JP2001010232A - Phase change type optical recording medium - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a phase change type optical recording medium having a wide overwritable linear velocity range and being excellent in rewriting characteristics and high-density recording. SOLUTION: This optical recording medium has at least a phase change type recording layer provided on a substrate. In this case, the recording layer is composed of Sb, Te and M (M is Ag, In). The sphere of the composition is in a region surrounded by straight lines A, B, C and D in a triangular diagram having vertexes of Sb, Te and M, and Ag <=In.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光の照射により原
子の配列が変化して情報の記録および消去が行なわれる
光情報記録媒体であって、オーバーライト可能な線速度
範囲が広く、書き換え特性および高密度記録に優れた相
変化型光記録媒体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical information recording medium for recording and erasing information by changing the arrangement of atoms by irradiating light. And a phase change type optical recording medium excellent in high density recording.

【０００２】[0002]

【従来の技術】レーザビームの照射による情報の記録、
再生及び消去可能な光メモリー媒体の一つとして、結晶
−非晶質間、あるいは結晶１−結晶２の２つの結晶相間
の転移を利用する、いわゆる相変化型光記録媒体がよく
知られている。相変化型光記録媒体は、Ｔｅ、Ｓｅ等の
カルコゲンを主成分とした記録層とこの記録層を両面か
ら挟み込む透光性誘電体層とレーザ光の入射側とは反対
に設けた反射層と保護層から構成されている。代表的な
材料系に、ＧｅＳｂＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系材料が
良く知られていて、実用化されている。2. Description of the Related Art Information recording by laser beam irradiation,
As one of the rewritable and erasable optical memory media, a so-called phase-change type optical recording medium utilizing a transition between crystal and amorphous or between two crystal phases of crystal 1 and crystal 2 is well known. . The phase-change optical recording medium includes a recording layer mainly composed of chalcogen such as Te and Se, a light-transmitting dielectric layer sandwiching the recording layer from both sides, and a reflection layer provided on the opposite side to the laser light incident side. It is composed of a protective layer. As typical material systems, GeSbTe-based materials and AgInSbTe-based materials are well known and have been put to practical use.

【０００３】記録原理は次の通りである。成膜直後の記
録層は非晶質状態で反射率は低い。まずはじめに、レー
ザ光を照射して記録層を加熱し、ディスク全面を反射率
の高い結晶状態にする。これを初期化という。初期化し
た光ディスクにレーザ光を局所的に照射して記録膜を溶
融、急冷し、アモルファス状態に相変化させる。相変化
に伴い記録膜の光学的性質（反射率、透過率、複素屈折
率等）が変化して、情報を記録する。再生は、弱いレー
ザ光を照射して結晶とアモルファスとの反射率差、また
は位相差を検出して行う。書き換えは、結晶化を引き起
こす低エネルギーの消去パワーの上に重畳した記録ピー
クパワーを記録層に投入することにより消去過程を経る
ことなくすでに記録された記録マーク上にオーバーライ
トする。[0003] The recording principle is as follows. The recording layer immediately after film formation is in an amorphous state and has a low reflectance. First, the recording layer is heated by irradiating a laser beam to bring the entire surface of the disk into a crystalline state having a high reflectance. This is called initialization. The initialized optical disk is locally irradiated with a laser beam to melt and rapidly cool the recording film, thereby changing the phase to an amorphous state. The optical properties (reflectance, transmittance, complex refractive index, etc.) of the recording film change with the phase change, and information is recorded. The reproduction is performed by irradiating a weak laser beam and detecting a reflectance difference or a phase difference between the crystal and the amorphous. In rewriting, a recording peak power superimposed on a low-energy erasing power causing crystallization is applied to a recording layer to overwrite a recording mark already recorded without going through an erasing process.

【０００４】特開平１−２７７３３８号公報には（Ｓｂ
ｘＴｅ1-ｘ）1-ｙＭｙ（ここで、ｘは０．４≦ｘ＜０．
７の数であり、ｙはｙ≦０．２の数であり、ＭはＡｇ、
Ａｌ、Ａｓ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｐ
ｂ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｓｎ及びＺｎからなる群から選
ばれる少なくとも１種の元素である。）で表される組成
の合金からなる記録層を有する光記録媒体が提案されて
いる。この媒体は、ＳｂＴｅ２元系に第３元素を添加す
ることにより結晶化温度を高めて非晶質状態の安定性を
向上させ、さらに消去の高速化を図っている。しかしな
がら、この公報には４元系以上の多元系媒体の具体的な
実施例は記載されていない。また、高線速度における１
ビームオーバーライトの書換性能は示されておらず、書
き込み消去の繰り返し回数も１０００回と書換媒体とし
ての特性が不十分である。さらに高密度記録についても
言及されていない。Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-277338 discloses (Sb
xTe1-x) 1-yMy (where x is 0.4≤x <0.
7, y is a number y ≦ 0.2, M is Ag,
Al, As, Au, Bi, Cu, Ga, Ge, In, P
It is at least one element selected from the group consisting of b, Pt, Se, Si, Sn and Zn. An optical recording medium having a recording layer made of an alloy having a composition represented by (1) has been proposed. In this medium, the crystallization temperature is increased by adding a third element to the SbTe binary system, the stability of the amorphous state is improved, and the erasing speed is further increased. However, this publication does not describe a specific embodiment of a multi-system medium of four or more systems. In addition, 1 at high linear velocity
The rewriting performance of the beam overwrite is not shown, and the number of repetitions of writing and erasing is 1,000, which is insufficient for the characteristics as a rewritable medium. No mention is made of high-density recording.

【０００５】本発明者等は、光記録材料の欠点を解決す
る新材料として、ＡｇＩｎＴｅ系の記録材料を見いだし
特開平２−１７５２８５号公報に開示してきた。この開
示技術により、極めて優れた性能を有する相変化型光記
録媒体を獲得できることは、既に明らかであったが、転
送速度の高速化や記録密度の増加により、さらなる改良
が必要となった。The present inventors have found a AgInTe-based recording material as a new material for solving the drawbacks of the optical recording material, and have disclosed it in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-175285. It has already been clear that a phase change optical recording medium having extremely excellent performance can be obtained by this disclosed technology, but further improvements have been required due to an increase in transfer speed and an increase in recording density.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】（１）ビデオディスク
レコーダ用として大容量で高速記録が可能な光ディスク
が求められているが、相変化媒体は一定の結晶化速度を
有するため、書き換え可能な線速度の範囲が限られてい
る。特に高線速度では結晶化が進行し難く、記録材料の
組成や媒体の構造の最適化が必要である。高線速度では
記録や消去パワーが増大し、感度の向上も必要となる。 （２）相変化媒体は一般的に書き換え特性が不十分であ
り、特に高密度記録であるマークエッジ記録の場合、繰
り返しオーバーライトによりマーク長の分布が広がりエ
ラーが発生する問題がある。繰返しオーバーライト記録
による記録再生特性の劣化、特にジッタの増大が生じ
る。 （３）ＤＶＤ−ＲＯＭのカッティングに用いられるレー
ザ波長よりも長く、かつ開口数（ＮＡ）の小さな光学系
で、ＤＶＤ−ＲＯＭ相当の高い記録密度の書換え可能な
媒体を実現することは難しい。 （４）ＤＶＤ−ＲＯＭの再生互換を取るため、６０％以
上の変調度と１５％以上の反射率が必要である。(1) An optical disk capable of high-speed recording with a large capacity is required for a video disk recorder. However, since a phase change medium has a constant crystallization speed, a rewritable line is required. The range of speed is limited. In particular, crystallization hardly proceeds at a high linear velocity, and it is necessary to optimize the composition of the recording material and the structure of the medium. At high linear velocities, recording and erasing powers increase, and it is necessary to improve sensitivity. (2) The phase change medium generally has insufficient rewriting characteristics. In particular, in the case of mark edge recording which is high-density recording, there is a problem that the distribution of the mark length is widened due to repeated overwriting and an error occurs. Deterioration of recording / reproducing characteristics due to repetitive overwrite recording, particularly, an increase in jitter occurs. (3) It is difficult to realize a rewritable medium having a high recording density equivalent to a DVD-ROM with an optical system longer than the laser wavelength used for cutting the DVD-ROM and having a small numerical aperture (NA). (4) In order to achieve DVD-ROM reproduction compatibility, a modulation degree of 60% or more and a reflectance of 15% or more are required.

【０００７】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、線速度３．５ｍ／ｓ以上にわたって
ダイレクトオーバライトが可能で、かつ、高密度記録が
可能な相変化型光記録媒体（以下、光記録媒体と呼ぶ）
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is a phase change type optical recording medium capable of direct overwriting over a linear velocity of 3.5 m / s or more and capable of high density recording. (Hereinafter referred to as an optical recording medium)
Is to provide.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の発明と
して、基板上に少なくとも相変化型記録層を設けた光学
的情報記録媒体において、記録層組成がＳｂ、Ｔｅ、Ｍ
（ＭはＡｇ、Ｉｎ）からなり、組成範囲がＳｂとＴｅと
Ｍを頂点とする三角ダイアグラムにおける直線Ａと直線
Ｂと直線Ｃと直線Ｄとで囲まれた領域であり、かつＡｇ
≦Ｉｎである相変化型光記録媒体を、第２の発明とし
て、基板上に少なくとも第１誘電体層、記録層、第２誘
電体層、反射層をこの順に積層してなり、第１誘電体層
の膜厚ｄ１が５０≦ｄ１≦９０ｎｍあるいは１８０≦ｄ
１≦２２０ｎｍ、記録層の膜厚ｄ２が１５≦ｄ２≦３０
ｎｍ、第２誘電体層の膜厚ｄ３が８≦ｄ３≦２５ｎｍ、
反射層の膜厚ｄ４が７５≦ｄ４≦３００ｎｍである請求
項１記載の相変化型光記録媒体を、第３の発明として、
基板厚が０．６ｍｍで、溝深さｄ５が３０≦ｄ５≦３５
ｎｍ、溝幅ｗ１がトラックピッチの３５＜ｗ１＜５０％
である請求項２記載の相変化型光記録媒体をそれぞれ提
供するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical information recording medium having at least a phase change type recording layer provided on a substrate, wherein the composition of the recording layer is Sb, Te, M
(M is Ag, In), the composition range is a region surrounded by straight lines A, B, C, and D in a triangular diagram having Sb, Te, and M as vertices, and Ag
A phase-change optical recording medium satisfying ≦ In is a second invention in which at least a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer are laminated on a substrate in this order. When the thickness d1 of the body layer is 50 ≦ d1 ≦ 90 nm or 180 ≦ d
1 ≦ 220 nm, thickness d2 of the recording layer is 15 ≦ d2 ≦ 30
nm, the thickness d3 of the second dielectric layer is 8 ≦ d3 ≦ 25 nm,
3. The phase-change optical recording medium according to claim 1, wherein the thickness d4 of the reflective layer is 75 ≦ d4 ≦ 300 nm.
The substrate thickness is 0.6 mm and the groove depth d5 is 30 ≦ d5 ≦ 35.
nm, groove width w1 is 35 <w1 <50% of track pitch
And a phase-change optical recording medium according to claim 2.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】以下に本発明になる光記録媒体の
構成を詳細に説明する。本発明の光記録媒体の代表的な
層構成の模式的断面図を図１に示す。（ア）基板１／第
１誘電体層２／記録層３／第２誘電体層４の積層体（図
示せず）、あるいは、（イ）基板１／第１誘電体層２／
記録層３／第２誘電体層４／反射層５の積層体（ここで
光は基板１側から入射する）あるいは、（ウ）基板／反
射層／第２誘電体層／記録層／第１誘電体層／保護層
（ここで光は保護層側から入射する。図示せず）。反射
層上に本発明の効果を損なわない範囲で金属酸化物、金
属窒化物、金属硫化物、金属炭化物等の無機系の保護層
や紫外線硬化樹脂などの樹脂層、あるいは他の基板と貼
り合わせるための接着剤層、接着シートなどを設けても
よい。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of the optical recording medium according to the present invention will be described below in detail. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a typical layer configuration of the optical recording medium of the present invention. (A) a laminate (not shown) of substrate 1 / first dielectric layer 2 / recording layer 3 / second dielectric layer 4 or (a) substrate 1 / first dielectric layer 2 /
A laminate of recording layer 3 / second dielectric layer 4 / reflective layer 5 (where light enters from substrate 1 side) or (c) substrate / reflective layer / second dielectric layer / recording layer / first layer Dielectric layer / protective layer (here, light enters from the protective layer side, not shown). On the reflective layer, a metal oxide, a metal nitride, a metal sulfide, an inorganic protective layer such as a metal carbide, or a resin layer such as an ultraviolet curable resin, or bonded to another substrate within a range that does not impair the effects of the present invention. May be provided with an adhesive layer, an adhesive sheet, or the like.

【００１０】また、基板１や保護層６には、傷付きや埃
の吸着防止を目的としてハードコート層や帯電防止層を
設けてもよい。記録感度を重視する用途には、反射層５
を設けない（ア）の構成が好ましく、高記録密度で記録
する場合、あるいは、記録の繰返し耐久性を重視する用
途では（イ）の反射層５を設けた構成が好ましい。高密
度記録には、高い開口数（ＮＡ）を用いるため基板１に
よる収差の影響を低減するため極薄い透明保護層または
透明保護シートを有した（ウ）の構成が好ましい。The substrate 1 and the protective layer 6 may be provided with a hard coat layer or an antistatic layer for the purpose of preventing scratches and dust from adsorbing. For applications where recording sensitivity is important, the reflective layer 5
Is preferable, and the recording layer is provided with the reflective layer 5 in the case of recording at a high recording density or in the application where the repetition durability of the recording is emphasized. For high-density recording, the configuration (c) having an extremely thin transparent protective layer or transparent protective sheet in order to use a high numerical aperture (NA) and reduce the influence of aberration due to the substrate 1 is preferable.

【００１１】本発明の基板１の材料としては、透明な各
種の合成樹脂、透明ガラスなどが使用できる。埃、基板
の傷などの影響をさけるために、透明基板を用い、集束
した光ビームで基板側から記録を行なうことが好まし
く、この様な透明基板材料としては、ガラス、ポリカー
ボネイト、ポリメチル・メタクリレート、ポリオレフィ
ン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などがあげられ
る。特に、光学的複屈折が小さく、吸湿性が小さく、成
形が容易であることからポリカーボネイト樹脂が好まし
い。As a material of the substrate 1 of the present invention, various transparent synthetic resins, transparent glass and the like can be used. In order to avoid the influence of dust, scratches on the substrate, etc., it is preferable to use a transparent substrate and perform recording from the substrate side with a focused light beam.As such a transparent substrate material, glass, polycarbonate, polymethyl methacrylate, Polyolefin resin, epoxy resin, polyimide resin and the like can be mentioned. In particular, polycarbonate resins are preferred because they have low optical birefringence, low hygroscopicity, and are easy to mold.

【００１２】さらに記録密度を向上するため、（ウ）の
構成で、いわゆる表読みを行ってもよく、この場合には
光ビームは基板を通過しないので不透明な基板を用いる
ことが可能となる。基板の厚さは特に限定するものでは
ないが、０．０１ｍｍ〜５ｍｍが実用的である。０．０
１ｍｍ未満では、基板側から集束した光ビ−ムで記録す
る場合でも、ごみの影響を受け易くなり、５ｍｍ以上で
は、対物レンズの開口数を大きくすることが困難にな
り、照射光ビームスポットサイズが大きくなるため、記
録密度をあげることが困難になる。基板はフレキシブル
なものであっても良いし、リジッドなものであっても良
い。フレキシブルな基板は、テープ状、シート状、カ−
ド状で使用する。リジッドな基板は、カード状、あるい
はディスク状で使用する。また、これらの基板は、記録
層などを形成した後、２枚の基板を用いて、エアーサン
ドイッチ構造、エアーインシデント構造、密着貼り合せ
構造としてもよい。In order to further improve the recording density, so-called table reading may be performed in the configuration (c). In this case, since the light beam does not pass through the substrate, an opaque substrate can be used. Although the thickness of the substrate is not particularly limited, a thickness of 0.01 mm to 5 mm is practical. 0.0
If it is less than 1 mm, even when recording with a light beam focused from the substrate side, it is susceptible to dust, and if it is more than 5 mm, it becomes difficult to increase the numerical aperture of the objective lens, and the irradiation light beam spot size , It becomes difficult to increase the recording density. The substrate may be flexible or rigid. Flexible substrates can be tape, sheet, car
Use in the form of a letter. The rigid substrate is used in the form of a card or a disk. In addition, these substrates may be formed into an air sandwich structure, an air incident structure, or a close bonding structure using two substrates after forming a recording layer or the like.

【００１３】基板１には、レーザ光案内溝が形成され
る。ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性を考慮して、記録後には
ＤＰＤ（differential phase detection）トラッキング
が可能で、かつ変調度が６０％以上を示し、反射率も１
５％以上を示すためには、トラックピッチが０．７４μ
m、溝深さｄ５が３０≦ｄ５≦３５ｎｍ、溝幅ｗ１がト
ラックピッチの３５＜ｗ１＜５０％で設定される。溝深
さｄ５が３０ｎｍより浅いとradial contrastが低下す
る。逆に溝深さｄ５が３５ｎｍより深いと反射率が低下
してしまう。さらに変調度も６０％を下回る。溝幅ｗ１
が３５％より狭いと変調度が小さくなり、逆に溝幅ｗ１
が５０％より広いとジッタが大きくなってしまう。ここ
で溝幅とは、グルーブ面とランド面との距離である溝深
さが、１／２になる点におけるグルーブ部分の幅を指
す。A laser light guide groove is formed in the substrate 1. In consideration of compatibility with DVD-ROM, DPD (differential phase detection) tracking can be performed after recording, the degree of modulation is 60% or more, and the reflectance is 1
To show 5% or more, the track pitch must be 0.74 μm.
m, the groove depth d5 is set at 30 ≦ d5 ≦ 35 nm, and the groove width w1 is set at 35 <w1 <50% of the track pitch. If the groove depth d5 is smaller than 30 nm, the radial contrast is reduced. Conversely, if the groove depth d5 is deeper than 35 nm, the reflectivity decreases. Further, the degree of modulation is lower than 60%. Groove width w1
Is smaller than 35%, the degree of modulation decreases, and conversely, the groove width w1
Is larger than 50%, the jitter increases. Here, the groove width refers to the width of the groove portion at a point where the groove depth, which is the distance between the groove surface and the land surface, is halved.

【００１４】本発明の誘電体層２，４は、記録時に基板
１、記録層３などが熱によって変形し記録特性が劣化す
ることを防止するなど、基板１、記録層３を熱から保護
する効果、光学的な干渉効果により、再生時の信号コン
トラストを改善する効果がある。さらに、記録層３の結
晶化を促進して、消去率を向上する効果もある。この誘
電体層２，４としては、ＺｎＳ，ＳｉＯ2 、Ｓｉ３Ｎ
４、Ａｌ２Ｏ３などの無機系薄膜がある。特にＳｉ，Ｇ
ｅ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａなどの金属あるいは半導体
の酸化物の薄膜、Ｓｉ、Ｇｅ，Ａｌなどの金属あるいは
半導体の窒化物の薄膜、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉなどの
金属あるいは半導体の炭化物の薄膜、ＺｎＳ、Ｉｎ2Ｓ
3、ＴａＳ4、ＧｅＳ２等の金属あるいは半導体の硫化物
の薄膜、及びこれらの化合物の２種類以上の混合物の膜
が、耐熱性が高く、化学的に安定なことから好ましい。The dielectric layers 2 and 4 of the present invention protect the substrate 1 and the recording layer 3 from heat, for example, to prevent the substrate 1, the recording layer 3 and the like from being deformed by heat during recording and thereby deteriorating the recording characteristics. There is an effect of improving the signal contrast at the time of reproduction by the effect and the optical interference effect. Further, there is an effect that the crystallization of the recording layer 3 is promoted and the erasing rate is improved. The dielectric layers 2 and 4 are made of ZnS, SiO2, Si3N
4. There are inorganic thin films such as Al2O3. Especially Si, G
e, a thin film of a metal or semiconductor oxide such as Al, Ti, Zr, Ta, a thin film of a metal or semiconductor nitride such as Si, Ge, Al, or a metal or semiconductor carbide such as Ti, Zr, Hf, or Si Thin film, ZnS, In2S
3, thin films of sulfides of metals or semiconductors such as TaS4 and GeS2, and films of a mixture of two or more of these compounds are preferred because of their high heat resistance and chemical stability.

【００１５】さらに、記録層３への誘電体層２，４を構
成する原子の拡散がないものが好ましい。これらの酸化
物、硫化物、窒化物、炭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。特にＺｎＳ
とＳｉＯ2 の混合膜は、記録、消去の繰り返しによって
も、記録感度、Ｃ／Ｎ、消去率などの劣化が起きにくい
ことから好ましい。第一誘電体層２と第二誘電体層４
は、同一ではなく異なる化合物から構成されてもよい。Further, it is preferable that the atoms forming the dielectric layers 2 and 4 do not diffuse into the recording layer 3. These oxides, sulfides, nitrides, and carbides 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. Especially ZnS
The mixed film of SiO2 and SiO2 is preferable because deterioration of recording sensitivity, C / N, erasing rate, and the like hardly occurs even when recording and erasing are repeated. First dielectric layer 2 and second dielectric layer 4
May be composed of different compounds instead of the same.

【００１６】本発明の記録層３は、結晶状態と非晶状態
の少なくとも２つの状態をとり得るアンチモンＳｂとテ
ルルＴｅとＭ（ＭはＡｇ、Ｉｎ）からなる相変化型光記
録材料から構成される。消去状態である結晶状態は、主
にＳｂの結晶相から構成されるが、アンチモンＳｂとテ
ルルＴｅとＭ（ＭはＡｇ、Ｉｎ）のうちの２元素以上の
組み合わせで構成される結晶相を形成する場合もある。
結晶状態が単一相であるとは限らず、２相以上の結晶相
が混在していてもよい。記録状態である非晶質状態にお
いて、Ｘ線回折パターンは示さないが局所的には短距離
秩序を有していてもよく、規則的な電子線回折パターン
を示す場合もある。The recording layer 3 of the present invention is made of a phase-change optical recording material composed of antimony Sb, tellurium Te, and M (M is Ag, In), which can take at least two states, a crystalline state and an amorphous state. You. The crystal state in the erased state is mainly composed of a crystal phase of Sb, and forms a crystal phase composed of a combination of two or more elements of antimony Sb, tellurium Te, and M (M is Ag, In). In some cases.
The crystal state is not limited to a single phase, and two or more crystal phases may coexist. In the amorphous state, which is a recording state, an X-ray diffraction pattern is not shown, but a short-range order may be locally present, and a regular electron beam diffraction pattern may be shown.

【００１７】記録材料としてアンチモンＳｂとテルルＴ
ｅとＭ（ＭはＡｇ、Ｉｎ）を主成分とし、添加元素とし
てＣｕ，Ｂａ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｓｉ，Ｓｒ，
Ａｕ，Ｃｄ，Ｌｉ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｆｅ，Ｐｂ，Ｎ
ａ，Ｃｓ，Ｇａ，Ｐｄ，Ｂｉ，Ｓｎ，Ｔｉ、Ｖ、Ｇｅ、
Ｓｅ、Ｓ、Ａｓ、Ｔｌ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉの群か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素を合計で０．０１
原子（以下、ａｔ）％以上３ａｔ％未満含有することも
できる。As recording materials, antimony Sb and tellurium T
e and M (M is Ag, In) as main components and Cu, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr,
Au, Cd, Li, Mo, Mn, Zn, Fe, Pb, N
a, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti, V, Ge,
A total of at least one element selected from the group consisting of Se, S, As, Tl, In, Pd, Pt, and Ni is 0.01%.
Atomic (hereinafter, at)% or more and less than 3 at% can be contained.

【００１８】アンチモンＳｂの含有量が結晶化速度を強
く支配しており、Ｓｂ量の増加とともに結晶化速度が速
くなり、転送速度を高速にすることができる。加えて、
Ｓｂを成分に含むＴｅ系合金であるため、耐酸化性にも
優れている。しかし、Ｓｂ量が過剰であると繰り返しオ
ーバーライト性能が低下し、さらにＳｂ量が過剰である
と成膜直後から結晶状態となり、高反射率を呈するよう
になる。Ｍ（ＭはＡｇ、Ｉｎ）量については、過剰であ
ると記録感度が低下し、非晶質から結晶へ変化し再び非
晶質に戻るような可逆的な変化を示さなくなり、ついに
は非晶質から結晶への不可逆的な相変化を示さなくな
る。ＡｇとＩｎの比率については、Ａｇ≦Ｉｎの関係の
ときに、書き換え回数がのびる傾向にあるが、詳しい理
由は現在解析中である。Ｔｅ量については、過剰である
と非晶質になりやすく、高線速度で結晶化が進行せず、
消去が不可能となる。The crystallization speed is strongly controlled by the content of antimony Sb, and the crystallization speed increases as the Sb content increases, and the transfer speed can be increased. in addition,
Since it is a Te-based alloy containing Sb as a component, it is also excellent in oxidation resistance. However, if the amount of Sb is excessive, the overwrite performance is repeatedly reduced, and if the amount of Sb is excessive, a crystalline state is formed immediately after the film formation, and a high reflectance is exhibited. If the amount of M (M is Ag, In) is excessive, the recording sensitivity is reduced, and the reversible change from amorphous to crystalline and back to amorphous is not exhibited. No longer exhibits an irreversible phase change from crystalline to crystalline. The ratio of Ag to In tends to increase the number of rewrites when Ag ≦ In, but the detailed reason is currently being analyzed. Regarding the amount of Te, if it is excessive, it tends to be amorphous, and crystallization does not proceed at a high linear velocity.
Erasing becomes impossible.

【００１９】本発明の反射層５の材質としては、光反射
性を有するＡｌ、Ａｕ，Ａｇなどの金属、及びこれらを
主成分とし、Ｔｉ、Ｃｒなどの添加元素を含む合金及び
Ａｌ，Ａｕ、Ａｇなどの金属にＡｌ、Ｓｉなどの金属窒
化物、金属酸化物、金属カルコゲン化物などの金属化合
物を混合したものなどがあげられる。Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ
などの金属、及びこれらを主成分とする合金は、光反射
性が高く、かつ熱伝導率を高くできることから好まし
い。前述の合金の例として、ＡｌにＣｒ、Ｓｉ、Ｍｇ、
Ｃｕ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｈｆ，Ｔａ，Ｎｂ、Ｍｎ，Ｐｄ，Ｚ
ｒなどの少なくとも１種の元素を加えたもの、あるい
は、ＡｕにＣｒ，Ａｇ、Ｃｕ，Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｉなどの
少なくとも１種の元素を加えたもの、あるいは、Ａｇに
Ｐｄ、Ｃｕなどの少なくとも１種の元素を加えたものが
ある。とりわけ、耐腐食性が良好でかつ繰り返し性能が
のびることから、反射層５を添加元素を合計で０．５ａ
ｔ％以上３ａｔ％未満含む、Ａｌ−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｔ
ｉ合金、Ａｌ−Ｔａ合金、Ａｌ−Ｚｒ合金、Ａｌ−Ｔｉ
−Ｃｒ合金、Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｎ合金のいずれかのＡｌを
主成分とする合金で構成することが好ましい。As the material of the reflection layer 5 of the present invention, metals such as Al, Au and Ag having light reflectivity, alloys containing these as a main component and containing additional elements such as Ti and Cr, and Al, Au, Examples include a mixture of a metal such as Ag and a metal compound such as a metal nitride such as Al and Si, a metal oxide, and a metal chalcogenide. Al, Au, Ag
Such metals and alloys containing these as main components are preferable because of their high light reflectivity and high thermal conductivity. As an example of the above-mentioned alloy, Cr, Si, Mg,
Cu, Pd, Ti, Hf, Ta, Nb, Mn, Pd, Z
r, at least one element such as Cr, Ag, at least one element such as Cr, Ag, Cu, Pd, Pt, and Ni; or Ag, at least one of Pd, Cu, and the like. Some have one element added. In particular, since the corrosion resistance is good and the repetition performance is extended, the reflective layer 5 is added with a total of 0.5 a
Al-Cr alloy, Al-T containing at least t% and less than 3 at%
i alloy, Al-Ta alloy, Al-Zr alloy, Al-Ti
It is preferable to be composed of an alloy containing Al as a main component, either of a -Cr alloy or an Al-Si-Mn alloy.

【００２０】本発明の光記録媒体１０の各層の厚さは、
再生波長における光学定数（屈折率ｎと消衰係数ｋ）に
大きく依存する。ＤＶＤ−ＲＯＭとの互換性を考慮する
と、変調度が６０％以上、反射率が１５％以上を有する
ことが望ましい。再生波長が６３５−６６０ｎｍにおい
て、このような光学特性を満足するには、第１誘電体層
２の膜厚ｄ１が５０≦ｄ１≦９０ｎｍあるいは１８０≦
ｄ１≦２２０ｎｍ、記録層３の膜厚ｄ２が１５≦ｄ２≦
３０ｎｍ、第２誘電体層４の膜厚ｄ３が８≦ｄ３≦２５
ｎｍ、反射層５の膜厚ｄ４が７５≦ｄ４≦３００ｎｍに
設定される。The thickness of each layer of the optical recording medium 10 of the present invention is
It largely depends on the optical constant (refractive index n and extinction coefficient k) at the reproduction wavelength. Considering compatibility with DVD-ROMs, it is desirable that the degree of modulation be at least 60% and the reflectivity be at least 15%. In order to satisfy such optical characteristics at a reproduction wavelength of 635-660 nm, the thickness d1 of the first dielectric layer 2 must be 50 ≦ d1 ≦ 90 nm or 180 ≦
d1 ≦ 220 nm, and the thickness d2 of the recording layer 3 is 15 ≦ d2 ≦
30 nm, and the thickness d3 of the second dielectric layer 4 is 8 ≦ d3 ≦ 25.
nm, and the thickness d4 of the reflective layer 5 is set to 75 ≦ d4 ≦ 300 nm.

【００２１】本発明の第１誘電体層２ならびに前記第２
誘電体層４は、記録再生波長において透明であって記録
再生波長における屈折率ｎ１が１．９≦ｎ１≦２．２の
範囲にあることが好ましい。第１誘電体層２の厚さが増
加すると反射率の極小値を示す波長が長波長側に移動す
る。ＤＶＤの再生波長である６５０ｎｍでの反射率を１
５％以上確保し、記録波長である６３５ｎｍでの反射率
の増加による記録感度の低下を防ぐためには、この波長
域で分光反射率の変化が小さい必要がある。そのために
は、第１誘電体層２の膜厚ｄ１が５０≦ｄ１≦９０ｎｍ
あるいは１８０≦ｄ１≦２２０ｎｍの範囲にある。The first dielectric layer 2 of the present invention and the second dielectric layer
The dielectric layer 4 is preferably transparent at the recording / reproducing wavelength and has a refractive index n1 at the recording / reproducing wavelength in the range of 1.9 ≦ n1 ≦ 2.2. As the thickness of the first dielectric layer 2 increases, the wavelength showing the minimum value of the reflectance shifts to the longer wavelength side. The reflectance at 650 nm, which is the DVD reproduction wavelength, is 1
In order to secure 5% or more and prevent a decrease in recording sensitivity due to an increase in reflectance at the recording wavelength of 635 nm, a change in spectral reflectance in this wavelength region needs to be small. For this purpose, the thickness d1 of the first dielectric layer 2 is set to 50 ≦ d1 ≦ 90 nm.
Alternatively, it is in the range of 180 ≦ d1 ≦ 220 nm.

【００２２】記録層３の厚さは、反射率の値を変化させ
る。記録層３の厚さが薄いと反射率が増加し、記録感度
が低下するので好ましくない。また書き換え性能も劣化
し繰り返しオーバライト回数が減少する。逆に記録層３
の厚さが厚くなると反射率が低下すると共に記録層３を
溶融するのに大きなエネルギーが必要となり好ましくな
い。記録層３の膜厚ｄ２が１５≦ｄ２≦３０ｎｍの範囲
にある。The thickness of the recording layer 3 changes the value of the reflectance. If the thickness of the recording layer 3 is small, the reflectance increases and the recording sensitivity decreases, which is not preferable. Also, the rewriting performance is deteriorated, and the number of repetitive overwrites is reduced. Conversely, recording layer 3
When the thickness of the recording layer 3 is large, the reflectance is lowered and a large amount of energy is required to melt the recording layer 3, which is not preferable. The thickness d2 of the recording layer 3 is in the range of 15 ≦ d2 ≦ 30 nm.

【００２３】第２誘電体層４の厚さは、反射率の値を変
化させる。第２誘電体層４の厚さが増加すると反射率が
低下する。第２誘電体層４の厚さが薄いと反射率が増加
し、記録感度が低下する。また第２誘電体層４の厚さが
薄いと反射層５との間隔が狭くなり急冷構造となってマ
ークを形成するのに大きな記録パワーを必要とする。逆
に第２誘電体層４の厚さが厚くなると反射層５との間隔
が広くなり徐冷構造となって書き換え性能が劣化し繰り
返しオーバライト回数が減少する。第２誘電体層４の膜
厚ｄ３が８≦ｄ３≦２５ｎｍの範囲にある。The thickness of the second dielectric layer 4 changes the value of the reflectance. As the thickness of the second dielectric layer 4 increases, the reflectance decreases. When the thickness of the second dielectric layer 4 is small, the reflectance increases, and the recording sensitivity decreases. When the thickness of the second dielectric layer 4 is small, the distance between the second dielectric layer 4 and the reflection layer 5 becomes narrow, and a rapid cooling structure is required, so that a large recording power is required to form a mark. Conversely, when the thickness of the second dielectric layer 4 is increased, the distance between the second dielectric layer 4 and the reflective layer 5 is increased, and a slow cooling structure is formed, whereby the rewriting performance is deteriorated and the number of repeated overwrites is reduced. The thickness d3 of the second dielectric layer 4 is in the range of 8 ≦ d3 ≦ 25 nm.

【００２４】反射層５を形成する金属あるいは合金の熱
伝導率の大きさによって反射層５の膜厚は変化する。例
えば、Ａｌ−Ｃｒ合金の場合には、Ｃｒの含有量が増加
するにつれて熱伝導率が低下するため反射層５の膜厚を
厚くしなければ記録ストラテジに適合しなくなる。Ｃｒ
含有量が多い場合には、記録層３は加熱されやすく冷却
しにくくなり、いわゆる徐冷構造をとることとなる。記
録ストラテジで記録マークの形成を制御するためには、
後述する先頭パルスを短縮したり、マルチパルスを短縮
したり、冷却パルスを延長したりの工夫が必要となる。
反射層５は５０ｎｍ以上となると光学的には変化せず、
反射率の値に影響を与えないが、冷却速度への影響が大
きくなる。３００ｎｍ以上の厚さを形成するのは製造す
る上で時間を要するため、熱伝導率の高い材質の反射層
５を用いることにより膜厚をなるべく抑制する。反射層
５の膜厚ｄ４が７５≦ｄ４≦３００ｎｍの範囲にある。The thickness of the reflective layer 5 changes depending on the thermal conductivity of the metal or alloy forming the reflective layer 5. For example, in the case of an Al—Cr alloy, the thermal conductivity decreases as the Cr content increases, so that it is not suitable for a recording strategy unless the thickness of the reflective layer 5 is increased. Cr
When the content is large, the recording layer 3 is easily heated and hardly cooled, and has a so-called slow cooling structure. In order to control the formation of recording marks with a recording strategy,
It is necessary to take measures such as shortening the leading pulse described later, shortening the multi-pulse, and extending the cooling pulse.
The reflection layer 5 does not change optically when the thickness exceeds 50 nm,
It does not affect the value of reflectivity, but has a greater effect on the cooling rate. Forming a thickness of 300 nm or more requires time in manufacturing. Therefore, the thickness is suppressed as much as possible by using the reflective layer 5 made of a material having high thermal conductivity. The thickness d4 of the reflective layer 5 is in the range of 75 ≦ d4 ≦ 300 nm.

【００２５】本発明の光記録媒体の記録に用いる光源と
しては、レーザ光を用いることが好ましく、ＤＶＤ−Ｒ
ＯＭとの互換を考慮すると、記録ならびに再生波長は６
３５ｎｍ〜６６０ｎｍとするのが好ましい。さらに青色
を呈する短波長レーザ光を用いて記録および再生を行う
ことができる。赤外域の１次光を２次高調波発生素子
（ＳＨＧ素子）を用いて短波長化した光源を利用するこ
ともできる。It is preferable to use a laser beam as a light source for recording on the optical recording medium of the present invention.
Considering compatibility with OM, the recording and reproducing wavelength is 6
It is preferably from 35 nm to 660 nm. Further, recording and reproduction can be performed using a short-wavelength laser beam exhibiting blue. It is also possible to use a light source in which the primary light in the infrared region has been shortened in wavelength using a secondary harmonic generation element (SHG element).

【００２６】記録は結晶状態の記録層３にレーザ光パル
スなどを照射してアモルファスの記録マークを形成して
行う。消去はレーザ光照射によって、アモルファスの記
録マークを結晶化して行うことができる。実用的には、
結晶化を引き起こす低エネルギーの消去パワーの上に重
畳した記録ピークパワーを記録層３に投入することによ
り消去過程を経ることなくすでに記録された記録マーク
上にオーバーライトする。The recording is performed by irradiating the crystalline recording layer 3 with a laser beam pulse or the like to form an amorphous recording mark. Erasing can be performed by crystallization of the amorphous recording mark by laser beam irradiation. In practice,
By applying a recording peak power superimposed on a low-energy erasing power causing crystallization to the recording layer 3, overwriting is performed on the already recorded recording mark without going through the erasing process.

【００２７】このとき記録レーザパルスは、記録マーク
長より短い複数のパルスに分割される。分割パルスパタ
ーンの例を図２に示す。８−１６変調方式の３Ｔと６Ｔ
マークを記録する場合、分割パルスパターンは例えば図
２に示すような波形とすることが好ましい。記録レーザ
パルスは、主に先頭パルスＴｆ、マルチパルスＴ１なら
びに冷却パルスＴｃの３つのパルスから構成される。３
Ｔ信号の場合には、複数のパルスではなく１つのパルス
にする場合もある。レーザパワーは、記録ピークパワー
Ｐ１と消去パワーＰ２の少なくとも２値で変調される。
さらに分割された記録パルス間のレーザパワーＰ3や最
終パルス後の冷却パワーＰ４を追加して４値で変調され
ることもある。At this time, the recording laser pulse is divided into a plurality of pulses shorter than the recording mark length. FIG. 2 shows an example of the divided pulse pattern. 3T and 6T of 8-16 modulation method
When recording a mark, it is preferable that the divided pulse pattern has a waveform as shown in FIG. 2, for example. The recording laser pulse is mainly composed of three pulses: a leading pulse Tf, a multi-pulse T1, and a cooling pulse Tc. Three
In the case of the T signal, a single pulse may be used instead of a plurality of pulses. The laser power is modulated by at least two values of the recording peak power P1 and the erasing power P2.
Furthermore, the laser power P3 between the divided recording pulses or the cooling power P4 after the final pulse may be added and modulated in four values.

【００２８】Ｐ１は、記録層３を溶融して非晶質マーク
を形成するパワーレベルであり、通常８〜１５ｍＷ程度
に設定する。Ｐ２は、ダイレクトオーバーライトを行っ
たときに記録層３を結晶化温度以上に昇温させて非晶質
マークを消去するパワーレベルであり、通常Ｐ１の１／
２以上、例えば４〜９ｍＷ程度に設定する。Ｐ３は消去
パワーＰ２よりも小さく、ゼロでないレーザパワーとす
ると良い。通常、レーザパワーＰ3は０．２〜１．０ｍ
Ｗの範囲にある。このようにすると消去率が向上し、溶
融後の記録マークの再結晶化を防ぐこともでき、記録パ
ワーマージンも広がる。P1 is a power level at which the recording layer 3 is melted to form an amorphous mark, and is usually set to about 8 to 15 mW. P2 is a power level at which the recording layer 3 is heated to a temperature higher than the crystallization temperature when direct overwriting is performed to erase an amorphous mark, and is usually 1/1 of P1.
2 or more, for example, about 4 to 9 mW. P3 is preferably smaller than the erasing power P2 and a non-zero laser power. Normally, the laser power P3 is 0.2 to 1.0 m
W range. By doing so, the erasing rate is improved, the recrystallization of the recorded mark after melting can be prevented, and the recording power margin is widened.

【００２９】マークの先端部は温度が上がりにくいた
め、先頭の分割パルスＴｆを他の分割パルスより２〜４
倍長くすると良い場合もある。通常０．５Ｔから１Ｔ程
度に設定する。図２において、分割パルスのパルス長Ｔ
１と分割パルス間の間隔Ｔ２は、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔとする
のが良い。また、Ｔ１はＴ２より短いほうがより効果的
に記録マークの再結晶化を防ぐことが出来る。すなわ
ち、Ｔ１≦Ｔ２とすると良い場合がある。記録材料の結
晶化速度が速く、かつ反射層５の厚さが薄く、投入され
たレーザパワーの冷却が徐冷的である場合には、Ｔ１を
０．２Ｔ〜０．３Ｔにするとジッタ値が低下して良好な
記録ができる。但し、Ｔ１は０．１Ｔより大きいことが
必要である。０．１Ｔ以下では先に記録された非晶質マ
ークの消去が出来なくなる。Since the temperature at the tip of the mark is hard to rise, the leading divided pulse Tf is set to be 2 to 4 times smaller than the other divided pulses.
In some cases, it is better to double the length. Usually, it is set to about 0.5T to 1T. In FIG. 2, the pulse length T of the divided pulse
The interval T2 between 1 and the divided pulse is preferably set to T1 + T2 = T. In addition, it is possible to more effectively prevent the recrystallization of the recording mark when T1 is shorter than T2. That is, in some cases, it is preferable that T1 ≦ T2. When the crystallization speed of the recording material is high, the thickness of the reflective layer 5 is small, and the cooling of the supplied laser power is slow, the jitter value can be reduced by setting T1 to 0.2T to 0.3T. Good recording is possible with a decrease. However, T1 needs to be larger than 0.1T. If it is less than 0.1T, the previously recorded amorphous mark cannot be erased.

【００３０】冷却パルスＴｃは、後続のマークの形成に
大きく影響を与え、前述したような徐冷的な場合には、
Ｔｃをのばすとジッタ値が低下して信号品質が改善され
る。通常冷却パルスのパワーレベルは、Ｐ３≧Ｐ４の関
係であり、その長さは、０．５Ｔ〜１Ｔの範囲に設定さ
れる。The cooling pulse Tc greatly affects the formation of the subsequent mark, and in the case of slow cooling as described above,
Increasing Tc reduces the jitter value and improves signal quality. The power level of the normal cooling pulse has a relationship of P3 ≧ P4, and its length is set in a range of 0.5T to 1T.

【００３１】次に、本発明の光記録媒体１０の製造方法
について述べる。反射層５、記録層３、誘電体層２，４
などを基板１上に形成する方法としては、公知の真空中
での薄膜形成法、例えば真空蒸着法（抵抗加熱型や電子
ビーム型）、イオンプレーティング法、スパッタリング
法（直流や交流スパッタリング、反応性スパッタリン
グ）などがあげられる。特に組成、膜厚のコントロール
が容易であることから、スパッタリング法が好ましい。
スパッタリング法では、例えば、記録材料と添加材料を
各々のターゲットを同時にスパッタリングすることによ
り容易に混合状態の記録層３を形成することができる。
真空槽内で複数の基板を同時に成膜するバッチ式や基板
を１枚ずつ処理する枚葉式成膜装置を使うことが好まし
い。Next, a method for manufacturing the optical recording medium 10 of the present invention will be described. Reflective layer 5, recording layer 3, dielectric layers 2 and 4
As a method of forming such a film on the substrate 1, a known method of forming a thin film in a vacuum, for example, a vacuum deposition method (resistance heating type or electron beam type), an ion plating method, a sputtering method (DC or AC sputtering, reaction Sputtering). In particular, the sputtering method is preferable because the composition and the film thickness can be easily controlled.
In the sputtering method, for example, the recording layer 3 in a mixed state can be easily formed by simultaneously sputtering each target with a recording material and an additive material.
It is preferable to use a batch type film forming apparatus for simultaneously forming a plurality of substrates in a vacuum chamber or a single wafer type film forming apparatus for processing substrates one by one.

【００３２】形成する反射層５、記録層３、誘電体層
２，４などの厚さの制御は、スパッタ電源の投入パワー
と時間を制御したり、水晶振動型膜厚計などで、堆積状
態をモニタリングすることで、容易に行える。反射層
５、記録層３、誘電体層２，４などの形成は、基板１を
固定したまま、あるいは移動、回転した状態のどちらで
もよい。膜厚の面内の均一性に優れることから、基板１
を自転させることが好ましく、さらに公転を組合わせる
ことが、より好ましい。必要に応じて基板キャリアを水
冷あるいは空冷して基板１の冷却を行うと反り量を減少
することができる。The thickness of the reflective layer 5, the recording layer 3, the dielectric layers 2 and 4, etc. to be formed is controlled by controlling the power and time of a sputtering power supply, or by using a quartz vibrating type film thickness meter. Monitoring is easy. The formation of the reflection layer 5, the recording layer 3, the dielectric layers 2, 4 and the like may be performed while the substrate 1 is fixed, or may be moved or rotated. Since the in-plane uniformity of the film thickness is excellent, the substrate 1
Are preferably rotated, and more preferably combined with revolution. When the substrate 1 is cooled by cooling the substrate carrier with water or air as needed, the amount of warpage can be reduced.

【００３３】[0033]

【実施例】以下に本発明の実施例を示す。実施例では、
波長６３９ｎｍのレーザダイオード、ＮＡ＝０．６０の
対物レンズを搭載したパルステック社製光ディスクドラ
イブテスタ（ＤＤＵ１０００）を用いて記録再生を行っ
た。再生パワーＰrは０．７ｍＷで線速によらず一定と
した。Examples of the present invention will be described below. In the example,
Recording and reproduction were performed using an optical disk drive tester (DDU1000) manufactured by Pulstec, equipped with a laser diode having a wavelength of 639 nm and an objective lens with NA = 0.60. The reproduction power Pr was constant at 0.7 mW regardless of the linear velocity.

【００３４】[0034]

【実施例１〜１５】線速度３．５ｍ／ｓで８−１６変調
ランダムパターンによる評価を行なった。クロック周期
Ｔは、３８．２ナノ秒（ｎｓ）で、ビット長は０．２６
７μm／ｂｉｔである。ＤＶＤ−ＲＯＭと同密度の記録
を行い、容量は４．７ＧＢに相当する。再生信号の振幅
の中心でスライスし、クロック・トゥー・データ・ジッ
タclock to data jitterを測定した。マークの検出には
タイムインターバルアナライザー（横河電機社製、ＴＡ
３２０）を用いた。媒体は、直径１２０mm、板厚０．６
ｍｍのポリカーボネイト樹脂基板上に形成した。基板に
はトラックピッチが０．７４μmで空溝が形成されてい
る。溝深さは３０ｎｍでグルーブ幅は、４０％であっ
た。Examples 1 to 15 Evaluations were made at a linear velocity of 3.5 m / s using an 8-16 modulation random pattern. The clock period T is 38.2 nanoseconds (ns) and the bit length is 0.26
7 μm / bit. Recording is performed at the same density as that of the DVD-ROM, and the capacity is equivalent to 4.7 GB. Slicing was performed at the center of the amplitude of the reproduced signal, and clock to data jitter was measured. To detect marks, use a time interval analyzer (TA, manufactured by Yokogawa Electric Corporation).
320) was used. The medium has a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6
mm on a polycarbonate resin substrate. An empty groove is formed in the substrate at a track pitch of 0.74 μm. The groove depth was 30 nm and the groove width was 40%.

【００３５】基板１を毎分６０回転で遊星回転させなが
ら、スパッタリング法により、第１誘電体層２、記録層
３、第２誘電体層４、反射層５の順に真空成膜を行っ
た。まず、真空チャンバー内を６×１０-5Ｐａまで排気
した後、１．６×１０-1ＰａのＡｒガスを導入した。Ｓ
ｉＯ2 を２０ｍｏｌ％添加したＺｎＳを高周波マグネト
ロンスパッタ法により基板１上に膜厚２１５ｎｍの第１
誘電体層２を形成した。続いて、Ｓｂ、Ｔｅ、Ａｇ、Ｉ
ｎからなる４元素単一ターゲットを直流電源でスパッタ
リングして膜厚２５ｎｍの記録層３を形成した。得られ
た記録層３の組成を図３に示す。The first dielectric layer 2, the recording layer 3, the second dielectric layer 4, and the reflective layer 5 were formed in a vacuum order by sputtering while rotating the substrate 1 at a planetary speed of 60 revolutions per minute. First, the inside of the vacuum chamber was evacuated to 6 × 10 -5 Pa, and then 1.6 × 10 -1 Pa Ar gas was introduced. S
First 215 nm-thick ZnS to which 20 mol% of iO2 is added is formed on the substrate 1 by high frequency magnetron sputtering.
The dielectric layer 2 was formed. Then, Sb, Te, Ag, I
The four-element single target consisting of n was sputtered with a DC power supply to form a recording layer 3 having a thickness of 25 nm. FIG. 3 shows the composition of the recording layer 3 obtained.

【００３６】組成分析は同様の記録層３を別に１００ｎ
ｍの厚さでシリコン基板上に形成し、これをＩＣＰ発光
分析法により分析した。さらに第１誘電体層２と同様の
材質の第２誘電体層４を１０ｎｍ形成し、この上にＡｌ
−Ｃｒからなる２元素単一ターゲットを直流スパッタ法
にて、組成Ａｌ97.5Ｃｒ2.5 の厚さ３００ｎｍの反射層
５を形成することによりディスク基板を形成した。In the composition analysis, the same recording layer 3 was separately separated by 100 n.
A thickness of m was formed on a silicon substrate and analyzed by ICP emission spectrometry. Further, a second dielectric layer 4 of the same material as that of the first dielectric layer 2 is formed to a thickness of 10 nm, and an Al layer is formed thereon.
A disk substrate was formed by forming a reflective layer 5 having a composition of Al97.5Cr2.5 and a thickness of 300 nm on a two-element single target composed of -Cr by DC sputtering.

【００３７】このディスク基板を真空槽より取り出した
後、反射層５上にアクリル系紫外線硬化樹脂（住友化学
製ＸＲ１１）をスピンコートし、紫外線照射により硬化
させて膜厚１０μｍの樹脂層（保護膜）６を形成し本発
明の光記録媒体１０を得た。さらにスクリーン印刷法を
用いて遅効性紫外線硬化樹脂を保護膜６上に塗布し、同
様に形成したディスクを貼り合わせ加圧、硬化して両面
ディスクを作製した。After the disk substrate is taken out of the vacuum chamber, an acrylic UV curable resin (XR11 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is spin-coated on the reflective layer 5 and cured by UV irradiation to form a 10 μm-thick resin layer (protective film). 6) was formed to obtain the optical recording medium 10 of the present invention. Further, a slow-acting ultraviolet curable resin was applied on the protective film 6 by using a screen printing method, and disks formed in the same manner were bonded and pressed and cured to produce a double-sided disk.

【００３８】こうして作製した光記録媒体１０にトラッ
ク方向のビーム幅が半径方向よりも広い形をしているワ
イドビームのレーザ光を照射して、記録膜を結晶化温度
以上に加熱し初期化処理を行った。The optical recording medium 10 thus manufactured is irradiated with a wide-beam laser beam having a beam width in the track direction wider than the radial direction, thereby heating the recording film to a temperature higher than the crystallization temperature to initialize the recording film. Was done.

【００３９】しかる後、基板１側から相変化記録層３の
案内溝であるグルーブ部に記録を行った。グルーブは、
レーザ光の入射方向からみて凸状になっている。記録の
条件は、図２に示した記録ストラテジを使った。各パル
スの幅は、Ｔｆ＝０．５Ｔ、Ｔ１＝０．３Ｔ、Ｔ２＝
０．７Ｔ、Ｔｃ＝０．６Ｔとした。また、各パワーレベ
ルは、Ｐ１＝１５．０ｍＷ，Ｐ２＝８．０ｍＷ、Ｐ３＝
０．５ｍＷ、Ｐ４＝０．５ｍＷとした。再生信号のクロ
ック・トゥー・データ・ジッタ、反射率と変調度を測定
した。ここで変調度は、最長マーク信号である１４Ｔの
振幅Ｉ14を１４Ｔスペース側のＲＦレベルＩ14Hで除し
た値である。Thereafter, recording was performed from the side of the substrate 1 to a groove portion, which is a guide groove of the phase change recording layer 3. The groove is
It is convex when viewed from the direction of incidence of the laser beam. The recording strategy used the recording strategy shown in FIG. The width of each pulse is Tf = 0.5T, T1 = 0.3T, T2 =
0.7T and Tc = 0.6T. The power levels are P1 = 15.0 mW, P2 = 8.0 mW, P3 =
0.5 mW, P4 = 0.5 mW. The clock-to-data jitter, reflectivity and modulation of the reproduced signal were measured. Here, the modulation degree is a value obtained by dividing the amplitude I14 of the longest mark signal 14T by the RF level I14H on the 14T space side.

【００４０】まず、線速度３．５ｍ／ｓで３Ｔ単一マー
クを記録した後、線速度を変えてこのマークに連続光を
照射して消去し、そのときの消去率を測定した。ここで
消去率とは、記録時の３Ｔマークのキャリアレベルと連
続光を照射後の３Ｔマークのキャリアレベルとの差を指
し、この値が大きいほど消去性能が優れている。消去時
の線速度は、３．５ｍ／ｓ（記録と等速。ＤＶＤ−ＲＯ
Ｍ線速度。）７．０ｍ／ｓ（２倍速）、１０．５ｍ／ｓ
（３倍速）とした。図４に消去率と線速度の関係を示
す。この図４は、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｍ（Ａｇ＋Ｉｎ）の組成
を示す三角ダイアグラムである図５の一部を拡大した図
である。図５において、三角形の３つの頂点をそれぞれ
点ＸをＭ（Ａｇ＋Ｉｎ）１００％、点ＹをＴｅ１００
％、点ＺをＳｂ１００％とし、底辺のＳｂ７０％、Ｔｅ
３０％の点ＷがＳｂ−Ｔｅ２元系合金の共晶点、点Ｘと
点Ｗを結んだ直線を直線Ｅと定義する。First, after recording a single 3T mark at a linear velocity of 3.5 m / s, the mark was erased by irradiating the mark with continuous light while changing the linear velocity, and the erasing rate at that time was measured. Here, the erasing rate indicates a difference between the carrier level of the 3T mark at the time of recording and the carrier level of the 3T mark after continuous light irradiation, and the larger the value, the better the erasing performance. The linear velocity at the time of erasure is 3.5 m / s (recording and constant velocity. DVD-RO
M linear velocity. ) 7.0 m / s (2x speed), 10.5 m / s
(3 times speed). FIG. 4 shows the relationship between the erasure rate and the linear velocity. FIG. 4 is an enlarged view of a part of FIG. 5, which is a triangular diagram showing the composition of Sb, Te, and M (Ag + In). In FIG. 5, the three vertices of the triangle are represented by a point X of M (Ag + In) 100% and a point Y of Te100
%, The point Z is Sb 100%, the bottom Sb 70%, Te
A straight line connecting the point X and the point W is defined as a straight line E where 30% of the point W is the eutectic point of the Sb-Te binary alloy.

【００４１】図４において、（ア）の領域は線速度３．
５ｍ／ｓで、（イ）の領域は線速度７．０ｍ／ｓで、
（ウ）の領域は線速度１０．５ｍ／ｓで、それぞれ消去
率が２７ｄＢ以上の組成範囲を示すものである。この図
４において、プロットされた記号は、図３に示した記録
層の組成に対応する。図３において、消去率が２７ｄＢ
以上を示すものには○印をつけた。図４より明らかな如
く、消去時の線速度が高くなるにつれて消去可能な組成
領域は、直線Ｅに近ずき、更に高い線速度ではＳｂ量が
多く、Ｍ量が少ない領域に移行し、その範囲も狭くなる
ことがわかる。In FIG. 4, the area (a) has a linear velocity of 3.
5 m / s, the area of (a) has a linear velocity of 7.0 m / s,
The region (c) shows a composition range where the linear velocity is 10.5 m / s and the erasure rate is 27 dB or more. In FIG. 4, the plotted symbols correspond to the compositions of the recording layer shown in FIG. In FIG. 3, the erasure rate is 27 dB.
Those indicating the above were marked with a circle. As is clear from FIG. 4, the erasable composition region approaches the straight line E as the linear velocity at the time of erasure increases, and shifts to a region where the Sb amount is large and the M amount is small at a higher linear velocity. It can be seen that the range is also reduced.

【００４２】直線ＥよりもＳｂ量が少なくＴｅ量が多い
領域では、変調度が大きくなる。この領域では結晶化速
度が低下し、非晶質マークが形成し易くなるためと考え
られる。しかし、過剰のＴｅを含有すると実施例１２の
Ｓｂ５５．０Ｔｅ３６．０Ｍ９．０（Ａｇ４．４Ｉｎ
４．６）ａｔ％組成では、線速度は、３．５ｍ／ｓにお
いても消去パワーを上げた場合に非晶質を形成してしま
い、これ以上Ｔｅ量を増やすことは好ましくなかった。
更に、１０００回のオーバーライト後では、ジッタの測
定ができなくなった。一方、過剰のＳｂを含有する実施
例１０のＳｂ６６．６Ｔｅ２３．５Ｍ９．９（Ａｇ４．
７Ｉｎ５．２）ａｔ％組成では、線速度１０．５ｍ／ｓ
でも結晶化が進行するが、非晶質マークの形成が難しく
なり、変調度が４０％以下になってこれ以上Ｓｂ量を増
やすことは好ましくなかった。In a region where the amount of Sb is smaller and the amount of Te is larger than the straight line E, the degree of modulation increases. It is considered that the crystallization speed is reduced in this region, and an amorphous mark is easily formed. However, if excessive Te is contained, Sb55.0Te36.0M9.0 of Example 12 (Ag4.4In
In the case of 4.6) at% composition, even when the linear velocity is 3.5 m / s, when the erasing power is increased, an amorphous is formed, and it is not preferable to further increase the amount of Te.
Furthermore, after 1000 times of overwriting, it became impossible to measure the jitter. On the other hand, Sb66.6Te23.5M9.9 of Example 10 containing excess Sb (Ag4.
7In5.2) at% composition, linear velocity 10.5m / s
However, although crystallization proceeds, it is difficult to form an amorphous mark, and it is not preferable to increase the Sb amount further since the modulation degree becomes 40% or less.

【００４３】Ｍ量が多い領域の実施例１のＳｂ４７．０
Ｔｅ３２．０Ｍ２１．０（Ａｇ８．０Ｉｎ１３．０）ａ
ｔ％組成では、変調度は６０％を示したが書き換え回数
が低く、２００回でジッタの測定ができなくなった。こ
れ以上Ｍ量を増やすことは好ましくなかった。一方、Ｍ
量が少ない領域の実施例１１のＳｂ６７．１Ｔｅ２６．
８Ｍ６．１（Ａｇ２．９Ｉｎ３．２）ａｔ％組成では、
結晶化温度が低下して１６２℃となり、結晶化が進行し
易くなった。しかし、これよりＭ量を減らすと記録マー
クの保存性が低下して好ましくなかった。以上より、線
速度３．５ｍ／ｓ〜７．０ｍ／ｓで記録ならびにオーバ
ライト可能な組成範囲は図４の（ア）と（イ）の重なっ
た領域である（イ）で示す範囲であることが明らかとな
った。Sb47.0 of Example 1 in a region with a large amount of M
Te32.0M21.0 (Ag8.0In13.0) a
With the t% composition, the modulation was 60%, but the number of rewrites was low, and the jitter could not be measured after 200 times. It was not preferable to further increase the amount of M. On the other hand, M
Sb67.1Te26.
In the 8M6.1 (Ag2.9In3.2) at% composition,
The crystallization temperature decreased to 162 ° C., and the crystallization became easier. However, if the amount of M is further reduced, the storage stability of the recording mark is lowered, which is not preferable. As described above, the composition range in which recording and overwriting can be performed at a linear velocity of 3.5 m / s to 7.0 m / s is a range indicated by (a) in FIG. It became clear.

【００４４】[0044]

【発明の効果】本発明になる光記録媒体によれば、以下
の効果が得られる。 広い線速度で記録ならびに書き換えが可能である。感
度も高く、現行のレーザパワーで記録ならびに書き換え
が可能である。 繰り返しオーバーライト性能に優れる。 ＤＶＤ−ＲＯＭ相当の高い記録密度の書換え可能な媒
体を実現することができる。 ６０％以上の変調度と１５％以上の反射率を得ること
ができＤＶＤ−ＲＯＭとの再生互換をとりやすい。According to the optical recording medium of the present invention, the following effects can be obtained. Recording and rewriting are possible at a wide linear velocity. It has high sensitivity and can record and rewrite with the current laser power. Excellent repetitive overwrite performance. A rewritable medium with a high recording density equivalent to a DVD-ROM can be realized. A modulation degree of 60% or more and a reflectance of 15% or more can be obtained, and reproduction compatibility with DVD-ROM can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明になる光記録媒体の代表的な層構成の模
式的断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a typical layer configuration of an optical recording medium according to the present invention.

【図２】記録レーザの分割パルスパターンを示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing a divided pulse pattern of a recording laser.

【図３】本発明になる光記録媒体に用いられる記録層の
組成を示す一覧表である。FIG. 3 is a table showing a composition of a recording layer used in an optical recording medium according to the present invention.

【図４】本発明になる光記録媒体における消去率の線速
度依存性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the linear velocity dependency of the erasure rate in the optical recording medium according to the present invention.

【図５】本発明になる光記録媒体における記録層の組成
範囲を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a composition range of a recording layer in the optical recording medium according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 基板 ２ 第１誘電体層 ３ 記録層 ４ 第２誘電体層 ５ 反射層 ６ 保護層 １０ 光記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 1st dielectric layer 3 recording layer 4 2nd dielectric layer 5 reflective layer 6 protective layer 10 optical recording medium

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５６１Ｍ (72)発明者 大嶋 克則 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 黒田 順治 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地 日本ビクター株式会社内 Ｆターム(参考） 2H111 EA04 EA12 EA23 EA32 FA01 FA12 FA21 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 5D029 JA01 JB35 LB07 MA14 WB11 WB17 WC01 WC10 WD10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) G11B 7/24 561 G11B 7/24 561M (72) Inventor Katsunori Oshima 3-chome Moriyacho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 12 Japan Victor Co., Ltd. (72) Inventor Junji Kuroda 3-12 Moriyacho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Japan F-term (reference) 2H111 EA04 EA12 EA23 EA32 FA01 FA12 FA21 FB09 FB12 FB17 FB21 FB30 5D029 JA01 JB35 LB07 MA14 WB11 WB17 WC01 WC10 WD10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】基板上に少なくとも相変化型記録層を設け
た光学的情報記録媒体において、記録層組成がＳｂ、Ｔ
ｅ、Ｍ（ＭはＡｇ、Ｉｎ）からなり、組成範囲がＳｂと
ＴｅとＭを頂点とする三角ダイアグラムにおける直線Ａ
と直線Ｂと直線Ｃと直線Ｄとで囲まれた領域であり、か
つＡｇ≦Ｉｎであることを特徴とする相変化型光記録媒
体。1. An optical information recording medium having at least a phase-change recording layer provided on a substrate, wherein the recording layer composition is Sb, T
e, M (M is Ag, In) and the composition range is Sb, Te, and M.
And a straight line B, a straight line B, a straight line C, and a straight line D, wherein Ag ≦ In. 【請求項２】基板上に少なくとも第１誘電体層、記録
層、第２誘電体層、反射層をこの順に積層してなり、第
１誘電体層の膜厚ｄ１が５０≦ｄ１≦９０ｎｍあるいは
１８０≦ｄ１≦２２０ｎｍ、記録層の膜厚ｄ２が１５≦
ｄ２≦３０ｎｍ、第２誘電体層の膜厚ｄ３が８≦ｄ３≦
２５ｎｍ、反射層の膜厚ｄ４が７５≦ｄ４≦３００ｎｍ
であることを特徴とする請求項１記載の相変化型光記録
媒体。2. A method according to claim 1, wherein at least a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer are laminated on the substrate in this order, and the first dielectric layer has a thickness d1 of 50 ≦ d1 ≦ 90 nm or 180 ≦ d1 ≦ 220 nm, and the recording layer thickness d2 is 15 ≦
d2 ≦ 30 nm, and the thickness d3 of the second dielectric layer is 8 ≦ d3 ≦
25 nm, thickness d4 of the reflective layer is 75 ≦ d4 ≦ 300 nm
2. The phase-change optical recording medium according to claim 1, wherein: 【請求項３】基板厚が０．６ｍｍで、溝深さｄ５が３０
≦ｄ５≦３５ｎｍ、溝幅ｗ１がトラックピッチの３５＜
ｗ１＜５０％であることを特徴とする請求項２記載の相
変化型光記録媒体。3. The substrate thickness is 0.6 mm and the groove depth d5 is 30.
≦ d5 ≦ 35 nm, and the groove width w1 is 35 <the track pitch.
3. The phase-change optical recording medium according to claim 2, wherein w1 <50%.