CN1231902C - 信息记录介质 - Google Patents

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Abstract

得到在内周部记录信息时也不发生再结晶化，多次重写时再现信号劣化少的CAV方式的相变化光盘。一种信息记录介质，其特征在于，具有基板、和从激光束入射侧设有的第1保护层、第1界面层、记录层、第2界面层、第2保护层、吸收率控制层、热扩散层，第1界面层和第2界面层中含有Bi、Sn、Pb等促进记录层结晶化的元素，第1界面层含有的上述元素之和小于第2界面层。提高记录层成核速度的同时，可以抑制界面层材料溶入记录层引起的多次重写时的再现信号劣化。

Description

信息记录介质
技术领域
本发明涉及通过能量束的照射进行信息记录的信息记录介质、信息记录方法以及介质制造方法，尤其涉及DVD-RAM、DVD-RW等相变化光盘、以及使用它的记录方法及其制造方法。
背景技术
近年来，DVD-ROM、DVD-Video等再现专用型光盘市场正在扩大。还有，如4.7GB DVD-RAM和4.7GB DVD-RW这种可重写的DVD已投入到市场，作为计算机用备用介质、替代VTR的影像记录介质，市场正在迅速扩大。并且，这几年对提高对记录型DVD的传送速度、存取速率的市场需求在增大。
DVD-RAM、DVD-RW等可记录消除的记录型DVD介质中采用相变化记录方式。相变化记录方式中基本上把“0”和“1”的信息与晶体和无定形体对应来进行记录。还有，晶体和无定形的折射率不同，因此设计各层的折射率和膜厚以使变为晶体的部分和变为无定形的部分的反射率之差成为最大。通过对该结晶化的部分和无定形化的部分照射激光束，再现反射光，来检测出记录的“0”和“1”。
还有，要使给定位置无定形化(通常，把该动作叫做“记录”)是，通过照射较高功率的激光束，加热使记录层的温度高于记录层材料的熔点；使给定位置结晶化(通常，把该动作叫做“消除”)是，通过用较低功率激光束照射，加热使记录层的温度处于记录层材料的熔点以下的结晶化温度附近。这样，就能够可逆性地改变无定形状态和结晶状态。
为了使记录型DVD达到对提高传送速度的要求，通常有提高介质的转速，用短时间进行记录消除的方法。此时，产生的问题的是，把信息过量书写(overwrite)在介质上时的记录消除特性。下面详细说明以上问题。
考虑把某个给定位置从无定形变为晶体的情况。提高介质的转速时，通过激光束和所述给定位置的时间变短，同时给定位置保持结晶化温度的时间也变短。如果保持在结晶化温度的时间过短，则不能进行充分的晶体成长，因此会残留无定形体。它会反映到再现信号，使再现信号品质劣化。
为了解决该问题有两种方法：1.通过变更记录膜组成，使结晶化速度高速化；2.使用促进接触于记录膜的界面层、记录膜的结晶化的材料。
例如特开2001-322357中，通过使用在作为记录材料的Ge-Sn-Sb-Te类材料中添加Ag、Al、Cr、Mn等金属的材料，得到能够进行高密度记录、反复重写性能优异、结晶化感度的经时劣化少的信息记录介质。特开平2-14289中也记载了Ge-Sn-Sn-Te类的记录膜材料。
还有，特开平5-342629中是通过引入接触于记录层，促进Sb40Te10Se50等记录层结晶化的界面层，能够在短时间使记录层结晶。并且，特开平9-161316中是通过设置如由Sb2Te3等构成的层作为界面层(结晶化促进层)，能够极其高速地进行初期结晶化处理。并且特开2001-273673中是通过设置由SnTe、PbTe等构成的层作为界面层(晶核生成层)，可以得到即使长期保存后，结晶化速度也不下降的信息记录介质。
发明内容
在采用相变化记录方式的光盘上记录信息时，通常是通过CLV(Constant Lenear Velocity：一定线速度)方式控制光盘的转数。也就是使激光束和光盘的相对速度始终成为一定的控制方法。相对于此，CAV(Constant Angular Velocity：一定角速度)方式中有旋转光盘时使角速度一定来控制旋转的方式。
CLV方式的特征在于：1.记录再现时的数据传送速度始终一定，因此信号处理电路能够极其简单化；2.激光束和光盘的相对速度能够始终一定，因此能够使记录消除时的记录层的温度滞后一定，从而对介质的负荷小；3.把激光束向光盘的半径方向移动时，需要根据半径位置控制发动机的转数。因此，存取速度大幅度降低。
CAV方式的特征在于：1.记录再现时的数据传送速度因半径位置而异，因此信号处理电路增大；2.激光束和光盘的相对速度因半径位置而异，因此记录消除时的记录层的温度滞后大大依赖于半径位置，需要特别构成的光盘；3.把激光束向光盘的半径方向移动时，不必根据半径位置控制发动机的转速。因此能够进行高速存取。
通过使用上述现有例子中举出的记录层材料、界面层材料，即使在盘线速度为高速的情况也能够实现极其良好的记录再写特性。但是，上述现有例子中没有充分考虑进行CAV记录时的问题点，因此进行CAV记录时，在信息记录介质内周部产生由记录的信号再现的再现信号品质大幅度劣化的问题。
还有，现有例子中举出的由Sb40Te10Se50、Sb2Te3、SnTe、PbTe等构成的界面层会因10万次程度的多次重写而溶到记录膜中，产生再现信号劣化的问题。
于是，本发明的目的在于提供能够进行CAV记录，并在进行10万次程度的多次重写后再现信号也不劣化的信息记录介质。
还有，本发明的另一目的在于提供能够进行CAV记录，并在进行10万次程度的多次重写后再现信号也不劣化的信息记录介质的制造方法。
为了得到能够进行CAV记录，并在进行10万次程度的多次重写后再现信号也不劣化的信息记录介质，整理上述现有例子的问题点。
本发明需要解决的课题有如下两点。
1)抑制多次重写时的界面层材料溶入记录层；
2)抑制CAV记录时内周部的再现信号劣化。
下面按顺序说明1)2)的原因。这里以图1构造的信息记录介质为前提进行说明。即，以第1保护层、第1界面层、记录层、第2界面层、第2保护层、吸收率控制层、热扩散层、紫外线固化保护层顺序在基板上叠层的构造。还有，本发明的效果并不一定局限于图1构造的信息记录介质。1)界面层材料溶入记录层的原因
用图2说明该现象。图2是采用现有例子中所示Sb40Te10Se50、Sb2Te3、SnTe、PbTe等界面层材料作为第1界面层、第2界面层时信息记录介质的记录层周边部的断面图。由透镜聚焦的激光束如图所示在记录膜上形成焦点。此时激光束主要被记录层的第1界面层侧的面吸收。其结果在接触于记录层的第1界面层的面，记录层发热。这样，如图构成时，记录层第1界面层侧的温度与记录层第2界面层侧的温度相比，通常有高的倾向。
通常如上所述，促进记录层结晶化的界面层材料的熔点一般比作为界面层使用的Ge3N4、Gr2O3等低，因此如果反复10万次程度的多次重写，从第1界面层侧界面层材料选择性地溶入到记录层。还有，本发明者们明确了作为促进记录层的结晶化层，Bi2Te3也显示出极其良好的性能。但是，Bi2Te3的熔点也是低为600℃，因此存在与上述现有材料同样的问题。并且，本发明者们不像上述现有例子那样使用Sb40Te10Se50、Sb2Te3、SnTe、PbTe这样的化合物作为界面层，而是通过只把Sn、Pb、Bi等元素添加到界面层材料中来得到记录层的结晶化促进效果。这是因为记录层中含有的Te和上述Sn、Pb、Bi等元素结合，分别生成SnTe、PbTe、Bi2Te3等结晶性化合物。这样，在界面层表面以上述结晶性化合物为晶核，促进记录层的结晶化。例如，作为界面层材料使用SnO2、PbO2、Bi2O3等上述元素的氧化物化合物，或SnS2、PbS、Bi2S3等上述元素的硫化物，或SnSe2、PbSe、Bi2Se3等上述元素的硒化物等，游离的上述元素与记录层中的Te结合而生成结晶性化合物，因此能够得到促进记录层结晶化的效果。但是上述氧化物、硫化物、硒化物也是热稳定性差，因此产生上述元素溶入记录层中，使再现信号劣化的问题。
另一方面，只在第1界面层使用Gr2O3、Ge3N4等高熔点并且热稳定性好但没有记录层结晶化促进效果的界面层材料，在第2界面层使用在上述现有例子中所示Sb40Te10Se50、Sb2Te3、SnTe、PbTe等界面层材料时，不发生这样的问题。这说明上述界面层材料从第1界面层侧选择性地溶入到记录层。如上所述，界面层材料溶入记录层的原因是，记录层的第1界面层侧的部分高温化，因此界面层材料从第1界面层溶入记录层。还有，如上述在第1界面层使用没有促进记录层结晶化效果的界面层材料的情况，在高速记录时发生不能进行充分结晶化的问题。
2)CAV记录时内周部的再现信号劣化的原因
首先，说明再现信号不劣化的外周部的无定形标记周边部的结晶状态(图3A、B)。图3A是表示在晶体上记录无定形标记时的无定形标记和无定形标记周边部的结晶状态的图。其特征在于熔融区域直接成为无定形标记。还有，如图3B所示，图3A上过量写上新无定形标记时，图3A的无定形标记也完全结晶化。
接着，用图4A、B说明内周部的再现信号劣化的原因。图4A是在现有信息记录介质内周部记录无定形标记时表示无定形标记周边部结晶状态的示意图。其特征在于，无定形标记与熔融区域相比大幅度减小。这是因为无定形标记记录时，从通过激光束熔融的熔融区域的边缘成长晶体，产生记录标记收缩的现象(再结晶化)。下面说明其理由。CAV记录中内周部的盘线速度变慢。因此受到通过的激光束引起的热的影响，熔融区域的冷却速度变慢，其结果，无定形区域再结晶化。
因此，最终生成的无定形标记的大小与熔融区域相比减小，再现信号振幅降低(问题1)。还有，引起收缩的再结晶化区域的晶体粒径是与正常结晶化区域相比要大。还有，如图3B所示，在图3A上过量写上新信息时，在无定形标记间会残留晶体粒径不同的晶体。晶体粒径不同时反射率也不同，因此该晶体粒径的分散会引起反射率的分散，其结果增加再现信号的噪音(问题2)。还有，晶体粒径的分散还会引起热传导率、熔点、晶体成长速度的分散。其结果无定形标记形状受到晶体粒径分散的影响，再现信号劣化(问题3)。如上所述，内周部的再现信号劣化的主要原因是由再结晶化引起的问题1～3。
接着表示上述1)2)课题的具体解决方案。
1)抑制多次重写时界面层材料溶入记录层
为了解决上述课题，在第1界面层和第2界面层含有上述具有促进记录层结晶化效果的Bi、Sn、Pb等元素，并且，为了抑制上述低熔点元素溶入记录层，最好是使第1界面层含有的上述Bi、Sn、Pb等的含量之和比第2界面层小。
或者，Te也是低熔点的，因此作为第1界面层或第2界面层使用SnTe、PbTe、Bi2Te3等Te化物时，第1界面层含有的上述Bi、Sn、Pb、Te等的含量之和也最好比第2界面层小。
这里，作为减少界面层含有的上述Bi、Sn、Pb、Te等含量的方法，优选向界面层添加热化学性稳定的Ge-N类材料的方法。Ge与Sn、Pb是同族，也容易与Bi、Te形成化合物。还有，Bi、Sn、Pb、Te难以与氮结合，因此能够避免由于添加Ge-N引起的记录层的结晶化促进效果的下降。
作为上述界面层的制造方法，以下方法因能够降低溅射靶的价格，对基板的热损害小，能够使用可降低溅射装置价格的DC溅射器，并且能够均匀地添加Ge-N而优异。即，通过使用含有Te和Ge并且含有Bi、Sn、Pb中的任意一种元素的溅射靶和含有氮的溅射气体进行溅射，将上述界面层制膜的方法。
还有，除了添加Ge-N类材料以外，也可以添加过渡金属氧化物，或过渡金属氮化物。过渡金属容易改变其价数，因此比如即使Bi、Sn、Pb等元素游离，上述过渡金属也会改变价数，在过渡金属和Bi、Sn、Pb之间产生键合，生成热稳定的化合物。尤其Cr、Mo、W熔点高，容易改变价数，因此是容易与上述金属生成热稳定性化合物的优良材料。
还有，从光学性要求角度考虑或为了控制记录膜的结晶化，在必须将第1界面层制薄为3nm以下时，第1界面层不形成层状，而是形成斑状。这种情况也不会丧失促进记录层结晶化的效果，但用于第1保护层的ZnS-SiO2中的硫磺有时会通过第1界面层溶入到记录层。此时代替ZnS-SiO2，可以用比ZnS-SiO2热稳定性好并且含有包含促进记录层结晶化的Sn的SnO2等的材料。
还有，信息记录时的第2界面层的热负荷比第1界面层小，但从光学性要求角度考虑，或为了控制记录膜的结晶化，在必须将第2界面层制薄为1nm以下时，第2界面层可能会不成为层状而是成为斑状。这种情况也不会丧失促进记录层结晶化的效果，但用于第2保护层的ZnS-SiO2中的硫磺可能会通过第2界面层溶入到记录层。此时代替ZnS-SiO2，可以用比ZnS-SiO2热稳定性好并且含有包含促进记录层结晶化的Sn的SnO2等的材料。
2)抑制CAV记录时内周部的再现信号劣化
下面说明用于抑制CAV记录时内周部的再现信号劣化的具体方案。如在前面所述，CAV记录时内周部再现信号劣化的原因是无定形标记记录时，从通过激光束熔融的熔融区域的边缘成长晶体，产生记录标记收缩的现象(再结晶化)。因此，要解决上述问题最好是抑制再结晶化。为了抑制再结晶化可以使用晶体成长难，即晶体成长速度慢的材料作为记录层材料。但是，使用这种材料时，在外周部，当盘线速度变快时，采用激光束加热的时间不够充分，记录层保持在结晶化温度的时间不够充分，因此会发生需要结晶化的无定形标记不能充分结晶化的问题。
这样，本发明者们为了解决该问题而进行了潜心研究，得到本质性问题的解决方法。用图5～8详细说明上述解决方法。
图5是用于说明现有介质发生再结晶化的机理的图。一般来讲，记录层的结晶化可以说是由两种现象形成。即成核和晶体成长。成核和晶体成长的速度成如图5所示温度的函数。即晶体成长速度是在记录层材料的熔点之下为最大值，成核速度是在比结晶速度成最大的温度低的温度侧成最大。
但是，如在前面说明，相变化记录中通过把记录层材料加热至熔点以下的晶体成长温度附近使无定形标记结晶化。此时在升温时通过成核速度最大的温度，因此在记录层中生成晶核。还有，温度上升时晶体成长速度变快，因此能够以在低温侧生成的晶核为中心，晶体成长使无定形标记全体结晶化。
另一方面，记录无定形标记时，把记录层的温度加热至记录层材料的熔点以上。此时，在无定形标记的中心部随着冷却记录层会无定形化。但是，在熔融区域的外缘部，当外缘部的温度冷却至熔点之下晶体成长速度最大的温度范围时，从外缘部的晶体向熔融区域的中心部成长晶体，因此最终记录的无定形标记的大小会变小(图6)。这就是发生再结晶化的机理。
为了解决上述再结晶化问题，如图7所示降低晶体成长速度的最大值，提高成核速度的最大值。通过这样处理，在无定形标记记录时可以从熔融区域边缘部抑制晶体成长(图8)。还有，结晶化无定形标记时，与图5的情况相比，晶核形成多个，因此即使晶体成长速度下降，也可以使无定形标记全体结晶化。
本发明者们为了提高成核速度并降低晶体成长速度，确认了两种方法。即以下方法。
方法A：在该记录层材料使用成核速度和晶体成长速度都慢的材料，在界面使用成核速度快的材料。
方法B：在记录层材料使用成核速度快并且晶体成长速度慢的材料。
下面详细说明方法A、B。
方法A的情况，作为界面层材料优选含有上述Sn、Pb、Bi等元素。还有，该界面层最好在第1、第2的任意一层或在两层中含有上述元素。此时，作为界面层材料最好使用SnO2、PbO2、Bi2O3等上述元素的氧化物化合物，或SnS2、PbS、Bi2S3等上述元素的硫化物，或SnSe2、PbSe、Bi2Se3等上述元素的硒化物，SnTe、PbTe、Bi2Te3等鍗化物等Sn、Pb、Bi的硫族元素化合物。重要的是通过记录层中的Te与Sn、Pb、Bi结合，在界面层表面生成SnTe、PbTe、Bi2Te3等结晶化温度极低(结晶化温度为室温以下)，记录膜结晶化时促进记录膜的晶核生成的化合物。当然，在界面层含有Sn、Pb、Bi的鍗化物时，生成记录膜的晶核的效率最大，但Sn、Pb、Bi的氧化物、硫化物、硒化物的情况因熔点高，所以抑制Sn、Pb、Bi溶入记录膜中的现像的效果高。还有，与Sn、Pb、Bi的鍗化物相比，Sn、Pb、Bi的氧化物、硫化物、硒化物因吸收率低，所以光学设计的自由度扩大而是适合的。理想的是，通过使用如上所述混合了Sn、Pb、Bi的鍗化物和Ge3N4、Cr2O3等高熔点化合物的材料作为界面层，抑制因多次重写造成的上述元素溶入记录层中，并且能够降低界面层的吸收率，因此能够扩大光学设计的自由度，所以是优选的。
还有，作为记录层材料可以使用在目前已知的以适当比例混合GeTe和Sb2Te3的GeSbTe类记录层材料过剩地添加Sb的组成比的记录层材料。具体来讲有如下组成式所示范围的记录层材料为优异。(以下为原子％)
GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y
20＜X＜45，0.5＜Y＜5
还有，除了过剩地添加Sb量以外，也可以添加能降低成核速度、晶体成长速度的元素。具体来讲有如下组成式所示范围的记录层材料为优异。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-ZMZ
20＜X＜45，0.5＜Y＜5，0.5＜Z＜5
其中，M是选自Ag、Cr、Si、Ga、Al、In、B、N的元素。
还有，记录层材料的晶体成长速度最好是尽量慢，但如果过慢，存在在信息记录介质的外周部产生无定形标记不能充分结晶化的问题。为了避免该问题，最好在第1界面层和第2界面层两方尽量多添加促进记录层材料结晶化的材料。但是，如果在第1界面层添加多的Sn、Pb、Bi等元素，则在多次重写时发生这些元素溶入记录层中的问题，因此第1界面层含有的上述元素少于第2界面层为好。
接着说明方法B。
本发明者们还明确了通过在目前已知的以适当比例混合GeTe和Sb2Te3的GeSbTe类记录层材料中添加Bi2Te3，提高成核速度，在CAV记录时也能得到信息记录介质从内周到外周良好的记录再现特性。前面所述的现有例子中表示的GeSnSbTe类材料也是成核速度极好的材料，但根据本发明者们的实验，添加Bi2Te3时提高晶体成长速度的效率大，并且无定形和晶体的折射率之差大，因此可以提高再现信号振幅。具体来讲，Bi含量适合为1～9％。还有，以下组成式所示范围的记录层材料为优良。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-Z(Bi2Te3)Z
20＜X＜45，-2＜Y＜2，2.5＜Z＜25
还有，上述四种元素之间关系只要在上述组成式表示的范围内，例如即使混入了杂质，只要杂质的原子％在1％以内，也不会丧失本发明效果。
还有，本发明中有时把上述信息记录介质表达为相变化光盘、或只是表达为光盘，但本发明只要是根据能量射束的照射产生热，并根据该热引起原子排列的变化，从而进行信息记录的信息记录介质，则都可以适用，因此并不特别受到信息记录介质形状的影响，也适用于光卡等圆盘状信息记录介质以外的信息记录介质。
还有，本说明书中有时把上述能量射束表达为激光束、或只是表达为激光或光，但如上述，本发明只要是能够在信息记录介质上产生热的能量射束则都有效，因此使用电子束等能量射束的情况，也不会失去本发明效果。还有，本发明是为了红色激光(波长645～660nm)用信息记录介质而发明的，但并不特别受到激光波长的影响，对于根据蓝色激光、紫外线激光等较短波长进行记录的信息记录介质也能发挥效果。
还有，本发明是以记录层的光入射侧配置有基板的构成为前提，但在与记录层的光入射侧的相反侧配置基板，在光入射侧配置比基板还要薄的保护薄板等保护材料的情况，也不会失去本发明效果。
附图说明
图1用于说明本发明信息记录介质构造的图。
图2用于说明本发明原理的图。
图3A、B用于说明现有问题点的图。
图4A、B用于说明现有问题点的图。
图5用于说明现有问题点的图。
图6用于说明现有问题点的图。
图7用于说明本发明原理的图。
图8用于说明本发明原理的图。
图9本发明实施例示意图。
图10本发明实施例示意图。
图11用于本发明一个实施例使用的溅射装置的说明图。
图12表示用于本发明一个实施例使用的溅射工艺条件的图。
图13表示用于评价本发明信息记录介质的信息记录再现装置的图。
符号的说明
13-1：光盘
13-2：电动机
13-3：光头
13-4：前置放大器电路
13-6：记录波形发生电路
13-7：激光驱动电路
13-8：8-16调制器
13-9：L/G伺服电路
13-10：8-16解调器
具体实施方式
下面用图1、图9～13表示本发明实施例。测定各实施例中表示的信息记录介质的诸性能时，用后述的信息记录装置(图13)和评价条件测定内周部跳动(ジツタ-)(记录10次内周部的随机信号后的跳动)，外周部跳动(记录10次外周部的随机信号后的跳动)。还有为了研究界面层材料溶入记录层的影响，测定内周部的10次记录后的11T振幅和1万次记录后的11T振幅之差(下面叫做“振幅劣化”)。还有，本信息记录介质采用了凸起-凹槽(ランド-グル-ブ)记录。因此，这里表示了在凸起和凹槽记录信息时的平均值。还有，各性能的目标值如下。
内周部跳动：9％以下
外周部跳动：9％以下
振幅劣化：2dB以下
还有，图9、10中把本实施例的评价结果表记为◎、○、×，判定基准如下。
◎：内周部跳动、外周部跳动为8％以下，或者振幅劣化为1dB以下。
○：内周部跳动、外周部跳动为9％以下，或者振幅劣化为2dB以下。
×：内周部跳动、外周部跳动超过9％，或者振幅劣化大于2dB。
图1是本发明信息记录介质的基本构成。即，在基板上依次序叠层了第1保护层、第1界面层、记录层、第2界面层、第2保护层、吸收率控制层、热扩散层、紫外线固化保护层的构造。这里，基板上使用聚碳酸酯制的厚度0.6mm的基板，基板上预先形成与4.7GB DVD-RAM相同格式的沟槽形状及预坑(プリピツト)形状。
实施例1
首先，作为比较，进行现有构造的信息记录介质的试制，表示评价的结果。首先，通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm的Cr2O3作为第1界面层、8nm的Ge33.3Sb13.3Te53.4作为记录层、1.5nm的Cr2O3作为第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
测定上述信息记录介质的结果，如图9的序号1所示，内周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
接着，用Sb2Te3作为第1界面层和第2界面层时，如图9的序号2所示，所有项目都未达到目标。
接着，用SnTe作为第1界面层和第2界面层时，如图9的序号3所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动、振幅劣化未达到目标。
接着，用PbTe作为第1界面层和第2界面层时，如图9的序号4所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动、振幅劣化未达到目标。
接着，用Bi2Te3作为第1界面层和第2界面层时，如图9的序号5所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动、振幅劣化未达到目标。
如上所述，上述构成不能同时满足CAV记录时的再现信号品质和多次重写时的振幅劣化。
实施例2
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm后述的第1界面层、8nm的Ge33.3Sb13.3Te53.4作为记录层、1.5nm后述的第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用(SnTe)50(Ge3N4)50作为第1界面层，用SnTe作为第2界面层时，如图9的序号6所示，内周部跳动虽然未达到目标，但外周部跳动、振幅劣化满足了要求。
接着，用(PbTe)50(Ge3N4)50作为第1界面层，用PbTe作为第2界面层时，如图9的序号7所示，内周部跳动虽然未达到目标，但外周部跳动、振幅劣化满足了要求。
接着，用(Bi2Te3)50(Ge3N4)50作为第1界面层，用Bi2Te3作为第2界面层时，如图9的序号8所示，内周部跳动虽然未达到目标，但外周部跳动、振幅劣化满足了要求。
如上所述，通过使第1界面层含有的Sn、Pb、Bi的含量少于第2界面层，能够抑制界面层材料溶入记录层引起的振幅劣化。但是，上述构成不能充分减少CAV记录时的内周部跳动。
实施例3
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm后述的第1界面层、8nm的Ge33.3Sb13.3Te53.4作为记录层、1.5nm后述的第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用SnTe作为第1界面层，用(SnTe)50(Ge3N4)50作为第2界面层时，如图9的序号9所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动、振幅劣化未达到目标。
接着，用PbTe作为第1界面层，用(PbTe)50(Ge3N4)50作为第2界面层时，如图9的序号10所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动、振幅劣化未达到目标。
接着，用Bi2Te3作为第1界面层，用(Bi2Te3)50(Ge3N4)50作为第2界面层时，如图9的序号11所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动、振幅劣化未达到目标。
如上所述，第1界面层含有的Sn、Pb、Bi的含量大于第2界面层时，界面层材料溶入记录层引起的振幅劣化显著。还有，上述构成不能充分减少CAV记录时的内周部跳动。
实施例4
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm后述的第1界面层、8nm的Ge30.3Sb19.3Te50.4作为记录层、1.5nm后述的第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用(SnTe)50(Ge3N4)50作为第1界面层，用SnTe作为第2界面层时，如图9的序号12所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(PbTe)50(Ge3N4)50作为第1界面层，用PbTe作为第2界面层时，如图9的序号13所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(Bi2Te3)50(Ge3N4)50作为第1界面层，用Bi2Te3作为第2界面层时，如图9的序号14所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(Sn5Bi2Te8)60(Ge3N4)40作为第1界面层，用Sn5Bi2Te8作为第2界面层时，如图9的序号15所示，所有性能都满足了目标。并且，内周部跳动、外周部跳动的性能尤其优异。
接着，用(Pb4Bi2Te7)40(Ge3N4)60作为第1界面层，用Pb4Bi2Te7作为第2界面层时，如图9的序号16所示，所有性能都满足了目标。并且，内周部跳动、外周部跳动的性能尤其优异。
接着，用(Sn5Bi2Te8)20(Ge3N4)80作为第1界面层，用(Sn5Bi2Te8)80(Ge3N4)20作为第2界面层时，如图9的序号17所示，所有性能都满足了目标。并且，内周部跳动、外周部跳动、振幅劣化性能全部良好。
接着，用(Pb4Bi2Te7)40(Ge3N4)60作为第1界面层，用(Pb4Bi2Te7)80(Ge3N4)20作为第2界面层时，如图9的序号18所示，所有性能都满足了目标。并且，内周部跳动、外周部跳动、振幅劣化性能全部良好。
如上所述，通过使第1界面层含有的Sn、Pb、Bi的含量少于第2界面层，能够抑制界面层材料溶入记录层引起的振幅劣化。还有，通过在记录层中添加过剩的Sb，能够抑制记录层材料再结晶化，因此能够充分减少CAV记录时的内周部跳动。并且，通过把Sn-Bi-Te类材料，或Pb-Bi-Te类材料用于界面层，与把SnTe、PbTe、Bi2Te3作为第2界面层单独使用的情况相比，可以减少内周部跳动、外周部跳动。这可能是因为记录膜的晶体结构和界面层材料的晶体结构的类似性高。即这里使用的Ge-Sb-Te类材料是把GeTe和Sb2Te3的混合比以适当比例混合，并且添加了过剩的Sb等。这里，SnTe、PbTe的结晶系与GeTe同系，Bi2Te3的结晶系与Sb2Te3同系。这是因为Ge和Sn和Pb，以及Sb和Bi为同族元素。于是，Sn-Bi-Te类材料，或Pb-Bi-Te类材料是在Ge-Sb-Te类材料之间的晶体结构类似性极其高，并且结晶性高的材料。
还有，从以上结果可以知道，第2界面层也添加Ge3N4等高熔点电介体时，抑制振幅劣化的效果高。
还有，除了第1界面层的厚度以外制作了与图9的序号17相同的信息记录介质。该信息记录介质的第1界面层的厚度为0.5nm，而此时的振幅劣化大幅度恶化。于是用(SnO2)80(Cr2O3)20作为第1保护层，结果振幅劣化大幅度改善，能够抑制到目标以下。
并且，除了第2界面层的厚度以外制作了与图9的序号17相同的信息记录介质。该信息记录介质的第2界面层的厚度为0.5nm，而此时的振幅劣化大幅度恶化。于是用(SnO2)90(ZnS)10作为第1保护层，结果振幅劣化大幅度改善，能够抑制到目标以下。
实施例5
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm后述的第1界面层、8nm的Ge32.2Sb15.5Te52.3作为记录层、1.5nm后述的第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用Cr2O3作为第1界面层，用SnTe作为第2界面层时，如图9的序号19所示，内周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
接着，用Cr2O3作为第1界面层，用PbTe作为第2界面层时，如图9的序号20所示，内周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
接着，用Cr2O3作为第1界面层，用Bi2Te3作为第2界面层时，如图9的序号21所示，内周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
如上所述，第1界面层不含有Sn、Pb、Bi等促进记录膜结晶化的元素时，外周部跳动未达到目标。
接着，用(SnTe)30(Cr2O3)70作为第1界面层，用SnTe作为第2界面层时，如图9的序号22所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(SnTe)30(Cr2O3)70作为第1界面层，用PbTe作为第2界面层时，如图9的序号23所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(Bi2Te3)30(Cr2O3)70作为第1界面层，用Bi2Te3作为第2界面层时，如图9的序号24所示，所有性能都满足了目标。
如上所述，通过使第1界面层含有的Sn、Pb、Bi的含量少于第2界面层，能够抑制界面层材料溶入记录层引起的振幅劣化。并且，通过在记录层中添加过剩的Sb，可以抑制记录层材料再结晶化，因此能够充分减少CAV记录时的内周部跳动。还有，明确了减少第1界面层含有的Sn、Pb、Bi等元素的手段中，添加Cr2O3等过渡金属氧化物的方法是有效的。
接着，用SnTe作为第1界面层，用(SnTe)30(Cr2O3)70作为第2界面层时，如图9的序号25所示，内周部跳动、外周部跳动虽然满足了要求，但振幅劣化未达到目标。
接着，用PbTe作为第1界面层，用(SnTe)30(Cr2O3)70作为第2界面层时，如图9的序号26所示，内周部跳动、外周部跳动虽然满足了要求，但振幅劣化未达到目标。
接着，用Bi2Te3作为第1界面层，用(Bi2Te3)30(Cr2O3)70作为第2界面层时，如图9的序号27所示，内周部跳动、外周部跳动虽然满足了要求，但振幅劣化未达到目标。
如上所述，第1界面层含有的Sn、Pb、Bi的含量大于第2界面层时，发生界面层材料溶入记录层引起的振幅劣化，但通过在记录层中添加过剩的Sb，能够抑制记录层材料再结晶化，因此能够充分减少CAV记录时的内周部跳动。
接着，用(SnTe)30(CrN)70作为第1界面层，用SnTe作为第2界面层时，如图9的序号28所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(SnTe)30(CrN)70作为第1界面层，用PbTe作为第2界面层时，如图9的序号29所示，所有性能都满足了目标。
接着，用(Bi2Te3)30(CrN)70作为第1界面层，用Bi2Te3作为第2界面层时，如图9的序号30所示，所有性能都满足了目标。
如上所述，通过使第1界面层含有的Sn、Pb、Bi的含量少于第2界面层，能够抑制界面层材料溶入记录层引起的振幅劣化。并且，通过在记录层中添加过剩的Sb，可以抑制记录层材料再结晶化，因此能够充分减少CAV记录时的内周部跳动。还有，明确了减少第1界面层含有的Sn、Pb、Bi等元素的手段中，添加CrN等过渡金属氮化物的方法是有效的。
实施例6
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm的(Sn5Bi2Te8)20(Ge3N4)80作为第1界面层、8nm的后述的记录层、1.5nm的(Sn5Bi2Te8)80(Ge3N4)20作为第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用Ge33.3Sb13.3Te53.4作为记录层时，如图10的序号31所示，外周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但内周部跳动未达到目标。
接着，用Ge32.7Sb14.5Te52.8作为记录层时，如图10的序号32所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Ge30.3Sb19.3Te50.4作为记录层时，如图10的序号33所示，所有项目都满足了目标。并且，内周部跳动、外周部跳动均超过目标1％以上，少于此而表现出良好的值。
接着，用Ge28.8Sb22.4Te48.8作为记录层时，如图10的序号34所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Ge27.8Sb24.4Te47.8作为记录层时，如图10的序号35所示，内周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
如上所述，记录层相对于GeTe和Sb2Te3的混合组成比不过剩地含有Sb时，不能充分减少内周部跳动。但是，如果添加过量的Sb，则引起外周部跳动的上升。因此如下组成式中Y适合为0.5～5程度。
GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y(20＜X＜45，0.5＜Y＜5)
实施例7
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm的(Sn5Bi2Te8)20(Ge3N4)80作为第1界面层、8nm的后述的记录层、1.5nm的(Sn5Bi2Te8)80(Ge3N4)20作为第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用Ge48Sb2.8Te49.2作为记录层时，如图10的序号36所示，外周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但内周部跳动未达到目标。
接着，用Ge43Sb6.8Te50.2作为记录层时，如图10的序号37所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Ge20Sb25.2Te54.8作为记录层时，如图10的序号38所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Ge18.5Sb26.4Te55.1作为记录层时，如图10的序号39所示，所有项目都满足了目标。
如上所述，记录层的混合GeTe和Sb2Te3的组成比为在如下组成式中X最好处于20～45之间。
GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y(20＜X＜45，0.5＜Y＜5)
这是因为，如果GeTe量过多，则晶体成长速度变大而引起再结晶化，如果GeTe量过少，晶体和无定形之间的折射率之差变小而不能使再现信号振幅充分扩大。
实施例8
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm的(Sn5Bi2Te8)20(Ge3N4)80作为第1界面层、8nm的后述的记录层、1.5nm的(Sn5Bi2Te8)80(Ge3N4)20作为第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用Ag1Ge32.3Sb15.4Te52.3作为记录层时，如图10的序号40所示，外周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但内周部跳动未达到目标。
接着，用Ag4Ge31Sb14.7Te50.2作为记录层时，如图10的序号41所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Ag5.5Ge30.5Sb14.5Te49.5作为记录层时，如图10的序号42所示，内周部跳动和振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
如上所述，记录层使用GeTe和Sb2Te3的混合组成体系，添加1～5％程度的Ag等金属，也可以得到良好的性能。除了Ag以外，Cr、Si、Ga、Al、In、B、N也显示出与Ag同样良好的效果。如上所述，明确了以下组成式中Z宜在0.5～5％程度之间。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-ZMZ(20＜X＜45，0.5＜Y＜5，0.5＜Z＜5)
(其中，M为Ag、Cr、Si、Ga、Al、In、B、N)
实施例9
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm的Ge3N4作为第1界面层、8nm的后述的记录层、1.5nm的Ge3N4作为第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
这里用Bi0.8Ge32.6Sb13.1Te53.5作为记录层时，如图10的序号43所示，内周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
接着，用Bi1.2Ge32.3Sb13Te53.5作为记录层时，如图10的序号44所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi5Ge29.1Sb11.7Te51.2作为记录层时，如图10的序号45所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi8.8Ge26Sb10.4Te54.8作为记录层时，如图10的序号46所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi9.8Ge25.1Sb10.1Te55作为记录层时，如图10的序号47所示，外周部跳动、振幅劣化虽然满足了要求，但内周部跳动未达到目标。
如上所述，如果记录层在GeTe和Sb2Te3的混合组成体系添加Bi2Te3，即使在第1界面层、第2界面层不添加Sn、Pb、Bi等促进记录层结晶化的材料，也可以得到极其良好的CAV记录性能。从以上结果，明确了以下组成式中Z宜在2.5～25％程度之间。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-Z(Bi2Te3)Z(20＜X＜45，-2＜Y＜2，2.5＜Z＜25)
实施例10
通过溅射工艺在上述基板上以120nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第1保护层、3nm的Gr2O3作为第1界面层、8nm的后述的记录层、1.5nm的Gr2O3作为第2界面层、30nm的(ZnS)80(SiO2)20作为第2保护层、35nm的Cr90(Cr2O3)10作为吸收率控制层、60nm的Al99Ti1作为热扩散层进行制膜。
接着，用Bi5Ge16.6Sb21.7Te56.7作为记录层时，如图10的序号48所示，内周部跳动、外周部跳动均未达到目标。
接着，用Bi5Ge18.4Sb20.3Te56.3作为记录层时，如图10的序号49所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi5Ge38.5Sb4.2Te52.3作为记录层时，如图10的序号50所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi5Ge40.2Sb2.8Te52作为记录层时，如图10的序号51所示，外周部跳动虽然满足了要求，但内周部跳动未达到目标。
如上所述，通过记录层在GeTe和Sb2Te3的混合组成体系添加Bi2Te3，即使在第1界面层、第2界面层不添加Sn、Pb、Bi等促进记录层结晶化的材料，也可以得到极其良好的CAV记录性能。还有，此时GeTe和Sb2Te3的组成比的范围从以上结果明确了以下组成式中X宜在20～45程度之间。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-Z(Bi2Te3)Z(20＜X＜45，-2＜Y＜2，2.5＜Z＜25)
进一步，用Bi5Ge27 Sb16Te52作为记录层时，如图10的序号52所示，内周部跳动虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
接着，用Bi5Ge27.7Sb14.5Te52.8作为记录层时，如图10的序号53所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi5Ge30.5Sb9.1Te55.5作为记录层时，如图10的序号54所示，所有项目都满足了目标。
接着，用Bi5Ge31.3Sb7.3Te56.4作为记录层时，如图10的序号55所示，内周部跳动虽然满足了要求，但外周部跳动未达到目标。
如上所述，通过记录层在GeTe和Sb2Te3的混合组成体系添加Bi2Te3，即使在第1界面层、第2界面层不添加Sn、Pb、Bi等促进记录层结晶化的材料，也可以得到极其良好的CAV记录性能。还有，此时GeTe和Sb2Te3的组成比的范围从以上结果明确了以下组成式中Y宜在-2～2程度之间。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-Z(Bi2Te3)Z(20＜X＜45，-2＜Y＜2，2.5＜Z＜25)
实施例11
溅射装置
作为适用于生产本发明信息记录介质的溅射装置是，具有多个腔，并且各腔内设有一个溅射靶，信息记录介质用基板依次序传送各腔间的所谓枚叶式溅射装置。
这里，用图11说明用于本发明信息记录介质制造的溅射装置。本溅射装置具有总共9室腔。其中，用于制膜工艺的处理腔具有从第1腔到第8腔的8室。还具备向溅射装置送入基板的同时，把制膜后的信息记录介质从溅射装置送出的装载(load rock)腔1室。还有，本溅射装置上设有与腔数目同等数目的载体，载体通过以载体中心为轴向箭头方向旋转，起到向各腔传送基板的作用。
还有，各处理腔都具备适合于形成各层的溅射电源、多个溅射气体管道、用于控制溅射气体流量的质量流量控制器等。各基板放置在各自的腔中，各腔内引入各自适合的溅射气体，然后在各腔中进行溅射。用于传送各基板的载体上安装有基板旋转用的小型真空电动机。该电动机的电源不能使用电源电缆，因此设置成把各载体安装在各腔的同时，从与各腔的接触部供给电源。通过进行该基板旋转，大幅度提高基板上制膜的各层组成均匀性、膜厚均匀性。还有，本溅射装置中为了防止溅射中的基板的过加热，采用在基板和载体之间导入用于基板冷却的He气体的构造，因此设置成一般能够防止基板的过加热引起的基板变形。
信息记录介质的制造例
磁道间距0.615μm、沟槽深度65nm、用于在凸起和凹槽两方记录信息的地址信息在设于扇形的前端部的厚度0.6mm的凸起凹槽记录用聚碳酸酯制的基板上制作各薄膜(第1保护层：(ZnS)80(SiO2)20(124nm)、第1界面层：(Ge3N4)80(SnTe)20(3nm)、记录层：Ge32.2Sb15.5Te52.3(9nm)、第2界面层：(SnTe)80(Ge3N4)20(1.5nm)、第2保护层：(ZnS)80(SiO2)20(30nm)、吸收率控制层：Cr90(Cr2O3)10(35nm)、热扩散层：Al99Ti1(60nm)。此时使用的溅射装置是先前说明的具有8室处理腔的批量生产用溅射装置。还有，在图12总结了此时使用的溅射条件。其特征在于，在第1界面层、第2界面层的制膜时，分别使用Ge80(SnTe)20、Ge20(Sn5Bi2Te8)80溅射靶，通过与氮气的反应性溅射，对上述第1界面层(Ge3N4)80(SnTe)20、第2界面层(SnTe)80(Ge3N4)20进行制膜。通过这样做，可以容易地混合Sn、Pb、Bi等低熔点元素和Ge3N4，能够容易控制界面层中的含氮量。
根据本发明者们的实验，如果增加溅射气体中的含氮量，不仅可以抑制向记录膜中的Sn、Pb、Bi向记录层中的溶入，而且还可以提高界面层的透明性。但是，促进记录层结晶化的效果减小。此时，可以采用提高制第1界面层的第3腔内溅射气体中的氮浓度，降低制第2界面层的第5腔内溅射气体中的氮浓度的方法。这样，可以容易地控制氮添加量，因此控制界面层元素向记录层中溶入时，或者控制记录层的结晶化促进效果时，能够极迅速地对应。
实施例12
下面使用图13说明本发明信息记录介质的信息记录、再现、及装置的工作。作为进行记录再现时的电动机控制方法采用对进行记录再现的每信息段改变盘的转数的CAV方式。盘线速度是最内周(半径24mm)8.2m/秒，最外周(半径58.5mm)20m/秒。本发明基板上“内周部”是指半径为约24mm、外周部是指半径为约58.5mm。
接着，在下面表示记录再现的过程。首先，来自记录装置外部的信息是以8比特为1个单位，传送到8-16调制器13-8。在信息记录介质(下面叫做光盘)13-1上记录信息时，使用把信息8比特转换为16比特的调制方式即所谓的8-16调制方式进行记录。采用该调制方式是在介质上进行对应于8比特信息的3T～14T的标记长的信息记录。图中的8-16调制器13-8进行该调制。这里T表示信息记录时的时钟周期，这里最内周为17.1ns，最外周为7ns。
由8-16调制器13-8变换的3T～14T的数字信号传输到记录波形产生电路13-6，使高功率脉冲的宽为约T/2，在高功率水平的激光照射间进行宽为约T/2的低功率水平的激光照射，生成在上述一连串高功率脉冲间进行中等功率脉冲的激光照射的多脉冲记录波形。此时，把用于形成记录标记的高能量水平和能够使记录标记结晶化的中等功率水平，在每个测定介质及半径位置上调整为最佳值。还有，对于上述记录波形发生电路13-6内，把3T～14T的信号按照时序性交互对应为“0”和“1”，“0”时照射中等功率水平的激光能量，“1”时照射含有高功率水平的脉冲的一连串高功率脉冲列。此时，照射光盘13-1到中间能量水平的激光束的部位成为晶体，照射到含有高功率水平的脉冲的一连串高功率脉冲列的激光束的部位变为无定形(标记部)。还有，在上述信息记录波形发生电路13-6内，形成用于形成标记的含有高功率水平的一连串高功率脉冲列时，对应于根据标记部前后的空间长而改变多脉冲波形的最前端脉冲宽和最后端脉冲宽的方式(适应型记录波形控制)的多脉冲波形工作台，通过此产生能够极力排除产生于标记间的热干涉影响的多脉冲记录波形。
由记录波形发生电路13-6生成的记录波形传输到激光驱动电路13-7，激光驱动电路13-7以该记录波形为基准，使光头13-3内的半导体激光发光。装载于本记录装置的光头13-3中使用光波长655nm的半导体激光作为信息记录用激光束。还有，通过把该激光用透镜NA0.6的物镜在上述光盘13-1的记录层上聚集，照射对应于上述记录波形的激光的激光束，进行信息记录。
一般来讲，把激光波长λ的激光通过透镜数值孔径NA的透镜聚光时，激光束的光斑直径大概为0.9×λ/NA。于是，上述条件时，激光束的光斑直径为约0.98微米。此时，把激光束的偏光为圆偏光。
还有，本记录装置对应于在凹槽和凸起(凹槽间的区域)两方记录信息的方式(所谓的凸起凹槽记录方式)。本记录装置中可以根据L/G伺服(サ-ボ)电路13-9任意选择对凸起和凹槽的跟踪。被记录的信息的再现也用上述光头13-3来进行。把记录激光束照射到被记录的标记上，通过检测来自标记和标记以外部分的反射光，得到再现信号。该再现信号的振幅用前置放大器电路13-4增大，传输到8-16解调器13-10。在8-16解调器13-10每16比特变换成8比特的信息。通过以上工作，完成被记录的标记的再现。用以上条件在上述光盘13-1进行记录时，最短标记3T标记的标记长大概是0.42μm，最长标记14T标记的标记长大概是1.96μm。
进行内周部跳动、外周部跳动时，进行含有上述3T～14T的随机图案的信号的记录再现，在再现信号上进行波形等价、二值化、PLL(相同步电路)处理，测定跳动。还有，振幅劣化测定是记录11T信号，测定10次记录后的振幅和1万次记录后的振幅之差。
实施例13
对用于本发明信息记录介质的各层的最佳比例及最佳薄厚进行说明。
第1保护层
存在于第1保护层的光入射侧的物质是聚碳酸酯等塑料基板、或紫外线固化树脂等有机物。还有，它们的折射率为1.4至1.6左右。为了在上述有机物和第1保护层之间引起有效的反射，优选第1保护层的折射率为2.0以上。第1保护层优选光学上来讲其折射率高于光入射侧存在的物质(本实施例中相当于基板)，并且在不发生光吸收范围折射率大的材料。具体来讲是折射率n处于2.0～3.0之间，不吸收光的材料，尤其优选含有金属的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硒化物。还有，热传导率优选至少在2W/mk以下。尤其ZnS-SiO2系化合物热传导率低，最适合作为第1保护层。并且SnO2，或者在SnO2添加ZnS、CdS、SnS、GeS、PbS等硫化物的材料，或在SnO2添加Cr2O3、Mo3O4等过渡金属氧化物的材料，因热传导率低，比ZnS-SiO2类材料热稳定性高，因此即使第1界面层的膜厚在2nm以下，也不发生向记录膜的溶入，所以尤其作为第1界面层显示出优异的特性。还有，为了有效利用基板和记录层之间的光学干涉，激光的波长为650nm程度时，第1保护层的最佳膜厚为110nm～135nm。
第1界面层
如在前实施例中详细说明，第1界面层优选含有Bi、Sn、Pb等促进记录层结晶化的材料。尤其优选Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物，或Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物和氮化锗的混合物，或者Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物和过渡金属氧化物、过渡金属氮化物的混合物。过渡金属容易改变其价数，因此即使Bi、Sn、Pb、Te等元素游离，上述过渡金属也会改变价数，在过渡金属和Bi、Sn、Pb、Te之间产生键合，生成热稳定的化合物。尤其Cr、Mo、W熔点高，容易改变价数，因此是容易与上述金属生成热稳定化合物的优良的材料。第1界面层中的所述Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物的含量为了促进记录层结晶化应该尽量多，但第1界面层与第2界面层相比，根据激光束照射容易变成高温，发生界面层材料溶入记录膜等问题，因此需要把Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物的含量控制在至少70％以下。
第1界面层的膜厚在0.5nm以上则可以发挥其效果。但是其膜厚在2nm以下时，第1保护层材料可能会经第1界面层溶入记录层而使多次重写后的再现信号品质劣化。因此，优选在2nm以上。还有，第1界面层的膜厚厚达10nm以上时，会在光学上产生坏的影响，有反射率下降、信号振幅下降等弊病。因此第1界面层的膜厚优选2nm以上10nm以下。
记录层
如在前实施例中详细说明，在第1界面层、第2界面层都添加Bi、Sn、Pb等促进记录层结晶化的材料时，作为记录层材料可以使用在目前已知的以适当比例混合GeTe和Sb2Te3的GeSbTe系记录层材料过剩地添加Sb的组成比的记录层材料。具体来讲有如下组成式所示范围的记录层材料为优良。(以下为原子％)
GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y
20＜X＜45，0.5＜Y＜5
还有，除了过剩地添加Sb量以外，也可以添加降低成核速度、晶体成长速度的元素。具体来讲有如下组成式所示范围的记录层材料为优良。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-ZMZ
20＜X＜45，0.5＜Y＜5，0.5＜Z＜5
其中，M是选自Ag、Cr、Si、Ga、Al、In、B、N的元素。
还有，通过在以适当比例混合GeTe和Sb2Te3的GeSbTe系记录层材料上添加Bi2Te3，提高成核速度，在CAV记录时也能得到信息记录介质从内周到外周的良好的记录再现特性。通过添加Bi2Te3提高晶体成长速度，并且无定形和晶体的折射率之差大，因此可以提高再现信号振幅。具体来讲，Bi含量适合为1～9％。并且以下组成式所示范围的记录层材料为优良。
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-Z(Bi2Te3)Z
20＜X＜45，-2＜Y＜2，2.5＜Z＜25
上述四种元素的关系只要在上述组成式表示的范围内，例如即使混入了杂质，只要杂质的原子％在1％以内，则不会失去本发明效果。
还有，本发明的介质结构中记录层的膜厚按光学性最适合在5nm以上15nm以下。尤其在7nm以上11nm以下时，能够抑制多次重写时的记录膜流动引起的再现信号劣化，并且能光学上使调制度最佳化，因此这种情况好。
第2界面层
如在前实施例中详细说明，第2界面层优选含有Bi、Sn、Pb等促进记录层结晶化的材料。尤其优选Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物或Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物和氮化锗的混合物，或者Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物和过渡金属氧化物、过渡金属氮化物的混合物。过渡金属容易变化其价数，因此即使Bi、Sn、Pb、Te等元素游离，上述过渡金属也会改变价数，在过渡金属和Bi、Sn、Pb、Te之间产生键合，生成热稳定的化合物。尤其Cr、Mo、W熔点高，容易改变价数，因此是容易与上述金属生成热稳定化合物的优良的材料。第2界面层中的所述Bi、Sn、Pb的Te化物、氧化物的含量只要满足热性、化学性，则尽可能多的情况会对提高记录层的结晶化速度、尤其对提高成核速度有效。
第2界面层的膜厚在0.5nm以上则可以发挥其效果。但是其膜厚在1nm以下时，第2保护层材料可能会经第2界面层溶入记录层而使多次重写后的再现信号品质劣化。因此，优选在1nm以上。还有，第2界面层的膜厚厚达3nm以上时，会在光学上产生坏的影响，有反射率下降、信号振幅下降等弊病。因此第2界面层的膜厚优选1nm以上3nm以下。
第2保护层
第2保护层优选是不吸收光的材料，尤其优选含有金属的氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硒化物。还有，热传导率优选至少在2W/mk以下。尤其ZnS-SiO2类化合物热传导率低，最适合作为第2保护层。并且SnO2，或者在SnO2添加ZnS、CdS、SnS、GeS、PbS等硫化物的材料，或在SnO2添加Cr2O3、Mo3O4等过渡金属氧化物的材料因热传导率低，比ZnS-SiO2类材料热稳定性高，因此即使第2界面层的膜厚在1nm以下，也不发生向记录膜的溶入，所以尤其作为第2界面层显示出优异的特性。还有，为了有效利用记录层和吸收率控制层之间的光学干涉，激光的波长为650nm程度时，第2保护层的最佳膜厚为25nm～45nm。
吸收率控制层
吸收率控制层优选复数折射率n、k为1.4＜n＜4.5，-3.5＜k＜-0.5的材料，尤其优选2＜n＜4，-3.0＜k＜-0.5的材料。吸收率控制层吸收光，因此优选热稳定的材料，最好是熔点在1000℃以上的材料。还有，在保护层添加硫化物时，有格外大的交叉消除降低效果，但吸收率控制层的情况，ZnS等硫化物的含量最好至少少于添加在保护层的上述硫化物的含量。因为会显现熔点下降、热传导率下降、吸收率下降等不良影响。上述吸收率控制层的组成优选是金属和金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物、金属碳化物的混合物，Cr和Cr2O3的混合物显示出尤其良好的过量书写特性提高效果。尤其Cr为60～95原子％时，能够得到具有适合于本发明热传导率、光学常数的材料。具体来讲，上述金属有Al、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、Co、Ti、Cr、Ni、Mg、Si、V、Ca、Fe、Zn、Zr、Nb、Mo、Rh、Sn、Sb、Te、Ta、W、Ir、Pb混合物，金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物、金属碳化物优选SiO2、SiO、TiO2、Al2O3、Y2O3、CeO、La2O3、In2O3、GeO、GeO2、PbO、SnO、SnO2、Bi2O3、TeO2、MO2、WO2、WO3、Sc2O3、Ta2O5、ZrO2。此外，Si-O-N类材料、Si-Al-O-N类材料、Cr2O3等Cr-O类材料、Co2O3、CoO等Co-O类材料等氧化物，TaN、AlN、Si3N4等Si-N类材料，Al-Si-N类材料(如AlSiN2)、Ge-N类材料等氮化物，ZnS、Sb2S3、CdS、In2S3、Ga2S3、GeS、SnS2、PbS、Bi2S3等硫化物，SnSe3、Sb2S3、CdSe、ZnSe、In2Se3、Ga2Se3、GeSe、GeSe2、SnSe、PbSe、Bi2Se3等硒化物、或CeF3、MgF2、CaF2等氟化物，或使用具有近似于上述材料组成的吸收率控制层。
还有，吸收率控制层的膜厚优选在10nm以上100nm以下，在20nm以上50nm以下时表现出尤其良好的过量书写特性提高效果。还有，保护层、吸收率控制层的膜厚之和在沟槽深度以上时，表现出显著的交叉消除降低效果。如在前面说明，吸收率控制层具有吸收光的性质。因此，如记录层吸收光发热，吸收率控制层也吸收光而发热。还有，吸收率控制层的吸收率是记录层为非晶质状态时，记录层应该比晶体状态时要大，这是重要的。这样，通过光学设计，表现出记录层在非晶质状态时的记录层的吸收率Aa比记录层在晶体状态时的记录层的吸收率Ac小的效果。根据该效果可以大幅度提高过量书写特性。为了得到以上特性，需要把吸收率控制层的吸收率提高到30～40％程度。还有，吸收率控制层的发热量因记录层状态为晶体状态或非晶质状态而异。其结果，从记录层向热扩散层的热的流动因记录层的状态而变化，从而通过该现象控制过量书写引起的跳动上升。
以上效果是通过吸收率控制层的温度上升，隔断从记录层向热扩散层的热的流动的效果来发挥。为了有效发挥该效果，保护层和吸收率控制层的膜厚之和优选大于凸起凹槽间的段差(基板上的沟槽深度，激光波长的1/7～1/5程度)。保护层和吸收率控制层的膜厚之和小于凸起凹槽间的段差时，记录于记录层时发生的热传热热扩散层，容易消除记录在邻接磁道上的记录标记。
热扩散层
作为热扩散层适合使用高反射率、高热传导率的金属或合金，优选Al、Cu、Ag、Au、Pt、Pd的总含量为90原子％以上。还有，Cr、Mo、W等高熔点且硬度大的材料及这些材料的合金也可以防止多次重写时记录层材料流动引起的劣化，所以也好。尤其含有95原子％以上Al的热扩散层时，能够得到廉价、高CNR、高记录感度、多次重写耐性优异、并且交叉消除降低效果极大的信息记录介质。尤其上述热扩散层的组成含有95原子％以上的Al时，能够实现廉价并且耐腐蚀性优异的信息记录介质。对于Al的添加元素有Co、Ti、Cr、Ni、Mg、Si、V、Ca、Fe、Zn、Zr、Nb、Mo、Rh、Sn、Sb、Te、Ta、W、Ir、Pb、B及C在耐腐蚀性方面优良，添加元素为Co、Cr、Ti、Ni、Fe时具有尤其耐腐蚀性提高大的效果。还有，上述热扩散层的膜厚优选30nm以上100nm以下。热扩散层的膜厚比30nm薄时，记录层上发生的热难以扩散，因此尤其在10万次重写后记录层容易劣化，还有，容易发生交叉消除。还有，会使光透过，因此难以作为热扩散层使用，再现信号振幅会下降。还有，吸收率控制层含有的金属元素和热扩散层含有的金属元素相同时，在生产上具有很大好处。即可以利用同样的靶制造吸收率控制层和热扩散层两个层。即，吸收率控制层制膜时，通过Ar-O2混合气体、Ar-N2混合气体等混合气体进行溅射，在溅射过程中通过使金属元素和氧、或氮进行反应，制作适当折射率的吸收率控制层，热扩散层制膜时用Ar气体进行溅射来制作热传导率高的金属的热扩散层。
还有，记载以下内容。
(1)一种信息记录方法，其特征在于，使用具有基板、和可多次重写的记录层、和在上述记录层的激光束入射侧与上述记录层接触设置的第1界面层、和在与上述记录层的激光束入射侧的相反侧与上述记录层接触设置的第2界面层，在上述第1界面层和上述第2界面层都含有Bi、Sn、Pb中至少一种任意元素，并且上述第1界面层含有的上述元素的含量之和小于上述第2界面层含有的上述元素的含量之和的信息记录介质，通过把上述激光束照射到上述记录层上，使上述记录层发生相变化反应，进行信息的记录。
(2)一种介质制造方法，其特征在于，使用具有多个腔的溅射装置，在第1腔内，通过使用氮气的反应性溅射在基板上形成含有氮的并且含有Bi、Sn、Pb中至少一种元素的第1界面层的工序、和在第2腔内，在上述第1界面层上形成记录层的工序、和在第3腔内，形成含有比上述第1界面层的上述元素含量之和多的Bi、Sn、Pb中至少一种元素的第2界面层的工序。
(3)如(2)记载的介质制造方法，其特征在于，在上述第3腔内，通入比通入到上述第1腔的氮量少的氮，进一步形成含有氮的上述第2界面层。
(4)一种信息记录介质，其特征在于，具有基板、和通过激光束照射引起的相变化反应进行信息记录的，可多次重写的，含有Ge和Sb和Te，其组成比为
GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y
20＜X＜45，0.5＜Y＜5的记录层、和与上述记录层接触设置的含有Bi、Sn、Pb中至少一种元素的界面层。
(5)一种信息记录介质，其特征在于，具有基板和通过激光束照射引起的相变化反应进行信息记录的，可多次重写的，至少含有Ge和Sb和Te和Bi，Bi的含量为1～9％的记录层。
(6)如(5)记载的信息记录介质，其特征在于，上述记录层的组成比为
(GeX-YSb40-0.8X+2YTe60-0.2X-Y)100-Z(Bi2Te3)Z
20＜X＜45，-2＜Y＜2，2.5＜Z＜25。
发明的效果
在第1界面层和第2界面层含有具有促进记录层结晶化效果的Bi、Sn、Pb等元素，进一步抑制上述低熔点元素溶入记录层，因此通过使第1界面层含有的上述Bi、Sn、Pb等的含量之和少于第2界面层的，提高记录层的成核速度的同时，抑制界面层材料溶入记录层引起的多次重写时的再现信号劣化。
还有，作为记录层材料可以使用在目前已知的以适当比例混合GeTe和Sb2Te3的GeSbTe类记录层材料过剩地添加Sb的组成比的记录层材料。通过这样做，即使进行CAV方式记录，也可以抑制内周部再结晶化引起的问题。
还有，通过在以适当比例混合GeTe和Sb2Te3的GeSbTe类记录层材料添加Bi2Te3，提高成核速度，在CAV记录时也能得到信息记录介质从内周到外周的良好的记录再现特性。添加Bi2Te3的记录膜的无定形和晶体的折射率之差大，因此可以提高再现信号振幅。

Claims (4)

1.一种信息记录介质，其特征在于，具有基板、和通过激光束照射引起的相变化反应进行信息记录的可多次重写的记录层、和(1)与上述记录层接触设置，并且含有Bi、Sn、Pb中至少一种任意元素，并且含有Ge和氮的第1界面层，或(2)与上述记录层接触设置，并且含有Bi、Sn、Pb中至少一种任意元素，并且含有过渡金属元素和氮的第1界面层，或(3)与上述记录层接触设置，并且含有Bi、Sn、Pb中至少一种任意元素，并且含有过渡金属元素和氧的第1界面层。
2.如权利要求1记载的信息记录介质，其特征在于，上述(2)或上述(3)的过渡金属为Cr、Mo、W的任意一种。
3.如权利要求1记载的信息记录介质，其特征在于，上述(1)至(3)的任意一种第1界面层是相对于上述记录层设置在上述激光束的入射侧。
4.如权利要求3记载的信息记录介质，其特征在于，相对于上述记录层，在激光束入射侧的相反侧设置与上述记录层接触的第2界面层，上述第2界面层含有Bi、Sn、Pb中至少一种任意元素，并且上述第1界面层含有的Bi、Sn、Pb的含量之和小于上述第2界面层含有的Bi、Sn、Pb的含量之和。
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