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JPH08127176A - 情報記録用薄膜およびその製造方法、ならびに情報記録媒体およびその使用方法 - Google Patents

情報記録用薄膜およびその製造方法、ならびに情報記録媒体およびその使用方法

Info

Publication number
JPH08127176A
JPH08127176A JP6267886A JP26788694A JPH08127176A JP H08127176 A JPH08127176 A JP H08127176A JP 6267886 A JP6267886 A JP 6267886A JP 26788694 A JP26788694 A JP 26788694A JP H08127176 A JPH08127176 A JP H08127176A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
information recording
melting point
thin film
recording thin
point component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6267886A
Other languages
English (en)
Inventor
Akemi Hirotsune
朱美 廣常
Motoyasu Terao
元康 寺尾
Yasushi Miyauchi
靖 宮内
Tetsuya Nishida
哲也 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6267886A priority Critical patent/JPH08127176A/ja
Publication of JPH08127176A publication Critical patent/JPH08127176A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な記録・再生特性を保持しながら従来よ
り多数回の書き換えを可能にする。 【構成】 Ge−Sb−Te系の相変化型の記録膜3
に、Cr,Ag,Ba,Co,Ni,Pt,Si,S
r,Au,Cd,Cu,Li,Mo,Mn,Zn,A
l,Fe,Pb,Na,Cs,Ga,Pd,Bi,S
n,Ti,V,Inおよびランタノイド元素からなる群
から選ばれた少なくとも一つの元素Xを添加する。記録
膜3中に、相変化成分3aよりも高融点成分3b(元素
Xを含む)が析出し、記録・消去時の記録膜3の流動・
偏析を防止する。 【効果】 良好な記録・再生特性を保持しながら105
回を越える多数回の書き換えが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、情報記録用薄膜およ
びその製造方法、ならびに情報記録媒体およびその使用
方法に関し、さらに詳しく言えば、例えば映像や音声な
どのアナログ信号をFM変調して得た情報や、電子計算
機のデータやファクシミリ信号やディジタル・オーディ
オ信号などのディジタル情報をレーザ光、電子線等のエ
ネルギービームによってリアルタイムで記録または再生
することができる情報記録用薄膜とその製造方法、なら
びにその情報記録用薄膜を用いた情報記録媒体とその使
用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】レーザ光を照射して薄膜に情報を記録す
る原理は種々知られているが、そのうちで膜材料の相転
移(相変化とも呼ばれる)やフォトダークニングなど、
レーザ光の照射による原子配列変化を利用するものは、
薄膜の変形をほとんど伴わないため、2枚のディスク部
材を直接貼り合わせて両面構造の情報記録媒体が得られ
るという長所を持つ。また、GeSbTe系の情報記録
用薄膜では、情報の書き換えを行なうことができる利点
がある。
【0003】しかし、この種の情報記録用薄膜では、1
5を越える多数回の書き換えを行なうと、当該情報記
録用薄膜の一部が流動し、書き換え特性が低下するとい
う問題がある。そこで、従来よりこの薄膜の流動を防止
する方法が研究されて来ている。
【0004】例えば、特開平4−228127号公報に
は、情報記録用薄膜のマイクロセル化によりその流動を
防止する方法が開示されている。また、文献T. Ohta et
al. "Optical Data Strage", '89 Proc. SPIE, 1078,
27(1989)には、情報記録用薄膜を薄くして熱容量を下
げると共に、それによって隣接する層との付着力の影響
が大きくなるのを利用して情報記録用薄膜の流動を防止
する方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の情報記録用
薄膜では、書き換え可能な相転移型の情報記録用薄膜と
して用いる場合に次のような問題がある。すなわち、 書き換え可能回数が十分でない、 書き換え可能回数を多くすると結晶化速度が遅くな
る、 書き換え可能回数を多くすると再生信号強度が十分で
なくなる、 長い記録マークを含む情報を記録する場合、情報記録
用薄膜中の元素の偏析や記録膜の流動により、最初の数
十回の照射で記録マークの形成確率の高い場所と低い場
所の反射率レベルが変化することが避けられず、これら
の反射率レベルの変化をあらかじめ一様に生じさせてお
く(初期化)ために多数回(例えば3000回)のレー
ザ光照射が必要である、などである。
【0006】そこで、この発明の目的は、良好な記録・
再生特性を保持しながら従来より多数回(例えば105
回)の書き換えが可能である情報記録用薄膜およびその
製造方法、ならびに情報記録媒体およびその使用方法を
提供することにある。
【0007】この発明の他の目的は、良好な再生特性を
保持しながら従来より多数回(例えば105回)の読出
しが可能な、超解像効果を生ずる情報記録用薄膜および
その製造方法、ならびに情報記録媒体およびその使用方
法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
(1)この発明の第1の情報記録用薄膜は、基板上に直
接または保護層を介して形成された、エネルギービーム
の照射を受けて生じる原子配列変化によって情報を記録
・再生する情報記録用薄膜において、前記情報記録用薄
膜の膜厚方向の平均組成が、一般式(GeaSbb
c1-ddで表わされ、前記XはCr,Ag,Ba,
Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,Cu,L
i,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,Na,C
s,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,W,Z
nおよびランタノイド元素からなる群から選ばれる少な
くとも一つの元素を表わし、前記a,b,cおよびd
は、それぞれ0.01≦a≦0.67, 0.01≦
b≦0.59,0.25≦c≦0.97, 0.03
≦d≦0.3,の範囲にあることを特徴とする。
【0009】組成比を示すa,b,cおよびdが前記範
囲に限定されるのは、a<0.01であると、結晶化温
度が低すぎるからであり、a>0.67であると、結晶
化速度が低下するからである。
【0010】b<0.01であると、初期化のためのレ
ーザ照射回数が多く必要だからであり、b>0.59で
あると、結晶化温度が低すぎるからである。
【0011】c<0.25であると、多数回書き換え時
のC/Nが低下するからであり、c>0.97である
と、消去に必要なレーザ照射時間が長すぎるからであ
る。
【0012】d<0.03であると、多数回書き換え時
の再生信号の搬送波対雑音比(C/N)が低下するから
であり、d>0.3であると、消去比が低下するからで
ある。
【0013】この発明の第1の情報記録用薄膜では、前
記a,bおよびcが、それぞれ0.02≦a≦0.1
9, 0.04≦b≦0.4,0.5≦c≦0.7
5,の範囲にあるのが好ましい。
【0014】a<0.02であると、結晶化温度が低す
ぎるからであり、a>0.19であると、初期化のため
のレーザ照射回数が多く必要だからである。
【0015】b<0.04であると、結晶化温度が低す
ぎるからであり、b>0.4であると、結晶化温度が低
すぎるからである。
【0016】c<0.5であると、多数回書き換え時の
再生信号のC/Nが低下するからであり、c>0.75
であると、消去に必要なレーザ照射時間が長すぎるから
である。
【0017】また、前記a,bおよびcが、それぞれ
0.25≦a≦0.65, 0.01≦b≦0.2,
0.35≦c≦0.75の範囲にあるのも好ましい。
【0018】a<0.25またはa>0.65である
と、非晶質化させた時の反射率差が小さいからである。
【0019】b≧0.01であると、結晶化速度を速く
できるからであり、b>0.2、c<0.35、または
c>0.75であると、反射率差が小さいからである。
【0020】(2) この発明の第1の情報記録用薄膜
では、前記元素Xに加えて、Tl(タリウム)を添加す
るのが好ましい。Tlの添加により、書き込んだ情報の
消去が高速化されてC/Nがより大きくなるからであ
る。この場合、元素XとTlの添加量の和は3%以上、
30原子%以下とするのが好ましい。この範囲であれ
ば、書き込んだ情報の消え残りが大きくならないからで
ある。
【0021】Tlの一部または全部に代えて、ハロゲン
元素の少なくとも一つを添加してもよいし、Tlに代え
てN(窒素)を添加してもよい。書き換え可能回数がさ
らに向上するからである。
【0022】さらに、他の元素の相対的比率を一定に保
ちながら、Tlに代えてSeを3原子%以上、30原子
%以下だけ添加すると、耐酸化性の向上または反射率の
最適化という効果が得られる。
【0023】(3) この発明の第1の情報記録用薄膜
では、当該情報記録用薄膜の平均組成が、前記元素G
e、Sb、TeおよびXから選ばれる少なくとも1つの
元素の単体またはそれら元素の化合物よりなる、相対的
に低い融点を持つ低融点成分Lと、前記元素Ge、S
b、TeおよびXから選ばれる少なくとも1つの元素の
単体またはそれら元素の化合物よりなる、相対的に高い
融点を持つ高融点成分Hとから構成されていて、前記低
融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均組成をLjk
組成式で表わした時、前記jおよびkが、0.2≦[k
/(j+k)]≦0.4の関係式を満たす組成を基準組
成としているのが好ましい。この範囲内にあれば、ジッ
ターが小さいからである。
【0024】この場合、前記Ge、Sb、TeおよびX
の各元素の含有量は、前記関係式で決まる基準組成に対
して±10原子%の範囲内にあるのが好ましい。基準組
成からの各元素の含有量の変化が大きくなると、記録・
消去特性が低下するからである。
【0025】低融点成分LがGeSb4Te7、高融点成
分HがCr4Te5である場合、前記jおよびkが、0.
2≦[k/(j+k)]≦0.3の関係式を満たす組成
を基準組成としているのが好ましい。この範囲内であれ
ば、ジッターがより小さいからである。
【0026】この場合、前記Ge、Sb、TeおよびX
の各元素の含有量は、前記関係式で決まる値に対して±
10原子%の範囲内にあるのが好ましい。基準組成から
の各元素の含有量の変化が大きくなると、記録・消去特
性が低下するからである。
【0027】低融点成分LがGe2Sb2Te4、高融点
成分HがCr4Te5である場合、前記jおよびkが、
0.12≦[k/(j+k)]≦0.22の関係式を満
たす組成を基準組成としているのが好ましい。この範囲
内であれば、ジッターがより小さいからである。
【0028】この場合、前記Ge、Sb、TeおよびX
の各元素の含有量は、前記関係式で決まる値に対して±
10原子%の範囲内にあるのが好ましい。それは、基準
組成から各元素の含有量が変化すると記録・消去特性が
低下するからである。
【0029】低融点成分LがGe2Sb2Te5、高融点
成分HがCr4Te5である場合、前記jおよびkが、
0.05≦[k/(j+k)]≦0.15の関係式を満
たす組成を基準組成としているのが好ましい。この範囲
内であれば、ジッターが小さいからである。
【0030】この場合、前記Crの含有量は、前記関係
式で決まる基準組成に対して±3原子%の範囲内にあ
り、前記Ge、SbおよびTeの含有量は、前記関係式
で決まる基準組成に対して±10原子%の範囲内にある
のが好ましい。それは、基準組成からの各元素の含有量
の変化が大きくなると、記録・消去特性が低下するから
である。
【0031】また、前記低融点成分中のGeの含有量g
(原子%)と、前記kおよびjは、k/(j+k)=
(2/g)+0.01の関係式を満たすのが好ましい。
前記と同様の理由から、前記Geの含有量は、前記基準
組成に対して±10原子%の範囲内にあるのが好まし
く、±5原子%の範囲内にあるのがより好ましい。
【0032】(4) この発明の第2の情報記録用薄膜
は、基板上に直接または保護層を介して形成された、エ
ネルギービームの照射を受けて生じる原子配列変化によ
って情報を記録・再生する情報記録用薄膜において、前
記情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成が、一般式(G
aTec1-ddで表わされ、前記XはCr,Ag,B
a,Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,C
u,Li,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,N
a,Cs,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,
WおよびZnおよびランタノイド元素からなる群から選
ばれる少なくとも一つの元素を表わし、前記a,cおよ
びdは、それぞれ0.01≦a≦0.67, 0.2
5≦c≦0.97, 0.03≦d≦0.3,の範囲
にあることを特徴とする。
【0033】この第2の情報記録用薄膜は、上記第1の
情報記録用薄膜において、Sbを除いたもの(b=0)
に相当する。組成比を示すa,cおよびdが前記範囲に
限定されるのは、上記(1)で述べたのと同じ理由によ
る。
【0034】前記a,cおよびdは、それぞれ0.25
≦a≦0.65,0.35≦c≦0.75,0.03≦
d≦0.3,の範囲にあるのがより好ましい。前記a,
cおよびdをこれらの範囲に限定するのが好ましいの
は、上記(1)で述べたのと同じ理由による。
【0035】(5) この発明の第2の情報記録用薄膜
においても、上記(3)で述べたように、当該情報記録
用薄膜の平均組成が、前記元素Ge、TeおよびXから
なる群から選ばれる元素の単体またはそれら元素の化合
物よりなる、相対的に低い融点を持つ低融点成分Lと、
前記元素Ge、TeおよびXからなる群から選ばれる元
素の単体またはそれら元素の化合物よりなる、相対的に
高い融点を持つ高融点成分Hとから構成されていて、前
記低融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均組成をLj
kの組成式で表わした時、前記jおよびkが、0.0
2≦[k/(j+k)]≦0.2の関係式を満たす組成
を基準組成としているのが好ましい。
【0036】前記[k/(j+k)]をこの範囲に限定
するのが好ましいのは、上記(3)で述べたのと同じ理
由による。
【0037】この場合、前記Ge、TeおよびXの各元
素の含有量は、前記関係式で決まる基準組成に対して±
10原子%の範囲内にあるのが好ましい。上記(3)で
述べたのと同じ理由による。
【0038】(6)この発明の第3の情報記録用薄膜
は、基板上に直接または保護層を介して形成された、エ
ネルギービームの照射を受けて生じる原子配列変化によ
って情報を記録・再生する情報記録用薄膜において、前
記情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成が、一般式(S
bTec1-ddで表わされ、前記XはCr,Ag,B
a,Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,C
u,Li,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,N
a,Cs,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,
WおよびZnおよびランタノイド元素からなる群から選
ばれる少なくとも一つの元素を表わし、前記b,cおよ
びdは、それぞれ0.01≦b≦0.59,0.25≦
c≦0.97, 0.03≦d≦0.3の範囲にある
ことを特徴とする。
【0039】この第3の情報記録用薄膜は、上記第1の
情報記録用薄膜においてGeを除いたものに相当する。
組成比を示すa,cおよびdが前記範囲に限定されるの
は、上記(1)で述べたのと同じ理由による。
【0040】(7) この第3の情報記録用薄膜におい
ても、上記(3)(5)で述べたように、当該情報記録
用薄膜の平均組成が、前記低融点成分Lと高融点成分H
とから構成されていて、前記jおよびkが、0.05≦
[k/(j+k)]≦0.4の関係式を満たす組成を基
準組成としているのが好ましい。
【0041】前記[k/(j+k)]をこの範囲に限定
するのが好ましいのは、上記(3)(5)で述べたのと
同じ理由による。
【0042】この場合、前記Ge、TeおよびXの各元
素の含有量は、前記関係式で決まる基準組成に対して±
10原子%の範囲内にあるのが好ましい。これも上記
(3)で述べたのと同じ理由による。
【0043】(8) 前記第1〜第3の情報記録用薄膜
において、前記元素Xは、当該情報記録用薄膜の膜厚方
向において濃度勾配を有するのが好ましい。それは、初
期化のためのレーザ照射回数を低減できるという効果が
得られるからである。
【0044】(9) また、前記第1〜第3の情報記録
用薄膜では、当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に
融点が高い高融点成分からなる析出物を含んでおり、そ
の析出物が前記元素Xを含んでいるのが好ましい。多数
回書き換え時間のC/Nの低下を防ぐことができるから
である。
【0045】前記高融点成分の少なくとも一部分が、当
該情報記録用薄膜の光入射側の界面近傍に、または光入
射側と反対側の界面近傍にに、非連続膜状に平均膜厚1
〜10nmの範囲で存在するのが好ましい。それは、こ
の場合に書き換え可能回数が向上するという効果が得ら
れるからである。
【0046】前記高融点成分の含有量は、当該情報記録
用薄膜の膜厚方向において変化するのが好ましい。初期
化のためのレーザ照射回数を少なくできるという効果が
得られるからである。
【0047】前記高融点成分の含有量が、当該情報記録
用薄膜の光入射側の界面付近で50%、その反対側の界
面付近で10%となるように変化するのが好ましい。書
き換え特性を良好に保ちながら、初期化のためのレーザ
照射回数を低減できるからである。
【0048】前記高融点成分の構成元素の原子数の和
が、当該情報記録用薄膜の構成元素の全原子数の和に対
して10〜50%の範囲にあるのが好ましい。原子数の
和が10%未満であれば、多数回書き換え時間のC/N
の低下し、50%を越えると消去比が低下するからであ
る。
【0049】前記高融点成分の融点は、780゜C以上
であるのが好ましい。高融点成分の融点が高いほど、書
き換え可能回数が大きくなるからである。
【0050】前記高融点成分の融点と当該薄膜の残成分
の融点との差が150゜C以上であるのが好ましい。融
点の差が大きいほど、書き換え可能回数が大きくなるか
らである。
【0051】(10) 前記第1〜第3の情報記録用薄
膜では、前記高融点成分の析出物は、当該情報記録用薄
膜の内部に粒状または柱状に分布しているのが好まし
い。書き換え可能回数が向上するからである。
【0052】この場合、前記高融点成分の析出物の当該
情報記録用薄膜の膜面方向での最大外寸法が、5nm以
上、80nm以下であるのが好ましい。5nm未満であ
れば、書き換え可能回数が小さいからであり、80nm
を越えると、多数回書き換え時のC/Nが低下するから
である。
【0053】前記高融点成分の析出物が、当該情報記録
用薄膜の両方の界面からその膜厚方向に柱状に延びてお
り、前記析出物の膜厚方向の長さが5nm以上で、当該
情報記録用薄膜の膜厚の(1/2)以下であるのが好ま
しい。5nm未満であれば、書き換え可能回数が小さい
からである。
【0054】前記高融点成分の析出物が、当該情報記録
用薄膜の一方の界面からその膜厚方向に柱状に延びてお
り、前記析出物の膜厚方向の長さが10nm以上で、当
該情報記録用薄膜の膜厚以下であるのが好ましい。10
nm未満であれば、書き換え可能回数が小さいからであ
る。
【0055】前記高融点成分の析出物の当該情報記録用
薄膜の膜厚方向の長さが、10nm以上で、且つ当該情
報記録用薄膜の膜厚以下であるのが好ましい。この範囲
内であれば、書き換え可能回数が大きいからである。
【0056】隣接する2つの前記高融点成分の析出物の
中心間を結ぶ直線が、当該情報記録用薄膜の膜面方向で
それら析出物の間の領域を通る長さが、20nm以上、
90nm以下であるのが好ましい。20nm未満であれ
ば、多数回書き換え後のC/Nが低下するからであり、
90nmを越えると、書き換え可能回数が小さいからで
ある。
【0057】(11) 前記第1〜第3の情報記録用薄
膜では、当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に融点
が高い高融点成分からなる多孔質の析出物を含んでお
り、当該残成分が前記多孔質析出物の孔内に分布してい
てもよい。この場合でも、前記高融点成分が粒状または
柱状に分布した上記(10)の場合と同様の効果が得ら
れるからである。
【0058】前記高融点成分の多孔質状析出物の孔の当
該情報記録用薄膜の膜面方向での最大孔寸法が、80n
m以下であり、隣接する2つの前記孔の間の領域の当該
情報記録用薄膜の膜面方向での最大壁厚さが、20nm
以下であるのが好ましい。最大孔寸法が80nmを越え
ると、書き換え可能回数が小さくなり、最大壁厚さが2
0nmを越えると、多数回書き換え後のC/Nが低下す
るからである。
【0059】当該情報記録用薄膜の残成分の融点は、6
50゜C以下であるのが好ましく、250゜C以下であ
るのがより好ましい。650゜C以下であれば、高融点
成分の融点と十分な融点の差があり、250゜C以下で
あれば、さらに感度が良好になるからである。
【0060】当該情報記録用薄膜の複素屈折率の実数部
および虚数部の少なくとも一方が、光の照射によって照
射前のそれに対して20%以上変化するのが好ましい。
この場合に、再生信号が大きくなるからである。
【0061】(12)この発明の第4の情報記録用薄膜
は、基板上に直接または保護層を介して形成された、エ
ネルギービームの照射を受けて生じる原子配列変化によ
って情報を記録または再生する情報記録用薄膜におい
て、当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に融点が高
い高融点成分からなる析出物を含んでいてその析出物が
当該情報記録用薄膜の残成分からなる領域内に分布して
いることを特徴とする。
【0062】(13) この発明の第4の情報記録用薄
膜において、前記高融点成分の析出物の当該情報記録用
薄膜の膜面方向での最大外寸法は、5nm以上、80n
m以下であるのが好ましい。5nm未満では、書き換え
可能回数が小さく、80nmを越えると、多数回書き換
え後のC/Nが低下するからである。
【0063】前記高融点成分の析出物は、当該情報記録
用薄膜の両方の界面からその膜厚方向に柱状に延びてお
り、前記析出物の膜厚方向の長さが5nm以上で、当該
情報記録用薄膜の膜厚の(1/2)以下であるのが好ま
しい。この範囲内であれば書き換え可能回数が大きいか
らである。
【0064】前記高融点成分の析出物は、当該情報記録
用薄膜の一方の界面からその膜厚方向に柱状に延びてお
り、前記析出物の膜厚方向の長さが10nm以上で、当
該情報記録用薄膜の膜厚以下であるのが好ましい。この
範囲内では書き換え可能回数が大きいからである。
【0065】前記高融点成分の析出物の膜厚方向の長さ
は、10nm以上で、当該情報記録用薄膜の膜厚以下で
あるのが好ましい。この範囲内では書き換え可能回数が
大きいからである。
【0066】隣接する2つの前記高融点成分の析出物の
中心間を結ぶ直線は、当該情報記録用薄膜の膜面方向で
それら析出物の間の領域を通る長さが20nm以上、9
0nm以下であるのが好ましい。この範囲内では書き換
え可能回数が大きく、多数回書き換え後のC/Nが大き
いからである。
【0067】(14) この発明の第5の情報記録用薄
膜は、基板上に直接または保護層を介して形成された、
エネルギービームの照射を受けて生じる原子配列変化に
よって情報を記録または再生する情報記録用薄膜におい
て、当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に融点が高
い高融点成分からなる多孔質の析出物を含んでおり、当
該情報記録用薄膜の残成分が前記多孔質析出物の孔内に
分布していることを特徴とする。
【0068】(15) 前記第5の情報記録用薄膜にお
いて、前記高融点成分の多孔質状析出物の孔の当該情報
記録用薄膜の膜面方向での最大内寸法は、80nm以
下、隣接する2つの前記孔の間の領域の当該情報記録用
薄膜の膜面方向での最大壁厚さは20nm以下であるの
が好ましい。
【0069】最大内寸法が80nmを越えると、書き換
え可能回数が小さく、最大壁厚さが20nmを越える
と、多数回書き換え後のC/Nが低下するからである。
【0070】当該情報記録用薄膜の残成分の融点は、6
50゜C以下であるのが好ましく、250゜C以下であ
るのがより好ましい。650゜C以下であれば、高融点
成分の融点と十分な融点の差があり、250゜C以下で
あれば、さらに感度が良好になるからである。
【0071】当該情報記録用薄膜の複素屈折率の実数部
および虚数部の少なくとも一方は、光の照射によって照
射前のそれに対して20%以上変化するのが好ましい。
この場合に再生信号が大きくなるからである。
【0072】前記高融点成分の構成元素の原子数の和
は、当該情報記録用薄膜の全原子数の和に対して10〜
50%の範囲にあるのが好ましい。この範囲内では、書
き換え可能回数が大きく、多数回書き換え後のC/Nが
大きいからである。
【0073】前記高融点成分の融点は、780゜C以上
であるのが好ましい。この場合に記録・再生時に融解し
難くなるからである。
【0074】前記高融点成分の融点と当該情報記録用薄
膜の残成分の融点との差は、150゜C以上であるのが
好ましい。この場合に記録・再生時に融解し難くなるか
らである。
【0075】(16) 前記第1〜第5の情報記録用薄
膜において、前記元素XがCrであるのが好ましい。初
期化工程において、より少ない回数のレーザ光照射で記
録・消去特性が安定するからである。
【0076】また前記元素Xは、Mo,Si,Pt,C
o,MnおよびWからなる群から選ばれる一種であって
もよい。初期化工程において、Crに次いで少ない回数
のレーザ光照射で記録・消去特性が安定するからであ
る。
【0077】(17) 前記第1〜第5の情報記録用薄
膜において、前記高融点成分は化合物でもよいし、元素
単体や合金でもよい。好ましいものとしては、例えば、
Cr4Te5、LaTe2,La2Te3,La3Te4,L
aTe,La2Te5,La4Te7,LaTe3,La3
e,La2Sb,La3Sb2,LaSb,LaSb2,L
3Ge,La5Ge3,La4Ge3,La5Ge4,La
Ge,La3Ge5,Ag2Te,Cr5Te8,Cr2Te
3,CrSb,Cr3Ge,Cr5Ge3,Cr11Ge8
CrGe,Cr11Ge19,PtTe2,Pt4Te5,P
5Te4,Pt4Sb,Pt3Sb2,PtSb,Pt3
e,Pt2Ge,Pt3Ge2,PtGe,Pt2Ge3
PtGe3,NiTe,NiTe0.85,NiSb,Ni3
Ge,Ni5Ge2,Ni5Ge3,NiGe、CoT
2,CoSb2,CoSb3,Co5Ge2,Co5
3,CoGe,Co5Ge7,CoGe2,Si2Te3
SiSb,SiGe,CeTe,Ce3Te4,Ce2
3,Ce4Te7,CeTe2,CeTe3,Ce2Sb,
Ce5Sb3,Ce4Sb5,CeSb,CeSb2,Ce3
Ge,Ce5Ge3,Ce4Ge3,Ce5Ge4,CeG
e,Ce3Ge5,Ce5Si3,Ce3Si2,Ce5
4,CeSi,Ce3Si5,CeSi2,Cr3Si,
Cr5Si3,CrSi,CrSi3,CrSi2,Co3
Si,CoSi,CoSi2,NiSi2,NiSi,N
3Si2,Ni2Si,Ni5Si2,Ni3Si,Pt5
Si2,Pt2Si,PtSi,LaSi2,Ag3In,
Ag2In,Bi2Ce,BiCe,Bi3Ce4,Bi3
Ce5,BiCe2,Cd11Ce,Cd6Ce,Cd58
13,Cd3Ce,Cd2Ce,CdCe,Ce3In,
Ce2In,Ce1+xIn,Ce3In5,CeIn2,C
eIn3,Ce2Pb,CePb,CePb3,Ce3
n,Ce5Sn3,Ce5Sn4,Ce11Sn10,Ce3
5,Ce3Sn7,Ce2Sn5,CeSn3,CeZn,
CeZn2,CeZn3,Ce3Zn11,Ce13Zn58
CeZn5,Ce3Zn22,Ce2Zn17,CeZn11
Cd21Co5,CoGa,CoGa3,CoSn,Cr3
Ga,CrGa,Cr5Ga6,CrGa4,Cu9
4,Cu3Sn,Cu3Zn,Bi2La,BiLa,B
3La4,Bi3La5,BiLa2,Cd11La,Cd
17La2,Cd9La2,Cd2La,CdLa,Ga6
a,Ga2La,GaLa,Ga3La5,GaLa3,I
3La,In2La,In5La3,InxLa,InL
a,InLa2,InLa3,La5Pb3,La4Pb3
La11Pb10,La3Pb4,La5Pb4,LaPb2
LaPb3,LaZn,LaZn2,LaZn4,LaZ
5,La3Zn22,La2Zn17,LaZn11,LaZ
13,NiBi,Ga3Ni2,GaNi,Ga2Ni3
Ga3Ni5,GaNi3,Ni3Sn,Ni3Sn2,Ni
3Sn4,NiZn,Ni5Zn21,PtBi,PtB
2,PtBi3,PtCd2,Pt2Cd9,Ga7
3,Ga2Pt,Ga3Pt2,GaPt,Ga3Pt5
GaPt2,GaPt3,In7Pt3,In2Pt,In3
Pt2,InPt,In5Pt6,In2Pt3,InP
2,InPt3,Pt3Pb,PtPb,Pt2Pb3
Pt3Sn,PtSn,Pt2Sn3,PtSn2,PtS
4,Pt3Zn,PtZn2,AlS,Al23,Ba
S,BaC2,CdS,Co43,Co98,CoS,
CoO,Co24,Co23,Cr23,Cr34,C
rO,CrS,CrN,Cr2N,Cr2363,Cr7
3,Cr32,Cu2S,Cu95,CuO,Cu2O,
In45,In34,La23,La23,Mo2C,
MoC,Mn236,Mn4C,Mn73,NiO,Si
2,SiO2,Si34,Cu2Te,CuTe,Cu3
Sb,Mn2Sb,MnTe,MnTe2,Mn5Ge3
Mn325Ge,Mn5Ge,Mn3Ge2,Ge3W,T
2W,AlSb,Al2Te3,Fe2Ge,FeG
2,FeSb2,Mo3Sb7,Mo3Te4,MoT
2,PbTe,GePd2,Ge2Pd5,Ge9
25,GePd5,Pd3Sb,Pd5Sb3,PdSb,
SnTe,Ti5Ge3,Ge3117,Ge811,Ge3
5,GeV3,V5Te4,V3Te4,ZnTe,Ag2
Se,Cu2Se,Al2Se3,InAs,CoSe,
Mn3In,Ni3In,NiIn,Ni2In3,Ni3
In7,PbSe,および、これら高融点成分の構成元
素の酸化物のうち高融点のもの、など、元素Xを含む高
融点化合物が挙げられる。
【0078】その他、ここで挙げた元素Xを含む高融点
化合物に近い組成のもの、あるいはこれら化合物の混合
組成や、その混合組成に近い3元以上の化合物であって
もよい。
【0079】これらの元素Xを含む高融点化合物の中で
は、Cr4Te5,CrSb,LaSb,CoSb,Cr
3Te4,LaTe3,Cr2Te3,Cr3Te4,CoT
e,Co3Te4,Cu2Te,CuTe,Cu3Sb,M
nTe,MnTe2,Mn2Sbが特に好ましい。初期化
工程において、より少ない回数のレーザ光照射で記録・
消去特性が安定するからである。
【0080】前記高融点成分の析出物に含まれる酸化
物、硫化物、窒化物、炭化物の含有量は、高融点成分の
40原子%未満とするのが好ましく、10原子%未満と
するのがより好ましい。40原子%未満では、ノイズの
上昇を防ぐことができ、10原子%未満では、さらにノ
イズを低く保つことができるからである。
【0081】(18) 前記第1〜第5の情報記録用薄
膜において、前記残成分としては、例えば、Bi、S
n,Pb,Sb、Te,Zn,Cd,Se,In,G
a,S,Tl,Mg,Tl2Se,TlSe,Tl2Se
3,Tl3Te2,TlTe,InBi,In2Bi,Te
Bi,Tl−Se,Tl−Te,Pb−Sn,Bi−S
n,Se−Te,S−Se,Bi−Ga,Sn−Zn,
Ga−Sn,Ga−In,In3SeTe2,AgInT
2,GeSb4Te7,Ge2Sb2Te5,GeSb2
4,GeBi4Te7,GeBi2Te4,Ge3Bi2
6,Sn2Sb6Se11,Sn2Sb2Se5,SnSb2
Te4,Pb2Sb6Te11,CuAsSe2,Cu3As
Se3,CuSbS2,CuSbSe2,InSe,Sb2
Se3,Sb2Te3,Bi2Te3,SnSb,FeT
e,Fe2Te3,FeTe2,ZnSb,Zn3Sb2
VTe2,V5Te8,AgIn2,BiSe,InSb,
In2Te,In2Te5,などが挙げられる。これら化
合物の混合組成や、混合組成に近い3元以上の化合物で
あってもよい。
【0082】前記残成分は、GeSb4Te7,GeSb
2Te4,またはGe2Sb2Te5であるのが好ましい。
この場合、GeSb4Te7よりもGeSb2Te4の方
が、また、GeSb2Te4よりもGe2Sb2Te5の方
がより好ましい。それは、消去比が25dBになるため
の初期化用レーザ光照射回数が少ないからである。一
方、記録膜の流動が生じ難い構造にするための保護層の
膜厚の範囲は、GeSb4Te7、GeSb2Te4、Ge
2Sb2Te5の順に広くなる。
【0083】GeSb4Te7,GeSb2Te4,または
Ge2Sb2Te5に近い組成のものや、これらの混合組
成や混合組成に近い3元以上の化合物であってもよい。
【0084】(19) この発明の第1の情報記録用薄
膜の製造方法は、この発明の第1〜第5の情報記録用薄
膜の製造方法であって、基板上に直接または保護層を介
して原料薄膜を形成する工程と、前記原料薄膜にエネル
ギービームを照射してその原料薄膜中に高融点成分を生
成または成長させ、前記情報記録用薄膜を得る工程とを
備えてなることを特徴とする。
【0085】前記原料薄膜中に前記高融点成分を生成ま
たは成長させる工程では、前記高融点成分の含有量をそ
の膜厚方向に変化させるのが好ましい。
【0086】(20) この発明の第2の情報記録用薄
膜の製造方法は、この発明の第4〜第5の情報記録用薄
膜の製造方法であって、基板上に直接または保護層を介
して前記高融点成分の材料あるいは高融点成分の組成に
近い組成を持つ材料を被着させて島状の種結晶を形成す
る工程と、前記種結晶の上に前記高融点成分と前記残成
分とを含む材料を被着させ、前記高融点成分を選択的に
前記種結晶上に成長させると共に、それら種結晶の間を
埋めるように前記残成分を成長させる工程とを備えてな
ることを特徴とする。
【0087】前記高融点成分を選択的に成長させる工程
では、前記高融点成分の含有量をその膜厚方向に変化さ
せるのが好ましい。
【0088】(21) この発明の第1の情報記録媒体
は、前記第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを記録
層として備えたことを特徴とする。
【0089】(22) この発明の第2の情報記録媒体
は、前記第4〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを超解
像読出し用のマスク層として備えたことを特徴とする。
【0090】(23) 前記第3の情報記録媒体では、
前記第4〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを超解像読
出し用の反射層として備えたことを特徴とする。
【0091】前記反射層は、Si−Sn、Si−Geお
よびSi−In化合物の少なくとも1つ、またはこれに
近い組成を持つのが好ましい。記録膜の吸収率を制御で
きるという効果が得られるからである。
【0092】(24) この発明の第4の情報記録媒体
は、前記第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを記録
層として備え、前記第4〜第5の情報記録用薄膜のいず
れかを超解像読出し用のマスク層として備えたことを特
徴とする。
【0093】(25) この発明の第5の情報記録媒体
は、前記第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを記録
層として備え、前記第4〜第5の情報記録用薄膜のいず
れかを超解像読出し用の反射層として備えたことを特徴
とする。
【0094】(26) 前記第1〜5の情報記録媒体で
は、前記高融点成分の析出後の前記残成分の融点は、6
50゜C以下であるのが好ましい。高融点成分の融点と
十分な差があるからである。
【0095】前記反射層の反射率は、60%以上である
のが好ましい。記録感度が大きくなるからである。
【0096】前記反射層の膜厚は、150nm以上、3
00nm以下であるのが好ましい。150nm未満であ
れば、多数回書き換え時のC/Nが少し低くなり、30
0nmを越えると、膜の製作に時間がかかるからであ
る。
【0097】さらに、前記記録膜と反対側に配置された
SiO2からなる第1の保護層と、前記記録膜側に配置
されたZnS−SiO2層とからなる第2の保護層とを
さらに備えるのが好ましい。この場合、記録膜の流動を
抑制する効果があるからである。
【0098】(27) この発明の情報記録媒体の使用
方法は、前記第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを
記録層として備えた情報記録媒体の使用方法であって、
使用時に前記情報記録用媒体にレーザ光を繰り返し照射
して、その情報記録用媒体の前記情報記録用薄膜中に前
記高融点成分を析出させる工程を含むことを特徴とす
る。
【0099】前記情報記録用媒体への前記レーザ光の照
射は、情報記録再生装置またはその情報記録媒体の初期
化装置において行なうのが好ましい。記録膜の初期化を
早く行えるからである。
【0100】(28) 前記第1〜第5の情報記録用薄
膜では、前記情報記録用薄膜にレーザ光を照射すると、
当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に融点が高い高
融点成分が析出し、その析出物は前記元素Xを含んでい
ると共に当該情報記録用薄膜の残成分からなる領域内に
分布するようにしてもよい。
【0101】
【作用】この発明の第1〜第3の情報記録用薄膜では、
Ge,SbおよびTeに前記元素Xが添加されているの
で、レーザ光などの記録・再生用のエネルギービームの
照射によって融解しない高融点成分の析出物が内部に生
成される。このため、高融点成分以外の残成分が前記エ
ネルギービームによって融解しても、その流動および偏
析が高融点成分を含まない場合に比べて効果的に防止さ
れる。
【0102】その結果、多数回(例えば105回を越え
る回数)書換えした場合でも、搬送波対雑音比(C/
N)が安定し、記録および再生特性を良好に保ちながら
従来より多数回の書き換えあるいは読み出しが可能とな
る。
【0103】この発明の第4〜第5の情報記録用薄膜で
は、高融点成分の析出物を内部に含んでいるため、照射
によって前記高融点成分の析出物が融解しないように、
レーザ光などの記録・再生用のエネルギービームを照射
すれば、前記高融点成分以外の残成分が前記エネルギー
ビームによって融解しても、その流動および偏析が高融
点成分を含まない場合に比べて効果的に防止される。
【0104】その結果、多数回(例えば105回を越え
る回数)書換えした場合でも、搬送波対雑音比(C/
N)が安定し、記録および再生特性を良好に保ちながら
従来より多数回の書き換えあるいは読み出しが可能とな
る。
【0105】この発明の第1および第2の情報記録用薄
膜の製造方法では、前記第1〜第9の情報記録用薄膜が
容易に得られる。
【0106】この発明の第1および第4の情報記録媒体
では、前記第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを記
録層として備えているので、多数回(例えば105回を
越える回数)書換えした場合でも、搬送波対雑音比(C
/N)が安定し、記録および再生特性を良好に保ちなが
ら従来より多数回の書き換えあるいは読み出しが可能と
なる。
【0107】この発明の第2の情報記録媒体では、前記
第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを超解像読出し
用のマスク層として備えているので、その情報記録媒体
に光スポットが照射されると、光スポット内の高温部で
は前記高融点成分以外の残成分が少なくとも融解する。
高温部の屈折率の実数部または虚数部(消衰係数)は、
光スポット外の低温部のそれよりも小さくなるため、前
記マスク層により、光スポット径の領域の一部が部分的
にマスクされ、あたかも光スポット径が減少したように
なる。
【0108】その結果、光スポット径よりも小さい記録
マークを読み出すことができる、すなわち超解像読出し
が可能となる。
【0109】この発明の第3および第5の情報記録媒体
では、前記第1〜第5の情報記録用薄膜のいずれかを超
解像読出し用の反射層として備えているので、その情報
記録媒体に光スポットが照射されると、光スポット内の
高温部では前記高融点成分以外の残成分が少なくとも融
解する。前記第1〜第5のいずれかの情報記録用薄膜よ
りなる反射層に光スポットが照射されると、光スポット
の径内の高温部の屈折率の実数部または消衰係数が光ス
ポット外の低温部のそれよりも小さくなる。このため、
当該反射層の高温部に照射された光の反射光には、記録
マークの読み取りに十分なコントラストが与えられなく
なる。
【0110】その結果、あたかも光スポット径が減少し
たようになるため、光スポット径より小さいピッチで形
成された記録マークを読み出すことができる、すなわち
超解像読出しが可能となる。
【0111】この発明の第1〜第3の情報記録用媒体の
製造方法では、第1〜第3の情報記録媒体が容易に得ら
れる。
【0112】この発明の情報記録媒体の使用方法では、
使用時にこの発明の第1〜第9の情報記録用薄膜にレー
ザ光を照射するので、レーザ光の照射によって融解しな
い高融点成分の析出物が内部に生成される。よって、こ
の発明の第1〜第9の情報記録用薄膜の利点を効果的に
利用できる。
【0113】
【実施例】以下、この発明を実施例によって詳細に説明
する。
【0114】[実施例1] (構成・製法)図3は、この発明の実施例1の情報記録
用薄膜を用いたディスク状情報記録媒体の断面構造を示
す。この媒体は次のようにして製作された。
【0115】まず、直径13cm,厚さ1.2mmで、
表面に断面U字形のトラッキング溝を有するポリカーボ
ネート基板1を形成した。次に、この基板1の上に次の
ような薄膜を順次、形成するため、基板1をマグネトロ
ン・スパッタリング装置内に置いた。この装置は複数の
タ−ゲットを持ち、積層膜を順次、形成することができ
るものである。また、形成される膜厚の均一性および再
現性に優れている。
【0116】マグネトロン・スパッタリング装置によ
り、基板1の上にまず(ZnS)80%・(SiO2
20%の組成を持つ薄膜、すなわちZn4040Si7
13膜よりなる保護層2を膜厚約130nmとなるように
形成した。続いて、保護層2上に、高融点成分であるC
4Te5膜(図示せず)を島状に平均膜厚3nmまで形
成した後、その上にGe7Sb27Te57Cr9、すなわち
(GeSb4Te78(Cr4Te52の組成を持つ記録
膜3を、膜厚約22nmまで形成した。この際、Cr4
Te5ターゲットとGeSb4Te7ターゲットとによる
回転同時スパッタ法を用いた。
【0117】島状に形成された個々のCr4Te5膜のサ
イズは、2〜20nm程度、島のピッチは(島のサイ
ズ)×1.5〜10倍の範囲が望ましい。それは、この
範囲であれば、初期化のためのレーザ照射回数を小さく
でき、ノイズも上昇しないからである。
【0118】この工程では、Cr4Te5膜は必ずしも形
成する必要はないが、形成する方が好ましい。それは、
Cr4Te5膜を形成しない場合には記録膜3の流動がや
や起こりやすくなるからである。
【0119】Cr4Te5膜を形成しない場合、記録膜3
中に析出する高融点成分は、後述する初期結晶化の際に
生じるもののみとなる。
【0120】次に、記録膜3上に、(ZnS)80(Si
220膜よりなる中間層4を約40nmの膜厚まで形
成した後、その上に同じスパッタリング装置内でAl97
Ti3膜よりなる反射層5を膜厚200nmまで形成し
た。こうして、第1のディスク部材を得た。
【0121】他方、まったく同様の方法により、第1の
ディスク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を得
た。第2のディスク部材は、直径13cm,厚さ1.2
mmの基板1’上に順に積層された、膜厚約130nm
の(ZnS)80(SiO220膜よりなる保護層2’、
平均膜厚3nmのCr4Te5膜(図示せず)、膜厚約2
2nmのGe7Sb27Te57Cr9、すなわち(GeSb
4Te78(Cr4Te52の記録膜3’、膜厚約40n
mの(ZnS)80(SiO220膜よりなる中間層
4’、および膜厚200nmのAl97Ti3膜よりなる
反射層5’を備えている。
【0122】その後、塩化ビニル−酢酸ビニル系ホット
メルト接着剤層6を介して、前記第1および第2のディ
スク部材の反射層5,5’同士を貼り合わせ、図3に示
すディスク状情報記録媒体を得た。
【0123】この情報記録媒体では、反射層5,5’の
全面を接着すると、全面を接着しない場合に比べて書き
換え可能回数を多くすることができ、また、反射層5,
5’の記録領域に対応する箇所に接着剤を付けない場
合、その箇所にも接着剤を付けた場合よりも少し記録感
度が高くなった。
【0124】この情報記録媒体の記録膜3,3の組成を
一般式で書くと、(Ge0.08Sb0.33Te0.590.91
0.09となる。また、添加元素XはCrである。
【0125】(初期結晶化)前記のようにして製作した
ディスク状情報記録媒体の記録膜3、3’に、次のよう
にして初期結晶化を行なった。なお、記録膜3’につい
てもまったく同様であるから、以下の説明では記録膜3
についてのみ述べることとする。
【0126】ディスク状情報記録媒体を1800rpm
で回転させ、半導体レーザ(波長830nm)のレーザ
光パワーを記録が行なわれないレベル(約1mW)に保
ち、そのレーザ光を記録ヘッド中の開口数(NA)が
O.55のレンズで集光し、基板1を通して記録膜3に
照射した。記録膜3からの反射光を検出して、基板1の
トラッキング溝の中心または隣接するトラッキング溝の
中間にレーザ光スポットの中心が常に一致するようにト
ラッキングを行なうと共に、記録膜3上にレーザ光の焦
点が来るように、自動焦点合わせを行ないながら、記録
ヘッドを駆動した。
【0127】まず、初期結晶化のため、記録膜5の同一
記録トラック上に、パワー15mWの連続(DC)レー
ザ光を200回照射した。各回の照射時間(光スポット
通過時間)は、約0.1μsecである。
【0128】続いて、パワ−7mWの連続レ−ザ光を5
回照射した。各回の照射時間(光スポット通過時間)
は、同じく約0.1μsecである。なお、この時のレ
ーザ光パワーは5〜9mWの範囲であればよい。
【0129】前記2種類のレーザ光照射のうち、パワ−
の低い方(7mW)の照射は省略してもよいが、照射し
た方が消去特性が良い。
【0130】このように、パワーの異なるレーザ光を照
射すると、初期化を充分に行なうことができる利点があ
る。
【0131】これらのレーザ光照射は、半導体レ−ザ・
アレイを用いて行なうか、ガスレ−ザからの光ビ−ムを
複数に分割したもの、あるいは高出力ガスレーザや半導
体レーザからの光ビームのスポット形状を媒体の半径方
向に長い長円形にしたものを用いて行なえば、さらに好
ましい。こうすると、初期化が完了するまでの情報記録
媒体の回転数を減少することも可能となる。
【0132】複数のレーザ光スポットを用いる場合、そ
れらレーザ光スポットを同一の記録トラック上に配置せ
ず、媒体の半径方向に位置を少しずつズラして配置すれ
ば、1回の照射で広い範囲を初期化することができる、
消え残りが少なくなる、などの効果が得られる。
【0133】次に、円形スポットのパワー12mWの連
続レーザ光(記録用の高パワー光)を1回照射する(照
射時間:約0.1μsec)毎に、パワー15mWのパ
ルス・レーザ光(記録用の高パワー光)を照射し、記録
膜5を非晶質化して記録点を形成した。
【0134】その後、その記録点をパワー7mWの連続
レーザ光(初期化用の低パワー光)を照射して結晶化さ
せる(記録点を消去する)ためには、パワー7mWの連
続レーザ光を何回照射する必要があるかを調べた。
【0135】その結果、この第1実施例の情報記録媒体
では、パワー12mWの連続レーザ光の照射回数が1回
〜100回までは、結晶化に要する前記パワー7mWの
連続レーザ光の照射回数は、照射回数が増加するほど減
少した。すなわち、照射回数が増加するほど結晶化しや
すいことが分かった。これは、パワー12mWの連続レ
ーザ光の照射により、記録膜5中に高融点成分であるC
4Te5の微細な結晶が多数析出し、記録膜5の残部
(相変化する部分)の組成が高速結晶化が可能なGeS
4Te7の組成に近づいたためと推察される。
【0136】Cr4Te5の融点は1252゜Cであり、
GeSb4Te7の融点は605゜Cである。
【0137】また、マークエッジ記録方式での信号を想
定して、次のような試験を行なった。
【0138】例えば、長さ16T(1Tは45ns)の
範囲で記録トラック上の信号書き始め位置をランダムに
ずらしながら、長さ2Tの記録マークと長さ8Tのスペ
ースの繰り返しに対応する信号Aと、長さ8Tの記録マ
ークと長さ2Tのスペースの繰り返しに対応する信号B
とを、交互に繰り返しながら記録膜5に情報を記録する
場合、信号Aと信号Bとの切り変え部分では記録マーク
の形成頻度が急激に変化する。このため、記録膜5が流
動すると、流動して来た記録膜材料が止められて堆積し
たり、後方からの流入なしに記録膜材料が流出して膜厚
が薄くなったりして、再生信号の波形に歪みが生ずる。
【0139】記録膜5中の元素が偏析する場合も、同様
に、その元素が堆積したり不足したりする。その結果、
やはり再生信号の波形に歪みが生ずる。
【0140】このような現象を防止するには、連続レー
ザ光の照射が有効である。すなわち、記録膜5中に流動
や偏析が生じると、それによって生じる膜厚や濃度の勾
配によって逆向きの流動や偏析が生じやすくなり、その
結果、それ以上の流動や偏析が抑制される性質がある。
従って、情報記録媒体の使用前に、その記録領域より少
し広めに高いパワー(15mW)の連続レーザ光を繰り
返し照射しておけば、記録領域内での上記のような現象
をある程度防止できる。
【0141】そこで、情報記録媒体毎に、信号Aと信号
Bとからなる上記情報の多数回書き換えによる再生信号
波形の歪みの大きさを指標にして、上記現象の防止に必
要な連続レーザ光の照射回数を求めた。
【0142】結晶化速度の増加のためのレーザ光照射の
必要回数と、波形歪みの減少のためのレーザ光照射の必
要回数とのいずれか大きい方が、その情報記録媒体の初
期化に必要なレーザ光照射回数となる。
【0143】この第1実施例の情報記録媒体では、結晶
化速度増加のための照射回数の方が波形歪みの減少のた
めのそれよりも大きく、その回数は100回であった。
【0144】(記録・消去)次に、以上のようにして初
期結晶化が完了した記録膜3の記録領域に、前記と同様
にしてトラッキングと自動焦点合わせを行ないながら、
記録すべき情報に従って記録用レーザ光のパワーを中間
パワーレベル(7mW)と高パワーレベル(15mW)
との間で変化させて情報の記録を行なった。記録すべき
部分を通り過ぎると、レーザ光パワーを再生(読出し)
用レーザ光の低パワーレベル(1mW)に下げるように
した。記録用レーザ光により記録領域に形成される非晶
質またはそれに近い部分が、記録点となる。
【0145】記録用レーザ光の高レベルと中間レベルと
のパワー比は1:0.3〜1:0.8の範囲が特に好ま
しい。この範囲であれば、記録・消去特性が良好である
からである。
【0146】また、この他に、短時間ずつ他のパワーレ
ベルにしてもよい。
【0147】このような記録方法では、既に情報が記録
されている部分に対して直接、新たな情報を記録すれ
ば、新たな情報に書き換えられる。すなわち、単一の円
形光スポットによるオーバーライトが可能である。
【0148】しかし、書き換え時の最初の1回転または
複数回転で、前記のパワー変調した記録用レーザ光の中
間パワーレベル(7mW)に近いパワー(例えば8m
W)の連続光を照射して、記録されている情報をいった
ん消去し、その後、次の1回転で再生(読出し)用レー
ザ光の低パワーレベル(1mW)と記録用レーザ光の高
パワーレベル(15mW)の間で、または、記録用レー
ザ光の中間パワーレベル(7mW)と高パワーレベル
(15mW)の間で、記録すべき情報に従ってパワー変
調したレーザ光を照射して記録するようにしてもよい。
このように、情報を消去してから記録するようにすれ
ば、前に書かれていた情報の消え残りが少なく、高い搬
送波対雑音比(C/N)が得られる。
【0149】このようにして消去後に再書込みする場合
は、最初に照射する連続レーザ光のパワーレベルは、前
記記録用レーザ光の高レベル(15mW)を1としたと
き、0.4〜1.1の範囲に設定するのが好ましい。こ
の範囲であれば、良好な書き換えが行なえるからであ
る。
【0150】この実施例1の情報記録媒体では、レーザ
光のパワーを最適値より15%高くした厳しい条件で、
記録・消去を105回以上繰り返すことが可能であっ
た。また、2MHzの信号を記録した時の再生信号のC
/Nは約50dBであり、極めて良好であった。
【0151】この実施例の記録膜3で、書き換え可能回
数を105回以上にすることができるのは、記録膜3中
に析出した高融点成分により、記録膜3の残成分(相変
化部分)の流動あるいは偏析が防止されるためと解され
る。
【0152】なお、記録膜3の上に形成されたZnS−
SiO2の中間層4とAl−Tiの反射層5とを省略し
た場合、前記よりも1桁少ない回数の記録・消去で多少
の雑音増加が起こった。このため、中間層4と反射層5
も、書き換え可能回数の増加にかなり大きい影響を与え
ていることが確認された。
【0153】(Ge組成比aとの関係:GeSb4Te7
付近)図2の三角相図において、Ge65Te25Cr10
Sb30Te60Cr10とを結ぶ、Cr含有量を一定(10
原子%)とした直線上で組成を変化させ、一定速度で
昇温した場合の未記録部分の結晶化温度と、初期化に必
要なレーザ光の照射回数を測定した。その結果、次のよ
うなデータが得られた。
【0154】 組成 結晶化温度 レーザ光照射回数 Sb30Te60Cr10 120゜C 200回以下 Ge2Sb29Te59Cr10 130゜C 200回以下 Ge4Sb28Te58Cr10 150゜C 200回以下 Ge10Sb25Te55Cr10 160゜C 200回以下 Ge15Sb23Te52Cr10 170゜C 500回 Ge17Sb22Te51Cr10 170゜C 2000回 Ge25Sb18Te47Cr10 180゜C 5000回 この結果より、Geの組成比aは0.02≦a≦0.1
9の範囲において、適当な結晶化温度が得られ、且つ初
期化に必要なレーザ光の照射回数を低減できることが分
かった。
【0155】(Sb組成比bとの関係:GeSb4Te7
付近)図2の三角相図において、Sb45Te45Cr10
Ge18Te72Cr10とを結ぶ、Cr含有量を一定(10
原子%)とした直線上で組成を変化させ、一定速度で
昇温した場合の未記録部分の結晶化温度と、初期化に必
要なレーザ光の照射回数を測定した。その結果、次のよ
うなデータが得られた。
【0156】 組成 結晶化温度 レーザ光照射回数 Ge17Sb2Te71Cr10 210゜C 5000回 Ge17Sb4Te69Cr10 200゜C 1000回 Ge14Sb10Te66Cr10 180゜C 500回 Ge10Sb20Te60Cr10 170゜C 200回以下 Ge7Sb26Te57Cr10 160゜C 200回以下 Ge5Sb33Te52Cr10 150゜C 200回以下 Ge3Sb36Te51Cr10 140゜C 200回以下 Ge2Sb40Te48Cr10 120゜C 200回以下 この結果より、Sbの組成比bは0.04≦b≦0.4
の範囲において、適当な結晶化温度が得られ、且つ初期
化に必要なレーザ光の照射回数を低減できることが分か
った。
【0157】(Te組成比cとの関係:GeSb4Te7
付近)図2の三角相図において、Sb15Te75Cr10
Ge30Sb60Cr10とを結ぶCr含有量を一定(10
%)とした直線上で組成を変化させ、記録されている
情報の消去に必要なレーザ光の照射時間と、レーザ光パ
ワーを最適値より15%高くした厳しい条件で105
書き換えた後の再生信号の搬送波対雑音比(C/N)の
変化を測定した。その結果、次のようなデータが得られ
た。
【0158】 組成 レーザ光照射時間 再生信号のC/N Ge14Sb36Te40Cr10 0.5μsec 44dB Ge12Sb33Te45Cr10 0.2μsec 48dB Ge11Sb31Te48Cr10 0.1μsec 50dB Ge8Sb27Te55Cr10 0.1μsec 50dB Ge5Sb22Te63Cr10 0.5μsec 50dB Ge3Sb19.5Te67.5Cr10 1.0μsec 50dB Sb15Te75Cr10 3.0μsec 50dB この結果より、Teの組成比cは0.5≦c≦0.75
の範囲において、消去に必要なレーザ光の照射時間を少
なくでき、且つ105回書き換えた後の再生信号の搬送
波対雑音比(C/N)を改善できることが分かった。
【0159】(Cr組成比dとの関係:GeSb4Te7
付近)Cr4Te5の残部であるGe、Sb、Teの組成
比を表わすa,b,cの比をa:b:c=1:4:7に
保ちながらCr4Te5の組成比(含有量)dを変化さ
せ、レーザ光のパワーを最適値より15%高くした厳し
い条件で105回書き換えた後の再生信号のC/Nを測
定した。その結果、Crの組成比dに関して次のような
データが得られた。
【0160】 また、Crの組成比(含有量)dを変化させると、レー
ザ光のパワーを最適値より15%高くした厳しい条件
で、初期化回数を200回として、情報を1回記録した
後、その上に他の情報を1回オーバーライトした時の再
生信号の「消去比」は、次のように変化した。
【0161】 ここで「消去比」とは、すでに記録された情報の上に周
波数の異なる別の情報を重ね書きしたときの、重ね書き
前後の再生信号のC/Nの比をdBで表わしたものであ
る。この結果より、Crの組成比dが増加するにつれ
て、消去比が低下することが分かった。
【0162】よって、Crの組成比dは、0.03≦d
≦0.3の範囲において、消去に必要なレーザ光の照射
時間を少なくでき、且つレーザ光パワーを最適値より1
5%高くした厳しい条件で105回書き換えた後の再生
信号の搬送波対雑音比(C/N)が良好になることが分
かった。
【0163】以上より、この実施例1のCr9Ge7Sb
27Te57、すなわち(GeSb4Te78(Cr4
52の記録膜3は、レーザ光のパワーを最適値より1
5%高くした厳しい条件で105回書き換えた後の再生
信号のC/Nおよび消去比は、それぞれ50dB以上お
よび25dB以上であり、2×105回以上の書き換え
が可能で、極めて優れた記録・再生特性を持つことが分
かった。
【0164】(添加元素Xの他の例1)以上の説明で
は、添加元素XとしてCrを用いたものについて述べて
いるが、Crの一部または全部に代えて、Ag,Cu,
Ba,Co,La,Ni,Pt,Si,Au,Cd,L
i,Mo,Mn,Al,Fe,Pb,Na,Cs,G
a,Pd,Bi,Sn,Ti,V,InおよびSr、な
らびにランタノイド元素のうちの少なくとも一つを添加
しても、上記の場合とほぼ同様の特性が得られる。
【0165】例えば、Crの全部に代えてCuを添加し
た場合(Cuの組成比:q)、下記のようなデ−タが得
られた。
【0166】 105回書換後の再生信号C/N q=0 42dB q=0.03 47dB q=0.1 49dB q=0.2 50dB q=0.3 48dB この結果より、Cuを添加した場合も、Crと同様な結
果が得られることが確認された。
【0167】(添加元素Xの他の例2)Crに加えて、
Tl(タリウム)を添加するのが好ましい。Tlは消去
を高速化してC/Nを大きくする効果を持つため、Cr
のみを添加した場合よりもC/Nがさらに大きくなり、
また書換可能回数も増加する利点がある。
【0168】ただし、CrとTlの添加量の和を3原子
%以上、30原子%以下とする方が、消え残りが大きく
ならず好ましい。
【0169】例えば、Ge7Sb27Te57Cr8.5Tl
0.5記録膜では、50dBのC/N、2×105回の書換
可能回数が得られた。
【0170】Tlの一部または全部に代えて、ハロゲン
元素の少なくとも一つを添加しても、よく似た特性が得
られる。
【0171】Tlに代えてN(窒素)を添加した場合、
書き換え可能回数がさらに向上する。ただし、多すぎる
と再生信号レベルが低下するので、添加量は1原子%以
上、10原子%以下とするのが好ましい。
【0172】(添加元素Xの他の例3)Tl(タリウ
ム)に代えてSeを添加してもよい。他の元素の相対的
比率を一定に保ちながら、Seを1原子%以上、20原
子%以下だけ添加すると、耐酸化性向上または反射率最
適化という効果が得られる。
【0173】(相変化成分の他の例)この実施例1の相
変化成分であるGeSbTe7の一部をGeSb2Te
4およびGe2Sb2Te5の少なくとも一つで置き換えた
場合、Geの含有量が増加するにつれて、初期化に必要
なレーザ光照射回数は増加する傾向にあるが、その他の
特性についてはこれに近いものが得られる。
【0174】(高融点成分の他の例)析出する高融点成
分は、化合物でもよいし、元素単体や合金でもよい。よ
って、この実施例1の高融点成分であるCr4Te5の一
部を、例えばLaTe2,La2Te3,La3Te4,L
aTe,La2Te5,La4Te7,LaTe3,La3
e,La2Sb,La3Sb2,LaSb,LaSb2,L
3Ge,La5Ge3,La4Ge3,La5Ge4,La
Ge,La3Ge5,Ag2Te,Cr5Te8,Cr2Te
3,CrSb,Cr3Ge,Cr5Ge3,Cr11Ge8
CrGe,Cr11Ge19,PtTe2,Pt4Te5,P
5Te4,Pt4Sb,Pt3Sb2,PtSb,Pt3
e,Pt2Ge,Pt3Ge2,PtGe,Pt2Ge3
PtGe3,NiTe,NiTe085,NiSb,Ni
3Ge,Ni5Ge2,Ni5Ge3,NiGe、CoT
2,CoSb2,CoSb3,Co5Ge2,Co5
3,CoGe,Co5Ge7,CoGe2,Si2Te3
SiSb,SiGe,CeTe,Ce3Te4,Ce2
3,Ce4Te7,CeTe2,CeTe3,Ce2Sb,
Ce5Sb3,Ce4Sb5,CeSb,CeSb2,Ce3
Ge,Ce5Ge3,Ce4Ge3,Ce5Ge4,CeG
e,Ce3Ge5,Ce5Si3,Ce3Si2,Ce5
4,CeSi,Ce3Si5,CeSi2,Cr3Si,
Cr5Si3,CrSi,CrSi3,CrSi2,Co3
Si,CoSi,CoSi2,NiSi2,NiSi,N
3Si2,Ni2Si,Ni5Si2,Ni3Si,Pt5
Si2,Pt2Si,PtSi,LaSi2,Ag3In,
Ag2In,Bi2Ce,BiCe,Bi3Ce4,Bi3
Ce5,BiCe2,Cd11Ce,Cd6Ce,Cd58
13,Cd3Ce,Cd2Ce,CdCe,Ce3In,
Ce2In,Ce1+xIn,Ce3In5,CeIn2
CeIn3,Ce2Pb,CePb,CePb3,Ce3
n,Ce5Sn3,Ce5Sn4,Ce11Sn10,Ce3
5,Ce3Sn7,Ce2Sn5,CeSn3,CeZn,
CeZn2,CeZn3,Ce3Zn11,Ce13Zn58
CeZn5,Ce3Zn22,Ce2Zn17,CeZn11
Cd21Co5,CoGa,CoGa3,CoSn,Cr3
Ga,CrGa,Cr5Ga6,CrGa4,Cu9
4,Cu3Sn,Cu3Zn,Bi2La,BiLa,B
3La4,Bi3La5,BiLa2,Cd11La,Cd
17La2,Cd9La2,Cd2La,CdLa,Ga6
a,Ga2La,GaLa,Ga3La5,GaLa3,I
3La,In2La,In5La3,InxLa,InL
a,InLa2,InLa3,La5Pb3,La4Pb3
La11Pb10,La3Pb4,La5Pb4,LaPb2
LaPb3,LaZn,LaZn2,LaZn4,LaZ
5,La3Zn22,La2Zn17,LaZn11,LaZ
13,NiBi,Ga3Ni2,GaNi,Ga2Ni3
Ga3Ni5,GaNi3,Ni3Sn,Ni3Sn2,Ni
3Sn4,NiZn,Ni5Zn21,PtBi,PtB
2,PtBi3,PtCd2,Pt2Cd9,Ga7
3,Ga2Pt,Ga3Pt2,GaPt,Ga3Pt5
GaPt2,GaPt3,In7Pt3,In2Pt,In3
Pt2,InPt,In5Pt6,In2Pt3,InP
2,InPt3,Pt3Pb,PtPb,Pt2Pb3
Pt3Sn,PtSn,Pt2Sn3,PtSn2,PtS
4,Pt3Zn,PtZn2,AlS,Al23,Ba
S,BaC2,CdS,Co43,Co98,CoS,
CoO,Co24,Co23,Cr23,Cr34,C
rO,CrS,CrN,Cr2N,Cr2363,Cr7
3,Cr32,Cu2S,Cu95,CuO,Cu2O,
In45,In34,La23,La23,Mo2C,
MoC,Mn236,Mn4C,Mn73,NiO,Si
2,SiO2,Si34,Cu2Te,CuTe,Cu3
Sb,Mn2Sb,MnTe,MnTe2,Mn5Ge3
Mn325Ge,Mn5Ge,Mn3Ge2,Ge3W,T
2W,AlSb,Al2Te3,Fe2Ge,FeG
2,FeSb2,Mo3Sb7,Mo3Te4,MoT
2,PbTe,GePd2,Ge2Pd5,Ge9
25,GePd5,Pd3Sb,Pd5Sb3,PdSb,
SnTe,Ti5Ge3,Ge3117,Ge811,Ge3
5,GeV3,V5Te4,V3Te4,ZnTe,Ag2
Se,Cu2Se,Al2Se3,InAs,CoSe,
Mn3In,Ni3In,NiIn,Ni2In3,Ni3
In7,PbSe,あるいは、上記高融点成分の構成元
素の酸化物のうち高融点のもの、などの元素Xを含む高
融点化合物,またはそれに近い組成のもの、あるいはこ
れらの混合組成や混合組成に近い3元以上の化合物のう
ちの少なくとも一つで置き換えても、同様な結果が得ら
れる。
【0175】これらのうちで、Cr4Te5,CrSb,
LaSb,CoSb,Cr3Te4,LaTe3,Cr2
3,Cr3Te4,CoTe,Co3Te4,Cu2Te,
CuTe,Cu3Sb,MnTe,MnTe2,Mn2
bのうちの少なくとも一つが特に好ましい。初期結晶化
において、より少ない回数のレーザ光照射で記録・消去
特性が安定するためである。ただし、元素単体や合金は
化合物になりやすく、また、高融点成分と相変化成分の
複素屈折率の差を小さくするのが難しい。したがって化
合物が一番好ましく、次いで合金、単体が好ましい。
【0176】(高融点成分の含有物の量)高融点成分の
析出物に含まれる酸化物、硫化物、窒化物、炭化物の含
有量は、高融点成分の40原子%未満とするのが好まし
く、10原子%未満とするのが特に好ましい。これらの
含有量が40原子%を越えると、相変化成分との複素屈
折率の差を小さくできなかったり、相変化成分中に酸素
等が拡散して記録・読み出し特性を劣化させたりする問
題を生じやすいからである。10原子%未満であれば、
このような問題が極めて生じにくい。
【0177】高融点成分の例として述べた前記の多数の
化合物では、遷移金属元素の含有量v’が異なると、記
録膜3の界面反射率は次のように変化した。
【0178】 この結果より、遷移金属元素の含有量v’が増加する
と、界面反射率が増加することが分かる。このため、記
録膜3の界面反射率を大きくするには、遷移金属元素の
含有量v’を多くするのが好ましい。
【0179】(記録膜中の高融点化合物の含有量)記録
膜3中に含まれる高融点化合物の含有量xを、その高融
点化合物の構成元素の原子数の和の高融点成分の全構成
元素の原子数の和に対する割合(原子%)で表わし、そ
の含有量xを変化させた場合、書き換え可能回数は次の
ように変化した。
【0180】 また、レーザ光パワーを15%高くした厳しい条件で1
5回書き換えた後の消去比は、次のように変化した。
【0181】 105回書き換え後の消去比 x=30原子% 30dB x=40原子% 30dB x=’=35% 2% v’=50% 6% この結果より、遷移金属元素の含有量v’が増加する
と、界面反射率が増加することが分かる。このため、記
録膜3の界面反射率を大きくするには、遷移金属元素の
含有量v’を多くするのが好ましい。
【0182】(記録膜中の高融点化合物の含有量)記録
膜3中に含まれる高融点化合物の含有量xを、その高融
点化合物の構成元素の原子数の和の高融点成分の全構成
元素の原子数の和に対する割合(原子%)で表わし、そ
の含有量xを変化させた場合、書き換え可能回数は次の
ように変化した。
【0183】 また、レーザ光パワーを15%高くした厳しい条件で1
5回書き換えた後の消去比は、次のように変化した。
【0184】 105回書き換え後の消去比 x=30原子% 30dB x=40原子% 30dB x=50原子% 25dB x=60原子% 23dB この結果より、高融点成分に含まれる高融点化合物の含
有量xが増加すると、書き換え可能回数は増加するが、
増加し過ぎると、105回書き換え後の消去比が低下す
ることが分かる。よって、高融点化合物の含有量xは、
10原子%≦x≦50原子%の範囲が好ましいことが分
かった。
【0185】(記録膜中の低融点成分と高融点成分の含
有量比1)記録膜3の平均組成を、元素単体または化合
物組成の低融点成分L(GeSb4Te7)と元素単体ま
たは化合物組成の高融点成分H(Cr4Te5)により Ljk の式で表わし、高融点成分HであるCr4Te5の含有量
kを変化させた場合、レーザパワーを15%高くした厳
しい条件で105回書き換えた後のジッターは、次のよ
うに変化した。
【0186】 105回書き換えた後の 組 成 ジッター (GeSb4Te790(Cr4Te510 4ns (GeSb4Te780(Cr4Te520 2ns (GeSb4Te770(Cr4Te530 2ns (GeSb4Te760(Cr4Te540 3ns (GeSb4Te750(Cr4Te550 5ns この結果より、前記j、kは0.2≦[k/(j+
k)]≦0.4の関係式を満たすのが好ましく、0.2
≦[k/(j+k)]≦0.3の関係式を満たすのがよ
り好ましいことが分かった。
【0187】この場合、記録膜3は、前記j、kは、前
記関係式を満たす組成を基準組成とし、Ge、Sb、T
eおよびCr各元素の含有量は、前記基準組成に対して
±10原子%の範囲内にあるのが好ましく、±5原子%
の範囲内にあるのがより好ましいことも分かった。
【0188】(記録膜中の低融点成分と高融点成分の含
有量比2)記録膜3の平均組成を、元素単体または化合
物組成の低融点成分L(GeSb2Te4)と元素単体ま
たは化合物組成の高融点成分H(Cr4Te5)により
jk の式で表わし、高融点成分HであるCr4Te5
の含有量kを変化させた場合、レーザパワーを15%高
くした厳しい条件で105回書き換えた後の再生信号波
形のジッター(ゆらぎ)は、それぞれ次のように変化し
た。
【0189】 105回書き換えた後の 組 成 ジッター (GeSb2Te496(Cr4Te54 4ns (GeSb2Te488(Cr4Te512 2ns (GeSb2Te478(Cr4Te522 2ns (GeSb2Te465(Cr4Te535 3ns この結果より、低融点成分LがGeSb2Te4、高融点
成分HがCr4Te5である場合には、前記j、kは0.
12≦[k/(j+k)]≦0.22の関係式を満たす
のが好ましいことが分かった。
【0190】この場合、記録膜3は、前記j、kが前記
関係式を満たす組成を基準組成とし、Ge、Sb、Te
およびCr各元素の含有量は、前記基準組成に対して±
10原子%の範囲内にあるのが好ましく、±5原子%の
範囲内にあるのがより好ましいことも分かった。
【0191】(記録膜中の低融点成分と高融点成分の含
有量比3)記録膜3の低融点成分LがGe2Sb2
5、高融点成分HがCr4Te5である場合において、
高融点成分HであるCr4Te5の含有量kを変化させ
て、次のような試験を行なった。
【0192】レーザ光照射による初期化後に記録・消去
を行なったときに、25dB以上の消去比が得られるよ
うな、初期化用レーザ光の照射回数を求めた。また、レ
ーザ光パワーを15%高くした厳しい条件で、105
書き換え後のジッターを調べた。その結果、次のような
データが得られた。
【0193】 105回書き換えた後の 組 成 ジッター (Ge2Sb2Te5)100(Cr4Te5)0 7ns (Ge2Sb2Te5)99(Cr4Te5)1 4ns (Ge2Sb2Te5)95(Cr4Te5)5 2ns (Ge2Sb2Te5)90(Cr4Te5)10 2ns (Ge2Sb2Te5)85(Cr4Te5)15 2ns (Ge2Sb2Te5)75(Cr4Te5)25 3ns この結果より、低融点成分LがGe2Sb2Te5、高融
点成分HがCr4Te5である場合には、前記j、kは、
0.05≦[k/(j+k)]≦0.15の関係式を満
たすのが好ましいことが分かった。
【0194】またこの場合、記録膜3は、0.05≦
[k/(j+k)]≦0.15の関係式を満たす組成を
基準組成とし、Crの含有量は、前記基準組成に対して
±3原子%の範囲内にあり、Ge、SbおよびTeの含
有量は、前記基準組成に対して±10原子%の範囲内に
あるのが好ましく、±5原子%の範囲内にあるのがより
好ましいことも分かった。
【0195】以上の記録膜中の低融点成分Lと高融点成
分Hの含有比1〜3より、前記低融点成分中のGeの含
有量g(原子%)と、前記kおよびjは [k/(j+k)]=[2/g]+0.01 の関係式を満たすのが好ましいことが分かった。
【0196】前記関係式で表される基準組成に対して、
各元素の含有量は±10原子%の範囲内にあれば、記録
・消去特性の低下を防ぐことができ、±5原子%の範囲
内であればより低下を防ぐことができた。
【0197】なお、低融点成分Lは、L=(L1p(L
2q(L3r・・・に表せるように、複数の成分から成
っていてもよい。例えば、Ge2Sb2Te5は、L=
(GeTe)2(Sb2Te31に表すように(GeT
e)と(Sb2Te3)の成分から成っていると考えられ
る。
【0198】同様に高融点成分Hも、H=(H1s(H
2t(H3u・・・、と複数の成分から成っていてもよ
い。例えば、Cr4Te5は、H=(Cr)1(Cr3Te
45と表すよう、(Cr)と(Cr3Te4)の成分から
なっていると考えられる。
【0199】(高融点成分の複素屈折率)記録膜3の高
融点成分の複素屈折率の実数部n1と虚数部(消衰係
数)k1は、記録膜3の相変化成分(残成分)の結晶化
状態のそれらの値n2,k2との差 Δn=(|n1−n2|/n1)×100, Δk=(|k1−k2|/k1)×100 が異なる場合、レーザ光のパワーを最適値より15%高
くした厳しい条件で105回書き換えた後、再生信号の
C/Nは次のように変化した。このC/Nの変化は、主
としてNレベルの変化によるものである。
【0200】 105回書き換え後の再生信号のC/N Δk,Δn=10% 49dB Δk,Δn=20% 48dB Δk,Δn=30% 47dB Δk,Δn=40% 46dB Δk,Δn=50% 43dB この結果より、高融点成分の複素屈折率の実数部と虚数
部(消衰係数)の差Δn,Δkはいずれも小さい方が好
ましいことが分かった。
【0201】(高融点成分の析出物の構成・寸法)図1
は、図3のZ部の詳細を示す部分拡大断面図である。前
述したCr4Teなどの高融点成分は、図1(a)
(b)(c)に示すような形態で記録膜3の内部に析出
する。
【0202】図1(a)では、多数の「粒状」の高融点
成分3bの析出物が独立した状態で記録膜3内に分布し
ている。記録膜3の高融点成分3b以外の部分、すなわ
ち残成分が相変化成分3aである。高融点成分3bの膜
面方向の長さと膜面に垂直な方向の長さとは、ほぼ同じ
であるか、異なっていてもそれら長さの差は小さい。こ
こでは、高融点成分3bの析出物のあるものは、記録膜
3のいずれか一方の界面に接し、他のあるものはいずれ
の界面にも接していない。
【0203】図3の媒体では、高融点成分3bはCr
Te5、相変化成分3aはGeSb4Te7より成ってい
る。
【0204】図1(b)では、多数の高融点成分3bの
析出物が独立した状態で記録膜3内に分布している点
は、図1(a)の場合と同じである。しかし、高融点成
分3bが「柱状」に析出している点が異なっている。す
なわち、高融点成分3bの膜面方向の長さよりも、膜面
に垂直な方向の長さの方が大きく、膜面に垂直な断面で
は柱状になっている。高融点成分3bの析出物のあるも
のは、記録膜3の一方の界面に接しており、他のあるも
のは、記録膜3の他方の界面に接している。ここでは、
両方の界面に接しているものは存在していない。
【0205】図1(c)では、多数の高融点成分3bの
析出物が互いに連結され、一体的になった状態で記録膜
3内に分布している。すなわち、高融点成分3bが「多
孔質状」に析出し、その高融点成分3bの多数の小孔の
中に相変化成分3aが埋め込まれた状態になっている。
多孔質状の高融点成分3bは、記録膜3の両方の界面に
接している。相変化成分3aは、互いに独立した状態で
記録膜3中に分布している。この状態は、図1(a)の
場合において、相変化成分3aと高融点成分3bとを置
き換えたものに相当する。
【0206】記録膜3の成膜条件や初期結晶化条件に応
じて図1の(a)〜(c)の状態のいずれかが出現する
が、いずれの状態であっても、高融点成分3bにより、
記録膜3を加熱・溶融させた場合の相変化成分3aの流
動および偏析が防止され、その結果、書き換え可能回数
が向上する。
【0207】この発明においては、高融点成分3bの析
出物の「最大外形寸法y」、「高さhおよびh’」、
「中心間距離i」、「最大孔寸法p’」および「最大壁
厚さw」をそれぞれ次のように定義するものとする。
【0208】図1の(a)および(b)のように、高融
点成分3bの析出物が独立して分布する場合、図5
(b)のように、記録膜3のいずれか一方の界面から記
録膜3の膜厚Tの(1/3)の距離だけ離れた位置で記
録膜3の膜面に平行な断面(以下、第1基準断面とい
う)を考え、その第1基準断面における各高融点成分3
bの析出物の長さを測定する。そして、任意の方向で測
定した長さの最大値を「最大外形寸法y」とする。
【0209】「最大外形寸法y」は、具体的には、図5
(a)のように、第1基準断面における各高融点成分3
bの析出物の形状が円形または円形に近い場合は、析出
物の直径を意味し、楕円形または楕円形に近い場合は、
析出物の長径を意味し、多角形の場合は、析出物の最長
の対角線の長さを意味する。
【0210】「高さh」は、記録膜3の膜面に垂直な断
面(以下、第2基準断面という)を考え、その第2基準
断面において、各高融点成分3bの析出物の記録膜3の
膜面に垂直な方向の長さを測定する。こうして得られた
長さを高融点成分3bの析出物の「高さh」とする。
【0211】この「高さh」は、図1(a)に示すよう
に、「粒状」の高融点成分3bの析出物が分布する場合
と、図1(b)に示すように、「柱状」の高融点成分3
bの析出物が記録膜3の両方の界面に接して分布する場
合とに適用される。
【0212】「高さh’」は、前記「高さh」と同じ考
え方であるが、図1(c)に示すように、「柱状」の高
融点成分3bの析出物が記録膜3の片方の界面にのみ接
して分布する場合に適用される点のみが異なる。
【0213】「中心間距離i」は、図5(a)に示すよ
うに、前記第1基準断面における、隣接する2つの高融
点成分3bの析出物の中心間の距離の平均値を意味す
る。
【0214】「最大孔寸法p’」は、図1(c)に示す
ように、「多孔質状」の高融点成分3bが析出する場合
に適用されるもので、前記第1基準断面における高融点
成分3bの析出物の各孔の大きさの最大値を意味する。
【0215】この「最大孔寸法p’」は、具体的には、
図6のように、第1基準断面における孔形状が円形また
は円形に近い場合は、孔の直径を意味し、楕円形または
楕円形に近い場合は、孔の長径を意味し、多角形の場合
は、孔の最長の対角線の長さを意味する。
【0216】「最大壁厚さw」は、「最大孔寸法p’」
と同様に、「多孔質状」の高融点成分3bが析出する場
合に適用されるもので、図6のように、前記第1基準断
面において、高融点成分3bの析出物の隣接する2つの
孔の間の壁の厚さの最大値を意味する。
【0217】(高融点成分の析出物の寸法との関係)以
上のように定義された高融点成分の析出物の寸法と、書
き換え可能回数の関係は、次の通りである。
【0218】まず、高融点成分3bの析出物の「最大外
形寸法y」が異なる場合、書き換え可能回数と、レーザ
光のパワーを最適値より15%高くした厳しい条件で1
回書き換えた後の再生信号のC/Nは、それぞれ次
のように変化した。このC/Nの変化は、主としてNレ
ベルの変化によるものであった。
【0219】 この結果より、高融点成分3bの析出物の最大外形寸法
yは、5nm≦d≦80nmの範囲が好ましいことが分
かった。
【0220】次に、図4(a)のように、「粒状」の高
融点成分3bが記録膜3中に析出した場合は、析出物の
「高さh」が異なると、書き換え可能回数は次のように
変化した。
【0221】 また、図4(b)のように、「柱状」の高融点成分3b
が記録膜3の両側の界面より析出した場合は、析出物の
「高さh」が異なると、書き換え可能回数は次のように
変化した。
【0222】 この結果より、図4(a)および図4(b)の場合、高
融点成分3bの析出物の高さhは、10nm≦hの範囲
が好ましいことが分かった。
【0223】図4(c)のように、「柱状」の高融点成
分3bが記録膜3の片側の界面より析出した場合、析出
物の「高さh’」が異なると、書き換え可能回数は次の
ように変化した。
【0224】 この結果より、図4(c)の場合は、高融点成分3bの
析出物の高さh’は、5nm≦h’の範囲が好ましいこ
とが分かった。
【0225】次に、高融点成分3bの析出物の「中心間
距離i」が異なる場合、書き換え可能回数と、レーザ光
のパワーを最適値より15%高くした厳しい条件で10
5回書き換えた後の再生信号のC/Nは、次のように変
化した。このC/Nの変化は、主としてCレベルの変化
によるものであった。
【0226】 書き換え可能回数 i=120nm 8×104回 i= 90nm 1.5×105回 i= 70nm 1.8×105回 i= 60nm 2×105回 i= 40nm 2×105回 i= 15nm 2×105回 105回書き換え後の再生信号のC/N i=70nm 50dB i=40nm 50dB i=30nm 49dB i=20nm 46dB i=15nm 45dB i=10nm 44dB i= 5nm 40dB この結果より、高融点成分3bの析出物の中心間距離i
は、20nm≦i≦90nmの範囲が好ましいことが分
かった。
【0227】次に、図1(c)のように、高融点成分3
bが膜面方向につながって「多孔質状」に析出した場
合、析出物の「最大孔寸法p’」が異なると、書き換え
可能回数は次のように変化した。
【0228】 この結果より、多孔質状の析出物の最大孔寸法p’は、
p’≦80nmの範囲が好ましいことが分かった。
【0229】続いて、多孔質状の高融点成分3bの「最
大壁厚さw」が異なると、レーザ光パワーを最適値より
15%高くした厳しい条件で105回書き換えた後の再
生信号のC/Nは、次のように変化した。このC/Nの
変化は、主としてCレベルの変化によるものであった。
【0230】 105回書き換え後の再生信号のC/N w= 5nm 50dB w=15nm 49dB w=20nm 46dB w=35nm 40dB この結果より、多孔質状の高融点成分3bの最大壁厚さ
wは、w≦20nmの範囲が好ましいことが分かった。
【0231】(高融点成分の融点との関係)高融点成分
の融点と書き換え可能回数の関係を調べたところ、記録
膜3中に析出する高融点成分3bの融点(m.p.)が
異なると、書き換え可能回数が次のように変化すること
が、計算機シュミレーションにより推測できた。
【0232】 この結果より、高融点成分3bの融点は780゜C以上
の範囲が好ましく、930゜C以上の範囲がより好まし
いことが分かった。
【0233】高融点成分3bが析出した後の残成分(相
変化成分3a)の融点と、高融点成分3bの融点との差
が異なると、書き換え可能回数が次のように変化するこ
とも、計算機シュミレーションにより推測できた。
【0234】 書き換え可能回数 m.p.の差= 0゜C 7×104回 m.p.の差=150゜C 1.5×105回 m.p.の差=300゜C 2×105回 この結果より、高融点成分3bと相変化成分3aとの融
点の差は150゜C以上の範囲が好ましく、300゜C
以上の範囲がより好ましいことが分かった。
【0235】(高融点成分と相変化成分の結晶化温度の
差との関係)高融点成分と相変化成分の結晶化温度の差
と書き換え可能回数の関係を調べるため、実施例1の情
報記録用薄膜の温度を毎分10゜Cの一定速度で昇温
し、結晶化の発熱の始まる温度を測定した。その結果よ
り、高融点成分3bと相変化を起こす低融点成分3aの
結晶化温度の差sを求めると、温度差sによって書き換
え可能回数は次のように変化した。
【0236】 この結果より、高融点成分3bと相変化成分3aとの融
点の差は、10゜C以上の範囲が好ましく、30゜C以
上の範囲がより好ましいことが分かった。
【0237】(成膜時に被着させる高融点成分との関
係)この実施例1では、情報記録用薄膜を製作する初期
の工程で、高融点成分であるCr4Te5膜を島状に被着
させているが、その高融点成分Cr4Te5の平均膜厚z
を次のように変えると、書き換え可能回数と、レーザ光
のパワーを最適値より15%高くした厳しい条件で10
5回書き換えた後の再生信号のC/Nは、次のように変
化した。このC/Nの変化は、主としてCレベルの変化
によるものであった。
【0238】なお、「z=0nm」は、島状の高融点成
分Cr4Te5の薄膜を形成しなかったことを意味する。
【0239】 書き換え可能回数 z=0nm 5×104回 z=1nm 1×105回 z=5nm 2×105回 105回書き換え後の再生信号のC/N z= 1nm 47dB z= 5nm 47dB z=10nm 46dB z=20nm 40dB この結果より、初期結晶化工程の前に島状の高融点成分
Cr4Te5の薄膜を形成する方が書き換え可能回数が増
加し、また、初期結晶化工程の前に島状に形成する高融
点成分Cr4Te5の平均膜厚zは、1nm≦z≦10n
mの範囲が好ましいことが分かった。
【0240】(保護層、中間層、反射層)この実施例で
は、保護層2および中間層4をいずれもZnS−SiO
2により形成しているが、その他の材料で形成してもよ
い。例えば、Si−N系材料,Si−O−N系材料,S
iO2,SiO,TiO2,Ta25,Al23,Y23
などの酸化物,TaN,AlN,Al−Si−N系材料
(例えばAlSiN2)などの窒化物、ZnS,Sb2
3などの硫化物、SnSe2,Sb2Se3などのセレン化
物、CeF3などの弗化物を用いることができる。S
i,Ge,TiB2,B4C,B,Cなどでもよい。これ
らの材料に近い組成のものでもよいし、これらの材料の
混合材料でもよい。さらに、これらの材料の層を積層し
た多重層でもよい。
【0241】保護層2および中間層4をそれぞれ多重層
で構成する場合、ZnSを70モル%以上含む材料(例
えばZnS−SiO2)の第1層と、SiおよびGeの
少なくとも一方を70原子%以上含む材料の第2層との
2層膜、あるいは、ZnSを70モル%以上含む材料の
第1層と、Siの酸化物(例えばSiO2)の第2層と
の2層膜が好ましい。
【0242】この場合、ZnSを70モル%以上含む材
料の第1層を記録膜3の側に設け、その厚さを3nm以
上とするのが好ましい。記録感度の低下を防ぐためであ
る。また、第1層の厚さは10nm以下が好ましい。S
i酸化物の第2層の低熱膨張係数による記録膜3の流動
抑制効果を有効に発揮させるためである。
【0243】このような2層膜は、保護層2として設け
るのがより好ましいが、中間層4として設けてもよい。
このような2層膜を保護層2として設ける場合は、Si
酸化物の第2層の厚さは50nm以上、250nm以下
とするのが好ましい。この範囲内では、記録感度が良好
だからである。
【0244】また、このような2層膜を中間層4として
設ける場合は、Si酸化物の第2層の厚さは10nm以
上、80nm以下とするのが好ましい。この範囲内で
は、記録感度が良好で、流動抑制効果があるからであ
る。
【0245】中間層4を省略した場合には、記録感度が
約30%低下し、消え残りも約5dB増加した。書き換
え可能回数も減少した。よって、これらの難点を解消す
るため、中間層4を設ける方が好ましい。
【0246】中間層4の屈折率が1.7以上、2.3以
下の範囲にある場合、膜厚が3nm以上、100nm以
下の範囲、および180nm以上、400nm以下の範
囲で、それぞれ50dB以上のC/Nが得られた。よっ
て、中間層4の屈折率をこの範囲に設定するのが好まし
い。
【0247】この実施例1では、反射層5としてAl−
Ti膜を用いているが、Al−Ti膜の代わりに、Si
−Ge混合材料の膜を用いてもよい。この場合、記録マ
ーク部分の光吸収率を記録マーク以外の部分の光吸収率
より小さくできるので、光吸収率の差による消え残りを
防止でき、書き換え可能回数も低下しないという利点が
ある。Geの含有量は、書き換え可能回数の低下防止の
観点から、10原子%以上、80原子%以下の範囲が好
ましい。
【0248】反射層5用の材料としては、Si−Sn混
合材料またはSi−In混合材料でも同様の結果が得ら
れた。また、これらの混合材料の2種以上を混合した材
料でも同様の結果が得られた。
【0249】さらに、Si,Ge,C,Au,Ag,C
u,Al,Ni,Fe,Co,Cr,Ti,Pd,P
t,W,Ta,Mo,Sbの元素単体、またはこれらの
少なくとも1つを主成分とする合金、あるいはこれら同
志の合金よりなる層を用いてもよいし、それらの層より
なる多重層を用いてもよいし、これらと酸化物などの他
の物質との複合層などを用いてもよい。
【0250】(基板、積層構造)この実施例1では、表
面に直接、トラッキングガイドなどの凹凸を形成したポ
リカ−ボネ−ト基板1を用いているが、その代わりに、
ポリオレフィン、エポキシ、アクリル樹脂、紫外線硬化
樹脂層を表面に形成した化学強化ガラスなどを用いても
よい。
【0251】中間層4、反射層5および保護層2の一部
を省略した積層構造、例えば、中間層4と反射層5を省
略した基板1/保護層2/記録膜3の積層構造、反射層
5および保護層2を省略した基板1/記録膜3/中間層
4の積層構造、中間層4および保護層2を省略した基板
1/記録膜3/反射層5の積層構造、などの構成でも、
従来のものに比べると、105回の多数回書き換えを行
なってもノイズ上昇が少なく、良好な結果が得られた。
【0252】(効果)以上述べたように、この実施例1
の情報記録用薄膜は、記録・再生・消去特性を良好に保
ちながら、105回を越える多数回の書き換えが可能で
ある。また、記録・消去に用いるレーザ光のパワーが低
くてよいという利点もある。
【0253】[実施例2] (構成・製法)実施例2の情報記録媒体は、実施例1と
同じGe−Sb−Te−Cr系材料ではあるが組成が異
なる記録膜5を有する点、基板1と保護層2の間に金属
層が設けてある点、および中間層4の材料が異なる点を
除いて、実施例1の情報記録媒体と同じ構成である。こ
の情報記録媒体は、次のようにして形成した。
【0254】実施例1と同様に、マグネトロン・スパッ
タリング装置を用い、表面に断面U字形のトラッキング
溝を有するポリカーボネート基板1の上に、Au膜(厚
さ15nm)よりなる金属層(図示せず)を形成し、そ
の上に実施例1と同じ(ZnS)80(SiO220
(厚さ20nm)よりなる保護層2を形成した。
【0255】次に、保護層2の上に、実施例1と同じ高
融点成分であるCr4Te5膜(図示せず)を島状に平均
膜厚3nmまで形成した後、Ge45Te45Cr10組成付
近のGe40Sb10Te44Cr10、すなわち(Ge40Sb
10Te27.52(Cr4Te55の組成を持つ記録膜3
(厚さ20nm)を形成した。この際、実施例1と同様
に、Cr4Te5ターゲットとGe40Sb10Te27.5ター
ゲットとによる回転同時スパッタ法を用いた。
【0256】次に、記録膜3上に、(ZnS)80(Si
220膜(厚さ40nm)よりなる中間層4を形成し
た後、その上に同じマグネトロン・スパッタリング装置
内でAu膜(厚さ70nm)よりなる反射層5を形成し
た。こうして、第1のディスク部材を得た。
【0257】他方、まったく同じ方法により、第1のデ
ィスク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を形成
し、塩化ビニル−酢酸ビニル系ホットメルト接着剤層6
を介して、前記第1および第2のディスク部材の反射層
5,5’同士を貼り合わせてディスク状情報記録媒体を
得た。
【0258】この実施例2では、高融点成分はCr4
5、相変化成分はGe40Sb10Te27.5である。
【0259】こうして得た記録膜3について、実施例1
と同じ方法で初期結晶化を行なった後、実施例1と同じ
方法で情報の記録・再生・消去を行なったところ、実施
例1と同様の結果が得られた。
【0260】次に、こうして得た記録膜3について、次
のようにしてGe、Sb、TeおよびCrの好適な組成
比a,b,cおよびdの範囲を求めた。
【0261】(Sbの組成比bとの関係:GeTe組成
付近)図7の三角相図において、Ge45Te45Cr10
Sb90Cr10を結ぶ、Cr含有量を一定(10%)とし
た直線上で組成を変化させ、記録膜3を非晶質化させ
た時と結晶化させた時の反射率の差を測定した。その結
果、次のようなデータが得られた。
【0262】 この結果より、GeTe組成付近においては、Sbの組
成比bが0≦b≦0.2の範囲で高い反射率の差が得ら
れることが分かった。このような高い反射率の差は、再
生信号のC/Nの改善に寄与するものである。
【0263】さらに、Sbが入らない場合(b=0)に
比べて、0.01≦bの範囲でSbが入る場合の方が、
非晶質化するレーザ照射パワーを3mW低くできること
が分かった。
【0264】(Ge,Te組成比a,cとの関係:Ge
Te組成付近)図7の三角相図において、Sb10Te80
Cr10とGe80Sb10Cr10を結ぶ、Cr含有量を一定
(10%)とした直線上で組成を変化させ、非晶質化
させた時と結晶化させた時の反射率の差を測定した。そ
の結果、次のようなデータが得られた。
【0265】 これより、GeTe組成付近においては、Ge,Te組
成比a,cが0.25≦a≦0.65,および0.35
≦c≦0.75の範囲で高い反射率の差が得られること
が分かった。このような高い反射率の差は、再生信号の
C/Nの改善に寄与するものである。
【0266】(Cr組成比dとの関係:GeTe組成付
近)Cr4Te5の残部であるGe、Sb、Teの組成比
a,b,cの比を、a:b:c=4:1:4に保ってC
4Te5の含有量を変化させたとき、レーザ光のパワー
を最適値より15%高くした厳しい条件で105回書き
換えた後の再生信号のC/Nを測定したところ、Crの
組成比dに関して次のような結果が得られた。
【0267】 105回書換後の再生信号C/N d=0 42dB d=0.03 48dB d=0.1 50dB d=0.2 50dB d=0.34 48dB また、レーザ光のパワーを最適値より15%高くした厳
しい条件で、初期化のためのレーザ光照射回数を200
回とし、情報を1回記録した後、1回オーバーライトし
た時の再生信号の「消去比」を求めた。その結果、Cr
の組成比dを変化させると、「消去比」は次のように変
化した。ここで「消去比」とは、実施例1におけるもの
と同じである。
【0268】 この結果より、Crの組成比dが増加するにつれて、消
去比が低下することが分かった。
【0269】よって、Crの組成比dが0.03≦d≦
0.3の範囲において、消去に必要なレーザ光の照射時
間を少なくでき、且つレーザ光パワーを最適値より15
%高くした厳しい条件で105回書き換えた後の再生信
号の搬送波対雑音比(C/N)を良くできることが分か
った。
【0270】(記録膜中の低融点成分と高融点成分の含
有量比)記録膜3の平均組成を、元素単体または化合物
組成の低融点成分L(GeTe)と元素単体または化合
物組成の高融点成分H(Cr4Te5)によりLjk
式で表わし、高融点成分HであるCr4Te5の含有量k
を変化させた場合、レーザパワーを15%高くした厳し
い条件で10回書き換えた後のジッターは、次のように
変化した。
【0271】 10回書き換えた後の 組 成 ジッター (GeTe)100(Cr4Te50 5ns (GeTe)98(Cr4Te52 3ns (GeTe)90(Cr4Te510 2ns (GeTe)80(Cr4Te520 3ns (GeTe)70(Cr4Te530 5ns この結果より、前記j、kは0.02≦[k/(j+
k)]≦0.1の関係式を満たすのが好ましいことが分
かった。
【0272】この場合、記録膜3は、前記j、kが前記
関係式を満たす組成を基準組成とし、Ge、Teおよび
Cr各元素の含有量が、前記基準組成に対して±10原
子%の範囲内にあるのが好ましく、±5原子%の範囲内
にあるのがより好ましいことも分かった。
【0273】また、前記低融点成分中のGeの含有量g
(原子%)と前記kにおよび前記jは、k/(j+k)
=(2/g)+0.01 の関係式を満たすことが分か
った。
【0274】なお、ここで述べていない事項は、実施例
1と同様である。
【0275】実施例2では、実施例1に比べて、記録膜
3に形成する非晶質の記録点とそれ以外の結晶質部分の
反射率の差を大きくできる利点がある。
【0276】実施例2の情報記録媒体の記録膜3,3の
組成を一般式で書くと、(Ge0.44Sb0.11Te0.45
0.9Cr0.1となり、添加元素XはCrである。
【0277】[実施例3]実施例3の情報記録媒体は、
高融点成分3bの析出物の濃度が記録膜3の膜厚方向に
勾配を有する点を除いて、実施例1の情報記録媒体と同
じ構成である。この情報記録媒体は、次のようにして形
成した。
【0278】(構成・製法)マグネトロン・スパッタリ
ング装置を用い、実施例1と同様にして、表面に断面U
字形のトラッキング溝を有するポリカーボネート基板1
の上に、(ZnS)80(SiO220膜よりなる保護層
2を形成した後、高融点成分であるCr4Te5膜(図示
せず)を島状に平均膜厚3nmまで形成し、さらに、G
7Sb27Te57Cr9、すなわち(GeSb4Te78
(Cr4Te52の組成を持つ記録膜3を形成した。こ
の際、下記に示すような、Cr4Te5ターゲットとGe
Sb4Te7ターゲットとによる回転同時スパッタ法を用
いた。
【0279】続いて、記録膜3上に、(ZnS)80(S
iO220膜よりなる中間層4を形成した後、その上に
Al97Ti3膜よりなる反射層5を形成した。こうし
て、第1のディスク部材を得た。
【0280】他方、まったく同じ方法により、第1のデ
ィスク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を形成
し、塩化ビニル−酢酸ビニル系ホットメルト接着剤層6
を介して、前記第1および第2のディスク部材の反射層
5,5’同士を貼り合わせてこの実施例3のディスク状
情報記録媒体を得た。
【0281】この実施例3においても、実施例1と同様
に、高融点成分はCr4Te5、相変化成分はGeSb4
Te7である。
【0282】Cr4Te5ターゲットとGeSb4Te7
ーゲットとによる回転同時スパッタ法は、次のようにし
て行なった。
【0283】まず、保護層2の上に平均膜厚3nmのC
4Te5膜を島状に形成しておく。その後、GeSb4
Te7ターゲットに印加する電圧を一定に保ちながら、
Cr4Te5ターゲットに印加する電圧を徐々に低下させ
た。その際の印加電圧シーケンスは次の通りである。
【0284】 [印加電圧シーケンス]スハ゜ッタ 時間 スパッタパワー(W) 光入射側からの Cr4Te5含有量 (秒) GeSb4Te7タ- ット Cr4Te5タ- ット 記録膜膜厚(nm) (原子%) 0〜9 49 150 0〜6 50 10〜20 49 100 6〜12 40 21〜33 49 65 13〜18 30 34〜47 49 40 19〜24 20 48〜63 49 20 24〜30 10 この工程により、記録膜3の中の高融点成分3bの析出
物Cr4Te5の含有量(濃度)が、記録膜3の膜厚方向
に徐々に変化した記録膜3が得られた。
【0285】こうして得た記録膜3について、実施例1
と同じ方法で初期結晶化を行なった後、実施例1と同じ
方法で情報の記録・再生・消去を行なったところ、実施
例1と同様の結果が得られた。
【0286】なお、ここで述べていない事項について
は、実施例1と同様である。
【0287】この実施例3の情報記録媒体では、実施例
1、2のように、高融点成分の析出物の含有量が膜厚方
向に一定の記録膜に比べて、記録膜3の成膜工程が複雑
になるが、初期化のためのレーザ照射回数を低減できる
という利点がある。
【0288】高融点成分3bの析出物の含有量(濃度)
がその膜厚方向に徐々に変化した記録膜3の他の成膜法
としては、Cr4Te5ターゲットに印加する電圧を一定
に保ちながら、GeSb4Te7ターゲットに印加する電
圧を徐々に増加させる方法でもよい。
【0289】なお、記録膜3の成膜工程において、各タ
ーゲットに印加する電圧をできるだけ徐々に変化させた
方が、記録特性が良好であった。
【0290】各ターゲットに印加する電圧を変化する方
法に代え、インラインスパッタ装置を用いて、Cr4
5組成の面積とGeSb4Te7組成の面積を徐々に変
化させたタ−ゲットを使用しても、同様の記録膜を作製
できる。
【0291】[実施例4]実施例4の情報記録媒体は、
実施例1のGe−Sb−Te−Cr系の記録膜3におい
て、添加元素Xとして、Crに代えてCoおよびSiを
使用した点を除いて、実施例1の情報記録媒体と同じ構
成である。この情報記録媒体は、次のようにして形成し
た。
【0292】(構成・製法)実施例1と同様に、マグネ
トロン・スパッタリング装置を用い、表面に断面U字形
のトラッキング溝を有するポリカーボネート基板1の上
に、実施例1と同じ(ZnS)80(SiO220膜より
なる保護層2を形成した。
【0293】次に、保護層2の上に、実施例1と同じ高
融点成分であるCr4Te5膜(図示せず)を島状に平均
膜厚3nmまで形成した後、Sb27Te46Ge7Co15
Si5すなわち(GeSb4Te780(Co3Si)20
組成を持つ記録膜3(厚さ20nm)を形成した。この
際、実施例1と同様に、Co3SiターゲットとGeS
4Te7ターゲットとによる回転同時スパッタ法を用い
た。
【0294】次に、記録膜3上に、(ZnS)80(Si
220膜(厚さ40nm)よりなる中間層4を形成し
た後、その上に同じマグネトロン・スパッタリング装置
内でAu膜(厚さ70nm)よりなる反射層5を形成し
た。こうして、第1のディスク部材を得た。
【0295】他方、まったく同じ方法により、第1のデ
ィスク部材と同じ構成を持つ第2のディスク部材を形成
し、塩化ビニル−酢酸ビニル系ホットメルト接着剤層6
を介して、前記第1および第2のディスク部材の反射層
5,5’同士を貼り合わせてディスク状情報記録媒体を
得た。
【0296】この実施例2では、高融点成分はCo3
i、相変化成分はGeSb4Te7である。
【0297】こうして得た記録膜3について、実施例1
と同じ方法で初期結晶化を行なった後、実施例1と同じ
方法で情報の記録・再生・消去を行なったところ、実施
例1と同様の結果が得られた。
【0298】(Ge,Sb,Te,Co3Siの組成比
a,b,c,dとの関係)次に、こうして得た記録膜3
について、次のようにしてGe、Sb、TeおよびCo
3Siの好適な組成比a,b,cおよびdの範囲を求め
た。
【0299】Ge対Sb対Teの組成比a,b,cの比
をa:b:c=1:4:7に保ってCo3Siの組成比
dを変化させたとき、書き換え可能回数と、レーザ光の
パワーを最適値より15%高くした厳しい条件で105
回書き換えた後の再生信号のC/Nの変化は、実施例1
と同様であった。
【0300】(相変化成分の他の例)相変化成分である
GeSb4Te7の一部または全部をGeSb2Te4,G
2Sb2Te5のうちの少なくとも一つで置き換えても
ほぼ同様の特性が得られる。
【0301】(高融点成分の他の例)高融点成分である
Co3Siの一部または全部をCe5Si3,Ce3
2,Ce5Si4,CeSi,Ce3Si5,CeSi2
Cr5Si3,CrSi,CrSi3,CrSi2,Cr3
Si,CoSi,CoSi2,NiSi2,NiSi,N
3Si2,Ni2Si,Ni5Si2,Ni3Si,Pt5
Si2,Pt2Si,PtSi,LaSi2,Bi2Ce,
BiCe,Bi3Ce4,Bi3Ce5,BiCe2,Cd
11Ce,Cd6Ce,Cd58Ce13,Cd3Ce,Cd2
Ce,CdCe,Ce2Pb,CePb,CePb3,C
3Sn,Ce5Sn3,Ce5Sn4,Ce11Sn10,C
3Sn5,Ce3Sn7,Ce2Sn5,CeSn3,Ce
Zn,CeZn2,CeZn3,Ce3Zn11,Ce13
58,CeZn5,Ce3Zn22,Ce2Zn17,CeZ
11,Cd21Co5,CoGa,CoGa3,CoSn,
Cr3Ga,CrGa,Cr5Ga6,CrGa4,Cu9
Ga4,Cu3Sn,Cu3Zn,Bi2La,BiLa,
Bi3La4,Bi3La5,BiLa2,Cd11La,C
17La2,Cd9La2,Cd2La,CdLa,Ga6
La,Ga2La,GaLa,Ga3La5,GaLa3
La5Pb3,La4Pb3,La11Pb10,La3Pb4
La5Pb4,LaPb2,LaPb3,LaZn,LaZ
2,LaZn4,LaZn5,La3Zn22,La2Zn
17,LaZn11,LaZn13,NiBi,Ga3Ni2
GaNi,Ga2Ni3,Ga3Ni5,GaNi3,Ni3
Sn,Ni3Sn2,Ni3Sn4,NiZn,Ni5Zn
21,PtBi,PtBi2,PtBi3,PtCd2,P
2Cd9,Ga7Pt3,Ga2Pt,Ga3Pt2,Ga
Pt,Ga3Pt5,GaPt2,GaPt3,Pt3
b,PtPb,Pt2Pb3,Pt3Sn,PtSn,P
2Sn3,PtSn2,PtSn4,Pt3Zn,PtZ
2などで置き換えても、同様な結果が得られる。
【0302】また、前記元素Xとして列挙で表わされる
元素を2以上含む高融点化合物、またはそれに近い組成
のもの、あるいはこれらの混合組成や、混合組成に近い
3元以上の化合物のうちの少なくとも一つで置き換えて
もよい。
【0303】ここで述べていない事項については、実施
例1と同様である。
【0304】実施例4の情報記録媒体の記録膜3,3の
組成を一般式で書くと、(Ge0.08Sb0.33Te0.59
0.8(Co3Si)0.2となり、添加元素XはCoおよび
Siである。
【0305】[実施例5]図8は、実施例5のディスク
状情報記録媒体の断面を示す。この媒体は、基板の表面
に凹凸(ビット)で情報が刻まれた再生専用型である。
【0306】(構成・製法)実施例5の情報記録媒体の
構成は、基板の表面に情報を表わす記録ビットが予め形
成されている点、および実施例1の記録膜3をマスク層
として利用している点で、実施例1の情報記録媒体と異
なっているのみであり、他の構成はほぼ同じである。こ
の情報記録媒体は、実施例1と同様にして、マグネトロ
ン・スパッタリング装置を用いで製作された。
【0307】すなわち、まず、表面に記録ビットBを形
成したポリカーボネート基板11の上に、マグネトロン
・スパッタリング装置により、膜厚約130nmの(Z
nS)80(SiO220膜よりなる保護層12を形成し
た。次に、保護層12の上に、高融点成分である島状の
Ag2Te膜(図示せず)を平均膜厚3nmまで形成し
た後、膜厚約22nmの(Ag2Te)30(Se80−T
2070、すなわちAg20Te24Se56の組成のマスク
層13を形成した。
【0308】続いて、マスク層13の上に、膜厚約40
nmの(ZnS)80(SiO220膜よりなる中間層1
4を形成し、さらに膜厚200nmのAl97Ti3膜よ
りなる反射層15を形成した。その後、反射層15に接
着剤層16によってもう一つの基板11’を貼り合わ
せ、図8に示す情報記録媒体を得た。
【0309】Ag20Te24Se56の組成のマスク層13
を形成する工程において、島状のAg2Te膜の形成は
省略してもよい。この場合は、マスク層13中に析出す
る高融点成分は、初期結晶化において生じるAg2Te
のみとなる。
【0310】こうして得たマスク層13について、実施
例1と同じ方法で初期結晶化を行なった後、実施例1と
同じ方法で情報の再生を行なったところ、105回以上
の多数回の読み出しが可能であった。なお、読み出し用
のレーザ光は、基板11側から入射した。
【0311】初期結晶化により、マスク層13の中に
は、実施例1と同様の形態(図1参照)で高融点成分A
2Teが析出し、その残成分(図1における相変化成
分3aに相当するもの)は(Se80−Te20)である。
【0312】(高融点成分の他の例)マスク層13中に
析出した高融点成分としては、Ag2Te以外に、実施
例1および2で述べたものを用いることができる。
【0313】(高融点成分析出後の残成分の他の例)高
融点成分以外の残成分である(Se80−Te20)の一部
または全部をSn,Pb,Sb,Bi,Te,Zn,C
d,Se,In,Ga,S,Tl,Mg,Tl2Se,
TlSe,Tl2Se3,Tl3Te2,TlTe,InB
i,In2Bi,TeBi,Tl−Se,Tl−Te,
Pb−Sn,Bi−Sn,Se−Te,S−Se,Bi
−Ga,Sn−Zn,Ga−Sn,Ga−In,In3
SeTe2,AgInTe2,GeSb4Te7,Ge2
2Te5,GeSb2Te4,GeB4Te7,GeBi2
Te4,Ge3Bi2Te6,Sn2Sb6Se11,Sn2
2Se5,SnSb2Te4,Pb2Sb6Te11,CuA
sSe2,Cu3AsSe3,CuSbS2,CuSbSe
2,InSe,Sb2Se3,Sb2Te3,Bi2Te3
SnSb,FeTe,Fe2Te3,FeTe2,ZnS
b,Zn3Sb2,VTe2,V5Te8,AgIn2,Bi
Se,InSb,In2Te,In2Te5のうちの少な
くとも一つを主成分とする材料、あるいはそれに近い組
成の材料で置き換えても、ほぼ同様の特性が得られる。
【0314】この残成分は、融点が650゜C以下であ
る金属、化合物または合金が好ましい。
【0315】(記録マークの読み出し原理)次に、図9
を参照しながら、図8の情報記録媒体の記録マークを
「超解像効果」を利用して読み出す原理を説明する。
【0316】図9において、31はレーザ光などの光ス
ポット、32a、32bは基板11の表面に形成された
記録マークである。光スポット径は、光強度がそのピー
ク強度の(1/e2)になる位置での光ビームの直径と
して定義される。記録マーク32a、32bの最小ピッ
チは、光スポット31の半径aよりも小さく設定されて
いる。
【0317】基板11の表面にレーザ光が照射される
と、その照射箇所は加熱されるが、媒体は常に移動して
いるので、光スポット31からずれた図9のような位置
に高温領域35が形成される。高温領域35では、少な
くとも高融点成分以外の残成分(実施例1の相変化成分
に相当する成分)が融解するため、マスク層13の複素
屈折率の実数部nまたは虚数部(消衰係数)kが低下
し、レーザ光が透過し難くなる。レーザ光が照射されて
いない箇所、すなわち高温領域35以外の箇所では、結
晶化した固体状態のままであるため、このような複素屈
折率の変化は生じない。
【0318】そこで、光スポット31内には2つの記録
マーク32a、32bがあるにもかかわらず、マスク層
13によって高温領域35内にある記録マーク32bが
隠されるため、実際には記録マーク32aのみが検出さ
れる。換言すれば、実際の検出範囲(アパーチャー)3
4が、図9のように、光スポット31の円形の領域から
マスクとして働く範囲33を除いた三日月形の領域(光
スポット31と高温領域35の重複箇所)となる。こう
して、光スポット径より小さい記録マーク32aおよび
32bを正確に区別して読み出すことが可能となる。
【0319】保護層12、マスク層13、中間層14お
よび反射層15の各層の膜厚を変えれば、光スポット3
1内の斜線部以下の領域だけをマスクすることもでき
る。
【0320】マスク層13の残成分の融点が250゜C
以下の場合、高融点成分の融点は450゜C以上であれ
ば、これと同様の特性が得られる。
【0321】(マスク層の消衰係数の変化量との関係)
光スポット31の直径の約25%の長さの記録マーク3
2a、32bが形成されている場合、レーザ光の照射の
前後におけるマスク層13の消衰係数kの変化量Δk’
が変化すると、105回読み出した後の再生信号のC/
Nは、次のように変化した。
【0322】 105回読み出し後の再生信号のC/N Δk’= 5% 37dB Δk’=10% 42dB Δk’=20% 46dB Δk’=30% 48dB この結果より、マスク層13の消衰係数kの変化量Δ
k’は、20%≦Δk’の範囲が好ましいことが分かっ
た。
【0323】(マスク層の残成分の融点との関係)マス
ク層13の高融点成分の析出後の残成分の融点(m.
p.)が変化した場合、105回読み出した後の再生信
号のC/Nは、次のように変化した。
【0324】 105回読み出しの後の再生信号のC/N m.p.=100゜C 49dB m.p.=250゜C 48dB m.p.=400゜C 47dB m.p.=650゜C 46dB m.p.=700゜C 40dB m.p.=750゜C 33dB この結果より、高融点成分析出後の残成分の融点は、6
50゜C以下が好ましく、250゜C以下がより好まし
いことが分かった。
【0325】(その他)図8の情報記録媒体では、片面
のみに情報を記録しているが、基板11’の片面に保護
層12、マスク層13、中間層14、および反射層15
を形成し、その反射層15を基板11に形成された反射
層15と接着剤層16によって貼り合わせれば、情報記
録媒体の両面に情報を記録できる。
【0326】[実施例6]図10は、実施例1の相変化
型のディスク状情報記録媒体に、実施例5と同様のマス
ク層を付加することによって、情報の再生時に「超解像
効果」を利用できるようにしたものである。
【0327】図10の情報記録媒体は、記録膜の構成が
異なる以外は、実施例1の情報記録媒体と同じ構成を持
つ。すなわち、実施例1と同様のポリカーボネート基板
21,21’の上に、(ZnS)80(SiO220膜よ
りなる保護層22、22’がそれぞれ形成され、保護層
22。22’の上には順に、記録膜23、23’と(Z
nS)80(SiO220膜よりなる中間層24、24’
と、Al97Ti3膜よりなる反射層25、25’とが、
それぞれ形成されている。反射層25、25’同士は、
接着剤層26によって貼り合わされている。
【0328】記録膜23は、図10に示すように、基板
21側から順に配置されたマスク層23a、誘電体層2
3bおよび記録層23cから構成されている。記録膜2
3’は記録膜23と同じ構成である。
【0329】マスク層23aは、実施例5と同じ(Ag
2Te)30(Se80−Te2070すなわちAg20Te24
Se56の組成を持ち、実施例5と同じマスク機能を有し
ている。
【0330】誘電体層23bは(ZnS)80(Si
220膜により形成されており、中間層と同様の機能
を持つ。
【0331】記録層23cとしては、実施例1の記録膜
3,3’と同じものの他、任意の相変化型の記録層を使
用できる。
【0332】この情報記録媒体は、実施例1と同様にし
て、マグネトロン・スパッタリング装置を用いで製作さ
れる。
【0333】長さ0.4μmの記録マークを0.8μm
周期で形成した場合、得られた再生信号のC/Nは46
dB以上、消去比は25dB以上であった。
【0334】このマスク層23aは、この発明の情報記
録用薄膜以外の従来の相変化によって記録を行なう情報
記録媒体や、光磁気ディスクなどの相変化以外の記録原
理による情報記録媒体においても同様な効果を持つ。
【0335】この実施例で述べていない点については、
実施例1と同様である。
【0336】[実施例7]実施例7のディスク状情報記
録媒体は、実施例1の相変化型のディスク状情報記録媒
体において、反射層5,5’として、実施例1のAl−
Ti膜に代えて、実施例1の高融点成分を含む記録膜
3,3’を用いたものであり、実施例6と同様に、情報
の再生時に「超解像効果」を利用できるようにしたもの
である。
【0337】実施例7のディスク状情報記録媒体は、実
施例1の図3に示した情報記録媒体において、基板1、
1’の上に、保護層2、2’、記録膜3,3’および中
間層4、4’が順にそれぞれ形成され、さらにそれら中
間層4、4’の上に反射層5,5’としての第2の記録
膜3,3’がそれぞれ形成されている。
【0338】この情報記録媒体は、実施例1と同様にし
て、マグネトロン・スパッタリング装置を用いて製作さ
れる。
【0339】こうして得た記録膜3,3’および反射層
1,1’について、実施例1と同じ方法で初期結晶化を
行なった後、実施例1と同じ方法で情報の記録・再生・
消去を行なったところ、実施例1と同様の結果が得られ
た。
【0340】例えば、反射層5,5’として、膜厚80
nmの(LaBi)30Bi70層を用いた場合、読み出し
時の超解像効果が得られ、長さ0.4μm の記録マー
クを0.8μm周期で書いた場合、得られた再生信号の
C/Nは46dB以上、消去比は25dB以上であっ
た。
【0341】初期結晶化により、(LaBi)30Bi70
よりなる記録膜3,3’および反射層5,5’の中に
は、実施例1と同様の形態(図1参照)で高融点成分L
aBiが析出した。その残成分(図1における相変化成
分3a)はBiであった。
【0342】反射層5,5’中の高融点成分が析出した
後の残成分については、融点が650゜C以下である金
属、化合物または合金が好ましい。高融点成分の融点と
融点差が大きいからである。
【0343】残成分の融点が350゜C以下の場合、高
融点化合物の融点は450゜C以上であれば、ほぼ同様
の特性が得られる。
【0344】また、複素屈折率の実数部nまたは虚数部
(消衰係数)kがレーザ光の照射によって20%以上変
化し、また実数部nおよび虚数部kが高いときに反射率
Rが60%以上となるのが好ましい。記録感度が大きい
からである。
【0345】高融点成分LaBiの残成分であるBiの
一部または全部をSn,Pb,Sb,Te,Zn,C
d,Se,In,Ga,S,Tl,Mg,Tl2Se,
TlSe,Tl2Se3,Tl3Te2,TlTe,InB
i,In2Bi,TeBi,Tl−Se,Tl−Te,
Pb−Sn,Bi−Sn,Se−Te,S−Se,Bi
−Ga,Sn−Zn,Ga−Sn,Ga−In,In3
SeTe2,AgInTe2,GeSb4Te7,Ge2
2Te5,GeSb2Te4,GeBi4Te7,GeBi
2Te4,Ge3Bi2Te6,Sn2Sb6Se11,Sn2
2Se5,SnSb2Te4,Pb2Sb6Te11,CuA
sSe2,Cu3AsSe3,CuSbS2,CuSbSe
2,InSe,Sb2Se3,Sb2Te3,Bi2Te3
SnSb,FeTe,Fe2Te3,FeTe2,ZnS
b,Zn3Sb2,VTe2,V5Te8,AgIn2,Bi
Se,InSb,In2Te,In2Te5,などのうち
の少なくとも一つを主成分とする材料で置き換えても、
ほぼ同様の特性が得られる。
【0346】(超解像効果の原理)読み出しの際に超解
像効果が得られる原理は、次の通りである。
【0347】図9に示すように、光スポット31内の高
温領域35では、反射層5、5’中の少なくとも相変化
成分(例えばBi)が融解して、その複素屈折率の実数
部nまたは虚数部kの少なくとも一方が低下する。この
ため、図9のマスクとして働く範囲33での反射光が弱
くなり、この範囲33からの反射光は、記録膜3、3’
に対して読み取りのための充分なコントラストを提供で
きなくなる。
【0348】一方、結晶化した固体状態の低温領域で
は、高温領域に比べて複素屈折率の実数部nおよび虚数
部kの少なくとも一方が大きいため、読み取りのための
充分なコントラストを提供できる。
【0349】その結果、検出範囲(アパーチャー)34
が図9のような三日月形になり、光スポット31の直径
以下の周期で高密度記録された記録マーク32を確実に
読み出すことが可能となる。
【0350】保護層2、2’、記録膜3,3’、中間層
4、4’および反射層5,5’の各層の膜厚を変えれ
ば、検出範囲34の大きさを変えることもできる。
【0351】ここで述べていない事項については、実施
例1と同様である。
【0352】(その他)この実施例7の反射層5,5’
は、本発明の情報記録用薄膜を用いない、従来の相変化
によって記録を行なう光記録媒体や、光磁気記録媒体な
どの他の記録原理による媒体にも適用可能である。
【0353】
【発明の効果】この発明の情報記録用薄膜、情報記録媒
体およびその使用方法によれば、良好な記録・再生特性
を保持しながら従来より多数回(例えば105回)の書
き換えが可能となる。
【0354】また、超解像効果を利用して、良好な再生
特性を保持しながら従来より多数回(例えば105回)
の読出しが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の情報記録媒体の実施例の記録用薄膜
の部分断面図で、(a)は粒状の高融点成分が析出した
もの、(b)は柱状の高融点成分が析出したもの、
(c)は多孔質の高融点成分が析出したものを示す。
【図2】この発明の情報記録用薄膜の記録層の実施例の
三角相図である。
【図3】この発明の情報記録媒体の実施例の全体断面図
である。
【図4】この発明の情報記録媒体の実施例を示す、図1
と同様の部分断面図である。
【図5】この発明の情報記録媒体の実施例の部分断面図
で、(a)は(b)のD−D線に沿った断面図、(b)
はその情報記録媒体の部分断面図である。
【図6】この発明の情報記録媒体の実施例を示す、図1
と同様の部分断面図である。
【図7】この発明の情報記録用薄膜の記録層の他の実施
例の三角相図である。
【図8】この発明の情報記録媒体の他の実施例の全体断
面図である。
【図9】超解像効果の原理を説明するための図である。
【図10】この発明の情報記録媒体のさらに他の実施例
の全体断面図である。
【符号の説明】
1,1’ 基板 2,2’ 保護層 3,3’ 記録膜 3a 相変化成分(残成分) 3b 高融点成分 4,4’ 中間層 5,5’ 反射層 6 接着剤層 11,11’ 基板 12 保護層 13 記録膜 14 中間層 15 反射層 16 接着剤層 21,21’ 基板 22,22’ 保護層 23,23’ 記録膜 23a’ マスク層 23b’ 誘電体層 23c’ 記録層 24,24’中間層 25,25’反射層 26 接着剤層 31 光スポット 32a,32b 記録マーク 33 マスクとして働く範囲 34 検出範囲(アパーチャー) 35 高温領域 B 記録ビット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 哲也 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (72)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に直接または保護層を介して形成
    された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子配
    列変化によって情報を記録・再生する情報記録用薄膜に
    おいて、 前記情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成が、一般式 (GeaSbbTec1-dd で表わされ、 前記XはCr,Ag,Ba,Co,Ni,Pt,Si,
    Sr,Au,Cd,Cu,Li,Mo,Mn,Zn,A
    l,Fe,Pb,Na,Cs,Ga,Pd,Bi,S
    n,Ti,V,In,W,Znおよびランタノイド元素
    からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を表わ
    し、 前記a,b,cおよびdは、それぞれ0.01≦a≦
    0.67, 0.01≦b≦0.59,0.25≦c
    ≦0.97, 0.03≦d≦0.3,の範囲にある
    ことを特徴とする情報記録用薄膜。
  2. 【請求項2】 前記a,bおよびcが、それぞれ0.0
    2≦a≦0.19, 0.04≦b≦0.4,0.5
    ≦c≦0.75,の範囲にある請求項1に記載の情報記
    録用薄膜。
  3. 【請求項3】 前記a,bおよびcが、それぞれ0.2
    5≦a≦0.65, 0.01≦b≦0.2,0.3
    5≦c≦0.75,の範囲にある請求項1に記載の情報
    記録用薄膜。
  4. 【請求項4】 基板上に直接または保護層を介して構成
    された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子配
    列変化によって情報を記録・再生する情報記録用薄膜に
    おいて、 前記情報記録用薄膜の平均組成が、Ge,Sb,Te,
    Cr,Ag,Ba,Co,Ni,Pt,Si,Sr,A
    u,Cd,Cu,Li,Mo,Mn,Zn,Al,F
    e,Pb,Na,Cs,Ga,Pd,Bi,Sn,T
    i,V,In,W,Znおよびランタノイド元素からな
    る群から選ばれる少なくとも一つの元素より構成される
    少なくとも1つの単体または化合物よりなる、相対的に
    低い融点を持つ低融点成分Lと、前記元素群から選ばれ
    る少なくとも一つの元素より構成される少なくとも1つ
    の単体または化合物よりなる、相対的に高い融点を持つ
    高融点成分Hとから構成されていて、 前記低融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均組成を Ljk の組成式で表わした時、前記低融点成分L中のGeの濃
    度g(原子%)と、前記jおよびkが、 k/(j+k)=(2/g)+0.01 の関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量は、前記関係式で決まる値±10原子%の範囲
    内にあることを特徴とする情報記録用薄膜。
  5. 【請求項5】 基板上に直接または保護層を介して構成
    された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子配
    列変化によって情報を記録・再生する情報記録用薄膜に
    おいて、 前記情報記録用薄膜の平均組成が、相対的に低い融点を
    持つ低融点成分Lと、相対的に高い融点を持つ高融点成
    分Hとから構成され、 前記低融点成分Lは、その構成元素がGeとSbとTe
    であると共に相対的に低い融点を持つ少なくとも1つの
    化合物より成っており、 前記高融点成分Hは、Ge,Sb,Te,Cr,Ag,
    Ba,Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,C
    u,Li,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,N
    a,Cs,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,
    WおよびZnから選ばれる少なくとも一つの元素より構
    成され、且つ相対的に高い融点を持つ少なくとも1つの
    単体または化合物より成っており、 しかも、前記低融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均
    組成を Lj の組成式で表わした時、前記低融点成分L中のGeの濃
    度g(原子%)と、前記jおよびkが、 k/(j+k)=(2/g)+0.01 の関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量が前記関係式で決まる値±10原子%の範囲内
    にあることを特徴とする情報記録用薄膜。
  6. 【請求項6】 前記低融点成分LがGeSbTe7
    前記高融点成分HがCr4Te5である請求項4または5
    に記載の情報記録用薄膜。
  7. 【請求項7】 前記低融点成分LがGeSb4Te4、前
    記高融点成分HがCr4Te5である請求項4または5に
    記載の情報記録用薄膜。
  8. 【請求項8】 前記低融点成分LがGe2Sb2Te5
    前記高融点成分HがCr4Te5である請求項4または5
    にに記載の情報記録用薄膜。
  9. 【請求項9】 基板上に直接または保護層を介して形成
    された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子配
    列変化によって情報を記録・再生する情報記録用薄膜に
    おいて、 前記情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成が、一般式 (GeaTec1-dd で表わされ、 前記XはCr,Ag,Ba,Co,Ni,Pt,Si,
    Sr,Au,Cd,Cu,Li,Mo,Mn,Zn,A
    l,Fe,Pb,Na,Cs,Ga,Pd,Bi,S
    n,Ti,V,In,W,Znおよびランタノイド元素
    からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を表わ
    し、 前記a,cおよびdは、それぞれ0.01≦a≦0.6
    7, 0.25≦c≦0.97,0.03≦d≦0.
    3,の範囲にあることを特徴とする情報記録用薄膜。
  10. 【請求項10】 前記aおよびcが、それぞれ0.25
    ≦a≦0.65, 0.35≦c≦0.75,の範囲
    にある請求項9に記載の情報記録用薄膜。
  11. 【請求項11】 当該情報記録用薄膜の平均組成が、相
    対的に低い融点を持つ低融点成分Lと相対的に高い融点
    を持つ低融点成分Hとから構成され、 前記低融点成分Lは、Ge,Te,Cr,Ag,Ba,
    Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,Cu,L
    i,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,Na,C
    s,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,W,Z
    nおよびランタノイド元素からなる群より選ばれる少な
    くとも1つの元素より構成される少なくとも1つの単体
    または化合物よりなると共に、相対的に低い融点を持っ
    ており、 前記高融点成分Hは、前記元素群より選ばれる少なくと
    も1つの元素より構成される少なくとも1つの単体また
    は化合物よりなると共に、相対的に高い融点を持ってい
    て、 前記低融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均組成を Ljk の組成式で表わした時、前記jおよびkが、 0.02≦[k/(j+k)]≦0.2 の関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量は前記関係式で決まる値±10原子%の範囲内
    にある請求項9または10に記載の情報記録用薄膜。
  12. 【請求項12】 基板上に直接または保護層を介して形
    成された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子
    配列変化によって情報を記録・再生する情報記録用薄膜
    において、 前記情報記録用薄膜の膜厚方向の平均組成が、一般式 (SbbTec1-dd で表わされ、 前記XはCr,Ag,Ba,Co,Ni,Pt,Si,
    Sr,Au,Cd,Cu,Li,Mo,Mn,Zn,A
    l,Fe,Pb,Na,Cs,Ga,Pd,Bi,S
    n,Ti,V,In,W,Znおよびランタノイド元素
    からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を表わ
    し、 前記b,cおよびdは、それぞれ0.01≦b≦0.5
    9, 0.25≦c≦0.97,0.03≦d≦0.
    3,の範囲にあることを特徴とする情報記録用薄膜。
  13. 【請求項13】 当該情報記録用薄膜の平均組成が、相
    対的に低い融点を持つ低融点成分Lと相対的に高い融点
    を持つ低融点成分Hとから構成され、 前記低融点成分Lは、Sb,Te,Cr,Ag,Ba,
    Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,Cu,L
    i,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,Na,C
    s,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,W,Z
    nおよびランタノイド元素からなる群から選ばれる少な
    くとも1つの元素より構成される少なくとも1つの単体
    または化合物よりなると共に、相対的に低い融点を持っ
    ており、 前記高融点成分Hは、前記元素群より選ばれる少なくと
    も1つの元素より構成される少なくとも1つの単体また
    は化合物よりなると共に、相対的に高い融点を持ってい
    て、 前記低融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均組成を Ljk の組成式で表わした時、前記jおよびkが、 0.05≦[k/(j+k)]≦0.4 の関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量は前記関係式で決まる値±10原子%の範囲内
    にある請求項12に記載の情報記録用薄膜。
  14. 【請求項14】 当該情報記録用薄膜の平均組成が、前
    記関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量は前記関係式で決まる値±5原子%の範囲内に
    ある請求項4〜8のいずれか、あるいは請求項11また
    は13に記載の情報記録用薄膜。
  15. 【請求項15】 前記元素Xが、当該情報記録用薄膜の
    膜厚方向において濃度勾配を有する請求項1〜4のいず
    れか、または請求項6〜14のいずれかに記載の情報記
    録用薄膜。
  16. 【請求項16】 当該情報記録用薄膜の残成分より相対
    的に融点が高い高融点成分からなる析出物を含んでお
    り、その析出物が前記元素Xを含んでいる請求項1〜4
    のいずれか、または請求項6〜15のいずれかに記載の
    情報記録用薄膜。
  17. 【請求項17】 前記高融点成分の析出物の少なくとも
    一部分が、当該情報記録用薄膜の光入射側の界面近傍
    に、非連続膜状に平均膜厚1〜10nmの範囲で存在す
    る請求項5または16に記載の情報記録用薄膜。
  18. 【請求項18】 前記高融点成分の析出物の少なくとも
    一部分が、当該情報記録用薄膜の光入射側と反対側の界
    面近傍に、非連続膜状に平均膜厚1〜10nmの範囲で
    存在する請求項5または16に記載の情報記録用薄膜。
  19. 【請求項19】 前記高融点成分の含有量が、当該情報
    記録用薄膜の膜厚方向において変化する請求項5または
    請求項16〜18のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  20. 【請求項20】 前記高融点成分の含有量が、当該情報
    記録用薄膜の光入射側の界面付近で50%、その反対側
    の界面付近で10%となるように変化する請求項5また
    は請求項16〜19のいずれかに記載の情報記録用薄
    膜。
  21. 【請求項21】 前記高融点成分の構成元素の原子数の
    和が、当該情報記録用薄膜の構成元素の全原子数の和に
    対して10〜50%の範囲にある請求項5または請求項
    16〜20のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  22. 【請求項22】 前記高融点成分の融点が780゜C以
    上である請求項5または請求項16〜21のいずれかに
    記載の情報記録用薄膜。
  23. 【請求項23】 前記高融点成分の融点と当該薄膜の残
    成分の融点との差が150゜C以上である請求項5また
    は請求項16〜22のいずれかに記載の情報記録用薄
    膜。
  24. 【請求項24】 前記高融点成分の析出物が、当該情報
    記録用薄膜の内部に粒状または柱状に分布している請求
    項5または請求項16〜23のいずれかに記載の情報記
    録用薄膜。
  25. 【請求項25】 前記高融点成分の析出物の当該情報記
    録用薄膜の膜面方向での最大外寸法が、5nm以上、8
    0nm以下である請求項24に記載の情報記録用薄膜。
  26. 【請求項26】 前記高融点成分の析出物が、当該情報
    記録用薄膜の両方の界面からその膜厚方向に柱状に延び
    ており、前記析出物の膜厚方向の長さが5nm以上で、
    当該情報記録用薄膜の膜厚の(1/2)以下である請求
    項24または25に記載の情報記録用薄膜。
  27. 【請求項27】 前記高融点成分の析出物が、当該情報
    記録用薄膜の一方の界面からその膜厚方向に柱状に延び
    ており、前記析出物の膜厚方向の長さが10nm以上
    で、当該情報記録用薄膜の膜厚以下である請求項24ま
    たは25に記載の情報記録用薄膜。
  28. 【請求項28】 前記高融点成分の析出物の当該情報記
    録用薄膜の膜厚方向の長さが、10nm以上で、且つ当
    該情報記録用薄膜の膜厚以下である請求項24または2
    5に記載の情報記録用薄膜。
  29. 【請求項29】 隣接する2つの前記高融点成分の析出
    物の中心間を結ぶ直線が、当該情報記録用薄膜の膜面方
    向でそれら析出物の間の領域を通る長さが、20nm以
    上、90nm以下である請求項24〜28のいずれかに
    記載の情報記録用薄膜。
  30. 【請求項30】 当該情報記録用薄膜の残成分より相対
    的に融点が高い高融点成分からなる多孔質の析出物を含
    んでおり、当該残成分が前記多孔質析出物の孔内に分布
    している請求項5または請求項16〜23のいずれかに
    記載の情報記録用薄膜。
  31. 【請求項31】 前記高融点成分の多孔質状析出物の孔
    の当該情報記録用薄膜の膜面方向での最大孔寸法が、8
    0nm以下であり、隣接する2つの前記孔の間の領域の
    当該情報記録用薄膜の膜面方向での最大壁厚さが、20
    nm以下である請求項30に記載の情報記録用薄膜。
  32. 【請求項32】 当該情報記録用薄膜の残成分の融点が
    650゜C以下である請求項5または請求項16〜31
    のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  33. 【請求項33】 当該情報記録用薄膜の残成分の融点が
    250゜C以下である請求項5または請求項16〜31
    のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  34. 【請求項34】 当該情報記録用薄膜の複素屈折率の実
    数部および虚数部の少なくとも一方が、光の照射によっ
    て照射前のそれに対して20%以上変化する請求項1〜
    33のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  35. 【請求項35】 基板上に直接または保護層を介して形
    成された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子
    配列変化によって情報を記録または再生する情報記録用
    薄膜において、 当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に融点が高い高
    融点成分からなる析出物を含んでいて、その析出物が当
    該情報記録用薄膜の残成分からなる領域内に分布してい
    ることを特徴とする情報記録用薄膜。
  36. 【請求項36】 前記高融点成分の析出物の当該情報記
    録用薄膜の膜面方向での最大外寸法が、5nm以上、8
    0nm以下である請求項35に記載の情報記録用薄膜。
  37. 【請求項37】 前記高融点成分の析出物が、当該情報
    記録用薄膜の両方の界面からその膜厚方向に柱状に延び
    ており、前記析出物の膜厚方向の長さが5nm以上で、
    当該情報記録用薄膜の膜厚の(1/2)以下である請求
    項35または36に記載の情報記録用薄膜。
  38. 【請求項38】 前記高融点成分の析出物が、当該情報
    記録用薄膜の一方の界面からその膜厚方向に柱状に延び
    ており、前記析出物の膜厚方向の長さが10nm以上
    で、当該情報記録用薄膜の膜厚以下である請求項35〜
    37のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  39. 【請求項39】 前記高融点成分の析出物の膜厚方向の
    長さが10nm以上で、当該情報記録用薄膜の膜厚以下
    である請求項35〜37のいずれかに記載の情報記録用
    薄膜。
  40. 【請求項40】 隣接する2つの前記高融点成分の析出
    物の中心間を結ぶ直線が、当該情報記録用薄膜の膜面方
    向でそれら析出物の間の領域を通る長さが20nm以
    上、90nm以下である請求項35〜39のいずれかに
    記載の情報記録用薄膜。
  41. 【請求項41】 基板上に直接または保護層を介して形
    成された、エネルギービームの照射を受けて生じる原子
    配列変化によって情報を記録または再生する情報記録用
    薄膜において、 当該情報記録用薄膜の残成分より相対的に融点が高い高
    融点成分からなる多孔質の析出物を含んでおり、当該情
    報記録用薄膜の残成分が前記多孔質析出物の孔内に分布
    していることを特徴とする情報記録用薄膜。
  42. 【請求項42】 当該情報記録用薄膜の平均組成が、相
    対的に低い融点を持つ低融点成分Lと相対的に高い融点
    を持つ高融点成分Hとからなり、 前記低融点成分Lは、Ge,Sb,Te,Cr,Ag,
    Ba,Co,Ni,Pt,Si,Sr,Au,Cd,C
    u,Li,Mo,Mn,Zn,Al,Fe,Pb,N
    a,Cs,Ga,Pd,Bi,Sn,Ti,V,In,
    W,Znおよびランタノイド元素からなる群より選ばれ
    る少なくとも1つの元素より構成される少なくとも1つ
    の単体または化合物よりなると共に、相対的に低い融点
    を持っており、 前記高融点成分Hは、前記元素群より選ばれる少なくと
    も1つの元素より構成される少なくとも1つの単体また
    は化合物よりなると共に、相対的に高い融点を持ってい
    て、 前記低融点成分Lと前記高融点成分Hとの平均組成を Ljk の組成式で表わした時、前記低融点成分中のGeの濃度
    g(原子%)と、前記jおよびkが、 k/(j+k)=(2/g)+0.01 の関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量は、前記関係式で決まる値±10原子%の範囲
    内にある請求項41に記載の情報記録用薄膜。
  43. 【請求項43】 前記低融点成分LがGeSb4Te7
    前記高融点成分HがCr4Te5である請求項42に記載
    の情報記録用薄膜。
  44. 【請求項44】 前記低融点成分LがGeSb4Te4
    前記高融点成分HがCr4Te5である請求項42に記載
    の情報記録用薄膜。
  45. 【請求項45】 前記低融点成分LがGe2Sb2
    5、前記高融点成分HがCr4Te5である請求項42
    に記載の情報記録用薄膜。
  46. 【請求項46】 当該情報記録用薄膜の平均組成が、前
    記関係式を満たす組成を基準組成とし、各元素の膜中で
    の含有量は前記関係式で決まる値±5原子%の範囲内に
    ある請求項42〜45のいずれかに記載の情報記録用薄
    膜。
  47. 【請求項47】 前記高融点成分の多孔質状析出物の孔
    の当該情報記録用薄膜の膜面方向での最大内寸法が、8
    0nm以下であり、隣接する2つの前記孔の間の領域の
    当該情報記録用薄膜の膜面方向での最大壁厚さが、20
    nm以下である請求項41〜46のいずれかに記載の情
    報記録用薄膜。
  48. 【請求項48】 当該情報記録用薄膜の残成分の融点が
    650゜C以下である請求項35〜47のいずれかに記
    載の情報記録用薄膜。
  49. 【請求項49】 当該情報記録用薄膜の残成分の融点が
    250゜C以下である請求項35〜47のいずれかに記
    載の情報記録用薄膜。
  50. 【請求項50】 当該情報記録用薄膜の複素屈折率の実
    数部および虚数部の少なくとも一方が、光の照射によっ
    て照射前のそれに対して20%以上変化する請求項35
    〜49のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  51. 【請求項51】 前記高融点成分の構成元素の原子数の
    和が、当該情報記録用薄膜の全原子数の和に対して10
    〜50%の範囲にある請求項35〜50のいずれかに記
    載の情報記録用薄膜。
  52. 【請求項52】 前記高融点成分の融点が780゜C以
    上である請求項35〜51のいずれかに記載の情報記録
    用薄膜。
  53. 【請求項53】 前記高融点成分の融点と当該情報記録
    用薄膜の残成分の融点との差が150゜C以上である請
    求項35〜52のいずれかに記載の情報記録用薄膜。
  54. 【請求項54】 前記元素XがCrである請求項1〜4
    のいずれか、または請求項6〜34のいずれかに記載の
    情報記録用薄膜。
  55. 【請求項55】 前記元素XがMo,Si,Pt,C
    o,MnおよびWからなる群から選ばれる一種である請
    求項1〜4のいずれか、または請求項6〜34のいずれ
    かに記載の情報記録用薄膜。
  56. 【請求項56】 請求項1〜55のいずれかに記載の情
    報記録用薄膜の製造方法であって、 基板上に直接または保護層を介して原料薄膜を形成する
    工程と、 前記原料薄膜にエネルギービームを照射してその原料薄
    膜中に高融点成分を生成または成長させ、前記情報記録
    用薄膜を得る工程とを備えてなることを特徴とする情報
    記録用薄膜の製造方法。
  57. 【請求項57】 前記原料薄膜中に前記高融点成分を生
    成または成長させる工程において、前記高融点成分の含
    有量をその膜厚方向に変化させる請求項56に記載の情
    報記録用薄膜の製造方法。
  58. 【請求項58】 請求項35〜55のいずれかに記載の
    情報記録用薄膜の製造方法であって、 基板上に直接または保護層を介して、前記高融点成分の
    材料あるいは前記高融点成分の組成に近い組成を持つ材
    料を被着させ、島状の種結晶を形成する工程と、 前記種結晶の上に前記高融点成分と前記残成分とを含む
    材料を被着させ、前記高融点成分を選択的に前記種結晶
    上に成長させると共に、それら種結晶の間を埋めるよう
    に前記残成分を成長させる工程とを備えてなることを特
    徴とする情報記録用薄膜の製造方法。
  59. 【請求項59】 前記高融点成分を選択的に成長させる
    工程において、前記高融点成分の含有量をその膜厚方向
    に変化させる請求項58に記載の情報記録用薄膜の製造
    方法。
  60. 【請求項60】 請求項1〜55のいずれかに記載の情
    報記録用薄膜を記録層として備えたことを特徴とする情
    報記録媒体。
  61. 【請求項61】 請求項35〜55のいずれかに記載の
    情報記録用薄膜を超解像読出し用のマスク層として備え
    たことを特徴とする情報記録媒体。
  62. 【請求項62】 請求項35〜55のいずれかに記載の
    情報記録用薄膜を超解像読出し用の反射層として備えた
    ことを特徴とする請求項60または61に記載の情報記
    録媒体。
  63. 【請求項63】 請求項1〜55のいずれかに記載の情
    報記録用薄膜を記録層として備え、請求項35〜55の
    いずれかに記載の情報記録用薄膜を超解像読出し用のマ
    スク層として備えたことを特徴とする情報記録媒体。
  64. 【請求項64】 請求項1〜55のいずれかに記載の情
    報記録用薄膜を記録層として備え、請求項35〜55の
    いずれかに記載の情報記録用薄膜を超解像読出し用の反
    射層として備えたことを特徴とする情報記録媒体。
  65. 【請求項65】 前記高融点成分の析出後の前記残成分
    の融点が650゜C以下である請求項60〜64のいず
    れかに記載の情報記録媒体。
  66. 【請求項66】 前記反射層の反射率が60%以上であ
    る請求項62〜65のいずれかに記載の情報記録媒体。
  67. 【請求項67】 前記反射層の膜厚が、150nm以
    上、300nm以下である請求項62〜66のいずれか
    に記載の情報記録媒体。
  68. 【請求項68】 前記記録膜と反対側に配置されたSi
    2からなる第1の保護層と、前記記録膜側に配置され
    たZnS−SiO2からなる第2の保護層とをさらに備
    えた請求項62〜67のいずれかに記載の情報記録媒
    体。
  69. 【請求項69】 請求項35〜55のいずれかに記載の
    情報記録用薄膜を記録層として備えた情報記録媒体の使
    用方法であって、 使用時に前記情報記録用媒体にレーザ光を繰り返し照射
    して、その情報記録用媒体の前記情報記録用薄膜中に前
    記高融点成分を析出させる工程を含むことを特徴とする
    情報記録媒体の使用方法。
  70. 【請求項70】 前記情報記録用媒体への前記レーザ光
    の照射を、情報記録再生装置において行なう請求項69
    に記載の情報記録媒体の使用方法。
  71. 【請求項71】 前記情報記録用媒体への前記レーザ光
    の照射を、その情報記録媒体の初期化装置において行な
    う請求項69に記載の情報記録媒体の使用方法。
  72. 【請求項72】 請求項1〜4のいずれか、または請求
    項6〜34のいずれかに記載の情報記録用薄膜におい
    て、 前記情報記録用薄膜にレーザ光を照射すると、当該情報
    記録用薄膜の残成分より相対的に融点が高い高融点成分
    が析出し、その析出物は前記元素Xを含んでいると共に
    当該情報記録用薄膜の残成分からなる領域内に分布する
    情報記録用薄膜。
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