KR100205367B1 - Optical disc of phase changeable type and its production - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Ge-Sb-Te-In계의 상변화형 디스크에 바나듐(V) 또는 티타늄(Ti)을 첨가함으로써 저선속에서도 사용이 가능하고 반복기록 횟수가 증가한 새로운 구조의 상변화형 광 디스크 및 그의 제조방법을 제공함을 목적으로 하고 있다.The present invention relates to a phase change optical disk of a new structure which can be used even in a low line by adding vanadium (V) or titanium (Ti) to a Ge-Sb-Te- And a method for producing the same.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상변화형 광디스크는, 기판과, 기판상에 적층된 제1유전 체막과, 상기 제1유전체막상에 바나듐(V)이나 티타늄(Ti)이 첨가된 GeSbTe-InSb계의 기록물질로 형서된 기록막과, 상기 기록막상에 형성되는 제2유전체막과, 상기 제2유전체막상에 순차로 형성되는 금속반사막 및 보호막을 구비하여 상기 기록막내의 기록상은 비정질의 GeSbTe상과 비정질의 InSb가 공존하는 구조로 구성됨과 동시에 여기에 티타늄 또는 바나듐이 도핑된 형태로 됨을 특징으로 하고 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a phase-change optical disc including a substrate, a first dielectric film stacked on the substrate, and GeSbTe-Ge, wherein vanadium (V) or titanium (Ti) A second dielectric film formed on the recording film; and a metal reflection film and a protective film sequentially formed on the second dielectric film, wherein the recording film in the recording film is made of amorphous GeSbTe Phase and amorphous InSb are coexisted and titanium or vanadium is doped thereon.
또한 본 발명의 상변화형 광디스크의 제조방법은 기판상에 제1유전체막을 형성하는 단계와, 상기 제1유전체막상에 바나듐이나 또는 티타늄을 첨가하면서 GeSbTe계와 InSb계의 금속을 타켓트로 코스파터링하여 기록막을 형성되는 단계와, 상기 기록막상에 제2유전체막을 형성하는 단계와, 상기 제2유전체막상에 반사막 및 보호막을 순차로 형성하는 단계를 구비함을 특징으로 하고 있다.The method of manufacturing a phase-change optical disc according to the present invention includes the steps of forming a first dielectric film on a substrate; subjecting the GeSbTe-based and InSb-based metals to a target troposphorylating process while adding vanadium or titanium on the first dielectric film; Forming a second dielectric film on the recording film, and forming a reflective film and a protective film on the second dielectric film in order.
Description
제1도는 종래의 상변화형 광디스크의 단면도.FIG. 1 is a cross-sectional view of a conventional phase change type optical disc. FIG.
제2도는 종래의 Ag-In-Sb-Te계 기록물질의 상변화 모양을 모식적으로 나타낸 도면.FIG. 2 is a diagram schematically showing a phase change shape of a conventional Ag-In-Sb-Te recording material. FIG.
제3도는 본 발명의 상변화형 광디스크의 단면도.FIG. 3 is a sectional view of a phase change type optical disc according to the present invention; FIG.
제4도는 본 발명의 기록물질의 상변화 모양을 모식적으로 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram schematically showing the phase change shape of the recording material of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 ; 기판 11,13 ; 유전체막10; Substrates 11 and 13; Dielectric film
12 ; 기록막 14 ; 반사막12; A recording film 14; Reflection film
15 ; 보호층15; Protective layer
본 발명은 결정화 속도를 조절한 Ge-Sb-Te-In계 상변화형 광기록 물질을 사용하여 AGC를 장착한 CD-ROM과 호환되고 높은 반복기를 안정성을 가지는 상변화형 광디스크 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a phase change type optical disc compatible with a CD-ROM equipped with an AGC using a Ge-Sb-Te-In phase change type optical recording material whose crystallization rate is controlled and which has a high repetition rate and stability, .
종래의 Ge-Sb-Te-In계 상변화 광기록 물질의 경우 결정화 속도가 너무 빨라 오토-게인-콘트롤러(Auto-Gain-Controller ; AGC)를 장착한 CD-ROM과 호환되는 반복기록 가능한 상변화형 광디스크(CD- Erasable) 용도로는 적합하지 못하였다.In the case of a conventional Ge-Sb-Te-In phase change optical recording material, it is possible to use a CD-ROM having an auto-gain-controller (AGC) Type optical disc (CD-Erasable).
또, 종래의 Ag-In-Sb-Te계 상변화 광기록 물질의 경우, AGC를 장착한 CD-ROM과 호환되는 반복기록 가능한 상변화형 광디스크 용도로 적합하나 조성의 편석(Segregation)에 의한 물질의 열화(Degradation)로 인해 반복기록 횟수가 제한되는 문제점이 있었다.In the case of the conventional Ag-In-Sb-Te system phase change optical recording material, it is suitable for a phase change type optical disk which is compatible with a CD-ROM equipped with an AGC and can be repeatedly recorded, but a material by segregation There is a problem that the number of times of repeated recording is limited due to the degradation of the recording medium.
제1도는 종래의 상변화형 광디스크의 단면을 모식적으로 나타낸 것이고, 제2도는 Jpn.J.Appl.Phys.Vo131.pp 451∼465 part 1. No 2B 논문에 게재된 것으로서 Ag-In-Sb-Te 계 기록막 물질의 상변화 모양을 모식적으로 나타낸 것이다.FIG. 1 schematically shows a cross-section of a conventional phase-change type optical disk, and FIG. 2 shows an Ag-In-Sb -Te recording film material of the present invention.
상기 Ag-In-Sb-Te계 기록막 물질의 특징은 정보가 기록되지 않는 상태, 즉 정보소거 상태에서 기존의 합금계(예를들어 GeSbTe)와는 달리 결정질과 비정질이 동시에 존재한다는 것이다.The characteristic of the Ag-In-Sb-Te recording film material is that the crystalline state and the amorphous state coexist unlike the conventional alloy system (for example, GeSbTe) in a state where no information is recorded, that is, in an information erasing state.
이 경우 감도(Sensitivity)와 소거율(Erase-Ratio)이 증가하는 장점이 있다.In this case, the sensitivity and the erase-ratio are increased.
그리고 감도가 증가하는 이유는 하기의 (1)식으로 나타나는 바와 같이 미소 결정립의 존재에 의한 녹는점(melting point)의 저하 (size-effect)가 생겨서 낮은 파워에서도 기록이 가능하다.The reason for the increased sensitivity is that as shown by the following formula (1), the melting point is reduced due to the presence of the microcrystal grains, and recording is possible even at low power.
[일반식 1][Formula 1]
단, To는 녹는점, ρ는 밀도, Es는 표면에너지, r은 입자의 반경, L은 잠열(Latent Heat)이다.Where To is the melting point, ρ is the density, Es is the surface energy, r is the radius of the particle, and L is the latent heat.
따라서 기록파워를 낮출수 있고, 빛에 의한 매체의 감도(Sensitivity)가 커진다.Therefore, the recording power can be lowered, and the sensitivity of the medium due to light is increased.
또한 소거상태에서 미소결정(Crystalline)이 비정질에 둘러싸여 있고 이로 인해 기록시 비정질로 빛을 흡수하는데 이때 비정질의 흡수율이 결정질에 비하여 더 높으므로 승온율이 향상된다.Crystalline is surrounded by amorphous state in the erased state, and therefore, light is absorbed by amorphous state during recording. In this case, since the absorption rate of amorphous state is higher than that of crystalline state, the rate of temperature rise is improved.
그리고 비정질의 낮은 열전도로 인해 결정이 흡수한 에너지가 밖으로 빠져나가지 않고 비정질로 변화되는데만 쓰인다. 따라서 감도가 높아진다.It is used only to transform the energy absorbed by the crystal due to low thermal conductivity of amorphous into amorphous without escaping out. Therefore, the sensitivity increases.
한편, 소거율이 높은 이유는 동방성(isotropic) 결정구조인인 AgSbTe2가 생기기 때문이다.On the other hand, the reason for the high erase rate is because AgSbTe2, which is an isotropic crystal structure, is generated.
이 경우 등방성인 비정질(amorphous)로의 전환이 용이하고 또 그 역도 용이하다. 또한 미소결정(Crystalline)이 비정질에 둘러싸여 있기 때문에 기록시, 즉 결정질에서 비정질로 변할 때 기록마크 주위에 미세결정만이 생긴다.In this case, it is easy to switch to isotropic amorphous and vice versa. In addition, since crystallites are surrounded by amorphous materials, only microcrystals are formed around recording marks when recording, that is, from crystalline to amorphous.
그리고 미세결정만이 생기는 것은 비정질에서 2가지 상의 고상(Solid Phase)이 생기려면 조성의 확산정리(Diffusional Sorting)가 필요하기 때문이다.The reason why only microcrystals are formed is that a diffusional sorting of the composition is required to produce two phases of solid phase in amorphous phase.
따라서 기록마크가 좁게 생겨서 소거율이 높아진다.Therefore, the recording mark is narrowed and the erasing ratio is increased.
이 이외에 신호가 고르게 나오는 특성이 있는데 그 이유는 미세결정이 비정질에 섬(Island) 형태로 있을 때 국부적 열분포(Local Heat Distribution)가 작게 되기 때문에 국부지역에서 구조변화가 같은 속도와 확률로 일어나고 또 편석이 최소화 되기 때문이다.The reason for this is that the local heat distribution is small when the microcrystals are in the form of amorphous islands, so that the structural change occurs at the same speed and probability in the local region. Because it is minimized.
한편 Ag-In-Sb-Te계의 상변화형 물질을 낮은 선속도(1.2∼2.4㎧)에서도 기록 가능하게 V, Ti등을 첨가하여 결정화 속도를 조절하는 내용이 개시되어 있다.On the other hand, it is disclosed that the crystallization rate is controlled by adding V, Ti or the like so that the phase change material of Ag-In-Sb-Te system can be recorded at a low linear velocity (1.2 to 2.4 ㎧).
따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 발명한 것으로 Ge-Sb-Te-In계의 상변화형 디스크에 바나듐(V) 또는 티타늄(Ti)을 첨가함으로써 저선속에서도 사용이 가능하고 반복기록 횟수가 중가한 새로운 구조의 상변화형 광 디스크 및 그의 제조방법을 제공함을 목적으로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a Ge-Sb-Te-In phase change type disc by adding vanadium (V) or titanium (Ti) And a method for manufacturing the optical disk.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 상변화형 광디스크는, 기판과, 기판상에 적층된 제1유전체막과, 상기 제1유전체막상에 바나듐(V)이나 티타늄(Ti)이 첨가된 GeSbTe-InSb계의 기록물질로 형성된 기록막과, 상기 기록막상에 형성되는 제2유전체막과, 상기 제2유전체막상에 순차로 형성되는 금속반사막 및 보호막을 구비하여 상기 기록막내의 소거상은 결정질의 GeSbTe와 비정질의 InSb가 공존하는 구조로 되고 기록 막내의 기록상은 비정질의 GeSbTe상과 비정질의 InSb가 공존하는 구조로 구성됨과 동시에 여기에 티타늄 또는 바나듐이 도핑된 형태로 됨을 특징으로 하고 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a phase-change optical disc comprising a substrate, a first dielectric film laminated on the substrate, and GeSbTe- A second dielectric film formed on the recording film; and a metal reflection film and a protective film sequentially formed on the second dielectric film, wherein the erosion phase in the recording film is a crystalline GeSbTe And amorphous InSb are coexisted. In the recording film in the recording film, amorphous GeSbTe phase and amorphous InSb coexist, and titanium or vanadium is doped here.
또한 본 발명의 상변화형 광디스크의 제조방법은 기판상에 제1유전체막을 형성하는 단계와, 상기 제1유전체막상에 바나듐이나 또는 티타늄을 첨가하면서 GeSbTe계와 InSb계의 금속을 타켓트로 코스파터링하여 기록막을 형성되는 단계와, 상기 기록막상에 제2유전체막을 형성하는 단계와, 상기 제2유전체막상에 반사막 및 보호막을 순차로 형서하는 단계를 구비함을 특징으로 하고 있다.The method of manufacturing a phase-change optical disc according to the present invention includes the steps of forming a first dielectric film on a substrate; subjecting the GeSbTe-based and InSb-based metals to a target troposphorylating process while adding vanadium or titanium on the first dielectric film; Forming a recording film on the recording film, forming a second dielectric film on the recording film, and sequentially embossing a reflective film and a protective film on the second dielectric film.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 근거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 광디스크는, 제3도에 도시된 바와 같이, 폴리카보네이트(11)상에 80-250nm 두께로 적층된 ZnS-SiO₂의 하측 유전체막(12)과 상기 하측 유전체막(12)상에 티타늄을 원자 퍼센트로 0.1∼2% 첨가(도핑)함과 동시에 상변화형 광기록 물질인 두께 15∼40nm의(Ge1Sb2Te4)x (InySb1-y)1-x(단, 0.2≤x≤0.8, 0.2≤y≤0.8)로 적층된 기록막(13)과, 상기 기록막(13)상에 20∼100nm 두께로 적층된 ZnS-Sio₂의 상측 유전체막(14)과 상기 상측 유전체막(14)상에 순차로 형성한 80∼150nm 두께의 반사막(15)과, UV 수지층(16)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the optical disc of the present invention comprises a lower dielectric film 12 of ZnS-SiO 2 laminated on a polycarbonate 11 to a thickness of 80-250 nm and a lower dielectric film 12 of titanium (Ti) on the lower dielectric film 12, (Ge 1 Sb 2 Te 4 ) x (InySb 1-y) 1-x (where 0.2x (x) is the thickness of the phase change type optical recording material) of 0.1 to 2% And an upper dielectric film 14 of ZnS-Sio 2 laminated to a thickness of 20 to 100 nm on the recording film 13 and an upper dielectric film 14 of ZnS- 14, a reflective film 15 having a thickness of 80 to 150 nm and a UV resin layer 16.
본 실시예에서는 기록막은 상변화 물질인 GeSbTe계와 InSb계의 합금층으로서(Ge₁Sb₂Te₄)x (InySb1-y) 1-x(단, 0.2≤y≤0.8)을 사용하고 있으나, 이것 대신에 (Ge₁Sb₄Te7)x (InySb1-y)1-x 또는(Ge₂Sb₂Te5)x (InySb1-y)1-x(단, 0.2≤x≤0.8, 0.2≤y≤0.8)을 사용할 수 있으며 티타늄을 0.1∼2 원자% 첨가 하였으나 이것 대신에 바나듐을 0,1∼5 원자% 첨가하여도 된다.(Ge1Sb2Te4) x (InySb1-y) 1-x (where 0.2? Y? 0.8) is used as the recording layer in the GeSbTe system and the InSb system as the phase change material, ) x (InySb1-y) 1-x or (Ge2Sb2Te5) x (InySb1-y) 1-x (where 0.2? x? 0.8 and 0.2? y? 0.8) However, instead of this, vanadium may be added in an amount of 0, 1 to 5 at%.
그리고 반사막은 알루미늄 합금 뿐만 아니라 통상으로 사용되는 금속으로 대체 가능하고 상. 하부 유전체막은 ZnS-SiO₂이외에 SiO₂, AIn 등 통상 빛을 투과하는 세라믹 또는 금속막 이면 무방하며, 보호막 역시 자외선 경화수지 이외에 다른 것으로 대체 가능하다.The reflective film can be replaced with a metal which is conventionally used as well as an aluminum alloy. In addition to ZnS-SiO2, the lower dielectric film may be a ceramic or metal film that transmits normal light such as SiO2 and AIn, and the protective film may be replaced by other than ultraviolet curing resin.
한편, 본 발명의 상변화 광디스크의 제조방법의 실시예들에 대하여 설명한다.Embodiments of a method of manufacturing a phase change optical disc of the present invention will be described.
먼저 폴리카보네이트(PC) 기판상에 스퍼티링하여 ZnS-SiO₂를 두께가 80∼250nm로 적충하여 하측 유전체막을 형성한다.First, the lower dielectric film is formed by sputtering on a polycarbonate (PC) substrate to thin ZnS-SiO 2 to a thickness of 80 to 250 nm.
이어 상변화 기록물질인(Ge₁Sb₂Te₄)x (InySb1-y)1-x(단, 0,2≤x≤0.8, 02≤y≤0.8)의 조성식을 만족하도록 기록막 타켓을 1∼5mtorr 압력과 100∼300W의 파워로 변화시켜 스터링을 하여 상기 하측 유전체막상에 두께 15∼40nm로 기록막을 적층한다.Then, the recording film target was subjected to a pressure of 1 to 5 mtorr and a pressure of 100 (g / cm < 2 >) so as to satisfy the composition formula of (Ge 1 Sb 2 Te 4) x (InySb 1-y) 1 -x To 300 W and stuttering to laminate a recording film having a thickness of 15 to 40 nm on the lower dielectric film.
그후, 상기 기록상에 20∼100nm 두께로 스파터링에 의해 ZnS-Sio2를 적층하여 상부 유전체막을 형성한다.Thereafter, ZnS-SiO 2 is deposited on the recording layer by sputtering to a thickness of 20 to 100 nm to form an upper dielectric film.
이어 상기 상부 유전체막상에 순차로 80∼150nm 두께의 AIn 금속반사막과 UV 수지층을 형성한다.Next, an AIN metal reflection film and a UV resin layer having a thickness of 80 to 150 nm are sequentially formed on the upper dielectric film.
상기 실시예에서 상기 조성식을 만족시키는 타켓에 소정압력과 파워를 변화시키면서 기록막을 형성하였으나 이것 대신에 GeSbTe 타켓 또는 GeTe타켓을 사용하고 이들에 각각 대응하여 In, InSb를 코스퍼터링하여 기록막을 형성하여도 된다.In the above embodiment, a recording film is formed by changing a predetermined pressure and power to a target satisfying the above composition formula, but instead a GeSbTe target or a GeTe target is used instead of this, and a recording film is formed by Co sputtering of In and InSb respectively do.
그리고 바나듐 또는 티타늄은 칩(Chip)을 붙여서서 스퍼터링 하여도 된다.And vanadium or titanium may be sputtered with a chip attached.
그리고 상기 성막방법도 스퍼터링 이외에 CVD(Chemical Vapor Deposition)등 다른 박막 성장방식도 무방하다.In addition to the sputtering method, another thin film growth method such as CVD (Chemical Vapor Deposition) may be used.
이와 같이 구성된 본 발명의 상변화형 광디스크에 의하면 기록막은 Ge-Sb-Te-In 계의 상변화형 기록물질을 사용함과 동시에 바나듐(V)이나 티타늄(Ti)을 첨가하여 제조하였기 때문에, 제4도에 도시되어 있는 바와 같이, 소거상은 결정질의 GeSbTe와 비정질의 InSb가 공존하고 기록상은 GeSbTe와 InSb가 모두 비정질로 공존하는 구조로 됨과 동시에 티타늄 또는 바나듐이 형태로 되기 때문에 상기 Ge-Sb-Te-In계의 결정화 속도를 완하시켜 주게 되어 CD-ROM과 호환가능한 상변화형 광디스크의 용도에 적합하게되고 반복기를 횟수 또한 Ge-Sb-Te-In계가 사용되어 크게 증가하게 되는 등의 뛰어난 효과가 있다.According to the phase change type optical disc of the present invention thus constituted, since the recording film is formed by using Ge-Sb-Te-In phase change type recording material and adding vanadium (V) or titanium (Ti) As shown in the figure, since the crystalline phase of GeSbTe and amorphous InSb coexist and the recording phase of GeSbTe and InSb both coexist with amorphous phase and at the same time titanium or vanadium forms, the Ge-Sb-Te -In system crystallization rate is lowered and it is suitable for the use of a CD-ROM compatible phase change type optical disk and the excellent effect such that the number of repeating times is also increased by the use of the Ge-Sb-Te-In system have.
Claims (8)
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|---|---|---|---|
| KR1019960020988A KR100205367B1 (en) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | Optical disc of phase changeable type and its production |
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Family Applications (1)
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1996
- 1996-06-12 KR KR1019960020988A patent/KR100205367B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| KR980004412A (en) | 1998-03-30 |
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