JP4308741B2 - Information recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、光学的又は電気的に情報を記録、消去、書き換え、再生することが可能な情報記録媒体とその製造方法とに関するものである。 The present invention relates to an information recording medium capable of optically or electrically recording, erasing, rewriting and reproducing information, and a method for manufacturing the same.
従来の情報記録媒体として、相変化材料を用いて形成された記録層(相変化材料層)が結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす現象を利用して情報の記録、消去、書き換えが行われる相変化形情報記録媒体がある。この相変化形情報記録媒体の中で、レーザビームを用いて光学的に情報を記録、消去、書き換え、再生できるのが光学的相変化形情報記録媒体である。この光学的相変化形情報記録媒体は、レーザビームの照射により発生する熱によって記録層の相変化材料を結晶相と非晶質相との間で状態変化させ、結晶相と非晶質相との間の反射率の違いを検出して情報として読みとるものである。光学的相変化形情報記録媒体のうち、情報の消去や書き換えが可能な書き換え型光学的相変化形情報記録媒体においては、一般に記録層の初期状態は結晶相であり、情報を記録する場合には高パワー(記録パワー)のレーザビームを照射して記録層を溶融して急激に冷却することによって、レーザビームが照射された部分(レーザビーム照射部)を非晶質相にする。一方、情報を消去する場合には、記録時より低いパワー(消去パワー)のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することにより、レーザビーム照射部を結晶相にする。従って、書き換え型光学的相変化形情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワーを変調させたレーザビームを記録層に照射することによって、記録されている情報を消去しながら新しい情報を記録する、すなわち情報を書き換えることが可能である。また、光学的相変化形情報記録媒体のうち、一回だけ情報の記録が可能で情報の消去や書き換えが不可能な追記型光学的相変化形情報記録媒体においては、一般に記録層の初期状態は非晶質相である。この媒体に情報を記録する場合には、高パワー(記録パワー)のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することによってレーザビーム照射部を結晶相にする。 Recording and erasing information using a phenomenon in which a recording layer (phase change material layer) formed using a phase change material causes a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase as a conventional information recording medium There are phase change information recording media that are rewritten. Among these phase change information recording media, an optical phase change information recording medium is capable of optically recording, erasing, rewriting and reproducing information using a laser beam. In this optical phase change information recording medium, the phase change material of the recording layer is changed between a crystalline phase and an amorphous phase by heat generated by laser beam irradiation, and the crystalline phase and the amorphous phase are changed. The difference in reflectance is detected and read as information. Among the optical phase change information recording media, in the rewritable optical phase change information recording medium capable of erasing and rewriting information, the initial state of the recording layer is generally a crystalline phase, and information is recorded. Irradiates a laser beam of high power (recording power), melts the recording layer, and rapidly cools, thereby changing the portion irradiated with the laser beam (laser beam irradiated portion) to an amorphous phase. On the other hand, when erasing information, a laser beam irradiated with a laser beam having a lower power (erase power) than that at the time of recording is applied to raise the temperature of the recording layer and gradually cool the laser beam irradiated portion to a crystalline phase. Accordingly, in the rewritable optical phase change information recording medium, the recorded layer is erased by irradiating the recording layer with a laser beam whose power is modulated between a high power level and a low power level. It is possible to record new information, that is, to rewrite the information. Further, among write-once optical phase change information recording media that can be recorded only once and cannot be erased or rewritten among optical phase change information recording media, the initial state of the recording layer is generally used. Is an amorphous phase. When recording information on this medium, the laser beam irradiation part is made into a crystalline phase by irradiating a laser beam of high power (recording power) to raise the temperature of the recording layer and gradually cooling it.
また、レーザビームを照射する代わりに電気的エネルギー(例えば電流)を印加して、発生するジュール熱によって記録層の相変化材料を状態変化させることによって情報を記録する電気的相変化形情報記録媒体もある。この電気的相変化形情報記録媒体は、例えば電流の印加により発生するジュール熱によって記録層の相変化材料を結晶相(低抵抗)と非晶質相(高抵抗)との間で状態変化させ、結晶相と非晶質相との間の電気抵抗の違いを検出して情報として読みとるものである。 Also, an electrical phase change information recording medium for recording information by applying electrical energy (for example, current) instead of irradiating a laser beam and changing the state of the phase change material of the recording layer by the generated Joule heat. There is also. In this electrical phase change information recording medium, for example, the phase change material of the recording layer is changed between a crystalline phase (low resistance) and an amorphous phase (high resistance) by Joule heat generated by application of current. The difference in electrical resistance between the crystalline phase and the amorphous phase is detected and read as information.
光学的相変化形情報記録媒体の一例として、発明者らが提案した4.7GB/DVD−RAM(Digital Versatile Disk-Random Access Memory)が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。この4.7GB/DVD−RAMは、図12に示す情報記録媒体12のように、基板1上に、レーザビーム11の入射側から見て、第1誘電体層2、第1界面層3、記録層4、第2界面層5、第2誘電体層6、光吸収補正層7及び反射層8がこの順に積層された7層構造の情報層100を有する。
An example of the optical phase change information recording medium is 4.7 GB / DVD-RAM (Digital Versatile Disk-Random Access Memory) proposed by the inventors (see, for example, Patent Document 1). The 4.7 GB / DVD-RAM has a first dielectric layer 2, a first interface layer 3 and a substrate 1 as viewed from the incident side of the
第1誘電体層2と第2誘電体層6には、光学距離を調節して記録層4への光吸収効率を高め、記録層4が結晶相の時と非晶質相の時との間で反射率変化を大きくして信号強度を大きくする光学的な働きと、記録時に高温となる記録層4と熱に弱い基板1及びダミー基板10等との間を断熱する熱的な働きと、がある。以前より誘電体層として使用している、80mol%のZnSと20mol%のSiO2との混合物(以下、本明細書において(ZnS)80(SiO2)20(mol%)又は(ZnS)80(SiO2)20と表記する。他の混合物についても同様である。)は、透明で屈折率が高く、熱伝導率が低くて断熱性も良く、機械特性及び耐湿性も良好な優れた誘電体材料である。なお、第1誘電体層2と第2誘電体層6の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層4が結晶相である場合と非晶質相である場合との反射光量の変化が大きく、且つ記録層4での光吸収が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。記録層4に、化合物であるGeTeとSb2Te3とを混合したGeTe−Sb2Te3擬二元系相変化材料においてGeの一部をSnで置換したGe−Sn−Sb−Teを含む高速結晶化材料を用いることにより、初期記録・書き換え性能のみならず、優れた記録保存性(記録した信号を、長期保存後に再生できるかの指標)、及び書き換え保存性(記録した信号を、長期保存後に消去又は書き換えできるかの指標)をも実現している。
In the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6, the optical distance is adjusted to increase the light absorption efficiency to the recording layer 4, so that the recording layer 4 has a crystalline phase and an amorphous phase. An optical function to increase the signal intensity by increasing the reflectance change between them, and a thermal function to insulate between the recording layer 4 that becomes a high temperature during recording and the substrate 1 and the
第1界面層3と第2界面層5は、第1誘電体層2と記録層4、及び第2誘電体層6と記録層4との間で生じる物質移動を防止する機能を有する。この物質移動とは、第1誘電体層2及び第2誘電体層6に(ZnS)80(SiO2)20(mol%)を使用した場合、レーザビーム11を記録層4に照射して記録・書き換えを繰り返す際に(ZnS)80(SiO2)20(mol%)中のSが記録層に拡散していく現象のことである。Sが記録層に拡散すると、繰り返し書き換え性能が悪化する。この繰り返し書き換え性能の悪化を防ぐには、Geを含む窒化物を第1界面層3及び第2界面層5に使用すると良い。
The first interface layer 3 and the second interface layer 5 have a function of preventing mass transfer that occurs between the first dielectric layer 2 and the recording layer 4 and between the second dielectric layer 6 and the recording layer 4. This mass transfer is performed by irradiating the recording layer 4 with the
以上のような技術により、優れた書き換え性能と高い信頼性を達成して、4.7GB/DVD−RAMを提案し、商品化するに至った。 With the above technology, excellent rewriting performance and high reliability were achieved, and 4.7 GB / DVD-RAM was proposed and commercialized.
また、情報記録媒体をさらに大容量化するための技術として、さまざまな技術が検討されている。例えば、光学的相変化形情報記録媒体においては、従来の赤色レーザより短波長の青紫色レーザを用いたり、レーザビームが入射する側の基板の厚さを薄くして開口数(NA)が大きい対物レンズを使用したりすることによって、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う技術が検討されている。スポット径を小さくして記録を行うと、記録層にレーザビームが照射される時間が相対的に短くなる。このため、より短い時間で結晶化が可能となるように、記録層をより結晶化能の高い材料で形成するか、結晶化促進効果の高い層を記録層に接して設けることが必要となる。 In addition, various technologies are being studied as technologies for further increasing the capacity of information recording media. For example, in an optical phase change information recording medium, a numerical aperture (NA) is increased by using a blue-violet laser having a shorter wavelength than a conventional red laser or by reducing the thickness of the substrate on which the laser beam is incident. A technique for performing high-density recording by using an objective lens to make the spot diameter of the laser beam smaller has been studied. When recording is performed with a reduced spot diameter, the time during which the recording layer is irradiated with the laser beam becomes relatively short. For this reason, it is necessary to form the recording layer with a material having higher crystallization ability or to provide a layer having a high crystallization promoting effect in contact with the recording layer so that crystallization can be performed in a shorter time. .
また、2つの情報層を備える光学的相変化形情報記録媒体(以下、2層光学的相変化形情報記録媒体という場合がある。)を用いて記録容量を2倍に高め、且つその片面側から入射するレーザビームによって2つの情報層に対し情報の記録再生を行う技術も検討されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照。)。この2層光学的相変化形情報記録媒体では、レーザビーム入射側からみて近くに配置された情報層(以下、第1の情報層という。)を透過したレーザビームを用いて、レーザビーム入射側からみて遠くに配置された情報層(以下、第2の情報層という。)の記録再生を行うため、第1の情報層では記録層の膜厚を薄くして透過率を高めている。しかし、記録層が薄くなると、記録層が結晶化する際に形成される結晶核が減少し、また、原子が移動できる距離が短くなる。このため、記録層の膜厚が薄いほど結晶相が形成されにくくなる(結晶化速度が低下する。)。従って、記録層の膜厚が薄い第1の情報層では、記録層をより結晶化能の高い材料で形成するか、結晶化促進効果の高い界面層を記録層に接して設けることが必要であった。 Further, the recording capacity is doubled by using an optical phase change information recording medium having two information layers (hereinafter sometimes referred to as a two-layer optical phase change information recording medium), and one side of the recording capacity is increased. A technique for recording / reproducing information on two information layers using a laser beam incident from the above is also studied (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3). In this two-layer optical phase change information recording medium, a laser beam transmitted through an information layer (hereinafter referred to as a first information layer) arranged close to the laser beam incident side is used. In order to perform recording / reproduction of an information layer (hereinafter referred to as a second information layer) disposed far from the distance, the thickness of the recording layer is reduced in the first information layer to increase the transmittance. However, as the recording layer becomes thinner, the number of crystal nuclei formed when the recording layer is crystallized decreases, and the distance that atoms can move is shortened. For this reason, the thinner the film thickness of the recording layer, the less the crystal phase is formed (the crystallization speed is reduced). Therefore, in the first information layer having a thin recording layer, it is necessary to form the recording layer with a material having higher crystallization ability or to provide an interface layer having a high crystallization promoting effect in contact with the recording layer. there were.
さらに、情報記録媒体の情報の記録時間を短くして情報の転送レートを高くすると、結晶化のための時間は短くなってしまう。このため、高い転送レートに対応する相変化形情報記録媒体を実現するにも、やはり記録層をより結晶化能の高い材料で形成するか、結晶化促進効果の高い界面層を記録層に接して設けることが必要であった。 Further, when the information recording time of the information recording medium is shortened to increase the information transfer rate, the time for crystallization is shortened. Therefore, in order to realize a phase change information recording medium corresponding to a high transfer rate, the recording layer is also formed of a material having higher crystallization ability, or an interface layer having a high crystallization promoting effect is in contact with the recording layer. It was necessary to install it.
そこで、従来、上記のような大容量化や高い転送レートに対応し得る媒体を実現するために、記録層に結晶化能が高い材料を用い、界面層に4.7GB/DVD−RAMと同様のGeを含む窒化物を用い、さらにこの界面層を記録層の両面に配置していた。
しかし、光学的相変化形情報記録媒体の結晶化速度を向上するために記録層に結晶化能を高めた材料を用いると、特に書き換え型光学的相変化形情報記録媒体において非晶質相が形成されにくくなる。このため、記録層をより高温まで加熱して記録層の溶融領域を広げて急冷しなければならなくなる。これにより、情報を記録するのにより大きなエネルギー(レーザパワー)が必要となり、記録感度が低下するという問題が生じる。また、この場合に従来のようにGeを含む窒化物にて形成された界面層を用いると、大きなエネルギーの印加により記録層で発生した熱で界面層の膜破壊が生じ、繰り返し書き換え性能が急激に悪化するという問題もあった。 However, when a material having an increased crystallization ability is used for the recording layer in order to improve the crystallization speed of the optical phase change information recording medium, the amorphous phase is formed in the rewritable optical phase change information recording medium. It becomes difficult to form. For this reason, the recording layer must be heated to a higher temperature to widen the melting region of the recording layer and rapidly cooled. As a result, a larger energy (laser power) is required to record information, which causes a problem that the recording sensitivity is lowered. In this case, if an interface layer formed of a nitride containing Ge as in the prior art is used, the interface layer is destroyed by the heat generated in the recording layer when a large amount of energy is applied, and the repeated rewrite performance is abrupt. There was also a problem of getting worse.
さらに、Geを含む窒化物は熱伝導率が高いため、特に界面層が厚い場合は熱が拡散しやすくなっていた。この理由からも、記録感度が低下するという問題が生じていた。 Furthermore, since the nitride containing Ge has a high thermal conductivity, the heat easily diffuses particularly when the interface layer is thick. For this reason as well, there has been a problem that the recording sensitivity is lowered.
また、Geを含む窒化物にて界面層を形成すると界面層の消衰係数が大きくなるため、界面層でより光が吸収されやすくなる。界面層でより多くの光が吸収されると、光学的相変化形情報記録媒体の結晶相での反射率と非晶質相での反射率との差が小さくなり、信号強度が低下してしまうという問題もあった。また、界面層でより多くの光が吸収されるため、さらに記録感度が低下するという問題もあった。 Further, when the interface layer is formed of a nitride containing Ge, the extinction coefficient of the interface layer is increased, so that light is more easily absorbed by the interface layer. When more light is absorbed in the interface layer, the difference between the reflectance in the crystalline phase and the reflectance in the amorphous phase of the optical phase change information recording medium decreases, and the signal intensity decreases. There was also a problem of end. In addition, since more light is absorbed by the interface layer, there is a problem that the recording sensitivity is further lowered.
本発明は、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下を抑制しつつ、記録層の結晶化速度を向上させた相変化形情報記録媒体を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a phase change information recording medium in which the crystallization speed of a recording layer is improved while suppressing a decrease in recording sensitivity, repeated rewriting performance, and signal intensity.
本発明の第1の情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられた情報層とを含んでおり、前記情報層が、レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、少なくともCr及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置されたCr含有層と、少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置されたGa含有層と、を含むことを特徴としている。 A first information recording medium of the present invention includes a substrate and an information layer provided on the substrate, and the information layer is formed into a crystalline phase and an amorphous state by irradiation with a laser beam or application of electrical energy. A recording layer capable of phase change between the mass phase, at least Cr and O, a Cr-containing layer disposed in contact with the first surface of the recording layer, at least Ga and O, and the recording layer And a Ga-containing layer disposed in contact with the second surface.
本発明の第2の情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられた情報層とを含んでおり、前記情報層が、レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置された第1のGa含有層と、少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置された第2のGa含有層と、を含むことを特徴としている。 A second information recording medium of the present invention includes a substrate and an information layer provided on the substrate, and the information layer is formed into a crystalline phase and an amorphous state by laser beam irradiation or electrical energy application. A recording layer capable of phase change between the mass phase, at least Ga and O, a first Ga-containing layer disposed in contact with the first surface of the recording layer, and at least Ga and O, And a second Ga-containing layer disposed in contact with the second surface of the recording layer.
本発明の第3の情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられた情報層とを含んでおり、前記情報層が、レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、少なくともCr及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置された第1のCr含有層と、少なくとCr及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置された第2のCr含有層と、少なくともGa及びOを含み、前記第2のCr含有層に接して配置されたGa含有層と、を含むことを特徴としている。 A third information recording medium of the present invention includes a substrate and an information layer provided on the substrate, and the information layer is crystallized and amorphous by irradiation with a laser beam or application of electrical energy. A recording layer capable of phase change between the mass phase, at least Cr and O, a first Cr-containing layer disposed in contact with the first surface of the recording layer, and at least Cr and O A second Cr-containing layer disposed in contact with the second surface of the recording layer, and a Ga-containing layer including at least Ga and O and disposed in contact with the second Cr-containing layer. It is characterized by that.
本発明の第4の情報記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられた情報層とを含んでおり、前記情報層が、レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、前記記録層の第1の面側に配置された少なくともCr及びOを含むCr含有層と、前記記録層の第2の面側に配置された少なくともGa及びOを含むGa含有層と、前記記録層と前記Cr含有層との間及び前記記録層と前記Ga含有層との間の少なくとも一方に前記記録層に接して配置された、主成分としてCを含むC含有層と、を含むことを特徴としている。 A fourth information recording medium of the present invention includes a substrate and an information layer provided on the substrate, and the information layer is crystallized and amorphous by irradiation with a laser beam or application of electrical energy. A recording layer capable of phase change between the material phase, a Cr-containing layer containing at least Cr and O disposed on the first surface side of the recording layer, and a second surface side of the recording layer. A main layer including at least one of a Ga-containing layer containing Ga and O, and at least one of the recording layer and the Cr-containing layer and between the recording layer and the Ga-containing layer, And a C-containing layer containing C as a component.
本発明の第1の情報記録媒体の製造方法は、上記の本発明の第1の情報記録媒体を製造する方法であって、
(a)少なくともCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いてCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われることを特徴としている。
A first information recording medium manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing the first information recording medium of the present invention described above,
(A) forming a Cr-containing layer using a Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a). It is said.
本発明の第2の情報記録媒体の製造方法は、上記の本発明の第2の情報記録媒体を製造する方法であって、
(a)少なくともGa及びOを含む第1のGa含有スパッタリングターゲットを用いて第1のGa含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含む第2のGa含有スパッタリングターゲットを用いて第2のGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われることを特徴としている。
A second information recording medium manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing the above-described second information recording medium of the present invention,
(A) forming a first Ga-containing layer using a first Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a second Ga-containing layer using a second Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a). It is said.
本発明の第3の情報記録媒体の製造方法は、上記の本発明の第3の情報記録媒体を製造する方法であって、
(a)少なくともCr及びOを含む第1のCr含有スパッタリングターゲットを用いて第1のCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともCr及びOを含む第2のCr含有スパッタリングターゲットを用いて第2のCr含有層を成膜する工程と、
(d)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(d)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)、工程(d)の順又は工程(d)、工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われることを特徴としている。
A third information recording medium manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing the above third information recording medium of the present invention,
(A) forming a first Cr-containing layer using a first Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a second Cr-containing layer using a second Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(D) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (d) are performed in the order of step (a), step (b), step (c), step (d) or step (d), step (c), step (b), step ( It is characterized by being performed in the order of a).
本発明の第4の情報記録媒体の製造方法は、上記の本発明の第4の情報記録媒体を製造する方法であって、
(a)少なくともCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いてCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、且つ前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われ、
工程(a)と工程(b)の間及び工程(b)と工程(c)との間の少なくとも一つに、主成分としてCを含むC含有スパッタリングターゲットを用いてC含有層を成膜する工程をさらに含むことを特徴としている。
A fourth information recording medium manufacturing method of the present invention is a method of manufacturing the above fourth information recording medium of the present invention,
(A) forming a Cr-containing layer using a Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
And the steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a). I,
A C-containing layer is formed using a C-containing sputtering target containing C as a main component between at least one of step (a) and step (b) and between step (b) and step (c). The method further includes a process.
本発明の情報記録媒体及びその製造方法によれば、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下が抑制され、且つ記録層の結晶化速度が向上した相変化形情報記録媒体の提供が可能となる。 According to the information recording medium and the manufacturing method thereof of the present invention, it is possible to provide a phase change type information recording medium in which a decrease in recording sensitivity, repetitive rewriting performance, and signal strength is suppressed and the crystallization speed of the recording layer is improved. Become.
本発明の第1〜第4の情報記録媒体によれば、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下が抑制され、且つ記録層の結晶化速度が向上した相変化形情報記録媒体の提供が可能となる。 According to the first to fourth information recording media of the present invention, it is possible to provide a phase change information recording medium in which a decrease in recording sensitivity, repetitive rewriting performance and signal strength is suppressed, and the crystallization speed of the recording layer is improved. It becomes possible.
本発明の第1の情報記録媒体において、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な光学的情報記録媒体の場合、Cr含有層、記録層及びGa含有層がレーザビーム入射側からこの順に配置されていることが好ましい。Cr含有層を記録層に対してレーザビーム入射側に配置することにより、結晶化速度を高めることができる。Ga含有層を記録層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置することにより、記録層からの熱伝導を抑制してより高い記録感度を得ることができる。それゆえ、Cr含有層及びGa含有層をこのように配置することで、より高い記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能を得ることができる。また、このような光学的情報記録媒体の場合、情報層が、Cr含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層及びGa含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された第2誘電体層の少なくとも一つをさらに含んでもよい。また、情報層は、Ga含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された反射層をさらに含んでいてもよい。このように第1及び第2誘電体層の少なくとも一つや、反射層を設けることにより、記録層の光吸収効率や信号強度を高める等の効果も得られる。なお、本明細書では、誘電体層および界面層の名称に関し、同じ情報層に含まれる誘電体層及び界面層を区別するために「第1」及び「第2」を用いており、「第1」とは記録層に対してレーザビーム入射側に配置されていることを意味し、「第2」とは記録層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置されていることを意味する。 In the first information recording medium of the present invention, when the recording layer is an optical information recording medium capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation with a laser beam, the Cr-containing layer, the recording layer, and the Ga The inclusion layers are preferably arranged in this order from the laser beam incident side. By disposing the Cr-containing layer on the laser beam incident side with respect to the recording layer, the crystallization speed can be increased. By disposing the Ga-containing layer on the side opposite to the laser beam incident side with respect to the recording layer, it is possible to suppress heat conduction from the recording layer and obtain higher recording sensitivity. Therefore, by arranging the Cr-containing layer and the Ga-containing layer in this way, higher recording sensitivity, signal strength, and repeated rewriting performance can be obtained. In the case of such an optical information recording medium, the information layer has a first dielectric layer disposed on the laser beam incident side with respect to the Cr-containing layer and a Ga-containing layer opposite to the laser beam incident side. May further include at least one second dielectric layer disposed on the substrate. The information layer may further include a reflective layer disposed on the side opposite to the laser beam incident side with respect to the Ga-containing layer. Thus, by providing at least one of the first and second dielectric layers and the reflective layer, effects such as enhancing the light absorption efficiency and signal intensity of the recording layer can be obtained. In this specification, regarding the names of the dielectric layer and the interface layer, “first” and “second” are used to distinguish between the dielectric layer and the interface layer included in the same information layer. “1” means that the recording layer is disposed on the laser beam incident side, and “second” means that the recording layer is disposed on the opposite side of the laser beam incident side. .
本発明の第1の情報記録媒体は、第1情報層〜第N情報層(Nは2以上の整数)が積層された多層構造の情報記録媒体であってもよい。この場合、第1情報層〜第N情報層の少なくとも一つが、本発明の第1の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有していることが好ましい。これにより、複数の情報層が設けられた情報記録媒体においても、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下を抑制しつつ、且つ記録層の結晶化速度を向上させることができる。本発明の第1の情報記録媒体が第1情報層〜第N情報層を含んでおり、さらに、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な光学的情報記録媒体であって、且つレーザビーム入射側から順に第1〜第Nの情報層が配置されている場合、少なくとも第1情報層が本発明の第1の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有しており、第1情報層に、レーザビーム入射側から、第1誘電体層、Cr含有層、記録層、Ga含有層、反射層及び透過率調整層がこの順に設けられていることが好ましい。 The first information recording medium of the present invention may be an information recording medium having a multilayer structure in which a first information layer to an Nth information layer (N is an integer of 2 or more) are laminated. In this case, it is preferable that at least one of the first information layer to the Nth information layer has the same film configuration as that of the information layer included in the first information recording medium of the present invention. Thereby, even in an information recording medium provided with a plurality of information layers, it is possible to improve the crystallization speed of the recording layer while suppressing a decrease in recording sensitivity, repeated rewriting performance and signal intensity. The first information recording medium of the present invention includes a first information layer to an Nth information layer, and the recording layer is optically capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation with a laser beam. In the case where the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side, at least the first information layer is included in the first information recording medium of the present invention. The first information layer has a first dielectric layer, a Cr-containing layer, a recording layer, a Ga-containing layer, a reflective layer, and a transmittance adjusting layer from the laser beam incident side. It is preferable that they are provided in this order.
本発明の第1の情報記録媒体では、Cr含有層が、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。好ましくは、Cr含有層が、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Cr2O3とを含むことである。なお、この場合、Cr含有層におけるCr含有濃度は5〜40原子%が好ましく、O含有濃度は55〜75原子%が好ましい。また、Cr含有層におけるCr2O3含有濃度は、10〜90mol%であることが好ましい。 In the first information recording medium of the present invention, the Cr-containing layer may further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si. Preferably, Cr-containing layer is that it includes at least one oxide selected from ZrO 2, HfO 2, Y 2 O 3 and SiO 2, and Cr 2 O 3. In this case, the Cr content in the Cr-containing layer is preferably 5 to 40 atomic%, and the O content is preferably 55 to 75 atomic%. Further, Cr 2 O 3 content concentration in the Cr-containing layer is preferably 10~90mol%.
本発明の第1の情報記録媒体においては、Ga含有層が、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。この場合、Ga含有層が、下記の組成式:
GaA1M1B1O100-A1-B1(原子%) …(1)
(但し、M1は、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A1及びB1が、
5<A1<40
2<B1<30
を満たす材料を含むことが好ましい。すなわち、Ga含有層におけるGa含有濃度は5〜40原子%が好ましい。また、このときのO含有濃度は55〜75原子%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCrを含んでいてもよく、3〜25原子%含有していることが好ましい。
In the first information recording medium of the present invention, the Ga-containing layer may further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si. In this case, the Ga-containing layer has the following composition formula:
Ga A1 M1 B1 O 100-A1-B1 (Atom%) (1)
(However, M1 is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A1 and B1 are
5 <A1 <40
2 <B1 <30
It is preferable that the material which satisfy | fills is satisfy | filled. That is, the Ga content concentration in the Ga content layer is preferably 5 to 40 atomic%. Further, the O-containing concentration at this time is preferably 55 to 75 atomic%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr, and preferably contains 3 to 25 atomic%.
また、本発明の第1の情報記録媒体においては、Ga含有層が、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga2O3を含むことが好ましい。この場合、Ga含有層が、下記の組成式:
(Ga2O3)C1(Z1)100-C1(mol%) …(2)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C1が、
10≦C1≦90
を満たす材料を含むことがより好ましい。すなわち、Ga含有層におけるGa2O3含有濃度は10〜90mol%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCr2O3を含んでいてもよく、5〜40mol%含有していることが好ましい。
In the first information recording medium of the present invention, Ga-containing layer, at least one oxide selected from ZrO 2, HfO 2, Y 2 O 3 and SiO 2, it may include a Ga 2 O 3 preferable. In this case, the Ga-containing layer has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C1 (Z1) 100-C1 (mol%) (2)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C1 is
10 ≦ C1 ≦ 90
More preferably, a material satisfying the above condition is included. That is, the Ga 2 O 3 content concentration in the Ga-containing layer is preferably 10 to 90 mol%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr 2 O 3, and preferably 5 to 40 mol%.
本発明の第2の情報記録媒体では、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な光学的情報記録媒体の場合、第1のGa含有層、記録層及び第2のGa含有層がレーザビーム入射側からこの順に配置されており、情報層が、第1のGa含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層及び第2のGa含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された第2誘電体層の少なくとも一つをさらに含んでいてもよい。また、情報層が、第2のGa含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された反射層をさらに含んでもよい。このように第1及び第2誘電体層の少なくとも一つや反射層を設けることにより、記録層の光吸収効率や信号強度を高める等の効果が得られる。 In the second information recording medium of the present invention, when the recording layer is an optical information recording medium capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, the first Ga-containing layer, the recording layer The first and second Ga-containing layers are disposed in this order from the laser beam incident side, and the information layer is disposed on the laser beam incident side with respect to the first Ga-containing layer. The Ga-containing layer may further include at least one second dielectric layer disposed on the side opposite to the laser beam incident side. The information layer may further include a reflective layer disposed on the side opposite to the laser beam incident side with respect to the second Ga-containing layer. By providing at least one of the first and second dielectric layers and the reflective layer in this manner, effects such as increasing the light absorption efficiency and signal intensity of the recording layer can be obtained.
本発明の第2の情報記録媒体は、第1情報層〜第N情報層(Nは2以上の整数)が積層された多層構造の情報記録媒体であってもよい。この場合、第1情報層〜第N情報層の少なくとも一つが、本発明の第2の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有していることが好ましい。これにより、複数の情報層が設けられた情報記録媒体においても、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下を抑制しつつ、且つ記録層の結晶化速度を向上させることができる。本発明の第2の情報記録媒体が第1情報層〜第N情報層を含んでおり、さらに、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な光学的情報記録媒体であって、且つレーザビーム入射側から順に第1〜第Nの情報層が配置されている場合、少なくとも第1情報層が本発明の第2の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有しており、第1情報層には、レーザビーム入射側から、第1誘電体層、第1のGa含有層、記録層、第2のGa含有層、反射層及び透過率調整層がこの順に設けられていることが好ましい。 The second information recording medium of the present invention may be an information recording medium having a multilayer structure in which a first information layer to an Nth information layer (N is an integer of 2 or more) are laminated. In this case, it is preferable that at least one of the first information layer to the Nth information layer has a film configuration similar to that of the information layer included in the second information recording medium of the present invention. Thereby, even in an information recording medium provided with a plurality of information layers, it is possible to improve the crystallization speed of the recording layer while suppressing a decrease in recording sensitivity, repeated rewriting performance and signal intensity. The second information recording medium of the present invention includes a first information layer to an Nth information layer, and the recording layer is optically capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation. In the case where the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side, at least the first information layer is included in the second information recording medium of the present invention. The first information layer has a film configuration similar to that of the information layer. From the laser beam incident side, the first dielectric layer, the first Ga-containing layer, the recording layer, the second Ga-containing layer, the reflection It is preferable that the layer and the transmittance adjusting layer are provided in this order.
本発明の第2の情報記録媒体では、第1のGa含有層及び第2のGa含有層の少なくとも一つが、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。この場合、第1のGa含有層及び/又は第2のGa含有層の少なくとも一つが、上記の組成式(1)を満たし、且つ、5<A1<40及び2<B1<30を満たす材料を含むことが好ましい。すなわち、第1又は第2のGa含有層におけるGa含有濃度は5〜40原子%が好ましい。また、このときのO含有濃度は55〜75原子%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCrを含んでいてもよく、3〜25原子%含有していることが好ましい。 In the second information recording medium of the present invention, at least one of the first Ga-containing layer and the second Ga-containing layer may further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si. . In this case, a material in which at least one of the first Ga-containing layer and / or the second Ga-containing layer satisfies the composition formula (1) and satisfies 5 <A1 <40 and 2 <B1 <30. It is preferable to include. That is, the Ga concentration in the first or second Ga-containing layer is preferably 5 to 40 atomic%. Further, the O-containing concentration at this time is preferably 55 to 75 atomic%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr, and preferably contains 3 to 25 atomic%.
本発明の第2の情報記録媒体では、第1のGa含有層及び第2のGa含有層の少なくとも一つが、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga2O3とを含むことが好ましい。この場合、第1のGa含有層及び第2のGa含有層の少なくとも一つが、上記の組成式(2)を満たし、且つ、10≦C1≦90を満たす材料を含むことがより好ましい。すなわち、第1又は第2のGa含有層におけるGa2O3含有濃度は10〜90mol%が好ましい。このとき、第1及び/又は第2のGa含有層がさらにCr2O3を含んでいてもよく、5〜40mol%含有していることが好ましい。 In the second information recording medium of the present invention, at least one of the first Ga-containing layer and the second Ga-containing layer is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 . And Ga 2 O 3 . In this case, it is more preferable that at least one of the first Ga-containing layer and the second Ga-containing layer contains a material that satisfies the composition formula (2) and satisfies 10 ≦ C1 ≦ 90. That is, the Ga 2 O 3 -containing concentration in the first or second Ga-containing layer is preferably 10 to 90 mol%. In this case, may not have the first and / or second Ga-containing layer further contains Cr 2 O 3, preferably contains 5 to 40 mol%.
本発明の第3の情報記録媒体では、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能である光学的情報記録媒体の場合、第1のCr含有層、記録層、第2のCr含有層及びGa含有層がレーザビーム入射側からこの順に配置されており、情報層が、第1のCr含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層及び第2のCr含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された第2の誘電体層の少なくとも一つをさらに含んでいてもよい。また、情報層が、第2のCr含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された反射層をさらに含んでいてもよい。このように第1及び第2誘電体層の少なくとも一つや反射層を設けることにより、記録層の光吸収効率や信号強度を高める等の効果も得られる。 In the third information recording medium of the present invention, in the case of an optical information recording medium in which the recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, the first Cr-containing layer, A recording layer, a second Cr-containing layer, and a Ga-containing layer are arranged in this order from the laser beam incident side, and the information layer is arranged on the laser beam incident side with respect to the first Cr-containing layer. It may further include at least one of a second dielectric layer disposed on the side opposite to the laser beam incident side with respect to the body layer and the second Cr-containing layer. The information layer may further include a reflective layer disposed on the side opposite to the laser beam incident side with respect to the second Cr-containing layer. By providing at least one of the first and second dielectric layers and the reflective layer in this manner, effects such as increasing the light absorption efficiency and signal intensity of the recording layer can be obtained.
本発明の第3の情報記録媒体は、第1情報層〜第N情報層(Nは2以上の整数)が積層された多層構造の情報記録媒体であってもよい。この場合、第1情報層〜第N情報層の少なくとも一つが、本発明の第3の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有していることが好ましい。これにより、複数の情報層が設けられた情報記録媒体においても、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下を抑制しつつ、且つ記録層の結晶化速度を向上させることができる。本発明の第3の情報記録媒体が第1情報層〜第N情報層を含んでおり、さらに、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な光学的情報記録媒体であって、且つレーザビーム入射側から順に第1〜第Nの情報層が配置されている場合、少なくとも第1情報層が本発明の第3の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有しており、第1情報層には、レーザビーム入射側から、第1誘電体層、第1のCr含有層、記録層、第2のCr含有層、Ga含有層、反射層及び透過率調整層がこの順に設けられていることが好ましい。 The third information recording medium of the present invention may be an information recording medium having a multilayer structure in which a first information layer to an Nth information layer (N is an integer of 2 or more) are laminated. In this case, it is preferable that at least one of the first information layer to the Nth information layer has a film configuration similar to that of the information layer included in the third information recording medium of the present invention. Thereby, even in an information recording medium provided with a plurality of information layers, it is possible to improve the crystallization speed of the recording layer while suppressing a decrease in recording sensitivity, repeated rewriting performance and signal intensity. The third information recording medium of the present invention includes the first information layer to the Nth information layer, and the recording layer is optically capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation. And when the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side, at least the first information layer is included in the third information recording medium of the present invention. It has the same film configuration as the information layer. The first information layer includes, from the laser beam incident side, a first dielectric layer, a first Cr-containing layer, a recording layer, a second Cr-containing layer, Ga The content layer, the reflective layer, and the transmittance adjusting layer are preferably provided in this order.
本発明の第3の情報記録媒体では、第1のCr含有層及び第2のCr含有層の少なくとも一つが、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。好ましくは、第1のCr含有層及び第2のCr含有層の少なくとも一つが、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Cr2O3とを含むことである。なお、この場合、Cr含有層におけるCr含有濃度は5〜40原子%が好ましく、O含有濃度は55〜75原子%が好ましい。また、Cr含有層におけるCr2O3含有濃度は、10〜90mol%であることが好ましい。 In the third information recording medium of the present invention, at least one of the first Cr-containing layer and the second Cr-containing layer may further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si. . Preferably, at least one of the first Cr-containing layer and the second Cr-containing layer comprises at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 , and Cr 2 O 3 . Is to include. In this case, the Cr content in the Cr-containing layer is preferably 5 to 40 atomic%, and the O content is preferably 55 to 75 atomic%. Further, Cr 2 O 3 content concentration in the Cr-containing layer is preferably 10~90mol%.
本発明の第3の情報記録媒体では、Ga含有層が、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。この場合、Ga含有層が、上記の組成式(1)を満たし、且つ、5<A1<40及び2<B1<30を満たす材料を含むことが好ましい。すなわち、Ga含有層におけるGa含有濃度は5〜40原子%が好ましい。また、このときのO含有濃度は55〜75原子%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCrを含んでいてもよく、3〜25原子%含有していることが好ましい。 In the third information recording medium of the present invention, the Ga-containing layer may further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si. In this case, it is preferable that the Ga-containing layer includes a material that satisfies the composition formula (1) and satisfies 5 <A1 <40 and 2 <B1 <30. That is, the Ga content concentration in the Ga content layer is preferably 5 to 40 atomic%. Further, the O-containing concentration at this time is preferably 55 to 75 atomic%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr, and preferably contains 3 to 25 atomic%.
また、Ga含有層が、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga2O3を含むことが好ましい。この場合、Ga含有層が、上記の組成式(2)を満たし、且つ、10≦C1≦90を満たす材料を含むことがより好ましい。すなわち、Ga含有層におけるGa2O3含有濃度は10〜90mol%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCr2O3を含んでいてもよく、5〜40mol%含有していることが好ましい。 The Ga-containing layer preferably contains Ga 2 O 3 and at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 . In this case, it is more preferable that the Ga-containing layer includes a material that satisfies the composition formula (2) and satisfies 10 ≦ C1 ≦ 90. That is, the Ga 2 O 3 content concentration in the Ga-containing layer is preferably 10 to 90 mol%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr 2 O 3, and preferably 5 to 40 mol%.
本発明の第4の情報記録媒体では、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能である光学的情報記録媒体の場合、Cr含有層は、記録層に対してレーザビーム入射側に配置され、Ga含有層は、記録層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置されていることが好ましい。Cr含有層及びGa含有層をこのように配置することにより、より高い記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能を得ることができる。また、このような光学的情報記録媒体の場合、情報層が、Cr含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層及びGa含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された第2誘電体層の少なくとも一つをさらに含んでもよく、Ga含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された反射層をさらに含んでいてもよい。このように第1及び第2誘電体層の少なくとも一つや反射層を設けることにより、記録層の光吸収効率や信号強度を高める等の効果も得られる。本発明の第4の情報記録媒体には、Cr含有層と記録層との間及び/又はGa含有層と記録層との間にC含有層が設けられているので、Cr含有層と記録層との間及び/又はGa含有層と記録層との間の密着性が向上し、高い信頼性が得られる。 In the fourth information recording medium of the present invention, in the case of an optical information recording medium in which the recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, the Cr-containing layer is a recording layer. The Ga-containing layer is preferably disposed on the side opposite to the laser beam incident side with respect to the recording layer. By arranging the Cr-containing layer and the Ga-containing layer in this manner, higher recording sensitivity, signal strength, and repeated rewriting performance can be obtained. In the case of such an optical information recording medium, the information layer has a first dielectric layer disposed on the laser beam incident side with respect to the Cr-containing layer and a Ga-containing layer opposite to the laser beam incident side. May further include at least one of the second dielectric layers disposed on the substrate, and may further include a reflective layer disposed on the opposite side to the laser beam incident side with respect to the Ga-containing layer. By providing at least one of the first and second dielectric layers and the reflective layer in this manner, effects such as increasing the light absorption efficiency and signal intensity of the recording layer can be obtained. In the fourth information recording medium of the present invention, since the C-containing layer is provided between the Cr-containing layer and the recording layer and / or between the Ga-containing layer and the recording layer, the Cr-containing layer and the recording layer And / or adhesion between the Ga-containing layer and the recording layer is improved, and high reliability is obtained.
本発明の第4の情報記録媒体は、第1情報層〜第N情報層(Nは2以上の整数)が積層された多層構造の情報記録媒体であってもよい。この場合、第1情報層〜第N情報層の少なくとも一つが、本発明の第4の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有していることが好ましい。これにより、複数の情報層が設けられた情報記録媒体においても、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下を抑制しつつ、且つ記録層の結晶化速度を向上させることができる。本発明の第4の情報記録媒体が第1情報層〜第N情報層を含んでおり、さらに、記録層がレーザビームの照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な光学的情報記録媒体であって、且つレーザビーム入射側から順に第1〜第Nの情報層が配置されている場合、少なくとも第1情報層が本発明の第4の情報記録媒体に含まれる前記した情報層と同様の膜構成を有しており、第1情報層は、Cr含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層と、Ga含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に順に配置された反射層及び透過率調整層とをさらに含むことが好ましい。 The fourth information recording medium of the present invention may be an information recording medium having a multilayer structure in which a first information layer to an Nth information layer (N is an integer of 2 or more) are laminated. In this case, it is preferable that at least one of the first information layer to the Nth information layer has a film configuration similar to that of the information layer included in the fourth information recording medium of the present invention. Thereby, even in an information recording medium provided with a plurality of information layers, it is possible to improve the crystallization speed of the recording layer while suppressing a decrease in recording sensitivity, repeated rewriting performance and signal intensity. The fourth information recording medium of the present invention includes the first information layer to the Nth information layer, and the recording layer is optically capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation with a laser beam. In the case where the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side, at least the first information layer is included in the fourth information recording medium of the present invention. The first information layer has a film configuration similar to that of the information layer, the first information layer being disposed on the laser beam incident side with respect to the Cr-containing layer, and the laser beam incident side with respect to the Ga-containing layer. It is preferable to further include a reflection layer and a transmittance adjustment layer that are sequentially disposed on the opposite side of the electrode.
本発明の第4の情報記録媒体では、Ga含有層が、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。この場合、Ga含有層が、上記の組成式(1)を満たし、且つ、5<A1<40及び2<B1<30を満たす材料を含むことが好ましい。すなわち、Ga含有層におけるGa含有濃度は5〜40原子%が好ましい。また、このときのO含有濃度は55〜75原子%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCrを含んでいてもよく、3〜25原子%含有していることが好ましい。 In the fourth information recording medium of the present invention, the Ga-containing layer may further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si. In this case, it is preferable that the Ga-containing layer includes a material that satisfies the composition formula (1) and satisfies 5 <A1 <40 and 2 <B1 <30. That is, the Ga content concentration in the Ga content layer is preferably 5 to 40 atomic%. Further, the O-containing concentration at this time is preferably 55 to 75 atomic%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr, and preferably contains 3 to 25 atomic%.
また、本発明の第4の情報記録媒体では、Ga含有層が、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga2O3を含むことが好ましい。この場合、Ga含有層が、上記の組成式(2)を満たし、且つ、10≦C1≦90を満たす材料を含むことがより好ましい。すなわち、Ga含有層におけるGa2O3含有濃度は10〜90mol%が好ましい。このとき、Ga含有層がさらにCr2O3を含んでいてもよく、5〜40mol%含有していることが好ましい。 In the fourth information recording medium of the present invention, the Ga-containing layer preferably contains Ga 2 O 3 and at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. . In this case, it is more preferable that the Ga-containing layer includes a material that satisfies the composition formula (2) and satisfies 10 ≦ C1 ≦ 90. That is, the Ga 2 O 3 content concentration in the Ga-containing layer is preferably 10 to 90 mol%. At this time, the Ga-containing layer may further contain Cr 2 O 3, and preferably 5 to 40 mol%.
次に、本発明の第1〜第4の情報記録媒体の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the 1st-4th information recording medium of this invention is demonstrated.
第1〜第4の製造方法によれば、記録感度、繰り返し書き換え性能及び信号強度の低下が抑制され、且つ記録層の結晶化速度が向上した第1〜第4の情報記録媒体を製造することができる。 According to the first to fourth manufacturing methods, it is possible to manufacture the first to fourth information recording media in which a decrease in recording sensitivity, repeated rewriting performance, and signal strength is suppressed, and the crystallization speed of the recording layer is improved. Can do.
本発明の第1、第3及び第4の製造方法において用いられるCr含有スパッタリングターゲット(第3の製造方法においては、第1のCr含有スパッタリングターゲット及び第2のCr含有スパッタリングターゲットの少なくとも一つ)は、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。このCr含有スパッタリングターゲットは、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Cr2O3とを含むことが好ましい。 Cr-containing sputtering target used in the first, third, and fourth manufacturing methods of the present invention (in the third manufacturing method, at least one of the first Cr-containing sputtering target and the second Cr-containing sputtering target) May further contain at least one element selected from Zr, Hf, Y and Si. This Cr-containing sputtering target preferably contains at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 and Cr 2 O 3 .
本発明の第1〜第4製造方法において用いられるGa含有スパッタリングターゲット(第2の製造方法においては、第1のGa含有スパッタリングターゲット及び第2のGa含有スパッタリングターゲットの少なくとも一つ)は、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素をさらに含んでいてもよい。この場合、Ga含有スパッタリングターゲットは、下記の組成式:
GaA2M1B2O100-A2-B2(原子%) …(3)
(但し、M1は、前記に同じである。)
で表され、且つ前記A2及びB2が、
3<A2<42
0<B2<32
を満たす材料を含むことが好ましい。このとき、Ga含有スパッタリングターゲットがさらにCrを含んでいてもよい。
The Ga-containing sputtering target used in the first to fourth manufacturing methods of the present invention (at least one of the first Ga-containing sputtering target and the second Ga-containing sputtering target in the second manufacturing method) is Zr, It may further contain at least one element selected from Hf, Y and Si. In this case, the Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
Ga A2 M1 B2 O 100-A2-B2 (atomic%) (3)
(However, M1 is the same as above.)
And A2 and B2 are
3 <A2 <42
0 <B2 <32
It is preferable that the material which satisfy | fills is satisfy | filled. At this time, the Ga-containing sputtering target may further contain Cr.
本発明の第1〜第4の製造方法において用いられるGa含有スパッタリングターゲット(第2の製造方法においては、第1のGa含有スパッタリングターゲット及び第2のGa含有スパッタリングターゲットの少なくとも一つ)は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga2O3とを含むことが好ましい。この場合、Ga含有スパッタリングターゲットは、下記の組成式:
(Ga2O3)C2(Z1)100-C2(mol%) …(4)
(但し、Z1は、前記に同じである。)
で表され、且つ前記C2が、
8≦C2≦92
を満たす材料を含むことがより好ましい。このとき、Ga含有スパッタリングターゲットがさらにCr2O3を含んでいてもよい。
The Ga-containing sputtering target used in the first to fourth manufacturing methods of the present invention (at least one of the first Ga-containing sputtering target and the second Ga-containing sputtering target in the second manufacturing method) is ZrO. It is preferable that at least one oxide selected from 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 and Ga 2 O 3 are included. In this case, the Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C2 (Z1) 100-C2 (mol%) (4)
(However, Z1 is the same as above.)
And the C2 is
8 ≦ C2 ≦ 92
More preferably, a material satisfying the above condition is included. At this time, the Ga-containing sputtering target may further contain Cr 2 O 3 .
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施の形態では、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example, and the present invention is not limited to the following embodiment. Further, in the following embodiments, the same portions may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.
(実施の形態1)
実施の形態1では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態1の情報記録媒体15の一部断面図を図1に示す。情報記録媒体15は、レーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 1)
In Embodiment 1, an example of the information recording medium of the present invention will be described. FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of the
情報記録媒体15には、基板14上に情報層16が設けられ、さらに透明層13が設けられている。この情報記録媒体15には、レーザビーム11が透明層13側から照射される。情報層16は、レーザビーム入射側から、第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106及び反射層108がこの順に積層されることにより形成されている。
In the
透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂、または誘電体等からなり、使用するレーザビームに対して光吸収が小さいことが好ましく、また、短波長域において複屈折が小さいことが好ましい。また、透明層13に、透明な円盤状のポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、またはポリメチルメタクリレート(PMMA)等の樹脂、或いはガラスを用いてもよい。これらの材料を使用する場合は、透明層13を、例えば、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂によって情報層16に貼り合わせることにより形成できる。
The
レーザビーム11の波長λは、レーザビーム11を集光した際のスポット径が波長λによって決まってしまう。レーザビーム11の波長λが短いほど、より小さなスポット径に集光可能であるため、高密度記録の場合、レーザビーム11の波長は、特に450nm以下であることが好ましい。また、波長λが350nm未満の場合、透明層13等による光吸収が大きくなってしまう。このため、レーザビーム11の波長λは350nm以上であることが好ましい。以上より、レーザビーム11の波長λは、350〜450nmの範囲内であることがより好ましい。
The wavelength λ of the
基板14は、透明で円盤状である。基板14には、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン又はPMMA等の樹脂、或いはガラスを用いることができる。
The
基板14の情報層16側の表面には、必要に応じてレーザビーム11を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板14の情報層16側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板14の材料としては、転写性及び量産性に優れ、且つ低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。
A guide groove for guiding the
基板14の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体15の全体の厚さが1.2mm程度となるように、0.5mm〜1.2mmの範囲内であることが好ましい。なお、透明層13の厚さが0.6mm程度(NA=0.6で良好な記録再生が可能な厚みである。)の場合、基板14の厚さは0.55mm〜0.65mmの範囲内であることが好ましい。また、透明層13の厚さが0.1mm程度(NA=0.85で良好な記録再生が可能な厚みである。)の場合、基板14の厚みは1.05mm〜1.15mmの範囲内であることが好ましい。
The thickness of the
以下、情報層16の構成について詳細に説明する。
Hereinafter, the configuration of the
上述したように、情報層16は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106及び反射層108を備える。
As described above, the
第1誘電体層102は、誘電体からなる。この第1誘電体層102は、記録層104の酸化、腐食、変形等を防止する働きと、光学距離を調整して記録層104の光吸収効率を高める働きと、記録前後の反射光量の変化を大きくして信号振幅を大きくする働きと、を有する。第1誘電体層102には、例えばTiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O2、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3、In2O3等の酸化物を用いることができる。また、C−N、Ti−N、Zr−N、Nb−N、Ta−N、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N、Ge−Si−N、Ge−Cr−N等の窒化物を用いることもできる。また、ZnS等の硫化物、SiC等の炭化物、LaF3等の弗化物又はCを用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。例えば、ZnSとSiO2との混合物であるZnS−SiO2は、第1誘電体層102の材料として特に優れている。ZnS−SiO2は、非晶質材料で、屈折率が高く、成膜速度が速く、機械特性および耐湿性が良好である。
The
第1誘電体層102の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層104が結晶相である場合と非晶質相である場合との間の反射光量の変化が大きくなるという条件を満足するように厳密に決定することができる。
The film thickness of the
第1界面層103は、繰り返し記録によって第1誘電体層102と記録層104との間で生じる物質移動を防止する働きを有する。第1界面層103は、光の吸収が少なく、記録の際に溶けない程度の高融点を有し、且つ、記録層104との密着性が良い材料にて形成されることが好ましい。記録の際に溶けない程度の高融点を有する材料であることは、高パワーのレーザビーム11を照射した際に、第1界面層102の材料が溶けて記録層104に混入しないために必要な特性である。第1界面層103の材料が記録層104に混入すると、記録層104の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下するからである。また、記録層104と密着性が良い材料であることは、信頼性確保に必要な特性である。
The
第2界面層105も、第1界面層103と同様に、繰り返し記録によって第2誘電体層106と記録層104との間で生じる物質移動を防止する働きがある。従って、同様の性質を有する材料にて形成されることが好ましい。
Similar to the
本実施の形態における第1界面層103及び第2界面層105は、次の4つ((I)〜(IV))の組み合わせのうち何れかを用いて形成することができる。
(I)第1界面層103及び第2界面層105の一方を、少なくともCr及びOを含むCr含有層にて形成し、他方を、少なくともGa及びOを含むGa含有層にて形成する。
(II)第1界面層103及び第2界面層105の両方を、少なくともGa及びOを含むGa含有層にて形成する。
(III)第1界面層103及び第2界面層105の一方を、少なくともCr及びOを含むCr含有層にて形成し、他方を、少なくともCr及びOを含むCr含有層と、少なくともGa及びOを含むGa含有層との2層にて形成する。
(IV)第1界面層103及び第2界面層105の一方を、少なくともCr及びOを含むCr含有層にて形成し、他方を、少なくともGa及びOを含むGa含有層にて形成し、且つ、記録層とCr含有層との間及び記録層とGa含有層との間の少なくとも一方に主成分としてCを含むC含有層をさらに設ける。
本実施の形態では、(I)の組み合わせで第1界面層103及び第2界面層105を形成した場合の例について説明する。
The
(I) One of the
(II) Both the
(III) One of the
(IV) One of the
In this embodiment, an example in which the
本実施の形態では、第1界面層103は、CrとOとを含む材料又はGaとOとを含む材料にて形成される。すなわち、第1界面層103はCr含有層又はGa含有層である。ここでのCr含有層は、CrとOとにより形成された酸化物Cr2O3を含むことが好ましい。Ga含有層は、GaとOとにより形成された酸化物Ga2O3を含むことが好ましい。Cr2O3やGa2O3は記録層104との密着性が良い材料であるため、第1界面層103がこれらの酸化物を含むことにより記録層104との密着性が向上するからである。
In the present embodiment, the
また、第1界面層103は、CrとO又はGaとOの他に、M1(但し、M1はZr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素)をさらに含んでいてもよい。これらの元素は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2のように、酸化物として含まれていることが好ましい。例えば、ZrO2及びHfO2は、透明で、融点が約2700〜2800℃と高く、且つ酸化物の中では熱伝導率が低い材料である。従って、第1界面層103がこれらの酸化物を含むことにより、繰り返し書き換え性能が向上する。この2種類の酸化物を混合することによって、記録層104と接して形成しても、繰り返し書き換え性能に優れ、信頼性の高い情報記録媒体15が実現できる。
In addition to Cr and O or Ga and O, the
第1界面層103がZrO2及びHfO2の少なくとも一つを含む場合、記録層104との密着性を確保するため、第1界面層103に含まれるCr2O3−ZrO2又はCr2O3−HfO2中のCr2O3含有量、或いはGa2O3−ZrO2又はGa2O3−HfO2中のGa2O3の含有量は、10mol%以上であることが好ましい。また、光吸収を小さく保つために、Cr2O3−ZrO2又はCr2O3−HfO2中のCr2O3含有量、或いはGa2O3−ZrO2又はGa2O3−HfO2中のGa2O3の含有量は、90mol%以下であることが好ましい。
When the
また、第1界面層103が元素M1としてSiを含む場合、SiはSiO2のように酸化物として含まれることが好ましい。SiO2を含むことにより、第1界面層103の透明性が高くなり、さらに記録性能に優れた情報層16を実現できる。SiO2−Cr2O3中又はSiO2−Ga2O3中のSiO2の含有量は10mol%以上であることが好ましく、90mol%以下であることが好ましい。より好ましくは、10mol%以上40mol%以下である。
Further, when the
また、第1界面層103が元素M1としてYを含む場合も、YはY2O3のように酸化物として含まれることが好ましい。Y2O3を含むことにより、より優れた繰り返し書き換え性能を有する情報層を実現できるY2O3−Cr2O3やY2O3−Ga2O3中のY2O3の含有量は、10mol%以上であることが好ましく、90mol%以下であることが好ましい。
Also, when the
第1界面層103の膜厚は、第1界面層103での光吸収によって情報層16における記録前後の反射光量の変化が小さくならないよう、0.5nm〜15nmの範囲内であることが望ましく、1nm〜7nmの範囲内にあることがより好ましい。
The thickness of the
第2界面層105は、第1界面層103をCr含有層にて形成した場合は、GaとOを含む材料にて形成される。すなわち、この場合の第2界面層105はGa層にて形成される。その中でも、GaとOとがGa2O3を形成した酸化物を含むGa含有層とすることが好ましい。第1界面層103をGa含有層にて形成した場合は、第2界面層103はCrとOとを含む材料にて形成される。すなわち、この場合の第2界面層105はCr含有層にて形成される。その中でも、CrとOがCr2O3を形成した酸化物を含むことが好ましい。また、第1界面層102と同様に、CrとO又はGaとOの他に、元素M1をさらに含んでもよい。第2界面層105は第1界面層103より記録層104との密着性が悪い傾向にあるため、Cr2O3及びGa2O3の含有量は第1界面層103の含有量よりも多い20mol%以上であることが好ましい。
The
第2界面層105の膜厚は、第1界面層103と同様に、0.5nm〜15nmの範囲内であることが望ましく、1nm〜7nmの範囲内にあることがより好ましい。
The film thickness of the
第2誘電体層106には、第1誘電体層102と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にBi2O3とSiO2との混合物であるBi2O3−SiO2は、熱伝導率が低く、且つSを含まない材料であるため、第2誘電体層106として優れた材料である。
For the
第2誘電体層106の膜厚は、2nm〜75nmの範囲内であることが好ましく、2nm〜40nmの範囲内であることがより好ましい。第2誘電体層106の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層104で発生した熱を効果的に反射層108側に拡散させることができる。
The film thickness of the
記録層104の材料は、レーザビーム11の照射によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料からなる。記録層104は、例えばGe、Te及びM2(但し、M2は、Sb及びBiから選択される少なくとも一つの元素である。)を含む材料で形成でき、さらにGa及びInの少なくとも一つの元素を含んでいてもよい。具体的には、記録層104は、Gea(M2)bTe3+aで表される材料で形成できる。この材料では、非晶質相が安定で低い転送レートでの記録保存性が良好で、融点の上昇と結晶化速度の低下が少なく高い転送レートでの書き換え保存性が良好となるように、0<a≦60の関係を満たすことが望ましく、4≦a≦40の関係を満たすことがより好ましい。また、非晶質相が安定で、結晶化速度の低下が少ない1.5≦b≦7の関係を満たすことが好ましく、2≦b≦4の関係を満たすことがより好ましい。
The
また、記録層104は、Gea(M2)bTe3+aにおいてGeの一部をSn及びPbから選択される少なくとも一つの元素(M3)で置換した材料(Ge−M3)a(M2)bTe3+aで形成しても良い。この材料を用いた場合、Geを置換した元素M3が結晶化能を向上させるため、記録層104の膜厚が薄い場合でも十分な消去率が得られる。元素M3としては、毒性がない点でSnがより好ましい。この材料を用いる場合も、0<a≦60(より好ましくは4≦a≦40)、且つ1.5≦b≦7(より好ましくは2≦b≦4)であることが好ましい。
The
また、記録層104では、例えばSbとM4(但し、M4はV、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi及びAuから選ばれる少なくとも一つの元素)とを含む材料で形成することもできる。具体的には、記録層104は、Sbx(M4)100-x(原子%)で表される材料で形成できる。xが50≦x≦95を満たす場合には、記録層104が結晶相の場合と非晶質相の場合との間の情報記録媒体15の反射率差を大きくでき、良好な記録再生特性が得られる。その中でも、xが75≦x≦95を満たす場合には、結晶化速度が特に速く、高い転送レートにおいて良好な書き換え性能が得られる。また、50≦x≦75の場合には、非晶質相が特に安定で、低い転送レートにおいて良好な記録性能が得られる。
Further, the
記録層104の膜厚は、情報層16の記録感度を高くするため、6nm〜15nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、記録層104が厚い場合には熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、記録層104が薄い場合には情報層16の反射率が小さくなる。従って、記録層104の膜厚は、8nm〜13nmの範囲内であることがより好ましい。
The film thickness of the
反射層108は、記録層104に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、反射層108は、記録層104で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層104を非晶質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、反射層108は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
The
反射層108の材料には、例えばAg、Au、Cu及びAlといった熱伝導率が高い単体金属を用いることができる。また、Al−Cr、Al−Ti、Au−Pd、Au−Cr、Ag−Pd、Ag−Pd−Cu、Ag−Pd−Ti、Ag−Ru−Au、Ag−Cu−Ni、Ag−Zn−Al、Ag−Nd−Au、Ag−Nd−Cu又はCu−Siといった合金を用いることもできる。特にAg合金は、熱伝導率が大きいため、反射層108の材料として好ましい。反射層108の膜厚は、熱拡散機能が十分となる30nm以上であることが好ましい。この範囲内においても、反射層108が200nmより厚い場合には、その熱拡散機能が大きくなりすぎて情報層16の記録感度が低下する。従って、反射層108の膜厚は30nm〜200nmの範囲内であることがより好ましい。
As the material of the
反射層108と第2誘電体層106の間に、反射層108よりも熱伝導率の低い材料にて形成された低熱伝導層をさらに配置してもよい。この場合、この低熱伝導層は、上記した反射層108の材料より熱伝導率の低い材料を用いて形成できる。例えば、反射層108にAg合金を用いた場合、この低熱伝導層にはAl又はAl合金を用いることができる。また、低熱伝導層には、Cr、Ni、Si、C等の単体や、TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、SnO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Ga2O3等の酸化物を用いることができる。また、C−N、Ti−N、Zr−N、Nb−N、Ta−N、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N、Ge−Si−N、Ge−Cr−N等の窒化物を用いることもできる。また、ZnS等の硫化物、SiC等の炭化物及びLaF3等の弗化物を用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。低熱伝導層の膜厚は、3nm〜100nm(より好ましくは10nm〜50nm)の範囲内であることが好ましい。
A low thermal conductive layer formed of a material having a lower thermal conductivity than that of the
情報層16において、記録層104が結晶相である場合の反射率Rc(%)及び記録層104が非晶質相である場合の反射率Ra(%)は、Ra<Rcを満たすことが好ましい。これにより、情報が記録された状態よりも情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc−Ra)を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Rc、Raは、0.2≦Ra≦10、且つ、12≦Rc≦40を満たすことが好ましく、0.2≦Ra≦5、且つ、12≦Rc≦30を満たすことがより好ましい。
In the
情報記録媒体15は、以下に説明する方法によって製造できる。
The
まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)上に情報層16を積層する。情報層16は多層膜からなるが、それらの各層は、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。
First, the
具体的には、まず、基板14上に反射層108を成膜する。反射層108は、反射層108を構成する金属又は合金からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中又はArガスと反応ガス(酸素ガス及び窒素ガスから選ばれる少なくとも一つのガス)との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
Specifically, first, the
続いて、反射層108上に、必要に応じて低熱伝導層を成膜する。低熱伝導層は、低熱伝導層を構成する元素又は化合物からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中又はArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
Subsequently, a low thermal conductive layer is formed on the
続いて、反射層108上(低熱伝導層が形成されている場合は低熱伝導層上)に、第2誘電体層106を成膜する。第2誘電体層106は、第2誘電体層106を構成する化合物からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中又はArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。また、第2誘電体層106は、第2誘電体層106を構成する元素を含む金属からなるスパッタリングターゲットを、Arガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングすることによっても形成できる。
Subsequently, the
続いて、第2誘電体層106上に、第2界面層105を成膜する。第2界面層105を構成する化合物からなるスパッタリングターゲット(第2界面層105をCr含有層にて形成する場合はCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲット、Ga含有層にて形成する場合はGa含有スパッタリングターゲット)を、Arガス雰囲気中又はArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって、第2誘電体層106上に第2界面層105を形成できる。
Subsequently, a
続いて、第2界面層105上に、記録層104を成膜する。記録層104は、その組成に応じて、Ge−Te−M2合金からなるスパッタリングターゲット、Ge−M3−Te−M2合金からなるスパッタリングターゲット又はSb−M4合金からなるスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。
Subsequently, the
記録層104を成膜する際のスパッタリングの雰囲気ガスには、Arガス、Krガス、Arガスと反応ガスとの混合ガス又はKrガスと反応ガスとの混合ガスを用いることができる。また、記録層104は、Ge、Te、M2、M3、Sb及びM4のうち必要な元素の金属からなる各スパッタリングターゲットを、複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。また、記録層104は、Ge、Te、M2、M3、Sb及びM4から必要な元素を組み合わせた2元系スパッタリングターゲットや3元系スパッタリングターゲットなどを、複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。これらの場合でも、Arガス雰囲気中、Krガス雰囲気中、Arガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中、又はKrガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
Argon gas, Kr gas, a mixed gas of Ar gas and a reactive gas, or a mixed gas of Kr gas and a reactive gas can be used as an atmosphere gas for sputtering when forming the
続いて、記録層104上に、第1界面層103を成膜する。第1界面層103を構成する化合物からなるスパッタリングターゲット(Cr含有層にて形成する場合はCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲット、Ga含有層にて形成する場合はGa含有スパッタリングターゲット)を、Arガス雰囲気中又はArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。
Subsequently, a
続いて、第1界面層103上に、第1誘電体層102を成膜する。第1誘電体層102は、第1誘電体層102を構成する化合物からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中、またはArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。また、第1誘電体層102は、第1誘電体層102を構成する元素を含む金属からなるスパッタリングターゲットを、Arガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングすることによっても形成できる。
Subsequently, the
最後に、第1誘電体層102上に透明層13を形成する。透明層13は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)又は遅効性熱硬化型樹脂を第1誘電体層102上に塗布してスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、透明層13は、透明な円盤状のポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン又はPMMA等の樹脂、或いはガラス等の基板を用いて形成することもできる。この場合、透明層13は、光硬化型樹脂(特に紫外線硬化型樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂を第1誘電体層102上に塗布して、基板を第1誘電体層102上に密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、予め粘着性の樹脂を均一に塗布した基板を第1誘電体層102に密着させることもできる。
Finally, the
なお、第1誘電体層102を成膜した後、又は透明層13を形成した後、必要に応じて、記録層104の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層104の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
In addition, after forming the
以上のようにして、情報記録媒体15を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等を用いることも可能である。
The
(実施の形態2)
実施の形態2では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態2の情報記録媒体19の一部断面図を図2に示す。情報記録媒体19は、複数の情報層を含んでおり、片面からのレーザビーム11の照射によって各情報層に対する情報の記録再生が可能な多層構造の光学的情報記録媒体(以下、多層光学的情報記録媒体という。)である。
(Embodiment 2)
In Embodiment 2, an example of the information recording medium of the present invention will be described. A partial cross-sectional view of the
情報記録媒体19には、基板14上に、N組(NはN≧2を満たす整数)の情報層(第N情報層18N、…、第2情報層182、第1情報層181)が光学分離層17を介して順に積層され、さらに第1情報層181上に透明層13が設けられている。なお、本明細書においては、レーザビーム11の入射側から数えて1組目の情報層を第1情報層181、N組目の情報層を第N情報層18Nという。ここで、レーザビーム11の入射側から数えて(N−1)組目までの情報層は、レーザビーム11の入射側から見て最も遠くに設けられた第N情報層18Nにレーザビーム11を到達させるために、光透過性を有している。基板14及び透明層13には、実施の形態1で説明したものと同様の材料を用いることができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1で説明した形状及び機能と同様である。
The
光学分離層17は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)又は遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂、或いは誘電体等からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。
The
光学分離層17は、情報記録媒体19の第1情報層181、第2情報層182、…、第N情報層18Nそれぞれのフォーカス位置を区別するために設ける層である。光学分離層17の厚さは、対物レンズの開口数(NA)とレーザビーム11の波長(λ)によって決定される焦点深度(ΔZ)以上であることが必要である。焦点の光強度の基準を無収差の場合の80%と仮定した場合、焦点深度(ΔZ)は、ΔZ=λ/{2(NA)2}で近似できる。λ=405nm、NA=0.85のとき、ΔZ=0.280μmとなり、±0.3μm以内は焦点深度内となる。そのため、この場合には、光学分離層17の厚さは0.6μm以上であることが必要である。また、対物レンズを用いてレーザ光を集光可能な範囲となるように、各情報層間の距離を設定することが望ましい。従って、光学分離層17の厚さの合計は、対物レンズが許容できる公差内(例えば50μm以下)にすることが好ましい。
The
光学分離層17において、レーザビーム11の入射側の表面には、必要に応じてレーザビーム11を導くための案内溝が形成されていてもよい。
In the
この場合、片側からのレーザビーム11の照射のみにより、第K情報層(Kは1<K≦Nの整数)を第1〜第(K−1)情報層を透過したレーザビーム11によって記録再生することが可能である。
In this case, recording and reproduction of the Kth information layer (K is an integer of 1 <K ≦ N) by the
なお、第1情報層〜第N情報層のいずれかを、再生専用タイプの情報層(ROM(Read Only Memory))、或いは1回のみ書き込み可能な追記型の情報層(WO(Write Once))としてもよい。 Any one of the first information layer to the Nth information layer may be a reproduction-only information layer (ROM (Read Only Memory)) or a write-once information layer (WO (Write Once)) that can be written only once. It is good.
以下、第1情報層181の構成について詳細に説明する。
It will be described in detail for the
第1情報層181は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層202、第1界面層203、記録層204、第2界面層205、反射層208及び透過率調整層209を備える。
The
第1誘電体層202は、実施の形態1で説明した第1誘電体層102(図1参照。)と同様の材料にて形成でき、また、同様の機能を有する。
The
第1誘電体層202の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層204が結晶相である場合と非晶質相である場合との間の反射光量の変化が大きく、且つ記録層204での光吸収が大きく、且つ第1情報層181の透過率が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
The thickness of the
第1界面層203には、実施の形態1で説明した第1界面層103と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能及び形状についても、実施の形態1の第1界面層103と同様である。
For the
第2界面層205には、実施の形態1の第2界面層105と同様の系の材料を用いることができる。また、第2界面層205の膜厚は、0.5nm〜75nmの範囲内であることが好ましく、1nm〜40nmの範囲内であることがより好ましい。第2界面層205の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層204で発生した熱を効果的に反射層208側に拡散させることができる。
For the
なお、第2界面層205と反射層208の間に、さらに誘電体層(第2誘電体層)を配置してもよい。この第2誘電体層には、第1誘電体層202と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にGaとOを含む材料を用いることが好ましい。
A dielectric layer (second dielectric layer) may be further disposed between the
記録層204は、実施の形態1で説明した記録層104と同様の材料を用いて形成できる。
The
第1情報層181は、レーザビーム11の入射側からみて第1情報層181より遠い側にある情報層に記録再生の際に必要なレーザ光量を到達させるため、透過率を高くする必要がある。従って、記録層204の膜厚は、9nm以下であることが好ましく、2nm〜8nmの範囲内であることがより好ましい。
The
反射層208は、記録層204に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、反射層208は、記録層204で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層204を非晶質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、反射層208は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
The
反射層208の材料には、実施の形態1の反射層108と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態1の反射層108と同様である。特にAg合金は熱伝導率が大きいため、反射層208の材料として好ましい。反射層208の膜厚は、第1情報層181の透過率をできるだけ高くするため、3nm〜15nmの範囲内であることが好ましく、8nm〜12nmの範囲内であることがより好ましい。反射層208の膜厚がこの範囲内にあることにより、その熱拡散機能が十分で、且つ第1情報層181における十分な反射率が確保でき、さらに第1情報層181の透過率も十分となる。
As the material of the
透過率調整層209は誘電体からなり、第1情報層181の透過率を調整する機能を有する。この透過率調整層209によって、記録層204が結晶相である場合の第1情報層181の透過率Tc(%)と、記録層204が非晶質相である場合の第1情報層181の透過率Ta(%)とを、共に高くすることができる。具体的には、透過率調整層209を備える第1情報層181では、透過率調整層209が無い場合に比べて、透過率TcおよびTaが2%〜10%程度上昇する。また、透過率調整層209は、記録層204で発生した熱を効果的に拡散させる機能も有する。
The
透過率調整層209の屈折率n及び消衰係数kは、第1情報層181の透過率Tc及びTaを高める作用をより大きくするため、2.0≦n、且つ、k≦0.1を満たすことが好ましく、2.4≦n≦3.0、且つ、k≦0.05を満たすことがより好ましい。
The refractive index n and the extinction coefficient k of the
透過率調整層209の膜厚dは、(1/32)λ/n≦d≦(3/16)λ/n又は(17/32)λ/n≦d≦(11/16)λ/nの範囲内であることが好ましく、(1/16)λ/n≦d≦(5/32)λ/n又は(9/16)λ/n≦d≦(21/32)λ/nの範囲内であることがより好ましい。なお、レーザビーム11の波長λと透過率調整層209の屈折率nとを、例えば350nm≦λ≦450nm、2.0≦n≦3.0とすると、膜厚dは3nm≦d≦40nm又は60nm≦d≦130nmの範囲内であることが好ましく、7nm≦d≦30nm又は65nm≦d≦120nmの範囲内であることがより好ましいことになる。dをこの範囲内で選ぶことによって、第1情報層181の透過率Tc及びTaを共に高くすることができる。
The film thickness d of the
透過率調整層209には、例えば、TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb2O5、Ta2O5、SiO2、Al2O3、Bi2O3、Cr2O3、Si−O等の酸化物を用いることができる。また、Ti−N、Zr−N、Nb−N、Ta−N、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N、Ge−Si−N、Ge−Cr−N等の窒化物を用いることもできる。また、ZnSなどの硫化物を用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。これらの中でも、特に、TiO2、またはTiO2を含む材料を用いることが好ましい。これらの材料は屈折率が大きく(n=2.6〜2.8)、消衰係数も小さい(k=0.0〜0.05)ため、第1の情報層181の透過率を高める作用が大きくなる。
The
第1の情報層181の透過率TcおよびTaは、記録再生の際に必要なレーザ光量を第2の情報層182〜第Nの情報層18Nに到達させるため、40<Tc、且つ、40<Taを満たすことが好ましく、46<Tc、且つ、46<Taを満たすことがより好ましい。
The transmittances Tc and Ta of the
第1の情報層181の透過率Tc及びTaは、−5≦(Tc−Ta)≦5を満たすことが好ましく、−3≦(Tc−Ta)≦3を満たすことがより好ましい。透過率Tc及びTaがこの条件を満たすことにより、レーザビーム11の入射側からみて第1情報層181よりも遠くに配置された第2〜第N情報層182〜18Nに情報の記録再生を行う際、第1情報層181における記録層204の状態による透過率の変化の影響が小さくなるので、良好な記録再生特性が得られる。
The transmittances Tc and Ta of the
第1情報層181において、記録層204が結晶相の時の反射率Rc1(%)と記録層104が非晶質相の時の反射率Ra1(%)とは、Ra1<Rc1を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録された状態よりも情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc1−Ra1)を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Rc1、Ra1は、0.1≦Ra1≦5、且つ、4≦Rc1≦15を満たすことが好ましく、0.1≦Ra1≦3、且つ、4≦Rc1≦10を満たすことがより好ましい。
In the
情報記録媒体19は、以下に説明する方法によって製造できる。
The
まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)上に、(N−1)層の第N情報層18N〜第2情報層182を、光学分離層17を介して順次積層する。各情報層は、単層膜、又は多層膜からなり、それらの各層は、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。また、光学分離層17は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)又は遅効性熱硬化性樹脂を情報層上に塗布し、次に全体を回転させて樹脂を均一に延ばし(スピンコート)、その後この樹脂を硬化させることによって、形成できる。なお、光学分離層17にレーザビーム11の案内溝を形成する場合は、表面に所定の形状の溝が形成された転写用基板(型)を硬化前の樹脂に密着させた後、基板14と転写用基板とを回転させてスピンコートし、その後樹脂を硬化させ、さらにその後に転写用基板を硬化させた樹脂から剥がすことによって、表面に所定の案内溝が形成された光学分離層17を形成できる。
First, (N−1) -th N-
このようにして、基板14上に(N−1)層の情報層(第N情報層〜第2情報層)を積層し、さらに第2情報層182上に光学分離層17を形成したものを用意する。
In this way, (N-1) information layers (Nth information layer to second information layer) are stacked on the
続いて、光学分離層17上に第1情報層181を形成する。具体的には、まず、(n−1)層の情報層および光学分離層17が形成された基板14を成膜装置内に配置し、光学分離層17上に透過率調整層209を成膜する。透過率調整層209は、透過率調整層209を構成する化合物からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中又はArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。また、透過率調整層209は、透過率調整層209を構成する元素からなる金属をスパッタリングターゲットとして用い、Arガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングすることによっても形成できる。
Subsequently, the
続いて、透過率調整層209上に、反射層208を成膜する。反射層208は、実施の形態1で説明した反射層108と同様の方法で形成できる。
Subsequently, the
反射層208と第2界面層205との間に第2誘電体層を設ける場合は、反射層208上に第2誘電体層を成膜する。第2誘電体層は、実施の形態1で説明した第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
When a second dielectric layer is provided between the
続いて、反射層208上(第2誘電体層を設ける構成の場合は第2誘電体層上)に、第2界面層205を成膜する。第2界面層205は、実施の形態1の第2界面層105と同様の方法で形成できる。
Subsequently, the
続いて、第2界面層205上に記録層204を成膜する。記録層204は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態1で説明した記録層104と同様の方法で形成できる。
Subsequently, the
続いて、記録層204上に、第1界面層203を成膜する。第1界面層203は、実施の形態1の第1界面層103と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a
続いて、第1界面層203上に、第1誘電体層202を成膜する。第1誘電体層202は、実施の形態1で説明した第1誘電体層102と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a first
最後に、第1誘電体層202上に透明層13を形成する。透明層13は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
Finally, the
なお、第1誘電体層202を成膜した後、又は透明層13を形成した後、記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Note that after the
以上のようにして、情報記録媒体19を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
The
(実施の形態3)
実施の形態3では、実施の形態2における多層光学的情報記録媒体において、N=2、すなわち2組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態3の情報記録媒体20の一部断面図を図3に示す。情報記録媒体20は、片面からのレーザビーム11の照射によって各情報層に対する情報の記録再生が可能な2層光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, an example of an information recording medium in which N = 2, that is, two information layers in the multilayer optical information recording medium in the second embodiment will be described. A partial cross-sectional view of the
情報記録媒体20は、基板14上に順次積層された第2情報層22、光学分離層17、第1情報層21及び透明層13により構成されている。基板14、光学分離層17及び透明層13には、実施の形態1及び2で説明したものと同様の材料を用いることができる。また、それらの形状及び機能についても、実施の形態1及び2で説明した形状及び機能と同様である。第1情報層21は、実施の形態2で説明した第1情報層181と同様、レーザビーム11の入射側から順に、第1誘電体層202、第1界面層203、記録層204、第2界面層205、反射層208及び透過率調整層209が積層されて形成されている。
The
以下、第2情報層22の構成について詳細に説明する。
Hereinafter, the configuration of the
第2情報層22は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層302、第1界面層303、記録層304、第2界面層305、第2誘電体層306及び反射層308を備える。第2情報層22は、透明層13、第1情報層21及び光学分離層17を透過したレーザビーム11によって記録再生が行われる。
The
第1誘電体層302には、実施の形態1で説明した第1誘電体層102(図1参照。)と同様の材料を用いることができ、また、機能及び形状も同様である。
For the
第1誘電体層302の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層304が結晶相である場合と非晶質相である場合との間の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
The film thickness of the
第1界面層303には、実施の形態1で説明した第1界面層103と同様の材料を用いることができ、また、機能及び形状も同様である。
For the
第2界面層305には、実施の形態1で説明した第2界面層105と同様の材料を用いることができ、また、機能及び形状も同様である。
The
第2誘電体層306には、実施の形態1で説明した第2誘電体層106と同様の材料を用いることができ、また、機能及び形状も同様である。
For the
記録層304は、実施の形態1で説明した記録層104と同様の材料で形成できる。記録層304の膜厚は、第2情報層22の記録感度を高くするため、6nm〜15nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、記録層304が厚い場合には熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、記録層304が薄い場合には第2情報層25の反射率が小さくなる。従って、記録層304の膜厚は、8nm〜13nmの範囲内であることがより好ましい。
The
反射層308には、実施の形態1で説明した反射層108と同様の材料を用いることができ、また、機能及び形状も同様である。
The
実施の形態1の場合と同様に、反射層308と第2誘電体層306との間に、反射層308よりも熱伝導率の低い材料にて形成された低熱伝導層を設けてもよい。この低熱伝導層に使用可能な材料は実施の形態1で説明したとおりであり、膜厚等も実施の形態1で説明したとおりである。
As in the case of the first embodiment, a low thermal conductive layer formed of a material having lower thermal conductivity than the
情報記録媒体20は、以下に説明する方法によって製造できる。
The
まず、第2情報層22を形成する。具体的には、まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)を用意し、成膜装置内に配置する。
First, the
続いて、基板14上に反射層308を成膜する。このとき、基板14にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に反射層308を成膜する。反射層308は、実施の形態1で説明した反射層108と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a
続いて、反射層308上に、必要に応じて低熱伝導層を成膜する。低熱伝導層の成膜方法は、実施の形態1で説明したとおりである。
Subsequently, a low thermal conductive layer is formed on the
続いて、反射層308上(低熱伝導層を設けた場合は低熱伝導層上)に、第2誘電体層306を成膜する。第2誘電体層306は、実施の形態1で説明した第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, the
続いて、第2誘電体層306上に、第2界面層305を成膜する。第2界面層305は、実施の形態1で説明した第2界面層105と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a
続いて、第2界面層305上に、記録層304を成膜する。記録層304は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態1で説明した記録層104と同様の方法で形成できる。
Subsequently, the
続いて、記録層304上に、第1界面層303を成膜する。第1界面層303は、実施の形態1の第1界面層103と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a
続いて、第1界面層303上に、第1誘電体層302を成膜する。第1誘電体層302は、実施の形態1で説明した第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a first
このようにして、第2情報層22を形成する。
In this way, the
続いて、第2情報層22の第1誘電体層302上に光学分離層17を形成する。光学分離層17は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)又は遅効性熱硬化性樹脂を第1誘電体層302上に塗布してスピンコートした後、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、光学分離層17がレーザビーム11の案内溝を備える場合には、表面に溝が形成された転写用基板(型)を硬化前の樹脂に密着させた後、基板14と転写用基板とを回転させてスピンコートし、樹脂を硬化させ、その後、転写用基板を樹脂から剥がすことによって、表面に案内溝が形成できる。
Subsequently, the
なお、第1誘電体層302を成膜した後、又は光学分離層17を形成した後、記録層304の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層304の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Note that after the
続いて、光学分離層17上に第1情報層21を形成する。具体的には、まず、光学分離層17上に、透過率調整層209、反射層208、第2界面層205、記録層204、第1界面層203、及び第1誘電体層202をこの順序で成膜する。このとき、反射層208と第2界面層205との間に第2誘電体層を成膜してもよい。これらの各層は、実施の形態2で説明した方法で形成できる。
Subsequently, the
最後に、第1誘電体層202上に透明層13を形成する。透明層13は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
Finally, the
なお、第1誘電体層202を成膜した後、又は透明層13を形成した後、記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Note that after the
また、第1誘電体層202を成膜した後、又は透明層13を形成した後、第2情報層22の記録層304、及び第1情報層21の記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。この場合、第1情報層21の記録層204の結晶化を先に行うと、第2情報層22の記録層304を結晶化するために必要なレーザパワーが大きくなる傾向にあるため、第2情報層22の記録層304を先に結晶化させることが好ましい。
In addition, after forming the
以上のようにして、情報記録媒体20を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
The
(実施の形態4)
実施の形態4では、本発明の情報記録媒体の別の例を説明する。実施の形態4の情報記録媒体23の一部断面図を図4に示す。情報記録媒体23は、実施の形態1で説明した情報記録媒体15と同様、レーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, another example of the information recording medium of the present invention will be described. A partial cross-sectional view of the
情報記録媒体23では、実施の形態1〜3で説明した情報記録媒体15、19、20と異なり、基板24がレーザビーム入射側に配置される。情報記録媒体23は、基板24上に情報層25が積層され、さらに情報層25に接着層26を介してダミー基板27が密着されることにより形成されている。
In the
基板24及びダミー基板27は、透明で円盤状である。基板24及びダミー基板27には、実施の形態1で説明した基板14と同様に、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン又はPMMA等の樹脂、或いはガラスを用いることができる。
The
基板24の第1誘電体層102側の表面には、レーザビーム11を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板24の第1誘電体層102側と反対側の表面、及びダミー基板27の接着層26側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板24及びダミー基板27の材料としては、転写性・量産性に優れ、且つ低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板24及びダミー基板27の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体23の全体の厚さが1.2mm程度となるように、0.3mm〜0.9mmの範囲内であることが好ましい。
A guide groove for guiding the
接着層26は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。なお、接着層26の厚さは、光学分離層17と同様の理由により、0.6μm〜50μmの範囲内にあることが好ましい。
The
情報層25は、実施の形態1で説明した情報層16と同様の膜構成を有しており、実施の形態1と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
The
情報記録媒体23は、以下に説明する方法によって製造できる。
The
まず、基板24(厚さが例えば0.6mm)上に、情報層25を形成する。このとき、基板24にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に情報層25を形成する。具体的には、基板24を成膜装置内に配置し、第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106及び反射層108を順次積層する。なお、第2誘電体層106と反射層108の間に、反射層108よりも熱伝導率が低い材料からなる低熱伝導層を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態1で説明したとおりである。
First, the
次に、情報層25が積層された基板24と、ダミー基板27(厚さが例えば0.6mm)とを、接着層26を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂をダミー基板27上に塗布して、情報層25が積層された基板24をダミー基板28上に密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させるとよい。また、予め粘着性の樹脂が均一に塗布されたダミー基板27を、情報層25が積層された基板24に密着させることもできる。
Next, the
なお、情報層25が積層された基板24にダミー基板27を密着させた後、記録層104の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層104の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Note that after the
以上のようにして、情報記録媒体23を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
The
以上のようにレーザビーム入射側に基板24が配置された情報記録媒体23においても、実施の形態例1〜3で説明した情報記録媒体と同様の効果を奏する。
As described above, the
(実施の形態5)
実施の形態5では、本発明の情報記録媒体の別の例を説明する。実施の形態5の情報記録媒体28の一部断面図を図5に示す。情報記録媒体28は、実施の形態2の情報記録媒体19と同様、複数の情報層を含んでおり、片面からのレーザビーム11の照射によって各情報層に対する情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, another example of the information recording medium of the present invention will be described. FIG. 5 shows a partial cross-sectional view of the
情報記録媒体28は、基板24上に光学分離層17を介して順次積層された(N−1)組の情報層(第1情報層291、第2情報層292、…、第N−1情報層29N-1)と、基板30上に積層された情報層(第N情報層29N)とが、接着層26を介して密着された構成である。
The
基板30は、透明で円盤状の基板である。基板30には、実施の形態1で説明した基板14と同様に、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン又はPMMA等の樹脂、或いはガラスを用いることができる。
The
基板30の第N情報層29N側の表面には、レーザビーム11を導くための案内溝が形成されていてもよい。基板30の第N情報層29N側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板30の材料としては、転写性・量産性に優れ、且つ低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板30の厚さは、十分な強度があり、且つ情報記録媒体23の厚さが1.2mm程度となるよう、0.3mm〜0.9mmの範囲内であることが好ましい。
A guide groove for guiding the
第1情報層291は、実施の形態2で説明した第1情報層181と同様の膜構成を有するため、その説明を省略する。また、その他、実施の形態2〜4と同一の符号を付した部分についても、その説明を省略する。
The
情報記録媒体28は、以下に説明する方法によって製造できる。
The
まず、基板24(厚さが例えば0.6mm)上に、第1情報層291を形成する。このとき、基板24にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第1情報層291を形成する。具体的には、基板24を成膜装置内に配置し、第1誘電体層202、第1界面層203、記録層204、第2界面層205、反射層208及び透過率調整層209を順次積層する。なお、必要に応じて第2界面層205と反射層208の間に誘電体層(第2誘電体層)を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態2と同様である。その後、第2〜第(N−1)の情報層((N−2)層の情報層)を、光学分離層を介して順次積層する。
First, the
また、基板30(厚さが例えば0.6mm)上に、第N情報層29Nを形成する。情報層は、単層膜、又は多層膜からなり、それらの各層は、実施の形態1〜4の場合と同様、成膜装置内で、材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。
Further, an
最後に、それぞれ情報層が積層された基板24及び基板30を、接着層27を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂を第N情報層上に塗布して、第2〜第(N−1)の情報層を成膜した基板24を第N情報層上に密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させるとよい。また、基板30に積層された第N情報層上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布しておき、それを基板24上に積層された第N−1情報層に密着させることもできる。
Finally, the
なお、基板24と基板30とを接合した後、第1情報層291に含まれる記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Incidentally, after joining the
以上のようにして、情報記録媒体28を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
The
(実施の形態6)
実施の形態6では、実施の形態5における多層光学的情報記録媒体において、N=2、すなわち2組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態6の情報記録媒体31の一部断面図を図6に示す。情報記録媒体31は、実施の形態3の情報記録媒体20と同様、片面からのレーザビーム11の照射によって各情報層に対して情報の記録再生が可能な2層光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, an example of an information recording medium in which N = 2, that is, two information layers in the multilayer optical information recording medium in the fifth embodiment will be described. A partial cross-sectional view of the
情報記録媒体31は、基板24上に第1情報層21、基板30上に第2情報層22をそれぞれ積層し、第1情報層21と第2情報層22とを接着層26を介して接合した構成である。なお、第1情報層21及び第2情報層22は、実施の形態3で説明した情報記録媒体に設けられた二つの情報層とそれぞれ同様の膜構成であるため、第1情報層21及び第2情報層22にそれぞれ含まれる各層の説明は省略する。また、基板24、基板30及び接着層26についても、実施の形態4、5で説明したとおりであるため、ここでは説明を省略する。
In the
情報記録媒体31は、以下に説明する方法によって製造できる。
The
まず、基板24(厚さが例えば0.6mm)上に、実施の形態4で説明した方法と同様の方法により第1情報層21を形成する。
First, the
なお、第1誘電体層202〜透過率調整層209までをそれぞれ成膜した後、必要に応じて、記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
In addition, after forming each of the
また、基板30(厚さが例えば0.6mm)上に、第2情報層22を形成する。このとき、基板30にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第2情報層22を形成する。具体的には、基板30を成膜装置内に配置し、反射層308、第2誘電体層306、第2界面層305、記録層304、第1界面層303及び第1誘電体層302を順次積層する。なお、反射層308と第2誘電体層306との間に、反射層308よりも熱伝導率の低い材料を用いて低熱伝導層を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態3で説明した方法と同様である。
Further, the
なお、第1誘電体層302を成膜した後、記録層304の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層304の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Note that after the
最後に、第1情報層21を積層した基板24と第2情報層22を積層した基板30とを、接着層26を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性熱硬化性樹脂等の樹脂を第1情報層21又は第2情報層22上に塗布して、第1情報層21が設けられた基板24と第2情報層22が設けられた基板30とを密着させてスピンコートした後、樹脂を硬化させるとよい。また、第1情報層21又は第2情報層22上に予め粘着性を有する樹脂を均一に塗布し、第1情報層21が設けられた基板24と第2情報層22が設けられた基板30とを密着させることもできる。
Finally, the
また、基板24に第1情報層21、基板30に第2情報層22をそれぞれ設けた段階で記録層204,302の初期化を行っていない場合は、貼り合せ工程の後、記録層204,304の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。この場合、実施の形態3で説明した理由と同様の理由により、第2情報層22に含まれる記録層304を先に結晶化させることが好ましい。
If the recording layers 204 and 302 are not initialized at the stage where the
以上のようにして、情報記録媒体31を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
The
(実施の形態7)
実施の形態7では、実施の形態1〜6で説明した光学的情報記録媒体に対して情報の記録再生を行う方法の一例について説明する。
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment, an example of a method for recording and reproducing information on the optical information recording medium described in the first to sixth embodiments will be described.
図7に、本実施の形態における情報の記録再生方法で用いられる記録再生装置32の一部の構成を模式的に示す。記録再生装置32は、情報記録媒体37を回転させるためのスピンドルモータ33と、半導体レーザ35及び半導体レーザ35から出射されるレーザビーム11を集光する対物レンズ34を備える光学ヘッド36とを備える。情報記録媒体37は、実施の形態1〜6で説明した情報記録媒体の何れかであり、単数の情報層(例えば、実施の形態1で説明した情報記録媒体15における情報層16)又は複数の情報層(例えば、実施の形態3で説明した情報記録媒体20における第1情報層21及び第2情報層22)を備える。対物レンズ34は、レーザビーム11を情報記録媒体37の情報層上に集光する。
FIG. 7 schematically shows a part of the configuration of the recording / reproducing
情報記録媒体への情報の記録、消去及び上書き記録は、レーザビーム11のパワーを、高パワーのピークパワー(Pp(mW))と低パワーのバイアスパワー(Pb(mW))との間で変調させることによって行う。ピークパワーのレーザビーム11を照射することによって、記録層の局所的な一部分に非晶質相が形成され、その非晶質相が記録マークとなる。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビーム11が照射され、結晶相(消去部分)が形成される。なお、ピークパワーのレーザビーム11を照射する場合には、パルスの列で形成する、いわゆるマルチパルスとするのが一般的である。なお、マルチパルスは、ピークパワー、バイアスパワーのパワーレベルだけで変調されてもよいし、0〜Pp(mW)の範囲のパワーレベルによって変調されてもよい。
Information recording, erasing and overwriting recording on the information recording medium is performed by changing the power of the
また、ピークパワー及びバイアスパワーのパワーレベルよりも低く、そのパワーレベルでのレーザビーム11の照射によって記録マークの光学的な状態が影響を受けず、且つ情報記録媒体から記録マーク再生のための十分な反射光量が得られるパワーを再生パワー(Pr(mW))とし、再生パワーのレーザビーム11を照射することによって得られる情報記録媒体37からの信号を検出器で読みとることにより、情報信号の再生が行われる。
Further, it is lower than the power level of the peak power and the bias power, the optical state of the recording mark is not affected by the irradiation of the
対物レンズ34の開口数は、レーザビームのスポット径を0.4μm〜0.7μmの範囲内に調整するため、0.5〜1.1の範囲内(より好ましくは、0.6〜0.9の範囲内)であることが好ましい。レーザビーム11の波長は、450nm以下(より好ましくは、350nm〜450nmの範囲内)であることが好ましい。情報を記録する際の情報記録媒体37の線速度は、再生光による結晶化が起こりにくく、且つ十分な消去性能が得られる1m/秒〜20m/秒の範囲内(より好ましくは、2m/秒〜15m/秒の範囲内)であることが好ましい。
The numerical aperture of the
例えば、情報記録媒体37が二つの情報層を備えた情報記録媒体20(図3参照。)である場合において、第1情報層21に対して記録を行う際には、レーザビーム11の焦点を第1情報層21の記録層204に合わせ、透明層13を透過したレーザビーム11によって記録層204に情報を記録する。情報の再生は、記録層204によって反射され、透明層13を透過してきたレーザビーム11を用いて行う。一方、第2情報層22に対して記録を行う際には、レーザビーム11の焦点を第2情報層22の記録層304に合わせ、透明層13、第1情報層21及び光学分離層17を透過したレーザビーム11によって情報を記録する。情報の再生は、記録層304によって反射され、光学分離層17、第1情報層21及び透明層13を透過してきたレーザビーム11を用いて行う。
For example, when the
なお、情報記録媒体20の基板14及び光学分離層17の表面にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合、情報は、レーザビーム11の入射側から近い方の溝面(グルーブ)に行われても良いし、遠い方の溝面(ランド)に行われても良い。また、グルーブとランドの両方に情報を記録しても良い。
When guide grooves for guiding the
(実施の形態8)
本発明の情報記録媒体のさらに別の実施の形態を説明する。図8は、本実施の形態の情報記録媒体38の一部断面と、電気的情報記録再生装置の概略構成とを示す説明図である。本実施の形態の情報記録媒体38は、電気的エネルギー(例えば電流)の印加によって情報の記録再生が可能な電気的情報記録媒体である。
(Embodiment 8)
Still another embodiment of the information recording medium of the present invention will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a partial cross section of the
本実施の形態の情報記録媒体38は、基板39上に、下部電極40、第1情報層41、第2情報層42及び上部電極43がこの順に積層された構成である。第1情報層41には、基板39側から順に、第1界面層411、記録層412及び第2界面層413が配置されている。第2情報層42には、基板39側から順に、第1界面層421、記録層422及び第2界面層423が配置されている。
The
基板39の材料としては、ポリカーボネート等の樹脂、ガラス、Al2O3等のセラミック、Si等の半導体及びCu等の各種金属等を用いることができる。ここでは、基板39としてSi基板を用いた場合について説明する。
As a material of the
下部電極40及び上部電極43は、第1情報層41の記録層412及び第2情報層42の記録層422に電流を印加するために設けられた電極である。
The
記録層412,422は、電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料にて形成されており、結晶相と非晶質相との間で抵抗率が変化する現象を情報の記録に利用する。記録層412、413の材料は、実施の形態1〜6で説明した情報記録媒体に含まれる記録層と同様の材料を用いることができ、同様の方法で形成できる。 The recording layers 412 and 422 are formed of a material that causes a reversible phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by Joule heat generated by application of a current. The phenomenon in which the resistivity changes between the two is used for recording information. As the material of the recording layers 412, 413, the same material as the recording layer included in the information recording medium described in Embodiments 1 to 6 can be used, and the recording layers can be formed by the same method.
第1情報層41において、第1界面層411及び第2界面層413は、記録層412の結晶化時間を調整するために設けられている。第2情報層42において、第1界面層421及び第2界面層423は記録層422の結晶化時間を調整するために設けられている。
In the first information layer 41, the
第1界面層411,421及び第2界面層413,423の材料は、実施の形態1の第1界面層103及び第2界面層105とそれぞれ同様の材料を用いることができる。
As the materials of the first interface layers 411 and 421 and the second interface layers 413 and 423, the same materials as those of the
また、下部電極40及び上部電極43には、Al、Au、Ag、Cu、Pt等の単体金属材料、或いはこれらのうちの1つまたは複数の元素を主成分とし、耐湿性の向上、或いは熱伝導率の調整等のために、適宜1つ又は複数の他の元素を添加した合金材料を用いることができる。下部電極40及び上部電極43は、Arガス雰囲気中で、材料となる金属母材または合金母材をスパッタリングターゲットとしてスパッタリングすることによって形成できる。なお、各層の成膜方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
In addition, the
次に、情報記録媒体38に情報を記録再生する電気的情報記録再生装置44について説明する。本実施の形態における電気的情報記録再生装置44は、印加部45を介して、情報記録媒体38と電気的に接続される。この電気的情報記録再生装置44には、情報記録媒体38の下部電極40と上部電極43との間に配置された記録層412,422に電流パルスを印加するためのパルス電源48が設けられている。パルス電源48にはスイッチ47が接続されており、スイッチ47を閉じることにより情報記録媒体38の電極間に電流パルスを印加できる。また、記録層412,422の相変化による抵抗値の変化を検出するための抵抗測定器46が設けられている。抵抗測定器46にはスイッチ49が接続されており、このスイッチ49を閉じることにより抵抗測定器46が情報記録媒体38に接続される。記録層412,422の少なくとも一方を、非晶質相(高抵抗状態)から結晶相(低抵抗状態)に変化させるためには、スイッチ47を閉じて(スイッチ49は開く)電極間に電流パルスを印加し、電流パルスが印加される部分の温度が、材料の結晶化温度より高く、且つ融点より低い温度で、結晶化時間の間保持されるようにする。結晶相から再度非晶質相に戻す場合には、結晶化時よりも相対的に高い電流パルスをより短い時間で印加し、記録層を融点より高い温度にして溶融した後、急激に冷却する。なお、電気的情報記録再生装置44のパルス電源48から出力される記録・消去パルス波形の例が図11に示されているが、詳細については後述する実施例において説明する。
Next, the electrical information recording / reproducing
ここで、第1情報層41の記録層412が非晶質相の場合の抵抗値をra1、記録層412が結晶相の場合の抵抗値をrc1、第2情報層42の記録層422が非晶質相の場合の抵抗値をra2、記録層422が結晶相の場合の抵抗値をrc2とする。ここで、rc1≦rc2<ra1<ra2もしくはrc1≦rc2<ra2<ra1もしくはrc2≦rc1<ra1<ra2もしくはrc2≦rc1<ra2<ra1であることによって、記録層412と記録層422の抵抗値の和を、ra1+ra2、ra1+ra2c2、ra2+rc1及びrc1+rc2の4つの異なる値に設定できる。従って、電極間の抵抗値を抵抗測定器46で測定することにより、4つの異なる状態、すなわち2値の情報を一度に検出することができる。
Here, the resistance value when the recording layer 412 of the first information layer 41 is in an amorphous phase is r a1 , the resistance value when the recording layer 412 is in a crystalline phase is r c1 , and the recording layer 422 of the second information layer 42. Let r a2 be the resistance value when is an amorphous phase, and let r c2 be the resistance value when the recording layer 422 is in a crystalline phase. Here, r c1 ≦ r c2 <r a1 <r a2 or r c1 ≦ r c2 <r a2 <r a1 or r c2 ≦ r c1 <r a1 <r a2 or r c2 ≦ r c1 <r a2 <r a1 Thus, the sum of the resistance values of the recording layer 412 and the recording layer 422 can be set to four different values of r a1 + r a2 , r a1 + r a2c2 , r a2 + r c1 and r c1 + r c2 . Therefore, by measuring the resistance value between the electrodes with the
この情報記録媒体38をマトリクス状に多数配置することによって、図9に示すような大容量の電気的情報記録媒体50を構成することができる。電気的情報記録媒体50の各メモリセル51には、微小領域に情報記録媒体38と同様の構成が形成されている。各々のメモリセル51への情報の記録再生は、ワード線52及びビット線53をそれぞれ一つ指定することによって行う。
By arranging a large number of
図10は、電気的情報記録媒体50を用いた、情報記録システムの一構成例を示したものである。記憶装置54は、電気的情報記録媒体50と、アドレス指定回路55とを含んでいる。アドレス指定回路55により、電気的情報記録媒体50のワード線52及びビット線53がそれぞれ指定され、各々のメモリセル51への情報の記録再生を行うことができる。また、記憶装置54を、少なくともパルス電源57と抵抗測定器58とを含む外部回路56と電気的に接続することにより、電気的情報記録媒体50への情報の記録再生を行うことができる。
FIG. 10 shows a configuration example of an information recording system using the electrical
以上に説明した実施の形態1〜9の情報記録媒体では、第1界面層及び第2界面層に用いる材料として上記した(I)〜(IV)のうち(I)の例を用いて説明したが、これに限定されず、(II)〜(IV)に示した材料を用いることも当然可能であり、同様の効果が得られる。 In the information recording media of Embodiments 1 to 9 described above, the material used for the first interface layer and the second interface layer has been described using the example (I) among the above (I) to (IV). However, the present invention is not limited to this, and it is naturally possible to use the materials shown in (II) to (IV), and similar effects can be obtained.
以下に、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1では、図1の情報記録媒体15を作製し、第1界面層103及び第2界面層105の材料と、情報層16の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第1界面層103及び第2界面層105の材料が異なる複数のサンプル(1−1〜1−5)を作製し、それぞれのサンプルについて情報層16の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能を測定した。
In Example 1, the
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層108としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)、第2誘電体層106として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、第2界面層105(厚さ5nm)、記録層104としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第1界面層103(厚さ5nm)、第1誘電体層102として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ60nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
The sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (
最後に、紫外線硬化性樹脂を第1誘電体層102上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120mm、厚さ90μm)を第1誘電体層102に密着させて全体を回転させることによって均一な樹脂層を形成する。その後、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させることによって、厚さ100μmの透明層13を形成した。その後、記録層104をレーザビームの照射により結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第1界面層103及び第2界面層105の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
Finally, an ultraviolet curable resin is applied onto the
このようにして得られたサンプルについて、図7に示す記録再生装置32を用いて、情報記録媒体15の情報層16の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s及び9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。以下に、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数の測定方法について説明する。
With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity, signal strength, and number of repeated rewrites of the
記録感度は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、(1−7)変調方式でマーク長0.149μm(2T)から0.596μm(8T)までのランダム信号を記録し、記録マークの前端ジッター(記録マーク前端部におけるジッター(マーク位置の誤差))、後端ジッター(記録マーク後端部におけるジッター(マーク位置の誤差))をタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価した。なお、ジッター値が小さいほど記録性能がよい。また、PpとPbは、平均ジッター値(前端ジッターと後端ジッターとの平均値)が最小となるように決定し、この時の最適Ppを記録感度とした。
For recording sensitivity, the
信号強度は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.149μm(2T)と0.671μm(9T)の信号を同じグルーブに連続10回交互記録し、最後に2T信号を上書きした場合の2T信号の周波数での信号振幅(carrier level)と雑音振幅(noise level)の比(CNR(Carrier to Noise Ratio))をスペクトラムアナライザーで測定し、このCNR値を用いて評価した。なお、CNR値が大きいほど信号強度が強い。
The signal intensity is obtained by power-modulating the
繰り返し書き換え回数は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.149μm(2T)から0.596μm(8T)までのランダム信号を同じグルーブに連続記録し、各記録書き換え回数における前端ジッター及び後端ジッターをタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価した。1回目の平均ジッター値に対し3%増加する書き換え回数を、繰り返し書き換え回数の上限値とした。なお、PpとPbは、平均ジッター値が最小となるように決定した。
The number of repeated rewrites is that the
各サンプルにおける第1界面層103及び第2界面層105の材料と、情報層16の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表1に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を表2に示す。ここで、表中のZr−Ga−Oは(ZrO2)50(Ga2O3)50、Zr−Cr−Oは(ZrO2)50(Cr2O3)50をそれぞれ表している。また、表中のZr−Cr−O/Zr−Ga−Oは、(ZrO2)50(Cr2O3)50層と(ZrO2)50(Ga2O3)50層との二層構造であり、且つ、(ZrO2)50(Cr2O3)50層が記録層側に配置されていることを示している。なお、1Xでの記録感度については、5.2mW未満を○、5.2mW以上6mW未満を△、6mW以上を×と評価した。また、2Xでの記録感度については、6mW未満を○、6mW以上7mW未満を△、7mW以上を×と評価した。信号強度については、1X及び2X共に、48dB以上を○、45dB以上48dB未満を△、45dB未満を×と評価した。繰り返し書き換え性能については、1X及び2X共に、繰り返し書き換え回数が1000回以上を○、500回以上1000回未満を△、500回未満を×と評価した。
Regarding the evaluation results of the recording layer sensitivity, signal strength, and repeated rewriting performance of the
この結果、第1界面層103及び第2界面層105にGe−Nを用いたサンプル1−1(比較例)では、1Xでの繰り返し書き換え性能が不十分であることが分かった。また、第1界面層103及び第2界面層105に上記(I)〜(IV)の何れかを用いているサンプル1−2、1−3、1−4及び1−5では、記録感度、信号強度、及び繰り返し書き換え性能が良好であることもわかった。これらの中でも、特に、第1界面層103に(ZrO2)50(Cr2O3)50、第2界面層105に(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いたサンプル1−5が、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能のすべてにおいて極めて良好であることがわかった。
As a result, it was found that Sample 1-1 (Comparative Example) using Ge—N for the
実施例2では、図1に示された情報記録媒体15を作製し、第2界面層105の材料と、情報層16の繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第2界面層105の材料が異なる複数のサンプル(2−2〜2−17)を作製し、それぞれのサンプルについて情報層16の繰り返し書き換え回数を測定した。
In Example 2, the
サンプルは以下のようにして製造した。まず。基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120nm、厚さ1.1mm)を用意した。このポリカーボネート基板上に、反射層108としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)、第2誘電体層106として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、第2界面層105(厚さ5nm)、記録層104としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第1界面層103として(ZrO2)50(Ga2O3)50層(厚さ5nm)、第1誘電体層102として(ZrS)80(SiO2)20層(厚さ60nm)を、順次スパッタリング法によって成膜した。
The sample was manufactured as follows. First. A polycarbonate substrate (diameter 120 nm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (
最後に、紫外線硬化性樹脂を第1誘電体層102上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120nm、厚さ90μm)を第1誘電体層102に密着させて全体を回転させ、均一な樹脂層を形成した。次に、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させた。これにより、厚み100μmの透明層13が形成された。
Finally, an ultraviolet curable resin is applied onto the
その後、記録層104にレーザビームを照射して、記録層104を結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、記録層104の両面に設けられた第1界面層103及び第2界面層105が共にGa含有層であり、且つ第2界面層105の材料が互いに異なる複数のサンプルを作製した。
Thereafter, an initialization process was performed in which the
このようにして得られたサンプルについて、図7に示す記録再生装置32を用いて情報記録媒体15の繰り返し書き換え性能を評価した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s及び9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。繰り返し書き換え回数の測定方法は実施例1の場合と同様である。
For the sample thus obtained, the rewrite performance of the
情報記録媒体15の情報層16の第2界面層105の材料と、情報層16の繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表3に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を表4に示す。なお、繰り返し書き換え性能の評価については、繰り返し書き換え回数が10000回以上を◎、1000回以上10000回未満を〇とした。
Regarding the material of the
この結果、第2界面層105に組成式(Ga2O3)C1(Z1)100-C1で表される材料を用いた場合、C1が10≦C1≦90の範囲にあるサンプル(2−2〜2−4及び2−6〜2−17)では、繰り返し書き換え性能が特に良好であることが確認された。
As a result, when the material represented by the composition formula (Ga 2 O 3 ) C1 (Z1) 100-C1 is used for the
実施例3では、図3の情報記録媒体20を作製し、第1界面層303及び第2界面層305の材料と、第2情報層22の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第1界面層303及び第2界面層305の材料が異なる複数のサンプル(3−1〜3−5)を作製し、第2情報層22の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数を測定した。
In Example 3, the
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)、第2誘電体層306として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、第2界面層305(厚さ:5nm)、記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第1界面層303(厚さ5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ60nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
The sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (
次に、第1誘電体層302上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した転写用基板を密着させて全体を回転させることによって均一な樹脂層を形成し、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させた後に転写用基板をはがした。この工程によって、レーザビーム11を導く案内溝が第1情報層21側に形成された厚さ25μmの光学分離層17を形成した。
Next, an ultraviolet curable resin is applied on the
その後、光学分離層17の上に、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ20nm)、反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ10nm)、第2界面層205として(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50層(厚さ10nm)、記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ6nm)、第1界面層203として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚さ5nm)、第1誘電体層202として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ40nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
Thereafter, a TiO 2 layer (
最後に、紫外線硬化性樹脂を第1誘電体層202上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120mm、厚さ65μm)を第1誘電体層202に密着させて全体を回転させることによって均一な樹脂層を形成した。次に、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させることによって、厚さ75μmの透明層13を形成した。その後、第2情報層22の記録層304及び第1情報層21の記録層204にレーザビームを照射して、結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第1界面層303及び第2界面層305の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
Finally, an ultraviolet curable resin is applied on the
このようにして得られたサンプルについて、図7の記録再生装置32を用いて、情報記録媒体20の第2情報層23の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s及び9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数の測定方法は実施例1の場合と同様である。
With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity, the signal intensity, and the number of repeated rewrites of the
情報記録媒体20の第2情報層22の第1界面層303及び第2界面層305の材料と、第2情報層22の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表5に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を(表6)に示す。ここで、表中のZr−Ga−Oは(ZrO2)50(Ga2O3)50、Zr−Cr−Oは(ZrO2)50(Cr2O3)50をそれぞれ表している。また、表中のZr−Cr−O/Zr−Ga−Oは、(ZrO2)50(Cr2O3)50層と(ZrO2)50(Ga2O3)50層との二層構造であり、且つ、(ZrO2)50(Cr2O3)50層が記録層側に配置されていることを示している。なお、1Xでの記録感度については、10.4mW未満を○、10.4mW以上12mW未満を△、12mW以上を×とした。また、2Xでの記録感度については、12mW未満を○、12mW以上14mW未満を△、14mW以上を×と評価した。信号強度については、1X及び2X共に、44dB以上を○、41dB以上44dB未満を△、41dB未満を×とした。繰り返し書き換え性能については、1X及び2X共に、繰り返し書き換え回数が1000回以上を○、500回以上1000回未満を△、500回未満を×とした。
Regarding the evaluation results of the material of the
この結果、第1界面層303及び第2界面層305にGe−Nを用いたサンプル3−1(比較例)では、1Xでの繰り返し書き換え性能が不十分であることが分かった。また、第1界面層303及び第2界面層305に上記(I)〜(IV)の何れかを用いているサンプル3−2、3−3、3−4及び3−5では、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能が良好であることもわかった。これらの中でも、特に第1界面層303に(ZrO2)50(Cr2O3)50、第2界面層305に(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いたサンプル2−5が、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能のすべてにおいて極めて良好であることがわかった。
As a result, it was found that Sample 3-1 (Comparative Example) using Ge—N for the
実施例4では、図3の情報記録媒体20を作製し、第2情報層22の第2界面層305の材料と、第2情報層22の繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第2界面層305の材料が異なる第2情報層22を含む情報記録媒体20のサンプルを作製し、第2情報層22の繰り返し書き換え回数を測定した。なお、本実施例のサンプルは、第1界面層303に(ZrO2)50(Ga2O3)50層を用い、第2界面層305には実施例2で用いた表3に示す材料を用いた以外は、実施例3のサンプルと同様に作製した。
In Example 4, the
実施例2の場合と同様に繰り返し書き換え性能を評価した結果、実施例2で得られた結果と同様、第2界面層305に組成式(Ga2O3)C1(Z1)100-C1で表される材料を用いた場合、C1が10≦C1≦90の範囲にあるサンプルでは、繰り返し書き換え性能が特に良好であることが確認された。
As a result of evaluating the repeated rewriting performance in the same manner as in Example 2, the
実施例5では、図3の情報記録媒体20を作製し、第1情報層21の第1界面層203及び第2界面層205の材料と、第1情報層21の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第1界面層203及び第4界面層205の材料が異なる複数のサンプル(5−1〜5−5)を作製し、第1情報層21の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数を測定した。
In Example 5, the
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層308としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)、第2誘電体層306として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、第2界面層305として(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50層(厚さ5nm)、記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第1界面層303として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚さ5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ60nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
The sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (
次に、第1誘電体層302上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した転写用基板を密着させて全体を回転させることによって均一な樹脂層を形成した。次に、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させた後、転写用基板をはがした。この工程によって、レーザビーム11を導く案内溝が第1情報層21側に形成された厚さ25μmの光学分離層17を形成した。
Next, an ultraviolet curable resin is applied on the
その後、光学分離層17の上に、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ20nm)、反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ10nm)、第4界面層205(厚さ10nm)、記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ6nm)、第1界面層203(厚さ5nm)、第1誘電体層202として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ40nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
Thereafter, on the
最後に、紫外線硬化性樹脂を第1誘電体層202上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120mm、厚さ65μm)を第1誘電体層202に密着させて全体を回転させることによって均一な樹脂層を形成した後、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ75μmの透明層13を形成した。その後、記録層304、及び記録層204をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第1界面層203及び第2界面層205の材料が異なる複数のサンプルを製造した。
Finally, an ultraviolet curable resin is applied on the
このようにして得られたサンプルについて、図7の記録再生装置32を用いて、情報記録媒体20の第1情報層21の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s及び9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え回数の測定方法は実施例1の場合と同様である。
With respect to the sample obtained in this manner, the recording sensitivity, the signal intensity, and the number of repeated rewrites of the
情報記録媒体20の第1情報層21の第1界面層203及び第2界面層205の材料と、第1情報層21の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表7に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を表8に示す。ここで、表中のZr−Ga−Oは(ZrO2)50(Ga2O3)50、Zr−Cr−Oは(ZrO2)50(Cr2O3)50をそれぞれ表している。また、表中のZr−Cr−O/Zr−Ga−Oは、(ZrO2)50(Cr2O3)50層と(ZrO2)50(Ga2O3)50層との二層構造であり、且つ、(ZrO2)50(Cr2O3)50層が記録層側に配置されていることを示している。なお、1Xでの記録感度については、10.4mW未満を○、10.4mW以上12mW未満を△、12mW以上を×とした。また、2Xでの記録感度については、12mW未満を○、12mW以上14mW未満を△、14mW以上を×とした。信号強度については、1X及び2X共に、43dB以上を○、40dB以上43dB未満を△、40dB未満を×とした。繰り返し書き換え性能については、1X及び2X共に、繰り返し書き換え回数が1000回以上を○、500回以上1000回未満を△、500回未満を×とした。
Regarding the evaluation results of the material of the
この結果、第1界面層203及び第2界面層205にGe−Nを用いたサンプル5−1(比較例)では、1X及び2Xでの記録感度と1Xでの繰り返し書き換え性能が不十分であることが分かった。また、第1界面層203及び第2界面層205に上記(I)〜(IV)の何れかを用いているサンプル3−2、3−3、3−4及び3−5では、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能が良好であることもわかった。これらの中でも、特に第1界面層203に(ZrO2)50(Cr2O3)50、第2界面層205に(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いたサンプル3−5が、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能のすべてにおいて極めて良好であることがわかった。
As a result, Sample 5-1 (Comparative Example) using Ge-N for the
実施例6では、図3の情報記録媒体20を作製し、第1情報層21の第2界面層205の材料と、第1情報層21の繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第2界面層205の材料が異なる第1情報層21を含む情報記録媒体20のサンプルを作製し、第1情報層21の繰り返し書き換え回数を測定した。なお、本実施例のサンプルは、第1界面層203に(ZrO2)50(Ga2O3)50層を用い、第2界面層205には実施例2で用いた表3に示す材料を用いた以外は、実施例5のサンプルと同様に作製した。
In Example 6, the
実施例2の場合と同様に繰り返し書き換え性能を評価した結果、実施例2で得られた結果と同様、第2界面層205に組成式(Ga2O3)C1(Z1)100-C1で表される材料を用いた場合、C1が10≦C1≦90の範囲にあるサンプルでは、繰り返し書き換え性能が特に良好であることが確認された。
As a result of repeated rewrite performance evaluation similar to the case of Example 2, the
実施例7では、図4に示す情報記録媒体23を作製し、実施例1と同様の測定及び評価を行った。
In Example 7, the
本実施例におけるサンプルは以下のようにして製造した。まず、基板24として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1誘電体層102として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ60nm)、第1界面層103(厚さ5nm)、記録層104としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第2界面層105(厚さ5nm)、第2誘電体層106として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、反射層108としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
The sample in this example was manufactured as follows. First, as the
その後、別途用意したダミー基板27上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、基板24上に形成された情報層25の反射層108とダミー基板27とを密着させて全体を回転させることによって均一な樹脂層(厚さ20μm)を形成した。その後、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させることによって、接着層26を介して情報層25とダミー基板27を接着させた。最後に、記録層104の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。なお、第1界面層103及び第2界面層105には、実施例1の場合と同様、表1及び表2に示された材料を用い、5つのサンプルを作製した。
Thereafter, an ultraviolet curable resin is applied onto a separately
このようにして得られたサンプルについて、対物レンズの開口数、測定時のサンプルの線速度及び最短マーク長以外を実施例1と同様にして、情報記録媒体23の情報層25の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.65、測定時のサンプルの線速度は8.6m/s及び17.2m/s、最短マーク長は0.294μmとした。また、情報はグルーブに記録した。
With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity and signal of the
この結果、実施例1と同様に、第1界面層103及び第2界面層105に(ZrO2)50(Cr2O3)50又は(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いた情報層25では、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能が良好であることがわかった。これらの中でも、特に第1界面層103に(ZrO2)50(Cr2O3)50、第2界面層105に(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いた場合に、情報層25の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能のすべてにおいて極めて良好な情報記録媒体23が得られた。
As a result, as in Example 1, (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 or (ZrO 2 ) 50 (Ga 2 O 3 ) 50 was used for the
実施例8では、図6の情報記録媒体31を作製し、実施例3と同様の測定及び評価を行った。
In Example 8, the
本実施例のサンプルは以下のようにして製造した。まず、基板24として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1誘電体層202として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ40nm)、第1界面層203として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚さ5nm)、記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第2界面層205として(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50層(厚さ10nm)、反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ10nm)、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ20nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
The sample of this example was manufactured as follows. First, as the
また、基板30として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.58mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層308としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)、第2誘電体層306として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、第2界面層305(厚さ5nm)、記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第1界面層303(厚さ:5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ:60nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
A polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.58 mm) on which guide grooves (
その後、基板30上に形成された第2情報層22の第1誘電体層302上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、この第1誘電体層302と、基板24上に形成された第1情報層21の透過率調整層209とを密着して全体を回転させることによって、均一な樹脂層(厚さ20μm)を形成する。次に、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させることによって、第1情報層21と第2情報層22とを貼り合せる接着層26を形成した。最後に、第2情報層22の記録層304及び第1情報層21の記録層204の全面にレーザビームを照射し、結晶化させる初期化工程を行った。なお、第1界面層303及び第2界面層305には、実施例3の場合と同様、表5及び表6に示された材料を用い、5つのサンプルを作製した。
Thereafter, an ultraviolet curable resin is applied on the
このようにして得られたサンプルについて、実施例3と同様の方法によって、情報記録媒体31の第2情報層22の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.65、測定時のサンプルの線速度は8.6m/s、及び17.2m/s、最短マーク長は0.294μmとした。また、情報はグルーブに記録した。
With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity, the signal strength, and the repeated rewriting performance of the
この結果、実施例3と同様に、第1界面層303及び第2界面層305に(ZrO2)50(Cr2O3)50又は(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いた第2情報層22では、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能が良好であることがわかった。これらの中でも、特に第1界面層303に(ZrO2)50(Cr2O3)50、第2界面層305に(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いた場合に、第2情報層22の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能のすべてにおいて極めて良好な情報記録媒体31が得られた。
As a result, as in Example 3, (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 or (ZrO 2 ) 50 (Ga 2 O 3 ) 50 was used for the
実施例9では、図6の情報記録媒体31を作製し、実施例5と同様の測定及び評価を行った。
In Example 9, the
本実施例のサンプルは以下のようにして製造した。まず、基板24として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1誘電体層202として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ40nm)、第1界面層203(厚さ5nm)、記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ6nm)、第2界面層205(厚さ10nm)、反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ10nm)、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
The sample of this example was manufactured as follows. First, as the
また、基板30として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.58mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ80nm)、第2誘電体層306として(Bi2O3)80(SiO2)20層(厚さ12nm)、第2界面層305として(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50層(厚さ5nm)、記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ10nm)、第1界面層303として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50層(厚さ5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO2)20層(厚さ:60nm)を、順次スパッタリング法によって積層した。
A polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.58 mm) on which guide grooves (
その後、紫外線硬化性樹脂を基板30上に形成された第2情報層22の第1誘電体層302上に塗布し、この第1誘電体層302と、基板24上に形成された第1情報層21の透過率調整層209とを密着させて全体を回転させることによって、均一な樹脂層(厚さ20μm)を形成した。次に、この樹脂層に紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させた。これにより、第1情報層21と第2情報層22とを貼り合せるための接着層26が形成された。最後に、記録層304及び記録層204の全面にレーザビームを照射し、結晶化させる初期化工程を行った。なお、第1界面層203及び第2界面層205には、実施例5の場合と同様、表7及び表8に示された材料を用い、5つのサンプルを作製した。
Thereafter, an ultraviolet curable resin is applied onto the
このようにして得られたサンプルについて、実施例5と同様の方法によって、情報記録媒体31の第1情報層21の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数は0.65、測定時のサンプルの線速度は8.6m/s及び17.2m/s、最短マーク長は0.294μmとした。また、情報はグルーブに記録した。
With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity, signal strength, and repeated rewriting performance of the
この結果、実施例5と同様に、第1界面層203及び第2界面層205に(ZrO2)50(Cr2O3)50又は(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いた第1情報層21では、記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能が良好であることがわかった。これらの中でも、特に第1界面層203に(ZrO2)50(Cr2O3)50、第2界面層205に(ZrO2)50(Ga2O3)50を用いた場合に、第2情報層23の記録感度、信号強度及び繰り返し書き換え性能のすべてにおいて極めて良好な情報記録媒体31が得られた。
As a result, as in Example 5, (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 or (ZrO 2 ) 50 (Ga 2 O 3 ) 50 was used for the
実施例1から実施例9で作製したサンプルにおいて、界面層として設けられたGa含有層と記録層との間にさらにCr含有層を設けた場合についても同様の測定及び評価を行ったところ、実施例1から実施例9と同様の結果が得られた。なお、記録層とGa含有層との間に設けたCr含有層の組成は、(ZrO2)50(Cr2O3)50であった。 In the samples prepared in Example 1 to Example 9, the same measurement and evaluation were performed for the case where a Cr-containing layer was further provided between the Ga-containing layer provided as the interface layer and the recording layer. The same results as in Examples 1 to 9 were obtained. The composition of the Cr-containing layer provided between the recording layer and the Ga-containing layer was (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 .
実施例1から実施例9で作製したサンプルにおいて、界面層として設けられたGa含有層と記録層との間、又はCr含有層と記録層との間の少なくともいずれか一方に、主成分としてCを含むC含有層をさらに備えた場合についても同様の測定及び評価を行ったところ、実施例1から実施例9と同様の結果が得られた。なお、本実施例で用いたC含有層は、Cからなる層であった。 In the samples prepared in Example 1 to Example 9, C as a main component is provided between at least one of the Ga-containing layer provided as the interface layer and the recording layer or between the Cr-containing layer and the recording layer. When the same measurement and evaluation were performed for the case of further including a C-containing layer containing, the same results as in Example 1 to Example 9 were obtained. The C-containing layer used in this example was a layer made of C.
実施例1から実施例11において、Ga含有層がさらにSiを含む場合、又はGa含有層のZrの一部又は全部をHf及びYの少なくともいずれか一つの元素で置き換えた場合についても同様の測定及び評価を行ったところ、実施例1から実施例11と同様の結果が得られた。また、Ga含有層がさらにCrを含む場合についても実施例1から実施例11と同様の結果が得られた。 In Example 1 to Example 11, when the Ga-containing layer further contains Si, or when part or all of Zr of the Ga-containing layer is replaced with at least one element of Hf and Y, the same measurement is performed. And when the evaluation was performed, the same results as in Example 1 to Example 11 were obtained. Moreover, the same results as in Examples 1 to 11 were obtained when the Ga-containing layer further contained Cr.
実施例1から実施例12において、Cr含有層がさらにSiを含む場合、又はCr含有層のZrの一部又は全部をHf又はYの少なくともいずれか一つの元素で置き換えた場合についても同様の実験を行ったところ、実施例1から実施例12と同様の結果が得られた。 In Examples 1 to 12, the same experiment was performed when the Cr-containing layer further contained Si, or when a part or all of Zr of the Cr-containing layer was replaced with at least one element of Hf or Y. As a result, the same results as in Example 1 to Example 12 were obtained.
実施例14では、図8に示した電気的情報記録媒体38を製造して、電流の印加による記録層412,422の相変化を確認した。
In Example 14, the electrical
基板39として、表面を窒化処理したSi基板を準備した。このSi基板の上に、下部電極40としてPtを面積6μm×6μmで厚さ0.1μm、第1情報層41、第2情報層42、上部電極43としてPtを面積5μm×5μmで厚さ0.1μmに、順次スパッタリング法を用いて積層した。
As the
第1情報層41は、下部電極40上に、第1界面層411として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50を面積4.5μm×5μmで厚さ0.01μm、記録層412としてGe22Bi2Te25を面積5μm×5μmで厚さ0.1μm、第2界面層413として(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50を面積4.5μm×5μmで厚さ0.01μmに、順次スパッタリング法にて成膜することにより形成された。
The first information layer 41 has (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 as an area of 4.5 μm × 5 μm and a thickness of 0.01 μm on the
第2情報層42は、第1情報層41の第2界面層413上に、第2界面層421として(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50を4.5μm×5μmで厚さ0.01μm、記録層422としてSb70Te25Ge5を面積5μm×5μmで厚さ0.1μm、第2界面層423として(ZrO2)25(SiO2)25(Ga2O3)50を4.5μm×5μmで厚さ0.01μmに、順次スパッタリング法にて成膜することにより形成された。
The second information layer 42 has (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 of 4.5 μm × 5 μm as the second interface layer 421 on the
なお、以上のように形成された第1界面層411、421及び第2界面層413、423は絶縁体である。従って、記録層412、422に電流を流すため、第1界面層411、421及び第2界面層413、423を記録層412、422よりも小さい面積で成膜し、下部電極40、第1情報層41の記録層412、第2情報層42の記録層422及び上部電極43が互いに電気的に接続されるように、接する部分を設けている。
The first interface layers 411 and 421 and the second interface layers 413 and 423 formed as described above are insulators. Therefore, in order to pass a current through the recording layers 412, 422, the first interface layers 411, 421 and the second interface layers 413, 423 are formed in a smaller area than the recording layers 412, 422, and the
その後、下部電極40及び上部電極43にAuリード線をボンディングし、印加部45を介して電気的情報記録再生装置44を電気的情報記録媒体38に接続した。この電気的情報記録再生装置44により、下部電極40と上部電極43との間には、パルス電源48がスイッチ47を介して接続され、さらに、記録層412、422の相変化による抵抗値の変化が、下部電極40と上部電極43との間にスイッチ49を介して接続された抵抗測定器46によって検出される。
Thereafter, an Au lead wire was bonded to the
本実施例において、第1情報層41の記録層412の融点Tm1は630℃、結晶化温度Tx1は170℃、結晶化時間tx1は100nsであった。さらに、記録層412が非晶質相での抵抗値ra1は500Ω、結晶相での抵抗値rc1は10Ωであった。 In this example, the recording layer 412 of the first information layer 41 had a melting point T m1 of 630 ° C., a crystallization temperature T x1 of 170 ° C., and a crystallization time t x1 of 100 ns. Further, the recording layer 412 had a resistance value r a1 in the amorphous phase of 500Ω and a resistance value r c1 in the crystal phase of 10Ω.
また、第2情報層42の記録層422の融点Tm2は550℃、結晶化温度Tx2は200℃、結晶化時間tx2は50nsであった。さらに、記録層422が非晶質相での抵抗値ra2は800Ω、結晶相での抵抗値rc2は20Ωであった。 The recording layer 422 of the second information layer 42 had a melting point T m2 of 550 ° C., a crystallization temperature T x2 of 200 ° C., and a crystallization time t x2 of 50 ns. Further, the resistance value r a2 of the recording layer 422 in the amorphous phase was 800Ω, and the resistance value r c2 in the crystal phase was 20Ω.
図11に、電気的情報記録再生装置44のパルス電源48から出力される記録・消去パルス波形の一例が示されている。図11において、Ic1、Ic2、Ia1、Ia2、tc1、tc2、ta1、ta2は以下のことを示している。
FIG. 11 shows an example of a recording / erasing pulse waveform output from the
Ic1、tc1:第1情報層41の記録層412が非晶質相から結晶相に転移する
のに必要な電流値と時間
Ic2、tc2:第2情報層42の記録層422が非晶質相から結晶相に転移する
のに必要な電流値と時間
Ia1、ta1:第1情報層41の記録層412が結晶相から非晶質相に転移する
のに必要な電流値と時間
Ia2、ta2:第2情報層42の記録層422が結晶相から非晶質相に転移する
のに必要な電流値と時間
I c1 , t c1 : the recording layer 412 of the first information layer 41 transitions from an amorphous phase to a crystalline phase
Current value and time required for
I c2 , t c2 : the recording layer 422 of the second information layer 42 transitions from an amorphous phase to a crystalline phase
Current value and time I a1 , t a1 : the recording layer 412 of the first information layer 41 transitions from a crystalline phase to an amorphous phase
Current value and time I a2 and t a2 required for the recording: the recording layer 422 of the second information layer 42 transitions from a crystalline phase to an amorphous phase
Current value and time required for
次に、本実施例における電流パルスと第1情報層41の記録層412(ここでは、便宜上、第1記録層412とする。)及び第2情報層42の記録層422(ここでは、便宜上、第2記録層422とする。)との関係について説明する。 Next, the current pulse and the recording layer 412 of the first information layer 41 (here, referred to as the first recording layer 412) and the recording layer 422 of the second information layer 42 (here, for convenience) in this example. The relationship with the second recording layer 422) will be described.
第1記録層412及び第2記録層422が共に非晶質相のとき(以下、状態1とする)、下部電極40と上部電極43との間に、図11の記録波形501においてIc1=5mA、tc1=150nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412のみが非晶質相から結晶相に転移した(以下、状態2とする)。また、状態1のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形502においてIc2=10mA、tc2=100nsの電流パルスを印加したところ、第2記録層422のみが非晶質相から結晶相に転移した(以下、状態3とする)。また、状態1のとき、下部電極40と上部電極43との間に、図11の記録波形503においてIc2=10mA、tc1=150nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412及び第2記録層422が共に非晶質相から結晶相に転移した(以下、状態4とする)。
When both the first recording layer 412 and the second recording layer 422 are in an amorphous phase (hereinafter referred to as state 1), I c1 = I in the
次に、第1記録層412及び第2記録層422が共に結晶相で低抵抗状態の状態4のとき、下部電極40と上部電極43との間に、図11の記録波形504においてIa1=20mA、Ic2=10mA、tc2=100nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412のみが結晶相から非晶質相に転移した(状態3)。また、状態4のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形505においてIa2=15mA、ta2=50nsの電流パルスを印加したところ、第2記録層422のみが結晶相から非晶質相に転移した(状態2)。また、状態4のとき、下部電極40と上部電極43との間に、図11の消去波形506においてIa1=20mA、ta1=50nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412及び第2記録層422が共に結晶相から非晶質相に転移した(状態1)。
Next, when the first recording layer 412 and the second recording layer 422 are both in the crystalline phase and in the low resistance state 4, I a1 = I in the
また、状態2又は状態3のとき、図11の記録波形503においてIc2=10mA、tc1=150nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412及び第2記録層422が共に非晶質相から結晶相に転移した(状態4)。また、状態2又は状態3のとき、図11の消去波形507においてIa1=20mA、Ic2=10mA、tc1=150ns、ta1=50nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412及び第2記録層422が共に結晶相から非晶質相に転移した(状態1)。また、状態2のとき、図11の記録波形508においてIa1=20mA、Ic2=10mA、tc2=100ns、ta1=50ns電流パルスを印加したところ、第1記録層412が結晶相から非晶質相に転移し、第2記録層422が非晶質相から結晶相に転移した(状態3)。また、状態3のとき、図11の記録波形509においてIa2=15mA、Ic1=5mA、tc1=150ns、ta2=50nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層412が非晶質相から結晶相に転移し、第2記録層422が結晶相から非晶質相に転移した(状態2)。
In the state 2 or 3, when a current pulse of I c2 = 10 mA and t c1 = 150 ns is applied in the
以上の結果から、図8の電気的相変化形情報記録媒体38では、第1記録層412及び第2記録層422のそれぞれを結晶相と非晶質相との間で電気的に可逆変化させることができ、4つの状態(状態1:第1記録層412と第2記録層422が共に非晶質相、状態2:第1記録層412が結晶相で第2記録層422が非晶質相、状態3:第1記録層412が非晶質相で第2記録層422が結晶相、状態4:第1記録層412と第2記録層422が共に結晶相)を実現できることがわかった。
From the above results, in the electrical phase change
また、電気的相変化形情報記録媒体38の繰り返し書き換え回数を測定したところ、各情報層41、42に第1界面層411、421及び第2界面層413、423が無い場合に比べ10倍以上向上することも確認できた。これは、第1界面層411、413及び第2界面層413、423が、第1記録層412及び第2記録層422への下部電極40及び上部電極43からの物質移動を抑制しているためである。
Further, when the number of repeated rewrites of the electrical phase change
本発明にかかる情報記録媒体は、記録した情報を長時間保持できる性質(不揮発性)を有し、高密度の書き換え型及び追記型の光ディスク等として有用である。また電気的不揮発性メモリ等の用途にも応用できる。 The information recording medium according to the present invention has a property (nonvolatile) capable of retaining recorded information for a long time, and is useful as a high-density rewritable and write-once optical disc. It can also be applied to uses such as an electrically non-volatile memory.
11 レーザビーム
12 情報記録媒体
13 透明層
14 基板
15 情報記録媒体
16 情報層
17 光学分離層
181〜18N 第1〜第N情報層
19 情報記録媒体
20 情報記録媒体
21 第1情報層
22 第2情報層
23 情報記録媒体
24 基板
25 情報層
26 接着層
27 ダミー基板
28 情報記録媒体
291〜29N 第1〜第N情報層
30 基板
31 情報記録媒体
32 記録再生装置
33 スピンドルモータ
34 対物レンズ
35 半導体レーザ
36 光学ヘッド
37 情報記録媒体
38 情報記録媒体
39 基板
40 下部電極
41 第1情報層
42 第2情報層
43 上部電極
44 電気的情報記録再生装置
45 印加部
46 抵抗測定器
47 スイッチ
48 パルス電源
49 スイッチ
50 電気的情報記録媒体
51 メモリセル
52 ワード線
53 ビット線
54 記憶装置
55 アドレス指定回路
56 外部回路
57 パルス電源
58 抵抗測定器
100 情報層
102 第1誘電体層
103 第1海面層
104 記録層
105 第2界面層
106 第2誘電体層
108 反射層
202 第1誘電体層
203 第1界面層
204 記録層
205 第2界面層
208 反射層
209 透過率調整層
302 第1誘電体層
303 第1界面層
304 記録層
305 第2界面層
306 第2誘電体層
308 反射層
411 第1界面層
412 記録層
413 第2界面層
421 第1界面層
422 記録層
423 第2界面層
501〜509 記録波形
11 Laser beam 12 Information recording medium 13 Transparent layer 14 Substrate 15 Information recording medium 16 Information layer 17 Optical separation layers 18 1 to 18 N First to Nth information layers 19 Information recording medium 20 Information recording medium 21 First information layer 22 First 2 information layer 23 information recording medium 24 substrate 25 information layer 26 adhesive layer 27 dummy substrate 28 information recording media 29 1 to 29 N 1st to Nth information layers 30 substrate 31 information recording medium 32 recording / reproducing apparatus 33 spindle motor 34 objective lens 35 Semiconductor laser 36 Optical head 37 Information recording medium 38 Information recording medium 39 Substrate 40 Lower electrode 41 First information layer 42 Second information layer 43 Upper electrode 44 Electrical information recording / reproducing device 45 Application unit 46 Resistance measuring instrument 47 Switch 48 Pulse Power supply 49 Switch 50 Electrical information recording medium 51 Memory cell 52 Word line 53 Bit line 54 Storage device 55 Addressing circuit 56 External circuit 57 Pulse power supply 58 Resistance measuring device 100 Information layer 102 First dielectric layer 103 First sea surface layer 104 Recording layer 105 Second interface layer 106 Second dielectric layer 108 Reflective layer 202 First dielectric Layer 203 first interface layer 204 recording layer 205 second interface layer 208 reflective layer 209 transmittance adjusting layer 302 first dielectric layer 303 first interface layer 304 recording layer 305 second interface layer 306 second dielectric layer 308 reflecting layer 411 First interface layer 412 Recording layer 413 Second interface layer 421 First interface layer 422 Recording layer 423 Second interface layers 501 to 509 Recording waveform
Claims (62)
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
少なくともCr及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置されたCr含有層と、
少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置されたGa含有層と、を含み、
前記Ga含有層が、下記の組成式:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A1及びB1が、
5<A1<40
2<B1<30
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A Cr-containing layer comprising at least Cr and O and disposed in contact with the first surface of the recording layer;
A Ga-containing layer that includes at least Ga and O and is disposed in contact with the second surface of the recording layer ,
The Ga-containing layer has the following composition formula:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A1 and B1 are
5 <A1 <40
2 <B1 <30
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements .
前記Cr含有層、前記記録層及び前記Ga含有層がレーザビーム入射側からこの順に配置されている請求項1に記載の情報記録媒体。 The recording layer is capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation,
The information recording medium according to claim 1, wherein the Cr-containing layer, the recording layer, and the Ga-containing layer are arranged in this order from the laser beam incident side.
少なくとも前記第1情報層が前記情報層であって、前記第1情報層には、レーザビーム入射側から、第1誘電体層、前記Cr含有層、前記記録層、前記Ga含有層、反射層及び透過率調整層がこの順に設けられている請求項5に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side,
At least the first information layer is the information layer, and the first information layer includes, from the laser beam incident side, a first dielectric layer, the Cr-containing layer, the recording layer, the Ga-containing layer, and a reflective layer. The information recording medium according to claim 5, wherein the transmittance adjusting layer is provided in this order.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
少なくともCr及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置されたCr含有層と、
少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置されたGa含有層と、を含み、
前記Ga含有層が、下記の組成式:
(Ga2O3)C1(Z1)100-C1(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C1が、
10≦C1≦90
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A Cr-containing layer comprising at least Cr and O and disposed in contact with the first surface of the recording layer;
A Ga-containing layer that includes at least Ga and O and is disposed in contact with the second surface of the recording layer,
The Ga-containing layer has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C1 (Z1) 100-C1 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C1 is
10 ≦ C1 ≦ 90
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置された第1のGa含有層と、
少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置された第2のGa含有層と、を含み、
前記第1のGa含有層及び前記第2のGa含有層の少なくとも一つが、下記の組成式:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A1及びB1が、
5<A1<40
2<B1<30
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A first Ga-containing layer including at least Ga and O and disposed in contact with the first surface of the recording layer;
Including at least Ga and O, and a second Ga-containing layer disposed in contact with the second surface of the recording layer ,
At least one of the first Ga-containing layer and the second Ga-containing layer has the following composition formula:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A1 and B1 are
5 <A1 <40
2 <B1 <30
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements .
前記情報層が、前記第1のGa含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層及び前記第2のGa含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された第2誘電体層の少なくとも一つをさらに含む請求項12に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first Ga-containing layer, the recording layer, and the second Ga-containing layer are on a laser beam incident side. Are arranged in this order from
The information layer is disposed on a side opposite to the laser beam incident side with respect to the first dielectric layer disposed on the laser beam incident side with respect to the first Ga-containing layer and the second Ga-containing layer. The information recording medium according to claim 12 , further comprising at least one of a second dielectric layer.
前記情報層が、前記第2のGa含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された反射層をさらに含む請求項12に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first Ga-containing layer, the recording layer, and the second Ga-containing layer are on a laser beam incident side. Are arranged in this order from
The information recording medium according to claim 12 , wherein the information layer further includes a reflective layer disposed on a side opposite to the laser beam incident side with respect to the second Ga-containing layer.
少なくとも前記第1情報層が前記情報層であって、前記第1情報層には、レーザビーム入射側から、第1誘電体層、前記第1のGa含有層、前記記録層、前記第2のGa含有層、反射層及び透過率調整層がこの順に設けられている請求項15に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side,
At least the first information layer is the information layer, and the first information layer includes a first dielectric layer, the first Ga-containing layer, the recording layer, and the second information layer from the laser beam incident side. The information recording medium according to claim 15 , wherein a Ga-containing layer, a reflective layer, and a transmittance adjusting layer are provided in this order.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置された第1のGa含有層と、
少なくともGa及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置された第2のGa含有層と、を含み、
前記第1のGa含有層及び前記第2のGa含有層の少なくとも一つが、下記の組成式:
(Ga2O3)C1(Z1)100-C1(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C1が、
10≦C1≦90
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A first Ga-containing layer including at least Ga and O and disposed in contact with the first surface of the recording layer;
Including at least Ga and O, and a second Ga-containing layer disposed in contact with the second surface of the recording layer,
At least one of the first Ga-containing layer and the second Ga-containing layer has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C1 (Z1) 100-C1 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C1 is
10 ≦ C1 ≦ 90
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
少なくともCr及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置された第1のCr含有層と、
少なくとCr及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置された第2のCr含有層と、
少なくともGa及びOを含み、前記第2のCr含有層に接して配置されたGa含有層と、を含み、
前記Ga含有層が、下記の組成式:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A1及びB1が、
5<A1<40
2<B1<30
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A first Cr-containing layer including at least Cr and O and disposed in contact with the first surface of the recording layer;
A second Cr-containing layer comprising at least Cr and O and disposed in contact with the second surface of the recording layer;
At least include Ga and O, see containing and a Ga-containing layer disposed in contact with the second Cr-containing layer,
The Ga-containing layer has the following composition formula:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A1 and B1 are
5 <A1 <40
2 <B1 <30
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements .
前記情報層が、前記第1のCr含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層及び前記第2のCr含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された第2の誘電体層の少なくとも一つをさらに含む請求項20に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first Cr-containing layer, the recording layer, the second Cr-containing layer, and the Ga-containing layer Are arranged in this order from the laser beam incident side,
The information layer is disposed on a side opposite to the laser beam incident side with respect to the first dielectric layer disposed on the laser beam incident side with respect to the first Cr-containing layer and the second Cr-containing layer. The information recording medium according to claim 20 , further comprising at least one of a second dielectric layer.
前記情報層が、前記第2のCr含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置された反射層をさらに含む請求項20に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first Cr-containing layer, the recording layer, the second Cr-containing layer, and the Ga-containing layer Are arranged in this order from the laser beam incident side,
21. The information recording medium according to claim 20 , wherein the information layer further includes a reflective layer disposed on a side opposite to the laser beam incident side with respect to the second Cr-containing layer.
少なくとも前記第1情報層が前記情報層であって、前記第1情報層には、レーザビーム入射側から、第1誘電体層、前記第1のCr含有層、前記記録層、前記第2のCr含有層、前記Ga含有層、反射層及び透過率調整層がこの順に設けられている請求項23に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation, and the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side,
At least the first information layer is the information layer, and the first information layer includes a first dielectric layer, the first Cr-containing layer, the recording layer, and the second information layer from the laser beam incident side. The information recording medium according to claim 23 , wherein a Cr-containing layer, the Ga-containing layer, a reflective layer, and a transmittance adjusting layer are provided in this order.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
少なくともCr及びOを含み、前記記録層の第1の面に接して配置された第1のCr含有層と、
少なくとCr及びOを含み、前記記録層の第2の面に接して配置された第2のCr含有層と、
少なくともGa及びOを含み、前記第2のCr含有層に接して配置されたGa含有層と、を含み、
前記Ga含有層が、下記の組成式:
(Ga2O3)C1(Z1)100-C1(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C1が、
10≦C1≦90
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A first Cr-containing layer including at least Cr and O and disposed in contact with the first surface of the recording layer;
A second Cr-containing layer comprising at least Cr and O and disposed in contact with the second surface of the recording layer;
A Ga-containing layer including at least Ga and O and disposed in contact with the second Cr-containing layer,
The Ga-containing layer has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C1 (Z1) 100-C1 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C1 is
10 ≦ C1 ≦ 90
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
前記記録層の第1の面側に配置された、少なくともCr及びOを含むCr含有層と、
前記記録層の第2の面側に配置された、少なくともGa及びOを含むGa含有層と、
前記記録層と前記Cr含有層との間及び前記記録層と前記Ga含有層との間の少なくとも一方に前記記録層に接して配置された、主成分としてCを含むC含有層と、を含み、
前記Ga含有層が、下記の組成式:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A1及びB1が、
5<A1<40
2<B1<30
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A Cr-containing layer including at least Cr and O, disposed on the first surface side of the recording layer;
A Ga-containing layer containing at least Ga and O, disposed on the second surface side of the recording layer;
Anda C-containing layer containing disposed in contact with the recording layer on at least one, and C as main components between and between the recording layer and the Ga-containing layer and the recording layer and the Cr-containing layer ,
The Ga-containing layer has the following composition formula:
Ga A1 M B1 O 100-A1-B1 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A1 and B1 are
5 <A1 <40
2 <B1 <30
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements .
前記Cr含有層は、前記記録層に対してレーザビーム入射側に配置され、前記Ga含有層は、前記記録層に対してレーザビーム入射側と反対側に配置されている請求項30に記載の情報記録媒体。 The recording layer is capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation,
The Cr-containing layer is disposed on the laser beam incident side with respect to the recording layer, the Ga-containing layer, according to the recording layer a laser beam incident side with claim 30, which is arranged on the opposite side with respect to Information recording medium.
少なくとも前記第1情報層が前記情報層であって、前記第1情報層は、前記Cr含有層に対してレーザビーム入射側に配置された第1誘電体層と、前記Ga含有層に対してレーザビーム入射側と反対側に順に配置された反射層及び透過率調整層とをさらに含む請求項34に記載の情報記録媒体。 The recording layer can change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation with a laser beam, and the first to Nth information layers are arranged in order from the laser beam incident side,
At least the first information layer is the information layer, and the first information layer has a first dielectric layer disposed on the laser beam incident side with respect to the Cr-containing layer, and the Ga-containing layer. 35. The information recording medium according to claim 34 , further comprising a reflection layer and a transmittance adjustment layer disposed in order on the side opposite to the laser beam incident side.
前記情報層が、
レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層と、
前記記録層の第1の面側に配置された、少なくともCr及びOを含むCr含有層と、
前記記録層の第2の面側に配置された、少なくともGa及びOを含むGa含有層と、
前記記録層と前記Cr含有層との間及び前記記録層と前記Ga含有層との間の少なくとも一方に前記記録層に接して配置された、主成分としてCを含むC含有層と、を含み、
前記Ga含有層が、下記の組成式:
(Ga2O3)C1(Z1)100-C1(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C1が、
10≦C1≦90
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体。 A substrate, and an information layer provided on the substrate,
The information layer is
A recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of a laser beam or application of electrical energy;
A Cr-containing layer including at least Cr and O, disposed on the first surface side of the recording layer;
A Ga-containing layer containing at least Ga and O, disposed on the second surface side of the recording layer;
A C-containing layer containing C as a main component, disposed in contact with the recording layer between at least one of the recording layer and the Cr-containing layer and between the recording layer and the Ga-containing layer. ,
The Ga-containing layer has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C1 (Z1) 100-C1 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C1 is
10 ≦ C1 ≦ 90
An information recording medium comprising a material satisfying the above requirements.
(a)少なくともCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いてCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われるとともに、
前記Ga含有スパッタリングターゲットが、下記の組成式:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A2及びB2が、
3<A2<42
0<B2<32
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for manufacturing the information recording medium according to claim 1,
(A) forming a Cr-containing layer using a Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a) ,
The Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A2 and B2 are
3 <A2 <42
0 <B2 <32
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills .
(a)少なくともCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いてCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われるとともに、
前記Ga含有スパッタリングターゲットが、下記の組成式:
(Ga2O3)C2(Z1)100-C2(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C2が、
8≦C2≦92
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for manufacturing the information recording medium according to claim 10, comprising:
(A) forming a Cr-containing layer using a Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a),
The Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C2 (Z1) 100-C2 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C2 is
8 ≦ C2 ≦ 92
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills.
(a)少なくともGa及びOを含む第1のGa含有スパッタリングターゲットを用いて第1のGa含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含む第2のGa含有スパッタリングターゲットを用いて第2のGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われるとともに、
前記第1のGa含有スパッタリングターゲット及び前記第2のGa含有スパッタリングターゲットの少なくとも一つが、下記の組成式:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A2及びB2が、
3<A2<42
0<B2<32
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for manufacturing the information recording medium according to claim 12 , comprising:
(A) forming a first Ga-containing layer using a first Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a second Ga-containing layer using a second Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a) ,
At least one of the first Ga-containing sputtering target and the second Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A2 and B2 are
3 <A2 <42
0 <B2 <32
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills .
(a)少なくともGa及びOを含む第1のGa含有スパッタリングターゲットを用いて第1のGa含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含む第2のGa含有スパッタリングターゲットを用いて第2のGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われるとともに、
前記第1のGa含有スパッタリングターゲット及び前記第2のGa含有スパッタリングターゲットの少なくとも一つが、下記の組成式:
(Ga2O3)C2(Z1)100-C2(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C2が、
8≦C2≦92
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for producing the information recording medium according to claim 18, comprising:
(A) forming a first Ga-containing layer using a first Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a second Ga-containing layer using a second Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a),
At least one of the first Ga-containing sputtering target and the second Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C2 (Z1) 100-C2 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C2 is
8 ≦ C2 ≦ 92
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills.
(a)少なくともCr及びOを含む第1のCr含有スパッタリングターゲットを用いて第1のCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともCr及びOを含む第2のCr含有スパッタリングターゲットを用いて第2のCr含有層を成膜する工程と、
(d)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(d)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)、工程(d)の順又は工程(d)、工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われるとともに、
前記Ga含有スパッタリングターゲットが、下記の組成式:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A2及びB2が、
3<A2<42
0<B2<32
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for manufacturing the information recording medium according to claim 20 ,
(A) forming a first Cr-containing layer using a first Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a second Cr-containing layer using a second Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(D) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (d) are performed in the order of step (a), step (b), step (c), step (d) or step (d), step (c), step (b), step ( a) in order ,
The Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A2 and B2 are
3 <A2 <42
0 <B2 <32
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills .
(a)少なくともCr及びOを含む第1のCr含有スパッタリングターゲットを用いて第1のCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともCr及びOを含む第2のCr含有スパッタリングターゲットを用いて第2のCr含有層を成膜する工程と、
(d)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、
前記工程(a)〜(d)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)、工程(d)の順又は工程(d)、工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われるとともに、
前記Ga含有スパッタリングターゲットが、下記の組成式:
(Ga2O3)C2(Z1)100-C2(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C2が、
8≦C2≦92
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for producing the information recording medium according to claim 28, comprising:
(A) forming a first Cr-containing layer using a first Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a second Cr-containing layer using a second Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(D) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
Including
The steps (a) to (d) are performed in the order of step (a), step (b), step (c), step (d) or step (d), step (c), step (b), step ( a) in order,
The Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C2 (Z1) 100-C2 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C2 is
8 ≦ C2 ≦ 92
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills.
(a)少なくともCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いてCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、且つ前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われ、
工程(a)と工程(b)の間及び工程(b)と工程(c)との間の少なくとも一つに、主成分としてCを含むC含有スパッタリングターゲットを用いてC含有層を成膜する工程をさらに含み、
前記Ga含有スパッタリングターゲットが、下記の組成式:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (原子%)
(但し、Mは、Zr、Hf、Y及びSiから選ばれる少なくとも一つの元素である。)
で表され、且つ前記A2及びB2が、
3<A2<42
0<B2<32
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for producing the information recording medium according to claim 30 , comprising:
(A) forming a Cr-containing layer using a Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
And the steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a). I,
A C-containing layer is formed using a C-containing sputtering target containing C as a main component between at least one of step (a) and step (b) and between step (b) and step (c). Further comprising a step ,
The Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
Ga A2 M B2 O 100-A2-B2 (Atom%)
(However, M is at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si.)
And A2 and B2 are
3 <A2 <42
0 <B2 <32
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills .
(a)少なくともCr及びOを含むCr含有スパッタリングターゲットを用いてCr含有層を成膜する工程と、
(b)レーザビームの照射又は電気的エネルギーの印加によって結晶相と非晶質相との間で相変化可能な記録層を成膜する工程と、
(c)少なくともGa及びOを含むGa含有スパッタリングターゲットを用いてGa含有層を成膜する工程と、
を含み、且つ前記工程(a)〜(c)が、工程(a)、工程(b)、工程(c)の順又は工程(c)、工程(b)、工程(a)の順で行われ、
工程(a)と工程(b)の間及び工程(b)と工程(c)との間の少なくとも一つに、主成分としてCを含むC含有スパッタリングターゲットを用いてC含有層を成膜する工程をさらに含み、
前記Ga含有スパッタリングターゲットが、下記の組成式:
(Ga2O3)C2(Z1)100-C2(mol%)
(但し、Z1は、ZrO2、HfO2、Y2O3及びSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物である。)
で表され、且つ前記C2が、
8≦C2≦92
を満たす材料を含むことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。 A method for producing the information recording medium according to claim 39,
(A) forming a Cr-containing layer using a Cr-containing sputtering target containing at least Cr and O;
(B) forming a recording layer capable of phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by laser beam irradiation or electrical energy application;
(C) forming a Ga-containing layer using a Ga-containing sputtering target containing at least Ga and O;
And the steps (a) to (c) are performed in the order of step (a), step (b), step (c) or step (c), step (b), step (a). I,
A C-containing layer is formed using a C-containing sputtering target containing C as a main component between at least one of step (a) and step (b) and between step (b) and step (c). Further comprising a step,
The Ga-containing sputtering target has the following composition formula:
(Ga 2 O 3 ) C2 (Z1) 100-C2 (mol%)
(However, Z1 is at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2. )
And the C2 is
8 ≦ C2 ≦ 92
The manufacturing method of the information recording medium characterized by including the material which satisfy | fills.
Method of manufacturing an information recording medium according to claim 61 wherein the Ga-containing sputtering target further comprising Cr 2 O 3.
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