專利名稱：信息記錄介質(zhì)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)或電記錄、刪除、重寫及/或再生信息的信息記錄介質(zhì)及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為以往的信息記錄介質(zhì)，具有利用其記錄層(相變材料層)在結(jié)晶相和非晶相的之間產(chǎn)生相變的現(xiàn)象的相變型信息記錄介質(zhì)。在該相變型信息記錄介質(zhì)中，采用激光束光學(xué)記錄、刪除、重寫、再生信息的，是光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)。該光學(xué)的相變型信息記錄介質(zhì)，是通過由照射激光束發(fā)生的熱，在結(jié)晶相和非晶相的之間，使記錄層的相變材料發(fā)生狀態(tài)變化，檢測結(jié)晶相和非晶相的間的反射率的差異，作為信息讀取的信息記錄介質(zhì)。在光學(xué)的相變型信息記錄介質(zhì)中的能刪除或重寫信息的重寫型光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)中，一般記錄層的初始狀態(tài)是結(jié)晶相，記錄信息的時候，照射高功率(記錄功率)的激光束，熔化記錄層，通過急速冷卻，使激光照射部形成非晶相。另一方面，在刪除信息的情況下，通過照射比記錄時低的功率(刪除功率)的激光束，升溫記錄層，然后緩冷，使激光照射部變成結(jié)晶相。因此，在重寫型光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)中，通過對記錄層照射在高功率級和低功率級的之間被功率調(diào)諧的激光束，能夠一邊刪除記錄的信息，一邊記錄或重寫新的信息。此外，在光學(xué)的相變型信息記錄介質(zhì)中的可只一次記錄信息的、不能刪除或重寫信息的追記型光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)中，一般記錄層的初始狀態(tài)為非晶相，在記錄信息的情況下，通過照射高功率(記錄功率)的激光束，升溫記錄層，然后緩冷，使激光照射部變成結(jié)晶相。
也有代替照射所述激光束，通過利用外加電能(例如電流)發(fā)生焦耳熱使記錄層的相變材料發(fā)生狀態(tài)變化，記錄信息的電相變型信息記錄介質(zhì)。該電相變型信息記錄介質(zhì)，是通過由外加電流而產(chǎn)生的焦耳熱，使記錄層的相變材料在結(jié)晶相(低電阻)和非晶相(高電阻)的之間發(fā)生狀態(tài)變化，檢測結(jié)晶相和非晶相的間的電阻的差異，作為信息讀取的信息記錄介質(zhì)。
作為光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)的例子，發(fā)明者們列舉已商品化的4.7GB/DVD-RAM。4.7GB/DVD-RAM的構(gòu)成，如圖12的信息記錄介質(zhì)12所示，是在基板1上，從激光入射側(cè)看，依次具備第1電介質(zhì)層2、第1界面層3、記錄層4、第2界面層5、第2電介質(zhì)層6、光吸收輔助層7、反射層8的7層構(gòu)成。
第1電介質(zhì)層2和第2電介質(zhì)層6，具有調(diào)節(jié)光學(xué)距離，提高在記錄層4上的光吸收効率，加大結(jié)晶相和非晶相的反射率變化，增強信號強度的光學(xué)作用、和使不耐來自記錄時達到高溫的記錄層4的熱的基板1、空基板10等絕熱的熱作用。以前使用的(ZnS)80(SiO2)20(mol％)，是透明且折射率高、導(dǎo)熱率低、絕熱性好、機械性能及耐濕性也良好的優(yōu)異電介質(zhì)材料。另外，第1電介質(zhì)層2和第2電介質(zhì)層6的膜厚度，可通過基于矩陣法的計算嚴格確定，以滿足在記錄層4是結(jié)晶相時和是非晶相時的反射光量的變化增大，且在記錄層4的光吸收增大的條件。
對于記錄層4，通過采用在化合物即混合GeTe和Sb2Te3的GeTe-Sb2Te3準二元系相變材料中，含有以Sn置換部分Ge的(Ge-Sn)Te-Sb2Te3的高速結(jié)晶化材料，不僅能得到初始記錄重寫性能，而且也得到優(yōu)異的記錄保存性(長期保存后是否能夠再生記錄的信號的指標)、及重寫保存性(長期保存后能否刪除或重寫記錄的信號的指標)。
第1界面層3和第2界面層5，具有防止在第1電介質(zhì)層2和記錄層4、及第2電介質(zhì)層6和記錄層4的之間產(chǎn)生的物質(zhì)移動的機能。所謂該物質(zhì)移動，是在第1電介質(zhì)層2及第2電介質(zhì)層6使用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的情況下，在對記錄層4照射激光束，重復(fù)記錄·重寫時，S(硫)向記錄層擴散的現(xiàn)象。如果S向記錄層擴散，重復(fù)重寫性能就會惡化。為防止這種重復(fù)重寫性能的惡化，最好在第1界面層3及第2界面層5使用含Ge的氮化物(例如，參照專利文獻1參照)。
根據(jù)上述的技術(shù)，實現(xiàn)優(yōu)異的重寫性能和高可靠性，達到使4.7GB/DVD-RAM商品化。
此外，作為使信息記錄介質(zhì)更加大容量化的技術(shù)，研究了多種技術(shù)。例如，在光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)中，一直在通過采用波長比以往的紅色激光短的青紫色激光，或減薄入射激光束的一側(cè)的基板的厚度，使用數(shù)值孔徑(NA)大的物鏡，研究更加縮小激光束的光點徑，進行高密度記錄的技術(shù)。如果縮小光點徑地進行記錄，由于照射激光束的區(qū)域被限定得更小，所以記錄層吸收的功率密度增大，體積變動增大。因此，容易產(chǎn)生物質(zhì)移動，如果與記錄層相接地采用ZnS-SiO2這樣的含S材料，重復(fù)重寫性能就會惡化。
此外，也在研究采用具備2個信息層的光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)(以下，有時稱為2層光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì))，將記錄容量提高到2倍，并且通過從其一側(cè)入射的激光束，進行2個信息層的記錄再生的技術(shù)(例如，參照專利文獻2及專利文獻3)。在該2層光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)中，由于采用透過靠近激光束入射側(cè)的信息層(以下，稱為第1信息層)的激光束，進行遠離激光束入射側(cè)的信息層(以下，稱為第2信息層)的記錄再生，所以在第1信息層，盡量減薄記錄層的膜厚，以提高透射率。但是，如果減薄記錄層，由于來自與記錄層接觸的層的物質(zhì)移動的影響大，所以如果與記錄層接觸地采用ZnS-SiO2這樣的含S材料，重復(fù)重寫性能就會急劇惡化。
以往，發(fā)明者們在所述的情況下，在記錄層的兩側(cè)配置在界面層與4.7GB/DVD-RAM同樣含有Ge的氮化物，以減輕物質(zhì)移動的影響，防止重復(fù)重寫性能的惡化。
但是，在通過更加縮小激光束的光點徑，進行高密度記錄的光學(xué)相變型信息記錄介質(zhì)中，在記錄信息時對記錄層照射更大的能量(激光功率)。因此，如果在界面層采用以往的含Ge的氮化物，存在因在記錄層發(fā)生的熱而產(chǎn)生界面層的膜損壞，因不能抑制隨之來自電介質(zhì)層的S的擴散，復(fù)重寫性能急劇惡化的問題。
此外，由于含Ge的氮化物的導(dǎo)熱率高，所以在為了抑制來自電介質(zhì)層的S的擴散而加厚界面層的構(gòu)成中，熱容易擴散。因而，也有記錄靈敏度低的問題。
專利文獻1特開平10-275360號公報(第2-6頁、圖2)
專利文獻2特開2000-36130號公報(第2-11頁、圖2)專利文獻3特開2002-144736號公報(第2-14頁、圖3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為解決所述以往的的問題而提出的，其目的在于提供一種同時提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
為解決所述以往的問題，本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，至少具備通過照射激光束或印加電流，記錄及/或再生信息的記錄層、和電介質(zhì)層，電介質(zhì)層含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O。
由此，能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，在至少具備兩個信息層的信息記錄介質(zhì)中，至少一個信息層，至少具備通過照射激光束或印加電流，記錄及/或再生信息的記錄層、和電介質(zhì)層，電介質(zhì)層含有M1和O。
由此，在相變型信息記錄介質(zhì)中，能夠得到提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的信息層。
電介質(zhì)層，也可以還含有M2(其中，M2為從Zr、Hf及Si中選擇的至少一種元素)。
由此，能夠更加提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
電介質(zhì)層，也可以還含有M3(其中，M3為從Al、Ga、Mg、Zn、Ta、Ti、Ce、In、Sn、Te、Nb、Cr、Bi、Al、Cr、Ge、N及C中選擇的至少一種元素)。
由此，能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
電介質(zhì)層的組成，也可以表示為組成式M1aM2bO100-a-b(其中，10＜a＜40、0＜b＜25(原子％))。
由此，能夠更加提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
此外，電介質(zhì)層的組成，也可以表示為組成式M1cM3dO100-c-d(其中，5＜c＜45、0＜d＜85、25＜c+d＜95(原子％))。
由此，能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
此外，電介質(zhì)層的組成，也可以表示為組成式M1eM2fM3gO100-e-f-g(其中，5＜e＜40、0＜f＜25、0＜g＜85、25＜e+f+g＜95(原子％))。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
電介質(zhì)層也可以含有M12O3。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
此外，電介質(zhì)層也可以表示為M12O3-M2O2。
由此，能夠更加提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
電介質(zhì)層，也可以還含有D(其中，D為從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少一種化合物)。
由此，能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
電介質(zhì)層的組成，也可以表示為組成式(M12O3)x(M2O2)100-x(其中，20≤x≤95(mol％))。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
此外，電介質(zhì)層的組成，也可以表示為組成式(M12O3)y(D)100-y(其中，20≤y≤95(mol％))。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
此外，電介質(zhì)層的組成，也可以表示為組成式(M12O3)z(M2O2)w(D)100-z-w(其中，20≤z≤90、5≤w≤75、25≤z+w≤95(mol％))。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)上的記錄層，是在結(jié)晶相和非晶相之間引起相變的層。
記錄層，也可以含有從Sb、Bi、In及Sn中選擇的至少一種元素、和Ge及Te。
此外，記錄層也可以用(Ge-Sn)Te、GeTe-Sb2Te3、(Ge-Sn)Te-Sb2Te3、GeTe-Bi2Te3、(Ge-Sn)Te-Bi2Te3、GeTe-(Sb-Bi)2Te3、(Ge-Sn)Te-(Sb-Bi)2Te3、GeTe-(Bi-In)2Te3及(Ge-Sn)Te-(Bi-In)2Te3中的任何一項表示。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，也可以在電介質(zhì)層和記錄層的之間還具備界面層。
由此，能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
界面層，也可以含有從Zr、Hf、Y及Si中選擇的至少一種元素、和從Ga、In及Cr中選擇的至少一種元素、和O。
由此，能夠更加提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
界面層，也可以含有從ZrO2、HfO2、Y2O3及SiO2中選擇的至少一種氧化物、和從Ga2O3、In2O3及Cr2O3中選擇的至少一種氧化物。
由此，也能夠更加提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能。
在本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)中，M1也可以是Dy。
此外，M1也可以是Dy和Y的混合物。
由此，也能夠提高相變型信息記錄介質(zhì)的重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。
本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的制造方法，至少含有成膜記錄層的工序及成膜電介質(zhì)層的工序，在成膜電介質(zhì)層的工序中，采用至少包含M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O的濺射靶。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的制造方法，至少包括成膜兩個信息層的工序，成膜至少一個信息層的工序，至少包括成膜記錄層的工序及成膜電介質(zhì)層的工序，在成膜電介質(zhì)層的工序中，也可以采用至少含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O的濺射靶。
由此，在相變型信息記錄介質(zhì)中，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的信息層。
成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以還含有M2(其中，M2為從Zr、Hf及Si中選擇的至少一種元素)。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以還含有M3(其中，M3為從Al、Ga、Mg、Zn、Ta、Ti、Ce、In、Sn、Te、Nb、Cr、Bi、Al、Cr、Ge、N及C中選擇的至少一種元素)。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以表示為組成式M1hM2iO100-h-i(其中，5＜h＜45、0＜i＜30(原子％))。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以表示為組成式M1jM3kO100-j-k(其中，0＜j＜50、0＜k＜90、20＜j+k＜100(原子％))。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以表示為組成式M11M2mM3nO100-1-m-n(其中，0＜l＜45、0＜m＜30、0＜n＜90、20＜l+m+n＜100(原子％))。
由此，也能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以含有M12O3。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶的組成，也可以表示為M12O3-M2O2。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能的相變型信息記錄介質(zhì)。
成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以還含有D(其中，D為從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少一種化合物)。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以表示為組成式(M12O3)s(M2O2)100-s(其中，15≤s＜100(mol％))。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以表示為組成式(M12O3)t(D)100-t(其中，15≤t＜100(mol％))。
由此，能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
此外，成膜電介質(zhì)層的工序所用的濺射靶，也可以表示為組成式(M12O3)u(M2O2)v(D)100-u-v(其中，15≤u≤95、0＜v≤80、15＜u+v＜100(mol％))。
由此，也能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
在本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的制造方法中，也可以在成膜記錄層的工序和成膜電介質(zhì)層的工序的之間，還具備成膜界面層的工序。
由此，能夠更加制作提高重復(fù)重寫性能的相變型信息記錄介質(zhì)。
成膜電介質(zhì)層的工序中，可以采用Ar氣體，也可以采用Ar氣體和O2氣體的混合氣體。
由此，也能夠制作提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度的相變型信息記錄介質(zhì)。
以上，根據(jù)本發(fā)明的相變型信息記錄介質(zhì)，能夠提高重復(fù)重寫性能及記錄靈敏度。此外，根據(jù)本發(fā)明的相變型信息記錄介質(zhì)的制造方法，能夠容易制作本發(fā)明的相變型信息記錄介質(zhì)。


圖1是表示具備本發(fā)明的1層信息層的信息記錄介質(zhì)的一例層構(gòu)成的具備剖面圖。
圖2是表示具備本發(fā)明的N層信息層的信息記錄介質(zhì)的一例層構(gòu)成的具備剖面圖。
圖3是表示具備本發(fā)明的2層信息層的信息記錄介質(zhì)的一例層構(gòu)成的具備剖面圖。
圖4是表示具備本發(fā)明的1層信息層的信息記錄介質(zhì)的一例層構(gòu)成的具備剖面圖。
圖5是表示具備本發(fā)明的N層信息層的信息記錄介質(zhì)的一例層構(gòu)成的具備剖面圖。
圖6是表示具備本發(fā)明的2層信息層的信息記錄介質(zhì)的一例層構(gòu)成的具備剖面圖。
圖7是模式表示本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的記錄再生所用的記錄再生裝置的部分構(gòu)成的圖示。
圖8是模式表示本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)及電信息記錄再生裝置的部分構(gòu)成的圖示。
圖9是模式表示本發(fā)明的大容量的電信息記錄介質(zhì)的部分構(gòu)成的圖示。
圖10是模式表示本發(fā)明的大容量的電信息記錄介質(zhì)及其記錄再生系統(tǒng)的部分構(gòu)成的圖示。
圖11是表示本發(fā)明的電信息記錄介質(zhì)的一例記錄·刪除脈沖波形的圖示。
圖12是表示4.7GB/DVD-RAM的一例層構(gòu)成的局部剖面圖。
符號說明1、14、26、30、39-基板，2、102、302、401-第1電介質(zhì)層，3、103、303-第1界面層，4、104-記錄層，5、105、305-第2界面層，6、106、306、402-第2電介質(zhì)層，7-光吸收輔助層，8、108-反射層，9、27-粘接層，10、28-空基板，11-激光束，12、15、22、24、29、31、32、37-信息記錄介質(zhì)，13-透明層，16、18、21-信息層，17、19、20-光學(xué)分離層，23-第1信息層，25-第2信息層，33-主軸電動機，34-物鏡，35-半導(dǎo)體激光器，36-光頭，38-記錄再生裝置，40-下部電極，41、204-第1記錄層，42、304-第2記錄層，43-上部電極，44、51-電信息記錄介質(zhì)，45-印加部，46、59-電阻測定器，47、49-開關(guān)，48、58-脈沖電源，50-電信息記錄再生裝置，52-字碼線，53-位線，54-儲存單元，55-地址指定電路，56-存儲裝置，57-外部電路，107、307-界面層，202-第3電介質(zhì)層，203-第3界面層，205-第4界面層，206-第4電介質(zhì)層，208-第1反射層，209-投射率調(diào)節(jié)層，308-第2反射層，501、502、503、504、505、508、509-記錄波形，506、507-刪除波形。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。另外，以下的實施方式只是一例，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式。此外，在以下的實施方式中，對于同一部分附加同一符號，有時省略重復(fù)的說明。
(實施方式1)在實施方式1中，說明本發(fā)明的一例信息記錄介質(zhì)。圖1是實施方式1的信息記錄介質(zhì)15的局部剖面圖。信息記錄介質(zhì)15，是通過照射激光束11可記錄再生信息的光學(xué)信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)15，由成膜在基板14上的信息層16、及透明層13構(gòu)成。透明層13的材料，優(yōu)選由光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂、或電介質(zhì)等構(gòu)成，對使用的激光束11光吸收小，在短波長區(qū)光學(xué)上雙折射小。此外，透明層13，也可以采用透明的圓盤狀的聚碳酸酯或非晶態(tài)聚烯烴或PMMA等樹脂或玻璃。在此種情況下，透明層13，能夠通過光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂，貼合在第1電介質(zhì)層102上。
激光束11的波長λ，由于由波長λ決定聚光激光束11時的光點徑(波長λ越短，越能以更小的光點徑聚光)，所以在高密度記錄的情況下，更優(yōu)選在450nm以下，此外，如果低于350nm，由于透明層13等的光吸收增大，所以更優(yōu)選在350nm～450nm的范圍內(nèi)。
基板14是透明的圓盤狀的基板。基板14，例如，能夠采用聚碳酸酯或非晶態(tài)聚烯烴或PMMA等樹脂、或玻璃。
在基板14的信息層16側(cè)的表面上，也可以根據(jù)需要形成用于導(dǎo)入激光束的導(dǎo)向槽。優(yōu)選與基板14的信息層16側(cè)相反的一側(cè)的表面平滑。作為基板14的材料，從復(fù)制性·大批量生產(chǎn)性優(yōu)異、成本低的角度考慮，聚碳酸酯特別合適。另外，基板14的厚度，優(yōu)選在0.5mm～1.2mm的范圍內(nèi)，以具有足夠的強度，并且使信息記錄介質(zhì)15的厚度達到1.2mm左右。另外，在透明層13的厚度為0.6mm左右(NA＝0.6，可進行良好的記錄再生)的情況下，優(yōu)選在5.5mm～6.5mm的范圍內(nèi)。此外，在透明層13的厚度為0.1mm左右(NA＝0.85，可進行良好的記錄再生)的情況下，優(yōu)選在1.05mm～1.15mm的范圍內(nèi)。
以下，詳細說明信息層16的構(gòu)成。
信息層16，具備從激光束11的入射側(cè)依次配置的第1電介質(zhì)層102、第1界面層103、記錄層104、第2界面層105、第2電介質(zhì)層106及反射層108。
第1電介質(zhì)層102由電介質(zhì)構(gòu)成。該第1電介質(zhì)層102，具有防止記錄層104氧化、腐蝕、變形等作用，和調(diào)節(jié)光學(xué)距離，提高記錄層104的光吸收效率的作用、及增大記錄前后的反射光量的變化，提高信號強度的作用。關(guān)于第1電介質(zhì)層102，能夠采用例如TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SnO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3、In2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Gd2O3、Dy2O3、Yb2O3、MgO、CeO2、TeO2等氧化物。此外，也能夠采用C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N等氮化物。此外，也能夠采用ZnS等硫化物或SiC等碳化物、LaF3等氟化物及C。此外，也能夠采用所述材料的混合物。例如，ZnS和SiO2的混合物ZnS-SiO2，作為第1電介質(zhì)層102的材料特別優(yōu)異。ZnS-SiO2是非晶質(zhì)材料，折射率高，成膜速度快，機械性能及耐濕性好。
第1電介質(zhì)層102的膜厚，可通過基于矩陣法的計算嚴格確定，以滿足記錄層104是結(jié)晶相時和是非結(jié)晶相時的反射光量的變化增大的條件。
第1界面層103，具有防止因重復(fù)記錄而在第1電介質(zhì)層102和記錄層104的之間產(chǎn)生的物質(zhì)移動的作用。此外，具有促進記錄層104的結(jié)晶化的作用。優(yōu)選第1界面層103，是對光的吸收小、記錄時不熔化的高熔點材料，并且，是與記錄層104的密合性好的材料。材料熔點高，在記錄時不熔化，是在照射高功率的激光束11時，不使材料熔化混入記錄層104所必需的特性。如果混入第1界面層103的材料，記錄層104的組成就會變化，從而顯著降低重寫性能。此外，材料與記錄層104的密合性要好，是確保可靠性所必需的特性。
第1界面層103，能夠采用與第1電介質(zhì)層102相同系的材料。其中，如果采用特別含有Cr和O的材料，由于更加促進記錄層104的結(jié)晶化，因此優(yōu)選此種材料。其中，優(yōu)選含有Cr和O形成Cr2O3的氧化物。Cr2O3是與記錄層104的密合性良好的材料。
此外，第1界面層103，也能夠采用特別含有Ga和O的材料。其中，優(yōu)選含有Ga和O形成Ga2O3的氧化物。Ga2O3是與記錄層104的密合性良好的材料。
此外，第1界面層103，也能夠采用特別含有In和O的材料。其中，優(yōu)選含有In和O形成In2O3的氧化物。In2O3是與記錄層104的密合性良好的材料。
此外，第1界面層103，除Cr和O、Ga和O、或In和O以外，也可以再含有從Zr、Hf及Y中選擇的至少一種元素。ZrO2及HfO2，是透明、熔點高達2700～2800℃，并且在氧化物中導(dǎo)熱率低的材料，重復(fù)重寫性能好。此外，Y2O3是透明的材料，并且具有使ZrO2及HfO2穩(wěn)定化的作用。通過混合該3種氧化物，即使與記錄層104部分接觸地形成，也能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)重寫性能優(yōu)異，可靠性高的信息記錄介質(zhì)15。
為確保與記錄層104的密合性，優(yōu)選第1界面層103中的Cr2O3、Ga2O3、或In2O3的含量在10mol％以上。另外，優(yōu)選第1界面層103中的Cr2O3的含量在70mol％以下(如果Cr2O3增多，有光吸收增加的傾向)，以確保減小在第1界面層103的光吸收。
第1界面層103，除Cr、Ga、In、Zr、Hf、Y及O以外，還可以采用含Si的材料。通過含有SiO2，能夠?qū)崿F(xiàn)透明性高、記錄性能優(yōu)良的第1信息層16。優(yōu)選第1界面層103中的SiO2的含量在5mol％以上，為確保與記錄層104的密合性，優(yōu)選在50mol％以下。更優(yōu)選在10mol％以上40mol％以下。
第1界面層103的膜厚，優(yōu)選在0.5nm～15nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1nm～7nm的范圍內(nèi)，以不因第1界面層103的光吸收而減小信息層16的記錄前后的反射光量變化。
第2界面層105，與第1界面層103同樣，具有防止因重復(fù)記錄而在第2電介質(zhì)層106和記錄層104的之間生成的物質(zhì)移動的作用。此外，也具有促進記錄層104的結(jié)晶化的作用。第2界面層105，能夠采用與第1電介質(zhì)層102相同系的材料。其中，優(yōu)選采用特別含有Ga和O的材料。其中，優(yōu)選含有Ga和O形成Ga2O3的氧化物。此外，第2界面層105，也能夠采用特別含有Cr和O的材料。其中，優(yōu)選含有Cr和O形成Cr2O3的氧化物。此外，第2界面層105，也能夠采用特別含有In和O的材料。其中，優(yōu)選含有In和O形成In2O3的氧化物。此外，與第1界面層103相同，除Cr和O、Ga和O、或In和O以外，也可以再含有從Zr、Hf及Y中選擇的至少一種元素，或除Cr、Ga、In、Zr、Hf、Y及O以外，也可以采用再含有Si的材料。由于第2界面層105與第1界面層103相比，有密合性惡化的傾向，所以優(yōu)選第2界面層105中的Cr2O3、Ga2O3或In2O3的含量為比第1界面層103多的20mol％以上。
第2界面層105的膜厚，與第1界面層103同樣，優(yōu)選在0.5nm～15nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1nm～7nm的范圍內(nèi)。
第2電介質(zhì)層106，能夠采用與第1電介質(zhì)層102相同系的材料。其中，優(yōu)選采用特別含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O的材料。其中，優(yōu)選含有M1和O形成M12O3的氧化物。M12O3，由于是導(dǎo)熱率低，且不含S的材料，所以作為第2電介質(zhì)層106是優(yōu)異的材料，當然也能夠用作第1電介質(zhì)層102。
此外，第2電介質(zhì)層106，除M1和O以外，也能夠采用還含有M2(其中，M2為從Zr、Hf及Si中選擇的至少一種元素)的材料。其中，優(yōu)選含有M2和O形成M2O2的氧化物。這些材料，因透明度高而信號質(zhì)量高，因熔點高而熱穩(wěn)定。另外，Si也具有調(diào)節(jié)折射率的作用。另外，在將第2電介質(zhì)層106的組成表示為組成式M1aM2bO100-a-b(原子％)的情況下，優(yōu)選a及b分別在10＜a＜40、0＜b＜25的范圍，更優(yōu)選在15＜a＜39、1＜b＜21的范圍。此外，在將第2電介質(zhì)層106的組成表示為組成式(M12O3)x(M2O2)100-x(mol％)的情況下，優(yōu)選x在20≤x≤95的范圍，更優(yōu)選在30≤x≤90的范圍。
此外，第2電介質(zhì)層106，也能夠采用除M1和O以外還含有M3(其中，M3為從Al、Ga、Mg、Zn、Ta、Ti、Ce、In、Sn、Te、Nb、Cr、Bi、Al、Cr、Ge、N及C中選擇的至少一種元素)的材料。其中，優(yōu)選含有D(其中，D為從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少一種化合物)。另外，在將第2電介質(zhì)層106的組成表示為組成式M1cM3dO100-c-d(原子％)的情況下，優(yōu)選c、d及c+d分別在5＜c＜45、0＜d＜85、25＜c+d＜95的范圍，更優(yōu)選在8＜c＜39、1＜d＜77、26＜c+d＜90的范圍。此外，在將第2電介質(zhì)層106的組成表示為組成式(M12O3)v(D)100-y(mol％)的情況下，優(yōu)選y在20≤y≤95的范圍，更優(yōu)選在30≤x≤90的范圍。
此外，第2電介質(zhì)層106，也能夠采用除M1和O以外還含有M2及M3的材料。其中，優(yōu)選M2和O形成M2O2，M3形成由D表示的化合物。另外，在將第2電介質(zhì)層106的組成表示為組成式M1eM2fM3gO100-e-f-g(原子％)的情況下，優(yōu)選e、f、g及e+f+g分別在5＜e＜40、0＜f＜25、0＜g＜85、25＜e+f+g＜95的范圍。此外，在將第2電介質(zhì)層106的組成表示為組成式(M12O3)z(M2O2)w(D)100-z-w(mol％)的情況下，優(yōu)選z、w及z+w分別在20≤z≤90、5≤w≤75、25≤z+w≤95的范圍。
優(yōu)選第2電介質(zhì)層106的膜厚在2nm～75nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在2nm～40nm的范圍內(nèi)。通過在該范圍內(nèi)選擇第2電介質(zhì)層106的膜厚，能夠有效地使發(fā)生在記錄層104的熱向反射層108側(cè)擴散。
記錄層104的材料，由通過照射激光束11在結(jié)晶相和非晶相的之間引起相變的材料構(gòu)成。記錄層104，例如能夠由含有Ge、Te、M4(其中，M4為Sb、Bi及In中的至少任何一種元素)的引起可逆相變的材料形成。具體是，記錄層104能夠由用GeAM2BTe3+A表示的材料形成，優(yōu)選滿足非晶相穩(wěn)定、在低轉(zhuǎn)變速率下的記錄保存性良好、熔點的上升和結(jié)晶化速度的降低小、在高轉(zhuǎn)變速率下的重寫保存性良好的0＜A≤60的關(guān)系，更優(yōu)選滿足4≤A≤40的關(guān)系。此外，優(yōu)選滿足非晶相穩(wěn)定、結(jié)晶化速度的降低小的1.5≤B≤7的關(guān)系，更優(yōu)選滿足2≤B≤4的關(guān)系。
此外，記錄層104，也可以由用組成式(Ge-M5)AM4BTe3+A(其中，M5為從Sn及Pb中選擇的至少一種元素)表示的引起可逆相變的材料形成。在采用該材料的情況下，由于置換Ge的元素M5提高結(jié)晶化能，所以即使在記錄層104的膜厚薄的情況下，也能夠得到充分的刪除率。作為元素M5，在沒有毒性的這一點上，更優(yōu)選Sn。在采用該材料的情況下，也優(yōu)選0＜A≤60(更優(yōu)選4≤A≤40)，并且優(yōu)選1.5≤B≤7(更優(yōu)選2≤B≤4)。
此外，關(guān)于記錄層104，例如也能夠由含有Sb和M6(其中，M6為從V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi、Tb、Dy及Au中選擇的至少一種元素)的引起可逆相變的材料形成。具體是，記錄層104能夠由用SbxM6100-X(原子％)表示的材料形成。在X滿足50≤X≤95的情況下，能夠增大在記錄層104為結(jié)晶相時和非晶相時的之間的信息記錄介質(zhì)15的反射率差，可得到良好的記錄再生特性。其中，在75≤X≤95的情況下，結(jié)晶化速度特別快，可得到在高轉(zhuǎn)變速率下良好的重寫性能。此外，在50≤X≤75的情況下，非晶相特別穩(wěn)定，可得到在低轉(zhuǎn)變速率下良好的記錄性能。
記錄層104的膜厚，為提高信息層16的記錄靈敏度，優(yōu)選在6nm～15nm的范圍內(nèi)。即使在該范圍內(nèi)，在記錄層104厚的情況下，熱向面內(nèi)方向的擴散對鄰接區(qū)域的熱影響增大。此外，在記錄層104薄的情況下，信息層16的反射率減小。因此，記錄層104的膜厚，更優(yōu)選在8nm～13nm的范圍內(nèi)。
此外，記錄層104，也能夠由引起不可逆相變的表示為Te-Pd-O的材料形成。在此種情況下，優(yōu)選記錄層104的膜厚在10nm～40nm的范圍內(nèi)。
反射層108，具有增大被記錄層104吸收的光量的光學(xué)機能。此外，反射層108，也具有使在記錄層104產(chǎn)生的熱迅速擴散，容易使記錄層104非晶質(zhì)化的熱機能。另外，反射層108還具有保護多層膜不受使用環(huán)境影響的機能。
關(guān)于反射層108的材料，能夠采用例如Ag、Au、Cu及Al等導(dǎo)熱率高的單體金屬。此外，也能夠采用Al-Cr、Al-Ti、Al-Ni、Al-Cu、Au-Pd、Au-Cr、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-Ru-Au、Ag-Cu-Ni、Ag-Zn-Al、Ag-Nd-Au、Ag-Nd-Cu、Ag-Bi、Ag-Ga、Ag-Ga-In、Ag-In、Ag-In-Sn或Cu-Si等合金。尤其，由于Ag合金的導(dǎo)熱率高，所以優(yōu)選作為反射層108的材料。優(yōu)選反射層108的膜厚在熱擴散機能充分發(fā)揮的30nm以上。在該范圍內(nèi)，在反射層108的厚度大于200nm的情況下，該熱擴散機能過分增大，信息層16的記錄靈敏度下降。因此，反射層108的膜厚更優(yōu)選在30nm～200nm的范圍內(nèi)。
在反射層108和第2電介質(zhì)層106的之間，也可以配置界面層107。在此種情況下，界面層107能夠采用導(dǎo)熱率比就反射層108而說明的材料低的材料。在反射層108采用Ag合金的情況下，界面層107能夠采用例如Al、或Al合金。此外，界面層107能夠采用Cr、Ni、Si、C等元素、或TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SnO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3、In2O3等氧化物。此外，還能夠采用C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N等氮化物。此外，還能夠采用ZnS等硫化物或SiC等碳化物、LaF3等氟化物、及C。此外，也能夠采用所述材料的混合物。此外，優(yōu)選膜厚在3nm～100nm(更優(yōu)選10nm～50nm)的范圍內(nèi)。
關(guān)于信息層16，優(yōu)選在記錄層104為結(jié)晶相時的反射率Rc(％)、及記錄層104為非晶相時的反射率Ra(％)滿足Ra＜Rc。由此，在不記錄信息的初始狀態(tài)，反射率高，能夠穩(wěn)定進行記錄再生工作。此外，優(yōu)選Rc、Ra滿足0.2≤Ra≤10并且滿足12≤Rc≤40，以增大反射率差(Rc-Ra)，得到良好的記錄再生特性，更優(yōu)選滿足0.2≤Ra≤5并且滿足12≤Rc≤30。
信息記錄介質(zhì)15，能用以下說明的方法制造。
首先，在基板14(厚度為例如1.1mm)上疊層信息層16。信息層由單層膜或多層膜構(gòu)成。這些層的各層，通過在成膜裝置內(nèi)依次濺射作為材料的濺射靶而形成。
具體是，首先，在基板14上成膜反射層108。反射層108，能夠通過在Ar氣體氣氛中、或在Ar氣體和反應(yīng)氣體(從O2氣及N2氣中選擇的至少一種氣體)的混合氣體氣氛中，濺射由構(gòu)成反射層108的金屬或合金構(gòu)成的濺射靶而形成。
接著，在反射層108上根據(jù)需要成膜界面層107。界面層107，能夠通過在Ar氣體氣氛中、或在Ar氣體和反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中，濺射由構(gòu)成界面層107的元素或化合物構(gòu)成的濺射靶而形成。
接著，在反射層108或界面層107上成膜第2電介質(zhì)層106。第2電介質(zhì)層106，能夠通過在Ar氣體氣氛中、或在Ar氣體和反應(yīng)氣體(尤其O2氣)的混合氣體氣氛中，濺射由構(gòu)成第2電介質(zhì)層106的化合物構(gòu)成的濺射靶(例如，M12O3)而形成。此外，第2電介質(zhì)層106，也能夠通過在Ar氣體和反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中，反應(yīng)性濺射由構(gòu)成第2電介質(zhì)層106的金屬構(gòu)成的濺射靶而形成。另外，在成膜第2電介質(zhì)層106時的濺射靶表示為組成式M1hM2iO100-h-i(原子％)的情況下，優(yōu)選h及i分別在5＜h＜45、0＜i＜30的范圍，更優(yōu)選在20＜h＜44、0＜i＜26的范圍。此外，在成膜第2電介質(zhì)層106時的濺射靶表示為組成式M1jM3kO100-j-k(原子％)的情況下，優(yōu)選j、k及j+k分別在0＜j＜50、0＜k＜90、20＜j+k＜100的范圍，更優(yōu)選在3＜j＜44、0＜k＜82、21＜j+k＜95的范圍。此外，在成膜第2電介質(zhì)層106時的濺射靶表示為組成式M11M2mM3nO100-1-m-n(原子％)的情況下，優(yōu)選l、m、n及l(fā)+m+n分別在0＜l＜45、0＜m＜30、0＜n＜90、20＜l+m+n＜100的范圍。此外，在成膜介質(zhì)層106時的濺射靶表示為組成式(M12O3)s(M2O2)100-s(mol％)的情況下，優(yōu)選s在15≤s＜100的范圍，更優(yōu)選在25≤s≤95的范圍。此外，在成膜第2電介質(zhì)層106時的濺射靶表示為組成式(M12O3)t(D)100-t(mol％)的情況下，優(yōu)選t在15≤t＜100的范圍，更優(yōu)選在25≤t≤95的范圍。此外，在成膜第2電介質(zhì)層106時的濺射靶表示為組成式(M12O3)u(M2O2)v(D)100-u-v(mol％)的情況下，優(yōu)選u、v及u+v分別在15≤u≤95、0＜v≤80、15＜u+v＜100的范圍。
此外，第2電介質(zhì)層106，也能夠通過采用多個電源，同時濺射M12O3、M2O2、或D的各個濺射靶而形成。此外，第2電介質(zhì)層106，也能夠通過采用多個電源，同時濺射組合M12O3、M2O2、或D中的任何一種的化合物的2元系濺射靶或3元系濺射靶等而形成。即使在這幾種情況下，也能夠通過在Ar氣體氣氛中、或Ar氣體和反應(yīng)氣體(尤其O2氣)的混合氣體氣氛中濺射而形成。
接著，在反射層108、界面層107或第2電介質(zhì)層106上，根據(jù)需要成膜第2界面層105。第2界面層105，可用與第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第2電介質(zhì)層106、或第2界面層105上，成膜記錄層104。記錄層104，能夠根據(jù)其組成，采用一個電源濺射由Ge-Te-M4合金構(gòu)成的濺射靶、由Ge-M5-Te-M4合金構(gòu)成的濺射靶、由Sb-M6合金構(gòu)成的濺射靶、或由Te-Pd合金構(gòu)成的濺射靶。
關(guān)于濺射的保護氣體，能夠采用Ar氣體、Kr氣、Ar氣體和反應(yīng)氣體的混合氣體、或Kr氣和反應(yīng)氣體的混合氣體。此外，記錄層104，也能夠通過采用多個電源，濺射Ge、Te、M4、M5、Sb、M6或Pd等各個濺射靶而形成。此外，記錄層104，也能夠通過采用多個電源，同時濺射組合Ge、Te、M4、M5、Sb、M6或Pd等中的任何一種元素的2元系濺射靶或3元系濺射靶等而形成。即使在這幾種情況下，也能夠通過在Ar氣體氣氛中、Kr氣氣氛中、Ar氣體和反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中、或Kr氣和反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中濺射而形成。
接著，在記錄層104上，根據(jù)需要成膜第1界面層103。第1界面層103，能夠用與第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在記錄層104或第1界面層103上成膜第1電介質(zhì)層102。第1電介質(zhì)層102，能夠用與第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
最后，在第1電介質(zhì)層102上形成透明層13。透明層13，能夠通過將光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂涂布在第1電介質(zhì)層102上，旋涂后，使樹脂硬化來形成。此外，透明層13，也可以采用透明的圓盤狀的聚碳酸酯或非晶態(tài)聚烯烴或PMMA等樹脂或玻璃等基板。在此種情況下，透明層13，能夠通過將光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂涂布在第1電介質(zhì)層102上，使基板密合在第1電介質(zhì)層102上，旋涂后，使樹脂硬化來形成。此外，也能夠預(yù)先在基板上均勻地涂布粘著性的樹脂，使其與第1電介質(zhì)層102密合。
另外，也可以在成膜了第1電介質(zhì)層102后，或在形成透明層13后，根據(jù)需要進行使記錄層104的整面結(jié)晶化的初始化工序。記錄層104的結(jié)晶化，能夠通過照射激光束來進行。
按以上所述能夠制造信息記錄介質(zhì)15。另外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用濺射法，但也不局限于此，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
(實施方式2)在實施方式2中，說明本發(fā)明的一例信息記錄介質(zhì)。圖2是實施方式2的信息記錄介質(zhì)22的局部剖面圖。信息記錄介質(zhì)22，是通過從單面照射激光束11進行信息的記錄再生的多層光學(xué)信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)22，由經(jīng)由光學(xué)分離層20、19、17等依次疊層在基板14上的N組(N為滿足N≥2的自然數(shù))信息層21、18、第1信息層23、及透明層13構(gòu)成。此處，從激光束11的入射側(cè)算起到第(N-1)組的第1信息層23、信息層18(以下，將從激光束11的入射側(cè)算起第N組的信息層表示為「第N信息層」。)，是光透射型的信息層。基板14及透明層13，能夠采用與在實施方式1中說明的相同的材料。此外，對于這些形狀及機能，也與在實施方式1中說明的形狀及機能相同。
優(yōu)選光學(xué)分離層20、19、17等由光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂、或電介質(zhì)等構(gòu)成，對使用的激光束11的光吸收小，在短波長區(qū)域光學(xué)雙折射小。
光學(xué)分離層20、19、17等，是為區(qū)別信息記錄介質(zhì)22的第1信息層23、信息層18、21等的各自焦點位置而設(shè)置的層。光學(xué)分離層20、19、17等的厚度，需要在由物鏡的數(shù)值孔徑NA和激光束11的波長λ確定的焦點深度ΔZ以上。在將聚光點的強度基準假設(shè)為無收差時的80％時，ΔZ可在ΔZ＝λ/{2(NA)2}時近似。在λ＝405nm、NA＝0.85時，為ΔZ＝0.280μm，±0.3μm以內(nèi)為焦點深度內(nèi)。因此，在此種情況下，光學(xué)分離層20、19、17等的厚度必須在0.6μm以上。與第1信息層23、信息層18、21等之間的距離，優(yōu)選在可采用物鏡聚光激光束11的范圍。因此，光學(xué)分離層20、19、17等的厚度合計，優(yōu)選在物鏡可容許的公差內(nèi)(例如50μm以下)。
在光學(xué)分離層20、19、17等上，也可以根據(jù)需要在激光束11的入射側(cè)的表面上形成導(dǎo)入激光束的導(dǎo)向槽。
在此種情況下，只從單側(cè)照射激光束11，就能利用透過第1～第(K-1)信息層的激光束11，記錄再生第K信息層(K為1＜K≤N的自然數(shù))。
另外，也可以將從第1信息層到第N信息層的任何一層，作為再生專用型的信息層(ROM(Read Only Memory))、或可只一次寫入的追加記錄型的信息層(WO(Write Once))。
以下，詳細說明第1信息層23的構(gòu)成。
第1信息層23，具備從激光束11的入射側(cè)依次配置的第3電介質(zhì)層202、第3界面層203、第1記錄層204、第4界面層205、第1反射層208及投射率調(diào)節(jié)層209。
第3電介質(zhì)層202，能夠采用與實施方式1的第1電介質(zhì)層102相同的材料。此外，這些材料的機能，也與實施方式1的第1電介質(zhì)層102相同。
第3電介質(zhì)層202的膜厚，可通過基于矩陣法的計算嚴格確定，以滿足增大在第1記錄層204是結(jié)晶相時和是非晶相時的反射光量的變化、且增大在第1記錄層204的光吸收、增加第1信息層23的透射率的條件。
第3界面層203，能夠采用與實施方式1的第1界面層103相同的材料。此外，它們的機能及形狀，也與實施方式1的第1界面層103相同。
第4界面層205，具有調(diào)節(jié)光學(xué)距離，提高第1記錄層204的光吸收効率的作用、及加大記錄前后的反射光量的變化，提高信號強度的作用。第4界面層205，能夠采用與實施方式1的第2界面層105或第2電介質(zhì)層106同系的材料。此外，第4界面層205的膜厚，優(yōu)選在0.5nm～75nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1nm～40nm的范圍內(nèi)。通過在該范圍內(nèi)選擇第4界面層205的膜厚，能夠使在第1記錄層204發(fā)生的熱有效地向第1反射層208側(cè)擴散。
另外，也可以在第4界面層205和第1反射層208的之間配置第4電介質(zhì)層206。第4電介質(zhì)層206，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106同系的材料。
第1記錄層204的材料，由通過照射激光束11在結(jié)晶相和非晶相之間引起相變的材料構(gòu)成。第1記錄層204，例如能夠由含有Ge、Te、M4的引起可逆相變的材料形成。具體是，第1記錄層104可由用GeAM4BTe3+A表示的材料形成，優(yōu)選滿足非晶相穩(wěn)定、低轉(zhuǎn)變速率下的記錄保存性良好、熔點升高和結(jié)晶化速度下降小、高轉(zhuǎn)變速率下的重寫保存性良好的0＜A≤60的關(guān)系，更優(yōu)選滿足4≤A≤40的關(guān)系。此外，優(yōu)選滿足非晶相穩(wěn)定、結(jié)晶化速度下降小的1.5≤B≤7的關(guān)系，更優(yōu)選滿足2≤B≤4的關(guān)系。
此外，第1記錄層204也可以由用組成式(Ge-M5)AM4BTe3+A表示的引起可逆相變的材料形成。在采用該材料的情況下，由于置換Ge的元素M5可提高結(jié)晶化能，所以即使在第1記錄層204的膜厚薄的情況下，也能夠得到充分的刪除率。作為元素M5，在無毒性這一點上，更優(yōu)選Sn。在采用該材料的情況下，也優(yōu)選0＜A≤60(更優(yōu)選4≤A≤40)、并且優(yōu)選1.5≤B≤7(更優(yōu)選2≤B≤4)。
關(guān)于第1信息層23，為使進行記錄再生時所需的激光光量從激光束11的入射側(cè)到達位于遠離第1信息層23的一側(cè)的信息層，需要提高第1信息層23的透射率。因此，優(yōu)選第1記錄層204的膜厚在9nm以下，更優(yōu)選在2nm～8nm的范圍內(nèi)。
此外，第1記錄層204，也能夠用引起不可逆相變的表示為Te-Pd-O的材料形成。在此種情況下，優(yōu)選第1記錄層204的膜厚在5nm～30nm的范圍內(nèi)。
第1反射層208，具有使被第1記錄層204吸收的光量增大的光學(xué)機能。此外，第1反射層208，還具有使在第1記錄層204產(chǎn)生的熱迅速擴散，并容易使第1記錄層204非晶質(zhì)化的熱機能。另外，第1反射層208，還具有保護多層膜不受使用環(huán)境影響的機能。
關(guān)于第1反射層208的材料，能夠采用與實施方式1的反射層108相同的材料。此外，它們的機能也與實施方式1的反射層108相同。尤其Ag合金，由于導(dǎo)熱率高，所以優(yōu)選作為第1反射層208的材料。第1反射層208的膜厚，為盡可能地提高第1信息層23的透射率，優(yōu)選在3nm～15nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在8nm～12nm的范圍內(nèi)。通過使第1反射層208的膜厚在該范圍內(nèi)，可提高其熱擴散機能，并且能夠確保第1信息層23的反射率，另外第1信息層23的透射率也高。
投射率調(diào)節(jié)層209由電介質(zhì)構(gòu)成，具有調(diào)節(jié)第1信息層23的透射率的機能。通過該投射率調(diào)節(jié)層209，能夠一同提高第1記錄層204是結(jié)晶相時的第1信息層23的透射率Tc(％)、和第1記錄層204是非晶相時的第1信息層23的透射率Ta(％)。具體是，在具備投射率調(diào)節(jié)層209的第1信息層23中，與沒有投射率調(diào)節(jié)層209時相比，透射率可提高2％～10％。此外，投射率調(diào)節(jié)層209，還具有使在第1記錄層204發(fā)生的熱有效地擴散的效果。
投射率調(diào)節(jié)層209的折射率nt及消光系數(shù)kt，為更加增大提高第1信息層23的透射率Tc及Ta的作用，優(yōu)選滿足2.0≤nt，且滿足kt≤0.1，更優(yōu)選滿足2.4≤nt≤3.0，且滿足kt≤0.05。
投射率調(diào)節(jié)層209的膜厚L，優(yōu)選在(1/32)λ/nt≤L≤(3/16)λ/nf或(17/32)λ/nt≤L≤(11/16)λ/nt的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在(1/16)λ/nt≤L≤(5/32)λ/nt或(9/16)λ/nt≤L≤(21/32)λ/nt的范圍內(nèi)。另外，所述的范圍，優(yōu)選通過按例如350nm≤λ≤450nm、2.0≤nf≤3.0選擇激光束11的波長λ和投射率調(diào)節(jié)層209的折射率nt，在3nm≤L≤40nm或60nm≤L≤130nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在7nm≤L≤30nm或65nm≤L≤120nm的范圍內(nèi)。通過在該范圍內(nèi)選擇L，能夠一同提高第1信息層23的透射率Tc及Ta。
投射率調(diào)節(jié)層209，例如能夠采用TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3、CeO2、Cr2O3、Ga2O3、Sr-O等氧化物。此外，也能夠采用Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N等氮化物。此外，還能夠采用ZnS等硫化物。此外，還能夠采用所述材料的混合物。在這些材料中，更優(yōu)選采用TiO2及含有TiO2的材料。由于這些材料的折射率大(n＝2.6～2.8)、消光系數(shù)小(k＝0.0～0.05)，所以增大提高第1信息層23的透射率的作用。
第1信息層23的透射率Tc及Ta，為使記錄再生時所需的激光光量從激光束11的入射側(cè)到達位于遠離第1信息層23的一側(cè)的信息層，優(yōu)選滿足40＜Tc且滿足40＜Ta，更優(yōu)選滿足46＜Tc且滿足46＜Ta。
第1信息層23的透射率Tc及Ta，優(yōu)選滿足-5≤(Tc-Ta)≤5，更優(yōu)選滿足-3≤(Tc-Ta)≤3。通過Tc、Ta滿足該條件，在從激光束11的入射側(cè)到遠離第1信息層23一側(cè)的信息層的記錄再生時，第1信息層23的第1記錄層204的狀態(tài)對透射率的變化的影響小，可得到良好的記錄再生特性。
在第1信息層23，第1記錄層204為結(jié)晶相時的反射率Rc1(％)、及第1記錄層204為非晶相時的反射率Ra1(％)，優(yōu)選滿足Ra1＜Rc1。由此，在不記錄信息的初始狀態(tài)下反射率高，能夠穩(wěn)定地進行記錄再生工作。此外，為增大反射率差(Rc1-Ra1)，得到良好的記錄再生特性，優(yōu)選Rc1、Ra1滿足0.1≤Ra1≤5，且滿足4≤Rc1≤15，更優(yōu)選滿足0.1≤Ra1≤3，且滿足4≤Rc1≤10。
信息記錄介質(zhì)22，能夠用以下說明的方法制造。
首先，在基板14(厚度為例如1.1mm)上，經(jīng)由光學(xué)分離層依次疊層(N-1)層的信息層。信息層由單層膜或多層膜構(gòu)成，其各層能夠通過在成膜裝置內(nèi)依次濺射成為材料的濺射靶而形成。此外，光學(xué)分離層，通過在信息層上涂布光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂，其后使基板14旋轉(zhuǎn)，均勻延伸(旋涂)樹脂，使樹脂硬化來形成。另外，在光學(xué)分離層具有激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，在使形成有槽的基板(模)密合在硬化前的樹脂上后，通過旋轉(zhuǎn)蓋在基板14上的模進行旋涂，在使樹脂硬化后，揭下基板(模)，可形成導(dǎo)向槽。
如此，準備在通過光學(xué)分離層在基板14上疊層(N-1)層的信息層后，形成有光學(xué)分離層17的基板。
接著，在光學(xué)分離層17上形成第1信息層23。具體是，首先將在經(jīng)由光學(xué)分離層疊層(N-1)層的信息層后形成光學(xué)分離層17的基板14，配置在成膜裝置內(nèi)，在光學(xué)分離層17上成膜投射率調(diào)節(jié)層209。投射率調(diào)節(jié)層209，能夠用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在投射率調(diào)節(jié)層209上成膜第1反射層108。第1反射層108，能夠用與實施方式1的反射層108相同的方法形成。
接著，在第1反射層208上，根據(jù)需要成膜第4電介質(zhì)層206。第4電介質(zhì)層206，能夠用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第1反射層208或第4電介質(zhì)層206上成膜第4界面層205。第4界面層205，能夠用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第4界面層205上成膜第1記錄層204。第1記錄層204，能夠采用與其組成相應(yīng)的濺射靶，用與實施方式1的記錄層104相同的方法形成。
接著，在第1記錄層204上成膜第3界面層203。第3界面層203，能夠用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第3界面層203上成膜第3電介質(zhì)層202。第3電介質(zhì)層202，能夠用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
最后，在第3電介質(zhì)層202上形成透明層13。透明層13，能夠用在實施方式1中說明的方法形成。
另外，在成膜了第3電介質(zhì)層202后，或形成形成透明層13后，也可以根據(jù)需要進行使第1記錄層204的整面結(jié)晶化的初始化工序。第1記錄層204的結(jié)晶化可通過照射激光束進行。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)22。另外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用濺射法，但也不局限于此，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
(實施方式3)在實施方式3中，說明在實施方式2中的本發(fā)明的多層光學(xué)的信息記錄介質(zhì)中，由N＝2，即2組信息層構(gòu)成的一例信息記錄介質(zhì)。圖3是實施方式3的信息記錄介質(zhì)24的局部剖面圖。信息記錄介質(zhì)24，是通過從單面照射激光束11進行信息的記錄再生的雙層光學(xué)信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)24，由依次疊層在基板14上的第2信息層25、光學(xué)分離層17、第1信息層23及透明層13構(gòu)成。基板14、光學(xué)分離層17、第1信息層23及透明層13，能夠采用與在實施方式1及2中說明的相同的材料。此外，它們形狀及機能，也與在實施方式1及2說明的形狀及機能相同。
以下，詳細說明第2信息層25的構(gòu)成。
第2信息層25，具備從激光束11的入射側(cè)依次配置的第1電介質(zhì)層302、第1界面層303、第2記錄層304、第2界面層305、第2電介質(zhì)層306及第2反射層308。第2信息層25，通過透過透明層13、第1信息層23及光學(xué)分離層17的激光束11進行記錄再生。
第1電介質(zhì)層302，能夠采用與實施方式1的第1電介質(zhì)層102相同的材料。此外，它們的機能，也與實施方式1的第1電介質(zhì)層102相同。
第1電介質(zhì)層302的膜厚，可通過基于矩陣法的計算嚴格確定，以滿足增大在第2記錄層304是結(jié)晶相時和是非晶相時的反射光量的變化的條件。
第1界面層303，能夠采用與實施方式1的第1界面層103相同的材料。此外，它們的機能及形狀，也與實施方式1的第1界面層103相同。
第2界面層305，能夠采用與實施方式1的第2界面層105相同的材料。此外，它們的機能及形狀，也與實施方式1的第2界面層105相同。
第2電介質(zhì)層306，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的材料。此外，它們的機能及形狀，也與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同。
第2記錄層304，能夠采用與實施方式1的記錄層104相同的材料。第2記錄層304的膜厚，在其材料是引起可逆相變的材料(例如，GeAM4BTe3+A)的情況下，為提高第2信息層25的記錄靈敏度，優(yōu)選在6nm～15nm的范圍內(nèi)。即使在該范圍內(nèi)，在第2記錄層304厚的情況下，熱向面內(nèi)方向的擴散對鄰接區(qū)域的熱影響也增大。此外，在第2記錄層304薄的情況下，第2信息層25的反射率降低。因此，第2記錄層304的膜厚，更優(yōu)選在8nm～13nm的范圍內(nèi)。此外，第2記錄層304，在采用引起不可逆相變的材料(例如，Te-Pd-O)的情況下，與實施方式1同樣，優(yōu)選第2記錄層304的膜厚在10nm～40nm的范圍內(nèi)。
第2反射層308，能夠采用與實施方式1的反射層108相同的材料。此外，它們的機能及形狀，也與實施方式1的反射層108相同。
在第2反射層308和第2電介質(zhì)層306的之間，也可以配置界面層307。界面層307，能夠采用與實施方式1的界面層107相同的材料。此外，它們的機能及形狀，也與實施方式1的界面層107相同。
信息記錄介質(zhì)24，可用以下說明的方法制造。
首先，形成第2信息層25。具體是，首先，準備基板14(厚度為例如1.1mm)，配置在成膜裝置內(nèi)。
接著，在基板14上成膜第2反射層308。此時，在基板14上形成用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，在形成導(dǎo)向槽的一側(cè)成膜第2反射層308。第2反射層308，能夠采用與實施方式1的反射層108相同的方法形成。
接著，在第2反射層308上，根據(jù)需要成膜界面層307。界面層307，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第2反射層308或界面層307上成膜第2電介質(zhì)層306。第2電介質(zhì)層306，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第2反射層308、界面層307或第2電介質(zhì)層306上，根據(jù)需要成膜第2界面層305。第2界面層305，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第2電介質(zhì)層306或第2界面層305上，成膜第2記錄層304。第2記錄層304，能夠采用與其組成相應(yīng)的濺射靶，用與實施方式1的記錄層104相同的方法形成。
接著，在第2記錄層304上，根據(jù)需要成膜第1界面層303。第1界面層303，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
接著，在第2記錄層304或第1界面層303上成膜第1電介質(zhì)層302。第1電介質(zhì)層302，能夠采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的方法形成。
如此，形成第2信息層25。
接著，在第2信息層25的第1電介質(zhì)層302上形成光學(xué)分離層17。光學(xué)分離層17，能夠通過將光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遅効性樹脂涂布在第1電介質(zhì)層302上，旋涂后，使樹脂硬化來形成。另外，在光學(xué)分離層17具備用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，能夠通過在將形成有槽的基板(模)密合在硬化前的樹脂上后，使樹脂硬化，然后揭去基板(模)來形成導(dǎo)向槽。
另外，在成膜了第2電介質(zhì)層302后，或在形成光學(xué)分離層17后，也可以根據(jù)需要進行使第2記錄層304整面結(jié)晶化的初始化工序。第2記錄層304的結(jié)晶化，能夠通過照射激光束來進行。
接著，在光學(xué)分離層17上形成第1信息層23。具體是，首先，在光學(xué)分離層17上依次成膜投射率調(diào)整層209、第1反射層208、第4界面層205、第1記錄層204、第3界面層203及第3電介質(zhì)層202。此時，也可以根據(jù)需要，在第1反射層208和第4界面層205的之間成膜第4電介質(zhì)層206。上述各層可用在實施方式2中說明的方法形成。
最后，在第3電介質(zhì)層202上形成透明層13。透明層13可用在實施方式1中說明的方法形成。
另外，在成膜第3電介質(zhì)層202后，或在形成透明層13后，也可以根據(jù)需要，進行使第1記錄層204整面結(jié)晶化的初始化工序。第1記錄層204的結(jié)晶化，可通過照射激光束來進行。
此外，在成膜第3電介質(zhì)層202后，或在形成透明層13，也可以根據(jù)需要，進行使第2記錄層304及第1記錄層204的整面結(jié)晶化的初始化工序。在此種情況下，如果先進行第1記錄層204的結(jié)晶化，由于有增大使第2記錄層304結(jié)晶化所需的激光功率的傾向，所以優(yōu)選先使第2記錄層304結(jié)晶化。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)24。另外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用濺射法，但也不局限于此，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
(實施方式4)在實施方式4中，說明本發(fā)明的一例信息記錄介質(zhì)。圖4是實施方式4的信息記錄介質(zhì)29的局部剖面圖。信息記錄介質(zhì)29，與實施方式1的信息記錄介質(zhì)15同樣，是通過照射激光束11進行信息的記錄再生的光學(xué)的信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)29，是經(jīng)由粘接層27密合疊層在基板26上的信息層16和空基板28的構(gòu)成。
基板26及空基板28是透明的圓盤狀基板。基板26及空基板28，與實施方式1的基板14同樣，例如，可采用聚碳酸酯或非晶態(tài)聚烯烴或PMMA等樹脂、或玻璃。
在基板26的第1電介質(zhì)層102側(cè)的表面上，也可以根據(jù)需要形成導(dǎo)入激光束的導(dǎo)向槽。優(yōu)選與基板26的第1電介質(zhì)層102側(cè)的相反側(cè)的表面、及與空基板28的粘接層27側(cè)的相反側(cè)的表面都平滑。作為基板26及空基板28的材料，從復(fù)制性·大量生產(chǎn)性優(yōu)異、成本低的角度考慮，聚碳酸酯特別適合。另外，優(yōu)選基板26及空基板28的厚度在0.3mm～0.9mm的范圍內(nèi)，以具有充分的強度，并且使信息記錄介質(zhì)29的厚度達到1.2mm左右。
粘接層27，優(yōu)選由光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂構(gòu)成，對使用的激光束11的光吸收小，在短波長域光學(xué)雙折射小。另外，粘接層27的厚度，基于與光學(xué)分離層19、17等相同的理由，優(yōu)選在0.6μm～50μm的范圍內(nèi)。
此外，對于附加與實施方式1相同的符號的部分，省略其說明。
信息記錄介質(zhì)29，能夠用以下說明的方法制造。
首先，在基板26(厚度為例如0.6mm)上形成信息層16。此時，在基板26上形成用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，在形成導(dǎo)向槽的一側(cè)形成信息層16。具體是，將基板26配置在成膜裝置內(nèi)，依次疊層第1電介質(zhì)層102、第1界面層103、記錄層104、第2界面層105、第2電介質(zhì)層106及反射層108。另外，也可以根據(jù)需要在第2電介質(zhì)層106和反射層108的之間成膜界面層107。各層的成膜方法與實施方式1相同。
接著，采用粘接層27貼合疊層有信息層16的基板26及空基板28(厚度為例如0.6mm)。具體是，在空基板28上涂布光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂，使疊層有信息層16的基板26密合在空基板28上，在旋涂后，使樹脂硬化。此外，也能夠預(yù)先在空基板28上均勻地涂布粘著性的樹脂，然后使其密合在疊層有信息層16的基板26上。
另外，在使基板26及空基板28密合后，也可以根據(jù)需要進行使記錄層104整面結(jié)晶化的初始化工序。記錄層104的結(jié)晶化，能夠通過照射激光束來進行。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)29。另外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用濺射法，但也不局限于此，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
(實施方式5)在實施方式5中，說明本發(fā)明的一例信息記錄介質(zhì)。圖5是實施方式5的信息記錄介質(zhì)31的局部剖面圖。信息記錄介質(zhì)31，與實施方式2的信息記錄介質(zhì)22同樣，是通過從單面照射激光束11可進行信息的記錄再生的多層光學(xué)信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)31，是通過粘接層27，密合經(jīng)由光學(xué)分離層17、19等依次疊層在基板26上的N組的第1信息層23、信息層18和疊層在基板30上的信息層21的構(gòu)成。
基板30是透明的圓盤狀的基板?；?0，與基板14同樣，例如，能夠采用聚碳酸酯或非晶態(tài)聚烯烴或PMMA等樹脂、或玻璃。
在基板30的信息層21側(cè)的表面上，也可以根據(jù)需要形成用于導(dǎo)入激光束的導(dǎo)向槽。優(yōu)選與基板30的信息層21側(cè)的相反側(cè)的表面平滑。作為基板30的材料，從復(fù)制性·大批量生產(chǎn)性優(yōu)異、成本低的角度考慮，聚碳酸酯特別適合。另外，優(yōu)選基板30的厚度在0.3mm～0.9mm的范圍內(nèi)，以具有足夠的強度，并且使信息記錄介質(zhì)31的厚度達到1.2mm左右。
此外，對于附加與實施方式2及4相同的符號的部分，省略其說明。
信息記錄介質(zhì)31，可按以下說明的方法制造。
首先，在基板26(厚度為例如0.6mm)上形成第1信息層23。此時，在基板26形成用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，在形成導(dǎo)向槽的一側(cè)形成第1信息層23。具體是，將基板26配置在成膜裝置內(nèi)，依次疊層第3電介質(zhì)層202、第3界面層203、第1記錄層204、第4界面層205、第1反射層208、投射率調(diào)整層209。另外，也可以根據(jù)需要，在第4界面層205和第1反射層208的之間成膜第4電介質(zhì)層206。各層的成膜方法與實施方式2相同。然后，經(jīng)由光學(xué)分離層依次疊層(N-2)層的信息層。
此外，在基板30(厚度為例如0.6mm)上形成信息層21。信息層由單層膜或多層膜構(gòu)成，上述各層與實施方式2同樣，可通過在成膜裝置內(nèi)依次濺射成為材料的濺射靶而形成。
最后，采用粘接層27貼合疊層有信息層的基板26及基板30。具體是，在信息層21上涂布光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂，在使成膜有第1信息層23的基板26密合在信息層21上，旋涂后，使樹脂硬化。此外，也能夠預(yù)先在信息層21上均勻涂布具有粘著性的樹脂，然后使其密合在基板26上。
另外，在使基板26及基板30密合后，也可以根據(jù)需要進行使第1記錄層204整面結(jié)晶化的初始化工序。第1記錄層204的結(jié)晶化，可通過照射激光束進行。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)31。另外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用濺射法，但也不局限于此，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
(實施方式6)在實施方式6中，說明在實施方式5中的本發(fā)明的多層光學(xué)的信息記錄介質(zhì)中，通過N＝2，即2組信息層構(gòu)成的一例信息記錄介質(zhì)。圖6是實施方式6的信息記錄介質(zhì)32的局部剖面圖。信息記錄介質(zhì)32，與實施方式3的信息記錄介質(zhì)24同樣，是通過從單面照射激光束11可進行信息的記錄再生的雙層光學(xué)信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)32，是在基板26上疊層第1信息層23，在基板30上疊層第2信息層25，經(jīng)由粘接層27密合的構(gòu)成。
在基板30的第2反射層308側(cè)的表面上，也可以根據(jù)需要形成用于導(dǎo)入激光束的導(dǎo)向槽。優(yōu)選與基板30的第2反射層308側(cè)的相反側(cè)的表面平滑。
此外，對于附加于實施方式3、實施方式4及實施方式5相同的符號的部分，省略其說明。
信息記錄介質(zhì)32，可按以下說明的方法制造。
首先，在基板26(厚度為例如0.6mm)上，用與實施方式5相同的方法形成第1信息層23。
另外，在成膜投射率調(diào)整層209后，也可以根據(jù)需要進行使第1記錄層204整面結(jié)晶化的初始化工序。第1記錄層204的結(jié)晶化，可通過照射激光束進行。
此外，在基板30(厚度為例如0.6mm)上形成第2信息層25。此時，在基板30上形成用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，在形成導(dǎo)向槽的一側(cè)形成第2信息層25。具體是，將基板30配置在成膜裝置內(nèi)，依次疊層第2反射層308、第2電介質(zhì)層306、第2界面層305、第2記錄層304、第1界面層303及第1電介質(zhì)層302。另外，也可以根據(jù)需要在第2反射層308和第2電介質(zhì)層306的之間成膜界面層307。各層的成膜方法與實施方式3相同。
另外，在成膜了第1電介質(zhì)層302后，也可以根據(jù)需要進行使第2記錄層304整面結(jié)晶化的初始化工序。第2記錄層304的結(jié)晶化，可通過照射激光束進行。
最后，采用粘接層27貼合疊層了第1信息層23的基板26和疊層了第2信息層25的基板30。具體是，在第1信息層23或第2信息層25上涂布光硬化性樹脂(尤其紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等樹脂，使基板26和基板30密合，在旋涂后，使樹脂硬化。此外，也能夠預(yù)先在第1信息層23或第2信息層25上均勻涂布粘著性的樹脂，使基板26和基板30密合。
然后，也可以根據(jù)需要進行使第2記錄層304及第1記錄層204的整面結(jié)晶化的初始化工序。在此種情況下，基于與實施方式3相同的理由，優(yōu)選預(yù)先使第2記錄層304結(jié)晶化。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)32。另外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用濺射法，但也不局限于此，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
(實施方式7)在實施方式7中，說明在實施方式1、2、3、4、5及6中說明的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的記錄再生方法。
圖7模式表示本發(fā)明的記錄再生方法所用的記錄再生裝置38的部分構(gòu)成。參照圖7，記錄再生裝置38，具備用于旋轉(zhuǎn)信息記錄介質(zhì)37的主軸電動機33、和具有半導(dǎo)體激光器35及聚光從半導(dǎo)體激光器35出射的激光束11的物鏡34的光頭36。信息記錄介質(zhì)37，是在實施方式1、2、3、4、5及6中說明的信息記錄介質(zhì)，具備單個(例如信息層16)或多個信息層(例如第1信息層23、第2信息層25)。物鏡34將激光束11聚光在信息層上。
信息在信息記錄介質(zhì)上的記錄、刪除及蓋寫記錄，通過將激光束11的功率調(diào)諧到高功率的峰值功率(Pp(mW))和低功率的偏壓功率(Pb(mW))來進行。通過照射峰值功率的激光束11，使記錄層局部的一部分形成非晶相，該非晶相成為記錄標記。在記錄標記間照射偏壓功率的激光束11，形成結(jié)晶相(刪除部分)。另外，在照射峰值功率的激光束11的情況下，一般按脈沖列形成，形成所謂的多脈沖。另外，對于多脈沖，也可以只用峰值功率、偏壓功率的功率級進行2值調(diào)諧，也可以施加比偏壓功率更低功率的冷卻功率(Pc(mW))或底功率(PB(mW))，通過0mW～峰值功率的范圍的功率級，進行3值調(diào)諧或4值調(diào)諧。
此外，將比峰值功率、偏壓功率的功率級低的、記錄標記的光學(xué)狀態(tài)不因用該功率級照射激光束11而受影響的、并且從信息記錄介質(zhì)得到足夠記錄標記再生的反射光量的功率，作為再生功率(Pr(mW))，通過用檢測器讀取通過照射再生功率的激光束11得到的來自信息記錄介質(zhì)的信號，可進行信息信號的再生。
物鏡34的數(shù)值孔徑NA，為了在0.4μm～0.7μm的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)激光束的光點徑，優(yōu)選在0.5～1.1的范圍內(nèi)(更優(yōu)選在0.6～0.9的范圍內(nèi))。激光束11的波長，優(yōu)選在450nm以下(更優(yōu)選在350nm～450nm的范圍內(nèi))。記錄信息時的信息記錄介質(zhì)的線速度，優(yōu)選在再生光不易引起結(jié)晶化的、并可得到充分的刪除性能的1m/秒～20m/秒的范圍內(nèi)(更優(yōu)選在2m/秒～15m/秒的范圍內(nèi))。
在具備兩個信息層的信息記錄介質(zhì)24、及信息記錄介質(zhì)32中，在對第1信息層23進行記錄時，將激光束11的焦點對準在第1記錄層204上，通過透過透明層13的激光束11在第1記錄層204上記錄信息。再生，采用通過被第1記錄層204反射的、透過透明層13的激光束11來進行。在對第2信息層25進行記錄時，將激光束11的焦點對準在第2記錄層304上，利用透過透明層13、第1信息層23及光學(xué)分離層17的激光束11記錄信息。再生，采用被第2記錄層304反射的、透過光學(xué)分離層17、第1信息層23及透明層13的激光束11來進行。
另外，在基板14、光學(xué)分離層20、19及17上形成用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽的情況下，信息可以在離激光束11的入射側(cè)近的槽面(槽)上記錄，也可以在遠離其的槽面(槽脊)上記錄。此外，也可以在槽和槽脊雙方上記錄信息。
記錄性能，通過在0～Pp(mW)之間功率調(diào)諧激光束11，以(1-7)調(diào)諧方式記錄從標記長0.149μm(2T)到0.596μm(8T)的隨機信號，用時間間隔乏測定儀測定記錄標記的前端間及后端間的晃動(標記位置的誤差)，進行評價。另外，晃動值越小記錄性能越好。另外，Pp和Pb，以前端間及后端間的晃動的平均值(平均晃動)達到最小的方式確定。將此時的最佳Pp作為記錄靈敏度。
此外，信號強度，通過在0～Pp(mW)之間功率調(diào)諧激光束11，在同一槽上連續(xù)10次交替記錄標記長0.149μm(2T)和0.671μm(9T)的信號，最后用頻譜分析器測定蓋寫2T信號時的2T信號的頻率的信號振幅(carrier level)和雜音振幅(noise level)的比(CNR(Carrier to NoiseRatio))，進行評價。另外，CNR越大信號強度越強。
另外，重復(fù)重寫次數(shù)，通過在0～Pp(mW)之間功率調(diào)諧激光束11，在同一槽上連續(xù)記錄從標記長0.149μm(2T)到0.596μm(8T)的隨機信號，用時間間隔乏測定儀測定各記錄重寫次數(shù)的前端間及后端間晃動，進行評價。將相對于第一次的前端間和后端間的平均晃動值3％增加的重寫次數(shù)作為上限值。另外，Pp、Pb、Pc、PB，以平均晃動值達到最小的方式確定。
(實施方式8)在實施方式8中，說明本發(fā)明的一例信息記錄介質(zhì)。圖8表示實施方式8的電信息記錄介質(zhì)44的一構(gòu)成例。電信息記錄介質(zhì)44，是通過外加電能(特別是電流)，可記錄再生信息的信息記錄介質(zhì)。
作為基板39的材料，能夠采用聚碳酸酯等樹脂基板、玻璃基板、Al2O3等陶瓷基板、Si等各種半導(dǎo)體基板、Cu等各種金屬基板。此處，說明作為基板采用Si基板時的情況。電信息記錄介質(zhì)44，是依次在基板39上疊層下部電極40、第1電介質(zhì)層401、第1記錄層41、第2記錄層42、第2電介質(zhì)層402、上部電極43的結(jié)構(gòu)。下部電極40及上部電極43，是為對第1記錄層41及第2記錄層42外加電流而形成的。另外，第1電介質(zhì)層401是為調(diào)節(jié)外加給第1記錄層41的電能量而設(shè)置的，第2電介質(zhì)層402是為調(diào)節(jié)外加給第2記錄層42的電能量而設(shè)置的。
第1電介質(zhì)層401及第2電介質(zhì)層402的材料，可采用與實施方式1的第2電介質(zhì)層106相同的材料。
第1記錄層41及第2記錄層42，是通過因外加電流而發(fā)生的焦耳熱在結(jié)晶相和非晶相之間引起可逆相變的材料，信息記錄中利用電阻率在結(jié)晶相和非晶相之間變化的現(xiàn)象。第1記錄層41的材料可采用與實施方式2的第1記錄層204相同的材料，第2記錄層42的材料可采用與實施方式3的第2記錄層304相同的材料。
第1記錄層41及第2記錄層42，可分別用與實施方式2的第1記錄層204相同的、及與實施方式3的第2記錄層304相同的方法形成。
此外，下部電極40及上部電極43，也能夠采用Al、Au、Ag、Cu、Pt等單體金屬材料、或采用以它們中的一種或多種元素為主成分，為提高耐濕性或調(diào)節(jié)導(dǎo)熱率等適宜添加一種或多種其它元素的合金材料。下部電極40及上部電極43，可通過在Ar氣體氣氛中濺射成為材料的金屬母材或合金母材來形成。另外，作為各層的成膜方法，也能夠采用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
在電信息記錄介質(zhì)44上，經(jīng)由印加部45電連接電信息記錄再生裝置50。通過該該電信息記錄再生裝置50，在下部電極40和上部電極43的之間，經(jīng)由開關(guān)47連接用于向第1記錄層41及第2記錄層42外加電流脈沖的脈沖電源48。此外，為檢測第1記錄層41及第2記錄層42的相變形成的電阻值的變化，在下部電極40和上部電極43的之間經(jīng)由開關(guān)49連接電阻測定器46。為使處于非晶相(高電阻狀態(tài))的第1記錄層41或第2記錄層42向結(jié)晶相(低電阻狀態(tài))變化，關(guān)閉開關(guān)47(打開開關(guān)49)，在電極間外加電流脈沖，外加電流脈沖的部分的溫度，在結(jié)晶化期間保持在高于材料的結(jié)晶化溫度，且低于熔點的溫度。在從結(jié)晶相再度返回到非晶相的時候，以更短的時間外加比結(jié)晶化時相對高的電流脈沖，使記錄層達到比熔點高的溫度，在熔化后，急速冷卻。另外，電信息記錄再生裝置50的脈沖電源48，是可輸出圖11的記錄·刪除脈沖波形的電源。
此處，將第1記錄層41為非晶相時的電阻值設(shè)定為ra1、將第1記錄層41為結(jié)晶相時的電阻值設(shè)定為rc1、將第2記錄層42為非晶相時的電阻值設(shè)定為ra2、將第2記錄層42為結(jié)晶相時的電阻值設(shè)定為rc2。此處，由于是rc1≤rc2＜ra1＜ra2或rc1≤rc2＜ra2＜ra1或rc2≤rc1＜ra1＜ra2或rc2≤rc1＜ra2＜ra1，所以能夠?qū)⒌?記錄層41和第2記錄層42的電阻值的和設(shè)定在ra1+ra2、ra1+ra2、ra2+rc1、及rc1+rc2等4個不同的值。因此，通過用電阻測定器46測定電極間的電阻值，能夠一次檢測4個不同的狀態(tài)，即2值信息。
通過矩陣狀多個配置該電信息記錄介質(zhì)44，能夠形成圖9所示的大容量的電信息記錄介質(zhì)51。關(guān)于各存儲單元54，在微小區(qū)域上形成與電信息記錄介質(zhì)44相同的構(gòu)成。在各存儲單元54上的信息的記錄再生，通過分別指定一個字線52及位線53來進行。
圖10表示采用電信息記錄介質(zhì)51的信息記錄系統(tǒng)的一構(gòu)成例。存儲裝置56由電信息記錄介質(zhì)51和地址指定電路55構(gòu)成。通過利用地址指定電路55分別指定電信息記錄介質(zhì)51的字線52及位線53，能夠進行在各存儲單元54上信息記錄再生。此外，通過將存儲裝置56與至少由脈沖電源58和電阻測定器59構(gòu)成的外部電路57電連接，能夠進行在電信息記錄介質(zhì)51上的信息記錄再生。
下面，通過實施例詳細說明本發(fā)明的更具體的實施方式。
(實施例1)
在實施例1中，制作圖1的信息記錄介質(zhì)15，研究第2電介質(zhì)層106的材料與信息層16的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能的關(guān)系。具體是，制作包含第2電介質(zhì)層106材料不同的信息層16的信息記錄介質(zhì)15的樣品，測定信息層16的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。
樣品按以下所示制作。首先，作為基板14，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深20nm、道間距0.32μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚度1.1mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為反射層108疊層Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)，疊層第2電介質(zhì)層106(厚度10～20nm)，作為記錄層104疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)，作為第1界面層103疊層(ZrO2)50(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1電介質(zhì)層102疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)。
最后，在第1電介質(zhì)層102上涂布紫外線硬化性樹脂，將聚碳酸酯薄膜(直徑120mm、厚90μm)密合在第1電介質(zhì)層102上，在通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層后，通過照射紫外線使樹脂硬化，形成厚100μm的透明層13。然后，進行用激光束使記錄層104結(jié)晶化的初始化工序。按以上所述制造第2電介質(zhì)層106的材料不同的多個樣品。
對這樣得到的樣品，采用圖7的記錄再生裝置38，測定信息記錄介質(zhì)15的信息層16的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。此時，設(shè)定激光束11的波長為405nm、物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.85、測定時的樣品的線速度為4.9m/s及9.8m/s、最短標記長(2T)為0.149μm。此外，信息記錄在槽上。
關(guān)于信息記錄介質(zhì)15的信息層16的第2電介質(zhì)層106的材料、和信息層16的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能的評價結(jié)果，表1示出線速度為4.9m/s時(1X)的結(jié)果，表2示出線速度為9.8m/s時(2X)的結(jié)果。另外，關(guān)于1X時的記錄靈敏度，將低于6mW規(guī)定為○、將6mW以上且低于7mW規(guī)定為△、將7mW以上規(guī)定為×。此外，關(guān)于2X時的記錄靈敏度，將低于7mW規(guī)定為○、將7mW以上且低于8mW規(guī)定為△、將8mW以上規(guī)定為×。另外，關(guān)于重復(fù)重寫性能，按重復(fù)重寫次數(shù)，將1000次以上規(guī)定為○、將500次以上且低于1000次規(guī)定為△、將低于500規(guī)定為×。
表1

表2

該結(jié)果表明，在第2電介質(zhì)層106采用(ZnS)80(SiO2)20的樣品1-1中，由于ZnS所含的硫向記錄層擴散，所以1X及2X時的重復(fù)重寫性能差。此外，在第2電介質(zhì)層106采用Dy2O3的樣品1-2及(采用Dy2O3)95(Y2O3)5的樣品1-3中，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。此外，在第2電介質(zhì)層106采用Dy2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、SiO2及In2O3的混合物的情況下，在Dy2O3為10mol％的樣品1-16、1-20、1-26及1-27中，1X時的記錄靈敏度變差，并且2X時的記錄靈敏度稍微下降，但是重復(fù)重寫性能良好。此外，在Dy2O3為20mol％的樣品1-15、1-19、1-24及1-25中，在1X時的記錄靈敏度稍微下降，但可使用。此外，從Dy2O3為大于20mol％小于95mol％的樣品1-4到1-14、1-17、1-18及從1-21到1-23中，在1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。
另外，在代替In2O3，采用Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4、或SiC時，也得到同樣的結(jié)果。此外，代替In2O3，采用從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少兩種化合物，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例2)在實施例2中，制作圖3的信息記錄介質(zhì)24，研究第2電介質(zhì)層306的材料與第2信息層25的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能的關(guān)系。具體是，制作包含第2電介質(zhì)層306材料不同的第2信息層25的信息記錄介質(zhì)24的樣品，測定第2信息層25的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。
樣品按以下所示制作。首先，作為基板14，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深20nm、道間距0.32μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚度1.1mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第2反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)，疊層第2電介質(zhì)層306(厚度10～20nm)，作為第2記錄層304疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)，作為第1界面層303疊層(ZrO2)50(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1電介質(zhì)層302疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)。
接著，在第1電介質(zhì)層302上涂布紫外線硬化性樹脂，蓋上在其上形成有導(dǎo)向槽(深20nm、道間距0.32μm)的基板，進行密合，通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層，在使樹脂硬化后揭去基板。通過該工序形成厚25μm的光學(xué)分離層17，該光學(xué)分離層17在第1信息層23側(cè)形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽。
然后，在光學(xué)分離層17上，利用濺射法，依次作為投射率調(diào)整層209疊層TiO2層(厚度20nm)，作為第1反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)，作為第4界面層205疊層(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50層(厚度10nm)，作為第1記錄層204疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)，作為第3界面層203疊層(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第3電介質(zhì)層202疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)。
最后，在第3電介質(zhì)層202上涂布紫外線硬化性樹脂，將聚碳酸酯薄膜(直徑120mm、厚65μm)密合在第3電介質(zhì)層202上，在通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層后，通過照射紫外線使樹脂硬化，形成厚75μm的透明層13。然后，進行用激光束使第2記錄層304及第1記錄層204結(jié)晶化的初始化工序。按以上所述，制造第2電介質(zhì)層306的材料不同的多個樣品。
對這樣得到的樣品，采用圖7的記錄再生裝置38，測定信息記錄介質(zhì)24的第2信息層25的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。此時，設(shè)定激光束11的波長為405nm、物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.85、測定時的樣品的線速度為4.9m/s及9.8m/s、最短標記長(2T)為0.149μm。此外，信息記錄在槽上。
關(guān)于信息記錄介質(zhì)24的第2信息層25的第2電介質(zhì)層306的材料、和第2信息層25的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能的評價結(jié)果，表3示出線速度為4.9m/s時(1X)的結(jié)果，表4示出線速度為9.8m/s時(2X)的結(jié)果。另外，關(guān)于1X時的記錄靈敏度，將低于12mW規(guī)定為○、將12mW以上且低于14mW規(guī)定為△、將14mW以上規(guī)定為×。此外，關(guān)于2X時的記錄靈敏度，將低于14mW規(guī)定為○、將14mW以上且低于16mW規(guī)定為△、將16mW以上規(guī)定為×。另外，關(guān)于重復(fù)重寫性能，按重復(fù)重寫次數(shù)，將1000次以上規(guī)定為○、將500次以上且低于1000次規(guī)定為△、將低于500次規(guī)定為×。
表3

表4

該結(jié)果表明，在第2電介質(zhì)層306采用(ZnS)80(SiO2)20的樣品2-1中，由于ZnS所含的硫向記錄層擴散，所以1X及2X時的重復(fù)重寫性能差。此外，在第2電介質(zhì)層306采用Dy2O3的樣品2-2中及采用(Dy2O3)95(Y2O3)5的樣品2-3中，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。此外，在第2電介質(zhì)層306采用Dy2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、SiO2、及In2O3的混合物的情況下，在Dy2O3為10mol％的樣品2-16、2-20、2-26及2-27中，1X時的記錄靈敏度差，并且2X時的記錄靈敏度稍微下降，但重復(fù)重寫性能良好。此外，在Dy2O3為20mol％的樣品2-15、2-19、2-24及2-25中，1X時的記錄靈敏度稍微下降，但可使用。此外，在Dy2O3在20mol％以上95mol％以下的從樣品2-4到2-14、2-17、2-18，及從2-21到2-23中，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。
另外，在代替In2O3，采用Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4、或SiC時，也得到同樣的結(jié)果。此外，代替In2O3，采用從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少兩種化合物，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例3)在實施例1中，在配置第2界面層105時，提高了信息記錄介質(zhì)15的信息層16的重復(fù)重寫次數(shù)。同樣，在實施例2中，在配置第2界面層305時，提高了信息記錄介質(zhì)24的第2信息層25的重復(fù)重寫次數(shù)。另外，第2界面層105及第2界面層305的材料，優(yōu)選含有從Zr、Hf、Y及Si中選擇的至少一種元素、和從Ga、In及Cr中選擇的至少一種元素、和O，在此種情況下，優(yōu)選含有從ZrO2、HfO2、Y2O3及SiO2中選擇的至少一種氧化物、和從Ga2O3、In2O3及Cr2O3中選擇的至少一種氧化物。
(實施例4)在實施例4中，制作圖3的信息記錄介質(zhì)24，研究第4電介質(zhì)層206的材料與第1信息層23的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能的關(guān)系。具體是，制作包含第4電介質(zhì)層206材料不同的第1信息層23的信息記錄介質(zhì)24的樣品，測定第1信息層23的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。
樣品按以下所示制造。首先，作為基板14，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深20nm、道間距0.32μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚1.1mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第2反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)，作為第2電介質(zhì)層306疊層Dy2O3層(厚度15nm)，作為第2界面層305疊層(ZrO2)50(In2O3)50層(厚度5nm)，作為第2記錄層304疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)，作為第1界面層303疊層(ZrO2)50(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1電介質(zhì)層302疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)。
接著，在第1電介質(zhì)層302上涂布紫外線硬化性樹脂，蓋上在其上形成有導(dǎo)向槽(深20nm、道間距0.32μm)的基板，進行密合，通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層，在使樹脂硬化后揭下基板。通過該工序形成厚25μm的光學(xué)分離層17，該光學(xué)分離層17在第1信息層23側(cè)形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽。
然后，在光學(xué)分離層17上，利用濺射法，依次作為投射率調(diào)整層209疊層TiO2層(厚度20nm)，作為第1反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)，疊層第4電介質(zhì)層206(厚度5nm)，作為第4界面層205疊層(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚度5nm)，作為第1記錄層204疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)，作為第3界面層203疊層(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第3電介質(zhì)層202疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)。
最后，在第3電介質(zhì)層202上涂布紫外線硬化性樹脂，將聚碳酸酯薄膜(直徑120mm、厚65μm)密合在第3電介質(zhì)層202上，在通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層后，通過照射紫外線使樹脂硬化，形成厚75μm的透明層13。然后，進行用激光束使第2記錄層304及第1記錄層204結(jié)晶化的初始化工序。按以上所述，制造第4電介質(zhì)層206的材料不同的多個樣品。
對這樣得到的樣品，采用圖7的記錄再生裝置38，測定信息記錄介質(zhì)24的第1信息層23的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。此時，設(shè)定激光束11的波長為405nm、物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.85、測定時的樣品的線速度為4.9m/s及9.8m/s、最短標記長(2T)為0.149μm。此外，信息記錄在槽上。
關(guān)于信息記錄介質(zhì)24的第1信息層23的第4電介質(zhì)層206的材料、和第1信息層23的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能的評價結(jié)果，表5示出線速度為4.9m/s時(1X)的結(jié)果，表6示出線速度為9.8m/s時(2X)的結(jié)果。另外，關(guān)于1X時的記錄靈敏度，將低于12W規(guī)定為○、將12W以上且低于14W規(guī)定為△、將14W以上規(guī)定為×。此外，關(guān)于2X時的記錄靈敏度，將低于14W規(guī)定為○、將14W以上且低于16W規(guī)定為△、將16W以上規(guī)定為×。另外，關(guān)于重復(fù)重寫性能，按重復(fù)重寫次數(shù)，將1000次以上規(guī)定為○、將500次以上且低于1000規(guī)定為△、將低于500次規(guī)定為×。
表5

表6

該結(jié)果表示，在第4電介質(zhì)層206采用(ZnS)80(SiO2)20的樣品3-1中，由于ZnS所含的硫向記錄層擴散，所以1X及2X時的重復(fù)重寫性能差。此外，在第4電介質(zhì)層206采用Dy2O3的樣品3-2、采用(Dy2O3)95(Y2O3)5的樣品3-3、采用(Dy2O3)95(ZrO2)5的樣品3-4及采用(Dy2O3)95(In2O3)5的樣品3-17中，1X時的重復(fù)重寫性能稍微下降，但可使用。此外，在第4電介質(zhì)層206采用Dy2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、SiO2及In2O3的混合物的情況下，在Dy2O3為10mol％的樣品3-16、3-20、3-26及3-27中，1X時的記錄靈敏度差，并且2X時的記錄靈敏度稍微下降，但重復(fù)重寫性能良好。此外，在Dy2O3為20mol％的樣品3-15、3-19、3-24及3-25中，1X時的記錄靈敏度稍微下降，但可使用。此外，在Dy2O3為20mol％以上95mol％以下的從樣品3-5到3-13、3-18、及從3-21到3-23中，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。
另外，在代替In2O3，采用Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4、或SiC時，也得到同樣的結(jié)果。此外，代替In2O3，采用從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少兩種化合物，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例5)在實施例5中，制作圖4的信息記錄介質(zhì)29，進行與實施例1相同的實驗。
樣品按以下所示制造。首先，作為基板26，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深40nm、道間距0.344μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚0.6mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第1電介質(zhì)層102疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)，作為第1界面層103疊層(ZrO2)50(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為記錄層104疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)，疊層第2電介質(zhì)層106(厚度10～20nm)，作為反射層108疊層Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)。
然后，在空基板28上涂布紫外線硬化性樹脂，將基板26的反射層108密合在空基板28上，在通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層(厚20μm)后，通過照射紫外線使樹脂硬化，經(jīng)由粘接層27粘接基板26和空基板28。最后，進行用激光束使記錄層104整面結(jié)晶化的初始化工序。
對這樣得到的樣品，用與實施例1相同的方法，測定信息記錄介質(zhì)29的信息層16的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。此時，設(shè)定激光束11的波長為405nm、物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.65、測定時的樣品的線速度為8.6m/s及17.2m/s、最短標記長為0.294μm。此外，信息記錄在槽上。
該結(jié)果表明，與實施例1同樣，在第2電介質(zhì)層106采用(ZnS)80(SiO2)20時，由于ZnS所含的硫向記錄層擴散，所以1X及2X時的重復(fù)重寫性能差。此外，在第2電介質(zhì)層106采用Dy2O3、及(Dy2O3)95(Y2O3)5時，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。此外，在第2電介質(zhì)層106采用Dy2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、SiO2、及In2O3的混合物時，在Dy2O3為20mol％以上95mol％以下的范圍時，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。
另外，在代替In2O3，采用Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4、或SiC時，也得到同樣的結(jié)果。此外，代替In2O3，采用從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少兩種化合物，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例6)在實施例6中，制作圖6的信息記錄介質(zhì)32，進行與實施例2相同的實驗。
樣品按以下所示制造。首先，作為基板26，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深40nm、道間距0.344μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚0.6mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第3電介質(zhì)層202疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)，作為第3界面層203疊層(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1記錄層204疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)，作為第4界面層205疊層(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50層(厚度10nm)，作為第1反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)，作為投射率調(diào)整層209疊層TiO2層(厚度20nm)。
此外，作為基板30，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深40nm、道間距0.344μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚0.58mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第2反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)，疊層第2電介質(zhì)層306(厚度10～20nm)，作為第2記錄層304疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)，作為第1界面層303疊層(ZrO2)50(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1電介質(zhì)層302疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)。
然后，在基板30的第1電介質(zhì)層302上涂布紫外線硬化性樹脂，將基板26的投射率調(diào)整層209密合在基板30上，在通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層(厚20μm)后，通過照射紫外線使樹脂硬化，經(jīng)由粘接層27粘接基板26和基板30。最后，進行用激光束使第2記錄層304及第1記錄層204的整面結(jié)晶化的初始化工序。
對這樣得到的樣品，用與實施例2相同的方法，測定信息記錄介質(zhì)32的第2信息層25的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。此時，設(shè)定激光束11的波長為405nm、物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.65、測定時的樣品的線速度為8.6m/s及17.2m/s、最短標記長為0.294μm。此外，信息記錄在槽上。
該結(jié)果表示，與實施例2同樣，在第2電介質(zhì)層306采用(ZnS)80(SiO2)20時，由于ZnS所含的硫向記錄層擴散，所以1X及2X時的重復(fù)重寫性能差。此外，在第2電介質(zhì)層306采用Dy2O3及(Dy2O3)95(Y2O3)5時，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。此外，在第2電介質(zhì)層306采用Dy2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、SiO2及In2O3的混合物時，在Dy2O3為20mol％以上95mol％以下的范圍時，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。
另外，在代替In2O3，采用Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4或SiC時，也得到同樣的結(jié)果。此外，代替In2O3，采用從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少兩種化合物，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例7)在實施例5中，在配置第2界面層105時，提高了信息記錄介質(zhì)29的信息層16的重復(fù)重寫次數(shù)。同樣，在實施例6中，在配置第2界面層305時，提高了信息記錄介質(zhì)32的第2信息層25的重復(fù)重寫次數(shù)。另外，第2界面層105及第2界面層305的材料，優(yōu)選含有從Zr、Hf、Y及Si中選擇的至少一種元素、和從Ga、In及Cr中選擇的至少一種元素、和O。在此種情況下，優(yōu)選含有從ZrO2、HfO2、Y2O3及SiO2中選擇的至少一種氧化物、和從Ga2O3、In2O3及Cr2O3中選擇的至少一種氧化物。
(實施例8)在實施例8中，制作圖6的信息記錄介質(zhì)32，進行與實施例4同樣的實驗。
樣品按以下所示制造。首先，作為基板26，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深40nm、道間距0.344μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚0.6mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第3電介質(zhì)層202疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)，作為第3界面層203疊層(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1記錄層204疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)，作為第4界面層205疊層(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚度5nm)，疊層第4電介質(zhì)層206(厚度5nm)，作為第1反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)，作為投射率調(diào)整層209疊層TiO2層(厚度20nm)。
此外，作為基板30，準備形成有用于導(dǎo)入激光束11的導(dǎo)向槽(深40nm、道間距0.344μm)的聚碳酸酯基板(直徑120mm、厚0.58mm)。然后，在該聚碳酸酯基板上，利用濺射法，依次作為第2反射層208疊層Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)，作為第2電介質(zhì)層306疊層Dy2O3層(厚度15nm)，作為第2界面層305疊層(ZrO2)50(In2O3)50層(厚度5nm)，作為第2記錄層304疊層Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)，作為第1界面層303疊層(ZrO2)50(Cr2O3)50層(厚度5nm)，作為第1電介質(zhì)層302疊層(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)。
然后，在基板30的第1電介質(zhì)層302上涂布紫外線硬化性樹脂，將基板26的投射率調(diào)整層209密合在基板30上，在通過使其旋轉(zhuǎn)形成均勻的樹脂層(厚20μm)后，通過照射紫外線使樹脂硬化，經(jīng)由粘接層27粘接基板26和基板30。最后，進行用激光束使第2記錄層304及第1記錄層204的整面結(jié)晶化的初始化工序。
對這樣得到的樣品，用與實施例4同樣的方法，測定信息記錄介質(zhì)32的第1信息層23的記錄靈敏度及重復(fù)重寫性能。此時，設(shè)定激光束11的波長為405nm、物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.65、測定時的樣品的線速度為8.6m/s及17.2m/s、最短標記長為0.294μm。此外，信息記錄在槽上。
該結(jié)果表明，與實施例4同樣，在第4電介質(zhì)層206采用(ZnS)80(SiO2)20時，由于ZnS所含的硫向記錄層擴散，所以1X及2X時的重復(fù)重寫性能差。此外，在第4電介質(zhì)層206采用Dy2O3、及(Dy2O3)95(Y2O3)5時，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。此外，在第4電介質(zhì)層206采用Dy2O3、Y2O3、ZrO2、HfO2、SiO2及In2O3的混合物時，在Dy2O3為20mol％以上95mol％以下的范圍時，1X及2X時的記錄靈敏度和重復(fù)重寫性能都良好。
另外，在代替In2O3，采用Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4、或SiC時，也得到同樣的結(jié)果。此外，代替In2O3，采用從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少兩種化合物，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例9)在從實施例1到實施例8中，在記錄層104、第1記錄層204或第2記錄層304，采用以(Ge-Sn)Te、GeTe-Sb2Te3、(Ge-Sn)Te-Sb2Te3、GeTe-Bi2Te3、(Ge-Sn)Te-Bi2Te3、GeTe-(Sb-Bi)2Te3、(Ge-Sn)Te-(Sb-Bi)2Te3、GeTe-(Bi-In)2Te3及(Ge-Sn)Te-(Bi-In)2Te3中的任何一種表示的材料時，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例10)在從實施例1到實施例9中，在第2電介質(zhì)層106、第4電介質(zhì)層206、或第2電介質(zhì)層306，代替Dy2O3采用Sc2O3、Y2O3、La2O3、Gd2O3或Yb2O3時，也得到同樣的結(jié)果。此外，在第2電介質(zhì)層106、第4電介質(zhì)層206或第2電介質(zhì)層306，代替Dy2O3采用含有從Dy2O3、Sc2O3、Y2O3、La2O3、Gd2O3及Yb2O3中選擇的至少兩種氧化物的化合物時，也得到同樣的結(jié)果。
(實施例11)在實施例10中，制造圖8的電信息記錄介質(zhì)44，發(fā)現(xiàn)外加該電流形成的相變。
作為基板39，準備經(jīng)過氮化処理表面的Si基板，利用濺射法，依次在其上，作為下部電極40，按面積6μm×6μm、厚0.1μm疊層Pt，作為第1電介質(zhì)層401，按4.5μm×5μm、厚0.01μm疊層Dy2O3，作為第1記錄層41，按面積5μm×5μm、厚0.1μm疊層Ge22Bi2Te25，作為第2記錄層42，按面積5μm×5μm、厚0.1μm疊層Sb70Te25Ge5，作為第2電介質(zhì)層402按4.5μm×5μm、厚0.01μm疊層Dy2O3，作為上部電極43，按面積5μm×5μm、厚0.1μm疊層Pt。第1電介質(zhì)層401及第2電介質(zhì)層402是絕緣體。因此，為了在第1記錄層41及第2記錄層42流動電流，以比第1記錄層41及第2記錄層42小的面積，成膜第1電介質(zhì)層401及第2電介質(zhì)層402，設(shè)置用于連接下部電極40、第1記錄層41、第2記錄層42及上部電極43的部分。
然后，在下部電極40及上部電極43上鍵合Au引線，經(jīng)由印加部45將電信息記錄再生裝置50與電信息記錄介質(zhì)連接。通過該電信息記錄再生裝置50，在下部電極40和上部電極43的之間，經(jīng)由開關(guān)47連接脈沖電源48，另外，第1記錄層41及第2記錄層42的相變造成的電阻值的變化，可由在下部電極40和上部電極43的之間經(jīng)由開關(guān)49連接的電阻測定器46檢測。
此處，第1記錄層41的熔點Tm1為630℃，結(jié)晶化溫度Tx1為170℃，結(jié)晶化時間tx1為100ns。此外，第2記錄層42的熔點Tm2為550℃，結(jié)晶化溫度Tx2為200℃，結(jié)晶化時間tx2為50ns。另外，第1記錄層41是非晶相時的電阻值ra1為500Ω、是結(jié)晶相時的電阻值rc1為10Ω，第2記錄層42是非晶相時的電阻值ra2為800Ω，是結(jié)晶相時的電阻值rc2為20Ω。
在第1記錄層41及第2記錄層42都是非晶相的狀態(tài)1時，在下部電極40和上部電極43的之間，在圖11的記錄波形501上，外加Ic1＝5mA、tc1＝150ns的電流脈沖時，只有第1記錄層41從非晶相向結(jié)晶相轉(zhuǎn)變(以下，作為狀態(tài)2)。此外，在狀態(tài)1時，在下部電極40和上部電極43的之間，在圖11的記錄波形502上，外加Ic2＝10mA、tc2＝100ns的電流脈沖時，只有第2記錄層42從非晶相向結(jié)晶相轉(zhuǎn)變(以下，作為狀態(tài)3)。此外，在狀態(tài)1時，在下部電極40和上部電極43的之間，在圖11的記錄波形503，外加Ic2＝10mA、tc1＝150ns的電流脈沖時，第1記錄層41及第2記錄層42都從非晶相向結(jié)晶相轉(zhuǎn)變(以下，作為狀態(tài)4)。
接著，在第1記錄層41及第2記錄層42都是結(jié)晶相、低電阻狀態(tài)的狀態(tài)4時，在下部電極40和上部電極43的之間，在圖11的記錄波形504，外加Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc2＝100ns的電流脈沖時，只有第1記錄層41從結(jié)晶相向非晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)3)。此外，在狀態(tài)4時，在下部電極40和上部電極43的之間，在圖11的記錄波形505，外加Ia2＝15mA、ta2＝50ns的電流脈沖時，只有第2記錄層42從結(jié)晶相向非晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)2)。此外，在狀態(tài)4時，在下部電極40和上部電極43的之間，在圖11的刪除波形506，外加Ia1＝20mA、ta1＝50ns的電流脈沖時，第1記錄層41及第2記錄層42都從結(jié)晶相向非晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)1)。
另外，在狀態(tài)2或狀態(tài)3時，在圖11的記錄波形503，外加Ic2＝10mA、tc1＝150ns的電流脈沖時，第1記錄層41及第2記錄層42都從非晶相向結(jié)晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)4)。此外，在狀態(tài)2或狀態(tài)3時，在圖11的刪除波形507，外加Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc1＝150ns、ta1＝50ns的電流脈沖時，第1記錄層41及第2記錄層42都從結(jié)晶相向非晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)1)。此外，在狀態(tài)2時，在圖11的記錄波形508，外加Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc2＝100ns、ta1＝50ns的電流脈沖時，第1記錄層41從結(jié)晶相向非晶相轉(zhuǎn)變，第2記錄層42從非晶相向結(jié)晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)3)。此外，在狀態(tài)3時，在圖11的記錄波形509，外加Ia2＝15mA、Ic1＝5mA、tc1＝150ns、ta2＝50ns的電流脈沖時，第1記錄層41從非晶相向結(jié)晶相轉(zhuǎn)變，第2記錄層42從結(jié)晶相向非晶相轉(zhuǎn)變(狀態(tài)2)。
從以上結(jié)果得知，在圖8的電相變型信息記錄介質(zhì)44中，能夠使第1記錄層41及第2記錄層42各自在結(jié)晶相和非晶相的之間產(chǎn)生電可逆變化，能夠?qū)崿F(xiàn)4個狀態(tài)(狀態(tài)1第1記錄層41和第2記錄層42都是非晶相，狀態(tài)2第1記錄層41是結(jié)晶相，第2記錄層42是非晶相，狀態(tài)3第1記錄層41是非晶相，第2記錄層42是結(jié)晶相，狀態(tài)4第1記錄層41和第2記錄層42都是結(jié)晶相)。
此外，在測定電相變型信息記錄介質(zhì)44的重復(fù)重寫次數(shù)時，發(fā)現(xiàn)與沒有第1電介質(zhì)層401及第2電介質(zhì)層402時相比，可提高10倍以上。這是由于第1電介質(zhì)層401及第2電介質(zhì)層402，抑制從下部電極40及上部電極43向第1記錄層41及第2記錄層42的物質(zhì)移動。
(產(chǎn)業(yè)上的可利用性)根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)具有能夠長時間保存已記錄的信息的性質(zhì)(非揮發(fā)性)，作為高密度的重寫型及追記型的光盤等是有用的。此外，也能夠用于電非揮發(fā)性存儲器等的用途。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄介質(zhì)，其中至少具備可通過照射激光束或外加電流而記錄及/或再生信息的記錄層、和電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O。
2.一種信息記錄介質(zhì)，其至少具備兩個信息層，其中至少一個信息層至少具備可通過照射激光束或外加電流而記錄及/或再生信息的記錄層、和電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層，含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O。
3.如權(quán)利要求1或2所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層還含有M2(其中，M2為從Zr、Hf及Si中選擇的至少一種元素)。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層還含有M3(其中，M3為Al、Ga、Mg、Zn、Ta、Ti、Ce、In、Sn、Te、Nb、Cr、Bi、Al、Cr、Ge、N及C中選擇的至少一種元素)。
5.如權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為組成式M1aM2bO100-a-b(其中，10＜a＜40、0＜b＜25(原子％))。
6.如權(quán)利要求4所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為組成式M1cM3dO100-c-d(其中，5＜c＜45、0＜d＜85、25＜c+d＜95(原子％))。
7.如權(quán)利要求4所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為組成式M1eM2fM3gO100-e-f-g(其中，5＜e＜40、0＜f＜25、0＜g＜85、25＜e+f+g＜95(原子％))。
8.如權(quán)利要求1或2所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層含有M12O3。
9.如權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為M12O3-M2O2。
10.如權(quán)利要求8或9所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層還包含D(其中，D為從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少一種化合物)。
11.如權(quán)利要求9所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為組成式(M12O3)x(M2O2)100-x(其中，20≤x≤95(mol％))。
12.如權(quán)利要求10所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為組成式(M12O3)y(D)100-y(其中，20≤y≤95(mol％))。
13.如權(quán)利要求10所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述電介質(zhì)層表示為組成式(M12O3)z(M2O2)w(D)100-z-w(其中，20≤z≤90、5≤w≤75、25≤z+w≤95(mol％))。
14.如權(quán)利要求1～13中任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述記錄層在結(jié)晶相和非晶相之間引起相變。
15.如權(quán)利要求14所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述記錄層含有從Sb、Bi、In及Sn中選擇的至少一種元素、和Ge、和Te。
16.如權(quán)利要求15所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述記錄層用(Ge-Sn)Te、GeTe-Sb2Te3、(Ge-Sn)Te-Sb2Te3、GeTe-Bi2Te3、(Ge-Sn)Te-Bi2Te3、GeTe-(Sb-Bi)2Te3、(Ge-Sn)Te-(Sb-Bi)2Te3、GeTe-(Bi-In)2Te3及(Ge-Sn)Te-(Bi-In)2Te3中的任何一種表示。
17.如權(quán)利要求1～16中任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，在所述電介質(zhì)層和所述記錄層之間還具有界面層。
18.如權(quán)利要求17所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述界面層含有從Zr、Hf、Y及Si中選擇的至少一種元素、和從Ga、In及Cr中選擇的至少一種元素、和O。
19.如權(quán)利要求17所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述界面層含有從ZrO2、HfO2、Y2O3及SiO2中選擇的至少一種氧化物、和從Ga2O3、In2O3及Cr2O3中選擇的至少一種氧化物。
20.如權(quán)利要求1～19中任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，M1是Dy。
21.如權(quán)利要求1～19中任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，M1是Dy和Y的混合物。
22.一種信息記錄介質(zhì)的制造方法，其至少包括使記錄層成膜的工序及使電介質(zhì)層成膜的工序，其中在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中，采用至少含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O的濺射靶。
23.一種信息記錄介質(zhì)的制造方法，其至少包括使兩個信息層成膜的工序，其中至少使一個所述信息層成膜的工序，至少包括使記錄層成膜的工序及使電介質(zhì)層成膜的工序，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中，采用至少含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O的濺射靶。
24.如權(quán)利要求22或23所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶還含有M2(其中，M2為從Zr、Hf及Si中選擇的至少一種元素)。
25.如權(quán)利要求22～24中任一項所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶還含有M3(其中，M3為從Al、Ga、Mg、Zn、Ta、Ti、Ce、In、Sn、Te、Nb、Cr、Bi、Al、Cr、Ge、N及C中選擇的至少一種元素)。
26.如權(quán)利要求24所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶表示為組成式M1hM2iO100-h-i(其中，5＜h＜45、0＜i＜30(原子％))。
27.如權(quán)利要求25所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶表示為組成式M1jM3kO100-j-k(其中，0＜j＜50、0＜k＜90、20＜j+k＜100(原子％))。
28.如權(quán)利要求25所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶表示為組成式M1lM2mM3nO100-l-m-n(其中，0＜l＜45、0＜m＜30、0＜n＜90、20＜l+m+n＜100(原子％))。
29.如權(quán)利要求22或23所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶含有M12O3。
30.如權(quán)利要求24所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶的組成表示為M12O3-M2O2。
31.如權(quán)利要求29或30所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶還含有D(其中，D為從Al2O3、Ga2O3、MgO、ZnO、Ta2O5、TiO2、CeO2、In2O3、SnO2、TeO2、Nb2O5、Cr2O3、Bi2O3、AlN、Cr-N、Ge-N、Si3N4及SiC中選擇的至少一種化合物)。
32.如權(quán)利要求30所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶表示為組成式(M12O3)s(M2O2)100-s(其中，15≤s＜100(mol％))。
33.如權(quán)利要求31所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶表示為組成式(M12O3)t(D)100-t(其中，15≤t＜100(mol％))。
34.如權(quán)利要求31所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述電介質(zhì)層成膜的工序中使用的濺射靶表示為組成式(M12O3)u(M2O2)v(D)100-u-v(其中，15≤u≤95、0＜v≤80、15＜u+v＜100(mol％))。
35.如權(quán)利要求22～34中任一項所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述記錄層成膜的工序和使所述電介質(zhì)層成膜的工序的之間還包括成膜界面層的工序。
36.如權(quán)利要求22～35中任一項所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在使所述記錄層成膜的工序中使用Ar氣體，或使用Ar氣體和O2氣體的混合氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種記錄信息時的記錄靈敏度高、并且重復(fù)重寫性能優(yōu)異的信息記錄介質(zhì)。為此，在基板(14)上至少具備通過照射激光束或外加電流而可記錄及/或再生信息的記錄層(104)、和第2電介質(zhì)層(106)的信息記錄介質(zhì)(15)中，第2電介質(zhì)層(106)含有M1(其中，M1為從Sc、Y、La、Gd、Dy及Yb中選擇的至少一種元素)和O。
文檔編號G11B7/254GK1922673SQ200580005490
公開日2007年2月28日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者西原孝史, 槌野晶夫, 兒島理惠, 山田升 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社