構成は図1に
模式的に示すように、基板1上に少なくとも下部保護層
2、相変化型記録層3、上部保護層4、反射層5を設け
てなる。保護層2、4、記録層3、反射層5はスパッタ
リング法などによって形成される。記録膜用ターゲッ
ト、保護膜用ターゲット、必要な場合には反射層材料用
ターゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライ
ン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ
点で望ましい。また、生産性の面からもすぐれている。
また、反射層5上に、保護コート層6を設けてもよく、
紫外線硬化樹脂等が用いられる。The layer structure of the disk of the present invention is, as schematically shown in FIG. 1, provided with at least a lower protective layer 2, a phase change type recording layer 3, an upper protective layer 4 and a reflective layer 5 on a substrate 1. . The protective layers 2, 4, the recording layer 3, and the reflective layer 5 are formed by a sputtering method or the like. It is desirable to form a film by an in-line apparatus in which the target for the recording film, the target for the protective film, and if necessary, the target for the reflective layer material are installed in the same vacuum chamber in order to prevent oxidation and contamination between the layers. It is also excellent in terms of productivity.
A protective coat layer 6 may be provided on the reflective layer 5,
UV curable resin or the like is used.
【0018】本発明における記録媒体の基板1として
は、ガラス、プラスチック、ガラス上に光硬化性樹脂を
設けたもの等のいずれであってもよいが、コストを含む
生産性の面ではポリカーボネート樹脂が好ましい。本発
明の記録層3は前述のような相変化型の記録層であり、
その厚みは15nmから30nmの範囲が好ましい。記
録層の厚みが15nmより薄いと十分なコントラストが
得られ難く、また結晶化速度が遅くなる傾向があり、短
時間での記録消去が困難となりやすい。一方30nmよ
り厚いと熱容量が大きくなり記録感度が悪くなる傾向が
ある。The substrate 1 of the recording medium in the present invention may be any of glass, plastic, glass provided with a photo-curable resin, and the like. In terms of productivity including cost, polycarbonate resin is used. preferable. The recording layer 3 of the present invention is a phase change type recording layer as described above,
The thickness is preferably in the range of 15 nm to 30 nm. When the thickness of the recording layer is less than 15 nm, it is difficult to obtain a sufficient contrast, and the crystallization speed tends to be slow, which makes it difficult to erase the recording in a short time. On the other hand, if it is thicker than 30 nm, the heat capacity tends to be large and the recording sensitivity tends to be poor.
【0019】上下の保護層2、4の材料は、屈折率、熱
伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意し
て決定される。一般的には透明性が高く高融点であるM
g,Ca,Sr,Y,La,Ce,Ho,Er,Yb,
Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Zn,Al,S
i,Ge,Pb等の酸化物、硫化物、窒化物、炭化物や
Ca,Mg,Li等のフッ化物を用いることができる。
これらの酸化物、硫化物、窒化物、炭化物、フッ化物は
必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の
制御のために組成を制御したり、混合して用いることも
有効である。繰り返し記録特性を考慮すると誘電体混合
物がよい。より具体的にはZnSや希土類硫化物と酸化
物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられ
る。The materials for the upper and lower protective layers 2 and 4 are determined in consideration of the refractive index, thermal conductivity, chemical stability, mechanical strength, adhesion and the like. Generally M, which has high transparency and high melting point
g, Ca, Sr, Y, La, Ce, Ho, Er, Yb,
Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, S
Oxides such as i, Ge and Pb, sulfides, nitrides, carbides and fluorides such as Ca, Mg and Li can be used.
These oxides, sulfides, nitrides, carbides, and fluorides do not necessarily have to have a stoichiometric composition, and it is effective to control the composition or mix them for controlling the refractive index and the like. is there. Considering the repetitive recording characteristics, the dielectric mixture is preferable. More specifically, a mixture of ZnS or a rare earth sulfide and a heat resistant compound such as an oxide, a nitride, or a carbide can be used.
【0020】下部保護層2は、特にプラスチック基板の
熱変形を抑える機能も求められるので、少なくともその
膜厚は50nmであることが好ましいが、500nm以
上になると内部応力によりクラックが生じ易くなるので
好ましくない。従って膜厚範囲は50nm以上、500
nm以下と広いが、通常はこの範囲から、光干渉効果を
考慮して反射率や、記録前後の反射率差、位相差が適当
な値になるように選ばれる。Since the lower protective layer 2 is also required to have a function of suppressing the thermal deformation of the plastic substrate, it is preferable that the film thickness is at least 50 nm. However, if it is 500 nm or more, cracks are likely to occur due to internal stress, which is preferable. Absent. Therefore, the film thickness range is 50 nm or more, 500
Although it is as wide as nm or less, it is usually selected from this range so that the reflectance, the reflectance difference before and after recording, and the phase difference have appropriate values in consideration of the optical interference effect.
【0021】上部保護層4も同様の材料が使用される
が、その膜厚範囲は10nm以上50nm以下が好まし
い。その最大の理由は、反射層5への放熱を有効に作用
させるためである。放熱を促進し、記録層再凝固時の冷
却速度を高める層構成を採用することで、再結晶化の問
題を回避しつつ、高速結晶化による高消去比を実現す
る。上部保護層の膜厚が50nmより厚くなると、記録
層の熱が反射層に到達する時間が長くなり、反射層によ
る放熱効果が有効に作用しない恐れがある。上部保護層
の熱伝導率にもよるが、一般に、100nm未満の薄膜
の熱伝導率はバルクの熱伝導率より2−3桁以上小さく
大差はないから、厚さが重要な因子となる。The same material is used for the upper protective layer 4, but the film thickness range is preferably 10 nm or more and 50 nm or less. The biggest reason is that heat radiation to the reflection layer 5 is effectively applied. By adopting a layer structure that promotes heat dissipation and increases the cooling rate at the time of resolidification of the recording layer, the problem of recrystallization is avoided and a high erasing ratio by high-speed crystallization is realized. If the thickness of the upper protective layer is more than 50 nm, the heat of the recording layer takes a long time to reach the reflective layer, and the heat dissipation effect of the reflective layer may not work effectively. Although it depends on the thermal conductivity of the upper protective layer, the thermal conductivity of a thin film having a thickness of less than 100 nm is generally 2-3 orders of magnitude smaller than the thermal conductivity of the bulk, and there is no great difference, so the thickness is an important factor.
【0022】一方、上部保護層が10nmより薄いと、
記録層溶融時の変形等によって破壊されやすく好ましく
ない。また、放熱効果が大きすぎて記録に要するパワー
が不必要に大きくなる点でも好ましくない。ここで提案
した層構成は、相変化媒体では「急冷構造」と呼ばれ、
それ自体は公知である(特開平2−56746号公報、
文献Jpn.J.Appl.Phys., Vol.28(1989), suppl.28-3, 12
3ページ)。On the other hand, if the upper protective layer is thinner than 10 nm,
It is not preferable because it is easily destroyed by deformation during melting of the recording layer. In addition, the heat dissipation effect is too large and the power required for recording becomes unnecessarily large, which is also not preferable. The layer structure proposed here is called a "quenched structure" in the phase change medium,
As such, it is publicly known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-56746,
Reference Jpn.J.Appl.Phys., Vol.28 (1989), suppl.28-3, 12
page 3).
【0023】反射層5は反射率の大きい物質が好まし
く、本発明では特に熱伝導率が大きく上部誘電体層を介
しても、放熱効果が期待できるAu、Ag、Alを90
原子%以上含有する金属層が好ましく用いられる。一般
には薄膜の熱伝導率はバルク状態の熱伝導率と大きく異
なり、小さくなっているのが普通である。特に40nm
未満の薄膜では成長初期の島状構造の影響で熱伝導率が
1桁以上小さくなる場合があり好ましくない。さらに、
成膜条件によって結晶性や不純物量が異なり、これが同
じ組成でも熱伝導率が異なる要因になる。本発明におい
て良好な特性を示す高熱伝導率の反射膜を規定するため
に、反射膜の熱伝導率は直接測定することも可能である
が、その熱伝導の良否を電気抵抗を利用して見積もるこ
とができる。金属膜のように電子が熱もしくは電気伝導
を主として司る材料においては熱伝導率と電気電導率は
良好な比例関係があるためである。The reflective layer 5 is preferably made of a material having a high reflectance, and in the present invention, 90% Au, Ag or Al, which has a particularly high thermal conductivity and is expected to have a heat dissipation effect even through the upper dielectric layer.
A metal layer containing at least atomic% is preferably used. In general, the thermal conductivity of a thin film differs greatly from the thermal conductivity in the bulk state and is usually small. Especially 40 nm
A thin film of less than 1 is not preferable because the thermal conductivity may decrease by one digit or more due to the influence of the island structure at the initial stage of growth. further,
The crystallinity and the amount of impurities differ depending on the film forming conditions, and this causes a difference in thermal conductivity even with the same composition. In the present invention, the thermal conductivity of the reflective film can be directly measured in order to define the reflective film having a high thermal conductivity which exhibits good characteristics, but the quality of the thermal conductivity is estimated by using the electrical resistance. be able to. This is because in a material such as a metal film in which electrons mainly control heat or electric conduction, the thermal conductivity and the electric conductivity have a good proportional relationship.
【0024】薄膜の電気抵抗はその薄膜や測定領域の面
積で規格化された抵抗率値で表す。体積抵抗率もしくは
面積抵抗率は通常の4深針法で測定でき、JIS K7
194によって規定されている。薄膜の熱伝導率そのも
のを実測するよりもはるかに簡便かつ再現性の良いデー
タが得られる。本発明において好ましい反射層は体積抵
抗率で言うと20以上300nΩ・m以下である。The electric resistance of the thin film is represented by a resistivity value standardized by the area of the thin film and the measurement region. Volume resistivity or area resistivity can be measured by the ordinary 4 deep needle method, and JIS K7
194. Data that is much simpler and has better reproducibility can be obtained than when actually measuring the thermal conductivity of the thin film itself. In terms of volume resistivity, the preferable reflective layer in the present invention is 20 or more and 300 nΩ · m or less.
【0025】上記のような低体積抵抗率は、不純物含有
量10原子%未満のほぼ純粋なAl、Au、Ag膜で得
られる。本発明に適したAl合金材料をより具体的に述
べると、JIS6061、6101、6151、626
2のAl合金が従来CD用の反射膜やICの配線材料と
して、スパッタ膜として用いられた実績もあり好まし
い。この他、AlにTa、Ti、Co、Cr、Si、S
c、Hf、Pd、Pt、Mg、Zr、Mo、もしくはM
nを0.2原子%以上2原子%未満含むAl合金は、添
加元素濃度に比例して体積抵抗率が増加し、また、耐ヒ
ロック性が改善されることが知られている(岩村ら、日
本金属学会誌、弟59巻(1995)、pp673−6
78)(大西ら、J.vac.Sci.Tech.,A
14(1996),pp2728−2735)ので、耐
久性、体積抵抗率、成膜速度等を考慮して用いることが
できる。Al合金に関しては、添加不純物量0.2原子
%未満では、成膜条件にもよるが、耐ヒロック性は不十
分であることが多い。経時安定性をより重視する場合に
はTaが好ましい。The low volume resistivity as described above can be obtained with almost pure Al, Au and Ag films having an impurity content of less than 10 atomic%. More specifically, the Al alloy material suitable for the present invention will be described in JIS6061, 6101, 6151, 626.
The Al alloy No. 2 is preferable because it has a track record of being used as a sputtered film as a reflective film for a conventional CD or a wiring material for an IC. In addition, Al, Ta, Ti, Co, Cr, Si, S
c, Hf, Pd, Pt, Mg, Zr, Mo, or M
It is known that an Al alloy containing n in an amount of 0.2 atomic% or more and less than 2 atomic% has an increased volume resistivity in proportion to the concentration of the additional element and improved hillock resistance (Iwamura et al., Journal of Japan Institute of Metals, Younger Brother, Volume 59 (1995), pp 673-6
78) (Onishi et al., J. vac. Sci. Tech., A.
14 (1996), pp2728-2735), it can be used in consideration of durability, volume resistivity, film forming rate and the like. Regarding Al alloys, if the amount of added impurities is less than 0.2 atom%, the hillock resistance is often insufficient depending on the film forming conditions. Ta is preferred when more importance is attached to stability over time.
【0026】一方、上記反射膜がAg合金薄膜である場
合にはTi、V、Ta、Nb、W、Co、Cr、Si、
Ge、Sn、Sc、Hf、Pd、Rh、Au、Pt、M
g、Zr、Mo、もしくはMnを0.2原子%以上含む
ものが望ましい。経時安定性をより重視する場合にはT
i、Mgが好ましい。本発明者らは上記、Alへの添加
元素、Agへの添加元素は、その添加元素濃度に比例し
て、体積抵抗率が増加することを確認している。不純物
の添加は一般的に結晶粒径を小さくし、粒界の電子散乱
を増加させて熱伝導率を低下させると考えられる。不純
物量を限定することは、結晶粒径を大きくすることで材
料本来の高熱伝導率を得るために必要である。On the other hand, when the reflection film is an Ag alloy thin film, Ti, V, Ta, Nb, W, Co, Cr, Si,
Ge, Sn, Sc, Hf, Pd, Rh, Au, Pt, M
It is desirable to contain g, Zr, Mo, or Mn in an amount of 0.2 atomic% or more. T when the stability over time is more important
i and Mg are preferable. The present inventors have confirmed that the additive element to Al and the additive element to Ag increase the volume resistivity in proportion to the concentration of the additive element. It is considered that addition of impurities generally reduces the crystal grain size, increases electron scattering at grain boundaries, and lowers thermal conductivity. Limiting the amount of impurities is necessary in order to obtain the original high thermal conductivity of the material by increasing the crystal grain size.
【0027】なお、反射層は通常スパッタ法や真空蒸着
法で形成されるが、ターゲットや蒸着材料そのものの不
純物量もさることながら、成膜時に混入する水分や酸素
量も含めて全不純物量を2原子%未満とする必要があ
る。このためにプロセスチャンバの到達真空度は1×1
0-3Pa未満とすることが望ましい。また、10-4Pa
より悪い到達真空度で成膜するなら、成膜レートを1n
m/秒以上、好ましくは10nm/秒以上として不純物
が取り込まれるのを防ぐことが望ましい。あるいは、意
図的な添加元素を1原子%より多く含む場合は、成膜レ
ートを10nm/秒以上として付加的な不純物混入を極
力防ぐことが望ましい。The reflective layer is usually formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method. However, the total amount of impurities including not only the amount of impurities in the target and the evaporation material itself but also the amount of water and oxygen mixed in during film formation is determined. It should be less than 2 atomic%. For this reason, the ultimate vacuum of the process chamber is 1 × 1.
It is desirable that the pressure is less than 0 −3 Pa. Also, 10 -4 Pa
If film formation is performed with a lower ultimate vacuum, the film formation rate should be 1n
It is desirable to prevent the incorporation of impurities at m / sec or more, preferably 10 nm / sec or more. Alternatively, when the intentional additive element is contained in an amount of more than 1 atom%, it is desirable to prevent the addition of impurities as much as possible by setting the film formation rate to 10 nm / sec or more.
【0028】成膜条件は不純物量とは無関係に結晶粒径
に影響を及ぼす場合もある。たとえば、AlにTaを高
々2原子%混入した合金膜は、結晶粒の間に非結晶相が
混在するが、結晶相と非結晶相の割合は成膜条件に依存
する。たとえば、低圧でスパッタするほど結晶部分の割
合が増え、体積抵抗率が下がる(熱伝導率は増加)。膜
中の不純物組成あるいは結晶性は、スパッタに用いる合
金ターゲットの製法やスパッタガス(Ar、Ne、Xe
等)にも依存する。上記のように薄膜状態の体積抵抗率
は金属材料、組成のみによっては決まらないから、たと
えばAl合金反射層材料を規定した先願(特開平3−1
338、平1−169571、平1−208744等)
は直接本願を示唆するものではないことは明らかであ
る。The film forming conditions may affect the crystal grain size regardless of the amount of impurities. For example, in an alloy film in which Al is mixed with Ta at most 2 atomic%, an amorphous phase is mixed between crystal grains, but the ratio of the crystalline phase and the amorphous phase depends on the film forming conditions. For example, as the sputtering is performed at a lower pressure, the proportion of crystal parts increases and the volume resistivity decreases (the thermal conductivity increases). The impurity composition or crystallinity in the film depends on the manufacturing method of the alloy target used for sputtering and the sputtering gas (Ar, Ne, Xe).
Etc.). As described above, the volume resistivity in a thin film state is not determined only by the metal material and composition, so that the prior application (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-1) that defines the Al alloy reflective layer material is used.
338, flat 1-169571, flat 1-208744, etc.)
Obviously, does not directly imply the present application.
【0029】反射層の膜厚としては、透過光がなく完全
に入射光を反射させるために50nm以上が望ましい。
膜厚500nmより大では、放熱効果に変化はなくいた
ずらに生産性を悪くし、また、クラックが発生しやすく
なるので500nm以下とするのが望ましい。上部保護
層の膜厚が30〜50nmの場合には特に、反射層を高
熱伝導率にするため、含まれる不純物量を2原子%未満
とする。The thickness of the reflective layer is preferably 50 nm or more in order to completely reflect incident light without transmitting light.
When the film thickness is larger than 500 nm, there is no change in the heat radiation effect, which unnecessarily reduces productivity, and cracks are likely to occur. Therefore, the film thickness is preferably 500 nm or less. In particular, when the film thickness of the upper protective layer is 30 to 50 nm, the amount of impurities contained is set to less than 2 atomic% in order to make the reflective layer have high thermal conductivity.
【0030】本発明では、この急冷構造にさらに、以下
の記録方法を合わせ用い、記録層の再凝固時の冷却速度
を正確に制御することで、マーク長記録に適した本発明
記録層材料の特徴を遺憾なく発揮させることが可能とな
る。図2は、光記録時のレーザーパワーの照射パターン
の一例を示す図である。長さnT(Tは基準クロック周
期、nはマーク長変調記録において取りうるマーク長で
あり、2以上の整数値をとる)にマーク長変調された非
晶質マークを形成する。本発明記録媒体に対しては、長
さnTのマークに記録する際に、m=n−k(0≦k≦
2なる整数、ただしnの最小値をnminとしてnmin−k
≧1)個の記録パルスに分割し、個々の記録パルス幅を
αiTとし、個々の記録パルスにβiT(ただし、2≦i
≦m−1においてαi≦βi)なる時間のオフパルス区間
が付随する。ここでkは、mがnより小さい値を取るた
めのパラメーターである。例えばn=3の場合、m=
1、2、3の値を取りうる。オフパルス区間では0<P
b≦0.5Peなるバイアスパワーを照射する。ここ
で、マーク長を検出した際に、正確なnTマークが得ら
れるよう、Σαi+Σβiはn−j(jは0≦j≦2なる
実数)のように調整できるものとする。jは、最後のパ
ルスによる加熱の影響を防ぐために、加熱分少なく照射
するためのパラメーターである。In the present invention, the quenching structure is further used in combination with the following recording method to accurately control the cooling rate at the time of resolidification of the recording layer, whereby the recording layer material of the present invention suitable for mark length recording is obtained. It is possible to fully demonstrate the characteristics. FIG. 2 is a diagram showing an example of a laser power irradiation pattern during optical recording. An amorphous mark whose mark length is modulated to a length nT (T is a reference clock period, n is a mark length that can be taken in mark length modulation recording and takes an integer value of 2 or more) is formed. For the recording medium of the present invention, when recording on a mark of length nT, m = n−k (0 ≦ k ≦
2 integers, where n min −k, where n min is the minimum value of n
≧ 1) divided into recording pulses, each recording pulse width is α i T, and each recording pulse is β i T (2 ≦ i
In the case of ≦ m−1, an off-pulse section of time α i ≦ β i ) is attached. Here, k is a parameter for making m take a value smaller than n. For example, when n = 3, m =
It can take the values 1, 2, and 3. 0 <P in the off pulse section
Bias power of b ≦ 0.5 Pe is applied. Here, Σα i + Σβ i can be adjusted as n−j (j is a real number satisfying 0 ≦ j ≦ 2) so that an accurate nT mark can be obtained when the mark length is detected. j is a parameter for irradiating with a small heating amount in order to prevent the influence of heating by the last pulse.
【0031】本発明媒体はこれまでGeTe−Sb2T
e3擬似2元合金系で用いられてきたような記録パワー
Pwと消去パワーPeの2値変調よりも、上記オフパル
ス区間を設け、バイアスパワーPbを照射する3値変調
により記録消去を行うことが望ましい。2値変調のオー
バーライトも可能ではあるが、3値変調方式を用いるこ
とで、パワーマージン、記録時線速マージンを広げるこ
とができる。特に、本発明記録層ではオフパルス時のバ
イアスPbを0<Pb≦0.5Peなるように十分低く
とることが必要である。ただし、βmTにおいては0<
Pb≦Peとなってよい。The medium of the present invention has hitherto been used for GeTe-Sb 2 T.
It is possible to perform recording and erasing by ternary modulation in which the off pulse section is provided and bias power Pb is radiated, rather than binary modulation of the recording power Pw and the erasing power Pe as used in the e 3 pseudo binary alloy system. desirable. Although binary modulation overwriting is possible, the power margin and recording linear velocity margin can be widened by using the ternary modulation method. In particular, in the recording layer of the present invention, it is necessary to make the bias Pb at the time of off pulse sufficiently low so that 0 <Pb ≦ 0.5Pe. However, in β m T, 0 <
It may be that Pb ≦ Pe.
【0032】図3は、本発明媒体に光記録を行ったとき
の記録層の温度変化の模式図である。αi=βi=0.5
とした時に、Pb=Peとした場合(a)と、Pb≒0
(極端な場合)とした場合(b)である。3個に分割さ
れた分割パルスの、1番目のパルスが照射される位置を
想定している。(a)では後続の記録パルスによる加熱
の影響が前方に及ぶために、1番目の記録パルス照射後
の冷却速度が遅く、かつオフパルス区間でもPeが照射
されるため、オフパルス区間での温度降下で到達する最
低温度TLaが融点近傍に留まっている。(b)では、オ
フパルス区間のPbがほとんど0のため、TLbは融点か
ら十分下がった点まで下がり、かつ、途中の冷却速度も
大きい。非晶質マークは1番目のパルス照射時に溶解
し、その後のオフパルス時の急冷によって形成される。
前述のように、本発明相変化媒体における記録層は融点
近傍でのみ大きな結晶化速度を示すと考えられる。従っ
て、図3(b)に示す温度プロファイルをとることは、
再結晶化を抑制し、良好な非晶質マークを得る上で重要
なことである。FIG. 3 is a schematic diagram showing the temperature change of the recording layer when optical recording is performed on the medium of the present invention. α i = β i = 0.5
And when Pb = Pe (a), Pb≈0
In the case of (extreme case), it is (b). The position where the first pulse of the divided pulse divided into three is irradiated is assumed. In (a), since the influence of heating by the subsequent recording pulse extends forward, the cooling rate after the first recording pulse irradiation is slow, and since Pe is irradiated even in the off pulse section, there is a temperature drop in the off pulse section. The lowest temperature T La to reach remains near the melting point. In (b), since Pb in the off-pulse section is almost 0, T Lb drops to a point where the melting point is sufficiently lowered, and the cooling rate in the middle is also high. The amorphous mark is melted during the first pulse irradiation and is formed by the subsequent rapid cooling during the off pulse.
As described above, the recording layer in the phase change medium of the present invention is considered to show a large crystallization rate only near the melting point. Therefore, taking the temperature profile shown in FIG.
This is important for suppressing recrystallization and obtaining a good amorphous mark.
【0033】逆に、冷却速度及びTLを制御することで
再結晶化をほぼ完全に抑制し、溶融領域とほぼ一致する
クリアな輪郭を有する非晶質マークが得られるためマー
ク端において低ジッタが得られる。On the contrary, by controlling the cooling rate and T L , the recrystallization is almost completely suppressed, and an amorphous mark having a clear contour which almost coincides with the melting region can be obtained. Is obtained.
【0034】一方、GeTe−Sb2Te3擬似2元系合
金では、図3(a)、(b)いずれの温度プロファイル
でも非晶質マーク形成プロセスに大差がない。なぜな
ら、広い温度範囲で速度は若干遅いものの再結晶化を示
すと考えられるからである。この場合、パルス分割方法
によらずある程度の再結晶化が生じ、これが非晶質マー
ク周辺の粗大グレインとなってマーク端でのジッタを悪
化させる傾向がある。この記録層組成では、オフパルス
を行うよりも、むしろ従来の2値変調によるオーバーラ
イトが単純で望ましい。すなわち、本発明記録層にとっ
てオフパルスは好適であるが、従来のGeTe−Sb2
Te3系記録層あるいは本記録層を特開平1−3036
43の実施例に示されたようなピット位置記録に適用し
た場合にとっては必須要件ではない。On the other hand, in the GeTe-Sb 2 Te 3 pseudo binary alloy, there is no great difference in the amorphous mark formation process in any of the temperature profiles of FIGS. 3 (a) and 3 (b). This is because it is considered that recrystallization occurs although the velocity is slightly slow in a wide temperature range. In this case, recrystallization to some extent occurs regardless of the pulse division method, and this tends to cause coarse grains around the amorphous mark to worsen the jitter at the mark edge. With this composition of the recording layer, conventional overwriting by binary modulation, rather than performing off-pulse, is simple and desirable. That is, the off-pulse is suitable for the recording layer of the present invention, but the conventional GeTe-Sb 2
A Te 3 recording layer or a main recording layer is disclosed in JP-A-1-3036.
It is not an essential requirement when applied to pit position recording as shown in the 43rd embodiment.
【0035】本発明媒体は記録層を結晶化温度以上で固
相にて結晶化させる初期結晶化では結晶化が遅く生産性
が良くないことは既に述べた。これは、本記録層組成は
成膜直後の非晶質状態から、いったん相分離させ安定な
結晶状態を形成する必要があるためと考えられ、この相
分離には通常、固相(融点以下)では1μ秒以上の加熱
が必要である。As described above, the medium of the present invention is slow in crystallization and poor in productivity in the initial crystallization in which the recording layer is crystallized in the solid phase at a crystallization temperature or higher. This is considered to be because the composition of this recording layer needs to be once phase-separated from the amorphous state immediately after film formation to form a stable crystalline state, and this phase separation is usually a solid phase (below the melting point). Then, heating for 1 μs or more is required.
【0036】例えば記録層としてGe2Sb2Te5を用
いた場合に成膜後(as−depositedあるいは
as−depo.状態)のディスクを十分高速に結晶化
できる条件で、Ge10Sb66Te24等の記録層のディス
クの初期結晶化を試みると多くの部分が結晶化しないま
まアモルファス状態として残ってしまう。この操作を数
十回繰り返すことにより相分離が完了し、初期化できる
場合もあるがこれでは生産性が低く実用的でない。しか
しながら、いったん初期化してしまえば、以後は高速で
結晶化(消去)できるようになる。as−depo.状
態の膜が、結晶化しにくい原因の一つはas−depo
のアモルファスの状態が記録マークのアモルファスの状
態と異なり結晶化しにくいためと考えられる。また、結
晶核がas−depo状態の記録層にはほとんどないこ
とが結晶化しにくい原因となっていることも考えられ
る。実際、光学顕微鏡で初期結晶化を試みた部分の観察
をすると、結晶化のすすんだ部分が高反射率の島状に観
察される。これは結晶核のできた部分でのみ結晶化がす
すんでいるとすれば理解できる。For example, when Ge 2 Sb 2 Te 5 is used as the recording layer, the Ge 10 Sb 66 Te 24 film can be crystallized at a sufficiently high speed after the film formation (as-deposited or as-depo. State). When the initial crystallization of a disk having a recording layer such as the above is attempted, many parts remain in an amorphous state without being crystallized. By repeating this operation several tens of times, phase separation may be completed and initialization may be possible, but this is not practical and is not practical. However, once initialized, crystallization (erasing) can be performed at high speed thereafter. as-depo. As-depo is one of the reasons why the film in the as-deposited state is difficult to crystallize.
It is considered that the amorphous state of is unlikely to crystallize unlike the amorphous state of the recording mark. It is also considered that the fact that the crystal nuclei are scarcely present in the recording layer in the as-depo state may cause the crystallization to be difficult. In fact, when observing the part where initial crystallization was attempted with an optical microscope, the part where crystallization was advanced is observed as islands with high reflectance. This can be understood if the crystallization progresses only in the part where the crystal nucleus is formed.
【0037】このように初期結晶化が困難である場合生
産性は著しく悪化する。本発明では、Znを適量添加す
ることにより上記初期化の困難さを解決した。添加する
Znの量は、単独もしくはあわせて、1原子%以上で1
0原子%より少ないことが望ましい。1原子%未満では
添加効果不十分で、10原子%以上では、In添加によ
る非晶質ビット安定化効果が失われてしまう。また、新
たな合金相が析出するためと考えられるが、記録マーク
端のジッタが悪化するので好ましくはない。When the initial crystallization is difficult as described above, the productivity is significantly deteriorated. In the present invention, the difficulty of initialization is solved by adding Zn in an appropriate amount. The amount of Zn to be added is 1 atom% or more and is 1 or more in total.
It is preferably less than 0 atomic%. If it is less than 1 atomic%, the addition effect is insufficient, and if it is 10 atomic% or more, the amorphous bit stabilizing effect due to the addition of In is lost. Further, it is considered that a new alloy phase is precipitated, but this is not preferable because jitter at the recording mark edge is deteriorated.
【0038】さらに、初期化に要する時間を短縮し、確
実に1回の光ビームの照射で初期化するための一つの方
法として、本発明記録層には溶融初期化が有効なことを
見出した。上記層構成を有する限り、溶融したからとい
って記録媒体がただちに破壊されるものではない。例え
ば、直径10〜数百μm程度に集束した光ビーム(ガス
もしくは半導体レーザー光)あるいは長軸50―数百μ
m短軸1−10μm程度の楕円状に集光した光ビームを
用いて局所的に加熱し、ビーム中心部に限定して溶融さ
せれば、記録媒体は破壊されることはない。加えて、ビ
ーム周辺部の加熱により、溶融部が余熱されるため冷却
速度が遅くなり、良好な再結晶化が行われる。Furthermore, as one method for shortening the time required for the initialization and for surely performing the initialization with one light beam irradiation, it was found that the melt initialization is effective for the recording layer of the present invention. . As long as it has the above-mentioned layer structure, the recording medium is not immediately destroyed by being melted. For example, a light beam (gas or semiconductor laser light) focused to a diameter of 10 to several hundreds μm or a long axis 50 to several hundreds μm
The recording medium will not be destroyed if it is locally heated by using an elliptical light beam with a minor axis of about 1 to 10 μm and melted only in the central portion of the beam. In addition, the peripheral portion of the beam is heated, so that the melted portion is preheated, so that the cooling rate becomes slower, and good recrystallization is performed.
【0039】溶融初期化自体は公知の方法であるが、本
発明記録媒体にとっては非常に好適であることを見出し
た。この方法を用いれば、例えば、従来の固相結晶化に
対して10分の1に初期化時間を短縮でき、生産性が大
幅に短縮できるとともに、オーバーライト後の消去時に
おける結晶性の変化を防止できる。従来、GeSbT
e、3元合金が相変化媒体に摘要された例があるが、基
本的にSb2Te3−GeTe擬似2元合金をベースとし
たもの(特開昭61−89889、62−53886、
62−152786各号公報等)は、本発明の組成範囲
とは大きく異なり、本発明組成範囲は実用的なディスク
への応用検討からは、実際上、見捨てられていたのであ
る。Although melt initialization itself is a known method, it has been found that it is very suitable for the recording medium of the present invention. By using this method, for example, the initialization time can be shortened to 1/10 of the conventional solid-phase crystallization, the productivity can be significantly reduced, and the change in crystallinity during erasing after overwriting can be suppressed. It can be prevented. Conventionally, GeSbT
Although there is an example in which a ternary alloy is used as a phase change medium, it is basically based on a Sb 2 Te 3 -GeTe pseudo binary alloy (Japanese Patent Laid-Open Nos. 61-89889 and 62-53886,
No. 62-152786, etc.) is very different from the composition range of the present invention, and the composition range of the present invention has been practically abandoned from the practical application study to the disk.
【0040】一部の特許で前述のように、SbTe共晶
近傍組成の合金が開示されている(米国特許46703
45、特開平1−115685、平1−251342、
平1−303643、平4−28587各号公報)が、
本発明で開示したマーク長記録に適した記録方法を摘要
することについては述べられていない。従って、本発明
の組成・層構成・記録法限定はSb70Te30共晶組成近
傍の合金を実用的相変化媒体とするために欠かせないも
のである。また、従来、省みられることの少ない組成で
も、いったん初期化し、本発明記録方法と組み合わせて
使用すればむしろ高密度記録に適していることを見出し
たことは、驚嘆すべきことでもある。さらに、短時間で
初期化するために本発明記録媒体に適した初期化方法を
組み合わせたことも産業上重要なことである。As mentioned above in some patents, an alloy having a composition near the SbTe eutectic is disclosed (US Pat. No. 46703).
45, JP-A-1-115685, 1-251342,
Nos. 1-303643 and 4-28587).
It is not mentioned that the recording method suitable for the mark length recording disclosed in the present invention is required. Therefore, the limitation of the composition, layer structure and recording method of the present invention is indispensable for making an alloy near the eutectic composition of Sb 70 Te 30 a practical phase change medium. It is also surprising to find that even a composition which has been rarely omitted in the past can be initialized once and used in combination with the recording method of the present invention for rather high density recording. Furthermore, it is also industrially important to combine an initialization method suitable for the recording medium of the present invention for initialization in a short time.
【0041】[0041]
【実施例】以下実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。以下の実施例では書き換え可能CDの基準で評価を
行ったが、本発明記録媒体は必ずしも、特定のフォーマ
ットの媒体に限定されるものではない。以下で示す、本
発明合金記録層の検討にあたっては、Zn5In5Sb60
Te30、 Zn5In3Sb60Te30、もしくは、Zn7I
n5Sb53Te30合金ターゲットと、Sb、Zn、In
Sb、ZnSb等の金属もしくは合金ターゲットとの少
なくとも2種のターゲットでのコスパッタを利用した。
各ターゲットの放電パワーを調整することで組成の調整
を行った。得られた合金薄膜の組成は、化学分析によっ
て校正された蛍光X線強度で測定した。The present invention will be described in detail with reference to the following examples. In the following examples, evaluation was made on the basis of a rewritable CD, but the recording medium of the present invention is not necessarily limited to a medium of a specific format. In studying the alloy recording layer of the present invention shown below, Zn 5 In 5 Sb 60
Te 30 , Zn 5 In 3 Sb 60 Te 30 , or Zn 7 I
n 5 Sb 53 Te 30 alloy target and Sb, Zn, In
Co-sputtering was used with at least two types of targets such as metal or alloy targets such as Sb and ZnSb.
The composition was adjusted by adjusting the discharge power of each target. The composition of the obtained alloy thin film was measured by fluorescent X-ray intensity calibrated by chemical analysis.
【0042】(実施例1)ポリカーボネート基板上に
(ZnS)80(SiO2)20層を85nm、記録層とし
てZn5In5Sb60Te30層を20nm、(ZnS)80
(SiO2)20層を20nm、Al98.5Ta1.5合金層を
170nm、順次マグネトロンスパッタリング法にて積
層し、さらに紫外線硬化樹脂を4μm設けディスクを作
製した。このディスクを、楕円形の照射ビームの長軸の
長さを80μm短軸の長さを1.4μm程度とした光デ
ィスク初期化装置を用い、線速度3.5m/s、ビーム
送り速度(ディスク半径方向)50μm/回転、レーザ
ーパワー550mWで溶融再結晶化初期結晶化を試みた
ところ、一回走査で初期結晶化が可能であった。光ディ
スク評価装置(レーザー波長780nm、NA0.5
5)を用いて、2.4m/sの線速度でEFMランダム
信号(クロック周期115nse、以下同様)の記録を
行なった。記録時には図2においてα1=1、αi=0.
5(i≧2)、β i=0.5とし、Pw=13mW、P
e=6.5mW、Pb=0.8mWとした。すなわち、
m=n−1、j=0.5である(以下同様)。実際の信
号特性を示すジッタの値は最短マーク長でクロック周期
の10%未満となり良好な値が得られた。また、100
0回オーバーライト後もこの特性は維持された。さら
に、記録された信号は、温度80℃、湿度80%RHの
環境下に1000時間放置した後にも劣化はみられなか
った。Example 1 On a polycarbonate substrate
(ZnS)80(SiO2)20The layer is 85 nm, and the recording layer
ZnFiveInFiveSb60Te30Layer 20 nm, (ZnS)80
(SiO2)20Layer 20 nm, Al98.5Ta1.5Alloy layer
170 nm, product sequentially by magnetron sputtering method
Layer and then UV-curing resin 4 μm to make a disk
Made This disk is used for the long axis of the elliptical irradiation beam.
The length of the optical axis is 80 μm and the length of the minor axis is about 1.4 μm.
Using a disc initialization device, linear velocity 3.5 m / s, beam
Feed rate (disk radial direction) 50 μm / revolution, laser
-Attempted melt recrystallization initial crystallization with power of 550 mW
However, the initial crystallization was possible with one scan. Light day
Disk evaluation device (laser wavelength 780 nm, NA 0.5
5), EFM random with a linear velocity of 2.4 m / s
Recording of signals (clock cycle 115nse, the same applies below)
I did. When recording, α in Fig. 21= 1, αi= 0.
5 (i ≧ 2), β i= 0.5, Pw = 13 mW, P
e = 6.5 mW and Pb = 0.8 mW. That is,
m = n−1 and j = 0.5 (the same applies hereinafter). Real faith
The jitter value indicating the signal characteristic is the shortest mark length and the clock period.
Was less than 10%, and a good value was obtained. Also, 100
This property was maintained even after overwriting 0 times. Furthermore
The recorded signal shows that the temperature is 80 ° C and the humidity is 80% RH.
Doesn't it show deterioration even after left in the environment for 1000 hours?
It was.
【0043】(実施例2)ポリカーボネート基板上に
(ZnS)80(SiO2)20層を80nm、記録層とし
てZn7In5Sb58Te30層を20nm、(ZnS)80
(SiO2)20層を20nm、Al98.5Ta1.5合金層を
170nm、順次マグネトロンスパッタリング法にて積
層し、さらに紫外線硬化樹脂を4μm設けディスクを作
製した。このディスクを、楕円形の照射ビームの長軸の
長さを80μm短軸の長さを1.4μm程度とした光デ
ィスク初期化装置を用い、線速度4m/s、ビーム送り
速度(ディスク半径方向)50μm/回転、レーザーパ
ワー550mWで初期結晶化を試みたところ、一回走査
で初期結晶化が可能であった。光ディスク評価装置(レ
ーザー波長780nm、NA0.55)を用いて、2.
4m/sの線速度でEFMランダム信号の記録を行なっ
た。記録時には図2においてα1=1、αi=0.5(i
≧2)、βi=0.5とし、Pw=13mW、Pe=
6.5mW、Pb=0.8mWとした。実際の信号特性
を示すジッタの値は最短マーク長でクロック周期の10
%未満となり良好な値が得られた。また、1000回オ
ーバーライト後もこの特性は維持された。さらに、記録
された信号は、温度80℃、湿度80%RHの環境下に
1000時間放置した後にも劣化はみられなかった。Example 2 A (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer having a thickness of 80 nm and a Zn 7 In 5 Sb 58 Te 30 layer having a thickness of 20 nm and a (ZnS) 80 layer as a recording layer were formed on a polycarbonate substrate.
A (SiO 2 ) 20 layer of 20 nm and an Al 98.5 Ta 1.5 alloy layer of 170 nm were sequentially laminated by a magnetron sputtering method, and an ultraviolet curable resin was further provided to 4 μm to prepare a disk. This disc was used with an optical disc initialization device in which the major axis length of the elliptical irradiation beam was 80 μm and the minor axis length was about 1.4 μm, and the linear velocity was 4 m / s and the beam feed velocity (disc radial direction). When initial crystallization was attempted at 50 μm / rotation and a laser power of 550 mW, the initial crystallization was possible with one scan. 1. Using an optical disk evaluation device (laser wavelength 780 nm, NA 0.55)
EFM random signal recording was performed at a linear velocity of 4 m / s. At the time of recording, in FIG. 2, α 1 = 1 and α i = 0.5 (i
≧ 2), β i = 0.5, Pw = 13 mW, Pe =
It was 6.5 mW and Pb = 0.8 mW. The jitter value, which shows the actual signal characteristics, is the shortest mark length and is 10 clock cycles.
It was less than%, and a good value was obtained. Further, this characteristic was maintained even after overwriting 1000 times. Further, the recorded signal was not deteriorated even after being left for 1000 hours in an environment of temperature 80 ° C. and humidity 80% RH.
【0044】(比較例1)ポリカーボネート基板上に
(ZnS)80(SiO2)20層を80nm、記録層とし
てGe12Sb66Te22層を20nm、(ZnS)80(S
iO2)20層を20nm、Al98.5Ta1.5合金層を20
0nm、順次マグネトロンスパッタリング法にて積層
し、さらに紫外線硬化樹脂を4μm設けディスクを作製
した。このディスクを、楕円形の照射ビームの長軸の長
さを80μm短軸を1.4μm程度とした光ディスク初
期化装置を用い、線速度2.0〜5.0m/s、ビーム
送り速度10〜50μm/回転、レーザーパワー500
〜900mWで数回照射し、初期結晶化を試みたが不完
全なむらのある初期結晶化しかできなかった。800m
W以上では熱による劣化のため欠陥が発生してしまっ
た。Comparative Example 1 A (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer having a thickness of 80 nm and a Ge 12 Sb 66 Te 22 layer having a thickness of 20 nm and a (ZnS) 80 (S
iO 2 ) 20 layer 20 nm, Al 98.5 Ta 1.5 alloy layer 20
0 nm was sequentially laminated by magnetron sputtering, and an ultraviolet curable resin was further provided at 4 μm to prepare a disk. This disc is used with an optical disc initialization device in which the major axis of the elliptical irradiation beam is 80 μm and the minor axis is about 1.4 μm, and the linear velocity is 2.0 to 5.0 m / s and the beam feed velocity is 10 to 10. 50 μm / rotation, laser power 500
The initial crystallization was tried by irradiating several times with ˜900 mW, but only the initial crystallization with incomplete unevenness was possible. 800 m
Above W, defects were generated due to deterioration due to heat.
【0045】(比較例2)ポリカーボネート基板上に
(ZnS)80(SiO2)20層を80nm、記録層とし
てZn5In10Sb60Te25層を20nm、(ZnS)
80(SiO2)20層を20nm、Al98.0Ta2.0合金層
を200nm、順次マグネトロンスパッタリング法にて
積層し、さらに紫外線硬化樹脂を4μm設けディスクを
作製した。このディスクを、楕円形の照射ビームの長軸
の長さを80μm短軸の長さを1.4μm程度とした光
ディスク初期化装置を用い、線速度3m/s、ビーム送
り速度50μm/回転、レーザーパワー600mWで初
期結晶化を試みたところ、1回走査で初期結晶化が可能
であった。光ディスク評価装置(レーザー波長780n
m、NA0.55)を用いて、2.4m/sの線速度で
EFMランダム信号の記録を行なった。記録時には図2
においてα1=1、αi=0.5(i≧2)、βi=0.
5とし、Pw=13mW、Pe=6.5mw、Pb=
0.8mW、とした。実際の信号特性を示すジッタの値
は最短マーク長でクロック周期の10%未満となり、初
期特性は良好であった。しかし、100回オーバーライ
ト以降に、急激にジッタが増加した。特に、11Tなど
の長マークに消え残りがみられた。Inが多量に含まれ
るため偏析を生じ、再結晶化(消去)が阻害されたもの
と考えられる。(Comparative Example 2) A (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer having a thickness of 80 nm and a Zn 5 In 10 Sb 60 Te 25 layer having a thickness of 20 nm as a recording layer were formed on a polycarbonate substrate (ZnS).
A 80 (SiO 2 ) 20 layer having a thickness of 20 nm and an Al 98.0 Ta 2.0 alloy layer having a thickness of 200 nm were sequentially laminated by a magnetron sputtering method, and an ultraviolet curable resin was further provided to a thickness of 4 μm to prepare a disk. Using an optical disk initialization device in which the major axis length of the elliptical irradiation beam is about 80 μm and the minor axis length is about 1.4 μm, a linear velocity of 3 m / s, a beam feed rate of 50 μm / rotation, and a laser beam When the initial crystallization was tried with a power of 600 mW, the initial crystallization was possible with one scanning. Optical disk evaluation device (laser wavelength 780n
m, NA 0.55) was used to record an EFM random signal at a linear velocity of 2.4 m / s. Figure 2 when recording
, Α 1 = 1, α i = 0.5 (i ≧ 2), β i = 0.
5, Pw = 13 mW, Pe = 6.5 mw, Pb =
0.8 mW. The value of the jitter showing the actual signal characteristics was less than 10% of the clock cycle at the shortest mark length, and the initial characteristics were good. However, after overwriting 100 times, the jitter sharply increased. In particular, long marks such as 11T were found to disappear and remain. It is considered that since a large amount of In was contained, segregation occurred and recrystallization (erasing) was hindered.
【0046】(比較例3)ポリカーボネート基板上に
(ZnS)80(SiO2)20層を80nm、記録層とし
てZn5In2Sb62Te31層を20nm、(ZnS)80
(SiO2)20層を20nm、Al98.0Ta2.0合金層を
200nm、順次マグネトロンスパッタリング法にて積
層し、さらに紫外線硬化樹脂を4μm設けディスクを作
製した。このディスクを、楕円形の照射ビームの長軸の
長さを80μm短軸の長さを1.4μm程度とした光デ
ィスク初期化装置を用い、線速度4.5m/s、ビーム
送り速度50μm/回転、レーザーパワー500mWで
初期結晶化を試みたところ、1回走査で初期結晶化が可
能であった。光ディスク評価装置(レーザー波長780
nm、NA0.55)を用いて、2.4m/sの線速度
でEFMランダム信号の記録を行なった。記録時には図
2においてα1=1、αi=0.5(i≧2)、βi=
0.5とし、Pw=13mW、Pe=6.5mw、Pb
=0.8mW、とした。実際の信号特性を示すジッタの
値は最短マーク長でクロック周期の10%未満となり、
初期特性は良好であった。また、1000回オーバーラ
イト後のジッタもやはりクロック周期の10%未満で良
好であった。しかし、記録された信号は、温度80℃、
湿度80%RHの環境下に500時間放置した後に劣化
し、ジッタがクロック周期の20%に達した。一部で非
晶質ビットが再結晶化し、消えかけていることがわかっ
た。In量が少なすぎて、結晶化温度が140℃程度と
低く、非晶質マークの熱安定性が不十分なためであると
考えられる。Comparative Example 3 A (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer having a thickness of 80 nm and a Zn 5 In 2 Sb 62 Te 31 layer having a thickness of 20 nm and a (ZnS) 80 layer were used as a recording layer on a polycarbonate substrate.
A (SiO 2 ) 20 layer of 20 nm and an Al 98.0 Ta 2.0 alloy layer of 200 nm were sequentially laminated by a magnetron sputtering method, and an ultraviolet curable resin was further provided to 4 μm to prepare a disk. Using an optical disk initialization device in which the major axis length of the elliptical irradiation beam is 80 μm and the minor axis length is about 1.4 μm, this disk is used with a linear velocity of 4.5 m / s and a beam feed rate of 50 μm / rotation. When the initial crystallization was tried with a laser power of 500 mW, the initial crystallization was possible with one scanning. Optical disc evaluation device (laser wavelength 780
nm, NA 0.55) was used to record an EFM random signal at a linear velocity of 2.4 m / s. At the time of recording, in FIG. 2, α 1 = 1, α i = 0.5 (i ≧ 2), β i =
0.5, Pw = 13 mW, Pe = 6.5 mw, Pb
= 0.8 mW. The jitter value, which shows the actual signal characteristics, is less than 10% of the clock cycle at the shortest mark length,
The initial characteristics were good. Further, the jitter after overwriting 1000 times was also good at less than 10% of the clock cycle. However, the recorded signal shows that the temperature is 80 ° C,
After being left for 500 hours in an environment with a humidity of 80% RH, it deteriorated and the jitter reached 20% of the clock cycle. It was found that the amorphous bits were partially recrystallized and disappeared. It is considered that this is because the amount of In was too small and the crystallization temperature was as low as about 140 ° C., resulting in insufficient thermal stability of the amorphous mark.
【0047】(比較例4)実施例1において記録層をZ
n13In5Ge3Sb52Te27とした。実施例1と同様に
初期化を行い、光ディスク評価装置(レーザー波長78
0nm、NA0.55)を用いて,2.4m/sの線速
度でEFMランダム信号の記録を行なった。記録時には
図2においてα1=1、αi=0.5(i≧2)、βi=
0.5とし、Pw=13mW、Pe=6.5mW、Pb
=0.8mWとした。初回記録時には、ジッタの値は最
短マーク長でクロック周期の15%程度で若干高めであ
った。その上、1000回オーバーライト後にはジッタ
が著しく増加し、クロック周期の20%以上となった。(Comparative Example 4) In Example 1, the recording layer was made of Z.
It was n 13 In 5 Ge 3 Sb 52 Te 27 . Initialization was performed in the same manner as in Example 1, and an optical disk evaluation device (laser wavelength 78
0 nm, NA 0.55) was used to record an EFM random signal at a linear velocity of 2.4 m / s. At the time of recording, in FIG. 2, α 1 = 1, α i = 0.5 (i ≧ 2), β i =
0.5, Pw = 13 mW, Pe = 6.5 mW, Pb
= 0.8 mW. At the time of the first recording, the jitter value was slightly higher at about 15% of the clock cycle at the shortest mark length. In addition, the jitter increased remarkably after 1000 times of overwriting, which was 20% or more of the clock cycle.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明記録媒体を用いることにより、高
密度なマーク長記録において、低いジッタ、繰り返しオ
ーバーライトにおける高い耐久性、優れた経時安定性を
有する相変化型光学的情報記録用媒体が実現できる。ま
た、本発明光記録方法を併せ用いることにより、より高
精度のマーク長記録を実現できる。By using the recording medium of the present invention, a phase change type optical information recording medium having low jitter, high durability in repeated overwriting, and excellent stability over time in high density mark length recording can be obtained. realizable. Further, by using the optical recording method of the present invention together, more accurate mark length recording can be realized.
【図1】本発明の光学的情報記録用媒体における層構成
の模式図FIG. 1 is a schematic diagram of a layer structure in an optical information recording medium of the present invention.
【図2】本発明の光学的情報記録用媒体への光記録時の
レーザーパワーの照射パターンの一例を示す説明図FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a laser power irradiation pattern during optical recording on the optical information recording medium of the present invention.
【図3】本発明の光学的情報記録用媒体に光記録を行っ
たときの温度変化の模式図FIG. 3 is a schematic diagram of temperature change when optical recording is performed on the optical information recording medium of the present invention.
1・・・・基板 2・・・・下部保護層 3・・・・記録層 4・・・・上部保護層 5・・・・反射層 6・・・・保護コート層 1 ... substrate 2 ... Lower protective layer 3 ... Recording layer 4 ... Upper protective layer 5 ... Reflective layer 6 ... Protective coat layer
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−6108(JP,A) 特開 平1−303643(JP,A) 特開 平1−251342(JP,A) 特開 平4−28587(JP,A) 特開 平1−115685(JP,A) 特開 平8−267926(JP,A) 特開 平9−7176(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41M 5/26 Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-6108 (JP, A) JP-A-1-303643 (JP, A) JP-A-1-251342 (JP, A) JP-A-4-28587 (JP , A) JP 1-115685 (JP, A) JP 8-267926 (JP, A) JP 9-7176 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) B41M 5/26
Claims (4)
型光記録層、上部保護層、反射層からなる多層構成を有
し、相変化型光記録層がZnαInβSbχTeδ、
0.01≦α<0.1、0.03≦β≦0.08、0.
5<χ<0.7、0.25<δ<0.4、α+β+χ+
δ=1なる組成を有し、結晶状態を未記録状態、非晶質
状態を記録状態とし、少なくとも強弱2値の光強度の変
調により非晶質ビットの重ね書きをすることを特徴とす
る光学的情報記録用媒体。1. A multilayer structure comprising at least a lower protective layer, a phase-change optical recording layer, an upper protective layer and a reflective layer on a substrate, wherein the phase-change optical recording layer is ZnαInβSbχTeδ,
0.01 ≦ α <0.1, 0.03 ≦ β ≦ 0.08, 0.
5 <χ <0.7, 0.25 <δ <0.4, α + β + χ +
An optical system having a composition of δ = 1, a crystalline state as an unrecorded state, an amorphous state as a recorded state, and an amorphous bit is overwritten by modulating at least binary light intensity. Information recording medium.
0nm以下、上部保護層の厚みが10nm以上50nm
以下であり、該反射層が厚み50nm以上500nm未
満で、体積抵抗率が20以上300nΩ・m未満である
Au、Ag、またはAlを90原子%以上含む金属であ
る請求項1記載の光学的情報記録用媒体。2. The thickness of the phase-change optical recording layer is 15 nm or more 3
0 nm or less, the thickness of the upper protective layer is 10 nm or more and 50 nm
The optical information according to claim 1, wherein the reflective layer is a metal having a thickness of 50 nm or more and less than 500 nm and a volume resistivity of 20 or more and less than 300 nΩ · m and containing 90 atomic% or more of Au, Ag, or Al. Recording medium.
後、該記録層にエネルギービームを照射して結晶化せし
める初期化操作を行うにあたり、該記録層を局所的に溶
融せしめ再凝固する際に結晶化させる請求項1または2
記載の光学的情報記録用媒体。3. When the phase-change optical recording layer and the multi-layer structure are formed, and the recording layer is subjected to an initialization operation of irradiating with an energy beam to crystallize, the recording layer is locally melted and re-formed. claim is crystallized upon solidification 1 or 2
The optical information recording medium described.
体に、集束された光ビームを照射してマーク長変調され
た情報を記録するにあたって、長さnT(Tは基準クロ
ック周期、nは2以上の自然数)の非晶質マークを形成
する際に、該マーク間ではすでに記録された非晶質マー
クを消去するにたる消去パワーPeを照射し、記録パワ
ーPwを印加する期間をα1T、α2T、・・・、αm
Tとし、かつバイアスパワーPbを印加する期間をβ1
Tβ2T、・・・βmTとして、レーザーパワーのため
の印加期間を順次にα1T、β1T、α2T、β2T、
・・・、αmT、βmTとしてレーザーパワーをm個の
パルスに分割するとともに、2≦i≦m−1においては
αi≦βiとし、kを0から2までの整数からなるパラ
メータ、jを0から2までの実数からなるパラメータと
し、かつ前記nの最小値をnminとして、nmin−
k≧1、m=n−k、α1+β1+・・・αm+βm=
n−jとしたとき、Pw>Pe、0<Pb≦0.5Pe
(ただし、βmTにおいては、0<Pb≦Peとなりう
る)であることを特徴とする光記録方法。4. When recording a mark length modulated information by irradiating a focused light beam on the recording medium according to any one of claims 1 to 3 , a length nT (T is a reference clock period, (n is a natural number of 2 or more) When forming amorphous marks having a natural number of 2 or more, an erasing power Pe for erasing the already recorded amorphous marks is applied between the marks, and a period for applying the recording power Pw is set. α1T, α2T, ..., αm
And the period for which the bias power Pb is applied is β1
As Tβ2T, ... βmT, application periods for laser power are sequentially α1T, β1T, α2T, β2T,
, .Alpha.mT, .beta.mT are used to divide the laser power into m pulses, .alpha.i.ltoreq..beta.i in 2.ltoreq.i.ltoreq.m-1, k is an integer parameter from 0 to 2, and j is 0 to Nmin-, where n is the minimum value of n and is a parameter consisting of real numbers up to 2.
k ≧ 1, m = n−k, α1 + β1 + ... αm + βm =
When n-j, Pw> Pe, 0 <Pb ≦ 0.5Pe
(However, in βmT, 0 <Pb ≦ Pe can be satisfied.) The optical recording method.
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