JP2000043414A

JP2000043414A - 相変化型光記録媒体

Info

Publication number: JP2000043414A
Application number: JP10216006A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Matsumoto; 郁夫松本
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1998-07-30
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】記録マークのリーディングエッジとトレーリ
ングエッジの両者のジッターの増加を偏りなく抑え、優
れた繰り返しオーバーライト特性を有する相変化型光記
録媒体を得る。【解決手段】記録層にＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金を用い
る。このＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成を、組成（モル
％）を表わす三角座標グラフ上の、直線Ａ−Ａ（第１の
直線）、直線Ｂ−Ｂ（第２の直線）、直線Ｃ−Ｃ（第３
の直線）及び直線Ｅ−Ｅ（第４の直線）に囲まれたた矩
形領域に含まれる組成点群のうちの一つの値に選んでい
る。この矩形領域内の組成は、記録層膜厚を含む膜構成
との関連において規定されている。さらに記録層の組成
をレーザ波長と記録速度との関連において規定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光を用いて情報を記
録再生する光情報記録媒体に関し、特に相変化型光記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光情報記録媒体は、より高速でより大容
量の記録をすることが常に求められている。このため、
例えば、高密度化のためには、ランド・グルーブ記録や
マークエッジ記録などの手法が提案されている。相変化
型光記録媒体は、光照射、主にレーザー光の照射によっ
て生じた物質の非晶質状態と結晶状態の間の可逆的な構
造変化（相変化）を、情報の記録に利用した記録媒体で
ある。また、この相変化型光記録媒体は、記録した情報
を高速で消去、記録するために一旦記録した情報を消去
しながら、その上に別の情報を記録（オーバライト：Ov
er write）することが可能であるという特徴を有する。
しかしながら、消去・記録の繰り返しにおいては、安定
動作が必要不可欠である。また、この消去・記録の繰り
返し回数は、可能な限り多い回数が要求される。

【０００３】相変化型光記録媒体は書換え可能型光ディ
スクとして多くの研究がなされており、代表的なディス
ク構成は、ポリカーボネートの透明基板、ＺｎＳ・Ｓｉ
Ｏ₂の第１透明誘電体膜（第１保護層）、Ｇｅ−Ｓｂ−
Ｔｅ合金の記録層、ＺｎＳ・ＳｉＯ₂の第２透明誘電体
膜（第２保護層）、Ａｌ合金の反射層、紫外線硬化型の
有機樹脂塗布層（樹脂保護層）の積層構成である。

【０００４】薄膜を加熱昇温し溶融急冷や加熱昇温し徐
冷する手段を用いる相変化型光記録媒体の記録繰り返し
特性を向上する手段として、GeTeとSb₂Te₃の相分離を抑
制する組成の検討（特開昭６３−２２８４３３号公報）
や、機械的損傷を防ぐ手段の検討（特開平７−３０７０
３６号公報）などがある。これらの技術により、相変化
型光記録媒体の繰り返しオーバーライト特性は向上して
きた。しかし、近年のたとえばトラック幅０．８μｍ以
下、最小記録マークサイズ０．５μｍ以下というような
高密度記録の書換え可能型ディスクにおいては、記録方
式がマークエッジ記録であることより、繰り返し記録
（オーバライト）によるマークエッジの劣化が信号品質
に及ぼす悪影響の程度が大きくなってきている。また、
ドライブ側のシステムマージンも低下していることか
ら、繰り返しオーバーライト特性の評価対象とされてき
ているＣ／Ｎ比（信号振幅対ノイズ比）や平均ジッター
では十分ではなく、劣化原因の異なるマーク前縁（リー
ディングエッヂ）とマーク後縁（トレーリングエッヂ）
を独立してそのジッターを評価し改善することが重要に
なってきている。すなわち、両者の二乗平均ジッターで
はシステムマージンがとれるように見えても、前縁（リ
ーディングエッヂ）・後縁（トレーリングエッヂ）のジ
ッターのいずれかがシステムマージンを割るような悪化
をしているケースがあり、両者が共に同じ傾向を示し、
かつ二乗平均がオーバーライト１０万パスで実用的な
劣化をしない相変化型光記録媒体が求められている。

【０００５】相変化型光記録媒体は、前述のように薄膜
を加熱昇温し溶融急冷や加熱昇温し徐冷する手段を用い
るため、記録するドライブの線速度やレーザーのスポッ
トサイズの違いによるマークの加熱時間や温度の変化に
非常に敏感である。これらの条件の差異に対応してマー
ク前縁（リーディングエッヂ）・後縁（トレーリングエ
ッヂ）のジッターの劣化を抑制することは、従来技術で
は不十分であった。

【０００６】たとえば、前述の特開昭６３−２２８４３
３号公報にあるように記録層組成を限定しても、記録層
膜厚や第２保護膜などの厚みによりマーク前縁（リーデ
ィングエッヂ）・後縁（トレーリングエッヂ）のジッタ
ーは独立に大きく変化し前述の目的を達成するには不十
分であり、また、記録するドライブの線速度やレーザー
のスポットサイズの変化への対応は、同様に不十分であ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】マークエッジ記録を前
提にする高密度相変化型光記録媒体においては、記録に
用いるレーザ光のパワーを所定のパルス波形によってコ
ントロールするいわゆる「ライトストラテジー」でマー
クエッジ歪みを抑えようとの試みがなされてはいる。し
かしこのライトストラテジーは、繰り返しオーバーライ
トによる媒体側の変化を抑制するものではない。マーク
エッジ歪みとしては、前述の加熱の繰り返しによる機械
的損傷や記録層組成の偏析による劣化の前に結晶粒サイ
ズの変化や溶融の繰り返しによる原子配列の変化などに
起因するマーク前縁（リーディングエッヂ）や後縁（ト
レーリングエッヂ）の劣化が問題となる。

【０００８】このような事情に鑑み、本発明は、繰り返
しオーバーライトによるマーク前縁（リーディングエッ
ヂ）や後縁（トレーリングエッヂ）のジッターの劣化の
ない優れた相変化型光記録媒体を提供することを目的と
する。

【０００９】本発明の他の目的は、リーディングエッジ
またはトレーリングエッジのいずれかが先にオーバーラ
イトの繰り返しにおいて悪化し始めることの無い相変化
型光記録媒体を提供することである。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、繰り返し耐久
性の良好な高密度相変化型光記録媒体を提供することで
ある。

【００１１】特に、本発明の目的は、記録層に用いる合
金の組成を、相変化型光記録媒体を構成する各層の構
造、各層の膜厚との関連において、最適化することであ
る。

【００１２】本発明のさらに他の目的は、記録層に用い
る合金の組成をマーク加熱時間を考慮して最適化し、繰
り返しオーバーライトによるマーク前縁（リーディング
エッヂ）や後縁（トレーリングエッヂ）のジッターの劣
化のない優れた相変化型光記録媒体を提供することであ
る。具体的には、記録するドライブの線速度やレーザー
のスポットサイズを考慮して、記録層に用いる合金の組
成を最適化することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、多くの実験と検討を重ね、相変化型光記録媒体を構
成する各層の構造との関連において、記録層に用いるＳ
ｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成（モル％）を最適化した。す
なわち、本発明の第１の特徴は、透明基板と、この透明
基板の上部に配置された第１保護層と、この第１保護層
の上部に配置された膜厚２０乃至３５ｎｍのＳｂ−Ｔｅ
−Ｇｅ合金からなり、レーザ光によりマークが記録され
る記録層と、この記録層の上部に配置された膜厚１６乃
至２３ｎｍの第２保護層と、この第２保護層の上部に配
置された膜厚１００乃至２５０ｎｍの反射層とから少な
くとも構成された相変化型光記録媒体であって、記録層
に用いるＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成（モル％）を上記
各層の膜厚との関連において、以下のように設定してい
ることである。すなわち、本発明の第１の特徴に係るＳ
ｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金は、その組成（モル％）を表わす三
角座標グラフにおいて、点Sb_22.8Ge_21.5Te_55.7と点Sb
_26.0Ge_20.5Te_53.5を通る第１の直線と、点Sb_22.0Ge_22.7
Te_55.3と点Sb_26.0Ge_21.5Te_52.5を通る第２の直線と、点
Sb_26.2Ge_20.0Te₅₃ _.8と点Sb_23.0Ge_24.0Te_53.0を通る第３
の直線と、点Sb_20.0Ge_25.0Te_55.0と点Sb₂₄ _.0Ge_20.0Te
_56.0を通る第４の直線とによって囲まれた矩形領域内の
組成となるように設定している。

【００１４】Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成は、この合金
の結晶化速度に密接に関連している。そして、相変化型
光記録媒体を構成する各層の構造、各層の膜厚は、記録
層の溶融温度や冷却速度に大きく関わるので、合金の組
成との関連において決定する必要があるからである。例
えば、第２保護層を厚くするとヒートシンクの役割の反
射層に対する熱伝導能が劣化し、冷却速度が低下する。
逆に第２保護層を薄くすれば記録層の冷却速度が速すぎ
て記録感度が低下するので、合金の組成との関連に最適
な第２保護層の厚さを選ぶ必要がある。他の各層につい
ても同様である。つまり、記録層に用いるＳｂ−Ｔｅ−
Ｇｅ合金の組成を一定の範囲内に選べば、相変化型光記
録媒体を構成する各層の構造、各層の膜厚は、それによ
り最適な値が決定される。逆に、相変化型光記録媒体を
構成する各層の構造、各層の膜厚が定まれば、Ｓｂ−Ｔ
ｅ−Ｇｅ合金の組成はある範囲内の値しか取り得ないこ
とになる。

【００１５】本発明の第１の特徴によれば、記録層に用
いるＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成が、相変化型光記録媒
体を構成する各層の構造、各層の膜厚との関連におい
て、最適化されているので、繰り返しオーバーライトに
よるマーク前縁（リーディングエッヂ）や後縁（トレー
リングエッヂ）のジッターの劣化のない優れた相変化型
光記録媒体を提供することができる。

【００１６】本発明の第２の特徴は、透明基板と、この
透明基板の上部に配置された第１保護層と、この第１保
護層の上部に配置された、三角座標グラフにおいて点Sb
_22.8Ge_21.5Te_56.7と点Sb_26.0Ge_20.5Te_53.5を通る第１の
直線と、点Sb_22.0Ge_22.7Te₅₅ _.3と点Sb_26.0Ge_21.5Te_52.5
を通る第２の直線とに挟まれた領域の組成（モル%）を
有するＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金からなる記録層と、この記
録層の上部に配置された第２保護層と、この第２保護層
の上部に配置された反射層とから少なくとも構成された
相変化型光記録媒体であって、記録層に用いるＳｂ−Ｔ
ｅ−Ｇｅ合金の組成が、記録層にマークを形成するため
のレーザ光による加熱時間を考慮して、以下のように設
定されていることである。即ち、このレーザー光の波長
をλ(nm)、レーザー光が透過する対物レンズの開口率を
ＮＡ、レーザー光による記録線速度をＬ(m/s)とした
時、本発明の第２の特徴に係るＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の
組成は：（ｉ）（λ/NA）/L＜180の場合は、点Sb_26.2Ge_20.0Te
_53.8と点Sb_23.0Ge_24. ₀Te_53.0を通る第３の直線と、
点Sb_24.5Ge_20.0Te_55.5と点Sb_20.0Ge_25.5Te_54.5を通
る第５の直線とに挟まれた領域の値；（ii）（λ/NA）/L＞180の場合は、点Sb_20.0Ge_25.0Te
_55.0と点Sb_24.0Ge_20.0Te_56.0を通る第４の直線と、点
Sb_25.5Ge_20。0Te_54.5と点Sb_22.3Ge_24.0Te_53.7を通る
第６の直線とに挟まれた値，に設定されている。

【００１７】第１の特徴で述べたように、Ｓｂ−Ｔｅ−
Ｇｅ合金の組成は、この合金の結晶化速度に密接に関連
している。そして、相変化型光記録媒体を構成する各層
の構造、各層の膜厚が、記録層の溶融温度や冷却速度に
関わると同時に、マークを形成するためのレーザ光の加
熱時間や、レーザー光の波長λ(nm)、レーザー光による
記録線速度Ｌ(m/s)も記録層の溶融温度や冷却速度に密
接に関連している。また、レーザー光のスポットサイズ
や、レーザー光が透過する対物レンズの開口率ＮＡも記
録層の溶融温度や冷却速度に関連している。このため、
結晶化速度の遅い組成領域で早い（マーク加熱時間の短
い）記録を行えばマークの前縁（リーディングエッヂ）
に結晶化不良の影響は少ないが、後縁（トレーリングエ
ッヂ）において結晶化不良によるジッター悪化が現れ
る。逆に結晶化速度の速い組成領域で遅い記録を行えば
結晶化が進行しやすく、特にマーク前縁（リーディング
エッヂ）のジッターが悪化する。そこで、上記のよう
に、（λ/NA）/Lの値の大小に応じてＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ
合金の組成を選ぶことにより、繰り返しオーバーライト
によるマーク前縁（リーディングエッヂ）や後縁（トレ
ーリングエッヂ）のジッターの劣化のない優れた相変化
型光記録媒体を提供することができる。

【００１８】上記の第１及び第２の特徴において、記録
層には、情報に応じて異なる長さのマークが記録され、
レーザ光を所定のパルス幅を有したパルスの少なくとも
１以上の組み合わせとなるように制御し、形成されるマ
ークの長さをパルスの組み合わせによって決定するよう
なライトストラテジーを用いることが好ましい。例え
ば、最も短かなマークは単一のパルスで書き込み、長い
マークは、その長さに応じたパルスの数を選べばよい。
具体的には、レーザ光は、最大パワー（ピークパワー）
である記録用パワーと、これよりも小さいバイアスパワ
ー（消去用パワー）と、さらに小さいリードパワー（読
み出し用パワー）の３値の出力を有する３種のパルスを
含む複数のパルスで構成して、書き込みには記録用パワ
ーのパルスを複数組み合わせて、所望の長さのマークを
記録層に形成すればよい。記録用パワーのパルス幅は、
２種以上用意して、適宜組み合わせても良い。このよう
なライトストラテジーを採用することにより、オーバラ
イトの繰り返し動作をより多数回にわたって安定に行う
ことができる相変化型光記録媒体が提供できる。

【００１９】なお、上記の第１及び第２の特徴におい
て、記録層にＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金以外の元素が若干含
まれていても、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成が上記の値
であればかまわない。即ち、記録層が実質的に本発明の
Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金としての特性を奏する限り、第
４、第５の元素等他の元素が記録層に含まれていてもか
まわない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係る
相変化型光記録媒体の断面を示す模式図である。図１に
示すように、本発明の実施の形態に係る相変化型光記録
媒体は、透明基板１１の上に、第１保護層１２が形成さ
れている。さらに第１保護層１２の上には、記録層１
３，第２保護層１４，反射層１５が順に堆積され、最上
層には紫外線硬化型樹脂保護層１６が形成されている。

【００２１】ここで透明基板１１には、ＤＶＤ−ＲＡＭ
（２．６ＧＢ）用の０．６mm厚基板を用いている。この
透明基板１１はポリカーボネート製で、トラックピッチ
は０．７４μｍであり、ランド・グルーブの両方に記録
するようになっている。第１保護層は、非晶質状態の透
明誘電体膜が好ましい。たとえば、非晶質のＺｎＳ−Ｓ
ｉＯ₂膜（ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２０モル％）を用い
ればよい。膜厚は９０ｎｍ乃至１００ｎｍが好ましく、
たとえば９５ｎｍとすればよい。第２保護層も非晶質状
態の透明誘電体膜、たとえば非晶質のＺｎＳ−ＳｉＯ₂
（ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２０モル％）を用いればよ
い。膜厚は１６ｎｍ乃至２３ｎｍが好ましく、たとえば
１６ｎｍ程度でよい。反射層１５は、ＡｌＣｒ合金膜
（Ａｌ：Ｃｒ＝９７：３モル％）を用いればよい。膜厚
は１００ｎｍ乃至２５０ｎｍが好ましく、たとえば２５
０ｎｍとすればよい。紫外線硬化型樹脂保護層は膜厚
は、２μｍ程度でよい。

【００２２】記録層１３は、Ｓｂ，Ｔｅ及びＧｅの３元
素からなる合金であるが、その厚さは２０ｎｍ乃至３５
ｎｍが好ましい。そして本発明の実施の形態において
は、このＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成が図２および３に
示すような矩形で示される一定の組成領域に含まれる組
成点群のうちから選ばれた組成を有する。

【００２３】図２はＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金系の全体を示
す三角座標グラフであり、本発明の対象とする組成領域
は、黒塗りをした３角形の領域に属している。図２に
は、GeTeとSb₂Te₃を結ぶ化合物ラインを示している。図
３は、図２において黒塗りをした３角形の領域を拡大
し、本発明のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金として、好ましい領
域を示す部分三角座標グラフである。すなわち、本発明
の実施の形態においては、記録層を構成するＳｂ，Ｔ
ｅ，Ｇｅの三元素の組成（モル％）は、図３に示す部分
三角座標グラフにおいて、直線Ａ−Ａ（第１の直線）、
直線Ｂ−Ｂ（第２の直線）、直線Ｃ−Ｃ（第３の直線）
及び直線Ｅ−Ｅ（第４の直線）に囲まれた矩形領域に含
まれる組成点群のうちの一つに選ばれている。ここで：（ａ）直線Ａ−Ａ（第１の直線）は、Sb_22.8Ge_21.5Te
_55.7である点イとSb_26.0Ge_20.5Te_53.5である点ロを通る
直線であり；（ｂ）直線Ｂ−Ｂ（第２の直線）は、Sb_22.0Ge_22.7Te
_55.3である点ハとSb_26.0Ge_21.5Te_52.5である点ニを通る
直線であり；（ｃ）直線Ｃ−Ｃ（第３の直線）は、Sb_26.2Ge_20.0Te
_53.8である点チとSb_23.0Ge_24.0Te_53.0である点トを直線
であり；（ｄ）直線Ｅ−Ｅ（第４の直線）は、Sb_20.0Ge_25.0Te
_55.0である点ホとSb_24.0Ge_20.0Te_56.0である点ヘを通る
直線である。

【００２４】図３の斜線でハッチングした矩形領域の内
部に位置する組成のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金を選ぶことに
より繰り返しオーバーライトによるマーク前縁（リーデ
ィングエッヂ）や後縁（トレーリングエッヂ）のジッタ
ー傾向に差が少なく劣化のない優れた相変化型光記録媒
体を提供することができる。これは、図２に示すように
GeTeとSb₂Te₃を結ぶ化合物ラインの結晶化速度がもっと
も速く、離れるに従って結晶化速度が遅くなることに起
因している。すなわち、図１に示した膜構成における各
膜厚は、記録層１３の溶融温度や冷却速度に大きく関わ
り、例えば、第２保護層１４を厚くするとヒートシンク
の役割の反射層１５に対する熱伝導能が劣化し、冷却速
度が低下する。逆に第２保護層１４を薄くすれば記録層
１３の冷却速度が速すぎて記録感度が低下するという現
象をもたらす。マーク加熱時間を結晶化温度以上の保持
時間と定義すると、記録層１３の冷却速度が速すぎると
結晶化温度保持時間としては短くなる。つまり、本発明
の実施の形態においては各層の膜厚との関連において、
最適なＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成を選定しているので
ある。したがって、図３の斜線でハッチングした矩形領
域の内部に位置する組成のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金を用い
た場合には、記録層の膜厚は２０〜３５ｎｍが好まし
く、２２〜２８ｎｍが特に好ましい。２０ｎｍより薄い
時は十分な記録特性が得られず、３５ｎｍより厚い時は
記録感度が不足したり記録層が流動しやすく繰り返し耐
久性が低くなる。

【００２５】同様に図３の斜線でハッチングした矩形領
域の内部に位置する組成のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金を記録
層１３の材料として選定した場合には、第１保護層１２
の膜厚は９０〜１００ｎｍ、第２保護層１４の膜厚は１
６〜２２ｎｍであることが要求されるのである。第１保
護層１２が９０ｎｍより薄い時は、記録層１３に与えら
れた熱が透明基板１１にもダメージを及ぼすので好まし
くない。一方、第１保護層１２の膜厚が１００ｎｍより
厚い時は膜厚の効果で光学特性が変化するので、記録層
１３の記録特性が悪化する。第２保護層１４が１６ｎｍ
より薄い時は、記録層１３に与えられた熱が反射層１５
を介して逃げやすく記録感度が不足し、２２ｎｍより厚
い時は、記録層１３に与えられた熱が外部に放出されず
記録層１３が劣化しやすくなる。反射層の膜厚として、
１５０〜３５０ｎｍが好ましいのは、１５０ｎｍより薄
い時は耐腐蝕性が悪くなり、３５０ｎｍより厚い時は記
録感度が悪くなるからである。

【００２６】結晶化速度の遅い組成領域で早い（マーク
加熱時間の短い）記録を行えばマークの前縁（リーディ
ングエッヂ）に影響は少ないが後縁（トレーリングエッ
ヂ）において結晶化不良によるジッター悪化が現れ、逆
に結晶化速度の速い組成領域で遅い記録を行えば結晶化
が進行しやすく特にマーク前縁（リーディングエッヂ）
のジッターが悪化する。したがって相変化型媒体に用い
る記録層１３の組成は、記録の線速度やレーザー波長に
独立では存在し得ず、両者の関係を前提に規定すること
で初めて意味を持つことは明らかである。

【００２７】このことを図４及び図５を用いて、具体的
に示す。図４及び図５は、図３と同様なＳｂ３０モル
％，Ｔｅ６０モル％，Ｇｅ３０モル％を頂点とする部分
三角座標グラフである。まず、記録層にマークを記録す
るためのレーザー光の波長（記録レーザー波長）をλ
（ｎｍ）、このレーザー光が透過する対物レンズの開口
率をＮＡ、このレーザー光による記録線速度をＬ（ｍ／
ｓ）として、Ｔ＝（λ／ＮＡ）／Ｌ ……（１）を定義する。そして、このように定義したＴが１８０よ
り大きいか小さいかにより場合を分けて最適なＳｂ−Ｔ
ｅ−Ｇｅ合金の組成領域を説明する。即ち、（ｉ）Ｔ＜180の場合は、図４に示すように、直線Ａ−
Ａ（第１の直線）および直線Ｂ−Ｂ（第２の直線）に挟
まれ、さらに直線Ｃ−Ｃ（第３の直線）とSb₂₄ _.5Ge_20.0
Te_55.5である点ヌとSb_20.0Ge_25.5Te_54.5である点リとを
通る直線Ｆ−Ｆ（第５の直線）に挟まれた領域αを記録
層に用いるＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成とすることが好
ましい。

【００２８】（ii）一方、Ｔ＞180の場合は、図５に示
すように、直線Ａ−Ａ（第１の直線）および直線Ｂ−Ｂ
（第２の直線）に挟まれ、さらにSb_25.5Ge_20.0Te_54.5で
ある点ヲとSb_22.3Ge_24.0Te_53.7である点ルを通る直線Ｄ
−Ｄ（第６の直線）と直線Ｅ−Ｅ（第４の直線）に挟ま
れた領域βを記録層に用いるＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組
成とすることが好ましい。

【００２９】このようにＴの値との関係で組成を選ぶこ
とにより、繰り返しオーバーライトによるマーク前縁
（リーディングエッヂ）や後縁（トレーリングエッヂ）
のジッター傾向に差が少なく劣化のない優れた相変化型
光記録媒体を提供できる。

【００３０】（実施例）次に図６に示すように直線Ａ−
Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｅ−Ｅに囲まれた矩形領域中の実
施例としての試料＃１乃至＃５と、この矩形領域外の比
較例としての試料＃１１，＃１２，＃１３について記録
・再生・消去を行い、前縁（リーディングエッジ：Ｌ
Ｅ）ジッターおよび後縁（トレーリングエッジ：ＴＥ）
のジッターを測定した。ここで、図６は、Ｓｂ２８モル
％，Ｔｅ５９モル％，Ｇｅ２７モル％を頂点とする部分
三角座標グラフである。

【００３１】記録層は透明基板上に基板を自公転させな
がらマグネトロンスパッタリングによって形成した。記
録層１３の厚みは２３ｎｍである。

【００３２】すなわち試料番号＃１乃至＃５および＃１
１乃至＃１３の相変化型光記録媒体を光ディスクドライ
ブ装置にかけて、Ｔ＞が１８０の設定では線速度が６ｍ
／ｓになるように、Ｔ＜１８０の設定では線速度が８ｍ
／ｓとなるように回転数を設定した。ＮＡは０．６，波
長が６５０ｎｍの半導体レーザーを用い、図７に示すよ
うなライトストラテジー（レーザパワーのコントロール
波形）を用いて測定した。

【００３３】図７（ａ）は、図７（ｃ）のライトストラ
テジーで書き込まれたマークを示す。図７（ｂ）は書き
込み波形（記録波形）であり、τ＝３４ｎｓとして、パ
ルス幅１１τ、５τ、３τの３つの書き込みパルスが示
されている。このパルス幅１１τ、５τ、３τの３つの
書き込みパルスに対応して、図７（ａ）に示す、長さの
異なる３つのマークが形成される。図７（ｃ）はライト
ストラテジー、即ち、図７（ｂ）の書き込み波形を実現
するための、具体的なレーザ光のパワーの時間変化を示
す。図７（ｃ）に示すように、レーザ光は、最大パワー
（ピークパワー）である記録用パワーと、これよりも小
さいバイアスパワー（消去用パワー）と、さらに小さい
リードパワー（読み出し用パワー）の３値の出力を有す
る３種のパルスで構成されている。そして、図７（ａ）
に示すような長さの異なるそれぞれのマークの形成を、
図７（ｃ）に示すようなパルス列の組み合わせ（マルチ
パルス）を用いている。

【００３４】以下に示す実施例及び比較例の測定におい
ては、ピークパワー（記録用パワー）、バイアスパワー
（消去用パワー）をそれぞれ最適パワーに設定して、ラ
ンダム信号のオーバーライトを１０万回繰り返し、リー
ドパワー（読み出し用パワー）を１ｍＷとした。そし
て、１０万回までの繰り返しにおける前縁（ＬＥ）及び
後縁（ＴＥ）ジッターを測定した。評価した半径は約２
５ｍｍであり、最内周データゾーンの任意のグルーブの
１トラックを使用した。

【００３５】具体的には、図１に示すように、透明基板
１１及び第１保護層１２を介して、記録層１３にマルチ
パルスのレーザビームを照射した。すなわち、レンズ等
を介して絞り込まれた最大出力（記録用パワー）のレー
ザビームを所定のパルス数照射し、記録層１３を融点以
上に昇温させ一旦溶融する（約５００〜６００℃）。図
７に示すように、マークの長さに応じて、マルチパルス
のパルス数を変える。続いてレーザビームのパワーをオ
フにし、記録層を急冷し、非晶質状態としてマークを形
成する。

【００３６】一方記録の最後の方では、図７（ｃ）に示
すように、弱い消去用パワー（バイアスパワー）のレー
ザビームを照射し、融点より低い温度に昇温し、非晶質
のマークを結晶化させている。読み出しは、さらに低い
リードパワー（読み出し用パワー）のレーザビームで行
う。

【００３７】図８には、１０万回までの繰り返し回数
（オーバーライト回数）による前縁ジッター（ＬＥ）お
よび後縁ジッター（ＴＥ）の良否を○、△、×で示し
た。この図８には、各試料の記録層の組成（モル％）お
よび相変化型光記録媒体を構成している各膜の厚みも示
した。さらに、図８には試料＃１，＃３，＃５の記録
層、第１，第２保護層の膜厚を変えたサンプル（比較
例）＃１４，＃１５，＃１６についての結果も示した。
図８に示す、各層の膜厚はスパッタ時間を変えることに
より調整した。

【００３８】この○、△、×の判定は以下のようにして
行った。すなわち、ランダム信号のオーバーライトによ
るマーク前縁・後縁のジッターの繰り返し回数に対する
経過を、図９に示すように、前縁（ＬＥ）、後縁（Ｔ
Ｅ）とその二乗平均のジッターを示す３本のグラフの変
化として記録した。そして、図９（ａ）のごとく前縁ジ
ッター（ＬＥ）が後縁ジッター（ＴＥ）に比べ１０万回
までの経緯の中で最大５％以上の差異を生じる場合はＬ
Ｅに×を示した。また、同様に、図９（ｂ）のごとく後
縁ジッター（ＴＥ）が前縁ジッター（ＬＥ）に対し悪化
する場合にはＴＥに×を記した。図１０（ａ）のごとく
ＬＥ，ＴＥ共に同じ傾向を示し、かつ１０万回後のジッ
ターが二乗平均で１３％以下であるものにを記した。ま
た、ＬＥ，ＴＥの傾向にわずかな違いを認められるもの
の、１０万回後のジッターが二乗平均で１３％未満であ
るものは△と記した。また、ＬＥ，ＴＥの差が、１０万
回までの経過の中で最大で５％を越えない場合も△とし
た。ジッターは２値化後の信号を横河電機製ＴＡ３２０
Ａを用いてクロック・トウ・データ（Clock to Data ）
で測定した。すなわち、クロックパルスのＬＥ、ＴＥと
データパルスのＬＥ、ＴＥとの差を求めてパルス位置の
変動を調べた。

【００３９】再び、図８に示した表の説明に戻る。図８
に示すように記録層組成が領域αにある試料番号＃１か
ら＃３の実施例においては、Ｔ＝１８１の場合にはＬ
Ｅ，ＴＥ共に良好な結果を示している。一方、Ｔ＝１３
５の場合には試料番号＃１，＃２の実施例が結晶化時間
の不足からマーク後縁におけるジッターがやや悪化して
いるのが分かる。図１０（ａ）に示した試料番号＃３の
実施例のＴ＝１８１の場合のオーバーライト繰り返し特
性に明らかなように、記録層の組成が領域αにあればＬ
Ｅ，ＴＥが同様の傾向を示し、かつ、１０万回オーバー
ライト後においても各ジッターが１３％未満に収まって
いることがわかる。記録層組成が領域βにある試料番号
＃４，＃５の実施例ではＴ＝１８１の場合には、結晶化
が進みやすいため、例えば５τ（＝５×３４ｎｓ）以上
の最初のクーリングパルスによる結晶化等が原因でＬＥ
側のジッターがやや悪化している。Ｔ＝１３５において
は、ＬＥ，ＴＥ共に非常に良好な結果を示した。

【００４０】領域αおよび領域βにおいて本発明の膜厚
構成では、ＬＥ，ＴＥのジッター傾向の差の少ない良好
なオーバーライトを示すことが分かる。このように、Ｔ
の値によって組成領域を設定すると、さらに、ＬＥ，Ｔ
Ｅのジッター差の少ない優れた結果が得られる。

【００４１】これに対して、本発明の領域αおよびβか
らはずれた試料番号＃１１の比較例ではＴ＝１８１の場
合、ＬＥ，ＴＥ共に悪化している。結晶化速度は試料番
号＃５の実施例に比較して低下するが、固相における結
晶化速度の低下が急激なことが原因であると思われる。
試料番号＃１２の比較例では、Ｔ＝１８１及びＴ＝１３
５のいずれの場合もＬＥが悪化した。ここで図９（ａ）
は、試料番号＃１２の比較例のＴ＝１３５の場合のオー
バーライト繰り返し特性を示している。ＴＥジッターに
殆ど変化はないがＬＥジッターのみオーバーライト回数
が増えるに従って増大していることがわかる。結果とし
て二乗平均ジッターが１０万回オーバーライト後に１３
％を越えている。図９（ｂ）に示す試料番号＃１３の比
較例では、いずれのＴの場合にも結晶化不足による消去
率悪化が原因でＴＥが劣化した。ＴＥジッターのみ増加
傾向にあることが明らかである。

【００４２】試料番号＃１，＃３，＃５の実施例と同一
の記録層の組成を有する試料番号＃１４，＃１５，＃１
６比較例に関しては、以下のようなことがわかる。試料
番号＃１４の比較例は、徐冷的に過ぎ、ＴＥジッターの
劣化が比較的早くオーバーライトの繰り返しの早い時期
にジッターが悪化する結果となった。試料番号＃１５の
比較例は＃３の実施例と同一組成で、膜厚構成には図８
に示す膜厚である。＃１５の試料は記録層厚が薄すぎる
ために十分な記録特性が得らず、また、図１０（ｂ）に
示すようにＬＥ，ＴＥの両者共にオーバーライトの繰り
返しの早い時期にジッターが悪化する結果となった。こ
こで図１０（ｂ）は、＃１５の比較例のＴ＝１３５の場
合のオーバーライト繰り返し特性を示している。試料番
号＃１６の比較例は＃５の実施例と同一の記録層の組成
で、膜厚構成は図８に示すように成膜した。試料番号＃
１６の比較例は反射層膜厚が厚く、急冷構造に過ぎて記
録感度が悪く、また、結晶化温度保持時間の不足による
と思われるＬＥの悪化が見られた。

【００４３】以上の検討結果より、記録線速度とレーザ
ー波長と関連を有する本発明の組成範囲にある相変化記
録層と、この記録層を含む本発明の膜構成からなる、相
変化型光記録媒体は、記録・消去（オーバライト）の繰
り返しにおいて、マーク前縁と後縁のジッターの傾向に
差異がないことが明らかになった。また、１０万回の繰
り返しにおいてもジッタの増加が見られず、特に優れた
耐久性を示すことが明らかになった。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、マーク前縁（リーディ
ングエッヂ）と後縁（トレーリングエッヂ）のジッター
傾向に差異がない相変化型光記録媒体が提供できる。

【００４５】本発明によれば、マーク前縁（リーディン
グエッヂ）または後縁（トレーリングエッヂ）のいずれ
かが、先にオーバーライトの繰り返しにおいて悪化し始
めることの無い相変化型光記録媒体を提供することがで
きる。

【００４６】また、本発明によれば、オーバライトの繰
り返し動作をより多数回にわたって安定に行うことがで
きる相変化型光記録媒体が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る相変化型光記録媒体
の模式的な断面図である。

【図２】Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金系の組成を示す三角座標
グラフである。

【図３】本発明の実施の形態に係る記録層に用いるＳｂ
−Ｔｅ−Ｇｅ合金系の組成領域を拡大して示す部分三角
座標グラフである。

【図４】記録線速度が大きい場合の記録層に用いる最適
なＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金系の組成領域を示す部分三角座
標グラフである。

【図５】記録線速度が小さい場合の記録層に用いる最適
なＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金系の組成領域を示す部分三角座
標グラフである。

【図６】各試料の記録層の領域と、本発明の組成領域と
の関係を示す部分三角座標グラフである。

【図７】マルチパルスによるライトストラテジーを説明
する図である。

【図８】図６に示した各試料の記録層の組成および各膜
厚の詳細と、この各試料について、それぞれ１０万回ま
でのランダム信号のオーバーライトを行った場合の前縁
（ＬＥ）および後縁（ＴＥ）ジッターの測定結果を示す
一覧表である。

【図９】図９（ａ）は試料番号＃１２の比較例の、図９
（ｂ）は試料番号＃１３の比較例の１０万回までのラン
ダム信号のオーバーライトを行った場合のジッターの測
定結果を示す図である。

【図１０】図１０（ａ）は試料番号＃３の実施例の、図
１０（ｂ）は試料番号＃１５の比較例の１０万回までの
ランダム信号のオーバーライトを行った場合のジッター
の測定結果を示す図である

【符号の説明】

１１透明基板１２第１保護層１３記録層１４第２保護層１５反射層１６紫外線硬化型樹脂保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板と、該透明基板の上部に配置された第１保護層と、該第１保護層の上部に配置された膜厚２０乃至３５ｎｍ
のＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金からなり、レーザ光によりマー
クが記録される記録層と、該記録層の上部に配置された膜厚１６乃至２３ｎｍの第
２保護層と、該第２保護層の上部に配置された膜厚１００乃至２５０
ｎｍの反射層とから少なくとも構成され、前記Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金は、その組成（モル％）を表
わす三角座標グラフにおいて、点Sb_22.8Ge_21.5Te_55.7と
点Sb_26.0Ge_20.5Te_53.5を通る第１の直線と、点Sb_22.0Ge
_22.7Te_55.3と点Sb_26.0Ge_21.5Te_52.5を通る第２の直線
と、点Sb_26.2Ge₂₀ _.0Te_53.8と点Sb_23.0Ge_24.0Te_53.0を通
る第３の直線と、点Sb_20.0Ge_25.0Te_55.0と点Sb_24.0Ge
_20.0Te_56.0を通る第４の直線とによって囲まれた矩形領
域内の組成を有することを特徴とする相変化型光記録媒
体。
【請求項２】透明基板と、該透明基板の上部に配置された第１保護層と、該第１保護層の上部に配置された、三角座標グラフにお
いて点Sb_22.8Ge_21.5Te_56.7と点Sb_26.0Ge_20.5Te_53.5を通
る第１の直線と、点Sb_22.0Ge_22.7Te_55.3と点Sb_26.0Ge
_21.5Te_52.5を通る第２の直線とに挟まれた領域の組成
（モル%）を有するＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金からなる記録
層と、該記録層の上部に配置された第２保護層と、該第２保護層の上部に配置された反射層とから少なくと
も構成され、さらに、前記記録層にマークを記録するためのレーザー
光の波長をλ(nm)、該レーザー光が透過する対物レンズ
の開口率をＮＡ、前記レーザー光による記録線速度をＬ
(m/s)とした時、前記Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ合金の組成は、
（λ/NA）/L＜180の場合は、点Sb_26.2Ge_20.0Te_53.8と点
Sb_23.0Ge_24.0Te_53.0を通る第３の直線と、点Sb_24.5Ge
_20.0Te_55.5と点Sb_20.0Ge_25.5Te_54.5を通る第５の直線と
に挟まれた領域の値であり、（λ/NA）/L＞180の場合
は、点Sb_20.0Ge_25.0Te_55.0と点Sb_24.0Ge_20.0Te_56.0を通
る第４の直線と、点Sb_25.5Ge_20.0Te_54.5と点Sb_22.3Ge
_24.0Te_53.7を通る第６の直線とに挟まれた値であること
を特徴とする相変化型光記録媒体。
【請求項３】前記記録層には、情報に応じて異なる長
さのマークが記録され、前記レーザ光を所定のパルス幅
を有したパルスの少なくとも１以上の組み合わせとなる
ように制御し、前記マークの長さを該パルスの組み合わ
せによって決定することを特徴とする請求項１又は２記
載の相変化型光記録媒体。