CN1767954A - 相变型信息记录媒体及其制法、溅射靶以及相变型信息记录媒体的使用方法及光记录装置 - Google Patents

相变型信息记录媒体及其制法、溅射靶以及相变型信息记录媒体的使用方法及光记录装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种初期结晶化容易、即使是在与DVD-ROM同容量并且记录线速为10倍或10倍以上的高线速下记录灵敏度也良好并可以重写记录,同时保存可靠性也优异的相变型信息记录媒体。为此,具有基板、和在该基板上以下面的顺序或相反的顺序的任意一种顺序至少具有第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层而形成,上述相变记录层为SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ (式中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100)。

Description

相变型信息记录媒体及其制法、溅射靶以及相变型 信息记录媒体的使用方法及光记录装置
技术领域
本发明涉及一种相变型信息记录媒体(以下,有时称为「相变型光信息记录媒体」「光记录媒体」「光信息记录媒体」「信息记录媒体」)以及该相变型信息记录媒体的制造方法、溅射靶、以及相变型信息记录媒体的使用方法及光记录装置,所述相变型信息记录媒体是通过照射激光使构成相变记录层的材料产生光学变化,从而可以进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种相变型信息记录媒体。
背景技术
现在,对于DVD类的记录层材料,开发了可以2.5倍速(约8.5m/s)的速度记录的系统,并且,对高速记录的要求也日渐提高。因此,关于各种相变记录层材料的研究也正在开展。例如,提出了AgInSbTe类材料(参照专利文献1)、GeGaSbTe类材料(参照专利文献2)、GeInSbTe类材料(参照专利文献3)、InSbSn类材料(参照专利文献4和5)等。
这些当中,作为用于DVD+RW的相变记录层材料,有改良了以前在CD-RW中采用的AgInSbTe类材料,其是可以高线速记录和清除的材料。该AgInSbTe类材料,为了对应于高线速记录区域的记录速度,使用了Sb的含量比CD-RW对应的记录材料增多的材料。可是,高Sb组成比的材料,虽然结晶化速度变快,但存在结晶化温度降低这样的问题。已知结晶化温度的降低牵连到保存信赖性的恶化。这样的相变型信息记录媒体的保存信赖性的问题,通过增加相变记录层记录材料中的Ag、或添加Ge等第5元素,甚至是DVD4倍速媒体,也可以抑制到实用上不成问题的程度。可是,如果为了达到更加高线速记录而增加Sb量,结晶化温度急剧下降,非晶形特征(アモルフアスマ一ク)的稳定性变得非常差。由此可以推断,使用了AgInSbTe类材料的高速记录媒体的实用化,DVD4倍速左右是极限。
另一方面,作为4倍速或4倍速以上的高速记录用材料,还研究了GaSb类材料。该GaSb类材料可以高速记录,同时保存可靠性也优异。可是,由于GaSb类材料熔点高达600℃,存在记录灵敏度低、为了高速记录需要高功率的缺点。另外,为了用GaSb材料进行高速化,有必要通过增加Sb含量来加速结晶化速度。可是,如果Sb量达到90原子%或90原子%以上,由于Sb分相,产生初期结晶化不能均匀地进行这样的问题。如果初期结晶化不能均匀地进行,由于从初次记录重复到第10次的初期记录特性显著恶化,因此存在不能实用化的问题。
因此,现状是:初期结晶化容易,即使是在与DVD-ROM同容量并且记录线速为10倍或10倍以上的高线速下记录灵敏度也良好、并可以反复记录,同时保存可靠性也优异的相变型信息记录媒体及其关联技术仍然没有得到,并期望它的早日实现。
专利文献1:特开2000-339751号公报
专利文献2:特开2002-225437号公报
专利文献3:特开2002-264515号公报
专利文献4:特开平9-286174号公报
专利文献5:特开平9-286175号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种相变型信息记录媒体以及用于制造相变型信息记录媒体的溅射靶,所述相变型信息记录媒体是初期结晶化容易、即使是在与DVD-ROM同容量并且记录线速为10倍或10倍以上的高线速下记录感度也良好,并可以反复记录,同时保存可靠性也优异的相变型信息记录媒体。
另外,以CAV(Constant Angular Velocity:恒定角速度,转数一定)记录方式在相变型信息记录媒体上记录信息时,由于记录线速因半径位置而异,因此需要在宽的记录线速区域反复记录特性优异的相变型信息记录媒体。因此,本发明的目的在于提供一种与DVD-ROM相同容量并且在宽的记录线速区域反复记录特性良好的相变型信息记录媒体和用于制造该相变型信息记录媒体的溅射靶以及相变型信息记录媒体的使用方法和光记录装置。
为了解决上述课题,本发明者们进行了深刻的研究,结果发现,通过使用Sn、Sb、Ga以及Ge为主成分(90原子%或90原子%以上)的合金作为构成相变记录层的材料,可以提供具有良好的灵敏度(比GaSb类熔点还低),例如使用波长660nm、透镜NA=0.65的DVD类记录系统时,在约35m/s或35m/s以上的记录速度下具有充分的记录灵敏度、并得到良好的重写特性以及保存信赖性、与DVD-ROM相同容量并且在宽的记录线速区域反复记录特性良好的相变型信息记录媒体。
本发明是基于本发明者们提出的上述见解而作成的,作为用于解决上述课题的措施如下。即
<1>一种相变型信息记录媒体,其特征在于,该相变型信息记录媒体是具有基板、和在该基板上以下面的顺序或相反的顺序的任意一种顺序至少具有第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层而形成的,上述相变记录层含有下式1表示的组成。在该<1>记载的相变型信息记录媒体中,由于相变记录层含有下式1表示的组成,因此可以得到保存稳定性优异,与DVD-ROM相同容量并可以以DVD的3倍速或3倍速以上的记录线速反复记录的相变型信息记录媒体。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
<2>上述<1>记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式1表示的组成。在该<2>记载的相变型信息记录媒体中,由于相变记录层含有下式1表示的组成,因此可以得到与DVD-ROM相同容量并且以DVD的10倍速或10倍速以上的记录线速反复记录良好的相变型信息记录媒体。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20、5≤δ≤20、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
<3>上述<2>记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式1表示的组成。在该<3>记载的相变型信息记录媒体中,由于相变记录层含有下式1表示的组成,因此可以得到以DVD的3倍速到8倍速之间的记录线速反复记录良好的相变型信息记录媒体。另外,由于在宽的记录速度区域反复记录良好,可以在相变型信息记录媒体上在半径位置以记录线速不同的CAV(转速一定方式)记录信息。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15、5≤δ≤15、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
<4>上述<1>~<3>中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
<5>上述<4>记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20以及5≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
<6>上述<5>记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15以及5≤δ≤15,并且α+β+γ+δ=100。
<7>上述<1>~<6>中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层通过激光的照射产生可逆的相变来进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
<8>上述<7>记载的相变型信息记录媒体,其中,在将第1保护层的膜厚定为t1(nm)、相变记录层的膜厚定为t2(nm)、第2保护层的膜厚定为t3(nm)、反射层的膜厚定为t4(nm)以及激光的波长定为λ(nm)时,满足下式:0.070≤t1/λ≤0.160、0.015≤t2/λ≤0.032、0.005≤t3/λ≤0.040以及0.100≤t4/λ的关系。在该<8>记载的相变型信息记录媒体中,可以用与激光波长λ(nm)的关系规定第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层的适当的厚度范围,如果决定了用于相变型信息记录媒体的记录再生的激光波长,就可以按照这些式子选定适当的膜厚范围而进行媒体设计。
<9>上述<1>~<8>中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,第1保护层以及第2保护层含有ZnS与SiO2的混合物。
<10>上述<1>~<9>中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,反射层含有Ag和Ag合金的任一种。
<11>上述<1>~<10>中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,在相变记录层和第1保护层之间具有界面层。
<12>上述<11>中记载的相变型信息记录媒体,其中,界面层含有SiO2,并且该界面层的厚度为2~10nm。
<13>上述<1>~<12>中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,在第2保护层和反射层之间具有第3保护层。
<14>一种溅射靶,其特征在于,含有下式1表示的组成,并且可以用于相变记录层的制造。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
<15>上述<14>记载的溅射靶,其中,含有下式1表示的组成。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20、5≤δ≤20、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
<16>上述<15>记载的溅射靶,其中,含有下式1表示的组成。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15、5≤δ≤15、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
<17>上述<14>~<16>中的任一项记载的溅射靶,其中,含有下式2表示的组成,并且可以用于相变记录层的制造。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
<18>上述<17>记载的溅射靶,其中,含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20以及5≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
<19>上述<18>记载的溅射靶,其中,含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15以及5≤δ≤15,并且α+β+γ+δ=100。
<20>一种相变型信息记录媒体的制造方法,该制造方法是在基板上以下面的顺序或相反的顺序的任意一种顺序至少具有第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层而形成的相变型信息记录媒体的制造方法,其特征在于,在该制造方法中,包含相变记录层形成工序,该工序使用上述<14>~<19>中的任一项记载的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层。
<21>上述<20>记载的相变型信息记录媒体的制造方法,其中包含初期结晶化工序,该工序使相变型信息记录媒体在10~21m/s的范围内以一定的线速旋转,并以功率密度(パワ一密度)15~40mW/μm2进行初期结晶化。
<22>一种相变型信息记录媒体的使用方法,其特征在于,从上述<1>~<13>中的任一项记载的相变型信息记录媒体中的第1保护层一侧照射激光来进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
<23>一种光记录装置,该光记录装置是从光源照射激光到相变型信息记录媒体上,从而在该相变型信息记录媒体上进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种的光记录装置,其特征在于,上述相变型信息记录媒体是上述<1>~<13>中的任一项记载的相变型信息记录媒体。
本发明的相变型信息记录媒体的使用方法,通过对上述本发明的相变型信息记录媒体照射激光来进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。其结果是,可以稳定并且确保高效地进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
本发明的光记录装置是由光源对相变型信息记录媒体照射激光,从而在该相变型信息记录媒体上进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种的光记录装置,在该光记录装置中,使用本发明的相变型信息记录媒体,作为上述相变型信息记录媒体。在该本发明的光记录装置中,可以稳定并且确保高效地进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
附图的简单说明
图1是示出本发明的相变型信息记录媒体之一例的剖面图。
图2是示出实施例16的相变型信息记录媒体的从初次到反复记录1000次的抖动(ジツタ一)的曲线图。
图3是示出实施例17的相变型信息记录媒体的从初次到反复记录1000次的抖动的曲线图。
图4是示出实施例16的相变型信息记录媒体的反复记录特性的曲线图。
图5是示出实施例18的相变型信息记录媒体的反复记录特性的曲线图。
实施发明的最佳方案
(相变型信息记录媒体)
本发明的相变型信息记录媒体是具有基板、和在该基板上以下面的顺序或相反的顺序的任意一种顺序至少具有第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层而形成,还可视需要具有其他的层而形成。此时,相变型信息记录媒体是从第1保护层一侧照射激光来进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
在本发明中,为了达到保存稳定性优异,与DVD-ROM相同容量并且以DVD的3倍或3倍以上的记录线速进行反复记录,上述相变记录层必须含有下式1表示的组成。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
此时,上述相变记录层特别优选含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
在此,由于Sn50Sb50化合物熔点低至425℃,并且结晶化速度非常快,因此,可认为具有实现记录灵敏度良好的高速记录媒体的可能性。可是,Sn50Sb50化合物在室温越进行结晶,结晶速度越快,由于在现在的DVD+RW用评价装置中不能使之非结晶化,所以不能单独使用Sn50Sb50化合物作为DVD+RW的相变记录层。因此,通过将Sn50Sb50化合物作为母相并改良组成来探讨可以反复记录并且保存稳定性优异的材料。其结果是,通过在Sn50Sb50化合物中同时添加具有使易于结晶变为易于非结晶的效果的Ga以及对保存稳定性有效的Ge这2种物质,可以提供能反复记录并且保存稳定性优异的光记录媒体。只添加Ga时,在长期保存后,引起结晶相的反射率降低,作为保存稳定性的评价项目之一的搁置(シエルフ)特性(长期间放置后的记录再生特性)恶化。另一方面,在只添加Ge时,在非晶形特征(アモルフアスマ一ク)长度上产生偏移,抖动特性不会变好。
另外,由于Ga以及Ge具有使Sn50Sb50化合物的结晶化速度变慢的效果,故通过调整Ga+Ge原子%,可以改变结晶化速度。例如,Ga+Ge=20原子%或20原子%以上时,低速的记录特性特别良好,与此相反,Ga+Ge=10~15原子%的范围时,8倍速或8倍速以上的高速记录特性特别良好。
因此,上述相变记录层含有下式1表示的组成。由此,可以得到保存稳定性优异,与DVD-ROM相同容量并且在记录线速为DVD的3倍速或3倍速以上的记录线速下可以反复记录的相变型信息记录媒体。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
此时,上述α、β、γ、δ、ε以及ζ优选5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20、5≤δ≤85、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且优选α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
上述α、β、γ、δ、ε以及ζ更加优选10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15、5≤δ≤15、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且更加优选α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
另外,上述相变记录层特别优选含有下式2表示的组成。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
此时,上述α、β、γ以及δ优选5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20以及5≤δ≤20,并且优选α+β+γ+δ=100。
上述α、β、γ以及δ更加优选10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15以及5≤δ≤15,并且更加优选α+β+γ+δ=100。
在上式1以及式2表示的组成中,当Sn低于5原子%时,熔点变高、灵敏度变差,如果Sn超过25原子%,结晶化速度过于变快,有时不能进行非结晶化。另外,如果Sb低于40原子%,有时熔点变高、灵敏度变低。另一方面,如果Sb超过91原子%,有时非晶形特征的保存可靠性降低。另外,如果Ga以及Ge低于2原子%,有时保存可靠性降低。另一方面,如果Ga以及Ge超过20原子%,有时结晶化温度过于变高,初期结晶化变得困难。
另外,相变记录层优选添加选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素。由此,可以使保存可靠性变得更加良好。这些元素的添加量优选0~10原子%,更加优选0~7原子%。如果上述添加量超过10原子%,有时结晶温度过于变高,初期结晶化变得困难。
另外,在相变记录层中,更加优选添加Te。Te的添加量优选0~10原子%,更加优选0~7原子%。由此,可以使初期结晶化变得容易并容易得到均匀的结晶状态,并且可以降低从初次到10次左右的由于反复记录引起的抖动的上升。
另外,在本发明中,在将第1保护层的膜厚定为t1(nm)、相变记录层的膜厚定为t2(nm)、第2保护层的膜厚定为t3(nm)、反射层的膜厚定为t4(nm)以及激光的波长定为λ(nm)时,优选满足下式:0.070≤t1/λ≤0.160、0.015≤t2/λ≤0.032、0.005≤t3/λ≤0.040及0.100≤t4/λ的关系。
如果取波长630~680nm的DVD类为一例,为了保持与DVD-ROM的再生互换性,光记录媒体的反射率必须为18%或18%以上。为了满足这样的光学条件,例如,可以将第2保护层和反射层的膜厚定为满足上述膜厚条件的范围,主要控制相变记录层和第1保护层的膜厚即可。关于上述相变记录层,如果膜厚过薄,记录层的光吸收能有时降低,如果膜厚过厚,记录灵敏度有时降低。因此,相变记录层的膜厚优选0.015≤t2/λ≤0.032的范围。
这里,在将上述相变记录层的膜厚设定为0.015≤t2/λ≤0.032的范围时,为满足上述光学条件的第1保护层的膜厚条件,除了0.070≤t1/λ≤0.160的第1膜厚条件以外,还存在膜厚比其大的第2膜厚范围、第3膜厚范围。可是,由于上述第2以及第3膜厚范围比第1膜厚范围的膜厚要厚,故每1张的制造时间变长,因此,从相变型信息记录媒体的制造的观点看,由于第1膜厚范围实现了低成本的光盘,故是有利的。因此,第1保护层的膜厚,在将激光的波长作为λ时,优选满足下式0.070≤t1/λ≤0.160的关系。
另外,第2保护层的作用是将上述相变型信息记录媒体内吸收的光能(吸收的主体是相变记录层材料)通过降温产生的热暂时积蓄,同时传送到反射层,并使之放热。为此,第2保护层优选不太厚的,更加优选0.005≤t3/λ≤0.040。比这个厚时,热积蓄在相变记录层中,记录标记(マ一ク)不清晰,记录特性,特别是抖动特性变差。在此所说的上述抖动特性,是用对信道(チヤネル)周期Tw的标记边缘(マ一クエツジ)的偏移σ/Tw来评价的特性。另一方面,当上述第2保护层的膜厚比这个薄时,由于在相变记录层中吸收的光能被蓄积,相变记录层熔融,在达到能够发挥制作记录标记(マ一ク)的相变记录原理的热量之前,被放热到反射层上,因此,产生不能获得充分记录特性这样的缺陷。
另外,为了通过在记录系统中使用的波长来改变激光束的功率密度,必须改变上述第2保护层的膜厚,但可以通过使膜厚处于满足上述光学膜厚条件的范围内来解决。即使对其他的膜厚条件这也是适用的。
下面,基于附图说明本发明的相变型信息记录媒体的层结构之一例。
这里,图1是示出本发明的相变型信息记录媒体之一例的示意剖面图,基板1和在该基板1上将第1保护层2、相变记录层3、第2保护层4、第3保护层5以及反射层6依次叠层而形成。另外,虽然省略了图示,但优选在相变记录层3和第1保护层2之间具有界面层。另外,也可以在反射层上,通过旋转涂布形成包含紫外线(UV)固化树脂的保护层,为了更加增强或保护相变型信息记录媒体,在该保护层上,视需要还可以贴合其他的基板。
—基板—
作为上述基板1的材料,通常可以使用玻璃、陶瓷、树脂等,但从成型性、成本的观点看,树脂制基板是合适的。作为该树脂,可以举出,例如,聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、硅树脂、氟树脂、ABS树脂、聚氨酯树脂等。这些当中,从成型性、光学特性、成本方面看,特别优选聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂。
上述基板1的厚度,没有特别限制,由通常使用的激光的波长或摄像镜头(ピツクアツプ·レンズ)的聚光特性决定。在波长780nm的CD类中可以使用1.2mm的基板厚度,在波长650~665nm的DVD类中可以使用0.6mm板厚的基板。
作为上述基板,例如,在表面具有导引用的导向槽,直径12cm、厚度0.6mm的圆盘状,加工性、光学特性优异的聚碳酸酯树脂基板是合适的。导引用的导向槽优选间距0.74±0.03μm、槽深22~40nm、槽宽0.2~0.4μm范围内的蛇形槽。特别是通过使槽加深,可以降低相变型信息记录媒体的反射率,增大调制度。
另外,为了贴合写入信息信号的基板1和贴合用基板,粘接层是通过在基膜的两侧涂布了粘合剂的双面粘合性片、或热固性树脂或紫外线固化树脂而形成的。上述粘接层的膜厚通常为50μm左右。
上述贴合用基板(ダミ一基板)使用粘合性片或热固性树脂作为粘接层时,虽然不必是透明的,但将紫外线固化树脂用于该粘接层时,优选使用透过紫外线的透明基板。上述贴合用基板的厚度,通常与写入信息信号的透明基板相同的0.6mm的基板是合适的。
—第1保护层—
上述第1保护层2优选与基板以及相变记录层的密封性良好并且耐热性高的,另外,由于还承担作为可以进行相变记录层的有效的光吸收的光干涉层的作用,因此,优选具有适合于高线速下的反复记录的光学特性的。
作为上述第1保护层的材料,可以举出,例如,SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2等金属氧化物;Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等氮化物;ZnS、In2S3、TaS4等硫化物;SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等碳化物或金刚石状碳、或它们的混合物。这些当中,优选ZnS和SiO2的混合物。上述ZnS和SiO2的混合摩尔比(ZnS∶SiO2)优选50~90∶50~10,更加优选60~90∶40~10。
作为上述第1保护层2的形成方法,可以举出各种气相成长法,例如,真空蒸镀法、溅射法、等离子体CVD法、光CVD法、离子镀法、电子束蒸镀法等。这些当中,从批量生产率、膜质等方面看,溅射法是优异的。溅射条件,例如,优选使用氩气作为成膜气体,接通功率3kW、氩气压力(成膜室气压)2×10-3Torr。
上述第1保护层的膜厚(t1)优选50~90nm,在将激光的波长定为λ时,优选满足下式0.070≤t1/λ≤0.160的。比此范围薄时,则丧失作为耐热保护层的功能,比此范围厚时,则容易产生界面剥离。
—相变记录层—
上述相变记录层3,如上所述,包含式1表示的组成,优选包含式2表示的组成。
上述相变保护层的膜厚(t2),在将激光的波长定为λ时,如上所述优选满足下式0.015≤t2/λ≤0.032的。相变记录层的膜厚如果比此范围薄时,光吸收能有时降低,丧失作为相变记录层的功能,如果过厚,则记录灵敏度有时变差。
作为上述相变记录层的形成方法,可以举出各种气相成长法,例如,真空蒸镀法、溅射法、等离子体CVD法、光CVD法、离子镀法、电子束蒸镀法等。这些当中,从批量生产率、膜质等方面看,溅射法是优异的。溅射条件例如,优选使用氩气作为成膜气体,接通功率1kW、氩气压力(成膜室气压)2×10-3Torr。
—第2保护层—
上述第2保护层4优选与相变记录层以及反射层的密封性良好并且耐热性高的,另外,由于还承担作为可以进行相变记录层的有效的光吸收的光干涉层的作用,因此,优选具有适合于高线速下反复记录的光学特性的。
作为上述第1保护层的材料,可以举出,例如,SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2等金属氧化物;Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等氮化物;ZnS、In2S3、TaS4等硫化物;SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等碳化物或金刚石状碳、或它们的混合物。这些当中,优选ZnS和SiO2的混合物。上述ZnS和SiO2的混合摩尔比(ZnS∶SiO2)优选50~90∶50~10,更加优选60~90∶40~10。
作为上述第2保护层4的形成方法,可以举出各种气相成长法,例如,真空蒸镀法、溅射法、等离子体CVD法、光CVD法、离子镀法、电子束蒸镀法等。这些当中,从批量生产率、膜质等方面看,溅射法是优异的。溅射条件,例如,优选使用氩气作为成膜气体,接通功率3kW、氩气压力(成膜室气压)2×10-3Torr。
上述第2保护层的膜厚(t3)优选6~20nm,如上所述,在将激光的波长定为λ时,优选满足下式0.005≤t3/λ≤0.040的。上述第2保护层的膜厚比此范围薄时,记录灵敏度有时变差,如果比此范围厚时,则热有时过于积蓄。
—反射层—
上述反射层,不仅实现作为光反射层的作用,另一方面,还承担放出记录时由于激光照射产生的施加在相变记录层上的热,作为放热层的作用。非晶质标记(マ一ク)的形成,由于很大程度上受由放热引起的冷却速度的左右,因此,反射层的选择,对应高线速的相变型信息记录媒体是重要的。
上述反射层6可以使用例如,Al、Au、Ag、Cu、Ta等金属材料、或它们的合金等。另外,作为向这些金属材料的添加元素,可以使用Cr、Ti、Si、Cu、Ag、Pd、Ta等。这些当中,优选含有Ag以及Ag合金的任意一种。这是因为,从调整记录时产生的热的冷却速度的导热性的观点和利用干涉效果改善再生信号对比度的光学观点看,构成上述相变型信息记录媒体的反射层通常希望是高导热系数/高反射率的金属,Ag的导热系数极高,为427W/m·K,纯Ag或Ag合金是可以实现适合于记录时相变记录层达到高温后立刻形成非晶形特征的骤冷结构。
另外,如果考虑这种高导热系数性质,纯银是最好的,但考虑耐腐蚀性,也可以添加Cu。此时,为了不损害Ag的特性,铜的添加量范围优选0.1~10原子%左右,特别是,0.5~3原子%是合适的。铜的过量添加有时会降低高导热系数性质。
上述反射层6可以通过各种气相成长法,例如,真空蒸镀法、溅射法、等离子体CVD法、光CVD法、离子镀法、电子束蒸镀法等形成。这些当中,从批量生产率、膜质等方面看,溅射法是优异的。溅射条件,例如,优选使用氩气作为成膜气体,接通功率5kW、氩气压力(成膜室气压)2×10-3Torr。
上述反射层的放热能力基本上与层的厚度成比例,如果反射层的膜厚为60nm或60nm以上,则可以得到良好的光盘特性。此时,不特别地存在厚的极限值,从光盘的制造成本的观点看,只要是可以容许的范围内的膜厚即可,但优选约300nm或300nm以下,上述反射层的膜厚(t4),如上所述,在将激光的波长定为λ时,优选满足下式0.100≤t4/λ的。上述反射层的膜厚如果比此范围薄,有时不能得到放热效果。
另外,在上述反射层6上,视需要还可以设置树脂保护层。该树脂保护层在工序中以及成为制品时具有保护相变记录层的作用效果,通常由紫外线固化性的树脂形成。上述树脂层的膜厚优选2~5μm。
—第3保护层—
在上述第2保护层4和上述反射层6之间优选设置第3保护层5。
作为第3保护层5的材料,可以举出,例如,Si、SiC、SiN、SiO2、TiC、TiO2、TiC-TiO2、NbC、NbO2、NbV-NbO2、Ta2O5、Al2O3、ITO、GeN、ZrO2等,这些当中,从阻挡性高这点看,特别优选TiC-TiO2、Si或SiC。
如果将纯Ag或Ag合金用于反射层,在使用ZnS和SiO2混合物这样的含有硫的保护层时,硫向Ag中扩散,产生成为光盘缺陷的不良情况(Ag的硫化反应)。因此,作为防止这样反应的第3保护层,希望从下述观点考虑:(1)防止Ag的硫化反应,并具有阻挡能力;(2)对激光是光学透明的;(3)为了形成非晶形特征,热传导系数要低;(4)与保护层或反射层的密合性好;(5)容易形成等选择适当的材料,作为第3保护层的材料,优选满足上述必要条件的TiC-TiO2、Si或SiC为主成分的材料。
上述第3保护层的膜厚优选2~20nm,更加优选2~10nm。如果上述膜厚低于2nm,有时不具有阻挡层的功能,如果超过20nm,有导致调制度降低的危险。
—界面层—
优选在上述第1保护层2和相变记录层3之间设置界面层。该界面层优选含有SiO2,并且厚度为2~10nm。由此,在高功率记录时,可以减少所受的损伤,因此,高功率记录的反复记录特性良好,并可以采取宽的记录功率储备(パワ一マ一ジン)。如果上述界面层的厚度低于2nm,有时难以形成均匀的SiO2膜,如果超过10nm,则有时容易发生膜剥离。
以上,对本发明的相变型信息记录媒体详细地进行了说明,但本发明并不仅限定于上述实施方案,在不偏离本发明主旨的范围内,也可以进行各种变更。例如,对于通过树脂保护层,即可以用2张相同或不同的相变型信息记录媒体互相贴合的相变型信息记录媒体等代替DVD类中可以见到的贴合用基板使用。
(溅射靶)
本发明的溅射靶含有下式1表示的组成,并可以用于相变记录层的制造。
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
此时,上述α、β、γ、δ、ε以及ζ优选5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20、5≤δ≤20、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且优选α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
上述α、β、γ、δ、ε以及ζ更加优选10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15、5≤δ≤15、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且更加优选α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
另外,上述溅射靶特别优选含有下式2表示的组成,并可以用于相变记录层的制造。
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
此时,上述α、β、γ以及δ优选5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20以及5≤δ≤20,并且优选α+β+γ+δ=100。
上述α、β、γ以及δ更加优选10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15以及5≤δ≤15,并且更加优选α+β+γ+δ=100。
作为上述溅射靶的制作方法,没有特别限制,可以对应于目的进行适当选择,预先称量规定的加入量,在玻璃安瓿中加热熔融。然后,将其取出并用粉碎机粉碎,通过将得到的粉末加热烧结,可以得到圆盘状的溅射靶。
按照本发明,可以提供一种,初期结晶容易、即使是在与DVD-ROM同容量并且记录线速为10倍或10倍以上的高线速下记录灵敏度也良好、并可以反复记录,同时保存可靠性也优异的相变型信息记录媒体。
另外,按照本发明,还可以提供与DVD-ROM相同容量并且在宽的记录线速区域反复记录特性良好的相变型信息记录媒体以及用于制造相变型信息记录媒体的溅射靶。
(相变记录媒体的制造方法)
本发明的相变记录媒体的制造方法至少含有相变记录层形成工序,还含有初期结晶工序、以及视需要的其他的工序。
—相变记录层形成工序—
上述相变记录层形成工序是使用本发明的上述溅射靶,通过溅射法使相变记录层成膜的工序。
作为上述溅射法,没有特别限制,可以对应于目的从已知的方法中适当选择,例如,优选使用氩气作为成膜气体、接通功率1~5kW、成膜气体流量为10~40sccm。溅射中的容器内的氩气压力优选7.0×10-3mTorr(mbar)或7.0×10-3mTorr(mbar)以下。
—初期结晶化工序—
初期结晶化工序是使相变型信息记录媒体以10~21m/s范围内的一定的线速度旋转,并在功率密度15~40mW/μm2下进行初期结晶化的工序。
上述初期结晶化,具体地是一边使相变型信息记录媒体以规定的线速度或规定的角速度旋转,一边从基板一侧通过物镜镜头照射半导体激光(例如,600~720nm的激发波长)等记录用光。通过该照射光,相变记录层吸收此光,局部地温度上升,例如,产生麻点,通过改变该光学特性而记录信息。如上述,被记录的信息的再生可以通过一边使相变型信息记录媒体以规定的线速度旋转,一边从第1保护层一侧照射激光,并检测出该反射光来进行。
(相变型信息记录媒体的使用方法)
本发明的相变型信息记录媒体的使用方法是从上述本发明的相变型信息记录媒体中的第1保护层一侧照射激光而进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
此时,上述激光优选波长400~780nm,更加优选630~680nm。
(光记录装置)
本发明的光记录装置是在相变型信息记录媒体中由光源照射激光,从而在该相变型信息记录媒体上记录信息的光记录装置,在该装置中,作为上述相变型信息记录媒体,使用了本发明的上述相变型信息记录媒体。
上述光记录装置没有特别限制,可以对应于目的适当选择,例如,具有作为射出激光的半导体激光等光源的激光光源;和在安装在主轴上的光记录媒体中聚光、由激光光源射出的激光的聚光镜;将由激光光源射出的激光导入到聚光镜和激光检出器中的光学元件、检出激光的反射光的激光检出器,另外,视需要还可以具有其他的装置。
上述光记录装置通过光学元件将从激光光源射出的激光导入到聚光镜上,通过该聚光镜将激光聚光照射在相变型信息记录媒体上,从而在光记录媒体上进行记录。此时,光记录装置将激光的反射光导入到激光检出器中,基于激光检出器的激光的检出量来控制激光光源的光量。
上述激光检出器将检出的激光的检出量变换为电压或电流,作为检出信号输出。
作为上述的其他的装置,可以举出控制装置等。作为上述控制装置,只要可以控制上述各装置的运转即可,则没有特别限制,可以对应于目的适当选择,例如,可以举出用于照射·扫描调制了强度的激光的程序装置、计算机等仪器。
以下,通过实施例更加具体地说明本发明,但本发明并不仅限定于这些实施例。
实施例1
—相变型信息记录媒体的制作—
按照以下的方法制作相变型信息记录媒体(光盘)。另外,溅射法是使用单张式溅射装置(Unaxis社制造,Big Sprinter),在氩气氛围气中以接通功率1~5kW、氩气压力2×10-3Torr的条件进行。
准备磁道间距0.74μm、槽深27nm、直径12cm、厚度0.6mm的聚碳酸酯树脂制基板。
首先,使用含有(ZnS)80(SiO2)20的组成(摩尔%)的溅射靶,通过溅射法在上述基板上成膜第1保护层并使膜厚达到80nm。
接着,使用含有Sn5Sb75Ga13Ge7的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法在上述第1保护层上成膜相变记录层并使膜厚达到20nm。
接着,使用含有(ZnS)80(SiO2)20的组成(摩尔%)的溅射靶,通过溅射法在上述相变记录层上成膜第2保护层并使膜厚达到14nm。
接着,使用含有SiC的溅射靶,通过溅射法在上述第2保护层上成膜第3保护层并使膜厚达到4nm。
接着,使用含有Ag的溅射靶,通过溅射法在上述第3保护层上成膜反射层并使膜厚达到180nm。
接着,通过旋转器在上述反射层上涂布丙烯酸类固化树脂并使膜厚达到5~10μm,然后,进行紫外线固化而形成有机保护层。
最后,将直径12cm、厚度0.6mm的聚碳酸酯树脂制基板使用粘合剂贴合在有机保护层上。按照以上步骤,制作了实施例1的相变型信息记录媒体。
实施例2
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn25Sb56Ga9Ge10的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例2的相变型信息记录媒体。
实施例3
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn24Sb41Ga18Ge17的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例3的相变型信息记录媒体。
实施例4
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn10Sb78Ga8Ge4的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例4的相变型信息记录媒体。
实施例5
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn19Sb67Ga2Ge12的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例5的相变型信息记录媒体。
实施例6
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn22Sb55Ga18Ge5的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例6的相变型信息记录媒体。
实施例7
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn16Sb72Ga10Ge2的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例7的相变型信息记录媒体。
实施例8
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn22Sb55Ga4Ge19的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作实施例8的相变型信息记录媒体。
比较例1
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn3Sb60Ga18Ge19的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例1的相变型信息记录媒体。
比较例2
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn27Sb67Ga4Ge2的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例2的相变型信息记录媒体。
比较例3
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn24Sb39Ga18Ge19的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例3的相变型信息记录媒体。
比较例4
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn20Sb66Ga1Ge13的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例4的相变型信息记录媒体。
比较例5
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn13Sb52Ga21Ge14的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例5的相变型信息记录媒体。
比较例6
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn18Sb61Ga20Ge1的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例6的相变型信息记录媒体。
比较例7
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例1中,除了使用含有Sn15Sb61Ga3Ge21的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例1同样地制作比较例7的相变型信息记录媒体。
<初期结晶化>
将得到的各相变型信息记录媒体使用波长810nm的半导体激光进行初期结晶化。具体地是使相变型信息记录媒体以固定线速20m/s进行旋转,使用电子束宽度75μm的光电传感器,将功率密度为25mW/μm2的激光送到半径方向,并且边以50μm/r的速度移动边照射,进行初期结晶化。
<评价>
记录再生的评价是使用具有波长660nm、开口数NA0.65的传感头的光盘评价装置(パルステツク社制造,DDU-1000)来进行。记录线速为10.5m/s(相当于DVD3倍速)、28m/s(相当于DVD8倍速),记录功率对应线速进行改变。偏压功率为0.2mW,清除功率为2~15mW,分别进行了最适化。
对于各相变型信息记录媒体,反复进行10次测定记录3T时的C/N比[使用光谱分析器的噪声(N)电平和信号强度(C:载波电流)的比]。实施例1~8的结果示于表3,比较例1~7的结果示于表4。
另外,实现重写型光盘系统时,其C/N比必须至少为45dB或45dB以上。
[表1]
  Sn(at%)   Sb(at%)   Ga(at%)   Ge(at%)
  实施例1   5   75   13   7
  实施例2   25   56   9   10
  实施例3   24   41   18   17
  实施例4   10   78   8   4
  实施例5   19   67   2   12
  实施例6   22   55   18   5
  实施例7   16   72   10   2
  实施例8   22   55   4   19
[表2]
  Sn(at%)   Sb(at%)   Ga(at%)   Ge(at%)
比较例1 3 60 18 19
  比较例2   27   67   4   2
  比较例3   24   39   18   19
  比较例4   20   66   1   13
  比较例5   13   52   21   14
  比较例6   18   61   20   1
  比较例7   15   61   3   21
[表3]
             3TDOW10次后的C/N比(dB)
  记录线速:10.5m/s   记录线速:28m/s
  实施例1   53   49
  实施例2   51   48
  实施例3   52   46
  实施例4   49   50
  实施例5   47   51
  实施例6   50   47
  实施例7   48   52
  实施例8   51   47
由表3的结果可知,实施例1~8的相变型信息记录媒体中,在相当于DVD3倍速的记录线速10.5m/s下进行反复记录时,以及在相当于DVD8倍速的记录线速28m/s下进行反复记录时,均可以获得45dB或45dB以上的C/N比。
[表4]
            3TDOW10次后的C/N比(dB)
  记录线速:10.5m/s   记录线速:28m/s
  比较例1   51   37
  比较例2   36   39
  比较例3   42   38
  比较例4   41   39
  比较例5   40   38
  比较例6   42   41
  比较例7   40   41
由表4的结果可知,比较例1~7的相变型信息记录媒体中,在记录线速10.5m/s以及记录线速28m/s下进行反复记录时的C/N比,除了比较例1的记录线速为10.5m/s的场合以外,所有的均为45dB或45dB以下。
实施例9
—相变型信息记录媒体的制作—
按照以下的方法制作相变型信息记录媒体(光盘)。另外,溅射法是使用单张式溅射装置(Unaxis社制造,Big Sprinter),在氩气氛围气中以接通功率1~5kW、氩气压力2×10-3Torr的条件进行。
准备磁道间距0.74μm、槽深27nm、直径12cm、厚度0.6mm的聚碳酸酯树脂制基板。
首先,使用含有(ZnS)80(SiO2)20的组成(摩尔%)的溅射靶,通过溅射法在上述基板上成膜第1保护层并使膜厚达到70nm。
接着,使用含有Sn18Sb55Ga11Ge16的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法在上述第1保护层上成膜相变记录层并使膜厚达到18nm。
接着,使用含有(ZnS)80(SiO2)20的组成(摩尔%)的溅射靶,通过溅射法在上述相变记录层上成膜第2保护层并使膜厚达到10nm。
接着,使用含有SiC的溅射靶,通过溅射法在上述第2保护层上成膜第3保护层并使膜厚达到4nm。
接着,使用含有Ag的溅射靶,通过溅射法在上述第3保护层上成膜反射层并使膜厚达到140nm。
接着,通过旋转器在上述反射层上涂布丙烯酸类固化树脂并使膜厚达到5~10μm,然后,进行紫外线固化而形成有机保护层。
最后,将直径12cm、厚度0.6mm的聚碳酸酯树脂制基板使用粘合剂贴合在有机保护层上。按照以上步骤,制作了实施例9的相变型信息记录媒体。
实施例10
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Sn19Sb50Ga14Ge17的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作实施例10的相变型信息记录媒体。
实施例11
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Sn17Sb59Ga12Ge12的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作实施例11的相变型信息记录媒体。
实施例12
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Sn16Sb50Ga16Ge13Ag5的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作实施例12的相变型信息记录媒体。
实施例13
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Sn10Sb62Ga10Ge13In5的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作实施例13的相变型信息记录媒体。
实施例14
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Sn15Sb70Ga5Ge8Zn2的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作实施例14的相变型信息记录媒体。
实施例15
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Sn15Sb70Ga3Ge8Cu4的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作实施例15的相变型信息记录媒体。
比较例8
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Ag3In4Sb75Te18的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作比较例8的相变型信息记录媒体。
比较例9
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例9中,除了使用含有Ge5Ga4Sb80Te11的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法成膜相变记录层以外,与实施例9同样地制作比较例9的相变型信息记录媒体。
<初期结晶化>
将得到的各相变型信息记录媒体使用波长810nm的半导体激光进行初期结晶化。具体地,使相变型信息记录媒体以固定线速20m/s进行旋转,使用电子束宽度75μm的光电传感器,将功率密度为25mW/μm2的激光送到半径方向,并且边以50μm/r的速度移动边照射,进行初期结晶化。
<评价>
再生记录的评价是使用具有波长660nm、开口数NA0.65的传感头的光盘评价装置(パルステツク社制造,DDU-1000)来进行。记录线速为17.5m/s、24.5m/s以及35.0m/s,记录功率对应线速进行改变。偏压功率为0.2mW,清除功率为2~15mW,分别进行了最适化。把记录策略(ストラテジ一)分别进行最适化。再生均是在线速3.5m/s、功率0.7mW下进行。
抖动是用检出窗口宽度Tw,将时钟抖动数值(date to clock jitter)σ进行标准化的值。各自的评价结果示于表6。
<保存稳定性的评价>
保存稳定性是在各试样中写入记录标记,在80℃-85%RH的恒温槽中保持300小时后,按照下述标准由抖动的上升程度来评价保存稳定性,将结果示于表6。
〔评价基准〕
○:抖动上升不到1%
△:抖动上升为1%或1%以上但不足3%
×:抖动上升为3%或3%以上
<再生光稳定性的评价>
再生光稳定性是在各试样中写入记录标记,以线速3.5m/s、功率1.0mW照射再生光10分钟后,按照下述标准由抖动的上升程度来评价再生光稳定性,将结果示于表6。
〔评价基准〕
○:抖动上升不到1%
△:抖动上升为1%或1%以上但不足3%
×:抖动上升为3%或3%以上
[表5]
Sn(at%) Sb(at%) Ga(at%) Ge(at%)   其它元素+(at%)
  实施例9   18   55   11   16   -
  实施例10   19   50   14   17   -
  实施例11   17   59   12   12   -
  实施例12   16   50   16   13   Ag:5
  实施例13   10   62   10   13   In:5
  实施例14   15   70   5   8   Zn:2
  实施例15   15   70   3   8   Cu:4
Ag(at%) In(at%) Sb(at%) Te(at%)   其它元素(at%)
 比较例8   3   4   75   18   -
  Ge(at%)   Ga(at%)   Sb(at%)   Te(at%)   其它元素(at%)
 比较例9   5   4   80   11   -
[表6]
  记录线速(m/s)   记录功率(mW)           重写后的抖动(%) 保存稳定性 再生光稳定性
  初次   100次   100次
  实施例9   17.5   18   7.8   7.8   8.5   ○   ○
  24.5   24   7.6   7.7   8.6   ○   ○
  35.0   34   7.5   7.9   8.8   ○   ○
  实施例10   17.5   18   7.7   7.6   8.9   ○   ○
  24.5   24   7.4   7.7   8.9   ○   ○
  35.0   34   7.3   7.9   9.1   ○   ○
  实施例11   17.5   18   7.4   7.8   8.8   ○   ○
  245   24   7.5   8.1   9.2   ○   ○
  35.0   34   7.9   8.2   9.3   ○   ○
  实施例12   17.5   18   7.4   7.6   7.9   ○   ○
  24.5   24   7.5   7.7   8.1   ○   ○
  35.O   34   7.3   7.7   8.1   ○   ○
  实施例13   17.5   18   7.2   7.2   7.5   ○   ○
  24.5   24   7.5   7.7   7.9   ○   ○
  35.0   34   7.2   7.3   7.9   ○   ○
  实施例14   17.5   18   7.3   7.8   8.3   ○   ○
  24.5   24   7.6   7.9   8.5   ○   ○
  35.0   34   7.8   7.9   8.6   ○   ○
  实施例15   17.5   18   7.2   7.6   8.2   ○   ○
  24.5   24   7.5   7.8   8.4   ○   ○
  35.0   34   7.5   7.8   8.5   ○   ○
  比较例8   17.5   20   8.9   9.5   10.6   ○   △
  24.5   26   8.8   9.3   10.7   ○   △
  35.0   38   13.4   15.1   19.9   △   ×
  比较例9   17.5   18   8.2   9.3   15.3   △   ○
  24.5   24   9.2   10.8   18.2   ×   ○
  35.0   34   18.8   >20   >20   ×   △
由表6的结果可知,实施例9~15的相变型信息记录媒体的初期结晶化可以容易地进行,并且反射率在圆周内是均匀的。另外,熔点在400~600℃之间,记录线速分别在17.5m/s、24.5m/s以及35.0m/s时,重写1000次后抖动仍显示10%或10%以下,可以得到记录灵敏度良好并且保存稳定性良好的相变型信息记录媒体。另外,各种试样的调制度在重写1000次后仍显示60%或60%以上,保存稳定性试验后也几乎没有变化。特别是实施例12以及实施例13的相变型信息记录媒体,即使在80℃-85%RH的恒温槽中保持600小时后也没有变化。另外,重写1000次后反射率仍显示20%或20%以上,保存稳定性试验后也几乎没有变化。
与此相反,比较例8比实施例9~15的场合需要高的记录功率。线速35.0m/s时,即使在使用的激光二极管(LD)的极限的38mW下进行写入,初次的抖动仍高达13.4%,而调制则低达50%。记录线速为17.5m/s以及记录线速为24.5m/s时,保存稳定性虽然良好,但记录线速为35.0m/s时,由于不能充分地形成非晶形特征,故认为劣化快。
另外,比较例9在记录线速为17.5m/s时,重写至100次时虽然抖动为10%或10%以下,但1000次时抖动上升至15.3%。保存稳定性是抖动的上升不足3%。另外,反射率在保存试验前抖动为23%,保存试验后降低到16%,保存稳定性存在问题。再生稳定性良好。在记录线速为35.0m/s时,虽然初次抖动高达18.8%,但由于其结晶化速度慢,可以认为在此记录速度下不能进行充分的标记写入。
实施例16
—相变型信息记录媒体的制作—
按照以下的方法制作相变型信息记录媒体(光盘)。另外,溅射法是使用单张式溅射装置(Unaxis社制造,Big Sprinter),在氩气氛围气中以接通功率1~5kW、氩气压力2×10-3Torr的条件进行。
准备磁道间距0.74μm、槽深27nm、直径12cm、厚度0.6mm的聚碳酸酯树脂制基板。
首先,使用含有(ZnS)80(SiO2)20的组成(摩尔%)的溅射靶,通过溅射法在上述基板上成膜第1保护层并使膜厚达到60nm。
接着,使用含有Sn18Sb69Ga6Ge7的组成(原子%)的溅射靶,通过溅射法在上述第1保护层上成膜相变记录层并使膜厚达到16nm。
接着,使用含有(ZnS)80(SiO2)20的组成(摩尔%)的溅射靶,通过溅射法在上述相变记录层上成膜第2保护层并使膜厚达到8nm。
接着,使用含有SiC的溅射靶,通过溅射法在上述第2保护层上成膜第3保护层并使膜厚达到4nm。
接着,使用含有Ag的溅射靶,通过溅射法在上述第3保护层上成膜反射层并使膜厚达到140nm。
接着,通过旋转器在上述反射层上涂布丙烯酸类固化树脂并使膜厚达到5~10μm,然后,进行紫外线固化而形成有机保护层。
最后,将直径12cm、厚度0.6mm的聚碳酸酯树脂制基板使用粘合剂贴合在有机保护层上。按照以上步骤,制作了实施例16的相变型信息记录媒体。
<初期结晶化>
将得到的相变型信息记录媒体以固定线速20m/s进行旋转,使用电子束宽度75μm的光电传感器,将功率密度为25mW/μm2的激光送到半径方向,并且边以50μm/r的速度移动边通过照射进行初期结晶化。
<评价>
记录再生的评价是使用具有波长660nm、开口数NA0.65的传感头的光盘评价装置(パルステツク社制造,DDU-1000)来进行。记录线速为10.5m/s(3倍速)、14m/s(4倍速)、21m/s(6倍速)以及28m/s(8倍速),记录功率对应线速进行改变。偏压功率为0.2mW,清除功率为5~10mW,分别进行了最适化。
从初次到反复记录1000次的抖动示于图2。由图2的结果可知,在所有的线速下抖动均为10%或10%以下。另外,为了实现重写型光盘系统,至少需要抖动为10%或10%以下。
实施例17
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例16中,除了使用含有相变记录层中的Ga6Sb67Sn18Ge6Te3的组成(原子%)的溅射靶进行溅射法以外,与实施例16同样地制作实施例17的相变型信息记录媒体(光盘)。
<初期结晶化>
对得到的相变型信息记录媒体以固定线速15m/s进行旋转,使用电子束宽度75μm的光电传感器,将功率密度为20mW/μm2的激光送到半径方向,并且边以50μm/r的速度移动边通过照射进行初期结晶化。
<评价>
对得到的相变型信息记录媒体,与实施例16同样地进行评价。结果示于图3。由图3的结果可知,特别是从初次到反复记录10次的抖动良好,为DVD的标准抖动值的9%以内。
实施例18
—相变型信息记录媒体的制作—
在实施例16中,除了在第1保护层和相变记录层之间设置含有SiO2的界面层并是膜厚为2nm以外,与实施例16同样地制作实施例18的相变型信息记录媒体(光盘)。
<初期结晶化>
将得到的相变型信息记录媒体和实施例16的相变型信息记录媒体以固定线速20m/s进行旋转,使用电子束宽度75μm的光电传感器,将功率密度为25mW/μm2的激光送到半径方向,并且边以50μm/r的速度移动边通过照射进行初期结晶化。
<评价>
对得到的相变型信息记录媒体,在记录线速28m/s(8倍速)下,评价记录功率为28mW、30mW、32mW、34mW、36mW以及38mW时的反复记录特性。
实施例16的结果示于图4。另外,实施例18的结果示于图5。
由图4和图5的结果可知,实施例16以及实施例18在最适功率下,抖动均为9%以内。特别是实施例18,在36mW或36mW以上的高功率下反复记录第1000次的抖动仍为9%以内。可以确认,通过设置含有SiO2的界面层,高功率下的反复记录特性良好,可以使记录功率储备变宽。
工业上实用性
本发明的相变型信息记录媒体由于初期结晶化容易,即使是在与DVD-ROM同容量并且记录线速为10倍或10倍以上的高线速下记录灵敏度也良好并可以反复记录,同时保存可靠性也优异,因此,可以广泛地应用于各种相变型信息记录媒体,特别是DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW等DVD类光记录媒体中。

Claims (23)

1.一种相变型信息记录媒体,其特征在于,该相变型信息记录媒体是具有基板、和在该基板上以下面的顺序或相反的顺序的任意一种顺序至少具有第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层而形成的,上述相变记录层含有下式1表示的组成,
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
2.按照权利要求1记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式1表示的组成,
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20、5≤δ≤20、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
3.按照权利要求2记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式1表示的组成,
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15、5≤δ≤15、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
4.按照权利要求1~3中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式2表示的组成,
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
5.按照权利要求4记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式2表示的组成,
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20以及5≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
6.按照权利要求5记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层含有下式2表示的组成,
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15以及5≤δ≤15,并且α+β+γ+δ=100。
7.按照权利要求1~6中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,相变记录层通过激光的照射产生可逆的相变来进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
8.按照权利要求8记载的相变型信息记录媒体,其中,在将第1保护层的膜厚定为t1(nm)、相变记录层的膜厚定为t2(nm)、第2保护层的膜厚定为t3(nm)、反射层的膜厚定为t4(nm)以及激光的波长定为λ(nm)时,满足下式:0.070≤t1/λ≤0.160、0.015≤t2/λ≤0.032、0.005≤t3/λ≤0.040及0.100≤t4/λ的关系。
9.按照权利要求1~8中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,第1保护层以及第2保护层含有ZnS和SiO2的混合物。
10.按照权利要求1~9中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,反射层含有Ag和Ag合金的任意一种。
11.按照权利要求1~10中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,在相变记录层和第1保护层之间具有界面层。
12.按照权利要求11中记载的相变型信息记录媒体,其中,界面层含有SiO2,并且该界面层的厚度为2~10nm。
13.按照权利要求1~12中的任一项记载的相变型信息记录媒体,其中,在第2保护层和反射层之间具有第3保护层。
14.一种溅射靶,其特征在于,含有下式1表示的组成,并且可以用于相变记录层的制造,
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示选自Ag、Zn、In以及Cu的至少1种元素,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20、2≤δ≤20、0≤ε≤10以及0≤ζ≤10,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
15.按照权利要求14中记载的溅射靶,其中,含有下式1表示的组成,
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20、5≤δ≤20、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
16.按照权利要求15中记载的溅射靶,其中,含有下式1表示的组成,
[式1]
SnαSbβGaγGeδTeε-Xζ
上式1中,X表示与上述相同的含义,α、β、γ、δ、ε以及ζ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15、5≤δ≤15、0≤ε≤7以及0≤ζ≤7,并且α+β+γ+δ+ε+ζ=100。
17.按照权利要求14~16中的任一项记载的溅射靶,其中,含有下式2表示的组成,并且可以用于相变记录层的制造,
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤25、40≤β≤91、2≤γ≤20以及2≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
18.按照权利要求17中记载的溅射靶,其中,含有下式2表示的组成,
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),5≤α≤20、40≤β≤85、5≤γ≤20以及5≤δ≤20,并且α+β+γ+δ=100。
19.按照权利要求18中记载的溅射靶,其中,含有下式2表示的组成,
[式2]
SnαSbβGaγGeδ
上式2中,α、β、γ以及δ表示各自元素的组成比率(原子%),10≤α≤20、50≤β≤80、5≤γ≤15以及5≤δ≤15,并且α+β+γ+δ=100。
20.一种相变型信息记录媒体的制造方法,该制造方法是在基板上以下面的顺序或相反的顺序的任意一种顺序至少具有第1保护层、相变记录层、第2保护层以及反射层而形成的相变型信息记录媒体的制造方法,其特征在于,在该制造方法中,包含使用权利要求14~19中的任一项记载的溅射靶,通过溅射法使相变记录层成膜的相变记录层形成工序。
21.按照权利要求20记载的相变型信息记录媒体的制造方法,其中,包含使相变型信息记录媒体以10~21m/s的范围内的一定的线速旋转,并以功率密度15~40mW/μm2进行初期结晶化的初期结晶化工序。
22.一种相变型信息记录媒体的使用方法,其特征在于,从权利要求1~13中的任一项记载的相变型信息记录媒体中的第1保护层一侧照射激光来进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种。
23.一种光记录装置,该光记录装置是从光源照射激光到相变型信息记录媒体上,从而在该相变型信息记录媒体上进行信息的记录、再生、清除以及重写的至少任意一种的光记录装置,其特征在于,上述相变型信息记录媒体是权利要求1~13中的任一项记载的相变型信息记录媒体。
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