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KR0153033B1 - 정보기록용 박막 및 정보기록매체 - Google Patents

정보기록용 박막 및 정보기록매체 Download PDF

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KR0153033B1
KR0153033B1 KR1019940013591A KR19940013591A KR0153033B1 KR 0153033 B1 KR0153033 B1 KR 0153033B1 KR 1019940013591 A KR1019940013591 A KR 1019940013591A KR 19940013591 A KR19940013591 A KR 19940013591A KR 0153033 B1 KR0153033 B1 KR 0153033B1
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KR
South Korea
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thin film
melting point
component
information recording
high melting
Prior art date
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KR1019940013591A
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English (en)
Inventor
아께미 히로쯔네
모또야스 데라오
야스시 미야우찌
Original Assignee
가나이 쯔또무
가부시끼가이샤 히다찌세이사꾸쇼
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.)
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Publication date
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Abstract

정보기록용 박막과 그 제조방법 및 정보기록매체에 관한 것으로써, 양호한 기록, 재생특성을 유지하면서 종래보다 여러번의 리라이트가 가능하고, 초해상리드가능회수를 증대시키기 위해, SB-Te-Ge계나 Sb-Te-In계의 상변화형의 기록막(3)에 란탈족원소 및 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V에서 선택된 적어도 1개의 원소를 첨가한다. 기록막(3)중에 고융점의 성분(3b)가 석출해서 상변화성분(3a)와 공존하여 기록, 소거시의 기록막(3)의 유동, 편석을 방지한다. 또, 이 기록막은 기록막으로써가 아닌 초해상리드용 박막으로써 오목볼록에 의해 기록된 광디스크, 상변화형 광디스크, 광자기디스크등을 마스크로써 사용하는 것에 의해 초해상리드 가능회수를 현저하게 증대시킬 수 있다.

Description

정보기록용 박막 및 정보기록매체
제1도a는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 입자형상의 고융점성분이 석출되고 있는 부분단면도.
제1도b는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 기둥형상의 고융점성분이 석출되고 있는 부분단면도.
제1도c는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 다공질의 고유점성분이 석출되고 있는 부분단면도.
제2도a는 본 발명의 1실시예에 있어서의 입자형상 또는 기둥형상의 고융점성분이 석출된 정보기록매체의 D-D 단면도.
제2도b는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 적층막과 수직인 면으로 자른 부분단면도.
제3도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 단면도.
제4도a는 기록용 박막중에 석출된 입자형상의 고융점성분의 치수의 측정을 설명하는 부분단면도.
제4도b 및 제4도c는 기록용 박막중에 석출된 기둥형상의 고융점성분의 치수의 측정을 설명하는 부분단면도.
제5도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 다공질의 고융점성분이 석출되고 있는 기록용 박막의 막면과 평행한 단면도.
제6도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 기록용 박막의 조성을 도시한 삼각상도.
제7도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 초해상 리드용 디스크의 구조를 도시한 단면도.
제8도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 초해상 효과의 원리를 설명하는 개략도.
제9도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 단면도.
제10도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 기록용 박막의 조성을 도시한 삼각상도.
제11도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 기록용 박막의 조성을 도시한 삼각상도.
제12도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 초해상 리드용 디스크의 구조를 도시한 단면도.
제13도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 정보기록매체의 반사율과 초해상 리드막의 관계를 도시한 그래프.
제14도는 본 발명의 1실시예에 있어서의 초해상 리드에 사용하는 회로계의 블럭도.
본 발명은 정보기록용 박막 및 그 제조방법과 정보기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면 예를 들어 영상이나 음성 등의 아날로그신호를 FM변조해서 얻은 정보나 전자계산기의 데이타나 팩시밀리신호나 디지탈 오디오신호 등의 디지탈정보를 레이저광, 전자선 등의 에너지빔에 의해서 실시간으로 기록, 재생할 수 있는 정보기록용 박막 또는 초해상 리드용 박막 및 그 제조방법과 그 정보기록용 박막 또는 초해상 리드용 박막을 사용한 정보기록매체에 관한 것이다.
레이저광을 조사해서 박막(기록막)에 정보를 기록하는 원리는 여러가지 알려져 있지만, 그중에서 막재료의 상전이(상변화라고도 한다)나 포토다크닝 등 레이저광의 조사에 의한 원자배열변화를 이용하는 것은 박막의 변형을 거의 수반하지 않으므로, 2장의 디스크부재를 직접 접착해서 양면 디스크구조의 정보기록매체를 얻을 수 있다는 장점을 갖는다. 또, GeSbTe계나 InSbTe계의 기록막에서는 정보의 리라이트를 실행할 수 있다는 잇점이 있다.
그러나, 이러한 종류의 기록막에서는 피트포지션기록에 있어서는 105회, 피트에지기록에 있어서는 104회를 넘는 다수회의 리라이트를 실행하면, 기록막의 유동에 의해 리라이트특성이 저하하므로 기록막의 유동을 방지하는 방법이 연구되고 있다. 기록막의 유동은 기록시의 레이저조사에 의해 기록막이 유동하여 보호층이나 중간층의 열팽창에 의한 변형에 의해 기록막이 조금씩 밀려서 생긴다.
예를 들면, 일본국 특허공개공보 평성 4-228127호에는 기록막의 마이크로셀화에 의해 유동을 방지하는 방법이 개시되고, 문헌 T.Ohta 등의 Optical DataStrage, '89 Proc. SPIE, 1078, 27(1989)에는 기록막을 얇게 해서 열용량을 내리고 또한 인접하는 층과의 부착력의 영향이 커지는 것을 이용해서 기록막의 유동을 방지하는 방법이 개시되어 있다.
영상신호나 음성신호 등을 FM변조한 아날로그 정보신호나 전자계산기의 데이타, 팩시밀리신호, 디지탈오디오신호 등의 디지탈정보신호를 기판표면에 오목볼록한 형태로 전사한 광디스크나 레이저광, 전자선 등의 기록용 빔에 의해서 신호나 데이타를 실시간으로 기록할 수 있는 정보의 기록용 박막 등을 갖는 광디스크에 있어서는 신호재생분해능은 거의 재생광학계의 광원의 파장λ와 대물렌즈의 개구수 NA로 결정되고, 기록마크주기 2NA/λ가 리드한계이다.
고기록밀도화를 위한 방법으로서는 상변화에 의해 반사율이 변화하는 매체를 사용해서 오목볼록으로 기록된 데이타를 재생하는 방법이 일본국 특허공개공보 평성 3-292632호에 기재되고, 또 상변화기록막에 기재된 데이타를 고밀도 재생하기 위한 용융마스크층을 갖는 매체가 일본국 특허공개공보 평성 5-73961호에 기재되어 있다.
또한, 본 명세서에서는 결정-비정질 사이의 상변화뿐만 아니라 융해(액상으로의 변화)와 재결정화, 결정상태-결정상태 사이의 상변화도 포함하는 것으로서 「상변화」라는 용어를 사용한다.
종래의 기록막은 모두 리라이트 가능한 상전이형의 기록막으로서 사용하는 경우 ① 리라이트 가능회수가 충분하지 않고, ② 리라이트 가능회수를 많게 하면 결정화속도가 늦어지고, ③ 리라이트 가능회수를 많게 하면 재생신호강도가 충분하지 않게 된다는 등의 문제를 갖고 있다.
또, 일본국 특허공개공보 평성 3-292632호에 기재된 방법은 Sb2Se3막을 사용하여 리드광의 주사스폿내에서 부분적으로 상변화시켜서 반사율을 변경하고 고반사율 영역내만의 위상피트를 리드한다. 이 방법에서는 상기 막의 융점이 고온이므로 레이저의 조사파워가 높고, 위상피트에 의해 정보를 기록한 광디스크 이외의 상변화형 광디스크, 광자기디스크 등에 적용할 수 없다. 또, 다수회의 리드를 반복하면 막의 유동, 편석이 조금씩 발생하여 초해상 리드가능회수가 적다는 등의 결점이 있다. 또, 일본국 특허공개공보 평성 5-73961호에 기재된 매체는 용융마스크층을 사용하여 리드광의 주사스폿내에서 부분적으로 용융해서 반사율을 변경하여 외관상 스폿사이즈를 작게 한다. 이 매체에서는 융점이 낮은 용융마스크층을 사용하고 있고 점도가 낮으므로, 다수회의 리드를 반복하면 막의 유동, 편석이 조금씩 발생하고 초해상 리드가능회수가 적다는 등의 결점이 있다.
본 발명의 목적은 양호한 기록, 재생특성을 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트가 가능한 정보기록용 박막 및 그 제조방법과 그 박막을 사용한 정보기록매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 종래기술의 결점을 해소하여 영상신호나 음성신호 등의 아날로그 정보신호나 전자계산기의 데이타, 팩시밀리신호, 디지탈오디오신호 등의 디지탈정보신호를 오목볼록에 의해 기록된 광디스크나 상변화형 광디스크, 광자기디스크 등에 적용할 수 있고, 유동, 편석을 방지하는 것에 의해 초해상 리드가능회수를 증대시킨 초해상리드용 박막을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 정보기록용 박막, 그 제조방법 및 정보기록매체는 다음과 같이 구성되어 있다.
[1] 본 발명의 제1의 정보기록용 박막은 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 막두께 방향의 평균조성이 일반식
[식 1]
SbxTeyApBqCr
로 나타내어지고, 상기 A는 Ge 및 In으로 이루어지는 제1군에서 선택된 적어도 1개의 원소, 상기 B는 란탄계열 원소(La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu) 및 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V로 이루어지는 제2군에서 선택된 적어도 1개의 원소, 상기 C는 Sb, Te 및 상기 A와 B로 표시되는 원소 이외의 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 x, y, p, q 및 r의 단위는 모두 원자 퍼센트로서, 각각 2x41, 25y75, 0.1p60, 3q40, 0.1r30의 범위에 있다.
[2] 본 발명의 제2의 정보기록용 박막은 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 막두께 방향의 평균조성이 일반식
[식 2]
SbxTeyApBq
로 나타내어지고, 상기 A는 Ge 및 In으로 이루어지는 제1군에서 선택된 적어도 1개의 원소, 상기 B는 란탄계열 원소 및 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V로 이루어지는 제2군에서 선택된 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 x, y, p, 및 q의 단위는 모두 원자퍼센트로서, 각각 2x41, 25y75, 0.1p60, 3q40의 범위에 있다.
이것은 상기 제1의 정보기록용 박막의 상기 C로 표시되는 원소를 제외한 것에 상당한다.
그러나, 영향이 없는 원소라면 식 2로 나타내어지는 조성 중 적어도 1원소를 치환해서 다소의 불순물 원소가 혼입해도 리라이트 가능회수의 저하에는 영향을 주지 않는다.
[3] 본 발명의 제3의 정보기록용 박막은 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 막두께 방향의 평균조성이 일반식
[식 3]
SbxTeyBqCr
로 나타내어지고, 상기 B는 란탄계열 원소 및 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1개의 원소, 상기 C는 Sb, Te 및 상기 B로 표시되는 원소 이외의 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 x, y, q 및 r의 단위는 모두 원자퍼센트로서, 각각 2x41, 25y75, 3q40, 0.1r30의 범위에 있다.
이것은 상기 제1의 정보기록용 박막의 상기 A로 표시되는 원소를 제외한 것에 상당한다.
[4] 본 발명의 제4의 정보기록용 박막은 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 막두께 방향의 평균조성이 일반식
[식 4]
SbxTeyBq
로 나타내어지고, 상기 B는 란탄계열 원소 및 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 x, y 및 q의 단위는 모두 원자퍼센트로서, 각각 2x41, 25y75, 3q40의 범위에 있다.
이것은 상기 제1의 정보기록용 박막의 상기 A 및 C로 표시되는 원소를 제외한 것에 상당한다.
또한, 상기 [1]∼[4]에 있어서, 함유량 x, y, p, q 및 r이 2x41, 25y75, 0.1p60, 3q40, 0.1r30의 범위에 각각 한정되는 것은 x2, p60의 범위에서는 에러레이트의 변화가 크고, x41, p0.1의 범위에서는 결정화온도가 너무 낮기 때문이다. y25, q3의 범위에서는 105회 리라이트후의 C/N이 낮고, y75의 범위에서는 소거에 시간이 너무 걸리고, q40의 범위에서는 소거비가 저하한다. r0.1의 범위에서는 C로 표시되는 원소의 리라이트 가능회수를 더욱 향상시키는 효과가 얻어지지 않고, r30의 범위에서는 재생신호레벨의 저하나 소거잔여의 증가 등의 문제가 발생한다.
또, 상기 [1]∼[4]에 있어서, 상기 B로 표시되는 원소로서 특히 바람직한 것은 La 등의 란탄계열 원소, Ni, Cu, Cr 및 Mn으로 이루어지는 군중의 적어도 1개이고, 다음으로 바람직한 것은 Co, Sr, Ba 및 Si로 이루어지는 군중의 적어도 1개이고, 다음으로 바람직한 것은 Pt, Au, Ag, Pd, Al, Cd, Mo, Zn, Fe, Pb, Ga, Bi 및 Sn으로 이루어지는 군중의 적어도 1개이다. 이들 군의 순으로 재생신호의 C/N이 작아지기 때문이다.
상기 B로 표시되는 원소는 1개라도 좋지만 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다. 첨가하는 원소 B'를 적당히 조합하는 것에 의해 박막의 특성의 개선이 용이하게 되기 때문이다.
상기 A로 표시되는 원소가 In인 경우 소거특성이 양호하게 되고, Ge인 경우 재생파형왜곡이 작아진다.
상기 A로 표시되는 원소가 Ge인 경우, 상기 B로 표시되는 원소로서 Ag를 선택하면 고감도 디스크라도 높은 C/N이 얻어진다는 점에서 바람직하다.
상기 C로 표시되는 원소는 Sb, Te 및 상기 박막에 포함되어 있는 상기 A 및 B로 표시되는 원소 이외의 적어도 1개의 원소를 나타낸다. 예를 들면 상기 A 및 B로 표시되는 원소가 각각 Ge 및 Cr이면 상기 C로 표시되는 원소는 Sb, Te, Ge 및 Cr 이외의 원소이면 좋다.
상기 C로 표시되는 원소로서는 예를 들면 Tl, Se, S, As, Hg, B, C, N, P, O, Be, Mg, Ca, Ra, K, Rb, 악티늄계열 원소, 할로겐 원소, 불활성가스 원소 등이 있다.
상기 C로 표시되는 원소에서 특히 바람직한 것은 Tl, Se, S 및 N이다. Se, S에서는 내산화성의 향상이라는 효과가, N에서는 기록막의 유동속도의 저감이라는 효과가 얻어진다.
Tl(탈륨)을 1%이상 20%이하의 범위에서 첨가하면 정보의 소거동작이 고속화된다는 잇점이 생긴다.
상기 박막에 상기 A 또는 B로 표시되는 다른 원소가 이미 포함되어 있는 경우에는 상기 A 또는 B로 표시되는 원소에 해당하는 것이라도 상기 C로 표시되는 원소에 해당하는 경우가 있다.
예를 들면, Sb-Te-Ge-Cr계, 즉 상기 A 및 B로 표시되는 원소로서 Ge 및 Cr을 각각 포함하는 계에 있어서 Cr이 30원자%미만 첨가되고, 또 상기 B로 표시되는 원소인 Ag가 Cr과의 합계첨가량이 그 함유량의 상한 50원자%이하로 되도록 첨가되는 경우, Ag는 상기 B로 표시되는 원소라고도 할 수 있고, 상기 C로 표시되는 원소라고도 할 수 있다.
또, 상기 [1]∼[4]에 있어서, 상기 A, B 및 C로 표시되는 각 원소의 함유량의 막두께 방향의 변화 즉 막두께방향의 조성의 변화는 통상은 작지만, 각 원소의 양이 상기 [1]∼[4]로 규정되는 범위내에 있으면 변화하고 있어도 지장은 없다. 그 변화패턴은 임의이다. 이 조성의 변화는 기록, 재생특성의 관점에서 연속적인 쪽이 바람직하다.
Sb, Se 및 S에 대해서는 상기 박막의 한쪽 또는 양쪽의 계면부근의 함유량이 그 안쪽(중앙부근)보다 많은 쪽이 바람직하다. 이렇게 하면 내산화성이 향상한다.
상기 [1]∼[4]에 있어서, 원소의 함유량 x, y, q 및 r의 더욱 바람직한 범위는 각각
8x30, 34y67, 4q22, 0r10이다.
원소의 함유량 p에 대해서는 이들 함유량 x, y, q 및 r의 상기 [1]∼[4]의 범위 및 여기에서 기술한 것보다 바람직한 범위의 어느것에 대해서도 상기 A로 표시되는 원소가 In인 경우에는 17p45로 하는 것이 바람직하고, 25p45로 하는 것이 특히 바람직하다. 상기 A로 표시되는 원소가 Ge인 경우에는 4p17로 하는 것이 바람직하고, 4p10으로 하는 것이 특히 바람직하다.
함유량 x, y, p, q 및 r의 이들 바람직한 범위라면 105회 리라이트후의 C/N이 양호하여 결정화온도가 소거시간이 적당한 값으로 되기 때문이고, 이들 특히 바람직한 범위라면 이들 특성이 더욱 양호하게 되기 때문이다. 상기 A로 표시되는 원소의 함유량 p의 Sb의 함유량 x에 대한 비(p/x)에서 보면, 상기 A로 표시되는 원소가 In인 경우에는 1(p/x)3, 상기 A로 표시되는 원소가 Ge인 경우에는 0.25(p/x)1로 하는 것이 바람직하다. 이 범위이면 재생신호레벨이 높아 소거특성도 양호하게 되고, 또 비정질상태의 안정성이 높아 에러레이트도 작아진다.
상기 C로 표시되는 원소의 함유량 r이 0인 경우, 즉 상기 제2 및 제4의 정보기록용 박막의 경우에는 상기 박막의 제작이 용이하다는 잇점이 있다.
[5] 본 발명의 정보기록용 박막은 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 평균조성이 일반식
[식 5]
(GeaSbbTec)1-dXd
로 나타내어지고, 상기 X는 Cr 및 Ag, Ba, Co, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti, V, In 및 란탄계열 원소로 이루어지는 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 a, b, c 및 d가 각각 0.02a0.19, 0.04b0.4, 0.5c0.75, 0.03d0.3의 범위에 있다.
[6] 상기 a, b, c 및 d가 각각 0.25a0.65, 0b0.2, 0.35c0.75, 0.03d0.3의 범위에 있다.
[7] 상기 [1]∼[6]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 B 또는 X가 막두께 방향에 있어서 농도구배를 갖는다.
[8] 상기 [1]∼[7]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있으며, 그 석출물이 상기 B 또는 상기 X로 표시되는 원소를 포함하고 있다.
[9] 상기 [8]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 적어도 일부분이 상기 박막의 광입사측에 비연속막 형상으로 평균막두께 1∼10nm의 범위에서 존재한다.
[10] 상기 [8],[9]에 기재한 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점 성분의 구성원소의 원자수의 합이 상기 박막의 구성원소의 전체 원자수의 합에 대해서 10∼50%의 범위에 있다.
[11] 상기 [8]∼[10]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분 함유량이 막두께 방향에 있어서 변화한다.
[12] 상기 [8]∼[11]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 평균조성을 원소 단일체 또는 화합물 조성의 저융점성분 L과 원소단일체 또는 화합물조성의 고융점성분 H에 의해
[식 6]
LjHk
의 식으로 나타냈을때
[식 7]
20k(j+k)40
인 조성을 기준조성으로 하고, 각 원소의 막중에서의 함유량은 상기 식으로 결정되는 값±10원자%의 범위내에 있다.
[13] 상기 [8]∼[12]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 융점이 780℃ 이상이다.
[14] 상기 [8]∼[13]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 융점과 상기 박막의 잔여성분의 융점의 차가 150℃ 이상이다.
[15] 상기 [8]∼[14]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 내부에 입자형상 또는 기둥형상으로 분포하고 있다.
[16] 상기 [15]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 외부치수가 5nm 이상 50nm 이하이다.
[17] 상기 [15], [16]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 양쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있으며, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 5nm이상이고 상기 박막의 막두께의 (1/2)이하이다.
[18] 상기 [15], [16]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 한쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있으며, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm 이상이고 상기 박막의 막두께 이하이다.
[19] 상기 [15], [16]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm 이상이고 상기 박막의 막두께 이하이다.
[20] 상기 [15]∼[19]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 인접하는 2개의 상기 고융점성분의 석출물의 중심사이를 연결하는 직선이 상기 박막의 막면방향에서 그들 석출물 사이의 영역을 통과하는 길이가 15nm이상 70nm이하이다.
[21] 상기 [8]∼[14]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 다공질의 석출물을 포함하고 있으며, 상기 잔여성분이 상기 다공질 석출물의 구멍내에 분포하고 있다.
[22] 상기 [21]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 다공질형상 석출물의 구멍의 상기 박막의 막면방향에서의 최대구멍치수가 80nm이하이고, 인접하는 2개의 상기 구멍사이의 영역의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 벽두께가 20nm이하이다.
[23] 상기 [8]∼[22]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 650℃이하이다.
[24] 상기 [8]∼[22]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 250℃이하이다.
[25] 상기 [8]∼[24]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 복소굴절율의 실수부 및 허수부 중 적어도 한쪽이 광의 조사에 의해서 조사전의 그것에 대해서 20% 이상 변화한다.
[26] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있으며, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포하고 있다.
[27] 상기 [26]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물의 상기 박막의 박면방향에서의 최대외부치수가 5nm이상 50nm이하이다.
[28] 상기 [26] 또는 [27]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 양쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있으며, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 5nm이상이고 상기 박막의 막두께의 (1/2)이하이다.
[29] 상기 [26] 또는 [27]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 한쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있으며, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm이상이고 상기 박막의 막두께 이하이다.
[30] 상기 [26] 또는 [27]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm이상이고 상기 박막의 막두께 이하이다.
[31] 상기 [26]∼[30]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 인접하는 2개의 상기 고융점성분의 석출물의 중심사이를 연결하는 직선이 상기 박막의 막면방향에서 그들 석출물 사이의 영역을 통과하는 길이가 15nm이상 70nm이하이다.
[32] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 다공질의 석출물을 포함하고 있으며, 상기 박막의 잔여성분이 상기 다공질 석출물의 구멍내에 분포하고 있다.
[33] 상기 [32]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 다공질형상 석출물의 구멍의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 내부치수가 80nm이하이고, 인접하는 2개의 상기 구멍사이의 영역의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 벽두께가 20nm이하이다.
[34] 상기 [26]∼[33]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 650℃이하이다.
[35] 상기 [32] 또는 [33]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 250℃이하이다.
[36] 상기 [26]∼[35]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 복소굴절율의 실수부 및 허수부 중 적어도 한쪽이 광의 조사에 의해서 조사전의 그것에 대해서 20%이상 변화한다.
[37] 상기 [26]∼[36]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 구성원소의 원자수의 합이 상기 박막의 전체 원자수의 합에 대해서 10%∼50%의 범위에 있다.
[38] 상기 [26]∼[37]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 평균조성을 원소단일체 또는 화합물조성의 저융점성분 L과 원소단일체 또는 화합물조성의 고융점성분 H에 의해
LjHk
의 식으로 나타냈을 때 20k/(j+k)40인 조성을 기준조성으로 하고, 각 원소의 막중에서의 함유량은 상기 식으로 결정되는 값±10원자%의 범위내에 있다.
[39] 상기 [26]∼[38]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 융점이 780℃이상이다.
[40] 상기 [26]∼[39]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 융점과 상기 박막의 잔여성분의 융점의 차가 150℃이상이다.
[41] 상기 [1]∼[25]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 B 또는 상기 X로 표시되는 원소가 Mo 및 Si, Pt, Co, Mn, W인 것이 바람직하고, Cr인 것이 특히 바람직하다.
[42] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 박막을 형성하는 공정 및 상기 박막에 에너지빔을 조사해서 상기 박막중에 고융점성분을 생성 또는 성장시키는 공정을 구비해서 이루어진다.
[43] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막의 제조방법에 있어서, 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 고융점성분의 재료 또는 고융점성분의 조성에 가까운 조성을 갖는 재료를 피착시켜서 섬형상의 시드결정(seed crystal)을 형성하는 공정 및 상기 시드결정상에 상기 고융점성분과 상기 잔여성분을 포함하는 재료를 피착시키고, 상기 고융점성분을 선택적으로 상기 시드결정상에 성장시킴과 동시에 그들 시드결정 사이를 매립하도록 상기 잔여성분을 성장시키는 공정을 구비해서 이루어진다.
상기 섬형상의 시드결정을 형성하기 위한 막의 평균 막두께는 1nm이상 10nm이하가 바람직하다. 1nm미만이면 고융점성분을 성장시키는 효과가 작고, 10nm를 초과하면 잡음증대의 원인으로 된다.
이 방법에서는 고융점성분은 정보기록용 박막의 한쪽의 계면에서 그 내부를 향해서 성장하기 쉽다.
상기 제1 및 제2의 정보기록용 박막의 제조방법에서는 성막하는데 진공증착, 가스중증착, 스퍼터링, 이온빔증착, 이온플레이팅, 전자빔증착 등 공지의 방법을 이용할 수 있지만, 스퍼터링을 이용하는 것이 바람직하다.
스퍼터링의 경우, 기록용 박막의 조성의 타겟에 의해서 스퍼터링하는 방법에서는 막중에서의 균일성이 양호해서 잡음을 저감시킬 수 있다. 한편, 고융점 성분의 조성의 타겟과 잔여성분의 조성의 타겟에 의한 회전 동시 스퍼터법에서는 고융점성분의 석출을 앞당길 수 있어 리라이트 가능회수를 연장하는데 유효하다.
[44] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록용 박막의 제조방법에 있어서, 기판상에 집적 또는 보호층을 거쳐서 상변화성분과 고융점성분으로 이루어지는 막의 형성시에 고융점성분의 함유량을 막두께 방향으로 변화시키는 공정을 구비해서 이루어진다.
[45] 상기 [1]∼[4]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막을 기록층으로서 구비한 정보기록매체이다.
[46] 상기 [1]∼[41]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막을 초해상 리드용 마스크층으로서 구비한 정보기록매체이다.
[47] 상기 [26]∼[41]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막을 초해상 리드용 반사층으로서 구비한 정보기록매체이다.
[48] 상기 고융점성분의 석출후의 상기 잔여성분의 융점이 650℃ 이하인 상기 [45]∼[47]중 어느 하나에 기재된 정보기록매체를 구비한 정보기록매체이다.
[49] 상기 [47] 또는 [48]에 기재된 정보기록용 박막을 초해상 리드용 반사층으로서 구비한 정보기록매체에 있어서, 상기 반사층의 반사율이 60%이상이다.
[50] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록매체에 있어서, 상기 [1]∼[41]중 어느 하나에 기재된 정보기록용 박막을 기록층 또는 초해상 리드용 마스크층으로서 구비하고, 또한 반사층측에 SiO2층, 기록막측에 ZnS-SiO2층의 2층 구조의 중간층을 구비한다.
[51] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록매체에 있어서, 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록용 박막을 기록층 또는 초해상 리드용 마스크층으로서 구비하고, 또한 Si-Sn, Si-Ge, Si-In 화합물중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성인 반사층을 구비한다.
[52] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록매체에 있어서, 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록용 박막을 기록층 또는 초해상 리드용 마스크층으로서 구비하고, 또한 반사층의 막두께가 150nm이상 300nm이하이다.
[53] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록매체에 있어서, 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록용 박막을 기록층 또는 초해상 리드용 마스크층으로서 구비하고, 또한 광입사측에 SiO2층, 기록막측에 ZnS-SiO2층의 2층 구조의 보호층을 구비한다.
[54] 제3도에 단면이 도시되는 기록매체를 사용해서 설명하면, 보호층(2) 및 중간층(4)의 재료는 ZnS-SiO2, Si-N계 재료, Si-O-n계 재료, SiO2, SiO, Ta2O5, TiO2, Al2O3, Y2O3, CeO, La2O3, In2O3, GeO, GeO2, PbO, SnO, SnO2, Bi2O3, TeO2, WO2, WO3, SC2O3, ZrO2등의 산화물, TaN, AlN, Si3N4, Al-Si-N계 재료(예를 들면 AlSiN2)등의 질화물, ZnS, Sb2S3, CdS, In2S3, Ga2S3, GeS, SnS2, PbS, Bi2S3등의 황화물, SnSe2, Sb2Se3, CdSe, ZnSe, In2Se3, Ga2Se3, GeSe, GeSe2, SnSe, PbSe, Bi2Se3등의 셀렌화물, CeF3, MgF2, CaF2등의 플루오르화물 또는 Si, Ge, TiB2, B4C, B, C 또는 상기 재료에 가까운 조성의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 이들 혼합재료의 층이나 이들 다중층이라도 좋다.
다중층의 경우, ZnS를 70몰%이상 포함하는 재료, 예를 들면 ZnS-SiO2와 Si, Ge중의 적어도 1개를 70원자%이상 포함하는 재료, 예를 들면 Si 또는 Si의 산화물, 예를 들면 SiO2와의 2층막이 바람직하다. 이 경우, 기록감도저하를 방지하기 위해 ZnS-SiO2층 쪽을 기록막측에 마련하고, 그 두께를 3nm이상으로 한다. 또, SiO2층의 저열팽창계수에 의한 기록막 유동억제효과를 발휘시키기 위해 두께 10nm이하가 바람직하다. 이 2층막은 보호층(2) 대신에 마련하면 바람직하지만 중간층(4) 대신에 마련해도 좋다. 보호층(2) 대신으로서는 SiO2층의 두께가 50nm이상 250nm이하가 바람직하다. 중간층 대신에 2층막을 마련하는 경우에는 SiO2층의 막두께는 10nm이상 80nm이하가 바람직하다. 이들 2층막을 마련하는 것은 본 발명의 기록막을 사용하는 경우 뿐만 아니라 다른 상변화 기록막을 사용하는 경우에도 바람직하다.
중간층(4)의 굴절율이 1.7이상 2.3이하의 범위에 있는 경우, 막두께가 3nm이상 100nm이하의 범위 및 180nm이상 400nm이하의 범위가 바람직하다.
반사층(5)의 재료로서는 Al-Ti, Si-Ge 혼합재료가 기록마크부분의 광흡수율을 기록마크 이외의 부분의 광흡수율보다 작게 할 수 있으므로, 광흡수율차에 의한 소거잔여를 방지할 수 있고, 또 리라이트 가능회수가 저하하지 않아 바람직하다. Ge의 함유량은 10원자%이상 80원자%이하가 리라이트 가능회수의 저하가 거의 발생하지 않아 바람직하다.
계속해서 Si-Sn 또는 Si-In 혼합재료 또는 이들 혼합재료의 2종류 이상의 혼합재료라도 마찬가지의 결과가 얻어져서 바람직하다. 이들 반사층재료는 본 발명의 상변화막 뿐만 아니라 다른 상변화막을 사용하는 경우의 반사층재료로서 사용해도 종래의 반사층재료에 비해서 리라이트 가능회수가 저하하지 않으므로 바람직하다.
또, Si, Ge, C, Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Ta, Mo, Sb의 원소단일체 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 또는 이들 끼리의 합금으로 이루어지는 층을 사용해도 좋고, 그들 층으로 이루어지는 다중층을 사용해도 좋고, 이들과 산화물 등의 다른 물질과의 복합층 등을 사용해도 좋다.
이 예에서는 표면에 직접 트랙킹가이드 등의 오목볼록을 형성한 폴리카보네이트기판(1)을 사용하고 있지만, 그 대신에 폴리올레핀, 에폭시, 아크릴수지, 자외선 경화수지층을 표면에 형성한 화학강화글라스 등을 사용해도 좋다.
중간층(4), 반사층(5) 및 보호층(2)의 일부를 생략한 단순적층구조, 예를 들면 기판(1)/보호층(2)/기록막(3), 기판(1)/기록막(3)/중간층(4), 기판(1)/기록막(3)/반사층(5) 등의 구성이라도 종래의 것에 비하면 다수회 리라이트를 실행해도 잡음상승이 적고 양호한 결과가 얻어져 바람직하다.
이상 기술한 바와 같이 제3도에 도시한 본 발명의 정보기록용 박막은 기록, 재생, 소거특성을 양호하게 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트가 가능하다. 또, 기록 소거에 사용하는 레이저광의 파워가 낮아도 된다는 잇점도 있다.
다음에, 상기 고융점성분으로서는 예를 들면
등의 고융점 화합물 또는 이들에 가까운 조성의 고융점 화합물 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 혼합조성에 가까운 3원 이상의 화합물이 있다.
이들 중에서는
중의 적어도 1개가 특히 바람직하다. 그 이유는 굴절율이 잔여성분에 가까우므로 잡음이 잘 발생하지 않고 융점도 높은 것에 있다.
상기 고융점성분중에 포함되는 산화물, 황화물, 질화물, 탄화물의 함유량은 상기 고융점성분의 전체 구성원자수의 40원자%미만으로 하는 것이 바람직하고, 10원자%미만으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이들 함유량이 40원자% 이상이면, 상기 박막의 고융점성분 이외의 성분, 즉 잔여성분과의 복소굴절율의 차를 작게 할 수 없거나 상기 잔여성분중에 산소 등이 확산해서 기록, 재생특성을 열화시키는 문제가 발생하기 쉽기 때문이다.
상기 정보기록용 박막에서는 상기 고융점성분의 석출물이 분포한 상태에서 정보의 기록, 재생, 소거를 실행하는 것이므로, 상기 고융점성분과 가역적으로 상변화하는 성분의 혼합조성으로 되어 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 「상변화」라는 것은 결정상태-비정질상태 사이의 상변화 뿐만 아니라 결정상태-결정질상태 사이의 상변화도 포함한다. 가역적으로 상변화하는 성분으로서는 기지의 상변화 기록재료 이외에 적합한 상변화 특성을 갖는 재료라면 임의의 것을 사용할 수 있지만 고융점성분의 예로서 상술한 다수의 화합물중에서는 Cr등의 천이금속원소를 포함하는 화합물이 바람직하며, 또한 그 천이금속원소의 함유량은 상기 박막의 총 구성원자수의 40원자% 이하가 바람직하고, 34원자% 이하가 더욱 바람직하다. 이 조건이 충족되면 석출하는 고융점성분과 Te계 또는 Sb계의 상변화성분과의 계면반사율을 작게 하는 효과가 커진다는 잇점이 있다.
상기 고융점성분의 굴절율의 실수부 n1과 허수부 k1의 값은 상기 고융점성분과 상변화성분과의 계면에서의 광산란을 방지하는 관점에서 상기 상변화성분의 결정상태에서의 실수부 n2와 허수부 k2의 값의 각각 ±40%이내인 것이 바람직하고, ±20% 이내인 것이 더욱 바람직하다.
또, n1과 n2의 차가 ±10%이내, k1과 k2의 차가 ±70%이내이고, 또한 |[(n1+ik1)-(n2+ik2)]/[(n1+ik1)+(n2+ik2)]|2로 나타내어지는 계면반사율이 6%이하인 것도 또한 바람직하다. 또, n1과 n2의 차가 ±10%이내, k1과 k2의 차가 ±70%이내이고, 또한 계면반사율이 2%이하인 것이 더욱 바람직하다. 이들의 조건을 충족시키는 것은 막두께를 두껍게 해서 재생신호레벨을 크게 하여 계면에서의 광산란을 방지하는데 바람직하다.
고융점성분의 굴절율(n,k)의 바람직한 범위는 상변화성분이 Ge-Sb-Te계의 경우에는
0.5n6.2, 1.1k6.1
이고, 상변화성분이 In-Sb-Te계의 경우에는
1.5n1.8, 0.6k3.6
이다.
각 성분의 굴절율을 변화시키기 위해서는 N 등의 첨가원소를 도프시키는 방법이 있지만, 굴절율은 첨가량에 비례해서 변화한다고는 한정하지 않고 막중의 첨가원소의 결합상태에도 기인해서 변화한다. 따라서, 간단한 실험에 의해서 굴절율을 확인해서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 정보기록용 박막에 있어서, 고융점성분의 석출물을 명확하게 판별할 수 없는 경우에는 다음과 같이 해석한다. 즉, 상기 박막의 평균조성에서 상기 고융점성분 이외의 잔여성분(예를 들면 상변화성분)의 조성 중 어느 하나를 제외하면, 잔여부의 80%이상 더욱 바람직하게는 90%이상이 본 발명의 융점의 조건을 충족시키는 고융점성분의 조성으로 되는 경우, 본 발명의 고융점성분이 석출되고 있는 것으로 한다.
정보기록용 박막의 보호에 사용하는 「보호층」은 유기물이라도 좋고 무기물이라도 좋지만 무기물 쪽이 내열성의 면에서 바람직하다. 그러나, 기계적 강도를 증가시키기 위해 기판과는 별도로 형성한 무기물의 보호층을 두껍게 하면 균열발생, 투과율저하, 감도저하 등이 발생하기 쉬우므로, 이 보호층을 얇게 하는 한편 이 보호층의 상기 정보기록용 박막과 반대측에 두꺼운 유기물층을 밀착시키는 것이 바람직하다. 이 유기물층은 기판과는 별도로 형성한 층이라도 좋고, 유기물의 기판이라도 좋다. 이것에 의해서 변형이 거의 발생하지 않게 된다.
유기물의 보호층은 예를 들면 아크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 에폭시수지, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌텔레프탈, 폴리4플루오르화 에틸렌(테프론)등의 불소수지 등에 의해 형성할 수 있다. 핫멜트접착제로서 알려져 있는 에틸렌-초산비닐 공중합체 등이나 접착제 등이라도 좋다. 이들 수지 중 적어도 1개를 주성분으로 하는 자외선 경화수지로 형성해도 좋다. 유기물의 기판으로 보호층을 겸해도 좋다.
무기물의 보호층은 예를 들면 산화물, 플루오르화물, 질화물, 황화물, 셀렌화물, 탄화물, 붕소화물, 붕소, 탄소 또는 금속 등을 주성분으로 하는 무기물 등으로 형성할 수 있다. 유리, 석영, 사파이어, 철, 티탄 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 무기물의 기판으로 보호층을 겸해도 좋다.
무기물의 보호층의 예로서는 Ce, La, Si, In, Al, Ge, Pb, Sn, Bi, Te, Ta, Sc, Y, Ti, Zr, V, Nb, Cr 및 W로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1개의 원소의 산화물, Cd, Zn, Ga, In, Sb, Ge, Sn, Pb로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1개의 원소의 황화물 또는 셀렌화물, Mg, Ce, Ca 등의 플루오르화물, Si, Al, Ta, B 등의 질화물 등의 붕소 또는 탄소로 이루어지는 것으로서, 예를 들면 주성분이
중의 1개 또는 그것에 가까운 조성을 갖는 것 또는 그들의 혼합물이 있다.
이들 중 황화물로는 ZnS 또는 그것에 가까운 조성의 것이 굴절율이 적당한 크기이고 막이 안정하다는 점에서 바람직하다. 질화물로는 표면반사율이 그다지 높지 않고, 막이 안정하고 견고하다는 점에서 TaN, Si3N4, AlSiN2또는 AlN(질화알루미늄) 또는 그것에 가까운 조성의 것이 바람직하다. 산화물로는 막이 안정하다는 점에서 Y2O3, Sc2O3, CeO2, TiO2, ZrO2, SiO, Ta2O5, In2O3, Al2O3, SnO2, SiO2또는 그들에 가까운 조성의 것이 바람직하다. 수소를 포함하는 비정질 Si라도 좋다.
상기 보호층을 무기물-무기물 또는 무기물-유기물의 2층 또는 3층 이상의 다층구성으로 하면 더욱 보호효과가 높아진다.
상기 보호층에 혼합물을 사용하면 막형성이 용이하다. 예를 들면, 두께 50∼500nm의 (ZnS)80(SiO2)20층에서는 보호효과, 기록 및 소거특성, 리라이트특성 모두 양호하고, 막의 형성도 용이하다.
상기 보호층은 또 유기물 및 무기물의 복합재료로 형성할 수 있다.
무기물의 보호층은 그대로의 조성으로 전자빔 증착, 스퍼터링 등으로 형성해도 좋지만, 반응성 스퍼터링 또는 금속, 반금속, 반도체 중 적어도 1원소로 이루어지는 막을 형성한 후에 산소, 유황, 질소 중의 적어도 1개와 반응시키도록 하면 성막이 용이하게 된다.
일반적으로 박막에 광을 조사하면 박막의 표면으로부터의 반사광과 박막의 이면으로부터의 반사광의 중첩에 의해 간섭이 발생한다. 그래서, 박막의 반사율의 변화에 의해 신호를 리드하는 경우에는 기록용 박막에 근접해서 광을 반사하는 「반사층」을 마련하는 것에 의해 간섭의 효과를 크게 하고, 그것에 의해서 재생(리드)신호를 크게 할 수 있다. 또, 광을 흡수하는 흡수층으로서도 좋다.
간섭의 효과를 더욱 크게 하기 위해서는 기록용 박막과 반사층 사이에 「중간층」을 마련하는 것이 바람직하다. 중간층은 리라이트시에 기록용 박막과 반사층 사이에서 상호확산이 일어나는 것을 방지하는 작용 및 반사층으로의 열의 손실을 감소시켜서 기록감도를 높이고 소거잔여를 방지하는 작용이 있다.
중간층의 재질을 적당히 선택하면 정보기록용 박막의 역할 중 적어도 일부를 담당시킬 수도 있다. 예를 들면, 중간층을 셀렌화물로 형성하면 기록용 박막의 적어도 일부의 원소가 중간층내로 확산하거나 또는 중간층중의 원소와 반응하거나 또는 중간층의 적어도 일부의 원소가 기록용 박막 또는 반사층중으로 확산하고, 그것에 의해서 기록용 박막의 일부의 역할을 하게 된다.
중간층의 막두께는 3nm 이상, 400nm 이하이고, 또한 기록상태 및 소거상태 중 어느 한쪽에 있어서 리드광의 파장 부근에서 기록매체의 반사율이 극소값에 가깝고(이 경우 흡수가 낮고, 기록감도가 높다), 또한 그 값이 다른 상태에 있어서 20%부근 또는 그 이상으로 되게 하는 것이 바람직하다.
반사층으로서 열전도율이 2.0W/cm·deg 이상의 고열전도율재료(예를 들면 Au 등)을 주성분으로 하는 재료를 사용하면, 열확산율이 높아지고 고속으로 결정화하는 기록용 박막을 사용해도 고파워의 레이저광을 조사했을 때 확실하게 비정질화하게 된다. 이 경우 중간층에도 열전도율이 높은 재료(예를 들면 Al2O3, AlN, Si3N4, ZnS 등 또는 그것에 가까운 조성의 재료)를 사용하기가 SiO2등의 열전도율이 중간정도(0.02W/cm·deg 이상, 0.1W/cm·deg 이하)의 재료를 사용하고 중간층을 얇게 하는 것이 특히 바람직하다. 단, 기록감도를 높이기 위해서는 상기의 값보다도 낮은 열전도율의 재료로 반사층을 형성하는 것이 바람직하다.
반사층은 정보기록용 박막의 기판측에 배치해도 좋고, 정보기록용 박막의 기판과는 반대측에 배치해도 좋다.
반사층의 중간층과는 반대측에 상기 보호층으로 사용할 수 있는 무기물로 이루어지는 보호층(커버층)을 형성하면 더욱 바람직하다. 이들 중간층, 반사층, 보호층으로 이루어지는 3층 구성에서는 전체적으로 단일층의 보호층보다 견고하게 된다.
상기 기판, 기록용 박막, 보호층, 중간층 및 반사층의 형성은 진공증착, 가스중 증착, 스퍼터링, 이온빔증착, 이온플레이팅, 전자빔증착, 사출성형, 캐스팅, 회전도포, 플라즈마중첩 등의 방법에서 어느 것인가를 적절히 선정해서 실행하면 좋다.
상기 기록용 박막, 보호층, 중간층, 반사층 및 반사층에 인접한 보호층은 전부 스퍼터링에 의해 형성하는 것이 가장 바람직하다.
상기 정보기록용 박막은 공증착(coevaporation)이나 공스퍼터링(cosputtering) 등에 의해서 보호막용으로 사용할 수 있는 재료로서, 상술한 산화물, 플루오르화물, 질화물, 유기물 등 또는 탄소 또는 탄화물(단, 이들은 보호막으로서 사용하는 것은 아님)중에 분산시킨 형태로 해도 좋다.
그렇게 하는 것에 의해서, 광흡수계수를 조절하여 재생신호강도를 크게 할 수 있는 경우가 있다. 이 경우, 분산물의 형상은 리드광스폿직경 이하의 크기의 입자형상 또는 판형상으로 한다.
혼합비율은 박막중에서 산소, 불소, 질소, 탄소가 막 전체에 대해서 차지하는 원자수의 비율이 40% 이하가 바람직하고, 20% 이하가 더욱 바람직하다.
이와 같은 복합막화를 실행하는 것에 의해 결정화의 속도가 저하하고 감도가 저하하는 것이 보통이지만, 유기물과의 복합막화에서는 감도가 향상한다.
일반적으로 상전이(상변화)에 의해서 정보의 기록을 실행하는 경우 기록막의 전면을 미리 결정화시켜 두는 것이 바람직하지만, 기판에 유기물을 사용하고 있는 경우에는 기판을 고온으로 할 수 없다. 그래서, 그 이외의 방법으로 결정화시킬 필요가 있다.
이 경우의 바람직한 결정화방법으로서는 예를 들면 스폿직경이 2㎛이하로 되게 접속한 레이저광의 조사, 크세논램프나 수은램프 등에 의한 자외선조사와 가열, 플래시 램프광의 조사, 고출력 가스레인저나 출력 1W 정도의 고출력 반도체 레이저로부터의 큰 레이저광스폿에 의한 광의 조사 또는 가열과 레이저광 조사의 조합 등이 있다.
스폿직경을 2㎛이하까지 집속한 레이저광을 정보기록용 박막에 조사하는 경우 다수회의 조사가 필요하게 되는 경우가 많다. 이 때문에 단일의 레이저광에서는 박막에 반복 조사하게 되어 장시간을 필요로 한다. 이것을 피하기 위해서는 반도체 레이저 어레이를 사용하던가 가스레이저의 빔을 다수회로 분할해서 동시에 여러장소에 조사하도록 하는 것이 좋다. 이것에 의해, 기록용 매체를 1회전시키는 것만으로 다수회의 레이저광 조사가 가능하게 된다.
각 광스폿은 동일한 기록트랙상에 병렬시켜도 좋지만, 2개 또는 그 이상의 트랙상에 병렬시켜도 좋다. 트랙상과 트랙 사이에 동시에 조사하게 하면 더욱 바람직하다. 각 스폿의 레이저광 파워는 동일할 필요는 없다.
가스레이저 또는 고출력 반도체 레이저로부터의 단일빔을 조사하는 경우 스폿직경(원형의 광스폿이라면 광강도가 (1/e2)으로 되는 위치에서의 직경, 타원형의 광스폿이라면 상기 위치에서의 긴직경)이 5㎛이상 5mm이하로 하면 능률이 좋다.
결정화를 기록트랙상에서만 발생시키고, 트랙 사이는 비정질인 채로 해도 좋다. 기록트랙 사이만을 결정화시켜도 좋다.
예를 들면, Sb, Te, Ge 및 Cr을 주성분으로 하는 박막을 여러개의 증발원으로부터의 회전증착에 의해서 형성한 경우, 증착 직후에는 Sb, Te, Ge 및 Cr의 원자가 잘 결합하고 있지 않은 경우가 많다. 또, 이 박막을 스퍼터링에 의해서 형성한 경우도 원자배열이 매우 흐트러진 상태로 된다. 그래서, 이와 같은 경우에는 우선 높은 파워밀도의 레이저광을 기록트랙상에 조사해서 가열하고, 고융점성분을 석출시킴과 동시에 경우에 따라서는 박막을 선택적으로 융해시키는 것이 좋다. 그 후, 상기 기록트랙상에 낮은 파워밀도의 레이저광을 조사해서 상기 박막을 결정화시킨다. 이렇게 하면, 트랙전체 둘레에 걸쳐서 반사율이 균일하게 되기 쉬운 잇점이 있다.
레이저광 등의 에너지빔을 조사하기 전에는 정보기록용 박막중에 고융점 성분이 존재하지 않는 경우도 있지만, 이상과 같은 결정화처리에 의해 그 박막중에 고융점성분을 석출 또는 성장시킬 수 있다. 석출 또는 성장한 고융점성분은 상술한 바와 같이 박막중에 거의 독립해서 입자형상 또는 기둥형상으로 분포하거나 또는 고융점성분이 연속해서 다공질형상으로 분포한다. 전자의 경우는 상기 박막의 잔여성분(통상은 상변화성분)중에 고융점성분이 분포한다. 후자의 경우는 고융점성분의 석출물의 여러개의 구멍속에 잔여성분이 매립된다.
이 제1의 제조방법에 있어서, 고융점성분은 정보기록용 박막의 양측의 계면에서 그 내부를 향해서 성장하기 쉽다.
결정화하는 파워레벨과 비정질에 가까운 상태로 하는 파워레벨 사이에서 파워변조한 레이저광으로 정보를 기록(오버라이트)하는 것은 박막의 결정화 후의 상태의 여하에 관계없이 가능하다.
여기에서 기술한 방법은 상기의 제1∼제6의 정보기록용 박막뿐만 아니라, 그 밖의 조성의 박막에 대해서도 유효하다.
석출하는 고융점성분은 화합물이라도 좋고 원소단일체나 합금이라도 좋다.
본 발명의 제1∼제6의 정보기록용 박막에서는 반드시 비정질상태와 결정상태 사이의 변화를 기록에 이용할 필요는 없고, 막의 형상변화를 거의 수반하지 않는 어떠한 원자배열변화에 의해서 광학적 성질의 변화를 일으키면 충분하다. 상기 고융점성분이 석출물에 의해 박막의 유동, 편석이 확실하게 방지된다.
예를 들면, 결정입자 직경이나 결정형의 변화, 결정과 준안정상태(π, γ등)사이의 변화 등이라도 좋다. 비정질상태와 결정상태의 변화라도 좋고, 완전한 비정질이나 결정상태가 아닌 양 상태의 부분이 혼재하고, 그들의 비율이 변화할 뿐이라도 좋다.
또, 기록용 박막과 보호층 및 중간층 중의 적어도 1개 사이에서 그들의 층을 구성하는 원자 중의 일부가 확산, 화학반응 등으로 이동하는 것에 의해 정보가 기록되는 것이라도 좋고, 원자의 이동과 상변화의 양쪽에 의해 정보가 기록되는 것이라도 좋다.
본 발명의 제1의 정보기록매체는 상기 제1∼제6중 어느 하나의 정보기록용 박막을 기록층으로서 구비하고 있는 것은 특징으로 한다.
상기 정보기록용 박막의 적어도 한쪽의 계면은 상기 보호층에 밀착하고 있는 것이 바람직하다. 보호층에 의해 정보의 리라이트시의 박막의 변형에 기인하는 잡음증가를 방지할 수 있다.
본 발명의 제2의 정보기록매체는 상기 제1 및 제6의 정보기록용 박막 중 어느 하나를 초해상 리드용 마스크층으로서 구비하고 있다.
이하, 초해상 리드용 박막에 대해서 그 구성을 또 설명한다.
[55] 초해상 리드용 빔의 조사를 받아서 초해상 효과를 발생하는 본 발명의 초해상 리드용 박막은 상변화성분 및 석출된 고융점성분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 초해상 리드용 박막은 기판상에 직접 또는 무기물 및 유기물 중 적어도 1개로 이루어지는 보호층을 거쳐서 형성된다.
[56] 상변화성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분은 기둥형상 또는 덩어리형상의 석출물로서 또는 다공질형상의 석출물로서 석출되고 있다.
[57] 초해상 리드용 박막의 평균조성은 다음의 일반식으로 표시되는 것으로 할 수 있다.
[식 8]
DeEfFg
여기에서, 상기 D는 Sn, Pb, Bi, Zn, Ga, In에서 선택된 적어도 1개의 원소, 상기 E는 As, B, C, N, O, S, Se, Si, Te, Ag, Al, Au, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Fe, Ge, Hf, Hg, Ir, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Os, Pd, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sr, Ta, Ti, V, W, Y, Zr로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 F는 상기 D 및 상기 E로 표시되는 것 이외의 적어도 1개의 원소를 나타내고, 예를 들면 Tl, Br, Cl, F, H, I, P 등으로 할 수 있다. 또, 상기 e, f 및 g의 단위는 모두 원자퍼센트로서 각각 30e95, 5f50, 0g20의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 40e87, 13f40, 0g10의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.
상기 F로 표시되는 원소는 예를 들면 상기 D 및 E로 표시되는 원소가 각각 Sn 및 Te이라면 Sn 및 Te 이외의 원소이면 좋다. 또, 상기 D, D'(상기 D가 상기 Sn, Zn과 같이 D, D'의 2원소인 경우), E, F의 조합에 있어서 D-E, E-F, D'-E의 조합에서 생기는 고융점성분이 공정점(共晶点)을 갖고 있지 않던 공정점을 갖고 있던 D, D-D'의 융점보다 150℃이상 융점이 높은 것이 바람직하다.
[58] 초해상 리드용 박막은 또 평균조성이 다음의 일반식으로 표시되는 것을 사용할 수 있다.
[식 11]
SepMqNrOs
여기에서, 상기 M은 In, Sb, Bi, Te, Au, B, Cs, Sn, Tl, S, Ge, Fe, Zn에서 선택된 적어도 1개의 원소, 상기 N은 As, C, N, O, Si, Ag, Al, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Hf, Hg, Ir, K, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Nb, Ni, Os, Pd, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sc, Sr, Ta, Ti, V, W, Y, Zr, Pb, Ga, U 및 Se와 상기 M으로 표시되는 원소 이외의 적어도 1개의 원소를 나타낸다. 상기 O는 Se, 상기 M 및 상기 N으로 표시되는 것 이외의 적어도 1개의 원소를 나타내고, 예를 들면 Br, Cl, F, H, I, P로 할 수 있다. 또, 상기 p, q, r 및 s의 단위는 모두 원자퍼센트로서 각각 40p95, 0q55, 5r50, 0s20의 범위에 있는 것이 바람직하고, 50p80, 0q40, 10r40, 0s10의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다.
[59] 초해상 리드용 박막의 평균조성을 원소단일체 또는 화합물 조성의 저융점성분 L과 원소단일체 또는 화합물조성의 고융점성분 H에 의해 다음식으로 나타낼 때,
[식 6]
LjHk
다음의 식 7의 범위의 조성을 기준조성으로 하고, 상기 박막을 구성하는 각 원소의 막중에서의 함유량은 식 7에 의해 결정되는 값±10원자%의 범위내에 있는 것이 바람직하고, ±5원자%의 범위내에 있으면 더욱 바람직하다.
[식 7]
20k/(j+k)40
예를 들면, 초해상 리드용 박막의 기준조성이 (GeSb2Te4)80(Cr4Te5)20인 경우 식 7의 L은 GeSb2Te4, H는 Cr4Te5로서 k/(j+k)는 20이다. 여기에서, 각 원소의 원자%는 각각 L의 Ge는 11%, Sb는 23%, Te는 46%, H의 Cr은 9%, Te는 11%이다. 그래서, 식 7에 의해 결정되는 값±10원자%의 범위는 L의 Ge는 1∼21%, Sb는 13∼33%, Te는 36∼56%, H의 Cr은 0∼19%, Te는 1∼21%이다.
[60] 저융점성분과 고융점성분은 모두 금속 또는 반금속원소를 50원자%이상 포함하는 것이 바람직하고, 65원자% 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
[61] 상기 식 8 및 식 11의 조성은 상변화 기록막으로서도 사용할 수 있고, 초해상 리드용 박막을 사용하지 않는 기록매체의 상변화 기록막으로서도 사용할 수 있다. 이 기록막을 사용한 경우 결정화와 비정질화에 의해 반사율차가 큰 매체를 제작할 수 있다.
고융점성분의 원자수의 합은 초해상 리드막의 구성원소의 전체 원소수의 합에 대한 비율로 10∼50%의 범위인 것이 바람직하고, 20∼40%의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
[62] 고융점성분과 상변화 성분의 조합에서는 각각의 성분중에 동일한 원소가 30원자%이상 80원자%이하의 범위에서 존재하는 것이 바람직하다.
고융점성분의 융점은 석출후의 잔여성분인 상변화성분의 융점보다 150℃이상 높은 것이 바람직하다.
[63] 고융점성분의 평균조성은 하기의 A군 중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 800℃ 이상의 화합물로 할 수 있다. 여기에서, 이것에 가까운 조성이라는 것은 열거한 조성으로부터의 편차가 ±10원자%의 범위내에 있는 것을 가리킨다(이하, 동일). 예를 들면, BaPd2의 경우 각각의 원소의 원자%는 Ba는 33%, Pd는 67%이다. 그래서, 조성 BaPd2로부터의 편차가 ±10원자%의 범위는 Ba는 23∼43%, Pd는 57∼77%이다.
[A군]
[64] 고융점성분의 평균조성은 또 상기 A군 및 하기의 B군에 열거한 화합물 중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 600℃이상의 화합물로 할 수 있다.
[B군]
[65] 고융점성분의 평균조성은 또 상기 B군 및 하기 C군에 열거한 화합물중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 400℃ 이상의 화합물로 할 수 있다.
[C군]
[66] 고융점성분으로서 상기 A군에 열거한 것을 사용할 때 상변화성분의 평균조성은 하기 D군의 조성중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 650℃ 이하의 화합물인 것이 바람직하다.
[D군]
[67] 고융점성분으로서 상기 B군에 열거한 것을 사용할 때 상변화성분의 평균조성은 하기 E군의 조성 중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 450℃이하의 화합물인 것이 바람직하다.
[E군]
[68] 고융점성분으로서 상기 C군에 열거한 것을 사용할 때 상변화성분의 평균조성은 하기 F군의 조성 중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 250℃이하의 화합물인 것이 바람직하다.
[F군]
[69] 초해상 리드용 박막의 조성 또는 막두께는 내주와 외주에 있어서 다른 것이 바람직하고, 초해상 리드용 박막의 트랙주변부로 결정화하는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 초해상 리드용 박막은 이미 정보가 기록된 ROM 디스크 및 정보를 기록할 수 있는 RAM 디스크 중 어느 정보기록매체에도 적용할 수 있다.
[70] 본 발명에 의한 초해상 리드용 박막을 구비하는 정보기록매체의 초해상 리드용 장치는 초해상 리드용 박막의 최고온도로 되는 영역에서도 막 전체는 융해하지 않고 고융점성분이 고체상(固相)으로 유지되는 초해상 리드 파워로 리세트되어 있거나 수동 또는 자동으로 설정하는 수단을 갖는 것이 바람직하다. 또, 초해상 리드시의 반사광 강도분포의 흐트러짐을 검출하는 수단과 상기 흐트러짐의 크기에 따라서 레이저파워를 조절하는 수단을 갖는 것이 바람직하다. 또, 초해상 리드시의 레이저파워를 오토포커스나 트랙킹에 필요한 파워와 비교해서 2배 이상 크게 하는 수단을 갖는 것이 바람직하고, 3배 이상 크게 하는 수단을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 이 장치는 본 발명 이외의 매체에 사용해도 초해상 리드 레이저파워가 일정한 경우보다 양호한 결과가 얻어진다.
[71] 초해상 리드 레이저광은 펄스광으로 하고, 레이저펄스의 주기 T, 선속 v, 스폿직경(λ/NA), 펄스폭 x가 하기식 9 및 식 10의 관계를 충족시키는 것이 바람직하고,
[식 9]
0.4λ/NAvT1.5λ/NA
[식 10]
0.3x/T0.5
또, 하기식 12 및 식 10의 관계를 충족시키는 것이 더욱 바람직하다.
[식 12]
0.5λ/NAvT0.9λ/NA
[72] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막을 갖는 정보기록용 매체를 사용하는 정보의 기록재생장치 또는 매체초기 결정화용 장치에 의해 레이저광을 반복 조사하는 것에 의해 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분이 석출되고, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포한다.
[73] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 박막을 갖는 정보기록용 매체를 사용하는 정보의 기록재생방법 또는 매체초기 결정화용 방법에 있어서, 레이저광을 반복조사하는 것에 의해 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분이 석출되고, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포한다.
[74] [1]∼[6]에 기재된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막을 갖는 정보기록용 매체를 사용하는 정보의 기록재생장치 또는 매체초기 결정화용 장치에 있어서, 레이저광을 반복조사하는 것에 의해 상기 박막의 전여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분이 석출되고, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포하고, 그 석출물이 상기 B 및 X중 적어도 한쪽으로 표시되는 원소를 포함한다.
[75] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 매체의 제조방법으로서, 기판상에 보호층, 기록막 또는 초해상 리드막, 중간층, 반사층을 형성하는 공정, 이것에 다른 기판 또는 마찬가지로 해서 상기 각 층을 형성한 다른 기판을 접착하는 공정 및 상기 매체에 에너지빔을 조사해서 상기 박막중에 고융점성분을 생성 또는 성장시키는 공정을 구비해서 이루어진다.
[76] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록, 재생하는 정보기록용 매체의 제조방법으로서, 기판상에 보호층을 형성하는 공정, 고융점성분의 재료 또는 고융점성분의 조성에 가까운 조성을 갖는 재료를 피착시켜서 섬형상의 시드결정을 형성하는 공정, 상기 시드결정상에 상기 고융점성분과 상기 잔여성분을 포함하는 재료를 피착시키고, 상기 고융점성분을 선택적으로 상기 시드결정상에 성장시킴과 동시에 그들 시드결정 사이를 매립하도록 상기 잔여성분을 성장시키는 공정, 중간층, 반사층을 형성하는 공정 및 이것에 다른 기판 또는 마찬가지로 해서 상기 각 층을 형성한 다른 기판을 접착하는 공정을 구비해서 이루어진다.
[77] 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성되고 에너지빔의 조사를 받아서 발생하는 원자배열변화에 의해서 정보를 기록 또는 재생하는 정보기록용 매체의 제조방법으로서, 기판상에 보호층을 형성하는 공정, 상변화성분과 고융점성분으로 이루어지는 막의 형성을 실행하면서 고융점성분의 함유량을 막두께방향으로 변화시키는 공정, 중간층, 반사층을 형성하는 공정 및 이것에 다른 기판 또는 마찬가지로 해서 상기 각 층을 형성한 다른 기판을 접착하는 공정을 구비해서 이루어진다.
이하, 상기 구성에 의해 얻어지는 본 발명의 작용효과를 기술한다.
본 발명의 제1∼제4의 정보기록용 박막 및 그것을 사용한 정보기록매체에서는 Sb 및 Te에 상기 B 또는 X로 표시되는 원소가 첨가되어 있으므로 레이저광 등의 기록, 재생광의 조사에 의해서 융해되지 않는 고융점성분의 석출물이 내부에 생성된다. 이 때문에, 고융점성분 이외의 잔여성분이 상기 광에 의해서 융해되어도 그 유동 및 편석이 효과적으로 방지되고, 그 결과 다수회 리라이트했을 때의 유동 및 편석이 효과적으로 방지된다. 또, 석출된 고융점성분이 정보기록용 박막의 막두께의 두께까지 두꺼운 경우는 상기 박막이 접하고 있는 보호층이나 중간층의 열팽창에 의한 변형을 억제하여 보호층과 중간층의 간격을 유지하므로 상기 박막의 유동방지 효과가 더욱 높아진다.
이 때문에 반송파 대 잡음비(C/N)가 안정하게 되어 기록, 재생특성을 양호하게 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트 또는 리드가 가능하게 된다.
Sb, Te 및 상기 B 또는 X로 표시되는 원소에 또 상기 A로 표시되는 원소가 공존하면 비정질상태가 안정하게 유지되고, 또 기록, 소거시의 결정화가 고속으로 실행되게 된다. 또, 결정화속도가 최적하게 제어되어 반송파 대 잡음비와 소거비가 향상한다.
본 발명의 제5 및 제6의 정보기록용 박막 및 그것을 사용한 정보기록매체에서는 레이저광 등의 기록, 재생광이 조사되어도 내부에 포함되어 있는 고융점 성분의 석출물은 융해되지 않는다. 이 때문에 고융점성분 이외의 잔여성분이 상기 광에 의해서 융해되어도 그 유동 및 편석이 효과적으로 방지된다. 그 결과, 기록, 재생특성을 양호하게 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트 또는 리드가 가능하게 된다.
본 발명의 제1의 정보기록매체에서는 상기 제1∼제6의 정보기록용 박막을 구비하고 있으므로, 기록, 재생특성을 양호하게 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트 또는 리드가 가능하게 된다.
본 발명의 제2의 정보기록매체에서는 상기 제1∼제6의 정보기록용 박막중 어느 하나로 이루어지는 마스크층에 광스폿이 조사되면 광스폿내의 고온부에서는 상기 고융점성분 이외의 잔여성분이 적어도 융해한다. 고온부의 굴절율의 실수부 또는 허수부(소멸계수)는 광스폿외의 저온부의 그것보다도 작아지므로 상기 마스크층에 의해 광스폿직경의 영역의 일부가 부분적으로 마스크되어 마치 광스폿직경이 감소한 것처럼 된다. 그 결과, 광스폿직경보다도 작은 기록마크를 리드할 수 있는 즉 초해상 리드가 가능하게 된다.
본 발명의 제3의 정기록매체에서는 상기 제1∼제6의 정보기록용 박막중 어느 하나로 이루어지는 반사층에 광스폿이 조사되면 광스폿의 직경내의 고온부의 굴절율의 실수부 또는 소멸계수가 광스폿외의 저온부의 그것보다 작아진다. 이 때문에 상기 반사크층의 고온부에 조사된 광의 반사광에는 기록마크의 리드에 충분한 콘트라스트가 부여되지 않게 된다. 그 결과, 마치 광스폿의 직경이 감소한 것처럼 되므로 광스폿 직경보다도 작은 피치로 형성한 기록마크를 리드할 수 있는 즉 초해상 리드가 가능하게 된다.
또, 상변화성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분이 석출되고 있으므로 초해상 리드시에 레이저조사에 의해서 초해상 리드막이 융해했을 때의 유동 및 편석이 효과적으로 방지된다. 이 때문에 양호한 초해상 리드 특성을 유지하면서 종래보다 다수회의 초해상 리드를 실행할 수 있게 된다.
초해상 리드용 박막의 평균조성을 상기 식 8로 나타내어지는 것으로 할때 식중의 A로 표시되는 원소는 저온에서 융해되므로 초해상 리드가 저온에서 가능하게 되고, 상변화 광디스크를 비롯한 위상피트로 정보를 기록한 광디스크 이외의 광디스크라도 초해상 리드를 실행할 수 있다. 이것에 상기 B로 표시되는 원소가 공존하면 상기 D와 E의 화합물 또는 E의 원소 또는 E의 원소끼리의 화합물이 고융점성분으로 되고, 초해상 리드막이 융해되었을 때의 유동 및 편석을 방지하는 효과를 갖는다. 식 12중의 F로서 예를 들면 T1을 공존시키면 C/N을 크게 할 수 있다.
본 발명의 초해상 리드용 장치에서는 초해상 리드시에만 레이저파워를 크게 하므로 초해상 리드막의 열화를 방지하여 다수회의 초해상 리드가 가능하게 된다. 또, 초해상 리드시의 레이저의 주기 T, 선속 v, 스폿직경(λ/NA), 펄스폭 x가 상기 식 9 및 식 10의 관계를 만족시키는 것에 의해 초해상 리드시의 마스크 영역의 크기를 적당하게 유지하여 초해상 리드특성을 양호하게 할 수 있다. 이 장치는 본 발명 이외의 매체에 사용해도 초해상 리드 레이저파워가 일정한 경우보다 양호한 결과가 얻어진다.
이하, 본 발명을 실시예에 따라서 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
(구성 및 제조방법)
제3도는 본 발명의 제1실시예의 정보기록용 박막을 사용한 디스크형상 정보기록매체의 단면구조를 도시한 도면이다. 이 매체는 다음과 같이 해서 제작되었다.
우선, 직경 13cm, 두께 1.2mm로 표면에 단면이 U자형인 트랙킹홈을 갖는 폴리카보네이트기판(1)을 형성하였다. 다음에 이 기판(1)상에 박막을 순차 형성하기 위해 기판(1)을 마그네트론 스퍼터링장치내에 배치하였다. 이 장치는 여러개의 타겟을 갖고, 적층막을 순차로 형성할 수 있는 것이다. 또, 형성되는 막은 두께의 균일성 및 재현성이 우수하다.
마그네트론 스퍼터링장치에 의해 기판(1)상에 우선 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 보호층(2)를 막두께 약 125nm로 되도록 형성하였다. 계속해서 보호층(2)상에 고융점성분인 Cr4Te5막(도시하지 않음)을 섬형상으로 평균 막두께 3nm까지 형성한 후 그 위에 Sb16Te55Ge16Cr13, 즉 ((Ge2Sb2Te5)7(Cr4Te5)3)의 조성의 기록막(3)을 막두께 약 30nm까지 형성하였다. 이때, Cr4Te5타겟과 Ge2Sb2Te5타겟에 의한 회전 동시 스퍼터법을 사용하였다. 섬형상 Cr-Te막의 개개의 섬의 사이즈는 2∼20nm정도, 섬의 피치는 개개의 섬의 사이즈의 1.5∼10배가 바람직하다.
Cr4Te5막을 반드시 형성할 필요는 없다. 그 경우 기록막(3)중에 석출하는 고융점성분은 후술하는 초기결정화시에 발생하는 것만으로 된다.
다음에, 기록막(3)상에 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 중간층(4)를 약 25nm의 막두께까지 형성한 후 그위에 동일한 스퍼터링장치내에서 Al97Ti3막으로 이루어지는 반사층(5)를 막두께 80nm까지 형성하였다. 이렇게 해서 제1의 디스크부재를 얻었다.
한편, 완전히 동일한 방법에 의해 제1의 디스크부재와 동일한 구성을 갖는 제2의 디스크부재를 얻었다. 제2의 디스크부재는 직경 13cm, 두께 1.2mm의 기판(1')상에 순차 적층된 막두께 약 125nm의 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 보호층(2'), 평균막두께 3nm의 Cr4Te5막(도시하지 않음), 막두께 약 30nm의 Sb16Te55Ge16Cr13, 즉 ((Ge2Sb2Te5)7(Cr4Te5)3)의 기록막(3'), 막두께 약 25nm의 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 중간층(4') 및 막두께 80nm의 Al97Ti3막으로 이루어지는 반사층(5')를 구비하고 있다.
그후, 염화비닐-초산비닐계 핫멜트로 이루어지는 접착제층(6)을 거쳐서 상기 제1 및 제2의 디스크부재의 반사층(5),(5')끼리를 접착하여 제3도에 도시한 디스크형상 정보기록매체를 얻었다. 접착제로는 자외선 경화수지, 에폭시수지, 핫멜트수지(예를 들면 염화비닐과 초산비닐의 공중합체)등을 사용할 수 있다.
이 매체에서는 반사층(5),(5')의 전면을 접착하면 전면을 접착하지 않는 경우에 비해서 리라이트 가능회수를 많게 할 수 있으며, 또 반사층(5),(5')의 기록영역에 대응하는 개소에 접착제를 부착하지 않는 경우 그 개소에도 접착제를 부착한 경우보다 약간 기록감도가 높아졌다.
[초기결정화]
상기와 같이 해서 제작한 매체의 기록막(3),(3')에 다음과 같이해서 초기결정화를 실행하였다. 또한, 기록막(3')에 대해서도 동일하기 때문에 다음의 설명에서는 기록막(3)에 대해서만 기술하기로 한다.
매체를 1800rpm으로 회전시키고 반도체 레이저(파장 830nm)의 레이저광파워를 기록이 실행되지 않는 레벨(약 1mW)로 유지하고, 그 레이저광을 기록헤드중의 개구수(NA)가 0.55인 렌즈로 집광하고 기판(1)을 통해서 기록막(3)에 조사하였다. 기록막(3)으로부터의 반사광을 검출해서 기판(1)의 트랙킹홈의 중심에 레이저광 스폿의 중심이 항상 일치하도록 트랙킹을 실행함과 동시에 기록막(3)상에 레이저광의 초점이 오도록 자동초점맞춤을 실행하면서 기록헤드를 구동하였다.
우선, 초기결정화를 위해 기록막(5)의 동일 기록트랙상에 파워 12mW, 13mW, 14mW의 연속레이저광을 각각 500회 조사하였다. 마지막에 파워 15mW의 연속(DC)레이저광을 1000회 조사하였다. 각 회의 조사시간(광스폿 통과시간)은 약 0.1μsec이다.
계속해서, 파워 8mW의 연속레이저광을 500회 조사하였다. 각 회의 조사시간(광스폿 통과시간)은 약 0.1μsec이다. 이 때의 레이저광 파워는 5∼9mW의 범위이면 좋다.
상기 2종류의 레이저광 소자 중 파워가 낮은 쪽(8mW)의 조사는 생략해도 좋다.
이와 같이 파워가 다른 레이저광을 조사하면 초기결정화를 충분히 실행할 수 있다.
이들 레이저광 조사는 반도체 레이저 어레이를 사용해서 실행하거나 가스레이저로부터의 광빔을 여러개로 분할한 것 또는 고출력 가스레이저나 반도체 레이저로부터의 광빔의 스폿형상을 매체의 반경방향으로 긴 타원형으로 한 것을 사용해서 실행하면 더욱 바람직하다. 이렇게 하면 매체를 적은 횟수 회전시키는 것만으로 초기결정화를 완료하는 것도 가능하게 된다.
여러개의 레이저광 스폿을 사용하는 경우 그들 레이저광 스폿을 동일한 기록트랙상에 배치하지 않고 매체의 반경방향으로 위치를 조금씩 어긋나게 해서 배치하면 1회의 조사로 넓은 범위를 초기화할 수 있고 소거잔여가 적어지는 등의 효과가 얻어진다.
다음에, 원형 스폿의 12mW의 연속레이저광(기록용 고파워광)을 1회 조사할(조사시간:약 0.1μsec)때마다 파워 18mW의 펄스 레이저광(기록용의 고파워광)을 조사하고 기록막(5)를 비정질화해서 기록점을 형성하였다. 그 후, 그 기록점을 8mW의 연속레이저광(초기결정화용의 저파워광)을 조사해서 결정화시키기 위해 8mW의 연속레이저광을 몇 회 조사하는 것이 필요한지를 조사하였다.
그 결과, 12mW의 연속레이저광의 조사회수가 5회까지는 조사회수가 증가할수록 결정화에 필요한 상기 8mW의 연속레이저광 조사 회수는 저하하였다. 즉, 조사회수가 증가할수록 결정화하기 쉬운 것을 알 수 있었다. 이것은 12mW의 연속레이저광의 조사에 의해 기록막(5)중에 고융점성분인 Cr4Te5의 미세한 결정이 다수 석출되고, 그 잔여부(상변화하는 부분)의 조성이 고속 결정화 가능한 Ge2Sb2Te5의 조성에 가까워졌기 때문이라 추찰된다.
또한, Cr4Te5의 융점은 1252℃이고, Ge2Sb2Te5의 융점은 630℃이다.
(기록 및 소거)
다음에 이상과 같이 해서 초기결정화가 완료한 기록막(3)의 기록영역에 상기와 마찬가지로 해서 트랙킹과 자동초점맞춤을 실행하면서 기록용 레이저광의 파워를 기록해야 할 정보신호에 따라서 중간파워레벨(8mW)와 고파워레벨(18mW) 사이에서 변화시켜서 정보의 기록을 실행하였다. 기록해야 할 부분을 통과해버리면 레이저광파워를 재생(리드)용 레이저광의 저파워레벨(1mW)로 떨어뜨리도록 하였다. 기록용 레이저광에 의해 기록영역에 형성되는 비정질 또는 그것에 가까운 부분이 기록점으로 된다.
기록용 레이저광의 고레벨과 중간레벨의 파워비는 1:0.3∼1:0.8의 범위가 특히 바람직하다. 또, 이것 이외에 단시간씩 다른 파워레벨로 해도 좋다.
이와 같은 기록방법에서는 이미 정보가 기록되어 있는 부분에 대해서 직접 새로운 정보를 기록하면 새로운 정보로 리라이트된다. 즉, 단일의 원형광 스폿에 의한 오버라이트가 가능하다.
그러나, 리라이트시의 최초의 1회전 또는 다수회의 회전으로 상기의 파워변조된 기록용 레이저광의 중간파워레벨(8mW)에 가까운 파워(예를 들면 9mW)의 연속광을 조사해서 기록되어 있는 정보를 일단 소거하고, 그 후 다음의 1회전으로 재생(리드)용 레이저광의 저파워레벨(1mW)과 기록용 레이저광의 고파워레벨(18mW) 사이에서 또는 기록용 레이저광의 중간파워레벨(8mW)와 고파워레벨(18mW) 사이에서 정보신호에 따라서 파워변조된 레이저광을 조사해서 기록하도록 해도 좋다. 이와 같이 정보를 소거하고 나서 기록하도록 하면 이전에 라이트되어 있던 정보의 소거잔여가 적어져 높은 반송파대 잡음비(C/N)가 얻어진다.
이와 같이 해서 소거후에 리라이트하는 경우에는 최초에 조사하는 연속레이저광의 파워레벨은 상기 기록용 레이저광의 고레벨(18mW)을 1로 했을 때 0.4∼1.1의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 범위라면 양호한 리라이트를 실행할 수 있기 때문이다.
이 방법은 본 발명의 기록막 뿐만 아니라 다른 기록막에도 유효하다.
이 실시예의 정보기록매체에서는 레이저광의 파워를 최적값보다 15%높게한 엄격한 조건에서 기록 및 소거를 105회 이상 반복하는 것이 가능하였다. 또, 2MHz의 신호를 기록했을 때의 재생신호의 C/N은 약 50dB로서 매우 양호하였다.
이 실시예의 기록막(3)에서 리라이트 가능회수를 105회 이상으로 할 수 있는 것은 기록막(3)중에 석출된 고융점성분에 의해 기록막(3)의 잔여성분(상변화부분)의 유동 및 편석이 방지되기 때문이라 해석된다.
또, 기록막(3)상에 형성된 ZnS-SiO2의 중간층(4)와 Al-Ti의 반사층(5)를 생략한 경우 상기보다 1자릿수 적은 회수의 기록 및 소거에 의해 다소의 잡음증가가 발생하였다.
(Te함유량 y와의 관계)
상기의 (Ge2Sb2Te5)7(Cr4Te5)3으로 이루어지는 기록막(3)에 있어서 다른 원소의 상대적인 비율을 일정하게 유지하면서 Te함유량 y를 변화시키고 기록되어 있는 정보의 소거에 필요한 레이저광의 조사시간과 레이저광파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조거에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 반송파대 잡음비(C/N)의 변화를 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, Te함유량 y가 25y75의 범위에 있어서 105회라는 다수회의 리라이트에 의한 특성변화가 적은 것을 알 수 있다.
(Cr 이외의 원소의 조성과의 관계)
제6도의 삼각상도의 Ge65Te25Cr10과 Sb30Te60Cr10을 연결하는 Cr함유량을 일정하게 한 직선 ①상에서 조성을 변화시키고 일정한 속도로 승온한 경우의 미기록부분의 결정화온도와 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을 때의 비트에 리레이트의 변화를 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, Cr 이외의 조성이 변화해도 충분히 높은 결정화온도가 얻어지고, 고온고습하에 있어서도 비트에러레이트의 변화가 그다지 크지 않다는 것을 알 수 있다.
제6도의 삼각상도의 Sb45Te45Cr10과 Ge18Te72Cr10을 연결하는 Cr함유량을 일정하게 한 직선 ②상에서 조성을 변화시키고 일정한 속도로 승온한 경우의 결정화온도와 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을 때의 비트에러레이트의 변화를 측정하였다. 그 결과 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, Cr 이외의 조성이 변화해도 충분히 높은 결정화온도가 얻어지고, 고온고습하에 있어서도 비트에러레이트의 변화가 그다지 크지 않다는 것을 알 수 있다.
Ge의 함유량 p와 Sb의 함유량 x의 비(p/x)를 변화시키고 온도 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을 때의 비트에러레이트의 변화를 측정한 결과, 다음의 결과가 얻어졌다.
이 결과에 의해, Ge의 함유량 p와 Sb의 함유량 x의 비(p/x)가 0.25(p/x)1.0의 범위이면 비트에러레이트의 변화가 특히 작은 것을 알 수 있다.
Cr4Te5의 잔여부인 Sb대 Te대 Ge의 함유량 x, y, p의 비를 x:y:p=2:5:2로 유지해서 Cr4Te5의 함유량을 변화시켰을 때, 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N을 측정한 결과 Cr의 함유량 q에 관해서 다음과 같은 결과가 얻어졌다.
Cr의 함유량 q를 변화시키면 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 「소거비」는 다음과 같이 변화하였다.
여기에서 「소거비」라는 것은 이미 기록된 신호위에 주파수가 다른 다른 신호를 오버라이트했을 때의 오버라이트전후의 신호의 비를 dB로 나타낸 것이다.
이 결과에 의해, Cr의 함유량 q가 증가함에 따라서 소거비가 저하하는 것을 알 수 있다.
상기의 Cr을 10% 첨가한 계에서 Te의 함유량 Y를 일정하게 유지해서 Sb의 함유량 x를 변화시켰을때 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, Sb의 함유량 x가 2% 이상의 범위에서는 양호한 재생신호의 C/N이 얻어지는 것을 알 수 있다.
이상에 의해, 이 실시예의 Sb16Te55Ge16Cr13즉 (Ge2Sb2Te5)7(Cr4Te5)3의 기록막(3)은 온도 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을 때의 비트에러레이트의 변화는 2배이하, 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N 및 소거비는 각각 50dB 이상 및 28dB이상이고, 2×105회 이상의 리라이트가 가능하며, 매우 우수한 특성을 갖는 것을 알 수 있었다.
(첨가원소의 다른 예1)
Cr의 일부 또는 전부 대신에 Ag, Cu, Ba, Co, La, Ni, Pt, Si, Sr 및 란탄계열 원소중의 적어도 1개를 첨가해도 상기한 경우와 매우 유사한 특성이 얻어진다. 예를 들면, Cu를 첨가한 경우(Cu의 첨가량:q) 하기와 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, Cu를 첨가하면 리라이트 가능회수가 현저하게 증가하는 것을 알 수 있다.
(첨가원소의 다른 예2)
Cr에 더욱 소거를 고속화해서 C/N을 크게 하는 효과를 갖는 Tl(탈륨)을 첨가하는 것이 바람직하다. 이 경우 Cr만을 첨가한 경우보다 C/N이 더욱 커지고, 또 리라이트 가능회수도 커지므로 더욱 바람직하다. 단, Cr과 Tl의 첨가량의 합을 30원자% 이하로 하는 쪽이 소거잔여가 커지지 않아 바람직하다. Cr과 Tl의 첨가량의 합이 0.5% 이상 20원자% 이하이면 더욱 바람직하다.
예를 들면, Ge8.2Sb16.4Te64.4Tl0.5Cr10.5기록막에서는 C/N 50dB, 리라이트 가능회수 2×105회가 얻어졌다.
Tl의 일부 또는 전부 대신에 할로겐원소중 적어도 1개를 첨가해도 매우 유사한 특성이 얻어진다.
Tl 대신에 N(질소)를 첨가한 경우 리라이트 가능회수가 더욱 향상한다. 단, 너무 많으면 재생신호레벨이 저하한다.
(첨가원소의 다른 예3)
이 이외에 Tl(탈륨)을 Se로 치환하고, 다른 원소의 상대적 비율을 일정하게 유지하면서 Se를 1원자%이상 10원자%이하만큼 첨가하면 내산화성 향상의 효과가 있다.
(상변화성분의 다른 예)
이 실시예의 상변화성분인 Ge2Sb2Te5의 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43및 이들에 가까운 조성중 적어도 1개로 치환해도 Ge의 일부를 In으로 치환해도 이것에 가까운 특성이 얻어진다.
(고융점 성분의 다른 예)
석출하는 고융점 성분은 화합물이라도 좋고, 원소 단일체나 합금이라도 좋다. 이 실시예의 고융점성분이 Cr4Te5의 일부 또는 전부를
상기 고융점성분의 구성원소의 산화물중 고융점의 것
등의 B군의 원소를 포함하는 고융점화합물 또는 그것에 가까운 조성의 것 또는 그들의 혼합조성이나 혼합조성에 가까운 3원 이상의 화합물중의 적어도 1개로 치환하더라도 동일한 효과가 얻어진다.
이들 중에서
중의 적어도 1개가 특히 바람직하다. 적은 회수의 초기결정화로 기록, 소거특성이 안정화되기 때문이다.
(고융점성분의 함유물의 양)
고융점성분의 석출물에 포함되는 산화물, 황화물, 질화물, 탄화물의 함유량은 고융점성분의 40원자%미만으로 하는 것이 바람직하고, 10원자%미만으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이들의 함유량이 많으면 상변화성분과의 복소굴절율의 차를 작게할 수 없거나 상변화성분중에 산소 등이 확산해서 기록, 리드특성을 열화시키는 문제가 발생하기 쉽다.
고융점성분의 예로서 기술한 상기의 다수의 화합물에서는 고융점성분중의 천이금속원소의 함유량 v'(at%)가 다르면 기록막(3)의 계면반사율은 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, 천이금속원소의 함유량 v'가 증가하면 계면반사율이 증가하는 것을 알 수 있다.
(기록용 박막중의 고융점 화합물의 함유량)
기록용 박막중에 포함되는 고융점 화합물의 함유량 a'를 그 고융점화합물의 구성원소의 원자수의 합의 고융점성분의 전체 구성원소의 원자수의 합에 대한 비율(원자%)로 표시하고, 그 함유량 a'를 변화시킨 경우 리라이트 가능회수와 레이저파워를 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 소거비는 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 C레벨의 변화에 의한 것이다.
이 결과에 의해, 기록용 박막중에 포함되는 고융점화합물의 함유량 a'가 증가하면 리라이트 가능회수는 증가하지만 너무 증가하면 105회 리라이트후의 소거비가 저하하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 10원자%a'50원자%의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
(고융점성분의 복소굴절율)
고융점성분의 복소굴절율의 실수부 n1과 허수부(소멸계수) k1은 상변화성분의 결정화상태의 그들의 값 n2, k2와의 차
△n=(|n1-n2]/n1)×100,
△k=(|k1-k2]/k1)×100
가 다른 경우 레이저광의 파워를 최적값보다 10% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 N레벨의 변화에 의한 것이다.
이 결과에 의해, 복소굴절율의 실수부와 허수부(소멸계수)의 상기한 차 △n, △k는 작은 쪽이 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
(고융점성분의 석출물의 구성 및 치수)
상술한 Cr4Te5등의 고융점성분은 제1도 a, 제1도 b, 제1도 c에 도시한 바와 같은 형태로 기록막(3)의 내부에 석출된다. 제1도 a, 제1도 b, 제1도 c는 제3도의 Z부분을 나타낸다.
제1도 a에서는 다수의 입자형상의 고융점성분(3b)의 석출물이 독립된 상태로 기록막(3)내에 분포하고 있다. 기록막(3)의 고융점성분(3b) 이외의 부분, 즉 잔여성분이 상변화성분(3a)이다. 고융점성분(3b)의 막면방향의 길이와 막면과 수직인 방향의 길이는 거의 동일하거나 달라도 그들 길이의 차는 작다. 여기에서는 고융점성분(3b)의 석출물중의 어떤 것은 기록막(3)중의 어느 한쪽의 계면에 접하고, 다른 어떤 것은 어떠한 계면에도 접하고 있지 않다.
제3도의 매체에서 고융점성분(3b)는 Cr4Te5, 상변화성분(3a)는 Ge2Sb2Te5로 이루어져 있다.
제1도 b에서 다수의 고융점성분(3b)의 석출물이 독립된 상태에서 기록막(3)내에 분포하고 있는 점은 제1도 a의 경우와 동일하다. 그러나, 고융점성분(3b)가 기둥형상으로 석출되어 있는 점이 다르다. 즉, 고융점성분(3b)의 막면 방향의 길이보다 막면과 수직인 방향의 길이의 쪽이 크고, 막면과 수직인 단면에서는 기둥형상으로 되어 있다. 고융점성분(3b)의 석출물의 어떤 것은 기록막(3)의 한쪽의 계면에 접하고 있고, 다른 어떤 것은 기록막(3)의 다른쪽의 계면에 접하고 있다. 여기에서는 양쪽의 계면에 접하고 있는 것은 존재하고 있지 않다.
제1도 c에서는 다수의 고융점성분(3b)의 석출물이 서로 연결되어 일체적으로 된 상태에서 기록막(3)내에 분포하고 있다. 즉, 고융점성분(3b)가 다공질형상으로 석출되고, 그 고융점성분(3b)의 다수의 작은 구멍속에 상변화성분(3a)가 매립된 상태로 되어 있다. 다공질형상의 고융점성분(3b)는 기록막(3)의 양쪽의 계면에 접하고 있다. 상변화성분(3a)는 서로 독립된 상태에서 기록막(3)중에 분포하고 있다. 이 상태는 제1도 a의 경우에 있어서 상변화성분(3a)와 고융점성분(3b)를 치환한 것에 상당한다.
성막조건이나 초기결정화조건에 의해 제1도 a, b, c의 상태중 어느 하나가 출현하지만, 어떠한 상태라도 고융점성분(3b)에 의해 기록막(3)을 가열, 용융시킨 경우의 상변화성분(3a)의 유동 및 편석이 방지되고, 그 결과 리라이트 가능회수가 향상한다.
본 발명에 있어서는 고융점성분(3b)의 석출물의 「최대외형치수 d'」, 「높이 h 및 h'」, 「중심간거리」, 「최대구멍치수」 및 「최대벽두께」를 각각 다음과 같이 정의하는 것으로 한다.
제1도 a 및 제1도 b와 같이 고융점성분(3b)의 석출물이 독립해서 분포하는 경우, 제2도 b와 같이 기록막(3)중 어느 한쪽의 계면에서 기록막(3)의 막두께 T의 (1/3)의 거리만큼 떨어진 위치에서 기록막(3)의 막면과 평행한 D-D단면(이하, 제1기준단면이라 한다)를 고려하여 그의 단면에 있어서의 각 고융점성분(3b)의 석출물의 길이를 측정한다. 그리고, 임의의 방향에서 측정한 길이의 최대값을 「최대외형치수 d'」로 한다.
「최대외형치수 d'」는 구체적으로 제2도 a와 같이 제1기준단면에 있어서의 형상이 원형 또는 원형에 가까운 경우에는 석출물의 직경을 의미하고, 타원형 또는 타원형에 가까운 경우에는 석출물의 긴 직경을 의미하며, 다각형인 경우에는 석출물의 가장 긴 대각선의 길이를 의미한다.
「높이 h」는 기록막(3)의 막면과 수직인 단면(이하, 제2기준단면이라 한다)을 고려하여 그의 단면에 있어서 각 고융점성분(3b)의 석출물의 기록막(3)의 막면과 수직인 방향의 길이를 측정한다. 이렇게 해서 얻어진 길이를 고융점성분(3b)의 석출물의 「높이 h」로 한다.
이 「높이 h」는 제4도 a에 도시한 바와 같이 입자형상의 고융점성분(3b)의 석출물이 분포하는 경우와 제4도 b에 도시한 바와 같이 기둥형상의 고융점성분(3b)의 석출물이 기록막(3)의 양쪽의 계면에 접해서 분포하는 경우에 적용된다.
「높이 h'」, 「높이 h」는 상기 「높이 h」와 동일한 개념이지만, 제4도 c에 도시한 바와 같이 기둥형상의 고융점성분(3b)의 석출물이 기록막(3)의 한쪽의 계면에만 접해서 분포하는 경우, 계면에 접하고 있지 않은 경우에 각각 적용되는 점만이 다르다.
「중심간거리 i」는 제2도 a에 도시한 바와 같이 상기 제1기준단면에 있어서의 인접하는 2개의 고융점성분(3b)의 석출물의 중심 사이의 거리의 평균값을 의미한다.
「최대구멍치수 p」는 제1도 c에 도시한 바와 같이 다공질의 고융점성분(3b)가 석출하는 경우에 적용되는 것으로서, 상기 제1기준단면에 있어서의 고융점성분(3b)의 석출물의 각 구멍의 크기의 최대값을 의미한다.
이 「최대구멍치수 p」는 구체적으로는 제5도와 같이 제1기준단면에 있어서의 구멍형상이 원형 또는 원형에 가까운 경우에는 구멍의 직경을 의미하고, 타원형 또는 타원형에 가까운 경우에는 구멍의 긴 직경을 의미하며, 다각형인 경우에는 가장 긴 대각선의 길이를 의미한다.
「최대벽두께 w」는 「최대구멍치수 p」와 마찬가지로 다공질의 고융점성분(3b)가 석출되는 경우에 적용되는 것으로서, 제5도와 같이 상기 제1기준단면에 있어서 고융점성분(3b)의 석출물의 인접하는 2개의 구멍 사이의 벽의 두께의 최대값을 의미한다.
또한, 제1도 a∼제1도 c, 제2도 a, 제2도 b, 제3도, 제4도 a∼제4도 c 및 제5도에 있어서 동일 부호는 실질적으로 동일부분을 나타낸다.
(고융점성분의 석출물의 치수와의 관계)
고융점성분(3b)의 석출물의 「최대외형치수 d'」가 다른 경우 리라이트 가능회수와 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 N레벨의 변화에 의한 것이다. 리라이트 가능회수와 C/N은 각각 1×105회 이상 및 46dB 이상인 것이 바람직하다.
이 결과에 의해, 5nmd'50nm의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
제4도 b와 같이 기둥형상의 고융점성분(3b)가 기록막(3)의 양측의 계면에서 석출된 경우에는 석출물의 「높이 h」가 다르면 리라이트 가능회수는 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, 10nmh'의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
제4도 c와 같이 기둥형상의 고융점성분(3b)가 기록막(3)의 한쪽의 계면에서 석출된 경우에는 석출물의 「높이 h'」가 다르면 리라이트 가능회수는 다음과 같이 변화하였다.
기둥형상의 고융점성분(3b)가 기록막(3)의 계면에 접하고 있지 않은 경우 석출물의 「높이 h」가 다르면 리라이트 가능회수는 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, 5nmh',h의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
「중심간거리 i」가 다른 경우, 리라이트 가능회수와 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 C레벨의 변화에 의한 것이다.
이 결과에 의해, 20nmi90nm의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
제1도 c와 같이 고융점성분(3b)가 막면방향으로 연결되어 다공질형상으로서 석출된 경우, 석출물의 「최대구멍치수 p」가 다르면 리라이트 가능회수는 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, p80nm의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
다공질의 고융점성분(3b)의 「최대벽두께 w」가 다르면 레이저광파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 C레벨의 변화에 의한 것이다.
이 결과에 의해, w20nm의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
(고융점성분의 융점과의 관계)
기록막(3)중에 석출하는 고융점성분(3b)의 융점(m.p.)이 다르면 리라이트 가능회수가 다음과 같이 변화하는 것을 계산기 시뮬레이션에 의해 추측할 수 있었다.
이 결과에 의해, 고융점성분(3b)의 융점은 780℃이상의 범위가 바람직하고, 930℃이상의 범위가 더욱 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
고융점성분(3b)가 석출된 후의 잔여성분(상변화성분(3a))의 융점과 고융점성분(3b)의 융점의 차가 다르면 리라이트 가능회수가 다음과 같이 변화하는 것도 계산기 시뮬레이션에 의해 추측할 수 있었다.
이 결과에 의해, 융점의 차는 150℃이상의 범위가 바람직하고, 300℃이상의 범위가 더욱 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
(고융점성분과 상변화성분의 결정화온도의 차와의 관계)
매분 10℃의 일정한 속도로 승온하여 결정화의 발열이 시작되는 온도를 측정하였다. 그 결과에 의해, 고융점성분(3b)와 상변화를 일으키는 저융점성분(3a)의 결정화온도의 차 s를 구하면 온도차 s에 의해서 리라이트 가능회수는 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, 융점의 차는 10℃이상의 범위가 바람직하고, 30℃이상의 범위가 더욱 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
(성막시에 피착시키는 고융점성분과의 관계)
이 실시예의 정보기록용 박막을 제작할 때 초기의 공정에서 고융점성분 Cr4Te5를 피착시키고 있지만, 그 고융점성분 Cr4Te5의 평균막두께 c'를 다음과 같이 변경하면, 리라이트 가능회수와 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후이 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 C레벨의 변화에 의한 것이다.
이 결과에 의해, 1nmc'10nm의 범위가 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
(기타)
이 실시예에서는 보호층(2) 및 중간층(4)를 ZnS-SiO2에 의해 형성하고 있지만, ZnS-SiO2대신에 Si-N계 재료, Si-O-N계 재료, SiO2, SiO, TiO2, Al2O3, Y2O3, CeO, La2O3, In2O3, GeO, GeO2, PbO, SnO, SnO2, Bi2O3, TeO2, WO2, WO3, SC2O3, ZrO2등의 산화물, TaN, AlN, Si3N4, Al-Si-N계 재료(예를 들면 AlSiN2)등의 질화물, ZnS, Sb2S3, CdS, In2S3, Ga2S3, GeS, SnS2, PbS, Bi2S3등의 황화물, SnSe2, Sb2Se3, CdSe, ZnSe, In2Se3, Ga2Se3, GeSe, GeSe2, SnSe, PbSe, Bi2Se3등의 셀렌화물, CeF3, MgF2, CaF2등의 플루오르화물, Ge, Si, TiB2, B4C, B, C 또는 상기 재료에 가까운 조성의 것을 사용해도 좋다. 또, 이들 혼합재료의 층이나 이들 다중층이라도 좋다.
중간층(4)를 생략한 경우에는 기록감도가 약 30%저하하고, 소거잔여도 약 5dB 증가하였다. 리라이트 가능회수도 감소하였다.
중간층(4)의 굴절율이 1.7이상 2.3이하의 범위에 있는 경우, 막두께가 3nm이상, 100nm이하의 범위 및 180nm 이상, 400nm이하의 범위에서 각각 50dB이상의 C/N이 얻어졌다.
이 실시예에서 반사층(5)로 사용한 A-Ti대신에 Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Ta, Mo, Sb의 원소단일체 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 또는 이들끼리의 합금으로 이루어지는 층을 사용해도 좋고, 그들의 층으로 이루어지는 다중층을 사용해도 좋고, 이들과 산화물 등의 다른 물질과의 복합층 등을 사용해도 좋다.
이 실시예에서는 표면에 직접 트랙킹 가이드 등의 오목볼록을 형성한 폴리카보네이트기판(1)을 사용하고 있지만, 그 대신 폴리올레핀, 에폭시, 아크릴수지, 자외선 경화수지층을 표면에 형성한 화학강화유리 등을 사용해도 좋다.
중간층(4), 반사층(5) 및 보호층(2)의 일부를 생략한 단순적층구조, 예를들면 기판(1)/보호층(2)/기록막(3), 기판(1)/기록막(3)/중간층(4), 기판(1)/기록막(3)/반사층(5) 등의 구성에서도 종래의 것에 비하면 다수회 리라이트를 실행해도 잡음상승이 적어 양호한 결과가 얻어졌다.
이상 기술한 바와 같이, 이 실시예의 정보기록용 박막은 기록, 재생, 소거 특성을 양호하게 유지하면서 종래보다 1자릿수 이상의 다수회의 리라이트가 가능하다. 또, 기록, 소거에 사용하는 레이저광의 파워가 낮아도 좋다는 이점도 있다.
[실시예 2]
실시예 1의 Sb-Te-Ge-Cr계의 기록막(3)에 있어서, Ge를 In으로 전부 치환한 것에 상당하는 Sb-Te-In-Cr계의 Cr12In35Sb12Te40, 즉 (Cr4Te5)2(In3SbTe2)7에 의해 기록막(3)을 형성한 점 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 정보기록용 박막을 제작하였다. 또, 상기 박막의 초기결정화 및 그후의 정보의 기록, 재생방법도 실시예 1과 동일하게 하였다.
(Cr 이외의 원소의 조성과의 관계)
Cr 함유량을 일정하게 해서삼각상도(도시하지 않음)의 In65Te25Cr10과 Sb30Te60Cr10을 연결하는 직선상에서 다른 조성을 변화시키면 일정한 속도로 승온한 경우의 미기록부분의 결정화온도와 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을때의 비트에러레이트의 변화는 다음과 같이 되었다.
이 결과에 의해, Cr 이외의 조성이 변화해도 충분히 높은 결정화온도가 얻어지고, 105회라는 다수회의 리라이트에 의해서도 비트에러레이트의 변화가 그다지 커지지 않는 것을 알 수 있다.
Cr 함유량을 일정하게 해서 동일한 삼각상도의 Sb65Te25Cr10가 In47Te43Cr10을 연결하는 직선상에서 조성을 변화시키면 일정한 속도로 승온한 경우의 결정화 온도와 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을 때의 비트에러레이트의 변화는 다음과 같이 되었다.
이 결과에 의해, Cr 이외의 조성이 변화해도 충분히 높은 결정화온도가 얻어지고, 105회라는 다수회의 리라이트에 의해서도 비트에러레이트의 변화가 그다지 커지지 않는 것을 알 수 있다.
In의 함유량 p와 Sb의 함유량 x의 비(p/x)를 변화시키면 80℃, 상대습도 95%중에 1000시간 두었을 대의 비트에러레이트의 변화는 다음과 같이 되었다.
이 결과에 의해, In의 함유량 p와 Sb의 함유량 x의 비(p/x)가 1.0(p/x)3.0의 범위라면 비트에러레이트의 변화가 작은 것을 알 수 있다.
Cr을 Cu로 대체한 것, 즉 In-Sb-Te-Cu계에 있어서 마찬가지로 In의 함유량 p와 Sb의 함유량 x의 비(p/x)를 변화시킨 경우에도 동일한 결과가 얻어졌다.
(상변화성분의 다른 예)
상변화성분인 In3SbTe2의 일부를
중의 적어도 1개로 치환해도 In의 일부를 Ge로 치환해도 근사한 특성이 얻어진다.
(고융점성분의 다른 예)
고융점성분인 Cr4Te5의 일부를
상기 고융점성분의 구성원소의 산화물중 고융점인 것 등의 고융점화합물 또는 그것에 가까운 조성의 것 또는 이들의 혼합조성이나 혼합조성에 가까운 3원 이상의 화합물중 적어도 1개로 치환해도 동일한 결과가 얻어진다.
이들중에서
중의 적어도 1개가 특히 바람직하다. 적은 회수의 초기결정화로 기록, 소거특성이 안정하기 때문이다.
이 실시예에 있어서도 석출하는 고융점성분(3b)는 화합물이라도 좋고, 원소단일체나 합금이라도 좋다.
(고융점성분의 함유물의 양)
실시예 1과 마찬가지로 고융점성분의 석출물에 포함되는 산화물, 황화물, 질화물, 탄화물의 함유량은 고융점성분의 40원자%미만으로 하는 것이 바람직하고, 10원자%미만으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이들 함유량이 많으면 상변화성분과의 복소굴절율의 차를 작게할 수 없거나 상변화성분중에 산소 등이 확산해서 기록, 재생특성을 저하시키는 문제가 발생하기 쉽다.
또한, 여기에서 기술하고 있지 않은 사항은 실시예 1과 동일하다.
[실시예 3]
실시예 1의 Sb-Te-Ge-Cr계의 기록막(3)에 있어서 상기 일반식으로 B 또는 X로 표시되는 원소로서 Cr 대신에 Co 및 Si를 포함하는 Sb16Te39Ge15Co22Si8즉 (Co3Si)27(Ge2Sb2Te5)28에 의해 기록막(3)을 형성한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정보기록용 박막을 제작하였다. 또, 상기 박막의 초기결정화 및 그 후의 정보의 기록, 재생방법도 실시예 1과 동일하게 하였다.
이 실시예에서 고융점성분은 Co3Si, 상변화성분은 Ge2Sb2Te5이다.
Sb대 Te대 Ge의 함유량 x, y, p의 비를 x:y:p-2:5:2로 유지해서 Co3Si의 함유량 a(실시예 1의 a에 대응)를 변화시켰을 때 리라이트 가능회수와 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N의 변화는 실시예 1과 동일하였다.
(상변화성분의 다른 예)
상변화성분인 Ge2Sb2Te5의 일부 또는 전부를 GeSb4Te7, GeSb2Te4, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환해도 Ge의 일부 또는 전부를 In으로 치환해도 근사한 특성이 얻어진다.
(고융점성분의 다른 예)
고융점성분인 Co3Si의 일부 또는 전부를
등 상기 B로 표시되는 원소를 2이상 포함하는 고융점화합물 또는 그것에 가까운 조성의 것 또는 그들의 혼합조성이나 혼합조성에 가까운 3원 이상의 화합물중의 적어도 1개로 치환해도 동일한 결과가 얻어진다.
여기에서 기술하고 있지 않은 사항에 대해서는 실시예 1과 동일하다.
[실시예 4]
(구성 및 제조방법)
제3도는 본 발명의 제1실시예의 정보기록용 박막을 사용한 디스크형상 정보기록매체의 단면구조를 도시한 도면이다. 이 매체는 다음과 같이 해서 제작되었다.
우선, 직경 13cm, 두께 1.2mm로 표면에 단면이 U자형인 트랙킹홈을 갖는 폴리카보네이트기판(1)을 형성하였다. 다음에 이 기판(1)상에 순차 박막을 형성하기 의해 기판(1)을 마그네트론 스퍼터링장치내에 배치하였다. 이 장치는 여러개의 타겟을 갖고, 적층막을 순차 형성할 수 있는 것이다. 또, 형성되는 막두께의 균일성 및 재현성은 우수하다.
마그네트론 스퍼터링장치에 의해 기판(1)상에 우선 (ZnS)80%·(SiO2)20%, 즉 (Zn40S40Si7O13)막으로 이루어지는 보호층(2)를 막두께 약 130nm로 되도록 형성하였다. 계속해서 보호층(2)상에 고융점성분인 Cr4Te5막(도시하지 않음)을 섬형상으로 평균막두께 3nm까지 형성한 후 그 위에 Cr9Ge7Sb27Te57, 즉 ((GeSb4Te7)8(Cr4Te5)2)의 조성의 기록막(3)을 막두께 약 22nm까지 형성하였다. 이때, Cr4Te5타겟과 GeSb4Te7타겟에 의한 회전동시 스퍼터법을 이용하였다.
Cr4Te5막은 반드시 형성할 필요는 없다. 그러나, 그 경우 기록막 유동이 약간 발생하기 쉬워진다. Cr4Te5막을 형성하지 않는 경우 기록막(3)중에 석출되는 고융점성분은 후술하는 초기화시에 발생하는 것만으로 된다.
다음에 기록막(3)상에 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 중간층(4)를 약 40nm의 막두께까지 형성한 후 그 위에 동일한 스퍼터링장치내에서 Al97Ti3막으로 이루어지는 반사층(5)를 막두께 200nm까지 형성하였다. 이렇게 해서 제1의 디스크부재를 얻었다.
한편, 동일한 방법에 의해 제1의 디스크부재와 동일한 구성을 갖는 제2의 디스크부재를 얻었다. 제2의 디스크부재는 직경 13cm, 두께 1.2mm의 기판(1')상에 순차 적층된 막두께 약 130nm의 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 보호층(2'), 평균막두께 3nm의 Cr4Te5막(도시하지 않음), 막두께 약 22nm의 Cr9Ge7Sb27Te57, 즉 ((GeSb4Te7)8(Cr4Te5)2)의 기록막(3'), 막두께 약 40nm의 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 중간층(4') 및 막두께 200nm의 Al97Ti3막으로 이루어지는 반사층(5')를 구비하고 있다.
그 후, 접착제층(6)을 거쳐서 상기 제1 및 제2의 디스크부재의 반사층(5),(5')끼리를 접착시켜 제3도에 도시한 디스크형상 정보기록매체를 얻었다.
이 매체에서는 반사층(5),(5')의 전면을 접착하면 전면을 접착하지 않는 경우에 비해서 리라이트 가능회수를 많게 할 수 있으며, 또 반사층(5),(5')의 기록영역에 대응하는 개소에 접착제를 붙이지 않는 경우, 그 개소에도 접착제를 붙인 경우보다 조금 기록감도가 높아졌다.
(초기화)
상기와 같이 해서 제작한 매체의 기록막(3),(3')에 다음과 같이 해서 초기화를 실행하였다. 또한, 기록막(3')에 대해서도 동일하기 때문에 다음의 설명에서는 기록막(3)에 대해서만 기술하기로 한다.
매체를 1800rpm으로 회전시켜 반도체레이저(파장 830nm)의 레이저광파워를 기록이 실행되지 않은 레벨(약 1mW)로 유지하고, 그 레이저광을 기록헤드중의 개구수(NA)가 0.55의 렌즈로 집광하고 기판(1)을 통해서 기록막(3)에 조사하였다. 기록막(3)으로부터의 반사광을 검출해서 기판(1)의 트랙킹홈의 중심 또는 홈과 홈의 중간에 레이저광스폿의 중심이 항상 일치하도록 트랙킹을 실행함과 동시에 기록막(3)상에 레이저광의 촛점이 오도록 자동초점맞춤을 실행하면서 기록헤드를 구동하였다.
우선, 초기화를 위해 기록막(3)의 동일 기록트랙상에 파워 15mW의 연속(DC) 레이저광을 200회 조사하였다. 각 회의 조사시간(광스폿 통과시간)은 약 0.1μsec이었다.
계속해서 파워 7mW의 연속레이저광을 5회 조사하였다. 각 회의 조사시간(광스폿 통과시간)은 약 0.1μsec이다. 이 때의 레이저광파워는 5∼9mW의 범위이면 좋다.
상기 2종류의 레이저광 조사중 파워가 낮은 쪽(7mW)의 조사는 생략해도 좋지만, 조사한 쪽이 소거특성이 양호하다.
이와 같이 파워가 다른 레이저광을 조사하면 초기화를 충분히 실행할 수 있다.
이들 레이저광조사는 반도체 레이저어레이를 사용해서 실행하거나 가스레이저로부터의 광빔을 여러개로 분할한 것 또는 고출력 가스레이저나 반도체레이저로부터의 광빔의 스폿형상을 매체의 반경방향으로 긴 타원형으로 한 것을 사용해서 실행하면 더욱 바람직하다. 이렇게 하면 매체를 적은 회수 회전시키는 것만으로 초기결정화를 완료할 수도 있게 된다.
여러개의 레이저광스폿을 사용하는 경우 그들 레이저광스폿을 동일한 기록트랙상에 배치하지 않고 매체의 반경방향으로 위치를 조금씩 어긋나게 해서 배치하면 1회의 조사로 넓은 범위를 초기화할 수 있고 소거잔여가 적어지는 등의 효과가 얻어진다.
다음에 원형 스폿의 12mW의 연속레이저광(초기화용 고파워광)을 1회 조사할(조사시간:약 0.1μsec)때마다 파워 5mW의 펄스레이저광(소거용 고파워광)을 조사하고 기록막(3)을 비정질화해서 기록점을 형성하였다. 그 후, 그 기록점을 7mW의 연속레이저광(기록용 저파워광)을 조사해서 결정화시키기 위해 7mW의 연속레이저광을 몇번 조사하는 것이 필요한지를 조사하였다.
본 실시예의 디스크에서는 12mW의 연속레이저광의 조사회수가 100회까지는 조사회수가 증가할수록 결정화에 필요한 상기 7mW의 연속레이저광 조사의 회수는 저하하였다. 즉, 조사회수가 증가할수록 결정화하기 쉬운 것을 알 수 있었다. 이것은 12mW의 연속레이저광의 조사에 의해기록막(3)중에 고융점성분인 Cr4Te5의 미세한 결정이 다수 석출되고, 그 잔여부(상변화하는 부분)의 조성이 고속결정화 가능한 GeSb4Te7의 조성에 가까워졌기 때문이라 추찰된다.
한편, 마크에지 기록방식의 신호를 상정해서 16T(1T는 45ns)의 범위에서 기록트랙상의 신호의 라이트 개시위치를 랜덤하게 어긋나게 하면서 2T의 기록마크와 8T의 스페이스의 반복에 대응하는 신호 A 및 8T의 기록마크와 2T의 스페이스의 반복에 대응하는 신호 B가 교대로 반복하는 신호를 기록하는 경우 신호 A와 신호 B의 전화부분에서는 마크형성빈도가 급격히 크게 변화하므로, 기록막이 유동하면 유동해온 기록막재료가 정지되어 퇴적하거나 뒤쪽으로부터의 유입없이 기록막 재료가 유출되어 막두께가 얇아지므로 재생신호 파형왜곡이 발생한다. 기록막중의 원소가 편석하는 경우에도 마찬가지로 그 원소가 퇴적하거나 부족하다. 유동이나 편석은 어느 정도 발생하면 막두께나 농도의 구배에 의해서 반대의 유동이나 편석도 발생하기 쉽게 되어 브레이크가 걸린다. 따라서, 디스크의 사용전에 기록영역보다 약간 넓게 높은파워(15mW) 연속광을 반복조사해 두면 상기와 같은 기록영역내에서의 변화는 어느 정도 방지할 수 있다. 따라서, 디스크마다 상기 신호의 다수회의 리라이트에 의한 파형왜곡의 크기를 지표로 해서 상기 연속광의 반복조사 필요회수를 구하였다. 상기와 같이 결정화속도가 충분히 크게 되기 위한 조사의 필요회수와 파형왜곡이 작아지기 위한 조사의 필요회수가 큰 쪽이 그 디스크의 초기와 필요회수이다. 본 실시예의 디스크에서는 결정화속도가 충분히 크게 되기 위한 필요회수의 쪽이 크고, 100회가 필요 초기화 조사회수였다.
또한, Cr4Te5의 융점은 1252℃이고, GeSb4Te7의 융점은 605℃이다.
(Ge 함유량 a와의 관계1:-GeSb4Te7부근)
제10도의 삼각상도의 Ge65Te25Cr10과 Sb30Te60Cr10을 연결하는 Cr 함유량을 일정하게 한 직선 ①상에서 조성을 변화시켜 일정한 속도로 승온한 경우의 미기록부분의 결정화온도와 초기화를 위한 레이저조사회수를 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, 0.02a0.19의 범위에 있어서 적당한 결정화온도가 얻어지고 초기화를 위한 레이저조사회수를 저감할 수 있다.
(Sb 함유량 b와의 관계1:-GeSb4Te7부근)
제10도의 삼각상도의 Sb45Te45Cr10과 Ge18Te72Cr10을 연결하는 Cr 함유량을 일정하게 한 직선 ①상에서 조성을 변화시켜 일정한 속도로 승온한 경우의 결정화온도와 초기화를 위한 레이저조사회수를 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, 0.04b0.4의 범위에 있어서 적당한 결정화온도가 얻어지고 초기화를 위한 레이저조사회수를 저감할 수 있다.
(Te 함유량 c와의 관계1:-GeSb4Te7부근)
제10도의 삼각상도의 Sb15Te75Cr10과 Ge30Sb60Cr10을 연결하는 Cr 함유량을 일정하게 한 직선③상에서 조성을 변화시켜, 기록되어 있는 정보의 소거에 필요한 레이저광의 조사시간과 레이저광파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 반송파대 잡음비(C/N)의 변화를 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이 결과에 의해, 0.5c0.75의 범위에 있어서, 소거에 필요한 레이저광의 조사시간을 적게할 수 있어 레이저광파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 반송파대 잡음비(C/N)을 양호하게 할 수 있다.
(Cr 함유량 d와의 관계1:-GeSb4Te7부근)
Cr4Te5의 잔여부인 Ge대 Sb대 Te의 함유량 a, b, c의 비를 a : b : c=1 : 4 : 7로 유지해서 Cr4Te5의 함유량을 변화시켰을때 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N을 측정한 결과 Cr의 함유량 d에 관해서 다음과 같은 결과가 얻어졌다.
Cr의 함유량 d를 변화시키면 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 초기화회수를 200회로 해서 신호를 1회 기록한 후 1회 오버라이트했을 때의 재생신호의 「소거비」는 다음과 같이 변화하였다. 여기에서 「소거비」라는 것은 3MHz의 신호상에 2MHz의 신호를 오버라이트했을 때의 오버라이트 전후의 3MHz의 신호의 C/N비이다.
이 결과에 의해, CR의 함유량 d가 증가함에 따라서 소거비가 저하하는 것을 알 수 있다.
이 결과에 의해, 0.03d0.3의 범위에 있어서, 소거에 필요한 레이저광의 조사시간을 적게할 수 있어 레이저광 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 반송파대 잡음비(C/N)을 양호하게 할 수 있다.
기록용 박막의 평균조성을 원소단일체 또는 화합물 조성의 저융점성분 L과 원소단일체 또는 화합물조성의 고융점성분 H에 의해
LjHk
의 식으로 나타내어지고, 그 함유량 k를 변화시킨 경우 결정화온도와 레이저파워를 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해, 20k/(j+k)40의 범위가 바람직한 것을 알 수 있었다.
(성막시에 피착시키는 고융점성분과의 관계)
이 실시예의 정보기록용 박막을 제작할 때 초기의 공정에서 고융점성분 Cr4Te5를 피착시키고 있지만, 그 고융점성분 Cr4Te5의 평균막두께 z를 다음과 같이 변경하면 리라이트 가능회수와 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다. 이 C/N의 변화는 주로 C레벨의 변화에 의한 것이다.
이 결과에 의해, 1nmz10nm의 범위가 바람직한 것을 알 수 있었다.
(그밖의 보호층, 중간층 및 반사층 재질)
이 실시예에서는 보호층(2) 및 중간층(4)를 ZnS-SiO2에 의해 형성하고 있지만, ZnS-SiO2대신에 Si-N계 재료, Si-O-N계 재료, SiO2, SiO, TiO2, Ta2O5, Al2O3, Y2O3, CeO, La2O3, In2O3, GeO, GeO2, PbO, SnO, SnO2, Bi2O3, TeO2, WO2, WO3, SC2O3, ZrO2등의 산화물, TaN, AlN, Si3N4, Al-Si-N계 재료(예를 들면 AlSiN2)등의 질화물, ZnS, Sb2S3, CdS, In2S3, Ga2S3, GeS, Sn2S2, PbS, Bi2S3등의 황화물, SnSe2, Sb2Se3, CdSe, ZnSe, In2Se3, Ga2Se3, GeSe, GeSe2, SnSe, PbSe, Bi2Se3등의 셀렌화물, CeF3, MgF2, CaF2등의 플루오르화물, Ge, Si, TiB2, B4C, B, C 또는 상기 재료에 가까운 조성의 것을 사용해도 좋다. 또, 이들 혼합재료의 층이나 이들 다중층이라도 좋다.
다중층의 경우 ZnS-SiO2와 SiO2의 2층막이 바람직하다. 이 경우, 기록 감도저하를 방지하기 위해 ZnS-SiO2층의 쪽을 기록막측에 마련하고, 그 두께를 3nm 이상으로 한다. 또, SiO2층의 저열팽창계수에 의한 기록막 유동억제효과를 발휘시키기 위해 두께 10nm 이하가 바람직하다. 이 2층막은 보호층(2) 대신에 마련하면 바람직하지만 중간층(4) 대신에 마련해도 좋다. 보호층(2) 대신으로서는 SiO2층의 두께가 50nm이상 250nm이하가 바람직하다. 중간층 대신에 2층막을 마련하는 경우 SiO2층의 막두께는 10nm이상 80nm이하가 바람직하다. 이들 2층막을 마련하는 것은 본 발명의 기록막을 사용하는 경우 뿐만 아니라 다른 상변화기록막을 사용하는 경우에도 바람직하다.
또, ZnS-SiO2와 기판측에 Au층을 마련한 2층막으로 하면 반사율 결정의 자유도가 증가하므로 바람직하다. 이때의 Au층의 두께는 30nm 이하가 바람직하다. Au 대신에 예를 들면 Au-Co, Au-Cr, Au-Ti, Au-Ni, Au-Ag 등 Au를 주성분으로 하는 혼합재료를 사용해도 좋다.
중간층(4)를 생략한 경우에는 기록감도가 약 30% 저하하고, 소거잔여도 약 5dB 증가하였다. 리라이트 가능회수도 감소하였다.
중간층(4)의 굴절율이 1.7이상 2.3이하의 범위에 있는 경우, 막두께가 3nm이상 100nm이하의 범위 및 180nm이상 400nm이하의 범위에서 각각 50dB이상의 C/N이 얻어졌다.
이 실시예에서 반사층(5)로 사용한 Al-Ti 대신에 반사층의 재료로서는 Si-Ge 혼합재료가 기록마크부분의 광흡수율을 기록마크 이외의 부분의 광흡수율보다도 작게할 수 있으므로, 광흡수율차에 의한 소거잔여를 방지할 수 있고, 또 리라이트 가능회수가 저하하지 않는다. Ge의 함유량은 10원자%이상 80원자%이하가 리라이트 가능회수의 저하가 거의 발생하지 않는다.
다음에, Si-Sn 또는 Si-In 혼합재료 또는 이들 혼합재료의 2종류 이상의 혼합재료라도 동일한 결과가 얻어졌다. 이들 반사층재료는 본 발명의 상변화 막 뿐만 아니라 다른 상변화막을 사용하는 경우의 반사층 재료로서 사용해도 종래의 반사층재료에 비해 리라이트 가능회수가 저하하지 않는다.
또, Si, Ge, C, Au, Ag, Cu, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Ta, Mo, Sb의 원소단일체 또는 이들을 주성분으로 하는 합금 또는 이들끼리의 합금으로 이루어지는 층을 사용해도 좋고, 그들 층으로 이루어지는 다중층을 사용해도 좋고, 이들과 산화물 등의 다른 물질과의 복합층 등을 사용해도 좋다.
이 실시예에서는 표면에 직접 트랙킹 가이드 등의 오목볼록을 형성한 폴리카보네이트기판(1)을 사용하고 있지만, 그 대신에 폴리올레핀, 에폭시, 아크릴수지, 자외선 경화수지층을 표면에 형성한 화학강화유리 등을 사용해도 좋다.
중간층(4), 반사층(5) 및 보호층(2)의 일부를 생략한 단순적층구조, 예를 들면 기판(1)/보호층(2)/기록막(3), 기판(1)/기록막(3)/중간층(4), 기판(1)/기록막(3)/반사층(5) 등의 구성이라도 종래의 것에 비하면 다수회 리라이트를 실행해도 잡음상승이 적고 양호한 결과가 얻어졌다.
이상 기술한 바와 같이, 이 실시예의 정보기록용 박막은 기록, 재생, 소거 특성을 양호하게 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트가 가능하다. 또, 기록, 소거에 사용하는 레이저광의 파워가 낮아도 된다는 이점도 있다.
또, 여기에서 기술하고 있지 않은 사항은 실시예 1과 동일하다.
[실시예 5]
실시예 1의 Ge-Sb-Te-Cr계의 기록막(3)에 있어서 Ge50Te50조성부근의 조성 Ge40Sb10Te40Cr10에 의해 기록막(3)을 형성하였다. 구조는 보호층 아래에 금속층을 15nm, 보호층을 20nm, 기록막을 20nm, 중간층을 40nm, 반사층을 70nm 형성하였다. 재료는 금속층과 반사층에 Au를 사용하였다. 그 이외에는 실시예 1과 동일하게 해서 정보기록용 박막을 제작하였다. 또 상기 박막의 초기화와 그 후의 정보의 기록재생방법도 실시예 1과 동일하게 하였다.
(Sb 함유량 b와의 관계-2:GeTe 조성부근)
제11도의 삼각상도의 Ge45Te45Cr10과 Sb90Cr10을 연결하는 Cr 함유량을 일정하게 한 직선 ④상에서 조성을 변화시켜 비정질화시켰을 때의 결정화시켰을 때의 반사율차를 측정하였다. 그 결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이것에 의해 GeTe 조성부근에 있어서는 0b0.2의 범위에서 고반사율차가 얻어지는 것을 알 수 있었다.
Sb를 0.01b0.2의 범위로 첨가하면 60℃의 상대습도 80%에 있어서의 균열발생을 방지할 수 있었다. 그러나, Sb를 첨가하지 않은 막보다 미세한 조성제어가 요구된다.
(Ge,Te 함유량 a, c와의 관계-2:GeTe 조성부근)
제11도의 삼각상도의 Sb10Te80Cr10과 Ge80Sb10Cr10을 연결하는 Cr 함유량을 일정하게 한 직선 ⑤상에서 조성을 변화시켜 비정질화시켰을 때와 결정화시켰을때의 반사율차를 측정하였다. 그결과, 다음과 같은 데이타가 얻어졌다.
이것에 의해 GeTe 조성부근에 있어서는 0.25a0.65, 0.35c0.75의 범위에서 고반사율차가 얻어지는 것을 알 수 있었다.
(Cr 함유량 d와의 관계-2:GeTe 조성부근)
Cr4Te5의 잔여부인 Ge대 Sb대 Te의 함유량 a, b, c의 비를 a : b : c=4 : 1 : 4로 유지해서 Cr4Te5의 함유량을 변화시켰을 때 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 C/N을 측정한 결과, Cr의 함유량 d에 관해서 다음과 같은 결과가 얻어졌다.
Cr의 함유량 d를 변화시키면 레이저광의 파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 초기화회수를 200회로 해서 신호를 1회 기록한 후 1회 오버라이트했을 때의 재생신호의 「소거비」는 다음과 같이 변화하였다. 여기에서, 「소거비」라는 것은 이미 기록된 신호상에 주파수가 다른 별도의 신호를 오버라이트 했을 때의 오버라이트 전후의 신호의 비를 dB로 나타낸 것이다.
이 결과에 의해 Cr의 함유량 d가 증가함에 따라서 소거비가 저하하는 것을 알 수 있다.
이 결과에 의해, 0.03d0.3의 범위에 있어서 충분히 높은 소거비가 얻어져 레이저광파워를 최적값보다 15% 높게 한 엄격한 조건에서 105회 리라이트한 후의 재생신호의 반송파대 잡음비(C/N)를 양호하게 할 수 있다.
또, 여기에서 기술하지 않은 사항은 실시예 1과 동일하다.
[실시예 6]
실시예 1의 기록막(3)에 있어서, 상기 고융점성분이 막두께방향으로 변화한 기록막을 형성한 점 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정보기록용 박막을 제작하였다. 또, 그 이외에는 실시예 1에서 사용한 디스크형상 정보기록매체와 마찬가지로 제작하였다. 초기화, 그후의 기록 및 재생방법도 실시예 1과 마찬가지로 하였다.
(구성 및 제조방법)
상기 고융점성분의 함유량이 막두께방향으로 변화한 기록막의 형성에는 마그네트론 스퍼터링장치에 의한 Cr4Te5타겟과 GeSb4Te7타겟의 회전 동시 스퍼터법을 사용하였다. 이때, 처음에 Cr4Te5막을 3nm 형성해 두고 그 후 다음에 나타내는 바와 같이 GeSb4Te7타겟에 인가하는 전압을 일정하게 하고, Cr4Te5타겟에 인가하는 전압을 서서히 내렸다.
이것 이외에도 Cr4Te5타겟에 인가하는 전압을 일정하게 하고, GeSb4Te7타겟에 인가하는 전압을 서서히 올려도 고융점성분의 함유량이 막두께방향으로 변화한 기록막을 형성할 수 있다. 인가전압은 서서히 변화시킨 쪽이 기록특성이 양호하였다. 또, 인라인 스퍼터장치에 있어서 Cr4Te5조성의 면적과 GeSb4Te7조성의 면적을 서서히 변화시킨 타겟을 사용하여 동일하게 제작할 수 있다. 이 기록막을 갖는 디스크를 제작하였다.
이 디스크는 실시예 1과 같이 고융점성분의 함유량이 막두께방향으로 일정한 기록막에 비해 제작이 복잡하게 되지만, 초기화를 위한 레이저조사회수를 저감할 수 있었다.
여기에서 기술하고 있지 않은 사항에 대해서는 실시예 1과 동일하다.
[실시예 7]
제12도는 본 발명에 의한 초해상 리드막을 사용한 디스크의 구조단면도의 1예를 도시한 도면이다.
제12도의 디스크의 제조에 있어서는 우선 직경 13cm, 두께 1.2mm의 오목볼록으로 정보가 기록된 폴리카보네이트기판(11)을 형성하였다. 다음에, 이 기판을 여러개의 타겟을 구비해서 순차 적층막을 형성할 수 있고, 또 막두께의 균일성, 재현성이 양호한 마그네트론 스퍼터링장치내에 설치하고, 이 기판상에 두께 125nm의 (ZnS)80(SiO2)20층(12)를 형성하였다. 계속해서 Cr4Te5타겟을 고주파전원으로, GeSb2Te4타겟을 직류전원으로 동시에 스퍼터링해서 초해상 리드막인 (Cr4Te5)20(GeSb2Te4)80막(13)을 30nm 형성하였다. 다음에, (ZnS)80(SiO2)20층(14)를 20nm, Al97Ti3층(15)를 100nm의 막두께로 순차 적층하였다. 그 후, 그위에 접착층(16)을 거쳐서 폴리카보네이트기판(11')를 접착하였다.
일반적으로 박막에 광을 조사하면 박막의 표면으로부터의 반사광과 박막의 이면으로부터의 반사광의 중첩에 의해 간섭이 발생한다. 그래서, 초해상 리드용 박막의 반사율의 변화를 크게 하고자하는 경우에는 박막에 근접해서 광을 반사하는 「반사층」을 마련하는 것에 의해 간섭의 효과를 크게할 수 있다. 또한, 광을 흡수하는 흡수층으로 해도 좋다. 제12도의 Al97Ti3층(15)는 이 반사층의 역할을 한다.
간섭의 효과를 보다 크게 하기 위해서는 초해상 리드용 박막과 반사층 사이에 「중간층」을 마련하는 것이 바람직하다. 중간층은 초해상 리드시에 초해상 리드용 박막과 반사층 사이에서 상호확산이 일어나는 것을 방지하는 작용및 반사층으로의 열 방출을 감소시켜서 리드감도를 높이고, 또 초해상 리드후에 막을 결정화시키는 작용을 한다. 제12도의 (ZnS)80(SiO2)20층(14)는 이 중간층의 작용을 한다.
상기 초해상 리드용 박막(13)의 적어도 한쪽의 계면은 다른 물질에 밀착해서 보호되어 있는 것이 바람직하고, 양측의 계면이 보호되어 있으면 더욱 바람직하다. 이 보호는 기판에 의해 실행해도 좋고, 기판과는 별도로 형성한 보호층에 의해 실행해도 좋다. 「보호층」의 형성에 의해 초해상 리드시의 박막의 변형에 기인하는 잡음증가를 방지할 수 있다. 제12도의 (ZnS)80(SiO2)20층(12)는 이 보호층의 작용을 한다.
초해상 리드막(13)의 두께는 제13도에 도시한 결정화상태와 비정질상태의 반사율의 측정결과에 의해 결정하였다. 제13도에 도시되는 바와 같이 막두께가 30nm일 때 결정화상태의 반사율이 비정질상태보다 크고 결정화상태와 비정질상태의 반사율차가 최대로 되므로 (Cr4Te5)20(GeSb2Te4)80막(13)의 막두께는 30nm로 설정하였다.
상기와 같이 제작한 디스크는 우선 다음과 같이 해서 초기화를 실행하였다. 플래시광에 의해 예비결정화를 실행한 후 디스크를 1800rpm으로 회전시켜 반도체레이저의 광강도를 초해상리드가 실행되지 않은 레벨(약 1mW)로 유지하고, 기록헤드중의 렌즈로 집광해서 기판(11)을 통해서 리드막(13)에 조사하고 반사율을 검출하는 것에 의해서 트랙킹용의 홈의 중심에 광스폿의 중심이 항상 일치하도록 헤드를 구동하였다. 이와 같이 트랙킹을 실행하면서 또 초해상리드막상에 초점이 맞춰지도록 자동초점맞춤을 실행하고, 우선 초기결정화를 위해 동일 트랙상에 파워 11mW의 연속레이저광을 5회 조사하였다. 이 조사파워는 9∼18mW의 범위로 좋다. 계속해서 6mW의 연속레이저광을 3회 조사하였다. 이 조사파워는 4∼9mW의 범위로 좋다. 상기 2종류의 조사는 1회 이상이면 좋지만 파워가 높은 쪽의 조사는 2회이상이 더욱 바람직하다.
고융점성분을 포함하는 초해상리드막에서는 C/N을 양호하게 하기 위해서는 초기결정화를 충분히 실행하는 것이 중요하다. 이 때문에 초기결정화는 저파워에 의한 조사를 중점적으로 실행하고, 동일 트랙상에 파워 6mW의 연속레이저광을 500회 조사하고, 계속해서 11mW의 연속레이저광을 3회, 6mW의 연속레이저광을 10회 조사하였다. 시간이 걸리지만 6mW 500회, 11mW 3회의 레이저조사를 다수회 반복하면 더욱 C/N 및 초해상리드 가능회수가 증가하였다.
이들 조사는 반도체레이저어레이로 실행하거나 가스레이저로부터의 광빔을 여러개로 분할한 것 또는 고출력 가스레이저나 반도체레이저로부터의 광빔을 디스크의 반경방향으로 길게 정형한 타원형빔으로 실행하면 디스크의 1회전에 의해 모든 트랙에 대해서 동시에 실행할 수도 있다. 여러개의 광스폿을 동일 트랙상에 배치하지 않고 디스크의 반경방향으로 위치를 조금 어긋나게 해서 배치하면 넓은 범위를 초기화할 수 있어 소거잔여가 적어지는 등의 효과가 있다.
또, 초기화의 최후에 홈 사이에 트랙킹을 실행하면서 연속레이저광을 조사하는 방법에 의해 트랙주변부도 결정화를 실행하면 크로스토크를 2dB 저감할 수 있었다. 결정화에 있어서는 파워를 6mW로 해서 연속광의 조사를 실행하였다.
초해상효과에 의한 초해상리드의 원리는 다음과 같다. 제8도에 있어서, (31)은 레이저광 등의 광스폿, (32a),(32b)는 기판(1)의 표면에 형성된 기록마크이다. 광스폿직경은 광강도가 그 피크강도의 (1/e2)으로 되는 위치에서의 광빔의 직경으로서 정의된다. 기록마크의 최소피치는 광스폿(31)의 스폿직경보다 작게 설정되어 있다.
광스폿내의 고온영역에서는 초해상리드막 중의 적어도 상변화성분 GeSb2Te4가 융해해서 복소굴절율의 실수부 n 또는 허수부 k중 적어도 한쪽이 저하하므로 반사율의 저하가 발생한다. 그래서, 광스폿(31)내에는 2개의 기록마크(32a),(32b)가 있음에도 불구하고 초해상리드층(13)에 의해서 고온영역(35)내에 있는 기록마크(32b)가 가려지므로 실제로는 기록마크(32a)만이 검출된다. 즉, 실제의 검출범위(34)가 제8도와 같이 광스폿(31)의 원형의 영역에서 마스크로서 작용하는 범위(33), 즉 광스폿(31)과 고온영역(35)의 중복개소를 제외한 초승달형의 영역으로 된다. 이렇게 해서 광스폿직경보다 작은 기록마크를 초해상리드할 수 있게 된다.
초해상리드를 실행하는 부분에서는 레이저파워를 8mW로 해서 일정하게 유지하고, 초해상리드를 실행하였다. 이 파워는 초해상리드막의 융점에 따라 다르다. 초해상리드부분을 통과해버리면 레이저파워를 1mW로 낮춰서 트랙킹 및 자동초점맞춤을 계속하였다. 레이저파워를 1mW로 낮추는 것은 마스크층의 열화를 방지하는데 효과가 있었다. 또한, 초해상리드시에도 트랙킹 및 자동초점맞춤은 계속된다. 트랙킹 및 자동초점맞춤용 레이저파워 Pt와 초해상리드용 레이저파워 Pr의 관계는 다음식으로 나타내어지는 범위내에서 양호한 초해상리드특성이 얻어졌다.
Pr/Pt≥2
초해상리드후 초해상리드막이 비정질화된 채로 되는 디스크에서는 결정화해둘 필요가 있었다. 리드후 재차 결정화하는 막조성의 디스크에 대해서는 결정화는 불필요하였다.
본 실시예의 초해상리드막을 사용한 디스크와 초해상리드막을 사용하지 않은 디스크에 의해 다른 사이즈의 마크를 초해상리드했을 때의 C/N을 비교한 결과, 다음과 같이 본 실시예의 초해상리드막을 사용한 디스크에 있어서 미소한 마크의 초해상효과가 확인되었다.
보호막, 중간층 중의 적어도 1개로 사용하고 있는 ZnS-SiO2대신에 Si-N계 재료, Si-O-N계 재료, SiO2, SiO, TiO2, Al2O3, Y2O3나 TaN, AlN, Si3N4, AlSiN2등의 Al-Si-N계 재료 등의 산화물이나 질화물 ZnS, Sb2S3, CdS, In2S3, Ga2S3, GeS, SnS2, PbS, Bi2S3등의 황화물, SnSe2, Sb2Se3, CdSe, ZnSe, In2Se3, Ga2Se3, GeSe, GeSe2, SnSe, PbSe, Bi2Se3등의 셀렌화물, CeF3, MgF2, CaF2등의 플루오르화물, Ge, Si, TiB2, B4C, B, C, 상기 재료에 가까운 조성의 것을 사용해도 좋다. 또, 아크릴수지, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 에폭시수지, 폴리이미드, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리4플루오르화 에틸렌(테프론)등의 불소수지 등에 의해 형성할 수 있다. 핫멜트접착제로서 알려져 있는 에틸렌-초산비닐 공중합체 등이나 접착제 등이라도 좋다. 이들 수지중 적어도 1개를 주성분으로 하는 자외선 경화수지로 형성해도 좋다. 유기물의 기판으로 보호층을 겸해도 좋다. 또는 이들 혼합재료층 또는 다중층이라도 좋다. 중간층을 생략한 경우에는 초해상리드감도가 약 30%저하하고, 초해상리드가능회수도 감소하였다. 중간층의 굴절율은 1.7이상, 2.3이하의 범위에서 막두께는 3nm이상 400nm이하의 범위에서 48dB 이상의 C/N이 얻어졌다.
반사층으로서 사용한 Al-Ti 대신에 Au, Ag, Cu, C, Si, Ge, Al, Ni, Fe, Co, Cr, Ti, Pd, Pt, W, Ta, Mo, Sb의 단일체 또는 이들을 주성분으로 하는 합금, 화합물, 혼합물 또는 이들끼리의 합금의 층 또는 다중층, 이들과 산화물 등의 다른 물질과의 복합층 등을 사용해도 좋다.
기판으로서 표면에 직접 트랙킹가이드 등의 오목볼록을 형성한 폴리카보네이트기판 대신에 폴리올레핀, 에폭시, 아크릴수지, 자외선경화수지층을 표면에 형성한 화학강화유리 등을 사용해도 좋다.
또한, 제12도에 도시한 초해상리드막을 사용한 디스크는 한쪽면 구조이지만, 폴리카보네이트기판(11')대신에 (11)∼(15)와 같은 구조를 2개 제작하고 접착층(6)을 거쳐서 접착한 양면구조로 해도 좋다.
[실시예 8]
제12도에 도시한 디스크에 있어서 초해상리드막의 조성을 다음과 같이 변화시킨 결과, 레이저광 조사의 전후에 있어서의 초해상리드막의 소멸계수 k의 변화량 △k'가 변화하였다. 이들 초해상리드막을 구비한 디스크에 광스폿의 직경의 약 25%의 길이의 기록마크를 형성하고, 이것을 105회 초해상리드한 후의 재생신호의 C/N을 비교한 결과, 다음에 나타내는 바와 같은 결과가 얻어졌다.
이 결과에 의해, 20%△k'의 범위가 바람직한 것을 알 수 있다.
[실시예 9]
고융점성분을 초해상리드막에 넣으면, 초해상리드 가능회수가 향상하였다. 이때의 초해상리드막중의 융점의 차(△m.p=고융점성분의 융점-상변화성분의 융점)에 의한 초해상리드 가능회수의 차를 조사하였다. 여기에서 상변화성분은 GeSb2Te4를 사용해서 고융점성분을 변화시켰다.
이 결과에 의해, △m.p≥150의 범위가 바람직한 것을 알 수 있다.
[실시예 10]
실시예 7에 기재한 초해상리드막에 있어서, GbSb2Te4이외의 상변화성분으로서는 하기 D군 중 적어도 1개 또는 이것에 가까운 조성 또는 융점 650℃ 이하의 화합물 또는 그것에 가까운 조성의 것 또는 이들 혼합조성이나 혼합조성에 가까운 3원 이상의 화합물중 적어도 1개로 치환해도 동일한 결과가 얻어진다.
[D군]
Cr4Te5이외의 고융점성분으로서는 다음의 화합물, 합금 또는 그것에 가까운 조성의 것 또는 이들 혼합조성이나 혼합조성에 가까운 3원 이상의 화합물 중 적어도 1개로 치환해도 동일한 결과가 얻어진다.
(a) 상변화성분의 융점이 450∼650℃일 때
하기 A군의 화합물 또는 융점 800℃이상의 화합물.
[A군]
(b) 상변화성분의 융점이 250∼450℃일 때
상기 A군 또는 하기 B군의 화합물 또는 융점 600℃이상의 화합물.
[B군]
(c) 상변화성분의 융점이 250℃이하일 때
상기 A군, B군 또는 하기 C군의 화합물 또는 융점 400℃이상의 화합물
[C군]
[실시예 11]
초해상리드막에 있어서, 상기 고융점성분과 상기 상변화성분의 조합에서는 Cr4Te5와 GeSb2Te4와 같이 각각의 성분에 동일 원소가 존재하는 조합이 초해상리드특성이 양호하였다. 단, 동일 원소의 양이 너무 많으면 양쪽의 성분의 융점의 차가 없어지기 때문에 동일 원소의 양은 성분중의 80원자%이하가 바람직하였다. 또, 양이 적으면 개구부분에 있어서의 양 성분의 굴절율이 동일하게 되지 않는 경우가 많아 30원자%이상이 바람직하다.
[실시예 12]
초해상리드막중의 상변화성분으로서 GeSb2Te4를, 고융점성분으로 해서 Cr4Te5를 사용하여 고융점성분 함유량(원자%)을 변화시켜서 C/N과 초해상리드가능회수를 조사한 결과 다음과 같은 결과가 얻어졌다.
이 결과에 의해 고융점성분 함유량은 10∼50%의 범위가 바람직하고, 20∼40%의 범위가 더욱 바람직한 것을 알 수 있다.
고융점성분중에서 산화물, 황화물, 질화물, 탄화물의 함유량은 고융점성분의 50%미만으로 하는 것이 바람직하고, 20%미만으로 하는 것이 특히 바람직하다. 이들 함유량이 많으면 상변화성분과의 복소굴절율의 차를 작게할 수 없거나 상변화성분중에 산소 등이 확산해서 초해상리드특성을 저하시키는 문제가 발생하기 쉽다.
[실시예 13]
초해상리드막 재료에 의해 초해상리드막의 융점이 다르므로 상변화성분의 조성을 변경하여 최적 초해상리드파워를 조사한 결과 다음과 같이 되었다. 고융점성분으로서는 Cr4Te5를 사용하였다.
초해상리드막의 융점이 낮은 쪽이 초해상리드시의 파워가 낮아도 되므로 바람직하다.
[실시예 14]
회전수가 일정한 경우 디스크의 내주와 외주에서는 선속이 다르다. 5인치 디스크에서 선속은 5.7∼11.3m/s까지 변화하므로 이것에 대응해서 내주에서는 20nm, 외주에서는 40nm이 되도록 초해상리드막 두께를 변화시킨 결과 광스폿중 마스크되지 않은 영역의 폭이 내주일수록 작아지고, 내주, 외주의 양쪽에 있어서 C/N 48dB이라는 양호한 초해상리드특성을 얻었다. 또, 내주에서 외주를 향해서 GeSbTe계의 GeSb2Te4또는 Ge2Sb2Te5조성으로부터의 어긋남량을 적게 한 결과 외주 갈수록 결정화속도가 빨라지므로 선속대응이 용이하게 되고, 내주, 외주의 양쪽에 있어서 C/N 48dB이라는 양호한 초해상리드특성을 얻었다.
[실시예 15]
제14도에 초해상리드용 장치의 초해상리드계의 블럭도를 도시한다. 초해상리드명령(42)를 받아서 광헤드(50)에서 레이저조사가 실행되고, 광디스크(51)에서 되돌아온 반사광을 재차 광헤드(50)으로 검출한다.
레이저광으로서 연속광을 사용하는 경우는 제14도(a)의 계통으로 하고, 펄스광을 사용하는 경우에는 펄스화회로(43)을 조립해서 (b)의 계통으로 한다. 펄스광의 동기는 어드레스부, 플래그부검출(45)를 통해서 실행한다.
양호한 초해상리드특성을 얻기 위해 레이저파워설정회로(47)은 트랙킹 및 자동초점맞춤용 레이저파워 Pt와 초해상리드용 레이저파워 Pr의 관계를 다음식과 같이 유지한다.
Pr/Pt≥2
또, 초해상리드용 막의 최고온도로 되는 영역에서도 막전체가 융해되지 않고 고융점성분은 고체상(固相)으로 유지되도록 하기 위해 레이저파워 조사시에는 복귀광의 반사광 강도분포의 흐트러짐을 광강도분포 해석회로(48)에 의해 검출하여 해석하고, 흐트러짐의 크기에 따라서 레이저파워를 조절할 수 있는 회로를 레이저파워 설정회로(47)에 조립하였다. 이것에 의해 초해상리드용 막의 열화가 거의 발생하지 않게 되었다.
여기에서, 광강도분포의 흐트러짐이라는 것은 광강도분포의 흐트러짐의 시간적변동, 즉 각 검출기출력의 비의 시간적 변동의 것을 말한다. 광강도분포의 흐트러짐은 1차원적 또는 2차원적으로 배열한 2개 이상의 검출기가 기록매체면과 대략 평행하게 배치된 것을 사용하고, 각 검출기의 출력을 광강도분포 해석회로(48)에 접속해서 검출하였다.
초해상리드용 막의 열화를 방지하기 위해 초해상리드 레이저광을 펄스광으로 하였다. 이 때, 레이저 스폿직경(λ/NA)과 개구의 트랙방향의 중심부의 길이 a의 비(a:λ/NA)를 1/3∼1/2로 할 수 있고, 미소한 마크를 갖는 디스크에서 0.4λ/NAvT의 범위에서는 스폿이 30%이상 중첩되므로 펄스화의 효과가 적고, vT1.5λ/NA의 범위에서는 마크를 띄엄띄엄 리드해 버리는 것을 알 수 있었다.
그래서, 마크의 초해상리드를 확실하게 실행하기 위해 다음식을 만족시키기 위한 회로를 제14도의 펄스화회로(43)에 조립하였다.
0.4λ/NAvT1.5λ/NA
0.3kx/T0.5k
그 결과 C/N 46dB을 얻을 수 있었다. k는 비례정수로서 제7도의 구조의 디스크에 있어서 레이저파워 8mW, 선속 8m/s일 때 k=1이었다. 또, 다음식을 만족시키면 C/N이 2dB 향상하였다.
0.5λ/NAvT0.9λ/NA
0.3kx/T0.5k
[실시예 16]
제9도는 본 발명의 초해상리드막을 사용한 리드라이트 가능한 디스크의 구조단면도의 1예를 도시한 도면이다. 본 실시예에서는 상기 식 1의 평균조성을 갖는 초해상리드막을 사용하였다.
우선, 직경 13cm, 두께 1.2mm의 폴리카보네이트기판을 형성하였다. 다음에 이 기판을 여러개의 타겟을 구비하여 순차 적층막을 형성할 수 있고, 또 막두께의 균일성, 재현성이 양호한 마그네트론 스퍼터링 장치내에 설치하고, 그 위에 두께 125nm의 (ZnS)80(SiO2)20층을 형성하였다. 계속해서 (Sn3Zn)80(SnTi2)20막을 30nm, (ZnS)80(SiO2)20층, (Cr4Te5)20(GeSb2Te4)80막을 30nm 형성하였다. 다음에, (ZnS)80(SiO2)20층을 20nm, Al-Ti층을 100nm 순차 적층하였다. 그후, 이 위에 접착층을 거쳐서 폴리카보네이트기판을 접착하였다. 이 디스크는 한면만 사용할 수 있지만 동일 구조의 것을 2개 제작하여 접착층으로 접착한 양면구조로 해도 좋다.
초해상리드를 실행하는 부분에서는 레이저파워를 3mW로 해서 초해상리드를 실행하였다. 이 파워는 초해상리드막의 융점에 따라 다르다. 초해상리드부분을 통과해 버리면 레이저파워를 1mW로 낮춰서 트랙킹 및 자동초점맞춤을 계속하였다. 또, 초해상리드중도 트랙킹 및 자동초점 맞춤은 계속된다.
초해상리드 후 초해상리드막은 재차 결정화되므로 결정화는 불필요하였다.
[실시예 17]
상기 실시예 16의 (Sn3Zn)80(SnTi2)20으로 이루어지는 초해상리드막에 있어서 Zn의 함유량을 일정하게 유지하면서 Sn과 Ti의 함유량을 변화시키면 초해상리드 가능회수 및 105회 초해상리드후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다.
이것에 의해 상기 식 8에 있어서의 e, f의 범위는 30e95, 5f50이 바람직하고, 40e87, 13f40이 더욱 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 상기의 (Sn3Zn)80(SnTi2)20으로 이루어지는 초해상리드막에 있어서, Sn, Zn, Ti의 함유량을 일정하게 유지하면서 Tl을 첨가하고, 그 함유량을 다음과 같이 변화시킨 경우 105회 초해상리드후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다.
이것에 의해 상기 식 8에 있어서의 g의 범위는 0g20이 바람직하고, 0g10이 더욱 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 상기 D, D'(상기 A가 상기 Sn, Zn과 같이 D, D'의 2원소인 경우), E, F의 조합에 있어서 D-E, E-F, D'-E의 조합에서 생기는 고융점성분이 공정점을 갖고 있지 않거나 공정점을 갖고 있어도 pp. 151도 D, D-D'의 융점보다 150℃ 이상 융점이 높은 것이 바람직하였다.
[실시예 18]
상기 실시예 17의 Sn-Zn-Ti로 이루어지는 초해상리드막을 상기 식 8로 나타내어지는 평균조성의 재료
등으로 변경해도 동일한 결과가 얻어졌다.
[실시예 19]
상기 실시예 17의 (Sn3Zn)80(SnTi2)20으로 이루어지는 초해상리드막을 상기식 11로 나타내어지는 평균조성의 재료, 예를 들면 Se51In40Cr9(고융점성분:Cr3Se4, 상변화성분:InSe) 등으로 변경해도 동일한 결과가 얻어진다. 단, 리드가능회수가 2×106회 이상, 105회 초해상리드후의 재생신호의 C/N이 46dB 이상으로 되는 상기식 11중의 p, q, r, s의 범위는 40p95, 0q55, 5r50, 0s20이었다. C/N이 48dB이상으로 되는 더욱 바람직한 범위는 50p80, 0q40, 10r40, 0s10이었다. 또, 이 조성은 상변화기록막(28)로써도 사용할 수 있었다. 초해상리드막을 사용하지 않은 기록매체의 상변화기록막으로서도 사용할 수 있다.
[실시예 20]
상기 실시예 19의 Se-In-Cr로 이루어지는 초해상리드막을 상기 식 2로 나타내어지는 평균조성의 재료,
등으로 변경해도 동일한 결과가 얻어졌다.
[실시예 21]
제7도는 기판의 표면에 오목볼록의 피트로 정보가 새겨진 재생전용의 디스크형상 정보기록매체의 단면을 도시한 도면이다.
이 디스크형상 매체는 기판의 표면에 피트가 형성되어 있는 것 및 기록막을 마스크층(13),(13')로써 사용한 점이 실시예 1의 디스크형상 매체와 다를 뿐이고, 다른 구성은 동일하다.
즉, 표면에 정보피트를 갖는 폴리카보네이트기판(11),(11')상에 막두께 약 125nm의 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 보호층(12),(12')가 각각 형성되고, 보호층(12),(12')상에는 순차 평균막두께 3nm의 섬형상의 Ag2Te막(도시하지 않음)과 막두께 약 30nm의 (Ag2Te)30(Se80-Te20)70즉 Ag20Te24Se56의 조성의 마스크층(13),(13'), 막두께 약 25nm의 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 중간층(14),(14') 및 막두께 80nm의 Al97Ti9막으로 이루어지는 반사층(15),(15')가 각각 형성되어 있다. 반사층(15),(15')끼리는 염화비닐-초산비닐계 핫멜트접착제층(16)에 의해서 접착되어 있다. 리드용 레이저광은 기판측에서 입사된다. 마스크층(13),(13')중에는 실시예 1과 동일한 형태(제1도 a,b,c 참조)로 고융점성분 Ag2Te가 석출되어 있으며, 그 잔여성분(제1도 a,b,c에 있어서의 상변화성분(3a)에 해당하는 것)은 (Se80-Te20)이다.
(고융점성분의 다른 예)
마스크층(13),(13')중에 석출된 고융점성분으로서는 Ag2Te 이외에 실시예 1 및 3에서 기술한 것을 사용할 수 있다. 섬형상의 Ag2Te막의 형성은 생략해도 좋다.
(고융점성분 석출후의 잔여성분의 다른 예)
고융점성분 이외의 잔여성분인 Se80-Te20의 일부 또는 전부를
중의 적어도 1개를 주성분으로 하는 재료 또는 그것에 가까운 조성의 재료로 치환해도 근사한 특성이 얻어진다.
이 잔여성분은 융점이 650℃이하인 금속, 화합물 또는 합금이 바람직하다.
또, 초해상리드에 있어서 각 층의 막두께를 변경하면 제8도와는 반대로 광스폿내의 사선부 이외의 영역만을 마스크할 수도 이다.
잔여성분의 융점이 250℃이하인 경우 고융점성분의 융점은 450℃이상이면 이것과 가까운 특성이 얻어진다.
광스폿(31)의 직경의 약 25%의 길이의 기록마크가 형성되어 있는 경우 레이저광의 조상의 전후에 있어서의 마스크층(13),(13')의 소멸계수 k의 변화량 △k'가 변화하면 105회 리드한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해 20%△k'의 범위가 바람직한 것을 알 수 있었다.
고융점성분의 석출후의 잔여성분의 융점(m.P.)이 변화한 경우 105회 리드한 후의 재생신호의 C/N은 다음과 같이 변화하였다.
이 결과에 의해 고융점성분 석출후의 잔여성분의 융점은 650℃이하가 바람직하고, 250℃이하가 더욱 바람직한 것을 알 수 있었다.
[실시예 22]
제9도는 실시예 1의 상변화형의 정보기록매체에 실시예 4와 동일한 마스크층을 마련하는 것에 의해서 정보의 재생시에 「초해상효과」를 이용할 수 있도록 한 정보기록매체의 1예를 도시한 도면이다.
이 디스크형상 매체는 기록막의 구성이 다른 것 이외에는 실시예 1의 정보기록매체와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 실시예 1과 동일한 폴리카보네이트기판(1),(1')상에 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 보호층(2),(2')가 각각 형성되고, 보호층(2),(2')상에는 순차 기록막(3),(3')와 (ZnS)80(SiO2)20막으로 이루어지는 중간층(4),(4')와 Al97Ti3막으로 이루어지는 반사층(5),(5')가 각각 형성되어 있다. 반사층(5),(5')끼리는 접착제층(6)에 의해서 접착되어 있다.
기록막(3')는 기판(1')측부터 순차 배치된 마스크층, 유전체층 및 기록층으로 구성되어 있다. 기록막(3)도 기록막(3')와 동일한 구성이다.
마스크층은 실시예 21과 동일한 ((Ag2Te)30(Se80-Te20)70) 즉 Ag20Te24Se56의 조성을 갖고, 실시예 21과 동일한 마스크기능을 갖고 있다. 유전체층은 (ZnS)80(SiO2)20막에 의해 형성되어 있다. 기록층으로서는 실시예 1의 기록막(3),(3')와 동일한 것 이외에 임의의 상변화형의 기록층을 사용할 수 있다.
길이 0.4㎛의 기록마크를 0.8㎛ 주기로 형성한 경우, 얻어진 재생신호의 C/N은 46dB이상, 소거비는 25dB이상이었다.
이 마스크층은 본 발명의 정보기록용 박막 이외의 종래의 상변화에 의해서 기록을 실행하는 정보기록매체나 광자기 디스크 등의 상변화 이외의 기록원리에 의한 정보기록매체에 있어서도 동일한 효과를 갖는다.
이 실시예에서 기술하고 있지 않은 점에 대해서는 실시예 1과 동일하다.
[실시예 23]
이 실시예의 디스크형상 정보기록매체는 도시하고 있지 않지만 실시예 1의 제3도에 도시한 것과 거의 동일한 구성이고, 실시예 1의 Al-Ti반사층(1),(1') 대신에 기록막(3),(3')와 같은 고융점성분을 포함하는 층을 반사층으로서 사용하고 있는 점만이 다르다.
반사층의 고융점성분에 대해서는 실시예 1과 동일하다.
반사층중의 고융점성분이 석출된 후의 잔여성분에 대해서는 융점이 650℃이하인 금속, 화합물 또는 합금이 바람직하고, 또한 복소굴절율의 실수부 n 또는 허수부(소멸계수) k가 레이저광의 조사에 의해서 20%이상 변화하고, 또 실수부 n 및 허수부 k가 높을때 반사율 R이 60%이상으로 되는 것이 바람직하다.
반사층으로서 막두께 80nm의 (LaBi)30Bi70층을 사용한 경우 리드시의 초해상효과가 얻어지고, 길이 0.4㎛의 기록마크를 0.8㎛주기로 라이트한 경우 얻어진 재생신호의 C/N은 46dB이상, 소거비는 25dB이상이었다. 또한, (LaBi)30Bi70층에서 고융점성분은 LaBi이고, 상변화성분은 Bi이다.
초해상효과가 얻어지는 원리는 다음과 같다. 제8도에 도시한 바와 같이 광스폿(31)내의 고온영역(35)에서는 반사층중의 적어도 상변화성분 Bi가 융해되어 복소굴절율의 실수부 n 또는 허수부 k중 적어도 한쪽이 저하하므로, 제8도의 마스크로써 작용하는 범위(33)에서의 반사광이 약해진다. 이 때문에 범위(33)으로부터의 반사광은 기록막에 대해서 리드를 위한 충분한 콘트라스트를 제공할 수 없게 된다.
한편, 결정화한 고체상의 저온영역에서는 고온영역에 비해서 복소굴절율의 실수부 n 또는 허수부 k중 적어도 한쪽이 크기 때문에 리드를 위한 충분한 콘트라스트를 제공할 수 있다.
그 결과 검출범위(34)가 제8도와 같은 초승달형상으로 되고, 광스폿(31)의 직경이하의 주기에서 고밀도기록된 기록마크(32)를 확실하게 리드할 수 있게 된다.
각 층의 막두께를 변경하면 검출범위(34)의 크기를 변경할 수도 있다.
(잔여성분의 다른 예)
고융점성분 LaBi의 잔여성분인 Bi의 일부 또는 전부를
등 중의 적어도 1개를 주성분으로 하는 재료로 치환해도 근사한 특성이 얻어진다.
잔여성분의 융점이 350℃이하인 경우 고융점 화합물의 융점은 450℃이상이면 상기의 경우와 가까운 특성이 얻어진다.
(기타)
이 실시예의 반사층은 본 발명의 기록용 박막을 사용하지 않은 종래의 상변화에 의해서 기록을 실행하는 광기록매체나 광자기기록매체 등의 다른 기록원리에 의한 매체에도 적용할 수 있다.
여기에서 기술하고 있지 않은 사항에 대해서는 실시예 1과 동일하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 정보기록용 박막 및 정보기록매체에 의하면 양호한 기록, 재생특성을 유지하면서 종래보다 다수회의 리라이트 또는 리드가 가능하게 된다.
본 발명의 정보기록용 박막의 제조방법에 의하면 본 발명의 정보기록용 박막 및 정보기록매체가 용이하게 얻어진다.

Claims (36)

  1. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되는 정보기록용 박막으로서, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것인 정보기록용 박막.
  2. 제1항에 있어서, 상기 H는 상기 Cr4Te5중의 Cr의 적어도 일부를 Ag, Cu, Ba, Co, La, Ni, Pt, Si, Sr 및 란탄계열 원소중의 적어도 하나로 치환하는 성분인 정보기록용 박막.
  3. 제1항에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 막두께 방향의 평균조성이 일반식 SbxTeyApBqCr로 나타내어지고, 상기 A는 Ge 및 In으로 이루어지는 제1군에서 선택된 원소중의 적어도 1개의 원소, 상기 B는 란탄계열 원소와 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V로 이루어지는 제2군에서 선택된 원소중의 적어도 1개의 원소, 상기 C는 Sb, Te 및 상기 A와 B로 표시되는 원소 이외의 원소중의 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 x, y, p, q 및 r의 단위는 모두 원자퍼센트로서 각각 2x41, 25y75, 0.1p60, 3q40, 0.1r30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  4. 제2항에 있어서, 상기 정보기록용 박막의 막두께 방향의 평균조성이 일반식 SbxTeyApBqCr로 나타내어지고, 상기 A는 Ge 및 In으로 이루어지는 제1군에서 선택된 원소중의 적어도 1개의 원소, 상기 B는 란탄계열 원소와 Ag, Ba, Co, Cr, Ni, Pt, Si, Sr, Au, Cd, Cu, Li, Mo, Mn, Zn, Al, Fe, Pb, Na, Cs, Ga, Pd, Bi, Sn, Ti 및 V로 이루어지는 제2군에서 선택된 원소중의 적어도 1개의 원소, 상기 C는 Sb, Te 및 상기 A와 B로 표시되는 원소 이외의 원소중의 적어도 1개의 원소를 나타내고, 상기 x, y, p, q 및 r의 단위는 모두 원자퍼센트로서 각각 2x41, 25y75, 0.1p60, 3q40, 0.1r30의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  5. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 융점이 780℃이상인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  6. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 융점과 상기 박막의 잔여성분의 융점의 차가 150℃이상인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  7. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 내부에 입자형상 또는 기둥형상으로 분포하고 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  8. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 석출물의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 바깥치수가 5nm이상, 50nm이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  9. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 양쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있으며, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 5nm이상이고 상기 박막의 막두께의 (1/2)이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  10. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 한쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있으며, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm이상이고 상기 박막의 막두께 이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  11. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm이상이고 상기 박막의 막두께 이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  12. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 인접하는 2개의 상기 고융점성분의 석출물의 중심 사이를 연결하는 직선이 상기 박막의 막면방향에서 그들 석출물 사이의 영역을 통과하는 길이가 20nm이상, 90nm이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  13. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 다공질의 석출물을 포함하고 있고, 상기 잔여성분이 상기 다공질 석출물의 구멍내에 분포하고 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  14. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 고융점성분의 다공질형상 석출물의 구멍의 상기 박막의 막면방향에서의 최대구멍치수가 80nm이상이고, 인접하는 2개의 상기 구멍 사이의 영역의 상기 박막의 막면방향에서의 최대벽두께가 20nm이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  15. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 650℃이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  16. 제1항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 250℃이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  17. 제1항에 있어서, 상기 박막의 복소굴절율의 실수부 및 허수부 중 적어도 한쪽이 광의 조사에 의해서 조사전의 그것에 대해서 20%이상 변화하는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  18. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되고, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것인 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포하고 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  19. 제18항에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 바깥치수가 5nm이상, 50nm이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  20. 제18항에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 양쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있고, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 5nm이상이고 상기 박막의 막두께의 (1/2)이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  21. 제18항에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물이 상기 박막의 한쪽의 계면에서 그 막두께방향으로 기둥형상으로 연장하고 있고, 상기 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm이상이고 상기 박막의 막두께 이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  22. 제18항에 있어서, 상기 고융점성분의 석출물의 막두께방향의 길이가 10nm이상이고 상기 박막의 막두께 이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  23. 제18항에 있어서, 인접하는 2개의 상기 고융점성분의 석출물의 중심 사이를 연결하는 직선이 상기 박막의 막면방향에서 그들 석출물간의 영역을 통과하는 길이가 20nm이상, 90nm이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  24. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되고, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것인 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 석출물을 포함하고 있고, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포하고 있으며, 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분으로 이루어지는 다공질의 석출물을 포함하고 있고, 상기 박막의 잔여성분이 상기 다공질 석출물의 구멍내에 분포하고 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  25. 제24항에 있어서, 상기 고융점성분의 다공질형상 석출물의 구멍의 상기 박막의 막면방향에서의 최대 안쪽치수가 80nm이하이고, 인접하는 2개의 상기 구멍 사이의 영역의 상기 박막의 막면방향에서의 최대벽두께가 20nm이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  26. 제18항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 650℃이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  27. 제18항에 있어서, 상기 박막의 잔여성분의 융점이 250℃이하인 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  28. 제18항에 있어서, 상기 박막의 복소굴절율의 실수부 및 허수부 중 적어도 한쪽이 광의 조사에 의해서 조사전의 그것에 의해서 20%이상 변화하는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  29. 제18항에 있어서, 상기 고융점성분의 구성원소의 원자수의 합이 상기 박막의 전체 원자수의 합에 대해서 10∼50%의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
  30. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되는 정보기록용 박막으로서, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 정보기록용 박막을 기록층으로서 구비한 정보기록매체.
  31. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되는 정보기록용 박막으로서, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 정보기록용 박막을 초해상리드용 마스크층으로서 구비한 정보기록매체.
  32. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되는 정보기록용 박막으로서, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 정보기록용 박막을 초해상리드용 반사층으로서 구비한 정보기록매체.
  33. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되고, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 고융점성분의 석출후의 잔여성분의 융점이 50℃이하인 정보기록매체.
  34. 제32항에 있어서, 상기 반사층의 반사율이 60%이상인 정보기록매체.
  35. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되는 정보기록용 박막으로서, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 정보기록용 박막을 기록층 또는 초해상리드용 마스크층으로서 구비하고, 또한 반사층측에 SiO2층, 기록막측에 ZnS-SiO2층의 2층구조의 중간층을 구비한 정보기록매체.
  36. 그의 원자배열이 기판상에 직접 또는 보호층을 거쳐서 형성된 에너지빔의 조사를 받아서 변화되고, 평균조성이 LjHk에 의해 구해지고(단, L은 원소 또는 화합물로 이루어진 저융점을 갖는 상변화성분이고, H는 원소 또는 화합물로 이루어진 상기 상변화성분보다 높은 융점을 갖는 고융점성분이다), 20k/(j+k)40의 조성은 기준조성으로 되고, 상기 정보기록용 박막의 각 구성원소의 함유량은 상기 기준조성에 의해 정해진 값의 ±10원자%의 범위내에 있고, 상기 L은 i) Ge2Sb2Te5, ii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 GeSb2Te4, GeSb4Te7, In3SbTe2, In35Sb32Te33, In31Sb26Te43중의 적어도 1개로 치환하는 하나의 성분 및 iii) Ge2Sb2Te5의 적어도 일부를 In으로 치환하는 다른 하나의 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 것이고, 상기 H는 i) Cr4Te5및 ii) Cr4Te5의 적어도 일부를
    중의 적어도 1개로 치환하는 성분으로 이루어지는 군에서 선택된 정보기록용 박막에 있어서, 상기 박막을 갖는 정보기록용 매체를 사용하는 정보의 기록매체장치 또는 매체초기결정화용 장치에 있어서 레이저광을 반복해서 조사하는 것에 의해 상기 박막의 잔여성분보다 상대적으로 융점이 높은 고융점성분이 석출되고, 그 석출물이 상기 박막의 잔여성분으로 이루어지는 영역내에 분포하는 것을 특징으로 하는 정보기록용 박막.
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