JPH10235997A - 相変化光記録媒体 - Google Patents
相変化光記録媒体Info
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- JPH10235997A JPH10235997A JP9042239A JP4223997A JPH10235997A JP H10235997 A JPH10235997 A JP H10235997A JP 9042239 A JP9042239 A JP 9042239A JP 4223997 A JP4223997 A JP 4223997A JP H10235997 A JPH10235997 A JP H10235997A
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- Japan
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- change optical
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トラックピッチが高密度化してもクロスイレ
ーズを防止することができ、高密度記録が可能な相変化
光記録媒体を提供する。 【解決手段】 光照射によって結晶状態と非晶質状態の
２つの状態間を遷移する相変化光記録層（１３）を具備
した相変化光記録媒体において、相変化光記録層（１
３）の結晶部が膜面に垂直な柱状組織をなし、かつ結晶
粒界の熱伝導率が結晶粒内の熱伝導率より小さい。
ーズを防止することができ、高密度記録が可能な相変化
光記録媒体を提供する。 【解決手段】 光照射によって結晶状態と非晶質状態の
２つの状態間を遷移する相変化光記録層（１３）を具備
した相変化光記録媒体において、相変化光記録層（１
３）の結晶部が膜面に垂直な柱状組織をなし、かつ結晶
粒界の熱伝導率が結晶粒内の熱伝導率より小さい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレーザー光を照射し
て情報の記録再生を行う相変化光記録媒体に関する。
て情報の記録再生を行う相変化光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】光記録媒体は、大容量性、高速アクセス
性、媒体可搬性を兼ね備えた大容量記憶メディアとし
て、昨今のパーソナルコンピューターの隆盛を支えてい
る。なかでも相変化光記録媒体は記録原理が単純なこと
から実用化が急速に進んでいる。相変化光記録媒体の原
理は以下のようなものである。記録時には、相変化光記
録層に比較的高出力で短パルスのレーザービームを照射
して記録部位を融点以上に加熱した後、急冷して非晶質
の記録マークを形成する。再生時には、記録部位の反射
率変化を検出することにより記録情報を読み取る。消去
時には、相変化記録層に記録時よりも低出力で長パルス
のレーザービームを照射した後、徐冷して結晶化温度以
上・融点未満に保持することにより結晶化する。以上の
ように相変化光記録媒体では、非晶質−結晶質の反射率
変化を読み取るため、光学系の構造が簡単である。ま
た、光磁気記録媒体のように磁界を必要とせず、光強度
変調による重ね書き（オーバーライト）が容易で、デー
タ転送速度が速いという特徴も持っている。さらに、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭをはじめとする再生専用ディスクとの互換性
にも優れている。
性、媒体可搬性を兼ね備えた大容量記憶メディアとし
て、昨今のパーソナルコンピューターの隆盛を支えてい
る。なかでも相変化光記録媒体は記録原理が単純なこと
から実用化が急速に進んでいる。相変化光記録媒体の原
理は以下のようなものである。記録時には、相変化光記
録層に比較的高出力で短パルスのレーザービームを照射
して記録部位を融点以上に加熱した後、急冷して非晶質
の記録マークを形成する。再生時には、記録部位の反射
率変化を検出することにより記録情報を読み取る。消去
時には、相変化記録層に記録時よりも低出力で長パルス
のレーザービームを照射した後、徐冷して結晶化温度以
上・融点未満に保持することにより結晶化する。以上の
ように相変化光記録媒体では、非晶質−結晶質の反射率
変化を読み取るため、光学系の構造が簡単である。ま
た、光磁気記録媒体のように磁界を必要とせず、光強度
変調による重ね書き（オーバーライト）が容易で、デー
タ転送速度が速いという特徴も持っている。さらに、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭをはじめとする再生専用ディスクとの互換性
にも優れている。
【０００３】相変化光ディスクの記録密度を向上させる
ためには、記録マーク間隔を短くする、記録マークを小
さくする、などが考えられる。このうち、記録マーク間
隔を短くするためには、ランドグルーブ（Ｌ／Ｇ）記録
やマーク長記録などが提案されている。Ｌ／Ｇ記録は、
グループの深さをレーザー波長の１／６程度に設定して
クロストークを低減することによりランドおよびグルー
ブへの記録を可能にするもので、ランドまたはグルーブ
のみに記録する従来の方式に比較して約２倍の高密度化
が期待できる。マーク長記録は、記録マークエッジ部の
反射率変化（反射率の微分成分）を検出するもので、従
来のマークポジション記録に比べて約１．５倍の高密度
化が期待できる。このような高密度化記録技術に加え
て、ＲＯＭ媒体などに対して提案されている超解像技術
を用いれば、現状で約６５０Ｍｂｐｓｉ（ｂｉｔ／ｉｎ
ｃｈ2 ）の記録密度を１０〜２０倍向上させることが可
能であると予想されている。
ためには、記録マーク間隔を短くする、記録マークを小
さくする、などが考えられる。このうち、記録マーク間
隔を短くするためには、ランドグルーブ（Ｌ／Ｇ）記録
やマーク長記録などが提案されている。Ｌ／Ｇ記録は、
グループの深さをレーザー波長の１／６程度に設定して
クロストークを低減することによりランドおよびグルー
ブへの記録を可能にするもので、ランドまたはグルーブ
のみに記録する従来の方式に比較して約２倍の高密度化
が期待できる。マーク長記録は、記録マークエッジ部の
反射率変化（反射率の微分成分）を検出するもので、従
来のマークポジション記録に比べて約１．５倍の高密度
化が期待できる。このような高密度化記録技術に加え
て、ＲＯＭ媒体などに対して提案されている超解像技術
を用いれば、現状で約６５０Ｍｂｐｓｉ（ｂｉｔ／ｉｎ
ｃｈ2 ）の記録密度を１０〜２０倍向上させることが可
能であると予想されている。
【０００４】しかし、Ｌ／Ｇ記録においてトラックピッ
チをさらに高密度化した場合、記録時に隣接するトラッ
クの記録マークを消去してしまうクロスイレーズが大き
な問題になってくる。クロスイレーズは照射ビーム径が
トラック幅より大きい場合はもちろん、トラック幅より
小さい場合でも隣接トラックへの熱伝導によって起こ
る。すなわち、照射ビームによって隣接する記録マーク
部が結晶化温度以上に昇温された場合、その記録マーク
の一部あるいは全部が再結晶化して消去される。クロス
イレーズは高密度化が進み、トラックピッチが密になる
ほど顕著になる。この問題を解決するには、照射ビーム
径をトラック幅より極端に小さくすることが考えられ
る。将来的に短波長レーザー（例えば波長４００ｎｍ）
が実用化されれば、照射ビーム径を小さくすることが可
能になるが、その実用化の時期は不明である。したがっ
て、短波長レーザーの開発を待たずにクロスイレーズの
問題を解消して高密度化を実現することが要望されてい
る。
チをさらに高密度化した場合、記録時に隣接するトラッ
クの記録マークを消去してしまうクロスイレーズが大き
な問題になってくる。クロスイレーズは照射ビーム径が
トラック幅より大きい場合はもちろん、トラック幅より
小さい場合でも隣接トラックへの熱伝導によって起こ
る。すなわち、照射ビームによって隣接する記録マーク
部が結晶化温度以上に昇温された場合、その記録マーク
の一部あるいは全部が再結晶化して消去される。クロス
イレーズは高密度化が進み、トラックピッチが密になる
ほど顕著になる。この問題を解決するには、照射ビーム
径をトラック幅より極端に小さくすることが考えられ
る。将来的に短波長レーザー（例えば波長４００ｎｍ）
が実用化されれば、照射ビーム径を小さくすることが可
能になるが、その実用化の時期は不明である。したがっ
て、短波長レーザーの開発を待たずにクロスイレーズの
問題を解消して高密度化を実現することが要望されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、トラ
ックピッチが高密度化してもクロスイレーズを防止する
ことができ、高密度記録が可能な相変化光記録媒体を提
供することにある。
ックピッチが高密度化してもクロスイレーズを防止する
ことができ、高密度記録が可能な相変化光記録媒体を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の相変化光記録媒
体は、光照射によって結晶状態と非晶質状態の２つの状
態間を遷移する相変化光記録層を具備した相変化光記録
媒体において、前記相変化光記録層の結晶部が膜面に垂
直な柱状組織をなし、かつ結晶粒界の熱伝導率が結晶粒
内の熱伝導率より小さいことを特徴とするものである。
体は、光照射によって結晶状態と非晶質状態の２つの状
態間を遷移する相変化光記録層を具備した相変化光記録
媒体において、前記相変化光記録層の結晶部が膜面に垂
直な柱状組織をなし、かつ結晶粒界の熱伝導率が結晶粒
内の熱伝導率より小さいことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明の相変化光記録媒体は、基板上に相変化光
記録層を含む種々の層を積層した構造を有する。例え
ば、基板上に、第１誘電体保護層、相変化光記録層、第
２誘電体保護層、反射層を形成した４層構造を採用する
ことができる。なお、基板と第１誘電体保護層との間、
または第２誘電体保護層と反射層との間に熱伝導率また
は光吸収率を調整するための層を挿入して５層構造とし
てもよい。
する。本発明の相変化光記録媒体は、基板上に相変化光
記録層を含む種々の層を積層した構造を有する。例え
ば、基板上に、第１誘電体保護層、相変化光記録層、第
２誘電体保護層、反射層を形成した４層構造を採用する
ことができる。なお、基板と第１誘電体保護層との間、
または第２誘電体保護層と反射層との間に熱伝導率また
は光吸収率を調整するための層を挿入して５層構造とし
てもよい。
【０００８】本発明における相変化光記録媒体を構成す
る相変化光記録層は、光照射によって結晶状態と非晶質
伏態の２つの状態間を可逆的に遷移し、両状態間で異な
る光学的特性を示す相変化光記録材料を含有している。
このような相変化光記録材料としては、ＧｅＳｂＴｅ，
ＩｎＳｂＴｅ，ＳｎＳｅＴｅ，ＧｅＴｅＳｎ，ＩｎＳｅ
ＴｌＣｏなどの半導体が挙げられる。この相変化光記録
層では、相変化光記録材料の結晶が膜厚方向に成長した
柱伏組織をなしており、結晶粒界の熱伝導率が結晶粒内
の熱伝導率より小さくなっている。具体的には、相変化
光記録層は相変化光記録材料の結晶粒界に有機化合物が
析出した構造を有する。有機化合物としては、ポリイミ
ド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、炭化水
素系ポリマー（例えばポリエチレン）、エポキシ樹脂な
どが挙げられる。
る相変化光記録層は、光照射によって結晶状態と非晶質
伏態の２つの状態間を可逆的に遷移し、両状態間で異な
る光学的特性を示す相変化光記録材料を含有している。
このような相変化光記録材料としては、ＧｅＳｂＴｅ，
ＩｎＳｂＴｅ，ＳｎＳｅＴｅ，ＧｅＴｅＳｎ，ＩｎＳｅ
ＴｌＣｏなどの半導体が挙げられる。この相変化光記録
層では、相変化光記録材料の結晶が膜厚方向に成長した
柱伏組織をなしており、結晶粒界の熱伝導率が結晶粒内
の熱伝導率より小さくなっている。具体的には、相変化
光記録層は相変化光記録材料の結晶粒界に有機化合物が
析出した構造を有する。有機化合物としては、ポリイミ
ド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、炭化水
素系ポリマー（例えばポリエチレン）、エポキシ樹脂な
どが挙げられる。
【０００９】一般に、これらの有機化合物は相変化光記
録材料よりも熱伝導率が低いため、相変化光記録材料の
結晶粒界に有機化合物が凝集、偏析した構造を有する相
変化光記録層では、膜面方向の熱伝導を抑制することが
できる。したがって、ランドグルーブのピッチが小さく
なった場合でも隣接するトラックへの熱伝導を抑制して
クロスイレーズを防止できるので高密度記録が可能とな
る。
録材料よりも熱伝導率が低いため、相変化光記録材料の
結晶粒界に有機化合物が凝集、偏析した構造を有する相
変化光記録層では、膜面方向の熱伝導を抑制することが
できる。したがって、ランドグルーブのピッチが小さく
なった場合でも隣接するトラックへの熱伝導を抑制して
クロスイレーズを防止できるので高密度記録が可能とな
る。
【００１０】なお、本発明において相変化光記録層中の
有機化合物の含有率は１０ｖｏｌ％以下であることが好
ましい。これは、有機化合物の含有率が１０ｖｏｌ％を
超えると、結晶粒内にも有機化合物が混入し、記録マー
ク自体が不安定になるためである。また、記録層におけ
る膜面方向への熱伝導を抑制するには、相変化光記録材
料の結晶粒径を小さくすることが効果的になる。この観
点から、相変化光記録材料の平均結晶粒径は０．１μｍ
以下であることが好ましい。
有機化合物の含有率は１０ｖｏｌ％以下であることが好
ましい。これは、有機化合物の含有率が１０ｖｏｌ％を
超えると、結晶粒内にも有機化合物が混入し、記録マー
ク自体が不安定になるためである。また、記録層におけ
る膜面方向への熱伝導を抑制するには、相変化光記録材
料の結晶粒径を小さくすることが効果的になる。この観
点から、相変化光記録材料の平均結晶粒径は０．１μｍ
以下であることが好ましい。
【００１１】本発明の相変化光記録層は、半導体の相変
化光記録材料からなるターゲットと有機化合物からなる
ターゲットを同時にまたは交互にスパッタする方法；複
数の金属材料および有機化合物からなるターゲットを用
い、酸素、窒素または炭素を含むＡｒ，Ｎｅ，Ｋｒ等の
不活性ガス雰囲気中において同時にまたは交互にスパッ
タする方法などで形成することができる。いずれの方法
でも、別個のターゲットを用いてもよいし、複合ターゲ
ットを用いてもよい。
化光記録材料からなるターゲットと有機化合物からなる
ターゲットを同時にまたは交互にスパッタする方法；複
数の金属材料および有機化合物からなるターゲットを用
い、酸素、窒素または炭素を含むＡｒ，Ｎｅ，Ｋｒ等の
不活性ガス雰囲気中において同時にまたは交互にスパッ
タする方法などで形成することができる。いずれの方法
でも、別個のターゲットを用いてもよいし、複合ターゲ
ットを用いてもよい。
【００１２】これらの方法において、投入電力、到達圧
力、スパッタ圧力、反応性ガス種、基板バイアス、添加
物などのプロセスパラメーターを調整することにより、
記録層の結晶粒径、粒子間隔、熱伝導率、光学特性を制
御することができる。他の各層も同様の方法で形成する
ことができ、熱伝導率、光学特性を制御することができ
る。
力、スパッタ圧力、反応性ガス種、基板バイアス、添加
物などのプロセスパラメーターを調整することにより、
記録層の結晶粒径、粒子間隔、熱伝導率、光学特性を制
御することができる。他の各層も同様の方法で形成する
ことができ、熱伝導率、光学特性を制御することができ
る。
【００１３】次に、本発明の相変化光記録媒体を構成す
るその他の材料について説明する。基板の材料としては
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）、アモルファスポリオレフィン（ＡＰ
Ｏ）、ガラスなどを用いることができる。基板の表面に
はトラッキングガイド用のグルーブが設けられる。
るその他の材料について説明する。基板の材料としては
ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート
（ＰＭＭＡ）、アモルファスポリオレフィン（ＡＰ
Ｏ）、ガラスなどを用いることができる。基板の表面に
はトラッキングガイド用のグルーブが設けられる。
【００１４】誘電体保護層には、ＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ｚ
ｎＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ，Ｔａ2Ｏ5 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｃ
ａＯなどの酸化物系セラミックス；ＡｌＮ，Ｓｉ3 Ｎ
4 ，ＢＮ，ＴｉＮ，ＶＮ，ＮｂＮ，ＴａＮ，ＨｆＮ，Ｚ
ｒＮなどの窒化物系セラミックス；ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｈ
ｆＣ，ＶＣ，ＴａＣ，ＮｂＣ，ＷＣ，Ｂ4 Ｃ，ＳｉＣな
どの炭化物系セラミックス；またはＺｎＳ，ＳＩＡＬＯ
Ｎなどから選ばれる少なくとも１種以上からなる誘電体
材料を用いることが好ましい。
ｎＯ，Ａｌ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ，Ｔａ2Ｏ5 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｃ
ａＯなどの酸化物系セラミックス；ＡｌＮ，Ｓｉ3 Ｎ
4 ，ＢＮ，ＴｉＮ，ＶＮ，ＮｂＮ，ＴａＮ，ＨｆＮ，Ｚ
ｒＮなどの窒化物系セラミックス；ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｈ
ｆＣ，ＶＣ，ＴａＣ，ＮｂＣ，ＷＣ，Ｂ4 Ｃ，ＳｉＣな
どの炭化物系セラミックス；またはＺｎＳ，ＳＩＡＬＯ
Ｎなどから選ばれる少なくとも１種以上からなる誘電体
材料を用いることが好ましい。
【００１５】反射層は半透明反射層でも全反射層でもよ
い。半透明反射層としてはＡｌ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｓｉまた
はこれらを含有する合金を用い、光透光性を示すように
膜厚を調整したものが挙げられる。全反射層としては、
Ａｌ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕまたはこれらを含
有する合金を用い、光透光性を持たないように膜厚を調
整したものが挙げられる。
い。半透明反射層としてはＡｌ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｓｉまた
はこれらを含有する合金を用い、光透光性を示すように
膜厚を調整したものが挙げられる。全反射層としては、
Ａｌ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕまたはこれらを含
有する合金を用い、光透光性を持たないように膜厚を調
整したものが挙げられる。
【００１６】これらの誘電体保護層、反射層なども、真
空中における物理蒸着法または化学蒸着法により形成す
ることができる。上述したように本発明の相変化光記録
媒体では相変化光記録層に隣接して誘電体保護層が設け
られる。この誘電体保護層は記録層を大気から保護した
り機械的劣化を防止するとともに、記録層の昇温・降温
過程を調整する役割も担っている。本発明の相変化光記
録層では膜面方向への熱伝導が低いため、膜厚方向への
熱伝導を高くして記録層での熱の蓄積を軽減することが
好ましい。この目的を達成する手段として、各層の膜厚
の調整が挙げられる。例えば、基板上の第１誘電体保護
層を５０〜２００ｎｍ、相変化光記録層を１０〜２５ｎ
ｍ、記録層上の第２誘電体保護層を３０〜２００ｎｍ、
反射層を５０〜２００ｎｍとすることが好ましい。
空中における物理蒸着法または化学蒸着法により形成す
ることができる。上述したように本発明の相変化光記録
媒体では相変化光記録層に隣接して誘電体保護層が設け
られる。この誘電体保護層は記録層を大気から保護した
り機械的劣化を防止するとともに、記録層の昇温・降温
過程を調整する役割も担っている。本発明の相変化光記
録層では膜面方向への熱伝導が低いため、膜厚方向への
熱伝導を高くして記録層での熱の蓄積を軽減することが
好ましい。この目的を達成する手段として、各層の膜厚
の調整が挙げられる。例えば、基板上の第１誘電体保護
層を５０〜２００ｎｍ、相変化光記録層を１０〜２５ｎ
ｍ、記録層上の第２誘電体保護層を３０〜２００ｎｍ、
反射層を５０〜２００ｎｍとすることが好ましい。
【００１７】本発明の相変化光記録媒体では、基板のそ
りを防止して記録再生動作を安定させるために、最上層
の上に上記基板と同様な材質からなる対向基板を接着し
てもよい。接着層には例えば紫外線硬化樹脂を用いるこ
とができる。
りを防止して記録再生動作を安定させるために、最上層
の上に上記基板と同様な材質からなる対向基板を接着し
てもよい。接着層には例えば紫外線硬化樹脂を用いるこ
とができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 実施例１ 実施例における相変化光記録媒体の断面図を図１に示
す。ポリカーボネート（ＰＣ）基板１１上にＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ2 からなる第１誘電体保護層１２、ＧｅＳｂＴｅお
よびポリイミドからなる相変化光記録層１３、ＺｎＳ−
ＳｉＯ2 からなる第２誘電体保護層１４、Ａｌからなる
反射層１５が順次形成されている。
す。ポリカーボネート（ＰＣ）基板１１上にＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ2 からなる第１誘電体保護層１２、ＧｅＳｂＴｅお
よびポリイミドからなる相変化光記録層１３、ＺｎＳ−
ＳｉＯ2 からなる第２誘電体保護層１４、Ａｌからなる
反射層１５が順次形成されている。
【００１９】この相変化光記録媒体は以下のようにして
作製された。グルーブ付きＰＣ基板１１を多元スパッタ
装置内の基板ホルダーに装着し、装置内を真空排気した
後、Ａｒガスを導入した。基板ホルダーを公転させなが
らスパッタリングを行い、順次各層を形成した。まず、
ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲットにＲＦ電力を投入してスパ
ッタリングを行い、基板１１上に膜厚１００ｎｍの第１
誘電体保護層１２を形成した。次に、ＧｅＳｂＴｅター
ゲットおよびポリイミドターゲットに、それぞれＲＦ電
力を投入してスパッタリングを行い、第１誘電体保護層
１２上に膜厚１５ｎｍの相変化光記録層１３を形成し
た。このとき、両ターゲットへの投人電力を調整するこ
とによって、相変化光記録層中へのポリイミドの混合比
を変化させ、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔を制御
した。なお、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔は基板
へのバイアスパワーや基板温度などの調整により制御す
ることもできる。次いで、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲット
にＲＦ電力を投入してスパッタリングを行い、相変化光
記録層１３上に膜厚２００ｎｍの第２誘電体保護層１４
を形成した。最後に、ＡｌターゲットにＤＣ電力を投入
してスパッタリングを行い、第２誘電体保護層１４上に
膜厚１００ｎｍの反射層１５を形成した。ポリイミド濃
度の異なる記録層を有する各々の相変化光記録媒体につ
いて、表１に示す条件で記録／再生を行ってクロスイレ
ーズ特性を評価した。
作製された。グルーブ付きＰＣ基板１１を多元スパッタ
装置内の基板ホルダーに装着し、装置内を真空排気した
後、Ａｒガスを導入した。基板ホルダーを公転させなが
らスパッタリングを行い、順次各層を形成した。まず、
ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲットにＲＦ電力を投入してスパ
ッタリングを行い、基板１１上に膜厚１００ｎｍの第１
誘電体保護層１２を形成した。次に、ＧｅＳｂＴｅター
ゲットおよびポリイミドターゲットに、それぞれＲＦ電
力を投入してスパッタリングを行い、第１誘電体保護層
１２上に膜厚１５ｎｍの相変化光記録層１３を形成し
た。このとき、両ターゲットへの投人電力を調整するこ
とによって、相変化光記録層中へのポリイミドの混合比
を変化させ、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔を制御
した。なお、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔は基板
へのバイアスパワーや基板温度などの調整により制御す
ることもできる。次いで、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲット
にＲＦ電力を投入してスパッタリングを行い、相変化光
記録層１３上に膜厚２００ｎｍの第２誘電体保護層１４
を形成した。最後に、ＡｌターゲットにＤＣ電力を投入
してスパッタリングを行い、第２誘電体保護層１４上に
膜厚１００ｎｍの反射層１５を形成した。ポリイミド濃
度の異なる記録層を有する各々の相変化光記録媒体につ
いて、表１に示す条件で記録／再生を行ってクロスイレ
ーズ特性を評価した。
【００２０】
【表１】
【００２１】ここで、クロスイレーズ特性は次のように
定義している。すなわち、ランドにＣＮＲが最大になる
ように最適記録パワーＰｗで記録した後、隣接する両グ
ルーブを２００回ＤＣ消去したときにランドのＣＮＲが
減少し始める消去パワーＰｅを求め、Ｐｅ／Ｐｗをクロ
スイレーズ特性の指標としている。したがって、Ｐｅ／
Ｐｗが大きいほどクロスイレーズ耐性に優れている。
定義している。すなわち、ランドにＣＮＲが最大になる
ように最適記録パワーＰｗで記録した後、隣接する両グ
ルーブを２００回ＤＣ消去したときにランドのＣＮＲが
減少し始める消去パワーＰｅを求め、Ｐｅ／Ｐｗをクロ
スイレーズ特性の指標としている。したがって、Ｐｅ／
Ｐｗが大きいほどクロスイレーズ耐性に優れている。
【００２２】図２にＰｅ／Ｐｗのポリイミド濃度依存性
を示す。図２よりポリイミド濃度が５ｖｏｌ％前後でク
ロスイレーズ特性が最も向上している。なお、ポリイミ
ド濃度が１０ｖｏｌ％を超えるとクロスイレーズ特性が
向上しないのは、結晶粒内でポリイミド濃度が増加して
記録マーク自体が不安定になるためであると考えられ
る。
を示す。図２よりポリイミド濃度が５ｖｏｌ％前後でク
ロスイレーズ特性が最も向上している。なお、ポリイミ
ド濃度が１０ｖｏｌ％を超えるとクロスイレーズ特性が
向上しないのは、結晶粒内でポリイミド濃度が増加して
記録マーク自体が不安定になるためであると考えられ
る。
【００２３】次に、各々の媒体について記録層の熱伝導
率を調べるために、サンプルを加工して熱伝導率を測定
した。図３に記録層の熱伝導率のポリイミド濃度依存性
を示す。この図における熱伝導率は方向を考慮していな
い平均的な値であるため、ポリイミド濃度の増加ととも
に単調に減少している。
率を調べるために、サンプルを加工して熱伝導率を測定
した。図３に記録層の熱伝導率のポリイミド濃度依存性
を示す。この図における熱伝導率は方向を考慮していな
い平均的な値であるため、ポリイミド濃度の増加ととも
に単調に減少している。
【００２４】また、記録層の微小領域ＥＤＸ分析を行い
組成分布を調べた。図４に、ポリイミド濃度が７ｖｏｌ
％である記録層について、Ｌ／Ｇ境界（測定位置０）か
ら半径方向へ分析したラインプロファイルを示す。図４
ではポリイミド濃度が周期的に高くなっており、柱状構
造を有するＧｅＳｂＴｅ結晶の粒界にポリイミドが優先
的に析出していることを示している。このように結晶粒
界にポリイミドが存在するため、膜面方向の熱伝導が低
くなっていると予想できる。
組成分布を調べた。図４に、ポリイミド濃度が７ｖｏｌ
％である記録層について、Ｌ／Ｇ境界（測定位置０）か
ら半径方向へ分析したラインプロファイルを示す。図４
ではポリイミド濃度が周期的に高くなっており、柱状構
造を有するＧｅＳｂＴｅ結晶の粒界にポリイミドが優先
的に析出していることを示している。このように結晶粒
界にポリイミドが存在するため、膜面方向の熱伝導が低
くなっていると予想できる。
【００２５】以上のような結果から、記録層へのポリイ
ミドの添加量が１０ｖｏｌ％以下であれば、柱状構造を
有するＧｅＳｂＴｅ結晶の粒界にポリイミドを優先的に
析出させて記録層の膜面方向での熱伝導率を低下させる
ことができ、クロスイレーズ特性を向上できることが明
らかになった。
ミドの添加量が１０ｖｏｌ％以下であれば、柱状構造を
有するＧｅＳｂＴｅ結晶の粒界にポリイミドを優先的に
析出させて記録層の膜面方向での熱伝導率を低下させる
ことができ、クロスイレーズ特性を向上できることが明
らかになった。
【００２６】実施例２ 本実施例の相変化光記録媒体は図１と同様な構造を有す
るが、使用した材料および膜厚が異なる。すなわち、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）基板１１上に、ＺｎＳ−ＳＩＡ
ＬＯＮからなる第１誘電体保護層１２、ＩｎＳｂＴｅお
よびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる
相変化光記録層１３、ＺｎＳ−ＳＩＡＬＯＮからなる第
２誘電体保護層１４、ＡｌＭｏからなる反射層１５を形
成したものである。
るが、使用した材料および膜厚が異なる。すなわち、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）基板１１上に、ＺｎＳ−ＳＩＡ
ＬＯＮからなる第１誘電体保護層１２、ＩｎＳｂＴｅお
よびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる
相変化光記録層１３、ＺｎＳ−ＳＩＡＬＯＮからなる第
２誘電体保護層１４、ＡｌＭｏからなる反射層１５を形
成したものである。
【００２７】本実施例の相変化光記録媒体は実施例１と
同様の手順で作製した。まず、グルーブ付きＰＣ基板の
装着、真空排気、スパッタガスの導入を行った後、Ｚｎ
Ｓ−ＳＩＡＬＯＮターゲットにＲＦ電力を投入してスパ
ッタリングを行い、基板上に膜厚２００ｎｍの第１誘電
体保護層１２を形成した。次に、ＩｎＳｂＴｅターゲッ
トおよびＰＴＦＥターゲットに、それぞれＲＦ電力を投
入してスパッタリングを行い、第１誘電体保護層１２上
に膜厚１５ｎｍの相変化光記録層１３を形成した。この
とき、両ターゲットへの投入電力を調整することによっ
て、相変化光記録層中へのＰＴＦＥの混合比を変化さ
せ、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔を制御した。な
お、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔は基板へのバイ
アスパワーや基板温度などの調整により制御することも
できる。次いで、ＺｎＳ−ＳＩＡＬＯＮターゲットにＲ
Ｆ電力を投入してスパッタリングを行い、相変化光記録
層１３上に膜厚１８０ｎｍの第２誘電体保護層１４を形
成した。最後に、ＡｌＭｏターゲットにＤＣ電力を投入
してスパッタリングを行い、第２誘電体保護層１４上に
膜厚５０ｎｍの反射層１５を形成した。
同様の手順で作製した。まず、グルーブ付きＰＣ基板の
装着、真空排気、スパッタガスの導入を行った後、Ｚｎ
Ｓ−ＳＩＡＬＯＮターゲットにＲＦ電力を投入してスパ
ッタリングを行い、基板上に膜厚２００ｎｍの第１誘電
体保護層１２を形成した。次に、ＩｎＳｂＴｅターゲッ
トおよびＰＴＦＥターゲットに、それぞれＲＦ電力を投
入してスパッタリングを行い、第１誘電体保護層１２上
に膜厚１５ｎｍの相変化光記録層１３を形成した。この
とき、両ターゲットへの投入電力を調整することによっ
て、相変化光記録層中へのＰＴＦＥの混合比を変化さ
せ、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔を制御した。な
お、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔は基板へのバイ
アスパワーや基板温度などの調整により制御することも
できる。次いで、ＺｎＳ−ＳＩＡＬＯＮターゲットにＲ
Ｆ電力を投入してスパッタリングを行い、相変化光記録
層１３上に膜厚１８０ｎｍの第２誘電体保護層１４を形
成した。最後に、ＡｌＭｏターゲットにＤＣ電力を投入
してスパッタリングを行い、第２誘電体保護層１４上に
膜厚５０ｎｍの反射層１５を形成した。
【００２８】ＰＴＦＥ濃度の異なる記録層を有する各々
の相変化光記録媒体について、実施例１と同様の条件で
記録／再生を行い、クロスイレーズ特性を評価した。図
５にＰe ／Ｐw のＰＴＦＥ濃度依存性を示す。この図か
ら、ＰＴＦＥ濃度が０．５〜６ｖｏｌ％の範囲でクロス
イレーズ特性が大幅に改善されていることが認められ
る。本実施例でも記録層へのＰＴＦＥの添加により、柱
状構造を有するＩｎＳｂＴｅ結晶の粒界にＰＴＦＥを優
先的に析出させて記録層の膜面方向での熱伝導率を低下
させることができ、クロスイレーズ特性を向上できるこ
とがわかった。
の相変化光記録媒体について、実施例１と同様の条件で
記録／再生を行い、クロスイレーズ特性を評価した。図
５にＰe ／Ｐw のＰＴＦＥ濃度依存性を示す。この図か
ら、ＰＴＦＥ濃度が０．５〜６ｖｏｌ％の範囲でクロス
イレーズ特性が大幅に改善されていることが認められ
る。本実施例でも記録層へのＰＴＦＥの添加により、柱
状構造を有するＩｎＳｂＴｅ結晶の粒界にＰＴＦＥを優
先的に析出させて記録層の膜面方向での熱伝導率を低下
させることができ、クロスイレーズ特性を向上できるこ
とがわかった。
【００２９】実施例３ 本実施例の相変化光記録媒体は図１と同様な構造を有す
るが、使用した材料および膜厚が異なる。すなわち、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）基板１１上に、ＺｎＳ−Ａ１2
Ｏ3 からなる第１誘電体保護層１２、ＧｅＳｂＴｅおよ
びＰＴＦＥからなる相変化光記録層１３、ＺｎＳ−Ａｌ
2 Ｏ3 からなる第２誘電体保護層１４、ＡｌＴｉからな
る反射層１５を形成したものである。
るが、使用した材料および膜厚が異なる。すなわち、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）基板１１上に、ＺｎＳ−Ａ１2
Ｏ3 からなる第１誘電体保護層１２、ＧｅＳｂＴｅおよ
びＰＴＦＥからなる相変化光記録層１３、ＺｎＳ−Ａｌ
2 Ｏ3 からなる第２誘電体保護層１４、ＡｌＴｉからな
る反射層１５を形成したものである。
【００３０】本実施例の相変化光記録媒体は実施例１と
同様の手順で作製した。まず、グルーブ付きＰＣ基板の
装着、真空排気、スパッタガスの導入を行った後、Ｚｎ
Ｓ−Ａｌ2 Ｏ3 ターゲットにＲＦ電力を投入してスパッ
タリングを行い、基板上に膜厚１２０ｎｍの第１誘電体
保護層１２を形成した。次に、ＧｅＳｂＴｅターゲット
およびＰＴＦＥターゲットに、それぞれＲＦ電力を投入
してスパッタリングを行い、第１誘電体保護層１２上に
膜厚１０ｎｍの相変化光記録層１３を形成した。このと
き、両ターゲットへの投入電カを調整することによっ
て、相変化光記録層中へのＰＴＦＥの混合比を変化さ
せ、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔を制御した。な
お、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔は基板へのバイ
アスパワーや基板温度などの調整により制御することも
できる。次いで、ＺｎＳ−Ａ１2 Ｏ３ターゲットにＲＦ
電力を投入してスパッタリングを行い、相変化光記録層
１３上に膜厚２００ｎｍの第２誘電体保護層１４を形成
した。最後に、ＡｌＴｉターゲットにＤＣ電力を投入し
てスパッタリングを行い、第２誘電体保護層１４上に膜
厚５０ｎｍの反射層１５を形成した。
同様の手順で作製した。まず、グルーブ付きＰＣ基板の
装着、真空排気、スパッタガスの導入を行った後、Ｚｎ
Ｓ−Ａｌ2 Ｏ3 ターゲットにＲＦ電力を投入してスパッ
タリングを行い、基板上に膜厚１２０ｎｍの第１誘電体
保護層１２を形成した。次に、ＧｅＳｂＴｅターゲット
およびＰＴＦＥターゲットに、それぞれＲＦ電力を投入
してスパッタリングを行い、第１誘電体保護層１２上に
膜厚１０ｎｍの相変化光記録層１３を形成した。このと
き、両ターゲットへの投入電カを調整することによっ
て、相変化光記録層中へのＰＴＦＥの混合比を変化さ
せ、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔を制御した。な
お、熱伝導率、結晶粒径および粒子間隔は基板へのバイ
アスパワーや基板温度などの調整により制御することも
できる。次いで、ＺｎＳ−Ａ１2 Ｏ３ターゲットにＲＦ
電力を投入してスパッタリングを行い、相変化光記録層
１３上に膜厚２００ｎｍの第２誘電体保護層１４を形成
した。最後に、ＡｌＴｉターゲットにＤＣ電力を投入し
てスパッタリングを行い、第２誘電体保護層１４上に膜
厚５０ｎｍの反射層１５を形成した。
【００３１】ＰＴＦＥ濃度の異なる記録層を有する各々
の相変化光記録媒体について、実施例１と同様の条件で
記録／再生を行い、クロスイレーズ特性を評価した。図
６にＰｅ ／Ｐw のＰＴＦＥ濃度依存性を示す。この図
から、ＰＴＦＥ濃度が０．５〜５ｖｏｌ％の範囲でクロ
スイレーズ特性が大幅に改善されていることが認められ
る。本実施例でも記録層へのＰＴＦＥの添加により、柱
状構造を有するＧｅＳｂＴｅ結晶の粒界にＰＴＦＥを優
先的に析出させて記録層の膜面方向での熱伝導率を低下
させることができ、クロスイレーズ特性を向上できるこ
とがわかった。
の相変化光記録媒体について、実施例１と同様の条件で
記録／再生を行い、クロスイレーズ特性を評価した。図
６にＰｅ ／Ｐw のＰＴＦＥ濃度依存性を示す。この図
から、ＰＴＦＥ濃度が０．５〜５ｖｏｌ％の範囲でクロ
スイレーズ特性が大幅に改善されていることが認められ
る。本実施例でも記録層へのＰＴＦＥの添加により、柱
状構造を有するＧｅＳｂＴｅ結晶の粒界にＰＴＦＥを優
先的に析出させて記録層の膜面方向での熱伝導率を低下
させることができ、クロスイレーズ特性を向上できるこ
とがわかった。
【００３２】実施例４ 本実施例における相変化光記録媒体の断面図を図７に示
す。ポリカーボネート（ＰＣ）基板１１上に、Ｓｉから
なる吸収率補正層１６、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 からなる第１
誘電体保護層１２、ＧｅＳｂＴｅおよびポリエチレンか
らなる相変化光記録層１３、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 からなる
第２誘電体保護層１４、Ａｌからなる反射層１５が順次
形成されている。
す。ポリカーボネート（ＰＣ）基板１１上に、Ｓｉから
なる吸収率補正層１６、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 からなる第１
誘電体保護層１２、ＧｅＳｂＴｅおよびポリエチレンか
らなる相変化光記録層１３、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 からなる
第２誘電体保護層１４、Ａｌからなる反射層１５が順次
形成されている。
【００３３】本実施例の相変化光記録媒体は実施例１と
同様の手順で作製した。まず、グルーブ付きＰＣ基板の
装着、真空排気、スパッタガスの導入を行った後、Ｓｉ
クーゲットにＤＣ電力を投入してスパッタリングを行
い、基板１１上に膜厚１０ｎｍの吸収率補正層１６を形
成した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲットにＲＦ電力
を投入してスパッタリングを行い、吸収率補正層１６上
に膜厚１８０ｎｍの第１誘電体保護層１２を形成した。
次に、ＧｅＳｂＴｅターゲットおよびポリエチレンター
ゲットに、それぞれＲＦ電力を投入してスパッタリング
を行い、第１誘電体保護層１２上に膜厚１２ｎｍの相変
化光記録層１３を形成した。このとき、両ターゲットへ
の投入電力を調整することによって、相変化光記録層中
へのポリエチレンの混合比を変化させ、熱伝導率、結晶
粒径および粒子間隔を制御した。なお、熱伝導率、結晶
粒径および粒子間隔は基板へのバイアスパワーや基板温
度などの調整により制御することもできる。次いで、Ｚ
ｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲットにＲＦ電力を投入してスパッ
タリングを行い、相変化光記録層１３上に膜厚６０ｎｍ
の第２誘電体保護層１４を形成した。最後に、Ａｌター
ゲットにＤＣ電力を投入してスパッタリングを行い、第
２誘電体保護層１４上に膜厚１００ｎｍの反射層１５を
形成した。
同様の手順で作製した。まず、グルーブ付きＰＣ基板の
装着、真空排気、スパッタガスの導入を行った後、Ｓｉ
クーゲットにＤＣ電力を投入してスパッタリングを行
い、基板１１上に膜厚１０ｎｍの吸収率補正層１６を形
成した。次に、ＺｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲットにＲＦ電力
を投入してスパッタリングを行い、吸収率補正層１６上
に膜厚１８０ｎｍの第１誘電体保護層１２を形成した。
次に、ＧｅＳｂＴｅターゲットおよびポリエチレンター
ゲットに、それぞれＲＦ電力を投入してスパッタリング
を行い、第１誘電体保護層１２上に膜厚１２ｎｍの相変
化光記録層１３を形成した。このとき、両ターゲットへ
の投入電力を調整することによって、相変化光記録層中
へのポリエチレンの混合比を変化させ、熱伝導率、結晶
粒径および粒子間隔を制御した。なお、熱伝導率、結晶
粒径および粒子間隔は基板へのバイアスパワーや基板温
度などの調整により制御することもできる。次いで、Ｚ
ｎＳ−ＳｉＯ2 ターゲットにＲＦ電力を投入してスパッ
タリングを行い、相変化光記録層１３上に膜厚６０ｎｍ
の第２誘電体保護層１４を形成した。最後に、Ａｌター
ゲットにＤＣ電力を投入してスパッタリングを行い、第
２誘電体保護層１４上に膜厚１００ｎｍの反射層１５を
形成した。
【００３４】ポリエチレン濃度の異なる記録層を有する
各々の相変化光記録媒体について、実施例１と同様の条
件で記録／再生を行い、クロスイレーズ特性を評価し
た。図８にクロスイレーズ特性のポリエチレン濃度依存
性を示す。この図から、ポリエチレン濃度が０．５〜６
ｖｏｌ％の範囲でクロスイレーズ特性が大幅に改善され
ていることが認められる。本実施例でも記録層へのポリ
エチレンの添加により、柱状構造を有するＧｅＳｂＴｅ
結晶の粒界にポリエチレンを優先的に析出させて記録層
の膜面方向での熱伝導率を低下させることができ、クロ
スイレーズ特性を向上できることがわかった。
各々の相変化光記録媒体について、実施例１と同様の条
件で記録／再生を行い、クロスイレーズ特性を評価し
た。図８にクロスイレーズ特性のポリエチレン濃度依存
性を示す。この図から、ポリエチレン濃度が０．５〜６
ｖｏｌ％の範囲でクロスイレーズ特性が大幅に改善され
ていることが認められる。本実施例でも記録層へのポリ
エチレンの添加により、柱状構造を有するＧｅＳｂＴｅ
結晶の粒界にポリエチレンを優先的に析出させて記録層
の膜面方向での熱伝導率を低下させることができ、クロ
スイレーズ特性を向上できることがわかった。
【００３５】
【発明の効果】以上詳細に述べたように本発明の相変化
光記録媒体では、記録層の結晶粒界に有機化合物を析出
させて熱伝導率を結晶粒内より小さくしたことにより、
ランドグルーブのピッチが小さくなった場合でも隣接す
るトラックの記録マークを消去するクロスイレーズを抑
制することができ、高密度記録が可能となる。
光記録媒体では、記録層の結晶粒界に有機化合物を析出
させて熱伝導率を結晶粒内より小さくしたことにより、
ランドグルーブのピッチが小さくなった場合でも隣接す
るトラックの記録マークを消去するクロスイレーズを抑
制することができ、高密度記録が可能となる。
【図１】本発明の実施例１における相変化光記録媒体の
断面図。
断面図。
【図２】本発明の実施例１における相変化光記録媒体の
記録層のポリイミド濃度とクロスイレーズ特性との関係
を示す図。
記録層のポリイミド濃度とクロスイレーズ特性との関係
を示す図。
【図３】本発明の実施例１における相変化光記録媒体の
記録層のポリイミド濃度と熱伝導率との関係を示す図。
記録層のポリイミド濃度と熱伝導率との関係を示す図。
【図４】本発明の実施例１における相変化光記録媒体の
記録層のポリイミド濃度分布を示す図。
記録層のポリイミド濃度分布を示す図。
【図５】本発明の実施例２における相変化光記録媒体の
記録層のＰＴＦＥ濃度とクロスイレーズ特性との関係を
示す図。
記録層のＰＴＦＥ濃度とクロスイレーズ特性との関係を
示す図。
【図６】本発明の実施例３における相変化光記録媒体の
記録層のＰＴＦＥ濃度とクロスイレーズ特性との関係を
示す図。
記録層のＰＴＦＥ濃度とクロスイレーズ特性との関係を
示す図。
【図７】本発明の実施例４における相変化光記録媒体の
断面図。
断面図。
【図８】本発明の実施例４における相変化光記録媒体の
記録層のポリエチレン濃度とクロスイレーズ特性との関
係を示す図。
記録層のポリエチレン濃度とクロスイレーズ特性との関
係を示す図。
１１…ポリカーボネート基板 １２…第１誘電体保護層 １３…相変化光記録層 １４…第２誘電体保護層 １５…反射層 １６…吸収率補正層
Claims (2)
- 【請求項１】 光照射によって結晶状態と非晶質状態の
２つの状態間を遷移する相変化光記録層を具備した相変
化光記録媒体において、前記相変化光記録層の結晶部が
膜面に垂直な柱状組織をなし、かつ結晶粒界の熱伝導率
が結晶粒内の熱伝導率より小さいことを特徴とする相変
化光記録媒体。 - 【請求項２】 前記相変化光記録層の結晶粒界が有機化
合物からなることを特徴とする請求項１記載の相変化光
記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042239A JPH10235997A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 相変化光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9042239A JPH10235997A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 相変化光記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235997A true JPH10235997A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12630487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9042239A Pending JPH10235997A (ja) | 1997-02-26 | 1997-02-26 | 相変化光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10235997A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008097820A (ja) * | 2002-01-18 | 2008-04-24 | Koninkl Philips Electronics Nv | 追記形記録用の光データ記憶媒体 |
-
1997
- 1997-02-26 JP JP9042239A patent/JPH10235997A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008097820A (ja) * | 2002-01-18 | 2008-04-24 | Koninkl Philips Electronics Nv | 追記形記録用の光データ記憶媒体 |
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