CN102918593A - 信息记录介质及其制造方法 - Google Patents

信息记录介质及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102918593A
CN102918593A CN2012800014499A CN201280001449A CN102918593A CN 102918593 A CN102918593 A CN 102918593A CN 2012800014499 A CN2012800014499 A CN 2012800014499A CN 201280001449 A CN201280001449 A CN 201280001449A CN 102918593 A CN102918593 A CN 102918593A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
recording
information
recording layer
karyogenesis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012800014499A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102918593B (zh
Inventor
儿岛理惠
槌野晶夫
草田英夫
西原孝史
山田升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN102918593A publication Critical patent/CN102918593A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102918593B publication Critical patent/CN102918593B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B7/2433Metals or elements of Groups 13, 14, 15 or 16 of the Periodic Table, e.g. B, Si, Ge, As, Sb, Bi, Se or Te
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/24018Laminated discs
    • G11B7/24027Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035Recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035Recording layers
    • G11B7/24038Multiple laminated recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/266Sputtering or spin-coating layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/2431Metals or metalloids group 13 elements (B, Al, Ga, In)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24312Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24314Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302Metals or metalloids
    • G11B2007/24316Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21Circular sheet or circular blank
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264Up to 3 mils
    • Y10T428/2651 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

本发明提供一种信息记录介质及其制造方法。该信息记录介质包括3个以上的信息层,且至少一个信息层包括记录层和核生成层,记录层含有由化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1 -x]ySb100-y(mol%)表示且x满足0.8≤x<1.0、y满足95≤y<100的材料,并且核生成层含有由化学式(2)即(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)表示且z满足10≤z≤71的材料,并且核生成层与记录层相接的信息记录介质,即使形成较小的记录标记,也能够得到足够的信号振幅,并稳定地保存较小的记录标记。

Description

信息记录介质及其制造方法
技术领域
本发明涉及能够光学上地记录、删除、改写以及再现信息的信息记录介质。
背景技术
发明人开发了作为高清图像的录像介质而使用的(BD)(Blu-rayDisc:蓝光光盘)用改写型信息记录介质(以下,为BD-RE盘)。BD-RE盘是能够以单层记录250亿字节(GB)、以2层记录50GB的数据的大容量的信息记录介质。BD-RE的数据传送速率的1倍速,被确定为标准的36兆每秒(Mbps)。发明人开发了GeTe-Sb2Te3系材料作为1倍速用的BD-RE记录层的材料(例如,参照专利文献1)。
接着,与1~2倍速对应的BD-RE盘的记录层,由于需要大于1倍速的结晶化能,因此开发了将Sb2Te3置换为Bi2Te3的GeTe-Bi2Te3系材料(例如,参照专利文献2以及非专利文献1)。
先有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特许第2584741号
专利文献2:JP特许第4339356号
非专利文献
非专利文献1:パナソニツク·テクニカル·ジヤ一ナル(松下·技术·范畴)第54卷第3号151页
发明概要
发明所要解决的技术问题
近年来,销售着大容量硬盘内置的BD录制机以及BD录制机内置的大型电视机,BD录音机以及BD-RE盘正在加速普及。在这样的状况下,针对BD-RE盘的下一个要求是大容量化。通过BD-RE的大容量化能够更长时间录制高清图像,或者能够使用BD-RE作为代替硬盘的可换介质。
作为对BD-RE进行大容量化的方法,有增加每1层的记录容量的方法和增加层数的方法,若使二者组合则能够进一步大容量化。发明人组合二者并应用到100GB的BD-RE盘的开发中。这样的BD-RE盘,具体而言,是将能够记录33.4GB的数据的信息层进行3层层叠的方式的盘。
将记录容量从25GB增加到33.4GB,是指记录密度以1.34倍增加,需要缩小进行记录的标记(mark)本身。因此,在增加记录容量时,需要从小的标记得到与现有同等以上的信号振幅、以及稳定地保存小标记。为了增大信号振幅,增加记录层的非晶质相(记录标记)的反射率与结晶相(记录标记间)的反射率之比是有效的。因此,优选使用非晶质相与结晶相之间的折射率变化大的相变化材料作为记录层材料。而且,为了稳定地保存标记,使用向结晶相的转移温度(结晶化温度)更高的记录材料以使非晶质相无法容易地变化为结晶相是有效的。
此外,将层数从2层增加到3层,是指必须使位于最接近光入射面的信息层(L2)(从光入射侧按L2、L1、L0的顺序配置)的透过率高于在2层的BD-RE中位于最接近光入射面的信息层(L1)(从光入射侧按L1、L0的顺序配置)的透过率。在2层的BD-RE中,虽然光学上设计为:L1的透过率为约50%,但在3层的BD-RE中,例如,优选光学上设计为:L2的透过率为约56%,L1的透过率为约50%。
在L2中,必须使作为吸收光的层的记录层以及反射层比2层的BD-RE的L1中的那些层薄。若使记录层变薄,则结晶相的反射率相对于非晶质相的反射率之比变小。因此,在3层的BD-RE中,与开始说明的记录标记变小的情况相同,优选使用光学上的变化更大的相变化材料作为记录材料。此外,若使反射层变薄,则反射层会由于使记录层吸收的热难以快速沿厚度方向扩散,因此难以形成非晶质相。另一方面,若使反射层变厚,则透过率降低。因此,在L2中,需要使用未吸收反射层以外的光的层来使热扩散。
发明人针对现有的GeTe-Sb2Te3系材料以及GeTe-Bi2Te3系材料,以3层构造的100GB的BD-RE的记录再现时使用的条件来评价记录再现特性。其结果可知有以下问题:就GeTe-Sb2Te3系材料而言,记录标记的稳定性不足,就GeTe-Bi2Te3系材料而言,光学上的变化小,记录标记的稳定性也不足。
发明内容
本发明为了解决所述现有的问题,其目的在于,提供一种光学上的变化较大并且结晶化温度较高的相变化记录材料。通过使由该记录材料构成的记录层与其它光学上的功能层组合,能够提供一种具有足够的反射率比、来自记录标记的足够的信号振幅、高透过率、以及稳定地保存记录标记的高可靠性的半透明信息层。而且,本发明的目的在于,提供一种具有该半透明信息层的多层信息记录介质。
解决技术问题的手段
为了达到所述目的,本发明提供的信息记录介质包括3个以上的信息层,能够通过光记录再现信息的信息记录介质,且至少一个信息层包括记录层和核生成层,
所述记录层含有由下述化学式(1):
[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)
                                           …(1)
(式中,x满足0.8≤x<1.0、y满足95≤y<100)表示的材料,
所述核生成层含有由下述化学式(2):
(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)
                                           …(2)
(式中,z满足10≤z≤71)表示的材料,并且
所述核生成层与所述记录层相接。
分别含有由所述式(1)以及(2)表述的材料的记录层以及核生成层,优选包括在光入射侧所配置的信息层中。所谓光入射侧所配置的信息层,是指能够使光通过而到达比该信息层更靠反射层侧所配置的信息层的信息层。使通过了在光入射侧所配置的信息层的光,能够进行反射层侧所配置的信息层中的记录和再现。这样的记录层以及核生成层可以被包括在2个以上的信息层中。这样的记录层以及核生成层,更优选被包括在光入射侧最近处所配置的信息层中,进一步更优选被包括在光入射侧所配置的所有信息层中,最优选被包括在所有的信息层中。
此外,本发明提供一种信息记录介质,其包括3个以上的信息层,能够通过光来记录并再现信息,且至少一个信息层包括记录层,
所述记录层含有Ge、Te、In、Bi以及Sb,
构成所述记录层的结晶粒子的平均结晶粒径小于100nm。
此外,本发明提供一种信息记录介质的制造方法,所述信息记录介质包括3个以上的信息层且能够通过光来记录并再现信息,所述制造方法包括3个以上形成信息层的工序,且至少一个形成信息层的工序包括形成记录层的工序和形成核生成层的工序,
形成所述记录层的工序包括:
使用含有Ge、In、Te以及Sb的靶,按照形成含有由下述化学式(1):
[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)
                                        …(1)
(式中,x满足0.8≤x<1.0、y满足95≤y<100)表示的材料的记录层的方式、进行溅射,并且
形成所述核生成层的工序包括:
使用含有Ge、Bi以及Te的靶,按照形成含有由下述化学式(2):
(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)
                                        …(2)
(式中,z满足10≤z≤71)表示的材料的核生成层的方式进行溅射,并且
在紧挨着形成所述记录层的工序之前或者之后、或者之前以及之后,实施形成所述核生成层的工序。
发明效果
根据本发明的信息记录介质及其制造方法,能够实现例如具有每一层33.4GB以上的容量的多层改写型信息记录介质。由此,能够实现100GB以上的大容量信息记录介质。
附图说明
图1是表示本发明的信息记录介质的一个示例的局部剖视图。
具体实施方式
本发明的信息记录介质是包括3个以上的信息层、且能够通过光记录并再现信息的信息记录介质(以下,称为“记录介质”或“介质”),其特征在于,
至少一个信息层包括记录层和核生成层,
所述记录层包括由下述化学式(1):
[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)
                                        …(1)
(式中,x满足0.8≤x<1.0,y满足95≤y<100)表示的材料,
所述核生成层,包括由下述化学式(2):
(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)
                                        …(2)
(式中,z满足10≤z≤71)表示的材料,并且,
所述核生成层与所述记录层相接。
在本发明的信息记录介质中,所述核生成层的厚度可以在0.1nm以上且2.0nm以下。此外,所述记录层的厚度可以在3nm以上且10nm以下。
本发明的信息记录介质的制造方法是包括3个以上的信息层、且能够通过光记录并再现信息的信息记录介质的制造方法,包括3个以上形成信息层的工序,且至少一个形成所述信息层的工序包括:形成记录层的工序、和形成核生成层的工序,
形成所述记录层的工序,包括使用含有Ge、In、Te以及Sb的靶,按照形成含有由下述化学式(1):
[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)
                                        …(1)
(式中,x满足0.8≤x<1.0,y满足95≤y<100)表示的材料的记录层的方式进行溅射,
形成所述核生成层的工序,包括使用含有Ge、Bi以及Te的靶,按照形成含有由下述化学式(2):
(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)
                                       …(2)
(式中,z满足10≤z≤71)表示的材料的核生成层的方式进行溅射,并且,
在形成所述记录层的工序的紧接之前或者紧接之后、或者紧接之前以及紧接之后实施形成所述核生成层的工序。
以下,对本发明的实施方式,参照附图进行说明。
(实施方式1)
作为本发明的实施方式1,说明信息记录介质的一个示例。图1表示该信息记录介质100的局部剖面。在信息记录介质100中,按照如下顺序配置有:在基板1上所成膜的第1信息层10、中间层3、第2信息层20、中间层4、第3的信息层30以及透明层2。
第1信息层10按照如下顺序配置有:在基板1的一个表面所成膜的电介质层11、反射层12、电介质层13、界面层14、核生成层18、记录层15、界面层16以及电介质层17。
第2信息层20按照如下顺序配置有:在中间层3的一个表面所成膜的电介质层21、反射层22、电介质层23、界面层24、核生成层28、记录层25、界面层26以及电介质层27。
第3信息层30按照如下顺序配置有:在中间层4的一个表面所成膜的电介质层31、反射层32、电介质层33、界面层34、核生成层38、记录层35、界面层36以及电介质层37。
信息记录介质100通过波长405nm附近的蓝紫色域的激光5来记录并再现信息。激光5从透明层2侧入射。第1信息层10中的信息的记录再现,由通过了第3信息层30以及第2信息层20的激光5进行,第2信息层20的记录再现,由通过了第3信息层30的激光5进行。
如此,在信息记录介质100中,由于在三个信息层中能够记录信息以及/或者记录并再现信息,因此,例如,能够将每一信息层的容量设为33.4GB,而得到具有100GB容量的信息记录介质。
三个信息层的有效反射率能够通过分别调整第1、第2及第3信息层的反射率、和第2及第3信息层的透过率来进行控制。
在本说明书中,将以层叠了三个信息层的状态所测定的各信息层的反射率定义为有效反射率。只要没有特别说明,若未记载为“有效”,则是指以未层叠的状态所测定的反射率。此外,Rcg是记录层为结晶相时的信息层的槽部反射率,Rag是记录层为非晶质相时的信息层的槽部反射率。在此,所谓“槽部”,是指在基板中形成有后述的引导槽的部分,所谓槽部反射率是位于具有槽部的部分的上方的信息层的反射率。反射率比定义为Rcg/Rag。反射率对比度定义为(Rcg-Rag)/(Rcg+Rag)。在此,若将记录层为结晶相时的信息层的镜面部反射率设为Rc,将记录层为非晶质相时的信息层的镜面部反射率设为Ra,则Rc是Rcg的1.2~1.4倍,Ra也是Rag的1.2~1.4倍。在此,所谓“镜面部”是指在基板上未形成引导槽的部分(平坦的部分)。
在本实施方式中,作为一个示例而说明的结构为:设计成第1信息层10的有效Rcg为1.8%、有效Rag为0.2%,第2信息层20的有效Rcg为1.7%、有效Rag为0.2%,第3信息层30的有效Rcg为2.6%、有效Rag为0.4%。
在第3信息层30的透过率[(Tc+Ta)/2]为56%,第2信息层20的透过率为50%时,能够设计为第1信息层10是Rcg为23%、Rag为3%,第2信息层20是Rcg为5.5%、Rag为0.7%,第3信息层30是Rcg为2.6%、Rag为0.4%。在此,Tc是记录层为结晶相时的信息层的透过率,Ta是记录层为非晶质相时的信息层的透过率。作为一个示例,在第3信息层30的[(Tc+Ta)/2]为56%时,可以Tc为55%、Ta为57%。或者,可以Tc为57%、Ta为55%。虽然Tc和Ta可以不相等,但优选是相近的值。
以下,针对基板1、中间层3、中间层4以及透明层2的功能、材料以及厚度进行说明。
基板1主要具有作为支撑体的功能,作为基板1,使用圆盘状、透明并且表面平滑的基板。作为基板1的材料,能够列举如聚碳酸酯、非晶聚烯烃以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)这样的树脂、以及玻璃。若考虑到成形性、价格、以及机械强度,则优选使用聚碳酸酯。在图示的方式中,优选使用厚度约1.1mm、直径约120mm的基板1。
在形成基板1的信息层10一侧的表面上,也可以形成用于引导激光5的凹凸的引导槽。在基板1上形成了引导槽时,在本说明书中,出于方便而将接近激光5一侧的面称为“凹槽(groove)面”,将远离激光5一侧的面称为“岸地(land)面”。例如,在作为Blu-ray Disc(BD)使用时,优选凹槽面与岸地面的阶梯差在10nm以上且30nm以下。在BD中,仅在凹槽面进行记录。在BD用的基板1中,优选凹槽-凹槽间的距离(从凹槽面中心至凹槽面中心的距离)约为0.32μm。
中间层3具有分离第2信息层20中的激光5的焦点位置与第1信息层10中的激光5的焦点位置的功能。在中间层3,可以根据需要,形成用于第2信息层20的引导槽。同样地,中间层4具有分离第3信息层30中的激光5的焦点位置与第2信息层20中的激光5的焦点位置的功能。在中间层4,可以根据需要,形成用于第3信息层30的引导槽。中间层3及4,能够由紫外线硬化性树脂形成。此外,中间层3及4可以根据需要而构成为层叠多层树脂层。例如,中间层3也可以由包括保护电介质层17的层与具有引导槽的层的2个以上的层构成。
中间层3及4,为了使激光5有效地到达第1信息层10以及第2信息层20,而优选相对于进行记录并再现的波长λ的光是透明的。中间层3及4的厚度,优选选择为满足下述的条件。
i)中间层3及4的厚度分别为由对物透镜的开口数与激光波长决定的焦点深度以上,
ii)记录层15与记录层35之间的距离在对物透镜能够集光的范围内,
iii)中间层3及4的厚度与透明层2的厚度合在一起的值,在使用的对物透镜能够允许的基板厚度公差内。
从透明层2的表面至第1信息层10的记录层15的距离优选95μm以上且105μm以下。而且,来自第1信息层、第2信息层以及第3信息层的信号的再现、与这些信息层中的信号的记录·删除·改写,为了彼此不受来自其它信息层的影响能够良好地进行,而优选中间层3与4的厚度不同。各中间层的厚度优选在10μm以上且30μm以下的范围内进行选择。例如,可以设定中间层3、中间层4、透明层2的厚度,以使从透明层2的表面至记录层15的距离为100μm。具体而言,例如,可以将中间层3的厚度设为25μm,将中间层4的厚度设为18μm,将透明层2的厚度设为57μm。
针对透明层2进行说明。作为增加信息记录介质的记录密度的方法,有以下方法:按照使用短波长的激光来使激光束缩小范围的方式来提高对物透镜的开口数NA。此时,为了使焦点位置变浅,位于激光5入射侧的透明层2,与基板1相比,被设计得更薄。根据该结构,能够得到可进行更高密度的记录的大容量信息记录介质100。
透明层2与基板1相同,使用圆盘状、透明并且表面平滑的基板。透明层2,例如,可以由圆盘状的薄片与粘接层构成,也可以由紫外线硬化性树脂构成。根据需要,在透明层2上,可以形成用于引导激光5的凹凸的引导槽。此外,透明层2可以在电介质层37的表面设置保护层(未图示),也可以设置在保护层上。在任何结构中,总厚度(例如,薄片厚+粘接层厚+保护层厚、或仅紫外线硬化性树脂的厚度)优选在50μm以上且65μm以下。薄片优选由如聚碳酸酯、非晶聚烯烃、或PMMA这样的树脂来形成,特别优选由聚碳酸酯来形成。此外,透明层2由于位于激光5入射侧,因此优选光学上的短波长域中的多折射小。
接着,针对各信息层进行说明。首先,针对第3信息层30的结构进行说明。
第3信息层30,如上所述,按照如下顺序配置有:在中间层4的一个表面所成膜的电介质层31、反射层32、电介质层33、界面层34、核生成层38、记录层35、界面层36以及电介质层37。
第3信息层30,是最接近激光5入射侧(具体而言,透明层2的表面)而配置的信息层。因此,第3信息层30按照激光5能够达到第1信息层10以及第2信息层20的方式设计为具有高的透过率。具体而言,在将记录层35为结晶相时的第3信息层30的光透过率设为Tc(%),将记录层35为非晶质相时的第3信息层30的光透过率设为Ta(%)时,优选成为53%≤(Ta+Tc)/2,更优选成为56%≤(Ta+Tc)/2。
本发明的信息记录介质具有以下特征:至少在一个信息层中记录层是含有特定的材料的层、和设置核生成层。在图示的信息记录介质中,第3信息层30包括这样的记录层35以及核生成层38。因此,首先,针对记录层35以及核生成层38进行说明。
记录层35吸收激光5而产生非晶质相与结晶相之间的可逆的相变化,由此,赋予信息层30记录信息、删除信息、改写信息的功能。此外,利用非晶质相与结晶相之间的反射率比(或者反射率差)而从信息层30再现信息。
记录层35含有Ge、In、Te以及Sb,具体而言,含有由下述的化学式(1):
[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)
                                        …(1)
(式中,x满足0.8≤x<1.0,y满足95≤y<100)表示的材料。该材料由于含有Ge0.5Te0.5、In0.4Te0.6、和Sb,因此是光学上的变化大并且结晶化温度高、优异的记录材料。
在此,只要没有特别说明,则记录层的组成的单位是mol%。同样地,只要没有特别说明,则电介质层、反射层、界面层、核生成层的组成的单位也是mol%。以下,省略mol%。
以(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x所示的材料,与自以往就使用的GeTe-Sb2Te3系材料或GeTe-Bi2Te3系材料相比,是结晶化温度高的材料。因此,若在记录层35中使用该材料,则能够稳定地保存作为非晶质相的记录标记。
此外,更多含有(Ge0.5Te0.5)的组成的一方,光学上的变化变大。在此,所谓光学上的变化,是指结晶相中的复折射率(nc-ikc)与非晶质相中的复折射率(na-ika)之差,即,|/Δn|+|Δk|。nc是结晶相的折射率,kc是结晶相的衰减系数,na是非晶质相的折射率,ka是非晶质相的衰减系数,Δn=nc-na,Δk=kc-ka。nc、kc、na以及ka是对光的波长有依存性,在使用了相同组成时,波长越短、|Δn|+|Δk|越小。
例如,在设计以波长405nm的蓝紫色激光进行记录再现的信息记录介质(即,BD)时,在化学式(1)中,优选选择x满足0.8≤x<1.0,更优选选择x满足0.85≤x≤0.95。若x小于0.8,则对于蓝紫色激光,光学上的变化不足,特别是在L2中进行了相当于33.4GB容量的记录时,无法得到足够的反射率比,作为结果而无法得到足够的信号振幅。由于若仅由(Ge0.5Te0.5)形成记录层,则结晶化速度(从非晶质相转移到结晶相的相对速度)降低,重复记录性能也降低,因此优选x<1.0。
少量的Sb,不会使结晶化速度降低,且通过提高结晶化温度,而有使光学上的变化增大的功能。添加的Sb浓度,即,式(1)[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y中的(100-y),优选在5mol%以下,更优选在3mol%以下。所添加的Sb的浓度若多于5mol%,则结晶化速度会降低,例如,将数据传送速率设为2倍速(72Mbps)时,信息层的删除性能会不足。
由上述式(1)所示的材料的结晶构造是石盐(氯化钠)型构造。因此,记录层35的结晶构造也是石盐型构造。
记录层35的厚度优选在3nm以上且10nm以下。若厚度超过10nm,则第3信息层30的光透过率降低,若厚度小于3nm,则第3信息层30的反射率比变小,难以得到足够的信号振幅。记录层35更优选的厚度为5nm以上且7nm以下。第3信息层30的光透过率,由于需要高于第2信息层20的光透过率,因此,记录层35的厚度被设计得薄于记录层25的厚度。
记录层35优选实质上由上述式(1)表示的材料形成。即,记录层35实质上由Ge、Te、In以及Sb构成,优选其组成为由上述(1)所表示的材料。记录层35的组成,能够通过例如高频电感耦合等离子体(ICP)发光分光分析、X射线显微分析仪(XMA)、或者电子射线显微分析仪(EPMA)进行分析。在此,所谓“实质上由…构成”这样的用语的使用,是考虑到:例如,在由溅射所形成的记录层35中会不可避免地含有来自溅射气氛中存在的稀有气体中的成分(Ar、Kr、Xe)、来自水分中的成分(O-H)、来自有机物中的成分(C)、来自空气中的成分(N、O)、在溅射室所配置的工具的成分(金属)以及靶中所含有的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等,且有时会通过ICP发光分光分析、XMA、EPMA等分析而被检测出。这些不可避免的成分,在将记录层35中所含有的全部原子设为100原子%时,可以以10原子%为上限而被包含。这对后述的记录层25、15也同样适用。
在以原子%表示由化学式(1)所表示的材料时,例如,若x=0.8、y=99.5,则表示为Ge39.8In8.0Te51.7Sb0.5(原子%)。或者若x=0.9、y=97.0,则材料表示为Ge43.5In4.0Te49.5Sb3.0(原子%)。或者若x=0.95、y=95.0,则表示为Ge45.2In1.8Te48.0Sb5.0(原子%)。
对各个元素的组成允许范围进行说明。通过在形成记录层35的工序中使用的溅射装置,即使记录层35的组成由[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y表示,各元素的比例有时也会出现偏差。此外,例如,在ICP发光分光分析中,也会产生分析误差。因此,在实际分析记录层35的组成时,根据所表示的组成,Ge在±2.0原子%、In在±0.5原子%、Te在±2.0原子%、Sb在±0.3原子%的范围内会有偏差,该范围的偏差是能够允许的。而且,组成的偏差更优选为:Ge在±1.0原子%、In在±0.3原子%、Te在±1.0原子%、Sb在±0.2原子%的范围内。例如,上述x=0.9、y=97.0的材料,作为覆盖Ge43.5±2.0In4.0±0.5Te49.5±2.0Sb3.0±0.3(原子%)的材料,优选覆盖Ge43.5±1.0In4.0±0.3Te49.5±1.0Sb3.0 ±0.2(原子%)的材料。这对后述的记录层25、15也同样适用。
接着,针对核生成层38进行说明。核生成层38含有Ge、Bi以及Te,具体而言,含有由下述的化学式(2):
(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z
                                    …(2)
(式中,z满足10≤z≤71)表示的材料。(Bi0.4Te0.6)是薄膜的结晶化温度在室温以下、且在室温下结晶的结晶性非常强的材料。通过对(Bi0.4Te0.6)加入(Ge0.5Te0.5),结晶系成为石盐型构造,例如通过溅射形成的(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z的极薄膜,生成微小的结晶核。
从光入射侧按记录层35、核生成层38的顺序配置,并且通过使核生成层38与记录层35相接,使核生成层38发挥减小记录层35的结晶粒径的功能。由所述化学式(1)所表示的材料是结晶化温度高、光学上的变化也大的优异材料,通过与核生成层38组合,能够实现结晶粒径小的记录层35。若记录层35的结晶粒径小,则在所再现的信号中噪声变低,因此第3信息层30的记录信号的品质提高。记录层35的结晶粒径,优选通过以下方法测定的平均结晶粒径小于100nm,更优选小于50nm。平均结晶粒径通过以下的步骤来测定。
(平均结晶粒径的测定方法)
截取信息记录介质100的薄膜截面,且通过聚焦离子束(FIB)法对截面进行薄片化。
通过透过型电子显微镜(TEM)来观察截面,根据观察图像来测量10个左右记录层35的结晶粒径。测量是通过根据观察图像的浓淡,判别结晶粒子的边界,测定确定了边界的粒子的粒径(在连结边界上任意二点的线段之中最大的线段的长度)的方法来进行。
根据所测量的值来计化学平均值。
如上所述,由于记录层35与核生成层38相接,因此构成记录层35的结晶粒子变小。因此,记录层35能够确定为:含有Ge、Te、In、Sb、以及从核生成层38混入的Bi,且构成它的结晶粒子的平均结晶粒径小于100nm。
在图1中,核生成层38位于界面层34与记录层35之间。在其它方式中,从光入射侧按顺序配置有核生成层以及记录层,核生成层也可以位于界面层36与记录层之间。而且,在其它方式中,核生成层也可以设置为位于记录层的两侧。
在上述化学式(2)中,(Ge0.5Te0.5)的比例若小于10mol%(即,z小于10),则结晶构造成为菱面体晶体,无法减小石盐型构造的记录层35的结晶粒径,若多于71mol%,则在极薄膜的状态下的核生成能力降低。核生成层38的核生成能力,大致由组成的z的值和厚度来决定。核生成层38的核生成能力越大,越能够减小记录层35的结晶粒径。z小且(Bi0.4Te0.6)多的组成材料,结晶性相对较强,z大且(Bi0.4Te0.6)少的组成材料,相对结晶性较弱。因此,在想要得到规定的核生成能力时,z越小,越能够减小核生成层38的厚度。在化学式(2)中固定了z时,能够通过调整核生成层38的厚度来控制核生成能力。
核生成层38的厚度,设为足够发挥减小记录层35的结晶粒径的功能的大小。具体而言,核生成层38的厚度优选在0.1nm以上且在2.0nm以下,更优选在0.5nm以上且在1.0nm以下。在选择该范围的厚度时,化学式(2)中的z(即,(Ge0.5Te0.5)的浓度),更优选在20以上且62以下。
核生成层38优选实质上由用上述化学式(2)所表示的材料构成。即,核生成层38实质上由Ge、Te、Bi构成,优选该组成由上述化学式(2)表示。核生成层38的组成,例如,能够通过ICP发光分光分析、XMA、EPMA进行分析。在此,所谓“实质上由…构成”这样的用语的使用,是考虑到:例如,在由溅射所形成的核生成层38中会不可避免的地含有在溅射气氛中存在的稀有气体(Ar、Kr、Xe)、水分(O-H)、有机物(C)、空气(N、O)、溅射室所配置的工具的成分(金属)以及靶中所含有的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等,且有时会通过ICP发光分光分析、XMA、EPMA等的分析而被检测出。这些不可避免的成分,在将核生成层38中所含有的全部原子设为100原子%时,可以以10原子%为上限而被含有。这对后述的核生成层28、18也同样适用。
在以原子%表示由化学式(2)所表示的材料时,例如,若z=10,则表示为Ge5.0Bi36.0Te59.0。或者,若z=71,则表示为Ge35.5Bi11.6Te52.9
针对各个元素的组成允许范围进行说明。通过在形成核生成层38的工序中使用的溅射装置,即使核生成层38的组成由[(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z表示,各元素的比例也会有偏差。此外,例如,在ICP发光分光分析中也会产生分析误差。因此,在实际分析核生成层38的组成时,根据所表示的组成,Ge在±2.0原子%、Bi在±2.0原子%、Te在±2.0原子%的范围内会有偏差,该范围的偏差是能够允许的。而且,组成的偏差更优选为:Ge在±1.0原子%、Bi在±1.0原子%、Te在±1.0原子%的范围内。例如,上述z=10的材料,作为覆盖Ge5.0±2.0Bi36.0±2.0Te59.0±2.0(原子%)的材料,优选覆盖Ge5.0±1.0Bi3 6.0±1.0Te59.0±1.0(原子%)的材料。这对后述的核生成层28、18也同样适用。
接着,针对电介质层31来进行说明。电介质层31具有提高第3信息层30的光透过率的功能。材料优选是透明的、且对波长405nm的激光5具有2.4以上的折射率。若电介质层31的折射率小,则第3信息层30的反射率比Rcg/Rag变大,而光透过率变小。作为得到4以上的反射率比和53%以上的光透过率的折射率,优选2.4以上。因此,若折射率小于2.4,则第3信息层30的光透过率降低,在第1信息层10以及第2信息层20上无法到达足够的激光5。
作为电介质层31的材料,可以使用Bi2O3、Bi2O3-TiO2、或TiO2。Bi2O3具有约2.7的折射率。TiO2具有约2.6的折射率,并且耐湿性也很优异,因此优选使用Bi2O3与TiO2的复合氧化物作为电介质层31的材料。Bi2O3与TiO2的复合氧化物,其结晶化温度比Bi2O3单体或TiO2单体的结晶化温度高,其构造对于热是稳定的。
根据光学上的计算,在电介质层31的厚度为λ/(8n1)(nm)(其中,λ是激光5的波长、n1是电介质层31的折射率),或其附近的值时,第3信息层30的透过率为最大值。反射率对比度(Rcg-Rag)/(Rcg+Rag),当电介质层31的厚度为λ/(16n1)以上、且λ/(4n1)以下时,取最大值。因此,电介质层31的厚度能够选择为透过率以及反射率对比度都变高,具体而言,优选在9n m以上且30nm以下。
光学上,反射层32具有以下功能:使在记录层35所吸收的光量增大的功能、以及增大记录层35为非晶质时与结晶时的第3信息层30的反射率差的功能。此外,热学上,反射层32具有以下功能:使在记录层35产生的热快速扩散而使记录层35急速冷却,易于非晶质化的功能。而且,反射层32,也具有保护包括从电介质层33至电介质层37的层的多层膜以不受使用环境影响的功能。
反射层32需要以使记录层35的热快速扩散的方式发挥功能。此外,如上所述,第3信息层30需要高的光透过率,所以优选在反射层32的光吸收小。因此,反射层32优选设计得较薄,作为反射层32的材料,优选使用即使在薄膜的方式下也能够使热快速扩散的热传导率大的材料。
具体而言,反射层32优选由Ag或Ag合金形成。在由Ag合金形成反射层32时,可以使用Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Ga、Ag-Ga-Cu、Ag-Cu、或Ag-Bi等的合金材料来形成。或者,反射层32也可以使用在Ag或Ag-Cu中添加了稀土类金属的材料来形成。其中,Ag-Pd-Cu由于光吸收小、热传导率大、耐湿性也优异,因此优选使用。
反射层32的厚度通过与记录层的厚度的关系而被调整。反射层32的厚度优选在3nm以上且15nm以下。若厚度比3nm薄,则难以形成均匀的薄膜,使热扩散的反射膜的功能降低,而在记录层35难以形成标记。此外,若厚度比15nm还厚,则第3信息层30的光透过率不再满足53%。
上述反射层32的组成,能够通过例如高频电感耦合等离子体(ICP)发光分光分析、X射线显微分析仪(XMA)、或者电子射线显微分析仪(EPMA)进行分析。在由溅射所形成的反射层32中,除了在前述言及的反射层材料中所含有的原子以外,还不可避免地含有来自溅射气氛中存在的稀有气体的成分(Ar、Kr、Xe)、来自水分的成分(O-H)、来自有机物的成分(C)、来自空气的成分(N、O)、溅射室所配置的工具的成分(金属)以及靶中所含有的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等,且有时会通过ICP发光分光分析、XMA、EPMA等的分析而被检测出。这些不可避免的成分,在将反射层32中所含有的全部原子设为100原子%时,可以以10原子%为上限被含有。这也同样适用后述的反射层22、12。
电介质层33以及电介质层37具有通过调节光学距离来调节第3信息层30的Rcg、Rag、Tc以及Ta的功能。此外,具有提高记录层35的光吸收效率的功能、和保护记录层35以不受水分影响的功能。而且,电介质层37具有保护透明层2以不受在记录时的记录层35中产生的热的影响的功能。电介质层33以及电介质层37优选相对于使用的激光波长透明性高、且除了耐湿性以外、耐热性也优异。
作为电介质层33的材料,优选使用氧化物、复合氧化物、或者含有氧化物的混合物。此外,在使用Ag或Ag合金来形成反射层32时,优选电介质层33不含有硫化物。
作为氧化物,列举Al2O3、Bi2O3、CaO、Cr2O3、Dy2O3、Ga2O3、HfO2、In2O3、MgO、Nb2O5、SiO2、SnO2、Ta2O5、TiO2、WO3、Y2O3、ZnO、以及ZrO2等。
作为复合氧化物,列举Al2TiO5、Al6Si2O13、Bi2Ti2O7、以及ZrSiO4等。
作为混合物,例如,列举ZrO2-SiO2、ZrO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-Ga2O3、ZrO2-SiO2-Ga2O3、ZrO2-In2O3、以及ZrO2-SiO2-In2O3等。
含有ZrO2的复合氧化物或者混合物,相对于405nm附近的波长透明性高、耐热性也优异。在含有ZrO2的材料中,可以代替ZrO2而使用在ZrO2中添加了CaO、MgO、以及Y2O3的任一者的局部稳定氧化锆或稳定氧化锆。此外,在含有ZrO2的材料中,可以使用与ZrO2化学的性质相近的HfO2来代替ZrO2,或者以HfO2置换ZrO2的一部分。
电介质层33优选使用含有上述例示的氧化物的至少一种、上述例示复合氧化物的至少一种、或者上述例示的混合物的至少一种材料来形成。或者,电介质层33也可以层叠上述氧化物、复合氧化物、或含有混合物的2个以上的层来形成。
另一方面,位于激光5入射侧的电介质层37,优选使用更透明的材料来形成。例如,ZnS-SiO2是非晶质、热传导性低、具有高透明性以及高折射率,并且膜形成时的成膜速度大、机械特性以及耐湿性也优异的材料,因此适合于形成电介质层37。更具体而言,优选使用(ZnS)80(SiO2)20的组成的材料。
第3信息层30需要53%以上的高透过率,电介质层33优选包含90mol%以上由上述氧化物、复合氧化物、以及含有氧化物的混合物中选择的至少一种材料。此外,电介质层37优选含有90mol%以上ZnS-SiO2
或者,电介质层37也可以由2层以上的层构成。例如,电介质层37可以是层叠了(ZnS)80(SiO2)20与氧化物的结构,也可以是层叠了(ZnS)80(SiO2)20与复合氧化物的结构。任何一种情况下,都优选在透明层2一侧设置具有与透明层2的折射率接近的折射率的氧化物等。
电介质层的厚度根据其应具有的光路长来决定。在此,所谓“光路长”是电介质层的折射率n与电介质层的厚度d之积nd,以nd=aλ表示(λ是激光5的波长、a是正数)。光路长能够在第1的信息层中按照实现希望的反射率以及透过率的方式,通过基于例如矩阵法(例如久保田广著“波动光学”岩波新书、1971年、参照第3章)的计算来正确地决定。能够根据光路长nd来决定电介质层的厚度d。
在本实施方式中,第3信息层30被设置为透过率[(Tc+Ta)/2]为56%、反射率Rcg为2.6%、Rag为0.4%。这些值是一个示例,也可以是其它的值。在该设计中,在使用折射率为1.8至2.8的电介质材料来形成电介质层33以及电介质层37时,优选电介质层33的厚度在15nm以下,更优选在2nm以上且12nm以下。此外,电介质层37的厚度优选在15nm以上且50nm以下,更优选在25nm以上且45nm以下。
电介质层33能够根据需要进行设置。当后述的界面层34也具有上述电介质层33的功能时,不需要一定设置电介质层33。例如,信息层30可以构成为:在中间层4上,按照电介质层31、反射层32、界面层34、核生成层38、记录层35、界面层36以及电介质层37的顺序被配置。
针对界面层34以及界面层36进行说明。界面层34与核生成层38相接而设置,界面层36与记录层35相接而设置。界面层34以及界面层36具有防止材料从其它层向硫族化合物材料的记录层35和核生成层38扩散的功能、以及使记录层35以及核生成层38分别与其它层粘接的功能。
具体而言,界面层34为了将核生成层38与电介质层33粘接而设置。或者,界面层34也可以为了防止材料从电介质层33向核生成层38扩散而设置。在核生成层38以非均匀的膜状而形成为岛状时,界面层34对记录层35也发挥同样的功能。
界面层36也可以为了防止材料从电介质层37向记录层35扩散而设置。例如,在由(ZnS)80(SiO2)20形成了界面层36时,若对记录层35照射激光5且重复实施改写,则(ZnS)80(SiO2)20中的S会扩散到记录层35中,而存在使重复改写性能显著降低的问题。通过设置界面层36,能够抑制S的扩散,从而改善重复改写性能。
界面层34以及36需要满足下述的条件。
i)熔点以及分解温度高,在记录时不发生熔融及扩散;
ii)与作为硫族化合物材料的记录层35或核生成层38的紧贴性良好。
在记录时,使形成记录标记的区域加热到熔点以上而被熔融,因此在一系列记录删除操作中,界面层34以及36的温度在记录时成为最高。本发明使用的记录层35的熔点为约700℃。界面层34以及36,为了在记录时不熔融,而优选具有公称1000℃以上的熔点。这是因为在后述的氧化物等取厚度数毫微米程度的薄膜的方式时,有可能以比公称值的熔点低的温度发生扩散、分解、或熔解。
作为界面层34以及界面层36的材料,优选使用氧化物、复合氧化物、或含有氧化物的混合物。
作为氧化物,能够列举例如,Al2O3、CaO、Cr2O3、Ga2O3、HfO2、In2O3、MgO、SiO2、Y2O3以及ZrO2
作为复合氧化物,能够列举Al6Si2O13、以及ZrSiO4
作为含有氧化物的混合物,能够列举Al2O3-Cr2O3、Al2O3-SiO2-Cr2O3、Al2O3-Ga2O3、Al2O3-SiO2-Ga2O3、Al2O3-In2O3、Al2O3-SiO2-In2O3、ZrO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-Ga2O3、ZrO2-SiO2-Ga2O3、ZrO2-In2O3、ZrO2-SiO2-In2O3、HfO2-Cr2O3、HfO2-SiO2-Cr2O3、HfO2-Ga2O3、HfO2-SiO2-Ga2O3、HfO2-In2O3、以及HfO2-SiO2-In2O3等。
界面层34以及界面层36,优选使用含有在上述例示的氧化物的至少一种、在上述例示的复合氧化物的至少一种、或在上述例示的混合物的至少一种的材料来形成。
在含有ZrO2的材料中,可以代替ZrO2而使用在ZrO2中添加了CaO、MgO、以及Y2O3的任一种的局部稳定氧化锆或稳定氧化锆。此外,在含有ZrO2的材料中,可以代替ZrO2而使用与ZrO2化学性质相近的HfO2,或者以HfO2置换ZrO2的一部分。
界面层34的厚度,为了能够确保与核生成层38、或在某些情况下与核生成层38以及记录层35的紧贴性,能够抑制从其它层向核生成层38、以及在某些情况下向记录层35的原子扩散,而优选在1nm以上。此外,使界面层34与电介质层33合在一起的厚度优选在20nm以下,更优选在3nm以上且17nm以下。
界面层36的厚度,为了能够确保与记录层35紧贴性、且能够抑制从其它层向记录层35的原子扩散,而优选在1nm以上。此外,为了不对其它层赋予光学上的影响,而优选:材料的衰减系数越大、界面层36越薄。界面层36与电介质层37合在一起的厚度优选在16nm以上且55nm以下,更优选在26nm以上且50nm以下。
在界面层34及36的复折射率n-ik中(n:折射率、k:衰减系数)、k优选在0.10以下,更优选在0.07以下。
电介质层31、33及37、和界面层34及36的组成、例如,能够通过X射线显微分析仪(XMA)、电子射线显微分析仪(EPMA)、或卢瑟福背散射分析法(RBS)进行分析。在通过溅射所形成的电介质层31、33以及37、和界面层34以及36中,除了前述谈到的电介质层以及界面层的材料中所含有的原子以外,不可避免地会含有来自溅射气氛中存在的稀有气体的成分(Ar、Kr、Xe)、来自水分的(O-H)、来自有机物的成分(C)、来自空气的成分(N、O)、溅射室所配置的工具的成分(金属)以及靶中所含有的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等,有时会通过这些分析方法而被检测出。这些不可避免的成分,当将界面层或电介质层所含有的全部原子设为100原子%时,可以以10原子%为上限地被含有。这也同样适用后述的电介质层21、23、27、11、13、以及17、和界面层24、26、14、以及16。
接着,针对第2信息层20的结构进行说明。
第2信息层20按照如下顺序而配置有:在中间层3的一方的表面所成膜的电介质层21、反射层22、电介质层23、界面层24、核生成层28、记录层25、界面层26以及电介质层27。
第2信息层20位于距离激光5入射侧(具体而言,透明层2的表面)比第3信息层30远、并且比第1信息层10近。因此,第2信息层20按照能够使激光5到达第1信息层10的方式,设计为具有高透过率。具体而言,当将记录层25为结晶相时的第2信息层20的光透过率设为Tc(%)、将记录层25为非晶质相时的第2信息层20的光透过率设为Ta(%)时,优选47%≤(Ta+Tc)/2,更优选50%≤(Ta+Tc)/2。例如,第2信息层20可以设计为:透过率[(Tc+Ta)/2]为50%、反射率Rcg为5.5%、Rag为0.7%。当第2信息层20的[(Tc+Ta)/2]为50%时,可以Tc为49%、Ta为51%。或者,可以Tc为50%、Taが52%。虽然Tc与Ta也可以不相等,但优选是相近的值。这些值都是示例,其它值也是可以的。
记录层25与记录层35具有同样的功能,其优选组成也与记录层35的组成相同。此外,由于第2信息层20需要47%以上的光透过率,因此,记录层25的厚度优选在4nm以上且9nm以下。若厚度超过9nm,则第2信息层20的光透过率降低,若不足4nm,则记录层25的光学上的变化变小。记录层,若其厚度变小则结晶化速度降低,因此,记录层25的组成(即,化学式(1)所表示的材料的组成),优选具有比记录层15的组成大的结晶化速度。
核生成层28与核生成层38同样,具有减小记录层25的结晶粒径的功能。优选组成以及优选厚度也与核生成层38的组成及厚度相同。此外,核生成层可以位于记录层与界面层26之间,或者可以位于记录层的两侧。
电介质层21与电介质层31具有同样的功能,其优选材料也与电介质层21的材料相同。在第2信息层20中,为了得到4以上的反射率比和47%以上的光透过率,电介质层21的厚度优选在10nm以上且30nm以下。而且,电介质层21也可以由2个以上的层构成。
反射层22与反射层32具有同样的功能,其优选材料也与反射层32的材料相同。厚度优选在5nm以上且18nm以下。若厚度小于5nm,则使热扩散的功能会降低,从而难以在记录层25中形成标记。此外,若厚度超过18nm,则第2信息层20的光透过率会小于47%。
电介质层23以及电介质层27与电介质层33以及电介质层37同样,具有调节第2信息层20的Rcg、Rag、Tc以及Ta的功能。此外,电介质层23以及电介质层27具有提高记录层25的光吸收效率的功能、以及保护记录层25以不受水分等影响的功能。而且,电介质层27具有保护中间层4以不受记录时在记录层25中产生的热的影响的功能。电介质层23以及电介质层27,优选对于使用的激光波长透明性高、且除了耐湿性以外、耐热性也优异。
作为电介质层23的材料,能够列举与电介质层33材料相同的材料。此外,电介质层23也可以由2个以上的层形成。
另一方面,位于激光5入射侧的电介质层27,优选以更透明的材料来形成,具体而言,与电介质层37同样,优选由ZnS-SiO2形成。更具体而言,优选使用具有(ZnS)80(SiO2)20的组成的材料。
第2信息层20需要47%以上的高透过率,因此,电介质层23与电介质层33同样,优选含有90mol%以上与电介质层33关联地说明的优选材料。此外,电介质层27优选含有90mol%以上ZnS-SiO2
在本实施方式中,第2信息层20设计为透过率[(Tc+Ta)/2]为50%、反射率Rcg为5.5%、Rag为0.7%。此外,第2信息层20的有效Rcg为1.7%、有效Rag为0.2%。这些值是一个示例,也可以是其它的值。
在该设计中,在使用折射率为1.8至2.8的电介质材料来形成电介质层23以及电介质层27时,电介质层23的厚度优选在15nm以下,更优选在2nm以上且12nm以下。此外,电介质层27的厚度优选在15nm以上且50nm以下,更优选在25nm以上且45nm以下。
而且,电介质层23以及电介质层27,与电介质层33同样,能够根据需要进行设置。当界面层24也具有电介质层23的功能时,不需要设置电介质层23。同样地,当界面层26也具有上述的电介质层27的功能时,不需要设置电介质层27。
界面层24以及界面层26与界面层34以及36具有同样的功能,它们的优选材料也与界面层34以及36的材料相同。
界面层24的厚度能够确保核与生成层28、以及在某些情况下与记录层25的紧贴性,能够抑制从其它层向记录层35的原子扩散,优选在1nm以上。此外,界面层24与电介质层23合在一起的厚度,优选在20nm以下,更优选在3nm至17nm。
界面层26的厚度,优选在1nm以上,以使能够确保与记录层25的紧贴性,且能够抑制从其它层向记录层25的原子扩散。此外,优选材料的衰减系数越大、界面层26越薄,以使不对其它层赋予光学上的影响。界面层26与电介质层27合在一起的厚度,优选在16nm以上且55nm以下,更优选在26nm以上且50nm以下。
在界面层24以及26的复折射率n-ik中(n:折射率、k:衰减系数)、k优选在0.10以下,更优选在0.07以下。
接着,针对第1信息层10的结构进行说明。
第1的信息层10按照如下顺序配置有:在基板1的一方的表面所成膜的电介质层11、反射层12、电介质层13、界面层14、核生成层18、记录层15、界面层16以及电介质层17。
在任一个信息层中,信号必须使用能够由记录再现装置输出的范围内的激光功率来记录信号,并且被记录的信号,必须使用能够由记录再现装置输出的再现功率来检测信号。然而,在第1信息层10中,信号的记录以及再现,用通过了第3信息层30以及第2信息层20的衰减的激光5进行。因此,第1信息层10与半透明的第3信息层30以及第2信息层20不同,设计为具有高反射率、以及高光吸收率。例如,为了得到至少1.5%的有效Rcg,需要Rcg为19%以上,或者Rc为23%以上。
电介质层11具有防止基板1吸收的水分混入反射层12的功能、和抑制反射层12的柱状成长来降低反射层12的噪声的功能。
电介质层11的材料优选含有氧化物。在使用Ag或Ag合金来形成反射层12时,优选电介质层11不含有硫化物。电介质层11优选含有从由例如Bi2O3、TiO2、Al2O3、Cr2O3、Dy2O3、Ga2O3、HfO2、In2O3、Nb2O5、SiO2、SnO2、Ta2O5、WO3、Y2O3、ZnO、以及ZrO2构成的群中选择的至少一种氧化物。
电介质层11的优选厚度在3nm以上。若厚度小于3nm,则抑制水分向反射层12的混入的功能会降低。即使增大厚度,对反射率的影响也小,但若考虑到生产性,则厚度优选在30nm以下。电介质层11可以根据需要进行设置。
反射层12与反射层32具有同样的功能。第1信息层10不需要为半透明,因此能够增大反射层12的厚度,反射层12的材料的选择支也增加。反射层12能够使用由例如,Al、Au、Ag以及Cu中选择的金属或它们的合金来形成。为了使反射层12的耐湿性提高,以及/或者为调整反射层12的热传导率或光学特性(例如,光反射率、光吸收率或光透过率),而可以对上述金属或合金添加其它元素。这些添加材料,优选从由Mg、Ca、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ni、Pd、Pt、Zn、B、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、N、Sb、Bi、O、Te、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、以及Lu构成的群中选择。添加浓度优选在3原子%以下。
为了增大记录层15所吸收的光量,反射层12更优选所使用的激光的波长中的光吸收较小。由于Ag在波长405nm附近的光吸收小,因此在第1信息层10中,优选使用含有97原子%以上Ag的反射层12。具体而言,能够使用从由Ag-Pd、Ag-Cu、Ag-Bi、Ag-Ga-Cu、Ag-In-Sn、Ag-Pd-Cu以及Ag-Pd-Ti等构成的群中选择的合金材料。在它们中,优选使用耐湿性优异、结晶粒径小的Ag-Ga-Cu。
此外,可以用2个以上的层来形成反射层12。此时,可以将基板1侧所配置的层作为由电介质材料构成的层。反射层12的厚度与所使用的介质的线速度以及记录层15的组成相符合地进行调整,优选在40nm以上且300nm以下。若厚度小于40nm,则无法使记录层充分急速冷却,记录层的热难以扩散,记录层难以进行非晶质化。若厚度大于300nm,则使记录层过于急速冷却,记录层15的热过于扩散,记录灵敏度变差(即,对于信号的记录,需要更大的激光功率)。
电介质层13以及电介质层17,与电介质层33以及电介质层37具有同样的功能。这些优选的材料,也与电介质层33以及37的材料相同。电介质层13以及17的厚度,根据电介质层13以及17应具有的光路长来决定。光路长,以通过提高第1信息层10的Rcg而使Rcg/Rag增大、并且Ac(结晶相的记录层15的光吸收率)也增大的方式,例如,通过基于矩阵法(例如,久保田广著“波动光学”岩波新书、1971年、参照第3章)的计算,能够正确地决定。
在本实施方式中,设定构成第1信息层10的各层的厚度,以使第1信息层10的Rcg为23%、Rag为3%。当使用折射率为1.5至2.8的电介质材料来形成电介质层13以及电介质层17时,优选电介质层13的厚度在30nm以下,更优选在5nm以上且20nm以下。此外,电介质层17的厚度优选在30nm以上且130nm以下,更优选在30nm以上且100nm以下。
电介质层13以及电介质层17与电介质层33相同,能够根据需要进行设置。当界面层14也具有电介质层13的功能时,不需要一定设置电介质层13,同样地,当界面层16也具有电介质层17的功能时,不需要一定设置电介质层17。
界面层14以及界面层16,与界面层34以及36具有同样的功能,其优选材料也与界面层34以及36的材料相同。
界面层14的厚度优选在1nm以上,以使能够确保与核生成层18、以及在某种情况下与记录层15的紧贴性,能够抑制从其它层向核生成层18、以及在某种情况下向记录层15的原子扩散。此外,界面层14与电介质层13合在一起的厚度优选在35nm以下,更优选在6nm以上且25nm以下。由于界面层14使用透明性高的材料形成,因此,可以不设置电介质层13,而通过界面层14来发挥界面层和电介质层的功能。此时,界面层14可以厚至35nm的厚度。
界面层16的厚度优选在1nm以上,以使能够确保与记录层15的紧贴性,能够抑制从其它层向记录层15的原子扩散。此外,优选材料的衰减系数越大、界面层16越薄,以使对其它层不赋予光学上的影响。界面层16与电介质层17合在一起的厚度,优选在31nm以上且135nm以下,更优选在35nm以上且110nm以下。
在图示的方式中,第1信息层10包括核生成层18以及记录层15。记录层15具有与记录层35同样的功能。记录层15与记录层25以及记录层35相比,其优选的厚度更大,因此,记录层15可以使用与记录层35关联地说明的由化学式(1)表示的组成的记录材料来形成,或者使用其它记录材料来形成。
作为能够产生可逆的相变化的记录层(改写型)的其它材料,可以使用例如,含有40原子%以上Ge的GeTe-Sb2Te3仿二元系材料。此时,可以用Sn置换Ge的一部分,也可以用从由In、Ga、Al以及Bi构成的群中选择的至少一种元素置换Sb的一部分。或者,可以使用含有40原子%以上Ge的GeTe-Bi2Te3仿二元系材料。此时,可以用Sn置换Ge的一部分,也可以用从由In、Ga、Al以及Sb构成的群中选择的至少一种元素置换Bi的一部分。
或者,记录层15可以使用含有60原子%以上Sb的Sb-Te共晶系材料来形成。此时,可以按照其比例为10原子%以下的方式添加从由Ag、In、以及Ge构成的群中选择至少一种元素。此外,也可以按照其比例为10原子%以下的方式添加从由B、C、Si、以及Zn构成的群中选择的至少一种元素。或者,记录层15可以使用含有60原子%以上Sb的Ge-Sb共晶系材料来形成。此时,可以按照成为15原子%以下的比例的方式添加从由Ag、In、Te、B、C、Si、以及Zn构成的群中选择的至少一种元素。
记录层15的组成分析,当记录层15含有如C以及B的轻元素时,例如,能够通过X射线显微分析仪(XMA)、或者电子射线显微分析仪(EPMA)进行分析。
记录层15的厚度优选在5nm以上且15nm以下。若厚度超过15nm,则层的热容量变大且记录所需要的激光功率变大。此外,若厚度大,则在记录层15产生的热难以向反射层12的方向扩散,高密度记录所需要的小记录标记的形成变得困难。若厚度小于5nm,则Rag变高,Rcg/Rag降低,难以得到良好的读取信号。
核生成层18可以根据需要进行设置。在设置核生成层18时,核生成层18与核生成层38同样,可以使用由化学式(2)表示的材料来形成。此时,核生成层18的优选组成以及优选厚度与核生成层38的组成及厚度相同。在使用由作为记录层35的材料来说明的化学式(1)所表示的记录材料来形成记录层15时,为了减小记录层15的结晶粒径,优选设置核生成层18。
在本发明的信息记录介质中,含有由所述化学式(1)表示的材料的记录层、以及含有由所述化学式(2)表示的材料的核生成层,被包含在至少一个信息层中,优选被包含在位于入射光侧的信息层中。例如,在本实施方式的信息记录介质100的变形例中,可以仅第3信息层30包括含有化学式(1)的材料的记录层35以及含有化学式(2)的材料的核生成层38。或者,在其它变形例中,第2信息层20以及第3信息层30可以包括含有化学式(1)的材料的记录层25以及记录层35、和含有化学式(2)的材料的核生成层28以及核生成层38。或者,所有的信息层(10、20、30)可以包括含有化学式(1)的材料的记录层(15、25、35)以及含有化学式(2)的材料的核生成层(18、28、38)。
或者,在具有三个信息层的其它方式的信息记录介质中,例如,第1信息层(相当于在图1中以10表示的信息层)包括追记型的记录层,并且第2信息层以及第3信息层(相当于在图1中以20以及30表示的信息层)与实施方式1相同,可以包括含有化学式(1)的材料的记录层以及含有化学式(2)的材料的核生成层。或者,在具有三个信息层的其它方式的信息记录介质中,第1信息层(相当于在图1中以10表示的信息层)为再现专用型的信息层,第2信息层(相当于在图1中以20表示的信息层)包括追记型的记录层,第3信息层(相当于在图1中以30表示的信息层)包括含有化学式(1)的材料的记录层以及含有化学式(2)的材料的核生成层。
能够产生非可逆的相变化的记录层(追记型),可以使用例如含有从由Te-O、Sb-O、Ge-O、Sn-O、In-O、Zn-O、Mo-O以及W-O等构成的群中选择的至少一种氧化物材料、或者有机色素系记录材料等来形成。或者,追记型的记录层可以层叠有2个以上的层,且各个层所含有的材料在记录时进行合金化或进行反应。
再现专用型信息层,在预先形成在基板(或中间层)上的记录位上,作为反射层而可以通过形成含有从由金属元素、金属合金、电介质、电介质化合物、半导体元素、以及半金属元素构成的群中选择的至少一种材料来形成。例如,反射层可以是含有Ag或Ag合金的层。或者,第1信息层作为记录层,可以是形成光磁记录层的层。
在本发明的其它实施方式中,信息记录介质可以包括4个以上的信息层。本发明的效果在包括3个以上信息层的任一种方式中都能得到。
在包括实施方式1的信息记录介质100的本发明的信息记录介质中,以线速度恒定的Constant Linear Velocity(CLV)或者转速恒定的Constant Angular Velocity(CAV)的任一种记录方式,都能够记录信息。
包括实施方式1的信息记录介质100的本发明的信息记录介质中的信息的记录及再现,优选使用对物透镜的开口数NA为0.85的光学***来进行。然而,NA不局限于此,可以使用NA>1的光学***来进行记录及再现。作为NA>1的光学***,能够使用固体浸没透镜(SIL)或固体浸没镜(SIM)。在使用这些***时,中间层以及透明层,可以分别形成在5μm以下的厚度的层上。或者,信息的记录及再现,可以使用利用了近场光的光学***来实施。
接着,说明制造实施方式1的信息记录介质100的方法。
信息记录介质100在作为支撑体的基板1上按照如下顺序形成第1信息层10、中间层3、第2信息层20、中间层4、第3信息层30、以及透明层2而制造。第1信息层10,在溅射装置中配置形成有引导槽(凹槽面与岸地面)的基板1,在形成有基板1的引导槽的表面,按照如下顺序成膜电介质层11、反射层12、电介质层13、界面层14、核生成层18、记录层15、界面层16、以及电介质层17而形成。
从溅射装置取出形成第1信息层10的基板1,形成中间层3。
中间层3按照如下的步骤形成。首先,在电介质层17的表面,例如,通过旋涂法来涂敷紫外线硬化性树脂。接着,在与中间层3上应形成的引导槽呈互补的具有凹凸的聚碳酸酯基板上,使其凹凸形成面与紫外线硬化性树脂紧贴地重叠。在该状态下照射紫外线而使树脂硬化之后,剥离具有凹凸的聚碳酸酯基板。由此,在紫外线硬化性树脂上形成与所述凹凸呈互补的形状的引导槽,从而形成具有引导槽的中间层3。
基板1所形成的引导槽的形状与中间层3所形成的引导槽的形状可以相同,也可以不同。在其它方法中,中间层3可以通过紫外线硬化性树脂形成保护电介质层17的层、且在其之上形成具有引导槽的层来形成。此时,所得到的中间层3是2层构造。或者,中间层3也可以构成为为层叠有3个以上的层。此外,也可以通过旋涂法以外的方法、例如,印刷法、喷墨法或铸造法来形成中间层3。
再次在溅射装置中配置形成有中间层3的基板1,在具有中间层3的引导槽的面上,按电介质层21、反射层22、电介质层23、界面层24、核生成层28、记录层25、界面层26以及电介质层27的顺序进行成膜。如此,在中间层3上形成第2信息层20。
从溅射装置中取出形成了第2信息层20的基板1,且与中间层3同样地形成中间层4。
再次在溅射装置中配置形成有中间层4的基板1,在具有中间层4的引导槽的面上,按照电介质层31、反射层32、电介质层33、界面层34、核生成层38、记录层35、界面层36以及电介质层37的顺序进行成膜。如此,在中间层4上形成第3信息层30。
从溅射装置中取出形成了第3信息层30的基板1。然后,在电介质层37的表面,形成透明层2。
按照如下的步骤形成透明层2。能够在电介质层37的表面,通过例如旋涂法来涂敷紫外线硬化性树脂,并照射紫外线使树脂硬化,从而形成目标厚度的透明层2。或者,能够在电介质层37的表面,通过旋涂法来涂敷紫外线硬化性树脂,并使圆盘状的薄片紧贴于所涂敷的紫外线硬化性树脂,然后从薄片侧照射紫外线使树脂硬化,从而形成透明层2。或者,能够使与具有粘接层的圆盘状的薄片紧贴来形成透明层2。
透明层2也可以由物性不同的多个层构成。例如,可以在电介质层37的表面设置了其它透明层之后,形成透明层2。或者,也可以在电介质层37的表面形成了透明层2之后,还在透明层2的表面进一步形成另一层透明层。这些多个透明层,粘度(进行硬化前的粘度)、硬度、折射率、以及/或者透明性可以不同。
如此,形成透明层2。
透明层2的形成结束之后,根据需要,实施第1信息层10、第2信息层20以及第3信息层30的初始化。
初始化,是通过照射例如半导体激光而使非晶质状态的记录层15、25、35升温至结晶化温度以上并进行结晶化的工序。通过最优化半导体激光的功率、信息记录介质的旋转速度、向半导体激光的径向的发送速度以及激光的焦点位置等,能够实施良好的初始化。初始化可以在形成透明层2之后实施,也可以在形成之前实施。或者,在形成第1信息层10之后实施初始化,来形成中间层3以及第2信息层20。得到本发明的效果与何时实施初始化无关。
以下,针对各层的成膜方法进行说明。在本实施方式中,使用溅射法来形成各层。
电介质层11、13、17、21、23、27、31、33以及37,通过对含有构成电介质层的元素、混合物或者化合物的靶进行溅射来成膜。溅射可以使用高频电源,在稀有气体气氛中、或氧气以及/或者氮气与稀有气的混合气体气氛中实施。如果可能,则也可以使用直流电源或者脉冲发生式直流电源。稀有气体可以是Ar气、Kr气、以及Xe气的任一种。在形成含有氧化物的电介质层时,有时会在溅射中缺少氧,因此,可以使用抑制了缺氧的靶,或者在将10%以下的少量的氧气混入稀有气体之后的气氛中进行溅射。
反射层12、22、32,通过对含有构成反射层的金属或者合金的靶进行溅射而形成。溅射,使用直流电源或者高频电源,在稀有气体气氛中、或者氧气以及/或者氮气与稀有气体的混合气体气氛中实施。稀有气体可以是Ar气、Kr气、以及Xe气的任一种。
界面层14、16、24、26、34及36,通过对含有构成界面层的元素、混合物或者化合物的靶进行溅射而形成。溅射,使用高频电源,在稀有气体气氛中、或者氧气以及/或者氮气与稀有气体的混合气体气氛中实施。如果可能,也可以使用直流电源或脉冲发生式直流电源。稀有气体,可以是Ar气、Kr气、及Xe气的任一种。在形成含有氧化物的界面层时,有时会在溅射中缺少氧,因此,可以使用抑制了缺氧的靶,或者在将10%以下的少量的氧气混入稀有气体之后的气氛中进行溅射。
记录层15、25、35,通过对含有构成记录层的材料的靶进行溅射而形成。溅射,使用直流电源、高频电源或脉冲发生式直流电源,在稀有气体气氛中、或氧气以及/或者氮气与稀有气体的混合气体气氛中实施。稀有气体可以是Ar气、Kr气、以及Xe气的任一种。根据溅射装置的不同,靶的组成与所形成的记录层的组成有时不一致,因此,此时,通过调整靶的组成,得到目标的组成的记录层。
或者,记录层可以通过同时对多个靶进行溅射的方法而形成。此时,能够通过调整用于对各个靶进行溅射的各个电源的输出,来控制组成,从而得到目标组成的记录层。或者,记录层可以通过反应性溅射而形成。此时,除了通过靶的组成调整或者电源的输出调整,还能够通过调整氧气以及氮气的流量以及压力、氧气与稀有气体的流量比以及压力比,得到目标的组成的记录层。反应性溅射,被用于形成含有氧化物或者氮化物的记录层之时。
核生成层也通过溅射法形成。核生成层的形成,在刚形成记录层之前实施,使核生成层与记录层相接。在从基板1的一侧按顺序形成膜的制造方法中,若先形成核生成层,则在核生成层上形成记录层,因此,能够得到结晶粒径小的记录层。根据需要,核生成层也可以在刚生成记录层之后实施,且得到核生成层位于记录层的两侧的结构。或者,核生成层,也可以在刚形成记录层之后形成。此时,也能够减小记录层的结晶粒径。核生成层18、28、38,通过对含有构成核生成层的材料的靶进行溅射而形成。溅射,使用直流电源、高频电源或脉冲发生式直流电源,在稀有气体气氛中、或者氧气以及/或者氮气与稀有气体的混合气体气氛中实施。稀有气体,可以是Ar气、Kr气、以及Xe气的任一种。根据溅射装置的不同,靶的组成与所形成的核生成层的组成有时不一致,因此,此时,通过调整靶的组成,得到目标的组成的核生成层。或者,核生成层与记录层同样地可以通过使用多个靶的溅射而形成。
在此,作为各层的成膜方法而使用了溅射法,但成膜方法并不局限于此。例如,能够使用真空蒸着法、离子镀敷法、化学气相沉积(CVD)法、或者分子束外延(MBE)法等,来形成各层。
如此,能够制造实施方式1的信息记录介质100。
而且,用任一种方法制造信息记录介质,都能得到本发明的效果。例如,透明层2是透明的支撑基板,在该支撑基板上,按顺序形成有:第3信息层30、中间层4、第2信息层20、中间层3、以及第1信息层10,最后,在通过用紫外线硬化性树脂等来粘接基板1的方法而制造信息记录介质的情况下,也能够应用本发明。此时,第3信息层30的各层的溅射顺序,优选设为:电介质层37、界面层36、核生成层、记录层、界面层34、电介质层33、反射层32以及电介质层31。如前所述,为了减小记录层的结晶粒径,优选在形成记录层的工序的紧接之前实施核生成层的形成工序。因此,在通过该制造方法得到介质的第3信息层100中,核生成层位于界面层34与记录层之间,且记录层与界面层36相接。或者,可以在记录层的两侧形成核生成层,此时,核生成层的形成工序,在形成记录层的工序的紧接之前及紧接之后实施。
本发明的信息记录介质,通过对形成有2个以上的信息层的层叠体、和形成有1个以上的信息层的层叠体进行粘合的方法而形成。例如,可以在基板上,按顺序形成第1信息层、中间层、第2信息层以及中间层,且对中间层的表面涂敷紫外线硬化性树脂,并在该树脂层上重叠在成为透明层的薄片上形成有第3信息层的层叠体,从而通过照射紫外线的方法,来制造具有三个信息层的信息记录介质。
接着,使用实施例来详细说明本发明。
(实施例1)
在实施例1中,对由化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y表示的材料构成的记录层35,调查了化学式(1)的y的值与光学上的变化|Δn|+|Δk|以及结晶化温度之间的关系。
以下,具体说明本实施例。首先,对测定结晶化温度的样品的方式与样品的制造方法进行说明。作为基板使用石英玻璃(直径10mm、厚度0.5mm)。在该石英玻璃表面,形成由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50形成的厚度5nm的层,在核生成层的表面,以6nm的厚度形成记录层,在记录层的表面,形成由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50形成的5nm的厚度的层,从而得到样品。
如表1所示,准备了记录层的材料不同的10种样品1-1~1-6以及A-1~A-4。样品1-1~1-6,是其记录层在化学式(1)中,由x=0.9、y=95.0~99.5的材料构成的样品。样品A-1,是其记录层在化学式(1)中,由y=94.0的材料构成,样品A-2,是其记录层在化学式(1)中,由y=100的材料构成,样品A-3与A-4,是其记录层具有不含有In的组成的样品。
由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50构成的层,在各样品中,使记录层设为与图1所示的信息记录介质100中的记录层35相同的结构(即,使两侧由界面层34以及界面层36夹着的结构),是为了提高记录层35的结晶化温度的测定精度而设置的。此外,由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50构成的层,也具有在测定记录层的结晶化温度时防止记录层的氧化的功能。如前面所说明,结晶化温度被定义为从记录层的非晶质相向结晶相的转移温度。
各层通过溅射而形成。对该条件进行说明。使用的靶的形状全是圆形,其直径是200mm、厚度是6mm。将石英玻璃基板贴附于直径120mm的聚碳酸酯基板,而安装在溅射装置上。由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50构成的层,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,对(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50靶,使用高频电源,投入3kW的功率,而形成在石英基板上。
记录层,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用脉冲发生式直流电源,通过200W的输出,在(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50上形成了Ge-In-Te-Sb合金靶。Ge-In-Te-Sb合金靶的组成,以记录层的组成成为规定的组成的方式,被预先调整。
接着,在记录层上,通过与上述相同的溅射条件,形成了由(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50构成的层。
接着,对结晶化温度的测定方法进行说明。将形成含有记录层的薄膜的石英基板置于测定装置内的加热台上,以每秒约1℃的升温速度加热了样品。加热过程中,对样品照射红色激光来测定了透过率。若记录层转移至结晶相,则透过率会急剧降低,因此,读取观察到透过率急剧降低时的温度作为结晶化温度。
针对光学上的变化|Δn|+|Δk|的测定进行说明。样品,通过溅射而制作为与结晶化温度测定用的样品具有同样的结构。因此,各薄膜的材料、厚度、以及成膜条件与结晶化温度测定用的样品中的材料、厚度、以及成膜条件相同。在此,仅针对光学上的变化测定用的样品中特有的方式以及功能进行说明。作为基板,使用纵18mm、横12mm、厚度1mm的石英基板。
如前所说明,|Δn|+|Δk|被定义为记录层的结晶相中的多个折射率(nc-ikc)与非晶质相中的多个折射率(na-ika)之差。nc是结晶相的折射率、kc是结晶相的衰减系数、na是非晶质相的折射率、ka是非晶质相的衰减系数、Δn=nc-na、Δk=kc-ka。
通过溅射形成的记录层是非晶质相,为了测定结晶相的nc、kc,需要对记录层进行热処理而成为结晶相。对该热処理条件进行说明。将形成含有记录层的薄膜的石英基板置于电炉内,暂时将空气进行排气之后,导入氮气,并在氮气气氛中,以比预先测定的结晶化温度高10℃左右的温度保持约10分钟,然后,进行自然冷却直至达到室温为止。各样品的热処理温度,根据结晶化温度而设定。该结晶化操作期间,记录层两侧的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50,发挥防止记录层氧化的功能。
针对光学上的变化的测定方法进行说明。光学上的变化,使用偏光解析法(ellipsometry),来测定照射波长405nm的激光时的结晶相的nc、kc、非晶质相的na、ka,并根据Δn与Δk来计算|Δn|+|Δk|。
在(表1)中,表示针对各样品的记录层,y的值与光学上的变化|Δn|+|Δk|以及结晶化温度之间的关系。记录层的组成以mol%和原子%(at%)两者的单位表示。
【表1】
Figure BDA00002465674200361
针对表中判定的「+」「±」「-」进行说明。「+」是指光学上的变化|Δn|+|Δk|为2.5以上、并且结晶化温度为230℃以上,「±」是指|Δn|+|Δk|为2.0以上并且小于2.5、或者结晶化温度在200℃以上并且小于230℃,「-」是指|Δn|+|Δk|小于2.0、或者结晶化温度小于200℃。
若光学上的变化(|Δn|+|Δk|)在2.5以上,则能够得到实用的信号振幅,并能够制造具有良好信号品质的信息记录介质。若光学上的变化小于2.5,则信号品质变差。特别地,若光学上的变化小于2.0,则无法得到实用的信号品质。此外,若结晶化温度在230℃以上,则能够得到非晶质相的实用的稳定性,能够制造可靠性高的信息记录介质。若记录层的结晶化温度小于230℃,则非晶质相的稳定性变差。特别地,若结晶化温度小于200℃,则无法得到实用的可靠性。
其结果是,可知:若y=95.0~99.5,则判定为「+」,优选y=95.0~99.5的化学式(1)的组成。而且,可知:若y=97.0~99.5,则|Δn|+|Δk|为2.7以上,更优选y=97.0~99.5的化学式(1)的组成。
样品A-1是在化学式(1)中y=94.0,虽包括含有6mol%Sb的记录层,但|Δn|+|Δk|较低。因此,优选95≤y。此外,样品A-2是在化学式(1)中,虽包括y=100的记录层,但结晶化温度低于230℃。因此,优选95≤y<100。
样品A-3是包括代替In而使用了Sb的组成的记录层,样品A-4是包括代替In而使用了Bi的组成的记录层。任一种样品的结晶化温度都较低。此外,样品A-4是光学上的变化|Δn|+|Δk|更小。
根据本实施例的结果,可知:记录层的材料,在化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y中,优选具有满足95≤y<100的组成。
(实施例2)
在实施例2中,为了调查从由化学式(2)即(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z表示的材料构成的核生成层38的效果,而制造了图1所示的信息记录介质100,来测量第3信息层30的记录层35的平均结晶粒径,并且通过评价装置测定了噪声等级。
(实验1)
以下,具体说明本实施例。首先,针对信息记录介质100的制造方法进行说明。在实施例2的第一个实验中,制造了核生成层38位于与记录层35的激光5入射侧相反侧的信息记录介质100。
对各层的材料与厚度进行说明。作为基板1,准备了形成引导槽(深20nm、凹槽-凹槽间的距离0.32μm)的聚碳酸酯基板(直径120mm、厚度1.1mm),并安装在溅射装置内。
在形成基板1的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层11而具有10nm厚度的Bi2Ti2O7((Bi2O3)33.3(TiO2)66.7)层、作为反射层12而具有100nm厚度的Ag-Ga-Cu合金层、作为电介质层13而具有12nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50层、作为界面层14而具有5nm厚度的(ZrO2)35(SiO2)35(Cr2O3)30层、作为核生成层18而具有1nm厚度的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层、作为记录层15而具有10nm厚度的[(Ge0.5Te0.5)0.9(In0.4Te0.6)0.1]99.5Sb0.5层、作为界面层16而具有5nm厚度的(ZrO2)35(SiO2)35(Cr2O3)30层、以及作为电介质层17而具有70nm厚度的(ZnS)80(SiO2)20层。由此形成第1信息层10。
接着,在电介质层17的表面,以25μm的厚度形成具有引导槽的中间层3。在形成中间层3的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层21而具有18nm厚度的Bi2Ti2O7层、作为反射层22而具有10nm厚度的Ag-Pd-Cu合金层、作为电介质层23而具有7nm厚度的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层24而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、作为核生成层28而具有0.8nm厚度的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层、作为记录层25而具有7nm厚度的[(Ge0.5Te0.5)0.9(In0.4Te0.6)0.1]99.5Sb0.5层、作为界面层26而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层27而具有40nm厚度的(ZnS)80(SiO2)20层。由此形成第2信息层20。
接着,在电介质层27的表面,以18μm的厚度形成具有引导槽的中间层4。在形成中间层4的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层31而具有18nm厚度的Bi2Ti2O7层、作为反射层32而具有8nm厚度的Ag-Pd-Cu合金层、作为电介质层33而具有7nm厚度的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层34而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、具有0.8nm的厚度的核生成层38、作为记录层35而具有6nm厚度的[(Ge0.5Te0.5)0.9(In0.4Te0.6)0.1]99.5Sb0.5层、作为界面层36而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层37而具有40nm厚度的(ZnS)80(SiO2)20层。由此形成第3信息层30。
在此,对各层的溅射条件进行说明。使用的靶的形状都是圆形,直径为200mm,厚度为6mm。
电介质层11、21、31,是在压力0.13Pa的Ar气与O2气的体积比为97∶3的混合气体气氛中,使用高频电源通过2kW的输出进行溅射而形成了Bi2Ti2O7靶。
反射层12,在压力0.2Pa的Ar气气氛中,使用直流电源以2kW的输出进行溅射而形成了Ag-Ga-Cu合金靶。反射层22与32,在压力0.2Pa的Ar气气氛中,使用直流电源以200W的输出进行溅射而形成了Ag-Pd-Cu合金靶。
电介质层13,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用高频电源以3kW的输出进行溅射而形成了(ZrO2)25(SiO2)25(In2O3)50靶。电介质层23以及33,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用高频电源以3kW的输出进行溅射而形成了(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20靶。
界面层14以及16,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用高频电源以3kW的输出进行溅射而形成了(ZrO2)35(SiO2)35(Cr2O3)30靶。界面层24、26、34以及36,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用高频电源以3kW的输出进行溅射而形成了(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50靶。
核生成层18、28、38,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用脉冲发生式直流电源以50W的输出进行溅射而形成了Ge-Bi-Te合金靶。核生成层38的形成,以样品2-1~2-6的核生成层38分别具有表2所示的组成的方式,使用组成不同的Ge-Bi-Te合金靶来实施。
记录层15,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用脉冲发生式直流电源以200W的输出进行溅射而形成了Ge-In-Te-Sb合金靶。记录层25以及35,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用脉冲发生式直流电源以100W的输出进行溅射而形成了Ge-In-Te-Sb合金靶。
电介质层17、27、37,在压力0.13Pa的Ar气气氛中,使用高频电源以2.5kW的输出进行溅射而形成了(ZnS)80(SiO2)20靶。
中间层3,按以下的步骤形成。首先,对电介质层17的表面,通过旋涂紫外线硬化性树脂而进行了涂敷。接着,在具有与应在中间层3形成的引导槽呈互补的凹凸(深度20nm、凹槽-凹槽间的距离0.32μm)的聚碳酸酯基板上,使紫外线硬化性树脂紧贴于该凹凸形成面而重叠。在该状态下,照射紫外线而使树脂硬化之后,剥离具有凹凸的聚碳酸酯基板。由此,在中间层3的表面形成引导槽。在中间层3形成了与基板1同样形状的引导槽。中间层4也通过同样的步骤,形成在电介质层27的表面。
如上所述地从溅射装置中取出在中间层4的上成膜有第3信息层30的基板1。然后,在电介质层37的表面,通过旋涂法以57μm厚度涂敷紫外线硬化性树脂,并照射紫外线而使树脂硬化,从而形成了透明层2。
在形成透明层2之后,实施了初始化。使用波长810nm的半导体激光,在半径22~60mm的范围的环状区域内,经几乎整面使信息记录介质100的记录层15、25、35结晶化。
如此,制造了第3信息层30的核生成层38的组成不同的样品2-1~2-6。核生成层38的组成,在样品2-1中具有z=10,在样品2-2中具有z=22,在样品2-3中具有z=29,在样品2-4中具有z=44,在样品2-5中具有z=62,在样品2-6中具有z=71的组成(z是化学式(2)中的z)。针对各组成,分别准备了一个噪声等级评价用的样品、和一个结晶粒径测量用的样品。
在信息记录介质100的第3信息层30的记录层35的噪声等级评价中,使用在光学***中搭载了波长405nm的半导体激光和开口数0.85的对物透镜的评价装置。以线速度7.4m/秒使信息记录介质100旋转,对第3信息层30照射1.0mW的激光5,通过频率分析器来测定2MHz中的噪声等级(dBm)。噪声等级是通过进行未记录信号的状态的记录层再现来评价的。
针对第3信息层30的记录层35的平均结晶粒径的测量进行说明。截取信息记录介质100的薄膜截面,并通过聚焦离子束(FIB)法对截面进行了薄片化。通过透过型电子显微镜(TEM)来观察截面,并根据观察图像来测量了10个左右记录层35的结晶粒径,并根据测量的值计算了平均值。
表2-1表示信息记录介质100的记录层35的平均结晶粒径以及2MHz中的噪声等级与核生成层38的组成之间的关系。
【表2-1】
Figure BDA00002465674200411
针对表中判定的“++”、“+”、“±”、“-”进行说明。“++”是指平均结晶粒径小于50nm、并且噪声等级小于-73dBm,“+”是指平均粒子径在50nm以上且小于100nm、或者噪声等级在-73dBm以上且小于-70dBm,“±”是指平均结晶粒径在100nm以上且小于150nm,或者噪声等级在-70dBm以上且小于-65dBm,“-”是指平均结晶粒径在150nm以上、或者噪声等级在-65dBm以上。
若平均结晶粒径小于50nm,则会得到优异的重复改写性能。此外,若噪声等级小于-73dBm,则会得到良好的信号品质。若平均结晶粒径在50nm以上且小于100nm,则会得到良好的重复改写性能。若噪声等级在-73dBm以上且小于-70dBm,则会得到良好的信号品质。若平均结晶粒径在100nm以上且小于150nm,则无法得到实用的持久重复改写性能。此外,若噪声等级在-70dBm以上且小于-65dBm,则信号品质会成为错误订正极限等级。若平均结晶粒径在150nm以上、或者噪声等级在-65dBm以上,则无法得到实用的信号品质。
其结果是,样品2-1~2-6、即核生成层38具有z=10~71的组成的样品,与无核生成层38的比较例B-4相比,记录层35的平均结晶粒径明显变小。特别地,核生成层38具有z=10~44的组成的样品,被判定为“++”,表示出优异的特性。
样品B-1的核生成层38,认为由于含有少于10mol%的量的(Ge0.5Te0.5),因此在核生成层38出现菱面体晶体的结晶构造,核生成层38的核生成能力降低,减小记录层35的结晶粒径的效果降低。此外,认为:由于样品B-2的核生成层38含有多于71mol%的量的(Ge0.5Te0.5),因此核生成层本体的结晶性降低,核生成能力降低。样品B-3的核生成层38,虽然由Sn50Te50(原子%)形成,且具有减小结晶粒径的核生成能力,但样品B-3的噪声等级,与(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z***相比,要高7dB左右,不实用。
(实验2)
接着,在本实施例的第二个实验中,制造了在第3信息层30中,核生成层位于记录层的激光5入射侧的界面的信息记录介质100。基板1、第1信息层10、中间层3、第2信息层20、以及中间层4,与本实施例的上述第一个实验中的那些同样形成。
在形成有中间层4的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层31而具有18nm厚度的Bi2Ti2O7层、作为反射层32而具有8nm厚度的Ag-Pd-Cu合金层、作为电介质层33而具有7nm厚度的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层34而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、作为记录层而具有6nm厚度的[(Ge0.5Te0.5)0.9(In0.4Te0.6)0.1]99.5Sb0.5层、具有0.8nm厚度的核生成层层、作为界面层36而具有5nm厚度的(ZrO2)2 5(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层37而具有40nm厚度的(ZnS)80(SiO2)20层。由此形成了第3信息层30。与上述本实施例的第一个实验中的那些同样,形成了透明层2。此外,同样地,在形成透明层2的之后,实施了初始化。
如此,制造了第3信息层30的核生成层的组成不同的样品2-11~2-16。核生成层在样品2-11中具有z=10的组成,在样品2-12中具有z=22的组成,在样品2-13中具有z=29的组成,在样品2-14中具有z=44的组成,在样品2-15中具有z=62的组成,在样品2-16中具有z=71的组成。针对各组成,分别准备了一个噪声等级评价用的样品和一个结晶粒径测量用的样品。
针对这些样品,与本实施例的第一个实验同样,实施了评价。表2-2表示结果。
【表2-2】
可知:核生成层即使被配置在激光5入射侧,也有减小记录层的结晶粒的效果。特别地,核生成层具有z=10~44的组成的样品,被判定为“++”,表示出优异的特性。
(实验3)
接着,作为实施例2的第三个实验,制造了核生成层位于记录层的两侧的界面的信息记录介质100。基板1、第1信息层10、中间层3、第2的信息层20、以及中间层4与本实施例的上述第一个实验中的那些同样地形成。
在形成有中间层4的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层31而具有18nm厚度的Bi2Ti2O7层、作为反射层32而具有8nm厚度的Ag-Pd-Cu合金、作为电介质层33而具有7nm厚度的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层34而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、具有0.8nm厚度的核生成层、作为记录层而具有6nm厚度的[(Ge0.5Te0.5)0.9(In0.4Te0.6)0.1]99.5Sb0.5层、具有0.8nm厚度的核生成层、作为界面层36而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层37而具有40nm厚度的(ZnS)80(SiO2)20层。由此形成了第3信息层30。与上述本实施例的第一个实验中的那些同样地形成了透明层。此外,同样地,在形成透明层2之后,实施了初始化。
如此,制造了第3信息层30的核生成层的组成不同的样品2-21~2-26。核生成层在样品号码2-21中具有z=10的组成,在样品号码2-22中具有z=22的组成,在样品号码2-23中具有z=29的组成,在样品号码2-24中具有z=44的组成,在样品号码2-25中具有z=62的组成,在样品号码2-26中具有z=71的组成。针对各组成,分别准备一个噪声等级评价用的样品和一个结晶粒径测量用的样品。针对这些样品,与本实施例的第一个实验同样地实施了评价。表2-3表示结果。
【表2-3】
Figure BDA00002465674200451
可知:若在记录层的两侧配置核生成层,则减小记录层的结晶粒径的效果更大。特别地,核生成层具有z=10~44的组成的样品,被判定为“++”,表示出优异的特性。
根据本实施例的结果可知:在用由化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y表示的材料来形成记录层时,需要与记录层相接的核生成层,并且优选用核生成层为以化学式(2)即(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)10 0-z表示的材料、即满足z=10~71的材料形成,更优选用满足z=10~44材料形成。此外,可知:若核生成层与记录层的至少一侧相接,则能够降低噪声等级。当仅在记录层的一侧设置核生成层时,优选在记录层35与界面层34之间设置。这是因为会得到更大的效果。根据信息记录介质100的记录再现条件和可靠性评价条件、以及制造设备的条件,能够选择在记录层的哪一侧设置核生成层。在记录层的两侧设置核生成层时,两侧的核生成层可以具有相同组成,也可以具有不同的组成。在任一种情况下,若从以化学式(2)表示且满足z=10~71的材料中选择核生成层的材料,则会得到优异的效果。
(实施例3)
在实施例3中,针对由以[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y表示的材料构成的记录层35,调查了x值与记录删除特性之间的关系。
以下,具体说明本实施例。首先,针对信息记录介质100的制造方法进行说明。基板1、第1信息层10、中间层3、第2信息层20、以及中间层4,与实施例2的第一实验中的那些同样地形成。
在形成有中间层4的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层31而具有18nm厚度的Bi2Ti2O7层、作为反射层32而具有8nm厚度的Ag-Pd-Cu合金层、作为电介质层33而具有7nm厚度的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层34而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、作为核生成层38而具有0.8nm厚度的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层、具有6nm厚度的记录层35、作为界面层36而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层37而具有40nm厚度的(ZnS)80(SiO2)20层。由此形成了第3信息层30。与上述实施例2的第一个实验中的那些同样地形成了透明层2。此外,同样地,在形成透明层2之后,实施了初始化。各层的溅射条件,与在实施例2的第一个实验中采用的那些相同。
如此,制造了第3信息层30的记录层35的组成不同的样品3-1~3-6。本实施例的任一种样品的记录层35,也具有由化学式(1)表示且y为99.5的组成,x在样品3-1中是0.800,在样品3-2中是0.850,在样品3-3中是0.900,在样品3-4中是0.925,在样品3-5中是0.950,在样品3-6中是0.975。
针对记录删除特性的评价方法进行说明。首先,针对信号振幅对噪声比(CNR)的测定方法进行说明。评价装置的光学***以及信息记录介质的线速度与实施例2相同。一边在高功率等级的记录功率(mW)与低功率等级的删除功率(mW)之间进行功率调制,一边向信息记录介质100照射激光5,交替在凹槽面记录3T(标记长度0.168μm)的单一信号和8T(标记长度0.446μm)的单一信号共11次。记录功率与删除功率按照规定的步骤,对各样品的第3信息层30进行最佳化。记录功率为12.7mW~13.3mW,删除功率为4.1mW~4.3mW。进行记录的脉冲的波形是多脉冲。在记录了第11次的3T信号的状态下,通过频率分析器来测定振幅(C)(dBm)与噪声(N)(dBm),根据其差来测定CNR(dB)。
接着,针对删除率的测定方法进行说明。在测定了上述第11次的3T信号的振幅之后,在第12次,记录8T信号。然后,再次测定3T信号的振幅,求出3T信号的衰减量。将该衰减量定义为删除率(dB)。表3表示3TCNR与3T删除率的评价结果。
【表3】
Figure BDA00002465674200471
针对表中的判定“++”、“+”、“±”、“-”进行说明。“++”是指3TCNR在53dB以上、并且3T删除率在30dB以上,“+”是指3TCNR在50dB以上且小于53dB、或者3T删除率在25dB以上且小于30dB,“±”是指3TCNR在45dB以上且小于50dB、或者3T删除率在20dB以上且小于25dB,“-”是指3TCNR小于45dB、或3T删除率小于20。
若3TCNR在53dB以上、并且3T删除率在30dB以上,则会得到优异的信号品质。若3TCNR在50dB以上且小于53dB、或3T删除率在25dB以上且小于30dB,则会得到良好的信号品质。若3TCNR在45dB以上且小于50dB、或3T删除率在20dB以上且小于25dB,则信号品质成为错误订正极限量级。若3TCNR小于45dB、或3T删除率小于20dB,则无法得到实用的信号品质。
其结果,样品3-1~3-6、即记录层35具有x=0.800~0.975的组成的样品,与x=0.750的样品C-1相比,明显3TCNR较高。特别地,记录层35具有x=0.900~0.950的组成的样品,被判定为“++”,表示出优异的特性。样品3-1~3-6的有效Rcg为约2.60%,有效Rag为约0.4%。此外,样品3-1~3-6与x=1.0的样品C-2相比,明显表示出较高的3T删除率。
样品C-1的记录层是x小于0.8,即具有Ge0.5Te0.5较少的组成,因此,虽然得到较高的删除率,但光学上的变化较小,其结果是,再现信号的振幅不够,CNR较低。样品C-2是x为1.0、即具有仅由Ge0.5Te0.5构成的记录层。该样品,虽然表示出足够大的光学上的变化,且赋予了较大的CNR,但记录层的结晶化速度较小,其删除率小于10dB。
根据本实施例的结果可知:当第3信息层30的记录层35的组成由化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1- x]ySb100-y表示时,优选0.8≤x<1.0,更优选0.9≤x≤0.95。此外,根据本实施例的结果与实施例1的结果,优选0.8≤x<1.0、并且95≤y<100。
(实施例4)
在实施例4中,使用由[(Ge0.5Te0.5)0.925(In0.4Te0.6)0.075]99.5Sb0.5表示的记录层35和由(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71表示的核生成层38,调查了核生成层38的厚度与记录删除特性、透过率以及反射率之间的关系。
以下,具体说明本实施例。首先,针对信息记录介质100的制造方法进行说明。基板1、第1信息层10、中间层3、第2信息层20、以及中间层4,与实施例2的第一个实验中的那些同样地形成。
在形成有中间层4的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层31而具有18nm厚度的Bi2Ti2O7层、作为反射层32的Ag-Pd-Cu合金层、作为电介质层33而具有7nm厚度的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层34而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、作为核生成层38的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)7 1层、作为记录层35而具有6nm厚度的[(Ge0.5Te0.5)0.9 25(In0.4Te0.6)0.075]99.5Sb0.5层、作为界面层36而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层37而具有40nm厚度的(ZnS)8 0(SiO2)20层。由此形成了第3信息层30。
第3信息层30的核生成层38的厚度为不同的样品4-1~4-5,以有效Rcg为大致2.60%的方式进行了光学上的設計,并根据该设计调整了反射层32的厚度。详细而言,反射层32以及核生成层38的厚度,在样品4-1中是9.6nm以及0.1nm,在样品4-2中是8.8nm以及0.5nm,在样品4-3中是7.7nm以及1nm,在样品4-4中是6.4nm以及1.5nm,在样品4-5中是4.8nm以及2.0nm。
接着,与实施例2的第一个实验中的那些同样地形成了透明层。此外,同样地,在形成了透明层2之后,实施了初始化。各层的溅射条件与实施例2的第一个实验中采用的那些相同。
第3信息层30的反射率与透过率,在基板1(不仅是在槽部,而且在具有镜面部的基板)制作了形成有第3信息层30与透明层2的测定用介质并进行了测定。初始化仅进行半面。透过率,使用分光光度計,对波长405nm的光进行了测定。透过率记载了Tc(记录层为结晶相时的信息层的透过率)与Ta(记录层为非晶质相时的信息层的透过率)的平均值。
有效Rcg以及有效Rag,使用与实施例2具有相同光学***的记录再现评价装置,在初始化部的槽部进行了测定。
3TCNR、3T删除率,按照在实施例3说明的方法,使用作为三层构造的信息记录介质而制作的样品来进行了评价。在评价了3TCNR、3T删除率时的记录功率为12.7mW~13.3mW,删除功率为4.1mW~4.3mW。
表4表示信息记录介质100的第3信息层30的3TCNR、3T删除率、透过率平均值、反射率(有效Rcg)与核生成层38的厚度之间的关系。
【表4】
Figure BDA00002465674200501
表中的判定“++”、“+”、“±”、“-”的含义,如在实施例3所说明。此外,在所有的样品中,透过率平均值[(Tc+Ta)/2]为约56%,有效Rag为约0.4%。此外,如表所示,确认出:在任一种样品中,有效Rcg都成为与设计相符的值(约2.60%)。
其结果是,样品4-1~4-5、即核生成层38的厚度为0.1nm至2nm的样品,被判定为“+”或“++”,表示出良好的特性。特别地,核生成层38的厚度为0.5nm~1nm的样品,被判定为“++”,表示出优异的特性。
认为:若核生成层38的厚度为0.1nm,则以岛状形成核生成层38,且由于核生成能稍小,因此3T删除率低于30dB。尤其,若3T删除率在25dB以上,则实用上没有问题。另一方面,认为:若核生成层38的厚度为1.5nm至2nm,则结晶化能变大,且记录层35的结晶粒径变小,而且在记录层35所形成的记录标记稍变小,从而CNR低于53dB。尤其,若CNR在50dB以上,则实用上没有问题。
根据实施例2以及本实施例的结果可知:第3信息层30的核生成层38,优选由以化学式(2)即(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)表示且z满足10≤z≤71的材料构成,其厚度优选在0.1nm以上且2nm以下。
(实施例5)
在实施例5中,使用由[(Ge0.5Te0.5)0.925(In0.4Te0.6)0.075]99.5Sb0.5表示的记录层35、和由(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71表示的核生成层38,调查了记录层35的厚度与记录删除特性、透过率以及反射率之间的关系。
以下,具体说明本实施例。首先,针对信息记录介质100的制造方法进行说明。基板1、第1信息层10、中间层3、第2信息层20、以及中间层4,与实施例2的第一个实验中的那些同样地形成。
在形成中间层4的引导槽的表面,按顺序层叠有:作为电介质层31的Bi2Ti2O7层、作为反射层32的Ag-Pd-Cu合金层、作为电介质层33的(ZrO2)40(SiO2)40(Cr2O3)20层、作为界面层34而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、作为核生成层38的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71、作为记录层35的[(Ge0.5Te0.5)0.925(In0.4Te0.6)0.075]99.5Sb0.5层、作为界面层36而具有5nm厚度的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50层、以及作为电介质层37的(ZnS)80(SiO2)2 0层。由此形成了第3信息层30。
第3信息层30的记录层35的厚度为不同的样品5-1~5-5,以透过率平均值为53%以上,有效Rcg为2.2%以上且4.0%以下,有效Rag以0.3%以上且0.6%以下的方式进行光学上的设计,按照该设计调整了电介质层31、反射层32、电介质层33、核生成层38、电介质层37的厚度。各样品中的这些层的厚度如下。
样品5-1电介质层31:18nm、反射层32:12.2nm、电介质层33:7nm、核生成层38:0.8nm、记录层35:3nm、电介质层37:40nm;
样品5-2电介质层31:18nm、反射层32:10.3nm、电介质层33:7nm、核生成层38:0.8nm、记录层35:5nm、电介质层37:40nm;
样品5-3电介质层31:18nm、反射层32:6nm、电介质层33:7nm、核生成层38:0.8nm、记录层35:7nm、电介质层37:40nm;
样品5-4电介质层31:20nm、反射层32:3nm、电介质层33:3nm、核生成层38:0.8nm、记录层35:9nm、电介质层37:38nm;
样品5-5电介质层31:20nm、反射层32:3nm、电介质层33:3nm、核生成层38:0.1nm、记录层35:10nm、电介质层37:38nm。
接着,与实施例2的第一个实验中的那些同样地形成了透明层2。此外,同样地,在形成了透明层2之后,实施了初始化。各层的溅射条件与在实施例2的第一个实验中采用的那些相同。
第3信息层30的有效Rcg与透过率平均值,按照在实施例4中说明的方法进行了测定。3TCNR、以及3T删除率,按照在实施例3中说明的方法,使用作为三层构造的信息记录介质而制作的样品来进行了评价。评价了3TCNR以及3T删除率时的记录功率为12.7mW~14.0mW,删除功率为4.1mW~4.5mW。
表5表示信息记录介质100的第3信息层30的3TCNR、3T删除率、透过率平均值、以及反射率与记录层35的厚度之间的关系。
【表5】
表中的判定“++”、“+”、“±”、“-”的含义,如在实施例3中所说明的那样。此外,在所有的样品中,透过率平均值[(Tc+Ta)/2]为约53%以上,有效Rcg在2.2%以上且4.0%以下,有效Rag在0.3%以上且0.6%以下。
其结果是,样品5-1~5-5、即记录层35的厚度为3nm至10nm的样品,被判定为“+”或“++”,表示出良好的特性。记录层35的厚度为5nm~7nm的样品,被判定为“++”,表示出优异的特性。
认为:若记录层35的厚度为3nm,则记录层35的结晶化能力稍小,3T删除率低于30dB。尤其,若3T删除率在25dB以上,则实用上没有问题。另一方面,认为:若记录层35的厚度在9nm以上,则记录层35的结晶化能力变高,而且在记录层35所形成的记录标记稍变小,CNR低于53dB。尤其,若CNR在50dB以上,则实用上没有问题。
根据实施例1、实施例3以及本实施例的结果可知:第3信息层30的记录层35,优选由以[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)表示且x满足0.8≤x<1.0,y满足95≤y<100的材料构成,优选其厚度为3nm至10nm。
(实施例6)
在实施例6中,评价了第1信息层10、第2信息层20、第3信息层30的存档特性、即记录标记的稳定性。
以下,具体说明本实施例。首先,针对信息记录介质100的制造方法进行说明。在本实施例中,制造了与实施例2的样品2-3相同结构的信息记录介质100。在本实施例中使用的核生成层18、28、38、记录层15、25、35的组成与厚度如下所示。
样品6-1:在第1信息层10中,核生成层18是厚度1nm的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层,记录层15是厚度10nm的[(Ge0.5Te0.5)0.9(In0.4Te0.6)0.1]99.5Sb0.5层,在第2信息层20中,核生成层28是厚度0.8nm的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)7 1层,记录层25是厚度7nm的[(Ge0.5Te0.5)0.925(In0.4Te0.6)0.075]99.5Sb0.5层,在第3信息层30中,核生成层38是厚度0.8nm的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层,记录层35是厚度6nm的[(Ge0.5Te0.5)0.925(In0.4Te0.6)0.075]99.5Sb0.5层。
样品6-2:在第1信息层10中,核生成层18是厚度1nm的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层,记录层15是厚度10nm的[(Ge0.5Te0.5)0.925(In0.4Te0.6)0.075]98.5Sb1.5层,在第2信息层20中,核生成层28是厚度0.8nm的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层,记录层25是厚度7nm的[(Ge0.5Te0.5)0.95(In0.4Te0.6)0.05]98.5Sb1.5层,在第3信息层30中核生成层38是厚度0.8nm的(Ge0.5Te0.5)29(Bi0.4Te0.6)71层,记录层35是厚度6nm的[(Ge0.5Te0.5)0.95(In0.4Te0.6)0.05]98.5Sb1.5层。
样品D-1:在第1信息层10中,未设置核生成层18,记录层15是厚度10nm的(Ge0.5Te0.5)0.9(Sb0.4Te0.6)0.1层,在第2信息层20中,未设置核生成层28,记录层25是厚度7nm的(Ge0.5Te0.5)0.925(Sb0.4Te0.6)0.075层,在第3信息层30中,未设置核生成层38,记录层35是厚度6nm的(Ge0.5Te0.5)0.925(Sb0.4Te0.6)0.0 75层。
样品D-2:在第1信息层10中,未设置核生成层18,记录层15是厚度10nm的(Ge0.5Te0.5)0.9(Bi0.4Te0.6)0.1层,在第2信息层20中,未设置核生成层28,记录层25是厚度7nm的(Ge0.5Te0.5)0.925(Bi0.4Te0.6)0.0 75层,在第3信息层30中,未设置核生成层38,记录层35是厚度6nm的(Ge0.5Te0.5)0.925(Bi0.4Te0.6)0.0 75层。
接着,对存档(archival)特性评价进行说明。存档特性评价,是为了调查即使将记录过的标记置于高温条件下是否也被保存而实施的。评价使用具有与实施例2相同的光学***的记录再现评价装置来实施。具体的评价方法如下。根据在实施例2中所述的CNR的测定方法,来测定在第11次记录的3T信号的振幅(C1)、噪声(N1)以及CNR1(dB)。在库内温度80℃、相对湿度85%的高温高湿器中,将这些介质放置100小时之后,进行除湿且在室温下取出。在取出之后,再现所记录的3T信号,再次测定了振幅(C2)、噪声(N2)以及CNR(dB)。计算在高温高湿器放置之前与放置之后的振幅之差ΔC=C2-C1(dB),调查了存档特性的优劣。
如此,分别针对样品6-1、6-2、D-1以及D-2,评价了第1信息层10、第2信息层20以及第3信息层30的存档特性。在评价了3TCNR、3T删除率时的记录功率以及删除功率如下。
第1信息层10记录功率:约25mW、删除功率:约10mW;
第2信息层20记录功率:约21mW、删除功率:约7mW;
第3信息层30记录功率:约13mW、删除功率:约4mW。
在样品6-1以及6-2中,第1信息层10的Rcg为约24%,Rag为约3%,有效Rcg为约1.9%,有效Rag为约0.2%;第2信息层20的Rcg为约6%,Rag为约0.7%,有效Rcg为约1.9%,有效Rag为约0.2%;第3信息层30的Rcg(有效Rcg)为约2.6%,Rag(有效Rag)为约0.4%。
能够判断为:若ΔC<0,则有振幅的降低,若0≤ΔC,则无振幅的降低。振幅的降低是示意由于在高温高湿环境下放置,因而处于非晶质状态的记录标记变小的现象。虽然允许记录标记至某种程度的范围变小,但是记录标记的尺寸的减少,就意味着记录标记的稳定性相对变差。当未发现振幅的降低时,即使在高温高湿环境下放置,信息层所记录的标记也未变小,即,该信息层能够判断为记录标记的稳定性优异。
表6表示第1信息层10、第2信息层20、第3信息层30的记录标记的稳定性评价结果。
【表6】
Figure BDA00002465674200561
对表中的记录标记的稳定性ΔC的判定“++”、“+”、“±”、“-”进行说明。“++”是指在-0.5≤ΔC,“+”是指在-3≤ΔC<-0.5,“±”是指在-5≤ΔC<-3,“-”是指在ΔC<-5。即使考虑由记录再现评价装置引起的测定偏差,若-0.5≤ΔC,则也会得到即使在高温高湿环境下放置,振幅也不降低,且具有能够期待在室温下30年以上的保存寿命的优异的记录标记稳定性的的信息层。若在-3≤ΔC<-0.5,则会得到具有在室温下能够期待10年以上的保存寿命的良好的记录标记稳定性的信息层。若在-5≤ΔC<-3,则信息层在室温下的保存寿命有可能小于10年。若考虑实用性,则优选在室温下保存寿命在10年以上。若在ΔC<-5,则信息层在室温下的保存寿命小于1年的可能性高,其信息层不实用。
其结果是,当在样品6-1以及6-2中,形成第1信息层10、第2信息层20、第3信息层30的记录层15、25、35以及核生成层18、28、38,并且以化学式(1)以及(2)表示记录层以及核生成层的组成时,被判断为“++”,得到优异的记录标记的稳定性。因此,样品6-1以及6-2,具有作为100GB容量的信息记录介质的实用性。
对此,在由Ge0.5Te0.5-Sb0.4Te0.6系材料形成了记录层15、25、35的样品D-1中,第1信息层10被判定为“±”。第2信息层20以及第3信息层30被判定为“+”,样品D-1作为含有三个信息层的100GB容量的信息记录介质并不实用。
在由Ge0.5Te0.5-Bi0.4Te0.6系材料形成了记录层15、25、35的样品D-2中,第1信息层10以及第2信息层20被判定为“-”。第3信息层30被判定为“±”。样品D-2的第1~第3的信息层,分别与样品D-1的第1~第3的信息层相比,记录标记的稳定性变差。因此,样品D-2作为100GB容量的信息记录介质并不实用。
根据本实施例的结果可知:GeTe-Sb2Te3系材料,以每一信息层33.4GB容量,以3层应用到100GB容量的信息记录介质的记录层时,记录标记的稳定性不够。此外,根据实施例1与本实施例的结果可知:同样地,以每一信息层33.4GB容量,以3层应用到100GB容量的信息记录介质的记录层时,GeTe-Bi2Te3系材料在光学上的变化较小,记录标记的稳定性也不够。
在每一信息层具有33.4GB容量、且以3层具有100GB容量的信息记录介质中,若将以化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y表示的材料应用到记录层,将以化学式(2)即(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z表示的材料应用到核生成层,则由各信息层所记录的信号会得到足够的信号振幅,此外,也会稳定地保存记录标记且得到高可靠性。此外,若使用这些材料,则能够实现具有高透过率的半透明信息层。由此,能够提供具有100GB以上容量的多层信息记录介质。
以上,如通过各种实施例所说明的那样,具有以化学式(1)即[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y表示且x满足0.8≤x<1.0、y满足95≤y<100的组成的记录层,光学上的变化较大并且结晶化温度较高。通过与该记录层相接,并设置具有以化学式(2)即(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z表示且z满足10≤z≤71的组成的核生成层,能够减小记录层的结晶粒径,并降低噪声。通过应用该记录层和核生成层,能够提供具有足够的信号振幅以及高透过率、并且具有稳定地保存记录标记的高可靠性的半透明信息层。而且,通过实现该半透明信息层而得到100GB以上的大容量的信息记录介质。
产业上的利用可能性
本发明的信息记录介质,作为大容量的光学上的信息记录介质,对改写型多层Blu-ray Disc是有用的。此外,本发明的信息记录介质,作为大容量的光学上的信息记录介质,对通过使用NA>1的光学***、例如SIL或SIM的光学***进行记录再现的下一代改写型信息记录介质、或者下一代的改写型多层信息记录介质是有用的。
符号的说明:
1 基板
2 透明层
3、4 中间层
5 激光
10、20、30 信息层
11、13、17、21、23、27、31、33、37 电介质层
12、22、32 反射层
14、16、24、26、34、36 界面层
15、25、35 记录层
18、28、38 核生成层
100 信息记录介质

Claims (9)

1.一种信息记录介质,包括3个以上的信息层,能够通过光来记录并再现信息,且至少一个信息层包括记录层和核生成层,
所述记录层含有由下述化学式:[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)表示且x满足0.8≤x<1.0、y满足95≤y<100的材料,
所述核生成层含有由下述化学式:(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)表示且z满足10≤z≤71的材料,并且
所述核生成层与所述记录层相接。
2.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
构成所述记录层的结晶粒子的平均结晶粒径小于100nm。
3.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
被配置于光入射侧的信息层当中的至少一个信息层,包括所述记录层和所述核生成层。
4.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
光入射侧的所有信息层包括所述记录层和所述核生成层。
5.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所有信息层包括所述记录层和所述核生成层。
6.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述核生成层的厚度在0.1nm以上且2.0nm以下。
7.根据权利要求1所述的信息记录介质,其中,
所述记录层的厚度在3nm以上且10nm以下。
8.一种信息记录介质,包括3个以上的信息层,能够通过光来记录并再现信息,且至少一个信息层包括记录层,
所述记录层含有Ge、Te、In、Bi以及Sb,
构成所述记录层的结晶粒子的平均结晶粒径小于100nm。
9.一种信息记录介质的制造方法,所述信息记录介质包括3个以上的信息层且能够通过光来记录并再现信息,所述制造方法包括3个以上形成信息层的工序,且至少一个形成信息层的工序包括形成记录层的工序和形成核生成层的工序,
形成所述记录层的工序包括:
使用含有Ge、In、Te以及Sb的靶,按照形成含有由下述化学式:
[(Ge0.5Te0.5)x(In0.4Te0.6)1-x]ySb100-y(mol%)表示且x满足0.8≤x<1.0、y满足95≤y<100的材料的记录层的方式进行溅射,并且
形成所述核生成层的工序包括:
使用含有Ge、Bi以及Te的靶,按照形成含有由下述化学式:
(Ge0.5Te0.5)z(Bi0.4Te0.6)100-z(mol%)表示且z满足10≤z≤71的材料的核生成层的方式进行溅射,并且
在紧挨着形成所述记录层的工序之前或者之后、或者之前以及之后,实施形成所述核生成层的工序。
CN201280001449.9A 2011-03-08 2012-02-24 信息记录介质及其制造方法 Expired - Fee Related CN102918593B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-049902 2011-03-08
JP2011049902 2011-03-08
JP2011-054205 2011-03-11
JP2011054205 2011-03-11
JP2011079694 2011-03-31
JP2011-079694 2011-03-31
PCT/JP2012/001302 WO2012120817A1 (ja) 2011-03-08 2012-02-24 情報記録媒体とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102918593A true CN102918593A (zh) 2013-02-06
CN102918593B CN102918593B (zh) 2016-07-13

Family

ID=46797793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280001449.9A Expired - Fee Related CN102918593B (zh) 2011-03-08 2012-02-24 信息记录介质及其制造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8685518B2 (zh)
JP (1) JP5870318B2 (zh)
CN (1) CN102918593B (zh)
WO (1) WO2012120817A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5957375B2 (ja) * 2012-11-30 2016-07-27 株式会社日立製作所 相変化メモリ
KR101882604B1 (ko) * 2014-05-12 2018-08-24 내셔날 인스티튜트 오브 어드밴스드 인더스트리얼 사이언스 앤드 테크놀로지 결정 배향층 적층 구조체, 전자 메모리 및 결정 배향층 적층 구조체의 제조 방법
TWI722142B (zh) 2016-04-08 2021-03-21 日商新力股份有限公司 光記錄媒體及其製造方法、光記錄媒體用記錄層

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6416837B1 (en) * 1999-03-26 2002-07-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording medium, a method for manufacturing the same and a method for recording/reproducing information thereon
JP2003145944A (ja) * 2001-11-16 2003-05-21 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP2004255698A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Victor Co Of Japan Ltd 光記録媒体
CN101223591A (zh) * 2005-07-29 2008-07-16 松下电器产业株式会社 信息记录介质及其制造方法
JP2009134833A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toshiba Corp 光記録媒体

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2584741B2 (ja) 1986-03-11 1997-02-26 松下電器産業株式会社 書換え可能な光学情報記録部材
JPH0792934B2 (ja) 1986-06-09 1995-10-09 松下電器産業株式会社 光デイスクおよびその製造方法
JPH0832482B2 (ja) 1986-09-22 1996-03-29 松下電器産業株式会社 光学的情報記録媒体
JPH0690808B2 (ja) 1987-04-17 1994-11-14 松下電器産業株式会社 光学式情報記録部材
JPH01303643A (ja) 1988-06-01 1989-12-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> レーザ記録媒体
JPH04339356A (ja) 1991-02-08 1992-11-26 Sony Corp ビデオデータおよびオーディオデータの再生装置、並びにそれに使用する再生装置
JPH04286733A (ja) 1991-03-18 1992-10-12 Hitachi Ltd 情報記録媒体
JP3889572B2 (ja) 2001-03-29 2007-03-07 株式会社東芝 相変化光記録媒体
JPWO2003025922A1 (ja) 2001-09-12 2005-01-06 松下電器産業株式会社 光学的情報記録媒体
CN100338671C (zh) 2002-10-10 2007-09-19 松下电器产业株式会社 光学信息记录介质及其制造方法
JP2004139690A (ja) 2002-10-18 2004-05-13 Toshiba Corp 相変化光記録媒体
JP2004185731A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Ricoh Co Ltd 光情報記録媒体およびその製造方法、製造装置
DE60326385D1 (de) 2002-12-13 2009-04-09 Panasonic Corp Optisches informationsaufzeichnungsmedium und verfahren zu seiner herstellung
JP4014499B2 (ja) * 2002-12-18 2007-11-28 日立マクセル株式会社 ディスク状相変化型光記録媒体
JP2005149616A (ja) * 2003-11-14 2005-06-09 Ricoh Co Ltd 相変化型光情報記録媒体およびその製造方法並びに多値マーク記録方法
JP4286733B2 (ja) 2004-07-06 2009-07-01 東京エレクトロン株式会社 インターポーザおよびインターポーザの製造方法
JP4140060B2 (ja) 2004-07-15 2008-08-27 日本電気株式会社 光学的情報記録媒体、光学的情報記録方法、及び光学的情報記録装置
US7709073B2 (en) 2004-07-28 2010-05-04 Panasonic Corporation Information recording medium
US8530140B2 (en) 2008-01-31 2013-09-10 Panasonic Corporation Optical information recording medium and method for manufacturing the same
JP4702461B2 (ja) 2009-02-12 2011-06-15 ソニー株式会社 光記録媒体
US8435619B2 (en) 2009-02-23 2013-05-07 Panasonic Corporation Information recording medium
JP2010267359A (ja) 2009-05-18 2010-11-25 Sony Corp 光記録媒体およびその製造方法
US8437243B2 (en) 2009-07-17 2013-05-07 Sharp Kabushiki Kaisha Optical information recording medium
WO2011024381A1 (ja) 2009-08-31 2011-03-03 パナソニック株式会社 情報記録媒体とその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6416837B1 (en) * 1999-03-26 2002-07-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Information recording medium, a method for manufacturing the same and a method for recording/reproducing information thereon
JP2003145944A (ja) * 2001-11-16 2003-05-21 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP2004255698A (ja) * 2003-02-26 2004-09-16 Victor Co Of Japan Ltd 光記録媒体
CN101223591A (zh) * 2005-07-29 2008-07-16 松下电器产业株式会社 信息记录介质及其制造方法
JP2009134833A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toshiba Corp 光記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
CN102918593B (zh) 2016-07-13
US20130071653A1 (en) 2013-03-21
JPWO2012120817A1 (ja) 2014-07-17
JP5870318B2 (ja) 2016-02-24
US8685518B2 (en) 2014-04-01
WO2012120817A1 (ja) 2012-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW484126B (en) Manufacturing and recording regeneration method for information record medium
US8435619B2 (en) Information recording medium
US9311953B2 (en) Recording layer, information recording medium, and target
JP4996607B2 (ja) 情報記録媒体とその製造方法、及びスパッタリングターゲット
US8158233B2 (en) Optical information recording medium, method of manufacturing the same, and sputtering target
TW200820252A (en) Sputtering target and manufacturing method therefor, and recordable optical recording medium
CN110313032A (zh) 信息记录介质及其制造方法、以及溅射靶
JP6447830B2 (ja) 光記録媒体用透過型記録層、および光記録媒体
TWI449039B (zh) A recording layer for optical information recording medium, and an optical information recording medium
JP5662874B2 (ja) 光情報記録媒体用記録膜および光情報記録媒体、並びに上記記録膜の形成に用いられるスパッタリングターゲット
CN102918593B (zh) 信息记录介质及其制造方法
CN101678693B (zh) 信息记录介质及其制造方法以及靶
CN101336453B (zh) 信息记录介质及其制造方法以及其制造装置
JP5793881B2 (ja) 光情報記録媒体
JP2008305529A (ja) 光情報記録媒体及び光情報記録媒体の製造方法
WO2008026676A1 (fr) Support d&#39;enregistrement d&#39;informations optique
TWI668318B (zh) 記錄層、光訊息記錄介質、濺射靶
US8580368B2 (en) Information recording medium and method for manufacturing the same
JPWO2010095466A1 (ja) 情報記録媒体
JP2012020530A (ja) 光情報記録媒体用記録層、光情報記録媒体、およびスパッタリングターゲット

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160115

Address after: Japan Osaka

Applicant after: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY MANAGEMENT Co.,Ltd.

Address before: Osaka Japan

Applicant before: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160713

Termination date: 20190224