JPH0433885A - 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】 ［発明の目的コ （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
ことか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
書き込みが可能な先ディスク材トＩ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
えは照射エネルギー、照射強度、あるいは照射時開を変
え照射すると、！′ｒ３射された部分か相異なる相の間
で可逆的に変化するものである。

上記の相変化型の材ｔ１としては、例えはテルル（Ｔｃ
＞、ケルマニウム（Ｃ，−ｙ　ｃ　）　、これらの化合
物であるＴｅＧｅ、インンウム（Ｔ　ｎ　）とやレン（
Ｓｅ）の化合物であるＴ　ｒｌＳ　ｃ、アンチモン（Ｓ
ｂ）とセレンの化合物であるＳ　ｌ）Ｓ　ｃ　、あるい
はアンチモンとテルルの化合物であるＳ　ｂ　Ｔ　ｃ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。

」１記材料は、し〜サヒームの照射を受けると、その照
射条件に応し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、」−記２つの状態は複素屈
折率Ｎ＝ｎ　（１−ｉｋ）（ここで、ｒ〕は屈折率、ｋ
は吸収指数）か相違する。即ち、相に応して屈折率ｎの
みならす吸収指数には異なる値を示すのて、上記材料に
入射する光は異なる透過率を示す。

それて、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、５ＲＯＶＳｈｉｎＳ
ｋｙ等によって提案されている（Ｈｅｔａｌｌｕｒｇｉ
ｃａｌ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　２．６４１（１９
７１）　）。

この提案によれば、上記材料からなる記録層を扶み込ん
た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
相か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。次いで照射エイ・ルギーの小さい再生用レーザ
ビームか」１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一ト記結晶相ある
いは非晶質相のいずれかを交互に透過後漫方に適宜設け
られた反射層で反射され、次いて′反射された再生用レ
ーザビームは再生信号として適宜の光電変換器て変換さ
れ、相に応した透過率の違いから相状態を判別すること
（こ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、
次いて照射部分か溶融急冷され、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て且つ
比較的パルス幅の長いレーザビームが照射され、次いで
照射部分か徐冷され、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だめの長楕円形スポッ
トのレーザビームとを互νに独立に用いる２ヒ一ム方式
が採用されている。

しかしながら、上記の２ヒ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。１カに、記録層か
挟み込まれたディスクの回転に合わせ、非晶質相と結晶
相か交互に並へられてなるディスク内のスベイラル状の
トラ・ツクに長楕円形スボ・ノドのレーザビームを追従
させることは困知てあり、複雑なサーボ機構か必要とな
る。

そこで、情報の記録、消去とを１つのし一〜ヒムて行う
１ビ一ム方式の研究が行われている。

この１ヒ一ム方式においては、ディスク内のトラ・ツタ
に追従させるレーザビーム源は単〜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て新しい情報を
書き込むオーバライドを容易に行うことかできる。

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段階のノ（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、既に情報か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ヒームのレー号てオーバライドを行う方式
は１ヒ一ムオーパライト方式と称され、上述しな２ヒ一
ム方式の欠点である複雑なサーホ機横の必要性か無く、
レーザビームの位置設定が容易である。

しかしなから、１ヒ一トオーバライド方式を相変化型記
録層に適用する場合、他の困鮒性を伴う二とになる。

即ち、非晶質相及び結晶相からなる相ノ（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艶か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Ｍ間は形成される相に依存ぜす、
レーザビムが照射される記録層部分が非晶質相になるが
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
きさのみて決まる。

従って、非晶質化と同程度の短い時間て結晶化を行わな
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かできない。

また、情報を記録する場合、非晶質相からなる記録マー
クが形成されるへ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が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
るへ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
ことがてきなくなり、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（Ｔｃ）か
らなる合金か注目さｈている。この合金は組成を適正（
二選ぶことにより］ヒムオーハライト方弐の適用が可能
である。

本願発明者の実験によれは化合物Ｔ　ｎ　Ｓ　ｂ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？δのテルル及び５０−　Ｘ　、’　２原子０ｏ
のインジウム並ひに５０−Ｘ、・′２原子１０のアンチ
モンからなるＩ　ｎ　、０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　、ｏ−ｘ、
２Ｔ　ｃ　ｘ　　（たたし、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Ｔ　ｎ　Ｓ　ｂ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。）を得ることがてきる
。つまり、１ヒ一ムオーノ＼ライト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
のパワーを滅しても非晶質化か可能である。それて、光
字系を小形化でき、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Ｔ　ｎ　ｑｏ−ｘ、、ｚ２ｓ　ｂ
　、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」１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Ｉｎ、５ｂＴｅ２か
１ビ一ムオーバライド方式を適用する場合における記録
層の材料として考えられている。

つまり、Ｔｎ３ＳｂＴｃ２を記録層材として用い、消去
用レーザビームを照射した場合、極めて早く結晶相が形
成される。

その理由は、Ｉ　ｎ、５ｂＴｅ２の結晶相は熱的に極め
て安定であるからである。

また、１０１ＳｂＴｅｚは化合物であるため。

オーバライド操作を繰り返しても組成は変化しないので
、上記の高速結晶化特性は劣化しない。

しかしなから、Ｔｎ、５ｂＴｃ２は化合物であるがゆえ
に、原子間の結合力が強く結晶相が安定である反面、非
晶質化しにくいという性質を有している。

即ち、Ｔ　Ｔｒｉ　５ｂＴｃ、か融点を越えた温度に達
し溶融しても非晶質化オＩ＼き部分の用量は既に照射さ
れた消去用レー→ノーヒームの余熱により高温になって
いるので、Ｔ　ｎ３５ｂＴ（□、は急冷することがてき
す非晶質化しないという欠点がある。

（発明か解決しようとする課題） 上記の如く　１ヒ−１−オーへライト方式で記録層にし
〜カビ−１，を照射り非晶質化及び結晶相を形成する場
合、非晶質化と同程度の短い時間で結晶化を行わなけれ
はならない。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という問題かあった
。

この問題を解決すＩ＼く、高速結晶化特性及び非晶質化
容易特性が良好なＴＴＩ、。−ｙ７□Ｓ　ｂ　、。−１
□Ｔｅｘを記録層の材料に適用することか考えられたが
、合金であるた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Ｉ
　ｎ３ＳｂＴｅ、を記録層に用いた場合、Ｉ　ｎ３Ｓｂ
Ｔｅｚが有する高速結晶化特性はオーバライド操作を繰
り返しても劣化しないが非晶質化が難しいという問題が
あった。

そこて、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、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、
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
に設けられ光ヒームの照射を受けたときその照射エネル
キーの条件に応して結晶相と非晶質相との間て可逆的に
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Ｉ　ｎ、５ｂＴｅ２とＩ　ｎ　、ｏ−ｘ
、ｚｚｓ　ｂ　５ｏ−ｘｙｘＴ　ｅ　ｘ　（式中Ｘは２
５≦Ｘ≦４０とする）との３元合金（（Ｉ　ｎ５ｂ）　
ｕｏｏ−ｘ＋ｚ２ｏａ　Ｔｅｘ、ｚ＋ｏｏ　）　５０　
（Ｔ　ｎ３５ｂＴｅ２）　、。であ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Ｔｎ３ＳｂＴｅ２
とＩ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　、ｏ−ｘｙ２Ｔｅ　ｘ
　　（式中Ｘは２５≦Ｘ≦４０とする）とを例えば同時
にスパッタリングして得られる３元合金（（ＩｎＳｂ）
ｕａｏ−ｘ＋／ｚｏｏ　Ｔｅｘ／＋ｏｏ　）　５０　（
Ｉ　ｎ３　Ｓ　ｂＴｃ　２　）、。から形成されるので
、Ｉ　ｎ　、ｏ−ｘ、ｚ２ｓ　ｂ　、０−Ｘ／２ＴｅＸ
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、即ちオーベライト特性、並ひにＩｎ３ＳｂＴｅ
２か有する速やかに結晶化する特性が生かされる。

また、Ｔ　ｎ３ＳｂＴｅ、は安定な組成であるので、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
しても記録層を構成する上記３元合金の組成変化はほと
んど無く、上記オーツくライト特性が維持される。

その理由は、３元合金ｆ（ＴｎＳｂ）ｔ＋。。−１７２
００Ｔｅｘｙ＋ｏｏ　）　、ｏ　（Ｔ　ｎ３５ｂＴｅ２
　）　５０からなる記録層が最初に形成されるとき、組
成の安定な丁ｎ、５ｂＴｅ２か合金Ｔ　ｎ　、ｏ−ｘ／
２ｓ　ｂ　、ｏ−ｘｙ２ＴｅＸの間に入り込んでしまう
ので、オーバライドにおいて記録層が溶融した後の冷却
時に記録層を構成する化合物Ｉｎ、５ｂＴｅ、か合金Ｉ
ｎ、。

Ｘ７゜ＳＦ）、。−Ｘ、２Ｔ　ｅｘ間で結晶の核となっ
て結晶成長して」１記合金同士の原子の交換を阻止する
からである。換言すれば、記録層は偏析を生ずることを
大幅に滅するからである。

このようにオーバライドを経つ返して仁絹成か変化しな
い特性はインジウム（１月）、アンチモン（Ｓｂ）、及
びテルル（Ｔｅ＞のそれぞれの単体から例えはスパッタ
リングにより上記３元合金と同一の組成を有する合金を
形成しても得られない。

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
て交互に可逆的に形成しても、各相の複素屈折率Ｎ＝ｎ
　＜１−ｉｋ）（ここて、ｎ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、上記各相をそれぞれ通過する光信号の透過率は
常に一定であることを意味する。それて。

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収ることができる
。

（実方色例） 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実方ｆｆ１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
消去用レーサビーム並びに情報再生用レザビームを透過
する基板１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」二に設けられ保護層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から槽底される。

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３０ＯＡの厚みに
形成したものであり、かつ化合物Ｉｎ、５ｂＴｅ２と、
テルルがＸ原子％及びインジウムが５Ｃ）−Ｘ／２原子
％並びにアンチモンが５０−Ｘ／２原子％の合金Ｉ　ｎ
　、ｏ−ｘ／ｚＳ　ｂ　ｑａ−Ｘ／２ＴｅＸ　　（式中
Ｘは２０≦Ｘ≦４５とする）とを同一の割合で後述する
スパッタリングを行って得られる（　（Ｔ　ｎ　Ｓ　ｂ
　）　＋＋ｏｏ−Ｘｌ／２００　Ｔｅｘ／＋ｏａ　　ｌ
　５゜（Ｔ　ｎ３ＳｂＴｅｚ　）５Ｇである。この３元
合金からなる記録層３は所定のパワーレヘルを有する記
録用レーザビームの照射を受けると融点（５００乃至６
００°Ｃ）を越える温度に加熱され、次いて保護層２．
４にレーザビーム熱か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
レヘルを有する消去用レ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、次いて保護層２
．４にレザビーム熱か放出され結晶化し、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か形成される
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か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廣を有し、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
半導体レザからなる記録再生用レーザビームが記録Ｒ３
に照射された後、記録層３及び反射層５てそれぞれ反射
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つのレーザビムに干渉を生しせしめてエンハ
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５００Ａの厚みを有する金（Ａ
ｕ）の薄膜からなる。

樹脂層６は１０ノ１ｍ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□
ｏｉ）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、次いてチャンバ内を適宜の真
空装置を用いて高！′：空にする。

次に、チャンバ内にアルゴンカスを導入し、このアルゴ
ンガスて上記酸化アルミニウムのターゲットをラジオフ
リークエンンーパワ−（以下、ＲＦ、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カス雰囲気に維持した状態
で、化合物Ｔ　ｎ、５ｂＴｃ２及び合金エロ、０−Ｘ／
２Ｓ　ｂ　、ｏ−Ｘ／２Ｔ　Ｃｘ　　（式中Ｘは２０≦
Ｘ≦４５とする）の各ターケ・ノドを同時にアルゴンカ
スてスパッタリングし其己録層３を成膜する。

ここで、上記操作てスノ（・タリンクされる各タゲット
のスパッタリンク星は予め調製されている。

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・ノ１へに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ティスフをスバソタリンク
装置から取り出し１次いて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、本実施例
における情報記録媒体の記録層材の組成を変えてサンプ
ルＡ乃至サンプルＦからなる６枚のディスクサンプルを
作成した。

サンプルＡ　； （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　ｏ、ｓｏｚ□Ｔｅ　ｏ、ｚｏ
）　、。

（Ｔ　ｎｉ　５ｂＴｅ２）　、。

サンプルＢ　； （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　＞　０．７５／２Ｔ　ｅ　ｏ、ｚ
ｓ）　、。

（Ｉ　ｎ３５ｂＴｅ２）５０ サンプルＣ （（ｒ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　ｏ７ｏ／□Ｔ　ｅ　ａ、ｉｏ
）　、。

（Ｔ　ｎｍ　５ｂＴｅ２）５゜ サンプルＤ （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　０．６９／２Ｔ　ｅ　ｏ、ｉ
５）　ｓ。

（Ｉ　ｎ３５ｂＴｅ２）　、。

サンプルＥ （（Ｉ　ｎ５ｂ）０．６０’２Ｔｅ０．＜０１　　ＲＱ
（Ｉｎ、５ｂＴｅｚ　　）、。

サンプルＦ （（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　＞　０５５ｚ２Ｔｅ　０．４！ｉ
）　５０（Ｉ　ｎｌ　５ｂＴｅ２　）５゜ 即ち、サンプルＡてはＩ　ｎ　５０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５
０−Ｘ／２ＴｅＸとしてＸ−２０原子％の合金を用いた
。また同様に、サンプルＢてはＸ−２５原子％、サンプ
ルＣてはＸ二３０原子％、サンプルＤてはＸ　＝　３５
原子％、サンプルＥてはＸ二４０原子？。、サンプルＦ
ではＸ＝４５原子％の合金を用いた。

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はスパッタリンつて成膜さｈ基板１上に堆積す
るとき急冷されるので非晶質相（こなる。

それで、所定の幅からなる非晶質相の記録マーりを形成
するため、記録層３を全て結晶相に相変化させなけれは
ならない。これ力付Ｔ４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ティスフ
サンプルを１８０　Ｏｒ、ｐ、＋＋＋て回転させ、記録
層面におけるパワーか１４ｍＷでかつ連続発光するレー
ザ光を記録層３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、スパッタリングて基′Ｗ、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、特にパワーか大
きい１４　ｍ　Ｗの記録用レーザビームを用いた。また
、記録層３の結晶化を完全に行うため、同一トラックを
５回レーザ光て′照射した。

初期化か終了した後、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）（ター
ンを形成し、この相）（ターンを読み取ることにより情
報を得ることかできる。上記相パターンの形成か情報の
オーバライドである。

本実施例では、第２図に示すようにパワーレヘルが最も
高いＰ　ｗ　＝　１４　ｍ　”ｖ￥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
ヘルＰ＋＋＝８ｍＷである消去用レーザビムとを用いた
。つまり、４ＭＨ２あるいは５ＭＨ２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切り替えられる
」１記２種のレーカヒムを記録層３のトラックに照射し
上記オーバライドを行った。

即ち、ディスクサンプルは所定速度て回転しているので
、例えは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。次いて、レーザビ
ームの上記切り替え周期経過後消去用レーザビームの照
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
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、剋初のオーツくライト時は初期化が既になされ、
記録層３は結晶相化しているのて消去用レザビームを用
いる必要はなく、記録用レーザビームのみを断続的に照
射すれば良い。

また、バワーレヘ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
バタンは２追打号系列からなるデータとみなすことがて
き、このデータを記録層３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゜８　ｍ　
Ｗのパワーレベルを有する半導体レーザビム（波長８３
０ｎｍ）を用いた。即ち、ディスクサンプルをオーバラ
イド時の所定速度で回転させ上記レーザビームを基板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を透過さぜ、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
して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乃至サンプルＦの各ディスクサンプルことに周
波数分布か測定された。

即ち、非晶質相あるいは結晶相を透過した再生信号は、
上記各相か４　ＭＨｚあるいは５　Ｍ　Ｈｚ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つきエネル
ギー強度か変動し、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。つまり、再生信号は４Ｍ）
Ｉｚあるいは５ＭＨｚの周波数になる。

次いで、各ディスクサンプルの記録層３に記録された情
報の再生の特性評価を行った。即ち、測定された周波数
分布から再生信号のＣ／’　Ｎ値及び消去度を算出した
。

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（４Ｍ　Ｈ７，あるいは５ＭＨ
ｚ）からなる再生信号の大きさの比であり、対数化した
デンベル（ｄＢ）単位で表現される。

また、消去度は以下のように定義される。即ち、汗、意
の回数のオーハラ・イＩ−を行−）ｆ、　続再度１″′
Ｖ１１．（ＺＪＩ波数の記録用及び消去用レーザビーム
てオハライトを行い、第３図（Ａ＞に示すように得られ
た再生信号１０のＣ／Ｎ値が例えはＡであり、次いで５
ＭＨｚ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を行ったとき、第３１Ｔ
７Ｉ（Ｂ〉に示すように前回のオバライトにおける再生
信号１０が完全に消去されずに残った消去残り信号１１
のＣ、、／　Ｎ値が例えはＢてあった場合、再生信号１
０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。

第４図に、特に初期化後４ＭＨｚ周波数の記録用レーザ
ビームを用い最初のオーバライドを行って再生信号１０
を得な後−５ＭＨｚ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を行ったと
き得られた再生信号１２のＣ／Ｎ値Ｃ及び消去度Ｂ−Ａ
をディスクサンプルことに示す。

即ち、横軸にサンプルＡ乃至サンプルＦが示される。ま
た、図において左側の縦軸にＣ／Ｎ値が示され各サンプ
ルから得られたデータを実線て結んたラインに対応し、
右側の縦軸に消去度が示され各データを破線て結んたラ
インに対応する。

図示されるように、サンプルＣにおいてｃ、’Ｎ値及び
消去度か壺も優れ、サンプルＡ及びサンプルＦの組成に
近つくに従ってＣ／Ｎ値及び消去度か劣化する。別言ず
れは、合金Ｉｎ、。−Ｘ／２Ｓ　ｂ　％。

Ｘ／２ＴｅＸがその構成要素である化合％　Ｔ　ｎ　Ｓ
　ｂの高速結晶化特性及びテルルの非晶質化容易特性を
最も生かすことかできるのはテルルが３０原子ｏｏ（サ
ンプルＣ）の場合であり、テルルが３０原子％に対し増
減すると（例えはサンプルＡ及びサンプルＦ）消去残り
信号］］からなる雑音により再生信号の明瞭さか炒しオ
つ失われれていく。

次に、全てのサンプルに対し４　Ｍ　Ｈｚ周波数の記録
用及び消去用レーザビーム、及び５　Ｍ　Ｈｚ　Ｊｕｌ
波数の記録用及び消去用レーザビームを交互に記録層３
に照射しオーバライド−を１０万回繰り返した後得られ
るＣ／Ｎ値及び消去度をサンプルことに第１表に示す。

第１表 表示するように、オーバライドを１０万回繰り返した後
間られる各サンプルのＣ／Ｎ値及び消去度は、第４図に
示した最初のオーバライドで得られる各サンプルのＣ／
Ｎ値及び消去度と比較して全てのサンプルにおいて若干
劣化している。

これは、従来の技術において説明したようにオバライト
を繰り返すことにより合金１ｎ５０−ｘ、２２Ｓ　ｂ　
５０−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘが若干偏析し、記録層３の高速
結晶化特性及び非晶質化容易特性に代表されるオバライ
ト特性が劣化したからである。

しかしながら、サンプルＢ乃至サンプルＥにおいてはオ
ーバライドを１０万回繰り返してもＣ７，′Ｎ値は３５
ｄＢ以上を維持し、また消去度は一２０ｄＢ以下の値を
示している。これは、サンプルＢ乃至サンプルＥでは実
用上充分な回数のオーバライドを繰り返しても消去残り
信号１１による雑音に影響されることなく明瞭な再生信
号が得られることを意味する。

このようにオーバライドを１０万回経つ返してもサンプ
ルＢ乃至サンプルＥにおいてＣ／Ｎ値及び消去度か若干
劣化するのみで、依然として優れた値を示す理由は以下
のとおりである。

即ち、３元合金（（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　１１００−Ｘ
ｌ／２００’ｒ’ｅＸ／＋００　）　５０（Ｉ　ｎ３５
ｂＴｅ２＞　、ｏからなる記録層３か最初に形成される
とき、組成の安定なＴｎ３ＳｂＴｅ、が合金Ｉ　ｎ　５
０−Ｘ／２Ｓ　ｂ　５ｏ−Ｘ／２ＴｅＸの間に入り込ん
でしまうので、オーバライドにおいて記録層３が溶融し
た後の冷却時に記録層３を構成するＩｎ、５ｂＴｅ２か
合金Ｔｎ５０−Ｘ、”２ｓｂ、。−Ｘ／２ＴｅＸ間で結
晶の核となって結晶成長して上記合金同士の原子の交換
を阻止するからである。換言すれば１、記録層３は（肩
析を生ずることを大幅に滅するからである。

なお、本願発明者の実験によれはインジウム（Ｉｎ）、
アンチモン＜ｓｂ＞、及びテルル（Ｔｅ）のそれぞれの
単体を例えはスバ・ツタリングして」−記３元合金と同
一の組成を有する合金からなる記録層を形成し、次いで
オーバライドを１０万回経つ返した場合、第１表に示す
ような優れたＣ・′Ｎ値及び消去度を得ることはてきな
い。

従って一化合物Ｉｎ１ＳｂＴｅ２と合金Ｉｎ、。

Ｘ、２Ｓ　ｂ　５ｏ−Ｘ／２Ｔ　ｅ　ｘ　＜式中Ｘは２
５≦Ｘ’：４０とする）とを同一の割合でスパ・ツタリ
ンクして３元合金（（Ｉ　ｎ　Ｓ　ｂ　）　ｕｏｏ−ｘ
＋、７ｚｏｏ　Ｔｅｘ１ｏｏ　）５０＜Ｔ　ｎ、５ｂＴ
ｅ２　）　、ｏを得、得られた３元合金を記録層３の材
料とすることにより、オーバライドを経り返しても常に
安定した高速結晶化特性及び非晶質化容易特性を得るこ
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ては保護
層２及び樹脂層６を設けたが必ずしも必要はない。

また、本実り色調では情報記録媒体の再生特性の評価の
ために、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２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−１−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
射エネルギーなとの凹射条件に応し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Ｉｎ、５ｂＴｅ２とＴ
　ｎ　、ｏ−ｘ□ｚｓ　ｂ　５０−Ｘ／２ＴｅＸ　（式
中Ｘは２５≦Ｘ≦４０とする）との３元合金（（Ｉ　ｎ
　Ｓ　ｂ　）　、、ｏｏ−ｘ＋／ｚｏｏ　Ｔｅｘ／＋ｏ
ｏ　）　５゜（丁ｎ、５ｂＴｅ、＞５゜であるため、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、かつ記録層は偏析を生ずるこ
とがほとんどないので、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。

【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、 第２図は消去用レーザビーム及び記録用レーザビムを交
互に切り替えてなるビームパワーのバタンに関する説明
図、 第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は消去度を説明するため
の再生信号表示図、 第４図は作成した各ディスクサンプルのＣ／Ｎ値及び消
去度を示す再生特性の評価図である。 １・基板　　　　　　　２．４・・保護層３・・記録層
　　　　　　５・・反射層６・樹脂層　　　　　　７・
・非晶質相結晶相 代理′、イ「斤土三好秀和 １・・・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 ＷＮ１図 第３ （Ａ） ＠３図

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Ｉｎ＿３ＳｂＴｅ＿２
   とＩｎ＿５＿０＿−＿Ｘ＿／＿２Ｓｂ＿５＿０＿−＿Ｘ
   ＿／＿２Ｔｅ＿Ｘ（式中Ｘは２５≦Ｘ≦４０とする）と
   の３元合金｛（ＩｎＳｂ）＿（＿１＿０＿０＿−＿Ｘ＿
   ）＿／＿２＿０＿０Ｔｅ＿Ｘ＿／＿１＿０＿０｝＿５＿
   ０（Ｉｎ＿３ＳｂＴｅ＿２）＿５＿０であることを特徴
   とする情報記録媒体。