JPH0628710A - 光情報記録媒体、その製造方法及びその初期化方法 - Google Patents

光情報記録媒体、その製造方法及びその初期化方法

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JPH0628710A
JPH0628710A JP4182328A JP18232892A JPH0628710A JP H0628710 A JPH0628710 A JP H0628710A JP 4182328 A JP4182328 A JP 4182328A JP 18232892 A JP18232892 A JP 18232892A JP H0628710 A JPH0628710 A JP H0628710A
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JP4182328A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Kageyama
喜之 影山
Yukio Ide
由紀雄 井手
Masato Harigai
眞人 針谷
Hiroko Iwasaki
博子 岩崎
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のものより消去比が向上し、記録−消去
の繰り返し特性の優れた光情報記録媒体、その製造方法
およびその初期化方法。 【構成】 基板上に記録層、保護層、反射放熱層を有す
る光情報記録媒体において、記録層がAg、In、S
b、Teからなり、記録層と基板の間の保護層の表面粗
さが30Å〜150Åである光情報記録媒体である。そ
の製造に当り、基板上に保護層を製膜後、ArとN2
合ガス中でプラズマ処理して所定の表面粗さにする。ま
た、初期化するには、はじめにArレーザーで初期化
し、続いて半導体レーザーで初期化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は情報記録媒体、特に相変
化形情報記録媒体であって、光ビームを照射することに
より記録層材料に相変化を生じさせ、情報の記録、再生
を行い、かつ書換が可能である情報記録媒体に関するも
のであり、光メモリー関連機器に応用される。
【0002】
【従来の技術】電磁波、特にレーザービームの照射によ
る情報の記録、再生および消去可能な光メモリー媒体の
一つとして、結晶−非結晶相間、あるいは結晶−結晶相
間の転移を利用する、いわゆる相変化形記録媒体がよく
知られている。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビー
ムによるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光
学系もより単純であることなどから、最近その研究開発
が活発になっている。その代表的な例として、USP3
530441に開示されているように、Ge−Te、G
e−Te−Sn、Ge−Te−S、Ge−Se−S、G
e−Se−Sb、Ge−As−Se、In−Te、Se
−Te、Se−Asなどのいわゆるカルコゲン系合金材
料があげられる。また安定性、高速結晶化などの向上を
目的に、Ge−Te系にAu(特開昭61−21969
2)、SnおよびAu(特開昭61−270190)、
Pb(特開昭62−19490)などを転化した材料の
提案や、記録/消去の繰り返し性能向上を目的にGe−
Te−Se−Sb、Ge−Te−Sbの組成比を特定し
た材料(特開昭62−73438)の提案などもなされ
ている。しかしながら、そのいずれもが相変化形書換可
能光メモリー媒体として要求される諸特性のすべてを満
足しうるものとはいえない。特にオーバーライト時の消
し残りによる消去比低下の防止、ならびに繰り返し記録
回数の向上が解決すべき最重要課題となっている。
【0003】特開昭63−251290では結晶状態が
実質的に三元以上の多元化合物単相からなる記録層を具
備した記録媒体が提案されている。ここで実質的に三元
以上の多元化合物単層とは三元以上の化学量論組成を持
った化合物(たとえばIn3SbTe2)を記録層中に9
0原子%以上含むものとされている。このような記録層
を用いることにより記録、消去特性の向上が図れるとし
ている。しかしながら消去比が低いなどの欠点を有して
いる。これらの事情から消去比が高く、尚且つ繰り返し
特性の優れた光情報記録媒体の開発が望まれていた。こ
のための方法として、記録層材料に適した保護層材料の
開発が進められ、ZnS、SiO2、Al23、Ta2
5、SiN、AlNなどの材料が用いられている。しか
しこれらの材料の組み合わせによっても光メモリー媒体
として要求される諸特性のすべてを満足するものは得ら
れていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
に比較して消去比の飛躍的向上を達成し、尚且つ記録−
消去の繰り返し特性の優れた光情報記録媒体を提供する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは改善に鋭意
研究を重ねた結果、前述目的に合致する記録材料、保護
層材料の組み合わせを見いだした。
【0006】即ち、本発明は基板上に記録層と保護層と
反射放熱層を有する光情報記録媒体において、記録層が
Ag、In、Sb、Teからなり、記録層と基板の間の
保護層の表面粗さが30Åから150Åであることを特
徴としている。
【0007】本発明者らは、このような構成の光情報記
録媒体を用いれば前記課題を達成しうる。
【0008】また本発明はこのような構成の光情報記録
媒体の製造方法に於て、基板上に保護層を製膜後、Ar
とN2の混合ガス雰囲気中でプラズマ処理して保護層表
面粗さが30Åから150Åになるようにし、その後記
録層を製膜することを特徴としている。この方法を用い
れば前記課題を達成しうる。
【0009】さらに本発明は前記光情報記録媒体の初期
化方法において、はじめにArレーザーによる初期化を
行い、次に半導体レーザーによる初期化を行うことを特
徴としている。この方法を用いれば消去比を大幅に改善
できる。
【0010】以下本発明を添付図面に基づき説明する。
図1は本発明の構成例を示すものである。基板1上に耐
熱性保護層2、記録層3、耐熱性保護層4、反射放熱層
5が設けられている。耐熱性保護層は必ずしも記録層の
両側ともに設ける必要はないが、基板がポリカーボネー
ト樹脂のように耐熱性が低い材料の場合には耐熱性保護
層2を設けることが望ましい。
【0011】本発明にかかわる記録層は構成元素として
Ag、In、Sb、Teを含むものである。これらの元
素は記録時には一様なアモルファス相を形成している。
一方、消去時にはその組成により一様な結晶相になる場
合と分相してAgSbTe2相などが析出する場合があ
る。Agの濃度は5原子%以上、17原子%以下、In
の濃度は6原子%以上、18原子%以下、Sbの濃度は
33原子%以上、77原子%以下、Teの濃度は13原
子%以上、36原子%以下が好ましい。
【0012】本発明の記録層は各種気相成長法、たとえ
ば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマCVD法、
光CVD法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着
法などによって形成できる。気相成長法以外にゾルゲル
法のような湿式プロセスも適用可能である。記録層の膜
厚としては100〜10000Å、好適には200〜2
000Åとするのがよい。100Åより薄いと光吸収能
が著しく低下し、記録層としての役割をはたさなくな
る。また10000Åより厚いと高速で均一な相変化が
おこりにくくなる。
【0013】本発明にかかわる記録層と基板との間の耐
熱性保護層としては、ZnS、SiO2、AlN、Si
N、Al23などを用いることができる。これらの保護
層の膜厚は500Åから5000Å、さらに好ましくは
1500Åから2500Åであり、その表面粗さは30
Åから150Åが適している。表面粗さを30Å以上に
することで繰り返し特性が改善されるが150Å以上で
はC/Nの低下が生じてくる。表面粗さの測定は触針式
の表面粗さ計を用いて、JISB0601の十点平均粗
さで表した。
【0014】このような耐熱性保護層は各種気相成長
法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ
CVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子
ビーム蒸着法などによって形成できる。特にスパッタリ
ング法は再現性の点で優れている。
【0015】保護層の表面粗さは製膜後の表面処理によ
り制御する。表面処理の方法としては化学エッチングな
どの方法もあるが、プラズマ表面処理がディスク特性や
制御性の点で優れている。表1に代表的な表面処理条件
を示す。
【0016】
【表1】
【0017】プラズマ処理の雰囲気としてはArガスを
単独で用いることもできるが、ArとN2の混合ガスを
用いることが望ましい。これによりArガスを単独で用
いる場合に比べ繰り返し特性の改善を行うことができ
る。
【0018】反射放熱層としては、Al、Ag、Auな
どの金属材料、またはそれらの合金などを用いることが
できる。反射放熱層は必ずしも必要ではないが、過剰な
熱を放出しディスクへの熱負担を軽減するために設ける
ほうが望ましい。このような反射放熱層は各種気相成長
法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ
CVD法、光CVD法、イオンプレーティング法、電子
ビーム蒸着法などによって形成できる。反射放熱層の膜
厚としては100〜3000Å、好適には500〜20
00Åとするのがよい。100Åよりも薄くなると反射
放熱層としての機能をはたさなくなり、逆に2000Å
よりも厚くなると感度の低下をきたしたり、界面剥離を
生じやすくなる。
【0019】基板の材料は通常ガラス、セラミクス、あ
るいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好
適である。樹脂の代表例としてはポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素
系樹脂、ABS樹脂、ウレタン樹脂などがあげられる
が、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹
脂、アクリル系樹脂が好ましい。また基板の形状として
はディスク状、カード状あるいはシート状であってもよ
い。
【0020】光情報記録媒体の初期化方法としては、は
じめにArレーザーによる初期化を行い、次に半導体レ
ーザーによる初期化を行う方法を用いる。こうすること
によりArレーザー、あるいは半導体レーザーを単独に
用いた場合に比べ消去比を向上させることができた。こ
の理由は明確ではないが初期化方法を組み合わせること
により記録層の構造が変化することによるものと思われ
る。Arレーザーのパワーは300mWから2Wの範
囲、ディスク線速は1.3m/sから10m/sの範
囲、レーザーの送り速度は5um/回転から20um/
回転の範囲が適している。半導体レーザーのパワーは5
mWから20mWの範囲、線速は1.3m/sから10
m/sの範囲が適している。
【0021】記録、再生および消去に用いる電磁波とし
てはレーザー光、電子線、X線、紫外線、可視光線、赤
外線、マイクロ波など種々のものが採用可能であるが、
ドライブに取付ける際、小型でコンパクトな半導体レー
ザーが最適である。
【0022】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。
【0023】実施例1 ピッチ約1.6μm、深さ約700Åの溝付きで、厚さ
1.2mm、直径120mmのポリカーボネート基板上
にRFスパッタリング法によりAlN保護層2000
Å、Ag−In−Sb−Te記録層(組成比はAg:I
n:Sb:Te=12:13:51:24)200Å、
AlN保護層1500Å、Ag反射層500Åを順次積
層し、光ディスクを製作した。
【0024】AlN保護層製膜後の表面処理条件を表2
に示す。RFパワーを変えることによって基板側保護層
の表面粗さを変化させてディスク特性への影響を調べ
た。保護層の表面粗さは触針式の表面粗さ計により測定
しJISB0601の十点平均粗さで表した。
【0025】
【表2】
【0026】光ディスクの初期化は半導体レーザーによ
り行った。パワーは10mW、線速は1.3m/sとし
た。
【0027】光ディスクの評価は波長780nm、NA
0.5のピックアップを用いて行った。ディスクの線速
は1.3m/sとした。記録周波数720kHz、20
0kHzの信号を交互にオーバーライト記録し720k
Hzの信号のC/N、消去比を特性値とした。
【0028】図2に保護層表面粗さとディスク繰り返し
特性の関係を示す。ディスク繰り返し特性の特性値とし
てC/Nが3dB減少するオーバーライト記録回数を用
いた。表面粗さが30Å以下になると繰り返し特性が急
激に低下するため好ましくないことがわかる。
【0029】保護層表面粗さとC/Nの関係を図3に示
す。表面粗さの増加とともにC/Nは減少し、特に15
0Å以上では急激に低下するため実用に適さないことが
わかった。
【0030】実施例2 AlN保護層の表面処理条件において、Arガスの代わ
りにArとN2の混合ガスを用いて実施例1と同様にデ
ィスクを作製した。その結果Arガスを用いた場合繰り
返し回数が5000回だったのに対してArとN2の混
合ガスを用いた場合には8000回に達し、導入ガスを
NOにすることで繰り返し特性を改善できることがわか
った。
【0031】実施例3 実施例2と同様にして信号の記録を行った。ただし初期
化方法としてArレーザーによる初期化(600mW、
5m/s、5um回転)を行った後、半導体レーザーに
よる初期化(10mW、1.3m/s)を行った。その
結果を表3に示す。比較としてArレーザーによる初期
化の場合も示す。
【0032】
【表3】
【0033】表3からわかるようにArレーザーによる
初期化を行った後、半導体レーザーによる初期化を行う
ことにより消去比が向上していることがわかる。
【0034】
【発明の効果】実施例の記載からも明らかなように、本
発明は相変化形光記録媒体として優れた性能を有し、特
に消去比、繰り返し特性が飛躍的に向上している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光情報記録媒体の構成を示す断面の模
式図、
【図2】保護層表面粗さとオーバーライトの繰り返し記
録回数との関係を示すグラフ、
【図3】保護層表面粗さとC/Nとの関係を示すグラ
フ。
【符号の説明】
1 基板 2と4 耐熱性保護層 3 記録層 5 放熱層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 7/00 W 9195−5D (72)発明者 岩崎 博子 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に記録層と保護層と反射放熱層を
    有する光情報記録媒体において、記録層がAg、In、
    Sb、Teからなり、記録層と基板の間の保護層の表面
    粗さが30Åから150Åであることを特徴とする光情
    報記録媒体。
  2. 【請求項2】 基板上に記録層と保護層と反射放熱層を
    有する光情報記録媒体の製造方法において、基板上に保
    護層を製膜後、ArとN2混合ガス雰囲気中でプラズマ
    処理して保護層表面粗さが30Åから150Åになるよ
    うにし、その後記録層を製膜することを特徴とする光情
    報記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 基板上に記録層と保護層と反射放熱層を
    有する光情報記録媒体で、記録層がAg、In、Sb、
    Teからなり、記録層と基板の間の保護層の表面粗さが
    30Åから150Åである光情報記録媒体の初期化方法
    であって、はじめにArレーザーによる初期化を行い、
    次に半導体レーザーによる初期化を行うことを特徴とす
    る光情報記録媒体の初期化方法。
JP4182328A 1992-07-09 1992-07-09 光情報記録媒体、その製造方法及びその初期化方法 Pending JPH0628710A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882493A (en) * 1993-12-13 1999-03-16 Ricoh Company, Ltd. Heat treated and sintered sputtering target
EP0962924A3 (en) * 1998-06-05 1999-12-29 Sony Corporation Optical recording medium and manufacturing method therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5882493A (en) * 1993-12-13 1999-03-16 Ricoh Company, Ltd. Heat treated and sintered sputtering target
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