JP2001511288A - 再書き込み可能な光学情報媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、再書き込み可能な光学情報媒体に関し、この光学情報媒体がＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｏの合金に基づいた相変化記録層（３）を有する。さらにこの層（３）が（Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_c）_1-dＯ_dなる組成を有している。ここにおいて、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、０．０００１≦ｄ≦０．０３５を満たしている。酸素の添加が顕著にＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ材料の結晶化速度を速める。このような媒体は（例えばＣＤ−スピードの少なくとも８倍のような）、ＤＶＤ−ＲＡＭ及び光学用テープ等の高速度の記録に適する。記録層（３）の中の酸素量は所望の値へ結晶化速度を調整するのに使用されうる。

Description

【発明の詳細な説明】 再書き込み可能な光学情報媒体 技術分野 本発明は、レーザ光ビームにより消去可能な高速記録用の光学情報媒体に関す るものであって、該媒体が基板を有し、この基板が層状のスタックを供し、該ス タックに、順番に第一の誘電体層と、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、及びＯからなる組成を 有する相変化物質の記録層と、第二の誘電体層と、金属ミラー層とが、備わって いる。 本発明はさらに高記録密度及び高データレイトを応用したものにおいて、この ような光学記録媒体の利用に関する。 背景技術 相変化の原理に基づいた光学情報又はデータ記録が注目されている。なぜなら ば、直接的なオーバライト（ＤＯＷ）及び高記録密度の可能性と、リードオンリ システムとの容易な互換可能性とが、組み合わされているからである。相変化の 光学記録は焦点が絞られたレーザ光ビームを使用して、薄い結晶状の膜において サブミクロンメータの大きさのアモルファス状の記録用マークの形成を伴う。情 報を記録している間、媒体は記録される情報によって変調される焦点が絞られた レーザ光ビームと相対的に動かされる。これによれば、クエンチが該相変化記録 層で生じ、そして該記録層の露出エリアでアモルファスの情報ビットが形成され る。この記録層は非露出エリアで結晶化されたまま残っている。書き込まれたア モルファスのマークの消去は同一のレーザを用いて熱によって再結晶化されるこ とによって実現される。アモルファスのマークはデータビットを表す。そして、 このデータビットはローパワーの焦点が絞られたレーザ光ビームにより該基板を 介して再生されうる。結晶化された記録層に対するアモルファスマークの反射の 相違は変調されたレーザ光ビームをもたらす。この変調されたレーザ光ビームは 引き続いてコード化され、かつ記録されたディジタル情報に従って変調された光 電流へと変換される。 高速度相変化光学記録における主な問題の一つは、要求される消去（再結晶化 ）速度である。高結晶化速度はディスク状のＤＶＤ−ＲＡＭや光学用テープのよ うな高密度記録や高データレイトの応用において特に必要とされる。ここでは完 全な結晶化時間（完全な消去時間：ＣＥＴ）が５０ｎｓよりも短くなければなら ない。もし結晶化速度がレーザ光ビームに対して媒体の線速度とマッチングする のに十分高速でなければ、以前の記録からの古いデータ（アモルファスのマーク ）はＤＯＷの間、完全には除去（再結晶化）されない。このことは高いノイズレ ベルを引き起こすであろう。 冒頭の段落で述べられたタイプの光学情報媒体は米国特許５，１００，７００ により知られている。この相変化タイプの既知の媒体は層状のスタックを供する 基板を有し、該層状のスタックは、順に第一の誘電体層又は保護層、５から２０ の間の酸素原子百分率の相変化Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ組成の記録層、第二の誘電体層 、及び金属反射層が備わっている。このような層のスタックは（Ｓ）ＩＰＩＭ− 構造として呼ばれる。この構造において、Ｓは基板を表し、Ｍは反射する、若し くはミラーの層を表し、Ｉは誘電体層を表し、Ｐは相変化記録層を表す。前記特 許はＣＥＴ又は消去速度についての値は何ら開示していない。 下記に示されるように、記録層の中のこのような比較的高い酸素濃度は逆にＣ ＥＴ値ばかりでなく、ジッターやサイクラビリティ（ｃｙｃｌａｂｉｌｉｔｙ） のような他の重要なパラメータにも影響を与える。サイクラビリティは繰り返さ れる書き込み（アモルファス化）及び消去（再結晶化）の動作の最大回数として 表現される。ここにおいて、例えば、記録媒体の反射率におけるジッター又は変 化は、ある特定の値以下に留まる。 発明の開示 本発明の目的は、とりわけ再書き込み可能な光学情報媒体を提供することにあ る。この光学情報媒体は、５０ｎｓか、又はそれ以下のＣＥＴ値を有する、ＤＶ Ｄ−ＲＡＭや光学用テープのような高速度光学記録に適合するものである。高速 度の記録は、少なくとも７．２ｍ／ｓのレーザ光ビームに対する該媒体の線速度 をここの文脈では意味すると理解されるべきである。尚、この線速度はコンパク トディスクの標準に従うスピードの６倍である。好適には、該ＣＥＴ値は４５ｎ ｓより低いべきであり、ＣＤの速度の８倍に相当する９．６ｍ／ｓの線速度に対 して、又はＣＤの速度の２０倍に相当する１４．４ｍ／ｓの線速度に対して必要 な値である。該媒体のジッターは低く、かつ一定のレベルにするべきである。さ らに、該媒体は良好なサイクラビィリティを有するべきである。 これらの目的は冒頭の段落で記載されたように本発明による光学情報の媒体に よって達成される。 本発明は、記録層の化合物が、（Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_c）_1-dＯ_dの組成を有し、こ こにおいて、ａ＋ｂ＋ｃ＝１ ０．０００１≦ｄ≦０．０３５； であり、該第一誘電体層は７０から（７０＋λ／２ｎ）ｎｍの厚さを有しており 、ここにおいて、λは該レーザ光ビームの波長であり、ｎはこの層の屈折率であ り、該記録層は１０から３５ｎｍの厚さを有しており、該第二誘電体層は１０か ら５０ｎｍの厚さを有しており、該金属ミラー層が６０から１６０ｎｍの厚さを 有していることを特徴としている。 Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅに基づく化合物においてＣＥＴ値は、酸素が０．０１から３ ．５原子百分率、好適には０．１から２．０原子百分率の間の少量で該化合物に 添加されるとき顕著に減少しうる。より低い酸素値はほとんど得ることはできな い。このプロセス状況においては該記録層が、例えば、不可避的に酸素のバック グラウンド圧が存在する不活性ガス雰囲気におけるスパッタリングにより得られ る。３．５原子百分率を超える酸素濃度では記録層のＣＥＴ値は５０ｎｓより高 くなる。そして、該ジッター及び該ＤＯＷのサイクラビリィティが不利に影響さ れる。さらに、ＤＯＷ間のアモルファス及び結晶反射の最大変化が許容できなく なる。さらに、記録されたデータ（アモルファスマーク）が、酸素容量が余りに 高い場合に、酸素の形成の容易さのために不安定になりうる。 酸素が付加されたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ化合物のために、広い種類の組成が使用さ れうる。例えば、これらはＵＳＰ５，２８９，４５３に開示されている。前記特 許はＧｅ_XＳｂ_YＴｅ_Zの化合物を開示している。この化合物は三角形の三元Ｇｅ ｂ−Ｔｅ組成ダイアグラムの中のあるエリアに位置づけられている。ここにおい て、ｘ、ｙ、及びｚの原子百分率はそれぞれ４５＃ｚ＃５５．５，０．５＃ｙ／ （ｘ＋ｙ）≦０．７２、及びｘ＋ｙ＋ｚ＝１００を満たしている。 特に、本出願人によって出願された、非公開の国際特許出願ＩＢ９７／００６ ７７（本出願人整理番号ＰＨＮ１５８８１）に記載されている化合物が特に役に 立つ。これらの化合物はＧｅ_50XＳｂ_40-40XＴｅ_60-10X、ここにおいて０．１６ ６≦ｘ≦０．４４４の式によって原子百分率で規定されている組成を有している 。これらの組成物は三角形のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ組成ダイアグラムにおいて化合物 ＧｅＴｅとＳｂ₂Ｔｅ₃とを接続する線上に位置づけられる。そして、これらの組 成物は化学量論的化合物Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅（ｘ＝０．４４５）、ＧｅＳｂ₂Ｔｅ₄ （ｘ＝０．２８６）及びＧｅＳｂ₄Ｔｅ₇（ｘ＝０．１６６）を含んでいる。これ らの化合物は１００ｎｓより小の、低いＣＥＴ値を示す。 好適な化合物は本出願人により出願された出願番号９７２０３４５９．９（本 出願人整理番号ＰＨＮ１６５８６）の非公開欧州特許出願に記載されている。こ れらの化合物は三元組成物ダイアグラムＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅにおける、あるエリア によって画定される原子百分率にて、組成物を有している。該エリアは次の頂点 を有する五角形の形状からなる。 Ｇｅ_14.2ｓｂ_25.8Ｔｅ_60.0 （Ｐ） Ｇｅ_12.7ｓｂ_27.3Ｔｅ_60.0 （Ｑ） Ｇｅ_13.4Ｓｂ_29.2Ｔｅ_57.4 （Ｒ） Ｇｅ_15.1Ｓｂ_27.8Ｔｅ_57.1 （Ｓ） Ｇｅ_13.2Ｓｂ_26.4Ｔｅ_60.4 （Ｔ） これらの組成で５０ｎｓ未満のＣＥＴ値が達成されうる。 特に、（ＧｅＳｂ₂Ｔｅ₄）_1-xＴｅ_xの組成を有する化合物が有効である。ここ において、モル分率ｘは０．０１≦ｘ≦０．３７を満たしている。これらの組成 物は三元組成物のダイアグラムでＧｅＳｂ₂Ｔｅ₄とＴｅとを結ぶ線上であるが、 該五角形のエリアＰＱＲＳＴ内に位置づけられる。これらの化合物では４５ｎｓ 未満のＣＥＴ値が得られる。 酸素が本発明によって該値内で上述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ化合物に添加されると き、より低い値のＣＥＴ値さえ、得られる。 第一の誘電体層、すなわち、該基板と該相変化記録層との間の層は、該記録層 を湿度から保護し、かつ該基板を熱的ダメージから保護し、及び光学的コントラ ストを最適化する。ジッターの観点からは、該第一誘電体層の厚さは好適には少 なくとも７０ｎｍが望ましい。光学的コントラストの観点からは、この層の厚さ は（７０＋λ／２ｎ）ｎｍに限定される。なお、ここにおいて、λはレーザ光ビ ームの波長であり、ｎは該第一の誘電体層の屈折率である。 上述のＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｏ化合物のＣＥＴ値は記録層の層の厚さに依存して いる。ＣＥＴは該層の厚さが１０ｎｍまで増加するにつれて急速に減少する。記 録層が２５ｎｍよりも厚いときは、ＣＥＴは本質的に厚さとは独立した値である 。３５ｎｍを超えると、該媒体のサイクラビリィティは不利に影響する。該媒体 のサイクラビィリィティは非常に大きなＤＯＷサイクル、例えば１０⁵サイクル 後に該光学的コントラストの相対変化によって測定される。各サイクルにおいて 、書き込まれたアモルファスビットがレーザ光ビームを用いた熱を介した再結晶 化により消去される一方で、新たなアモルファスマークが書き込まれる。理想的 な場合には、該光学的なコントラストはサイクリング後には不変のままとなる。 サイクラビリティは実用的には３５ｎｍの記録層の厚さまで一定である。ＣＥＴ とサイクラビリティに関しての組み合わせた要求の結果として、記録層の厚さは １０から３５ｎｍの間、好適には２０から３５ｎｍの間、さらに好適には２５か ら３５ｎｍの間の値をとるべきである。２５から３５ｎｍの間の厚さを有する記 録層を備える媒体は最初の１０⁵ＤＯＷサイクルの間、一定の低いジッターを生 ずる。 第二の誘電体層、すなわち記録層と金属ミラー層との間の層の最適な厚さの範 囲は１０から５０ｎｍ、好適には２０から４０ｎｍの間に見い出される。この層 が余りに薄いときは記録層と金属ミラー層との間の熱的な絶縁が不利に影響する 。結果として、記録層の冷却速度は増大し、この冷却速度がゆっくりとした結晶 化プロセスと貧弱なサイクラビィリティを導く。この冷却速度は第二の誘電体層 の厚さを増加することによって減少されるであろう。 該ＣＥＴ値は２０から２００ｎｍの範囲では金属ミラー層の厚さに対して敏感 ではない。しかし、冷却速度が余りに遅いので、金属ミラー層が６０ｎｍよりも 薄いときに該サイクラビリティが不利に影響される。該金属ミラー層は１６０ｎ ｍかそれよりも厚いときに、該サイクラビリティはさらに劣化し、増加した熱伝 導のために、記録及び消去のための力が高くなるに違いない。好適には金属ミラ 一層の厚さは８０から１２０ｎｍの間である。 第一及び第二の誘電体層はＺｎＳとＳｉＯ₂との混合、例えば（ＺｎＳ）₈₀（ ＳｉＯ₂）₂₀により作成されてもよい。代替物は、例えば、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、 ＺｎＳ、ＡｌＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄、及びＴａ₂Ｏ₅である。好適には、ＳｉＣ、ＷＣ、Ｔ ａＣ、ＺｒＣ、又はＴｉＣのような、カーバイドが使用される。これらの材料は 、ＺｎＳ及びＳｉＯ₂の混合物よりも高い結晶化速度、及びより良好なサイクラ ビィリティを与える。 該金属ミラー層は、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ 、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｈｆ、及びＴａのような金属から作成すること ができる。相応しい合金の例は、ＡｌＴｉ、ＡｌＣｒ、ＡｌＴａ、及びこれらの 合金である。 反射層と誘電体層の両方ともが蒸着又はスパッタリングによって供給される。 該情報媒体の基板は少なくともレーザ波長に対して透明であり、例えばポリカ ーボネイト、ポリメチル メタクリレイト（ＰＭＭＡ）、アモルファス状のポリ オレフィン、又はガラスで作成される。典型的な例では、基板がディスク形状で あり、１２０ｍｍの直径と、０．１、０．６、又は１．２ｍｍの厚さを有してい る。 又は、基板は例えばポリエステルフィルムで作られた合成樹脂のフレキシブル なテープの形式で存在しうる。このような方法では、光学的テープが光学的テー プレコーダでの使用のために得られる。このテープレコーダは例えば高速のスピ ニングポリゴンに基づいている。このような装置において反射されたレーザ光ビ ームが該テープ表面を横切って横断するようにスキャンされる。 該記録層側の上のディスク形状の基板表面は好適には光学的にスキャンされう るサーボトラックを備えている。このサーボトラックはしばしばスパイラル状の 溝によって構成され、射出成形加工又はプレス加工の間、モールドにより該基板 内で形成される。又はこの溝は、例えば、アクリレイトの紫外線硬化層のような 合成樹脂層で、複製プロセスにおいて形成され、該基板上に分離して形成される 。高密度の記録においてはこのような溝は例えば０．６から０．８μｍ、及び０ ．５μｍの幅を有している。 さらに、該スタックの最外郭層が、例えば、紫外線硬化ポリ（メタ）アクリレ イトのような保護層によって外の環境から遮断される。 高密度の記録及び消去は短い波長のレーザ、例えば６７５ｎｍかそれより短い （赤から青）波長の、短波長レーザを用いることによって達成される。 相変化記録層は真空蒸着、エレクトロンビーム真空蒸着、ケミカル蒸着、イオ ンプレーティング、又はスパッタリングによって基板に施与されうる。スパッタ リングが使用されるときは、所望の酸素量を有するスパッタターゲットが施与さ れうる。叉はＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅのターゲットによりスパッタターゲットが作成さ れ、これによってスパッタリングガスの中の酸素量が制御される。実際上、スパ ッタリングガス中の酸素の濃度は容積でほとんど０から１％の間にあるだろう。 蒸着されるような層はアモルファスであり、低い反射率を呈する。高い反射率を 有する最適な記録層を構成するために、この層は最初に完全に結晶化されなけれ ばならない。これは一般的には初期化と呼ばれる。この目的のために、記録層は 、例えば１８０℃のようなＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｏ化合物の結晶化温度を超えた温 度まで、炉の中で加熱される。又は、ポリカーボネイトのような合成樹脂の基板 に十分なパワーのレーザ光ビームによって加熱される。このことは、例えばレコ ーダにおいてはレーザ光ビームが動いている記録層をスキャンして実現される。 アモルファス層が、該基板が不利益に熱の負荷がかけられることなく、該層を結 晶化するのに必要な温度まで局所的に熱がかけられる。 もし望むならば、さらなる薄い金属及び誘電体層が該基板と該第一誘電体層と の間に挿入されることが可能である。これによって、いわゆる（Ｓ）ＩＭＩＰＩ ＩＭ−構造が形成される。この構造はより複雑となるが、さらなる金属層が、光 学的なコントラストばかりでなく記録層の冷却速度を増加させる。 結晶化速度は、上記の材料がＩＩ⁺ＰＩ⁺ＩＭ又はＩＩ⁺ＰＩＭのスタックで使 用されるときにさらに増加されうる。ここで、Ｉ⁺はカーバイド、ナイトライド 、又はオキサイドである。ＩＩ⁺ＰＩ⁺ＩＭスタックのＣＥＴは、ＩＰＩＭスタッ ク の７０％よりも小さいことが実験により示されている。 本発明は実施例により、及び添付された図面を参照して、より詳細に詳細に説 明されるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による光学情報媒体の概略断面図である。 第２図は、記録層３における酸素濃度［Ｏ］（原子百分率）に対する完全消去 時間（ｎｓにおけるＣＥＴ）の依存性を示す。 第３図は、記録層における酸素濃度［Ｏ］（原子百分率）に対する完全消去時 間（ｎｓにおける）ＣＥＴ（ｎｓにおける）と核形成時間ｔの依存性を示す。 第４図は、１０００ＤＯＷサイクル後の記録層における酸素濃度［Ｏ］（原子 百分率）に対するジッターＪ（％Ｔｃ）の依存性を示す。 第５図は、記録層における原子百分率の酸素の関数としてのＤＯＷサイクルの 回数ｎを示す。 第６図は、原子百分率の［Ｏ］の関数としての結晶化温度Ｔ_X（℃）を示す。 第７図は、記録層において原子百分率の酸素の関数としての、結晶の反射率Ｒ の相対的変化Ｒ₄₀₀₀／Ｒ₀を示す。 第８図は、記録層において酸素濃度（原子百分率）に対する核形成時間ｔ（ｎ ｓ）とＣＥＴ（ｎｓ）の依存性を示す。 発明を実施するための最良の形態 実施例１ 第１図は、本発明による光学情報ディスクの断面概略図の一部である。参照番 号１は直径１２０ｍｍと厚さ１．２ｍｍを持つポリカーボネイトのディスク形状 の基板である。該基板１は以下の構造のＩＰＩＭスタックを備えている。 厚さｄ₂＝１３５ｎｍを有する（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀の第一の誘電体層２ 、 厚さｄ₃＝２７ｎｍを有するＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ−Ｏの合金の記録層３、 厚さｄ₄＝２６ｎｍを有する（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀の第二の誘電体層４、 及び厚さｄ₅＝８０ｎｍを有するＡｌの金属ミラー層５。 これらすべての層はスパッタリングにより供給される。記録層３の酸素含有量 は、酸素量をアルゴンスパッタリングガスに付加することにより制御される。記 録層は、０．０１から７．０原子百分率の間の酸素量で蒸着される。記録層３の 中の酸素含有量はＸＲＦ分析とオージェ電子分光法とによって決定される。酸素 がスパッタリングガスに全く付加されないときは、記録層３の中の酸素量は０． ０１原子百分率未満である。そのとき記録層３の組成は原子百分率においてＧｅ_13.75 Ｓｂ_27.40Ｔｅ_58.85である。この組成物は上述した非公開の欧州特許出願 番号９７２０３４５９．９（本出願人整理番号ＰＨＮ１６５８６）の中の例２に 対応している。酸素が記録層に添加されるとき、（丸められた）組成物は（Ｇｅ_0.14 Ｓｂ_0.27Ｔｅ_0.59）_1-dＯ_dとなる。 記録層３の初期の結晶状態はレコーダにおいて焦点が絞られたレーザビームを 用いて、蒸着されたままのアモルファス合金を熱することにより得られる。 情報の記録、再生、及び消去のためのレーザ光ビームは基板１を介して記録層 ３に入射する。このビームは矢印６で概略的に表されている。アモルファスのマ ークはパワーＰ_W＝１．２５Ｐｍ（Ｐｍ＝溶解するためのしきい値となるパワー ）及び継続時問１００ｎｓのシングルレーザパルスを用いて書き込まれる。この 消去パワーはＰｗ／２である。 第２図のグラフＡは、記録層３における酸素濃度［Ｏ］（原子百分率における ）に基づく完全消去時間（ｎｓにおけるＣＥＴ）の依存性を示している。ＣＥＴ 値は結晶化の環境において書き込まれたアモルファスマークの完全な結晶化のた めの結晶パルスの最小継続時間として定められている。なお、このＣＥＴ値は静 的に測定される。添加酸素のない記録層のＣＥＴ値は４３ｎｓである。該記録層 に酸素を原子重量２％（ｄ＝０．０２）まで添加することは、ＣＥＴ値を３３ｎ ｓまで減少させる。この値は１４．４ｍ／ｓの線速度に対しては充分に低く、若 しくはＣＤの標準による速度の１２倍である。 第３図におけるグラフＣは記録層における酸素濃度［Ｏ］（原子百分率）に基 づく核形成時間ｔ（ｎｓ）の依存性を示している。核形成時間は最初の結晶化が 観察されうる前に経過する時間である。この核形成時間は完全な結晶化（グラフ Ａ）のために必要な時間よりも短い。第３図では、グラフＡがＣＥＴ（ｎｓ）を 示している。これは第２図の場合と同様である。核形成時間はほとんど酸素濃度 ［Ｏ］とは独立であることが理解される。 第４図は、２つの異なる記録速度すなわちグラフＤで示される７．２ｍ／ｓ（ ＣＤ速度の６倍）における、及びグラフＥで示される９．６ｍ／ｓ（ＣＤ速度の ８倍）、のための１０００ＤＯＷサイクルの後の、記録層の中の酸素濃度［Ｏ］ （原子百分率）に基づくジッターＪ（％Ｔｃ）の依存性を示している。ＤＯＷの 間、新たなアモルファスビットが書き込まれ、かつ同時に新たなアモルファスビ ット間のエリアが同一のレーザスポットの通路間で結晶化されている。ジッター 、これは記録されたマークのエッジと、回復されたデータのクロック時間に対応 する位置と、の間の差の標準的な偏差であるが、このジッターはディスクのサイ クラビィリィティを判定するために使用される標準的なパラメータである。該ジ ッターはクロック時間Ｔｃの１３％末満、すなわちＣＤの速度（１．２ｍ／ｓ； クロック時間２３０ｎｓ）における３０ｎｓの１３％未満でなければならない。 該マークの先行及び追従するエッジの両方が測定される。この実験のために、デ ィスクは溝の形式でスパイラル状のサーボトラックを基板の片側に具備し、レコ ーダ内で初期化される。この溝は複製のプロセスによってアクリレイトの紫外線 硬化層内に設けられている。第４図から、ＤＯＷジッターが０．５％ ａｂｓ． Ｔｃ（絶対温度Ｔ_C）より多く減じられていることを把握することができる。こ のことはより短いチャネルビットが記録されうることを示している。このことは より高い接線方向記録密度を達成させることの観点からは大変重要である。 第５図は、記録層における原子百分率の［Ｏ］の関数としてのＤＯＷサイクル の回数ｎを示している。この回数ｎは、ジッターが７．２ｍ／ｓの線速度でジッ ターが１３％Ｔｃに達するときのＤＯＷサイクルの回数として定義される。第５ 図のグラフは、ＤＯＷサイクルの回数が２原子百分率の酸素を記録層へ添加する ことによりファクタ３改善していることを示している。 第６図では、グラフＡが［Ｏ］（原子百分率）の関数としての結晶化温度Ｔｘ （℃）を示している。このグラフＡはＴ_Xは顕著に増加していることを示してい る。この顕著な増加はより小さなトラックピッチが増加したクロス消去（ｃｒｏ ｓｓ−ｅｒａｓｕｒｅ）なしで到達しうることを意味する。 第７図は、結晶反射率Ｒの相対変化Ｒ₄₀₀₀／Ｒ₀を示している。ここでは、Ｒ_{4 000} は４０００サイクル後の結晶反射率であり、Ｒ₀は［Ｏ］（原子百分率）の関 数としての０サイクルにおける結晶反射率である。各サイクルごとに、新たなア モルファスマークが書き込まれる一方で、書き込まれたアモルファスのビットは レーザ光ビームを用いて熱を通して再結晶化することによって消去される。理想 的なケースでは反射率Ｒはサイクル後変化しないままである。実際的な理由のた め相対的変化は好適には１５％末満であるべきである。このグラフからは、この 観点から［Ｏ］は３原子百分率末満であることが導かれる。 実施例２ 実施例１を繰り返して述べると、組成（Ｇｅ_0.15Ｓｂ_0.29Ｔｅ_0.56）_1-dＯ_dを もつ記録層３が使用されている。酸素の添加なしの、この組成は上述した非公開 の欧州特許出願番号９７２０３４５９．９（本出願人整理番号ＰＨＮ１６５８６ ）の中の例１７に対応している。 第２図は、グラフＢにおいて記録層３において酸素濃度［Ｏ］（原子百分率） に基づく完全消去時間（ｎｓにおけるＣＥＴ）の依存性を示している。添加酸素 なしの状態の記録層のＣＥＴ値は７５ｎｓである。記録層への２％（原子百分率 ）までの添加はＣＥＴ値を４３ｎｓまで減少させる。この値は９．６ｍ／ｓの線 速度、すなわちＣＤの標準によれば８倍の速度に対して充分低い値である。 第６図では、グラフＢが［Ｏ］（原子百分率）の関数としての結晶化温度Ｔｘ （℃）を示している。［Ｏ］が増大するときＴ_Xが非常に増大することを示して おり、これはより小さなトラックピッチが増大したクロス消去なしで到達できる ことを意味する。 第８図は、記録層で酸素濃度［Ｏ］（原子百分率）に基づく核形成時間ｔ（ｎ ｓ）の依存性を、グラフＦを用いて示している。グラフＢは第２図におけるＣＥ Ｔ（ｎｓ）と同様のＣＥＴ（ｎｓ）を示す。 本発明によれば、５０ｎｓ又はそれ未満のＣＥＴ値を有する、ＤＶＤ−ＲＡＭ又 は光学用テープのような、再書き込み可能な相変化光学情報媒体が提供される。 この媒体は直接のオーバライト及び高速記録に適し、かつ良好なサイクラビィリ ィティ、及び７．２ｍ／ｓ以上の速さの線速度の低ジッターを呈する。酸素の添 加は顕著にＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅの材料の結晶化速度を向上させる。その結果、これ らの材料は高いデータレイトの記録のために使用されうる。従って、Ｇｅ−Ｓｂ −Ｔｅの酸素含有量は所望の値に結晶化速度を調整するのに使用する事ができる 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライパース ヨハネス シー エヌ オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６ (72)発明者 ボルグ ヘルマヌス ジェイ オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．レーザ光ビームにより消去可能な高速度記録のための光学情報媒体であって 、前記媒体は層のスタックを供する基板を有し、このスタックが順に、第一誘電 体とＧｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、及びＯからなる化合物を有する相変化物質の記録層と、 第二の誘電体層と、金属ミラー層とを有する光学情報媒体において、 前記化合物が、（Ｇｅ_aＳｂ_bＴｅ_c）_1-dＯ_dの組成を有し、 ここにおいて、ａ＋ｂ＋ｃ＝１ ０．０００１≦ｄ≦０．０３５ を満たし、 該第一誘電体層が、７０から（７０＋λ／２ｎ）ｎｍの厚さを有しており、ここ において、λは該レーザ光ビームの波長であり、ｎはこの層の屈折率であり、該 記録層が、１０から３５ｎｍの厚さを有しており、 該第二誘電体層が、１０から５０ｎｍの厚さを有しており、 該金属ミラー層が、６０から１６０ｎｍの厚さを有している ことを特徴とする光学情報媒体。 ２．請求項１に記載の光学情報媒体において、 前記化合物におけるｄが、０．００１≦ｄ≦０．０２０を満たすことを特徴とす る光学情報媒体。 ３．請求項１に記載の光学情報媒体において、 前記記録層が、２０から３５ｎｍの厚さを有しており、好適には２５から３５ｎ ｍの厚さを有していることを特徴とする光学情報媒体。 ４．請求項１に記載の光学情報媒体において、 前記第二誘電体層が、２０から４０ｎｍの厚さを有していることを特徴とする光 学情報媒体。 ５．請求項１に記載の光学情報媒体において、 前記金属ミラー層が、８０から１２０ｎｍの厚さを有していることを特徴とする 光学情報媒体。 ６．請求項１に記載の光学情報媒体において、 前記金属ミラー層が、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ 、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｈｆ、Ｔａ、及びこれらの合金を含むグループ から選択される少なくとも一つの金属を有することを特徴とする光学情報媒体。 ７．請求項１に記載の光学情報媒体において、前記基板がディスク又はテープで あることを特徴とする光学情報媒体。 ８．高速記録のための、請求項１から７の請求項いずれかに記載の光学情報媒体 の使用方法において、レーザ光ビームと当該媒体との間の相対速度が少なくとも ７．２ｍ／ｓであることを特徴とする光学媒体の使用方法。