JPS63152035A - 光デイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光ディスクの感度を向上すると共にノイズレベルを低減
する方法として、情報の記録位置である案内溝と案内溝
の間に介在する記録媒体を除去した光ディスク。

〔産業上の利用分野〕

本発明はノイズレベルを低減した光ディスクに関する。

光ディスクはレーザ光を用いて高密度の情報記録を行う
メモリであり、記録容量が大きく、非接触で記録と再生
とを行うことができ、また塵埃の影響を受けないなど優
れた特徴をもっている。

ここで、光ディスクには記録媒体として低融点の金属或
いは合金を用い、情報の記録を穴の有無により行う読み
出し専用のメモリ（Ｗｒｉｔｅ　０ｎｃｅ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ）以外に結晶−非晶質あるいは結晶−結晶間の相変化
に伴う反射率の差を利用する書き換え可能なメモリ　（
Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｍｅｍｏｒｙ）も実用化されている
。

本発明は後者特に結晶−結晶間の相変化を利用した光デ
ィスクの改良に関するものである。

〔従来の技術〕

本発明に係る結晶−結晶間の相変化を利用するメモリは
発明者等が改良を進めているインジウム・アンチモン（
Ｉｎ−Ｓｂ）やインジウム・ビスマス（Ｉｎ−Ｂｉ）な
どの合金薄膜を記録媒体とするメモリであって、この記
録媒体にレーザビームを照射した場合に照射条件により
結晶構造が異なり反射率に差を生ずるのを利用するもの
である。

以下、Ｉｎ−５ｂ系を例として説明する。

この系の特徴はＩｎ−Ｓｂ金属間化合物とｓｂ金金属か
らなる固溶体が熱エネルギーの付与条件によってｓｂ金
属原子の分散状態が異なり、この状態の相違により反射
率が異なることを利用するものである。

例えば、Ｉｎとｓｂとの原子量比が４０　：　６０で膜
厚が１０００人の薄膜を記録媒体とする光ディスクにつ
いて半導体レーザ（波長８３０ｎｍ）を用い、出力１０
ｍＷ。

パルス幅２００ｎｓの条件で照射すると記録媒体の反射
率は約３０％であったのに対し、被照射部の反射率は約
４０％に増加する。

一方、この被照射部に出力５ｍ−、パルス幅８００ｎＳ
のレーザビームを照射すると、被照射部の反射率は約３
０％の照射前の値に戻る。

然し、出力２ｍＷのレーザビームを照射したのでは被照
射部の反射率は変化しない。

すなわち、Ｉｎ−Ｓｂ合金薄膜からなる記録媒体には結
晶状態の変化を生ずるエネルギーレベルが存在し、この
上と下とでは反射率が異なり、またエネルギーの付与条
件により相互に変えることができる。

ここで、反射率が相違する理由はＩｎ−Ｓｂ化合物（Ｉ
ｎｓ。ＳｂＳ。）とｓｂとの固溶状態の相違に起因して
いる。

すなわち、Ｘ線回折によると低反射率部（３０％部）で
はＩｎｓ。ｓｂ、。の回折線が強く現れ、ｓｂの回折線
は弱い。

一方、高反射率部（４０％部）ではｓｂの回折線のほう
がＩｎｓ。ｓｂｓ。よりも強く現れている。

ここで、純粋なｓｂ薄膜の反射率は約７０％であること
から高反射率部ではｓｂの析出量が多いことがわかる。

このような現象を利用し、高反射率部が形成できるレー
ザビームの照射条件を記録条件とし、照射によっても反
射率が変わらない照射条件を再生条件とし、低反射率化
し得る条件を消去条件として光ディスクが開発されてい
る。

ここで、光ディスクの構成としては透明なプラスチック
或いはガラスからなる光デイスク基板上に約１．６μｍ
のピンチで同心円状あるいはスパイラル状に案内溝（プ
リグループ）が設けられていて、かかる光デイスク基板
上にＩｎ−Ｓｂ記録媒体が膜形成されており、この案内
溝に沿って約１μｍ径のレーザビームを照射することに
より情報の記録・再生・消去が行われている。

ここで、書き換え可能メモリの必要条件は、■　なるべ
く少ないレーザパワーと時間で記録と消去が行えること
、すなわち記録媒体の感度が良いこと。

■　経時変化の少ないこと、すなわち記録と消去を繰り
返した場合にノイズの増加が少ないこと。

などが挙げられる。

然し、従来の光ディスクは約１０００回の繰り返しによ
ってノイズは５ｄＢ程度にまで増加しており、この改良
が必要であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したように結晶−結晶間の相変化を利用する書き
換え可能な光ディスクにおいて、高信頼性を維持するた
めには記録媒体の感度が良く、また記録と消去を繰り返
す場合にノイズの増加が少ないことが必要であり、これ
を実現することが課題である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題は記録媒体の結晶化の相違による反射率の差
を利用し、基板に設けられている案内溝上の記録媒体に
情報の記録と消去とを行う光ディスクにおいて、該案内
溝の相互の間隙に介在する記録媒体をエツチングにより
除去して使用する光ディスクにより達成することができ
る。

〔作用〕 本発明は記録と消去を繰り返す場合にノイズが増加する
原因を探究した結果としてなされたものである。

すなわち、情報の記録と消去はビーム径が約１μｍのレ
ーザビームを幅が約０．７μｍの案内溝に沿って走査し
、情報に応じてＯＮ、ＯＦＦを繰り返すことにより行わ
れているが、このビーム径は強度分布の半値幅をとって
いるので、分布の裾は案内溝を外れた部分にまで及んで
いる。

そのため、情報の記録と消去は案内溝部分の記録媒体を
中心として行われているが、案内溝以外の部分すなわち
案内溝と案内溝との間の領域もレーザビームの照射の影
響を受け、徐々に結晶化が進行している。

発明者等はこの周辺領域の結晶化がＣ／Ｎ（Ｃａｒｒｉ
ｅｒ−１ｅｖｅｌ／Ｎｏ１ｓｅ−１ｅｖｅｌ）の低下と
密接な関係があることを見出した。

すなわち、再生に当たって案内溝の周辺部からの反射の
増加によりノイズが増加してくる。

また、情報の記録と消去はレーザビームの照射により照
射位置の記録媒体が局部的に加熱されることにより行わ
れているが、この際になるべく少ないレーザパワーで行
うことが必要であり、そのためにも記録媒体の形成位置
を案内溝に限定し、熱の発散を抑制することが必要であ
る。

本発明はこのことからディスク基板上に形成されている
記録媒体を選択的にエツチングして案内溝部分のみに記
録媒体を形成するものである。

第１図は本発明の原理図であって、ディスク基板１の案
内溝２の部分にのみ記録媒体３を形成することによりノ
イズ低減と高感度化を実現するものである。

〔実施例〕

第３図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明の実施例を示すもの
で、ガラス基板上にスピンコード法によりアクリル酸エ
ステルを２０μｍの膜厚に形成した後、写真蝕刻（フォ
トリソグラフィ）により案内溝２のあるディスク基板１
を形成した。

この上に共蒸着法により硫化亜鉛（ＺｎＳ）を１０ｎｍ
の厚さに蒸着して下地層４を形成した。

このＺｎＳは干渉膜として働くもので、屈折率は２．４
と高く、コントラストを向上させる。

次に、この上に共蒸着法によりＩｎ、□５ｂｓａを８５
ｎｍの厚さに蒸着して記録層５を形成した後、出力５１
のレーザビーム６を案内溝４に沿って走査し、案内溝４
の部分の記録層５を結晶化させた。以上同図（Ａ） 次に、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気でプラズマエツチン
グを行うと記録層５のうち、案内溝２の部分の結晶化記
録層７に較べ、非晶質状態の記録層は脆弱のためエツチ
ング速度が速く、そのため同図（Ｂ）に示すように案内
溝２の部分にのみ結晶化記録層７のある光ディスクが形
成される。

かかる光ディスクについて、従来の記録条件は１０ｍＷ
　Ｘ　４００ｎｓ、また消去条件は５　ｍＷ　Ｘ　８０
０ｎｓ程度であったが、このように作った光ディスクで
は１０ｍＷＸ　２００ｎｓで記録でき、また５ｍ囚Ｘ　
４００ｎｓの条件で消去を行うことができた。

第２図はこの条件で記録と消去を繰り返した場合のＣ／
Ｎの変化を示す実験結果であり、従来は約１０４回の繰
り返しで約５ｄＢの低下が見られたが、実施例の場合は
１０５回までノイズの増加は認められなかった。

〔発明の効果〕

以上記したように本発明の実施により光ディスクの感度
と書き換え特性が向上し、品質を向上することができた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は書き換え回数とＣ／Ｎとの関係図、第３図（Ａ
）、　　（Ｂ）は本発明を実施する工程の断面図、 である。 図において、 １はディスク基板、　　　２は案内溝、３は記録媒体、
　　　　　　５は記録層、６はレーザビーム、　　　７
は結晶化記録層、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体の結晶化の相違による反射率の差を利用し、デ
   ィスク基板に設けられている案内溝上の記録媒体に情報
   の記録と消去とを行う光ディスクにおいて、該案内溝の
   相互の間隙に介在する記録媒体をエッチングにより除去
   し、使用することを特徴とする光ディスク。