JPH051746B2 - - Google Patents

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JPH051746B2
JPH051746B2 JP61101368A JP10136886A JPH051746B2 JP H051746 B2 JPH051746 B2 JP H051746B2 JP 61101368 A JP61101368 A JP 61101368A JP 10136886 A JP10136886 A JP 10136886A JP H051746 B2 JPH051746 B2 JP H051746B2
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JP
Japan
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recording
selenium
tellurium
nitrogen
recording layer
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JP61101368A
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JPS62256691A (ja
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Katsuji Nakagawa
Masaki Ito
Akio Morimoto
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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    • G11B2007/24322Nitrogen

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は半導体レーザ光によつて情報を記録再
生することのできる光情報記録媒体およびその製
造方法に関するものである。 (従来の技術) レーザ光によつて情報を媒体に記録し、かつ再
生する光デイスクメモリは、記録密度が高いこと
から大容量記録装置として優れた特徴を有してい
る。この光記録媒体材料としては、最初にタンタ
ルと鉛が使用された{サイエンス(Science)
154,1550,1966)}。それ以来種々の材料が使用
されているが、テルル等のカルコゲン元素又はこ
れらの化合物はよく使用されており(特公昭47−
26897号公報)、とくにテルル−セレン系合金はよ
く使用されている(特公昭54−41902号公報、特
公昭57−7919号公報、特公昭57−56058公報)。 このテルル−セレン系合金を光記録層として用
いた光記録媒体の1例は第1図に示すような構成
になつている。すなわち基板1に隣接してテルル
−セレン系合金よりなる記録層21が設けられて
いる。記録用レーザ光は基板1を通して記録層2
1に集光照射され、ピツト22が形成される。基
板1としてはポリカーボネート、ポリオレフイ
ン、ポリメチルペンテン、アクリル、エポキシ樹
脂等の合成樹脂やガラスが使用され、基板1には
ピツトが同心円状あるいはスパイラル状に一定間
隔で精度よく記録されるように通常、案内溝が設
けられている。 レーザビーム径程度の幅の溝に光が入射すると
光は回折され、ビーム中心が溝からずれるにつれ
て回折光強度の空間分布が変化するので、これを
検出してレーザビームを溝の中心に入射させるよ
うにサーボ系が構成されている。溝の幅は通常
0.3〜1.3umであり、溝の深さは使用するレーザ波
長の1/20から1/4の範囲に設定される。集光
に関しても同様にサーボ系が構成されている。 情報の読み出しは、記録のときよりも弱いパワ
ーのレーザ光をピツト上を通過するように照射す
ることにより、ピツトの有無に起因する反射率の
変化を検出した行なう。 近年、記録装置を小型化するため、レーザ光源
としては半導体レーザが使用されてきている。半
導体レーザは発振波長が8000Å前後であるが、テ
ルル−セレン系合金はこの波長帯にも比較的よく
適合し、適度な反射率と適度な吸収率が得られる
{フイジカ・ステイタス・ソリダイ,,189,
1964(phys.stat.sol.,189,1964)}。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、テルル−セレン系合金膜で耐候
性がよく、かつ、良好な品質の記録再生信号が得
られ、かつ、半導体レーザ記録に適したものはな
かつた。 本発明の目的は、耐候性がよく、かつ、信号品
質が良好で半導体レーザ記録に適した光情報記録
媒体およびその製造方法を提供することにある。 (問題点を解決する手段) 本発明の光情報記録媒体は、基板の片側または
両側に記録層を設け、情報を半導体レーザ光によ
つて記録しかつ読み取る光情報記録媒体におい
て、前記記録層が窒素とセレンとテルルを主成分
とすることを特徴とし、本発明の光情報記録媒体
の製造方法は、基板の片側または両側に記録層を
設け、情報を半導体レーザ光によつて記録しかつ
読み取る光情報記録媒体の製造方法において、セ
レンとテルルあるいはセレンとテルルの合金をタ
ーゲツトとし、不活性ガスと窒素ガスの混合ガス
中でスパツタ法により前記基板上に形成すること
を特徴とする。窒素とセレンとテルルを主成分と
する記録層の厚さは記録再生特性の観点から180
Åから400Åがとくに望ましい。セレンの含有量
は記録再生特性、耐候性、未記録ノイズの観点か
ら原子%で10%以上30%以下がとくに望ましい。
窒素の含有量は記録再生特性、耐候性の観点から
原子%で2%以上10%以下が特に望ましい。 スパツタガスの最適窒素ガス分圧はスパツタガ
ス流量に依存する。製造の安定性の観点では、ス
パツタガス流量を充分に大きくして行なうことが
望ましい。このような条件では窒素ガス分圧は1
%未満が望ましい。 (作用) 本発明の窒素とセレンとテルルとを主成分とす
る記録層が従来のテルル−セレン系合金よりも高
感度である理由は、窒化テルル、窒化セレンの爆
発性が、被照射溶融部での***の形成から表面張
力による孔の拡張現象がおこる記録層温度を低下
せしめたためである。 テルル窒素記録層に比べて、本発明の記録層は
セレンを添加して系全体の融点をさげることによ
り高感度化している。 記録層における窒素の含有量は少なすぎては本
発明の効果が得られないのでいけないが、多すぎ
てもいけない。窒素が多すぎると、半導体レーザ
波長(800nm前後)での膜の吸収がほとんどなく
なり、高感度での記録ができなくなる。このため
には窒素含有量は原子%で10%以下が特に望まし
い。 記録層中の窒素量の制御は主にスパツタガスの
窒素ガス分圧とスパツタガス流量で行なう。光情
報記録媒体を量産性よく安定に製造するためには
スパツタガス流量を充分に大きくしてスパツタリ
ングする必要がある。このような条件において
は、窒素ガス分圧は1%未満で良好な記録再生特
性が得られる。 (実施例) 以下、本発明の実施例について説明する。 100℃で2時間アニール処理した内径15mm、外
径130mm、厚さ1.2mmの案内溝付きポリカーボネイ
ト樹脂デイスク基板を、13.56MHzの高周波電源
を有するマグネトロンスパツタ装置内に装着して
排気した。1×10-6Torr以下に排気後、アルゴ
ンガスと窒素ガスを導入し1×10-2Torrとした。
このときの窒素ガス分圧は0.26%、窒素ガス流量
は0.30SCCMである。原子%で80対20のテルルセ
レン合金の焼結体の8インチターゲツトをこの混
合ガスで投入パワー100Wでスパツタリングする
ことにより、約220Å厚の膜をデイスク基板上に
形成した。しかる後、温度85℃相対湿度90%の環
境に12時間保存してテルル−セレン−窒素層を結
晶化させることにより光情報記録媒体を製作し
た。この記録層を分析したところ、テルルとセレ
ンと窒素との原子数比はおよそ77対19対4であつ
た。この光デイスクの波長830nmにおける基板入
射のランド部の反射率を測定したところおよそ35
%であつた。波長830nmの半導体レーザ光を基板
を通して入射して記録層上で1.6umφ程度に絞り、
媒体線速度5.65m/sec、記録周波数3.77MHz、記
録パルス幅70nsec、記録パワー7.5mWの条件で
ランド部に記録し、0.7mWの一定パワーで再生
した。バンド幅30kHzのキヤリアーとノイズの比
(C/N)は50dBと良好な値が安定に得られ、ビ
ツトエラーレイト(BER)も安定して10-6台が
得られた。 この光デイスクを60℃90℃の環境に1000時間保
存しても反射率、C/N、記録感度、BER等の
すべての特性の変化はなかつた。80℃90%とい過
酷な高温高湿度環境に3000時間保存しても記録感
度、BERに実用上問題はなかつた。又、85℃90
%というさらに過酷な高温高湿度環境に2000時間
保存しても記録感度、BERに実用上問題はなか
つた。 以上のことより、本発明の光記録媒体が高感度
で信号品質が良好であるとともに、耐候性が優れ
ており、小型の半導体レーザによる記録に適した
ものであることが確認された。 記録層の厚さをかえたときの光情報記録媒体の
記録再生特性を表1に示す。記録層を薄くするほ
ど高感度となるが、ピツトの周囲に形成されるリ
ムが不連続となり記録後ノイズが大きくなること
と反射率が低下しキヤリアーが小さくなることの
ため、良好なC/N値は得られなくなつた。一
方、記録膜を厚くすると記録感度が悪くなり、被
照射部から溶融除去される記録層材料の量が多く
なることからリムが均一形成されなくなりC/N
が低下した。したがつて記録層の厚さとしては
180Åから400Åの範囲がとくによい。
【表】 セレンの含有量の効果はスパツタリングターゲ
ツトの組成をかえて実験した。ターゲツト組成の
テルルとセレンとの比は、スパツタリングによつ
て得られた膜中のテルルとセレンとの比にほぼ等
しかつた。表2にセレン含有量をかえたときの媒
体特性を示す。表2にセレン含有量が少なすぎる
膜では、高温高湿度環境に長時間保存すると腐食
がおこり問題であつた。一方、セレンが多すぎる
膜ではミクロンオーダーの凹凸が生じて未記録ノ
イズが大きくなり問題であつた。したがつてセレ
ン含有量としては原子%で10%以上30%以下がと
くに良好であつた。
【表】 窒素の含有量をかえたときの媒体特性を表3に
示す。窒素の含有量の少なすぎる膜では、記録感
度が悪かつた。又、トラツク1周にわたつて均一
に記録できず、部分的にピツトの欠落が観察され
た。したがつてBERは非常に悪く、C/Nも悪
かつた。記録パワーをあげていくと良好なC/N
は得られたが(多数トラツク記録すると良好な
C/N値のトラツクもあつたという意味であり、
平均的なC/N値としては悪い)、さらに記録パ
ワーをあげていくとトラツキングサーボが誤動作
してしまい、記録パワーの余裕度が非常に狭く問
題であつた。又、良好なC/Nが得られた場合に
おいても、BERは悪くピツトの部分的欠落が見
られた。この理由は、テルル−セレン膜は融点が
低いものの、被照射溶融部に***が形成されにく
いのでピツトが開きにくく、したがつて、ピツト
形成に大きな記録パワーが必要になつてしまうた
めである。又、大きな記録パワーを入れるため、
溶融部の面積が大きくなり、ひとたびピツトが開
くと大きなピツトになつてしまうのでトラツキン
グサーボが誤動作しやすくなるのである。テルル
セレンの一部を窒化した本発明の光情報記録媒体
では、窒化テルル、窒化セレンの爆発性のため、
被照射溶融部に***が容易にかつ安定に形成され
るため、記録感度がよく、かつピツトの欠落がな
いのでBERもよい。又、大きな面積にわたつて
溶融しないでピツトが開くため、ピツトはあまり
大きくなく、トラツキングサーボの誤動作はな
い。窒素含有量が多すぎる膜では、膜の表面性が
悪くなり、ピツト周囲のリムがきれいに形成され
なくなるので記録後ノイズが大きくなつた。した
がつて良好なC/N値は得られれなかつた。さら
に窒素含有量が多くなると、アルゴンレーザ波長
では吸収があるものの、800nm前後の半導体レー
ザ波長ではほとんど吸収がない膜となつた。した
がつて窒素含有量としては原子%で2%以上10%
以下がとくに望ましい。
【表】 記録層中の窒素量の制御は主にスパツタガスの
窒素ガス分圧とスパツタガス流量で行なつた。実
験当初スパツタガス流量1.4SCCMと小さな値で
成膜していたので、窒素ガス分圧4%で窒素含有
量4原子%の成膜が得られた。しかしながらスパ
ツタ装置のチヤンバーの内部状態の微妙な違いに
より媒体特性値が大きく変動することがわかつ
た。しかし、スパツタガス流量を20SCCM以上で
成膜すると安定に記録膜を製作できることがわか
つた。この条件では、窒素ガス分圧は1%未満で
良好な記録再生特性が安定に得られた。 (発明の効果) 上記実施例から明らかなように、本発明の光情
報記録媒体は耐候性がよく、かつ、信号品質が良
好で半導体レーザ記録に適したものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、光情報記録媒体の説明図。1は基
板、21は記録層、22はピツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 基板の片側または両側に記録層を設け、情報
    を半導体レーザ光によつて記録しかつ読み取る光
    情報記録媒体において、前記記録層が窒素とセレ
    ンとテルルを主成分とすることを特徴とする光情
    報記録媒体。 2 基板の片側または両側に記録層を設け、情報
    を半導体レーザ光によつて記録しかつ読み取る光
    情報記録媒体の製造方法において、セレンとテル
    ルあるいはセレンとテルルの合金をターゲツトと
    し、不活性ガスと窒素ガスの混合ガス中でスパツ
    タ法により前記基板上に形成することを特徴とす
    る光情報記録媒体の製造方法。
JP61101368A 1986-04-30 1986-04-30 光情報記録媒体およびその製造方法 Granted JPS62256691A (ja)

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US07/043,626 US4839208A (en) 1986-04-30 1987-04-28 Optical information recording medium
DE8787106262T DE3781926T2 (de) 1986-04-30 1987-04-29 Medium fuer optische informationsaufzeichnung.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6211685A (ja) * 1985-07-10 1987-01-20 Mitsubishi Chem Ind Ltd 光学的記録媒体

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