JP2003072244A - ライト・ワンスアプリケーション用の相変化記録素子 - Google Patents
ライト・ワンスアプリケーション用の相変化記録素子Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】より高い記録密度を維持することができる改善
された相変化に基づくＷＯＲＭ記録素子を提供する。 【解決手段】基板１１及び相変化記録層１２を含むＷＯ
ＲＭ光記録素子１０であり、ここで、相変化記録層１２
が、ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎｄＳｉｅＯｆＳｈによって
表示される組成を有し、ここでａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞
０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００である。
された相変化に基づくＷＯＲＭ記録素子を提供する。 【解決手段】基板１１及び相変化記録層１２を含むＷＯ
ＲＭ光記録素子１０であり、ここで、相変化記録層１２
が、ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎｄＳｉｅＯｆＳｈによって
表示される組成を有し、ここでａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞
０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００である。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、追記型（ＷＯＲ
Ｍ）アプリケーションに特に適する相変化光記録素子に
関する。
Ｍ）アプリケーションに特に適する相変化光記録素子に
関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル情報を公表し、分配し、蓄積
し、検索するために、光記録は、近年ますます使用され
てきている。これは、通常、回転するディスクの形態に
ある光記録素子に情報を書き込む、及び／又は光記録素
子における情報を読み取るために、レーザービームを集
束させることによって行われる。読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）形式において、情報は、素子上の符号化され
た小さな特徴の形態で、工場において予め作られ、レー
ザービームは、情報を読み返すために使用される。書き
込み可能な形式においては、レーザービームは、様々な
物理的な記録機構を通じて小さな符号化されたマークを
作成するために使用される。これは、ユーザがディスク
にユーザ等自身のデータを記録することを可能にする。
いくつかの記録の物理的な機構は、可逆的である。記録
されたマークを、繰り返し消去し再作成することができ
る。これらの機構を利用するディスクは、消去可能又は
再書き込み可能なディスクと呼ばれる。これらの物理的
な機構のいくつかは、一方向であり、一度マークが作ら
れると、それらを、検出することができる明白に識別確
認可能な跡を残すことなく逆転させる又は変更すること
ができない。これらの機構を利用するディスクは、ＷＯ
ＲＭ（追記型（Write-Once Read-Many times））ディス
クと呼ばれる。これらの形式の各々は、一定の実際のア
プリケーションに適する。
し、検索するために、光記録は、近年ますます使用され
てきている。これは、通常、回転するディスクの形態に
ある光記録素子に情報を書き込む、及び／又は光記録素
子における情報を読み取るために、レーザービームを集
束させることによって行われる。読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）形式において、情報は、素子上の符号化され
た小さな特徴の形態で、工場において予め作られ、レー
ザービームは、情報を読み返すために使用される。書き
込み可能な形式においては、レーザービームは、様々な
物理的な記録機構を通じて小さな符号化されたマークを
作成するために使用される。これは、ユーザがディスク
にユーザ等自身のデータを記録することを可能にする。
いくつかの記録の物理的な機構は、可逆的である。記録
されたマークを、繰り返し消去し再作成することができ
る。これらの機構を利用するディスクは、消去可能又は
再書き込み可能なディスクと呼ばれる。これらの物理的
な機構のいくつかは、一方向であり、一度マークが作ら
れると、それらを、検出することができる明白に識別確
認可能な跡を残すことなく逆転させる又は変更すること
ができない。これらの機構を利用するディスクは、ＷＯ
ＲＭ（追記型（Write-Once Read-Many times））ディス
クと呼ばれる。これらの形式の各々は、一定の実際のア
プリケーションに適する。
【０００３】ＷＯＲＭディスクである、記録可能なコン
パクトディスク（compact disk recordable）（ＣＤ−
Ｒ）の流行は、近年、ＷＯＲＭディスクに対する強い需
要を示唆する。ＷＯＲＭディスクは、多くのアプリケー
ションに適する。これらのアプリケーションのいくつか
においては、データを、容易に検出可能な跡を残すこと
なく、内容に対するどんな修正も可能ではないような形
態で、蓄積する必要がある。例えば、以前に記録された
エリアにわたって記録する試みは、読み返しデータのジ
ッタにおける増加に帰着する場合もある。５０％のデー
タのジッタにおける増加は、容易に検出可能であり、修
正されてきた記録素子を識別するために使用され得る。
修正の試みの検出を許容する特徴を所有する記録素子
は、ここでは真のＷＯＲＭ（true-ＷＯＲＭ）と呼ばれ
る。いくつかの他のアプリケーション、このような公
表、データ分配、において、再書込み可能性は、必ずし
も必要ではなく、ＷＯＲＭ記録素子のより低いコスト
は、それらを望ましくする。さらに、いくつかの他のア
プリケーションにおいて、より高い書き込み速度のよう
な、ＷＯＲＭ記録素子のいくつかの性能の利点は、再書
き込み可能な素子にＷＯＲＭを選ぶことにおいて、決定
する特徴になる。
パクトディスク（compact disk recordable）（ＣＤ−
Ｒ）の流行は、近年、ＷＯＲＭディスクに対する強い需
要を示唆する。ＷＯＲＭディスクは、多くのアプリケー
ションに適する。これらのアプリケーションのいくつか
においては、データを、容易に検出可能な跡を残すこと
なく、内容に対するどんな修正も可能ではないような形
態で、蓄積する必要がある。例えば、以前に記録された
エリアにわたって記録する試みは、読み返しデータのジ
ッタにおける増加に帰着する場合もある。５０％のデー
タのジッタにおける増加は、容易に検出可能であり、修
正されてきた記録素子を識別するために使用され得る。
修正の試みの検出を許容する特徴を所有する記録素子
は、ここでは真のＷＯＲＭ（true-ＷＯＲＭ）と呼ばれ
る。いくつかの他のアプリケーション、このような公
表、データ分配、において、再書込み可能性は、必ずし
も必要ではなく、ＷＯＲＭ記録素子のより低いコスト
は、それらを望ましくする。さらに、いくつかの他のア
プリケーションにおいて、より高い書き込み速度のよう
な、ＷＯＲＭ記録素子のいくつかの性能の利点は、再書
き込み可能な素子にＷＯＲＭを選ぶことにおいて、決定
する特徴になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】多くの物理的な機構
が、ＷＯＲＭ記録のために使用されてきた。最初の実際
的なＷＯＲＭ光記録素子は、記録層に物理的なピットを
作成するためにパルス化されたレーザービームを使用す
る、除去可能な記録を利用した。この機構は、記録層の
表面にピット形成工程の間における任意の物理的障害が
ないようにしておくために、記録素子に、空気が挟まれ
た構造にあることを要求する。この要求は、コストを増
加させるだけでなく、記録素子の有用性をひどく制限す
る多くの望まれない特性もまた導入する。別の機構は、
異なる層の中にいくつかの層の融合する又は化学的な相
互作用を引き起こすために、レーザービームを使用する
ことである。この機構は、比較的高いレーザーパワーの
要求を欠点として有する。
が、ＷＯＲＭ記録のために使用されてきた。最初の実際
的なＷＯＲＭ光記録素子は、記録層に物理的なピットを
作成するためにパルス化されたレーザービームを使用す
る、除去可能な記録を利用した。この機構は、記録層の
表面にピット形成工程の間における任意の物理的障害が
ないようにしておくために、記録素子に、空気が挟まれ
た構造にあることを要求する。この要求は、コストを増
加させるだけでなく、記録素子の有用性をひどく制限す
る多くの望まれない特性もまた導入する。別の機構は、
異なる層の中にいくつかの層の融合する又は化学的な相
互作用を引き起こすために、レーザービームを使用する
ことである。この機構は、比較的高いレーザーパワーの
要求を欠点として有する。
【０００５】さらに、別のアプローチは、記録層として
有機染料を使用することである。ＣＤ−Ｒディスクにお
いて成功のうちに使用されたが、この機構は、その強い
波長依存性を欠点として有する。６５０ｎｍで動作する
ＤＶＤデバイスに使用される光ヘッドは、例えば、７８
０ｎｍのＣＤ波長で作動するように設計されたＣＤ−Ｒ
ディスクを読み取ることができない。更に、染料系の記
録素子は、記録により多くのレーザーパワーを要求する
傾向があり、高速での記録を維持する困難を有する場合
もある。
有機染料を使用することである。ＣＤ−Ｒディスクにお
いて成功のうちに使用されたが、この機構は、その強い
波長依存性を欠点として有する。６５０ｎｍで動作する
ＤＶＤデバイスに使用される光ヘッドは、例えば、７８
０ｎｍのＣＤ波長で作動するように設計されたＣＤ−Ｒ
ディスクを読み取ることができない。更に、染料系の記
録素子は、記録により多くのレーザーパワーを要求する
傾向があり、高速での記録を維持する困難を有する場合
もある。
【０００６】より望ましいアプローチは、無定形−結晶
の相変化機構に基づく。相変化材料は、市場におけるＤ
ＶＤ−ＲＡＭ及びＤＶＤ−ＲＷ製品として導入されてき
た再書き込み可能なＤＶＤディスクに関する基礎原料で
ある。なお、異なる組成を適切に選択することによっ
て、相変化材料を、ＷＯＲＭにすることができる。相変
化に基づくＤＶＤ−ＷＯＲＭディスクは、再書き込み可
能なＤＶＤディスクと特徴において最良の類似性を有す
ることになり、それは、再書き込み可能なディスクと同
じ製造設備を共同で使うことができる。これらの両方
は、大いに望ましい。ＷＯＲＭの特徴は、再度書き込む
ことができないディスクを要求するので、ＷＯＲＭに対
する相変化材料は、従来から再書き込み可能なディスク
に使用されるものとは異なる必要がある。通常挙げられ
る米国特許第４，９０４，５７７号、第４，７９８，７
８５号、第４，８１２，３８６号、第４，８６５，９５
５号、第４，９６０，６８０号、第４，７７４，１７０
号、第４，７９５，６９５号、第５，０７７，１８１
号、及び第５，２７１，９７８号は、ライト・ワンス相
変化記録に使用することができる様々な合金を教示す
る。ＷＯＲＭ光記録素子を構築するためにこれらの合金
を使用するとき、記録レーザービームを、無定形状態か
ら結晶状態まで、記録する相変化材料の原子構造を変化
させるために使用する。従来の再書き込み可能な相変化
材料とこれらの合金を区別する唯一の特徴は、結晶化の
速度が融点よりちょうど下の高い温度で非常に高く、一
度それを結晶化すると、その材料を無定形相に元に戻す
ことは実際には不可能であることである。従って、これ
らの合金に基づく光学素子は、真のＷＯＲＭの特性を所
有する。一度データをこれらの素子に記録すると、それ
らを、検出可能な跡を残すことなく変更することはでき
ない。これらの合金に基づく光記録素子、特にＳｂ
１００ −ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ系の合金を使用するもの
は、ここでｍ及びｎは合金におけるＩｎ及びＳｎの濃度
を表すが、他のＷＯＲＭ光記録素子よりもさらなる利点
を有する。それらは、安定であり、高い記録感度を有す
るので、大幅に製造コストを減少させる単純な単層構造
で使用され得る。しかしながら、これらの合金に基づく
記録素子は、またいくつかの欠点を所有する。主要な欠
点の一つは、記録密度を増加させると、これらの素子の
記録性能が低下するという最近の発見である。
の相変化機構に基づく。相変化材料は、市場におけるＤ
ＶＤ−ＲＡＭ及びＤＶＤ−ＲＷ製品として導入されてき
た再書き込み可能なＤＶＤディスクに関する基礎原料で
ある。なお、異なる組成を適切に選択することによっ
て、相変化材料を、ＷＯＲＭにすることができる。相変
化に基づくＤＶＤ−ＷＯＲＭディスクは、再書き込み可
能なＤＶＤディスクと特徴において最良の類似性を有す
ることになり、それは、再書き込み可能なディスクと同
じ製造設備を共同で使うことができる。これらの両方
は、大いに望ましい。ＷＯＲＭの特徴は、再度書き込む
ことができないディスクを要求するので、ＷＯＲＭに対
する相変化材料は、従来から再書き込み可能なディスク
に使用されるものとは異なる必要がある。通常挙げられ
る米国特許第４，９０４，５７７号、第４，７９８，７
８５号、第４，８１２，３８６号、第４，８６５，９５
５号、第４，９６０，６８０号、第４，７７４，１７０
号、第４，７９５，６９５号、第５，０７７，１８１
号、及び第５，２７１，９７８号は、ライト・ワンス相
変化記録に使用することができる様々な合金を教示す
る。ＷＯＲＭ光記録素子を構築するためにこれらの合金
を使用するとき、記録レーザービームを、無定形状態か
ら結晶状態まで、記録する相変化材料の原子構造を変化
させるために使用する。従来の再書き込み可能な相変化
材料とこれらの合金を区別する唯一の特徴は、結晶化の
速度が融点よりちょうど下の高い温度で非常に高く、一
度それを結晶化すると、その材料を無定形相に元に戻す
ことは実際には不可能であることである。従って、これ
らの合金に基づく光学素子は、真のＷＯＲＭの特性を所
有する。一度データをこれらの素子に記録すると、それ
らを、検出可能な跡を残すことなく変更することはでき
ない。これらの合金に基づく光記録素子、特にＳｂ
１００ −ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ系の合金を使用するもの
は、ここでｍ及びｎは合金におけるＩｎ及びＳｎの濃度
を表すが、他のＷＯＲＭ光記録素子よりもさらなる利点
を有する。それらは、安定であり、高い記録感度を有す
るので、大幅に製造コストを減少させる単純な単層構造
で使用され得る。しかしながら、これらの合金に基づく
記録素子は、またいくつかの欠点を所有する。主要な欠
点の一つは、記録密度を増加させると、これらの素子の
記録性能が低下するという最近の発見である。
【０００７】デジタル時代への移行と共に、デジタルデ
ータは、毎日ますます発生し、絶えず増加する量のデー
タを蓄積する要求は、増加し続ける。従って、記憶デバ
イスの密度を増加させ続ける強い要求がある。光記録素
子において、密度におけるこの増加は、主として、情報
を蓄積することに使用される特徴の大きさの減少を通じ
て達成される。特徴の大きさにおけるこの減少を成し遂
げるために、読み取り／書き込みのレーザースポットの
大きさを減少させるように、レーザー波長を減少させて
いると共に集束レンズの開口数を増加させている。しか
しながら、記憶媒体が小さな特徴の大きさを維持する能
力は保証されない。除去可能なタイプの媒体において
は、しばしば、小さな特徴が作られることを物理的に防
止する除去可能なマークまわりの縁がある。上で教示し
たＳｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ相変化合金において
は、記録される結晶のマークがより小さくなるとき、雑
音が増加する。この雑音の増加に関する機構は、良く理
解されてない。透過電子顕微鏡写真は、おおよそほんの
少数の結晶粒子からなる、これらの合金における記録さ
れたマークを示し、これらの合金の膜における低い核形
成部位の密度を示唆する。低い核形成密度は、より低い
密度の記録に対して問題を与えてこなかった。しかしな
がら、記録密度が増加するとき、マークは、より小さく
なり、書き込みレーザーの照射時間の間における適切な
核形成の可能性は、より小さくなる。結果として、記録
されたマークは、あまり均一でない場合もあり、読み返
しのジッタは、増加する。Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳ
ｎｎ合金に酸素（通常挙げられる米国特許第５，２７
１，９７８号）、水、窒素、又はメタン（通常挙げられ
る米国特許第５，３１２，６６４号及び第５，２３４，
８０３号）を加えることは、状況を多少改善するが、小
さなマークの記録は、まだ問題である。
ータは、毎日ますます発生し、絶えず増加する量のデー
タを蓄積する要求は、増加し続ける。従って、記憶デバ
イスの密度を増加させ続ける強い要求がある。光記録素
子において、密度におけるこの増加は、主として、情報
を蓄積することに使用される特徴の大きさの減少を通じ
て達成される。特徴の大きさにおけるこの減少を成し遂
げるために、読み取り／書き込みのレーザースポットの
大きさを減少させるように、レーザー波長を減少させて
いると共に集束レンズの開口数を増加させている。しか
しながら、記憶媒体が小さな特徴の大きさを維持する能
力は保証されない。除去可能なタイプの媒体において
は、しばしば、小さな特徴が作られることを物理的に防
止する除去可能なマークまわりの縁がある。上で教示し
たＳｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ相変化合金において
は、記録される結晶のマークがより小さくなるとき、雑
音が増加する。この雑音の増加に関する機構は、良く理
解されてない。透過電子顕微鏡写真は、おおよそほんの
少数の結晶粒子からなる、これらの合金における記録さ
れたマークを示し、これらの合金の膜における低い核形
成部位の密度を示唆する。低い核形成密度は、より低い
密度の記録に対して問題を与えてこなかった。しかしな
がら、記録密度が増加するとき、マークは、より小さく
なり、書き込みレーザーの照射時間の間における適切な
核形成の可能性は、より小さくなる。結果として、記録
されたマークは、あまり均一でない場合もあり、読み返
しのジッタは、増加する。Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳ
ｎｎ合金に酸素（通常挙げられる米国特許第５，２７
１，９７８号）、水、窒素、又はメタン（通常挙げられ
る米国特許第５，３１２，６６４号及び第５，２３４，
８０３号）を加えることは、状況を多少改善するが、小
さなマークの記録は、まだ問題である。
【０００８】Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金の別
の欠点は、合金の高い光学濃度である。一定のアプリケ
ーションに対して、記録性能を高める又は記録された信
号の極性を変化させるために、多層構造を構築して光学
干渉を利用することは望ましい。例えば、相変化記録
層、誘電体層、及び反射層を含む三層構造、又は相変化
記録層の反対側に追加の誘電体層をもつ四層構造を使用
することができる。作用する光学干渉に関して、実質的
な量の光は、相変化層を通じて透過しなければならず、
従って相変化層の厚さは、小さくなければならない。要
求される厚さは、相変化層の光学濃度を増加させるとと
もに減少する。Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金
は、無定形相において３．０より大きい光学定数の虚数
部分ｋをもつ高い光吸収を有し、材料が結晶化すると
き、それは、よりいっそう高い値まで増加する。Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金の薄膜が、三層又は四
層の記録素子に対する記録層として使用されるとき、そ
の厚さは、非常に小さくなければならないので、膜の化
学的安定性に関して懸念が生じる。６５０ｎｍの波長に
おける動作に対して、例えば、相変化記録層の厚さは、
１０ｎｍより小さい必要がある。誘電体層の厚さは、相
変化層の光学濃度にも依存する。光学濃度が増加する
と、その厚さは、増加する。誘電体層に対する成膜速度
は、合金に対するものよりも小さいので、比較的厚い誘
電体層に対する必要性は、製造の処理量を減少させ、製
品のコストを増加させる。また誘電体層に対する成膜工
程は、合金に対するものよりも熱く、厚い誘電体層に対
して使用される長い成膜時間は、基板の望まれない加熱
を引き起こす。なお、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ
の高い光学濃度は、より厚い誘電体層の使用を必要とす
る。
の欠点は、合金の高い光学濃度である。一定のアプリケ
ーションに対して、記録性能を高める又は記録された信
号の極性を変化させるために、多層構造を構築して光学
干渉を利用することは望ましい。例えば、相変化記録
層、誘電体層、及び反射層を含む三層構造、又は相変化
記録層の反対側に追加の誘電体層をもつ四層構造を使用
することができる。作用する光学干渉に関して、実質的
な量の光は、相変化層を通じて透過しなければならず、
従って相変化層の厚さは、小さくなければならない。要
求される厚さは、相変化層の光学濃度を増加させるとと
もに減少する。Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金
は、無定形相において３．０より大きい光学定数の虚数
部分ｋをもつ高い光吸収を有し、材料が結晶化すると
き、それは、よりいっそう高い値まで増加する。Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金の薄膜が、三層又は四
層の記録素子に対する記録層として使用されるとき、そ
の厚さは、非常に小さくなければならないので、膜の化
学的安定性に関して懸念が生じる。６５０ｎｍの波長に
おける動作に対して、例えば、相変化記録層の厚さは、
１０ｎｍより小さい必要がある。誘電体層の厚さは、相
変化層の光学濃度にも依存する。光学濃度が増加する
と、その厚さは、増加する。誘電体層に対する成膜速度
は、合金に対するものよりも小さいので、比較的厚い誘
電体層に対する必要性は、製造の処理量を減少させ、製
品のコストを増加させる。また誘電体層に対する成膜工
程は、合金に対するものよりも熱く、厚い誘電体層に対
して使用される長い成膜時間は、基板の望まれない加熱
を引き起こす。なお、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ
の高い光学濃度は、より厚い誘電体層の使用を必要とす
る。
【０００９】更に、いくつかのアプリケーションに関し
ては、トラッキングに位相差検出信号（ＤＰＤ）を使用
することが必要である。最近、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎ
ｍＳｎｎ合金を使用する三層又は四層の記録素子が、信
頼性のあるトラッキングのための適切なＤＰＤ信号を有
さないことを見出してきた。
ては、トラッキングに位相差検出信号（ＤＰＤ）を使用
することが必要である。最近、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎ
ｍＳｎｎ合金を使用する三層又は四層の記録素子が、信
頼性のあるトラッキングのための適切なＤＰＤ信号を有
さないことを見出してきた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、より高い記録密度を維持することができる改善され
た相変化に基づくＷＯＲＭ記録素子を提供することであ
る。
は、より高い記録密度を維持することができる改善され
た相変化に基づくＷＯＲＭ記録素子を提供することであ
る。
【００１１】本発明のさらなる目的は、より安定で製造
業者により容易である三層又は四層構造においてＷＯＲ
Ｍ記録素子の構築を可能にする、より低い光学濃度をも
つ改善された相変化材料を提供することである。
業者により容易である三層又は四層構造においてＷＯＲ
Ｍ記録素子の構築を可能にする、より低い光学濃度をも
つ改善された相変化材料を提供することである。
【００１２】本発明のさらに別の目的は、改善された相
変化に基づくＷＯＲＭ記録素子に改善された位相差検出
（ＤＰＤ）信号を提供することである。
変化に基づくＷＯＲＭ記録素子に改善された位相差検出
（ＤＰＤ）信号を提供することである。
【００１３】これらの目的は、基板及び相変化記録層を
含むＷＯＲＭ光記録素子を使用することによって達成さ
れ、ここで、相変化記録層は、ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎ
ｄＳｉｅＯｆＳｈによって表示される組成を有し、ここ
で、ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞
０、ｈ＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００
である。
含むＷＯＲＭ光記録素子を使用することによって達成さ
れ、ここで、相変化記録層は、ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎ
ｄＳｉｅＯｆＳｈによって表示される組成を有し、ここ
で、ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞
０、ｈ＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００
である。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に従って作ること
ができるＷＯＲＭ光記録素子１０の断面図における概略
表示である。
ができるＷＯＲＭ光記録素子１０の断面図における概略
表示である。
【００１５】図１に示すように、この発明の光記録媒体
１０に関しては、相変化記録層１２は、基板１１の一つ
の側面に形成される。加えて、相変化記録層１２の表面
に形成された保護層１３があり得る。基板１１は、アル
ミニウムのような金属、ガラス、又はポリカーボネート
若しくはポリメタクリル酸メチルのような重合体で作る
ことができる。相変化記録層１２がコートされる面に、
読み取り／書き込みレーザービームが追跡するガイド溝
（guide groove）があり得る。保護層１３をＵＶ−硬化
性ラッカーで作ることができる。アルミニウムのような
不透明な基板を使用する場合には、読み取り／書き込み
レーザービームを記録層１２の表面に照射する。使用す
る基板１１が透明である場合には、読み取り／書き込み
レーザービームを、記録膜１２の表面にか基板１１を通
じてかどちらかで、照射することができる。
１０に関しては、相変化記録層１２は、基板１１の一つ
の側面に形成される。加えて、相変化記録層１２の表面
に形成された保護層１３があり得る。基板１１は、アル
ミニウムのような金属、ガラス、又はポリカーボネート
若しくはポリメタクリル酸メチルのような重合体で作る
ことができる。相変化記録層１２がコートされる面に、
読み取り／書き込みレーザービームが追跡するガイド溝
（guide groove）があり得る。保護層１３をＵＶ−硬化
性ラッカーで作ることができる。アルミニウムのような
不透明な基板を使用する場合には、読み取り／書き込み
レーザービームを記録層１２の表面に照射する。使用す
る基板１１が透明である場合には、読み取り／書き込み
レーザービームを、記録膜１２の表面にか基板１１を通
じてかどちらかで、照射することができる。
【００１６】図２は、本発明に従って作ることができる
代替のＷＯＲＭ光記録素子２０の断面図における概略表
示である。図２に示すように、基板２１、相変化記録層
２２、誘電体層２３、反射層２４、及び自由選択で保護
層２５がある。基板２１を、ガラス、又はポリカーボネ
ート若しくはポリメタクリル酸メチルのようなプラスチ
ックで作ることができる。相変化記録層２２が適用され
る表面にガイド溝があり得る。誘電体層２３は、酸化ケ
イ素又は酸化アルミニウムのような酸化物、窒化ケイ素
又は窒化アルミニウムのような窒化物、硫化亜鉛のよう
な硫化物でありえる。また、誘電体層２３は、ＺｎＳ及
びＳｉＯ２の混合物のような異なる材料の混合物であり
得る。反射層２４は、Ａｌ、Ａｇ、又はＴｉのような金
属層であり得る。保護層２５は、ＵＶ−硬化性ラッカー
層であり得る。相変化記録層２２及び誘電体層２３の厚
さは、記録性能及び記録コントラストを最適化するよう
に選択される。例えば、本発明による記録層を伴った６
５０ｎｍのレーザー波長のアプリケーションに対して、
相変化記録層２２は、約１５ｎｍの厚さを有することが
できる。誘電体層２３は、約４０ｎｍの厚さを有するこ
とができる。この場合には、記録されたマークは、記録
されてない領域よりも高い反射率を有する。また誘電体
層２３を約７０ｎｍであるように選択することができ、
この場合には、記録されたマークは、記録されてない領
域のものよりも低い反射率を有する。
代替のＷＯＲＭ光記録素子２０の断面図における概略表
示である。図２に示すように、基板２１、相変化記録層
２２、誘電体層２３、反射層２４、及び自由選択で保護
層２５がある。基板２１を、ガラス、又はポリカーボネ
ート若しくはポリメタクリル酸メチルのようなプラスチ
ックで作ることができる。相変化記録層２２が適用され
る表面にガイド溝があり得る。誘電体層２３は、酸化ケ
イ素又は酸化アルミニウムのような酸化物、窒化ケイ素
又は窒化アルミニウムのような窒化物、硫化亜鉛のよう
な硫化物でありえる。また、誘電体層２３は、ＺｎＳ及
びＳｉＯ２の混合物のような異なる材料の混合物であり
得る。反射層２４は、Ａｌ、Ａｇ、又はＴｉのような金
属層であり得る。保護層２５は、ＵＶ−硬化性ラッカー
層であり得る。相変化記録層２２及び誘電体層２３の厚
さは、記録性能及び記録コントラストを最適化するよう
に選択される。例えば、本発明による記録層を伴った６
５０ｎｍのレーザー波長のアプリケーションに対して、
相変化記録層２２は、約１５ｎｍの厚さを有することが
できる。誘電体層２３は、約４０ｎｍの厚さを有するこ
とができる。この場合には、記録されたマークは、記録
されてない領域よりも高い反射率を有する。また誘電体
層２３を約７０ｎｍであるように選択することができ、
この場合には、記録されたマークは、記録されてない領
域のものよりも低い反射率を有する。
【００１７】図３は、本発明に従って作ることができる
代替のＷＯＲＭ光記録素子３０の断面図における概略表
示である。この場合には、反射層３２は、基板３１の隣
りに適用され、誘電体層３３、相変化記録層３４、及び
自由選択で保護層３５が続く。この構築物において、層
の材料及び厚さは、図２におけるものと類似であり得る
が、基板の材料が、不透明であり得ると共に、読み取り
／書き込みレーザービームは、保護層３５を通じて、又
は保護層３５がないとすれば、直接、相変化記録層３４
に、照射される。
代替のＷＯＲＭ光記録素子３０の断面図における概略表
示である。この場合には、反射層３２は、基板３１の隣
りに適用され、誘電体層３３、相変化記録層３４、及び
自由選択で保護層３５が続く。この構築物において、層
の材料及び厚さは、図２におけるものと類似であり得る
が、基板の材料が、不透明であり得ると共に、読み取り
／書き込みレーザービームは、保護層３５を通じて、又
は保護層３５がないとすれば、直接、相変化記録層３４
に、照射される。
【００１８】図４は、本発明のさらに別の実施である。
この実施において、記録素子４０は、追加の誘電体層４
２を除いては、図２におけるものと類似して構築され
る。基板４１から始めると、誘電体層４２、相変化記録
層４３、第二の誘電体層４４、反射層４５、及び自由選
択で保護層４６がある。読み取り／書き込みの動作は、
透明な基板を通じてある。追加の誘電体層４２は、所望
の特性を達成するために記録素子の光学的及び熱的な特
性をさらに最適化するために、使用される。
この実施において、記録素子４０は、追加の誘電体層４
２を除いては、図２におけるものと類似して構築され
る。基板４１から始めると、誘電体層４２、相変化記録
層４３、第二の誘電体層４４、反射層４５、及び自由選
択で保護層４６がある。読み取り／書き込みの動作は、
透明な基板を通じてある。追加の誘電体層４２は、所望
の特性を達成するために記録素子の光学的及び熱的な特
性をさらに最適化するために、使用される。
【００１９】他の記録素子を、本発明による記録材料を
使用して構築することができる。記録素子の詳細な構築
に依存して、レーザーで誘起される相変化は、反射率に
おける増加、反射率における減少、又は周囲の記録され
てないエリアからの反射されたビームの位相における変
化を引き起こすことができる。
使用して構築することができる。記録素子の詳細な構築
に依存して、レーザーで誘起される相変化は、反射率に
おける増加、反射率における減少、又は周囲の記録され
てないエリアからの反射されたビームの位相における変
化を引き起こすことができる。
【００２０】本発明によって、これらの素子における相
変化記録層は、少なくとも、アンチモン（Ｓｂ）、スズ
（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、硫黄
（Ｓ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）で作られる。
通常挙げられる米国特許第４，９６０，６８０号は、Ｓ
ｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金を含むＷＯＲＭ記録
素子の構築を教示し、ここで、ｍ及びｎは、それぞれ、
原子百分率で表示される合金中のＩｎ及びＳｎの濃度で
ある。ｍ及びｎの値は、通常挙げられる米国特許第４，
９６０，６８０号によって教示されるような、本発明の
図５及び表１に示す、好適な範囲における合金の組成を
有するように選択される。Ｓｂ１００−ｍ −ｎＩｎｍＳ
ｎｎ合金は、多くの望ましい特性を有し、それは、いく
つかの商品で成功のうちに使用されてきた。Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金中にＺｎ、Ｓ、Ｓｉ、
及びＯを加えることが、記録性能における著しい改善に
帰着することは思いがけなく発見されてきた。その改善
は、三層及び四層の素子に対して、より高い密度の記
録、より低い光学濃度、及び、より高いＤＰＤトラッキ
ング信号を維持する能力を含む。
変化記録層は、少なくとも、アンチモン（Ｓｂ）、スズ
（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、硫黄
（Ｓ）、ケイ素（Ｓｉ）、及び酸素（Ｏ）で作られる。
通常挙げられる米国特許第４，９６０，６８０号は、Ｓ
ｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金を含むＷＯＲＭ記録
素子の構築を教示し、ここで、ｍ及びｎは、それぞれ、
原子百分率で表示される合金中のＩｎ及びＳｎの濃度で
ある。ｍ及びｎの値は、通常挙げられる米国特許第４，
９６０，６８０号によって教示されるような、本発明の
図５及び表１に示す、好適な範囲における合金の組成を
有するように選択される。Ｓｂ１００−ｍ −ｎＩｎｍＳ
ｎｎ合金は、多くの望ましい特性を有し、それは、いく
つかの商品で成功のうちに使用されてきた。Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金中にＺｎ、Ｓ、Ｓｉ、
及びＯを加えることが、記録性能における著しい改善に
帰着することは思いがけなく発見されてきた。その改善
は、三層及び四層の素子に対して、より高い密度の記
録、より低い光学濃度、及び、より高いＤＰＤトラッキ
ング信号を維持する能力を含む。
【００２１】従来のＳｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合
金の薄膜は、調製されるような構造においては無定形で
ある。これらの薄膜が光記録に使用されるとき、書き込
みレーザービームは、無定形相を結晶のマークに変換す
るために使用される。これらの記録されたマークの透過
電子顕微鏡写真は、おおよそ、それらがほんの少数の結
晶粒子からなることを示す。これは、これらの合金の薄
膜における低い核形成部位の密度を示唆する。低い核形
成密度は、より低い密度記録に対しては問題を与えてこ
なかった。しかしながら、記録密度が増加するとき、マ
ークは、より小さくなり、書き込みレーザーの照射時間
の間における適切な核形成の可能性は、より小さくな
る。結果として、記録されたマークは、あまり均一では
なくなり、読み返しのジッタは、増加する。Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金への酸素（通常挙げら
れる米国特許第５，２７１、９７８号）水、窒素、又は
メタン（通常挙げられる米国特許第５，３１２，６６４
号及び第５，２３４，８０３号）の添加は、状況を多少
改善するが、小さなマークの記録は、まだ問題である。
本発明者は、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金中に
Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ、及びＯを加えることが、小さなマーク
のジッタを改善することに最も有効であることを発見し
た。
金の薄膜は、調製されるような構造においては無定形で
ある。これらの薄膜が光記録に使用されるとき、書き込
みレーザービームは、無定形相を結晶のマークに変換す
るために使用される。これらの記録されたマークの透過
電子顕微鏡写真は、おおよそ、それらがほんの少数の結
晶粒子からなることを示す。これは、これらの合金の薄
膜における低い核形成部位の密度を示唆する。低い核形
成密度は、より低い密度記録に対しては問題を与えてこ
なかった。しかしながら、記録密度が増加するとき、マ
ークは、より小さくなり、書き込みレーザーの照射時間
の間における適切な核形成の可能性は、より小さくな
る。結果として、記録されたマークは、あまり均一では
なくなり、読み返しのジッタは、増加する。Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金への酸素（通常挙げら
れる米国特許第５，２７１、９７８号）水、窒素、又は
メタン（通常挙げられる米国特許第５，３１２，６６４
号及び第５，２３４，８０３号）の添加は、状況を多少
改善するが、小さなマークの記録は、まだ問題である。
本発明者は、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金中に
Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ、及びＯを加えることが、小さなマーク
のジッタを改善することに最も有効であることを発見し
た。
【００２２】Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金中へ
のＺｎ、Ｓ、Ｓｉ、及びＯの添加を、多くの方法で遂し
遂げることができる。最も便利な方法の一つは、少なく
とも添加の効果を研究するためには、同時スパッタリン
グ技術を使用して、記録層を調製することである。記録
層は、一方はＳｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金を含
み、他方はＺｎＳ：ＳｉＯ２の混合物を含む二つのター
ゲットから同時にスパッタリングによって調製される。
通常挙げられる米国特許第４，９６０，６８０号によっ
て教示されるように、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ
合金は、図５に示す多角形内の組成を有するように選択
される。ＺｎＳ：ＳｉＯ２は、相変化記録層を製造する
ことに通常使用される誘電体材料である。この方法で調
製される記録層の組成を、式（Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎ
ｍＳｎｎ）１００−ｘ（（ＺｎＳ）１００−ｙ（ＳｉＯ
２）ｙ）ｘによって表示することができ、ここでｘは、
最終的な合金中への誘電体の混合の量の尺度であり、ｙ
は、誘電体の組成を示す。最終的な合金の組成を、開始
のターゲットの組成を変化させることによっても、二つ
のターゲットからの相対的なスパッタリング速度を変化
させることによっても、調節することができる。後に例
によって証明するように、記録性能における改善を、ｘ
及びｙの値の大きな範囲にわたって見出した。
のＺｎ、Ｓ、Ｓｉ、及びＯの添加を、多くの方法で遂し
遂げることができる。最も便利な方法の一つは、少なく
とも添加の効果を研究するためには、同時スパッタリン
グ技術を使用して、記録層を調製することである。記録
層は、一方はＳｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金を含
み、他方はＺｎＳ：ＳｉＯ２の混合物を含む二つのター
ゲットから同時にスパッタリングによって調製される。
通常挙げられる米国特許第４，９６０，６８０号によっ
て教示されるように、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ
合金は、図５に示す多角形内の組成を有するように選択
される。ＺｎＳ：ＳｉＯ２は、相変化記録層を製造する
ことに通常使用される誘電体材料である。この方法で調
製される記録層の組成を、式（Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎ
ｍＳｎｎ）１００−ｘ（（ＺｎＳ）１００−ｙ（ＳｉＯ
２）ｙ）ｘによって表示することができ、ここでｘは、
最終的な合金中への誘電体の混合の量の尺度であり、ｙ
は、誘電体の組成を示す。最終的な合金の組成を、開始
のターゲットの組成を変化させることによっても、二つ
のターゲットからの相対的なスパッタリング速度を変化
させることによっても、調節することができる。後に例
によって証明するように、記録性能における改善を、ｘ
及びｙの値の大きな範囲にわたって見出した。
【００２３】同時スパッタリングされた相変化膜は、二
つの基板からの全ての原子種の混合物を含む構造におい
て無定形である。もともとのＺｎＳ、ＳｉＯ２、又は
（Ｓｂ １００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ）１００−ｘ本体の
存在に対する証拠はない。従って、本発明者は、Ｚｎ、
Ｓ、Ｓｉ、及びＯを（Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳ
ｎｎ）１００−ｘ中に混合する他の方法もまた可能であ
ることになる、ということを予想する。また、発明者
は、Ｚｎ：Ｓ又はＳｉ：Ｏの他の比率もまた有効である
ことになる、ということも予想する。
つの基板からの全ての原子種の混合物を含む構造におい
て無定形である。もともとのＺｎＳ、ＳｉＯ２、又は
（Ｓｂ １００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ）１００−ｘ本体の
存在に対する証拠はない。従って、本発明者は、Ｚｎ、
Ｓ、Ｓｉ、及びＯを（Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳ
ｎｎ）１００−ｘ中に混合する他の方法もまた可能であ
ることになる、ということを予想する。また、発明者
は、Ｚｎ：Ｓ又はＳｉ：Ｏの他の比率もまた有効である
ことになる、ということも予想する。
【００２４】しかしながら、ＺｎＳ、ＳｉＯ２、Ｚｎ、
Ｓｉ、又はＯのみを加えることが、記録性能における所
望の改善を生じなかったので、加えられた元素間の相乗
効果であるように見える。従って、所望の相変化記録層
は、式ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎｄＳｉｅＯｆＳｈによっ
て表示され、ここで、ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞
０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ
＋ｆ＋ｈ＝１００である。
Ｓｉ、又はＯのみを加えることが、記録性能における所
望の改善を生じなかったので、加えられた元素間の相乗
効果であるように見える。従って、所望の相変化記録層
は、式ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎｄＳｉｅＯｆＳｈによっ
て表示され、ここで、ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞
０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ
＋ｆ＋ｈ＝１００である。
【００２５】小さなマークの記録性能を改善することに
加えて、ＳｂＳｎＩｎ合金中へのＺｎ、Ｓ、Ｓｉ、及び
Ｏの添加は、光記録素子を構築することに有益に使用す
ることができる他の変化に帰着する。添加の一つの有益
な効果は、相変化記録層の光学定数を変化させることで
ある。ＳｂＳｎＩｎ合金の薄膜は、３．０以上の吸光係
数ｋで光学的に高密度である。Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ、及びＯ
の添加は、ｋにおける大幅な減少に帰着し、よって膜
は、光学的により透明である。ｋにおけるこの減少は、
望ましい。例えば、これらの膜を、図２における最適化
された三層の素子２０を構築するために使用するとき、
より小さなｋをもつ記録層を使用するときよりも、相変
化記録層２２の厚さは大きく、誘電体層２３の厚さは小
さい。非常に薄い相変化膜は、それらの容積又は厚い膜
の対応物とは異なって挙動する傾向があり、より薄い膜
は、腐食及び酸化をより被りがちである傾向があるの
で、より厚い相変化膜が望ましい。他方では、誘電体膜
は、一般に、製造における低い製造の処理量を引き起こ
す低い成膜速度を有するので、より薄い誘電体層は望ま
しい。加えて、誘電体膜を製造するために使用されるＲ
Ｆ−スパッタリング工程は、大量の熱を発生する。厚い
膜をＲＦ−スパッタリング工程によって製造するとすれ
ば、加熱及び結果として生じる基板の歪みは、過度であ
り得る。これらの要因の両方は、望ましくない。
加えて、ＳｂＳｎＩｎ合金中へのＺｎ、Ｓ、Ｓｉ、及び
Ｏの添加は、光記録素子を構築することに有益に使用す
ることができる他の変化に帰着する。添加の一つの有益
な効果は、相変化記録層の光学定数を変化させることで
ある。ＳｂＳｎＩｎ合金の薄膜は、３．０以上の吸光係
数ｋで光学的に高密度である。Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ、及びＯ
の添加は、ｋにおける大幅な減少に帰着し、よって膜
は、光学的により透明である。ｋにおけるこの減少は、
望ましい。例えば、これらの膜を、図２における最適化
された三層の素子２０を構築するために使用するとき、
より小さなｋをもつ記録層を使用するときよりも、相変
化記録層２２の厚さは大きく、誘電体層２３の厚さは小
さい。非常に薄い相変化膜は、それらの容積又は厚い膜
の対応物とは異なって挙動する傾向があり、より薄い膜
は、腐食及び酸化をより被りがちである傾向があるの
で、より厚い相変化膜が望ましい。他方では、誘電体膜
は、一般に、製造における低い製造の処理量を引き起こ
す低い成膜速度を有するので、より薄い誘電体層は望ま
しい。加えて、誘電体膜を製造するために使用されるＲ
Ｆ−スパッタリング工程は、大量の熱を発生する。厚い
膜をＲＦ−スパッタリング工程によって製造するとすれ
ば、加熱及び結果として生じる基板の歪みは、過度であ
り得る。これらの要因の両方は、望ましくない。
【００２６】また、ＳｂＳｎＩｎ合金中へのＺｎ、Ｓ、
Ｓｉ、及びＯの添加は、低い反射率のマークを与えるよ
うに構築された三層構造において位相差検出（ＤＰＤ）
トラッキング信号を改善する。ＤＰＤは、ＤＶＤ形式の
ディスクに対する標準的なトラッキングの方法である。
ＳｂＳｎＩｎ合金で構築された記録素子は、一般に、非
常に小さなＤＰＤ信号の振幅を有するのでＤＶＤの仕様
を満たすことができない。その機構はあまりよく理解さ
れてないが、ＳｂＳｎＩｎ合金中へのＺｎ、Ｓ、Ｓｉ及
びＯの添加は、ＤＰＤの振幅を大幅に増加させ、記録素
子がＤＶＤの仕様を満たすことを可能とする。
Ｓｉ、及びＯの添加は、低い反射率のマークを与えるよ
うに構築された三層構造において位相差検出（ＤＰＤ）
トラッキング信号を改善する。ＤＰＤは、ＤＶＤ形式の
ディスクに対する標準的なトラッキングの方法である。
ＳｂＳｎＩｎ合金で構築された記録素子は、一般に、非
常に小さなＤＰＤ信号の振幅を有するのでＤＶＤの仕様
を満たすことができない。その機構はあまりよく理解さ
れてないが、ＳｂＳｎＩｎ合金中へのＺｎ、Ｓ、Ｓｉ及
びＯの添加は、ＤＰＤの振幅を大幅に増加させ、記録素
子がＤＶＤの仕様を満たすことを可能とする。
【００２７】本発明の実際は、以下の例においてさらに
記載される。例は、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＯの添加に対す
る基礎原料としてもっぱらＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を使用したが、通常挙げられる米国特許第４，９６
０，６８０号によって教示される範囲内の全ての組成
は、本発明を適用することに対して有用であることが予
想されることは、注意しなければならない。図５は、Ｓ
ｂ、Ｓｎ、Ｉｎ合金系の範囲内における組成の好適な範
囲を示す組成の図であり、表１は、頂点の組成を示す。
記載される。例は、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＯの添加に対す
る基礎原料としてもっぱらＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を使用したが、通常挙げられる米国特許第４，９６
０，６８０号によって教示される範囲内の全ての組成
は、本発明を適用することに対して有用であることが予
想されることは、注意しなければならない。図５は、Ｓ
ｂ、Ｓｎ、Ｉｎ合金系の範囲内における組成の好適な範
囲を示す組成の図であり、表１は、頂点の組成を示す。
【００２８】表１
【００２９】
【表２】
【実施例】例１
一系列の七つの記録層を、二つのスパッタリングターゲ
ットからの同時スパッタリングによって調製した。第一
のターゲットは、Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の組成をも
つ合金であった。また第二のターゲットは、ＺｎＳ：２
０％ＳｉＯ２の組成を有していた。ＤＣスパッタリング
を、Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲットに使用した。
またＲＦスパッタリングを、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２タ
ーゲットに使用した。ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲッ
トからのスパッタリング速度比Ｒ乃至Ｓｂ７５Ｉｎ１５
Ｓｎ１５ターゲットからのものをゼロ乃至約１．３１の
値の間で変動させるように、スパッタリングのパワーを
調節した。スパッタリングを、約７ｍＴｏｒｒ（ミリト
ル）のＡｒ中で実行した。また相変化層の厚さは、約２
００ｎｍであった。これらの膜を、誘導結合プラズマ
（Inductively Coupled Plasma）（ＩＣＰ）法を使用し
て化学組成に関して分析した。結果を表２に要約する。
ＩＣＰ法は、単に、膜における金属及び半導体の素子を
検出することが可能であることに注意すること。表にお
いて報告する値は、酸素及び硫黄を除外した金属及び半
導体の素子のみに基づいて計算された百分率を参照す
る。ターゲット材料の組成に基づいて、膜における酸素
の濃度は、Ｓｉの約半分であると予想され、硫黄の濃度
は、Ｚｎのものにおおよそ等しいと予想される。
ットからの同時スパッタリングによって調製した。第一
のターゲットは、Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の組成をも
つ合金であった。また第二のターゲットは、ＺｎＳ：２
０％ＳｉＯ２の組成を有していた。ＤＣスパッタリング
を、Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲットに使用した。
またＲＦスパッタリングを、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２タ
ーゲットに使用した。ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲッ
トからのスパッタリング速度比Ｒ乃至Ｓｂ７５Ｉｎ１５
Ｓｎ１５ターゲットからのものをゼロ乃至約１．３１の
値の間で変動させるように、スパッタリングのパワーを
調節した。スパッタリングを、約７ｍＴｏｒｒ（ミリト
ル）のＡｒ中で実行した。また相変化層の厚さは、約２
００ｎｍであった。これらの膜を、誘導結合プラズマ
（Inductively Coupled Plasma）（ＩＣＰ）法を使用し
て化学組成に関して分析した。結果を表２に要約する。
ＩＣＰ法は、単に、膜における金属及び半導体の素子を
検出することが可能であることに注意すること。表にお
いて報告する値は、酸素及び硫黄を除外した金属及び半
導体の素子のみに基づいて計算された百分率を参照す
る。ターゲット材料の組成に基づいて、膜における酸素
の濃度は、Ｓｉの約半分であると予想され、硫黄の濃度
は、Ｚｎのものにおおよそ等しいと予想される。
【００３０】表２
【００３１】
【表３】
この例は、同時スパッタリングがＳｂＳｎＩｎ合金中に
Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＯを添加するための、及び全ての適
切な素子を含む記録層を生産するための、有効な方法で
あることを証明する。またそれは、スパッタリング速度
比Ｒが、二つの決定した組成のターゲットから同時スパ
ッタリングによって調製された膜に対して組成の有効な
指標であることも証明する。
Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＯを添加するための、及び全ての適
切な素子を含む記録層を生産するための、有効な方法で
あることを証明する。またそれは、スパッタリング速度
比Ｒが、二つの決定した組成のターゲットから同時スパ
ッタリングによって調製された膜に対して組成の有効な
指標であることも証明する。
【００３２】例２
ＷＯＲＭ光記録素子１０を図１によって構築した。ディ
スクの形態にある基板１１を、約０．６ｍｍの厚さをも
つ射出成型されたポリカーボネートで作った。ディスク
の一つの表面で、ディスクの内径からディスクの外径ま
で広がった連続的な螺旋状の溝を成型した。溝を、デー
タを記録すると共に読み返すためのレーザービームをガ
イドするために使用した。溝は、ＤＶＤ形式のディスク
に使用されるものに類似して、約０．７４μｍのトラッ
ク−ピッチを有していた。この溝が造られた表面上に、
相変化記録層１２を、二つのスパッタリングターゲット
からの同時スパッタリングによって成膜した。第一のタ
ーゲットは、Ｓｂ７５Ｉｎ １５Ｓｎ１５の組成をもつ合
金であった。また第二のターゲットは、ＺｎＳ：２０％
ＳｉＯ２の組成を有していた。ＤＣスパッタリングを、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５に使用した。またＲＦスパッ
タリングを、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットに使用
した。ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットからのスパッ
タリング速度比Ｒ乃至Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲ
ットからのものが、約０．６５であるように、スパッタ
リングのパワーを調節した。スパッタリングを、約７ｍ
ＴｏｒｒのＡｒ中で実行した。また相変化層の厚さは、
約８４ｎｍであった。最後に、記録素子に機械的な保護
を提供するために、ＵＶ−硬化性ラッカー層１３を、相
変化層上に適用した。
スクの形態にある基板１１を、約０．６ｍｍの厚さをも
つ射出成型されたポリカーボネートで作った。ディスク
の一つの表面で、ディスクの内径からディスクの外径ま
で広がった連続的な螺旋状の溝を成型した。溝を、デー
タを記録すると共に読み返すためのレーザービームをガ
イドするために使用した。溝は、ＤＶＤ形式のディスク
に使用されるものに類似して、約０．７４μｍのトラッ
ク−ピッチを有していた。この溝が造られた表面上に、
相変化記録層１２を、二つのスパッタリングターゲット
からの同時スパッタリングによって成膜した。第一のタ
ーゲットは、Ｓｂ７５Ｉｎ １５Ｓｎ１５の組成をもつ合
金であった。また第二のターゲットは、ＺｎＳ：２０％
ＳｉＯ２の組成を有していた。ＤＣスパッタリングを、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５に使用した。またＲＦスパッ
タリングを、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットに使用
した。ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットからのスパッ
タリング速度比Ｒ乃至Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲ
ットからのものが、約０．６５であるように、スパッタ
リングのパワーを調節した。スパッタリングを、約７ｍ
ＴｏｒｒのＡｒ中で実行した。また相変化層の厚さは、
約８４ｎｍであった。最後に、記録素子に機械的な保護
を提供するために、ＵＶ−硬化性ラッカー層１３を、相
変化層上に適用した。
【００３３】比較のために、別のＷＯＲＭ記録素子１
０’を図１に従って調製した。全ての成分及び手順は、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲットのみからのスパッ
タリングによって記録層を調製したことを除いて、上述
した素子と同様であった。従って、記録層は、ターゲッ
トにおけるものと類似したＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を有していた。またＲ＝０であった。
０’を図１に従って調製した。全ての成分及び手順は、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲットのみからのスパッ
タリングによって記録層を調製したことを除いて、上述
した素子と同様であった。従って、記録層は、ターゲッ
トにおけるものと類似したＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を有していた。またＲ＝０であった。
【００３４】記録素子１０及び１０’の記録性能を、６
３５ｎｍの波長のレーザー及び０．６のＮＡの対物を装
備した商業的に利用可能なＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−
１０００ＤＶＤ試験機を使用して評価した。そのディス
クが、標準的なＤＶＤディスクの読み取り速度の約２．
５倍である８．８ｍ／ｓの線速度を与えるように回転し
ている間に、無作為のＥＦＭ＋データパターンをディス
クに記録した。マルチパルス書き込み方式を記録に使用
した。最も短い３Ｔマークに対しては、単層パルスを使
用した。またより長いｎＴマークに対しては、追加の
（ｎ−３）個のパルスを加えた。パルスの継続時間を、
最小の読み返しジッタ値を与えるように最適化した。記
録パルスに対するクロック速度を、異なる大きさの記録
されるマークを与えるために変動させた。次に記録され
たデータを、６５０ｎｍの波長及び０．６のＮＡの対物
を装備した別のＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−１０００Ｄ
ＶＤ試験機で読み返した。この後者の試験機を、仕様に
対してＤＶＤ媒体を試験するための参照試験機に対して
較正しておいた。評価において使用する性能指数は、読
み返しデータ対クロックジッタである。データ対クロッ
クジッタの数は、記録されたデータを読み返す及び符号
化することにおける不確定性の尺度である。この量は、
ナノ秒で表現され、ジッタの数が小さいほど、記録性能
は良好である。
３５ｎｍの波長のレーザー及び０．６のＮＡの対物を装
備した商業的に利用可能なＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−
１０００ＤＶＤ試験機を使用して評価した。そのディス
クが、標準的なＤＶＤディスクの読み取り速度の約２．
５倍である８．８ｍ／ｓの線速度を与えるように回転し
ている間に、無作為のＥＦＭ＋データパターンをディス
クに記録した。マルチパルス書き込み方式を記録に使用
した。最も短い３Ｔマークに対しては、単層パルスを使
用した。またより長いｎＴマークに対しては、追加の
（ｎ−３）個のパルスを加えた。パルスの継続時間を、
最小の読み返しジッタ値を与えるように最適化した。記
録パルスに対するクロック速度を、異なる大きさの記録
されるマークを与えるために変動させた。次に記録され
たデータを、６５０ｎｍの波長及び０．６のＮＡの対物
を装備した別のＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−１０００Ｄ
ＶＤ試験機で読み返した。この後者の試験機を、仕様に
対してＤＶＤ媒体を試験するための参照試験機に対して
較正しておいた。評価において使用する性能指数は、読
み返しデータ対クロックジッタである。データ対クロッ
クジッタの数は、記録されたデータを読み返す及び符号
化することにおける不確定性の尺度である。この量は、
ナノ秒で表現され、ジッタの数が小さいほど、記録性能
は良好である。
【００３５】表３は、二つのタイプの記録素子に関する
３Ｔマークの大きさに対する、ナノ秒における読み返し
データ対クロックジッタの依存性を示す。Ｒ＝０をもつ
ものは、先行技術のＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の組成を
使用した。またＲ＝０．６５をもつものは、本発明によ
る相変化記録層を使用した。Ｒ＝０．６５をもつ記録素
子１０に対する、測定されたデータ対クロックジッタ
が、Ｒ＝０をもつ記録素子１０’のものよりも一貫して
低かったことは、はっきりわかる。
３Ｔマークの大きさに対する、ナノ秒における読み返し
データ対クロックジッタの依存性を示す。Ｒ＝０をもつ
ものは、先行技術のＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の組成を
使用した。またＲ＝０．６５をもつものは、本発明によ
る相変化記録層を使用した。Ｒ＝０．６５をもつ記録素
子１０に対する、測定されたデータ対クロックジッタ
が、Ｒ＝０をもつ記録素子１０’のものよりも一貫して
低かったことは、はっきりわかる。
【００３６】表３
【００３７】
【表４】
例３
ＷＯＲＭ光記録素子２０を図２によって構築した。ディ
スクの形態にある基板２１を、約０．６ｍｍの厚さをも
つ射出成型されたポリカーボネートで作った。ディスク
の一つの表面で、ディスクの内径からディスクの外径ま
で広がった連続的な螺旋状の溝を成型した。溝を、デー
タを記録すると共に読み返すためのレーザービームをガ
イドするために使用した。溝は、ＤＶＤ形式のディスク
に使用されるものに類似して、約０．７４μｍのトラッ
ク−ピッチを有していた。この溝が造られた表面上に、
相変化記録層２２を、二つのスパッタリングターゲット
からの同時スパッタリングによって成膜した。第一のタ
ーゲットは、Ｓｂ７５Ｉｎ １５Ｓｎ１５の組成をもつ合
金であった。また第二のターゲットは、ＺｎＳ：２０％
ＳｉＯ２の組成を有していた。ＤＣスパッタリングを、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５に使用した。またＲＦスパッ
タリングを、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットに使用
した。ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットからのスパッ
タリング速度比Ｒ乃至Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲ
ットからのものが、約０．６１であるように、スパッタ
リングのパワーを調節した。スパッタリングを、約７ｍ
ＴｏｒｒのＡｒ中で実行した。また相変化層の厚さは、
約１２ｎｍであった。相変化記録層２２上に、誘電体層
２３を、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットからＲＦス
パッタリングした。スパッタリングの圧力は、約７ｍＴ
ｏｒｒであった。またその層の厚さは、約７３ｎｍであ
った。誘電体層２３上に、反射層２４を、Ａｌ：１％Ｃ
ｒターゲットからＤＣ−スパッタリングした。スパッタ
リングの圧力は、約５ｍＴｏｒｒであった。また層の厚
さは、約１００ｎｍであった。最後に、ＵＶ−硬化性ラ
ッカー層２５を、記録素子に機械的な保護を提供するた
めに、反射層２４上に適用した。
スクの形態にある基板２１を、約０．６ｍｍの厚さをも
つ射出成型されたポリカーボネートで作った。ディスク
の一つの表面で、ディスクの内径からディスクの外径ま
で広がった連続的な螺旋状の溝を成型した。溝を、デー
タを記録すると共に読み返すためのレーザービームをガ
イドするために使用した。溝は、ＤＶＤ形式のディスク
に使用されるものに類似して、約０．７４μｍのトラッ
ク−ピッチを有していた。この溝が造られた表面上に、
相変化記録層２２を、二つのスパッタリングターゲット
からの同時スパッタリングによって成膜した。第一のタ
ーゲットは、Ｓｂ７５Ｉｎ １５Ｓｎ１５の組成をもつ合
金であった。また第二のターゲットは、ＺｎＳ：２０％
ＳｉＯ２の組成を有していた。ＤＣスパッタリングを、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５に使用した。またＲＦスパッ
タリングを、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットに使用
した。ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットからのスパッ
タリング速度比Ｒ乃至Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲ
ットからのものが、約０．６１であるように、スパッタ
リングのパワーを調節した。スパッタリングを、約７ｍ
ＴｏｒｒのＡｒ中で実行した。また相変化層の厚さは、
約１２ｎｍであった。相変化記録層２２上に、誘電体層
２３を、ＺｎＳ：２０％ＳｉＯ２ターゲットからＲＦス
パッタリングした。スパッタリングの圧力は、約７ｍＴ
ｏｒｒであった。またその層の厚さは、約７３ｎｍであ
った。誘電体層２３上に、反射層２４を、Ａｌ：１％Ｃ
ｒターゲットからＤＣ−スパッタリングした。スパッタ
リングの圧力は、約５ｍＴｏｒｒであった。また層の厚
さは、約１００ｎｍであった。最後に、ＵＶ−硬化性ラ
ッカー層２５を、記録素子に機械的な保護を提供するた
めに、反射層２４上に適用した。
【００３８】比較のために、別のＷＯＲＭ記録素子２
０’を図２に従って調製した。全ての成分及び手順は、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲットのみからのスパッ
タリングによって記録層を調製したことを除いて、上述
した素子と同様であった。従って、記録層は、ターゲッ
トにおけるものと類似したＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を有していた。またＲ＝０であった。
０’を図２に従って調製した。全ての成分及び手順は、
Ｓｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５ターゲットのみからのスパッ
タリングによって記録層を調製したことを除いて、上述
した素子と同様であった。従って、記録層は、ターゲッ
トにおけるものと類似したＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を有していた。またＲ＝０であった。
【００３９】記録素子２０及び２０’の記録性能を、６
３５ｎｍの波長のレーザー及び０．６のＮＡの対物を装
備した商業的に利用可能なＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−
１０００ＤＶＤ試験機を使用して評価した。そのディス
クが、標準的なＤＶＤディスクの読み取り速度の約２．
５倍である８．８ｍ／ｓの線速度を光記録素子に与える
ように回転している間に、無作為のＥＦＭ＋データパタ
ーンをディスクに記録した。マルチパルス書き込み方式
を使用した。最も短い３Ｔマークに対しては、単層パル
スを使用した。またより長いｎＴマークに対しては、追
加の（ｎ−３）個のパルスを加えた。パルスの継続時間
を、最小の読み返しジッタ値を与えるように最適化し
た。記録パルスに対するクロック速度を、異なる大きさ
の記録されるマークを与えるために変動させた。次に記
録されたデータを、６５０ｎｍの波長及び０．６のＮＡ
の対物を装備した別のＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−１０
００ＤＶＤ試験機で読み返した。この後者の試験機を、
仕様に対してＤＶＤ媒体を試験するための参照試験機に
対して較正しておいた。評価において使用する性能指数
は、読み返しデータ対クロックジッタである。データ対
クロックジッタの数は、記録されたデータを読み返す及
び符号化することにおける不確定性の尺度である。この
量は、ナノ秒で表現され、ジッタの数が小さいほど、記
録性能は良好である。
３５ｎｍの波長のレーザー及び０．６のＮＡの対物を装
備した商業的に利用可能なＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−
１０００ＤＶＤ試験機を使用して評価した。そのディス
クが、標準的なＤＶＤディスクの読み取り速度の約２．
５倍である８．８ｍ／ｓの線速度を光記録素子に与える
ように回転している間に、無作為のＥＦＭ＋データパタ
ーンをディスクに記録した。マルチパルス書き込み方式
を使用した。最も短い３Ｔマークに対しては、単層パル
スを使用した。またより長いｎＴマークに対しては、追
加の（ｎ−３）個のパルスを加えた。パルスの継続時間
を、最小の読み返しジッタ値を与えるように最適化し
た。記録パルスに対するクロック速度を、異なる大きさ
の記録されるマークを与えるために変動させた。次に記
録されたデータを、６５０ｎｍの波長及び０．６のＮＡ
の対物を装備した別のＰｕｌｓｔｅｃ社のＤＤＵ−１０
００ＤＶＤ試験機で読み返した。この後者の試験機を、
仕様に対してＤＶＤ媒体を試験するための参照試験機に
対して較正しておいた。評価において使用する性能指数
は、読み返しデータ対クロックジッタである。データ対
クロックジッタの数は、記録されたデータを読み返す及
び符号化することにおける不確定性の尺度である。この
量は、ナノ秒で表現され、ジッタの数が小さいほど、記
録性能は良好である。
【００４０】表４は、二つのタイプの記録素子に関する
３Ｔマークの大きさに対する、ナノ秒における読み返し
データ対クロックジッタの依存性を示す。Ｒ＝０をもつ
素子２０’は、先行技術のＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を使用した。またＲ＝０．６１をもつ素子２０は、
本発明による相変化記録層を使用した。Ｒ＝０．６１の
記録素子に対する、測定されたデータ対クロックジッタ
が、Ｒ＝０の記録素子のものよりも一貫して低かったこ
とは、はっきりわかる。より小さいマークを作ったと
き、その差は、より著しかった。また、表４は、二つの
素子に対する搬送波電力対雑音電力比（Carrier-to-Noi
se Ratio）（ＣＮＲ）の比較を列挙する。ＣＮＲを、単
調な３Ｔの大きさのマークの記録で測定した。また、Ｒ
＝０．６１をもつ本発明を使用する素子２０は、先行技
術の技術を使用して、素子２０’よりもはるかに高いＣ
ＮＲを示した。両方の素子に関して、記録されたマーク
は、記録されてない領域よりも低い反射率を有してい
た。
３Ｔマークの大きさに対する、ナノ秒における読み返し
データ対クロックジッタの依存性を示す。Ｒ＝０をもつ
素子２０’は、先行技術のＳｂ７５Ｉｎ１５Ｓｎ１５の
組成を使用した。またＲ＝０．６１をもつ素子２０は、
本発明による相変化記録層を使用した。Ｒ＝０．６１の
記録素子に対する、測定されたデータ対クロックジッタ
が、Ｒ＝０の記録素子のものよりも一貫して低かったこ
とは、はっきりわかる。より小さいマークを作ったと
き、その差は、より著しかった。また、表４は、二つの
素子に対する搬送波電力対雑音電力比（Carrier-to-Noi
se Ratio）（ＣＮＲ）の比較を列挙する。ＣＮＲを、単
調な３Ｔの大きさのマークの記録で測定した。また、Ｒ
＝０．６１をもつ本発明を使用する素子２０は、先行技
術の技術を使用して、素子２０’よりもはるかに高いＣ
ＮＲを示した。両方の素子に関して、記録されたマーク
は、記録されてない領域よりも低い反射率を有してい
た。
【００４１】表４
【００４２】
【表５】
例４
ＺｎＳ：ＳｉＯ２（２０％）の添加の硬化をさらに説明
するために、一系列の３３枚のディスクを、例３に記載
する構造及び条件を使用して作った。これらのディスク
を、各々が５又は６枚のディスクを含む六個のグループ
に分割した。各グループは、約０．２のインクリメント
で０から１．０までの範囲にわたる異なるスパッタリン
グ速度比Ｒを有していた。各グループ内で、相変化記録
層２３の厚さＴを、約８ｎｍから約２０ｎｍまでディス
クにわたって変動させた。相変化記録層２３の光学定数
が、スパッタリング速度比Ｒに依存するので、誘電体層
２２の厚さを、各Ｒの値に対する最適な性能を達成する
ために調節した。誘電体層の厚さは、Ｒ＝０に対する約
８６ｎｍからＲ＝１．０に対する約５４ｎｍまで変動し
た。これらの３３枚のディスクの記録性能を、例３に記
載したのと同じ方法で試験した。結果を図６に要約す
る。
するために、一系列の３３枚のディスクを、例３に記載
する構造及び条件を使用して作った。これらのディスク
を、各々が５又は６枚のディスクを含む六個のグループ
に分割した。各グループは、約０．２のインクリメント
で０から１．０までの範囲にわたる異なるスパッタリン
グ速度比Ｒを有していた。各グループ内で、相変化記録
層２３の厚さＴを、約８ｎｍから約２０ｎｍまでディス
クにわたって変動させた。相変化記録層２３の光学定数
が、スパッタリング速度比Ｒに依存するので、誘電体層
２２の厚さを、各Ｒの値に対する最適な性能を達成する
ために調節した。誘電体層の厚さは、Ｒ＝０に対する約
８６ｎｍからＲ＝１．０に対する約５４ｎｍまで変動し
た。これらの３３枚のディスクの記録性能を、例３に記
載したのと同じ方法で試験した。結果を図６に要約す
る。
【００４３】全ての３３枚のディスクに対して、記録さ
れたマークは、記録されてない領域よりも低い反射率を
有していた。図６は、スパッタリング速度比Ｒ及び相変
化層の厚さＴに対する読み返しデータ対クロックジッタ
の依存性を示す。六本の曲線は、異なるスパッタリング
速度比をもつディスクの六個のグループを表し、曲線上
の各点は、異なる相変化層の厚さを表す。混合の無いデ
ィスクＲ＝０は、非常に高いジッタ値を有し、非常に高
いので記憶デバイスとして有用であり得ない。Ｚｎ、
Ｓ、Ｓｉ及びＯが、ＳｂＳｎＩｎ合金に加えられたと
き、ジッタ値における著しい改善が観察される。その改
善は、Ｒ＝０．２であるとき、明白であり、いくつかの
改善は、より小さなＲ値でさえ期待される。その改善
は、より高いＲ値で、より著しくなる。データ対クロッ
クジッタ値が、この例に使用される値の範囲内における
相変化記録層の厚さに比較的独立であることが見出され
る。しかしながら、他の特性は、相変化層の厚さに依存
する。
れたマークは、記録されてない領域よりも低い反射率を
有していた。図６は、スパッタリング速度比Ｒ及び相変
化層の厚さＴに対する読み返しデータ対クロックジッタ
の依存性を示す。六本の曲線は、異なるスパッタリング
速度比をもつディスクの六個のグループを表し、曲線上
の各点は、異なる相変化層の厚さを表す。混合の無いデ
ィスクＲ＝０は、非常に高いジッタ値を有し、非常に高
いので記憶デバイスとして有用であり得ない。Ｚｎ、
Ｓ、Ｓｉ及びＯが、ＳｂＳｎＩｎ合金に加えられたと
き、ジッタ値における著しい改善が観察される。その改
善は、Ｒ＝０．２であるとき、明白であり、いくつかの
改善は、より小さなＲ値でさえ期待される。その改善
は、より高いＲ値で、より著しくなる。データ対クロッ
クジッタ値が、この例に使用される値の範囲内における
相変化記録層の厚さに比較的独立であることが見出され
る。しかしながら、他の特性は、相変化層の厚さに依存
する。
【００４４】図７は、相変化記録層の厚さにおける読み
返しコントラストの依存性を示す。コントラストに対す
る最適な相変化記録層の厚さは、Ｒ＝０に対して８ｎｍ
より小さいことが見出された。またそれは、Ｒを増加さ
せるにつれて増加した。Ｒ＝１．０に対しては、それ
は、１４ｎｍよりも大きかった。Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ、及び
Ｏが、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金に加えられ
るとき、最適な相変化層の厚さにおけるこの変化は、光
学濃度の減少の結果である。また、ＤＰＤトラッキング
信号が、読み返しコントラストと類似の相変化記録層の
厚さ依存性を有することも見出された。図８は、ディス
クの６個のグループの各々に対する最大のＤＰＤ信号対
これらのグループのＲ値を示す。ＳｂＩｎＳｎ合金中へ
のＺｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＯの添加が、ＤＰＤ信号強度を著
しく改善したことは、この図から明らかである。
返しコントラストの依存性を示す。コントラストに対す
る最適な相変化記録層の厚さは、Ｒ＝０に対して８ｎｍ
より小さいことが見出された。またそれは、Ｒを増加さ
せるにつれて増加した。Ｒ＝１．０に対しては、それ
は、１４ｎｍよりも大きかった。Ｚｎ、Ｓ、Ｓｉ、及び
Ｏが、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金に加えられ
るとき、最適な相変化層の厚さにおけるこの変化は、光
学濃度の減少の結果である。また、ＤＰＤトラッキング
信号が、読み返しコントラストと類似の相変化記録層の
厚さ依存性を有することも見出された。図８は、ディス
クの６個のグループの各々に対する最大のＤＰＤ信号対
これらのグループのＲ値を示す。ＳｂＩｎＳｎ合金中へ
のＺｎ、Ｓ、Ｓｉ及びＯの添加が、ＤＰＤ信号強度を著
しく改善したことは、この図から明らかである。
【００４５】例５
四系列の記録素子を、例３で使用されるものと類似する
構造及び手順を使用して構築した。しかしながら、Ｚｎ
Ｓ：ＳｉＯ２ターゲットの組成は、ＺｎＳ：０％ＳｉＯ
２からＺｎＳ：３０％ＳｉＯ２までの範囲にわたる系列
の各々に対して異なっていた。各系列内で、スパッタリ
ング速度比Ｒを変動させた。素子を、例３に使用される
ものに類似した様式で評価した。結果を図９に要約す
る。ＺｎＳと混合することさえ、データ対クロックジッ
タにおける改善を引き起こしたが、ＳｉＯ２が第二のタ
ーゲットに存在したとき、より多くの改善が観察された
ことは、これらの結果からわかる。ＺｎＳ：７％ＳｉＯ
２とＺｎＳ：３０％ＳｉＯ２との間の性能における著し
い差は無かった。またこれらの結果は、ＺｎＳ：ＳｉＯ
２におけるＳｉＯ２の濃度の使用可能な範囲が、この例
で研究された範囲よりも広いことを示唆する。本発明に
よる好適な組成の範囲は、式（Ｓｂ１００−ｍ −ｎＩｎ
ｍＳｎｎ）１００−ｘ（（ＺｎＳ）１００−ｙ（ＳｉＯ
２）ｙ）ｘによって表示されるように、評価され、ここ
で、７０＞ｘ＞１０、４０＞ｙ＞１であり、ｍ及びｎ
は、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金が図５におけ
る組成の範囲を満たすように選択される。
構造及び手順を使用して構築した。しかしながら、Ｚｎ
Ｓ：ＳｉＯ２ターゲットの組成は、ＺｎＳ：０％ＳｉＯ
２からＺｎＳ：３０％ＳｉＯ２までの範囲にわたる系列
の各々に対して異なっていた。各系列内で、スパッタリ
ング速度比Ｒを変動させた。素子を、例３に使用される
ものに類似した様式で評価した。結果を図９に要約す
る。ＺｎＳと混合することさえ、データ対クロックジッ
タにおける改善を引き起こしたが、ＳｉＯ２が第二のタ
ーゲットに存在したとき、より多くの改善が観察された
ことは、これらの結果からわかる。ＺｎＳ：７％ＳｉＯ
２とＺｎＳ：３０％ＳｉＯ２との間の性能における著し
い差は無かった。またこれらの結果は、ＺｎＳ：ＳｉＯ
２におけるＳｉＯ２の濃度の使用可能な範囲が、この例
で研究された範囲よりも広いことを示唆する。本発明に
よる好適な組成の範囲は、式（Ｓｂ１００−ｍ −ｎＩｎ
ｍＳｎｎ）１００−ｘ（（ＺｎＳ）１００−ｙ（ＳｉＯ
２）ｙ）ｘによって表示されるように、評価され、ここ
で、７０＞ｘ＞１０、４０＞ｙ＞１であり、ｍ及びｎ
は、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金が図５におけ
る組成の範囲を満たすように選択される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って作ることができるＷＯＲＭ光記
録素子の断面図における概略表示であり、ここでその素
子は、単層構造を有する。
録素子の断面図における概略表示であり、ここでその素
子は、単層構造を有する。
【図２】本発明に従って作ることができる別のＷＯＲＭ
光記録素子の断面図における概略表示であり、ここでそ
の素子は、三層構造を有する。
光記録素子の断面図における概略表示であり、ここでそ
の素子は、三層構造を有する。
【図３】本発明に従って作ることができる別のＷＯＲＭ
光記録素子の断面図における概略表示であり、ここで読
み取り／書き込みレーザービームは、その素子の前面か
ら照射される。
光記録素子の断面図における概略表示であり、ここで読
み取り／書き込みレーザービームは、その素子の前面か
ら照射される。
【図４】本発明に従って作ることができる別のＷＯＲＭ
光記録素子の断面図における概略表示であり、ここでそ
の素子は、四層構造を有する。
光記録素子の断面図における概略表示であり、ここでそ
の素子は、四層構造を有する。
【図５】図５は、本発明と共に使用される好適な組成の
範囲を示すアンチモン、インジウム、及びスズの三元の
組成図である。
範囲を示すアンチモン、インジウム、及びスズの三元の
組成図である。
【図６】スパッタリング速度比Ｒ及び相変化層の厚さＴ
に対する読み返しデータ対クロックジッタの依存性を示
すプロットである。
に対する読み返しデータ対クロックジッタの依存性を示
すプロットである。
【図７】スパッタリング速度比Ｒ及び相変化層の厚さＴ
に対する読み返しコントラストの依存性を示すプロット
である。
に対する読み返しコントラストの依存性を示すプロット
である。
【図８】スパッタリング速度比Ｒ及び相変化層の厚さＴ
に対するＤＰＤトラッキング信号の依存性を示すプロッ
トである。
に対するＤＰＤトラッキング信号の依存性を示すプロッ
トである。
【図９】スパッタリング速度比Ｒ及びＺｎＳ：ＳｉＯ２
ターゲットの組成に対する読み出しデータ対クロックジ
ッタの依存性を示すプロットである。
ターゲットの組成に対する読み出しデータ対クロックジ
ッタの依存性を示すプロットである。
１０、２０、３０、４０ ＷＯＲＭ光記録素子
１１、２１、３１、４１ 基板
１２、２２、３４、４３ 相変化記録層
１３、２５、３５、４６ 保護層
２３、３３、４２、４４ 誘電体層
２４、３２、４５ 反射層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 トマス リチャード クッシュマン
アメリカ合衆国 ニューヨーク 14617
ロチェスター ジョン・ジェイ・ドライヴ
325
(72)発明者 ジュゼッペ ファルッジア
アメリカ合衆国 ニューヨーク 14580
ウェブスター ビショップス・レーン
706
(72)発明者 ジョージ ラッセル オリン
アメリカ合衆国 ニューヨーク 14580
ウェブスター ノースブルック・ウェイ
665
(72)発明者 ブルーノ プリメラノ
アメリカ合衆国 ニューヨーク 14568
ワルウォース エディ・ロード 1867
(72)発明者 フリードリッヒ ヴァザン
アメリカ合衆国 ニューヨーク 14534
ピッツフォード ヴァンティッジ・ドライ
ヴ ３
Ｆターム(参考） 2H111 EA03 EA04 EA12 EA23 EA32
FA01 FB06 FB09 FB19 FB21
FB25 FB27 FB28 FB30
5D029 JA01 JB16
Claims (5)
- 【請求項１】 基板及び相変化記録層を含むＷＯＲＭ光
記録素子であって、前記相変化記録層は、 ＳｂａＩｎｂＳｎｃＺｎｄＳｉｅＯｆＳｈによって表示
される組成を有し、 ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ
＞０、及びａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００である
ＷＯＲＭ光記録素子。 - 【請求項２】 前記Ｓｂ、Ｉｎ、及びＳｎ成分は、組成
図 【化１】 を満たす比を有し、 頂点は、以下の 【表１】 に指定される請求項１記載のＷＯＲＭ光記録素子。 - 【請求項３】 前記相変化記録層は、式（Ｓｂ
１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ）１００−ｘ（（ＺｎＳ）
１００−ｙ（ＳｉＯ２）ｙ）ｘによって表示される組成
を有し、 ｍ及びｎは、Ｓｂ１００−ｍ−ｎＩｎｍＳｎｎ合金が請
求項２における組成の範囲を満たすように選択され、７
０＞ｘ＞１０であり、４０＞ｙ＞１である請求項２記載
のＷＯＲＭ光記録素子。 - 【請求項４】 前記相変化記録層は、記録前に無定形状
態にあり、記録されたマークは、結晶状態にある請求項
１記載のＷＯＲＭ光記録素子。 - 【請求項５】 前記記録されたマークは、記録されてな
いエリアよりも低い反射率を有する請求項１記載のＷＯ
ＲＭ光記録素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/925,751 US6544617B1 (en) | 2001-08-09 | 2001-08-09 | Phase-change recording element for write once applications |
| US925751 | 2001-08-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003072244A true JP2003072244A (ja) | 2003-03-12 |
| JP4025139B2 JP4025139B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=25452173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002229381A Expired - Fee Related JP4025139B2 (ja) | 2001-08-09 | 2002-08-07 | ライト・ワンスアプリケーション用の相変化記録素子 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6544617B1 (ja) |
| EP (1) | EP1283522B1 (ja) |
| JP (1) | JP4025139B2 (ja) |
| KR (1) | KR20030014651A (ja) |
| CN (1) | CN1242398C (ja) |
| DE (1) | DE60222619T2 (ja) |
| TW (1) | TWI234778B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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