CN102262884A - 光记录介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光记录介质及其制造方法。该光记录介质包括：无机记录层；以及保护层，包括含有氧化铟的复合氧化物，设置在无机记录层的至少一个表面上，其中，复合氧化物由化学式[(In2O3)1-X(A)X]表示，其中，A是氧化铈或氧化镓，并且X满足0.15≤X≤0.75的范围。

Description

光记录介质及其制造方法
技术领域
本发明涉及光记录介质及其制造方法，具体而言，涉及具有无机记录层的光记录介质。
背景技术
过去，CD(光盘)、DVD(数字多功能盘)等已经引领了光记录介质市场。然而，近来由于电视的更高分辨率和PC(个人电脑)中数据处理的指数式增长，需要更高容量的光记录介质。响应该需求，已经出现了用于蓝色激光的诸如BD(蓝光光盘(注册商标))的高容量光记录介质，并且已经催生了高容量光记录介质的新市场。
关于可记录光记录介质，存在以DVD-R(数字多功能可记录光盘)和DVD±RW(数字多功能光盘±可重写)为代表的可重写光记录介质以及以CD-R(可记录光盘)、DVD-R(数字多功能刻录光盘)为代表的可记录光记录介质，特别是后者已经作为廉价介质极大促进了市场增长。因此，可以想象，在用于蓝色激光的高容量光记录介质中，市场增长同样需要可记录光记录介质的价格下降。
在可记录光记录介质中，根据标准，无机材料和有机染料材料均被允许作为记录材料。使用有机材料的可记录光记录介质具有其可以通过旋涂法以低成本制造的优势，而另一方面，使用无机材料的可记录光记录介质在再生耐久性和良好的推挽信号特性方面具有优势，但其劣势在于需要大型溅射系统。因此，为了使采用无机材料的可记录光记录介质可以在价格方面与采用有机材料的可记录光记录介质竞争，绝对有必要压缩制造设备的初期投资并通过改善每盘的节拍时间来高效地生产记录介质。··
作为解决上述问题的最有效手段，可以通过减少形成记录膜的层的数量以及减少沉积室的数量，压缩用于溅射系统的初期投资以及缩短制造节拍时间。然而，即使在简单地减少了层的数量时，如果使用了具有大厚度和低沉积率的材料，则反而可能增加制造节拍时间，并且还可能因此增加成本。
在相关技术中，主要使用诸如SiN或ZnS-SiO2的透明介电材料作为使用无机材料的可记录光记录介质的保护层的材料(例如，参见专利文献1：JP-A-2003-59106)。然而，尽管SiN和ZnS-SiO2具有高沉积率和良好生产率的优势，但是存在存储特性(存储可靠性)差的问题。在除了上述的介电材料以外的介电材料中，部分具有高存储可靠性，然而，因为需要射频(RF)溅射，这些材料存在沉积率非常低并且生产率差的问题。因此，难以达到存储可靠性和生产率之间的平衡。
为了解决该问题，已经提出了使用能够被DC-溅射的氧化铟和氧化锡(以下称为ITO)作为保护层的技术(例如，参见专利文献2JP-A-2009-129526)。在该技术中，可以在可记录光记录介质中实现高存储可靠性，同时可以通过减少沉积室的数量获得高生产率。即，将ITO用于保护层，可以获得高沉积率并且只通过一个室就可以使保护层更厚，结果，可以在保持设计自由度的同时减少室的数量。
发明内容
然而，如果ITO用于保护层，则随着持续使用ITO靶，可能很容易在靶表面上形成结节(nodule)。结节是随着溅射时间的推移，靶表面上出现的微小突起，并被认为是源自高阻抗材料的溅射渣。随着结节凝结的进一步析出，其周围发生击穿，并且其成为粉末并附着到屏蔽件和光盘。例如，当该粉末附着到光盘时，用于再生激光的导槽在有粉末的部分消失，并引起作为追踪伺服故障的光盘故障。当光盘故障增加时，必须停止生产并去除靶表面上的结节，这导致更低的生产能力利用系数，即，更低生产率。
因此，期望提供一种相比于使用氧化铟和氧化锡作为保护层的材料的情况，在存储可靠性方面有优势并且在生产率方面更有优势的可记录光记录介质及其制造方法。
作为不懈研究的结果，发明人已经发现并实验证实，使用包括氧化铟和氧化铈(氧化铟铈，以下称为ICO)或者氧化铟和氧化镓(氧化铟镓，以下称为IGO)的材料作为保护层的材料可以实现良好记录特性和高存储可靠性并可以获得高结节抵抗性，并作出了本发明的实施方式。
根据本发明的一个实施方式，光记录介质包括：无机记录层，以及设置在无机记录层的至少一个表面上的包括含有氧化铟的复合氧化物的保护层，其中，复合氧化物由化学式[(In2O3)1-X(A)X]表示，其中，A是氧化铈或氧化镓，并且X满足0.15≤X≤0.75的范围。
根据本发明的一个实施方式，光记录介质的制造方法包括以下步骤：形成无机记录层，以及在无机记录层的至少一个表面上形成包括含有氧化铟的复合氧化物的保护层，其中，复合氧化物由化学式[(In2O3)1-X(A)X]表示，其中，A是氧化铈或氧化镓，并且X满足0.15≤X≤0.75的范围。
在本发明的实施方式中，由于包括氧化铟和氧化铈或者氧化铟和氧化镓的保护层设置在无机记录层的至少一个表面上，因此可以获得有利的存储可靠性。此外，关于包括氧化铟和氧化铈或者氧化铟和氧化镓的材料，由于其高导电率，可以进行通过直流(DC)溅射法的沉积，由于其高沉积率，可以保持与ITO材料相同的高导电率，并且可以改善生产能力利用系数而不生成结节。
如上所述，根据本发明实施方式，可以达到存储可靠性和高生产率之间的平衡。
附图说明
图1是示出根据本发明一个实施方式的可记录光记录介质的一个结构实例的示意性截面图。
图2是示出实施例1至9以及比较例1和2中的可记录光记录介质的抖动特性的曲线图。
图3是示出实施例1至9以及比较例1和2中的可记录光记录介质的存储可靠性的曲线图。
具体实施方式
以下将参照附图说明本发明的实施方式。
<可记录光记录介质的构成>
图1是示出根据本发明一个实施方式的可记录光记录介质的一个结构的示意性截面图。可记录光记录介质10具有反射层2、第一保护层3、蓄热层7、无机记录层4、第二保护层5以及光透过层6顺序堆叠在基板1上的结构。
在根据一个实施方式的可记录光记录介质10中，通过从光透过层6侧向无机记录层4施加激光束，记录或再生信息信号。例如，波长在400nm～410nm的范围中的激光束由具有0.84～0.86的范围中的数值孔径的物镜收集，并从光透过层6侧被施加到无机记录层4，从而记录或再生信息信号。例如，BD-R可作为可记录光记录介质10。
可记录光记录介质10的抖动优选地为7.5％以下，并且更优选地为7.0％以下。当抖动设置为7.5％以下时，可以实现十分好的误差率并可以获得良好的信息信号特性。可记录光记录介质10的符号误差率(SER)优选为2.0×10-3以下，更优选为1.0×10-3以下，并且更优选为3.0×10-4以下。当SER为2.0×10-3以下时，误差通常可校正并且可以获得良好信息信号特性。
以下将顺序解释形成可记录光记录介质10的基板1、反射层2、第一保护层3、蓄热层7、无机记录层4、第二保护层5以及光透过层6。
(基板)
例如，基板1具有在其中心具有开口(以下称为“中心孔”)的环形形状。例如，基板1的一个主表面是凹凸面11，并且无机记录层4沉积在凹凸面11上。在下文中，凹凸面11的凹部分将称为“槽中Gin”，并且凸部分将称为“槽上Gon”。
例如，诸如螺旋形和同心环形的各种形状可作为槽中Gin和槽上Gon的形状。此外，例如，槽中Gin和/或槽上Gon是摆动的，用于添加地址信息。
例如，基板1的直径选择为120mm。考虑到刚性，优选从0.3mm至1.3mm，更优选地从0.6mm至1.3mm来选择基板1的厚度，例如选择为1.1mm。此外，例如，中心孔的直径选择为15mm。
例如，可以使用塑料材料或玻璃作为基板1的材料，而考虑到成本，优选使用塑料材料。例如，可以使用聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂等作为塑料材料。
(反射层)
例如，可以根据反射层2所需的特性任意地选择和使用相关技术中已知的通常能够用于光盘的金属和半金属(例如Ag合金或Al合金)作为反射层2的材料。此外，理想的是使用除了光反射能力之外还具有吸热(散热)能力的材料作为反射层2的材料。这样，可以为反射层2提供作为散热层的功能。
(第一保护层，第二保护层)
第一保护层3和第二保护层5控制记录/再生时的光特性和热特性并保护无机记录层4。第一保护层3和第二保护层5中的至少一个包括含有氧化铟的复合氧化物。复合氧化物包括铟和铈的氧化物(ICO)或铟和镓的氧化物(IGO)。使用该构成，可以达到存储可靠性和高生产率之间的平衡。特别地，优选地，第一保护层3和第二保护层5均包括ICO或IGO。对于除ICO和IGO之外的材料，可以使用相关技术中已知的通常能够用于光盘的诸如SiN、ZnS-SiO2、Ta2O5的氧化物、氮化物和碳化物的介电材料。此外，可以使用诸如氧化铟和氧化锡(ITO)的透明氧化物。为了可以获得适当的反射率，第一保护层3的厚度优选为10nm～40nm，并且更优选为20nm～30nm。考虑到改善记录功率余量(recording power margin)，第二保护层5的厚度优选为11nm～34nm，并且更优选为16nm～30nm。
可以设置第一保护层3和第二保护层5中的至少一个，然而，为了获得良好信息信号特性和存储可靠性特性，优选如图1所示设置第一保护层3和第二保护层5。
复合氧化物具有以下化学式表示的组成：
[(In2O3)1-X(A)X]...(1)
其中，A是氧化铈或氧化镓，X优选为0.15≤X≤0.75，更优选为0.15≤X≤0.65，并且进一步优选为0.15≤X≤0.40。
当X满足0.15≤X≤0.75的范围时，可以获得良好的信息信号特性和存储可靠性特性，并且可以改善结节抵抗性等的生产率。
(无机记录层)
无机记录层4是可记录无机记录层并包括ZnS、SiO2和Sb，例如，根据需要进一步含有选自由Zn、Ga、Te、V、Si、Ta、Ge、In、Cr、Sn和Tb组成的组中的至少一种元素，并优选地具有以下化学式(2)的组成：
[(ZnS)x(SiO2)1-x]y(SbzX1-z)1-y...(2)
其中，0＜x≤1.0、0.3≤y≤0.7、0.8＜z≤1.0，并且X是选自由Ga、Te、V、Si、Zn、Ta、Ge、In、Cr、Sn和Tb组成的组中的至少一种元素。
此外，优选地，从获得良好记录和再生性能的观点来看，无机记录层4的厚度为3nm～40nm。在包括ZnS、SiO2和Sb的无机记录层4中，在记录之前ZnS、SiO2和Sb是非晶态。当激光束施加到该状态的无机记录层4时，Sb晶体形成在无机记录层4的中心部分，并且其他原子集中在界面附近。因此，光学常数(n：折射率，k：衰减系数)变化并且记录了信息信号。如上所述，难以在Sb晶体已经形成在中心部分的状态下将无机记录层4改变回记录之前的非晶态，并且无机记录层用作可记录无机记录层。
如上所述，无机记录层4包括ZnS、SiO2和Sb，并优选地具有上述化学式(2)的组成，而所记录的信息以初始状态长期稳定地存储，并且信号在信号再生时不会由于再生激光束而丢失。因此，质量不会在通常的长期存储中改变并且保持了写特性，获得对于记录和/或再生激光束的足够敏感度和反应速度，因此，可以在较宽范围内的线速和记录功率下获得良好的记录和再生特性。此外，考虑到进一步提高存储可靠性，优选组合使用包括ZnS、SiO2和Sb的无机记录层4以及包括含有氧化铟的复合氧化物的第一保护层3和第二保护层5。
无机记录层4的材料不限于上述材料，而是可以使用相关技术中已知的通常能够用于可记录光盘的无机记录材料。
例如，可以使用例如包括Te、Pd、和O(氧)的相变型无机记录层作为无机记录层4，并且无机记录层具有例如以下化学式(3)的组成：
(TexPd1-x)yO1-y...(3)
其中，0.7≤x≤0.9，0.3≤y≤0.7。
此外，对于无机记录层4，例如，可以使用通过堆叠硅(Si)膜和铜(Cu)合金膜形成的合金型无机记录层或主要包括Ge、Bi和N的无机记录层。
(蓄热层)
蓄热层7具有低于第一保护层3的导热系数，并且例如包括诸如ZnS-SiO2的介电材料。如图1所示，在蓄热层7设置在第一保护层3和无机记录层4之间的情况下，从与蓄热层7相对的一侧向无机记录层4施加记录和/或再生激光束。蓄热层7用作在无机记录层4中聚积记录时产生的热的蓄热层。因此，通过在第一保护层3和无机记录层4之间设置蓄热层7，可以有效地使用热，并且可以使得可记录光记录介质10的记录敏感度更高。此外，一旦热在无机记录层4中聚积，则热从无机记录层4的内部释放到具有高导热系数的第一保护层3和反射层2，因此，可以形成更多正确的标记边缘并可以获得低抖动和宽功率余量。需要注意的是，如果蓄热层7太厚并且dh/(dl+dh)＞0.95(其中，dl：第一保护层的厚度，dh：蓄热层的厚度)，则太多热停留在无机记录层4中，并且标记边缘趋于变化并且功率余量趋于变窄。因此，优选满足dh/(dl+dh)≤0.95。例如，可以使用溅射法作为蓄热层7的沉积方法。
需要注意的是，蓄热层设置的位置不限于第一保护层3和无机记录层4之间的位置，例如，蓄热层7可以设置在无机记录层4和第二保护层5之间。在该结构的情况下，从蓄热层7侧向无机记录层4施加记录和/或再生激光束。此外，蓄热层7可以设置在第一保护层3和无机记录层4之间的位置以及无机记录层4和第二保护层5之间的位置。
(光透过层)
例如，光透过层6包括具有环形形状的光透过片和用于将光透过片粘结到基板1的粘结层。优选地，光透过片由对于用于记录和/或再生的激光束具有低吸收能力的材料制成，并且特别地，由具有90％以上的透射率的材料制成。例如聚碳酸酯树脂材料或聚烯烃树脂(例如，ZEONEX(注册商标))可作为光透过片的材料。光透过片的厚度优选地选择为0.3mm以下，并且更优选在3μm～177μm的范围内选择。例如，粘结层由紫外线固化树脂或压敏胶(PSA)制成。此外，光透过层6可以使用通过固化诸如UV树脂的光敏树脂获得的树脂盖来形成。例如紫外线固化丙烯酸树脂可作为树脂盖的材料。
光透过层6的厚度优选在10μm～177μm的范围内选择，并且，例如，选择为100μm。通过组合薄光透过层6和具有大约0.85的高NA(数值孔径)的物镜可以实现高密度记录。
<可记录光记录介质的制造方法>
接下来，将说明根据本发明的一个实施方式的可记录光记录介质的制造方法的实例。
(基板的成型步骤)
首先，成型具有形成在一个主表面上的凹凸面11的基板1。例如，可以使用注射成型法、光聚合法(2P方法)等作为基板1的成型方法。
(反射层的沉积步骤)
然后，将基板1放入设置有含有Ag合金或Al合金作为主要成分的靶的真空室中，并将真空室抽空至预定压力。然后，在将诸如Ar气的处理气体引入真空室中的同时，溅射靶，并在基板1上沉积反射层2。
(第一保护层的沉积步骤)
然后，将基板1放入设置有含有ICO或IGO作为主要成分的靶的真空室中，并将真空室抽空至预定压力。然后，在将诸如Ar气或O2气的处理气体引入真空室中的同时，溅射靶，并在反射层2上沉积第一保护层3。例如，对于溅射方法，可以使用高频(RF)溅射法或直流(DC)溅射法，并且特别地，直流溅射法是优选的。这是因为，相比于高频溅射方法，直流溅射法提供了更高沉积率，并且可以改善生产率。
(蓄热层的沉积步骤)
然后，将基板1放入设置有含有ZnS和SiO2作为主要成分的靶的真空室中，并将真空室抽空至预定压力。然后，将诸如Ar气的处理气体引入真空室中的同时，溅射靶，并在第一保护层3上沉积蓄热层7。
(无机记录层的沉积步骤)
然后，将基板1放入设置有含有ZnS、SiO2和Sb作为主要成分的靶的真空室中，并将真空室抽空至预定压力。然后，将诸如Ar气的处理气体引入真空室中的同时，溅射靶，并在第一保护层3上沉积无机记录层4。
(第二保护层的沉积步骤)
然后，将基板1放入设置有含有ICO或IGO作为主要成分的靶的真空室中，并将真空室抽空至预定压力。然后，在将诸如Ar气或O2气的处理气体引入真空室中的同时，溅射靶，并在无机记录层4上沉积第二保护层5。例如，对于溅射方法，可以使用高频(RF)溅射法或直流(DC)溅射法，并且特别地，直流溅射法是优选的。这是因为，相比于高频溅射方法，直流溅射法提供了更高沉积率，并且可以改善生产率。
(光透过层的形成步骤)
然后，在第二保护层5上形成光透过层6。对于形成光透过层6的方法，可以使用通过在第二保护层5上旋涂诸如紫外线固化树脂(UV)的光敏树脂并对光敏树脂施加诸如UV光的光形成光透过层6的树脂涂布法，或者通过使用粘结剂将光透过片粘结到基板1上的凹凸面侧11形成光透过层6的片粘结方法。此外，对于片粘结方法，例如，可以使用通过使用涂覆到第二保护层5的诸如UV树脂的光敏树脂将光透过片粘结到基板1上的凹凸面11侧形成光透过层6的片树脂粘结方法，或者通过使用预先均匀涂覆于片的一个主表面的压敏胶(PSA)将光透过片粘结到基板1的凹凸面11侧形成光透过层6的PSA粘结方法。通过上述步骤，获得了图1中示出的可记录光记录介质10。
如上所述，根据本发明的一个实施方式，第一保护层3和第二保护层5分别设置在无机记录层4的各侧上，并且第一保护层3和第二保护层5中的至少一个包括ICO或IGO，并且可以获得高存储可靠性。此外，使用ICO或IGO用于保护层，可以以高沉积率沉积保护层。因此，可以使得能在一个室中形成的保护层更厚，因此，可以在保持设计自由度的同时减少室的数量。因此，可以显著地压缩制造设备的初始投资，并且通过制造时节拍时间的缩短效果可以实现无机介质的更低价格。此外，可以确保6XBD-R等的高速记录的足够记录功率余量。
此外，由于通过在基板1上顺序堆叠反射层2、第一保护层3、蓄热层7、无机记录层4以及第二保护层5来制造可记录光记录介质10，因此可以使用五室沉积机制造具有高生产率和存储可靠性的可记录光记录介质10。
实施例
在下文中，将使用实施例和测试例来具体说明本发明，然而，本发明并不仅限于这些实施例和测试例。
(信号特性的评价)
在实施例和比较例中，将由Pulstec Industrial制造的ODU-1000用于关于可记录光记录介质的信息信号的记录和再生评价。在该评价机中，激光束的波长设置为405nm，数值孔径NA设置为0.85，并且根据蓝光光盘25GB密度的标准以19.69m/s的四倍速线速度记录并以4.92m/s的单倍速再生可记录光记录介质。然后，通过Pulstec Industrial制造的均衡器板使用由横河电机(Yokogawa Electric)制造的时间间隔分析仪TA720测量抖动，并将其用作信号评价。
(存储可靠性的评价)
在实施例和比较例中，对于存储可靠性评价，将由Pioneer制造的蓝光光盘驱动(BDR-101A)用于信息信号的记录和再生评价，在80℃、85％下600小时后观察预先记录的信号的符号误差率(SER)。
(层组成的分析方法)
在实施例、比较例以及测试例中，以如下方式获得各个层的组成。
首先，通过在与以下实施例、比较例和测试例相同的膜形成条件下在平基板上沉积用于获取其组成的层(例如，第一或第二保护层)来制造样本。然后，通过使用ICP质谱仪的电感耦合等离子体(ICP)质谱设备分析层组成。
<对抖动特性和存储可靠性特性的研究>
(实施例1)
首先，通过注射成型使厚度为1.1mm的聚碳酸酯基板成型。需要注意的是，在聚碳酸酯基板上，形成具有槽中Gin和槽上Gon的凹凸面。
然后，通过溅射法在聚碳酸酯基板上顺序堆叠反射层、第一保护层、蓄热层、无机记录层以及第二保护层。各层的具体构成如下。
反射层：Ag合金，80nm
第一保护层：(In2O3)80(Ga2O3)20、14nm
蓄热层：ZnS-SiO2、7nm
无机记录层：[(ZnS)80(SiO2)20]40Sb60、18nm
第二保护层：(In2O3)80(Ga2O3)20、17nm
然后，通过旋涂法，将紫外线固化树脂均匀地涂覆到第二保护层上并且向其施加紫外线以固化，因此，形成了厚度为0.1mm的光透过层。以上述方式，获得了所需的可记录光介质。
从可记录光记录介质的信息信号评价中，根据蓝光光盘25GB密度的标准，如表1所示，以19.68m/s的四倍速线性速度记录的单倍速再生抖动良好，为5.4％。需要注意的是，抖动的良好上限设置为7.5％，并且众所周知，如果抖动小于7.5％，则抖动与足够好的误差率相关。此外，在存储可靠性评价中，如表1所示，在80℃、85％下600小时后的符号误差率(SER)良好，为8.0×10-5。这里，SER的良好上限设置为足够可校正的2.0×10-3。即，可记录光记录介质具有提供信息信号和存储可靠性的良好结果的构成。
(实施例2)
除了使用(In2O3)60(Ga2O3)40形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和Ga2O3两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的6.2％和2.2×10-4的良好结果。
(实施例3)
除了使用(In2O3)35(Ga2O3)65形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和Ga2O3两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的6.9％和8.0×10-4的良好结果。
(实施例4)
除了使用(In2O3)90(Ga2O3)10形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和Ga2O3两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的5.7％和1.5×10-4的良好结果。
(实施例5)
除了使用(In2O3)85(CeO2)15形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的5.5％和8.2×10-5的良好结果。
(实施例6)
除了使用(In2O3)60(CeO2)40形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和CeO2两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的5.9％和1.7×10-4的良好结果。
(实施例7)
除了使用(In2O3)40(CeO2)60形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和CeO2两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的6.6％和5.7×10-4的良好结果。
(实施例8)
除了使用(In2O3)20(CeO2)80形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和CeO2两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的7.4％和1.5×10-4的良好结果。
(实施例9)
除了使用(In2O3)90(CeO2)10形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和CeO2两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的5.8％和2.4×10-4的良好结果。
(比较例1)
除了使用In2O3形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，如表1所示，在信息新信号评价中获得了6.3％的良好结果，然而，在存储可靠性评价中获得了高于1.0×10-3的3.0×10-3的不良结果。
(比较例2)
除了使用(In2O3)20(Ga2O3)80形成第一保护层和第二保护层之外，以与实施例1相同的方式获得可记录光记录介质。需要注意的是，通过使用In2O3和Ga2O3两种靶的共溅射法制造第一保护层和第二保护层的材料。在以与实施例1相同的方式执行的信息信号评价和存储可靠性评价中，分别获得了表1示出的7.8％和3.0×10-3的不良结果。
表1示出了实施例1至9以及比较例1和2的可记录光记录介质的抖动特性和存储可靠性特性。··
表1
Figure BDA0000063115550000171
图2是示出实施例1至9以及比较例1和2的可记录光记录介质的抖动特性的曲线图。图3是示出实施例1至9以及比较例1和2的可记录光记录介质的存储可靠性特性的曲线图。如图2和3所示，(In2O3)1-X(Ga2O3)X材料用IGO表示，(In2O3)1-X(CeO2)X材料用ICO表示。
根据上述评价结果，可以获知如下内容。
获知信息信号和存储可靠性特性根据Ga2O3或CeO2的添加量而变化。
获知优选将Ga2O3或CeO2的添加量设置在从5mol％至75mol％的范围内，以满足7.5％以下的抖动特性以及2.0×10-3以下的SER特性。需要注意的是，7.5％的抖动和2.0×10-3的SER是获得的作为上述可记录光记录介质的特性的上限值。
获知优选将Ga2O3或CeO2的添加量设置在从5mol％至65mol％的范围内，以满足7.0％以下的抖动特性以及1.0×10-3以下的SER特性
获知优选将Ga2O3或CeO2的添加量设置在从15mol％至40mol％的范围内，以满足7.0％以下的抖动特性以及3.0×10-4以下的SER特性。
可以想到，当Ga2O3或CeO2的添加量小于5mol％时，由于In2O3成分变得过量并且氧和水从In2O3膜的粒界进入记录膜，因此存储可靠性劣化。另一方面，可以想到，当Ga2O3或CeO2的添加量超过75mol％时，由于保护膜中添加材料的特性变强，因此难以获得良好的信息信号特性，并且变得难以获得从In2O3获得的良好信息信号特性。
<对第一保护层和第二保护层的生产率的研究>
对于第一保护层和第二保护层的材料的生产率的研究，观察直流(DC)溅射可用性和生成结节的程度。DC溅射是否可用取决于保护层的靶材料的导电性。如果导电性良好，则DC溅射可用，然而，如果材料没有导电性，则选择交流(RF)溅射。即，可以不考虑材料的导电性通过RF溅射执行沉积。然而，其溅射率通常低于DC溅射，并且，当沉积了几十纳米的膜厚度的保护层等时，为多个阴极划分该层以进行沉积。在该情况下，不仅需要划分后的层的数量的阴极，而且RF溅射的结构复杂，设备变得昂贵，因此存在成本显著增加的生产率劣化的问题。因此，考虑到生产率，DC溅射是优选的。此外，结节是靶表面上的微小突起，并被认为是源于高阻抗材料的溅渣。随着结节的进一步发展，在其周围发生击穿，并且其变成粉末并附着到屏蔽件和光盘。在光盘附着了粉末的部分覆盖了用于再生激光的导槽，并且引起作为伺服故障的光盘故障。当光盘故障增加时，必须停止生产并去除靶表面上的结节，并且这导致较低生产能力利用系数，即，较低生产率，因此，具有较少结节的靶材料是优选的。
(测试例1)
将添加了20mol％氧化镓的氧化铟((In2O3)80(Ga2O3)20，下文中，称为IGO20)靶安装在由Oerlicon制造的DVD-Sprinter沉积设备上，其真空室的内部抽空至5×10-7托(Torr)，将30sccm的Ar气和2sccm的O2气引入到真空室中，并且将膜形成压力设置为0.5mTorr。然后，通过2kW的直流(DC)溅射来溅射IGO20靶。需要注意的是，将由Advanced Energy制造的Pinnacle plus用作DC电源，并且使用φ200mm×厚度6mm的靶。可以使用IGO20靶执行沉积，并且如同ITO的情况那样获得了大约7nm/s的良好溅射率。此外，确认了使用30kWh之后的结节的生成状态。使用30kWh之后非腐蚀部分中生成的结节的每平方厘米的占用面积称为结节的生成度，并且0.2以下的程度判定为“良好”，多于0.2的程度判定为“差”。如果结节的生成度为0.2以下，则稳定地执行生产而无需操作，直到靶寿命终止。如果结节的生成度为0.7以上，则必须在靶寿命终止之前停止生产并清理表面，生产率劣化。IGO20靶的结节生成度为0.1，并且如表2所示判定为“良好”。因此，DC溅射可用并且结节判定同样为“良好”，从而了解到靶材料在生产率方面非常好。
(测试例2)
除了靶材料是添加了50mol％氧化镓的氧化铟((In2O3)50(Ga2O3)50，下文中，称为IGO50)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在IGO50靶中，DC溅射可用，结节的生成度为0.2，并且获得了非常好的结果。
(测试例3)
除了靶材料是添加了15mol％氧化铈的氧化铟((In2O3)85(CeO2)15，下文中，称为ICO15)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在ICO15靶中，DC溅射可用，结节的生成度为0.0，并且获得了非常好的结果。
(测试例4)
除了靶材料是添加了50mol％氧化铈的氧化铟((In2O3)50(CeO2)50，下文中，称为ICO50)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在ICO50靶中，DC溅射可用，结节的生成度为0.1，并且获得了非常好的结果。
(测试例5)
除了靶材料是添加了10mol％氧化锡的氧化铟(ITO)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在ITO靶中，DC溅射可用，然而，结节的生成度为较差的0.5，并且结节判定为“差”。在将ITO靶用于生产的情况下，在靶寿命期间需要多次结节去除操作，并且生产能力利用系数较低，即，该操作使生产率差。
(测试例6)
除了靶材料是添加了10mol％氧化镓的氧化铟((In2O3)90(Ga2O3)10，下文中，称为IGO10)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在IGO10靶中，DC溅射可用，然而，结节的生成度差，为0.5。
(测试例7)
除了靶材料是添加了5mol％氧化铈的氧化铟((In2O3)95(CeO2)5，ICO5)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在ICO5靶中，DC溅射可用，然而，结节的生成度差，为0.4。
(测试例8)
除了靶材料是氧化铟(In2O3)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在In2O3靶中，DC溅射可用，然而，结节的生成度差，为0.8。
(测试例9)
除了靶材料是氧化镓(Ga2O3)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在Ga2O3靶中，DC溅射不可用。
(测试例10)
除了靶材料是氧化铈(CeO2)之外，以与测试例1相同的方式执行测试。如表2所示，在CeO2靶中，DC溅射不可用。
表2示出了测试例1至10的DC溅射可用性和结节判定的结果。
表2
Figure BDA0000063115550000211
根据测试例1至10，在氧化ITO靶以及添加有少量氧化镓和氧化铈的IGO靶和ICO靶中，趋于生成结节。另一方面，在作为单一氧化物而不是复合氧化物的氧化铟、氧化镓以及氧化铈中，DC溅射趋于不可用，溅射率趋于较低，并且生产率趋于劣化。因此，复合氧化物优选用于第一保护层和第二保护层的材料，并且优选地，氧化镓和氧化铈的添加量为15％mol以上。此外，如果氧化镓和氧化铈的添加量太大，则溅射率变得较低，因此，优选地，将添加量减小至难以生成结节的程度。基于该考虑，优选地，氧化镓和氧化铈的添加量为75mol％以下。
总结上述评价结果，鉴于信息信号特性和存储可靠性特性，氧化镓和氧化铈的含量优选为5mol％～75mol％，更优选为5mol％～65mol％，并且进一步优选为15mol％～40mol％。这可以由组成式[(In2O3)1-X(A)X](A是氧化铈或氧化镓，X优选为0.05≤X≤0.75，更优选为0.05≤X≤0.65，并且进一步优选为0.15≤X≤0.40)表示。
鉴于结节抵抗性等的生产率，氧化镓或氧化铈的含量优选为15mol％～75mol％。这由组成式[(In2O3)1-X(A)X](A是氧化铈或氧化镓，X优选为0.15≤X≤0.75)表示。
鉴于信息信号特性、存储可靠性特性、以及结节抵抗性等的生产率，含量优选为15mol％～75mol％，更优选为15mol％～65mol％，进一步优选为15mol％～40mol％。这由组成式[(In2O3)1-X(A)X](A是氧化铈或氧化镓，X优选为0.15≤X≤0.75，更优选为0.15≤X≤0.65，进一步优选为0.15≤X≤0.40)表示。
至此，已经具体说明了本发明的实施方式，然而，本发明不限于上述实施方式，基于本发明的技术思想可以进行各种修改。
例如，在上述实施方式中给出的数值孔径、材料、结构、形状等只是实例，可以根据需要使用不用的数值孔径、材料、结构、形状等。
此外，在不脱离本发明的范围的情况下，上述实施方式和实施例的各个构成可以彼此组合。
此外，在上述实施方式和实施例中，已经描述了将本发明应用于具有单一无机记录膜的可记录光记录介质的实例，然而，本发明可以应用于具有两个或更多无机记录膜的可记录光记录介质。
另外，在上述实施方式和实施例中，已经描述了将本发明应用于在无机记录膜上具有光透过层的可记录光记录介质，其中通过从光透过层侧向无机记录膜应用激光束执行信息信号的记录和再生的实例，然而，本发明不限于该实例。例如，本发明可以应用于在基板上具有无机记录膜的可记录光记录介质，其中通过从基板侧向无机记录膜应用激光束执行信息信号的记录和再生，或者应用于具有粘结在一起的两个基板的可记录光记录介质，其中通过从一个基板侧向基板之间的无机记录膜应用激光束执行信息信号的记录和再生。
此外，在上述实施方式和实施例中，已经描述了通过溅射法形成可记录光记录介质的各个层的情况作为实例，然而，不限于此，而是可以使用其他沉积方法。对于沉积方法，例如，可以使用诸如热CVD、等离子CVD、以及光CVD的CVD方法(化学气相沉积：使用化学反应从气相沉积薄膜的技术)，以及PVD方法(物理气相沉积：将真空中物理蒸发的材料凝聚在基板上以形成薄膜的技术)等。
此外，在上述实施方式和实施例中，已经说明了将本发明应用于可记录光记录介质的情况，然而，本发明可以应用于可重写光记录介质。需要注意的是，在将本发明应用于可记录光记录介质的情况下，可靠性提高的效果更大。
另外，在上述实施方式和实施例中，已经说明了将本发明应用于在无机记录层的两侧都具有保护层的可记录光记录介质的实例，然而，本发明可以应用于在无机记录膜的一侧具有保护层的可记录光记录介质。即，可以在无机记录膜的一侧上设置包括氧化铟和氧化铈、或氧化铟和氧化镓的保护层。
本申请包含在2010年5月31日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2010-124937的公开相关的主题，其全部内容结合于此作为参考。
本领域普通技术人员应当理解，在所附权利要求书或其等同物的范围内，根据设计需求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合以及替换。

Claims (7)

1.一种光记录介质，包括：
无机记录层；以及
保护层，包括含有氧化铟的复合氧化物，并且设置在所述无机记录层的至少一个表面上，
其中，所述复合氧化物由化学式[(In2O3)1-X(A)X]表示，其中，A是氧化铈或氧化镓，并且X满足0.15≤X≤0.75的范围。
2.根据权利要求1所述的光记录介质，还包括在所述无机记录层和所述保护层之间的蓄热层，
其中，从所述蓄热层侧或与所述蓄热层相对的侧朝所述无机记录层施加记录和/或再生激光束。
3.根据权利要求2所述的光记录介质，其中，所述蓄热层包括ZnS和SiO2。
4.根据权利要求1所述的光记录介质，其中，所述保护层设置在所述无机记录层的两侧。
5.根据权利要求1所述的光记录介质，其中，所述无机记录层包括ZnS、SiO2和Sb。
6.一种光记录介质的制造方法，包括以下步骤：
形成无机记录层；以及
在所述无机记录层的至少一个表面上形成包括含有氧化铟的复合氧化物的保护层，
其中，所述复合氧化物由化学式[(In2O3)1-X(A)X]表示，其中，A是氧化铈或氧化镓，并且X满足0.15≤X≤0.75的范围。
7.根据权利要求6所述的光记录介质的制造方法，其中，在形成所述保护层的步骤中，通过直流溅射法形成所述保护层。
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