JP2000313170A - Optical information recording medium, method for regenerating it and method for recording - Google Patents
Optical information recording medium, method for regenerating it and method for recordingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、書き換え可能な相
変化媒体を利用した高密度な光ディスクに関する。詳し
くは、広い線速度での使用が可能な相変化媒体に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-density optical disk using a rewritable phase change medium. In particular, it relates to a phase change medium that can be used at a wide linear velocity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】書き換え型光ディスクとして、結晶状態
と非晶質状態との間の可逆的な変化に伴う反射率等の光
学特性変化を利用した相変化媒体が知られている。相変
化媒体は外部磁界を必要とせず、レーザー光のパワーを
変調するだけで記録・消去が可能であり、記録・再生装
置を小型化できるという利点を有する。一般的な相変化
媒体は、基板上に、相変化型記録層が設けられ、その両
側に誘電体からなる保護層を有している。また、さらに
反射層が設けられているのが通常である。また、相変化
型の記録層は、通常、未記録・消去状態を結晶状態と
し、非晶質のビットを記録マークとして形成している。2. Description of the Related Art As a rewritable optical disk, a phase change medium utilizing a change in optical characteristics such as a reflectance accompanying a reversible change between a crystalline state and an amorphous state is known. The phase change medium does not require an external magnetic field, and has the advantage that recording and erasing can be performed only by modulating the power of laser light, and the recording and reproducing apparatus can be downsized. A general phase change medium has a phase change type recording layer provided on a substrate, and has a protective layer made of a dielectric on both sides thereof. Further, it is usual that a reflection layer is further provided. The recording layer of the phase change type usually has an unrecorded / erased state in a crystalline state and amorphous bits as recording marks.
【０００３】従来、このような相変化記録層として、Ｓ
ｂＴｅ共晶点組成（Ｓｂ70Ｔｅ30）よりもＳｂを過剰に
した組成のものが知られている。例えば、特開平１−３
０３６４３号公報には、（Ｓｂ1-x Ｔｅx ）1-y Ｍ
y （ＭはＡｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇａ、
Ｇｅ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎおよ
びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素）
からなる合金膜を記録層として使用することが記載され
ている。Conventionally, as such a phase change recording layer, S
A composition in which Sb is excessively added to the bTe eutectic point composition (Sb 70 Te 30 ) is known. For example, JP-A 1-3
No. 03643 discloses that (Sb 1-x Te x ) 1-y M
y (M is Ag, Al, As, Au, Bi, Cu, Ga,
At least one element selected from the group consisting of Ge, In, Pb, Pd, Pt, Se, Si, Sn and Zn)
It is described that an alloy film made of is used as a recording layer.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来、共晶点近傍の合
金材料は非晶質形成能は高いものの、結晶化の際に相分
離を伴うため、１００ｎｓｅｃ未満の短時間の加熱では
結晶化できず、オーバーライト可能な光記録媒体の記録
層としては不適当であると考えられてきた。一方、本発
明者は、このようなＳｂＴｅからなる２元合金に注目
し、共晶組成組成近傍の結晶化／非晶質化特性につき、
より高密度記録に適した光ディスク評価機を用いて検討
を行った。その結果、Ｓｂ70Ｔｅ30共晶組成近傍のＳｂ
Ｔｅ合金を主成分とする記録層は初期結晶化は困難であ
るものの、一旦初期結晶化してしまえば以後の非晶質−
結晶相変化による記録消去は極めて高速に行なうことが
できることを見出した。共晶点近傍組成を用いる他の利
点は、非晶質マークの周辺部あるいは、消去されたマー
ク内に初期化状態と反射率の異なる粗大グレインが生じ
にくいということである。これは、結晶成長が相分離に
よって律速されている共晶点近傍の合金に特有の現象で
ある。さらには、特にマーク間を詰めて記録した場合、
上記の組成は、従来のＧｅ2 Ｓｂ2 Ｔｅ5 付近の組成の
記録層よりきれいな再生信号が得られるため、高密度化
にも適している。Conventionally, an alloy material near the eutectic point has a high ability to form an amorphous phase, but is accompanied by phase separation during crystallization, so that it can be crystallized by heating for a short time of less than 100 nsec. However, it has been considered that this is not suitable as a recording layer of an overwritable optical recording medium. On the other hand, the present inventors have focused on such a binary alloy made of SbTe, and have described the crystallization / amorphization characteristics near the eutectic composition.
We studied using an optical disk evaluation machine suitable for higher density recording. As a result, Sb near the eutectic composition of Sb 70 Te 30
Although the initial crystallization of the recording layer containing a Te alloy as a main component is difficult, once the initial crystallization is performed, the subsequent amorphous
It has been found that recording and erasing by a change in crystal phase can be performed at an extremely high speed. Another advantage of using the composition near the eutectic point is that a coarse grain having a different reflectance from the initialized state is hardly generated in the peripheral portion of the amorphous mark or in the erased mark. This is a phenomenon peculiar to an alloy near the eutectic point where crystal growth is controlled by phase separation. Furthermore, especially when recording is performed with the gap between marks,
The above composition is suitable for high-density recording because a clearer reproduction signal can be obtained than a conventional recording layer having a composition near Ge 2 Sb 2 Te 5 .
【０００５】しかしながら、本発明者の検討によれば、
このようなＳｂ70Ｔｅ30共晶点近傍の組成に過剰のＳｂ
を含むＳｂＴｅ合金は、このままでは記録層としては十
分に機能しにくいことが判明した。その理由は、記録さ
れた非晶質マークが時間とともに結晶化してしまいマー
クが消えてしまい易いためである。どのような相変化記
録膜も室温では結晶状態の方がアモルファスマークより
安定であるため十分長い時間が経てばやがて結晶化する
と思われる。しかし、記録媒体としては少なくとも１０
年以上は記録マークが安定して存在することが必要であ
る。Ｓｂx Ｔｅ 1-x （０．６＜ｘ＜０．９）系記録層
は、非晶質状態の結晶化温度が１００℃前後と低く、安
定なアモルファスマークが存在する時間が短すぎて、実
用的な相変化記録膜には適さないと考えられる。[0005] However, according to the study of the present inventors,
Such Sb70Te30Excess Sb in composition near eutectic point
SbTe alloy containing
It turned out to be difficult to function in minutes. The reason is recorded
The amorphous mark that has crystallized over time
This is because the marks are likely to disappear. What phase change
At room temperature, the crystalline state of the recording film is better than that of the amorphous mark.
Crystallizes soon after a sufficiently long time because it is stable
I think that the. However, as a recording medium, at least 10
It is necessary that the record mark be stable for more than
You. SbxTe 1-x(0.6 <x <0.9) recording layer
Means that the crystallization temperature of the amorphous state is as low as about 100 ° C.
The time for which a certain amorphous mark exists is too short,
It is not considered suitable for a practical phase change recording film.
【０００６】また、一般に、現在の相変化媒体は使用可
能な線速度の範囲が狭いことが問題である。ディスク状
の記録媒体では、装置的に好ましい一定角速度でディス
クを回転させた場合、ディスク内周部と外周部では通常
２倍以上の線速度の違いが生じる。また、線速度一定の
システムとして製品化されたものであっても線速度を上
げて記録できるような新製品が望まれる例も多く、この
場合、前の古い条件での記録（線速度、パルスストラテ
ジー等）は可能としたまま、速い線速度での記録も可能
としなければならない。これらの状況下では、広い線速
度に対応できる記録媒体が必要となるが、現在の相変化
記録媒体では十分とはいえない。[0006] In general, the current phase change medium has a problem that the usable linear velocity range is narrow. In the case of a disk-shaped recording medium, when the disk is rotated at a constant angular velocity which is preferable for the device, a difference in linear velocity between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the disk is usually twice or more. In many cases, a new product that can record at an increased linear velocity is desired even if it is commercialized as a system with a constant linear velocity. In this case, recording under the old conditions (linear velocity, pulse Recording at a high linear velocity must be possible while maintaining the same strategy. Under these circumstances, a recording medium capable of supporting a wide linear velocity is required, but the current phase change recording medium is not sufficient.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決するために鋭意検討した結果、ＳｂＴｅ共晶点近
傍よりもＳｂ過剰な組成に、さらに特定の元素を特定量
存在させることによって、非晶質マークの安定性が向上
し、且つ広い範囲の線速度に対応可能であり、さらに
は、上記ＳｂＴｅ合金の特性を生かした相変化型の記録
媒体が得られることを見出し本発明を完成した。即ち、
本発明の要旨は、基板上に少なくとも相変化型記録層を
有する光学的情報記録用媒体であって、相変化型記録層
が下記一般式（Ｉ）で表される組成からなることを特徴
とする光学的情報記録用媒体に存する。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, it has been found that a specific amount of a specific element is further present in a composition in which Sb is excessive in the vicinity of the SbTe eutectic point. The present invention has found that the stability of the amorphous mark can be improved, a wide range of linear velocities can be accommodated, and a phase-change recording medium utilizing the characteristics of the SbTe alloy can be obtained. Was completed. That is,
The gist of the present invention is an optical information recording medium having at least a phase change recording layer on a substrate, wherein the phase change recording layer has a composition represented by the following general formula (I). Optical information recording medium.
【０００８】[0008]
【化３】 （（Ｓｂx Ｔｅ1-x ）y Ｇｅ1-y ）z Ｍ1-z （Ｉ）Embedded image ((Sb x Te 1-x ) y Ge 1-y ) z M 1-z (I)
【０００９】（ただし、ｘは０．７≦ｘ≦０．９の範囲
の数であり、ｙは０．８≦ｙ＜１の範囲の数であり、ｚ
は０．８８≦ｚ＜１の範囲の数である。ＭはＩｎ及び／
又はＧａを表す。） また、発明の他の要旨は、上記の光学的情報記録用媒体
にマーク長変調された情報を記録するに当たり、結晶状
態の部分を未記録状態・消去状態とし、非晶質の部分を
記録状態とし、記録マーク間に対しては、非晶質の部分
を結晶化しうる消去パワーＰｅの記録光を照射し、記録
マークに対しては、記録マークの時間的な長さをｎＴ
（Ｔは基準クロック周期、ｎは２以上の自然数）とした
とき、時間（ｎ−ｊ）Ｔを(Where x is a number in the range of 0.7 ≦ x ≦ 0.9, y is a number in the range of 0.8 ≦ y <1, z
Is a number in the range of 0.88 ≦ z <1. M is In and / or
Or Ga. Another aspect of the present invention is that, when recording information having the mark length modulated on the optical information recording medium, a crystalline portion is set to an unrecorded state / erased state, and an amorphous portion is recorded. A recording light having an erasing power Pe capable of crystallizing an amorphous portion is irradiated between the recording marks, and the time length of the recording marks is set to nT.
(T is a reference clock cycle, n is a natural number of 2 or more), and the time (n−j) T is
【００１０】[0010]
【化４】 α1 Ｔ、β1 Ｔ、α2 Ｔ、β2 Ｔ、・・・・、αm Ｔ、
βm Ｔ、Embedded image α 1 T, β 1 T, α 2 T, β 2 T,..., Α m T,
β m T,
【００１１】（ただし、Σαi ＋Σβi ＝ｎ−ｊとす
る。ｊは０−２までの任意の数。ｍはｍ＝ｎ−ｋを満た
す数。ｋは０−２までの整数。）と分割し、αi Ｔ（１
≦ｉ≦ｍ）なる時間においては、記録層を溶融させるの
に十分な記録パワーＰｗの記録光を照射し、βi Ｔ（１
≦ｉ≦ｍ−１）なる時間においては、Ｐｂ＜Ｐｅとなる
バイアスパワーＰｂの記録光を照射する光学的情報記録
用媒体の記録方法に存する。(Where Σαi + Σβi = n−j, j is an arbitrary number up to 0-2, m is a number that satisfies m = n−k, and k is an integer up to 0-2). , Α i T (1
≦ i ≦ m), a recording light having a recording power Pw sufficient to melt the recording layer is irradiated, and β i T (1
For a time of ≦ i ≦ m−1), there is a recording method of an optical information recording medium that irradiates a recording light with a bias power Pb that satisfies Pb <Pe.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の特徴の１つは、記録層の
組成として、DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One of the features of the present invention is that the composition of the recording layer is as follows.
【００１３】[0013]
【化５】 （（Ｓｂx Ｔｅ1-x ）y Ｇｅ1-y ）z Ｍ1-z （Ｉ） Embedded image ((Sb x Te 1-x ) y Ge 1-y ) z M 1-z (I)
【００１４】（ただし、ｘは０．７≦ｘ≦０．９の範囲
の数であり、ｙは０．８≦ｙ＜１の範囲の数であり、ｚ
は０．８８≦ｚ＜１の範囲の数である。ＭはＩｎ及び／
又はＧａを表す。）なるものを用いることにある。元素
ＭはＩｎ及びＧａの少なくとも一方の元素を表す。好ま
しくはＩｎである。ここで、ｘは０．７−０．９である
が、好ましい下限値は０．７１であり、好ましい上限値
は０．８５、特に０．８である。ｘが大きすぎると結晶
化速度が大きくなりすぎて非晶質が形成しにくい傾向に
ある。また、小さすぎると結晶化速度が遅すぎて結晶化
させにくくなる傾向にある。(Where x is a number in the range of 0.7 ≦ x ≦ 0.9, y is a number in the range of 0.8 ≦ y <1, z
Is a number in the range of 0.88 ≦ z <1. M is In and / or
Or Ga. ). The element M represents at least one of In and Ga. Preferably it is In. Here, x is 0.7-0.9, but the preferred lower limit is 0.71 and the preferred upper limit is 0.85, especially 0.8. If x is too large, the crystallization rate tends to be too high, and it tends to be difficult to form an amorphous phase. On the other hand, if it is too small, the crystallization rate tends to be too slow to make crystallization difficult.
【００１５】上記の記載からもわかるように、本発明に
おいて、Ｓｂ/Ｔｅ比によって結晶化速度を制御するこ
とができる。すなわち母体となるＳｂＴｅ共晶点組成に
対する過剰Ｓｂ量が結晶化速度を決める１つの因子とな
る。Ｓｂが多くなれば急冷状態で析出するＳｂクラスタ
サイトが増え、結晶核生成が促進されると考えられる。
これは、各結晶核から同一結晶成長速度を仮定しても、
成長した結晶粒で埋め尽くされるに要する時間が短縮さ
れ、結果として非晶質マークを結晶化するに要する時間
が短縮されることを意味する。従って、高線速度で短時
間のレーザー光照射で消去する場合に有利である。一
方、記録層の冷却速度は記録時の線速度にも依存する。
すなわち、同一層構成であっても低線速度ほど冷却速度
は低下する。従って、低線速度ほど非晶質形成のための
臨界冷却速度が小さい組成、すなわち過剰Ｓｂ量の少な
い組成が望ましいことになる。まとめるとＳｂＴｅ共晶
点組成を基準として、過剰Ｓｂ量が多い組成ほど高線速
度に適しているといえる。As can be seen from the above description, in the present invention, the crystallization rate can be controlled by the Sb / Te ratio. That is, the amount of excess Sb with respect to the parent SbTe eutectic point composition is one factor that determines the crystallization rate. It is considered that when the amount of Sb increases, the number of Sb cluster sites precipitated in a quenched state increases, thereby promoting the formation of crystal nuclei.
This means that, assuming the same crystal growth rate from each crystal nucleus,
This means that the time required to fill the grown crystal grains is reduced, and consequently the time required to crystallize the amorphous mark is reduced. Therefore, it is advantageous when erasing by laser light irradiation at a high linear velocity for a short time. On the other hand, the cooling rate of the recording layer also depends on the linear velocity during recording.
That is, even with the same layer structure, the cooling rate decreases as the linear velocity decreases. Therefore, a composition having a lower critical cooling rate for forming an amorphous phase at a lower linear velocity, that is, a composition having a smaller excess Sb amount is desirable. In summary, it can be said that, based on the SbTe eutectic point composition, a composition having a larger excess Sb content is more suitable for a higher linear velocity.
【００１６】また、ｙは０．８以上１未満であるが、好
ましい下限値は０．９である。また上限値に関してはｙ
は０．９７以下が好ましい。ｙが大きすぎると高密度で
の低ジッタ特性を長期間安定に維持しがたく、本発明の
効果が不十分になる傾向にある。一方、ｙが小さすぎる
と記録時のノイズが増加し、また特に高密度でのマーク
長記録を行う場合のジッタを低減しがたくなる傾向にあ
る。さらに、ｚは０．８８以上１未満であるが、好まし
い上限値は０．９９９である。また、好ましい下限値は
０．９４である。ｚが大きすぎると、広い範囲での線速
度に対応しにくくなる。また、ｚが小さすぎると、多数
回での記録後に記録信号のノイズが増加する傾向にあ
る。Further, y is 0.8 or more and less than 1, and a preferable lower limit is 0.9. For the upper limit, y
Is preferably 0.97 or less. If y is too large, it is difficult to maintain high-density, low-jitter characteristics for a long period of time, and the effect of the present invention tends to be insufficient. On the other hand, if y is too small, noise at the time of recording increases, and it tends to be difficult to reduce the jitter particularly when performing mark length recording at high density. Further, z is 0.88 or more and less than 1, and a preferable upper limit is 0.999. A preferred lower limit is 0.94. If z is too large, it becomes difficult to cope with a linear velocity in a wide range. On the other hand, if z is too small, the noise of the recording signal tends to increase after recording many times.
【００１７】本発明においては、記録層の結晶状態と非
晶質状態との間の光学特性の差を利用して再生を行うの
が通常であり、特に、非晶質状態を未記録・消去状態に
対応させ、結晶状態を記録状態に対応させるのが通常で
ある。即ち、本発明の記録媒体は、通常、非晶質部分を
マークとして記録・再生が行われる。本発明において
は、前記記録層が、上記結晶状態において、面心立方晶
構造を有する結晶相からなるのが好ましい。この場合、
記録層は、単一の結晶相からなっていてもよく、複数の
結晶相からなっていてもよいが、複数の結晶相からなる
場合、格子不整合を有しないのが好ましい。その結果、
ノイズを減少させる、保存安定性が向上する、高速での
結晶化が容易である等特性を向上させることができる。
これは、Ｓｂ2Ｔｅ3等の六方晶構造を有する結晶相やＳ
ｂ等の立方晶ではあるが格子定数が大きく異なる結晶
相、さらにはＳｂ7Ｔｅ、Ｓｂ2Ｔｅ3等のその他の空間群
に属する他の結晶相が存在する場合、格子不整合の大き
な結晶粒界が形成された結果、マークの周辺形状が乱れ
たり、光学的なノイズが発生したりすると考えられるの
に対し、上記結晶相からなる場合には、このような結晶
粒界が生じないためと考えられる。In the present invention, reproduction is usually performed by utilizing the difference in optical characteristics between the crystalline state and the amorphous state of the recording layer. Normally, the crystal state is made to correspond to the recording state in accordance with the state. That is, in the recording medium of the present invention, recording / reproduction is usually performed using the amorphous portion as a mark. In the present invention, it is preferable that the recording layer is formed of a crystal phase having a face-centered cubic structure in the above-mentioned crystalline state. in this case,
The recording layer may be composed of a single crystal phase, or may be composed of a plurality of crystal phases. When the recording layer is composed of a plurality of crystal phases, it is preferable that the recording layer has no lattice mismatch. as a result,
Characteristics such as noise reduction, storage stability improvement, and easy crystallization at high speed can be improved.
This is because a crystal phase having a hexagonal structure such as Sb 2 Te 3 or S
When there is a crystal phase that is a cubic crystal such as b but has a significantly different lattice constant, and another crystal phase belonging to another space group such as Sb 7 Te or Sb 2 Te 3 , crystal grains having a large lattice mismatch are present. As a result of the formation of the field, it is considered that the peripheral shape of the mark is disturbed or optical noise is generated, whereas in the case of the above crystal phase, such a crystal grain boundary does not occur. Conceivable.
【００１８】前記好ましい結晶相の単位格子定数は、通
常５．５Å以上、好ましくは５．８Å以上であり、また
通常６．８Å以下、好ましくは６．５Å以下である。複
数の結晶相が存在する場合、格子不整合を生じず、実質
的に単一相とみなすためには、同じ結晶構造を有すると
ともに、単位格子定数の差異が±５％程度以下であるこ
とが好ましい。結晶相は、熱平衡状態で得られる安定結
晶相であってもよく、また、製造条件によって現れる準
安定結晶相であってもよい。準安定相結晶相は、熱力学
的には必ずしも最低エネルギー状態に対応するものでは
ないが、全く不安定というものでもなく、光学的情報記
録用媒体に使用する相変化型記録層において実質的に安
定に存在することが可能な結晶相である。The unit lattice constant of the preferred crystal phase is usually 5.5 ° or more, preferably 5.8 ° or more, and usually 6.8 ° or less, preferably 6.5 ° or less. When a plurality of crystal phases exist, lattice mismatch does not occur, and in order to be regarded as a substantially single phase, it is necessary to have the same crystal structure and a difference in unit cell constant of about ± 5% or less. preferable. The crystal phase may be a stable crystal phase obtained in a thermal equilibrium state, or may be a metastable crystal phase that appears depending on manufacturing conditions. The metastable phase crystal phase does not necessarily thermodynamically correspond to the lowest energy state, but is not completely unstable, and is substantially not present in the phase change type recording layer used in the optical information recording medium. It is a crystalline phase that can exist stably.
【００１９】本発明において好ましい上記結晶相は、Ｆ
ｍ３ｍ空間群及び／又はＦ４３ｍ空間群に属すると考え
られる。図５は、後述する実施例において製造された相
変化型光学的情報記録用媒体と同様の製造方法によって
得られた媒体から、記録層（厚さ約２０ｎｍ）を剥離し
て得られたＩｎ3Ｇｅ5Ｓｂ70Ｔｅ22薄膜の透過電子顕微
鏡（ＴＥＭ）による電子線回折像である。図中、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄの各点は、それぞれミラー指数（２２０）、
（００２）、（２２２）、（１１１）に帰属できる。こ
の回折像で現れるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各点に対するミラー
指数を矛盾なく説明し、かつ、同様に得られる異なるパ
ターンの回折像をも矛盾なく説明しうるものは、面心立
方晶構造であり、Ｆｍ３ｍもしくはＦ４３ｍ空間群に属
する結晶構造である。また、電子線回折像には、面方位
の回転はあるものの実質的に図５しか得られておらず、
ほぼ単一の結晶相から形成されていると推定される。ま
た、Ｘ線回折法において、Ｓｂ相のような他の結晶構造
にかかわる明確なピークは観察されないことも確認し
た。The preferred crystalline phase in the present invention is F
It is considered to belong to the m3m space group and / or the F43m space group. FIG. 5 shows In 3 obtained by peeling a recording layer (thickness: about 20 nm) from a medium obtained by the same manufacturing method as a phase change type optical information recording medium manufactured in an example described later. Ge is an electron beam diffraction image by 5 Sb 70 Te 22 film transmission electron microscopy (TEM). In the figure, A,
Points B, C, and D are respectively Miller indices (220),
(002), (222) and (111). The mirror index for each point of A, B, C, and D appearing in this diffraction image can be explained without contradiction, and the diffraction images of different patterns obtained similarly can be explained without contradiction. Which is a crystal structure belonging to the Fm3m or F43m space group. In addition, although the electron beam diffraction image has a rotation of the plane orientation, substantially only FIG. 5 is obtained.
It is presumed that it is formed from almost a single crystal phase. In addition, it was confirmed that a clear peak related to another crystal structure such as the Sb phase was not observed in the X-ray diffraction method.
【００２０】図５の電子線回折像から、記録層は、格子
定数約６．４ÅのＦ４３ｍ空間群に属するか、又は、格
子定数約６．１ÅのＦｍ３ｍ空間群に属するかのいずれ
かであることが分かる。前者は、面心立方晶であるＧｅ
3Ｉｎ13Ｓｂ7Ｔｅ3固溶体、又はＡｇＩｎＴｅ2のＦ４３
ｍ空間群に属する結晶型と同じ構造を有するものであ
り、後者は、ＡｇＩｎＴｅ2のＦｍ３ｍ空間群に属する
結晶系、又はＡｇＳｂＴｅ2のＦｍ３ｍ空間群に属する
結晶型と同じ構造を有するものである。From the electron beam diffraction image of FIG. 5, the recording layer belongs to either the F43m space group having a lattice constant of about 6.4 ° or the Fm3m space group having a lattice constant of about 6.1 °. You can see that. The former is a face-centered cubic Ge
3 In 13 Sb 7 Te 3 solid solution or F43 of AgInTe 2
are those having the same structure as the crystal type belonging to m space group, the latter are those having crystal system belonging to Fm3m space group of AgInTe 2, or the same structure as the crystal type belonging to Fm3m space group of AgSbTe 2.
【００２１】なお、ＧａＳｂやＩｎＳｂにも同じ空間群
に属する結晶系が存在し、やはり単位格子定数もそれぞ
れ、約６．１Å、及び約６．５Åと上記図５の電子線回
折像から得られる単位格子定数の値と極めて近い。この
ことは、本発明の記録層組成においてＩｎ及び／又はＧ
ａの存在が必須であることと考え合わせると、これらの
結晶が母体となるＳｂ−Ｔｅ−Ｇｅ固溶体における準安
定構造の形成を促進していることを示唆している。Note that there are crystal systems belonging to the same space group in GaSb and InSb, and the unit cell constants are also about 6.1 ° and about 6.5 °, respectively, which are obtained from the electron diffraction image of FIG. Very close to the value of the unit cell constant. This means that In and / or G in the recording layer composition of the present invention.
Considering that the presence of a is essential, it is suggested that these crystals promote the formation of a metastable structure in the parent Sb-Te-Ge solid solution.
【００２２】なお、ＳｂＴｅ共晶組成よりもＳｂが過剰
の組成においては、特に、上記他の結晶相が形成されや
すいので、後述するような初期化の工夫をするなどの手
段を施すことによって、面心立方晶構造からなるように
する必要がある。記録層の結晶相の形態は、記録層の初
期化方法に大きく依存する。即ち、本発明において好ま
しい上記結晶相を形成させるためには、記録層の初期化
方法を下記のように工夫するのが好ましい。In the case of a composition in which Sb is in excess of the eutectic composition of SbTe, the above-mentioned other crystal phases are particularly likely to be formed. It is necessary to have a face-centered cubic structure. The form of the crystal phase of the recording layer largely depends on the method of initializing the recording layer. That is, in order to form the above-mentioned crystalline phase which is preferable in the present invention, it is preferable to devise a method for initializing the recording layer as follows.
【００２３】記録層は通常スパッタ法等の真空中の物理
蒸着法で成膜されるが、成膜直後のａｓ−ｄｅｐｏｓｉ
ｔｅｄ状態では、通常非晶質であるため、通常はこれを
結晶化させて未記録消去状態とする。この操作を初期化
と称する。初期化操作としては、例えば、結晶化温度
（通常１５０〜３００℃）以上融点以下での固相でのオ
ーブンアニールや、レーザー光やフラッシュランプ光な
どの光エネルギー照射でのアニール、溶融初期化などの
方法が挙げられるが、上記好ましい結晶状態の記録層を
得るためには、溶融初期化が好ましい。固相でのアニー
ルの場合は、熱平衡を達成するための時間的余裕がある
ために、他の結晶相が形成されやすい。The recording layer is usually formed by a physical vapor deposition method in a vacuum such as a sputtering method.
In the ted state, since it is usually amorphous, it is usually crystallized to obtain an unrecorded and erased state. This operation is called initialization. The initialization operation includes, for example, oven annealing in a solid phase at a crystallization temperature (usually 150 to 300 ° C.) or higher and a melting point or lower, annealing with light energy irradiation such as laser light or flash lamp light, melting initialization, and the like. However, in order to obtain the above-mentioned recording layer in a preferable crystalline state, melting initialization is preferable. In the case of annealing in a solid phase, another crystal phase is likely to be formed because there is enough time to achieve thermal equilibrium.
【００２４】溶融初期化においては、記録層を溶融させ
て再凝固時に直接再結晶化させてもよく、また、再凝固
時にいったん非晶質状態とした後、融点近傍で固相再結
晶化させてもよい。この際、結晶化の速度が遅すぎると
熱平衡を達成するための時間的余裕があるために他の結
晶相が形成されることがあるので、ある程度冷却速度を
速めるのが好ましい。In the melt initialization, the recording layer may be melted and directly recrystallized at the time of re-solidification. Alternatively, the recording layer may be made amorphous at the time of re-solidification and then solid-phase recrystallized near the melting point. You may. At this time, if the crystallization speed is too slow, another crystal phase may be formed because there is a margin for achieving thermal equilibrium. Therefore, it is preferable to increase the cooling rate to some extent.
【００２５】例えば、融点以上に保持する時間は、通常
２μｓ以下、好ましくは１μｓ以下とすることが好まし
い。また、溶融初期化には、レーザ光を用いるのが好ま
しく、特に、走査方向にほぼ平行に短軸を有する楕円型
のレーザ光を用いて初期化を行う（以下この初期化方法
を「バルクイレーズ」と称することがある）のが好まし
い。この場合、長軸の長さは、通常１０〜１０００μｍ
であり、短軸の長さは、通常０．１〜１０μｍである。
なお、ここでいうビームの長軸及び短軸の長さは、ビー
ム内の光エネルギー強度分布を測定した場合の半値幅か
ら定義される。走査速度は、通常１〜１０ｍ／ｓ程度で
ある。レーザ光源としては、半導体レーザ、ガスレーザ
等各種のものが使用できる。レーザ光のパワーは通常１
００ｍＷから２Ｗ程度である。For example, the time for maintaining the melting point or higher is preferably 2 μs or less, more preferably 1 μs or less. It is preferable to use a laser beam for the melting initialization. In particular, initialization is performed using an elliptical laser beam having a short axis substantially parallel to the scanning direction (hereinafter, this initialization method is referred to as “bulk erase”). Is sometimes referred to as "). In this case, the length of the long axis is usually 10 to 1000 μm
And the length of the minor axis is usually 0.1 to 10 μm.
Here, the lengths of the major axis and the minor axis of the beam are defined from the half-value width when the light energy intensity distribution in the beam is measured. The scanning speed is usually about 1 to 10 m / s. Various laser light sources such as a semiconductor laser and a gas laser can be used. The power of the laser beam is usually 1
It is from about 00 mW to about 2 W.
【００２６】バルクイレーズによる初期化の際、例えば
円盤状の記録媒体を使用した際、楕円ビームの短軸方向
をほぼ円周方向と一致させ、円盤を回転させて短軸方向
に走査するとともに、１周（１回転）ごとに長軸（半
径）方向に移動させて、全面の初期化を行うことができ
る。１回転あたりの半径方向の移動距離は、ビーム長軸
より短くしてオーバーラップさせ、同一半径が複数回レ
ーザー光ビームで照射されるようにするのが好ましい。
その結果、確実な初期化が可能となると共に、ビーム半
径方向のエネルギー分布（通常１０〜２０％）に由来す
る初期化状態の不均一を回避することができる。一方、
移動量が小さすぎると、かえって前記他の好ましくない
結晶相が形成されやすいので、通常半径方向の移動量
は、通常ビーム長軸の１／２以上とする。At the time of initialization by bulk erasing, for example, when a disk-shaped recording medium is used, the short axis direction of the elliptical beam is made substantially coincident with the circumferential direction, and the disk is rotated to scan in the short axis direction. The entire surface can be initialized by moving in the long axis (radius) direction for each rotation (one rotation). The moving distance in the radial direction per rotation is preferably shorter than the major axis of the beam so as to overlap, so that the same radius is irradiated a plurality of times with the laser light beam.
As a result, the initialization can be reliably performed, and the nonuniform initialization state due to the energy distribution in the beam radial direction (typically, 10 to 20%) can be avoided. on the other hand,
If the amount of movement is too small, the other undesirable crystal phase is likely to be formed, so that the amount of movement in the radial direction is usually set to １ ／ or more of the major axis of the beam.
【００２７】溶融初期化の際、２本のレーザビームを使
用し、先行するビームで一旦記録層を溶融させ、後続す
る２番目のビームで再結晶化を行うことによって溶融初
期化を行うこともできる。ここで、各々のビーム間の距
離が長ければ、先行ビームで溶融された領域は、いった
ん固化してから、２番目のビームで再結晶化される。溶
融再結晶化を行ったかどうかは、実際の１μｍ程度の記
録光で非晶質マークのオーバーライトを行った後の消去
状態の反射率Ｒ１と、初期化後の未記録状態の反射率Ｒ
２が実質的に等しいかどうかで判断できる。ここでＲ１
の測定は、非晶質マークが断続的に記録されるような信
号パターンを用いた場合、複数回のオーバーライト、通
常は５から１００回程度のオーバーライト後に行う。こ
うすることで、一回の記録だけでは未記録状態のまま残
りうるマーク間の反射率の影響を除去する。At the time of melt initialization, the melt initialization may be performed by using two laser beams, once melting the recording layer with the preceding beam, and performing recrystallization with the subsequent second beam. it can. Here, if the distance between each beam is long, the region melted by the preceding beam is once solidified and then recrystallized by the second beam. Whether or not melt recrystallization has been performed depends on the reflectance R1 in the erased state after overwriting the amorphous mark with the actual recording light of about 1 μm and the reflectance R1 in the unrecorded state after initialization.
It can be determined whether or not 2 is substantially equal. Where R1
Is measured after overwriting a plurality of times, usually about 5 to 100 times, when a signal pattern in which an amorphous mark is recorded intermittently is used. By doing so, the influence of the reflectance between marks that can remain in an unrecorded state by only one recording is removed.
【００２８】上記消去状態は、必ずしも記録用集束レー
ザー光を実際の記録パルス発生方法に従って変調しなく
ても、記録パワーを直流的に照射して記録層を溶融せし
め、再凝固させることによっても得られる。本発明の記
録用媒体の場合、Ｒ１とＲ２の差は小さい方が好まし
い。具体的には、Ｒ１とＲ２とで定義される下記値が１
０（％）以下、特には５（％）以下となるようにするの
が好ましい。The above-mentioned erased state can also be obtained by irradiating the recording power in a DC manner to melt the recording layer and resolidify it without necessarily modulating the recording laser beam for recording in accordance with the actual recording pulse generation method. Can be In the case of the recording medium of the present invention, the difference between R1 and R2 is preferably small. Specifically, the following value defined by R1 and R2 is 1
It is preferably set to 0 (%) or less, particularly 5 (%) or less.
【００２９】[0029]
【数１】 ２｜Ｒ１−Ｒ２｜／（Ｒ１＋Ｒ２）×１００（％）2 | R1−R2 | / (R1 + R2) × 100 (%)
【００３０】例えば、Ｒ１が１７％程度の相変化媒体で
は、概ねＲ２が１６〜１８％の範囲にあればよい。かか
る初期化状態を達成するためには、概ね実際の記録条件
と等しい熱履歴を初期化によって与えるのが好ましい。
本発明で使用する記録層は、本発明の効果を損なわない
範囲でさらに他の元素を含有していても良いが、通常は
上記の４元系組成である。For example, in the case of a phase change medium in which R1 is about 17%, R2 should be approximately in the range of 16 to 18%. In order to achieve such an initialized state, it is preferable to give a thermal history substantially equal to the actual recording condition by the initialization.
The recording layer used in the present invention may further contain other elements as long as the effects of the present invention are not impaired. However, the recording layer usually has the quaternary composition described above.
【００３１】記録層の厚さは、通常５ｎｍ以上である
が、１０ｎｍ以上、特に１５ｎｍ以上が好ましく、また
３０ｎｍ以下、特に２５ｎｍ以下が好ましい。あまりに
薄いと、結晶と非晶質状態の反射率の間に十分なコント
ラストが得られ難く、また結晶化速度が遅くなる傾向が
あり、短時間での記録消去が困難となりやすい。また、
反射率が低くなりすぎる傾向にもある。一方、あまりに
厚いと、やはり光学的なコントラストが得にくくなり、
また、クラックが生じやすくなる。また、熱容量が大き
くなり記録感度が悪くなりやすい傾向にもある。さらに
また、相変化に伴う体積変化が著しくなるため、オーバ
ーライトを繰り返した際に、記録層自身やその上下に設
けることができる保護層に微視的かつ不可逆な変形が蓄
積されノイズとなりやすい。その結果、繰り返しオーバ
ーライト耐久性が低下する傾向にもある。書き換え型Ｄ
ＶＤのような高密度媒体ではノイズに対する要求はいっ
そう厳しいために、より好ましい記録層の厚さは２５ｎ
ｍ以下である。The thickness of the recording layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, particularly preferably 15 nm or more, and more preferably 30 nm or less, particularly preferably 25 nm or less. If the thickness is too thin, it is difficult to obtain a sufficient contrast between the reflectance in the crystalline state and the reflectance in the amorphous state, and the crystallization speed tends to be slow, so that recording and erasing in a short time tends to be difficult. Also,
The reflectivity tends to be too low. On the other hand, if it is too thick, it is still difficult to obtain optical contrast,
In addition, cracks are likely to occur. In addition, the heat capacity tends to increase and the recording sensitivity tends to deteriorate. Furthermore, since the volume change due to the phase change becomes remarkable, when the overwriting is repeated, microscopic and irreversible deformation is accumulated in the recording layer itself and the protective layer which can be provided above and below the recording layer, so that noise easily occurs. As a result, repeated overwrite durability tends to decrease. Rewrite type D
In a high-density medium such as VD, since the demand for noise is more severe, a more preferable recording layer thickness is 25n.
m or less.
【００３２】上記記録層は所定の合金ターゲットを不活
性ガス、特にＡｒガス中でＤＣまたはＲＦスパッタリン
グにより得ることができる。また、記録層の密度はバル
ク密度の通常８０％以上、好ましくは９０％以上であ
る。ここでいうバルク密度ρとは、通常下記（II）式に
よる近似値を用いるが、合金塊を作成して実測すること
もできる。In the recording layer, a predetermined alloy target can be obtained by DC or RF sputtering in an inert gas, particularly Ar gas. The density of the recording layer is usually at least 80%, preferably at least 90% of the bulk density. Here, the bulk density ρ is usually an approximate value according to the following equation (II), but it can also be measured by preparing an alloy lump.
【００３３】[0033]
【化６】 ρ＝Σｍi ρi （II）Ρ = Σm i ρ i (II)
【００３４】（ここで、ｍi は各元素ｉのモル濃度であ
り、ρi は元素ｉの原子量である。）スパッタ成膜法に
おいては、成膜時のスパッタガス（通常Ａｒ等の希ガ
ス：以下Ａｒの場合を例に説明する）の圧力を低くした
り、ターゲット正面に近接して基板を配置するなどし
て、記録層に照射される高エネルギーＡｒ量を多くする
ことによって、記録層の密度を上げることができる。高
エネルギーＡｒは、通常スパッタのためにターゲットに
照射されるＡｒイオンが一部跳ね返されて基板側に到達
するものか、プラズマ中のＡｒイオンが基板全面のシー
ス電圧で加速されて基板に達するものかのいずれかであ
る。このような高エネルギーの希ガスの照射効果をａｔ
ｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効果というが、一般的に使用
されるＡｒガスでのスパッタではＡｔｏｍｉｃ ｐｅｅ
ｎｉｎｇ効果により、Ａｒがスパッタ膜に混入される。
膜中のＡｒ量により、Ａｔｏｍｉｃ ｐｅｅｎｉｎｇ効
果を見積もることができる。すなわち、Ａｒ量が少なけ
れば、高エネルギーＡｒ照射効果が少ないことを意味
し、密度の疎な膜が形成されやすい。一方、Ａｒ量が多
ければ、高エネルギーＡｒの照射が激しく密度は高くな
るものの、膜中に取り込まれたＡｒが繰り返しオーバー
ライト時にｖｏｉｄとなって析出し、繰り返しの耐久性
を劣化させやすい（J.Appl.Phys., Vol.78(1995), pp69
80-6988 ）。従って、記録層中の適当なＡｒ量は、０．
１原子％以上、１．５原子％未満である。さらに、直流
スパッタリングよりも高周波スパッタリングを用いた方
が、膜中Ａｒ量が少なくして、高密度膜が得られるので
好ましい。(Here, mi is the molar concentration of each element i, and ρ i is the atomic weight of the element i.) In the sputtering film forming method, a sputtering gas (generally a rare gas such as Ar) is used at the time of film formation. : The case of Ar will be described below as an example.) By increasing the amount of high-energy Ar applied to the recording layer by lowering the pressure of the recording layer or arranging the substrate close to the front of the target, for example, Density can be increased. The high-energy Ar is one in which Ar ions applied to a target for normal sputtering are partially repelled and reach the substrate side, or Ar ions in plasma are accelerated by a sheath voltage on the entire surface of the substrate and reach the substrate. Either of The irradiation effect of such a high energy rare gas
Although it is called an omic peening effect, in the case of sputtering using a generally used Ar gas, an atomic peening effect is obtained.
Ar is mixed into the sputtered film by the ning effect.
The atomic peening effect can be estimated from the amount of Ar in the film. That is, if the amount of Ar is small, it means that the high-energy Ar irradiation effect is small, and a film having a low density is easily formed. On the other hand, when the amount of Ar is large, the irradiation of high-energy Ar is intense and the density is increased, but Ar taken in the film is repeatedly deposited as a void during overwriting, and the durability of repetition is easily deteriorated (J .Appl.Phys., Vol.78 (1995), pp69
80-6988). Therefore, an appropriate amount of Ar in the recording layer is 0.1.
1 at% or more and less than 1.5 at%. Further, it is preferable to use high-frequency sputtering rather than DC sputtering because the amount of Ar in the film is reduced and a high-density film can be obtained.
【００３５】本発明の光学的情報記録用媒体の構造の他
の構成要素について説明する。本発明で使用する基板と
しては、ポリカーボネート、アクリル、ポリオレフィン
などの透明樹脂、あるいはガラス、アルミニウム等の金
属を用いることができる。通常基板には２０―８０ｎｍ
程度の案内溝が設けられているので、案内溝を成形によ
って形成できる樹脂製の基板が好ましい。記録層の相変
化に伴う蒸発・変形を防止し、その際の熱拡散を制御す
るため、通常記録層の上下一方又は両方、好ましくは両
方に保護層が形成される。保護層の材料としては、屈折
率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に
留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点で
ある金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣａ、Ｍ
ｇ、Ｌｉ等のフッ化物等の誘電体を用いることができ
る。この場合、これらの酸化物、硫化物、窒化物、フッ
化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折
率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いる
ことも有効である。繰り返し記録特性を考慮すると誘電
体の混合物が好ましい。より具体的には、ＺｎＳや希土
類硫化物等のカルコゲン化合物と酸化物、窒化物、炭化
物、弗化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。例え
ば、ＺｎＳとＳｉＯ2 の混合物は好ましい保護層組成の
一例である。Other components of the structure of the optical information recording medium of the present invention will be described. As the substrate used in the present invention, a transparent resin such as polycarbonate, acrylic, or polyolefin, or a metal such as glass or aluminum can be used. Usually 20-80nm for substrate
Since the guide groove is provided to a degree, a resin substrate that can form the guide groove by molding is preferable. In order to prevent evaporation and deformation accompanying the phase change of the recording layer and to control heat diffusion at that time, a protective layer is usually formed on one or both sides, preferably both sides, of the recording layer. The material of the protective layer is determined in consideration of the refractive index, thermal conductivity, chemical stability, mechanical strength, adhesion, and the like. Generally, oxides, sulfides, nitrides, Ca, and M of metals and semiconductors having high transparency and high melting point are used.
A dielectric such as a fluoride such as g or Li can be used. In this case, these oxides, sulfides, nitrides, and fluorides do not always need to have a stoichiometric composition, and it is effective to control the composition for controlling the refractive index and the like, or to use a mixture thereof. It is. Considering the repetitive recording characteristics, a mixture of dielectrics is preferred. More specifically, a mixture of a chalcogen compound such as ZnS or a rare-earth sulfide and a heat-resistant compound such as an oxide, a nitride, a carbide, or a fluoride may be used. For example, a mixture of ZnS and SiO 2 is an example of a preferable protective layer composition.
【００３６】繰り返し記録特性を考慮すると、保護層の
膜密度はバルク状態の８０％以上であることが機械的強
度の面から望ましい（Ｔｈｉｎ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍ
ｓ，第２７８巻（１９９６年）、７４〜８１ページ）。
誘電体の混合物を用いる場合には、バルク密度として下
式（III)の理論密度を用いる。In consideration of the repetitive recording characteristics, it is desirable that the film density of the protective layer be 80% or more of the bulk state from the viewpoint of mechanical strength (Thin Solid Film).
s, Vol. 278 (1996), pp. 74-81).
When a dielectric mixture is used, the theoretical density of the following formula (III) is used as the bulk density.
【００３７】[0037]
【化７】 ρ＝Σｍｉρｉ （III)Ρ = Σmiρi (III)
【００３８】（ここで、ｍｉは各成分ｉのモル濃度であ
り、ρｉは成分ｉの単独のバルク密度である。）保護層
の厚さは、一般的に通常１０ｎｍから５００ｎｍであ
る。あまりに薄いと、基板や記録膜の変形防止効果が不
十分であり、保護層としての役目をなさない可能性があ
る。また、あまりに厚いと、保護層自体の内部応力や基
板との弾性特性の差等が顕著になって、クラックが発生
しやすくなる。特に、基板と記録層の間に保護層（下部
保護層と称することがある）を設ける場合、下部保護層
は、熱による基板変形を抑制する必要があるため、その
厚さは５０ｎｍ以上が好ましい。薄すぎると、繰り返し
オーバーライト中に微視的な基板変形が蓄積され、再生
光が散乱されてノイズ上昇が著しくなる傾向にある。一
方、下部保護層の厚みは、成膜に要する時間の関係から
通常２００ｎｍ以下、好ましくは１５０ｎｍ以下程度で
ある。厚すぎると記録層面で見た基板の溝形状が変わっ
てしまうことがある。すなわち、溝の深さや幅が基板表
面で意図した形状より小さくなったりする現象が起こり
やすくなる。(Here, mi is the molar concentration of each component i, and ρi is the bulk density of the component i alone.) The thickness of the protective layer is generally from 10 nm to 500 nm. If it is too thin, the effect of preventing deformation of the substrate or the recording film is insufficient, and may not serve as a protective layer. On the other hand, if the thickness is too large, the internal stress of the protective layer itself and the difference in elastic properties between the protective layer and the substrate become conspicuous, and cracks are likely to occur. In particular, when a protective layer (sometimes referred to as a lower protective layer) is provided between the substrate and the recording layer, the thickness of the lower protective layer is preferably 50 nm or more because it is necessary to suppress substrate deformation due to heat. . If it is too thin, microscopic substrate deformation is accumulated during repeated overwriting, and the reproduction light tends to be scattered, resulting in a significant increase in noise. On the other hand, the thickness of the lower protective layer is usually about 200 nm or less, preferably about 150 nm or less, due to the time required for film formation. If it is too thick, the groove shape of the substrate viewed from the recording layer surface may change. That is, a phenomenon that the depth and width of the groove become smaller than the intended shape on the substrate surface is likely to occur.
【００３９】一方、記録層の基板とは反対側に保護層
（上部保護層と称することがある）を設ける場合、上部
保護層は、記録層の変形抑制のために、通常その厚さは
１０ｎｍ以上である。また、厚すぎると、繰り返しオー
バーライトに伴って上部保護層の内部に微視的な塑性変
形が蓄積され、再生光を散乱されてノイズ上昇が著しく
なる傾向にあるため、通常は５０ｎｍ以下、好ましくは
３０ｎｍ以下である。なお、記録層および保護層の厚み
は、機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構
成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が
良く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態の
コントラストが大きくなるように選ばれる。On the other hand, when a protective layer (sometimes referred to as an upper protective layer) is provided on the side of the recording layer opposite to the substrate, the upper protective layer usually has a thickness of 10 nm in order to suppress deformation of the recording layer. That is all. On the other hand, if the thickness is too large, microscopic plastic deformation is accumulated inside the upper protective layer due to repeated overwriting, and the reproduction light tends to be scattered and noise rises remarkably. Is 30 nm or less. In addition, the thickness of the recording layer and the protective layer are good in terms of mechanical strength and reliability, as well as taking into account the interference effect associated with the multilayer structure, the laser beam absorption efficiency is good, and the amplitude of the recording signal, that is, It is selected so that the contrast between the recorded state and the unrecorded state is increased.
【００４０】本発明の相変化型情報記録用媒体は、さら
に反射層を設けることができる。反射層の設けられる位
置は、通常再生光の入射方向に依存し、入射側に対して
記録層の反対側に設けられる。即ち、基板側から再生光
を入射する場合は、基板に対して記録層の反対側に反射
層を設けるのが通常であり、記録層側から再生光を入射
する場合は記録層と基板との間に反射層を設けるのが通
常である。The phase change type information recording medium of the present invention may further include a reflection layer. The position where the reflective layer is provided usually depends on the incident direction of the reproduction light, and is provided on the side opposite to the recording layer with respect to the incident side. That is, when reproducing light is incident from the substrate side, it is normal to provide a reflective layer on the opposite side of the recording layer with respect to the substrate, and when reproducing light is incident from the recording layer side, the reflection layer is formed between the recording layer and the substrate. It is usual to provide a reflective layer between them.
【００４１】反射層に使用する材料は、反射率の大きい
物質が好ましく、特に放熱効果が期待できるＡｕ、Ａｇ
又はＡｌ等の金属が好ましい。反射層自体の熱伝導度制
御や、耐腐蝕性の改善のため上記の金属にＴａ、Ｔｉ、
Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ等を少量加えてもよ
い。添加量は通常０．０１―２０原子％程度である。Ｔ
ａ及び／又はＴｉを１５原子％以下含有するアルミニウ
ム合金、特に、ＡｌxＴａ1-x （０＜ｘ＜０．１５）な
る合金は、耐腐蝕性に優れており本光学的情報記録用媒
体の信頼性を向上させる上で特に好ましい反射層材料で
ある。反射層の膜厚としては、透過光がなく完全に入射
光を反射させるために５０ｎｍ以上が望ましい。また、
あまりに厚すぎても、放熱効果に変化はなくいたずらに
生産性を悪くし、また、クラックが発生しやすくなるの
で、通常は５００ｎｍ以下である。上部保護層の膜厚を
４０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする場合には特に、反射層
を高熱伝導率にするため、含まれる不純物量を２原子％
未満とするのが好ましい。The material used for the reflective layer is preferably a substance having a high reflectivity, and in particular, Au, Ag, which can be expected to have a heat radiation effect.
Alternatively, a metal such as Al is preferable. To control the thermal conductivity of the reflective layer itself and to improve the corrosion resistance, the above metals are made of Ta, Ti,
A small amount of Cr, Mo, Mg, V, Nb, Zr or the like may be added. The addition amount is usually about 0.01 to 20 atomic%. T
An aluminum alloy containing 15 atomic% or less of a and / or Ti, particularly an alloy of Al x Ta 1-x (0 <x <0.15) is excellent in corrosion resistance and has excellent optical information recording medium. It is a particularly preferable reflective layer material for improving the reliability of the reflective layer. The thickness of the reflective layer is preferably 50 nm or more in order to completely reflect incident light without transmitted light. Also,
If the thickness is too large, the heat radiation effect is not changed and the productivity is unnecessarily deteriorated, and cracks are easily generated. Therefore, the thickness is usually 500 nm or less. In particular, when the thickness of the upper protective layer is 40 nm or more and 50 nm or less, the amount of impurities contained is set to 2 atomic% in order to increase the thermal conductivity of the reflective layer.
It is preferred to be less than.
【００４２】本発明の情報記録用媒体の好ましい層構成
は、再生光の入射方向に沿って順に、第１保護層、記録
層、第２保護層、反射層が設けされている構成である。
即ち、基板側から再生光を入射する場合は、順に基板、
下部保護層、記録層、上部保護層、反射層の層構成とさ
れ、記録膜側から再生光を入射する場合は、順に基板、
反射層、下部保護層、記録層、上部保護層の層構成とさ
れるのが好ましい。無論、これらの層はそれぞれ２層以
上で形成されていても良く、また、それらの間に中間層
が設けられていても良い。例えば、基板側入射の場合の
基板／保護層間や、基板とは反対側からの入射の場合の
保護層上に、半透明の極めて薄い金属、半導体、吸収を
有する誘電体層等を設けて、記録層に入射する光エネル
ギー量を制御することも可能である。A preferred layer configuration of the information recording medium of the present invention is a configuration in which a first protective layer, a recording layer, a second protective layer, and a reflective layer are provided in this order along the incident direction of the reproduction light.
That is, when reproducing light is incident from the substrate side, the substrate,
The lower protective layer, the recording layer, the upper protective layer, and the reflective layer has a layer configuration, and when reproducing light is incident from the recording film side, the substrate,
It is preferable that the reflective layer, the lower protective layer, the recording layer, and the upper protective layer have a layer structure. Of course, each of these layers may be formed of two or more layers, and an intermediate layer may be provided between them. For example, a semi-transparent extremely thin metal, semiconductor, dielectric layer having absorption, etc. are provided on the substrate / protective layer in the case of substrate-side incidence or on the protective layer in the case of incidence from the side opposite to the substrate, It is also possible to control the amount of light energy incident on the recording layer.
【００４３】記録層、保護層、反射層は通常スパッタリ
ング法などによって形成される。記録膜用ターゲット、
保護膜用ターゲット、必要な場合には反射層材料用ター
ゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装
置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で
望ましい。また、生産性の面からも優れている。本発明
の記録用媒体の最表面側には、空気との直接接触を防い
だり、異物との接触による傷を防ぐため、紫外線硬化樹
脂や熱硬化型樹脂からなる保護コートを設けるのが好ま
しい。保護コートは通常１μｍから数百μｍの厚さであ
る。また、あるいは、硬度の高い誘電体保護層さらにを
設けたり、その上にさらに樹脂層を設けることもでき
る。The recording layer, protective layer and reflection layer are usually formed by a sputtering method or the like. Target for recording film,
It is desirable to form a film using an in-line apparatus in which a target for a protective film and, if necessary, a target for a reflective layer material are installed in the same vacuum chamber, in order to prevent oxidation and contamination between layers. It is also excellent in productivity. On the outermost surface side of the recording medium of the present invention, it is preferable to provide a protective coat made of an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin in order to prevent direct contact with air and prevent damage due to contact with foreign matter. The protective coat is usually 1 μm to several hundred μm thick. Alternatively, a dielectric protection layer having high hardness may be further provided, and a resin layer may be further provided thereon.
【００４４】本発明の記録用媒体に使用できる記録再生
光は、通常半導体レーザーやガスレーザーなどのレーザ
ー光であって、通常その波長は３００〜８００ｎｍ、好
ましくは３５０〜８００ｎｍ程度である。特に１Ｇｂｉ
ｔ／ｉｎｃｈ2 以上の高面記録密度を達成するために
は、集束光ビーム径を小さくする必要があり、波長３５
０から６８０ｎｍの青色から赤色のレーザー光と開口数
ＮＡが０．５以上の対物レンズを用いて集束光ビームを
得ることが望ましい。The recording / reproducing light which can be used for the recording medium of the present invention is usually a laser light such as a semiconductor laser or a gas laser, and its wavelength is usually about 300 to 800 nm, preferably about 350 to 800 nm. Especially 1Gbi
In order to achieve a high areal recording density of t / inch 2 or more, it is necessary to reduce the diameter of the focused light beam.
It is desirable to obtain a focused light beam using a blue to red laser beam of 0 to 680 nm and an objective lens having a numerical aperture NA of 0.5 or more.
【００４５】本発明では、前記のように非晶質状態を記
録マークとするのが通常である。また、本発明では、マ
ーク長変調方式によって情報を記録するのが有効であ
る。これは、特に最短マーク長が４μｍ以下、特に１μ
ｍ以下となるマーク長記録の際に特に顕著である。マー
ク長が長すぎる場合や、マーク位置記録の場合には、そ
もそもある程度十分な特性を得ることが可能であるの
で、本発明による効果が顕在化しにくい。記録マークを
形成する際、従来の２値変調方式による記録を行うこと
もできるが、本発明においては下記のような記録マーク
を形成する際にオフパルス期間を設ける３値以上の多値
変調方式による記録方法を採用するのが特に好ましい。In the present invention, the amorphous state is usually used as a recording mark as described above. In the present invention, it is effective to record information by a mark length modulation method. This is especially true when the shortest mark length is 4 μm or less, especially 1 μm.
This is particularly noticeable when recording with a mark length of less than m. In the case where the mark length is too long or in the case of mark position recording, it is possible to obtain a certain degree of sufficient characteristics in the first place, so that the effect of the present invention is unlikely to appear. When forming a recording mark, recording can be performed by a conventional binary modulation method, but in the present invention, a ternary or more multi-level modulation method that provides an off-pulse period when forming a recording mark as described below is used. It is particularly preferable to employ a recording method.
【００４６】図１は、本発明の記録方法における記録光
のパワーパターンを示す模式図である。長さｎＴ（Ｔは
基準クロック周期、ｎはマーク長変調記録において取り
うるマーク長であり、整数値である）にマーク長変調さ
れた非晶質マークを形成する際、（ｎ−ｊ）Ｔ（ただし
ｊは０−２の実数）を、ｍ＝ｎ−ｋ（ただしｋは０≦ｋ
≦２なる整数）個の記録パルスに分割し、個々の記録パ
ルス幅をαi Ｔ（１≦ｉ≦ｍ）とし、個々の記録パルス
にβi Ｔ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間のオフパルス区間を付
随させる。ここでαi ≦βi とするのが好ましい。なお
Σαi ＋Σβiは通常ｎであるが、正確なｎＴマークを
得るためΣαi ＋Σβi＝ｎ−ｊ（ｊは０より大きく２
以下の数）とすることもできる。FIG. 1 is a schematic diagram showing a power pattern of a recording light in the recording method of the present invention. When forming an amorphous mark having a mark length modulated to a length nT (T is a reference clock cycle, n is a mark length that can be taken in mark length modulation recording and is an integer value), (n−j) T (Where j is a real number of 0-2), m = nk (where k is 0 ≦ k)
The recording pulse is divided into ≤2 integer recording pulses, each recording pulse width is α i T (1 ≦ i ≦ m), and each recording pulse is an off-pulse with a time β i T (1 ≦ i ≦ m). Attach a section. Here, it is preferable that α i ≦ β i . Note Σα i + Σβ i is usually n, is Σα i + Σβ i = n- j (j To obtain accurate nT mark greater than 0 2
The following number) can also be used.
【００４７】記録の際、マーク間においては、非晶質を
結晶化しうる消去パワーＰｅの記録光を照射する。ま
た、αi Ｔ（ｉ＝１〜ｍ）においては、記録層を溶融さ
せるのに十分な記録パワーＰｗの記録光を照射し、βi
Ｔ（１≦ｉ≦ｍ−１）なる時間においては、Ｐｂ＜Ｐ
ｅ、好ましくはＰｂ≦（１／２）Ｐｅとなるバイアスパ
ワーＰｂの記録光を照射する。なお、期間βm Ｔなる時
間において照射する記録光のパワーＰｂは、βi Ｔ（１
≦ｉ≦ｍ−１）の期間と同様、通常Ｐｂ＜Ｐｅ、好まし
くはＰｂ≦１／２Ｐｅとするが、Ｐｂ≦Ｐｅとなってい
てもよい。At the time of recording, a recording light having an erasing power Pe capable of crystallizing an amorphous is irradiated between the marks. Further, at α i T (i = 1 to m), a recording light having a recording power Pw sufficient to melt the recording layer is irradiated, and β i T
In the time T (1 ≦ i ≦ m−1), Pb <P
e, preferably a recording light with a bias power Pb that satisfies Pb ≦ (１ ／) Pe. Note that the power Pb of the recording light applied during the period β m T is β i T (1
As in the period of ≦ i ≦ m−1), normally Pb <Pe, preferably Pb ≦ 1 / 2Pe, but Pb ≦ Pe may be satisfied.
【００４８】上記の記録方法を採用することによって、
パワーマージンや記録時線速マージンを広げることがで
きる。この効果は、特にＰｂ≦１／２Ｐｅなるようにバ
イアスパワーＰｂを十分低くとる際に顕著である。図２
にαi ＝βi ＝０．５とした時に，Ｐｂ＝Ｐｅとした場
合（ａ）と、Ｐｂ≒０（極端な場合）とした場合（ｂ）
の記録層の温度変化を模式的に示した。ここでは、３個
に分割された分割パルスの、１番目のパルスが照射され
る位置を想定している。（ａ）では後続の記録パルスに
よる加熱の影響が前方に及ぶために、１番目の記録パル
ス照射後の冷却速度が遅く、かつオフパルス区間でもＰ
ｅが照射されるため、オフパルス区間での温度降下で到
達する最低温度ＴL が融点近傍に留まっている。一方、
（ｂ）では、オフパルス区間のＰｂがほとんど０のた
め、ＴL は融点から十分下がった点まで下がり、かつ、
途中の冷却速度も大きい。非晶質マークは１番目のパル
ス照射時に溶解し、その後のオフパルス時の急冷によっ
て形成される。本発明の記録層は融点近傍でのみ大きな
結晶化速度を示すと考えられるため、（ｂ）に示す温度
プロファイルをとることは、再結晶化を抑制し、良好な
非晶質マークを得る上で重要なことである。逆に、冷却
速度及びＴ L を制御することで再結晶化をほぼ完全に抑
制し、溶融領域とほぼ一致するクリアな輪郭を有する非
晶質マークが得られるためマーク端において低ジッタが
得られる。従来使用されてきているＧｅＴｅ−Ｓｂ2 Ｔ
ｅ3 擬似２元系合金の場合では、図２（ａ），（ｂ）い
ずれの温度プロファイルでも非晶質マーク形成プロセス
に大差がない。なぜなら、速度は若干遅いものの広い温
度範囲で再結晶化を示すからである。この場合、パルス
分割方法によらずある程度の再結晶化が生じ、これが非
晶質マーク周辺の粗大グレインとなってマーク端でのジ
ッタを悪化させる傾向がある。このような記録層組成で
は、オフパルスは必須ではなく、むしろ従来の２値変調
によるオーバーライトが単純で望ましい。すなわち、本
発明の記録層にとっては上記の記録方法は極めて有効で
あるが、従来のＧｅＴｅ−Ｓｂ2Ｔｅ3 系記録層を用い
た場合や、ピット位置記録に適用した場合についてはこ
のような記録方法を採用する必然性は全くない。なお、
記録マークは、溝部又は溝間部のいずれにも設けること
ができ、両方に設けることもできるが、好ましくは溝部
に設ける。By adopting the above recording method,
Power margin and linear velocity margin during recording can be expanded
Wear. This effect is especially effective in such a way that Pb ≦ 1 / 2Pe.
This is remarkable when the ease power Pb is set sufficiently low. FIG.
To αi= Βi= Pb = Pe when = 0.5
(A) and Pb ≒ 0 (extreme case) (b)
Schematically shows the temperature change of the recording layer. Here, three
The first pulse of the divided pulse divided into
Position is assumed. (A) shows the subsequent recording pulse
The first recording pulse
The cooling rate after irradiation is slow and P
e is emitted, and the temperature drops during the off-pulse section.
The lowest temperature TL reached is around the melting point. on the other hand,
In (b), Pb in the off-pulse section is almost zero.
Therefore, TL falls to a point well below the melting point, and
The cooling rate on the way is also large. The amorphous mark is the first pal
Melts during irradiation and then rapidly cooled during off-pulse.
Formed. The recording layer of the present invention is large only near the melting point.
Since it is considered to indicate the crystallization rate, the temperature shown in (b)
Taking a profile suppresses recrystallization and provides good
This is important for obtaining an amorphous mark. Conversely, cooling
Speed and T LControl almost completely suppresses recrystallization.
And has a clear contour that almost matches the melting area.
Low jitter at mark edge due to crystalline mark
can get. GeTe-Sb conventionally usedTwoT
eThreeIn the case of a pseudo binary alloy, FIGS.
Amorphous mark formation process even with misaligned temperature profile
There is no big difference. Because the speed is a bit slow but the wide temperature
This is because recrystallization is exhibited in the temperature range. In this case, the pulse
Recrystallization occurs to some extent regardless of the division method.
Coarse grains around the crystalline mark
Tends to worsen the data. With such a recording layer composition
Does not require off-pulse, but rather conventional binary modulation
Overwriting is simple and desirable. That is, the book
The above recording method is extremely effective for the recording layer of the invention.
There is a conventional GeTe-SbTwoTeThreeUsing the system recording layer
This applies to cases where the
There is no necessity to adopt such a recording method. In addition,
Recording marks must be provided in either the groove or the groove.
Can be provided on both sides, but preferably the groove
To be provided.
【００４９】[0049]
【実施例】実施例１〜３および比較例１〜２ ＧｅＳｂＴｅターゲットとＩｎＳｂＴｅターゲットを同
時にスパッタリングすることによりＧｅＩｎＳｂＴｅ膜
を得た。スパッタリング時は、Ａｒガス圧０．４Ｐａと
し、ＧｅＳｂＴｅターゲットには３００ＷのＲＦ電力を
印可した。ＩｎＳｂＴｅターゲットには電流制御でＤＣ
電力を印可し電流値を変化させることにより組成を５種
類変化させた。組成分析の結果それらの組成は下記のよ
うであった。EXAMPLES Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 A GeInSbTe film was obtained by simultaneously sputtering a GeSbTe target and an InSbTe target. At the time of sputtering, the Ar gas pressure was set to 0.4 Pa, and RF power of 300 W was applied to the GeSbTe target. DC controlled by current control for InSbTe target
The composition was changed by applying power and changing the current value. As a result of the composition analysis, their compositions were as follows.
【００５０】[0050]
【化８】 比較例１：Ｇｅ5 Ｓｂ71Ｔｅ24（＝（Ｓｂ0.75Ｔ
ｅ0.25）0.95Ｇｅ0.05） 実施例１：Ｇｅ5 Ｉｎ1 Ｓｂ70Ｔｅ24（＝（（Ｓｂ0.74
Ｔｅ0.26）0.95Ｇｅ0.05）0.99Ｉｎ0.01） 実施例２：Ｇｅ5 Ｉｎ3 Ｓｂ68Ｔｅ24（＝（（Ｓｂ0.74
Ｔｅ0.26）0.95Ｇｅ0.05）0.97Ｉｎ0.03） 実施例３：Ｇｅ5 Ｉｎ7 Ｓｂ63Ｔｅ25（＝（（Ｓｂ0.72
Ｔｅ0.28）0.95Ｇｅ0.05）0.93Ｉｎ0.07） 比較例２：Ｇｅ4 Ｉｎ12Ｓｂ58Ｔｅ26（＝（（Ｓｂ0.69
Ｔｅ0.31）0.95Ｇｅ0.05）0.88Ｉｎ0.12）Embedded image Comparative Example 1: Ge 5 Sb 71 Te 24 (= (Sb 0.75 T
e 0.25 ) 0.95 Ge 0.05 ) Example 1: Ge 5 In 1 Sb 70 Te 24 (= ((Sb 0.74
Te 0.26 ) 0.95 Ge 0.05 ) 0.99 In 0.01 ) Example 2: Ge 5 In 3 Sb 68 Te 24 (= ((Sb 0.74
Te 0.26 ) 0.95 Ge 0.05 ) 0.97 In 0.03 ) Example 3: Ge 5 In 7 Sb 63 Te 25 (= ((Sb 0.72
Te 0.28 ) 0.95 Ge 0.05 ) 0.93 In 0.07 ) Comparative Example 2: Ge 4 In 12 Sb 58 Te 26 (= ((Sb 0.69
Te 0.31 ) 0.95 Ge 0.05 ) 0.88 In 0.12 )
【００５１】次に、下記の方法にて、上記の記録層と同
様の方法で製造された記録層を有する相変化型光ディス
クを作製した。１．２ｍｍ厚の円盤状のポリカーボネー
ト基板上にＺｎＳ- ＳｉＯ2 下部保護層（９５ｎｍ）、
ＧｅＩｎＳｂＴｅ記録層（１８ｎｍ）、ＺｎＳ- ＳｉＯ
2 上部保護層（４０ｎｍ）、Ａｌ合金反射層（２００ｎ
ｍ）の構成をスパッタ法により作成し、この上にさらに
紫外線硬化樹脂からなる保護コートを行った。記録層の
スパッタ条件を前記と同様にして、前記同様の組成の記
録層とした。これらのディスクを溶融結晶化した。即
ち、成膜後非晶質状態となっていた記録層に対し、長軸
約１００μｍ、短軸約１．５μｍの楕円形のレーザービ
ームを短軸方向をディスクの円周方向に、長軸方向を半
径方向に致せて照射した。ディスク４ｍ／ｓで回転さ
せ、ディスク一周毎に約４０μｍづつ半径方向に移動さ
せることによってディスク全面を初期化した。照射パワ
ーは約４００ｍＷであった。続いて７８０ｎｍ、ＮＡ
０．５５の光学系を用い以下の記録、測定をおこなっ
た。Next, a phase change type optical disk having a recording layer manufactured by the same method as the above recording layer was manufactured by the following method. To 1.2mm thick disk-shaped polycarbonate substrate ZnS-SiO 2 lower protective layer (95 nm),
GeInSbTe recording layer (18 nm), ZnS-SiO
2 Upper protective layer (40 nm), Al alloy reflective layer (200 n
The structure of m) was formed by a sputtering method, and a protective coat made of an ultraviolet curable resin was further applied thereon. The recording layer was sputtered under the same conditions as above to obtain a recording layer having the same composition as described above. These disks were melt crystallized. That is, an elliptical laser beam having a major axis of about 100 μm and a minor axis of about 1.5 μm is applied to the recording layer, which has been in an amorphous state after film formation, in the minor axis direction in the circumferential direction of the disk and in the major axis direction. Was irradiated in the radial direction. The entire surface of the disk was initialized by rotating the disk at 4 m / s and moving the disk in the radial direction by about 40 μm per round. The irradiation power was about 400 mW. Then, at 780 nm, NA
The following recording and measurement were performed using an optical system of 0.55.
【００５２】即ち、図３（ａ）に示す単一記録パターン
用記録パルスを用いて５回オーバーライトをおこなった
部分に、図３（ｂ）に示す単一記録パターン用記録パル
スを用いてさらに１回オーバーライト記録をおこなった
後、マークジッタを測定した。ここで、図３（ａ）は，
基準クロック周期Ｔに対して８Ｔマークと８Ｔスペース
（マーク間）を交互に繰り返したパターン、図３（ｂ）
は１１Ｔマークと１１Ｔスペース（マーク間）を交互に
繰り返したパターンである。いずれの場合も本発明の記
録方法に準じた記録パターンであり、各マークをｍ＝ｎ
個に分割し、すべてのｉに対して，一律αi＝βi＝０．
５とした。αiＴ（ｉ＝１〜ｍ）における記録パワーＰ
ｗはｉによらず一定とし、且つ、βiＴ（ｉ＝１〜ｍ）
におけるバイアスパワーＰｂもｉによらず一定とした。
この際、Ｐｂは０．８ｍＷとし、マーク間における消去
パワーＰｅと記録パワーＰｗの比Ｐｅ／Ｐｗは０．５で
一定とした。That is, in the portion where overwriting was performed five times using the recording pulse for a single recording pattern shown in FIG. 3A, the recording pulse for a single recording pattern shown in FIG. After one overwrite recording, the mark jitter was measured. Here, FIG.
FIG. 3B shows a pattern in which 8T marks and 8T spaces (between marks) are alternately repeated with respect to the reference clock cycle T.
Is a pattern in which 11T marks and 11T spaces (between marks) are alternately repeated. In each case, the recording pattern conforms to the recording method of the present invention.
And i is uniformly α i = β i = 0.
It was set to 5. Recording power P at α i T (i = 1 to m)
w is constant regardless of i, and β i T (i = 1 to m)
The bias power Pb at is constant regardless of i.
At this time, Pb was set to 0.8 mW, and the ratio Pe / Pw between the erasing power Pe and the recording power Pw between the marks was kept constant at 0.5.
【００５３】記録パワーＰｗは８〜１７ｍＷの間を１ｍ
Ｗごと（合計１０点）に変化させ、線速度は１．２〜
８．１ｍ／ｓの間の１２点（１．２，１．４，１．７，
２．０，２．４，２．９，３．４，４．０、４．８、
５．７、６．８、８．１ｍ／ｓ）でマーク長ジッタを測
定した。The recording power Pw is 1 m between 8 and 17 mW.
Change every W (total 10 points), linear velocity is 1.2 ~
Twelve points between 8.1 m / s (1.2, 1.4, 1.7,
2.0, 2.4, 2.9, 3.4, 4.0, 4.8,
The mark length jitter was measured at 5.7, 6.8, and 8.1 m / s).
【００５４】また、各線速度ｖにおいて基準クロック周
期Ｔは、（１１５．７＊２．４）／ｖナノ秒とし、線速
度に反比例させて、マーク長が一定となるようにした。
すなわち、８Ｔマーク及びスペースは約２．２μｍ、１
１Ｔマーク及びスペースは約３．１μｍの長さに相当す
る。これは通常のコンパクトディスクの８Ｔ及び１１Ｔ
マーク長と同等の長さである。なお、記録後のマークジ
ッタ（マーク長ジッタ）の測定は、記録線速度に関係な
くすべて２．４ｍ／ｓで行った。The reference clock period T at each linear velocity v is (115.7 * 2.4) / v nanosecond, and the mark length is made constant in inverse proportion to the linear velocity.
That is, the 8T mark and the space are about 2.2 μm, 1
The 1T mark and space correspond to a length of about 3.1 μm. This is the normal compact disc 8T and 11T
The length is equal to the mark length. The measurement of mark jitter (mark length jitter) after recording was performed at 2.4 m / s regardless of the recording linear velocity.
【００５５】以上の結果を図４に示す。図４は、上記実
施例におけるマークジッタ、記録パワー及び線速度の関
係を示す図である。縦軸及び横軸をそれぞれ線速度及び
記録パワーとし、マークジッタを等高線で示している。
マークジッタの単位はｎｓである。図４よりＩｎの添加
によって使用可能な線速度範囲が広がることがわかる。
次に、上記測定に使用したのと同様の測定系を用いて、
線速度２．４ｍ／ｓ、記録パワー１１ｍＷ、消去パワー
５．５ｍＷ、その他の条件はオレンジブックパート３に
準拠しＥＦＭランダム信号の繰り返しオーバーライト記
録をおこない３Ｔマーク間ジッタを測定した。ここで、
オレンジブックパート３に準拠した記録パルスは、図１
において、ｍ＝ｎ−１、α1 ＝１、αi＝０．５（ｉ＝
２〜ｍ）、βｉ＝０．５（ｉ＝１〜ｍ）、ｊ＝０．５と
したものであって、ｎは３〜１１の整数であった。結果
を表−１に示す。比較例２のディスクは数百回の繰り返
し記録では劣化しないものの１０００回以内の記録で劣
化してオレンジブックパート３の規格である１７．５ｎ
ｓ以上のジッタとなっている。それ以外のディスクは１
０００回の記録後でも１７．５ｎｓ以下である。１００
０回以上の繰り返し記録劣化については、傾向としては
Ｉｎ量の多い方が劣化がはやいことが分かる。FIG. 4 shows the above results. FIG. 4 is a diagram showing the relationship among mark jitter, recording power, and linear velocity in the above embodiment. The vertical axis and the horizontal axis are the linear velocity and the recording power, respectively, and the mark jitter is shown by contour lines.
The unit of the mark jitter is ns. FIG. 4 shows that the usable linear velocity range is widened by adding In.
Next, using the same measurement system as used for the above measurement,
The linear velocity was 2.4 m / s, the recording power was 11 mW, the erasing power was 5.5 mW, and the other conditions were based on the Orange Book Part 3. Repeated overwrite recording of the EFM random signal was performed, and the jitter between 3T marks was measured. here,
The recording pulse conforming to Orange Book Part 3 is shown in FIG.
, M = n-1, α 1 = 1, α i = 0.5 (i =
2 to m), βi = 0.5 (i = 1 to m), and j = 0.5, and n was an integer of 3 to 11. The results are shown in Table 1. The disc of Comparative Example 2 does not deteriorate after repeated recording for several hundred times, but deteriorates after recording for 1,000 times or less, which is the standard of Orange Book Part 3, 17.5n.
The jitter is s or more. 1 for other disks
Even after recording 000 times, it is 17.5 ns or less. 100
Regarding the repetitive recording deterioration of zero or more times, it can be seen that the tendency is that the larger the In amount, the faster the deterioration.
【００５６】[0056]
【表１】 [Table 1]
【００５７】なお、上記実施例１〜３において、いずれ
も結晶状態における記録層は、面心立方構造を有する単
一の結晶相から構成されていた。In each of Examples 1 to 3, the recording layer in the crystalline state was composed of a single crystal phase having a face-centered cubic structure.
【発明の効果】本発明によれば、使用可能な線速度範囲
が大きく、記録マークが安定に存在し、総合的にみて優
れた相変化記録媒体が得られる。また、これに適した再
生方法及び記録方法が提供できる。According to the present invention, it is possible to obtain a phase change recording medium which has a wide usable linear velocity range, has stable recording marks, and is excellent overall. Further, a reproducing method and a recording method suitable for this can be provided.
【図１】本発明の記録方法における記録光のパワーパタ
ーンを示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing a power pattern of recording light in a recording method of the present invention.
【図２】本発明の記録方法の効果を示す、記録層の温度
変化を示す模式図FIG. 2 is a schematic view showing a change in temperature of a recording layer, showing an effect of the recording method of the present invention.
【図３】本発明の実施例における記録光のパワーパター
ンを示す模式図FIG. 3 is a schematic diagram showing a power pattern of a recording light in an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施例における、マークジッタ、記録
パワー及び線速度の関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing the relationship between mark jitter, recording power, and linear velocity in an example of the present invention.
【図５】本発明の媒体の記録層におけるＴＥＭによる電
子線回折像の一例である。FIG. 5 is an example of an electron beam diffraction image by TEM of the recording layer of the medium of the present invention.
Claims (13)
する光学的情報記録用媒体であって、該相変化型記録層
が下記一般式（Ｉ）で表される組成からなることを特徴
とする光学的情報記録用媒体。 【化１】 （（Ｓｂx Ｔｅ1-x ）y Ｇｅ1-y ）z Ｍ1-z （Ｉ） （ただし、ｘは０．７≦ｘ≦０．９の範囲の数であり、
ｙは０．８≦ｙ＜１の範囲の数であり、ｚは０．８８≦
ｚ＜１の範囲の数である。ＭはＩｎ及び／又はＧａを表
す。）An optical information recording medium having at least a phase change type recording layer on a substrate, wherein the phase change type recording layer has a composition represented by the following general formula (I). Optical information recording medium. Embedded image ((Sb x Te 1-x ) y Ge 1-y ) z M 1-z (I) (where x is a number in the range of 0.7 ≦ x ≦ 0.9,
y is a number in the range of 0.8 ≦ y <1, and z is 0.88 ≦
It is a number in the range of z <1. M represents In and / or Ga. )
記載の光学的情報記録用媒体。2. The optical information recording medium according to claim 1, wherein 0.7 ≦ x ≦ 0.85.
２に記載の光学的情報記録用媒体。3. The optical information recording medium according to claim 1, wherein 0.7 ≦ x ≦ 0.8.
いずれか１つに記載の光学的情報記録用媒体。4. The optical information recording medium according to claim 1, wherein 0.9 ≦ y <1.
のいずれか１つに記載の光学的情報記録用媒体。5. The method according to claim 1, wherein 0.94 ≦ z <1.
The optical information recording medium according to any one of the above.
心立方晶構造を有する結晶相からなる請求項１乃至５の
いずれか１つに記載の光学的情報記録用媒体。6. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the phase-change recording layer comprises a crystal phase having a face-centered cubic structure in a crystalline state.
が設けられている請求項１乃至６のいずれか１つに記載
の光学的情報記録用媒体。7. The optical information recording medium according to claim 1, wherein a protective layer is provided on one or both sides of the phase change recording layer.
乃至７のいずれか１つに記載の光学的情報記録用媒体。8. The method according to claim 1, further comprising a reflection layer.
8. The optical information recording medium according to any one of items 1 to 7.
向から順に、少なくとも第１保護層、相変化型記録層、
第２保護層及び反射層をこの順に設けた請求項１乃至８
のいずれか１つに記載の光学的情報記録用媒体。9. On a substrate, at least a first protective layer, a phase-change recording layer,
9. The method according to claim 1, wherein the second protective layer and the reflective layer are provided in this order.
The optical information recording medium according to any one of the above.
である請求項１乃至９のいずれか１つに記載の光学的情
報記録用媒体。10. The phase change type recording layer having a thickness of 5-30 nm
The optical information recording medium according to any one of claims 1 to 9, wherein
れる請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の光学的情
報記録用媒体。11. The optical information recording medium according to claim 1, wherein information according to a mark length modulation method is recorded.
載の光学的情報記録用媒体に対して、波長が３５０ｎｍ
以上８００ｎｍ以下のレーザー光を、開口数ＮＡが０．
５以上の対物レンズによって集光した集束光を照射して
再生することを特徴とする光学的情報記録用媒体の再生
方法。12. The optical information recording medium according to claim 1, wherein the wavelength is 350 nm.
A laser beam of not less than 800 nm and a numerical aperture NA of 0.
A method for reproducing an optical information recording medium, comprising irradiating focused light condensed by five or more objective lenses to reproduce the information.
載の光学的情報記録用媒体にマーク長変調された情報を
記録するに当たり、 結晶状態の部分を未記録状態・消去状態とし、非晶質の
部分を記録状態とし、 記録マーク間に対しては、非晶質の部分を結晶化しうる
消去パワーＰｅの記録光を照射し、 記録マークに対しては、記録マークの時間的な長さをｎ
Ｔ（Ｔは基準クロック周期、ｎは２以上の自然数）とし
たとき、時間（ｎ−ｊ）Ｔを 【化２】 α1 Ｔ、β1 Ｔ、α2 Ｔ、β2 Ｔ、・・・・、αm Ｔ、
βm Ｔ、 （ただし、Σαi ＋Σβi ＝ｎ−ｊとする。ｊは０−２
までの任意の数。ｍはｍ＝ｎ−ｋを満たす数。ｋは０−
２までの整数。）と分割し、αi Ｔ（１≦ｉ≦ｍ）なる
時間においては、記録層を溶融させるのに十分な記録パ
ワーＰｗの記録光を照射し、βi Ｔ（１≦ｉ≦ｍ−１）
なる時間においては、Ｐｂ＜Ｐｅとなるバイアスパワー
Ｐｂの記録光を照射することを特徴とする光学的情報記
録用媒体の記録方法。13. Recording of mark-length modulated information on the optical information recording medium according to any one of claims 1 to 11, wherein a portion in a crystalline state is set to an unrecorded state / erased state, and The crystalline portion is set in a recording state, and a recording light having an erasing power Pe capable of crystallizing an amorphous portion is irradiated between recording marks. N
Assuming that T (T is a reference clock cycle and n is a natural number of 2 or more), the time (n−j) T is expressed as follows: α 1 T, β 1 T, α 2 T, β 2 T,.・, Α m T,
β m T, where Σαi + Σβi = n-j, where j is 0-2
Any number up to. m is a number satisfying m = nk. k is 0-
Integer up to 2. ), And at a time of α i T (1 ≦ i ≦ m), a recording light having a recording power Pw sufficient to melt the recording layer is irradiated, and β i T (1 ≦ i ≦ m−1). )
A recording method for an optical information recording medium, comprising irradiating recording light with a bias power Pb satisfying Pb <Pe for a certain time.
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