JP3870702B2

JP3870702B2 - 光学的情報記録用媒体及びその記録消去方法

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Inventors: 孝志大野
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば書き換え可能な相変化型記録層を有する光学的情報記録用媒体に関し、特に、記録時の基準クロック周期が１５ｎｓ以下の高データ転送レートが達成可能であるような速い結晶化速度と、優れた記録信号ジッタ特性と、記録マークの優れた保存安定性を有する光学的情報記録用媒体及び記録消去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相変化型記録層を有する光学的情報記録用媒体は、結晶状態の可逆的な変化に伴う反射率変化を利用して記録再生消去が行われる。このような光学的情報記録用媒体、中でも相変化光ディスクは、可搬性、耐候性、耐衝撃性等に優れた安価な大容量記録媒体として開発および実用化が進んでいる。例えば、ＣＤ−ＲＷなどの書き換え可能なＣＤが既に普及しており、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの書き換え可能なＤＶＤが販売されつつある。
【０００３】
相変化型記録の方法としては、結晶相と非晶質相との間での可逆的変化を利用し、結晶状態を未記録・消去状態とし、記録時に非晶質（アモルファス）のマークを形成する手法が現在実用化されている。通常、記録層を融点より高い温度まで加熱し急冷して非晶質のマークを形成し、一方、記録層を加熱し結晶化温度付近に一定時間保つことで結晶状態とする。すなわち一般的には、安定的な結晶相と非晶質相との間での可逆的変化を利用する。
【０００４】
このような相変化型記録層の材料としては、カルコゲン系合金薄膜が用いられることが多い。例えば、ＧｅＳｂＴｅ系、ＩｎＳｂＴｅ系、ＧｅＳｎＴｅ系、ＡｇＩｎＳｂＴｅ系合金が挙げられる。これらの化合物はオーバーライト可能な材料として知られている。オーバーライトとは、一旦記録済みの媒体に再度記録をする際に、記録前に消去を行うことなくそのまま重ね書きする手法、いわば消去しながら記録する手法である。
【０００５】
特に、｛（Ｓｂ₂Ｔｅ₃）_1-a（ＧｅＴｅ）_a｝_1-bＳｂ_b（０．２＜ａ＜０．９、０≦ｂ＜０．１）合金を主成分とする薄膜、または（Ｓｂ_cＴｅ_1-c）_dＭ_1-d（ただし、０．６＜ｃ＜０．９、０．８＜ｄ＜１、ＭはＧｅ、Ａｇ、Ｉｎ等から選ばれる１種以上の元素）合金を主成分とする薄膜は、結晶・非晶質（アモルファス）いずれの状態も安定で、かつ、両状態間の比較的高速の相転移が可能な記録材料であることが知られている。また、後者の記録材料では、記録されたアモルファスマークを安定化させるためにＧｅの添加が特に有効であることが知られている（ＥＰ８３４、８７４号公報）。これらの系は繰り返しオーバーライトをおこなった時に偏析が生じにくいといった長所もあり、両合金薄膜とも相変化型光ディスクの記録層として実用化されている。
【０００６】
ところで、上記２種類の合金は性質が大きく異なる。
例えば、前者は結晶核の生成頻度が大きく、アモルファスマークを結晶化する際には結晶核が重要な働きをするのに対して、後者ではアモルファスマークの結晶化に結晶核がほとんど関係していない。また、両者は記録時のレーザーパルスの照射方式、いわゆるパルス分割方式（パルスストラテジー）の許容範囲が異なる。
【０００７】
後者の合金の方が、マーク間を詰めて記録した場合の再生信号特性が良く、高密度記録に適している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
現在、さらなる高記録密度が達成でき、かつ高速で記録消去が可能で高転送レートが達成できる光学的情報記録用媒体を目指し、記録材料の開発が進められている。高転送レートを達成するには記録及び消去の両方を高速で行う必要があるため、記録層の結晶化速度が速く、アモルファスマークの消去（結晶化）が十分に速くなければならない。
【０００９】
（Ｓｂ_cＴｅ_1-c）_dＭ_1-d（ただし、０．６＜ｃ＜０．９、０．８＜ｄ＜１、ＭはＧｅ、Ａｇ、Ｉｎ等から選ばれる１種以上の元素）合金を主成分とする薄膜は、Ｓｂ量とＴｅ量の比によって結晶化速度をコントロールできる。即ち、Ｓｂ量を多くＴｅ量を少なくすることにより結晶化速度が速くなる。
しかし従来、結晶化速度を速めるためにＳｂ量を大幅に多くすると、ジッタ（記録されたマーク部、マーク間部を再生したときの再生信号のジッタ）が悪化してしまうという傾向があった。従ってある程度以上の高結晶化速度の記録材料では、良好なジッタが得にくい。
【００１０】
この原因は必ずしも明らかではないが、再生信号波形をオシロスコープで観察すると、結晶状態の反射率レベルが一定ではなく幅を持って太くなって見えることから、Ｓｂが多くなったときには本来の結晶相に加えて反射率の異なる別の結晶相が現れている可能性がある。すなわち結晶領域（未記録・消去状態の領域）において、異なる反射率をもつ２種以上の相がビームの大きさに対して十分に均一ではない状態で混ざっている可能性がある。
【００１１】
このため高結晶化速度と良好な再生信号ジッタとを両立できる光学的情報記録用媒体を得たいという要請があった。この要請は、非常に高線速での記録消去、例えば基準クロック周期が１５ｎｓ以下での記録消去が行えるような媒体で特に大きい。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、高結晶化速度と優れたジッタ特性を有する光学的情報記録用媒体とそれに適した記録消去方法を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、基板上に少なくとも相変化型記録層を設けてなる光学的情報記録用媒体であって、該相変化型光記録層が（（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＡｕ_z（ただし０．７０≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．１０、０．０１≦ｚ≦０．１２）で表される組成を主成分とする合金からなることを特徴とする光学的情報記録用媒体に存する。
【００１３】
本発明によれば、（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＧｅ_y（ただし、０．７０≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．１０）系合金記録層にＡｕを適量添加することにより、結晶化速度の速い媒体においてジッタ（記録されたマーク部、マーク間部を再生したときの再生信号のジッタ）が改善されるので、高結晶化速度と優れたジッタ特性を有する光学的情報記録用媒体を得ることができる。
【００１４】
ジッタ特性が改善される理由は必ずしも明らかではないが、Ａｕを添加すると、前述の結晶反射率レベルが一定ではなく幅を持って太く見える現象が低減されることが観察される。このことから、Ｓｂ量が多くなったときに現れる結晶相の出現をＡｕが抑えている可能性が考えられる。
ところで、特開平１−２５１３４２号公報には、Ｇｅ−Ｓｂ系合金にカルコゲン元素（Ｓｅ、Ｔｅ、Ｓ）を添加し、さらに結晶化速度の増加、感度の向上などのためにＰｄ又はＡｕを添加した記録層を有する情報記録媒体が記載されている。
【００１５】
該公報に開示された組成範囲は、Ｇｅ含有量の取りうる値が５〜８０ａｔ．％（原子％）にも及ぶ広いもので、本願発明の組成範囲と一部重なる。しかしながら本発明では、添加しうるＧｅ量は最大でも１０ａｔ．％を超えることはない。これ以上の添加はジッタ特性を悪化させてしまい、Ａｕの添加によるジッタ改善効果を打ち消してしまうからである。またＧｅ量を多くしすぎると結晶化速度を低下させる傾向もあるため、高線速での記録が困難になってしまう。
【００１６】
また、特開平１１−２４０２５２号公報（ＵＳＰ６，０９６，３９９号）には、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金にＡｇまたはＡｕを０．２〜２．５ａｔ．％添加した記録層を有する情報記録媒体が記載されている。しかし実験例で使用されているのはＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金の中でも、本願とは異なるＧｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅である。
前記従来技術の項で説明したとおり、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系合金には性質の大きく異なる２種の合金薄膜、Ｇｅ₂Ｓｂ₂Ｔｅ₅を代表的組成とする｛（Ｓｂ₂Ｔｅ₃）_1-a（ＧｅＴｅ）_a｝_1-bＳｂ_b（０．２＜ａ＜０．９、０≦ｂ＜０．１）合金を主成分とする薄膜、本願に係る記録層の（Ｓｂ_cＴｅ_1-c）_dＭ_1-d（ただし、０．６＜ｃ＜０．９、０．８＜ｄ＜１、ＭはＧｅ、Ａｇ、Ｉｎ等から選ばれる１種以上の元素）合金を主成分とする薄膜とがある。
【００１７】
そして、該公報は実質的に前者を記録層とする場合に関するものであるのに対し、本発明は後者を記録層とする場合に関するもので、Ａｕを添加する目的や効果も全く異なる。本願発明は後者を記録層とする中でも特にＳｂ含有量が多くＴｅ含有量が少ない場合に特有の問題を解決するためのものである。
本発明の別の要旨は、上記光学的情報記録用媒体に対して、基準クロック周期を１５ｎｓ以下として記録及び／又は消去を行うことを特徴とする記録消去方法に存する。
【００１８】
すなわち、上記光学的情報記録用媒体は、相変化速度が速く、かつ再生信号のジッタ特性に優れるので、基準クロック周期１５ｎｓ（ナノ秒）以下の高線速で、再生信号のジッタに優れた記録消去が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明においては、基板上に少なくとも相変化型記録層を設けてなる光学的情報記録用媒体であって、該相変化型記録層が（（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＡｕ_z（ただし０．７０≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．１０、０．０１≦ｚ≦０．１２）で表される組成を主成分とする合金からなる。
【００２０】
上記記録層の組成において、十分なジッタ改善効果を得るためにはＡｕを所定量以上含有する必要があるため、０．０１≦ｚである。より好ましくは０．０３≦ｚである。一方、Ａｕ量が多すぎるとアモルファスマークの保存安定性が悪化するため、ｚ≦０．１２である。より好ましくはｚ≦０．１０である。
さて、ＳｂとＴｅの含有比率は結晶化速度に関係し、Ｓｂが多くＴｅが少なくなると結晶化速度は速くなる。一般には、媒体を高速で回転させながら光照射部から出射した光ビーム（レーザー）スポットを記録層に照射し、光照射部と媒体とを高速で相対移動させながら記録消去を行う。この相対移動速度が大きい場合を記録線速度が大きいと称し、相対移動速度が小さい場合を記録線速度が小さいと称する。
【００２１】
記録線速度が大きい状態では、記録層は一旦光ビームスポットにより加熱された後、急速に冷却される。すなわち記録層の温度履歴は急冷的になり、同じ組成の記録層では、記録線速度が大きいほどアモルファス相が形成されやすく結晶相が形成されにくくなる。
このため、目的とする記録線速度が大きい媒体ではＳｂ量を多くして結晶化速度を速くし、目的とする記録線速度が小さい媒体ではＳｂ量を少なくして結晶化速度を遅くするなど、記録線速度に応じて添加量を調整するのが望ましい。結晶化速度が遅すぎず実用的な記録線速度で記録できるためには０．７０≦ｘとする。好ましくは０．８０≦ｘとする。一方、結晶化速度が速すぎず実用的な記録線速度で記録できるためには、ｘ≦０．９５とする。好ましくはｘ≦０．９０とする。
【００２２】
Ｇｅ量はアモルファスマークの保存安定性に関係し、Ｇｅ量が多くなるとアモルファスマークの保存安定性が増す傾向がある。Ｇｅ量が小さすぎるとこの効果が不十分となるため、上記合金において０．０１≦ｙとする。好ましくは０．０３≦ｙとする。
Ｇｅ量が多すぎると再生信号のジッタが悪化するためｙ≦０．１０とする。好ましくはｙ≦０．０８とする。
【００２３】
以上のことから、本発明の媒体の記録層組成を（（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＡｕ_zと表した場合、ｘ、ｙ、ｚの値を、０．７０≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．１０、０．０１≦ｚ≦０．１２とする。
種々の特性改善のために、必要に応じてこの記録層に、Ｉｎ、Ａｇ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等を添加してもよい。特性改善の効果を得るために、添加量は合金の全体組成の０．１ａｔ．％（原子％）以上が好ましい。ただし、本発明組成の好ましい特性を損なわないため１０ａｔ．％以下にとどめるのが好ましい。
【００２４】
記録層膜厚は５ｎｍから１００ｎｍの範囲が好ましい。記録層膜厚が５ｎｍより薄いと十分なコントラストが得られ難く、また結晶化速度が遅くなる傾向があり、短時間での記録消去が困難となりやすい。また、反射率を十分に高くするためにより好ましくは１０ｎｍ以上とする。
一方記録層膜厚が１００ｎｍを越すとやはり光学的なコントラストが得にくくなり、クラックも生じやすくなる。
【００２５】
熱容量を小さくし記録感度を上げるためにより好ましくは５０ｎｍ以下とする。さらにまた、記録層膜厚が５０ｎｍ以下とすることで、相変化に伴う体積変化を小さくし、記録層自身や上下の保護層に対して、繰り返しオーバーライトによる繰り返し体積変化の影響を小さくすることができる。ひいては、微視的かつ不可逆な変形の蓄積が抑えられノイズが低減され、繰り返しオーバーライト耐久性が向上する。
【００２６】
書き換え可能型ＤＶＤのような高密度記録用媒体では、ノイズに対する要求が一層厳しいため、より好ましくは記録層膜厚を３０ｎｍ以下とする。
次に相変化光ディスクの構造における他の部分について説明する。相変化光ディスクでは基板上に保護層、記録層、保護層、反射層をこの順に、或いは逆の順に有する場合が多い。
【００２７】
基板としては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリオレフィンなどの樹脂、あるいはガラス等を用いることができる。基板側から記録再生光を入射する場合は、基板は記録再生光に対して透明とする必要がある。
記録層は、その上下を保護層で被覆されている場合が多い。保護層の材料としては誘電体が多く用いられるが、屈折率、熱伝導率、化学的安定性、機械的強度、密着性等に留意して決定される。一般的には透明性が高く高融点である金属や半導体の酸化物、硫化物、窒化物やＣａ、Ｍｇ、Ｌｉ等のフッ化物が用いられる。
【００２８】
これらの酸化物、硫化物、窒化物、フッ化物は必ずしも化学量論的組成をとる必要はなく、屈折率等の制御のために組成を制御したり、混合して用いることも有効である。より具体的にはＺｎＳや希土類硫化物と酸化物、窒化物、炭化物等の耐熱化合物の混合物が挙げられる。たとえばＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物は相変化型光ディスクの保護層に用いられる場合が多い。これらの保護層の膜密度はバルク状態の８０％以上であることが機械的強度の面から望ましい。
【００２９】
保護層は通常、５ｎｍから５００ｎｍの厚さに設けられる。保護層の厚みは５ｎｍ未満であると、記録層の変形防止効果が不十分であり、保護層としての役目をなさない傾向がある。５００ｎｍを超えると保護層を構成する誘電体自体の内部応力や接している膜との弾性特性の差が顕著になって、クラックが発生しやすくなる。
【００３０】
一般に保護層を構成する材料は成膜レートが小さく、長い成膜時間を要する。成膜時間を短くし製造時間を短縮しコストを削減するためには、保護層膜厚を２００ｎｍ以下に抑えるのが好ましい。より好ましくは１５０ｎｍ以下である。
記録層と反射層の間に設ける保護層の膜厚は、記録層の変形を防ぐためには５ｎｍ以上が好ましい。一般に、繰り返しオーバーライトによって保護層内部には微視的な塑性変形が蓄積され、ひいては再生光を散乱させノイズを増加させる。これを抑制するためには保護層膜厚を６０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００３１】
一方、記録層と基板の間に設ける保護層の膜厚は、基板を保護するために２０ｎｍ以上が好ましい。
反射層は、反射率、熱伝導度が大きい材料からなるのが好ましい。反射率、熱伝導度が大きい反射層材料としてはＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ等を主成分とする金属が挙げられる。中でもＡｇはＡｕ、Ａｌ、Ｃｕ等に比べて反射率、熱伝導度が最も大きい。
【００３２】
短波長ではＡｇと比較してＡｕ、Ｃｕ、Ａｌは光を吸収しやすくなる。このため、記録再生に６５０ｎｍ以下の短波長レーザーを使用する場合には、反射層としてＡｇを主成分とする金属を用いることが特に好ましい。さらにＡｇはスパッタリングターゲットとしての値段が比較的安く、放電が安定で成膜速度が速く、空気中で安定であるため好ましい。
【００３３】
Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等は他の元素を含んでいてもよい。これら金属は不純物が混ざると熱伝導度や反射率が低下してしまうが、反面、安定性や膜表面平坦性が改善される場合があるので、５ａｔ．％以下程度の他元素を含んでもよい。含有元素としては、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｖ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｏ、Ｓｅ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｏ、Ｎからなる群から選ばれる１以上の元素が好ましい。
【００３４】
反射層の膜厚は５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。十分な反射率と放熱効果を得るためには５０ｎｍ以上が好ましい。一方、膜応力を低減するためには２００ｎｍ以下が好ましい。また、成膜時間を短くし製造時間を短縮しコストを削減するためにも、膜厚２００ｎｍ以下が好ましい。
なお、記録層及び保護層の厚みは、上記機械的強度、信頼性の面からの制限の他に、多層構成に伴う干渉効果も考慮して、レーザー光の吸収効率が良く、記録信号の振幅すなわち記録状態と未記録状態のコントラストが大きくなるように選ばれる。
【００３５】
記録層、保護層、反射層等はスパッタリング法などによって形成される。各スパッタリングターゲットを同一真空チャンバー内に設置したインライン装置で膜形成を行うことが各層間の酸化や汚染を防ぐ点で望ましい。また、生産性の面からも優れている。
これらの層のうえに、紫外線硬化樹脂などからなる保護コート層を設けて保護しても良い。また、記録容量を大容量化するために、基板上に記録層を２層以上設けてもよいし、或いは基板上に上記各層を形成したのち、接着剤で貼り合わせても良い。
【００３６】
次に、本発明の光学的情報記録用媒体の好ましい記録方法について説明する。
本記録方法は、以上述べた光学的情報記録用媒体に対して、基準クロック周期を１５ｎｓ以下として記録及び／又は消去を行う。
これによれば、上記光学的情報記録用媒体は相変化速度が速く、かつ再生信号のジッタ特性に優れるので、基準クロック周期１５ｎｓ（ナノ秒）以下の高線速で、再生信号のジッタに優れた記録消去が可能となる。
【００３７】
通常、ディスク状の媒体には螺旋状又は同心円状に記録トラックが形成され、これに沿って情報の記録が行われる。媒体を高速で回転させながら光照射部から出射した光ビーム（レーザー）スポットを記録層に照射し、光照射部と媒体とを高速で相対移動させながら記録・再生・消去を行う。
光源から出射した光は、通常各種光学系を経て対物レンズを通って媒体に照射される。光照射部を媒体に対して相対移動させるとは、例えば対物レンズをほぼ固定した状態でディスク状の媒体を回転させながら、該レンズから媒体の記録トラックに光を照射する。記録トラックが媒体に螺旋状に形成されている場合は、媒体を回転させながら対物レンズをディスク半径方向に少しずつ変移させる。
【００３８】
まず、アモルファス相を形成する際には高パワーのレーザーパルスと低パワーのレーザーパルスを交互に照射するのが好ましい。以下、高パワーのレーザーパルスを記録パルスと称し、このとき印加されるパワーを記録パワーＰｗとする。また低パワーのレーザーパルスをオフパルスと称し、このとき印加されるパワーをバイアスパワーＰｂとする。
【００３９】
これによれば、記録パルスにより加熱された領域をオフパルスの間に相対的に急冷することができ、アモルファス相が形成されやすい。パルスの立上がり／立下がりを速くしたり、記録に用いるレーザー光源を安価なものとするためには、小さい記録パワーＰｗで記録できるのが好ましいが、小さいパワーで記録可能であるということは再生光で劣化しやすいことにつながる。このため、媒体は記録パワーＰｗが８〜２５ｍＷになるように設計するのが好ましい。より好ましくは８〜２０ｍＷである。
【００４０】
なお、バイアスパワーＰｂは記録パワーＰｗの０．５倍以下（Ｐｂ／Ｐｗ≦０．５）が好ましく、より好ましくは０．３倍以下（Ｐｂ／Ｐｗ≦０．３）である。ここで、トラッキング性能等を考慮すると、バイアスパワーＰｂは、再生時に照射する再生光のパワーＰｒの値に近い値が好ましい。再生パワーＰｒは通常０．５〜１．０ｍＷである。
【００４１】
冷却速度を速めたい場合には、バイアスパワーＰｂを小さくするのがよく、０としてもよい。即ち光を照射しなくてもよい。
結晶相形成時には、記録層に消去パワーＰｅのレーザー光を連続照射するのが好ましい。消去パワーＰｅは、オーバーライトの際に結晶相を消去できるよう記録層を加熱できる大きさであれば特に制限はないが、通常、バイアスパワーＰｂより大きく記録パワーＰｗより小さい。例えば０．２≦Ｐｅ／Ｐｗ＜１．０とする。消去パワーＰｅの大きさは、記録パワーＰｗの照射により溶融した部分の再結晶化領域にも関係する。
【００４２】
消去パワーＰｅが連続照射されると、記録層は結晶化温度付近まで加熱されるとともに、加熱された領域を相対的に徐冷することができ、結晶相を形成できる。
以上を組み合わせることで、アモルファス相と結晶相を形成し分けることができ、オーバーライト記録を行うことができる。
【００４３】
アモルファス相を形成する際に記録パルスとオフパルスを交互に照射する具体例を以下に示す。長さｎＴ（Ｔは基準クロック周期、ｎは自然数）のマーク（アモルファス相）を形成する際には、時間ｎＴを下記式（１）のように分割する。
【００４４】
【数１】
α₁Ｔ、β₁Ｔ、α₂Ｔ、β₂Ｔ、・・・、α_m-1Ｔ、β_m-1Ｔ、α_mＴ、β_mＴ・・・（１）
（但し、α₁＋β₁＋α₂＋β₂＋・・・α_m-1＋β_m-1＋α_m＋β_m＝ｎ−ｊ、
ｊは０以上の実数、ｍは１以上の整数であり、ｊ、ｍは媒体及び記録条件の
組合せにより決められる値である。）
上記式において、α_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間に記録パルスを照射し、β_iＴ（１≦ｉ≦ｍ）なる時間にはオフパルスを照射して記録する。そしてマークとマークの間の領域（結晶相）においては、消去パワーＰｅを有する光を照射する。これによってオーバーライト記録が行える。
【００４５】
【実施例】
以下に本発明を実施例を用いて説明するが、その要旨の範囲を越えない限り本発明は実施例に限定されるものではない。
溝幅０．５μｍ、溝深さ４０ｎｍ、溝ピッチ１．６μｍの案内溝を有する直径１２０ｍｍ、１．２ｍｍ厚のディスク状ポリカ−ボネ−ト基板上に、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層（１００ｎｍ）、Ａｕ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ記録層（１８ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀（ＳｉＯ₂）₂₀層（４０ｎｍ）、Ａｌ_99.5Ｔａ_0.5合金反射層（２００ｎｍ）をスパッタリング法により成膜し、相変化型光ディスクを作製した。
【００４６】
なお、記録層組成は表−１に示す６種類とした。またこれらの組成を（（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＡｕ_zで表記した場合のｘ、ｙ、ｚの値も併せて表−１に記載した。
【００４７】
【表１】

まず、実施例１〜２、比較例１〜４の各ディスクについて、初期結晶化を行った。
次に実施例１〜２、比較例１〜３の各ディスクについて、レ−ザ−波長７８０ｎｍ、ＮＡ０．５のピックアップを有するディスク評価装置を用い、以下の手順で案内溝内に記録・消去を行ったのち再生してディスク特性を評価した。
【００４８】
まず、線速度２４ｍ／ｓ、基準クロック周期Ｔ＝１１．６ｎｓ、Ｐｗ＝１７ｍＷ、Ｐｅ＝８．５ｍＷ、Ｐｂ＝０．８ｍＷとして、ＥＦＭランダム信号を図１に示すレーザー波形を用いて１０回、オーバーライト記録した。
図１において横軸は時間、縦軸はレーザーパワーであり、記録パワーＰｗ、消去パワーＰｅ、バイアスパワーＰｂの３種類のパワーを使用している。図１（ａ）は長さ３Ｔのマークを記録する場合のレーザー波形を表し、図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）はそれぞれ長さ４Ｔ、５Ｔ、６Ｔ、７Ｔ、８Ｔ、９Ｔ、１０Ｔ、１１Ｔのマークを記録する場合のレーザー波形を表す。
【００４９】
すなわち、長さｎＴ（Ｔは基準クロック周期で、ｎは３〜１１の自然数）のマーク（アモルファス相）を形成する際には、時間ｎＴの期間を上記式（１）のように分割し、記録パワーＰｗを持つ記録パルス、バイアスパワーＰｂを持つオフパルスを交互に照射し、一部消去パワーＰｅを照射した。マーク間部を形成する期間は消去パワーＰｅを持つ消去光を照射した。
【００５０】
詳しくは、各マーク形成時はＰｗとＰｂのパルス列を次のように照射した（Ｔは基準クロック周期）。
３Ｔマーク：１．５ＴのＰｗ、１．２ＴのＰｂ
４Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ
５Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ
６Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ
７Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、
１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ
８Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ
９Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ
１０Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、０．６ＴのＰｂ
１１Ｔマーク：１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、
１ＴのＰｂ、１ＴのＰｗ、１．３５ＴのＰｂ、１．５ＴのＰｗ、
０．６ＴのＰｂ
以上のように記録したＥＦＭランダム信号を、線速度２．４ｍ／ｓで再生し、３Ｔスペースジッタ（３Ｔマーク間部ジッタ）を測定した。なお、マーク間部（スペース）は未記録部・消去部に対応し、マーク部は記録部に対応する。３Ｔスペースとは長さ３Ｔのマーク間部を指し、３Ｔスペースジッタとは記録されたＥＦＭランダム信号を再生したときの長さ３Ｔのマーク間部のジッタである。
【００５１】
次いで、Ｐｅ／Ｐｗ＝０．５としてＰｗを１８〜２４ｍＷの間で変化させた以外は同条件で、１０回オーバーライト記録と３Ｔスペースジッタの測定を繰り返した。
結果をグラフにしたものを図２に示す。図２において横軸は記録パワーＰｗ（ｍＷ）、縦軸は３Ｔスペースジッタ（ｎｓ）である。
【００５２】
比較例１〜３のディスクはいずれもＡｕを含まないが、最も低いジッタを示したものは比較例２のディスクであり、ジッタボトム値（記録パワーを変化させた中でのジッタの最低値）は２０．８ｎｓであった。
３種類の中では、比較例１は最もＳｂ量が少なくＴｅ量が多く、比較例３は最もＳｂ量が多くＴｅ量が少なく、比較例２は中間である。Ｓｂ量が多くＴｅ量が少ないほど結晶化速度は速くなるため、比較例２のディスクの結晶化速度は比較例１のディスクと比較例３のディスクの間である。
【００５３】
結晶化速度が比較的遅い比較例１のディスクはジッタボトム値が２５．７ｎｓであった。結晶化速度がより速い比較例２のディスクはジッタボトム値が２０．８ｎｓと改善されたが、結晶化速度が最も速い比較例３のディスクはジッタボトム値が２２．７ｎｓと、却って悪化してしまった。これはＳｂとＴｅの含有量を変えることによって結晶化速度を変化させるだけでは、これ以上良いジッタを得ることは困難であることを示している。
【００５４】
比較例１〜３のディスクでは、Ｓｂ量が多くＴｅ量が少なくなるにつれて、オシロスコープで観察したときの結晶反射率レベルを示す線が、幅を持って太くなる現象が顕著になった。即ち比較例３が最も反射率レベルを示す線が太かった。おそらく、比較例１では結晶化速度が遅すぎてジッタが悪く、比較例３では結晶化速度は速くなったもののジッタに悪影響を及ぼす新たな結晶相の影響が強くなりジッタが悪化したと思われる。
【００５５】
一方、実施例１、２のディスクでは、Ａｕの含まれない比較例１〜３のディスクに比べて良好なジッタが得られた。実施例１、２のジッタボトム値はそれぞれ１６．５ｎｓ、１４．２ｎｓであった。すなわち実施例１、２ではＣＤ−ＲＷの規格（オレンジブックパート３）で定められた１７．５ｎｓ以下（線速２．４ｍ／ｓにおいて）のジッタが得られた。また、結晶反射率レベルを示す線が太くなる現象も軽減された。
【００５６】
次に、実施例１、２、比較例１、４のディスクに、前記と同条件でＥＦＭランダム信号を１回記録した。そののち記録したＥＦＭランダム信号を線速度２．４ｍ／ｓで再生し、３Ｔスペースジッタ（３Ｔマーク間部ジッタ）を測定した。
さらにこれらディスクを８０℃、８５％ＲＨの環境に５００時間保ち（加速試験、耐環境試験）、記録しておいたＥＦＭランダム信号を線速度２．４ｍ／ｓで再生し、３Ｔスペースジッタ（３Ｔマーク間部ジッタ）を測定した。
【００５７】
その結果、実施例１，２、比較例１のディスクでは加速試験後の記録信号の消失はなく、ジッタボトム値の変化は実施例１で０ｎｓ、実施例２で６ｎｓ、比較例１で０ｎｓであった。これに対し、比較例４では記録マークがほぼ完全に結晶化し消えてしまい測定不可能であった。
更に、従来より光ディスクの記録材料として使用されているＩｎＳｂＴｅ系記録層について評価を行った。前記の線速度２４ｍ／ｓという高線速記録に適した高結晶化速度を有する組成になるように記録層のＳｂ／Ｔｅ含有量比を調整し、Ｉｎ₆Ｓｂ₇₈Ｔｅ₁₇、Ｉｎ₈Ｓｂ₇₆Ｔｅ₁₆、Ｉｎ₁₀Ｓｂ₇₄Ｔｅ₁₆の３種類の記録層をもつ光ディスクを作製した。これらディスクに前記と同条件でＥＦＭランダム信号を１回記録した。続いて前記の８０℃、８５％ＲＨに５００時間保ったところ、アモルファスマークが結晶化しマークが消失してしまった。この現象はＩｎ量には関係がなかった。なお、Ｉｎ量が増えると前記の結晶反射率レベルを示す線が太くなる現象が顕著になり、ジッタが悪化した。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の光学的情報記録用媒体を用いることにより、１５ｎｓ以下の基準クロック周期での記録に対応できるような高結晶化速度、優れた記録信号ジッタ特性、及び優れた保存安定性を有する光学的情報記録用媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例におけるパルス分割方法の概略図
【図２】本実施例における記録パワーと３Ｔスペースジッタの関係を示すグラフ

Claims

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用媒体であって、該相変化型記録層が（（Ｓｂ_xＴｅ_1-x）_1-yＧｅ_y）_1-zＡｕ_z（ただし０．７０≦ｘ≦０．９５、０．０１≦ｙ≦０．１０、０．０１≦ｚ≦０．１２）で表される組成を主成分とする合金からなることを特徴とする光学的情報記録用媒体。
０．０３≦ｚである、請求項１に記載の光学的情報記録用媒体。
ｚ≦０．１０である、請求項１又は２に記載の光学的情報記録用媒体。
記録時の基準クロック周期を１５ｎｓ以下として請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体に記録を行うことを特徴とする記録消去方法。
基準クロック周期が１５ｎｓ以下で記録消去が可能な請求項１乃至３のいずれかに記載の光学的情報記録用媒体。