CN101647068A - 信息记录媒体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低成本的信息记录媒体，即使采用蓝激光以高密度进行记录时，也能够得到良好的信号品质。通过对记录层照射激光可以进行信息的记录及再生的信息记录媒体，其构成为：设定所述记录层所包含的Sb原子、O原子及M原子数的合计为100原子％时，O原子的含有率为20原子％以上、70原子％以下，M原子的含有率为1原子％以上、50原子％以下，Sb原子的含有率为10原子％以上、70原子％以下，并且记录层不含Au、Pt及Pd。

Description

信息记录媒体及其制造方法
技术领域
本发明涉及使用激光束照射等光学性手段能够以高密度且高速度记录及再生信息的信息记录媒体及其制造方法。
背景技术
作为能够以高速度进行信息的记录再生且容量大的信息记录媒体(以下称为“记录媒体”或“媒体”)，已知有光信息记录媒体。向该光信息记录媒体记录及再生信息是利用通过对记录材料照射激光束时产生的热量、而使记录材料向可光学性区别的不同状态变化来进行的。该记录媒体具有根据需要可以随机存取并且可传输性优良这样的显著的优点，因此，近年来其重要性越来越高。
作为目前已提案的信息记录媒体，可以举出可多次改写的可改写型媒体、及仅可以写入一次的追记型媒体。通常，与可改写型媒体相比较，追记型媒体可以减少构成媒体的层数，制造容易，能够以低成本来提供。另外，由于其不能改写，追记型媒体适宜作为写入用户不希望被破坏或擦除的数据的媒体来使用。因这些理由，保存寿命长、可靠性高的追记型媒体作为档案库用途的媒体有很大的需求。追记型媒体例如用于利用计算机记录及保存个人数据或映像信息等，在医疗领域及学术领域得到了广泛应用。另外，追记型媒体可以作为替代家庭用录像磁带的媒体来使用。
现在，伴随着应用的高性能化及图像信息的高性能化以及快速的市场发展，要求进一步增大追记型记录媒体的容量、及以更低的成本制造追记型记录媒体。
将光信息记录媒体大容量化的技术从大的方面可分为两类。一类是通过光源的短波长化、物镜的高NA化及超解像记录等来提高面记录密度的方法。另一类是记录层数在媒体的厚度方向增加而使面记录的总面积增加的方法。现在，通过组合两种方法来增大光信息记录媒体的容量。
另外，每一张光信息记录媒体的成本是由制造装置、制造所需要的时间及成品率等很多制造参数决定的。尤其是媒体的成本主要受媒体的材料成本左右。例如，众所周知，Pt、Pd及Au等贵金属元素以及Eu、Tb及Pr等稀土类元素储藏量很少，所以是高价材料。因此，这些元素从媒体成本方面考虑，优选尽量不使用其作为构成媒体的材料。
伴随着近年来的DVD刻录机的惊人销路，对追记型媒体的需要急剧增加。这是因为将记录在硬盘上的映像保存于追记型记录媒体上的使用方法正在普及。当然，在使用下一代DVD刻录机的情况下，也可以设想消费者使用同样的使用方法，因此，对适合高清晰度电视播放录像的、大容量且低成本的追记型记录媒体的关注较集中。其一是蓝光盘(Blu-rayDisc：BD)。
目前，作为追记型的记录材料，已提案几种氧化物材料。例如，已知的有以作为Te的低氧化物的TeOx为主成分的记录材料。特别是已知以在TeOx中分散有Pd的材料为主成分的Te-O-Pd记录材料可以得到大的信号振幅，并赋予其非常高的可靠性(参照专利文献1)。认为这些Te-O-Pd系记录材料的记录机理如下。成膜后的Te-O-Pd膜是在TeO2中一样地分散有Te-Pd、Te或Pd微粒子的复合材料。为了进行记录而照射激光束时，Te、Te-Pd及Pd熔融且变成更大的晶粒而析出。由此，光学状态变化，可以将被照射激光束的部分和未照射的部分的光学状态的差作为信号进行检测。
但是，如上所述，Te-O-Pd系记录材料作为构成成分包含高价的Pd，因此使用该材料难以实现低成本的光信息记录媒体。
作为其它氧化物材料，还提出了以SbOx为主成分的记录材料(专利文献2～5)。认为以SbOx为基体的记录材料的机理与Te-O-Pd系记录材料相同。即，成膜后的SbOx记录材料是在非晶形的Sb-O中一样地分散有Sb微粒子的复合材料，通过激光照射，Sb熔融且变成更大的晶粒而析出。由此，光学状态变化，能够以光学状态的差作为信号进行检测。
作为使用SbOx记录材料的光信息记录媒体的课题之一，可举出对比度小的问题。专利文献2中已提案为了提高对比度而添加PdO、In2O5、SnO、B2O5、CuO、TeO2、SiO、GeO2等材料的方法。但是，根据发明人等的实验可知，以比专利文献2记载的实验条件更高的记录密度记录信息时，C/N比降低，记录再生特性降低。
专利文献3中还提案在SbOx系材料中含有贵金属Au的Te-Ge-Sb-Au-O材料。但是，该文献记载的材料含有金(Au)而不适合如上所述的低成本化。
专利文献4中报告有在SbOx系材料中添加了Te和Ge的记录材料。但是，在该专利文献中没有明确表示Te及Ge的添加量。该文献中只不过提到，与SbOx组合的金属、半金属所含的摩尔百分比超过50摩尔％时，泛白需要的激光增大，在使用输出激光功率小的光源的情况下不优选。另外，根据该文献，该记录材料可用于制作可改写媒体。
专利文献5中提案有在SbInSn系材料中添加ZnS-SiO2的方法。根据该方法可知信号品质改善。但是，根据发明人等的实验，判明了在以比专利文献2记载的实验条件更高的记录密度记录信息时，C/N比降低，记录再生特性降低。
专利文献1：国际公开第WO1998/009823号小册子
专利文献2：(日本)特开昭52-70809号公报
专利文献3：(日本)特开昭61-002594号公报
专利文献4：(日本)特开昭59-185048公报
专利文献5：日本)特开2003-182237号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种信息记录媒体及其制作方法，所述信息记录媒体为即使采用现有信息记录媒体不能实现的高密度记录条件，也可以赋予其良好的信号品质，并且再生耐久性优良的低成本的追记型信息记录媒体。
为了得到上述目的，本发明的信息记录媒体，在基板上具有信息层，所述信息层具有记录层，通过对所述记录层照射激光可以进行信息的记录及再生，其特征为，所述记录层含有Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)，设定所述记录层所包含的Sb原子、O原子及M原子数的合计为100原子％时，O原子的含有率为20原子％以上、70原子％以下，M原子的含有率为1原子％以上、50原子％以下，Sb原子的含有率为10原子％以上、70原子％以下，并且记录层不含Au、Pt及Pd。根据该信息记录媒体，C/N比高、信号品质良好、再生耐久性优良，并且由于记录层不含Au、Pt及Pd，可以实现低成本的信息记录媒体。
优选设定构成记录层的原子数共计为100原子％时，O原子、Sb原子及M原子共计占80原子％以上。三种原子共计不足80原子％时，有时得不到包含O原子、Sb原子及M原子带来的效果。更优选三种原子共计占90摩尔％以上，进一步优选占95摩尔％以上。或者记录层也可以仅用三种原子形成。
优选元素M为选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素。这样适宜更加提高C/N比及再生耐久性。
更优选元素M为Ge。这样适宜更加提高C/N比及再生耐久性。
或者优选元素M为Ge和选自Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素的组合。这样的组合适宜提高C/N比及再生耐久性。
优选记录层的厚度为2nm以上、70nm以下。由于记录层的厚度在其范围内时，可以实现具有高的C/N比的信息记录媒体。
另外，所述信息层还可以包含电介质层，这种情况下，优选所述电介质层包含选自Al2O3、ZnO、TiO2、ZrO2、SiO2、Cr2O3、LaF3、MgF2、CaF2、ALN、Si3N4、Ge3N4、ZnS、及Sb2O3的至少一个化合物以及/或ZnS和SiO2的混合物。这是因为通过这些化合物或混合物与包含所述特定的三种元素的记录层的组合，能够确保高的C/N比。
本发明的信息记录媒体，也可以以在所述基板上包含层n层(n为2以上的整数)信息层的方式提供。这时，且至少一层信息层为具有前面记载的信息层，即，具有按照特定的比率含有Sb、O及M的记录层。通过做成多层结构，可以增大记录媒体的容量。
本发明的信息记录媒体优选为用于用波长为350nm以上、500nm以下的激光束记录信息，用波长为350nm以上、500nm以下的激光束对记录于所述信息层上的信息进行再生的媒体。因为使用这种激光束时，能够以高密度记录信息。
本发明的信息记录媒体，优选为只可记录一次信息的即追记(Write-Once)型媒体。这时因为所述特定的记录层适宜只进行一次记录
此外，本发明提供一种制造所述本发明的信息记录媒体的方法，其特征为，具有在基板上直接形成记录层或形成其它层之后再在该其它层上形成记录层的工序，
所述记录层形成工序包含通过溅射法形成记录层的步骤，
所述记录层形成工序中使用的溅射靶包含Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)。该制作方法能够以低成本制造具有高的C/N比及再生耐久性的信息记录媒体。
另外，本发明提供一种制造所述本发明的信息记录媒体的方法，其特征为，具有在基板上直接形成记录层或形成其它层之后再在该其它层上形成记录层的工序，
所述记录层形成工序包含在包含稀有气体和氧的混合气体的氛围气中通过反应性溅射法形成记录层的步骤，
所述记录层形成工序中使用的溅射靶包含Sb及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)。该制作方法也能够以低成本制造具有高的C/N比及再生耐久性的信息记录媒体。
发明效果
本发明的信息记录媒体的特征为，作为记录层，含有上述的Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)，设定记录层所包含的Sb原子、O原子及M原子数的合计为100原子％时，O原子的含有率为20原子％以上、70原子％以下，M原子的含有率为1原子％以上、50原子％以下，Sb原子的含有率为10原子％以上、70原子％以下。根据该特征，可以以低成本提供如后文详述的C/N比高、信号品质良好、且再生耐久性优良的、尤其是追记型信息记录媒体，另外，能够制造具有上述效果的信息记录媒体。
附图说明
图1表示Sb-O-Ge三角形坐标系组成图。
图2表示本发明的光信息记录媒体的一构成例的剖视图；
图3表示本发明的光信息记录媒体的另一构成例的剖视图；
图4表示本发明的光信息记录媒体的再一构成例的剖视图；
图5示意性表示本发明的光信息记录媒体的记录再生所使用的记录再生装置的构成的一部分。
符号说明
1、9、24、44  信息记录媒体
2、10、25  基板
4、12、18、27、32、37  第一电介质层
5、13、19、28、33、38  记录层
7、22、41  光透明层
8、23、42、45  激光
3、11、17、26  反射层
6、14、20、29、34、39  第二电介质层
15、30  第一信息层
16、31、36  中间层
21、35  第二信息层
40  第n信息层
43  记录再生装置
46  物镜
47  激光器
48  光检测器
49  主轴电动机
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式是一个例子，本发明并不被以下的实施方式限定。另外，在以下的实施方式中，有时对同一部分或同一要素附加同一符号并省略重复的说明。
图1表示Sb-O-Ge三角形坐标系组成图，图1中由ABCDEF围成的区域表示本发明的信息记录媒体的由记录薄膜包含的Sb、O及M构成的组合物的组成范围。关于得出该组成范围在实现本发明的目的上最为合适这一结论的原委，将在后文中描述。
图2、图3及图4分别表示本发明的光信息记录媒体的一构成例。
如图2所示，本发明的信息记录媒体1具有在基板2上设置有由反射层3、第一电介质层4、记录层5、第二电介质层6构成的信息层的构成。图2所示的方式的媒体，在信息层上还形成有光透明层7(也称为覆盖层或保护层)。只要对记录特性没有影响，不形成反射层3、第一电介质层4及第二电介质层6的任一层或全部也可以。如果层数减少就可以更加降低成本。对于该信息记录媒体而言，记录再生是从光透明层7侧照射激光束8来进行。
图3所示的信息记录媒体9具有在基板10上依次设置有第一信息层15及第二信息层21的构成。在两个信息层之间配置有中间层16，对各信息层进行光学分离，以排除不必要的光学干涉。还在第二信息层21上形成光透明层22。对于该信息记录媒体而言，记录再生是从光透明层22侧照射激光束23来进行。
为了确保高反射率和高信号品质两方面，第一信息层15具有依次层叠反射层11、第一电介质层12、记录层13及第二电介质层14的构成。第二信息层21和第一信息层同样，由反射层17、第一电介质层18、记录层19及第二电介质层20构成。但是，为了确保高反射率和高信号品质两方面，将记录层和反射层的厚度设定为比第一信息层所包含的记录层和反射层的厚度要薄也可。为了减低成本，只要对记录特性没有影响，就可以不形成第一信息层及第二信息层中的反射层、第一电介质层及第二电介质层的任一层或全部。
图4所示的本发明的信息记录媒体24具有在基板25上依次设置有第一信息层30、第二信息层35、……、第n信息层40(n≥3)的构成。在相邻的信息层之间配置中间层31及36，将各信息层进行光学分离以排除不必要的光学干涉。对于该光学性信息记录媒体24而言，记录再生是从光透明层41侧照射激光束42来进行。对于第k信息层(k为1以上(n-1)以下的整数)而言，记录再生是使用从第n信息层40到第k+1信息层通过的激光束来进行。
为了兼顾高反射率和高信号品质两方面，第一信息层30具有依次层叠反射层26、第一电介质层27、记录层28及第二电介质层29的构成。为了兼顾高透射率和高信号品质两方面，第二信息层35至第n信息层40由第一电介质层32、…37、记录层33、…38及第二电介质层34、…39构成。为了提高信号品质，也可以在第一电介质层和中间层之间适当地插入反射层。只要对记录特性没有影响，考虑到减低成本，就可以不形成各信息层中的反射层、第一电介质层及第二电介质层的任一层或全部。
图2所示的媒体1的记录层5中包含由Sb、O及M构成的记录材料(以下也称为Sb-O-M系材料)。通过使用该记录材料，可以实现信号品质良好、再生耐久性优良的低成本的信息记录媒体(特别是追记型信息记录媒体)。如图3及图4所示，在具有多层记录层的媒体(即多层媒体)中，优选所有的记录层都包含Sb-O-M系材料。但是，为了在多层媒体中相互调节各层的记录感度的目的，在一个媒体中存在包含Sb-O-M系材料的记录层和不包含Sb-O-M系材料的记录层也可。
基板2、10、25为透明的圆盘形状的基板。基板的材料可以使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯类树脂、紫外线固化性树脂、玻璃或将它们适当组合而成的树脂。另外，基板2、10及25的厚度没有特别限定，优选为0.01mm以上、1.5mm以下。
光透明层7、22及41为透明的圆盘形状的层。光透明层的材料优选采用对使用的激光束8、23及42的波长其光吸收小、在短波长范围光学性双折射率小的材料。具体地说，可以使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯类树脂、紫外线固化性树脂、玻璃或将它们适当组合而成的树脂。另外，光透明层7、22及41的厚度没有特别限定，优选为0.01mm以上、1.5mm以下。
记录及再生使用的物镜的数值孔径为0.75以上、0.95以下时，为了确保制造记录媒体时的强度，基板2、10及25的厚度优选在1.00mm～1.20mm的范围内。另外，为了减小对倾斜的容许幅度，光透明层7、22及41的厚度优选在0.03mm～0.20mm的范围内。
另一方面，物镜的数值孔径为0.55以上、不足0.75时，基板2、10及25的厚度优选在0.50mm～0.70mm的范围内，光透明层7、22及41的厚度优选在0.50mm～0.70mm的范围内。
作为中间层16、31及36的材料，和光透明层同样，可以使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯类树脂、紫外线固化性树脂、玻璃或将它们适当组合而成的树脂等。
中间层16、31及36的厚度至少为：由物镜的数值孔径NA和激光束的波长λ决定的焦深以上的厚度，以使在对记录于第一信息层、第二信息层及第n信息层的任一层上的信息进行再生时，减少来自另一信息层的串扰。另外，中间层16、31及36的厚度必需以如下方式进行选择，即，其厚度在所有的信息层可聚光的范围。层叠三层以上的信息层时，优选将各自的中间层的厚度设定为不同的厚度。中间层为相同厚度的情况下，信息层的位置为等间隔且对某里层(back layer)进行记录再生时，在两个位于眼前的层上，激光束可聚焦，由此存在串扰增大的可能性。
在一个信息记录媒体上，优选在基板2、10及25、光透明层7、22及41以及中间层16、31及36的任一层的、信息层位于的一侧(即接近激光光束光源的一侧)，形成有用于导入激光束的导向槽或坑。
记录层5、13、19、28、33及38由光学特性可以得到不同的两个以上的状态的材料构成。追记型信息记录媒体的记录层的材料，优选能够非可逆地从某状态改变为光学特性不同的状态的材料。
本发明中，作为记录层5、13、19、28、33及38的材料，使用由Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的一种或多种元素)组成的材料。在记录层上，O与Sb共同形成氧化物、或不与任何元素形成化合物、及/或与其它元素形成氧化物。Sb及M也可以与其它原子形成化合物，或者也可以不与任何原子结合、或者可以形成Sb-M合金。
元素M特别优选为选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的任一种元素。这是为了得到充分的结晶化速度及高的再生耐久性。特别优选元素M为Ge。从结晶化速度及再生耐久性的观点考虑，元素M更优选将选自Zn、Ni、Te、C及Cu的一种元素与Ge进行组合。
或者，元素M优选与Sb结合而形成稳定的结晶状态的记录标记。从这一观点考虑，也优选使用选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的一或多种元素。因为这些元素可以和Sb形成化合物或共晶。为了更进一步改善特性，也可以添加上述以外的元素。
作为元素M使用Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu等元素时，晶化温度提高、再生耐久性增高。在再生耐久性低的信息记录媒体上记录了信号后，对信号连续再生时，由于记录层的晶化而使信号品质降低。在再生耐久性高的信息记录媒体上记录了信号后，即使对信号进行连续再生，也可以连续地再生稳定的信号。
Sb-O-M系材料是在刚成膜后在Sb-O(例如Sb2O3)中同样地分散了Sb、Sb-M及M微粒子的复合材料。对该材料的膜照射激光束时，Sb及Sb-M的晶粒粒径变大，光学状态发生改变。在包含Sb-O-M系材料的记录层中，可以将照射激光束而使光学状态发生了改变的部分、和未照射激光束的部分的光学状态的不同作为信号进行检测。另外，按照上述特定的比率包含Sb、O及M的材料的记录层的光学状态的改变是非可逆的。由此，本发明的信息记录媒体作为能够仅写入一次的所谓的一次写入型记录媒体加以实现。
就记录层5、13、19、28、33及38而言，设定构成记录层的原子数为100原子％时，优选以80％的量包含Sb-O-M系材料。这是为了发挥通过含有Sb、O及M而得到的效果。此外，设定Sb原子、O原子及M原子共计的数为100原子％时，记录层具有以下组成：即O原子的含有率为20原子％以上、70原子％以下，M原子的含有率为1原子％以上、50原子％以下，Sb原子的含有率为10原子％以上、70原子％以下。Sb-O-M系材料更优选具有以下组成：O原子的含有率为40原子％以上、65原子％以下，M原子的含有率为5原子％以上、35原子％以下，Sb原子的含有率为20原子％以上、55原子％以下。优选该组成的理由如下述。
在记录层5、13、19、28、33及38中，设定Sb原子、O原子及M原子共计的总数为100原子％时，若Sb原子的含有率不足10原子％，非晶质-结晶间的反射率变化变小，C/N比变小。另一方面，若Sb原子的含有率超过70原子％，则记录信号后由于再生光的作用，记录标记容易劣化。Sb原子的含有率为20原子％以上、55原子％以下时，记录层的光学变化增大，所以可以确保更良好的C/N比。
在记录层5、13、19、28、33及38中，Sb原子、O原子及M原子共计的总数为100原子％时，若O原子的含有率不足20原子％，记录层的热传导率就会变得过高，面内热扩散增大，即使提高记录功率，C/N比也不会提高。另一方面，若O原子的含有率超过70原子％，记录层的热传导率就会变得过低，即使提高记录功率，记录标记也不会充分变大，C/N比低，感度也差。O原子的含有率为30原子％以上、55原子％以下时，记录层的热传导率适度变小，可以减少面内热扩散，所以可以确保更良好的C/N比。
在记录层5、13、19、28、33及38中，Sb原子、O原子及M原子共计的总数为100原子％时，若M原子的含有率不足1原子％，则记录信号后由于再生光的作用，记录标记容易劣化。若M原子的含有率超过50原子％，非晶质-结晶间的反射率变化变小，C/N比变小。M原子的含有率为5原子％以上、35原子％以下时，利用激光束的照射，记录层的光学变化增大，所以可以确保更良好的C/N比。
Sb原子、O原子及M原子在记录层中以任何形态存在也可。例如，Sb原子的一部分或全部可以和M原子形成合金。O原子的一部分或全部可以和Sb及/或M形成氧化物。O原子也可以与Sb和M按照化学计量比形成氧化物、或形成低氧化物。O原子的一部分也可以不与任何一种结合的状态存在。另外，也可以按照超过化学计量比的含有率包含O原子。
只要Sb原子、O原子及M原子的含有率在上述的范围内，具有最高的含有率的原子就可以是这三种原子中的任一种原子。例如，M原子的含有率可以最高。或者，O原子的含有率可以最高。
记录层5、13、19、28、33及38的厚度优选2nm以上、70nm以下。这是因为通过将厚度设定为2nm以上，容易形成记录材料无间断的层(即，不易成为岛状结构)，能够得到充分的C/N比。另外，厚度比70nm厚的情况下，由于记录层面内的热扩散会增大，C/N比降低。位于图3所示的具有两个信息层的信息记录媒体的激光入射侧的信息层21，要求具有高的透射率。因此，优选将记录层的厚度设定为2nm以上、30nm以下。另外，位于图4所示的具有多层信息层的信息记录媒体的激光入射侧的信息层(例如图4中的第二信息层35、第n信息层40)，要求具有高的透射率。因此，优选将记录层的厚度设定为2nm以上、15nm以下。
另外，记录层5、13、19、28、33及38也可以采用将以Sb-O为主成分(Sb及O占构成膜的全原子的80％)的膜和以M(M占构成膜的全原子的80％)为主成分的膜进行交替层叠的构成。这种情况下，虽然用于形成记录层的工序数增加，但是通过微调节各层的厚度可以容易地调节Sb-O和M的混合比。由此，也可以根据需要使用这样的构成。
记录层5、13、19、28、33及38中也可以包含除Sb、O、M以外的元素。例如，也可以为了调节热传导率及光学常数或提高耐热性及环境可靠性等的目的，添加选自S、N、F及B的至少一种元素。优选这些添加元素不足构成记录层的全原子的20％。
第一电介质层4、12、18、27、32及37和第二电介质层6、14、20、29、34及39，以记录材料的保护、用于使在信息层的有效光吸收成为可能的光学特性的调节为主要目的而设置的。第一电介质层和第二电介质层采用以ZnS等硫化物、ZnSe等硒化物、SiO2、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、Cr2O3、ZnO及Sb2O3等氧化物、Ge3N4、CrN、Si3N4、ALN、NbN、MoN、TiN、ZrN及TaN等氮化物、Ge-O-N、Cr-O-N、Si-O-N、Nb-O-N、Mo-O-N、Ti-O-N、Zr-O-N及Ta-O-N等氮氧化物、SiC等碳化物、AlF3、GaF2、LaF3及MgF2等氟化物或它们的适当的组合(例如ZnS-SiO2等)等为主成分的材料。
为了得到充分的C/N比，优选电介质层形成为以Al2O3、ZnO、TiO2、ZrO2、SiO2、Cr2O3、LaF3、MgF2、CaF2、ALN、Si3N4、Ge3N4、ZnS、ZnS-SiO2及Sb2O3等为主成分而包含。为了得到高的可靠性，优选电介质层形成为以Sb2O3为主成分而包含。因为Sb-O-M系材料与Sb2O3的密接性良好。
第一电介质层的厚度及第二电介质层的厚度优选1nm以上、60nm以下。由此，容易得到充分的C/N比。
反射层3、11、17及26是为了得到散热效果及在记录层能够进行有效的光吸收的光学效果而设置的。反射层的材料使用Au、Ag、Cu、Ni、Cr及Ti等金属，或选自它们中的两种以上的金属的合金等。特别优选使用Ag合金及Al合金。从散热性及耐蚀性的观点考虑，特别优选Ag-Pd-Cu合金、Ag-Ge-Cu合金、Al-Cr合金或Al-Ni合金。
反射层的厚度优选1nm以上。因为反射层3、11、17及26的厚度不足1nm时，反射层不会成为均匀的层，得不到充分的热及光学效果。
本发明并不限定于图2、图3及图4所示的信息记录媒体1，可以适用于各种各样的构成的信息记录媒体。例如在图示的信息记录媒体中，为了低成本化，可以不设置反射层3、11、17及26，或者根据需要也可以不设置第一电介质层4、12、18、27、32及37或第二电介质层6、14、20、29、34及39。
例如在图3所示的信息记录媒体中，第一信息层15和第二信息层21都是具有反射层的构成，但以降低成本、及/或提高透射率为目的，任一信息层也可以为不具有反射层的构成。在图4所示的信息记录媒体中，只有第一信息层30具有反射层26，但第二信息层35～第n信息层40可以也具有反射层26。或者，第一信息层30也可以采用不具有反射层26的构成。
通常，虽然设置反射层时信息层的透射率降低，但利用上述的散热效果及光学效果可以容易地得到高的信号品质。因此，对于位于激光入射侧的图3中的第二信息层21、及图4中的第二信息层35～第n信息层40，要适当决定是否需要设置反射层。设置反射层时，要以使反射层非常薄(例如10nm以下)、并保持信息层的高的透射率的方式来设计反射层。反射层的折射率n及消光系数k的优选范围分别为不足2.0及2.0以上
构成上述信息层的各层(薄膜)可以通过例如真空蒸镀法、溅射法、离子镀膜法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、MBE(Molecular BeamEpitaxy)法等气相薄膜沉积法来形成。
其次，对本发明的信息记录媒体的制造方法进行说明。例如图2所示的媒体1也可以利用在基板2上依次形成反射层3、第一电介质层4、记录层5及第二电介质层6，再在其上形成光透明层7的方法来制造。光透明层7也可以通过将直到第二电介质层6所形成的层叠体和一面具有粘接树脂的基材进行贴合而形成。或者，媒体1也可以通过使用紫外线固化性树脂(例如丙烯系树脂或环氧树脂)，将直到第二电介质层6所形成的层叠体和片状的基材进行贴合而形成。或者，还可以通过利用例如旋涂法在直到第二电介质层6所形成的层叠体上涂布紫外线固化性树脂后使其固化的方法而形成。
图3及图4所示的记录媒体同样也可以经过实施成膜工序以及形成中间层及光透明层的工序来制作。中间层也可以通过使用紫外线固化性树脂利用旋涂法涂布后再进行固化而形成。
上述记录层优选通过溅射法来形成。溅射法优选利用以下的三种方法的任一种来实施。
第一方法中，溅射是使用包含Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)的溅射靶，在包含稀有气体的氛围气中来实施。该溅射法是使用与记录层应包含的Sb-O-M系材料相同或类似的组成的靶的方法。优选在溅射靶中，以在构成溅射靶的全原子的数设为100原子％时，这三种原子合计的含有率达到80原子％的方式包含Sb、O及M。
第二方法中，溅射是使用优选Sb及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)合计包含80原子％以上的溅射靶，在包含稀有气体与氧气的混合气体的氛围气中来实施。由此，在第二方法中实施反应性溅射。在用该溅射法形成的膜中，氧气自氛围气体被给予。氛围气体优选包含稀有气体和氧气的混合气体为80体积％以上。通过调节氧气的比率可以调节记录层所含的氧的含有率。氛围气体所含的氧气也可以为例如0.1体积％以上、70体积％以下。
在第三方法中，记录层也可以通过同时对Sb-M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)和Sb-O成分不同的靶进行溅射来形成。通过用其中的任一方法成膜，都可以实现信号品质良好、再生耐久性优良的、低成本的追记型信息记录媒体。
接着，对本发明的信息记录媒体的记录再生方法的一例进行表述。
图5表示圆盘型的光信息记录媒体(光盘)的记录及再生所使用的装置的构成的一例的概略。信号的记录及再生中使用具有具备如下部件的记录再生装置：搭载有使激光束45聚光的物镜46及激光器47的光学头(省略图示)、用于将照射激光的位置向规定位置引导的驱动装置(省略图示)、用于控制跟踪方向及与膜面垂直的方向的位置的跟踪控制装置及聚焦控制装置(省略图示)、用于使媒体旋转的主轴电动机49。
就信号的记录而言，利用主轴电动机49使媒体旋转，利用光学系统将激光束聚集为微小光斑，向媒体照射激光束，由此来进行。就信号的再生而言，照射激光束，用光检测器48读取来自媒体的信号，由此来进行。信号的再生所用的功率水平低于信号的记录所用的功率水平，且按以下方式选择，即通过在其功率水平下的激光照射而记录标记的光学状态不受影响，并且通过该照射可从媒体得到用于记录标记再生充分的光量。
记录再生使用的激光的波长优选350nm以上、500nm以下。例如，使用波长为405nm的激光和NA为0.85的透镜，在直径12cm的信息记录媒体上可以实现一层25GB的高密度记录。使用波长为405nm的激光和NA为0.65的透镜，在直径12cm的信息记录媒体上可以实现一层15GB的高密度记录。
实施例
接着，利用实施例详细地说明本发明。
(实施例1)
实施例1中，研究了在使用Sb-O-Ge系材料作为记录材料的情况下，记录层的组成对C/N比及再生耐久性带来的影响。制作记录层的组成各自不同的多个信息记录媒体(光盘)作为样品且进行了评价。以下表示其详细情况。
本实施例中，制作具有图2所示的构成的信息记录媒体1。使用由聚碳酸酯树脂构成的基板作为基板2。基板2具有12cm的直径及1.1mm的厚度，在一表面具有导向槽。导向槽具有0.32μm的槽距、20nm的槽深度。
使用Al-Ni(原子比96.0∶4.0)靶，通过溅射在基板2的形成有槽的一侧的表面上，形成厚度为80nm的Al-Ni反射层3。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶在反射层3上形成ZnS-SiO2电介质层4。电介质层4的厚度根据样品不同而不同，以确保能够按照记录层的组成稳定地进行记录再生的反射率、且对比度增大的方式进行选择。接着，使用由Sb-Ge构成的靶形成由厚度20nm的Sb-O-Ge系材料构成的记录层5。接着，使用AlN靶通过溅射法形成AlN电介质层6(厚度因样品不同而不同)的各层。电介质层6的厚度因样品不同而不同，根据记录层的厚度按照电介质层具有适当的折射率及消光系数的方式进行选择。
在各层的成膜中，都使用了直径100mm、厚度6mm左右的溅射靶。各层的成膜工序中使用的电源及输出，对于反射层为DC电源及350W；对于第一电介质层4为RF电源及300W；对于记录层5为RF电源及50W。另外，反射层6和ZnS-SiO2电介质层4的成膜是在Ar25sccm的气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。记录层5的成膜是在Ar25sccm及氧气的混和气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。AlN电介质层6的成膜是在Ar25sccm及氮气的混合气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。利用旋涂法在电介质层6的表面上涂布对激光透明的紫外线固化树脂(丙烯系树脂)，照射紫外线而使固化且形成厚度100μm的光透明层7。另外，记录层的形成是使用由Sb和元素M构成、各自的含有率不同的多个溅射靶，并且改变氧的供给量来实施，以得到表1所示的组成的层。由此，制作出具有组成不同的记录层的信息记录媒体16种。通过以上的操作完成了信息记录媒体1的制作。
接着，对信息记录媒体的评价方法进行说明。信息记录媒体1的C/N比利用由标记(mark)长2T的单一信号进行评价。为了在信息记录媒体1上记录信息，使用具备使信息记录媒体1旋转的主轴电动机49、具有发出激光45的半导体激光器47的光学头、使激光45在信息记录媒体1的记录层上聚光的物镜46的一般的构成的信息记录系统。在对所记录的信号的评价中，单一信号的C/N比使用频谱分析仪进行评价，跳动值使用时间间隔分析仪进行评价。在信息记录媒体1的评价中，使用波长为405nm的半导体激光器和数值孔径为0.85的物镜进行相当于25GB的记录。将使信息记录媒体旋转的线速度设定为19.68m/s(相当于144Mbps、BD4倍速)。
C/N比按照以下的顺序进行评价。使用上述的系统在高功率电平的峰值功率和低功率电平的偏压功率之间，一边调制功率一边向信息记录媒体1照射激光，将标记长2T的单一信号一次记录在记录层的槽表面。将峰值功率和偏压功率之比固定于一定值，使峰值功率进行各种变化，并记录信号、测定C/N比。进行记录及C/N比的测定，直到得到最大的C/N比，将最大的C/N比作为媒体的C/N比进行评价。C/N比的测定使用频谱分析仪。在此，只要得到大于43dB的C/N比，就能够得到极其良好的信号品质，由此判定为◎；C/N比为40～43dB时，得到良好的信号品质，由此判定为○；C/N比不足40dB时，信号品质不好，由此判定为×。
再生耐久性按照以下的顺序进行评价。在此，使用上述系统将标记长2T～8T的不规则信号一次记录在记录层的槽表面后，测定平均跳动。将偏压功率和峰值功率固定在一定值，对于将峰值功率进行了各种变化的各记录条件，测定平均跳动。由此，求出平均跳动值达到最小的峰值功率。接着，使用跳动值达到最小的峰值功率在BD1倍速、再生光0.35mW的环境下对记录有数据的磁道连续地进行再生光曝光直到媒体旋转100万次。再生耐久性实验后测定事先记录有信号的磁道的跳动值。在此，跳动变差到0.2％以下时，判定为○，超过0.2时，判定为×。记录是在4倍速(144Mbps)下进行。
综合评价：将两个项目中在一个至两个项目中评价为◎的信息记录媒体设定为◎；将两个项目中评价为○的信息记录媒体设定为○；将一个至两个项目中被评价为×的信息记录媒体设定为×。
接着，说明记录层中的各原子含有率的测定方法。制作组成分析用的样品，测定构成信息记录媒体的记录层的元素的含有率。具体地说，准备媒体的记录层的形成使用的、Sb和元素M的含有率不同的多个靶，使用溅射装置在厚度1mm的Si基板上形成厚度500nm的膜。膜的形成条件和形成各媒体的记录层时所采用的条件相同。接着，使用X射线频谱分析仪实施各膜的组成分析。实施例中表示的材料组成是利用本方法分析的结果。
对于实施例1中制作的信息记录媒体进行上述评价。将结果示于表1。
[表1]
Figure G2008800103119D00171
Figure G2008800103119D00181
如表1所示，记录层由Sb-O-Ge系材料构成的信息记录媒体的C/N比及再生耐久性的评价结果因记录层的组成不同而不同。从表1可看出，记录层中的Sb量不足10原子％时，因Sb量少，非晶质-结晶间的反射率变化变小，C/N比减小，所以，实用上存在问题。另外，记录层中的Sb量大于70原子％时，记录层的晶化温度低，记录信号后，因再生光的作用，记录标记容易变差，所以，实用上存在问题。
记录层中的O量不足20原子％时，因O量小，记录层的热传导率变得过高，面内热扩散增大。因此，即使提高记录功率也不能提高C/N比，实用上存在问题。另外，记录层中的O量大于70原子％时，记录层的O量过多，记录层中的O量过多，记录层的热传导率变得过低，所以记录标记不能充分增大。因此，C/N比低，实用上存在问题。
记录层中的Ge量不足1原子％时，组成中Sb及O成为支配性的成分。其结果，因记录的信号在再生中变差，实用上存在问题。另外，记录层中的Ge量大于50原子％时，非晶质-结晶间的反射率变化变小，C/N比减小，所以，实用上存在问题。
因而，考虑到C/N比和再生耐久性，认为在Sb原子的比率为10原子％以上70原子％以下、O原子的比率为20原子％以上70原子％以下、Ge原子的比率为1原子％以上50原子％以下的组成范围的组合物适用于记录层。该范围在图1中表示为由A、B、C、D、E、F围起来的区域。
另外，在由A、B、C、D、E、F围起来的区域中，Sb原子的比率为20原子％以上55原子％以下、O原子的比率为30原子％以上55原子％以下、Ge原子的比率为5原子％以上35原子％以下的组成范围的组合物可保持极其良好的C/N比，所以，优选作为记录层的材料。该范围在图1中表示为由G、H、I、J、K、L围起来的区域。
根据本实施方式可以确认，通过选择Sb原子的含有率为10～70原子％、O原子的含有率为20～70原子％、Ge原子的含有率为1～50原子％的范围的Sb-O-Ge系材料，可以实现表示出良好的信号品质的信息记录媒体。还确认，通过选择Sb原子的含有率为20～55原子％、O原子的含有率为30～55原子％、Ge原子的含有率为5～35原子％的范围的Sb-O-Ge系材料，可以实现表示出极其良好的信号品质的信息记录媒体。
(实施例2)
实施例2中，对使用Sb-O-Zn系材料、Sb-O-Ni系材料、Sb-O-Te系材料、Sb-O-C系材料、Sb-O-Cu系材料、Sb-O-Ge-Zn系材料、Sb-O-Ge-Ni系材料、Sb-O-Ge-Te系材料、Sb-O-Ge-C系材料、Sb-O-Ge-Cu系材料作为记录材料形成记录层的、记录媒体(盘)的C/N比和再生耐久性进行评价。记录层的组成为三元系的情况下，设定Sb∶O∶M＝50∶40∶10；为四元系的情况下，设定Sb∶O∶M1∶M2＝45∶35∶10∶10。样品的膜构成(仅记录层组成与实施例1不同)、各层的成膜条件及盘的评价方法，如有关实施例1中已说明的评价方法。表2中表示对盘进行评价的结果。
[表2]
  盘   记录层的组成[at％]   C/N比   再生耐久性   综合评价
  29   Sb∶O∶Zn＝50∶40∶10   ◎   ○   ◎
  30   Sb∶O∶Ni＝50∶40∶10   ◎   ○   ◎
  31   Sb∶O∶Te＝50∶40∶10   ◎   ○   ◎
  32   Sb∶O∶C＝50∶40∶10   ◎   ○   ◎
  33   Sb∶O∶Cu＝50∶40∶10   ◎   ○   ◎
  34   Sb∶O∶Ge∶Zn＝45∶35∶10∶10   ◎   ○   ◎
  35   Sb∶O∶Ge∶Ni＝45∶35∶10∶10   ◎   ○   ◎
36 Sb∶O∶Ge∶Te＝45∶35∶10∶10 ◎ ○ ◎
  37   Sb∶O∶Ge∶C＝45∶35∶10∶10   ◎   ○   ◎
  38   Sb∶O∶Ge∶Cu＝45∶35∶10∶10   ◎   ○   ◎
由表2表明，使用Sb-O-Zn系材料、Sb-O-Ni系材料、Sb-O-Te系材料、Sb-O-C系材料、Sb-O-Cu系材料、Sb-O-Ge-Zn系材料、Sb-O-Ge-Ni系材料、Sb-O-Ge-Te系材料、Sb-O-Ge-C系材料、Sb-O-Ge-Cu系材料作为记录层材料时，与使用Sb-O-Ge系材料一样，可得到良好的C/N比和再生耐久性。
根据本实施例可以确认，作为向SbOx的添加材料，使用Zn、Ni、Te、C及Cu时，或使用Ge和Zn、Ge和Ni、Ge和Te、Ge和C及Ge和Cu时，可以实现表示出良好的信号品质的信息记录媒体。
(实施例3)
实施例3中，采用Sb-O-M系材料(在此，作为代表例使用Sb-O-Ge系材料)构成具有两层信息层的信息记录媒体的记录层，和实施例1同样，研究了记录层的组成对记录媒体(光盘)的C/N比和再生耐久性带来的影响。
制作具有图3所示的构成的信息记录媒体。使用由聚碳酸酯树脂构成的基板作为基板10。基板具有12cm的直径及1.1mm的厚度，在一表面具有导向槽。导向槽具有0.32μm的槽距、20nm的槽深度。
在基板10的形成有槽的一侧的表面上形成有第一信息层15。第一信息层15为具有反射层14、第一电介质层12、记录层13及第二电介质层14的构成。首先，使用Al-Ni(原子比96.0∶4.0)靶，通过溅射法形成厚度为80nm的Al-Ni反射层11。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶通过溅射法形成厚度30nm的ZnS-SiO2电介质层12。接着，使用由Sb-Ge构成的靶通过溅射法形成由厚度20nm的Sb-O-Ge系材料构成的记录层13。接着，使用AlN靶通过溅射法形成厚度20nm的AlN电介质层14。
利用旋涂法在该第一信息层的表面上涂布紫外线固化树脂(丙烯系树脂)。接着，使形成有与形成于基板10上的导向槽相辅相成的形状的凹凸的板与紫外线固化树脂密合(也称密接)在一起。在板密合的状态下使紫外线固化性树脂固化，之后，将板取下。由此，形成具有导向槽的厚度约25μm的中间层16。
在中间层16的表面上形成第二信息层21。第二信息层21为具有反射层17、第一电介质层18、记录层19及第二电介质层20的构成。首先，使用AgPdCu(重量比98.1∶0.9∶1.0)靶，通过溅射法形成厚度为8nm的AgPdCu反射层17。接着，使用ZnO靶通过溅射法形成厚度8nm的ZnO电介质层18。接着，使用由Sb-Ge构成的靶通过溅射法形成由厚度14nm的Sb-O-Ge系材料构成的记录层19。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶通过溅射法形成厚度20nm的ZnS-SiO2电介质层20。使用紫外线固化性树脂(丙烯类树脂)，在该第二信息层21的表面上形成厚度约75μm的光透明层22。
各层的成膜都使用了直径100mm、厚度6mm左右的溅射靶。各层的成膜工序中使用的电源及输出，对于Al-Ni反射层为DC电源及350W；对于AgPdCu反射层为DC电源及200W；对于电介质层为RF电源及300W；对于记录层为RF电源及100W。另外，反射层的成膜是在Ar25sccm的气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。记录层的成膜是在Ar25sccm及氧气的混合气体氛围气中保持气压在0.13Pa来实施。电介质层的成膜是在Ar25sccm的气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。
记录层的组成的分析方法以及C/N比和再生耐久性的评价方法同实施例1中已说明的方法。在实施例3中制作的信息记录媒体的评价结果归纳示于表3。
[表3]
Figure G2008800103119D00221
由表3表明，第一信息层和第二信息层的记录层具有Sb∶O∶Ge＝38∶42∶20[原子％]的组成时，与实施例1同样，可得到良好的C/N比和再生耐久性。
在此，将Sb-O-Ge记录层的组成设定为Sb∶O∶Ge＝38∶42∶20[原子％]。记录层具有其它组成的情况下，也确认了表现出与在实施例1中制作的单层结构的信息记录媒体同样的倾向。另外，使用Zn、Ni、Te、Si、C、In及Cu作为元素M的情况下，也确认得到同样的特性。
根据本实施例可以确认，通过选择在记录层中Sb原子的含有率在10～70原子％、O原子的含有率在20～70原子％、M(M为选自Zn、Ni、Te、Si、C、In及Cu的至少一种元素)原子的含有率在1～50原子％的范围内的材料，可以实现表现出良好的信号品质的信息记录媒体。还可以确认，通过选择Sb原子的含有率在20～55原子％、O原子的含有率在30～55原子％、M(M为选自Zn、Ni、Te、Si、C、In及Cu的至少一种元素)原子的含有率在5～35原子％的范围内的材料作为记录层，可以实现表示出极其良好的信号品质的两层的信息记录媒体。
(实施例4)
实施例4中，采用Sb-O-M系材料(在此，作为代表例使用Sb-O-Ge系材料)构成具有四层信息层的信息记录媒体的记录层，和实施例1同样地研究记录层的组成对记录媒体(光盘)的C/N比和再生耐久性带来的影响。
制作具有图4所示的构成的信息记录媒体(n为4的情况)。使用由聚碳酸酯树脂构成的基板作为基板25。基板具有12cm的直径及1.1mm的厚度，在一表面具有导向槽。导向槽具有0.32μm的槽距、20nm的槽深度。
在基板25的形成有槽的一侧的表面上形成有第一信息层30。第一信息层30为具有反射层26、第一电介质层27、记录层28及第二电介质层29的构成。首先，使用AgPdCu(重量比98.1∶0.9∶1.0)靶，通过溅射法形成厚度为80nm的AgPdCu反射层26。接着，使用ZnO靶通过溅射法形成厚度20nm的ZnO电介质层27。接着，使用由Sb-Ge构成的靶通过溅射法形成由厚度20nm的Sb-O-Ge系材料构成的记录层28。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶通过溅射法形成厚度20nm的ZnS-SiO2电介质层29。
利用旋涂法在该第一信息层的表面上涂布紫外线固化树脂(丙烯系树脂)。接着，使形成有与形成于基板上的导向槽相辅相成的凹凸形状的板与紫外线固化树脂密合在一起。使紫外线固化性树脂以密合有板的状态进行固化，之后，将板取下。由此，形成具有导向槽的厚度约13.5μm的中间层31。
在该中间层31的表面上形成第二信息层35。第二信息层为具有第一电介质层32、记录层33及第二电介质层34的构成。首先，使用AlN靶通过溅射法形成厚度15nm的AlN电介质层32。接着，使用Sb-Ge靶通过溅射法形成厚度11nm的Sb-O-Ge系材料构成的记录层33。接着，使用TiO2靶通过溅射法形成厚度22nm的ZnS电介质层34。在该电介质层的表面上形成厚度17.5μm的中间层36。中间层36通过与中间层31同样的方法形成。
在该中间层的表面上形成第三信息层(未图示)。第三信息层为具有第一电介质层、记录层及第二电介质层的构成。首先，使用AlN靶通过溅射法形成厚度10nm的AlN电介质层。接着，使用Sb-Ge靶通过溅射法形成厚度7nm的Sb-O-Ge记录层。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶通过溅射法形成厚度34nm的ZnS-SiO2电介质层。在ZnS-SiO2电介质层的表面上形成厚度9.5μm的中间层。中间层通过与中间层31同样的方法形成。
在该中间层的表面上形成第四信息层40。第四信息层40为具有第一电介质层37、记录层38及第二电介质层39的构成。首先，使用AlN靶通过溅射法形成厚度15nm的AlN电介质层37。接着，使用Sb-Ge靶通过溅射法形成厚度6nm的Sb-O-Ge记录层38。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶通过溅射法形成厚度45nm的ZnS-SiO2电介质层39。使用紫外线固化性树脂(丙烯系树脂)在ZnS-SiO2电介质层39的表面上形成厚度59.5μm的光透明层41。光透明层41的形成方法与实施例1中所说明的方法相同。
各层的成膜都使用了直径100mm、厚度6mm左右的溅射靶。各层的成膜工序中使用的电源及输出，对于反射层为DC电源及200W；对于第一电介质层为RF电源及300W；对于记录层为RF电源及100W。另外，反射层的成膜是在Ar25sccm的气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。记录层的成膜是在Ar25sccm和氧气的混合气体氛围气中保持气压在0.13Pa来实施。第二电介质层的成膜是在Ar25sccm的气体氛围气中保持气压约在0.13Pa来实施。
记录层组成的分析方法、记录感度及可靠性的评价方法与实施例1不同，为如下说明的方法。对盘进行评价的结果归纳示于表4。
[表4]
Figure G2008800103119D00241
由表4表明，第一信息层～第四信息层的记录层都按照具有Sb∶O∶Ge＝38∶42∶20[原子％]的组成的方式形成时，与实施例1同样，可得到良好的C/N比和再生耐久性。
在此，将Sb-O-Ge记录层的组成设定为Sb∶O∶Ge＝38∶42∶20[原子％]。记录层具有其它组成的情况下，也确认了表示出与在实施例1中制作的单层结构的信息记录媒体同样的倾向。另外，使用Zn、Ni、Te、Si、C、In及Cu作为元素M的情况下，也确认得到同样的特性。
根据本实施例可以确认，通过选择在记录层中Sb原子的含有率在10～70原子％、O原子的含有率在20～70原子％、M(M为选自Zn、Ni、Te、Si、C、In及Cu的至少一种元素)原子的含有率在1～50原子％的范围内的材料，可以实现表示出良好的信号品质四层的的信息记录媒体。还可以确认，通过选择Sb原子的含有率在20～55原子％、O原子的含有率在30～55原子％、M(M为选自Zn、Ni、Te、Si、C、In及Cu的至少一种元素)原子的含有率在5～35原子％的范围内的材料作为记录层，可以实现表示出极其良好的信号品质的四层的信息记录媒体。
(实施例5)
实施例5中，研究了采用Sb-O-Ge系材料作为记录材料时，电介质层的材料对记录媒体(光盘)的C/N比带来的影响。
制作具有图2所示的层构成的信息记录媒体。使用由聚碳酸酯树脂构成的基板作为基板10。基板具有12cm的直径及1.1mm的厚度，在一表面具有导向槽。导向槽具有0.32μm的槽距、20nm的槽深度。
使用Al-Ni(原子比96.0∶4.0)靶在基板的形成有槽的一侧的表面上形成厚度80nm的Al-Ni反射层11。接着，通过溅射法形成图5所示的组成的第一电介质层12。接着，使用由Sb-Ge构成的靶通过溅射法形成厚度20nm的Sb-O-Ge记录层5(Sb∶O∶Ge＝38∶42∶20[原子％])。接着，通过溅射法形成图5所示的组成的第二电介质层6。各层的成膜条件及盘的评价方法同实施例1中所说明的方法。对盘的评价结果示于表5
[表5]
  盘   第一电介质层   第二电介质层   C/N比
  41   Al2O3   Al2O3   ◎
  42   ZnO   ZnO   ◎
  43   TiO2   TiO2   ◎
  44   ZrO2   ZrO2   ◎
  45   SiO2   SiO2   ◎
  46   Cr2O3   Cr2O3   ◎
  47   LaF3   LaF3   ◎
  48   CaF2   CaF2   ◎
  49   AlN   AlN   ◎
  50   Si3N4   Si3N4   ◎
  51   Ge3N4   Ge3N4   ◎
  52   ZnS   ZnS   ◎
  53   ZnS-SiO2   ZnS-SiO2   ◎
  54   Sb2O2   Sb2O2   ◎
  55   AlN   AlN   ◎
  56   ZnO   ZnO   ◎
  57   B2O3   B2O3   ×
由表5可以确认，作为第一电介质层和第二电介质层的材料，使用Al2O3、ZnO、TiO2、ZrO2、SiO2、Cr2O3、LaF3、MgF2、CaF2、AlN、Si3N4、Ge3N4、ZnS、ZnS-SiO2(ZnS和SiO2的混合物)或Sb2O2，由此可得到良好的C/N比。盘41～54中，使用相同的材料形成第一电介质层及第二电介质层，盘55及56中，用相互不同的材料形成第一电介质层及第二电介质层。即使第一电介质层的材料与第二电介质层的材料不同，对C/N比也没有影响。另外，将形成第一电介质层和第二电介质层的材料组合起来，在此除已举出的组合以外，也可以得到同样的结果。
另外，选择B2O3作为第一电介质层和第二电介质层的材料时，不能得到良好的C/N比。认为，B2O3的熔点577℃，比构成记录层的Sb2O3(熔点656℃)的熔点低，因此，照射激光束来记录信息时，与记录层邻接的电介质层会发生熔融。推测其结果，在记录层中混合电介质层的材料得不到充分的反射率变化。由此可知，电介质层优选用具有和Sb2O3的熔点同程度的熔点、或比其更高的熔点的材料形成。
在此，说明了使用Ge作为M元素时的例子。可以确认，元素M使用Zn、Ni、Te、C及Cu时，也可以得到同样的特性。
根据本实施例可以确认，通过选择Al2O3、ZnO、TiO2、ZrO2、SiO2、Cr2O3、LaF3、MgF2、CaF2、AlN、Si3N4、Ge3N4、ZnS、ZnS-SiO2或Sb2O2，能够实现表示出良好的信号品质的信息记录媒体。
(实施例6)
实施例6中，研究了采用Sb-O-Ge系材料作为记录材料时，记录层的厚度对记录媒体(光盘)的C/N比带来的影响。
制作具有图2所示的层构成的信息记录媒体。使用由聚碳酸酯树脂构成的基板作为基板10。基板具有12cm的直径及1.1mm的厚度，在一表面具有导向槽。导向槽具有0.32μm的槽距、20nm的槽深度。
使用Al-Ni(原子比96.0∶4.0)靶在基板的形成有槽的一侧的表面上形成厚度80nm的Al-Ni反射层3。接着，使用ZnS-SiO2(分子数比80∶20)靶形成电介质层4。电介质层4的厚度根据记录层的厚度，以确保能够稳定地进行记录再生的反射率且对比度达到最大的方式进行选择。接着，使用由Sb-O-Ge构成的靶通过溅射法形成由Sb-O-Ge系记录材料构成的记录层5(Sb∶O∶Ge＝38∶42∶20[原子％]，厚度根据样品而不同)。接着，使用AlN靶通过溅射法形成AlN电介质层6。电介质层6的厚度根据样品而不同，根据记录层的厚度以电介质层具有合适的折射率及消光系数的方式进行选择。
各种材料的成膜条件及记录媒体的评价方法同实施例1中所说明的方法。对盘的评价结果示于表6
[表6]
  盘   记录层的厚度   C/N比
  58   1nm   △
  59   2nm   ○
  60   5nm   ○
  61   10nm   ◎
  62   30nm   ◎
  63   50nm   ○
  64   70nm   ○
  65   80nm   △
如表6所示，记录层由Sb-O-Ge系材料构成的信息记录媒体的C/N比因记录层的厚度变化而变化。根据表6，记录层的厚度不足2nm时，C/N比变小。认为这是因为记录材料不能形成无间断的层。
记录层的厚度在2nm以上、70nm以下的范围内时，记录材料形成无间断的连续的层，能够得到良好的C/N比。特别是记录层的厚度在10nm以上、30nm以下的范围内时，可得到充分的光学变化并且面内的热扩散也小，因此能够得到最良好的C/N比。当记录层的厚度超过70nm时，由于记录层面内的热扩散较大，C/N比降低。因而，将C/N比考虑进去的话，记录层的厚度优选在2nm以上、70nm以下的范围内。
在此，说明了使用Ge作为M元素时的例子。可以确认，元素M使用Zn、Ni、Te、C及Cu时，也可以得到同样的特性。
还表明，在由图3所示的两层信息层构成的信息记录媒体中，第一信息层的记录层的厚度与图2所示的媒体的记录层同样地适宜为2nm以上、70nm以下。而第二信息层由于要求较高的透射率，所以第二信息层的记录层的厚度优选为2nm以上、30nm以下。
另外，在如图4所示，由四层信息层构成的信息记录媒体(n＝4)中，第一信息层的记录层的合适的厚度与图2所示的媒体的记录层同样，为2nm以上、70nm以下。而就第二信息层～第四信息层而言，由于要求较高的透射率，所以这些层所包含的记录层的合适的厚度为2nm以上、15nm以下。
根据本实施例，记录层的厚度为：在由一层信息层构成的信息记录媒体中，优选为2nm以上、70nm以下；在由两层信息层构成的信息记录媒体中，从激光入射侧看，里侧的信息层的记录层的厚度优选为2nm以上、70nm以下；从激光入射侧看，眼前侧的信息层的记录层的厚度优选为2nm以上、30nm以下。在由四层信息层构成的信息记录媒体中，从激光入射侧看，里侧的信息层的记录层的厚度优选为2nm以上、70nm以下；从激光入射侧看，位于眼前侧的信息层的记录层的厚度优选为2nm以上、15nm以下。确认了各信息层的记录层的厚度在所述的范围内时，能够实现表示出良好的信号品质的信息记录媒体。
(实施例7)
在实施例7中，以更高速的条件在实施例1(记录速度144Mbps)中得到了良好地结果的盘6～10上进行记录，对所记录的信号进行评价。评价的结果示于表7。记录速度为相当于实施例1中使用的速度的2倍的288Mbps(相当于BD8倍速)。盘的评价方法除记录速度以外，和实施例1中所用的方法一样。对盘评价的结果示于表7。
[表7]
Figure G2008800103119D00291
由表7表明，与以144Mbps记录速度的评价结果同样，以288Mbps记录速度也可得到充分的C/N比。但是，记录层包含30原子％的Ge的记录媒体，C/N比稍稍降低。推测这是因为使用组成中含有大量Ge的材料时，结晶化速度降低的缘故。
根据本实施例可确认，在以144Mbps可得到良好的C/N比的盘上，以288Mbps记录信息也同样地可得到良好的C/N比。另外，在以288Mbps进行高速记录时，具有Ge含有率为30原子％的记录层的盘与具有Ge含有率为10～20原子％的记录层的盘相比，C/N比降低。
产业上的可利用性
本发明的信息记录媒体及其制造方法，可用作作为追记型的信息记录媒体的DVD-R盘、BD-R盘及其制造方法。

Claims (13)

1、一种信息记录媒体，在基板上具有信息层，所述信息层具有记录层，通过对所述记录层照射激光可以进行信息的记录及再生，其特征在于，
所述记录层含有Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)，设定所述记录层所包含的Sb原子、O原子及M原子数的合计为100原子％时，O原子的含有率为20原子％以上、70原子％以下，M原子的含有率为1原子％以上、50原子％以下，Sb原子的含有率为10原子％以上、70原子％以下，并且记录层不含Au、Pt及Pd。
2、如权利要求1所述的信息记录媒体，其中，设定构成所述记录层的原子共计为100原子％时，所述记录层包含Sb原子、O原子及M原子共计80原子％以上。
3、如权利要求1或2所述的信息记录媒体，其中，所述元素M为选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素。
4、如权利要求1或2所述的信息记录媒体，其中，所述元素M为Ge。
5、如权利要求1或2所述的信息记录媒体，其中，所述元素M为Ge与选自Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素的组合。
6、如权利要求1～5中任一项所述的信息记录媒体，其中，所述记录层的厚度为2nm以上、70nm以下。
7、如权利要求1～6中任一项所述的信息记录媒体，其中，所述信息层还包含电介质层，所述电介质层包含选自Al2O3、ZnO、TiO2、ZrO2、SiO2、Cr2O3、LaF3、MgF2、CaF2、ALN、Si3N4、Ge3N4、ZnS、及Sb2O3的至少一种化合物以及/或ZnS和SiO2的混合物。
8、如权利要求7所述的信息记录媒体，其特征在于，设构成所述电介质层的化合物及/或原子共计为100摩尔％时，所述电介质层包含所述至少一种化合物以及/或ZnS和SiO2的混合物80摩尔％以上。
9、一种信息记录媒体，包含在所述基板所层叠的n层(n为2以上的整数)信息层，且至少一层信息层为具有权利要求1所述的记录层的信息层。
10、如权利要求1～9中任一项所述的信息记录媒体，其用于由波长为350nm以上、500nm以下的激光束对所述信息层记录信息，由波长为350nm以上、500nm以下的激光束对记录于所述信息层的信息进行再生。
11、如权利要求1～10中任一项所述的信息记录媒体，其中，所述信息层只记录信息一次。
12、一种制造权利要求1～10中任一项所述的信息记录媒体的方法，其特征在于，
具有在基板上直接形成记录层或形成其它层之后在该其它层上形成记录层的工序，
所述记录层形成工序包含通过溅射法形成记录层的步骤，
所述记录层形成工序中使用的溅射靶包含Sb、O及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)。
13、一种制造权利要求1～10中任一项所述的信息记录媒体的方法，其特征在于，
具有在基板上直接形成记录层或形成其它层之后在该其它层上形成记录层的工序，
所述记录层形成工序包括在包含稀有气体和氧的混合气体的氛围气中由反应性溅射法形成记录层的步骤，
所述记录层形成工序中使用的溅射靶包含Sb及M(M是选自Ge、Zn、Ni、Te、C及Cu的至少一种元素)。
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