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)明涉及光學或電記錄、擦除、改寫、再生信息的信息記錄介質(zhì)及其制造方法。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的信息記錄介質(zhì)，具有利用其記錄層(相變材料層)發(fā)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，用激光束光學記錄、擦除、改寫、再生信息的是光學相變型信息記錄介質(zhì)。該光學相變型信息記錄介質(zhì)，通過由激光束的照射產(chǎn)生的熱使記錄層發(fā)生狀態(tài)變化，檢測反射率的不同，作為信息進行讀取。在光學相變型信息記錄介質(zhì)中，在可擦除和改寫信息的改寫型光學相變型信息記錄介質(zhì)中，一般而言，記錄層的初始狀態(tài)是結(jié)晶相，當記錄信息時，通過照射高功率(記錄功率)的激光束來熔融記錄層并急劇地冷卻，使激光照射部分變?yōu)榉蔷з|(zhì)相。另一方面，當擦除信息時，通過照射比記錄時低的功率(擦除功率)的激光束，使記錄層升溫并緩慢冷卻，從而使激光照射部分變?yōu)榻Y(jié)晶相。因此，在改寫型光學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之間可功率調(diào)制的激光束，能夠一邊擦除記錄的信息，一邊記錄或改寫新的信息。另外，在光學相變型信息記錄介質(zhì)中，在只可記錄一次信息不能擦除和改寫信息的追記型光學相變型信息記錄介質(zhì)中，一般而言，記錄層的初始狀態(tài)是非晶質(zhì)相，當記錄信息時，通過照射高功率(記錄功率)的激光束，使記錄層升溫并緩慢冷卻，使激光照射部分變?yōu)榻Y(jié)晶相。
還有代替照射上述激光束，通過施加電能(例如電流)而產(chǎn)生的焦耳熱使記錄層的相變材料發(fā)生狀態(tài)變化來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)，通過由施加電流而產(chǎn)生的焦耳熱使記錄層的相變材料在結(jié)晶相(低電阻)和非晶質(zhì)相(高電阻)之間發(fā)生狀態(tài)變化，檢測在結(jié)晶相和非晶質(zhì)相之間的電阻的不同作為信息進行讀取。
作為光學相變型信息記錄介質(zhì)的例子，可以舉出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，依次具備第一電介質(zhì)層2、第一界面層3、記錄層4、第二界面層5、第二電介質(zhì)層6、光吸收校正層7、反射層8的七層構(gòu)成。
第一電介質(zhì)層2和第二電介質(zhì)層6起著通過調(diào)節(jié)光學距離來提高到記錄層4的光吸收效率，通過增大結(jié)晶相和非晶質(zhì)相的反射率變化，增大信號強度的光學作用、和對來自記錄時達到高溫的記錄層4的熱抵抗力弱的基板1、虛擬基板10等進行絕熱的熱作用。作為電介質(zhì)材料，例如，歷來使用的(ZnS)80(SiO2)20(mol％)是透明且折射率高、導熱率低、絕熱性好、機械性能及耐濕性也良好的優(yōu)異材料。另外，可通過根據(jù)矩陣法的計算，以滿足當記錄層4為結(jié)晶相時和為非晶質(zhì)相時的反射光量的變化增大、且記錄層4中的光吸收增大的條件，來嚴格地確定第一電介質(zhì)層2和第二電介質(zhì)層6的膜厚。
對記錄層4，通過采用在混合了作為化合物的GeTe和Sb2Te3的GeTe-Sb2Te3準二元系相變材料中，含有以Sn置換Ge的一部分后的Ge-Sn-Sb-Te的高速結(jié)晶化材料，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)初始記錄改寫性能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)越的記錄保存性(是否能夠?qū)⒂涗浀男盘栐陂L期保存后再生的指標)、和改寫保存性(是否能夠?qū)⒂涗浀男盘栐陂L期保存后擦除或改寫的指標)。
第一界面層3和第二界面層5具有防止在第一電介質(zhì)層2和記錄層4、及第二電介質(zhì)層6和記錄層4之間發(fā)生的物質(zhì)移動的功能。該物質(zhì)移動是當在第一電介質(zhì)層2和第二電介質(zhì)層6中使用了(ZnS)80(SiO2)20(mol％)的情況下，將激光束照射到記錄層4上反復進行記錄和改寫時，S擴散到記錄層中的現(xiàn)象。當S擴散到記錄層中時，反復改寫性能惡化。為了防止該反復改寫性能的惡化，可以在第一界面層3和第二界面層5中使用含有Ge的氮化物(例如，參照專利文獻1)。
根據(jù)如上的技術(shù)，可以實現(xiàn)優(yōu)越的改寫性能和高可靠性，使4.7GB/DVD-RAM達到商品化。
另外，作為進一步使信息記錄介質(zhì)大容量化的技術(shù)，正在研究各種技術(shù)。例如，正在研究在光學相變型信息記錄介質(zhì)中，通過利用波長比現(xiàn)有的紅色激光短的藍紫色激光或者利用使激光束入射側(cè)的基板厚度薄、數(shù)值孔徑(NA)大的物鏡，使激光束的光點直徑更小而進行高密度的記錄的技術(shù)。若使光點直徑小而進行記錄，則為了相對縮短將激光束照射在記錄層上的時間，需要用結(jié)晶化能更高的材料形成記錄層，使得可在更短時間內(nèi)結(jié)晶化，或者與記錄層相接地設(shè)置結(jié)晶化促進效果高的界面層。
另外，正在研究通過用具備兩個信息層的光學相變型信息記錄介質(zhì)(以下，有時稱為雙層光學相變型信息記錄介質(zhì))使記錄容量提高2倍，并且由從單側(cè)入射的激光束進行兩個信息層的記錄再生的技術(shù)(例如，參照專利文獻2和3)。在該雙層光學相變型信息記錄介質(zhì)中，為了利用透射靠近激光束的入射側(cè)的信息層(以下，稱為第一信息層)的激光束，進行離激光束的入射側(cè)遠的信息層(以下，稱為第二信息層)的記錄再生，在第一信息層中使記錄層的膜厚極薄，從而提高透射率。但是，若記錄層變薄，則記錄層結(jié)晶化時形成的結(jié)晶核減少，另外，原子可移動的距離變短。因此，記錄層的膜厚越薄，越難形成結(jié)晶相(結(jié)晶化速度降低)。因此，在記錄層的膜厚薄的第一信息層中，需要用結(jié)晶化能更高的材料形成記錄層，或者與記錄層相接地設(shè)置結(jié)晶化促進效果高的界面層。
進而，若縮短信息記錄介質(zhì)的信息記錄時間來提高信息轉(zhuǎn)送速率時，用于結(jié)晶化的時間縮短。因此，為了實現(xiàn)與高轉(zhuǎn)送速率對應(yīng)的相變型信息記錄介質(zhì)，仍然需要用結(jié)晶化能更高的材料形成記錄層，或者與記錄層相接地設(shè)置結(jié)晶化促進效果高的界面層。
以往，發(fā)明者們在上述那樣的情況下，在記錄層中使用結(jié)晶化能高的材料，在界面層中在記錄層的兩側(cè)，與4.7GB/DVD-RAM同樣，配置了含有Ge的氮化物。
但是，若為了提高光學相變型信息記錄介質(zhì)的結(jié)晶化速度而在記錄層中用結(jié)晶化能高的材料，特別在改寫型光學相變型信息記錄介質(zhì)中，難以形成非晶質(zhì)相。因此，必須將記錄層加熱到更高溫度來擴大記錄層的熔融區(qū)域并急劇地冷卻。從而，在記錄信息中需要更大的能量(激光功率)。因此，若將現(xiàn)有的含有Ge的氮化物用于界面層時，則存在由于在記錄層中產(chǎn)生的熱而使界面層的膜發(fā)生破壞，反復改寫性能急劇地惡化的課題。
另外，含有Ge的氮化物導熱率高，所以特別在界面層厚的構(gòu)成中熱不易擴散。由此，也存在記錄靈敏度降低的課題。
另外，為了改善反復改寫性能，不用上述的含有Ge的氮化物的界面層，而用含有Cr和O的界面層時，盡管提高了反復改寫性能，但是存在著記錄標記的信號保存性惡化的課題。進一步，即使在使用含有Cr和O的界面層時，也具有記錄靈敏度降低的課題。
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)明為解決上述課題而實現(xiàn)，目的在于提供一種相變型信息記錄介質(zhì)，其能夠提高結(jié)晶化速度，且反復改寫性能、記錄靈敏度和信號保存性不降低。
為了解決上述課題，本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)具備一個以上具有發(fā)生相變的記錄層的信息層，信息層中的至少一個具有與記錄層的一個面接觸、含有Cr和O的Cr含有層；和與記錄層的另一個面接觸、含有In和O的In含有層。
另外，本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的制造方法，是具有發(fā)生相變的記錄層的信息記錄介質(zhì)的制造方法，利用含有In的濺射靶形成界面層，該含有In的濺射靶含有In和O，形成記錄層，利用含有Cr的濺射靶形成界面層，該含有Cr的濺射靶含有Cr和O。
根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)，則能夠提高結(jié)晶化速度，且反復改寫性能、記錄靈敏度和信號保存性不降低。另外，根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的制造方法，能夠容易地制造本發(fā)明的相變型信息記錄介質(zhì)。


圖1是表示對于具備一層信息層的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的層構(gòu)成的一例的剖面圖；圖2是表示對于具備N層信息層的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的層構(gòu)成的一例的剖面圖；圖3是表示對于具備兩層信息層的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的層構(gòu)成的一例的剖面圖；圖4是表示對于具備一層信息層的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的層構(gòu)成的一例的剖面圖；圖5是表示對于具備N層信息層的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的層構(gòu)成的一例的剖面圖；圖6是表示對于具備兩層信息層的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的層構(gòu)成的一例的剖面圖；圖7是示意表示對于用于本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的記錄再生中的記錄再生裝置的構(gòu)成的一部分的圖；圖8是對本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)和電信息記錄再生裝置示意表示其構(gòu)成的一部分的圖；圖9是示意表示對于本發(fā)明的大容量的電信息記錄介質(zhì)的構(gòu)成的一部分的圖；圖10是對本發(fā)明的電信息記錄介質(zhì)及其記錄再生系統(tǒng)示意表示其構(gòu)成的一部分的圖；圖11是表示本發(fā)明的電信息記錄介質(zhì)的記錄和擦除脈沖的一例的圖；圖12是表示對于4.7GB/DVD-RAM的層構(gòu)成的一例的剖面圖。
圖中1、14、26、30、39一基板，2、102、302-第一電介質(zhì)層，3、103、303、401-第一界面層，4、104-記錄層，5、105、305、402-第二界面層，6、106、306-第二電介質(zhì)層，7-光吸收校正層，8、108-反射層，9、27-粘接層，10、28-虛擬基板，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-光學分離層，23-第一信息層，25-第二信息層，33-主軸電動機，34-物鏡，35-半導體激光器，36-光學頭，38-記錄再生裝置，40-下部電極，41、204-第一記錄層，42、304-第二記錄層，43-上部電極，44、51-電信息記錄介質(zhì)，45-施加部，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-字線，53-位線，54-存儲器單元，55-地址指定電路，56-存儲裝置，57-外部電路，202-第三電介質(zhì)層，203、403-第三界面層，205、404-第四界面層，206-第四電介質(zhì)層，208-第一反射層，209-透射率調(diào)節(jié)層，308-第二反射層，501、502、503、504、505、508、509-記錄波形，506、507-擦除波形。
具體實施例方式
下面，一邊參照附圖一邊說明本發(fā)明的實施方式。此外，下面的實施方式是一例，本發(fā)明不限定于下面的實施方式。另外，在下面的實施方式中，對相同的部分賦予相同的標號，并省略重復的說明。
(實施方式1)在實施方式1中，說明本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一例。本實施方式的信息記錄介質(zhì)15的局部剖面圖如圖1所示。信息記錄介質(zhì)15是通過激光束11的照射而能夠記錄再生信息的光學信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)15由在基板14上形成的信息層16和透明層13構(gòu)成。
透明層13的材料，由光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)和遲效性樹脂等樹脂或電介質(zhì)等構(gòu)成，優(yōu)選對使用的激光束11光吸收小，并優(yōu)選在短波長域光學雙折射小。此外，作為透明層13的其他材料，也可以用透明的圓盤狀的聚碳酸脂、非晶態(tài)聚烯烴、PMMA等樹脂或玻璃。在該情況下，透明層13可通過光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)和遲效性樹脂等樹脂貼合在第一電介質(zhì)層102上。
這里，因為由波長λ確定聚光激光束11時的光點直徑(波長λ越短，越能以更小的光點直徑聚光)，所以在高密度記錄時，特別優(yōu)選激光束11的波長λ在450nm以下，此外，如果低于350nm，則由透明層13等引起的光吸收增大，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。在基板14的信息層16側(cè)的表面上，根據(jù)需要，也可以形成用于導入激光束的引導槽(槽間距0.32μm)。另一方面，優(yōu)選與基板14的信息層16側(cè)相反側(cè)的表面是平滑的。
作為基板14的材料，例如，能夠采用聚碳酸脂、非晶態(tài)聚烯烴、PMMA等的樹脂或玻璃等。特別是，因為轉(zhuǎn)印性和量產(chǎn)性優(yōu)越、成本低，所以聚碳酸脂是有用的。
為了具有充分的強度且使信息記錄介質(zhì)15的厚度為1.2mm左右，而優(yōu)選基板14的厚度在0.5mm～1.2mm的范圍內(nèi)。此外，當透明層13的厚度為0.6mm左右(NA＝0.6，可進行良好的記錄再生的厚度)時，優(yōu)選在5.5mm～6.5mm的范圍內(nèi)。另外，當透明層13的厚度為0.1mm左右(NA＝0.85，可進行良好的記錄再生的厚度)時，優(yōu)選在1.05mm～1.15mm的范圍內(nèi)。
下面，詳細說明信息層16的構(gòu)成。
信息層16具有從激光束11的入射側(cè)依次配置的第一電介質(zhì)層102、第一界面層103、記錄層104、第二界面層105、第二電介質(zhì)層106和反射層108。
第一電介質(zhì)層102由電介質(zhì)構(gòu)成。該第一電介質(zhì)層102具有防止記錄層104的氧化、腐蝕和變形等的作用；調(diào)節(jié)光學距離來提高記錄層104的光吸收效率的作用；和增大記錄前后的反射光量的變化來增大信號強度的作用。
作為第一電介質(zhì)層102的材料，例如可使用TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SnO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3、In2O3、Y2O3、Dy2O3等的氧化物。另外，也可使用C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N等的氮化物。此外，還可使用ZnS等的硫化物或SiC等的碳化物、LaF3和CeF3等的氟化物、和C。進而，可使用上述材料的混合物。例如，ZnS和SiO2的混合物即ZnS-SiO2作為第一電介質(zhì)層102的材料是特別優(yōu)越的。這是因為ZnS-SiO2是非晶質(zhì)材料，折射率高，形成速度快，進而機械特性和耐濕性良好。
通過基于矩陣法的計算，以滿足記錄層104為結(jié)晶相的情況和為非晶質(zhì)相的情況下的反射光量的變化增大的條件的方式，一般能夠嚴格地確定第一電介質(zhì)層102的膜厚。這里，希望膜厚在10nm～150nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在30nm～80nm的范圍內(nèi)。
第一界面層103起到防止由于反復記錄，在第一電介質(zhì)層102和記錄層104之間產(chǎn)生的物質(zhì)移動的作用。
作為第一界面層103的材料，當照射高功率的激光束11時，為了防止第一電介質(zhì)層103熔化混入記錄層104中，優(yōu)選光的吸收少、具有當記錄信息時不會熔化的高熔點的材料。這是因為若第一電介質(zhì)層103的材料混入，則記錄層104的組成發(fā)生變化，改寫性能顯著降低。而且，第一電介質(zhì)層103和記錄層104的密接性對于確保信息記錄介質(zhì)15的可靠性是重要的，所以優(yōu)選與記錄層104的密接性良好的材料。
作為具體的材料，若使用包含Cr和O的材料，則因為能夠更加促進記錄層104的結(jié)晶化所以優(yōu)選。其中，優(yōu)選包括Cr與O形成了Cr2O3的氧化物，例如Cr2O3-ZrO2、Cr2O3-HfO2、Cr2O3-Ga2O3、Cr2O3-In2O3、Cr2O3-Y2O3、Cr2O3-SiO2、Cr2O3-ZrO2-SiO2、Cr2O3-Y2O3-SiO2等。特別是，Cr2O3是與記錄層104的密接性良好的材料。另外，還可使用包含In和O的材料。特別是，優(yōu)選包含In2O3作為氧化物。In2O3也是與記錄層104的密接性良好的材料。除了這些以外，對第一界面層103，進而也可以除Cr和O以外包括M1(其中，M1是Zr、Hf、Ga、In、Y和Si中的至少一個元素)，或者除In和O以外包括M2(其中，M2是Zr、Hf、Ga、Y、Dy和Si中的至少一個元素)。通過混合這些氧化物，即使與記錄層104部分相接地形成，也能夠?qū)崿F(xiàn)反復改寫性能優(yōu)越、可靠性高的信息記錄介質(zhì)15。此外，為了確保與記錄層104的密接性，優(yōu)選Cr2O3和M1的氧化物中的Cr2O3的含有量在10mol％以上。另外，優(yōu)選In2O3-M2的氧化物中的In2O3的含有量在10mol％以上。進而，為了保持第一界面層103中的光吸收小，而優(yōu)選Cr2O3和M1的氧化物中的Cr2O3的含有量在70mol％以下(若Cr2O3多，則存在著光吸收增加的傾向)。
希望第一界面層103的膜厚在0.5nm～50nm的范圍內(nèi)，使得通過第一界面層103中的光吸收而信息層16中的記錄前后的反射光量的變化不變小，更優(yōu)選在1nm～10nm的范圍內(nèi)。
第二界面層105，與第一界面層103同樣，起著防止由于反復記錄而在第二電介質(zhì)層106和記錄層104之間產(chǎn)生的物質(zhì)移動的作用。
作為具體的材料，優(yōu)選采用包含In和O的材料。其中，優(yōu)選包含In和O形成了In2O3的氧化物，例如In2O3-ZrO2、In2O3-HfO2、In2O3-Ga2O3、In2O3-Y2O3、In2O3-Dy2O3、In2O3-SiO2、In2O3-ZrO2-SiO2、In2O3-Y2O3-SiO2、In2O3-Dy2O3-SiO2等。另外，對第二界面層105，也可使用包含Cr和O的材料。在該情況下，優(yōu)選包含Cr和O形成了Cr2O3的氧化物。另外，與第一界面層103同樣，除了Cr和O以外，也可以進一步包含M1，或除了In和O以外，也可以進一步包含M2。第二界面層105存在著密接性比第一界面層103更差的傾向，因此優(yōu)選Cr2O3和M1的氧化物中的Cr2O3的含有量和In2O3-M2的氧化物中的In2O3的含有量在20mol％以上。
希望第二界面層105的膜厚與第一界面層103同樣，在0.5nm～15nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1nm～10nm的范圍內(nèi)。
對第二電介質(zhì)層106，可采用與第一電介質(zhì)層102同樣系的材料。其中，特別是ZrO2、HfO2、Ga2O3、In2O3、Cr2O3、SiO2、Dy2O3、LaF3、CeF3或者包含它們的混合電介質(zhì)(例如，ZrO2-Ga2O3、ZrO2-In2O3、Dy2O3-In2O3、ZrO2-In2O3-Cr2O3、ZrO2-SiO2-In2O3、ZrO2-Cr2O3-LaF3、HfO2-Dy2O3等)是作為第二電介質(zhì)層106的優(yōu)越的材料。第二電介質(zhì)層106的膜厚優(yōu)選在2nm～75nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5nm～40nm的范圍內(nèi)。通過令第二電介質(zhì)層106的膜厚在該范圍內(nèi)，能夠有效地使記錄層104中發(fā)生的熱擴散到反射層108側(cè)。
另外，根據(jù)需要，也可以不設(shè)置第二電介質(zhì)層106。在該情況下，通過根據(jù)矩陣法的計算，以滿足記錄層104為結(jié)晶相的情況和為非晶質(zhì)相的情況下的反射量的變化大的條件的方式，能夠嚴格地確定第二電介質(zhì)層105的膜厚。此外，該情況下的第二電介質(zhì)層105的膜厚優(yōu)選在2nm～75nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在5nm～40nm的范圍內(nèi)。
作為記錄層104的材料，采用通過激光束11的照射在結(jié)晶相和非晶質(zhì)相之間發(fā)生可逆的相變的材料。例如，可由包含Ge、Te、M3(其中，M3是Sb、Bi中的至少一個元素)的材料形成。具體而言，記錄層104可采用由GeaM3bTe3+a表示的材料形成。這里，當滿足0＜a≤60的關(guān)系時，非晶質(zhì)相穩(wěn)定、且在低轉(zhuǎn)送速率的記錄保存性良好，熔點上升和結(jié)晶化速度降低少、且在高轉(zhuǎn)送速率下的改寫保存性良好。進一步，更優(yōu)選a滿足4≤a≤40的關(guān)系。另外，在b滿足1.5≤b≤7的關(guān)系時，非晶質(zhì)相穩(wěn)定且結(jié)晶化速度的降低少因而優(yōu)選，更優(yōu)選滿足2≤b≤4的關(guān)系。
另外，對記錄層104，也可以用由組成式(Ge-M4)aM3bTe3+a(其中，M4是從Sn、La和Pb中選出的至少一個元素)表示的材料。在該情況下，因為置換Ge的元素M4提高了結(jié)晶化能，所以即使在記錄層104的膜厚薄時也能夠得到充分的擦除率。作為元素M4，更優(yōu)選Sn。當用該材料時，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)。另外，作為其材料，也可以用由組成式Gea(M3-M5)bTe3+a(其中，M5是從In、Ga和Al中選出的至少一個元素)表示的材料。作為元素M5，更優(yōu)選In。作為元素M5的混合濃度，更優(yōu)選對于整體組成在4％以下。當用該材料時，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)。進一步，對記錄層104，也可以用由組成式(Ge-M4)a(M3-M5)bTe3+a表示的材料。作為元素M4，更優(yōu)選Sn，作為元素M5，更優(yōu)選In。另外，作為元素M5的混合濃度，更優(yōu)選對于整體組成在4％以下。當用該材料時，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)。進一步，對記錄層104，例如也可使用包含Sb和M6(其中，M6是從V、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi和Au中選出的至少一個元素)的材料。具體而言，記錄層104可采用由SbcM6100-c(原子％)表示的材料形成。當c滿足50≤c≤95時，能夠增大記錄層104為結(jié)晶相的情況和非晶質(zhì)相的情況之間的信息記錄介質(zhì)15的反射率差，能夠得到良好的記錄再生特性。其中，當75≤c≤95時，結(jié)晶化速度特別快，能夠在高轉(zhuǎn)送速率中得到良好的改寫性能。另外，當50≤c≤75時，非晶質(zhì)相特別穩(wěn)定，能夠在低轉(zhuǎn)送速率中得到良好的記錄性能。進一步，作為其材料，可采用非可逆的相變材料形成。作為非可逆的相變材料，例如，如日本專利公報平7-25209號(專利第2006849號)中揭示的那樣，優(yōu)選用由Te-O-M7(其中，M7是Pd和Ge等元素)構(gòu)成的材料。當記錄層是非可逆的相變材料時，成為只可寫入1次的追記型的信息記錄介質(zhì)，但是即使在這種信息記錄介質(zhì)中，為了改善記錄靈敏度、信號保存性的課題，而優(yōu)選應(yīng)用本發(fā)明。
此外，記錄層104不限于相變，也可以用通過施加磁場和照射光來進行記錄擦除再生的磁光材料。作為該材料，可采用包含由Tb、Gd、Dy、Nd、Sm構(gòu)成的稀土類金屬群中的至少一個元素、和由Sc、Cr、Fe、Co、Ni構(gòu)成的遷移金屬群中的至少一個元素的材料。具體而言，可以舉出Tb-Fe、Te-Fe-Co、Gd-Fe、Gd-Fe-Co、Dd-Fe-Co、Nd-Fe-Co、Sm-Co、Tb-Fe-Ni、Gd-Tb-Fe-Co、Dy-Sc-Fe-Co等。當記錄層的材料為磁光材料時，信息記錄介質(zhì)的構(gòu)成不一定與圖1一致，但是可優(yōu)選應(yīng)用本發(fā)明中的記錄層兩側(cè)的界面層構(gòu)成和材料。
為了提高信息層16的記錄靈敏度，記錄層104的膜厚優(yōu)選在6nm～15nm的范圍內(nèi)。在該范圍內(nèi)，當記錄層104厚時，由熱向面內(nèi)方向的擴散引起的熱對鄰接區(qū)域的影響增大。另外，當記錄層104薄時，信息層16的反射率變小。所以，更優(yōu)選記錄層104的膜厚在8nm～13nm的范圍內(nèi)。
反射層108具有使被記錄層104吸收的光量增大的光學功能。另外，反射層108還具有迅速地擴散在記錄層104中生成的熱，容易使記錄層104非晶質(zhì)化的熱功能。進一步，反射層108還具有保護多層膜不受使用環(huán)境影響的功能。
作為反射層108的材料，例如，可采用Ag、Au、Cu和Al那樣的導熱率高的單體金屬。另外，也可使用在Al中添加了Cr、Ni、Ti等的Al合金、在Au中添加了Cu、Cr、Nd等的Au合金、在Ag中添加了Cu、Pd、Ga、In、Nd等的Ag合金、在Ag-Cu中添加了Pd、Ti、Ru、Au、Ni、Nd、Ga、Ca、In、Cd等的Ag合金、或者在Ag-Nd中添加了Au或Pd等的Ag合金、在Ag-In中添加Sn或Ga等的Ag合金、還有Ag-Ga-Sn、Ag-Zn-Al和Cu-Si那樣的合金。特別是，Ag合金導熱率大，所以優(yōu)選作為反射層108的材料。此外，添加濃度優(yōu)選在3原子％以下。反射層108的膜厚優(yōu)選在熱擴散功能充分的30nm以上。進一步，通過使反射層108比200nm薄，能夠防止由于熱擴散功能過大而信息層16的記錄靈敏度降低。所以，更優(yōu)選反射層108的膜厚在30nm～200nm的范圍內(nèi)。
此外，也可以在反射層108和第二電介質(zhì)層106之間配置界面層(未圖示)。在該情況下，在界面層中用導熱率比對于反射層108說明的材料低的材料。當在反射層108中用Ag合金時，在界面層中，例如，可采用Al或Al合金。另外，在該界面層中，可采用Cr、Ni、Si、C等的元素、或TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SnO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3、In2O3、Y2O3、Dy2O3等的氧化物。另外，也可使用C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N等的氮化物。另外，也可使用ZnS等的硫化物或SiC等的碳化物、LaF3、CeF3等的氟化物和C。另外，也可使用上述材料的混合物。另外，優(yōu)選膜厚在2nm～50nm(更優(yōu)選2nm～20nm)的范圍內(nèi)。
在信息層16中，若設(shè)記錄層104為結(jié)晶相時的反射率為Rc(％)、設(shè)記錄層104為非晶質(zhì)相時的反射率為Ra(％)，則優(yōu)選滿足Ra＜Rc。由此，在未記錄信息的初始狀態(tài)中反射率高，能夠穩(wěn)定地進行記錄再生工作。另外，優(yōu)選Rc和Ra滿足0.2≤Ra≤10且12≤Rc≤40，更優(yōu)選滿足0.2≤Ra≤5和12≤Rc≤30，以便使反射率差(Rc-Ra)增大而得到良好的記錄再生特性。
下面，說明信息記錄介質(zhì)15的制造方法。
首先，在基板14(厚度例如為1.1mm)上層疊信息層16。信息層16由單層膜或多層膜構(gòu)成。這些各層可通過在成膜裝置內(nèi)依次濺射成為各層的材料的濺射靶而形成。
具體而言，首先在基板14上形成反射層108。反射層108可通過在Ar氣氣氛中或Ar氣與反應(yīng)氣體(從氧氣和氮氣中選出的至少一種氣體)的混合氣體氣氛中濺射由構(gòu)成反射層108的金屬或合金所構(gòu)成的濺射靶而形成。
接著，在反射層108上，根據(jù)需要來形成界面層。界面層可通過在Ar氣氣氛中或Ar氣與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中濺射由構(gòu)成界面層的元素或化合物所構(gòu)成的濺射靶而形成。
然后，在反射層108或界面層上，形成第二電介質(zhì)層106。第二電介質(zhì)層106可通過在Ar氣氣氛中或Ar氣與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中濺射由構(gòu)成第二電介質(zhì)層106的化合物所構(gòu)成的濺射靶而形成。另外，第二電介質(zhì)層106還可通過在Ar氣與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中反應(yīng)性濺射由構(gòu)成第二電介質(zhì)層106的金屬所構(gòu)成的濺射靶而形成。
接著，在反射層108、界面層或第二電介質(zhì)層106上，形成第二界面層105。用與第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成第二界面層105。
然后，在第二界面層105上形成記錄層104。記錄層104，能夠其組成，利用一個電源濺射由Ge-Te-M3合金構(gòu)成的濺射靶、由Ge-M4-Te-M3合金構(gòu)成的濺射靶、或由Sb-M6合金構(gòu)成的濺射靶形成。
在濺射的氣氛中，可采用Ar氣、Kr氣或Ar氣與反應(yīng)氣體的混合氣體、或Kr氣與反應(yīng)氣體的混合氣體。另外，記錄層104也可通過用多個電源同時濺射Ge、Te、M3、M4、Sb或M6的各個濺射靶而形成。另外，記錄層104也可通過用多個電源同時濺射組合了Ge、Te、M3、M4、Sb或M6中的某個元素的2元系統(tǒng)濺射靶和3元系統(tǒng)濺射靶等而形成。在這些中的任一情況下，都通過在Ar氣氣氛中、Kr氣氣氛中、或Ar氣與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中、或Kr氣與反應(yīng)氣體的混合氣體氣氛中進行濺射形成。
接著，在記錄層104上，形成第一界面層103。第一界面層103可由與第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
然后，在第一界面層103上，形成第一電介質(zhì)層102。第一電介質(zhì)層102可由與第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
最后，在第一電介質(zhì)層102上形成透明層13。透明層13通過在第一電介質(zhì)層102上旋涂了光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂后，使樹脂硬化而形成。另外，對于透明層13，也可以用透明的圓盤狀的聚碳酸脂、非晶態(tài)聚烯烴、PMMA等的樹脂或玻璃等的基板。在該情況下，透明層13通過在第一電介質(zhì)層102上涂敷光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等的樹脂，并在將基板密接在第一電介質(zhì)層102上進行旋涂后，使樹脂硬化而形成。另外，也可以在基板上預(yù)先均勻地涂敷粘接性的樹脂，使其與第一電介質(zhì)層102密接。
此外，在形成了第一電介質(zhì)層102后，或者形成了透明層13后，根據(jù)需要，也可以進行使記錄層104的整個面結(jié)晶化的初始化工序。記錄層104的結(jié)晶化，可通過照射激光束來進行。
按以上那樣，能夠制造信息記錄介質(zhì)15。此外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法使用了濺射法，但是不限定于此，也可以用真空蒸涂法、離子電鍍法、CVD法、MBE法等。
另外，各層的成膜順序不限定于上述順序。
(實施方式2)在實施方式2中，說明本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一例。本實施方式的信息記錄介質(zhì)22的局部剖面圖如圖2所示。信息記錄介質(zhì)22是通過來自單面的激光束11的照射而能記錄再生信息的多層光學信息記錄介質(zhì)。
在信息記錄介質(zhì)22中，具有在基板14上通過光學分離層20、19、17等順次層疊的N組(N是滿足N≥2的自然數(shù))的信息層21、18、第一信息層23和透明層13。這里，從激光束11的入射側(cè)數(shù)起到第(N-1)組的第一信息層23、信息層18(以下，將從激光11的入射側(cè)數(shù)起的第N組的信息層記為“第N信息層”。)是光透射型的信息層。對基板14和透明層13，可采用與實施方式1中說明的同樣的材料。另外，對于它們的形狀和功能，也與實施方式1中說明的形狀和功能相同。
光學分離層20、19、17等，由光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等的樹脂、或電介質(zhì)等構(gòu)成，對使用的激光束11優(yōu)選光吸收小，并優(yōu)選在短波長域中光學雙折射小。
光學分離層20、19、17等，是為了區(qū)別信息記錄介質(zhì)22的第一信息層23、信息層18、21等的各自的焦點位置而設(shè)置的層。光學分離層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。在假定聚光點強度的基準為無象差時的80％時，ΔZ可用ΔZ＝λ/{2(NA)2}來近似。當λ＝405nm、NA＝0.85時，ΔZ＝0.280μm，如果距離該值在±0.3μm以內(nèi)則可以稱為在焦點深度內(nèi)。因此，在該情況下，光學分離層20、19、17等的厚度需要在0.6μm以上。希望第一信息層23、信息層18、21等之間的距離成為可以用物鏡會聚激光束11的范圍。所以，光學分離層20、19、17等的厚度合計優(yōu)選在物鏡可允許的公差內(nèi)(例如50μm以下)。
在光學分離層20、19、17等中，在激光束11的入射側(cè)的表面上，根據(jù)需要，也可以形成用于導入激光束的引導槽。
在該情況下，只通過來自單側(cè)的激光束11的照射，可以由透過第一～第(K-1)信息層的激光束11記錄再生第K信息層(K是1＜K≤N的自然數(shù))。
此外，也可以將從第一信息層到第N信息層中的任一層作為再生專用類型的信息層(ROM(Read Only Memory))、或只可以寫入1次的追記型信息層(WO(Write Once))。
下面，詳細說明第一信息層23的構(gòu)成。
第一信息層23具有從激光束11的入射側(cè)依次配置的第三電介質(zhì)層202、第三界面層203、第一記錄層204、第四界面層205、第一反射層208和透射率調(diào)節(jié)層209。
在第三電介質(zhì)層202中，可采用與實施方式1的第一電介質(zhì)層102同樣的材料。另外，對于它們的功能也與實施方式1的第一電介質(zhì)層102相同。
通過根據(jù)矩陣法的計算，以滿足當?shù)谝挥涗泴?04為結(jié)晶相時和為非晶質(zhì)相時的反射光量的變化大、進而第一記錄層204中的光吸收大、且第一信息層23的透射率大的條件的方式，一般可嚴格地確定第三電介質(zhì)層202的膜厚。
對第三界面層203，可采用與實施方式1的第一界面層103同樣的材料。另外，對于它們的功能和形狀也與實施方式1的第一界面層103相同。
第四界面層205具有調(diào)節(jié)光學距離來提高第一記錄層204的光吸收效率的作用、和增大記錄前后的反射光量的變化來增大信號強度的作用。
對第四界面層205，可采用與實施方式1的第二界面層105同樣系的材料，另外，優(yōu)選第四界面層205的膜厚在0.5nm～75nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在1nm～40nm的范圍內(nèi)。若使第四界面層205的膜厚在該范圍內(nèi)，則能夠有效地使第一記錄層204中產(chǎn)生的熱擴散到第一反射層208側(cè)。
此外，在第一信息層23中，在第四界面層205和第一反射層208之間，配置第四電介質(zhì)層206。對第四電介質(zhì)層206，可采用與第三電介質(zhì)層202同樣系的材料。其中，特別優(yōu)選用包含In和O的材料。
作為第一記錄層204的材料，可采用通過激光束11的照射而在結(jié)晶相和非晶質(zhì)相之間發(fā)生可逆的相變的材料。例如，只要是包含Ge、Te、M3的材料即可。具體而言，可采用由GeaM3bTe3+a表示的材料。這里，當a滿足0＜a≤60的關(guān)系時，非晶質(zhì)相穩(wěn)定且在低的轉(zhuǎn)送速率的記錄保存性良好，熔點上升和結(jié)晶化速度降低少且在高的轉(zhuǎn)送速率的改寫保存性良好。進一步，更優(yōu)選a滿足4≤a≤40的關(guān)系。另外，當b滿足1.5≤b≤7的關(guān)系時，因為非晶質(zhì)相穩(wěn)定且結(jié)晶化速度的降低少而優(yōu)選，更優(yōu)選滿足2≤b≤4的關(guān)系。
另外，在第一記錄層204中，也可以用由組成式(Ge-M4)aM3bTe3+a表示的材料。在該情況下，因為置換了Ge的元素M3提高了結(jié)晶化能，所以即使在第一記錄層204的膜厚薄時也能夠得到充分的擦除率。作為元素M4，從無毒性這點出發(fā)更優(yōu)選Sn。當使用該材料時，優(yōu)選0＜a≤60(更優(yōu)選4≤a≤40)，且優(yōu)選1.5≤b≤7(更優(yōu)選2≤b≤4)。
在第一信息層23中，為使對遠離第1信息層23的一側(cè)的信息層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)選第一記錄層204的膜厚在9nm以下，更優(yōu)選在2nm～8nm的范圍內(nèi)。
第一反射層208具有使被第一記錄層204吸收的光量增大的光學功能。另外，第一反射層208也具有迅速地擴散在第一記錄層204中產(chǎn)生的熱，使第一記錄層204容易非晶質(zhì)化的熱功能。進一步，第一反射層208還具有保護多層膜不受使用環(huán)境影響的功能。
作為第一反射層208的材料，可采用與實施方式1的第一反射層108同樣的材料。另外，對于它們的功能，也與實施方式1的第一反射層108相同。特別是Ag合金因為導熱率大，所以優(yōu)選作為第一反射層208的材料。
為了盡可能提高第一信息層23的透射率，優(yōu)選第一反射層208的膜厚在3nm～15nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在8nm～12nm的范圍內(nèi)。由此，能夠確保第一信息層23具有充分的熱擴散功能和反射率，進而透射率也變得很充分。
透射率調(diào)節(jié)層209由電介質(zhì)構(gòu)成，具有調(diào)節(jié)第一信息層23的透射率的功能。通過該透射率調(diào)節(jié)層209，能夠一同提高第一記錄層204為結(jié)晶相時的第一信息層23的透射率Tc(％)、和第一記錄層204為非晶質(zhì)相時的第一信息層23的透射率Ta(％)。具體而言，在具備透射率調(diào)節(jié)層209的第一信息層23中，與不具備透射率調(diào)節(jié)層209的情況比較，透射率上升約2％～10％左右。另外，透射率調(diào)節(jié)層209還具有有效地擴散在第一記錄層204中產(chǎn)生的熱的效果。
為了增大提高第一信息層23的透射率Tc和Ta的作用，優(yōu)選透射率調(diào)節(jié)層209的折射率n和消光系數(shù)k滿足2.0≤n且k≤0.1，更優(yōu)選滿足2.4≤n≤3.0且k≤0.05。
優(yōu)選透射率調(diào)節(jié)層209的膜厚d在(1/32)λ/n≤d≤(3/16)λ/n或(17/32)λ/n≤d≤(11/16)λ/n的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在(1/16)λ/n≤d≤(5/32)λ/n或(9/16)λ/n≤d≤(21/32)λ/n的范圍內(nèi)。此外，上述范圍意味著通過使激光束11的波長λ和透射率調(diào)節(jié)層209的折射率n分別在例如350nm≤λ≤450nm、2.0≤n≤3.0的范圍內(nèi)，而優(yōu)選在3nm≤d≤40nm或60nm≤d≤130nm的范圍內(nèi)。進一步，更優(yōu)選在7nm≤d≤30nm或65nm≤d≤120nm的范圍內(nèi)。通過在該范圍內(nèi)選擇d的值，能夠使第一信息層23的透射率Tc和Ta都增高。
對于透射率調(diào)節(jié)層209的材料，例如可采用TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3、In2O3、Y2O3、Dy2O3、Sr-O等的氧化物。另外，也可使用Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N等的氮化物。另外，還可使用ZnS等的硫化物。另外，也可使用上述材料的混合物。其中，特別優(yōu)選用TiO2和包含TiO2的材料。這些材料折射率大(n＝2.6～2.8)，消光系數(shù)也小(k＝0.0～0.05)，所以提高第一信息層23的透射率的作用變大。
為了使對離第一信息層23遠的一側(cè)的信息層進行記錄再生時需要的激光光量，從激光束11的入射側(cè)到達位于離第一信息層23遠的一側(cè)的信息層，第一信息層23的透射率Tc和Ta優(yōu)選滿足40＜Tc和40＜Ta。進一步，更優(yōu)選滿足46＜Tc且46＜Ta。
第一信息層23的透射率Tc和Ta優(yōu)選滿足-5≤(Tc-Ta)≤5，更優(yōu)選滿足-3≤(Tc-Ta)≤3。通過使Tc、Ta滿足這些條件，在從激光束11的入射側(cè)對位于離第一信息層23遠的一側(cè)的信息層進行記錄再生時，由伴隨著第一信息層23的第一記錄層204的狀態(tài)的透射率變化而受到的影響很小，能夠得到良好的記錄再生特性。
在第一信息層23中，第一記錄層204為結(jié)晶相時的反射率Rc1(％)和第一記錄層204為非晶質(zhì)相時的反射率Ra1(％)優(yōu)選滿足Ra1＜Rc1。由此，在未記錄信息的初始狀態(tài)下，能夠反射率高且穩(wěn)定地進行記錄再生工作。另外，Rc1、Ra1優(yōu)選滿足0.1≤Ra1≤5且4≤Rc1≤15，以便增大反射率差(Rc1-Ra1)，來得到良好的記錄再生特性。進一步，更優(yōu)選滿足0.1≤Ra1≤3且4≤Rc1≤10。
下面，說明信息記錄介質(zhì)22的制造方法。
首先，在基板14(厚度例如為1.1mm)上通過光學分離層依次層疊(N-1)層的信息層。信息層由單層膜或多層膜構(gòu)成。這些各層通過在成膜裝置內(nèi)依次濺射在各層的成膜裝置內(nèi)成為材料的濺射靶而形成。
另外，光學分離層通過將光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂涂敷在信息層上，然后旋轉(zhuǎn)基板14，使樹脂均勻地延伸分布(旋涂)從而使樹脂硬化而形成。此外，當在光學分離層形成了激光束11的引導槽時，在使形成有槽的基板(膜)與硬化前的樹脂密接后，通過進行旋轉(zhuǎn)基板14和蓋在基板14上的模的旋涂，在使樹脂硬化后，揭下基板(模)，可形成引導槽。
這樣，在基板14上通過光學分離層層疊了(N-1)層的信息層后，一直形成到光學分離層17。
接著，在光學分離層17上形成第一信息層23。具體而言，首先在通過光學分離層層疊了(N-1)層的信息層后，進而將形成有光學分離層17的基板14配置在成膜裝置內(nèi)，在光學分離層17上形成透射率調(diào)節(jié)層209。用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成透射率調(diào)節(jié)層209。
接著，在透射率調(diào)節(jié)層209上，形成第一反射層108。第一反射層108可采用與實施方式1的反射層108同樣的方法形成。
然后，在第一反射層208上形成第四電介質(zhì)層206。第四電介質(zhì)層206可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
接著，在第一反射層208或第四電介質(zhì)層206上，形成第四界面層205。第四界面層205可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
然后，在第四反射層205上，形成第一記錄層204。第一記錄層204可利用與其組成對應(yīng)的濺射靶，通過與實施方式1的記錄層104同樣的方法形成。
接著，在第一記錄層204上，形成第三界面203。可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成第三界面203。
接著，在第三界面203上，形成第三電介質(zhì)層202。可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成第三電介質(zhì)層202。
最后，在第三電介質(zhì)層202上形成透明層13。透明層13可采用實施方式1中說明的方法形成。
此外，在形成第三電介質(zhì)層202后，或者在形成透明層13后，根據(jù)需要，也可以進行使第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。第一記錄層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。
另外，各層的成膜順序不限定于上述順序。
(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)明的多層光學信息記錄介質(zhì)中，由N＝2即兩組信息層構(gòu)成的信息記錄介質(zhì)的一例。本實施方式的信息記錄介質(zhì)24的局部剖面圖如圖3所示。信息記錄介質(zhì)24是由來自單面的激光束11的照射而能夠記錄再生信息的兩層光學信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)24具有在基板14上依次層疊的第二信息層25、光學分離層17、第一信息層23和透明層13。對基板14、光學分離層17、第一信息層23和透明層13，可采用與實施方式1和2中說明的同樣的材料。另外，對于它們的形狀和功能，也與實施方式1和2中說明的形狀和功能相同。
下面，詳細說明第二信息層25的構(gòu)成。
第二信息層25具有從激光束11的入射側(cè)依次配置的第一電介質(zhì)層302、第一界面層303、第二記錄層304、第二界面層305、第二電介質(zhì)層306和第二反射層308。第二信息層25通過透過透射透明層13、第一信息層23和光學分離層17的激光束11進行記錄再生。
對第一電介質(zhì)層302，可采用與實施方式1的第一電介質(zhì)層102同樣的材料。另外，對于它們的功能，也與實施方式1的第一電介質(zhì)層102相同。
通過根據(jù)矩陣法的計算，以滿足當?shù)诙涗泴?04為結(jié)晶相時和為非晶質(zhì)相時的反射光量的變化大的條件的方式，一般可嚴格地確定第一電介質(zhì)層302的膜厚。
對第一界面層303，可采用與實施方式1的第一界面層103同樣的材料。另外，對于它們的功能和形狀，也與實施方式1的第一界面層103相同。
對第二界面層305，可采用與實施方式1的第二界面層105同樣的材料。另外，對于它們的功能和形狀，也與實施方式1的第二界面層105相同。
對第二電介質(zhì)層306，可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的材料。另外，對于它們的功能和形狀，也與實施方式1的第二電介質(zhì)層106相同。
對第二記錄層304，可采用與實施方式1的記錄層104同樣的材料。為了提高第二信息層25的記錄靈敏度，第二記錄層304的膜厚優(yōu)選在6nm～15nm的范圍內(nèi)。在該范圍內(nèi)，當?shù)诙涗泴?04厚時，由熱向面內(nèi)方向的擴散引起的熱對鄰接區(qū)域的影響增大。另外，當?shù)诙涗泴?04薄時，第二信息層25的反射率變小。所以，更優(yōu)選第二記錄層304的膜厚在8nm～13nm的范圍內(nèi)。
對第二反射層308，可采用與實施方式1的反射層108同樣的材料。另外，對于它們的功能和形狀，也與實施方式1的反射層108相同。
也可以在第二反射層308和第二電介質(zhì)層306之間配置界面層。對界面層，可采用與實施方式1的界面層同樣的材料。另外，對于它們的功能和形狀，也與實施方式1的界面層相同。
下面，說明信息記錄介質(zhì)24的制造方法。
首先，形成第二信息層25。
具體而言，將基板14(厚度例如為1.1mm)配置在成膜裝置內(nèi)。
接著，在基板14上形成第二反射層308。此時，在基板14上形成用于導入激光束11的引導槽時，在形成有引導槽的一側(cè)形成第二反射層308。第二反射層308可采用與實施方式1的反射層108同樣的方法形成。
然后，在第二反射層308上形成界面層。界面層207可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
接著，在第二反射層308或界面層上形成第二電介質(zhì)層306。第二電介質(zhì)層306可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
然后，在第二反射層308、界面層或第二電介質(zhì)層306上形成第二界面層305。第二界面層305可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
接著，在第二界面層305上形成第二記錄層304。第二記錄層304可采用與其組成對應(yīng)的濺射靶，用與實施方式1的記錄層104同樣的方法形成。
然后，在第二記錄層304上形成第一界面層303。第一界面層303可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
接著，在第一界面層303上形成第一電介質(zhì)層302。第一電介質(zhì)層302可采用與實施方式1的第二電介質(zhì)層106同樣的方法形成。
下面，在第二信息層25的第一電介質(zhì)層302上形成光學分離層17。光學分離層17，可通過將光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂涂敷在第一電介質(zhì)層302上進行旋涂后，使樹脂硬化而形成。此外，當在光學分離層17上形成激光束11的引導槽時，通過在將形成有槽的基板(模)與硬化前的樹脂密接后，并在使樹脂硬化后揭下基板(模)，從而形成引導槽。
此外，在形成第一電介質(zhì)層302后，或在形成光學分離層17后，根據(jù)需要，也可以進行使第二記錄層304的整個面結(jié)晶化的初始化工序。第二記錄層304的結(jié)晶化，可通過照射激光束來進行。
接著，在光學分離層17上形成第一信息層23。
具體而言，首先，在光學分離層17上，依次形成透射率調(diào)節(jié)層209、第一反射層208、第四界面層205、第一記錄層204、第三界面層203和第三電介質(zhì)層202。此時，也可在第一反射層208和第四界面層205之間形成第四電介質(zhì)層206。這些各層可采用在實施方式2中說明的方法形成。
最后，在第三電介質(zhì)層202上形成透明層13。透明層13可采用在實施方式1中說明的方法形成。
此外，在形成第三電介質(zhì)層202后，或者在形成透明層13后，根據(jù)需要，也可以進行使第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。第一記錄層204的結(jié)晶化，可通過照射激光束來進行。
另外，在形成第三電介質(zhì)層202后，或者在形成透明層13后，根據(jù)需要，也可以進行使第二記錄層304和第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。在該情況下，當先進行第一記錄層204的結(jié)晶化時，存在著使第二記錄層304結(jié)晶化所需的激光功率增大的傾向，所以優(yōu)選先進行第二記錄層304的結(jié)晶化。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)24。此外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法采用了濺射法，但是不限定于此，也可以用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
另外，各層的成膜順序不限定于上述順序。
(實施方式4)在實施方式4中，說明本發(fā)明的其它信息記錄介質(zhì)的一例。在圖4中表示本實施方式的信息記錄介質(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，是可通過激光束11的照射而記錄再生信息的光學信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)29具有通過粘接層27來密接層疊在基板26上的信息層16和虛擬基板28的構(gòu)成。
基板26和虛擬基板28是透明的圓盤狀的基板。對基板26和虛擬基板28，與實施方式1的基板14同樣，例如，可采用聚碳酸脂、非晶態(tài)聚烯烴、MMA等的樹脂或玻璃。
在基板26的第一電介質(zhì)層102側(cè)的表面上，根據(jù)需要，也可以形成用于引導激光束的引導槽(槽間距0.615μm)。與基板26的第一電介質(zhì)層102側(cè)相反側(cè)的表面、及與虛擬基板28的粘接層27側(cè)相反側(cè)的表面優(yōu)選是平滑的。作為基板26和虛擬基板28的材料，聚碳酸脂由于轉(zhuǎn)印性、量產(chǎn)性優(yōu)越且成本低，所以特別有用。此外，優(yōu)選基板26和虛擬基板28的厚度在0.3mm～0.9mm的范圍內(nèi)，以便具有充分的強度，并且信息記錄介質(zhì)29的厚度成為1.2mm。
粘接層27由光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)和遲效性樹脂構(gòu)成，優(yōu)選對使用的激光束11光吸收小，在短波長域光學雙折射小。另外，粘接層27的厚度，根據(jù)與光學分離層19、17等同樣的理由，優(yōu)選在0.6μm～50μm的范圍內(nèi)。
此外，對于賦予與實施方式1相同的標號的部分，省略其說明。
下面，說明信息記錄介質(zhì)29的制造方法。
首先，在基板26(厚度例如為0.6mm)上形成信息層16。此時，當在基板26上形成有用于引導激光束11的引導槽時，在形成有引導槽的一側(cè)形成信息層16。具體而言，將基板26配置在成膜裝置內(nèi)，依次層疊第一電介質(zhì)層102、第一界面層103、記錄層104、第二界面層105、第二電介質(zhì)層106和反射層108。根據(jù)需要，也可以在第二電介質(zhì)層106和反射層108之間形成界面層。另外，根據(jù)需要，也可以不設(shè)置第二電介質(zhì)層106。各層的成膜方法與實施方式1相同。此外，希望第一電介質(zhì)層102的膜厚在50nm～250nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在80nm～180nm的范圍內(nèi)。另外，希望第二電介質(zhì)層106的膜厚在10nm～100nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在20nm～70nm的范圍內(nèi)。另外，在不設(shè)置第二電介質(zhì)層106時，希望第二界面層105的膜厚在10nm～100nm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在20nm～70nm的范圍內(nèi)。
然后，用粘接層27對層疊有信息層16的基板26和虛擬基板28(厚度例如為0.6mm)進行貼合。具體而言，可以通過將光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等的樹脂涂敷在虛擬基板28上，將層疊有信息層16的基板26密接在虛擬基板28上進行旋涂后，使樹脂硬化即可。另外，也可預(yù)先在虛擬基板28上均勻地涂敷粘接性的樹脂，使其密接到層疊有信息層16的基板26上。
此外，在粘合了基板26和虛擬基板28后，根據(jù)需要，也可以進行使記錄層104的整個面結(jié)晶化的初始化工序。記錄層104的結(jié)晶化，可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。此外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法用了濺射法，但是不限定于此，也可以用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
另外，各層的成膜順序不限定于上述順序。
(實施方式5)在實施方式5中，說明本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一例。在圖5中表示本實施方式的信息記錄介質(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，是通過來自單面的激光束11的照射而可記錄再生信息的多層光學信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)31具有通過光學分離層17、19等順次層疊在基板26上的N組的第一信息層23、信息層18和層疊在基板30上的信息層21，通過粘接層27而密接的構(gòu)成。
基板30是透明的圓盤狀的基板。對基板30，與基板14同樣，例如，可采用聚碳酸脂、非晶態(tài)聚烯烴和PMMA等的樹脂或玻璃。
在基板30的信息層21側(cè)的表面，根據(jù)需要，也可形成用于引導激光束的引導槽。與基板30的信息層21側(cè)相反側(cè)的表面優(yōu)選是平滑的。作為基板30的材料，聚碳酸脂轉(zhuǎn)印性、量產(chǎn)性優(yōu)越且成本低，所以特別有用。此外，基板30的厚度優(yōu)選在0.3mm～0.9mm的范圍內(nèi)，以便具有充分的強度，并且信息記錄介質(zhì)31的厚度為1.2mm左右。
此外，對于賦予與實施方式2和4相同的標號的部分，省略其說明。
下面，說明信息記錄介質(zhì)31的制造方法。
首先，在基板26(厚度例如為0.6mm)上形成第一信息層23。此時，當在基板26上形成有用于引導激光束11的引導槽時，在形成有引導槽一側(cè)形成第一信息層23。具體而言，將基板26配置在成膜裝置內(nèi)，依次層疊第三電介質(zhì)層202、第三界面層203、第一記錄層204、第四界面層205、第一反射層208和透射率調(diào)節(jié)層209。此外，也可以在第四界面層205和第一反射層208之間形成第四電介質(zhì)層206。各層的成膜方法與實施方式2相同。此后，通過光學分離層依次層疊(N-2)層的信息層。
另外，在基板30(厚度例如為0.6mm)上形成信息層21。信息層由單層膜或多層膜構(gòu)成，這些各層與實施方式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，用粘接層27對層疊有信息層的基板26和基板30進行貼合。具體而言，將光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)和遲效性樹脂等的樹脂涂敷在信息層21上，將形成有第一信息層23的基板26密接在信息層21上并進行旋涂后，使樹脂硬化即可。另外，也可預(yù)先在信息層21上均勻涂敷粘接性的樹脂，使其與基板26密接。
此外，在密接了基板26和基板30后，根據(jù)需要，也可以進行使第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。第一記錄層204的結(jié)晶化，可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)31。此外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法用了濺射法，但是不限定于此，也可以用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
另外，各層的成膜順序不限定于上述順序。
(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)明的多層光學信息記錄介質(zhì)中，N＝2即由兩組信息層構(gòu)成的信息記錄介質(zhì)的一例。圖6是表示本實施方式的信息記錄介質(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，是通過來自單面的激光束11的照射而可記錄再生信息的兩層光學信息記錄介質(zhì)。
信息記錄介質(zhì)32具有在基板26上層疊第一信息層23，在基板30上層疊第二信息層25，并通過粘接層27進行密接的構(gòu)成。
在基板30的第二反射層308側(cè)的表面，根據(jù)需要，也可以形成用于引導激光束的引導槽。與基板30的第二反射層308側(cè)相反側(cè)的表面優(yōu)選是平滑的。
此外，對于賦予了與實施方式3、實施方式4和實施方式5相同的標號的部分，省略其說明。
下面，說明信息記錄介質(zhì)32的制造方法。
首先，在基板26(厚度例如為0.6mm)上，用與實施方式5同樣的方法形成第一信息層23。
此外，在形成透射率調(diào)節(jié)層209后，根據(jù)需要，也可以進行使第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。第一記錄層204的結(jié)晶化，可通過照射激光束來進行。
然后，在基板30(厚度例如為0.6mm)上形成第二信息層25。此時，當在基板30上形成有用于引導激光束11的引導槽時，在形成有引導槽的一側(cè)形成第二信息層25。具體而言，將基板30配置在成膜裝置內(nèi)，依次層疊第二反射層308、第二電介質(zhì)層306、第二界面層305、第二記錄層304、第一界面層303、和第一電介質(zhì)層302。此外，根據(jù)需要，也可以在第二反射層308和第二電介質(zhì)層306之間形成界面層。各層的成膜方法與實施方式3相同。
此外，在形成了第一電介質(zhì)層302后，根據(jù)需要，也可以進行使第二記錄層304的整個面結(jié)晶化的初始化工序。第二記錄層304的結(jié)晶化，可通過照射激光束來進行。
最后，用粘接層27來密接層疊有第一信息層23的基板26和層疊有第二信息層25的基板30。具體而言，將光硬化性樹脂(特別是紫外線硬化性樹脂)或遲效性樹脂等的樹脂涂敷在第一信息層23或第二信息層25上，使基板26和基板30密接并進行旋涂后，使樹脂硬化即可。另外，也可預(yù)先在第一信息層23或第二信息層25上均勻涂敷粘接性的樹脂，使基板26與基板30密接。
然后，根據(jù)需要，也可以進行使第二記錄層304和第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。在該情況下，根據(jù)與實施方式3同樣的理由，優(yōu)選先使第二記錄層304結(jié)晶化。
按以上所述，能夠制造信息記錄介質(zhì)32。此外，在本實施方式中，作為各層的成膜方法用了濺射法，但是不限定于此，也可以用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
另外，各層的成膜順序不限定于上述順序。
(實施方式7)在實施方式7中，說明在實施方式1～3中說明的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的記錄再生方法。
在圖7中示意表示本發(fā)明的記錄再生方法中使用的記錄再生裝置38的構(gòu)成的一部分。記錄再生裝置38具備用于使信息記錄介質(zhì)37旋轉(zhuǎn)的主軸電動機33；和光學頭36，其具有半導體激光器35、會聚從半導體激光器35射出的激光束11的物鏡34。信息記錄介質(zhì)37是在實施方式1～3中說明的信息記錄介質(zhì)，具備單個信息層(例如信息層16)或多個信息層(例如第一信息層23、第二信息層25)。物鏡34將激光束11會聚在信息層上。
向信息記錄介質(zhì)的信息的記錄、擦除和寫上記錄是通過將激光束11的功率調(diào)制到高功率的峰值功率(Pp(mW))和低功率的偏置功率(Pb(mW))進行的。通過照射具有峰值功率的激光束11，使記錄層的局部的一部分形成非晶質(zhì)相，該非晶質(zhì)相成為記錄標記。在記錄標記之間，照射偏置功率的激光束11，形成結(jié)晶相(擦除部分)。此外，當照射峰值功率的激光束11時，激光束11一般是由脈沖列形成的所謂的多脈沖。此外，多脈沖既可只根據(jù)峰值功率、偏置功率的功率級進行調(diào)制，也可用0mW～峰值功率的范圍的功率級進行調(diào)制。
另外，將比峰值功率、偏壓功率的功率級低的、記錄標記的光學狀態(tài)不因用該功率級的激光束11照射而受影響的、并且從信息記錄介質(zhì)得到足夠用于記錄標記再生的反射光量的功率，作為再生功率(Pr(mW))，用檢測器讀取通過照射具有再生功率的激光束11而得到的來自信息記錄介質(zhì)的信號，由此進行信息信號的再生。
為了將激光束的光點直徑調(diào)節(jié)在0.4μm～0.7μm的范圍內(nèi)，物鏡34的數(shù)值孔徑NA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～450mn的范圍內(nèi))。記錄信息時的信息記錄介質(zhì)的線速度，優(yōu)選在不易由再生光引起結(jié)晶化、且能夠得到充分的擦除性能的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和信息記錄介質(zhì)32中，在對第一信息層23進行記錄時，首先將激光束11的焦點對準第一記錄層204并照射激光束11。該激光束11透過透明層13，將信息記錄到第一記錄層204。第一記錄層204的信息的再生由第一記錄層204反射，利用透過透明層13的激光束11進行。在對第二信息層25進行記錄時，首先將激光束11的焦點對準第二記錄層304并照射激光束11。該激光束11透過透明層13、第一信息層23和光學分離層17，將信息記錄到第二信息層25。第二信息層25的再生由第二記錄層304反射，利用透過光學分離層17、第一信息層23和透明層13的激光束11進行。
此外，當在基板14、光學分離層20、19和17中形成有用于引導激光束11的引導槽時，信息既可記錄在離激光束11的入射側(cè)近的槽面(槽)，也可記錄在離激光束11的入射側(cè)遠的槽面(槽脊)中。另外，也可以將信息記錄在槽和槽脊兩者中。
記錄性能的評價如下進行通過在0～Pp(mW)之間對激光束11進行功率調(diào)制，用(1-7)調(diào)制方式，記錄標記長從0.149μm(2T)到0.596μm(8T)的隨機信號，用時間間隔分析器(time interval analyzer)測定記錄標記的前端間和后端間的抖動(jitter)(標記位置的誤差)。此外，抖動值越小表示記錄性能越好。此外，Pp和Pb以使前端間和后端間的抖動的平均值(平均抖動)為最小的方式進行確定。將此時的最佳Pp作為記錄靈敏度。
另外，反復改寫次數(shù)如下進行評價通過在0～Pp(mW)之間對激光束11進行功率調(diào)制，將標記長從0.149μm(2T)到0.596μm(8T)的隨機信號連續(xù)記錄在相同的槽中，用時間間隔分析器測定各記錄改寫次數(shù)中的前端間和后端間的抖動。將對第一次的前端間和后端間的平均抖動值增加3％的改寫次數(shù)作為上限值。此外，Pp和Pb以平均抖動值為最小的方式進行確定。
進而，信號保存性，在0～Pp(mW)之間對激光束11進行功率調(diào)制，將標記長從0.149μm(2T)到0.596μm(8T)的隨機信號記錄在槽中，進行80℃、20％RH、100小時的加速試驗，評價加速試驗后的抖動變化量((加速后抖動)-(加速前抖動)稱為檔案(archival)劣化量)。此外，Pp和Pb，以平均抖動值為最小的方式進行確定，對于記錄次數(shù)10次、100次和1000次的標記進行評價。
(實施方式8)在實施方式8中，說明在實施方式4～6中說明的本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的記錄再生方法。
在本發(fā)明的記錄再生方法中使用的記錄再生裝置38的一部分構(gòu)成與實施方式7同樣，在圖7中示意表示。這里，對與實施方式7重復的地方省略說明。信息記錄介質(zhì)37是在實施方式4、5和6中說明的信息記錄介質(zhì)，具備單個信息層(例如信息層16)或多個信息層(例如第一信息層23、第二信息層25)。
為了將激光束的光點直徑調(diào)節(jié)在0.4μm～0.7μm的范圍內(nèi)，物鏡34的數(shù)值孔徑NA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700nm以下(更優(yōu)選在700nm～600mn的范圍內(nèi))。記錄信息時的信息記錄介質(zhì)的線速度優(yōu)選在難以由再生光引起結(jié)晶化，并且能夠得到充分的擦除性能的1m/秒～20m/秒的范圍內(nèi)(更優(yōu)選在2m/秒～15m/秒的范圍內(nèi))。
此外，當在基板14、光學分離層20、19和17中形成有用于引導激光束11的引導槽時，信息既可記錄在離激光束11的入射側(cè)近的槽面(槽)中，也可以記錄在離激光束11的入射側(cè)遠的槽面(槽脊)中。另外，也可以將信息記錄在槽和槽脊兩者中。
記錄性能如下評價通過在0～Pp(mW)之間對激光束11進行功率調(diào)制，對標記長從0.40μm(3T)到1.47μm(11T)的隨機信號進行記錄，用時間間隔分析器測定記錄標記的前端間和后端間的抖動(標記位置的誤差)。此外，抖動值越小表示記錄性能越好。此外，Pp和Pb以使前端間和后端間的抖動的平均值(平均抖動)成為最小的方式進行確定。將這時的最佳Pp作為記錄靈敏度。
另外，反復改寫次數(shù)如下評價通過在0～Pp(mW)之間對激光束11進行功率調(diào)制，將標記長從0.40μm(3T)到1.47μm(11T)的隨機信號連續(xù)記錄在相同的槽中，用時間間隔分析器測定各記錄改寫次數(shù)中的前端間和后端間的抖動。將對第一次的前端間和后端間的平均抖動值增加3％的改寫次數(shù)作為上限值。此外，Pp和Pb以平均抖動值為最小的方式進行確定。
進而，信號保存性，在0～Pp(mW)之間對激光束11進行功率調(diào)制，將標記長從0.149μm(2T)到0.596μm(8T)的隨機信號記錄在槽中，進行80℃、20％RH、100小時的加速試驗，評價加速試驗后的抖動劣化量(檔案劣化量)。此外，Pp和Pb以平均抖動值為最小的方式進行確定，對于記錄次數(shù)10次、100次和1000次的標記進行評價。
(實施方式9)在實施方式9中，說明本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)的一例。在圖8中表示實施方式9的電信息記錄介質(zhì)44的一個構(gòu)成例。電信息記錄介質(zhì)44是通過施加電能(特別是電流)而可記錄再生信息的信息記錄介質(zhì)。
作為基板39的材料，可采用聚碳酸脂等的樹脂基板、玻璃基板、Al2O3等的陶瓷基板、Si等的各種半導體基板、Cu等的各種金屬基板。這里，對將Si基板用作基板的情況進行說明。電信息記錄介質(zhì)44具有在基板39上依次層疊下部電極40、第一界面層401、第一記錄層41、第二界面層402、第三界面層403、第二記錄層42、第四界面層404、上部電極43的構(gòu)造。下部電極40和上部電極43為了對第一記錄層41和第二記錄層42施加電流而形成。此外，第一界面層401和第二界面層402為了調(diào)節(jié)第一記錄層41的結(jié)晶化時間而設(shè)置，第三界面層403和第四界面層404為了調(diào)節(jié)第二記錄層42的結(jié)晶化時間而設(shè)置。
第一界面層401、第二界面層402、第三界面層403和第四界面層404的材料可采用與實施方式1的第一界面層103同樣的材料。
第一記錄層41和第二記錄層42是由通過施加電流產(chǎn)生的焦耳熱在結(jié)晶相和非晶質(zhì)相之間發(fā)生可逆的相變的材料，在信息記錄中利用在結(jié)晶相和非晶質(zhì)相之間電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象。第一記錄層41的材料可采用與實施方式2的第一記錄層204同樣的材料，第二記錄層42的材料可采用與實施方式3的第二記錄層304同樣的材料。
第一記錄層41和第二記錄層42能夠分別用與實施方式2的第一記錄層204和實施方式3的第二記錄層304同樣的方法形成。
另外，對下部電極40和上部電極43，可采用將Al、Au、Ag、Cu、Pt等的單體金屬材料，或者將它們中的1個或多個元素作為主要成分，為了提高耐濕性或調(diào)節(jié)導熱率等適當?shù)靥砑恿艘粋€或多個其它元素的合金材料。下部電極40和上部電極43能夠通過在Ar氣的氣氛中濺射成為材料的金屬母材或合金母材而形成。此外，作為各層的成膜方法，也可以用真空蒸鍍法、離子噴鍍法、CVD法、MBE法等。
通過施加部45，使電信息記錄再生裝置50與電信息記錄介質(zhì)44電連接。通過該電信息記錄再生裝置50，為了對第一記錄層41和第二記錄層42施加電流脈沖，脈沖電源48通過開關(guān)47連接在下部電極40和上部電極43之間。另外，為了檢測由第一記錄層41和第二記錄層42的相變引起的電阻值的變化，電阻測定器46通過開關(guān)49連接在下部電極40和上部電極43之間。為了使處于非晶質(zhì)相(高阻狀態(tài))的第一記錄層41或第二記錄層42變化到結(jié)晶相(低電阻狀態(tài))，關(guān)閉開關(guān)47(開關(guān)49打開)對電極間施加電流脈沖，被施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。當再次從結(jié)晶相返回到非晶質(zhì)相時，以更短的時間施加比結(jié)晶化時更高的電流脈沖，使記錄層達到比熔點高的溫度，在熔化后，急速冷卻。此外，電信息記錄再生裝置50的脈沖電源48是能夠輸出圖11的記錄、擦除脈沖波形的電源。
這里，設(shè)第一記錄層41是非晶質(zhì)相時的電阻值為ra1、第一記錄層41是結(jié)晶相時的電阻值為rc1第二記錄層42是非晶質(zhì)相時的電阻值為ra2、第二記錄層42是結(jié)晶相時的電阻值為rc2。這里，根據(jù)rc1≤rc2＜ra1＜ra2或rc1≤rc2＜ra2＜ra1或rc2≤rc1＜ra1＜ra2或rc2≤rc1＜ra2＜ra1，能夠?qū)⒌谝挥涗泴?1和第二記錄層42的電阻值之和設(shè)定為ra1+ra2、ra1+ra2、ra2+rc1和rc1+rc2這樣4個不同的值。從而，通過用電阻測定器46測定電極間的電阻值，能夠一次地檢測出四個不同的狀態(tài)，即二值的信息。
通過以矩陣方式地配置多個該電信息記錄介質(zhì)44，能夠構(gòu)成圖9所示的大容量的電信息記錄介質(zhì)51。在各存儲單元54中，在微小區(qū)域形成與電信息記錄介質(zhì)44同樣的構(gòu)成。通過分別指定一條字線52和位線53，進行到各個存儲器單元54的信息的記錄再生。
圖10是表示使用了電信息記錄介質(zhì)51的信息記錄系統(tǒng)的一個構(gòu)成例的圖。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。由地址指定電路55分別指定電信息記錄介質(zhì)51的字線52和位線53，能夠進行到各個存儲器單元54的信息的記錄再生。另外，通過使存儲裝置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，從而能夠進行到電信息記錄介質(zhì)51的信息的記錄再生。
對本發(fā)明的更具體的實施方式，利用實施例進行更詳細地說明。
(實施例1)在實施例1中，制作圖1的信息記錄介質(zhì)15，研究第一界面層103和第二界面層105的材料、與信息層16的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的關(guān)系。具體而言，制作包含第一界面層103和第二界面層105的材料不同的信息層16的信息記錄介質(zhì)15，測定信息層16的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。
如下制作樣本。首先，作為基板14，準備形成有用于引導激光束11的引導槽(深度20nm，槽間距0.32μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度1.1mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，通過濺射法依次層疊Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)作為反射層108、Dy2O3層(厚度15nm)作為第二電介質(zhì)層106、第二界面層105(厚度5nm)、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度11nm)作為記錄層104、第一界面層103(厚度5nm)、(ZnS)80(SiO2)20)層(厚度58nm)作為第一電介質(zhì)層102。
最后，將紫外線硬化性樹脂涂敷到第一電介質(zhì)層102，使聚碳酸脂板(直徑120mm、厚度90μm)與第一電介質(zhì)層102密接并旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層后，照射紫外線使樹脂硬化，形成厚度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，制造了第一界面層103和第二界面層105的材料不同的多個信息記錄介質(zhì)。
對于這樣得到的信息記錄介質(zhì)，利用圖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、反復改寫性能和信號保存性。此時，設(shè)激光束11的波長為405nm，物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.85，測定時的樣本的線速度為4.9m/s和9.8m/s，最短標記長(2T)為0.149μm。另外，信息記錄在槽中。另外，信息保存性評價中的加速試驗，在恒溫槽中，在溫度80℃、濕度20％RH的條件下進行100小時。
對于信息記錄介質(zhì)15的信息層16的第一界面層103和第二界面層105的材料與信息層16的記錄靈敏度和反復改寫性能的評價結(jié)果，在(表1)中表示線速度為4.9m/s時(1X)的結(jié)果，在(表2)中表示線速度為9.8m/s時(2X)的結(jié)果，在(表3)中表示信號保存性評價的結(jié)果。這里，表中的Zr-In-O表示(ZrO2)50(In2O3)50，Zr-Cr-O表示(ZrO2)50(Cr2O3)50。此外，對于1X時的記錄靈敏度，設(shè)小于6.0mW為○，6.0mW以上且小于7.0mW為△，7.0mW以上為×。另外，對于2X時的記錄靈敏度，設(shè)小于6.5mW為○，6.5mW以上且小于7.5mW為△，7.5mW以上為×。對于反復改寫性能，設(shè)反復改寫次數(shù)在7000次以上為◎，4000次以上且小于7000次為○，1000次以上且小于4000次為△，小于1000次為×。進而，對于信號保存性，設(shè)在10次、100次和1000次記錄標記中檔案劣化量的最大值，在0％以上且小于2％為○，2％以上且小于3％為△，3％以上為×。




其結(jié)果可知，在對第一界面層103和第二界面層105采用了Ge-N的樣本1-1中，1X時的反復改寫性能不充分。另外，可知在對第一界面層103和第二界面層105采用了(ZrO2)50(Cr2O3)50的樣本1-2中，檔案劣化量大，信號保存性差。另外，還可知在1-3、1-4和1-5中，記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性良好。其中，可知特別是在對第一界面層103采用(ZrO2)50(Cr2O3)50、對第二界面層105采用(ZrO2)50(In2O3)50的樣本1-5，在記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好。
另外，在該樣本1-5的構(gòu)成中，改變第一界面層103的ZrO2與Cr2O3的組成比和第二界面層105的ZrO2與In2O3的組成比，進一步評價線速度為1X、2X時的記錄靈敏度、反復改寫性能、信號保存性。這里，設(shè)為(ZrO2)100-x1(Cr2O3)x1(其中，0＜x1＜100)、(ZrO2)100-y1(In2O3)y1(其中，0＜y1＜100)，改變x1和y1的值。在表4中表示1X的結(jié)果，在表5中表示2X的結(jié)果，在表6中表示信號保存性的結(jié)果。




其結(jié)果，可知在無論那個樣本中都具有超過樣本1-1的特性。另外，可知特別是樣本1-5、1-7、1-8、1-11、1-12的特性更為良好，所以作為界面層材料的組成更優(yōu)選20＜x1＜80、20＜y1＜80。
(實施例2)在實施例2中，制作圖3的信息記錄介質(zhì)24，研究第一界面層303和第二界面層305的材料與第二信息層25的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的關(guān)系。具體而言，制作包含第一界面層303和第二界面層305的材料不同的第二信息層25的信息記錄介質(zhì)24，測定第二信息層25的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。
如下制作樣本。首先，作為基板14，準備好形成有用于引導激光束11的引導槽(深度20nm，槽間距0.32μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度1.1mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)作為第二反射層308、Dy2O3層(厚度15nm)作為第二電介質(zhì)層306、第二界面層305(厚度5nm)、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)作為第二記錄層304、第一界面層303(厚度5nm)、(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)作為第一電介質(zhì)層302。
然后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在第一電介質(zhì)層302上，其上覆蓋并密接形成有(深度20nm，槽間距0.32μm)的基板并使它們旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層，使樹脂硬化后剝離基板。通過該工序形成厚25μm的光學分離層17，該光學分離層17在第一信息層23側(cè)形成有用于導入激光束11的引導槽。
接著，在光學分離層17上，用濺射法依次層疊TiO2層(厚度20nm)作為透射率調(diào)節(jié)層209、Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)作為第一反射層208、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚度10nm)作為第四界面層205、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)作為第一記錄層204、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)作為第三界面層203、(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)作為第三電介質(zhì)層202。
最后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在第三電介質(zhì)層202上，使聚碳酸脂板(直徑120mm、厚度65μm)與第三電介質(zhì)層202密接并旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層后，照射紫外線使樹脂硬化，形成厚度75μm的透明層13。然后，進行用激光束使第二記錄層304和第一記錄層204結(jié)晶化的初始化工序。按以上所述，制造了第一界面層303和第二界面層305的材料不同的多個樣本。
對于這樣得到的樣本，利用圖7的記錄再生裝置38，測定信息記錄介質(zhì)24的第二信息層25的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。此時，設(shè)激光束11的波長為405nm，物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.85，測定時的樣本的線速度為4.9m/s和9.8m/s，最短標記長(2T)為0.149μm。另外，信息記錄在槽中。
對于信息記錄介質(zhì)24的第二信息層25的第一界面層303和第二界面層305的材料、與第二信息層25的記錄靈敏度和反復改寫性能的評價結(jié)果，在(表7)中表示線速度為4.9m/s時(1X)的結(jié)果，在(表8)中表示線速度為9.8m/s時(2X)的結(jié)果，在(表9)中表示信號保存性評價的結(jié)果。這里，表中的Zr-In-O表示(ZrO2)50(In2O3)50，Zr-Cr-O表示(ZrO2)50(Cr2O3)50。此外，對于1X時的記錄靈敏度，設(shè)小于12mW為○，12mW以上且小于13mW為△，13mW以上為×。另外，對于2X時的記錄靈敏度，設(shè)小于13mW為○，13mW以上且小于14mW為△，14mW以上為×。進一步，對于反復改寫性能，設(shè)反復改寫次數(shù)在7000次以上為◎，4000次以上且小于7000次為○，1000次以上且小于4000次為△，小于1000次為×。進一步，對于信號保存性，設(shè)在10次、100次和1000次記錄標記中檔案劣化量的最大值，在0％以上且小于2％為○，2％以上且小于3％為△，3％以上為×。




其結(jié)果，可知在對第一界面層303和第二界面層305使用了Ge-N的樣本2-1中，1X時的反復改寫性能不充分。另外，可知在對第一界面層103和第二界面層105使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50的樣本2-2中，檔案劣化量大，信號保存性差。另外，還可知在2-3、2-4和2-5中，記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性良好。其中，可知特別是在對第一界面層303使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50、對第二界面層305使用了(ZrO2)50(In2O3)50的樣本2-5，在記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好。
另外，在該樣本2-5的構(gòu)成中，改變第一界面層303的ZrO2與Cr2O3的組成比和第二界面層305的ZrO2和In2O3的組成比，進一步評價線速度為1X、2X時的記錄靈敏度、反復改寫性能以及信號保存性。這里，設(shè)(ZrO2)100-x2(Cr2O3)x2(其中，0＜x2＜100)、(ZrO2)100-y2(In2O3)y2(其中，0＜y2＜100)，改變x2和y2的值。在表10中表示1X的結(jié)果，在表11中表示2X的結(jié)果，在表12中表示信號保存性的結(jié)果。




結(jié)果，可知在無論那個樣本中都具有超過樣本1-1的特性。又可知特別是樣本2-5、2-7、2-8、2-11、2-12的特性更為良好，所以作為界面層材料的組成優(yōu)選20＜x2＜80、20＜y2＜80。
(實施例3)在實施例3中，制作圖3的信息記錄介質(zhì)24，研究第三界面層203和第四界面層205的材料與第一信息層23的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的關(guān)系。具體而言，制作包含第三界面層203和第四界面層205的材料不同的第一信息層23的信息記錄介質(zhì)24，測定第一信息層23的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。
如下制作樣本。首先，作為基板14，準備好形成有用于引導激光束11的引導槽(深度20nm，槽間距0.32μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度1.1mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)作為第二反射層208、Dy2O3層(厚度15nm)作為第二電介質(zhì)層306、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚度5nm)作為第二界面層305、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)作為第二記錄層304、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)作為第一界面層303、(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)作為第一電介質(zhì)層302。
然后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在第一電介質(zhì)層302上，其上覆蓋并密接形成有引導槽(深度20nm，槽間距0.32μm)的基板并使它們旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層，使樹脂硬化后剝離基板。通過該工序形成厚25μm的光學分離層17，該光學分離層17在第一信息層23側(cè)形成有用于導入激光束11的引導槽。
此后，在光學分離層17上，用濺射法依次層疊TiO2層(厚度20nm)作為透射率調(diào)節(jié)層209、Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)作為第一反射層208、第四界面層205(厚度10nm)、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)作為第一記錄層204、第三界面層203(厚度5nm)、(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)作為第三電介質(zhì)層202。
最后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在第三電介質(zhì)層202上，使聚碳酸脂基板(直徑120mm、厚度65μm)與第三電介質(zhì)層202密接并旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層后，照射紫外線使樹脂硬化，形成厚度75μm的透明層13。此后，進行用激光束使第二記錄層304和第一記錄層204結(jié)晶化的初始化工序。按以上所述，制造了第三界面層203和第四界面層205的材料不同的多個樣本。
對于這樣得到的樣本，利用圖7的記錄再生裝置38，測定信息記錄介質(zhì)24的第一信息層23的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。此時，設(shè)激光束11的波長為405nm，物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.85，測定時的樣本的線速度為4.9m/s和9.8m/s，最短標記長(2T)為0.149μm。另外，信息記錄在槽中。
對于信息記錄介質(zhì)24的第一信息層23的第三界面層203和第四界面層205的材料、與第一信息層23的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的評價結(jié)果，在(表13)中表示了線速度為4.9m/s時(1X)的結(jié)果，在(表14)中表示了線速度為9.8m/s時(2X)的結(jié)果，在(表15)中表示了信號保存性評價的結(jié)果。這里，表中的Zr-In-O表示(ZrO2)50(In2O3)50，Zr-Cr-O表示(ZrO2)50(Cr2O3)50。此外，對于1X時的記錄靈敏度，設(shè)小于12mW為○，12mW以上且小于13mW為△，13mW以上為×。另外，對于2X時的記錄靈敏度，設(shè)小于13mW為○，13mW以上且小于14mW為△，14mW以上為×。進一步，對于反復改寫性能，設(shè)反復改寫次數(shù)在3000次以上為◎，2000次以上且小于3000次為○，500次以上且小于2000次為△，小于500次為×。進一步，對于信號保存性，設(shè)在10次、100次和1000次記錄標記中檔案劣化量的最大值，在0％以上且小于2％為○，2％以上且小于3％為△，3％以上為×。




其結(jié)果，可知在對第三界面層203和第四界面層205中使用了Ge-N的樣本3-1中，在1X和2X時的記錄靈敏度和在1X時的反復改寫性能不充分。另外，可知在對第一界面層103和第二界面層105使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50的樣本3-2中，檔案劣化量大，信號保存性差。另外，還可知在3-3、3-4和3-5中，記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性良好。其中，可知特別是對第三界面層203使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50，對第二界4面層205使用了(ZrO2)50(In2O3)50的樣本3-5，在記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好。
另外，在該樣本2-5的構(gòu)成中，改變第一界面層203的ZrO2與Cr2O3的組成比和第二界面層205的ZrO2和In2O3的組成比，進一步評價線速度1X、2X的記錄靈敏度、反復改寫性能以及信號保存性。這里，設(shè)(ZrO2)100-x3(Cr2O3)x3(其中，0＜x3＜100)、(ZrO2)100-y3(In2O3)y3(其中，0＜y3＜100)，改變x3和y3的值。在表16中表示1X的結(jié)果，在表17中表示2X的結(jié)果，在表18中表示信號保存性的結(jié)果。




其結(jié)果，可知在無論那個樣本中都具有超過樣本1-1的特性。又可知特別是樣本3-5、3-7、3-8、3-11、3-12的特性更為良好，所以作為界面層材料的組成優(yōu)選20＜x3＜80、20＜y3＜80。
(實施例4)在實施例4中，制作圖4的信息記錄介質(zhì)29，進行與實施例1同樣的實驗。
如下制作樣本。首先，作為基板26，準備形成有用于引導激光束11的引導槽(深度40nm，槽間距0.615μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度0.6mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)作為第一電介質(zhì)層102、第一界面層103(厚度5nm)、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)作為記錄層104、第二界面層105(厚度5nm)、Dy2O3層(厚度12nm)作為第二電介質(zhì)層106、Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)作為反射層108。
然后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在虛擬基板28上，將基板26的反射層108密接在虛擬基板28上并使它們旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層(厚度20μm)后，照射紫外線使樹脂硬化，通過粘接層27將基板26和虛擬基板28密接起來。最后進行用激光束使記錄層104的整個面結(jié)晶化的初始化工序。
對于這樣得到的樣本，用與實施例1同樣的方法，測定信息記錄介質(zhì)29的信息層16的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。此時，設(shè)激光束11的波長為660nm，物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.65，測定時的樣本的線速度為8.6m/s和21.5m/s，最短標記長為0.42μm。另外，信息記錄在槽和槽脊中。
其結(jié)果，可知與實施例1同樣，在對第一界面層103和第二界面層105使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50或(ZrO2)50(In2O3)50的信息層16中，記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性良好。其中，特別是在對第一界面層103使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50，對第二界面層105使用了(ZrO2)50(In2O3)50時，能夠得到在信息層16的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好的信息記錄介質(zhì)29。
(實施例5)在實施例5中，制作圖6的信息記錄介質(zhì)32，進行與實施例2同樣的實驗。
如下制作樣本。首先，作為基板26，準備形成有用于引導激光束11的引導槽(深度40nm，槽間距0.615μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度0.6mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)作為第三電介質(zhì)層202、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)作為第三界面層203、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)作為第一記錄層204、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚度10nm)作為第四界面層205、Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)作為第一反射層208、TiO2層(厚度20nm)作為透射率調(diào)節(jié)層209。
另外，作為基板30，準備形成有用于引導激光束11的引導槽(深度40nm，槽間距0.615μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度0.58mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)作為第二反射層208、Dy2O3層(厚度15nm)作為第二電介質(zhì)層306、第二界面層305(厚度5nm)、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)作為第二記錄層304、第一界面層303(厚度5nm)、(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)作為第一電介質(zhì)層302。
然后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在基板30的第一電介質(zhì)層302上，將基板26的透射率調(diào)節(jié)層209密接在基板30上并使它們旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層(厚度20μm)后，照射紫外線使樹脂硬化，通過粘接層27將基板26和基板30密接起來。最后，進行用激光束使第二記錄層304和第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。
對于這樣得到的樣本，用與實施例2同樣的方法，測定信息記錄介質(zhì)32的第二信息層25的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。在該情況下，設(shè)激光束11的波長為660nm，物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.65，測定時的樣本的線速度為8.6m/s和21.5m/s，最短標記長為0.42μm。另外，信息記錄在槽和槽脊中。
其結(jié)果，可知與實施例2同樣，在對第一界面層303和第二界面層305使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50或(ZrO2)50(In2O3)50的第二信息層25中，記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性良好。其中，特別是對第一界面層303使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50，對第二界面層305使用了(ZrO2)50(In2O3)50時，能夠得到在第二信息層25的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好的信息記錄介質(zhì)32。
(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3同樣的實驗。
如下制作樣本。首先，作為基板26，準備形成有用于引導激光束11的引導槽(深度40nm，槽間距0.615μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度0.6mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊(ZnS)80(SiO2)20層(厚度40nm)作為第三電介質(zhì)層202、第三界面層203(厚度5nm)、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度6nm)作為第一記錄層204、第四界面層205(厚度10nm)、Ag-Pd-Cu層(厚度10nm)作為第一反射層208、TiO2層(厚度20nm)作為透射率調(diào)節(jié)層209。
另外，作為基板30，準備形成有用于引導激光束11的引導槽(深度40nm，槽間距0.615μm)的聚碳酸脂基板(直徑120mm，厚度0.58mm)。然后，在該聚碳酸脂基板上，用濺射法依次層疊Ag-Pd-Cu層(厚度80nm)作為第二反射層208、Dy2O3層(厚度15nm)作為第二電介質(zhì)層306、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50層(厚度5nm)作為第二界面層305、Ge28Sn3Bi2Te34層(厚度10nm)作為第二記錄層304、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚度5nm)作為第一界面層303、(ZnS)80(SiO2)20層(厚度60nm)作為第一電介質(zhì)層302。
然后，通過將紫外線硬化性樹脂涂敷在基板30的第一電介質(zhì)層302上，將基板26的透射率調(diào)節(jié)層209與基板30密接并使它們旋轉(zhuǎn)，形成均勻的樹脂層(厚度20μm)后，照射紫外線使樹脂硬化，通過粘接層27將基板26和基板30粘接起來。最后，進行用激光束使第二記錄層304和第一記錄層204的整個面結(jié)晶化的初始化工序。
對于這樣得到的樣本，用與實施例3同樣的方法，測定信息記錄介質(zhì)32的第一信息層23的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性。此時，設(shè)激光束11的波長為660nm，物鏡34的數(shù)值孔徑NA為0.65，測定時的樣本的線速度為8.6m/s和21.5m/s，最短標記長為0.42μm。另外，信息記錄在槽和槽脊中。
其結(jié)果，可知與實施例3同樣，在對第三界面層203和第四界面層205使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50或(ZrO2)50(In2O3)50的第一信息層23中，記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性良好。其中，特別是對第三界面層203使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50，對第四界面層205使用了(ZrO2)50(In2O3)50時，能夠得到在第二信息層23的記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好的信息記錄介質(zhì)32。
(實施例7)在實施例1～實施例6中，對于不具備第二電介質(zhì)層106和306的情況進行了同樣的實驗，結(jié)果可得到與實施例1～實施例6同樣的結(jié)果。特別是，在對從記錄層到激光入射側(cè)的界面層(第一界面層103、303和第三界面層203)使用了(ZrO2)50(Cr2O3)50，對從記錄層到反射層側(cè)的界面層(第二界面層105、305和第四界面層205)使用了(ZrO2)50(In2O3)50時，能夠得到在記錄靈敏度、反復改寫性能和信號保存性的所有方面都極其良好的信息記錄介質(zhì)。在這些構(gòu)成中，使第二界面層105、305的膜厚為20nm。
(實施例8)在實施例1～實施例6中，對于在界面層的In含有層與記錄層之間還具備Cr含有層的情況，進行了同樣的實驗，結(jié)果能夠得到與實施例1～實施例6同樣的結(jié)果。
(實施例9)在實施例1～實施例6中，對于在界面層的In含有層和記錄層之間，或者在Cr含有層和記錄層之間的至少某一方中，進一步具備主要含有C的C含有層的情況，也進行同樣的實驗，結(jié)果能夠得到與實施例1～實施例6同樣的結(jié)果。
(實施例10)在實施例1～實施例9中，對于In含有層不僅包含Zr而且包含從Zr、Hf、Ga、Dy、Y和Si選出的至少一個元素的情況，也進行同樣的實驗，結(jié)果能夠得到與實施例1～實施例9同樣的結(jié)果。另外，對于In含有層還包含Cr的情況，也能夠得到與實施例1～實施例9同樣的結(jié)果。
這里，作為一例，在實施例1的情況下，作為第一界面層103應(yīng)用(ZrO2)50(Cr2O3)50，作為第二界面層105應(yīng)用(HfO2)50(Ir2O3)50(表中記載為Hf-In-O)、(Ga2O3)50(In2O3)50(表中記載為Ga-In-O)、(Dy2O3)50(In2O3)50(表中記載為Dy-In-O)、(Y2O3)50(In2O3)50(表中記載為Y-In-O)、(SiO2)50(In2O3)50(表中記載為Si-In-O)、(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50(表中記載為Zr-Si-In-O)、(ZrO2)45(Y2O2)5(In2O3)50(表中記載為Zr-Y-In-O)、(Cr2O3)50(In2O3)50(表中記載為Cr-In-O)、(ZrO2)25(Cr2O3)25(In2O3)50(表中記載為Zr-Cr-In-O)、和(ZrO2)20(SiO2)10(Cr2O3)20(In2O3)50(表中記載為Zr-Si-Cr-In-O)，來評價線速度1X、2X的記錄靈敏度和反復改寫性能、以及信號保存性。結(jié)果表示在表19(X1)、表20(X2)、表21(信號保存性)中。




(實施例11)在實施例1～實施例10中，對于Cr含有層不僅包含Zr而且包含從Zr、Hf、Ga、In、Y和Si中選出的至少一個元素的情況，也進行了同樣的實驗，結(jié)果能夠得到與實施例1～實施例10同樣的結(jié)果。另外，作為第一界面層103應(yīng)用(HfO2)50(Cr2O3)50(表中記載為Hf-Cr-O)、(Ga2O3)50(Cr2O3)50(表中記載為Ga-Cr-O)、(In2O3)50(Cr2O3)50(表中記載為In-Cr-O)、(Y2O3)50(Cr2O3)50(表中記載為Y-Cr-O)、(SiO2)50(Cr2O3)50(表中記載為Si-Cr-O)、(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(表中記載為Zr-Si-Cr-O)、(ZrO2)45(Y2O3)5(Cr2O3)50(表中記載為Zr-Y-Cr-O)、(ZrO2)25(In2O3)25(Cr2O3)50(表中記載為Zr-In-Cr-O)、和(ZrO2)20(SiO2)10(In2O3)20(Cr2O3)50(表中記載為Zr-Si-In-Cr-O)，作為第二界面層105應(yīng)用(ZrO2)50(In2O3)50，來評價線速度1X、2X時的記錄靈敏度和反復改寫性能以及信號保存性。結(jié)果表示在表22(1X)、表23(2X)、表24(信號保存性)中。




(實施例12)在實施例12中，制作圖8的電信息記錄介質(zhì)44，確認了由該電流的施加而引起的相變。
作為基板39，準備好對表面進行了氮化處理的Si基板，在該Si基板上用濺射法依次層疊面積6μm×6μm厚度0.1μm的Pt作為下部電極40、面積4.5μm×5μm厚度0.01μm的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50作為第一界面層401、面積5μm×5μm厚度0.1μm的Ge22Bi2Te25作為第一記錄層41、面積4.5μm×5μm厚度0.01μm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50作為第二界面層402、面積4.5μm×5μm厚度0.01μm的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50作為第三界面層403、面積5μm×5μm厚度0.1μm的Sb70Te25Ge5作為第二記錄層42、面積4.5μm×5μm厚度0.01μm的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50作為第四界面層404、面積5μm×5μm厚度0.1μm的Pt作為上部電極43。第一界面層401、第二界面層402、第三界面層403和第四界面層404是絕緣體。因此，為了在第一記錄層41和第二記錄層42中流過電流，以比第一記錄層41和第二記錄層42更小的面積形成第一界面層401、第二界面層402、第三界面層403和第四界面層404，并設(shè)置下部電極40、第一記錄層41、第二記錄層42和上部電極43相接的部分。
然后，將Au引線與下部電極40和上部電極43接合，通過施加部45使電信息記錄再生裝置50與電信息記錄介質(zhì)44連接。通過該電信息記錄再生裝置50，脈沖電源48通過開關(guān)47連接在下部電極40和上部電極43之間。進一步，用電阻測定器46檢測由第一記錄層41和第二記錄層42的相變引起的電阻值的變化，該電阻測定器46通過開關(guān)49連接在下部電極40和上部電極43之間。
這里，第一記錄層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。另外，第二記錄層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。進一步，第一記錄層41在非晶質(zhì)相時的電阻值ra1為500Ω，在結(jié)晶相時的電阻值rc1為10Ω，第二記錄層42在非晶質(zhì)相時的電阻值ra2為800Ω，在結(jié)晶相時的電阻值rc2為20Ω。
在第一記錄層41和第二記錄層42都處于非晶質(zhì)相的狀態(tài)時，在下部電極40和上部電極43之間，施加圖11的記錄波形501中Ic1＝5mA、tc1＝150ns的電流脈沖，結(jié)果只有第一記錄層41從非晶質(zhì)相轉(zhuǎn)移到了結(jié)晶相(以下，稱為狀態(tài)2)。另外，在狀態(tài)1時，在下部電極40和上部電極43之間，施加圖11的記錄波形502中Ic2＝10mA、tc2＝100ns的電流脈沖，結(jié)果只有第二記錄層42從非晶質(zhì)相轉(zhuǎn)移到了結(jié)晶相(以下，稱為狀態(tài)3)。另外，在狀態(tài)1時，在下部電極40和上部電極43之間，施加圖11的記錄波形503中Ic2＝10mA、tc1＝150ns的電流脈沖，結(jié)果第一記錄層41和第二記錄層42都從非晶質(zhì)相轉(zhuǎn)移到了結(jié)晶相(以下，稱為狀態(tài)4)。
下面，當?shù)谝挥涗泴?1和第二記錄層42都為結(jié)晶相且處于低電阻狀態(tài)的狀態(tài)4時，在下部電極40和上部電極43之間，施加圖11的記錄波形504中Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc2＝100ns的電流脈沖，結(jié)果只有第一記錄層41從結(jié)晶相轉(zhuǎn)移到了非晶質(zhì)相(狀態(tài)3)。另外，在狀態(tài)4時，在下部電極40和上部電極43之間，施加圖11的記錄波形505中Ia2＝15mA、ta2＝50ns的電流脈沖，結(jié)果只有第二記錄層42從結(jié)晶相轉(zhuǎn)移到了非晶質(zhì)相(狀態(tài)2)。另外，在狀態(tài)4時，在下部電極40和上部電極43之間，施加圖11的擦除波形506中Ia1＝20mA、ta1＝50ns的電流脈沖，結(jié)果第一記錄層41和第二記錄層42都從結(jié)晶相轉(zhuǎn)移到了非晶質(zhì)相(狀態(tài)1)。
進一步，下面，在狀態(tài)2或狀態(tài)3時，施加圖11的記錄波形503中Ic2＝10mA、tc1＝150ns的電流脈沖，結(jié)果第一記錄層41和第二記錄層42都從非晶質(zhì)相轉(zhuǎn)移到了結(jié)晶相(狀態(tài)4)。另外，在狀態(tài)2或狀態(tài)3時，施加圖11的擦除波形507中Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc1＝150ns、ta1＝50ns的電流脈沖，結(jié)果第一記錄層41和第二記錄層42都從結(jié)晶相轉(zhuǎn)移到了非晶質(zhì)相(狀態(tài)1)。另外，在狀態(tài)2時，施加圖11的記錄波形508中Ia1＝20mA、Ic2＝10mA、tc2＝100ns、ta1＝50ns的電流脈沖，結(jié)果第一記錄層41從結(jié)晶相轉(zhuǎn)移到了非晶質(zhì)相，第二記錄層42從非晶質(zhì)相轉(zhuǎn)移到了結(jié)晶相(狀態(tài)3)。另外，在狀態(tài)3時，施加圖11的記錄波形509中Ia2＝15mA、Ic1＝5mA、tc1＝150ns、ta2＝50ns的電流脈沖，結(jié)果第一記錄層41從非晶質(zhì)相轉(zhuǎn)移到了結(jié)晶相，第二記錄層42從結(jié)晶相轉(zhuǎn)移到了非晶質(zhì)相(狀態(tài)2)。
從以上的結(jié)果，可知在圖8的電相變型信息記錄介質(zhì)44中，能夠使第一記錄層41和第二記錄層42分別在結(jié)晶相和非晶質(zhì)相之間電學上可逆變化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)四個狀態(tài)(狀態(tài)1第一記錄層41和第二記錄層42都為非晶質(zhì)相，狀態(tài)2第一記錄層41為結(jié)晶相、第二記錄層42為非晶質(zhì)相，狀態(tài)3第一記錄層41為非晶質(zhì)相、第二記錄層42為結(jié)晶相，狀態(tài)4第一記錄層41和第二記錄層42都為結(jié)晶相)。
另外，在測定電相變型信息記錄介質(zhì)44的反復改寫次數(shù)時，可知與不存在第一界面層401、第二界面層402、第三界面層403和第四界面層404的情況比較，能夠提高10倍以上。這是因為第一界面層401、第二界面層402、第三界面層403和第四界面層404抑制了來自下部電極40和上部電極43的到第一記錄層41和第二記錄層42的物質(zhì)移動。
以上，通過本發(fā)明，可提供一種無論信息層的數(shù)量而提高信息層中的透射率及信號強度的光學信息記錄介質(zhì)。
以上，舉例說明了本發(fā)明的實施方式，但是本發(fā)明不限定于上述實施方式，基于本發(fā)明的技術(shù)思想也可應(yīng)用其他實施方式。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及的信息記錄介質(zhì)，能夠提高信息層中的記錄靈敏度和信號保存性，所以具有能夠長時間保持所記錄的信息的性質(zhì)(非易失性)，作為高密度改寫型和追記型的光盤等是有用的。此外，也能夠用于電非易失性存儲器等的用途。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄介質(zhì)，具備一個以上信息層，該信息層具有發(fā)生相變的記錄層，所述信息層中的至少一個具有與所述記錄層的一方的面接觸、含有Cr和O的Cr含有層；和與所述記錄層的另一方的面接觸、含有In和O的In含有層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)，其中，具備兩個以上所述信息層，所述信息層具有發(fā)生所述相變的所述記錄層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層，從激光束照射側(cè)開始依次具有第一界面層、所述記錄層、和第二界面層，所述第一界面層是所述Cr含有層，并且所述第二界面層是所述In含有層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層還具有反射層、第二電介質(zhì)層、和第一電介質(zhì)層，所述信息層從所述激光束照射側(cè)開始依次具有所述第一電介質(zhì)層、所述第一界面層、所述記錄層、所述第二界面層、所述第二電介質(zhì)層、和所述反射層。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層中的、距所述激光束的入射側(cè)最近的第一信息層，從所述激光束照射側(cè)開始依次具有第三電介質(zhì)層、第三界面層、所述記錄層、第四界面層、反射層、和透射率調(diào)節(jié)層，所述第三界面層是所述Cr含有層，并且所述第四界面層是所述In含有層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層，從激光束照射側(cè)開始依次具有第一界面層、所述記錄層、和第二界面層，所述第一界面層是所述In含有層，并且所述第二界面層是所述Cr含有層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層還具有反射層、第二電介質(zhì)層、和第一電介質(zhì)層，所述信息層從所述激光束照射側(cè)開始依次具有所述第一電介質(zhì)層、所述第一界面層、所述記錄層、所述第二界面層、所述第二電介質(zhì)層、和所述反射層。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層中的、距所述激光束的入射側(cè)最近的第一信息層，從所述激光束照射側(cè)開始依次具備第三電介質(zhì)層、第三界面層、所述記錄層、第四界面層、反射層、和透射率調(diào)節(jié)層，所述第三界面層是所述In含有層，并且所述第四界面層是所述Cr含有層。
9.一種信息記錄介質(zhì)，具備一個以上信息層，該信息層具有發(fā)生相變的記錄層，所述信息層中的至少一個具有與所述記錄層的面接觸、且含有In和O的In含有層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息記錄介質(zhì)，其中，具備兩個以上所述信息層，所述信息層具有發(fā)生所述相變的所述記錄層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層，從激光束照射側(cè)開始依次具有第一電介質(zhì)層、第一界面層、所述記錄層、第二界面層、第二電介質(zhì)層、和反射層，所述第一界面層及所述第二界面層是所述In含有層。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述信息層中的、距所述激光束的入射側(cè)最近的第一信息層，從所述激光束照射側(cè)開始依次具有第三電介質(zhì)層、第三界面層、所述記錄層、第四界面層、反射層、和透射率調(diào)節(jié)層，所述第三界面層及所述第四界面層是所述In含有層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1～8的任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述Cr含有層含有從Zr、Hf、Ga、In、Y及Si中選出的至少一個元素；Cr；和O。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述Cr含有層含有從ZrO2、HfO2、Ga2O3、In2O3、Y2O3及SiO2中選出的至少一個氧化物；和Cr2O3。
15.根據(jù)權(quán)利要求1～14的任一項所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述In含有層含有從Zr、Hf、Ga、Y、Dy及Si中選出的至少一個元素；In；和O。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述In含有層含有從ZrO2、HfO2、Ga2O3、Y2O3、Dy2O3及SiO2中選出的至少一個氧化物；和In2O3。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述In含有層還含有Cr。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的信息記錄介質(zhì)，其中，所述In含有層還含有Cr2O3。
19.一種信息記錄介質(zhì)的制造方法，所述信息記錄介質(zhì)具有發(fā)生相變的記錄層，利用含有In的濺射靶形成界面層，所述含有In的濺射靶含有In和O，形成所述記錄層，利用含有Cr的濺射靶形成界面層，所述含有Cr的濺射靶含有Cr和O。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，所述含有Cr的濺射靶含有從Zr、Hf、Ga、In、Y及Si中選出的至少一個元素；Cr；和O。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，所述含有In的濺射靶含有從Zr、Hf、Ga、Y、Dy及Si中選出的至少一個元素；In；和O。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的信息記錄介質(zhì)的制造方法，其中，所述含有In的濺射靶層還含有Cr。
全文摘要
本發(fā)明提供一種記錄信息時的記錄靈敏度高、且反復改寫性能優(yōu)越、信號保存性良好的信息記錄介質(zhì)。為此，在信息記錄介質(zhì)(15)中，至少具備一個具有發(fā)生相變的記錄層(104)的信息層(16)，信息層(16)中的至少一個具有與記錄層(104)的一方的面接觸、含有Cr和O的Cr含有層；和與上述記錄層的另一方的面接觸、含有In和O的In含有層。
文檔編號G11B7/24GK1954376SQ20068000019
公開日2007年4月25日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者槌野晶夫, 西原孝史, 兒島理惠 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社