JPH0416862B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0416862B2 JPH0416862B2 JP62326885A JP32688587A JPH0416862B2 JP H0416862 B2 JPH0416862 B2 JP H0416862B2 JP 62326885 A JP62326885 A JP 62326885A JP 32688587 A JP32688587 A JP 32688587A JP H0416862 B2 JPH0416862 B2 JP H0416862B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- content
- gete
- optical
- optical recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光ビームを用いて情報が記録再生さ
れる光記録媒体に関するものである。 〔従来の技術〕 テルル化ゲルマニウム（GeTe）は、光記録材
料として記録感度が高く、再生信号の信号体雑音
比を大きくすることができる好適な材料である。 さて、光情報記録媒体は、データの長期保存の
目的に使用されることがあり、高温高湿の環境下
に放置されても記録材料の変化がなく、記録デー
タを正確に読み書きできることが必要である。 GeTe材料はかかる点についてみると、その薄
膜が高温高湿の環境下において徐々にではあるが
酸化腐食し、反射率や透過率という光学的性質が
変化する現象がある。 この原因として、GeTe結晶は菱面体構造をし
ているが、原子半径の小さい他の原子が侵入する
ことのできるすきまが存在することをあげること
が出来る。即ち、非晶質相のGeTe薄膜中のGe−
Te結合原子間距離は、均一でなく非常に広い分
布をもつために、GeTe薄膜が高温高湿の環境下
におかれると、原子半径の小さい酸素がこのすき
まに侵入し、Ge−Te，Ge−Ge，Te−Te結合を
切断し、GeO2，TeO2となつて徐々に薄膜を酸化
させる。 この為、従来は、GeTe薄膜に酸化物，窒化物
等の無機薄膜を被着させて保護膜とし、高温高湿
環境下におけるGeTe薄膜の劣化を防止していた
が、上記保護膜作製に長時間を要したり、光情報
記録媒体作製工程の複雑化や媒体製造価格の上昇
を招くという欠点があつた。 本出願人はこのような欠点を解消し、高温高湿
環境下に放置されても、正確に情報を記録再生で
きる光情報記録媒体を提供し得る記録薄膜とし
て、GeTe材料にCuを添加した材料の記録薄膜を
見出した。この様な、Cuがが添加されたGeTe薄
膜においては、Cu原子によつてあらかじめGe−
Te格子内のすきまが埋められているため酸素は
侵入しにくく、また、わずかに侵入した酸素は
Cuと結合しCuOとなつて安定するので、GeTe薄
膜は酸素の侵入による劣化から保護される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記Cu添加GeTe薄膜を光記録膜と
する光情報記録媒体は、寿命がが長くなるもの
の、Cu含有量が増すと徐々に信号対雑音比
（CNR）が劣化し、Cuが３原子パーセント以上
では信頼できる光情報記録媒体としての性能が得
難く、又、Cu含有量をへらしたのでは寿命があ
まり延びないという問題があつた。 即ち、GeTe薄膜が記録光ビームの照射を受け
て非晶質相から結晶質相に転移すると、GeTe結
合原子間距離の分布は均一化され、Cu原子が結
晶質相Ge−Te格子内に入り得る量は制限され、
非晶質相Ge−Te格子内にあつたCu原子がGeTe
薄膜の結晶化によつてGe−Te結晶格子外に排斥
されCuが析出する。従つて、この析出したCuが
再生光ビームの反射率を変化させて雑音成分とな
りCNRを低下させるものと思われる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記問題点を解決するために、該記録
薄膜を、Cuが添加されたGeTeを主成分とする薄
膜とし、該光記録薄膜中のCu含有量を基体側に
おいては平均Cu含有量よりも小さくし保護膜側
においては平均Cu含有量よりも大きくした。 〔作用〕 基体上に形成された光記録薄膜と、該光記録薄
膜上に形成された保護膜とからなる光情報記録媒
体においては、保護膜の厚みは基体の厚みに比べ
て1/100〜1/10程度であるため、該光記録薄膜の
高温高湿環境下における酸化腐食は保護膜側から
始まり次第に基体側へと広がる。したがつて本発
明のように光記録薄膜中のCu含有量を基体側で
は平均Cu含有量より小さくし保護膜側では平均
Cu含有量よりも大きくすることにより、保護膜
側より進行する光記録薄膜の酸化腐食を強力に防
止することができる。また、一般に情報の記録再
生は光ビームを基体側から入射させて行うので、
光情報記録媒体の記録再生特性は光記録薄膜の基
体側の性質により強く依存する。従つて本発明の
ように光記録薄膜の基体側でCu含有量が平均Cu
含有量よりも小さくなつていると、基体側におい
ては雑音成分となる析出Cu量が少なく、この結
果記録再生特性も良好に保つことができる。 〔実施例〕 第１図は、本発明による光情報記録媒体の一実
施例を示したものである。即ち、１１はポリカー
ボネート基板であり、その上に光記録薄膜として
Cuが添加されたGeTe薄膜１２を有している。更
に、該光記録薄膜上に傷や埃を防止するための樹
脂保護膜１３を積層した。 ここで基板１１はポリカーボネートに限ること
なく、従来から公知のPMMA，ポリオレフイン，
エポキシ等の透明樹脂板，ガラス板を使用でき
る。 光記録薄膜１２はスパツタリング法および蒸着
法にて作製する。Cu添加GeTe薄膜において、
Cu含有量を基体側では平均Cu含有量よりも小さ
くし、保護膜側ででは平均Cu含有量よりも大き
くする方法を以下に述べる。 第２図は、該光記録薄膜を作製する時に使用す
るスパツタリング装置の概略図である。真空槽２
１内の上部に設けられた回転式基板支持テーブル
２２の下面に、ポリカーボネート基板１１をとり
つけ、真空槽２１内を約５×10-4Paに排気後、
真空槽２１内にAr等の活性ガスを導入してガス
圧を５×10-1Paにする。この状態でGeTeのター
ゲツト２３とCuターゲツト２４に同時に高周波
電力を印加すると、スパツタリング作用によつて
基板１１上にCuが添加されたGeTe薄膜が形成さ
れる。このとき、第３図に示すようにGeTeのタ
ーゲツト２３に印加される高周波電力を一定と
し、Cuターゲツト２４に印加される電力をスパ
ツタリング開始当初は小さくし、終了近くにおい
て大きくすると、Cuが添加されたGeTe薄膜にお
いては、Cu含有量は基板側では平均Cu含有量よ
りも小さく、保護膜側では平均Cu含有量よりも
大きくなる。 真空蒸着法においても同様に、GeTeとCuの２
種の蒸発源からの同時蒸着で、GeTeの蒸発速度
を一定とし、Cuの蒸発速度を蒸着開始当初は小
さくし終了近くになつて大きくすると、Cu含有
量は基体側では平均Cu含有量よりも小さく、保
護膜側では平均Cu含有量よりも大きくなる。 樹脂保護膜１３は、紫外線硬化型樹脂液をスピ
ンナにて塗布し、その後紫外線を照射すると樹脂
は硬化し皮膜を形成する。樹脂保護膜１３は紫外
線硬化型樹脂のみならず湿気硬化型樹脂，二液反
応型樹脂，溶剤型樹脂いずれも適用できる。 Cu添加GeTe光記録薄膜作製時に、Cuターゲ
ツトに印加する電力を一定として作製した比較用
の光情報記録媒体と、Cuターゲツトに印加する
電力をスパツタリング中に第３図に示したように
変化させた、本発明の一実施例による光情報記録
媒体の、光情報記録媒体寿命，再生信号の信号対
雑音比CNRを第１表に比較して示す。
れる光記録媒体に関するものである。 〔従来の技術〕 テルル化ゲルマニウム（GeTe）は、光記録材
料として記録感度が高く、再生信号の信号体雑音
比を大きくすることができる好適な材料である。 さて、光情報記録媒体は、データの長期保存の
目的に使用されることがあり、高温高湿の環境下
に放置されても記録材料の変化がなく、記録デー
タを正確に読み書きできることが必要である。 GeTe材料はかかる点についてみると、その薄
膜が高温高湿の環境下において徐々にではあるが
酸化腐食し、反射率や透過率という光学的性質が
変化する現象がある。 この原因として、GeTe結晶は菱面体構造をし
ているが、原子半径の小さい他の原子が侵入する
ことのできるすきまが存在することをあげること
が出来る。即ち、非晶質相のGeTe薄膜中のGe−
Te結合原子間距離は、均一でなく非常に広い分
布をもつために、GeTe薄膜が高温高湿の環境下
におかれると、原子半径の小さい酸素がこのすき
まに侵入し、Ge−Te，Ge−Ge，Te−Te結合を
切断し、GeO2，TeO2となつて徐々に薄膜を酸化
させる。 この為、従来は、GeTe薄膜に酸化物，窒化物
等の無機薄膜を被着させて保護膜とし、高温高湿
環境下におけるGeTe薄膜の劣化を防止していた
が、上記保護膜作製に長時間を要したり、光情報
記録媒体作製工程の複雑化や媒体製造価格の上昇
を招くという欠点があつた。 本出願人はこのような欠点を解消し、高温高湿
環境下に放置されても、正確に情報を記録再生で
きる光情報記録媒体を提供し得る記録薄膜とし
て、GeTe材料にCuを添加した材料の記録薄膜を
見出した。この様な、Cuがが添加されたGeTe薄
膜においては、Cu原子によつてあらかじめGe−
Te格子内のすきまが埋められているため酸素は
侵入しにくく、また、わずかに侵入した酸素は
Cuと結合しCuOとなつて安定するので、GeTe薄
膜は酸素の侵入による劣化から保護される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが、上記Cu添加GeTe薄膜を光記録膜と
する光情報記録媒体は、寿命がが長くなるもの
の、Cu含有量が増すと徐々に信号対雑音比
（CNR）が劣化し、Cuが３原子パーセント以上
では信頼できる光情報記録媒体としての性能が得
難く、又、Cu含有量をへらしたのでは寿命があ
まり延びないという問題があつた。 即ち、GeTe薄膜が記録光ビームの照射を受け
て非晶質相から結晶質相に転移すると、GeTe結
合原子間距離の分布は均一化され、Cu原子が結
晶質相Ge−Te格子内に入り得る量は制限され、
非晶質相Ge−Te格子内にあつたCu原子がGeTe
薄膜の結晶化によつてGe−Te結晶格子外に排斥
されCuが析出する。従つて、この析出したCuが
再生光ビームの反射率を変化させて雑音成分とな
りCNRを低下させるものと思われる。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記問題点を解決するために、該記録
薄膜を、Cuが添加されたGeTeを主成分とする薄
膜とし、該光記録薄膜中のCu含有量を基体側に
おいては平均Cu含有量よりも小さくし保護膜側
においては平均Cu含有量よりも大きくした。 〔作用〕 基体上に形成された光記録薄膜と、該光記録薄
膜上に形成された保護膜とからなる光情報記録媒
体においては、保護膜の厚みは基体の厚みに比べ
て1/100〜1/10程度であるため、該光記録薄膜の
高温高湿環境下における酸化腐食は保護膜側から
始まり次第に基体側へと広がる。したがつて本発
明のように光記録薄膜中のCu含有量を基体側で
は平均Cu含有量より小さくし保護膜側では平均
Cu含有量よりも大きくすることにより、保護膜
側より進行する光記録薄膜の酸化腐食を強力に防
止することができる。また、一般に情報の記録再
生は光ビームを基体側から入射させて行うので、
光情報記録媒体の記録再生特性は光記録薄膜の基
体側の性質により強く依存する。従つて本発明の
ように光記録薄膜の基体側でCu含有量が平均Cu
含有量よりも小さくなつていると、基体側におい
ては雑音成分となる析出Cu量が少なく、この結
果記録再生特性も良好に保つことができる。 〔実施例〕 第１図は、本発明による光情報記録媒体の一実
施例を示したものである。即ち、１１はポリカー
ボネート基板であり、その上に光記録薄膜として
Cuが添加されたGeTe薄膜１２を有している。更
に、該光記録薄膜上に傷や埃を防止するための樹
脂保護膜１３を積層した。 ここで基板１１はポリカーボネートに限ること
なく、従来から公知のPMMA，ポリオレフイン，
エポキシ等の透明樹脂板，ガラス板を使用でき
る。 光記録薄膜１２はスパツタリング法および蒸着
法にて作製する。Cu添加GeTe薄膜において、
Cu含有量を基体側では平均Cu含有量よりも小さ
くし、保護膜側ででは平均Cu含有量よりも大き
くする方法を以下に述べる。 第２図は、該光記録薄膜を作製する時に使用す
るスパツタリング装置の概略図である。真空槽２
１内の上部に設けられた回転式基板支持テーブル
２２の下面に、ポリカーボネート基板１１をとり
つけ、真空槽２１内を約５×10-4Paに排気後、
真空槽２１内にAr等の活性ガスを導入してガス
圧を５×10-1Paにする。この状態でGeTeのター
ゲツト２３とCuターゲツト２４に同時に高周波
電力を印加すると、スパツタリング作用によつて
基板１１上にCuが添加されたGeTe薄膜が形成さ
れる。このとき、第３図に示すようにGeTeのタ
ーゲツト２３に印加される高周波電力を一定と
し、Cuターゲツト２４に印加される電力をスパ
ツタリング開始当初は小さくし、終了近くにおい
て大きくすると、Cuが添加されたGeTe薄膜にお
いては、Cu含有量は基板側では平均Cu含有量よ
りも小さく、保護膜側では平均Cu含有量よりも
大きくなる。 真空蒸着法においても同様に、GeTeとCuの２
種の蒸発源からの同時蒸着で、GeTeの蒸発速度
を一定とし、Cuの蒸発速度を蒸着開始当初は小
さくし終了近くになつて大きくすると、Cu含有
量は基体側では平均Cu含有量よりも小さく、保
護膜側では平均Cu含有量よりも大きくなる。 樹脂保護膜１３は、紫外線硬化型樹脂液をスピ
ンナにて塗布し、その後紫外線を照射すると樹脂
は硬化し皮膜を形成する。樹脂保護膜１３は紫外
線硬化型樹脂のみならず湿気硬化型樹脂，二液反
応型樹脂，溶剤型樹脂いずれも適用できる。 Cu添加GeTe光記録薄膜作製時に、Cuターゲ
ツトに印加する電力を一定として作製した比較用
の光情報記録媒体と、Cuターゲツトに印加する
電力をスパツタリング中に第３図に示したように
変化させた、本発明の一実施例による光情報記録
媒体の、光情報記録媒体寿命，再生信号の信号対
雑音比CNRを第１表に比較して示す。
本発明によれば、光記録薄膜内においてCu含
有量が保護膜側において平均Cu含有量よりも大
きくなつているので、保護膜側から開始する該光
記録薄膜の酸化腐食が防止され、高温高湿環境下
に放置されても長時間正確に情報を記録再生する
ことのできる光情報記録媒体が得られる。また、
光記録薄膜の基体側では、Cu含有量は平均Cu含
有量よりも小さくなつているので、Cu添加によ
る記録再生特性の劣化が小さく、記録再生特性の
よい光情報記録媒体が得られる。
有量が保護膜側において平均Cu含有量よりも大
きくなつているので、保護膜側から開始する該光
記録薄膜の酸化腐食が防止され、高温高湿環境下
に放置されても長時間正確に情報を記録再生する
ことのできる光情報記録媒体が得られる。また、
光記録薄膜の基体側では、Cu含有量は平均Cu含
有量よりも小さくなつているので、Cu添加によ
る記録再生特性の劣化が小さく、記録再生特性の
よい光情報記録媒体が得られる。
第１図は本発明による光情報記録媒体の一実施
例を示す断面図、第２図は本発明に適用しうるス
パツタリング装置の概略図、第３図はその動作説
明に供する線図である。 １１…基板、１２…光記録薄膜、１３…樹脂保
護膜、２１…真空槽、２２…基板支持テーブル、
２３…GeTeターゲツト、２４…Cuターゲツト。
例を示す断面図、第２図は本発明に適用しうるス
パツタリング装置の概略図、第３図はその動作説
明に供する線図である。 １１…基板、１２…光記録薄膜、１３…樹脂保
護膜、２１…真空槽、２２…基板支持テーブル、
２３…GeTeターゲツト、２４…Cuターゲツト。
Claims (1)
- １ 基体上に形成された光記録薄膜と、該光記録
薄膜上に形成された保護膜からなる光情報記録媒
体において、前記光記録薄膜の主成分をCuが添
加されたGeTeとし、前記光記録薄膜中のCu含有
量を基体側では平均Cu含有量よりも小さくした
ことを特徴とする光情報記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326885A JPH01169748A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 光情報記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62326885A JPH01169748A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 光情報記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01169748A JPH01169748A (ja) | 1989-07-05 |
| JPH0416862B2 true JPH0416862B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=18192832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62326885A Granted JPH01169748A (ja) | 1987-12-25 | 1987-12-25 | 光情報記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01169748A (ja) |
-
1987
- 1987-12-25 JP JP62326885A patent/JPH01169748A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01169748A (ja) | 1989-07-05 |
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