JPH0896413A - 相変化型情報記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
相変化型情報記録媒体およびその製造方法Info
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- JPH0896413A JPH0896413A JP6226344A JP22634494A JPH0896413A JP H0896413 A JPH0896413 A JP H0896413A JP 6226344 A JP6226344 A JP 6226344A JP 22634494 A JP22634494 A JP 22634494A JP H0896413 A JPH0896413 A JP H0896413A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】耐酸化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安
定した相変化型情報記録媒体およびその製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】基板１上に、第１の誘電体保護層２、相変化記
録層３、第２の誘電体保護層４、金属反射層５、紫外線
硬化樹脂層６を形成して相変化光ディスクが構成され
る。反射層５はスパッタリングにより、順に、Ａｌから
なる第１の金属層７およびＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓ
ｉの中から選択された少なくとも１種からなる第２の金
属層８の堆積を行い、第１の金属層７上に第２の金属層
８を堆積させる間に、第１の金属層７の表面近傍層に第
２の金属層８の元素を拡散させて、前記第１と第２の金
属層の間に拡散合金層９を形成する。
定した相変化型情報記録媒体およびその製造方法を提供
することを目的とする。 【構成】基板１上に、第１の誘電体保護層２、相変化記
録層３、第２の誘電体保護層４、金属反射層５、紫外線
硬化樹脂層６を形成して相変化光ディスクが構成され
る。反射層５はスパッタリングにより、順に、Ａｌから
なる第１の金属層７およびＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓ
ｉの中から選択された少なくとも１種からなる第２の金
属層８の堆積を行い、第１の金属層７上に第２の金属層
８を堆積させる間に、第１の金属層７の表面近傍層に第
２の金属層８の元素を拡散させて、前記第１と第２の金
属層の間に拡散合金層９を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、相変化型の記録層を備
えた相変化型情報記録媒体に関する。
えた相変化型情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】記録・消去が可能な情報記録媒体として
は、図３に示されるように、基板１１上に第１の誘電体
保護層１２、相変化記録層１３、第２の誘電体保護層１
４、金属反射層１５、および紫外線硬化樹脂層１６を順
次積層してなる相変化型情報記録媒体がある。基板１１
の材料としては、製造性やコストの面で、アクリルやポ
リカーボネート等の透明プラスチックが用いられてい
る。第１および第２の誘電体保護層の材料としてはＺｎ
Ｓ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、およびこれらの混合物が用
いられる。相変化記録層１３の材料としてはＧｅＳｂＴ
ｅ等のカルコゲナイドが用いられている。金属反射層１
５の材料としては高反射率で熱伝導率の大きいものが望
まれ、ＡｌやＡｕ等が用いられている。紫外線硬化樹脂
層１６を除く上記各層は真空蒸着法、スパッタリング法
等の堆積方法により形成することができる。紫外線硬化
樹脂層１５はスピナーによって樹脂をスピンコートし、
紫外線の照射により硬化が行われる。
は、図３に示されるように、基板１１上に第１の誘電体
保護層１２、相変化記録層１３、第２の誘電体保護層１
４、金属反射層１５、および紫外線硬化樹脂層１６を順
次積層してなる相変化型情報記録媒体がある。基板１１
の材料としては、製造性やコストの面で、アクリルやポ
リカーボネート等の透明プラスチックが用いられてい
る。第１および第２の誘電体保護層の材料としてはＺｎ
Ｓ、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、およびこれらの混合物が用
いられる。相変化記録層１３の材料としてはＧｅＳｂＴ
ｅ等のカルコゲナイドが用いられている。金属反射層１
５の材料としては高反射率で熱伝導率の大きいものが望
まれ、ＡｌやＡｕ等が用いられている。紫外線硬化樹脂
層１６を除く上記各層は真空蒸着法、スパッタリング法
等の堆積方法により形成することができる。紫外線硬化
樹脂層１５はスピナーによって樹脂をスピンコートし、
紫外線の照射により硬化が行われる。
【０００３】このような記録媒体を作製して情報の記録
・消去を行う場合には、まず、媒体全面に光ビームを照
射して融点以下で加熱し、記録層を結晶性の高い状態に
初期化する。次に、情報の記録を行うため、媒体に短い
強いパルス光を照射して記録層を加熱溶融・急冷して、
結晶性の低下した非晶質（アモルファス）相の形成を行
う。結晶とアモルファス状態では原子配列が異なるので
透過率や反射率等の光学特性が異なり、この光学的特性
の差異を利用して情報の記録が行われる。記録の消去
は、記録された部分に長く弱いパルス光を照射して記録
層の融点以下の温度で加熱し、その後徐冷されることに
よってアモルファスから結晶への相転移が生じて、情報
の消去が行われる。
・消去を行う場合には、まず、媒体全面に光ビームを照
射して融点以下で加熱し、記録層を結晶性の高い状態に
初期化する。次に、情報の記録を行うため、媒体に短い
強いパルス光を照射して記録層を加熱溶融・急冷して、
結晶性の低下した非晶質（アモルファス）相の形成を行
う。結晶とアモルファス状態では原子配列が異なるので
透過率や反射率等の光学特性が異なり、この光学的特性
の差異を利用して情報の記録が行われる。記録の消去
は、記録された部分に長く弱いパルス光を照射して記録
層の融点以下の温度で加熱し、その後徐冷されることに
よってアモルファスから結晶への相転移が生じて、情報
の消去が行われる。
【０００４】また、弱い連続したレーザ・パワーに強く
短いパルスを重畳することにより、アモルファス状態で
ある記録部を再結晶化して記録マークを消去し、それと
同時に新しい記録マークを形成する、いわゆるオーバー
ライトを行うことができる。一般的に記録媒体は単板同
士を貼り合わせた両面構造で製品化されるため、情報の
再生は反射率変化の検出によって行われる。
短いパルスを重畳することにより、アモルファス状態で
ある記録部を再結晶化して記録マークを消去し、それと
同時に新しい記録マークを形成する、いわゆるオーバー
ライトを行うことができる。一般的に記録媒体は単板同
士を貼り合わせた両面構造で製品化されるため、情報の
再生は反射率変化の検出によって行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記金属反
射層は反射層としての光学的機能に加え、ヒートシンク
としての熱的機能を持っており、融点以上に加熱された
記録層を急冷して記録層にアモルファス記録マークを形
成させる。このため、反射層は反射率が高く熱伝導率が
大きいことが望まれ、製造コストを考慮するとＡｌが反
射層として望ましい特性を持っている。Ａｌは市販され
ている音楽用コンパクト・ディスク（ＣＤ）や画像・文
字情報のファイルされたＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎ
ｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の光ディスク反射層として用い
られている。光ディスクの再生パワーは記録パワーの１
／１０程度であるため、上記のような再生専用光ディス
クの場合、反射膜はレーザ光照射により特に大きなダメ
ージを受けることはない。
射層は反射層としての光学的機能に加え、ヒートシンク
としての熱的機能を持っており、融点以上に加熱された
記録層を急冷して記録層にアモルファス記録マークを形
成させる。このため、反射層は反射率が高く熱伝導率が
大きいことが望まれ、製造コストを考慮するとＡｌが反
射層として望ましい特性を持っている。Ａｌは市販され
ている音楽用コンパクト・ディスク（ＣＤ）や画像・文
字情報のファイルされたＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎ
ｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の光ディスク反射層として用い
られている。光ディスクの再生パワーは記録パワーの１
／１０程度であるため、上記のような再生専用光ディス
クの場合、反射膜はレーザ光照射により特に大きなダメ
ージを受けることはない。
【０００６】しかしながら、繰り返し記録／消去の行わ
れる相変化光ディスクでは、記録用パワーのレーザビー
ムが照射される記録時には、記録層がその融点（数百
℃）以上に達し、再生専用のものに比べ反射層はかなり
大きな熱的ストレスを受ける。反射層の上には媒体の機
械的保護層として紫外線硬化樹脂層が設けられている
が、高分子有機材料であるため、無機物と比べると比較
的空気や水分が透過しやすく、Ａｌ反射層は初期特性は
良好であっても、繰り返し記録している間に酸化等の劣
化が生じるという問題がある。
れる相変化光ディスクでは、記録用パワーのレーザビー
ムが照射される記録時には、記録層がその融点（数百
℃）以上に達し、再生専用のものに比べ反射層はかなり
大きな熱的ストレスを受ける。反射層の上には媒体の機
械的保護層として紫外線硬化樹脂層が設けられている
が、高分子有機材料であるため、無機物と比べると比較
的空気や水分が透過しやすく、Ａｌ反射層は初期特性は
良好であっても、繰り返し記録している間に酸化等の劣
化が生じるという問題がある。
【０００７】一般的に、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｉ
の中から選択された元素とＡｌとの合金は耐食性に優れ
ていることが知られているが、これらの合金を相変化デ
ィスクの反射層に直接用いることはできない。なぜなら
ば、Ａｌ単体は初期特性として良好な光学・熱的特性を
持っているが、上述のＡｌ合金にはＡｌ以外の元素が不
純物レベルを越える濃度で含有されているため、光学・
熱的特性が変わってしまい、相変化光ディスクの反射膜
として望ましい特性が得られなくなるからである。
の中から選択された元素とＡｌとの合金は耐食性に優れ
ていることが知られているが、これらの合金を相変化デ
ィスクの反射層に直接用いることはできない。なぜなら
ば、Ａｌ単体は初期特性として良好な光学・熱的特性を
持っているが、上述のＡｌ合金にはＡｌ以外の元素が不
純物レベルを越える濃度で含有されているため、光学・
熱的特性が変わってしまい、相変化光ディスクの反射膜
として望ましい特性が得られなくなるからである。
【０００８】そこで、Ａｌ層の外表面上に上述のＡｌの
合金層を設け、Ａｌ反射層の耐食性の向上が考えられ
る。これらの合金は高融点物質であるため、成膜には一
般的にスパッタリング法が用いられている。スパッタリ
ング法は、Ａｒなどの不活性ガスをイオン化し、電圧を
印加してターゲットに衝突させ、ターゲットを構成して
いる原子を弾き飛ばして対向位置にある基板に成膜する
ことを原理としているが、スパッタ・ガス粒子一個当た
りが弾き出すターゲット粒子の数（スパッタ・イール
ド）は原子によって異なる。したがって、複数の元素か
らターゲットが構成されている場合、スパッタ・イール
ドが異なると、成膜された膜組成はターゲット組成とは
異なったものになってしまう。上述のＡｌ合金について
も同様な傾向がみられ、成膜を繰り返していくうちに膜
組成が変わってしまい、特性の安定したディスクの供給
が困難になるという問題がある。
合金層を設け、Ａｌ反射層の耐食性の向上が考えられ
る。これらの合金は高融点物質であるため、成膜には一
般的にスパッタリング法が用いられている。スパッタリ
ング法は、Ａｒなどの不活性ガスをイオン化し、電圧を
印加してターゲットに衝突させ、ターゲットを構成して
いる原子を弾き飛ばして対向位置にある基板に成膜する
ことを原理としているが、スパッタ・ガス粒子一個当た
りが弾き出すターゲット粒子の数（スパッタ・イール
ド）は原子によって異なる。したがって、複数の元素か
らターゲットが構成されている場合、スパッタ・イール
ドが異なると、成膜された膜組成はターゲット組成とは
異なったものになってしまう。上述のＡｌ合金について
も同様な傾向がみられ、成膜を繰り返していくうちに膜
組成が変わってしまい、特性の安定したディスクの供給
が困難になるという問題がある。
【０００９】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、耐酸化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安定
した相変化型情報記録媒体およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
あり、耐酸化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安定
した相変化型情報記録媒体およびその製造方法を提供す
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、第１に、基板と、光ビームが照射された
部分に状態の変化を生じさせて情報を記録する相変化記
録層と、前記基板と前記相変化記録層の間に設けられた
第１の誘電体保護層と、前記相変化記録層の上に設けら
れた第２の誘電体保護層と、この第２の誘電体保護層の
上に設けられた金属反射層と、さらに金属反射層の上に
設けられた樹脂保護層とを有する相変化型情報記録媒体
であって、前記反射層は、Ａｌからなる第１の金属層
と、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された
少なくとも１種からなる第２の金属層と、これら第１お
よび第２の金属層の境界部分に形成され第１の金属層お
よび第２の金属層の構成元素が拡散して形成された拡散
合金層とを有し、前記第１の金属層が誘電体保護層側に
形成され、前記第２の金属層が樹脂保護層側に形成され
ていることを特徴とする相変化情報記録媒体を提供する
ものである。
決するために、第１に、基板と、光ビームが照射された
部分に状態の変化を生じさせて情報を記録する相変化記
録層と、前記基板と前記相変化記録層の間に設けられた
第１の誘電体保護層と、前記相変化記録層の上に設けら
れた第２の誘電体保護層と、この第２の誘電体保護層の
上に設けられた金属反射層と、さらに金属反射層の上に
設けられた樹脂保護層とを有する相変化型情報記録媒体
であって、前記反射層は、Ａｌからなる第１の金属層
と、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された
少なくとも１種からなる第２の金属層と、これら第１お
よび第２の金属層の境界部分に形成され第１の金属層お
よび第２の金属層の構成元素が拡散して形成された拡散
合金層とを有し、前記第１の金属層が誘電体保護層側に
形成され、前記第２の金属層が樹脂保護層側に形成され
ていることを特徴とする相変化情報記録媒体を提供する
ものである。
【００１１】第２に、基板上に、第１の誘電体保護層、
光ビームの照射による状態の変化により情報が記録され
る相変化記録層、第２の誘電体保護層、金属反射層、紫
外線硬化樹脂層を形成する相変化型情報記録媒体の製造
方法であって、前記反射層は、スパッタリングにより、
順に、Ａｌからなる第１の金属層およびＮｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１種から
なる第２の金属層の堆積を行い、第１の金属層上に第２
の金属層を堆積させる間に、第１の金属層の表面近傍層
に第２の金属層の元素を拡散させて、前記第１と第２の
金属層の間に拡散合金層を形成することを特徴とする相
変化型情報記録媒体の製造方法を提供するものである。
光ビームの照射による状態の変化により情報が記録され
る相変化記録層、第２の誘電体保護層、金属反射層、紫
外線硬化樹脂層を形成する相変化型情報記録媒体の製造
方法であって、前記反射層は、スパッタリングにより、
順に、Ａｌからなる第１の金属層およびＮｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１種から
なる第２の金属層の堆積を行い、第１の金属層上に第２
の金属層を堆積させる間に、第１の金属層の表面近傍層
に第２の金属層の元素を拡散させて、前記第１と第２の
金属層の間に拡散合金層を形成することを特徴とする相
変化型情報記録媒体の製造方法を提供するものである。
【００１２】
【作用】本発明に係る相変化型情報記録媒体では、反射
層が、Ａｌからなる第１の金属層と、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１種から
なる第２の金属層と、これら第１および第２の金属層の
境界部分に形成され第１の金属層および第２の金属層の
構成元素が拡散して形成された拡散合金層との３層構造
となっている。上記拡散合金層は耐酸化性が良好であ
り、また、第２の金属層を構成する元素もＡｌより耐酸
化性が大きいので、樹脂保護層を通過してきた空気や水
分によって反射層が酸化されることが防止される。ま
た、この反射層はスパッタリングを用いて、まずＡｌか
らなる第１の金属層を第２の誘電体保護層１３上に堆積
し、続けて、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選
択された元素からなるターゲットのスパッタリングを開
始する。スパッタリングによりターゲットから弾き出さ
れた成膜粒子は、かなり大きなエネルギーをもって基板
表面に衝突するため、Ａｌからなる第１の金属層の成膜
後続けてＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選ばれ
た元素からなるターゲットのスパッタリングを行うと、
ターゲットから弾き出された高速粒子は第１の金属層表
面に衝突し内部に拡散してゆき、成膜中に第１の合金層
の外表面近傍にＡｌとターゲット物質との拡散合金層が
形成される。しかしながら、スパッタ粒子が第１の金属
層内で減衰するため、これらの拡散は第１の金属層の表
面近傍に制限され、酸化を防止するに十分な膜厚が得ら
れない。このため、スパッタリングを継続して、拡散合
金層上に更にターゲット物質からなる第２の金属層を設
ける。これらのターゲット物質単体でも比較的耐食性に
優れた特性を持っているため、Ａｌからなる第１の金属
層は拡散合金層および第２の金属層によって二重に保護
されることになる。したがって、本発明の反射膜は上述
したように３層構造となり、耐酸化性の良好なものとな
る。また、耐酸化性を向上させるための合金層は拡散に
よって形成される拡散合金層であるため、情報記録媒体
の特性が変化する恐れが小さい。
層が、Ａｌからなる第１の金属層と、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１種から
なる第２の金属層と、これら第１および第２の金属層の
境界部分に形成され第１の金属層および第２の金属層の
構成元素が拡散して形成された拡散合金層との３層構造
となっている。上記拡散合金層は耐酸化性が良好であ
り、また、第２の金属層を構成する元素もＡｌより耐酸
化性が大きいので、樹脂保護層を通過してきた空気や水
分によって反射層が酸化されることが防止される。ま
た、この反射層はスパッタリングを用いて、まずＡｌか
らなる第１の金属層を第２の誘電体保護層１３上に堆積
し、続けて、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選
択された元素からなるターゲットのスパッタリングを開
始する。スパッタリングによりターゲットから弾き出さ
れた成膜粒子は、かなり大きなエネルギーをもって基板
表面に衝突するため、Ａｌからなる第１の金属層の成膜
後続けてＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選ばれ
た元素からなるターゲットのスパッタリングを行うと、
ターゲットから弾き出された高速粒子は第１の金属層表
面に衝突し内部に拡散してゆき、成膜中に第１の合金層
の外表面近傍にＡｌとターゲット物質との拡散合金層が
形成される。しかしながら、スパッタ粒子が第１の金属
層内で減衰するため、これらの拡散は第１の金属層の表
面近傍に制限され、酸化を防止するに十分な膜厚が得ら
れない。このため、スパッタリングを継続して、拡散合
金層上に更にターゲット物質からなる第２の金属層を設
ける。これらのターゲット物質単体でも比較的耐食性に
優れた特性を持っているため、Ａｌからなる第１の金属
層は拡散合金層および第２の金属層によって二重に保護
されることになる。したがって、本発明の反射膜は上述
したように３層構造となり、耐酸化性の良好なものとな
る。また、耐酸化性を向上させるための合金層は拡散に
よって形成される拡散合金層であるため、情報記録媒体
の特性が変化する恐れが小さい。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例について詳細に説明
する。図１は本発明の実施例に係る相変化光ディスク
（相変化型情報記録媒体）を示す断面図である。この光
ディスクは、基板１上に、第１の誘電体保護層２、相変
化記録層３、第２の保護層４、反射層５、紫外線硬化樹
脂層（樹脂保護層）６がこの順に形成された層構成を有
している。
する。図１は本発明の実施例に係る相変化光ディスク
（相変化型情報記録媒体）を示す断面図である。この光
ディスクは、基板１上に、第１の誘電体保護層２、相変
化記録層３、第２の保護層４、反射層５、紫外線硬化樹
脂層（樹脂保護層）６がこの順に形成された層構成を有
している。
【００１４】基板１は、透明で経時変化が少ない材料、
例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
スチレン樹脂、またはガラス等で形成される。
例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のような
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、
スチレン樹脂、またはガラス等で形成される。
【００１５】誘電体保護層２，４は、記録層２を挟むよ
うに配設されており、記録ビームの照射により記録層２
が、飛散したり、穴があいてしまうことを防止する役
割、および記録のときの記録層２の加熱、冷却の熱拡散
を制御する役割を有している。この誘電体保護層２，４
は、ＳｉＯ2 、ＳｉＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ
Ｏ2、ＴｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ3 、ＺｎＳ、またはこれらの
混合材料で構成される。その厚さは数ｎｍ〜数μｍであ
ることが好ましい。
うに配設されており、記録ビームの照射により記録層２
が、飛散したり、穴があいてしまうことを防止する役
割、および記録のときの記録層２の加熱、冷却の熱拡散
を制御する役割を有している。この誘電体保護層２，４
は、ＳｉＯ2 、ＳｉＯ、ＡｌＮ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｚｒ
Ｏ2、ＴｉＯ2 、Ｔａ2 Ｏ3 、ＺｎＳ、またはこれらの
混合材料で構成される。その厚さは数ｎｍ〜数μｍであ
ることが好ましい。
【００１６】相変化記録層２は、光ビームが照射される
ことにより状態が変化する材料で形成されており、この
状態の変化を利用して情報が記録される。このような相
変化型材料としては、ＧｅＴｅ系、ＴｅＳｅ系、ＧｅＳ
ｂＳｅ系、ＴｅＯｘ系、ＩｎＳｅ系、ＧｅＳｂＴｅ系、
ＩｎＳｂ系、ＧａＳｂ系、ＩｎＳｂＴｅ系等のカルコゲ
ナイド系材料を用いることができる。この記録層２は、
スパッタリング等で形成することができる。この記録層
１の膜厚としては、数ｎｍ〜数μｍの範囲であることが
好ましい。
ことにより状態が変化する材料で形成されており、この
状態の変化を利用して情報が記録される。このような相
変化型材料としては、ＧｅＴｅ系、ＴｅＳｅ系、ＧｅＳ
ｂＳｅ系、ＴｅＯｘ系、ＩｎＳｅ系、ＧｅＳｂＴｅ系、
ＩｎＳｂ系、ＧａＳｂ系、ＩｎＳｂＴｅ系等のカルコゲ
ナイド系材料を用いることができる。この記録層２は、
スパッタリング等で形成することができる。この記録層
１の膜厚としては、数ｎｍ〜数μｍの範囲であることが
好ましい。
【００１７】紫外線硬化樹脂保護層６は、光ディスクを
取り扱う上での傷、ほこり等を防止するために配設され
るものであり例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法に
より反射層５の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化さ
せて形成する。
取り扱う上での傷、ほこり等を防止するために配設され
るものであり例えば紫外線硬化樹脂をスピンコート法に
より反射層５の表面に塗布し、紫外線を照射して硬化さ
せて形成する。
【００１８】本発明の特徴をなす反射層５は、第２の誘
電体保護層４から紫外線硬化保護層６に向かって、第１
の金属層７、拡散合金層８、および第２の金属層９が順
に形成された３層構造を有している。第１の金属層７は
相変化光ディスク反射層として望ましい光学的・熱的特
性をもつＡｌからなり、第２の金属層はＮｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１種の元
素からなる。そして、拡散合金層９は第１および第２の
金属層の境界部分に形成され第１の金属層および第２の
金属層の構成元素が拡散して形成されている。なお、反
射層５の膜厚は、全体で数十ｎｍ〜数μｍであることが
好ましい。拡散合金層９の厚さは後述するように第１の
金属層７形成後のスパッタリングの際の原子の拡散に支
配され、数ｎｍ程度の厚さとなる。
電体保護層４から紫外線硬化保護層６に向かって、第１
の金属層７、拡散合金層８、および第２の金属層９が順
に形成された３層構造を有している。第１の金属層７は
相変化光ディスク反射層として望ましい光学的・熱的特
性をもつＡｌからなり、第２の金属層はＮｉ，Ｔｉ，Ｃ
ｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１種の元
素からなる。そして、拡散合金層９は第１および第２の
金属層の境界部分に形成され第１の金属層および第２の
金属層の構成元素が拡散して形成されている。なお、反
射層５の膜厚は、全体で数十ｎｍ〜数μｍであることが
好ましい。拡散合金層９の厚さは後述するように第１の
金属層７形成後のスパッタリングの際の原子の拡散に支
配され、数ｎｍ程度の厚さとなる。
【００１９】次に、このように構成される相変化光ディ
スクの製造方法について説明する。基板１上に、通常こ
の分野で使用されるスパッタリング等で第１の誘電体薄
膜２、相変化記録層３、第２の誘電体保護層４が順次成
膜され、次いで反射層５が成膜される。本発明において
は、反射層５はスパッタリングを用いて成膜される。反
射層５の成膜に際しては、まずＡｌからなる第１の金属
層７を第２の誘電体保護層１３上に堆積し、続けて、Ｎ
ｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された元素か
らなるターゲットのスパッタリングを開始する。一般的
に、スパッタリングによりターゲットから弾き出された
成膜粒子は〜１ｅＶの運動エネルギーをもち、これを粒
子の熱運動エネルギー（３／２）ｋＴ［ｋ：ボルツマン
定数、Ｔ：絶対温度］に換算するとすると〜８０００
［ｋ］の温度に相当し、かなり大きなエネルギーをもっ
て基板表面に衝突する。このため、Ａｌからなる第１の
金属層７の成膜後続けてＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ
の中から選ばれた元素からなるターゲットのスパッタリ
ングを行うと、ターゲットから弾き出された高速粒子は
第１の金属層７の表面に衝突し内部に拡散して行き、成
膜中に第１の金属層１の外表面近傍にＡｌとターゲット
物質の拡散合金層９が形成される。しかしながら、スパ
ッタ粒子が第１の金属層内で減衰するため、これらの拡
散は第１の金属層７の表面近傍に制限され、酸化を防止
するに十分な膜厚が得られない。このため、スパッタリ
ングを継続して、拡散合金層９上に更にターゲット物質
からなる第２の金属層８を設ける。これらのターゲット
物質単体でも比較的耐食性に優れた特性を持っているた
め、Ａｌからなる第１の金属層７は拡散合金層９および
第２の金属層８によって二重に保護されることになる。
したがって、本発明の反射膜は上述したように３層構造
となり、耐酸化性の良好なものとなる。また、このよう
に反射層を成膜することにより、Ａｌからなる第１の金
属層７の外表面上に上述の合金層９を安定に形成するこ
とが可能となる。
スクの製造方法について説明する。基板１上に、通常こ
の分野で使用されるスパッタリング等で第１の誘電体薄
膜２、相変化記録層３、第２の誘電体保護層４が順次成
膜され、次いで反射層５が成膜される。本発明において
は、反射層５はスパッタリングを用いて成膜される。反
射層５の成膜に際しては、まずＡｌからなる第１の金属
層７を第２の誘電体保護層１３上に堆積し、続けて、Ｎ
ｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された元素か
らなるターゲットのスパッタリングを開始する。一般的
に、スパッタリングによりターゲットから弾き出された
成膜粒子は〜１ｅＶの運動エネルギーをもち、これを粒
子の熱運動エネルギー（３／２）ｋＴ［ｋ：ボルツマン
定数、Ｔ：絶対温度］に換算するとすると〜８０００
［ｋ］の温度に相当し、かなり大きなエネルギーをもっ
て基板表面に衝突する。このため、Ａｌからなる第１の
金属層７の成膜後続けてＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ
の中から選ばれた元素からなるターゲットのスパッタリ
ングを行うと、ターゲットから弾き出された高速粒子は
第１の金属層７の表面に衝突し内部に拡散して行き、成
膜中に第１の金属層１の外表面近傍にＡｌとターゲット
物質の拡散合金層９が形成される。しかしながら、スパ
ッタ粒子が第１の金属層内で減衰するため、これらの拡
散は第１の金属層７の表面近傍に制限され、酸化を防止
するに十分な膜厚が得られない。このため、スパッタリ
ングを継続して、拡散合金層９上に更にターゲット物質
からなる第２の金属層８を設ける。これらのターゲット
物質単体でも比較的耐食性に優れた特性を持っているた
め、Ａｌからなる第１の金属層７は拡散合金層９および
第２の金属層８によって二重に保護されることになる。
したがって、本発明の反射膜は上述したように３層構造
となり、耐酸化性の良好なものとなる。また、このよう
に反射層を成膜することにより、Ａｌからなる第１の金
属層７の外表面上に上述の合金層９を安定に形成するこ
とが可能となる。
【００２０】このようにして反射層５を成膜した後、ス
ピナーにより紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射し
て硬化させることにより紫外線硬化樹脂保護層６を成膜
する。
ピナーにより紫外線硬化樹脂を塗布し、紫外線を照射し
て硬化させることにより紫外線硬化樹脂保護層６を成膜
する。
【００２１】このような相変化光ディスクの情報の記録
・消去は以下のようにして行われる。まず、ディスク全
面に光ビームを照射して融点以下で加熱し、相変化記録
層２を結晶性の高い状態に初期化する。次に、情報の記
録を行うため、ディスクに短い強いパルス光を照射して
記録層２の所望部分を加熱溶融・急冷して、結晶性の低
下した非晶質（アモルファス）相の形成を行う。結晶と
アモルファス状態では原子配列が異なるので透過率や反
射率等の光学特性が異なり、この光学的特性の差異を利
用して情報の記録が行われる。記録の消去は、記録され
た部分に長く弱いパルス光を照射して記録層２の融点以
下の温度で加熱することにより行われる。すなわち、こ
のように加熱された部分が、その後徐冷されることによ
ってアモルファスから結晶への相転移が生じ、情報の消
去が行われる。
・消去は以下のようにして行われる。まず、ディスク全
面に光ビームを照射して融点以下で加熱し、相変化記録
層２を結晶性の高い状態に初期化する。次に、情報の記
録を行うため、ディスクに短い強いパルス光を照射して
記録層２の所望部分を加熱溶融・急冷して、結晶性の低
下した非晶質（アモルファス）相の形成を行う。結晶と
アモルファス状態では原子配列が異なるので透過率や反
射率等の光学特性が異なり、この光学的特性の差異を利
用して情報の記録が行われる。記録の消去は、記録され
た部分に長く弱いパルス光を照射して記録層２の融点以
下の温度で加熱することにより行われる。すなわち、こ
のように加熱された部分が、その後徐冷されることによ
ってアモルファスから結晶への相転移が生じ、情報の消
去が行われる。
【００２２】また、図２に示すように、弱い連続したレ
ーザ・パワーに強く短いパルスを重畳することにより、
アモルファス状態である記録部を再結晶化して記録マー
クを消去し、それと同時に新しい記録マークを形成す
る、いわゆるオーバーライトを行うことができる。
ーザ・パワーに強く短いパルスを重畳することにより、
アモルファス状態である記録部を再結晶化して記録マー
クを消去し、それと同時に新しい記録マークを形成す
る、いわゆるオーバーライトを行うことができる。
【００２３】次に、具体的実施例について説明する。 （実施例１）ここでは透明基板として直径１３０ｍｍ、
厚さ１．２ｍｍ、溝トラック・ピッチ１．６μｍのポリ
カーボネート基板を用いた。第１および第２の誘電体保
護層としてはＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物を用い、各層
の厚さはそれぞれ１８０ｎｍおよび２０ｎｍとした。相
変化記録層としては３０ｎｍ厚のＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5３
元化合物を用いた。これら各層はいずれもスパッタリン
グによって成膜した。次に反射層の成膜を行った。まず
第１の金属層として１００ｎｍ厚のＡｌを堆積させ、続
いて第２の金属層として１００ｎｍ厚のＮｉを堆積させ
た。第１および第２の金属層界面に形成されているＡｌ
合金層の深さプロファイルを調べるため、Ｓｉ基板上に
Ａｌ層とＮｉ層を順にそれぞれ１００ｎｍ厚に堆積さ
せ、オージェ電子分光分析を行ったところ、合金層プロ
ファイルは数ｎｍであることが見積もられた。比較のた
め、従来例として反射層がＡｌのみ（厚さ１００ｎｍ）
のサンプルも作製した。反射層の成膜後、スピナーで紫
外線硬化樹脂層をスピンコートし、紫外線露光装置で樹
脂層を硬化させた。
厚さ１．２ｍｍ、溝トラック・ピッチ１．６μｍのポリ
カーボネート基板を用いた。第１および第２の誘電体保
護層としてはＺｎＳとＳｉＯ2 との混合物を用い、各層
の厚さはそれぞれ１８０ｎｍおよび２０ｎｍとした。相
変化記録層としては３０ｎｍ厚のＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5３
元化合物を用いた。これら各層はいずれもスパッタリン
グによって成膜した。次に反射層の成膜を行った。まず
第１の金属層として１００ｎｍ厚のＡｌを堆積させ、続
いて第２の金属層として１００ｎｍ厚のＮｉを堆積させ
た。第１および第２の金属層界面に形成されているＡｌ
合金層の深さプロファイルを調べるため、Ｓｉ基板上に
Ａｌ層とＮｉ層を順にそれぞれ１００ｎｍ厚に堆積さ
せ、オージェ電子分光分析を行ったところ、合金層プロ
ファイルは数ｎｍであることが見積もられた。比較のた
め、従来例として反射層がＡｌのみ（厚さ１００ｎｍ）
のサンプルも作製した。反射層の成膜後、スピナーで紫
外線硬化樹脂層をスピンコートし、紫外線露光装置で樹
脂層を硬化させた。
【００２４】上記本発明の反射層を具備したサンプル及
び従来のサンプルを７０℃−９０％ＲＨの高温高湿条件
下に２０００時間さらす条件の加速試験を行い、その試
験前後の未記録エリアの反射信号とバイト・エラーレー
トを比較した。評価ドライブ装置のレーザ波長は８３０
ｎｍ、対物レンズＮＡは０．５５、スピンドル・モータ
回転数は１８００ｒｐｍであり、ディスク半径４５ｍｍ
のエリアを評価した。再生レーザ光の反射ゼロ・レベル
を基準として、加速試験前後の再生信号レベル変動を観
察したところ、本発明の反射層を具備したサンプルには
殆ど信号レベルの変動はみられなかったが、従来サンプ
ルには一割程度信号レベルの低下がみられた。本発明反
射層を具備したサンプルと従来サンプルは、反射層以外
は同じであり、加速後従来サンプルにみられた反射率変
動は反射層の劣化によって生じたものである。
び従来のサンプルを７０℃−９０％ＲＨの高温高湿条件
下に２０００時間さらす条件の加速試験を行い、その試
験前後の未記録エリアの反射信号とバイト・エラーレー
トを比較した。評価ドライブ装置のレーザ波長は８３０
ｎｍ、対物レンズＮＡは０．５５、スピンドル・モータ
回転数は１８００ｒｐｍであり、ディスク半径４５ｍｍ
のエリアを評価した。再生レーザ光の反射ゼロ・レベル
を基準として、加速試験前後の再生信号レベル変動を観
察したところ、本発明の反射層を具備したサンプルには
殆ど信号レベルの変動はみられなかったが、従来サンプ
ルには一割程度信号レベルの低下がみられた。本発明反
射層を具備したサンプルと従来サンプルは、反射層以外
は同じであり、加速後従来サンプルにみられた反射率変
動は反射層の劣化によって生じたものである。
【００２５】さらに、１−７ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇ
ｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調符号によってコード化され
たランダム・データをマーク長記録してエラーレートを
測定し、加速後同じエリアを再度測定したところ、本発
明反射層を具備したサンプルには変化は殆どみられず、
イニシャル値（２×１０-5）を維持していた。一方、従
来サンプルの加速後のエラーレートはおよそ倍に増加し
た。
ｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）変調符号によってコード化され
たランダム・データをマーク長記録してエラーレートを
測定し、加速後同じエリアを再度測定したところ、本発
明反射層を具備したサンプルには変化は殆どみられず、
イニシャル値（２×１０-5）を維持していた。一方、従
来サンプルの加速後のエラーレートはおよそ倍に増加し
た。
【００２６】
【発明の効果】以上説明した如く本発明によれば、耐酸
化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安定しており信
頼性の高い相変化型情報記録媒体およびその製造方法が
提供される。
化性が良好な反射層を備え、かつ特性が安定しており信
頼性の高い相変化型情報記録媒体およびその製造方法が
提供される。
【図１】本発明の実施例に係る相変化光ディスクを示す
断面図。
断面図。
【図２】オーバーライト記録を説明するための原理図。
【図３】従来の相変化光ディスクの構造を示す断面図。
１…基板、２…第１の誘電体保護層、３…相変化記録
層、４…第２の保護層、５…反射層、６…樹脂保護層、
７…第１の金属層、８…第２の金属層、９…拡散合金
層。
層、４…第２の保護層、５…反射層、６…樹脂保護層、
７…第１の金属層、８…第２の金属層、９…拡散合金
層。
Claims (2)
- 【請求項１】 基板と、光ビームが照射された部分に状
態の変化を生じさせて情報を記録する相変化記録層と、
前記基板と前記相変化記録層の間に設けられた第１の誘
電体保護層と、前記相変化記録層の上に設けられた第２
の誘電体保護層と、この第２の誘電体保護層の上に設け
られた金属反射層と、さらに金属反射層の上に設けられ
た樹脂保護層とを有する相変化型情報記録媒体であっ
て、 前記反射層は、Ａｌからなる第１の金属層と、Ｎｉ，Ｔ
ｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉの中から選択された少なくとも１
種からなる第２の金属層と、これら第１および第２の金
属層の境界部分に形成され第１の金属層および第２の金
属層の構成元素が拡散して形成された拡散合金層とを有
し、前記第１の金属層が誘電体保護層側に形成され、前
記第２の金属層が樹脂保護層側に形成されていることを
特徴とする相変化情報記録媒体。 - 【請求項２】 基板上に、第１の誘電体保護層、光ビー
ムの照射による状態の変化により情報が記録される相変
化記録層、第２の誘電体保護層、金属反射層、紫外線硬
化樹脂層を形成する相変化型情報記録媒体の製造方法で
あって、 前記反射層は、スパッタリングにより、順に、Ａｌから
なる第１の金属層およびＮｉ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｓｉ
の中から選択された少なくとも１種からなる第２の金属
層の堆積を行い、第１の金属層上に第２の金属層を堆積
させる間に、第１の金属層の表面近傍層に第２の金属層
の元素を拡散させて、前記第１と第２の金属層の間に拡
散合金層を形成することを特徴とする相変化型情報記録
媒体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6226344A JPH0896413A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 相変化型情報記録媒体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6226344A JPH0896413A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 相変化型情報記録媒体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0896413A true JPH0896413A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16843700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6226344A Pending JPH0896413A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 相変化型情報記録媒体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0896413A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844607A3 (en) * | 1996-11-25 | 2000-02-09 | Hitachi, Ltd. | Information recording medium and information recording and reproducing apparatus using the same |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP6226344A patent/JPH0896413A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844607A3 (en) * | 1996-11-25 | 2000-02-09 | Hitachi, Ltd. | Information recording medium and information recording and reproducing apparatus using the same |
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