JPH03224789A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、レーザビーム等の光ビームがその照射条件を
変えて交互に照射されることにより結晶相と非晶質相が
所定の幅で交互に可逆的に形成される記録層を有し、こ
の記録層に形成された異なる相をそれぞれ透過する光信
号の強度の違いから記録層に記録された情報を読み取る
ことができる情報記録媒体に関する。

（従来の技術） 従来から、情報を高密度に記憶でき且つ随時情報の消去
書き込みが可能な光デイスク材料として光の透過率が固
体の相に依存する相変化型のものが知られている。

この相変化型の材料はレーザビームをその照射条件、例
えば照射エネルギー、照射強度、あるいは照射時間を変
え照射すると、照射された部分が相異なる相の間で可逆
的に変化するものである。

上記の相変化型の材料としては、例えばテルル（Ｔｅ）
、ゲルマニウム（Ｇｅ　）　、これらの化合物であるＴ
ｅＧｅ、インジウム（Ｉｎ）とセレン（Ｓｅ）の化合物
であるＩ　ｎＳｅ、アンチモン（ｓｂ＞とセレンの化合
物である５ｂＳｅ、あるいはアンチモンとテルルの化合
物であるＳｂＴｅ等の半導体、半導体化合物、あるいは
金属間化合物が知られている。

上記材料は、レーザビームの照射を受けると、その照射
条件に応じて結晶相あるいは非晶質相の２つの状態のい
づれかを形成するもので、上記２つの状態は複素屈折率
Ｎ＝ｎ　（１−ｉｋ）（ここで、ｎは屈折率、ｋは吸収
指数）が相違する。即ち、相に応して屈折：Ｊ−ｎのみ
ならず吸収指数には異なる値を示すので、上記材料に入
射する光は異なる透過率を示す。

それで、上記特質を持つ材料を情報の消去、書き込み可
能な光メモリとして用いる着想は、５Ｒｏｖｓｈ　１ｎ
ｓｋｙ等によって提案されている（　Ｍｅｔａｌ　ｆｕ
ｒｇｉｃａｌ　ＴｒａｎｓａｃＮｏｎｓ　２．６４１（
１９７１）　）。

この提案によれば、上記材料からなる記録層を挟み込ん
だディスクを回転させながら照射条件を変えたレーザビ
ームを上記ディスクに交互に照射し、結晶相及び非晶質
相が交互に配列してなる所定の相パターンを可逆的に形
成する。次いで照射エネルギーの小さい再生用レーザビ
ームが上記結晶相及び非晶質相に順次照射される。この
照射された再生用レーザビームは上記結晶相あるいは非
晶質相のいずれかを交互に透過後後方に適宜設けられた
反射層で反射され、次いで反射された再生用レーザビー
ムを再生信号として適宜の光電変換器で変換し、相に応
した透過率の違いから相状態を判別することにより上記
相パターンからなる情報を再生するものである。

さらに詳しくは、上記材料からなる記録層に情報を記録
する場合、記録層にその融点を超える温度に加熱可能な
高パワーで且つパルス幅の短いレザビームが照射され、
次いで照射部分が溶融急冷され、非晶質相からなる記録
マークが形成される。また、記録層に記録された情報を
消去する場合、記録層材料の結晶化温度を超える程度の
温度（融点よりも低い温度）に加熱可能なパワーで且つ
比較的パルス幅の長いレーザビームが照射され、次いで
照射部分が徐冷され、非晶質相は結晶相に変化する。即
ち、記録マークが消去される。

このような情報の記録、消去においては、照射部分を溶
融急冷し非晶質化するための円形スポットのレーザビー
ムと、照射部分を徐冷結晶化するための長楕円形スポッ
トのレーザビームとを互いに独立に用いる２ビ一ム方式
が採用されている。

しかしながら、上記の２ビ一ム方式ではレーザビームを
照射するための光学系が複雑となる。特に、記録層が挟
み込まれたディスクの回転に合わせ、非晶質相と結晶相
が交互に並べられてなるディスク内のスパイラル状のト
ラックに長楕円形スポットのレーザビームを追従させる
ことは困難であり、複雑なサーボ機槽が必要となる。

そこで、情報の記録、消去とを１つのレーザビムで行う
１ビ一ム方式の研究が行われている。

この１ビ一ム方式においては、ディスク内のトラックに
追従させるレーザビーム源は単一であるので、記録層に
既に記録されている情報を消去し、次いで新しい情報を
書き込むオーバライドを容易に行うことができる。

即ち、単一のレーザビーム源から照射される１つのレー
ザビームを２段階のパワーレベル、つまり消去用レーザ
ビームのパワーレベルＰｅあるいは記録用レーザビーム
のパワーレベルＰｗ（Ｐｅ＜　Ｐ　ｗ　）にパワー変調
し、既に情報が記録されている記録層に上記の２種のレ
ーザビームを所定の幅で交互に照射し、古い情報を消去
すると同時に新しい情報を重ね書きするものである。

このように１ビームのレーザでオーバライドを行う方式
は１ビ一ムオーバライド方式と称され、上述した２ビ一
ム方式の欠点である複雑なサーボ機構の必要性が無く、
レーザビームの位置設定が容易である。

しかしながら、１ビ一ムオーバライド方式を相変化型記
録層に適用する場合、他の困難性を伴うことになる。

即ち、非晶質相及び結晶相からなる相パターンを形成す
べきディスクの回転速度は一定であるので、所定間隔を
おいて非晶質相あるいは結晶相を形成するべく記録層に
照射されたレーザビーム熱が放出される時間はディスク
が上記所定間隔を移動する時間になる。換言すれば、レ
ーザビーム熱の放出時間は形成される相に依存せず、レ
ーザビムが照射される記録層部分が非晶質相になるか結
晶相になるかは照射されるレーザビームのパワーの大き
さのみで決まる。

従って、非晶質化と同程度の短い時間で結晶化を行わな
ければならないので、情報の消去において徐冷に充分な
時間をかけて結晶化を行うことができない。

また、情報を記録する場合、非晶質相からなる記録マー
クが形成されるべき部分の端部を非晶質相に変化させる
のは困難である。その理由は、上記非晶質相形成直前に
結晶相を形成すべく照射された消去用レーザビームによ
って記録層に与えられた熱の一部か放熱されること無く
残っており、この余熱により上記記録マークが形成され
るべき部分の端部の急冷が損なわれるからである。

従って、非晶質相と結晶相を所定の幅で交互に形成する
ことができなくなり、誤った情報が読み取られる原因に
なる。

そこで近年、上述の１ビ一ムオーバライド方式を相変化
型記録層に適用することが可能な材料として、インジウ
ム（Ｉｎ）、アンチモン（ｓｂ＞、及びテルル（Ｔｅ）
からなる合金が注目されている。この元合金は組成を適
正に選ぶことにより１ヒ一ムオーバライト方式の適用が
可能である。

即ち、本願発明者の実験によれば化合物ＩｎＳｂにテル
ルを２０乃至４５原子％添加してなる合金、換言すれば
Ｘ原子％のＴｅ及び５０−Ｘ／２原子％のＩｎ並びに５
０−Ｘ／２原子％のｓｂからなるＩ　ｎ　５０−Ｘ／２
Ｓ　ｂ　％Ｏ−Ｘ／２Ｔ　ｅ　Ｘ　　（ただし、２０≦
Ｘ≦４５の範囲内である。）で表される組成を有する合
金材料を記録層として用いることにより、化合物Ｉ　ｎ
Ｓｂの速やかに結晶化する特性（以下、高速結晶化特性
と呼称する。）を生かしつつ、テルルの容易に非晶質化
する特性（以下、非晶質化容易特性と呼称する。）を得
ることかできる。つまり、１ビ一ムオーバライド方式に
おける問題点である短時間に結晶化する必要性、及び急
冷すること無く非晶質化する必要性を克服することがで
きる。

また、上記非晶質化容易特性により容易に非晶質化する
ので、最も高いパワーを必要とする記録用レーザビーム
のパワーを滅じても非晶質化が可能である。それで、光
学系を小形化でき、経済的であり、且つ取扱いが容易に
なる。

しかしながら、上記のＩ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５
０−Ｘ／２ＴｅＸからなる記録層は合金であるがため原
子間の結合力が弱く組成の安定性に問題がある。それで
、オーバライド操作において記録層の溶融及び急冷を繰
り返した場合、オーバライドされた部分の合金組成が徐
々に変化、即ち偏析し、ついには上記高速結晶化特性及
び非晶質化容易特性が劣化してしまうという問題点があ
った。

一方、組成が安定した化合物としてＳｂ２Ｔｅ、が記録
層の材料として考えられている。

つまり、Ｓｂ２Ｔｅ、を記録層材として用いた場合、記
録用レーザビームの照射により形成される非晶質相は安
定（以下、非晶質安定特性と呼称する。）である、また
、消去用レーザビームの熱の一部が残っていても容易に
非晶質相に変化する特性、即ち非晶質化容易特性を有し
ている。

また、Ｓｂ、Ｔｅ、は化合物であるため、オバライト操
作において溶融及び急冷を繰り返しても組成は変化しな
いので、上述のＳｂ２Ｔｅ、の非晶質安定特性及び非晶
質化容易特性は劣化しない。

しかしながら、Ｓｂ、Ｔｅ３を記録層材として用い、消
去用レーザビームを照射して結晶相を形成しようとした
場合、結晶化スピードがＩＩＪｓ程度で非常に遅い。つ
まり、オーバライドを行った場合、結晶化すべき非晶質
相が消去されずに残ってしまい、古い情報の消去率が悪
くなるという欠点がある。

（発明が解決しようとする課題） 上記の如く、２ビ一ム方式で記録層にレーザビームを照
射し非晶質相及び結晶相を形成する場合、所望の相を得
ることができるが、レーザビームの照射位置を決めるに
は複雑なサーボ機構が必要となるという問題点があった
。

そこで、１ビ一ムオーバライド方式を適用した場合、上
記サーボ機構が簡略化されるものの非晶質化と同程度の
短い時間で結晶化を行わなければならない。また、非晶
質相からなる記録マークの端部を非晶質相に変化させる
のは難しい。

それで結局、誤った情報が読み取られる原因になるとい
う問題があった。

この問題を解決すべく、高速結晶化特性及び非晶質化容
易特性が良好なＩ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ
／２ＴｅＸを記録層の材料に適用することが考えられた
が、合金であるなめオーバライド操作において記録層の
溶融及び急冷を繰り返した場合、上記材料は偏析し上記
特性が劣化するという問題があった。

一方、化合物であるＳｂ、Ｔｅ、を記録層に用いた場合
、５ｂ２Ｔｅｉが有する非晶質安定特性及び非晶質化容
易特性はオーバライド操作を繰り返しても劣化しないが
、結晶化スピードが遅く、情報の消去率が悪いという問
題があった。

そこで、本発明は上記従来技術の問題点を解消するもの
で、その目的とするところは、複雑なサボ機槽を必要と
することなく、高速結晶化特性及び非晶質化容易特性に
代表されるオーバライド特性が良好であり、且つオーバ
ライド操作の繰り返しを行っても上記オーバライド特性
の劣化が生じない情報記録媒体を提供することである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明は、基板と、該基板上
に設けられ光ビームの照射を受けたときその照射エネル
ギーの条件に応じて結晶相と非晶質相との間で可逆的に
相変化する記録層から構成される情報記録媒体において
、前記記録層は、Ｓｂ、Ｔｅ、とＩ　ｎ　５０−Ｘ／２
Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘ　（式中Ｘは２０≦Ｘ
≦４５とする）との合金（（ＩｎＳｂ）　　＋ｔｏｏ−
ｎ／ｚｏｏ　　Ｔｅｙ／ｌｏｏ　　）　　ｔｏｏ−ｚ　
　　（Ｓｂ　２　Ｔｅ＝＞２　（式中Ｙ、Ｚは２０≦Ｙ
≦４５かつ０≦Ｚ≦６０、及び２５≦Ｙ≦３５かつ６０
〈Ｚ≦８０とする）と同一の組成である３元合金からな
ることを特徴とする。

（作用） 本発明の情報記録媒体では、記録層はインジウム（Ｉｎ
＞、アンチモン（Ｓｂ）、及びテルル（Ｔｅ）を上述し
た組成比、即ち（（ＴｎＳｂ）ｎｏｏ−ｖ＋７□ｏｏ　
Ｔｅｙ、ｚ＋ｏｏ　）　＋ｏｏ−ｚ　　（Ｓｂ２Ｔｅ３
　）（式中Ｙ、Ｚは２０≦Ｙ≦４５かつ０≦Ｚ≦６０、
及び２５≦Ｙ≦３５かつ６０〈Ｚ≦８０とする）とした
３元合金からなるので、合金１ｎ５゜−Ｘ７□ｓｂ、。

−Ｘ７□Ｔｅｘが有する速やかに結晶化する特性及び容
易に非晶質化する特性が生かされると共に、化合物５ｂ
２Ｔｅｉが有する非晶質の安定な特性も得ることがてき
る。

また、Ｓｂ、Ｔｅ、は安定な組成であるので、オーバラ
イド操作を繰り返しても記録層を構成する３元合金の組
成変化は無い。

その理由は、組成が安定なＳｂ２Ｔｅ、が合金Ｉ　ｎ　
５０−Ｘ／２Ｓｂ　５Ｇ−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘの間に入り
込んでいるため、オーバライド時に記録層が溶融しても
この記録層を構成する合金Ｉ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ
　５０−ｘ／ｚＴｅｘＪ、を該合金Ｉ　ｎ　、ｏ−Ｘ／
２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘの構成原子を他の合
金Ｉ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ　
ｘの原子と交換することを損なわれ、偏析を生ずること
がないからである。

従って、随時オーバライドのため条件の異なる光ビーム
を交互に記録層に照射し結晶相及び非晶質相を所定の幅
で交互に可逆的に形成しても、各相の複素屈折率Ｎ＝ｎ
　（１−ｉｋ＞（ここで、■は屈折率、ｋは吸収指数）
は常に安定な一定値を示す。即ち、各相の光に対する吸
収率は一定である。

これは、結晶相及び非晶質相からなる相パタンを読み取
るべく記録層に入射される光信号の透過率は常に一定で
あることを意味する。それで、記録層に入射した光信号
の透過率の違いから記録層に形成された相パターンを常
に正確に読み取ることができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わる情報記録媒体の断面
図である。

図示するように、本実施例の情報記録媒体は記録用及び
消去用レーザビーム並びに情報再生用レザビームを透過
する基板ｌと、該基板１上に設けられ熱的に安定な保護
層２と、該保護層２上に設けられ情報を記録する記録層
３と、該記録層３上に設けられ保護層２と共に記録層３
を密封して保護する保護層４と、該保護層４上に積層さ
れ情報再生用レーザビームを反射する反射層５と、該反
射層５上に設けられた樹脂層６から構成される。

ここで、基板１は、経時変化が少ない材料であるポリカ
ーボネイト製の直径５インチのディスク状基板である。

記録層３は、インジウム（Ｉｎ）及びアンチモン（ｓｂ
＞並びにテルル（Ｔｅ）の３元合金を２０ＯＡの厚みに
形成したものであり、かつ化合物Ｓｂ２Ｔｅ、と、テル
ルがＸ原子％及びインジウムが５０−Ｘ／２原子％並び
にアンチモンが５０Ｘ／２原子％の合金Ｉ　ｎ　５Ｇ−
Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ（ただし、Ｘは原子
％で表されており、２０≦Ｘ≦４５の範囲内である。）
とが後述するような所定の割合からなる組成と同一の組
成を有する。

上記３元合金からなる記録層３は所定のパワーレベルを
有する記録用レーザビームの照射を受けると融点（５０
０乃至６００°Ｃ）を越える温度に加熱され、次いで保
護層２．４にレーザビーム熱が放出され非晶質化し、非
晶質相７を形成するものである。また、記録層３は所定
のパワーレベルを有する消去用レーザビームの照射を受
けると結晶化温度を越える程度の温度に加熱され、次い
で保護層２．４にレーザビーム熱が放出され結晶化し、
結晶相８を形成するものである。

保護層２．４は、酸化アルミニウム（Ａ１２０、）の結
晶からなる１００ＯＡ厚みの誘電体であり、熱的に安定
（融点は１３００°Ｃ程度である。）であると共に、レ
ーザビームに対し透明であり該保護層２．４に挟まれた
記録層３を保護するものである。即ち、保護層２．４は
記録層３を熱的に安定した物質で密封することにより、
記録用あるいは消去用レーザビームが記録層３に照射さ
れ、照射された部分が蒸発したとき空洞部が形成される
のを防ぐ。また、保護層２，４は上記レーザビムの照射
で熱せられた記録層３が融点あるいは結晶化温度を越え
る程度に昇温すると共に、放熱して非晶質相あるいは結
晶相を形成する程度の熱伝導度を有し、昇温した記録層
３から熱を適度に吸収する。さらに、波長８３０ｎｍの
半導体レーザからなる記録再生用レーザビームが記録層
３に照射された後、記録層３及び反射層５でそれぞれ反
射されて基板１から出射されたとき、保護層４はこの保
護層４を透過する一方のレーザビーム、即ち反射層５で
反射したレーザビームのみに光学的伝播距離を与え、出
射する上記２つのレーザビームに干渉を生じせしめてエ
ンハンスし、このレザビームの強度測定を容易ならしめ
る。

反射層５は本実施例では１００ＯＡの厚みを有する金（
Ａｕ）の薄膜からなる。

樹脂層６は１０μｍの厚みを有する紫外線硬化樹脂から
形成され、表面に傷などが発生するのを防止している。

次に、上記構成を有する情報記録媒体の製造方法につい
て説明する。

まず、ディスク状の基板１を酸化アルミニウム（Ａｌ□
０．）などのターゲットを有するスパッタリング装置の
真空チャンバ内に設置し、次いでチャンバ内を適宜の真
空装置を用いて高真空にする。

次に、チャンバ内にアルゴンガスを導入し、このアルゴ
ンガスで上記酸化アルミニウムのターゲットをラジオフ
リークエンシーパワー（以下、ＲｌＦ、パワーと称する
。）を投入してスパッタリングし基板１上に保護層２を
形成する。

次に、チャンバ内をアルゴンガス雰囲気に維持した状態
で、化合物Ｓｂ２Ｔｅ３及び合金Ｉｎ、。

Ｘ／２Ｓ　ｂ　、０−Ｘ／２Ｔｅ　Ｘ　　（ただし、Ｘ
は原子％で表されており、２０≦Ｘ≦４５の範囲内であ
る。）の各ターゲットを同時にアルゴンガスでスパッタ
リングし記録層３を成膜する。

ここで、上記操作でスパッタリングされる各ターゲット
のスパッタリング量は予め調製されており、　ｔ！を達
する所望の組成からなる記録層３を得ることができる。

なお、上記各ターゲットを交互にスパッタリンクしても
良い。

また、ターゲットとなる化合物あるいは合金はスパッタ
リング時には原子単位で保護層２上に蒸着されるので、
インジウム（Ｉｎ）及びアンチモン（Ｓｂ）並びにテル
ル（Ｔｅ　）を各々別のタゲソトとして同時にスパッタ
リングしても同じ事である。

次に、保護層２と同様に保護層４を形成する。

次いで、金（Ａｕ＞のターゲットにＲ，Ｆ　　パワを投
入してスパッタリングし反射層５を積層する。

最後に、上記操作で得られたディスクをスパッタリング
装置から取り出し、次いでスピナーにセットし、紫外線
硬化樹脂をスピンコードした後紫外線を照射して硬化さ
せ、樹脂層６を形成する。

以上説明した情報記録媒体の製造方法を用い、第２図に
示される本実施例における情報記録媒体の記録層材の組
成範囲９内でサンプルＡ群乃至サンプルＦ群からなる３
１枚のディスクサンプルを作成した。

サンプルＡ群　・ （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　ｏ、、５／□Ｔｅ　ａ４５）
　ｔｏｏ−Ｚ（Ｓｂｚ　Ｔｅ、）ｚ ｚ＝０．２０．４０．６０．８０．１００原子％サンプ
ルＢ群 （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　＞　０．６０／２Ｔ　ｅ　Ｏ，４
０１１００−Ｚ（Ｓｂ２Ｔｅ、）ｚ ２＝０．２０．４０．６０．８０原子％サンプルＣ群 （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　０．６５／２ＴｅＯ，１５）
　Ｉｏｏ−Ｚ（Ｓｂ２　Ｔｅｉ　）ｚ ２＝０．２０．４０．６０．８０原子％サンプルＤ群　
・ （（Ｉ　ｎ５ｂ）　０．７０／２Ｔ６０．９０）　＋０
Ｏ−Ｚ（Ｓｂｚ　Ｔｅ３　）ｚ ｚ＝０．２０．４０．６０．８０原子％サンプルＥ群　
； （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　ｏ、ｔｓｚｚＴｅ　Ｏ，２５
＋　１００−Ｚ（Ｓｂ、Ｔｅ、）ｚ ｚ＝０．２０．４０−６０．８０原子％サンプルＦ群　
： （（Ｔ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　０．１１０／２Ｔ　ｅ　Ｏ，
２０）　Ｉｏ。−Ｚ（Ｓｂｚ　Ｔｅ、）ｚ ｚ＝０．２０．４０．６０．８０原子％即ち、サンプル
Ａ群ではＩ　ｎ　ｑｏ−ｘｙｘｓ　ｂ　、ｏ−ｘｙｚＴ
ｅｘとしてＸ＝４５原千％の化合物を用いた。

また同様に、サンプル８群ではＸ＝４０原子％、サンプ
ルＣ群ではＸ＝３５原子％、サンプル０群ではＸ＝３０
原子％、サンプルＥ群ではＸ＝２５原子％、サンプルＦ
群ではＸ−２０原子％の化合物を用いた。

次に、このようにして得られた情報記録媒体の初期化、
情報のオーバライド、及び情報の再生について説明する
。

記録層３はスバ・ツタリングで成膜され基板１上に堆積
するとき急冷されるので非晶質相になる。

それで、所定の幅からなる非晶質相の記録マークを形成
するため、記録層３を全て結晶相に相変化しなければな
らない、これが情報記録媒体の初期化である。

本実施例では、前述した製造方法で作成されたディスク
サンプルを１８０　Ｏｒ、ｐ、＋ｎ、で回転させ、記録
層面におけるパワーが１４ｍＷでかつ連続発光するレー
ザ光を記録層のスパイラル状になった所定のトラックに
照射し、上記初期化を行った。

ここで、スパッタリングで基板１上に成膜された非晶質
相は熱的に非常に安定であるので、特にパワーが大きい
１４ｍＷの記録用レーザビームを用いた。また、記録層
の結晶化を完全に行うため、同一トラックを３回レーザ
光で照射した。

初期化が終了した後、上記トラックに沿って非晶質相及
び結晶相が所定の幅で交互に配列されてなる相パターン
を形成し、この相パターンを読み取ることにより情報を
得ることができる。上記相パターンの形成が情報のオー
バライドである。

本実施例では、第３図に示すようにパワーレベルが最も
高いＰｗ：１４ｍＷである記録用レーザビームと、この
記録用レーザビームよりも低いパワーレベルＰａ＝８ｍ
Ｗである消去用レーザビムとを用いた。つまり、４ＭＨ
２あるいは５Ｍ８２周波数に相当する周期、即ち周波数
の逆数からなる周期で上記２種のレーザビームを等しい
時間間隔で切り替え、次いでこれらのレーザビームを記
録層のトラックに照射し上記オーバライドを行った。

即ち、ディスクは所定速度で回転しているので、例えば
記録用レーザビームの照射を受けた部分は非晶質相にな
り記録マークが形成される。次いで、レーザビームの上
記切り替え周期経過後消去用レザビームの照射に切り替
えられたときには、上記非晶質相部は移動し、新たな被
照射部が消去用レーザビームの照射を受は結晶相となる
。このようにして、非晶質相及び結晶相がレーザビーム
の切り替え周期に対応した所定の幅で交互に配列されて
なる相パターンが形成される。

なお、最初のオーバライド時は初期化が既になされ、記
録層は結晶相化しているので消去用レザビームを用いる
必要はなく、記録用レーザビムのみを断続的に照射すれ
ば良い。

まな、パワーレベルの切り替えは等間隔であるので、デ
ユーティ比は５０％である。

オーバライドの終了後、記録層３を照射しても相変化を
生じせしめない程度に照射エネルギーの小さい再生用レ
ーザビームで記録層３を照射し、次いで非晶質相及び結
晶相をそれぞれ交互に透過する上記レーザビームのエネ
ルギー強度の違いを測定し相パターンを読み取る。この
非晶質相及び結晶相が所定の幅で交互に配列してなる相
パタンは２進符号系列からなるデータとみなすことがで
き、このデータを記録層に書き込まれた情報として得る
。これが情報の再生である。

本実施例では、再生用レーザビームとして０゜８ｍＷの
パワーレベルを有する半導体レーザビム（波長８３０ｎ
ｍ）を用いた。即ち、上記レザビームを基板１から保護
層２．４及び記録層３に入射し、記録層３及び反射層５
で反射したレーザビームを再び記録層３及び保護層２．
４を透過させ、基板１から出射した反射光を光電変換素
子で検出した。検出された反射光は再生信号とじてＡ／
Ｄ変換され、スペクトロアナライザにて上記サンプルＡ
群乃至サンプルＦ群の各ディスクサンプルごとに周波数
分布が測定された。

即ち、非晶質相あるいは結晶相を透過した再生信号は、
上記各相が４ＭＨｚあるいは５ＭＨｚ周波数でレーザビ
ームパワーを切り替えて形成されたものであるので、各
相のレーザに対する特有の透過率に基づきエネルギー強
度が変動し、その変動周期はレーザビームパワーの切り
替え周期に一致する。略言すれば、再生信号は４ＭＨｚ
あるいは５ＭＨｚの周波数になる。

次いで、測定された周波数分布からＣ／Ｎ値を測定し、
各ディスクサンプルの記録層に記録された情報を再生し
た。

ここで、Ｃ／Ｎ値は様々な周波数からなる雑音の大きさ
に対する特定周波数（４ＭＨｚあるいは５ＭＨｚ）から
なる再生信号の大きさの比であり、対数化したデシベル
（ｄＢ）単位で表現される。

第４図（Ａ＞乃至第４図（Ｆ）に測定されたＣ／Ｎ値、
及びこのＣ／Ｎ値から定まる消去度を用いディスクサン
プルの特性評価をした結果をサンプル群ごとに示す。

図において、横軸はＩ　ｎ　、０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０
−Ｘ／２Ｔ　ｅ８とＳｂ２Ｔｅ、との合金組成と同一の
組成を示し、横軸の左端はＩ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ
　５０−Ｘ／Ｊ　ｅ　ｘのみの組成に対応し、横軸の右
端はＳｂ２Ｔｅ３のみの組成に対応する。また、左側の
縦軸はＣ／Ｎ値を示し各データを実線で結んだ折れ線に
対応し、右側の縦軸は消去度を示し各データを破線で結
んな折れ線に対応する。

ここで消去度は以下のように定義される。即ち、初期化
ｆＪＪ４ＭＨｚ、周波数の記録用レーザビームで第１回
目の記録を行い、第５図（Ａ）に示すように得られた再
生信号１０のＣ／Ｎ値が例えばＡであり、次いで５ＭＨ
ｚ周波数の記録用及び消去用レーザビームを用い相パタ
ーンを変えてオーバライドしたとき、第５図（Ｂ）に示
すように前回の再生信号が完全に消去されずに残った消
去残り信号１１のＣ／Ｎ値が例えばＢであった場合、再
生信号１０の大きさに対する消去残り信号１１の大きさ
の比を対数化して得られるＢ−Ａの値が消去度である。

また、第５図（Ｂ）に上記オーバライドで新しく書き込
まれた情報に対応する再生信号１２のＣ／Ｎ値Ｃが示さ
れ、このＣ／Ｎ値Ｃが第４図に表示されている。

第４図に戻って、全てのサンプル群において、Ｓｂ２Ｔ
ｅ、の組成に近づくに従ってＣ／Ｎ値が減少し消去度は
零値に近づく傾向が示されている。

これは、明瞭な再生信号が得られなくなると共に、誤信
号を拾ってしまう可能性が大きくなることを意味する。

このような傾向になる理由は、従来技術で説明したよう
に、Ｓｂ２Ｔｅ、の化合物は結晶化速度、即ち情報消去
速度が遅いため、Ｓｂ、Ｔｅ、の組成に近づくに従って
結晶化すべき非晶質相が消去されずに残ってしまうよう
になるからである。

従って、非晶質相と結晶相の相パターンが崩れ、この相
パターンを読み取った再生信号の周波数はレーザビーム
のパワー切り替え周期に対応する周波数と異なるものに
なり、再生信号のＣ／Ｎ値は劣化する。また、Ｃ／Ｎ値
Ａの劣化、及び消去されずに残った非晶質相に起因する
消去残り信号１１の増大によるＣ／Ｎ値Ｂの増加により
消去度Ｂ−Ａも劣化する。

しかしながら、合金Ｉ　ｎ　、ｏ−ｘｙ２ｓ　ｂ　ｒｈ
ｏ−ｘｙｘＴ　ｅ８の影響が寄与する領域、即ちサンプ
ルＡ群及びサンプルＦ群では化合物Ｓｂ２Ｔｅ、が６０
原子％以下、サンプル８群乃至サンプル８群では化合物
Ｓｂ、Ｔｅ、が８０原子％以下である組成領域では、合
金Ｉ　ｎ　５Ｇ−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ　
ｘが有する高速結晶化特性及び非晶質化容易特性が生か
され、Ｃ／Ｎ値及び消去度は優れた値を示す。即ち、Ｃ
／Ｎ値は３５ｄＢ以上の値を示し、消去度は一２０ｄＢ
以下の値を示し、明瞭な再生信号が得られると共に、誤
信号を拾う可能性は大幅に減少する。

次に、全てのサンプル群に対し４ＭＨｚ周波数の記録用
及び消去用レーザビーム、及び５ＭＨｚ周波数の記録用
及び消去用レーザビームを交互に用いてオーバライドを
多数回繰り返したときの結果を第６図に示す。

即ち、第６図に第２図に示す情報記録媒体の記録層材の
組成範囲９を抜き出し拡大して示すように、３１枚のデ
ィスクサンプルが有する組成に対応する位置にＣ／Ｎ値
の特性評価の結果を示した。

例えば、１０万回以上のオーバライドの繰り返しにおい
てもＣ／Ｎ値を４５ｄＢ以上維持したディスクサンプル
には、その組成位置に優良を示す記号◎を、上記と同条
件でＣ／Ｎ値を３５ｄＢ以上維持したディスクサンプル
には良を示す記号○を、１０００回乃至１Ｔ回のオーバ
ライドを繰り返すまでＣ／Ｎ値を３５ｄＢ以上維持した
ディスクサンプルには可を示す記号・を、最初のオーバ
ライドでＣ／Ｎ値が３５ｄＢ以下になってしまったディ
スクサンプルには不良を示す記号ムを記した。

第６図に示すようにオーバライドを多数回繰り返しな場
合の特性評価、及び第４図に示した最初のオーバライド
後のＣ／Ｎ値並びに消去度を考慮しての特性評価を考え
合わせると、合金Ｉｎｓ。−８／２Ｓ　ｂ　、０−Ｘ／
２Ｔ　ｅ　Ｘ　　（ただし、Ｘは原子％で表されており
、２０≦Ｘ≦４５の範囲内である。）に化合物Ｓｂ、Ｔ
ｅ、を零乃至６０原子％添加した合金（（Ｉ　ｎ　Ｓ　
ｂ　＞　＋１００−Ｙｌ／２００　ＴｅＹ／１０（１）
　１０ａ−ｚ　　（Ｓｂ２Ｔｅ１）ｚ　　（ただし、Ｙ
、Ｚは原子％で表されており、２０≦Ｙ≦４５かつ０≦
Ｚ≦６０の範囲内である。）の組成と同一の組成を有す
るＩｎ−５ｂ−Ｔｅの３元合金の組成範囲では、消去度
及び多数回のオーバライド後のＣ／Ｎ値は優れた値を示
す。

即ち、Ｃ／Ｎ値は１０００回乃至１Ｔ回のオーバライド
を繰り返すまで３５ｄＢを維持し、また消去度は一２０
ｄＢ以下の値を示し、明瞭な再生信号が得られると共に
、誤信号を拾う可能性は大幅に減少する。

また、サンプルＣ群乃至サンプル８群において化合＊Ｓ
ｂ２Ｔｅ、が６０乃至８０原子％を占める組成領域でも
同様にＣ／Ｎ値及び消去度は優れた値を示す。

特に、サンプル８群で化合物Ｓｂ２Ｔｅ、が４Ｏ乃至６
０原子％占める組成範囲、サンプルＣ群で化合物Ｓｂ２
Ｔｅ、が２０乃至６０原子％占める組成範囲、サンプル
０群及びサンプル８群で化合物Ｓｂ、Ｔｅ３が２０乃至
４０原子％占める組成範囲、並びにサンプルＦ群で化合
物５ｂｚＴｅ、が４０原子％占める組成範囲で１０万回
以上のオーバライドの繰り返しを行ってもＣ／Ｎ値は４
５ｄＢ以上を維持するので、１ビ一ムオーバライド方式
において相変化型の記録層の材料として適用するに、非
常に明瞭な再生信号を得ることができる。

このようにＣ／Ｎ値及び消去度が優れた値を示す理由は
、組成が安定なＳｂ、Ｔｅ、が合金Ｉｎ、。−Ｘ／２　
Ｓ　ｂ　５゜−Ｘ７２ＴｅＸの間に入り込んでいるため
、オーバライド時に合金Ｉ　ｎ　、０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　
５Ｇ−Ｘ／ＩＴ　ｅ　ｘは該合金Ｉ　ｎ　、ｏ−ｘｙｘ
ｓ　ｂ　、ｏ−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘの構成原子を他の合金
Ｉ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５Ｇ−Ｘ／２７　ｅ　Ｘ
の原子と交換することを損なわれ、偏析を生ずることが
ないからである。

従って、化合物Ｓｂ、Ｔｅ３のみで、あるいは合金Ｉ　
ｎ　５Ｇ−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘ　　
（ただし、Ｘは原子％で表されており、２０≦Ｘ≦４５
の範囲内である。）のみでは得られない優れた特性、即
ちオーバライドを繰り返しても常に安定して得られる高
速結晶化特性及び非晶質化容易特性を、化合物Ｓｂ、Ｔ
ｅ、と合金１　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５０−Ｘ／２
Ｔ　ｅ８との合金組成と同一の組成に適宜調製すること
により得ることができる。

以上において、本実施例における情報記録媒体では保護
層２及び樹脂層６を設けたが必ずしも必要はない。

また、本実施例では情報記録媒体の特性評価のなめに、
４ＭＨｚあるいは５ＭＨｚ周波数からなるレーザビーム
のパワーを切り替えることにより第４図に示されるレー
ザビームのパワーパターンを得、デユーティ比５０％で
レーザビームを記録層に照射したが、レーザビームの周
波数及びパワーパターンは上記に限られること無く自在
に変えることができ、デユーティ比も同様に変えても良
い。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更により、適宜の態様で実施し得るものであ
る。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、基板と、該基板上
に設けられ光ビームの照射を受けたときその照射エネル
ギーなどの照射条件に応じて結晶相若しくは非晶質相に
可逆的に相変化する記録層から構成される情報記録媒体
において、前記記録層は、Ｓｂ、Ｔｅ、とＩ　ｎ　５０
−Ｘ／２Ｓ　ｂ　、０−Ｘ／２Ｔ　ｅＸ　（式中Ｘは２
０≦Ｘ≦４５とする）との合金（（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）
　＋１００−Ｙｌ／２００　ＴｅＹ／１００１　ｔｏｏ
−Ｚ（Ｓｂ２　Ｔｅ、）ｚ　（式中Ｙ−Ｚは２０≦Ｙ≦
４５かつ０≦Ｚ≦６０、及び２５≦Ｙ≦３５かつ６０く
ｚ≦８０とする）と同一の構成である３元合金からなり
、組成が安定な化合物Ｓｂ、Ｔｅ、が合金１ｎ、。−Ｘ
７□Ｓｂ、。−Ｘ７２ＴｅＸの間に入り込んでいるので
、オーバライド時に合金Ｉｎｓ。−Ｘ７□Ｓｂ　５Ｇ−
Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘの構成原子を変えることを損なわれ偏
析を生ずることがないので、１ビ一ムオーバライド方式
が適用でき複雑なサーボ機構を必要とすること無く、高
速結晶化特性及び非晶質化容易特性に代表されるオーバ
ライド特性が良好であり、かつオーバライド操作の繰り
返しを行っても上記オーバライド特性の劣化が生しない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる情報記録媒体の断面
図を示し、 第２図は第１図に示した情報記録媒体の記録層の組成範
囲を示すＩｎ−３ｂ−Ｔｅ組成図、第３図は消去用レー
ザビーム及び記録用レーザビームを交互に切り替えてな
るビームパワーのパターンに関する説明図、 第４図（Ａ＞乃至第４図（Ｆ）は作成したディスクサン
プルのＣ／Ｎ値及び消去度を示す特性図、第５図（Ａ）
及び第５図（Ｂ）は消去度を説明するための再生信号表
示図、 第６図は第２図に示す組成範囲を拡大しオーバライドを
繰り返した場合のＣ／Ｎ値に関する特性評価の説明図で
ある。 ■・・基板 ３・・記録層 ６・・樹脂層 ８・・・結晶相 ２．４・・・保護層 ５・反射層 ７・・・非晶質相

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板と、該基板上に設けられ光ビームの照射を受けたと
   きその照射エネルギーの条件に応じて結晶相と非晶質相
   との間で可逆的に相変化する記録層から構成される情報
   記録媒体において、前記記録層は、Ｓｂ＿２Ｔｅ＿３と
   Ｉｎ＿５＿０＿−＿Ｘ＿／＿２Ｓｂ＿５＿０＿−＿Ｘ＿
   ／＿２Ｔｅ＿Ｘ（式中Ｘは２０≦Ｘ≦４５とする）との
   合金｛（ＩｎＳｂ）＿（＿１＿０＿０＿−＿Ｙ＿）＿／
   ＿２＿０＿０Ｔｅ＿Ｙ＿／＿１＿０＿０｝＿１＿０＿０
   ＿−＿Ｚ（Ｓｂ＿２Ｔｅ＿３）＿Ｚ（式中Ｙ、Ｚは２０
   ≦Ｙ≦４５かつ０≦Ｚ≦６０、及び２５≦Ｙ≦３５かつ
   ６０＜Ｚ≦８０とする）と同一の組成である３元合金か
   らなることを特徴とする情報記録媒体。