JP4308160B2 - Information recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、光学的にまたは電気的に情報を記録、消去、書き換え、再生する情報記録媒体およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an information recording medium for recording, erasing, rewriting and reproducing information optically or electrically and a method for manufacturing the same.

従来の情報記録媒体として、その記録層(相変化材料層)が結晶相と非晶質相との間で相変化を生じる現象を利用する相変化形情報記録媒体がある。この相変化形情報記録媒体の中で、レーザビームを用いて光学的に情報を記録、消去、書き換え、再生するのが光学的相変化形情報記録媒体である。この光学的相変化形情報記録媒体は、レーザビームの照射により発生する熱によって記録層の相変化材料を結晶相と非晶質相との間で状態変化させ、結晶相と非晶質相との間の反射率の違いを検出して情報として読みとるものである。光学的相変化形情報記録媒体のうち、情報の消去や書き換えが可能な書き換え型光学的相変化形情報記録媒体においては、一般に記録層の初期状態は結晶相であり、情報を記録する場合には高パワー(記録パワー)のレーザビームを照射して記録層を溶融して急激に冷却することによって、レーザ照射部を非晶質相にする。一方、情報を消去する場合には、記録時より低いパワー(消去パワー)のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することにより、レーザ照射部を結晶相にする。従って、書き換え型光学的相変化形情報記録媒体では、高パワーレベルと低パワーレベルとの間でパワー変調させたレーザビームを記録層に照射することによって、記録されている情報を消去しながら新しい情報を記録または書き換えすることが可能である。また、光学的相変化形情報記録媒体のうち、一回だけ情報の記録が可能で情報の消去や書き換えが不可能な追記型光学的相変化形情報記録媒体においては、一般に記録層の初期状態は非晶質相であり、情報を記録する場合には高パワー(記録パワー)のレーザビームを照射して記録層を昇温して徐冷することによってレーザ照射部を結晶相にする。   As a conventional information recording medium, there is a phase change type information recording medium that utilizes a phenomenon that the recording layer (phase change material layer) causes a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase. Among these phase change information recording media, an optical phase change information recording medium optically records, erases, rewrites and reproduces information using a laser beam. In this optical phase change information recording medium, the phase change material of the recording layer is changed between a crystalline phase and an amorphous phase by heat generated by laser beam irradiation, and the crystalline phase and the amorphous phase are changed. The difference in reflectance is detected and read as information. Among the optical phase change information recording media, in the rewritable optical phase change information recording medium capable of erasing and rewriting information, the initial state of the recording layer is generally a crystalline phase, and information is recorded. Irradiates a laser beam with a high power (recording power), melts the recording layer, and rapidly cools the laser irradiated portion to an amorphous phase. On the other hand, when erasing information, the laser irradiation part is made into a crystalline phase by irradiating a laser beam with a lower power (erase power) than that at the time of recording to raise the temperature of the recording layer and gradually cool it. Accordingly, in the rewritable optical phase change information recording medium, the recorded layer is erased by irradiating the recording layer with a laser beam modulated between a high power level and a low power level. It is possible to record or rewrite information. Further, among write-once optical phase change information recording media that can be recorded only once and cannot be erased or rewritten among optical phase change information recording media, the initial state of the recording layer is generally used. Is an amorphous phase, and when recording information, a laser beam of high power (recording power) is irradiated to raise the temperature of the recording layer and gradually cool the laser irradiated portion to a crystalline phase.

上記レーザビームを照射する代わりに、電気的エネルギー(たとえば電流)の印加により発生するジュール熱によって記録層の相変化材料を状態変化させることによって情報を記録する電気的相変化形情報記録媒体もある。この電気的相変化形情報記録媒体は、電流の印加により発生するジュール熱によって記録層の相変化材料を結晶相(低抵抗)と非晶質相(高抵抗)との間で状態変化させ、結晶相と非晶質相との間の電気抵抗の違いを検出して情報として読みとるものである。   There is also an electrical phase change information recording medium that records information by changing the state of the phase change material of the recording layer by Joule heat generated by application of electrical energy (for example, current) instead of irradiating the laser beam. . In this electrical phase change information recording medium, the phase change material of the recording layer is changed between a crystalline phase (low resistance) and an amorphous phase (high resistance) by Joule heat generated by application of current, A difference in electrical resistance between the crystalline phase and the amorphous phase is detected and read as information.

光学的相変化形情報記録媒体の例として、発明者らが商品化した4.7GB/DVD−RAMが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。4.7GB/DVD−RAMの構成は、図12の情報記録媒体12に示すように、基板1上に、レーザ入射側から見て、第1誘電体層2、第1界面層3、記録層4、第2界面層5、第2誘電体層6、光吸収補正層7、反射層8を順に備えた7層構成である。   As an example of the optical phase change type information recording medium, 4.7 GB / DVD-RAM commercialized by the inventors can be cited (for example, see Patent Document 1). As shown in the information recording medium 12 of FIG. 12, the 4.7 GB / DVD-RAM has a first dielectric layer 2, a first interface layer 3, a recording layer on the substrate 1 as viewed from the laser incident side. 4, the second interface layer 5, the second dielectric layer 6, the light absorption correction layer 7, and the reflection layer 8 in this order.

第1誘電体層2と第2誘電体層6は、光学距離を調節して記録層4への光吸収効率を高め、結晶相と非晶質相との反射率変化を大きくして信号強度を大きくする光学的な働きと、記録時に高温となる記録層4から熱に弱い基板1、ダミー基板10等を断熱する熱的な働きがある。以前より使用している、(ZnS)80(SiO220(mol%)は、透明かつ高屈折率であり、低熱伝導率で断熱性も良く、機械特性および耐湿性も良好な優れた誘電体材料である。なお、第1誘電体層2と第2誘電体層6の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層4の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きく、かつ記録層4での光吸収が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。 The first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 increase the light absorption efficiency to the recording layer 4 by adjusting the optical distance, and increase the reflectance change between the crystalline phase and the amorphous phase to increase the signal intensity. There is an optical function to increase the thermal resistance, and a thermal function to insulate the substrate 1, the dummy substrate 10, and the like that are vulnerable to heat from the recording layer 4, which becomes high temperature during recording. (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (mol%), which has been used for some time, is transparent and has a high refractive index, low thermal conductivity, good thermal insulation, excellent dielectric properties with good mechanical properties and moisture resistance It is a body material. The film thicknesses of the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are calculated based on the calculation based on the matrix method in the amount of reflected light when the recording layer 4 is a crystalline phase and when it is an amorphous phase. It can be determined strictly so as to satisfy the condition that the change is large and the light absorption in the recording layer 4 is large.

記録層4には、化合物であるGeTeとSb2Te3を混合したGeTe−Sb2Te3擬二元系相変化材料においてGeの一部をSnで置換した(Ge−Sn)Te−Sb2Te3を含む高速結晶化材料を用いることにより、初期記録書き換え性能のみならず、優れた記録保存性(記録した信号を、長期保存後に再生できるかの指標)、および書き換え保存性(記録した信号を、長期保存後に消去または書き換えできるかの指標)をも実現している。 The recording layer 4, a part of Ge were replaced with Sn in GeTe-Sb 2 Te 3 pseudo-binary system phase-change material of a mixture of GeTe and Sb 2 Te 3 is a compound (Ge-Sn) Te-Sb 2 By using a high-speed crystallization material containing Te 3 , not only the initial recording / rewriting performance, but also excellent recording storability (an indicator of whether the recorded signal can be reproduced after long-term storage), and rewritability (recorded signal) Is also an indicator of whether it can be erased or rewritten after long-term storage.

第1界面層3と第2界面層5は、第1誘電体層2と記録層4、および第2誘電体層6と記録層4との間で生じる物質移動を防止する機能を有する。この物質移動とは、第1誘電体層2および第2誘電体層6に(ZnS)80(SiO220(mol%)を使用した場合に、レーザビームを記録層4に照射して記録・書き換えを繰り返す際、S(硫黄)が記録層に拡散していく現象のことである。Sが記録層に拡散すると、記録層4の反射率低下を引き起こし、繰り返し書き換え性能が悪化する。この繰り返し書き換え性能の悪化を防ぐには、Geを含む窒化物を第1界面層3および第2界面層5に使用すると良い(例えば、特許文献2参照)。 The first interface layer 3 and the second interface layer 5 have a function of preventing mass transfer that occurs between the first dielectric layer 2 and the recording layer 4 and between the second dielectric layer 6 and the recording layer 4. This mass transfer is performed by irradiating the recording layer 4 with a laser beam when (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (mol%) is used for the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6. A phenomenon in which S (sulfur) diffuses into the recording layer when rewriting is repeated. When S diffuses into the recording layer, the reflectance of the recording layer 4 is reduced, and the rewrite performance is deteriorated repeatedly. In order to prevent this repeated rewrite performance from deteriorating, it is preferable to use a nitride containing Ge for the first interface layer 3 and the second interface layer 5 (see, for example, Patent Document 2).

光吸収補正層7は、記録層4が結晶状態であるときの光吸収率Acと非晶質状態であるときの光吸収率Aaの比Ac/Aaを調整し、書き換え時のマーク形状の歪みを抑制する機能を有する。
反射層8は、光学的には記録層4に吸収される光量を増大させる機能を有し、熱的には記録層4で生じた熱を速やかに拡散させて急冷し、記録層4を非晶質化し易くするという機能を有する。反射層8はまた、多層膜を使用環境から保護する機能も有している。
Optical compensation layer 7 adjusts the ratio A c / A a light absorptivity A a when the recording layer 4 is in an amorphous state and the light absorptivity A c when a crystalline state, at the time of rewriting It has a function of suppressing distortion of the mark shape.
The reflection layer 8 has a function of optically increasing the amount of light absorbed by the recording layer 4, and thermally diffuses rapidly the heat generated in the recording layer 4 to rapidly cool the recording layer 4. It has a function of facilitating crystallisation. The reflective layer 8 also has a function of protecting the multilayer film from the use environment.

以上のような技術により、優れた書き換え性能と高い信頼性を達成し、4.7GB/DVD−RAMを商品化するに至った。
なお、繰り返し書き換え性能を悪化させないためには、Sを含まない材料を誘電体層に用いても良く、Sを含まない材料としてSnO2をベースとする材料が一例として報告されている(例えば、特許文献3、および4参照)。
With the above technology, excellent rewriting performance and high reliability have been achieved, and 4.7 GB / DVD-RAM has been commercialized.
In order not to deteriorate the repeated rewrite performance, a material not containing S may be used for the dielectric layer, and a material based on SnO 2 has been reported as an example of a material not containing S (for example, (See Patent Documents 3 and 4).

さらに、情報記録媒体をさらに大容量化するための技術として、さまざまな技術が検討されている。例えば、光学的相変化形情報記録媒体においては、従来の赤色レーザより短波長の青紫色レーザを用いたり、レーザビームが入射する側の基板の厚さを薄くして開口数(NA)が大きい対物レンズを使用したりすることによって、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う技術が検討されている。スポット径を小さくして記録を行うと、レーザビームが照射される領域がより小さく限定されるため、記録層で吸収されるパワー密度が増大して体積変動が大きくなる。従って、物質移動が生じやすくなり、ZnS−SiO2のようなSを含む材料を記録層に接して用いると、繰り返し書き換え性能が悪化する。 Furthermore, various techniques are being studied as techniques for further increasing the capacity of information recording media. For example, in an optical phase change information recording medium, a numerical aperture (NA) is increased by using a blue-violet laser having a shorter wavelength than that of a conventional red laser or by reducing the thickness of the substrate on which the laser beam is incident. A technique for performing high-density recording by using an objective lens to make the spot diameter of the laser beam smaller has been studied. When recording is performed with a reduced spot diameter, the region irradiated with the laser beam is limited to a smaller size, so that the power density absorbed by the recording layer increases and the volume fluctuation increases. Accordingly, mass transfer is likely to occur, and when a material containing S such as ZnS—SiO 2 is used in contact with the recording layer, the repeated rewriting performance deteriorates.

また、2つの情報層を備える光学的相変化形情報記録媒体(以下、2層光学的相変化形情報記録媒体という場合がある)を用いて記録容量を2倍に高め、かつその片側から入射するレーザビームによって2つの情報層の記録再生を行う技術も検討されている(例えば、特許文献5および特許文献6参照)。この2層光学的相変化形情報記録媒体では、レーザビームの入射側に近い情報層(以下、第1の情報層という)を透過したレーザビームを用いて、レーザビームの入射側から遠い情報層(以下、第2の情報層という)の記録再生を行うため、第1の情報層では記録層の膜厚を極めて薄くして透過率を高めている。しかし、記録層が薄くなると、記録層に接している層からの物質移動の影響が大きくなるため、ZnS−SiO2のようなSを含む材料を記録層に接して用いると、繰り返し書き換え性能が急激に悪化する。 Further, the recording capacity is doubled by using an optical phase change information recording medium having two information layers (hereinafter sometimes referred to as a two-layer optical phase change information recording medium) and incident from one side. A technique for recording and reproducing two information layers using a laser beam is also being studied (see, for example, Patent Document 5 and Patent Document 6). In this two-layer optical phase change information recording medium, an information layer far from the laser beam incident side is used by using a laser beam transmitted through an information layer close to the laser beam incident side (hereinafter referred to as a first information layer). In order to perform recording / reproduction (hereinafter referred to as the second information layer), the thickness of the recording layer in the first information layer is extremely thin to increase the transmittance. However, as the recording layer becomes thinner, the effect of mass transfer from the layer in contact with the recording layer increases. Therefore, when a material containing S such as ZnS—SiO 2 is used in contact with the recording layer, repeated rewriting performance is achieved. It gets worse rapidly.

従来、発明者らは上記のような場合、界面層に4.7GB/DVD−RAMと同様にGeを含む窒化物を記録層の両側に配置して、物質移動の影響を軽減し、繰り返し書き換え性能の悪化を防いでいた。
特開2001−322357号公報 特開平10−275360号公報 特開2003−91870号公報 特開2003−228881号公報 特開2000−36130号公報 特開2002−144736号公報
Conventionally, in the above cases, the inventors have arranged nitride containing Ge on both sides of the recording layer in the same way as the 4.7 GB / DVD-RAM in the interface layer to reduce the influence of mass transfer and rewrite it repeatedly. The deterioration of performance was prevented.
JP 2001-322357 A JP-A-10-275360 JP 2003-91870 A JP 2003-228881 A JP 2000-36130 A JP 2002-144736

しかしながら、レーザビームのスポット径をより小さくして高密度の記録を行う光学的相変化形情報記録媒体では、情報を記録する際により大きなエネルギー(レーザパワー)が記録層に照射される。このため、従来のGeを含む窒化物を界面層に用いると、記録層で発生した熱で界面層の膜破壊が生じ、それに伴って誘電体層からのSの拡散を抑制できなくなるために繰り返し書き換え性能が急激に悪化するという課題があった。   However, in an optical phase change information recording medium that performs high-density recording by reducing the spot diameter of the laser beam, the recording layer is irradiated with larger energy (laser power) when recording information. For this reason, when a conventional nitride containing Ge is used for the interface layer, the heat generated in the recording layer causes the film destruction of the interface layer, and accordingly, the diffusion of S from the dielectric layer cannot be suppressed repeatedly. There was a problem that the rewriting performance deteriorated rapidly.

また、Geを含む窒化物は熱伝導率が高いため、誘電体層からのSの拡散を抑制するために界面層を厚くした構成では熱が拡散しやすくなっていた。このことから、記録感度が低下するという課題をも有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、繰り返し書き換え性能および記録感度を同時に向上した相変化形情報記録媒体を提供することを目的とする。
In addition, since nitride containing Ge has high thermal conductivity, heat is easily diffused in a configuration in which the interface layer is thick in order to suppress diffusion of S from the dielectric layer. For this reason, there is also a problem that the recording sensitivity is lowered.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a phase change type information recording medium having improved repeated rewriting performance and recording sensitivity at the same time.

上記従来の課題を解決するために、本発明の情報記録媒体は、光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および/または再生が行われ、SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素(O)と、炭素(C)とを含む誘電体層を有する。
これにより、界面層を設ける必要がなくなる。
In order to solve the above conventional problems, the information recording medium of the present invention is recorded and / or reproduced by irradiation with light or application of electric energy, and at least one selected from the group GM consisting of Sn and Ga. The dielectric layer includes an element, at least one element selected from the group GL made of Si, Ta, and Ti, oxygen (O), and carbon (C).
This eliminates the need to provide an interface layer.

さらには、誘電体層が、ZrまたはHfのうち少なくとも一つを含み、組成式 MFurthermore, the dielectric layer contains at least one of Zr and Hf, and the composition formula M HH A PP O II L JJ C KK (原子%)(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、H、P、I、JおよびKは、10≦H≦40、0<P≦15、35≦I≦70、0<J≦30、0<K≦30、H+P+I+J+K=100を満たす。)と表される材料を含んでいる。(Atom%) (wherein M represents at least one element selected from the group GM, A represents at least one element selected from Zr and Hf, and L represents at least one element selected from the group GL) H, P, I, J, and K satisfy 10 ≦ H ≦ 40, 0 <P ≦ 15, 35 ≦ I ≦ 70, 0 <J ≦ 30, 0 <K ≦ 30, and H + P + I + J + K = 100. ) Is included.

また、上記誘電体層において、MがSnであることが好ましく、MとしてSnとGaとを含んでもよい。また、AとしてZrを含んでもよい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
In the dielectric layer, M is preferably Sn, and M may include Sn and Ga. A may include Zr.
As a result, it is possible to produce a phase change information recording medium with improved repeated rewriting performance and recording sensitivity.

本発明の情報記録媒体は、相変化が生じる記録層を有することが好ましい。記録層は、Ge−Sb−Te、Ge−Sn−Sb−Te、Ge−Bi−Te、Ge−Sn−Bi−Te、Ge−Sb−Bi−Te、Ge−Sn−Sb−Bi−Te、Ag−In−Sb−TeおよびSb−Teから選択されるいずれか一つの材料を含むことが好ましい。   The information recording medium of the present invention preferably has a recording layer in which phase change occurs. The recording layer is made of Ge—Sb—Te, Ge—Sn—Sb—Te, Ge—Bi—Te, Ge—Sn—Bi—Te, Ge—Sb—Bi—Te, Ge—Sn—Sb—Bi—Te, It is preferable to include any one material selected from Ag-In-Sb-Te and Sb-Te.

これらにより、高密度で高転送速度な情報記録媒体を作製できる。
さらには、記録層の膜厚が、15nm以下であることが好ましい。
これにより、情報の書き換えに支障をきたすことがなくなる。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、情報記録媒体が誘電体層を有し、誘電体層が、SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素(O)と、炭素(C)とを含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成されることを特徴とする。
Accordingly, an information recording medium having a high density and a high transfer rate can be produced.
Furthermore, it is preferable that the recording layer has a thickness of 15 nm or less.
As a result, there is no problem in rewriting information.
In the method for manufacturing an information recording medium of the present invention, the information recording medium has a dielectric layer, and the dielectric layer is made of at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga, and Si, Ta, and Ti. It is formed by a sputtering method using a sputtering target containing at least one element selected from the group GL, oxygen (O), and carbon (C).

さらには、スパッタリングターゲットが、ZrまたはHfのうち少なくとも一つを含み、組成式 Mhpijk(原子%)(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、h、p、i、jおよびkは、10≦h≦40、0<p≦15、35≦i≦70、0<j≦30、0<k≦30、h+p+i+j+k=100を満たす。)と表される材料を含むことが好ましい。 Further, the sputtering target contains at least one of Zr or Hf, and has a composition formula M h A p O i L j C k (atomic%) (wherein M is at least one element selected from the group GM) A represents at least one element selected from Zr and Hf, L represents at least one element selected from the group GL, h, p, i, j and k are 10 ≦ h ≦ 40, 0 <p ≦ 15, 35 ≦ i ≦ 70, 0 <j ≦ 30, 0 <k ≦ 30, h + p + i + j + k = 100 is satisfied).

また、上記スパッタリングターゲットにおいて、MがSnである、MとしてSnとGaとを含む、あるいは、AとしてZrを含むことが好ましい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
In the sputtering target, it is preferable that M is Sn, M includes Sn and Ga, or A includes Zr.
As a result, it is possible to produce a phase change information recording medium with improved repeated rewriting performance and recording sensitivity.

スパッタリングターゲットは、(a)SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、(b)Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含んでもよい。また、ZrまたはHfの酸化物のうち少なくとも一つを含んでもよい。   The sputtering target includes (a) an oxide of at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga, and (b) a carbide of at least one element selected from the group GL consisting of Si, Ta, and Ti. But you can. Further, at least one of Zr or Hf oxides may be included.

さらには、群GMより選ばれる元素の酸化物群を50mol%以上、あるいはSnの酸化物とGaの酸化物とを合わせて50mol%以上を含むことが好ましい。
スパッタリングターゲットは、ZrまたはHfの酸化物のうち少なくとも一つを含む、組成式 (D) x (E) y (B) 100-(x+y) (mol%)(式中、DはSnO 2 およびGa 2 3 から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、EはZrO 2 またはHfO 2 のうち少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、x、yは、50≦x≦95、0<y≦40を満たす。)
で表される材料を含んでいてもよい。上記DがSnO2で表される材料を含む、あるいは、DとしてSnO2とGa23とで表される材料を含むことが好ましい。
Furthermore, it is preferable that an oxide group of an element selected from the group GM is 50 mol% or more, or a combination of Sn oxide and Ga oxide contains 50 mol% or more.
The sputtering target contains at least one of an oxide of Zr or Hf, and has a composition formula (D) x (E) y (B) 100- (x + y) (mol%) (wherein D is SnO 2 And at least one oxide selected from Ga 2 O 3 , E represents at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , and B represents at least one carbide selected from SiC, TaC and TiC. X and y satisfy 50 ≦ x ≦ 95 and 0 <y ≦ 40.)
The material represented by these may be included. It is preferable that the D includes a material represented by SnO 2 or a material represented by D as SnO 2 and Ga 2 O 3 .

また、スパッタリングターゲットはとしてZrO2で表される材料を含むことが好ましく、BがSiCで表される材料を含むことが好ましい。
これらにより、繰り返し書き換え性能および記録感度が向上した相変化形情報記録媒体を作製できる。
Moreover, the sputtering target preferably contains a material represented by ZrO 2 as E, preferably comprise a material B is represented by SiC.
As a result, it is possible to produce a phase change information recording medium with improved repeated rewriting performance and recording sensitivity.

本発明の相変化形情報記録媒体によれば、繰り返し書き換え性能および記録感度を向上することができる。また、本発明の相変化形情報記録媒体の製造方法によれば、本発明の相変化形情報記録媒体を容易に製造することができる。   According to the phase change information recording medium of the present invention, it is possible to improve the repeated rewriting performance and the recording sensitivity. Further, according to the method for producing a phase change information recording medium of the present invention, the phase change information recording medium of the present invention can be easily produced.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施の形態では、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
(実施の形態1)
実施の形態1では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態1の情報記録媒体15の一部断面図を図1に示す。情報記録媒体15は、レーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following embodiment is an example, and the present invention is not limited to the following embodiment. In the following embodiments, the same parts may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.
(Embodiment 1)
In Embodiment 1, an example of the information recording medium of the present invention will be described. FIG. 1 shows a partial cross-sectional view of the information recording medium 15 of the first embodiment. The information recording medium 15 is an optical information recording medium capable of recording and reproducing information by irradiation with the laser beam 11.

情報記録媒体15では、基板14上に成膜された情報層16、および透明層13により構成されている。透明層13の材料は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂、あるいは誘電体等からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。また、透明層13は、透明な円盤状のポリカーボネートまたはアモルファスポリオレフィンまたはPMMA等の樹脂またはガラスを用いてもよい。この場合、透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂によって第1誘電体層102に貼り合わせることが可能である。   The information recording medium 15 includes an information layer 16 formed on the substrate 14 and a transparent layer 13. The material of the transparent layer 13 is made of a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting resin, or a dielectric, and preferably has a small light absorption with respect to the laser beam 11 to be used. It is preferable that birefringence is optically small in the wavelength region. In addition, the transparent layer 13 may be made of a transparent disk-like polycarbonate, an amorphous polyolefin, a resin such as PMMA, or glass. In this case, the transparent layer 13 can be bonded to the first dielectric layer 102 with a resin such as a photocurable resin (particularly, an ultraviolet curable resin) or a delayed action resin.

レーザビーム11の波長λは、レーザビーム11を集光した際のスポット径が波長λによって決まってしまう(波長λが短いほど、より小さなスポット径に集光可能)ため、高密度記録の場合、特に450nm以下であることが好ましく、また、350nm未満では透明層13等による光吸収が大きくなってしまうため、350nm〜450nmの範囲内であることがより好ましい。   The wavelength λ of the laser beam 11 is determined by the wavelength λ when the laser beam 11 is condensed (the shorter the wavelength λ, the smaller the spot diameter can be condensed). In particular, it is preferably 450 nm or less, and if it is less than 350 nm, light absorption by the transparent layer 13 or the like is increased, and therefore it is more preferably in the range of 350 nm to 450 nm.

基板14は、透明で円盤状の基板である。基板14は、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやPMMA等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
基板14の情報層16側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板14の情報層16側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板14の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板14の厚さは、十分な強度があり、かつ情報記録媒体15の厚さが1.2mm程度となるよう、0.5mm〜1.2mmの範囲内であることが好ましい。なお、透明層13の厚さが0.6mm程度(NA=0.6で良好な記録再生が可能)の場合、5.5mm〜6.5mmの範囲内であることが好ましい。また、透明層13の厚さが0.1mm程度(NA=0.85で良好な記録再生が可能)の場合、1.05mm〜1.15mmの範囲内であることが好ましい。
The substrate 14 is a transparent and disk-shaped substrate. For the substrate 14, for example, a resin such as polycarbonate, amorphous polyolefin, or PMMA, or glass can be used.
A guide groove for guiding a laser beam may be formed on the surface of the substrate 14 on the information layer 16 side, if necessary. The surface of the substrate 14 on the side opposite to the information layer 16 side is preferably smooth. As a material for the substrate 14, polycarbonate is particularly useful because of its excellent transferability and mass productivity and low cost. The thickness of the substrate 14 is preferably in the range of 0.5 mm to 1.2 mm so that the thickness is sufficient and the thickness of the information recording medium 15 is about 1.2 mm. In addition, when the thickness of the transparent layer 13 is about 0.6 mm (good recording / reproduction is possible at NA = 0.6), the thickness is preferably in the range of 5.5 mm to 6.5 mm. Further, when the thickness of the transparent layer 13 is about 0.1 mm (NA = 0.85, good recording / reproduction is possible), the thickness is preferably in the range of 1.05 mm to 1.15 mm.

以下、情報層16の構成について詳細に説明する。
情報層16は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106、および反射層108を備える。
Hereinafter, the configuration of the information layer 16 will be described in detail.
The information layer 16 includes a first dielectric layer 102, a first interface layer 103, a recording layer 104, a second interface layer 105, a second dielectric layer 106, and a reflective layer 108, which are arranged in order from the incident side of the laser beam 11. Is provided.

第1誘電体層102は、誘電体からなる。この第1誘電体層102は、記録層104の酸化、腐食、変形等を防止する働きと、光学距離を調整して記録層104の光吸収効率を高める働き、および記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きとを有する。第1誘電体層102には、例えばTiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、SnO2、Al23、Bi23、Cr23、Ga23などの酸化物を用いることができる。また、C−N、Ti−N、Zr−N、Nb−N、Ta−N、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N、Ge−Si−N、Ge−Cr−Nなどの窒化物を用いることもできる。また、ZnSなどの硫化物やSiCなどの炭化物、LaF3などの弗化物、およびCを用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。例えば、ZnSとSiO2との混合物であるZnS−SiO2は、第1誘電体層102の材料として特に優れている。ZnS−SiO2は、非晶質材料で、屈折率が高く、成膜速度が速く、機械特性および耐湿性が良好である。 The first dielectric layer 102 is made of a dielectric. The first dielectric layer 102 functions to prevent the recording layer 104 from being oxidized, corroded, deformed, etc., adjusts the optical distance to increase the light absorption efficiency of the recording layer 104, and changes in the amount of reflected light before and after recording. To increase the signal intensity. For example, the first dielectric layer 102 includes TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Cr 2 O. 3 and oxides such as Ga 2 O 3 can be used. Also, C-N, Ti-N, Zr-N, Nb-N, Ta-N, Si-N, Ge-N, Cr-N, Al-N, Ge-Si-N, Ge-Cr-N, etc. Nitride of the above can also be used. Further, sulfides such as ZnS, carbides such as SiC, fluorides such as LaF 3 , and C can also be used. A mixture of the above materials can also be used. For example, ZnS-SiO 2, which is a mixture of ZnS and SiO 2 is particularly excellent as the material of the first dielectric layer 102. ZnS—SiO 2 is an amorphous material, has a high refractive index, a high deposition rate, and good mechanical properties and moisture resistance.

第1誘電体層102の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、記録層104の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
第1界面層103は、繰り返し記録によって第1誘電体層102と記録層104との間で生じる物質移動を防止する働きがある。第1界面層103は、光の吸収が少なく記録の際に溶けない高融点な材料で、かつ、記録層104との密着性が良い材料であることが好ましい。記録の際に溶けない高融点な材料であることは、高パワーのレーザビーム11を照射した際に、溶けて記録層104に混入しないために必要な特性である。第1界面層103の材料が混入すると、記録層104の組成が変わり、書き換え性能が著しく低下する。また、記録層104と密着性が良い材料であることは、信頼性確保に必要な特性である。
The film thickness of the first dielectric layer 102 satisfies the condition that the amount of reflected light changes greatly when the recording layer 104 is a crystalline phase and when it is an amorphous phase, by calculation based on the matrix method. Can be strictly determined.
The first interface layer 103 has a function of preventing mass transfer that occurs between the first dielectric layer 102 and the recording layer 104 due to repeated recording. The first interface layer 103 is preferably a high melting point material that absorbs little light and does not melt during recording, and a material that has good adhesion to the recording layer 104. The material having a high melting point that does not melt during recording is a characteristic necessary for melting and not mixing into the recording layer 104 when irradiated with the high-power laser beam 11. When the material of the first interface layer 103 is mixed, the composition of the recording layer 104 is changed and the rewriting performance is remarkably deteriorated. In addition, a material having good adhesion to the recording layer 104 is a characteristic necessary for ensuring reliability.

第1界面層103には、第1誘電体層102と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にCrとOを含む材料を用いると、記録層104の結晶化をより促進するため好ましい。その中でも、CrとOがCr23を形成した酸化物を含むことが好ましい。Cr23は記録層104との密着性が良い材料である。 For the first interface layer 103, a material similar to that of the first dielectric layer 102 can be used. Among these, it is particularly preferable to use a material containing Cr and O because the crystallization of the recording layer 104 is further promoted. Among these, it is preferable that Cr and O include an oxide in which Cr 2 O 3 is formed. Cr 2 O 3 is a material having good adhesion to the recording layer 104.

また、第1界面層103には、特にGaとOを含む材料を用いることもできる。その中でも、GaとOがGa23を形成した酸化物を含むことが好ましい。Ga23は記録層104との密着性が良い材料である。
また、第1界面層103には、CrとO、またはGaとOの他に、M1(但し、M1はZr、Hfの少なくともいずれか一つの元素)をさらに含んでもよい。ZrO2およびHfO2は、透明で融点が約2700〜2800℃と高く、かつ酸化物の中では熱伝導率が低い材料で、繰り返し書き換え性能が良い。この2種類の酸化物を混合することによって、記録層104と部分的に接して形成しても、繰り返し書き換え性能に優れ、信頼性の高い情報記録媒体15が実現できる。
For the first interface layer 103, a material containing Ga and O can be used. Among these, it is preferable that Ga and O include an oxide in which Ga 2 O 3 is formed. Ga 2 O 3 is a material having good adhesion to the recording layer 104.
In addition to Cr and O or Ga and O, the first interface layer 103 may further include M1 (where M1 is at least one element of Zr and Hf). ZrO 2 and HfO 2 are transparent materials having a high melting point of about 2700 to 2800 ° C. and a low thermal conductivity among oxides, and have a good repeated rewriting performance. By mixing these two kinds of oxides, the information recording medium 15 having excellent repetitive rewriting performance and high reliability can be realized even when formed in partial contact with the recording layer 104.

記録層104との密着性を確保するため、Cr23−M1O2中またはGa23−M1O2中のCr23またはGa22の含有量は10mol%以上あることが好ましい。さらに、Cr23−M1O2中のCr23の含有量は第1界面層103での光吸収を小さく保つため70mol%以下であることが好ましい(Cr23が多くなると光吸収が増加する傾向にある)。 To ensure the adhesiveness to the recording layer 104, the content of Cr 2 O 3 -M1O 2 during or Ga 2 O 3 -M1O 2 in Cr 2 O 3 or Ga 2 O 2 is preferably more than 10 mol% . Furthermore, Cr 2 O 3 content of -M1O in 2 Cr 2 O 3 light-absorbing when it is preferably not more than 70 mol% to keep small light absorption (Cr 2 O 3 increases in the first interface layer 103 Tend to increase).

第1界面層103には、Cr、M1、O、またはGa、M1、Oの他にさらにSiを含む材料を用いても良い。SiO2を含ませることにより、透明性が高くなり、記録性能に優れた第1情報層16を実現できる。SiO2−Cr23−M1O2中またはSiO2−Ga23−M1O2中のSiO2の含有量は5mol%以上あることが好ましく、記録層104との密着性を確保するため50mol%以下であることが好ましい。より好ましくは、10mol%以上40mol%以下であることが好ましい。 For the first interface layer 103, a material containing Si in addition to Cr, M1, O, or Ga, M1, O may be used. By including SiO 2 , the first information layer 16 having high transparency and excellent recording performance can be realized. The content of SiO 2 in SiO 2 —Cr 2 O 3 —M 1 O 2 or SiO 2 —Ga 2 O 3 —M 1 O 2 is preferably 5 mol% or more, and 50 mol in order to ensure adhesion with the recording layer 104. % Or less is preferable. More preferably, it is 10 mol% or more and 40 mol% or less.

第1界面層103の膜厚は、第1界面層103での光吸収によって情報層16の記録前後の反射光量の変化が小さくならないよう、0.5nm〜15nmの範囲内であることが望ましく、1nm〜7nmの範囲内にあることがより好ましい。
第2界面層105は、第1界面層103と同様に、繰り返し記録によって第2誘電体層106と記録層104との間で生じる物質移動を防止する働きがある。第2界面層105には、第1誘電体層102と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にGaとOを含む材料を用いることが好ましい。その中でも、GaとOがGa23を形成した酸化物を含むことが好ましい。また、第2界面層105には、特にCrとOを含む材料を用いることもできる。その中でも、CrとOがCr23を形成した酸化物を含むことが好ましい。また、CrとO、またはGaとOの他に、M1をさらに含んでもよいし、Cr、M1、O、またはGa、M1、Oの他にさらにSiを含む材料を用いても良い。第2界面層105は第1界面層103より密着性が悪い傾向にあるため、Cr23−M1O2中、Ga23−M1O2中、SiO2−Cr23−M1O2中またはSiO2−Ga23−M1O2中のCr23またはGa23の含有量は第1界面層103のそれより多い20mol%以上であることが好ましい。
The film thickness of the first interface layer 103 is preferably in the range of 0.5 nm to 15 nm so that the change in the amount of reflected light before and after recording of the information layer 16 is not reduced by light absorption in the first interface layer 103. More preferably, it is in the range of 1 nm to 7 nm.
Similar to the first interface layer 103, the second interface layer 105 has a function of preventing mass transfer that occurs between the second dielectric layer 106 and the recording layer 104 due to repeated recording. For the second interface layer 105, a material similar to that of the first dielectric layer 102 can be used. Among these, it is particularly preferable to use a material containing Ga and O. Among these, it is preferable that Ga and O include an oxide in which Ga 2 O 3 is formed. For the second interface layer 105, a material containing Cr and O can be used. Among these, it is preferable that Cr and O include an oxide in which Cr 2 O 3 is formed. Further, in addition to Cr and O or Ga and O, M1 may be further included, or a material containing Si in addition to Cr, M1, O, or Ga, M1, and O may be used. Since the second interface layer 105 tends to have lower adhesion than the first interface layer 103, in Cr 2 O 3 —M1O 2 , in Ga 2 O 3 —M1O 2 , in SiO 2 —Cr 2 O 3 —M1O 2 . or it is preferable that the content of SiO 2 -Ga 2 O 3 -M1O Cr 2 in 2 O 3 or Ga 2 O 3 is more 20 mol% or more of the first interface layer 103.

第2界面層105の膜厚は、第1界面層103と同様に、0.5nm〜15nmの範囲内であることが望ましく、1nm〜7nmの範囲内にあることがより好ましい。
第2誘電体層106には、第1誘電体層102と同様の系の材料を用いることができる。その中でも、特にC、Si、SnおよびOを含む材料を用いることが好ましい。その中でも、SnとOがSnO2を形成し、SiとCがSiCを形成した化合物を含むことが好ましい。SnO2とSiCの混合物であるSnO2−SiCは、熱伝導率が低くかつSを含まない材料であるため、第2誘電体層106として優れた材料であり、もちろん第1誘電体層102としても使用可能である。なお、第2誘電体層106の組成を、組成式CdSieSnf100-d-e-f(原子%)と表した場合、d、eおよびfはそれぞれ、0<d<25、0<e<25、15<f<40の範囲にあることが好ましく、1<d<12、1<e<12、26<f<33の範囲にあることがより好ましい。また、第2誘電体層106の組成を、組成式(SnO2100-x(SiC)x(mol%)と表した場合、xは0<x≦50の範囲にあることが好ましく、5≦x≦30の範囲にあることがより好ましい。なお、第2誘電体層106は、さらにTi、Zr、Hf、Y、Zn、Nb、Ta、Al、Bi、Cr、Ga、GeおよびLaから選ばれる少なくとも一つの元素を含んでもよく、その場合、TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、Al23、Bi23、Cr23、Ga23、Si−N、Ge−N、Cr−NおよびLaF3といった化合物を形成した状態で含まれることが好ましい。
The film thickness of the second interface layer 105 is preferably in the range of 0.5 nm to 15 nm, and more preferably in the range of 1 nm to 7 nm, like the first interface layer 103.
For the second dielectric layer 106, a material similar to that of the first dielectric layer 102 can be used. Among these, it is particularly preferable to use a material containing C, Si, Sn and O. Among these, it is preferable that Sn and O include SnO 2 and Si and C include SiC. SnO 2 -SiC is a mixture of SnO 2 and SiC, since the thermal conductivity of a material that does not contain low and S, is an excellent material as the second dielectric layer 106, of course the first dielectric layer 102 Can also be used. When the composition of the second dielectric layer 106 is expressed by the composition formula C d Si e Sn f O 100-def (atomic%), d, e, and f are 0 <d <25 and 0 <e, respectively. It is preferably in the range of <25, 15 <f <40, and more preferably in the range of 1 <d <12, 1 <e <12, 26 <f <33. Further, when the composition of the second dielectric layer 106 is expressed by a composition formula (SnO 2 ) 100-x (SiC) x (mol%), x is preferably in the range of 0 <x ≦ 50. More preferably, it is in the range of ≦ x ≦ 30. The second dielectric layer 106 may further contain at least one element selected from Ti, Zr, Hf, Y, Zn, Nb, Ta, Al, Bi, Cr, Ga, Ge, and La. , TiO 2, ZrO 2, HfO 2, ZnO, Nb 2 O 5, Ta 2 O 5, SiO 2, Al 2 O 3, Bi 2 O 3, Cr 2 O 3, Ga 2 O 3, Si-N, Ge It is preferably included in a state in which compounds such as —N, Cr—N and LaF 3 are formed.

第2誘電体層106の膜厚は、2nm〜75nmの範囲内であることが好ましく、2nm〜40nmの範囲内であることがより好ましい。第2誘電体層106の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、記録層104で発生した熱を効果的に反射層108側に拡散させることができる。   The film thickness of the second dielectric layer 106 is preferably in the range of 2 nm to 75 nm, and more preferably in the range of 2 nm to 40 nm. By selecting the film thickness of the second dielectric layer 106 within this range, the heat generated in the recording layer 104 can be effectively diffused to the reflective layer 108 side.

記録層104の材料は、レーザビーム11の照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす材料からなる。記録層104は、例えばGe、Te、M2(但し、M2はSb、Biの少なくともいずれか一つの元素)を含む可逆的な相変化を起こす材料で形成できる。具体的には、記録層104は、GeaM2bTe3+aで表される材料で形成でき、非晶質相が安定で低い転送レートでの記録保存性が良好で、融点の上昇と結晶化速度の低下が少なく高い転送レートでの書き換え保存性が良好となるよう0<a≦60の関係を満たすことが望ましく、4≦a≦40の関係を満たすことがより好ましい。また、非晶質相が安定で、結晶化速度の低下が少ない1.5≦b≦7の関係を満たすことが好ましく、2≦b≦4の関係を満たすことがより好ましい。 The material of the recording layer 104 is made of a material that causes a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase when irradiated with the laser beam 11. The recording layer 104 can be formed of a material that causes a reversible phase change including, for example, Ge, Te, and M2 (where M2 is at least one element of Sb and Bi). Specifically, the recording layer 104 can be formed of a material represented by Ge a M2 b Te 3 + a , has an amorphous phase that is stable and has good storage stability at a low transfer rate, and has an increased melting point. It is desirable to satisfy the relationship of 0 <a ≦ 60, and more preferably satisfy the relationship of 4 ≦ a ≦ 40, so that the decrease in crystallization speed is small and the rewrite storage stability at a high transfer rate is good. Further, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ b ≦ 7 is satisfied and the relationship of 2 ≦ b ≦ 4 is satisfied, in which the amorphous phase is stable and the decrease in the crystallization rate is small.

また、記録層104は、組成式(Ge−M3)aM2bTe3+a(但し、M3はSnおよびPbから選ばれる少なくとも一つの元素)で表される可逆的な相変化を起こす材料で形成しても良い。この材料を用いた場合、Geを置換した元素M3が結晶化能を向上させるため、記録層104の膜厚が薄い場合でも十分な消去率が得られる。元素M3としては、毒性がない点でSnがより好ましい。この材料を用いる場合も、0<a≦60(より好ましくは4≦a≦40)、かつ1.5≦b≦7(より好ましくは2≦b≦4)であることが好ましい。 The recording layer 104 is a material that causes a reversible phase change represented by a composition formula (Ge-M3) a M2 b Te 3 + a (where M3 is at least one element selected from Sn and Pb). It may be formed. When this material is used, since the element M3 substituted with Ge improves the crystallization ability, a sufficient erasure rate can be obtained even when the recording layer 104 is thin. As the element M3, Sn is more preferable because of no toxicity. Also when using this material, it is preferable that 0 <a ≦ 60 (more preferably 4 ≦ a ≦ 40) and 1.5 ≦ b ≦ 7 (more preferably 2 ≦ b ≦ 4).

また、記録層104では、例えばSbとM4(但し、M4はV、Mn、Ga、Ge、Se、Ag、In、Sn、Te、Pb、Bi、Tb、DyおよびAuから選ばれる少なくとも一つの元素)を含む可逆的な相変化を起こす材料で形成することもできる。具体的には、記録層104は、SbzM4100-z(原子%)で表される材料で形成できる。zが、50≦z≦95を満たす場合には、記録層104が結晶相の場合と非晶質相の場合との間の情報記録媒体15の反射率差を大きくでき、良好な記録再生特性が得られる。その中でも、75≦z≦95の場合には、結晶化速度が特に速く、高い転送レートにおいて良好な書き換え性能が得られる。また、50≦z≦75の場合には、非晶質相が特に安定で、低い転送レートにおいて良好な記録性能が得られる。 In the recording layer 104, for example, Sb and M4 (where M4 is at least one element selected from V, Mn, Ga, Ge, Se, Ag, In, Sn, Te, Pb, Bi, Tb, Dy, and Au) ) Including a material that causes a reversible phase change. Specifically, the recording layer 104 can be formed of a material represented by Sb z M4 100-z (atomic%). When z satisfies 50 ≦ z ≦ 95, the difference in reflectance of the information recording medium 15 between the case where the recording layer 104 is in the crystalline phase and the case where it is in the amorphous phase can be increased, and good recording / reproducing characteristics can be obtained. Is obtained. Among them, when 75 ≦ z ≦ 95, the crystallization speed is particularly fast, and good rewriting performance can be obtained at a high transfer rate. Further, when 50 ≦ z ≦ 75, the amorphous phase is particularly stable, and good recording performance can be obtained at a low transfer rate.

記録層104の膜厚は、情報層16の記録感度を高くするため、6nm〜15nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、記録層104が厚い場合には熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、記録層104が薄い場合には情報層16の反射率が小さくなる。したがって、記録層104の膜厚は、8nm〜13nmの範囲内であることがより好ましい。   The film thickness of the recording layer 104 is preferably in the range of 6 nm to 15 nm in order to increase the recording sensitivity of the information layer 16. Even within this range, when the recording layer 104 is thick, the thermal influence on the adjacent region due to the diffusion of heat in the in-plane direction becomes large. Further, when the recording layer 104 is thin, the reflectance of the information layer 16 becomes small. Therefore, the thickness of the recording layer 104 is more preferably in the range of 8 nm to 13 nm.

また、記録層104には、不可逆な相変化を起こすTe−Pd−Oと表される材料で形成することもできる。この場合、記録層104の膜厚は10nm〜40nmの範囲内であることが好ましい。
反射層108は、記録層104に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、反射層108は、記録層104で生じた熱を速やかに拡散させ、記録層104を非晶質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、反射層108は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
The recording layer 104 can also be formed of a material expressed as Te—Pd—O that causes irreversible phase change. In this case, the thickness of the recording layer 104 is preferably in the range of 10 nm to 40 nm.
The reflective layer 108 has an optical function of increasing the amount of light absorbed by the recording layer 104. The reflective layer 108 also has a thermal function of quickly diffusing heat generated in the recording layer 104 and making the recording layer 104 easily amorphous. Furthermore, the reflective layer 108 also has a function of protecting the multilayer film from the environment in which it is used.

反射層108の材料には、例えばAg、Au、CuおよびAlといった熱伝導率が高い単体金属を用いることができる。また、Al−Cr、Al−Ti、Al−Ni、Al−Cu、Au−Pd、Au−Cr、Ag−Pd、Ag−Pd−Cu、Ag−Pd−Ti、Ag−Ru−Au、Ag−Cu−Ni、Ag−Zn−Al、Ag−Nd−Au、Ag−Nd−Cu、Ag−BiまたはCu−Siといった合金を用いることもできる。特にAg合金は熱伝導率が大きいため、反射層108の材料として好ましい。反射層108の膜厚は、熱拡散機能が十分となる30nm以上であることが好ましい。この範囲内においても、反射層108が200nmより厚い場合には、その熱拡散機能が大きくなりすぎて情報層16の記録感度が低下する。したがって、反射層108の膜厚は30nm〜200nmの範囲内であることがより好ましい。   As the material of the reflective layer 108, a single metal having high thermal conductivity such as Ag, Au, Cu, and Al can be used. Al-Cr, Al-Ti, Al-Ni, Al-Cu, Au-Pd, Au-Cr, Ag-Pd, Ag-Pd-Cu, Ag-Pd-Ti, Ag-Ru-Au, Ag- An alloy such as Cu—Ni, Ag—Zn—Al, Ag—Nd—Au, Ag—Nd—Cu, Ag—Bi, or Cu—Si can also be used. In particular, an Ag alloy is preferable as a material for the reflective layer 108 because of its high thermal conductivity. The thickness of the reflective layer 108 is preferably 30 nm or more so that the thermal diffusion function is sufficient. Even within this range, when the reflective layer 108 is thicker than 200 nm, its thermal diffusion function becomes too large, and the recording sensitivity of the information layer 16 decreases. Therefore, the thickness of the reflective layer 108 is more preferably in the range of 30 nm to 200 nm.

反射層108と第2誘電体層106の間に、界面層107を配置してもよい。この場合、界面層107には、反射層108について説明した材料より熱伝導率の低い材料を用いることができる。反射層108にAg合金を用いた場合、界面層107に例えばAl、またはAl合金を用いることができる。また、界面層107には、Cr、Ni、Si、Cなどの元素や、TiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、SnO2、Al23、Bi23、Cr23、Ga23などの酸化物を用いることができる。また、C−N、Ti−N、Zr−N、Nb−N、Ta−N、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N、Ge−Si−N、Ge−Cr−Nなどの窒化物を用いることもできる。また、ZnSなどの硫化物やSiCなどの炭化物、LaF3などの弗化物、およびCを用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。また、膜厚は3nm〜100nm(より好ましくは10nm〜50nm)の範囲内であることが好ましい。 An interface layer 107 may be disposed between the reflective layer 108 and the second dielectric layer 106. In this case, a material having a lower thermal conductivity than the material described for the reflective layer 108 can be used for the interface layer 107. When an Ag alloy is used for the reflective layer 108, for example, Al or an Al alloy can be used for the interface layer 107. The interface layer 107 includes elements such as Cr, Ni, Si, C, TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , SnO 2 , Al 2 O. 3 , oxides such as Bi 2 O 3 , Cr 2 O 3 , and Ga 2 O 3 can be used. Also, C-N, Ti-N, Zr-N, Nb-N, Ta-N, Si-N, Ge-N, Cr-N, Al-N, Ge-Si-N, Ge-Cr-N, etc. Nitride of the above can also be used. Further, sulfides such as ZnS, carbides such as SiC, fluorides such as LaF 3 , and C can also be used. A mixture of the above materials can also be used. The film thickness is preferably in the range of 3 nm to 100 nm (more preferably 10 nm to 50 nm).

情報層16において、記録層104が結晶相である場合の反射率Rc(%)、および記録層104が非晶質相である場合の反射率Ra(%)は、Ra<Rcを満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc−Ra)を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Rc、Raは、0.2≦Ra≦10かつ12≦Rc≦40を満たすことが好ましく、0.2≦Ra≦5かつ12≦Rc≦30を満たすことがより好ましい。 In the information layer 16, the reflectance R c (%) when the recording layer 104 is in a crystalline phase and the reflectance R a (%) when the recording layer 104 is in an amorphous phase are R a <R c. It is preferable to satisfy. As a result, the reflectance is high in the initial state where no information is recorded, and the recording / reproducing operation can be performed stably. Further, R c and R a satisfy 0.2 ≦ R a ≦ 10 and 12 ≦ R c ≦ 40 so as to increase the reflectance difference (R c −R a ) and obtain good recording / reproduction characteristics. It is preferable to satisfy, and it is more preferable to satisfy 0.2 ≦ R a ≦ 5 and 12 ≦ R c ≦ 30.

情報記録媒体15は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)上に情報層16を積層する。情報層は、単層膜、または多層膜からなり、それらの各層は、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。
The information recording medium 15 can be manufactured by the method described below.
First, the information layer 16 is laminated on the substrate 14 (having a thickness of 1.1 mm, for example). The information layer is formed of a single layer film or a multilayer film, and each of these layers can be formed by sequentially sputtering a sputtering target as a material in a film forming apparatus.

具体的には、まず、基板14上に反射層108を成膜する。反射層108は、反射層108を構成する金属または合金からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中、またはArガスと反応ガス(酸素ガスおよび窒素ガスから選ばれる少なくとも一つのガス)との混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。   Specifically, first, the reflective layer 108 is formed on the substrate 14. The reflective layer 108 is a sputtering target made of a metal or an alloy constituting the reflective layer 108 in an Ar gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of Ar gas and a reactive gas (at least one gas selected from oxygen gas and nitrogen gas). It can be formed by sputtering in.

続いて、反射層108上に、必要に応じて界面層107を成膜する。界面層107は、界面層107を構成する元素または化合物からなるスパッタリングターゲットを、Arガス雰囲気中、またはArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。   Subsequently, an interface layer 107 is formed on the reflective layer 108 as necessary. The interface layer 107 can be formed by sputtering a sputtering target made of an element or a compound constituting the interface layer 107 in an Ar gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of Ar gas and a reactive gas.

続いて、反射層108、または界面層107上に、第2誘電体層106を成膜する。第2誘電体層106は、第2誘電体層106を構成する化合物からなるスパッタリングターゲット(例えば、SnO2−SiC)を、Arガス雰囲気中、またはArガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成できる。また、第2誘電体層106は、第2誘電体層106を構成する金属からなるスパッタリングターゲットを、Arガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中で反応性スパッタリングすることによっても形成できる。なお、第2誘電体層106を成膜する際のスパッタリングターゲットは、組成式CgSihSni1-g-h-i(原子%)と表される場合、g、hおよびiは、それぞれ0<g<30、0<h<30、15<i<40の範囲にあることが好ましく、1<g<17、1<h<17、26<i<33の範囲にあることがより好ましい。また、第2誘電体層106を成膜する際のスパッタリングターゲットが、組成式(SnO2100-y(SiC)y(mol%)と表される場合、yは0<y≦55の範囲にあることが好ましく、5≦y≦35の範囲にあることがより好ましい。 Subsequently, the second dielectric layer 106 is formed on the reflective layer 108 or the interface layer 107. The second dielectric layer 106 is formed by sputtering a sputtering target (for example, SnO 2 —SiC) made of a compound constituting the second dielectric layer 106 in an Ar gas atmosphere or a mixed gas atmosphere of Ar gas and a reactive gas. It can be formed by sputtering. The second dielectric layer 106 can also be formed by reactive sputtering of a sputtering target made of a metal constituting the second dielectric layer 106 in a mixed gas atmosphere of Ar gas and reactive gas. Note that when the sputtering target for forming the second dielectric layer 106 is expressed by the composition formula C g Si h Sn i O 1-ghi (atomic%), g, h, and i are each 0 < g <30, 0 <h <30, 15 <i <40 are preferable, and 1 <g <17, 1 <h <17, and 26 <i <33 are more preferable. When the sputtering target for forming the second dielectric layer 106 is represented by the composition formula (SnO 2 ) 100-y (SiC) y (mol%), y is in the range of 0 <y ≦ 55. Preferably, it is in the range of 5 ≦ y ≦ 35.

続いて、反射層108、界面層107、または第2誘電体層106上に、必要に応じて第2界面層105を成膜する。第2界面層105は、第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第2誘電体層106、または第2界面層105上に、記録層104を成膜する。記録層104は、その組成に応じて、Ge−Te−M2合金からなるスパッタリングターゲット、Ge−M3−Te−M2合金からなるスパッタリングターゲット、Sb−M4合金からなるスパッタリングターゲット、またはTe−Pd合金からなるスパッタリングターゲットを、一つの電源を用いてスパッタリングすることによって形成できる。
Subsequently, a second interface layer 105 is formed on the reflective layer 108, the interface layer 107, or the second dielectric layer 106 as necessary. The second interface layer 105 can be formed in the same manner as the second dielectric layer 106.
Subsequently, the recording layer 104 is formed on the second dielectric layer 106 or the second interface layer 105. The recording layer 104 is made of a sputtering target made of a Ge—Te—M2 alloy, a sputtering target made of a Ge—M3—Te—M2 alloy, a sputtering target made of an Sb—M4 alloy, or a Te—Pd alloy, depending on its composition. The resulting sputtering target can be formed by sputtering using a single power source.

スパッタリングの雰囲気ガスには、Arガス、Krガス、Arガスと反応ガスとの混合ガス、またはKrガスと反応ガスとの混合ガスを用いることができる。また、記録層104は、Ge、Te、M2、M3、Sb、M4、またはPdの各々のスパッタリングターゲットを複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。また、記録層104は、Ge、Te、M2、M3、Sb、M4、またはPdのうちいずれかの元素を組み合わせた2元系スパッタリングターゲットや3元系スパッタリングターゲットなどを、複数の電源を用いて同時にスパッタリングすることによって形成することもできる。これらの場合でも、Arガス雰囲気中、Krガス雰囲気中、Arガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中、またはKrガスと反応ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすることによって形成する。   As the sputtering atmosphere gas, Ar gas, Kr gas, a mixed gas of Ar gas and a reactive gas, or a mixed gas of Kr gas and a reactive gas can be used. The recording layer 104 can also be formed by simultaneously sputtering each sputtering target of Ge, Te, M2, M3, Sb, M4, or Pd using a plurality of power supplies. The recording layer 104 is made of a binary sputtering target or a ternary sputtering target in which any element of Ge, Te, M2, M3, Sb, M4, or Pd is combined using a plurality of power supplies. It can also be formed by sputtering at the same time. Even in these cases, sputtering is performed in an Ar gas atmosphere, a Kr gas atmosphere, a mixed gas atmosphere of Ar gas and a reactive gas, or a mixed gas atmosphere of Kr gas and a reactive gas.

続いて、記録層104上に、必要に応じて第1界面層103を成膜する。第1界面層103は、第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、記録層104、または第1界面層103上に、第1誘電体層102を成膜する。第1誘電体層102は、第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a first interface layer 103 is formed on the recording layer 104 as necessary. The first interface layer 103 can be formed in the same manner as the second dielectric layer 106.
Subsequently, the first dielectric layer 102 is formed on the recording layer 104 or the first interface layer 103. The first dielectric layer 102 can be formed in the same manner as the second dielectric layer 106.

最後に、第1誘電体層102上に透明層13を形成する。透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性樹脂を第1誘電体層102上に塗布してスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、透明層13には、透明な円盤状のポリカーボネートまたはアモルファスポリオレフィンまたはPMMA等の樹脂またはガラスなどの基板を用いてもよい。この場合、透明層13は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂を第1誘電体層102上に塗布して、基板を第1誘電体層102上に密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。また、基板に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを第1誘電体層102に密着させることもできる。   Finally, the transparent layer 13 is formed on the first dielectric layer 102. The transparent layer 13 can be formed by applying a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting resin on the first dielectric layer 102 and spin-coating it, and then curing the resin. Further, the transparent layer 13 may be a transparent disk-shaped polycarbonate, a resin such as amorphous polyolefin or PMMA, or a glass substrate. In this case, the transparent layer 13 is formed by applying a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet-curing resin) or a slow-acting resin on the first dielectric layer 102 and closely attaching the substrate onto the first dielectric layer 102. After spin coating, the resin can be cured. Alternatively, an adhesive resin can be uniformly applied to the substrate in advance, and can be adhered to the first dielectric layer 102.

なお、第1誘電体層102を成膜したのち、または透明層13を形成したのち、必要に応じて、記録層104の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層104の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体15を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
In addition, after forming the first dielectric layer 102 or forming the transparent layer 13, an initialization process for crystallizing the entire surface of the recording layer 104 may be performed as necessary. The recording layer 104 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
The information recording medium 15 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used.

(実施の形態2)
実施の形態2では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態2の情報記録媒体22の一部断面図を図2に示す。情報記録媒体22は、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 2)
In Embodiment 2, an example of the information recording medium of the present invention will be described. A partial cross-sectional view of the information recording medium 22 of Embodiment 2 is shown in FIG. The information recording medium 22 is a multilayer optical information recording medium capable of recording and reproducing information by irradiating the laser beam 11 from one side.

情報記録媒体22では、基板14上に光学分離層20、19、17等を介して順次積層されたN組(NはN≧2を満たす自然数)の情報層21、18、第1情報層23、および透明層13により構成されている。ここで、レーザビーム11の入射側から数えて(N−1)組目までの第1情報層23、情報層18(以下、レーザビーム11の入射側から数えてN組目の情報層を「第N情報層」と記す。)は、光透過形の情報層である。基板14、および透明層13には、実施の形態1で説明したものと同様の材料を用いることができる。また、それらの形状および機能についても、実施の形態1で説明した形状および機能と同様である。   In the information recording medium 22, N sets (N is a natural number satisfying N ≧ 2) of information layers 21 and 18, and a first information layer 23 sequentially stacked on the substrate 14 via the optical separation layers 20, 19, and 17. , And the transparent layer 13. Here, the first information layer 23 and the information layer 18 (hereinafter referred to as the Nth information layer counted from the incident side of the laser beam 11) up to the (N−1) th set counted from the incident side of the laser beam 11 are expressed as “ "Nth information layer") is a light transmission type information layer. For the substrate 14 and the transparent layer 13, the same materials as those described in Embodiment 1 can be used. Also, the shape and function thereof are the same as those described in the first embodiment.

光学分離層20、19、17等は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂、あるいは誘電体等からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。
光学分離層20、19、17等は、情報記録媒体22の第1情報層23、情報層18、21等のそれぞれのフォーカス位置を区別するために設ける層である。光学分離層20、19、17等の厚さは、対物レンズの開口数NAとレーザビーム11の波長λによって決定される焦点深度ΔZ以上であることが必要である。焦光点の強度の基準を無収差の場合の80%を仮定した場合、ΔZはΔZ=λ/{2(NA)2}で近似できる。λ=405nm、NA=0.85のとき、ΔZ=0.280μmとなり、±0.3μm以内は焦点深度内となる。そのため、この場合には、光学分離層20、19、17等の厚さは0.6μm以上であることが必要である。第1情報層23、情報層18、21等との間の距離は、対物レンズを用いてレーザビーム11を集光可能な範囲となるようにすることが望ましい。したがって、光学分離層20、19、17等の厚さの合計は、対物レンズが許容できる公差内(例えば50μm以下)にすることが好ましい。
The optical separation layers 20, 19, 17, etc. are made of a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet curable resin), a slow-acting resin, or a dielectric, and have a small light absorption with respect to the laser beam 11 to be used. It is preferable that the birefringence is optically small in the short wavelength region.
The optical separation layers 20, 19, 17, etc. are layers provided to distinguish the respective focus positions of the first information layer 23, the information layers 18, 21, etc. of the information recording medium 22. The thicknesses of the optical separation layers 20, 19, 17 and the like need to be equal to or greater than the depth of focus ΔZ determined by the numerical aperture NA of the objective lens and the wavelength λ of the laser beam 11. Assuming 80% of the case where there is no aberration as the reference for the intensity of the focal point, ΔZ can be approximated by ΔZ = λ / {2 (NA) 2 }. When λ = 405 nm and NA = 0.85, ΔZ = 0.280 μm, and within ± 0.3 μm is within the depth of focus. Therefore, in this case, the thickness of the optical separation layers 20, 19, 17 and the like needs to be 0.6 μm or more. It is desirable that the distance between the first information layer 23 and the information layers 18, 21 and the like be in a range where the laser beam 11 can be condensed using an objective lens. Therefore, it is preferable that the total thickness of the optical separation layers 20, 19, 17, etc. be within a tolerance that the objective lens can accept (for example, 50 μm or less).

光学分離層20、19、17等において、レーザビーム11の入射側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。
この場合、片側からのレーザビーム11の照射のみにより、第K情報層(Kは1<K≦Nの自然数)を第1〜第(K−1)情報層を透過したレーザビーム11によって記録再生することが可能である。
In the optical separation layers 20, 19, 17, etc., guide grooves for guiding the laser beam may be formed on the surface on the incident side of the laser beam 11 as necessary.
In this case, recording and reproduction of the Kth information layer (K is a natural number of 1 <K ≦ N) is performed by the laser beam 11 transmitted through the first to (K−1) information layers only by irradiation with the laser beam 11 from one side. Is possible.

なお、第1情報層から第N情報層のいずれかを、再生専用タイプの情報層(ROM(Read Only Memory))、あるいは1回のみ書き込み可能な追記型の情報層(WO(Write Once))としてもよい。
以下、第1情報層23の構成について詳細に説明する。
Any one of the first information layer to the Nth information layer may be a read-only type information layer (ROM (Read Only Memory)) or a write-once information layer (WO (Write Once)) that can be written only once. It is good.
Hereinafter, the configuration of the first information layer 23 will be described in detail.

第1情報層23は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第3誘電体層202、第3界面層203、第1記録層204、第4界面層205、第1反射層208、および透過率調整層209を備える。
第3誘電体層202には、実施の形態1の第1誘電体層102と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態1の第1誘電体層102と同様である。
The first information layer 23 includes a third dielectric layer 202, a third interface layer 203, a first recording layer 204, a fourth interface layer 205, a first reflection layer 208, and a third dielectric layer 202, which are arranged in order from the incident side of the laser beam 11. A transmittance adjusting layer 209 is provided.
The third dielectric layer 202 can be made of the same material as the first dielectric layer 102 of the first embodiment. Also, their functions are the same as those of the first dielectric layer 102 of the first embodiment.

第3誘電体層202の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第1記録層204の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きく、かつ第1記録層204での光吸収が大きく、かつ第1情報層23の透過率が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。   According to the calculation based on the matrix method, the thickness of the third dielectric layer 202 has a large change in the amount of reflected light between the case where it is the crystalline phase of the first recording layer 204 and the case where it is an amorphous phase. It can be determined strictly so as to satisfy the condition that the light absorption in the recording layer 204 is large and the transmittance of the first information layer 23 is large.

第3界面層203には、実施の形態1の第1界面層103と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態1の第1界面層103と同様である。
第4界面層205は、光学距離を調整して第1記録層204の光吸収効率を高める働き、および記録前後の反射光量の変化を大きくして信号強度を大きくする働きを有する。第4界面層205には、実施の形態1の第2界面層105と同様の系の材料を用いることができる。また、第4界面層205の膜厚は、0.5nm〜75nmの範囲内であることが好ましく、1nm〜40nmの範囲内であることがより好ましい。第4界面層205の膜厚をこの範囲内で選ぶことによって、第1記録層204で発生した熱を効果的に第1反射層208側に拡散させることができる。
For the third interface layer 203, a material similar to that of the first interface layer 103 of Embodiment 1 can be used. Also, their functions and shapes are the same as those of the first interface layer 103 of the first embodiment.
The fourth interface layer 205 has a function of adjusting the optical distance to increase the light absorption efficiency of the first recording layer 204 and a function of increasing the signal intensity by increasing the change in the amount of reflected light before and after recording. For the fourth interface layer 205, a material similar to that of the second interface layer 105 of Embodiment 1 can be used. The film thickness of the fourth interface layer 205 is preferably in the range of 0.5 nm to 75 nm, and more preferably in the range of 1 nm to 40 nm. By selecting the film thickness of the fourth interface layer 205 within this range, the heat generated in the first recording layer 204 can be effectively diffused to the first reflective layer 208 side.

なお、第4界面層205と第1反射層208の間に、第4誘電体層206を配置してもよい。第4誘電体層206には、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の系の材料を用いることができる。
第1記録層204の材料は、レーザビーム11の照射によって結晶相と非晶質相との間で相変化を起こす材料からなる。第1記録層204は、例えばGe、Te、M2を含む可逆的な相変化を起こす材料で形成できる。具体的には、第1記録層104は、GeaM2bTe3+aで表される材料で形成でき、非晶質相が安定で低い転送レートでの記録保存性が良好で、融点の上昇と結晶化速度の低下が少なく高い転送レートでの書き換え保存性が良好となるよう0<a≦60の関係を満たすことが望ましく、4≦a≦40の関係を満たすことがより好ましい。また、非晶質相が安定で、結晶化速度の低下が少ない1.5≦b≦7の関係を満たすことが好ましく、2≦b≦4の関係を満たすことがより好ましい。
Note that a fourth dielectric layer 206 may be disposed between the fourth interface layer 205 and the first reflective layer 208. For the fourth dielectric layer 206, a material similar to that of the second dielectric layer 106 of the first embodiment can be used.
The material of the first recording layer 204 is made of a material that causes a phase change between the crystalline phase and the amorphous phase when irradiated with the laser beam 11. The first recording layer 204 can be formed of a material that causes a reversible phase change including, for example, Ge, Te, and M2. Specifically, the first recording layer 104 can be formed of a material represented by Ge a M2 b Te 3 + a , has an amorphous phase that is stable, has good storage stability at a low transfer rate, and has a melting point. It is desirable to satisfy the relationship of 0 <a ≦ 60, and more preferably satisfy the relationship of 4 ≦ a ≦ 40, so that the rewrite stability at a high transfer rate is good with little increase and decrease in crystallization speed. Further, it is preferable that the relationship of 1.5 ≦ b ≦ 7 is satisfied and the relationship of 2 ≦ b ≦ 4 is satisfied, in which the amorphous phase is stable and the decrease in the crystallization rate is small.

また、第1記録層204は、組成式(Ge−M3)aM2bTe3+aで表される可逆的な相変化を起こす材料で形成しても良い。この材料を用いた場合、Geを置換した元素M3が結晶化能を向上させるため、第1記録層204の膜厚が薄い場合でも十分な消去率が得られる。元素M3としては、毒性がない点でSnがより好ましい。この材料を用いる場合も、0<a≦60(より好ましくは4≦a≦40)、かつ1.5≦b≦7(より好ましくは2≦b≦4)であることが好ましい。 The first recording layer 204 may be formed of a material that causes a reversible phase change represented by a composition formula (Ge-M3) a M2 b Te 3 + a . When this material is used, since the element M3 substituted with Ge improves the crystallization ability, a sufficient erasure rate can be obtained even when the first recording layer 204 is thin. As the element M3, Sn is more preferable because of no toxicity. Also when using this material, it is preferable that 0 <a ≦ 60 (more preferably 4 ≦ a ≦ 40) and 1.5 ≦ b ≦ 7 (more preferably 2 ≦ b ≦ 4).

第1情報層23は、レーザビーム11の入射側から第1情報層23より遠い側にある情報層に記録再生の際に必要なレーザ光量を到達させるため、第1情報層23の透過率を高くする必要がある。このため、第1記録層204の膜厚は、9nm以下であることが好ましく、2nm〜8nmの範囲内であることがより好ましい。   The first information layer 23 has a transmittance of the first information layer 23 to reach the information layer farther than the first information layer 23 from the incident side of the laser beam 11 in order to reach the amount of laser light necessary for recording and reproduction. Need to be high. For this reason, the thickness of the first recording layer 204 is preferably 9 nm or less, and more preferably in the range of 2 nm to 8 nm.

また、第1記録層204には、不可逆な相変化を起こすTe−Pd−Oと表される材料で形成することもできる。この場合、第1記録層204の膜厚は5nm〜30nmの範囲内であることが好ましい。
第1反射層208は、第1記録層204に吸収される光量を増大させるという光学的な機能を有する。また、第1反射層208は、第1記録層204で生じた熱を速やかに拡散させ、第1記録層204を非晶質化しやすくするという熱的な機能も有する。さらに、第1反射層208は、使用する環境から多層膜を保護するという機能も有する。
The first recording layer 204 can also be formed of a material expressed as Te—Pd—O that causes an irreversible phase change. In this case, the thickness of the first recording layer 204 is preferably in the range of 5 nm to 30 nm.
The first reflective layer 208 has an optical function of increasing the amount of light absorbed by the first recording layer 204. The first reflective layer 208 also has a thermal function of quickly diffusing the heat generated in the first recording layer 204 and making the first recording layer 204 easily amorphous. Furthermore, the first reflective layer 208 also has a function of protecting the multilayer film from the environment in which it is used.

第1反射層208の材料には、実施の形態1の反射層108と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態1の反射層108と同様である。特にAg合金は熱伝導率が大きいため、第1反射層208の材料として好ましい。第1反射層208の膜厚は、第1情報層23の透過率をできるだけ高くするため、3nm〜15nmの範囲内であることが好ましく、8nm〜12nmの範囲内であることがより好ましい。第1反射層208の膜厚がこの範囲内にあることにより、その熱拡散機能が十分で、かつ第1情報層23の反射率が確保でき、さらに第1情報層23の透過率も十分となる。   As the material of the first reflective layer 208, the same material as that of the reflective layer 108 of Embodiment 1 can be used. Also, their functions are the same as those of the reflective layer 108 of the first embodiment. In particular, an Ag alloy is preferable as a material for the first reflective layer 208 because of its high thermal conductivity. The thickness of the first reflective layer 208 is preferably in the range of 3 nm to 15 nm, and more preferably in the range of 8 nm to 12 nm, in order to make the transmittance of the first information layer 23 as high as possible. When the film thickness of the first reflective layer 208 is within this range, the thermal diffusion function is sufficient, the reflectance of the first information layer 23 can be secured, and the transmittance of the first information layer 23 is sufficient. Become.

透過率調整層209は誘電体からなり、第1情報層23の透過率を調整する機能を有する。この透過率調整層209によって、第1記録層204が結晶相である場合の第1情報層23の透過率Tc(%)と、第1記録層204が非晶質相である場合の第1情報層23の透過率Ta(%)とを共に高くすることができる。具体的には、透過率調整層209を備える第1情報層23では、透過率調整層209が無い場合に比べて、2%〜10%程度透過率が上昇する。また、透過率調整層209は、第1記録層204で発生した熱を効果的に拡散させる効果も有する。 The transmittance adjustment layer 209 is made of a dielectric and has a function of adjusting the transmittance of the first information layer 23. The transmittance adjustment layer 209 allows the transmittance T c (%) of the first information layer 23 when the first recording layer 204 is in a crystalline phase and the first recording layer 204 when the first recording layer 204 is in an amorphous phase. Both the transmittance T a (%) of one information layer 23 can be increased. Specifically, in the first information layer 23 including the transmittance adjusting layer 209, the transmittance increases by about 2% to 10% compared to the case where the transmittance adjusting layer 209 is not provided. Further, the transmittance adjustment layer 209 also has an effect of effectively diffusing heat generated in the first recording layer 204.

透過率調整層209の屈折率nおよび消衰係数kは、第1情報層23の透過率TcおよびTaを高める作用をより大きくするため、2.0≦nかつk≦0.1を満たすことが好ましく、2.4≦n≦3.0かつk≦0.05を満たすことがより好ましい。
透過率調整層209の膜厚lは、(1/32)λ/n≦l≦(3/16)λ/n又は(17/32)λ/n≦l≦(11/16)λ/nの範囲内であることが好ましく、(1/16)λ/n≦l≦(5/32)λ/n又は(9/16)λ/n≦l≦(21/32)λ/nの範囲内であることがより好ましい。なお、上記の範囲は、レーザビーム11の波長λと透過率調整層209の屈折率nとを、例えば350nm≦λ≦450nm、2.0≦n≦3.0に選ぶことによって、3nm≦l≦40nm又は60nm≦l≦130nmの範囲内であることが好ましく、7nm≦l≦30nm又は65nm≦l≦120nmの範囲内であることがより好ましいことになる。lをこの範囲内で選ぶことによって、第1情報層23の透過率TcおよびTaを共に高くすることができる。
Refractive index n and extinction coefficient k of the transmittance adjusting layer 209, in order to further increase the effect of increasing the transmittance T c and T a of the first information layer 23, a 2.0 ≦ n and k ≦ 0.1 It is preferable to satisfy, and it is more preferable to satisfy 2.4 ≦ n ≦ 3.0 and k ≦ 0.05.
The film thickness l of the transmittance adjusting layer 209 is (1/32) λ / n ≦ l ≦ (3/16) λ / n or (17/32) λ / n ≦ l ≦ (11/16) λ / n. Is preferably within the range of (1/16) λ / n ≦ l ≦ (5/32) λ / n or (9/16) λ / n ≦ l ≦ (21/32) λ / n. More preferably, it is within. Note that the above range is such that the wavelength λ of the laser beam 11 and the refractive index n of the transmittance adjusting layer 209 are set such that 350 nm ≦ λ ≦ 450 nm and 2.0 ≦ n ≦ 3.0, for example, 3 nm ≦ l. It is preferably within the range of ≦ 40 nm or 60 nm ≦ l ≦ 130 nm, and more preferably within the range of 7 nm ≦ l ≦ 30 nm or 65 nm ≦ l ≦ 120 nm. By selecting l within this range, both the transmittances T c and T a of the first information layer 23 can be increased.

透過率調整層209には、例えばTiO2、ZrO2、HfO2、ZnO、Nb25、Ta25、SiO2、Al23、Bi23、Cr23、Ga23、Sr−Oなどの酸化物を用いることができる。また、Ti−N、Zr−N、Nb−N、Ta−N、Si−N、Ge−N、Cr−N、Al−N、Ge−Si−N、Ge−Cr−Nなどの窒化物を用いることもできる。また、ZnSなどの硫化物を用いることもできる。また、上記材料の混合物を用いることもできる。これらの中でも、特にTiO2、およびTiO2を含む材料を用いることが好ましい。これらの材料は屈折率が大きく(n=2.6〜2.8)、消衰係数も小さい(k=0.0〜0.05)ため、第1情報層23の透過率を高める作用が大きくなる。 The transmittance adjusting layer 209 includes, for example, TiO 2 , ZrO 2 , HfO 2 , ZnO, Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , Cr 2 O 3 , Ga 2. An oxide such as O 3 or Sr—O can be used. Also, nitrides such as Ti-N, Zr-N, Nb-N, Ta-N, Si-N, Ge-N, Cr-N, Al-N, Ge-Si-N, Ge-Cr-N are used. It can also be used. Further, a sulfide such as ZnS can also be used. A mixture of the above materials can also be used. Among these, it is particularly preferable to use a material containing TiO 2, and TiO 2. Since these materials have a large refractive index (n = 2.6 to 2.8) and a small extinction coefficient (k = 0.0 to 0.05), they have an effect of increasing the transmittance of the first information layer 23. growing.

第1情報層23の透過率TcおよびTaは、記録再生の際に必要なレーザ光量を、レーザビーム11の入射側から第1情報層23より遠い側にある情報層に到達させるため、40<Tcかつ40<Taを満たすことが好ましく、46<Tcかつ46<Taを満たすことがより好ましい。 Transmittance T c and T a of the first information layer 23, in order to bring the amount of laser light necessary for recording and reproducing, the information layer from the incidence side farther than the first information layer 23 of the laser beam 11, It is preferable to satisfy 40 <T c and 40 <T a , and it is more preferable to satisfy 46 <T c and 46 <T a .

第1情報層23の透過率TcおよびTaは、−5≦(Tc−Ta)≦5を満たすことが好ましく、−3≦(Tc−Ta)≦3を満たすことがより好ましい。Tc、Taがこの条件を満たすことにより、レーザビーム11の入射側から第1情報層23より遠い側にある情報層の記録再生の際、第1情報層23の第1記録層204の状態による透過率の変化の影響が小さく、良好な記録再生特性が得られる。 The transmittances T c and T a of the first information layer 23 preferably satisfy −5 ≦ (T c −T a ) ≦ 5, and more preferably satisfy −3 ≦ (T c −T a ) ≦ 3. preferable. By satisfying these conditions for T c and T a , at the time of recording / reproduction of the information layer on the side farther from the first information layer 23 from the incident side of the laser beam 11, the first recording layer 204 of the first information layer 23 The influence of the change in transmittance depending on the state is small, and good recording / reproducing characteristics can be obtained.

第1情報層23において、第1記録層204が結晶相である場合の反射率Rc1(%)、および第1記録層204が非晶質相である場合の反射率Ra1(%)は、Ra1<Rc1を満たすことが好ましい。このことにより、情報が記録されていない初期の状態で反射率が高く、安定に記録再生動作を行うことができる。また、反射率差(Rc1−Ra1)を大きくして良好な記録再生特性が得られるように、Rc1、Ra1は、0.1≦Ra1≦5かつ4≦Rc1≦15を満たすことが好ましく、0.1≦Ra1≦3かつ4≦Rc1≦10を満たすことがより好ましい。 In the first information layer 23, the reflectance R c1 (%) when the first recording layer 204 is in a crystalline phase and the reflectance R a1 (%) when the first recording layer 204 is in an amorphous phase are R a1 <R c1 is preferably satisfied. As a result, the reflectance is high in the initial state where no information is recorded, and the recording / reproducing operation can be performed stably. Further, R c1 and R a1 satisfy the following conditions: 0.1 ≦ R a1 ≦ 5 and 4 ≦ R c1 ≦ 15 so that the reflectance difference (R c1 −R a1 ) is increased to obtain good recording / reproduction characteristics. It is preferable to satisfy, more preferably 0.1 ≦ R a1 ≦ 3 and 4 ≦ R c1 ≦ 10.

情報記録媒体22は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)上に(N−1)層の情報層を、光学分離層を介して順次積層する。情報層は、単層膜、または多層膜からなり、それらの各層は、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。また、光学分離層は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性樹脂を情報層上に塗布して、その後基板14を回転させて樹脂を均一に延ばし(スピンコート)、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、光学分離層がレーザビーム11の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させたのち、基板14とかぶせた型を回転させてスピンコートし、樹脂を硬化させた後、基板(型)をはがすことによって案内溝を形成できる。
The information recording medium 22 can be manufactured by the method described below.
First, (N-1) information layers are sequentially laminated on a substrate 14 (thickness is, for example, 1.1 mm) via an optical separation layer. The information layer is formed of a single layer film or a multilayer film, and each of these layers can be formed by sequentially sputtering a sputtering target as a material in a film forming apparatus. The optical separation layer is formed by applying a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a delayed action resin on the information layer, and then rotating the substrate 14 to uniformly extend the resin (spin coating). It can be formed by curing. In the case where the optical separation layer includes a guide groove for the laser beam 11, the substrate (mold) on which the groove is formed is brought into close contact with the resin before curing, and then the mold overlying the substrate 14 is rotated to spin coat. Then, after the resin is cured, the guide groove can be formed by peeling off the substrate (mold).

このようにして、基板14上に(N−1)層の情報層を、光学分離層を介して積層したのち、光学分離層17を形成したものを用意する。
続いて、光学分離層17上に第1情報層23を形成する。具体的には、まず(N−1)層の情報層を、光学分離層を介して積層したのち、光学分離層17を形成した基板14を成膜装置内に配置し、光学分離層17上に透過率調整層209を成膜する。透過率調整層209は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
In this way, after the (N-1) information layers are laminated on the substrate 14 via the optical separation layer, an optical separation layer 17 is formed.
Subsequently, the first information layer 23 is formed on the optical separation layer 17. Specifically, first, after the (N-1) information layers are stacked via the optical separation layer, the substrate 14 on which the optical separation layer 17 is formed is placed in a film forming apparatus, and the optical separation layer 17 is placed on the optical separation layer 17. Then, a transmittance adjusting layer 209 is formed. The transmittance adjusting layer 209 can be formed by a method similar to that of the second dielectric layer 106 of the first embodiment.

続いて、透過率調整層209上に、第1反射層108を成膜する。第1反射層108は、実施の形態1の反射層108と同様の方法で形成できる。
続いて、第1反射層208上に、必要に応じて第4誘電体層206を成膜する。第4誘電体層206は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, the first reflective layer 108 is formed on the transmittance adjusting layer 209. The first reflective layer 108 can be formed by a method similar to that of the reflective layer 108 of the first embodiment.
Subsequently, a fourth dielectric layer 206 is formed on the first reflective layer 208 as necessary. The fourth dielectric layer 206 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.

続いて、第1反射層208または第4誘電体層206上に、第4界面層205を成膜する。第4界面層205は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第4界面層205上に、第1記録層204を成膜する。第1記録層204は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態1の記録層104と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a fourth interface layer 205 is formed on the first reflective layer 208 or the fourth dielectric layer 206. The fourth interface layer 205 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.
Subsequently, the first recording layer 204 is formed on the fourth interface layer 205. The first recording layer 204 can be formed by a method similar to that for the recording layer 104 of Embodiment 1 using a sputtering target corresponding to the composition.

続いて、第1記録層204上に、第3界面層203を成膜する。第3界面層203は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第3界面層203上に、第3誘電体層202を成膜する。第3誘電体層202は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a third interface layer 203 is formed on the first recording layer 204. The third interface layer 203 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.
Subsequently, a third dielectric layer 202 is formed on the third interface layer 203. The third dielectric layer 202 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.

最後に、第3誘電体層202上に透明層13を形成する。透明層13は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
なお、第3誘電体層202を成膜したのち、または透明層13を形成したのち、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Finally, the transparent layer 13 is formed on the third dielectric layer 202. The transparent layer 13 can be formed by the method described in the first embodiment.
In addition, after forming the third dielectric layer 202 or forming the transparent layer 13, an initialization process for crystallizing the entire surface of the first recording layer 204 may be performed as necessary. The first recording layer 204 can be crystallized by irradiation with a laser beam.

以上のようにして、情報記録媒体22を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
(実施の形態3)
実施の形態3では、実施の形態2における本発明の多層光学的情報記録媒体において、N=2、すなわち2組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態3の情報記録媒体24の一部断面図を図3に示す。情報記録媒体24は、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な2層光学的情報記録媒体である。
The information recording medium 22 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used.
(Embodiment 3)
In Embodiment 3, an example of an information recording medium constituted by N = 2, that is, two sets of information layers in the multilayer optical information recording medium of the present invention in Embodiment 2 will be described. A partial cross-sectional view of the information recording medium 24 of Embodiment 3 is shown in FIG. The information recording medium 24 is a two-layer optical information recording medium capable of recording / reproducing information by irradiation of the laser beam 11 from one side.

情報記録媒体24は、基板14上に順次積層した、第2情報層25、光学分離層17、第1情報層23、および透明層13により構成されている。基板14、光学分離層17、第1情報層23、および透明層13には、実施の形態1および2で説明したものと同様の材料を用いることができる。また、それらの形状および機能についても、実施の形態1および2で説明した形状および機能と同様である。   The information recording medium 24 includes a second information layer 25, an optical separation layer 17, a first information layer 23, and a transparent layer 13 that are sequentially stacked on the substrate 14. For the substrate 14, the optical separation layer 17, the first information layer 23, and the transparent layer 13, the same materials as those described in the first and second embodiments can be used. In addition, their shapes and functions are the same as those described in the first and second embodiments.

以下、第2情報層25の構成について詳細に説明する。
第2情報層25は、レーザビーム11の入射側から順に配置された第1誘電体層302、第1界面層303、第2記録層304、第2界面層305、第2誘電体層306、および第2反射層308を備える。第2情報層25は、透明層13、第1情報層23、および光学分離層17を透過したレーザビーム11によって記録再生が行われる。
Hereinafter, the configuration of the second information layer 25 will be described in detail.
The second information layer 25 includes a first dielectric layer 302, a first interface layer 303, a second recording layer 304, a second interface layer 305, a second dielectric layer 306, which are arranged in order from the incident side of the laser beam 11. And a second reflective layer 308. The second information layer 25 is recorded and reproduced by the laser beam 11 that has passed through the transparent layer 13, the first information layer 23, and the optical separation layer 17.

第1誘電体層302には、実施の形態1の第1誘電体層102と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能についても、実施の形態1の第1誘電体層102と同様である。
第1誘電体層302の膜厚は、マトリクス法に基づく計算により、第2記録層304の結晶相である場合とそれが非晶質相である場合の反射光量の変化が大きくなる条件を満足するように厳密に決定することができる。
For the first dielectric layer 302, the same material as that of the first dielectric layer 102 of the first embodiment can be used. Also, their functions are the same as those of the first dielectric layer 102 of the first embodiment.
The film thickness of the first dielectric layer 302 satisfies the condition that the amount of reflected light changes greatly when the second recording layer 304 is a crystalline phase and when it is an amorphous phase, based on a calculation based on a matrix method. Can be determined strictly.

第1界面層303には、実施の形態1の第1界面層103と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態1の第1界面層103と同様である。
第2界面層305には、実施の形態1の第2界面層105と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態1の第2界面層105と同様である。
For the first interface layer 303, a material similar to that of the first interface layer 103 in Embodiment 1 can be used. Also, their functions and shapes are the same as those of the first interface layer 103 of the first embodiment.
The second interface layer 305 can be formed using a material similar to that of the second interface layer 105 in Embodiment 1. Also, their functions and shapes are the same as those of the second interface layer 105 of the first embodiment.

第2誘電体層306には、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態1の第2誘電体層106と同様である。
第2記録層304には、実施の形態1の記録層104と同様の材料で形成することができる。第2記録層304の膜厚は、その材料が可逆的な相変化を起こす材料(例えば、GeaM2bTe3+a)の場合、第2情報層25の記録感度を高くするため、6nm〜15nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内においても、第2記録層304が厚い場合には熱の面内方向への拡散による隣接領域への熱的影響が大きくなる。また、第2記録層304が薄い場合には第2情報層25の反射率が小さくなる。したがって、第2記録層304の膜厚は、8nm〜13nmの範囲内であることがより好ましい。また、第2記録層304に、不可逆な相変化を起こす材料(例えば、Te−Pd−O)を用いる場合は、実施の形態1と同様、第2記録層304の膜厚は10nm〜40nmの範囲内であることが好ましい。
For the second dielectric layer 306, a material similar to that of the second dielectric layer 106 of the first embodiment can be used. Also, their functions and shapes are the same as those of the second dielectric layer 106 of the first embodiment.
The second recording layer 304 can be formed using the same material as the recording layer 104 of the first embodiment. The film thickness of the second recording layer 304 is 6 nm in order to increase the recording sensitivity of the second information layer 25 when the material is a material that causes a reversible phase change (for example, Ge a M2 b Te 3 + a ). It is preferable to be within a range of ˜15 nm. Even within this range, when the second recording layer 304 is thick, the thermal influence on the adjacent region due to the diffusion of heat in the in-plane direction becomes large. Further, when the second recording layer 304 is thin, the reflectance of the second information layer 25 becomes small. Therefore, the film thickness of the second recording layer 304 is more preferably in the range of 8 nm to 13 nm. When a material that causes an irreversible phase change (for example, Te—Pd—O) is used for the second recording layer 304, the film thickness of the second recording layer 304 is 10 nm to 40 nm as in the first embodiment. It is preferable to be within the range.

第2反射層308には、実施の形態1の反射層108と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態1の反射層108と同様である。
第2反射層308と第2誘電体層306の間に、界面層307を配置してもよい。界面層307には、実施の形態1の界面層107と同様の材料を用いることができる。また、それらの機能および形状についても、実施の形態1の界面層107と同様である。
The second reflective layer 308 can be formed using the same material as the reflective layer 108 in Embodiment 1. Also, their functions and shapes are the same as those of the reflective layer 108 of the first embodiment.
An interface layer 307 may be disposed between the second reflective layer 308 and the second dielectric layer 306. For the interface layer 307, a material similar to that of the interface layer 107 in Embodiment 1 can be used. Also, their functions and shapes are the same as those of the interface layer 107 of the first embodiment.

情報記録媒体24は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、第2情報層25を形成する。具体的には、まず、基板14(厚さが例えば1.1mm)を用意し、成膜装置内に配置する。
続いて、基板14上に第2反射層308を成膜する。このとき、基板14にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第2反射層308を成膜する。第2反射層308は、実施の形態1の反射層108と同様の方法で形成できる。
The information recording medium 24 can be manufactured by the method described below.
First, the second information layer 25 is formed. Specifically, first, a substrate 14 (having a thickness of 1.1 mm, for example) is prepared and placed in a film forming apparatus.
Subsequently, a second reflective layer 308 is formed on the substrate 14. At this time, when a guide groove for guiding the laser beam 11 is formed on the substrate 14, the second reflective layer 308 is formed on the side where the guide groove is formed. The second reflective layer 308 can be formed by a method similar to that of the reflective layer 108 in the first embodiment.

続いて、第2反射層308上に、必要に応じて界面層307を成膜する。界面層307は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第2反射層308または界面層307上に、第2誘電体層306を成膜する。第2誘電体層306は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, an interface layer 307 is formed on the second reflective layer 308 as necessary. The interface layer 307 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.
Subsequently, a second dielectric layer 306 is formed on the second reflective layer 308 or the interface layer 307. The second dielectric layer 306 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.

続いて、第2反射層308、界面層307、または第2誘電体層306上に、必要に応じて第2界面層305を成膜する。第2界面層305は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第2誘電体層306、または第2界面層305上に、第2記録層304を成膜する。第2記録層304は、その組成に応じたスパッタリングターゲットを用いて、実施の形態1の記録層104と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a second interface layer 305 is formed on the second reflective layer 308, the interface layer 307, or the second dielectric layer 306 as necessary. The second interface layer 305 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.
Subsequently, the second recording layer 304 is formed on the second dielectric layer 306 or the second interface layer 305. The second recording layer 304 can be formed by a method similar to that of the recording layer 104 of Embodiment 1 using a sputtering target corresponding to the composition.

続いて、第2記録層304上に、必要に応じて第1界面層303を成膜する。第1界面層303は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
続いて、第2記録層304、または第1界面層303上に、第1誘電体層302を成膜する。第1誘電体層302は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の方法で形成できる。
Subsequently, a first interface layer 303 is formed on the second recording layer 304 as necessary. The first interface layer 303 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.
Subsequently, the first dielectric layer 302 is formed on the second recording layer 304 or the first interface layer 303. The first dielectric layer 302 can be formed by the same method as the second dielectric layer 106 of the first embodiment.

このようにして、第2情報層25を形成する。
続いて、第2情報層25の第1誘電体層302上に光学分離層17を形成する。光学分離層17は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)または遅効性樹脂を第1誘電体層302上に塗布してスピンコートしたのち、樹脂を硬化させることによって形成できる。なお、光学分離層17がレーザビーム11の案内溝を備える場合には、溝が形成された基板(型)を硬化前の樹脂に密着させたのち、樹脂を硬化させ、その後、基板(型)をはがすことによって案内溝を形成できる。
In this way, the second information layer 25 is formed.
Subsequently, the optical separation layer 17 is formed on the first dielectric layer 302 of the second information layer 25. The optical separation layer 17 can be formed by applying a photocurable resin (particularly, an ultraviolet curable resin) or a slow-acting resin on the first dielectric layer 302, spin-coating, and then curing the resin. In the case where the optical separation layer 17 includes a guide groove for the laser beam 11, the substrate (mold) on which the groove is formed is brought into close contact with the resin before curing, the resin is cured, and then the substrate (mold). A guide groove can be formed by peeling off.

なお、第1誘電体層302を成膜したのち、または光学分離層17を形成したのち、必要に応じて、第2記録層304の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第2記録層304の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
続いて、光学分離層17上に第1情報層23を形成する。具体的には、まず、光学分離層17上に、透過率調整層209、第1反射層208、第4界面層205、第1記録層204、第3界面層203、および第3誘電体層202をこの順序で成膜する。このとき、必要に応じて第1反射層208と第4界面層205の間に第4誘電体層206を成膜してもよい。これらの各層は、実施の形態2で説明した方法で形成できる。
In addition, after forming the first dielectric layer 302 or forming the optical separation layer 17, an initialization process for crystallizing the entire surface of the second recording layer 304 may be performed as necessary. The second recording layer 304 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
Subsequently, the first information layer 23 is formed on the optical separation layer 17. Specifically, first, the transmittance adjusting layer 209, the first reflective layer 208, the fourth interface layer 205, the first recording layer 204, the third interface layer 203, and the third dielectric layer are formed on the optical separation layer 17. 202 is formed in this order. At this time, a fourth dielectric layer 206 may be formed between the first reflective layer 208 and the fourth interface layer 205 as necessary. Each of these layers can be formed by the method described in Embodiment Mode 2.

最後に、第3誘電体層202上に透明層13を形成する。透明層13は、実施の形態1で説明した方法で形成できる。
なお、第3誘電体層202を成膜したのち、または透明層13を形成したのち、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
Finally, the transparent layer 13 is formed on the third dielectric layer 202. The transparent layer 13 can be formed by the method described in the first embodiment.
In addition, after forming the third dielectric layer 202 or forming the transparent layer 13, an initialization process for crystallizing the entire surface of the first recording layer 204 may be performed as necessary. The first recording layer 204 can be crystallized by irradiation with a laser beam.

また、第3誘電体層202を成膜したのち、または透明層13を形成したのち、必要に応じて、第2記録層304、および第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。この場合、第1記録層204の結晶化を先に行うと、第2記録層304を結晶化するために必要なレーザパワーが大きくなる傾向にあるため、第2記録層304を先に結晶化させることが好ましい。   In addition, after forming the third dielectric layer 202 or forming the transparent layer 13, an initialization process for crystallizing the entire surfaces of the second recording layer 304 and the first recording layer 204 is performed as necessary. You may go. In this case, if the first recording layer 204 is crystallized first, the laser power necessary to crystallize the second recording layer 304 tends to increase, so the second recording layer 304 is crystallized first. It is preferable to make it.

以上のようにして、情報記録媒体24を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
(実施の形態4)
実施の形態4では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態4の情報記録媒体29の一部断面図を図4に示す。情報記録媒体29は、実施の形態1の情報記録媒体15と同様、レーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な光学的情報記録媒体である。
The information recording medium 24 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used.
(Embodiment 4)
In Embodiment 4, an example of the information recording medium of the present invention will be described. A partial cross-sectional view of the information recording medium 29 of Embodiment 4 is shown in FIG. The information recording medium 29 is an optical information recording medium capable of recording / reproducing information by irradiation with the laser beam 11, similarly to the information recording medium 15 of the first embodiment.

情報記録媒体29は、基板26上に積層した情報層16とダミー基板28が、接着層27を介して密着された構成である。
基板26、およびダミー基板28は、透明で円盤状の基板である。基板26、およびダミー基板28には、実施の形態1の基板14と同様に、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやPMMA等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
The information recording medium 29 has a configuration in which the information layer 16 laminated on the substrate 26 and the dummy substrate 28 are in close contact with each other through the adhesive layer 27.
The substrate 26 and the dummy substrate 28 are transparent and disk-shaped substrates. As the substrate 26 and the dummy substrate 28, for example, a resin such as polycarbonate, amorphous polyolefin, PMMA, or glass can be used, as in the substrate 14 of the first embodiment.

基板26の第1誘電体層102側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板26の第1誘電体層102側と反対側の表面、およびダミー基板28の接着層27側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板26およびダミー基板28の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板26、およびダミー基板28の厚さは、十分な強度があり、かつ情報記録媒体29の厚さが1.2mm程度となるよう、0.3mm〜0.9mmの範囲内であることが好ましい。   A guide groove for guiding a laser beam may be formed on the surface of the substrate 26 on the first dielectric layer 102 side as needed. The surface of the substrate 26 opposite to the first dielectric layer 102 side and the surface of the dummy substrate 28 opposite to the adhesive layer 27 side are preferably smooth. As the material of the substrate 26 and the dummy substrate 28, polycarbonate is particularly useful because of its excellent transferability and mass productivity and low cost. The thickness of the substrate 26 and the dummy substrate 28 is within a range of 0.3 mm to 0.9 mm so that the thickness is sufficient and the thickness of the information recording medium 29 is about 1.2 mm. Is preferred.

接着層27は、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂からなり、使用するレーザビーム11に対して光吸収が小さいことが好ましく、短波長域において光学的に複屈折が小さいことが好ましい。なお、接着層27の厚さは、光学分離層19、17等と同様の理由により、0.6μm〜50μmの範囲内にあることが好ましい。   The adhesive layer 27 is made of a resin such as a photo-curing resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a slow-acting resin, and preferably has a small light absorption with respect to the laser beam 11 to be used. It is preferable that refraction is small. The thickness of the adhesive layer 27 is preferably in the range of 0.6 μm to 50 μm for the same reason as the optical separation layers 19 and 17.

その他、実施の形態1と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
情報記録媒体29は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板26(厚さが例えば0.6mm)上に、情報層16を形成する。このとき、基板26にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に情報層16を形成する。具体的には、基板26を成膜装置内に配置し、第1誘電体層102、第1界面層103、記録層104、第2界面層105、第2誘電体層106、反射層108を順次積層する。なお、必要に応じて第2誘電体層106と反射層108の間に界面層107を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態1と同様である。
In addition, the description about the part which attached | subjected the code | symbol same as Embodiment 1 is abbreviate | omitted.
The information recording medium 29 can be manufactured by the method described below.
First, the information layer 16 is formed on the substrate 26 (having a thickness of, for example, 0.6 mm). At this time, when a guide groove for guiding the laser beam 11 is formed on the substrate 26, the information layer 16 is formed on the side where the guide groove is formed. Specifically, the substrate 26 is placed in a film forming apparatus, and the first dielectric layer 102, the first interface layer 103, the recording layer 104, the second interface layer 105, the second dielectric layer 106, and the reflective layer 108 are arranged. Laminate sequentially. If necessary, an interface layer 107 may be formed between the second dielectric layer 106 and the reflective layer 108. The method for forming each layer is the same as in the first embodiment.

次に、情報層16が積層された基板26およびダミー基板28(厚さが例えば0.6mm)を、接着層27を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂をダミー基板28上に塗布して、情報層16が積層された基板26をダミー基板28上に密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させるとよい。また、ダミー基板28上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを情報層16が積層された基板26に密着させることもできる。   Next, the substrate 26 and the dummy substrate 28 (thickness is, for example, 0.6 mm) on which the information layer 16 is laminated are bonded together using the adhesive layer 27. Specifically, a resin such as a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a delayed action resin is applied on the dummy substrate 28, and the substrate 26 on which the information layer 16 is laminated is adhered to the dummy substrate 28. After spin coating, the resin should be cured. Alternatively, an adhesive resin may be uniformly applied in advance on the dummy substrate 28 and may be adhered to the substrate 26 on which the information layer 16 is laminated.

なお、基板26およびダミー基板28を密着させた後、必要に応じて、記録層104の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。記録層104の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体29を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
Note that after the substrate 26 and the dummy substrate 28 are brought into close contact with each other, an initialization process for crystallizing the entire surface of the recording layer 104 may be performed as necessary. The recording layer 104 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
The information recording medium 29 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used.

(実施の形態5)
実施の形態5では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態5の情報記録媒体31の一部断面図を図5に示す。情報記録媒体31は、実施の形態2の情報記録媒体22と同様、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な多層光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, an example of the information recording medium of the present invention will be described. FIG. 5 shows a partial cross-sectional view of the information recording medium 31 according to the fifth embodiment. The information recording medium 31 is a multilayer optical information recording medium capable of recording and reproducing information by irradiating the laser beam 11 from one side, like the information recording medium 22 of the second embodiment.

情報記録媒体31は、基板26上に光学分離層17、19等を介して順次積層したN組の第1情報層23、情報層18と、基板30上に積層した情報層21が、接着層27を介して密着された構成である。
基板30は透明で円盤状の基板である。基板30には、基板14と同様に、例えば、ポリカーボネートやアモルファスポリオレフィンやPMMA等の樹脂、またはガラスを用いることができる。
The information recording medium 31 includes N sets of first information layers 23 and information layers 18 sequentially stacked on the substrate 26 via the optical separation layers 17 and 19, and the information layer 21 stacked on the substrate 30. 27 is in close contact with each other.
The substrate 30 is a transparent and disk-shaped substrate. Similar to the substrate 14, for example, a resin such as polycarbonate, amorphous polyolefin, PMMA, or glass can be used for the substrate 30.

基板30の情報層21側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板30の情報層21側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。基板30の材料としては、転写性・量産性に優れ、低コストであることから、ポリカーボネートが特に有用である。なお、基板30の厚さは、十分な強度があり、かつ情報記録媒体31の厚さが1.2mm程度となるよう、0.3mm〜0.9mmの範囲内であることが好ましい。   A guide groove for guiding the laser beam may be formed on the surface of the substrate 30 on the information layer 21 side as necessary. The surface of the substrate 30 opposite to the information layer 21 side is preferably smooth. As the material for the substrate 30, polycarbonate is particularly useful because of its excellent transferability and mass productivity and low cost. The thickness of the substrate 30 is preferably in the range of 0.3 mm to 0.9 mm so that the substrate 30 has sufficient strength and the information recording medium 31 has a thickness of about 1.2 mm.

その他、実施の形態2、および4と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
情報記録媒体31は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板26(厚さが例えば0.6mm)上に、第1情報層23を形成する。このとき、基板26にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第1情報層23を形成する。具体的には、基板26を成膜装置内に配置し、第3誘電体層202、第3界面層203、第1記録層204、第4界面層205、第1反射層208、透過率調整層209を順次積層する。なお、必要に応じて第4界面層205と第1反射層208の間に第4誘電体層206を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態2と同様である。その後(N−2)層の情報層を、光学分離層を介して順次積層する。
In addition, about the part which attached | subjected the code | symbol same as Embodiment 2 and 4, the description is abbreviate | omitted.
The information recording medium 31 can be manufactured by the method described below.
First, the first information layer 23 is formed on the substrate 26 (having a thickness of 0.6 mm, for example). At this time, when a guide groove for guiding the laser beam 11 is formed on the substrate 26, the first information layer 23 is formed on the side where the guide groove is formed. Specifically, the substrate 26 is disposed in the film forming apparatus, and the third dielectric layer 202, the third interface layer 203, the first recording layer 204, the fourth interface layer 205, the first reflection layer 208, and the transmittance adjustment are performed. Layers 209 are sequentially stacked. Note that a fourth dielectric layer 206 may be formed between the fourth interface layer 205 and the first reflective layer 208 as necessary. The method for forming each layer is the same as in the second embodiment. Thereafter, the (N-2) information layers are sequentially stacked via the optical separation layer.

また、基板30(厚さが例えば0.6mm)上に、情報層21を形成する。情報層は、単層膜、または多層膜からなり、それらの各層は、実施の形態2と同様、成膜装置内で材料となるスパッタリングターゲットを順次スパッタリングすることによって形成できる。
最後に、情報層が積層された基板26および基板30を、接着層27を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂を情報層21上に塗布して、第1情報層23を成膜した基板26を情報層21上に密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させるとよい。また、情報層21上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、それを基板26に密着させることもできる。
Further, the information layer 21 is formed on the substrate 30 (having a thickness of 0.6 mm, for example). The information layer is formed of a single layer film or a multilayer film, and each of these layers can be formed by sequentially sputtering a sputtering target as a material in the film forming apparatus as in the second embodiment.
Finally, the substrate 26 and the substrate 30 on which the information layer is stacked are bonded using the adhesive layer 27. Specifically, a resin such as a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a delayed action resin is applied on the information layer 21, and the substrate 26 on which the first information layer 23 is formed is formed on the information layer 21. It is advisable to harden the resin after making it adhere and spin coat. It is also possible to apply an adhesive resin uniformly on the information layer 21 in advance and make it adhere to the substrate 26.

なお、基板26および基板30を密着させた後、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
以上のようにして、情報記録媒体31を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
In addition, after the substrate 26 and the substrate 30 are brought into close contact with each other, an initialization process for crystallizing the entire surface of the first recording layer 204 may be performed as necessary. The first recording layer 204 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
The information recording medium 31 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used.

(実施の形態6)
実施の形態6では、実施の形態5における本発明の多層光学的情報記録媒体において、N=2、すなわち2組の情報層によって構成された情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態6の情報記録媒体32の一部断面図を図6に示す。情報記録媒体32は、実施の形態3の情報記録媒体24と同様、片面からのレーザビーム11の照射によって情報の記録再生が可能な2層光学的情報記録媒体である。
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, an example of an information recording medium in which N = 2, that is, two information layers in the multilayer optical information recording medium of the present invention in the fifth embodiment will be described. FIG. 6 shows a partial cross-sectional view of the information recording medium 32 of the sixth embodiment. Similar to the information recording medium 24 of the third embodiment, the information recording medium 32 is a two-layer optical information recording medium capable of recording and reproducing information by irradiation with the laser beam 11 from one side.

情報記録媒体32は、基板26上に第1情報層23、基板30上に第2情報層25を積層し、接着層27を介して密着した構成である。
基板30の第2反射層308側の表面には、必要に応じてレーザビームを導くための案内溝が形成されていてもよい。基板30の第2反射層308側と反対側の表面は、平滑であることが好ましい。
The information recording medium 32 has a configuration in which the first information layer 23 is stacked on the substrate 26 and the second information layer 25 is stacked on the substrate 30 and is in close contact with the adhesive layer 27.
A guide groove for guiding the laser beam may be formed on the surface of the substrate 30 on the second reflective layer 308 side as needed. The surface of the substrate 30 opposite to the second reflective layer 308 side is preferably smooth.

その他、実施の形態3、実施の形態4、および実施の形態5と同一の符号を付した部分については、その説明を省略する。
情報記録媒体32は、以下に説明する方法によって製造できる。
まず、基板26(厚さが例えば0.6mm)上に、実施の形態5と同様の方法により第1情報層23を形成する。
In addition, about the part which attached | subjected the code | symbol same as Embodiment 3, Embodiment 4, and Embodiment 5, the description is abbreviate | omitted.
The information recording medium 32 can be manufactured by the method described below.
First, the first information layer 23 is formed on the substrate 26 (having a thickness of, for example, 0.6 mm) by the same method as in the fifth embodiment.

なお、透過率調整層209を成膜したのち、必要に応じて、第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第1記録層204の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
また、基板30(厚さが例えば0.6mm)上に、第2情報層25を形成する。このとき、基板30にレーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合には、案内溝が形成された側に第2情報層25を形成する。具体的には、基板30を成膜装置内に配置し、第2反射層308、第2誘電体層306、第2界面層305、第2記録層304、第1界面層303、第1誘電体層302を順次積層する。なお、必要に応じて第2反射層308と第2誘電体層306の間に界面層307を成膜してもよい。各層の成膜方法は、実施の形態3と同様である。
In addition, after forming the transmittance adjusting layer 209, an initialization step of crystallizing the entire surface of the first recording layer 204 may be performed as necessary. The first recording layer 204 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
Further, the second information layer 25 is formed on the substrate 30 (having a thickness of, for example, 0.6 mm). At this time, when a guide groove for guiding the laser beam 11 is formed on the substrate 30, the second information layer 25 is formed on the side where the guide groove is formed. Specifically, the substrate 30 is placed in a film forming apparatus, and the second reflective layer 308, the second dielectric layer 306, the second interface layer 305, the second recording layer 304, the first interface layer 303, the first dielectric The body layers 302 are sequentially stacked. Note that an interface layer 307 may be formed between the second reflective layer 308 and the second dielectric layer 306 as necessary. The method for forming each layer is the same as in the third embodiment.

なお、第1誘電体層302を成膜したのち、必要に応じて、第2記録層304の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。第2記録層304の結晶化は、レーザビームを照射することによって行うことができる。
最後に、第1情報層23を積層した基板26と第2情報層25を積層した基板30を、接着層27を用いて貼り合わせる。具体的には、光硬化性樹脂(特に紫外線硬化性樹脂)や遅効性樹脂等の樹脂を第1情報層23または第2情報層25上に塗布して、基板26と基板30を密着させてスピンコートしたのち、樹脂を硬化させるとよい。また、第1情報層23または第2情報層25上に予め粘着性の樹脂を均一に塗布し、基板26と基板30を密着させることもできる。
In addition, after forming the first dielectric layer 302, an initialization step of crystallizing the entire surface of the second recording layer 304 may be performed as necessary. The second recording layer 304 can be crystallized by irradiation with a laser beam.
Finally, the substrate 26 on which the first information layer 23 is laminated and the substrate 30 on which the second information layer 25 is laminated are bonded using an adhesive layer 27. Specifically, a resin such as a photocurable resin (particularly an ultraviolet curable resin) or a delayed action resin is applied on the first information layer 23 or the second information layer 25, and the substrate 26 and the substrate 30 are brought into close contact with each other. The resin may be cured after spin coating. Alternatively, an adhesive resin can be uniformly applied in advance on the first information layer 23 or the second information layer 25 to bring the substrate 26 and the substrate 30 into close contact with each other.

その後、必要に応じて第2記録層304、および第1記録層204の全面を結晶化させる初期化工程を行ってもよい。この場合、実施の形態3と同様の理由により、第2記録層304を先に結晶化させることが好ましい。
以上のようにして、情報記録媒体32を製造できる。なお、本実施の形態においては、各層の成膜方法としてスパッタリング法を用いたが、これに限定されず真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
Thereafter, an initialization step of crystallizing the entire surfaces of the second recording layer 304 and the first recording layer 204 may be performed as necessary. In this case, it is preferable to crystallize the second recording layer 304 first for the same reason as in the third embodiment.
The information recording medium 32 can be manufactured as described above. Note that although a sputtering method is used as a method for forming each layer in this embodiment mode, the present invention is not limited to this, and a vacuum evaporation method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can also be used.

(実施の形態7)
実施の形態7では、実施の形態1、2、3、4、5、および6で説明した本発明の情報記録媒体の記録再生方法について説明する。
本発明の記録再生方法に用いられる記録再生装置38の一部の構成を図7に模式的に示す。図7を参照して、記録再生装置38は、情報記録媒体37を回転させるためのスピンドルモータ33と、半導体レーザ35、および半導体レーザ35から出射されるレーザビーム11を集光する対物レンズ34を備える光学ヘッド36を備える。情報記録媒体37は、実施の形態1、2、3、4、5、および6で説明した情報記録媒体であり、単数(例えば情報層16)、または複数の情報層(例えば第1情報層23、第2情報層25)を備える。対物レンズ34は、レーザビーム11を情報層上に集光する。
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment, the recording / reproducing method of the information recording medium of the present invention described in the first, second, third, fourth, fifth and sixth embodiments will be described.
FIG. 7 schematically shows a partial configuration of a recording / reproducing apparatus 38 used in the recording / reproducing method of the present invention. Referring to FIG. 7, the recording / reproducing apparatus 38 includes a spindle motor 33 for rotating the information recording medium 37, a semiconductor laser 35, and an objective lens 34 that condenses the laser beam 11 emitted from the semiconductor laser 35. An optical head 36 is provided. The information recording medium 37 is the information recording medium described in the first, second, third, fourth, fifth, and sixth embodiments, and includes a single (for example, the information layer 16) or a plurality of information layers (for example, the first information layer 23). , A second information layer 25). The objective lens 34 condenses the laser beam 11 on the information layer.

情報記録媒体への情報の記録、消去、および上書き記録は、レーザビーム11のパワーを、高パワーのピークパワー(Pp(mW))と低パワーのバイアスパワー(Pb(mW))とに変調させることによって行う。ピークパワーのレーザビーム11を照射することによって、記録層の局所的な一部分に非晶質相が形成され、その非晶質相が記録マークとなる。記録マーク間では、バイアスパワーのレーザビーム11が照射され、結晶相(消去部分)が形成される。なお、ピークパワーのレーザビーム11を照射する場合には、パルスの列で形成する、いわゆるマルチパルスとするのが一般的である。なお、マルチパルスはピークパワー、バイアスパワーのパワーレベルだけで変調されてもよいし、0mW〜ピークパワーの範囲のパワーレベルによって変調されてもよい。 In recording, erasing, and overwriting recording of information on the information recording medium, the power of the laser beam 11 is changed to a high power peak power (P p (mW)) and a low power bias power (P b (mW)). This is done by modulating. By irradiating the laser beam 11 with the peak power, an amorphous phase is formed in a local part of the recording layer, and the amorphous phase becomes a recording mark. Between the recording marks, a laser beam 11 having a bias power is irradiated to form a crystal phase (erased portion). When irradiating the laser beam 11 with peak power, a so-called multi-pulse formed by a pulse train is generally used. Note that the multi-pulse may be modulated only by the power level of peak power and bias power, or may be modulated by a power level in the range of 0 mW to peak power.

また、ピークパワー、バイアスパワーのいずれのパワーレベルよりも低く、そのパワーレベルでのレーザビーム11の照射によって記録マークの光学的な状態が影響を受けず、かつ情報記録媒体から記録マーク再生のための十分な反射光量が得られるパワーを再生パワー(Pr(mW))とし、再生パワーのレーザビーム11を照射することによって得られる情報記録媒体からの信号を検出器で読みとることにより、情報信号の再生が行われる。 Further, the optical power of the recording mark is not affected by the irradiation of the laser beam 11 at the power level lower than the peak power or the bias power, and the recording mark is reproduced from the information recording medium. The power from which a sufficient amount of reflected light can be obtained is the reproduction power (P r (mW)), and the signal from the information recording medium obtained by irradiating the laser beam 11 with the reproduction power is read by the detector. Is played.

対物レンズ34の開口数NAは、レーザビームのスポット径を0.4μm〜0.7μmの範囲内に調整するため、0.5〜1.1の範囲内(より好ましくは、0.6〜0.9の範囲内)であることが好ましい。レーザビーム11の波長は、450nm以下(より好ましくは、350nm〜450nmの範囲内)であることが好ましい。情報を記録する際の情報記録媒体の線速度は、再生光による結晶化が起こりにくく、かつ十分な消去性能が得られる1m/秒〜20m/秒の範囲内(より好ましくは、2m/秒〜15m/秒の範囲内)であることが好ましい。   The numerical aperture NA of the objective lens 34 is in the range of 0.5 to 1.1 (more preferably, 0.6 to 0) in order to adjust the spot diameter of the laser beam in the range of 0.4 μm to 0.7 μm. Within the range of .9). The wavelength of the laser beam 11 is preferably 450 nm or less (more preferably in the range of 350 nm to 450 nm). The linear velocity of the information recording medium when recording information is within a range of 1 m / second to 20 m / second (more preferably 2 m / second to more preferable), which is less likely to cause crystallization due to reproduction light and sufficient erasing performance is obtained. It is preferably within a range of 15 m / sec.

二つの情報層を備えた情報記録媒体24、および情報記録媒体32において、第1情報層23に対して記録を行う際には、レーザビーム11の焦点を第1記録層204に合わせ、透明層13を透過したレーザビーム11によって第1記録層204に情報を記録する。再生は、第1記録層204によって反射され、透明層13を透過してきたレーザビーム11を用いて行う。第2情報層25に対して記録を行う際には、レーザビーム11の焦点を第2記録層304に合わせ、透明層13、第1情報層23、および光学分離層17を透過したレーザビーム11によって情報を記録する。再生は、第2記録層304によって反射され、光学分離層17、第1情報層23、および透明層13を透過してきたレーザビーム11を用いて行う。   When recording on the first information layer 23 in the information recording medium 24 and the information recording medium 32 having two information layers, the laser beam 11 is focused on the first recording layer 204 and the transparent layer Information is recorded on the first recording layer 204 by the laser beam 11 that has passed through 13. Reproduction is performed using the laser beam 11 reflected by the first recording layer 204 and transmitted through the transparent layer 13. When recording on the second information layer 25, the laser beam 11 is focused on the second recording layer 304 and transmitted through the transparent layer 13, the first information layer 23, and the optical separation layer 17. To record information. The reproduction is performed using the laser beam 11 reflected by the second recording layer 304 and transmitted through the optical separation layer 17, the first information layer 23, and the transparent layer 13.

なお、基板14、光学分離層20、19、および17に、レーザビーム11を導くための案内溝が形成されている場合、情報は、レーザビーム11の入射側から近い方の溝面(グルーブ)に行われてもよいし、遠い方の溝面(ランド)に行われてもよい。また、グルーブとランドの両方に情報を記録してもよい。   In the case where guide grooves for guiding the laser beam 11 are formed in the substrate 14 and the optical separation layers 20, 19, and 17, the information is a groove surface (groove) closer to the laser beam 11 incident side. It may be performed on the groove surface (land) on the far side. Information may be recorded on both the groove and the land.

記録性能は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、(1−7)変調方式でマーク長0.149μm(2T)から0.596μm(8T)までのランダム信号を記録し、記録マークの前端間、および後端間のジッター(マーク位置の誤差)をタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価した。なお、ジッター値が小さいほど記録性能がよい。なお、PpとPbは、前端間、および後端間のジッターの平均値(平均ジッター)が最小となるよう決定した。このときの最適Ppを記録感度とする。 The recording performance is that the laser beam 11 is power-modulated between 0 and P p (mW), and a random signal with a mark length of 0.149 μm (2T) to 0.596 μm (8T) is (1-7) modulated. Recording was performed, and the jitter (mark position error) between the front end and the rear end of the recording mark was evaluated by measuring with a time interval analyzer. Note that the smaller the jitter value, the better the recording performance. Note that P p and P b were determined so that the average value of jitter between the front ends and between the rear ends (average jitter) was minimized. The optimum P p at this time is defined as the recording sensitivity.

また、信号強度は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.149μm(2T)と0.671μm(9T)の信号を同じグルーブに連続10回交互記録し、最後に2T信号を上書きした場合の2T信号の周波数での信号振幅(carrier level)と雑音振幅(noise level)の比(CNR(Carrier to Noise Ratio))をスペクトラムアナライザーで測定することによって評価した。なお、CNRが大きいほど信号強度が強い。 In addition, the signal intensity of the laser beam 11 is power-modulated between 0 and P p (mW), and signals with mark lengths of 0.149 μm (2T) and 0.671 μm (9T) are alternately recorded 10 times in the same groove Finally, the ratio of the signal amplitude (carrier level) to the noise level (noise level) at the frequency of the 2T signal when the 2T signal is overwritten is evaluated by measuring with a spectrum analyzer (CNR (Carrier to Noise Ratio)). did. The signal strength is stronger as the CNR is larger.

さらに、繰り返し書き換え回数は、レーザビーム11を0〜Pp(mW)の間でパワー変調し、マーク長0.149μm(2T)から0.596μm(8T)までのランダム信号を同じグルーブに連続記録し、各記録書き換え回数における前端間、および後端間ジッターをタイムインターバルアナライザーで測定することによって評価した。1回目の前端間と後端間の平均ジッター値に対し3%増加する書き換え回数を上限値とした。なお、PpとPbは、平均ジッター値が最も小さくなるように決定した。 Furthermore, the number of repeated rewrites is such that the laser beam 11 is power-modulated between 0 and P p (mW), and a random signal with a mark length of 0.149 μm (2T) to 0.596 μm (8T) is continuously recorded in the same groove. The jitter between the front end and the rear end at each recording rewrite count was evaluated by measuring with a time interval analyzer. The number of rewrites that increased by 3% with respect to the average jitter value between the front end and the back end of the first time was defined as the upper limit value. Note that P p and P b are determined so that the average jitter value becomes the smallest.

(実施の形態8)
実施の形態8では、本発明の情報記録媒体の一例を説明する。実施の形態8の電気的情報記録媒体44の一構成例と記録再生装置50を図8に示す。電気的情報記録媒体44は、電気的エネルギー(特に電流)の印加によって情報の記録再生が可能な情報記録媒体である。
(Embodiment 8)
In the eighth embodiment, an example of the information recording medium of the present invention will be described. FIG. 8 shows a configuration example of the electrical information recording medium 44 and the recording / reproducing apparatus 50 according to the eighth embodiment. The electrical information recording medium 44 is an information recording medium capable of recording and reproducing information by applying electrical energy (particularly current).

基板39の材料としては、ポリカーボネート等の樹脂基板、ガラス基板、Al23等のセラミック基板、Si等の各種半導体基板、Cu等の各種金属基板を用いることができる。ここでは、基板としてSi基板を用いた場合について説明する。電気的情報記録媒体44は、基板39上に下部電極40、第1誘電体層401、第1記録層41、第2記録層42、第2誘電体層402、上部電極43を順に積層した構造である。下部電極40、および上部電極43は、第1記録層41、および第2記録層42に電流を印加するために形成する。なお、第1誘電体層401は第1記録層41に印加する電気エネルギー量を調整し、第2誘電体層402は第2記録層42に印加する電気エネルギー量を調整するために設置される。 As a material of the substrate 39, a resin substrate such as polycarbonate, a glass substrate, a ceramic substrate such as Al 2 O 3 , various semiconductor substrates such as Si, and various metal substrates such as Cu can be used. Here, a case where a Si substrate is used as the substrate will be described. The electrical information recording medium 44 has a structure in which a lower electrode 40, a first dielectric layer 401, a first recording layer 41, a second recording layer 42, a second dielectric layer 402, and an upper electrode 43 are laminated on a substrate 39 in this order. It is. The lower electrode 40 and the upper electrode 43 are formed for applying a current to the first recording layer 41 and the second recording layer 42. The first dielectric layer 401 is installed to adjust the amount of electrical energy applied to the first recording layer 41, and the second dielectric layer 402 is installed to adjust the amount of electrical energy applied to the second recording layer 42. .

第1誘電体層401および第2誘電体層402の材料は、実施の形態1の第2誘電体層106と同様の材料を用いることができる。
第1記録層41、および第2記録層42は、電流の印加により発生するジュール熱によって結晶相と非晶質相との間で可逆的な相変化を起こす材料であり、結晶相と非晶質相との間で抵抗率が変化する現象を情報の記録に利用する。第1記録層41の材料は実施の形態2の第1記録層204と同様の材料、第2記録層42の材料は実施の形態3の第2記録層304と同様の材料を用いることができる。
As the material of the first dielectric layer 401 and the second dielectric layer 402, the same material as that of the second dielectric layer 106 of the first embodiment can be used.
The first recording layer 41 and the second recording layer 42 are materials that cause a reversible phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by Joule heat generated by application of a current. A phenomenon in which the resistivity changes with the mass phase is used for recording information. The material of the first recording layer 41 can be the same material as the first recording layer 204 of the second embodiment, and the material of the second recording layer 42 can be the same material as the second recording layer 304 of the third embodiment. .

第1記録層41、および第2記録層42は、それぞれ実施の形態2の第1記録層204、および実施の形態3の第2記録層304と同様の方法で形成できる。
また、下部電極40、および上部電極43には、Al、Au、Ag、Cu、Pt等の単体金属材料、あるいはこれらのうちの1つまたは複数の元素を主成分とし、耐湿性の向上あるいは熱伝導率の調整等のために適宜1つまたは複数の他の元素を添加した合金材料を用いることができる。下部電極40、および上部電極43は、Arガス雰囲気中で材料となる金属母材または合金母材をスパッタリングすることによって形成できる。なお、各層の成膜方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法、MBE法等を用いることも可能である。
The first recording layer 41 and the second recording layer 42 can be formed by the same method as the first recording layer 204 of the second embodiment and the second recording layer 304 of the third embodiment, respectively.
In addition, the lower electrode 40 and the upper electrode 43 are mainly composed of a single metal material such as Al, Au, Ag, Cu, Pt, or one or more of these elements to improve moisture resistance or heat. An alloy material to which one or a plurality of other elements are appropriately added can be used for adjusting the conductivity. The lower electrode 40 and the upper electrode 43 can be formed by sputtering a metal base material or alloy base material that is a material in an Ar gas atmosphere. As a method for forming each layer, a vacuum deposition method, an ion plating method, a CVD method, an MBE method, or the like can be used.

図8のように、電気的情報記録媒体44に、印加部45を介して電気的情報記録再生装置50を電気的に接続する。この電気的情報記録再生装置50により、下部電極40と上部電極43の間には、第1記録層41、および第2記録層42に電流パルスを印加するためにパルス電源48がスイッチ47を介して接続される。また、第1記録層41、および第2記録層42の相変化による抵抗値の変化を検出するために、下部電極40と上部電極43の間にスイッチ49を介して抵抗測定器46が接続される。非晶質相(高抵抗状態)にある第1記録層41または第2記録層42を結晶相(低抵抗状態)に変化させるためには、スイッチ47を閉じて(スイッチ49は開く)電極間に電流パルスを印加し、電流パルスが印加される部分の温度が、材料の結晶化温度より高く、かつ融点より低い温度で、結晶化時間の間保持されるようにする。結晶相から再度非晶質相に戻す場合には、結晶化時よりも相対的に高い電流パルスをより短い時間で印加し、記録層を融点より高い温度にして溶融した後、急激に冷却する。なお、電気的情報記録再生装置50のパルス電源48は、図11の記録・消去パルス波形を出力できるような電源である。   As shown in FIG. 8, the electrical information recording / reproducing apparatus 50 is electrically connected to the electrical information recording medium 44 via the applying unit 45. With this electrical information recording / reproducing apparatus 50, a pulse power supply 48 is connected between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 via a switch 47 to apply a current pulse to the first recording layer 41 and the second recording layer 42. Connected. In addition, a resistance measuring device 46 is connected between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 via a switch 49 in order to detect a change in resistance value due to a phase change of the first recording layer 41 and the second recording layer 42. The In order to change the first recording layer 41 or the second recording layer 42 in the amorphous phase (high resistance state) to the crystalline phase (low resistance state), the switch 47 is closed (the switch 49 is opened) between the electrodes. A current pulse is applied to the electrode so that the temperature of the portion to which the current pulse is applied is maintained at a temperature higher than the crystallization temperature of the material and lower than the melting point for the crystallization time. When returning from the crystalline phase to the amorphous phase again, a relatively high current pulse is applied in a shorter time than when crystallizing, the recording layer is heated to a temperature higher than the melting point, and then rapidly cooled. . The pulse power supply 48 of the electrical information recording / reproducing apparatus 50 is a power supply that can output the recording / erasing pulse waveform of FIG.

ここで、第1記録層41が非晶質相の場合の抵抗値をra1、第1記録層41が結晶相の場合の抵抗値をrc1、第2記録層42が非晶質相の場合の抵抗値をra2、第2記録層42が結晶相の場合の抵抗値をrc2とする。ここで、rc1≦rc2<ra1<ra2もしくはrc1≦rc2<ra2<ra1もしくはrc2≦rc1<ra1<ra2もしくはrc2≦rc1<ra2<ra1であることによって、第1記録層41と第2記録層42の抵抗値の和を、ra1+ra2、ra1+ra2、ra2+rc1、およびrc1+rc2の4つの異なる値に設定できる。従って、電極間の抵抗値を抵抗測定器46で測定することにより、4つの異なる状態、すなわち2値の情報を一度に検出することができる。 Here, the resistance value when the first recording layer 41 is in the amorphous phase is r a1 , the resistance value when the first recording layer 41 is in the crystalline phase is r c1 , and the second recording layer 42 is in the amorphous phase. The resistance value in this case is r a2 , and the resistance value in the case where the second recording layer 42 is in the crystalline phase is r c2 . Here, r c1 ≦ r c2 <r a1 <r a2 or r c1 ≦ r c2 <r a2 <r a1 or r c2 ≦ r c1 <r a1 <r a2 or r c2 ≦ r c1 <r a2 <r a1 Therefore, the sum of the resistance values of the first recording layer 41 and the second recording layer 42 is set to four different values of r a1 + r a2 , r a1 + r a2 , r a2 + r c1 , and r c1 + r c2. it can. Therefore, by measuring the resistance value between the electrodes with the resistance measuring device 46, four different states, that is, binary information can be detected at a time.

この電気的情報記録媒体44をマトリクス的に多数配置することによって、図9に示すような大容量の電気的情報記録媒体51を構成することができる。各メモリセル54には、微小領域に電気的情報記録媒体44と同様の構成が形成されている。各々のメモリセル54への情報の記録再生は、ワード線52、およびビット線53をそれぞれ一つ指定することによって行う。   A large capacity electrical information recording medium 51 as shown in FIG. 9 can be configured by arranging a large number of electrical information recording media 44 in a matrix. Each memory cell 54 has a configuration similar to that of the electrical information recording medium 44 in a minute area. Information is recorded / reproduced in / from each memory cell 54 by designating one word line 52 and one bit line 53, respectively.

図10は電気的情報記録媒体51を用いた、情報記録システムの一構成例を示したものである。記憶装置56は、電気的情報記録媒体51と、アドレス指定回路55によって構成される。アドレス指定回路55により、電気的情報記録媒体51のワード線52、およびビット線53がそれぞれ指定され、各々のメモリセル54への情報の記録再生を行うことができる。また、記憶装置56を、少なくともパルス電源58と抵抗測定器59から構成される外部回路57に電気的に接続することにより、電気的情報記録媒体51への情報の記録再生を行うことができる。
(実施の形態9)
本発明の情報記録媒体においては、記録層と接して形成される材料層が、SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素(O)と炭素(C)とを含んでいる。さらに前記材料層は、ZrまたはHfのうち少なくとも一つの元素を任意に含んでいてもよい。材料層をこのような材料で形成することにより、従来の情報記録媒体の誘電体層に使用していたZnS−20mol%SiO2と同等以上の成膜速度を実現できるとともに、材料層を構成する元素にSを含まないため、材料層を誘電体層に用いた場合に別途界面層を設ける必要がなく、かつ記録再生する波長の光に対してある程度の透明性を有する誘電体層を形成できる。さらに、このような材料層を誘電体層に用いれば、界面層を介さずに直接記録層の上下に誘電体層を設けても、十分な記録感度と書き換え性能を確保することができる。なお、本発明の情報記録媒体は、光を照射することによって、あるいは電気的エネルギーを印加することによって、情報を記録再生する媒体である。一般に、光の照射は、レーザ光を照射することにより実施され、電気的エネルギーの印加は記録層に電圧を印加することにより実施される。以下、本発明の情報記録媒体を構成する材料層の材料について、より具体的に説明する。
FIG. 10 shows a configuration example of an information recording system using the electrical information recording medium 51. The storage device 56 includes an electrical information recording medium 51 and an address designating circuit 55. The address designation circuit 55 designates the word line 52 and the bit line 53 of the electrical information recording medium 51, and information can be recorded / reproduced to / from each memory cell 54. In addition, by electrically connecting the storage device 56 to an external circuit 57 including at least a pulse power supply 58 and a resistance measuring device 59, information can be recorded on and reproduced from the electrical information recording medium 51.
(Embodiment 9)
In the information recording medium of the present invention, the material layer formed in contact with the recording layer has at least one element selected from the group GM composed of Sn and Ga and at least selected from the group GL composed of Si, Ta, and Ti. It contains one element, oxygen (O) and carbon (C). Further, the material layer may optionally contain at least one element of Zr or Hf. By forming the material layer with such a material, it is possible to realize a film forming speed equal to or higher than that of ZnS-20 mol% SiO 2 used for the dielectric layer of the conventional information recording medium, and to form the material layer. Since the element does not contain S, it is not necessary to provide a separate interface layer when the material layer is used as a dielectric layer, and a dielectric layer having a certain degree of transparency with respect to light having a recording / reproducing wavelength can be formed. . Furthermore, when such a material layer is used for the dielectric layer, sufficient recording sensitivity and rewriting performance can be ensured even if the dielectric layers are provided directly above and below the recording layer without using an interface layer. The information recording medium of the present invention is a medium for recording and reproducing information by irradiating light or applying electrical energy. In general, light irradiation is performed by irradiating a laser beam, and electric energy is applied by applying a voltage to the recording layer. Hereinafter, the material of the material layer constituting the information recording medium of the present invention will be described more specifically.

本発明の情報記録媒体において、前記材料層が、下記の組成式:
HIJK(原子%)・・・(式1)
(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、H、I、JおよびKは、10≦H≦40、35≦I≦70、0<J≦30、0<K≦30、H+I+J+K=100を満たす。)
で表される材料を含んでいてもよい。ここで、「原子%」とは、組成式(1)が、「M」原子、酸素原子、「L」原子、および炭素原子を合わせた数を基準(100%)として表された組成式であることを示している。以下の式においても「原子%」の表示は、同様の趣旨で使用している。また、(式1)は、材料層に含まれる、「M」原子、酸素原子、「L」原子、および炭素原子のみをカウントして表したものである。したがって、組成式(1)で示される材料を含む材料層に、これらの原子以外の成分を含むことがある。さらに、(式1)において、各原子がどのような化合物として存在しているかは問われない。このような組成式で材料を特定しているのは、薄膜に形成した層の組成を調べるに際し、化合物の組成を求めることは難しく、現実には、元素組成(即ち、各原子の割合)のみを求める場合が多いことによる。(式1)で表される材料において、元素Mの殆どは酸素原子とともに酸化物として存在し、元素Lの殆どは、炭素原子とともに炭化物として存在していると考えられる。ただ、これら元素Mと元素Lは各々、酸素原子または炭素原子とも結合した化合物になっていても有効である。
In the information recording medium of the present invention, the material layer has the following composition formula:
M H O I L J C K (atomic%) (Formula 1)
(Wherein M represents at least one element selected from the group GM, L represents at least one element selected from the group GL, and H, I, J, and K are 10 ≦ H ≦ 40, 35 ≦ I ≦ 70, 0 <J ≦ 30, 0 <K ≦ 30, and H + I + J + K = 100.
The material represented by these may be included. Here, “atomic%” is a compositional formula expressed by the composition formula (1) based on the total number of “M” atoms, oxygen atoms, “L” atoms, and carbon atoms as a reference (100%). It shows that there is. In the following formulas, the expression “atomic%” is used for the same purpose. Further, (Formula 1) represents only “M” atoms, oxygen atoms, “L” atoms, and carbon atoms included in the material layer. Therefore, a component other than these atoms may be included in the material layer including the material represented by the composition formula (1). Further, in (Formula 1), it does not matter what kind of compound each atom exists. The material is specified by such a composition formula when it is difficult to obtain the composition of the compound when examining the composition of the layer formed on the thin film. In reality, only the elemental composition (ie, the ratio of each atom) is obtained. This is because there are many cases of seeking. In the material represented by (Formula 1), it is considered that most of the element M exists as an oxide together with oxygen atoms, and most of the element L exists as a carbide together with carbon atoms. However, these elements M and L are effective even if they are compounds that are also bonded to oxygen atoms or carbon atoms.

本発明の情報記録媒体が光情報記録媒体である場合、群GMより選ばれる元素と、群GLより選ばれる元素と、酸素(O)および炭素(C)とを含む材料層(以下、「酸化物−炭化物系材料層」と称する。)を用いて、記録層と隣接する2つの誘電体層のうち、いずれか一方もしくは両方の誘電体層を形成することが好ましい。例えば、相変化による記録媒体の場合、記録層を構成する主材料系の融点は500〜700℃くらいに対し、群GMを構成するSnおよびGaの酸化物はいずれも、融点が1000℃以上あり、熱安定性に優れる。熱的安定性に優れた材料を含む誘電体層は、この誘電体層を含む情報記録媒体に情報が繰り返し書き換えられる場合でも、劣化しにくく、耐久性に優れる。一方、群GLを構成するSi、TaおよびTiの炭化物は、耐湿性に優れ、酸化物に混合することにより、記録感度を大幅に向上する効果がある。また、上記酸化物および炭化物はいずれも、カルコゲナイド材料にて形成される記録層との密着性が良好である。したがって、この酸化物−炭化物系材料層を誘電体層として形成した情報記録媒体においては、
(1)Sを含まない誘電体層を、記録層に良好に密着させて形成できるので、界面層が不要である
(2)図5に示す従来の情報記録媒体と同程度またはそれ以上の繰り返し書き換えに対する耐久性、および耐湿性を情報記録媒体に付与できる
(3)複数の酸化物または炭化物とが混合されて構造が複雑となるため、誘電体層の熱伝導率が小さくなり、それにより記録層が急冷されやすくなり、記録感度が高くなる
という効果が得られる。
When the information recording medium of the present invention is an optical information recording medium, a material layer (hereinafter referred to as “oxidation”) containing an element selected from the group GM, an element selected from the group GL, and oxygen (O) and carbon (C). It is preferable to form one or both of the two dielectric layers adjacent to the recording layer by using a material-carbide-based material layer. For example, in the case of a recording medium by phase change, the melting point of the main material system constituting the recording layer is about 500 to 700 ° C., whereas the Sn and Ga oxides constituting the group GM have a melting point of 1000 ° C. or more. Excellent thermal stability. A dielectric layer containing a material having excellent thermal stability is not easily deteriorated and has excellent durability even when information is repeatedly rewritten on an information recording medium including the dielectric layer. On the other hand, the carbides of Si, Ta, and Ti constituting the group GL are excellent in moisture resistance, and have an effect of greatly improving recording sensitivity when mixed with an oxide. In addition, both the oxide and the carbide have good adhesion to a recording layer formed of a chalcogenide material. Therefore, in the information recording medium in which this oxide-carbide material layer is formed as a dielectric layer,
(1) Since a dielectric layer not containing S can be formed in good contact with the recording layer, an interface layer is not required. (2) Repetition of the same level as or more than that of the conventional information recording medium shown in FIG. Durability to rewriting and moisture resistance can be imparted to the information recording medium. (3) Since the structure is complicated by mixing with a plurality of oxides or carbides, the thermal conductivity of the dielectric layer is reduced, thereby recording. The effect is that the layer is easily cooled rapidly and the recording sensitivity is increased.

本発明の情報記録媒体が光情報記録媒体において、材料層が、下記の組成式:
HPIJK(原子%)・・・(式2)
(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、H、P、I、JおよびKは、10≦H≦40、0<P≦15、35≦I≦70、0<J≦30、0<K≦30、H+P+I+J+K=100を満たす。)
で表される材料を含んでいてもよい。(式2)で示される材料を含む材料層において、元素Aの殆どは、酸化物として存在していると考えられる。ただ、元素Aは、元素Mや元素Lと同様、酸素原子または炭素原子とも結合した化合物になっていても有効である。元素Aは、材料層の耐熱性を上げる効果があり、高速記録特性、高密度化を求める上で、材料層に耐熱性を付与したい場合、添加することが好ましい。(式2)で示される材料を含む材料層を、情報記録媒体の記録層に隣接する二つの誘電体層のうち何れか一方もしくは両方に適用することにより、より良好な記録感度と、優れた繰り返し書き換え性能を有し、生産性に優れた情報記録媒体を安価に製造できる。また、情報記録媒体のさらなる高密度化、高速記録化にも対応できる。
The information recording medium of the present invention is an optical information recording medium, and the material layer has the following composition formula:
M H A P O I L J C K (atomic%) (Formula 2)
Wherein M represents at least one element selected from the group GM, A represents at least one element selected from Zr and Hf, L represents at least one element selected from the group GL, and H , P, I, J, and K satisfy 10 ≦ H ≦ 40, 0 <P ≦ 15, 35 ≦ I ≦ 70, 0 <J ≦ 30, 0 <K ≦ 30, and H + P + I + J + K = 100.)
The material represented by these may be included. In the material layer including the material represented by (Formula 2), most of the element A is considered to exist as an oxide. However, like the element M and the element L, the element A is effective even if it is a compound bonded to an oxygen atom or a carbon atom. The element A has an effect of increasing the heat resistance of the material layer, and it is preferable to add the element A when it is desired to impart heat resistance to the material layer in order to obtain high-speed recording characteristics and high density. By applying the material layer containing the material represented by (Formula 2) to one or both of the two dielectric layers adjacent to the recording layer of the information recording medium, better recording sensitivity and superior An information recording medium having repeated rewriting performance and excellent productivity can be manufactured at low cost. In addition, it is possible to cope with higher density and higher speed recording of information recording media.

上記酸化物−炭化物系材料層において、(式1)および(式2)のMがSnであれば、さらに好ましく、SnとGaとを含む場合は、より望ましい。また、(式2)のAがZrであれば、材料層の耐熱性を上げ、記録感度も確保できるのでより好ましい。
上述のように、上記酸化物−炭化物系材料層において、SnおよびGaから成る群GMから選択される少なくとも一つの元素は、酸素と共に酸化物として存在し、Si、TaおよびTiから成る群GLから選択される少なくとも一つの元素は、炭素と共に炭化物として存在していると考えられ、これらを含む層として特定され得る。さらに、ZrまたはHfのうち少なくとも一つの元素は、酸素と共に酸化物として存在して任意に含んでもよい。このように特定される材料層において、群GMから選択される少なくとも一つの元素の酸化物群は、群GLから選択される少なくとも一つの元素の炭化物群と合わせた量を基準(100mol%)としたときに、50mol%以上含まれることが好ましく、50mol%〜95mol%含まれることがより好ましい。
In the oxide-carbide material layer, M in (Formula 1) and (Formula 2) is more preferably Sn, and more preferably Sn and Ga. Further, it is more preferable that A in (Formula 2) is Zr, because the heat resistance of the material layer can be increased and the recording sensitivity can be secured.
As described above, in the oxide-carbide material layer, at least one element selected from the group GM composed of Sn and Ga exists as an oxide together with oxygen, and from the group GL composed of Si, Ta, and Ti. The selected at least one element is considered to be present as a carbide together with carbon and can be identified as a layer containing these. Furthermore, at least one element of Zr or Hf exists as an oxide together with oxygen and may optionally be included. In the material layer thus specified, the oxide group of at least one element selected from the group GM is based on the amount (100 mol%) combined with the carbide group of at least one element selected from the group GL. When contained, it is preferably contained in an amount of 50 mol% or more, more preferably 50 mol% to 95 mol%.

ここで、「酸化物群」という用語は、群GMから選択される元素が2つであって、2種の酸化物が層に含まれている場合には、すべての酸化物を総称するために用いられる。あるいは、「酸化物群」という用語は、群GMから選択される元素が一つのみであって、1種の酸化物が層に含まれる場合には、その酸化物のみを指す。「炭化物群」という用語についても同様である。換言すれば、酸化物−炭化物系材料層は、上記に特定された以外の化合物(そのような化合物を「第三成分」とも呼ぶ。)を10mol%まで含んでよい。これは、第三成分の占める割合が10mol%を超えると、材料層の熱的安定性が低減し、記録感度や書き換え特性の悪化や、耐湿性の低下を招きやすくなり、上記所定の効果を得ることが難しくなることがあるからである。   Here, the term “oxide group” is a generic term for all oxides when there are two elements selected from the group GM and two kinds of oxides are included in the layer. Used for. Alternatively, the term “oxide group” refers only to an oxide when there is only one element selected from group GM and one oxide is included in the layer. The same applies to the term “carbide group”. In other words, the oxide-carbide-based material layer may contain up to 10 mol% of a compound other than those specified above (such a compound is also referred to as “third component”). This is because when the proportion of the third component exceeds 10 mol%, the thermal stability of the material layer is reduced, recording sensitivity and rewriting characteristics are deteriorated, and moisture resistance is liable to be reduced. It may be difficult to obtain.

なお、上記に特定された材料層にて形成された誘電体層に、数mol%以下の不純物や、近隣する層を構成する材料組成の元素が多少混じっていてもよい。
群GMから選択される元素の酸化物群の割合が50mol%未満になると、成膜速度が低下する傾向にある。群GLから選択される元素の炭化物群は、成膜速度は速くないのだが、酸化物と混合して用いる場合、成膜速度をさほど低下することなく、材料層を形成することができる。
It should be noted that the dielectric layer formed of the material layer specified above may contain a few mol% or less of impurities or an element of the material composition constituting the adjacent layer.
When the ratio of the oxide group of the element selected from the group GM is less than 50 mol%, the film formation rate tends to decrease. The carbide group of the element selected from the group GL does not have a high film formation speed, but when used in combination with an oxide, a material layer can be formed without significantly reducing the film formation speed.

また、本発明の情報記録媒体において、材料層は、群GMから選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物、好ましくは、SnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物と、群GLから選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物、好ましくは、SiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物とを含み、具体的には、下記の組成式:
(D)X(B)100-X(mol%)・・・(式3)
(式中、DはSnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、Xは、50≦X≦95を満たす。)
で表される材料を含んでいてもよい。SnO2およびGa23は、融点がいずれも1000℃以上と高く、熱的に安定で、かつ成膜速度が高い。SiC、TaCおよびTiCは、耐湿性が良好で、上述の酸化物群と混合すると、特に熱伝導を小さくする効果が高く、結果として記録感度を向上させる作用に優れている。また価格も安いことから、最も実用に適している。各化合物の好ましい割合は、上記のようにxで規定される。このような酸化物−炭化物系材料層を記録層と接する誘電体層に適用することにより、誘電体層と記録層との間の界面層を無くすことが可能となる。したがって、このような材料層を誘電体層として含む情報記録媒体は、繰り返し記録性能、耐湿性、記録感度、記録および書き換え保存性が良好である。
In the information recording medium of the present invention, the material layer includes an oxide of at least one element selected from the group GM, preferably at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , and a group GL. And at least one carbide selected from SiC, TaC and TiC, specifically, the following composition formula:
(D) X (B) 100-X (mol%) (Formula 3)
(In the formula, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , B represents at least one carbide selected from SiC, TaC and TiC, and X is 50 ≦ X ≦ 95 is satisfied.)
The material represented by these may be included. SnO 2 and Ga 2 O 3 each have a high melting point of 1000 ° C. or higher, are thermally stable, and have a high film formation rate. SiC, TaC, and TiC have good moisture resistance, and when mixed with the above-described oxide group, the effect of reducing heat conduction is particularly high, and as a result, the effect of improving the recording sensitivity is excellent. It is also most suitable for practical use because of its low price. A preferred ratio of each compound is defined by x as described above. By applying such an oxide-carbide material layer to the dielectric layer in contact with the recording layer, the interface layer between the dielectric layer and the recording layer can be eliminated. Therefore, an information recording medium including such a material layer as a dielectric layer has good repeated recording performance, moisture resistance, recording sensitivity, recording and rewritability.

また、本発明の情報記録媒体において、材料層は、下記の組成式:
(D)X(E)Y(B)100-(X+Y)(mol%)・・・(式4)
(式中、DはSnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、EはZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、X、Yは、50≦X≦95、0<Y≦40を満たす。)
で表される材料を含んでいてもよい。その好ましい割合は、上記のようにXおよびYで規定される。任意に添加するZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物の、より好ましい割合は40mol%以下であり、求める高速記録特性を発揮する上で、材料層により熱安定性を付与したい場合、生産に必要な成膜速度を確保できる範囲で、添加することが好ましい。
In the information recording medium of the present invention, the material layer has the following composition formula:
(D) X (E) Y (B) 100- (X + Y) (mol%) (Formula 4)
(In the formula, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , E represents at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , and B represents SiC, TaC and TiC) Represents at least one carbide selected, and X and Y satisfy 50 ≦ X ≦ 95 and 0 <Y ≦ 40.)
The material represented by these may be included. The preferred ratio is defined by X and Y as described above. A more preferable ratio of at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 added arbitrarily is 40 mol% or less, and it is necessary to produce thermal stability by a material layer in order to exhibit the desired high-speed recording characteristics. It is preferable to add it within a range that can ensure the film forming speed necessary for the above.

本発明の情報記録媒体において存在する、酸化物−炭化物系材料層の組成分析は、例えば、X線マイクロアナライザーを用いて実施することができる。そのとき組成は、各元素の原子濃度として得られる。
以上説明した酸化物−炭化物系材料層は、本発明の情報記録媒体において、記録層と接するように設けられることが好ましく、記録層の両方の面に接するように設けてよい。本発明の情報記録媒体における材料層は、記録層と誘電体層との間に位置する界面層として存在してもよい。
The composition analysis of the oxide-carbide material layer present in the information recording medium of the present invention can be performed using, for example, an X-ray microanalyzer. The composition is then obtained as the atomic concentration of each element.
The oxide-carbide-based material layer described above is preferably provided in contact with the recording layer in the information recording medium of the present invention, and may be provided in contact with both surfaces of the recording layer. The material layer in the information recording medium of the present invention may exist as an interface layer located between the recording layer and the dielectric layer.

本発明の情報記録媒体は、その記録層において相変化が可逆的に生じるもの、即ち、書き換え型情報記録媒体として好ましく提供される。相変化が可逆的に生じる記録層は、具体的には、Ge−Sb−Te、Ge−Sn−Sb−Te、Ge−Bi−Te、Ge−Sn−Bi−Te、Ge−Sb−Bi−Te、Ge−Sn−Sb−Bi−Te、Ag−In−Sb−TeおよびSb−Teから選択される、いずれか一つの材料を含むことが好ましい。これらはいずれも高速結晶化材料である。したがって、これらの材料で記録層を形成すると、高密度かつ高転送速度で記録でき、信頼性(具体的には記録保存性または書き換え保存性)の点でも優れた情報記録媒体が得られる。   The information recording medium of the present invention is preferably provided as a recording medium in which a phase change occurs reversibly, that is, as a rewritable information recording medium. Specifically, the recording layer in which the phase change occurs reversibly includes Ge—Sb—Te, Ge—Sn—Sb—Te, Ge—Bi—Te, Ge—Sn—Bi—Te, and Ge—Sb—Bi—. It is preferable to include any one material selected from Te, Ge—Sn—Sb—Bi—Te, Ag—In—Sb—Te, and Sb—Te. These are all high-speed crystallization materials. Therefore, when the recording layer is formed of these materials, recording can be performed at a high density and a high transfer rate, and an information recording medium excellent in reliability (specifically, recording storability or rewrite storability) can be obtained.

また、本発明の情報記録媒体において、記録層が、相変化を可逆的に生じるためには、記録層の膜厚は15nm以下であることが望ましい。15nmを超えると、記録層に加えられた熱が面内に拡散し、厚さ方向に拡散しにくくなり、情報の書き換えに支障をきたすことがあるからである。   In the information recording medium of the present invention, it is desirable that the recording layer has a film thickness of 15 nm or less in order for the recording layer to reversibly cause a phase change. If the thickness exceeds 15 nm, the heat applied to the recording layer diffuses in-plane and becomes difficult to diffuse in the thickness direction, which may hinder information rewriting.

本発明の情報記録媒体は、基板の一方の表面に、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、および反射層がこの順で形成された構成を有するものであってよい。この構成を有する情報記録媒体は、光の照射により記録される媒体である。照射される光は、第1誘電体層から記録層を経由して、第2誘電体層に到達する。この構成の情報記録媒体は、例えば、波長660nm付近のレーザ光で記録再生する場合に用いられる。本発明の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第1誘電体層および第2誘電体層のうち少なくとも一つの誘電体層が、上述した酸化物−炭化物系材料層にて形成されることが好ましい。また、両方の誘電体層が、上述のいずれかの材料層にて形成されていてもよく、同一組成の材料層はもちろん、異なる組成の材料層で形成されていてもよい。   The information recording medium of the present invention may have a configuration in which a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a reflective layer are formed in this order on one surface of a substrate. An information recording medium having this configuration is a medium that is recorded by light irradiation. The irradiated light reaches the second dielectric layer from the first dielectric layer via the recording layer. The information recording medium having this configuration is used, for example, when recording / reproducing with a laser beam having a wavelength of about 660 nm. When the information recording medium of the present invention has this configuration, at least one dielectric layer of the first dielectric layer and the second dielectric layer may be formed of the above-described oxide-carbide material layer. preferable. Further, both dielectric layers may be formed of any of the above-described material layers, and may be formed of material layers having different compositions as well as material layers having the same composition.

この構成を有する情報記録媒体の一形態として、基板の一方の表面に、第1誘電体層、界面層、記録層、第2誘電体層、光吸収補正層、および反射層がこの順に形成されており、第2誘電体層が前記酸化物−炭化物系材料層にて形成されて、記録層と接している情報記録媒体が挙げられる。   As one form of an information recording medium having this configuration, a first dielectric layer, an interface layer, a recording layer, a second dielectric layer, a light absorption correction layer, and a reflective layer are formed in this order on one surface of the substrate. And an information recording medium in which the second dielectric layer is formed of the oxide-carbide material layer and is in contact with the recording layer.

本発明の情報記録媒体は、基板の一方の表面に、反射層、第2誘電体層、記録層、および第1誘電体層がこの順に形成された構成を有するものであってもよい。この構成は、光が入射する基板の厚さを薄くする必要がある場合に特に採用される。例えば、波長405nm付近の短波長レーザ光で記録再生する場合、対物レンズの開口数NAを例えば0.85と大きくし焦点位置を浅くするときに、この構成の情報記録媒体が使用される。このような波長および開口数NAを使用するには、光が入射する基板の厚さを、たとえば60〜120um程度にする必要があり、そのような薄い基板表面に層を形成することが困難である。したがって、この構成の情報記録媒体は、光が入射されない基板を支持体として、その一方の表面に反射層等を順次形成することにより、構成されたものとして特定される。   The information recording medium of the present invention may have a configuration in which a reflective layer, a second dielectric layer, a recording layer, and a first dielectric layer are formed in this order on one surface of a substrate. This configuration is particularly employed when it is necessary to reduce the thickness of the substrate on which light is incident. For example, when recording / reproducing with a short wavelength laser beam having a wavelength of about 405 nm, the information recording medium having this configuration is used when the numerical aperture NA of the objective lens is increased to, for example, 0.85 and the focal position is shallow. In order to use such a wavelength and numerical aperture NA, it is necessary to set the thickness of the substrate on which light is incident to, for example, about 60 to 120 μm, and it is difficult to form a layer on the surface of such a thin substrate. is there. Therefore, the information recording medium having this configuration is specified as being configured by sequentially forming a reflective layer or the like on one surface of a substrate on which light is not incident as a support.

本発明の情報記録媒体がこの構成を有する場合、第1誘電体層および第2誘電体層のうち少なくとも一つの誘電体層が、上述した酸化物−炭化物系材料層である。両方の誘電体層が上述の酸化物−炭化物系材料層である場合、両方の誘電体層は、同一組成の層であっても、あるいは異なる組成の層であってもよい。   When the information recording medium of the present invention has this configuration, at least one of the first dielectric layer and the second dielectric layer is the above-described oxide-carbide material layer. When both dielectric layers are the above-described oxide-carbide-based material layers, both dielectric layers may be layers having the same composition or different compositions.

この構成を有する情報記録媒体の一形態として、基板の一方の表面に、反射層、光吸収補正層、第2誘電体層、記録層、界面層、および第1誘電体層がこの順に形成されており、前記第2誘電体層が前記酸化物−炭化物系材料層である情報記録媒体が挙げられる。
本発明の情報記録媒体は、二つ以上の記録層を有するものであってもよい。そのような情報記録媒体は、例えば、基板の一方の表面の側に、2つの記録層が誘電体層および中間層等を介して積層された、片面2層構造を有するものである。あるいは、基板の両方の面に記録層が形成されたものであってもよい。これらの構造によれば、記録容量を大きくすることが可能となる。
As one form of the information recording medium having this configuration, a reflective layer, a light absorption correction layer, a second dielectric layer, a recording layer, an interface layer, and a first dielectric layer are formed in this order on one surface of the substrate. And an information recording medium in which the second dielectric layer is the oxide-carbide material layer.
The information recording medium of the present invention may have two or more recording layers. Such an information recording medium has, for example, a single-sided two-layer structure in which two recording layers are laminated on one surface side of a substrate via a dielectric layer and an intermediate layer. Alternatively, a recording layer may be formed on both sides of the substrate. According to these structures, it is possible to increase the recording capacity.

また、本発明の情報記録媒体は、記録層自体が複数に積層された構造になっていてもよい。これは、高密度化や高速記録化を実現する上で、記録層自体を積層して特性を確保する必要がある場合に用いられるものであって、この積層記録層の少なくとも一方の界面を接して、前記酸化物−炭化物系材料層が形成されてよい。   Moreover, the information recording medium of the present invention may have a structure in which a plurality of recording layers themselves are laminated. This is used when it is necessary to secure the characteristics by laminating the recording layer itself in order to realize high density and high speed recording, and at least one interface of the laminated recording layer is in contact. Thus, the oxide-carbide-based material layer may be formed.

次に、本発明の情報記録媒体の製造方法について説明する。
本発明の情報記録媒体の製造方法は、本発明の情報記録媒体に含まれる材料層を、スパッタリング法で形成する工程を含む。スパッタリング法によれば、スパッタリングターゲットの組成と略同じ組成を有する材料層を形成できる。したがって、この製造方法によれば、スパッタリングターゲットを適切に選択することによって所望の組成の酸化物−炭化物系材料層を容易に形成できる。具体的には、スパッタリングターゲットとして、下記の組成式:
hijk(原子%)・・・(式5)
(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、h、i、jおよびkは、10≦h≦40、35≦i≦70、0<j≦30、0<k≦30、h+i+j+k=100を満たす。)
で表される材料を含むものを使用できる。(式5)は、元素Mのほとんどが酸化物の形態で存在し、元素Lの殆どは、炭素原子とともに炭化物の形態で存在してもよい材料を元素組成で表した式に相当する。このスパッタリングターゲットによれば、(式1)で表される材料を含む誘電体層を形成できる。
Next, a method for manufacturing the information recording medium of the present invention will be described.
The manufacturing method of the information recording medium of this invention includes the process of forming the material layer contained in the information recording medium of this invention by sputtering method. According to the sputtering method, a material layer having substantially the same composition as that of the sputtering target can be formed. Therefore, according to this manufacturing method, an oxide-carbide material layer having a desired composition can be easily formed by appropriately selecting a sputtering target. Specifically, as a sputtering target, the following composition formula:
M h O i L j C k (atomic%) (Formula 5)
(Wherein M represents at least one element selected from the group GM, L represents at least one element selected from the group GL, and h, i, j, and k are 10 ≦ h ≦ 40, 35 ≦ i ≦ 70, 0 <j ≦ 30, 0 <k ≦ 30, h + i + j + k = 100.
The thing containing the material represented by can be used. (Equation 5) corresponds to an equation in which most of the element M is present in the form of an oxide, and most of the element L is represented by an elemental composition of a material that may be present in the form of a carbide together with a carbon atom. According to this sputtering target, it is possible to form the dielectric layer containing the material represented by (Formula 1).

別のスパッタリングターゲットとして、下記の組成式:
hpijk(原子%)・・・(式6)
(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、h、p、i、jおよびkは、10≦h≦40、0<p≦15、35≦i≦70、0<j≦30、0<k≦30、h+p+i+j+k=100を満たす。)
で表される材料を含むものも使用できる。組成式(6)は、元素Aの殆どは、酸化物として存在していると考えられる。このスパッタリングターゲットによれば、(式2)で表される材料層を形成できる。
As another sputtering target, the following composition formula:
M h A p O i L j C k (atomic%) (formula 6)
Wherein M represents at least one element selected from the group GM, A represents at least one element selected from Zr and Hf, L represents at least one element selected from the group GL, h , P, i, j, and k satisfy 10 ≦ h ≦ 40, 0 <p ≦ 15, 35 ≦ i ≦ 70, 0 <j ≦ 30, 0 <k ≦ 30, h + p + i + j + k = 100.)
The thing containing the material represented by can also be used. In the composition formula (6), it is considered that most of the element A exists as an oxide. According to this sputtering target, the material layer represented by (Formula 2) can be formed.

上記酸化物−炭化物系材料層において、(式5)および(式6)のMがSnであれば、さらに好ましく、SnとGaとを含む場合は、より望ましい。また、(式6)のAがZrであれば、材料層の耐熱性を上げる効果がより好ましい。
また、本願発明者らは、組成がそのように表示されたスパッタリングターゲットをX線マイクロアナライザーで分析して得た元素組成が、表示されている組成から算出される元素組成と略等しくなることを(即ち、組成表示(公称組成)が適正であること)を確認している。したがって、酸化物と炭化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットもまた、本発明の情報記録媒体の製造方法において好ましく用いられる。
In the oxide-carbide material layer, M in (Formula 5) and (Formula 6) is more preferably Sn, and more preferably Sn and Ga. Moreover, if A in (Formula 6) is Zr, the effect of increasing the heat resistance of the material layer is more preferable.
Further, the inventors of the present application confirmed that the elemental composition obtained by analyzing the sputtering target whose composition is so displayed with an X-ray microanalyzer is substantially equal to the elemental composition calculated from the displayed composition. (That is, the composition display (nominal composition) is appropriate). Therefore, the sputtering target provided as a mixture of oxide and carbide is also preferably used in the method for producing an information recording medium of the present invention.

酸化物と炭化物との混合物として提供されるスパッタリングターゲットは、群GMから選択される元素の酸化物群と群GLから選択される少なくとも一つの元素の炭化物群とを合わせた量を基準(100mol%)としたときに、群GMから選択される元素の酸化物群を50mol%以上含むものであれば、生産性も高く、より好ましく、50mol%〜95mol%含むことがさらに好ましい。この群GMから成る酸化物群の占める割合が50mol%未満であるスパッタリングターゲットを用いると、得られる酸化物−炭化物系材料層もまた群GMから成る酸化物群の割合が50mol%未満となり、上記所定の効果を与える情報記録媒体を得ることが困難となる場合がある。このことは、ZrまたはHfのうちの少なくとも一つの酸化物をさらに混合して提供されるスパッタリングターゲットについても同様である。   The sputtering target provided as a mixture of oxide and carbide is based on the total amount (100 mol%) of the oxide group of the element selected from group GM and the carbide group of at least one element selected from group GL. ), An oxide group of an element selected from the group GM is included in an amount of 50 mol% or more, the productivity is high, more preferably 50 mol% to 95 mol%. When the sputtering target in which the ratio of the oxide group consisting of this group GM is less than 50 mol% is used, the resulting oxide-carbide material layer also has a ratio of the oxide group consisting of the group GM of less than 50 mol%. It may be difficult to obtain an information recording medium that provides a predetermined effect. The same applies to the sputtering target provided by further mixing at least one oxide of Zr or Hf.

より具体的には、好ましく用いられるスパッタリングターゲットは、群GMより選ばれる元素の酸化物として、SnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を含み、群GLから選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物としてSiCを含んで成る。そのようなスパッタリングターゲットは、下記の組成式:
(D)x(B)100-x(mol%)・・・(式7)
(式中、DはSnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、xは、50≦x≦95を満たす。)
で表される材料を含むものであることが好ましい。このスパッタリングターゲットを用いれば、(式3)で表される材料層を形成できる。
More specifically, the sputtering target preferably used includes at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 as an oxide of an element selected from group GM, and at least one selected from group GL. It comprises SiC as a carbide of one element. Such a sputtering target has the following composition formula:
(D) x (B) 100-x (mol%) (Formula 7)
(Wherein, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , B represents at least one carbide selected from SiC, TaC and TiC, and x is 50 ≦ x ≦ 95 is satisfied.)
It is preferable that the material represented by these is included. If this sputtering target is used, the material layer represented by (Formula 3) can be formed.

(式7)で表されるスパッタリングターゲットは、さらにZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を含む下記組成式:
(D)x(E)y(B)100-(x+y)(mol%)・・・(式8)
(式中、DはSnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、EはZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、x、yは、50≦x≦95、0<y≦40を満たす。)
で表される材料を含むものであってもよい。このスパッタリングターゲットを用いれば、(式4)で表される材料層を形成できる。
The sputtering target represented by (Formula 7) further contains at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 and has the following composition formula:
(D) x (E) y (B) 100- (x + y) (mol%) (Formula 8)
(In the formula, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , E represents at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , and B represents SiC, TaC and TiC) Represents at least one carbide selected, and x and y satisfy 50 ≦ x ≦ 95 and 0 <y ≦ 40.)
It may contain the material represented by these. If this sputtering target is used, the material layer represented by (Formula 4) can be formed.

(実施の形態10)
本発明の実施の形態10として、レーザ光を用いて情報の記録および再生を実施する、情報記録媒体の一例を説明する。図13に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
図13に示すように、本実施の形態の情報記録媒体は、基板1の一方の表面に、第1誘電体層2、記録層4、第2誘電体層6、光吸収補正層7、および反射層8がこの順に積層され、さらに接着層9でダミー基板10が反射層8に接着された構成を有する。この構成の情報記録媒体は、波長660nm付近の赤色域のレーザビームで記録再生する、4.7GB/DVD−RAMとして使用できる。この構成の情報記録媒体には、基板1側からレーザ光が入射され、入射されたレーザ光により情報の記録および再生が実施される。本実施の形態の情報記録媒体は、記録層4と第1および第2誘電体層2、6との間にそれぞれ界面層を有していない点において、図17に示した従来の情報記録媒体と相違する。
(Embodiment 10)
As an embodiment 10 of the present invention, an example of an information recording medium that records and reproduces information using laser light will be described. FIG. 13 shows a partial cross section of the information recording medium.
As shown in FIG. 13, the information recording medium of the present embodiment has a first dielectric layer 2, a recording layer 4, a second dielectric layer 6, a light absorption correction layer 7, and one surface of a substrate 1. The reflective layer 8 is laminated in this order, and the dummy substrate 10 is bonded to the reflective layer 8 with an adhesive layer 9. The information recording medium having this configuration can be used as a 4.7 GB / DVD-RAM for recording / reproducing with a red laser beam having a wavelength of around 660 nm. Laser light is incident on the information recording medium having this configuration from the substrate 1 side, and information is recorded and reproduced by the incident laser light. The information recording medium of the present embodiment has the conventional information recording medium shown in FIG. 17 in that no interface layer is provided between the recording layer 4 and the first and second dielectric layers 2 and 6. And different.

基板1は、通常、透明な円盤状の板である。基板1において、第1誘電体層2および記録層4等を形成する側の表面には、図13に示すようにレーザ光を導くための案内溝が形成されていてもよい。案内溝を基板1に形成した場合、基板1の断面を見ると、グルーブ部とランド部とが形成される。グルーブ部は2つの隣接するランド部の間に位置するともいえる。従って、案内溝が形成された基板1の表面は、側壁でつながれた頂面と底面とを有することとなる。本明細書においては、レーザ光の方向において、レーザ光に近い側にある面を便宜的に「グルーブ面」と呼び、レーザ光から遠い側にある面を便宜的に「ランド面」と呼ぶ。図13においては、基板1の案内溝の底面120がグルーブ面に相当し、頂面121がランド面に相当する。なお、後述の実施の形態2で説明する図14に示す情報記録媒体おいても同様である。   The substrate 1 is usually a transparent disk-shaped plate. In the substrate 1, a guide groove for guiding laser light may be formed on the surface on the side where the first dielectric layer 2 and the recording layer 4 are formed, as shown in FIG. When the guide groove is formed in the substrate 1, when the cross section of the substrate 1 is viewed, a groove portion and a land portion are formed. It can be said that the groove portion is located between two adjacent land portions. Therefore, the surface of the substrate 1 on which the guide grooves are formed has a top surface and a bottom surface connected by the side walls. In this specification, in the direction of the laser beam, the surface on the side closer to the laser beam is referred to as a “groove surface” for convenience, and the surface on the side far from the laser beam is referred to as “land surface” for convenience. In FIG. 13, the bottom surface 120 of the guide groove of the substrate 1 corresponds to the groove surface, and the top surface 121 corresponds to the land surface. The same applies to the information recording medium shown in FIG. 14 described in Embodiment 2 described later.

基板1のグルーブ面120とランド面121の段差は、40nm〜60nmであることが好ましい。なお、後述する図14に示す情報記録媒体を構成する基板1においても、グルーブ面120とランド面121との段差はこの範囲であることが好ましい。また、基板1において、他の層を形成しない側の表面は、平滑であることが望ましい。基板1の材料として、例えば、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィンあるいはポリメチルメタクリレート(PMMA)等の樹脂、またはガラス等の光透過性を有する材質のものを挙げることができる。成形性、価格、および機械強度を考慮すると、ポリカーボネートが好ましく使用される。なお、本実施の形態の情報記録媒体において、基板1の厚さは、0.5〜0.7mm程度である。   The step between the groove surface 120 and the land surface 121 of the substrate 1 is preferably 40 nm to 60 nm. Note that also in the substrate 1 constituting the information recording medium shown in FIG. 14 described later, the step between the groove surface 120 and the land surface 121 is preferably within this range. Further, it is desirable that the surface of the substrate 1 on the side where no other layer is formed is smooth. Examples of the material of the substrate 1 include a resin such as polycarbonate, amorphous polyolefin, or polymethyl methacrylate (PMMA), or a material having optical transparency such as glass. In consideration of moldability, price, and mechanical strength, polycarbonate is preferably used. In the information recording medium of the present embodiment, the thickness of the substrate 1 is about 0.5 to 0.7 mm.

記録層4は、光の照射または電気的エネルギーの印加によって、結晶相と非晶質相との間で相変化を起こし、記録マークが形成される層である。相変化が可逆的であれば、消去や書き換えを行うことができる。可逆的相変化材料としては、高速結晶化材料である、Ge−Sb−TeまたはGe−Sn−Sb−Teを用いることが好ましい。具体的には、Ge−Sb−Teの場合、GeTe−Sb2Te3擬二元系組成であることが好ましく、その場合、4Sb2Te3≦GeTe≦50Sb2Te3であることが好ましい。GeTe<4Sb2Te3の場合、記録前後の反射光量の変化が小さく、読み出し信号の品質が低下し、50Sb2Te3<GeTeの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下してしまうからである。Ge−Sn−Sb−Teは、Ge−Sb−Teよりも結晶化速度が速い。Ge−Sn−Sb−Teは、例えば、GeTe−Sb2Te3擬二元系組成のGeの一部をSnで置換したものである。記録層4において、Snの含有量は、20原子%以下であることが好ましい。Snの含有量が20原子%を越えると、結晶化速度が速すぎて、非晶質相の安定性が損なわれ、記録マークの信頼性が低下するからである。なお、Snの含有量は、記録条件に合わせて調整することが可能である。 The recording layer 4 is a layer in which a recording mark is formed by causing a phase change between a crystalline phase and an amorphous phase by irradiation of light or application of electrical energy. If the phase change is reversible, it can be erased or rewritten. As the reversible phase change material, it is preferable to use Ge—Sb—Te or Ge—Sn—Sb—Te, which is a high-speed crystallization material. Specifically, in the case of Ge—Sb—Te, a GeTe—Sb 2 Te 3 pseudobinary composition is preferable, and in that case, 4Sb 2 Te 3 ≦ GeTe ≦ 50 Sb 2 Te 3 is preferable. In the case of GeTe <4Sb 2 Te 3 , the change in the amount of reflected light before and after recording is small and the quality of the readout signal is lowered, and in the case of 50Sb 2 Te 3 <GeTe, the volume change between the crystalline phase and the amorphous phase is large and repeated. This is because the rewriting performance is degraded. Ge—Sn—Sb—Te has a higher crystallization rate than Ge—Sb—Te. For example, Ge—Sn—Sb—Te is obtained by replacing a part of Ge having a GeTe—Sb 2 Te 3 pseudo binary system composition with Sn. In the recording layer 4, the Sn content is preferably 20 atomic% or less. This is because if the Sn content exceeds 20 atomic%, the crystallization speed is too high, the stability of the amorphous phase is impaired, and the reliability of the recording mark is lowered. The Sn content can be adjusted according to the recording conditions.

また、記録層4は、Ge−Bi−Te、Ge−Sn−Bi−Te、Ge−Sb−Bi−Te、またはGe−Sn−Sb−Bi−Teのような、Biを含む材料で形成することもできる。BiはSbよりも結晶化しやすい。したがって、Ge−Sb−TeやGe−Sn−Sb−TeのSbの少なくとも一部をBiで置換することによっても、記録層の結晶化速度を向上させることができる。   The recording layer 4 is formed of a material containing Bi, such as Ge—Bi—Te, Ge—Sn—Bi—Te, Ge—Sb—Bi—Te, or Ge—Sn—Sb—Bi—Te. You can also Bi is easier to crystallize than Sb. Therefore, the crystallization speed of the recording layer can also be improved by replacing at least part of Sb of Ge—Sb—Te or Ge—Sn—Sb—Te with Bi.

Ge−Bi−Teは、GeTeとBi2Te3との混合物である。この混合物においては、8Bi2Te3≦GeTe≦25Bi2Te3であることが好ましい。GeTe<8Bi2Te3の場合、結晶化温度が低下し、記録保存性が劣化しやすくなり、25Bi2Te3<GeTeの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下するからである。 Ge—Bi—Te is a mixture of GeTe and Bi 2 Te 3 . In this mixture, it is preferable that 8Bi 2 Te 3 ≦ GeTe ≦ 25 Bi 2 Te 3 . In the case of GeTe <8Bi 2 Te 3 , the crystallization temperature is lowered and the recording storability is likely to be deteriorated. In the case of 25Bi 2 Te 3 <GeTe, the volume change between the crystalline phase and the amorphous phase is large, and repeated rewriting performance. This is because of a decrease.

Ge−Sn−Bi−Teは、Ge−Bi−TeのGeの一部をSnで置換したものに相当する。Snの置換濃度を調整して、記録条件に合わせて結晶化速度を制御することが可能である。Sn置換は、Bi置換と比較して、記録層4の結晶化速度の微調整に、より適している。記録層4において、Snの含有量は10原子%以下であることが好ましい。10原子%を越えると、結晶化速度が速くなりすぎるために、非晶質相の安定性が損なわれ、記録マークの保存性が低下するからである。   Ge-Sn-Bi-Te corresponds to a Ge-Bi-Te in which part of Ge is replaced with Sn. It is possible to control the crystallization speed in accordance with the recording conditions by adjusting the substitution concentration of Sn. The Sn substitution is more suitable for fine adjustment of the crystallization speed of the recording layer 4 than the Bi substitution. In the recording layer 4, the Sn content is preferably 10 atomic% or less. This is because if it exceeds 10 atomic%, the crystallization speed becomes too fast, so that the stability of the amorphous phase is impaired and the storage stability of the recording mark is lowered.

Ge−Sn−Sb−Bi−Teは、Ge−Sb−TeのGeの一部をSnで置換し、さらにSbの一部をBiで置換したものに相当する。これは、GeTe、SnTe、Sb2Te3およびBi2Te3の混合物に相当する。この混合物においては、Sn置換濃度とBi置換濃度を調整して、記録条件に合わせて結晶化速度を制御することが可能である。Ge−Sn−Sb−Bi−Teにおいては、4(Sb−Bi)2Te3≦(Ge−Sn)Te≦25(Sb−Bi)2Te3であることが好ましい。(Ge−Sn)Te<4(Sb−Bi)2Te3の場合、記録前後の反射光量の変化が小さく、読み出し信号品質が低下する。25(Sb−Bi)2Te3<(Ge−Sn)Teの場合、結晶相と非晶質相間の体積変化が大きく、繰り返し書き換え性能が低下する。また、記録層4において、Biの含有量は10原子%以下であることが好ましく、Snの含有量は20原子%以下であることが好ましい。BiおよびSnの含有量がそれぞれこの範囲内にあれば、良好な記録マークの保存性が得られるからである。 Ge-Sn-Sb-Bi-Te corresponds to a Ge-Sb-Te in which a part of Ge is replaced with Sn and a part of Sb is replaced with Bi. This corresponds to a mixture of GeTe, SnTe, Sb 2 Te 3 and Bi 2 Te 3 . In this mixture, it is possible to adjust the Sn substitution concentration and the Bi substitution concentration to control the crystallization speed in accordance with the recording conditions. In Ge-Sn-Sb-Bi- Te, it is preferable that 4 (Sb-Bi) 2 Te 3 ≦ (Ge-Sn) Te ≦ 25 (Sb-Bi) 2 Te 3. (Ge-Sn) Te <4 (Sb-Bi) For 2 Te 3, the variation in the amount of reflected light before and after recording is small, the read signal quality is degraded. In the case of 25 (Sb—Bi) 2 Te 3 <(Ge—Sn) Te, the volume change between the crystalline phase and the amorphous phase is large, and the repeated rewriting performance is lowered. In the recording layer 4, the Bi content is preferably 10 atomic% or less, and the Sn content is preferably 20 atomic% or less. This is because, if the contents of Bi and Sn are within these ranges, good recording mark storage stability can be obtained.

その他の可逆的に相変化を起こす材料としては、例えば、Ag−In−Sb−Te、Ag−In−Sb−Te−Ge、およびSbを70原子%以上含むSb−Te等が挙げられる。
非可逆的相変化材料としては、例えば、TeOx+α(αはPd、Ge等である。)を用いることが好ましい。記録層4が非可逆的相変化材料である情報記録媒体は、記録が一度だけ可能である、いわゆるライトワンスタイプのものである。そのような情報記録媒体においても、記録時の熱により誘電体層中の原子が記録層中に拡散して、信号の品質を低下させるという問題がある。したがって、本発明は、書き換え可能な情報記録媒体だけでなく、ライトワンス型の情報記録媒体にも好ましく適用される。
Examples of other materials that reversibly undergo phase change include Ag—In—Sb—Te, Ag—In—Sb—Te—Ge, and Sb—Te containing 70 atomic% or more of Sb.
For example, TeO x + α (α is Pd, Ge, etc.) is preferably used as the irreversible phase change material. The information recording medium in which the recording layer 4 is an irreversible phase change material is a so-called write-once type in which recording is possible only once. Even in such an information recording medium, there is a problem in that the atoms in the dielectric layer diffuse into the recording layer due to heat during recording, and the signal quality is lowered. Therefore, the present invention is preferably applied not only to a rewritable information recording medium but also to a write-once information recording medium.

記録層4が可逆的に相変化する材料から成る場合には、前述のように、記録層4の厚さは15nm以下であることが好ましく、12nm以下であることがより好ましい。
本実施の形態における第1誘電体層2および第2誘電体層6は、SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含む、酸化物−炭化物系材料層である。さらに、第1誘電体層2および第2誘電体層6は、上記酸化物−炭化物系材料にZrまたはHfのうち少なくとも一つの酸化物を含む、酸化物−炭化物系材料層であってもよい。
When the recording layer 4 is made of a material that reversibly changes phase, the thickness of the recording layer 4 is preferably 15 nm or less, and more preferably 12 nm or less, as described above.
The first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 in the present embodiment are selected from an oxide of at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga, and a group GL consisting of Si, Ta and Ti. And an oxide-carbide-based material layer containing at least one elemental carbide. Furthermore, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 may be oxide-carbide material layers containing at least one oxide of Zr or Hf in the oxide-carbide material. .

一般に、情報記録媒体を構成する誘電体層の材料には、(1)透明性があること、(2)誘電体層と記録層との間に界面層が設けられた構成と同等かそれ以上の記録感度が得られること、(3)融点が高く、記録の際に溶融しないこと、(4)成膜速度が大きいこと、および(5)カルコゲナイド材料にて形成される記録層4との密着性が良好であること、が要求される。透明性があることは、基板1側から入射されたレーザ光を通過させて記録層4に到達させるために必要な特性である。この特性は、特に入射側の第1誘電体層2に要求される。また、第1および第2誘電体層2、6の材料は、得られる情報記録媒体が、従来の、ZnS−20mol%SiO2から成る誘電体層と記録層との間に界面層が位置する情報記録媒体と同等かそれ以上の記録感度を有するように選択する必要がある。また、融点が高いことは、ピークパワーレベルのレーザ光を照射したときに、第1および第2誘電体層2、6の材料が記録層4に混入しないことを確保するために必要な特性であり、第1および第2誘電体層2、6の両方に求められる。第1および第2誘電体層2、6の材料が記録層4に混入すると、繰り返し書き換え性能が著しく低下する。カルコゲナイド材料である記録層4との密着性が良好であることは、情報記録媒体の信頼性を確保するために必要な特性であり、第1および第2誘電体層2、6の両方に求められる。良好な生産性を得るために、成膜速度が大きいことも要求される。 In general, the material of the dielectric layer constituting the information recording medium is (1) transparent, and (2) equivalent to or more than the configuration in which an interface layer is provided between the dielectric layer and the recording layer. Recording sensitivity, (3) high melting point, no melting during recording, (4) high deposition rate, and (5) adhesion to the recording layer 4 formed of a chalcogenide material. It is required to have good properties. The transparency is a characteristic necessary for allowing the laser beam incident from the substrate 1 side to pass and reach the recording layer 4. This characteristic is particularly required for the first dielectric layer 2 on the incident side. The material of the first and second dielectric layers 2 and 6 is such that the obtained information recording medium has an interface layer between the conventional dielectric layer made of ZnS-20 mol% SiO 2 and the recording layer. It is necessary to select a recording sensitivity that is equal to or higher than that of the information recording medium. Further, the high melting point is a characteristic necessary for ensuring that the materials of the first and second dielectric layers 2 and 6 are not mixed into the recording layer 4 when the laser beam of the peak power level is irradiated. Yes, required for both the first and second dielectric layers 2, 6. When the materials of the first and second dielectric layers 2 and 6 are mixed in the recording layer 4, the repeated rewrite performance is remarkably lowered. Good adhesion to the recording layer 4, which is a chalcogenide material, is a characteristic necessary to ensure the reliability of the information recording medium, and is required for both the first and second dielectric layers 2 and 6. It is done. In order to obtain good productivity, a high deposition rate is also required.

上記酸化物−炭化物系材料層に含まれる成分のうち、群GMを構成する元素の酸化物はいずれも、透明性があり、融点が高く、熱的安定性に優れ、記録層との密着性がよい。したがって、これらの化合物によれば、情報記録媒体の良好な繰り返し書き換え性能を確保することができる。また、群GLを構成する元素の炭化物は、記録層との密着性がよく耐湿性に優れ、群GMを構成する元素の酸化物に混合することにより、熱伝導を小さくして記録感度を向上させると共に、繰り返し書き換え記録による膜割れおよび膜破壊を抑制できる。したがって、群GLを構成する元素の炭化物を混合することにより、情報記録媒体の記録感度と信頼性を確保できる。群GMを構成する元素の酸化物には、例えば、SnO2およびGa23が含まれる。また、群GLを構成する元素の炭化物としては、例えばSiC、TaCおよびTiCが含まれる。 Of the components contained in the oxide-carbide material layer, the oxides of the elements constituting the group GM are all transparent, have a high melting point, excellent thermal stability, and adhesion to the recording layer. Is good. Therefore, according to these compounds, it is possible to ensure good repeated rewriting performance of the information recording medium. In addition, the carbides of the elements constituting the group GL have good adhesion to the recording layer and excellent moisture resistance. By mixing with the oxides of the elements constituting the group GM, the thermal conductivity is reduced and the recording sensitivity is improved. In addition, it is possible to suppress film cracking and film breakage due to repeated rewrite recording. Therefore, the recording sensitivity and reliability of the information recording medium can be ensured by mixing the carbides of the elements constituting the group GL. Examples of the oxide of the element constituting the group GM include SnO 2 and Ga 2 O 3 . In addition, examples of carbides of elements constituting the group GL include SiC, TaC, and TiC.

これらの酸化物と炭化物を混合して成る、Sを含まない材料を用いて、第1誘電体層2および第2誘電体層6を記録層4と接するように形成することによって、繰り返し書き換え性能に優れ、かつ記録層4と第1および第2誘電体層2、6との間の密着性が良好である情報記録媒体を実現できる。また、群GMを構成する元素の酸化物に、群GLを構成する元素の炭化物を混ぜて層の構造を複雑化することにより、第1および第2誘電体層2、6における熱伝導が抑制される。したがって、上記酸化物−炭化物系材料層を第1および第2誘電体層2、6に用いれば、記録層の急冷効果を高めることができるので、情報記録媒体の記録感度を高くし得る。   By using a material containing no mixture of these oxides and carbides and containing no S, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are formed so as to be in contact with the recording layer 4, thereby repeatedly rewriting performance. In addition, an information recording medium that is excellent in adhesion and has good adhesion between the recording layer 4 and the first and second dielectric layers 2 and 6 can be realized. Further, by mixing the oxides of the elements constituting the group GM with the carbides of the elements constituting the group GL to complicate the layer structure, the heat conduction in the first and second dielectric layers 2 and 6 is suppressed. Is done. Therefore, when the oxide-carbide material layer is used for the first and second dielectric layers 2 and 6, the effect of quenching the recording layer can be enhanced, and the recording sensitivity of the information recording medium can be increased.

また、上記酸化物−炭化物系材料に、さらにZrまたはHfのうち少なくとも一つの酸化物、例えばZrO2、またはHfO2を添加してもよい。これらZrやHfの酸化物は、群GMから成る酸化物よりも、さらに融点が高く、耐熱性が高いので、群GMを構成する元素の酸化物に混合することにより、酸化物の構造を熱的安定化することができる。これら酸化物に群GLを構成する元素の炭化物を混合して構造を複雑化して熱伝導を低減し、記録感度を向上させ、記録再生特性のバランスを確保することもできる。 Further, at least one of Zr and Hf, for example, ZrO 2 or HfO 2 , may be added to the oxide-carbide material. These oxides of Zr and Hf have a higher melting point and higher heat resistance than oxides made of group GM. Therefore, by mixing them with the oxides of the elements constituting group GM, the oxide structure is heated. Can be stabilized. These oxides can be mixed with carbides of elements constituting the group GL to complicate the structure to reduce heat conduction, improve recording sensitivity, and ensure a balance of recording / reproducing characteristics.

このような酸化物−炭化物系材料の具体例は、例えば、(式3):(D)X(B)100-X(mol%)で表される材料である。この式において、Dは、SnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物であり、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物である。各化合物の混合割合を示すXは、50≦X≦95を満たす。Dの混合割合が50mol%未満であれば、光吸収が大きくなり、記録層の熱が材料層や他の層に伝播し、記録感度が低下して記録パワーが不足し、良好な記録再生特性が得られない。また、成膜速度が遅くなり、生産性が上がりにくくなる。Dの混合割合が95mol%より大きいと、Bの混合効果が小さくなり、特に記録感度が不十分となる。 A specific example of such an oxide-carbide material is a material represented by, for example, (Formula 3): (D) X (B) 100-X (mol%). In this formula, D is at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , and B is at least one carbide selected from SiC, TaC and TiC. X indicating the mixing ratio of each compound satisfies 50 ≦ X ≦ 95. If the mixing ratio of D is less than 50 mol%, the light absorption increases, the heat of the recording layer propagates to the material layer and other layers, the recording sensitivity decreases, the recording power is insufficient, and the good recording / reproducing characteristics. Cannot be obtained. In addition, the film formation rate is slowed, and the productivity is hardly increased. When the mixing ratio of D is larger than 95 mol%, the mixing effect of B is reduced, and the recording sensitivity is particularly insufficient.

さらに、ZrまたはHfのうち少なくとも一つの酸化物を含む(式4):(D)X(E)Y(B)100-(X+Y)(mol%)で表される酸化物−炭化物系材料にて誘電体層を形成してもよい。ここで、EはZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物であり、X、Yは、50≦X≦95、0<Y≦40を満たす。 Further, it contains at least one oxide of Zr or Hf (Formula 4): (D) X (E) Y (B) 100- (X + Y) (mol%) The dielectric layer may be formed of a material. Here, E is at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , and X and Y satisfy 50 ≦ X ≦ 95 and 0 <Y ≦ 40.

Xをこのような数値範囲とする理由は、(式3)と同様である。また、Yをこのような範囲とする理由は、Yが上限値の40を超えると、Bを10mol%混合しても記録感度の向上効果が上がらず、かつ成膜速度が低下するので生産性が上がらないからである。
上述のような酸化物−炭化物系材料層にて誘電体層を形成することにより、誘電体層を記録層に接して形成しても、記録感度が良好で、書き換え特性と信頼性を確保できる。
The reason why X is in such a numerical range is the same as in (Expression 3). The reason why Y is in such a range is that if Y exceeds the upper limit of 40, even if 10 mol% of B is mixed, the effect of improving the recording sensitivity is not improved, and the film formation rate is lowered, so that productivity is increased. This is because does not go up.
By forming the dielectric layer with the oxide-carbide material layer as described above, even if the dielectric layer is formed in contact with the recording layer, the recording sensitivity is good, and the rewriting characteristics and reliability can be secured. .

上記の酸化物−炭化物系材料層は、以上に示した化合物以外の第三成分を含んでいてもよく、特に数%以下の不純物があってもよい。また、近隣に形成される層の組成元素が多少混じっても、その熱安定性および耐湿性は変わらず、第1誘電体層2および第2誘電体層6として好ましく用いられる。第三成分は、酸化物−炭化物系材料層にて誘電体層を形成する際に不可避的に含まれるもの、または不可避的に形成されるものである。第三成分として、例えば、誘電体、金属、半金属、半導体および/または非金属等が挙げられる。   The oxide-carbide-based material layer may contain a third component other than the compounds shown above, and may contain impurities of several percent or less. Further, even if the compositional elements of the layers formed in the vicinity are mixed to some extent, the thermal stability and moisture resistance do not change and are preferably used as the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6. The third component is inevitably included when the dielectric layer is formed with the oxide-carbide material layer, or is inevitably formed. Examples of the third component include dielectrics, metals, metalloids, semiconductors, and / or nonmetals.

第三成分として含まれる誘電体は、例えば、Al23、Bi23、CeO2、CoO、Cr23、CuO、Cu2O、Er23、FeO、Fe23、Fe34、Ho23、In23、La23、MnO、MgSiO3、Nb25、Nd23、NiO、Sc23、SiO2、Sm23、SnO、Ta25、Tb47、TeO2、TiO2、VO、WO3、Y23、Yb23、ZnO、ZrSiO4、AlN、BN、CrB2、LaB6、ZrB2、CrN、Cr2N、HfN、NbN、Si34、TaN、TiN、VN、ZrN、B4C、Cr32、HfC、Mo2C、NbC、VC、W2C、WC、ZrC、CaF2、CeF3、MgF2およびLaF3等である。 Dielectric materials included as the third component include, for example, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , CeO 2 , CoO, Cr 2 O 3 , CuO, Cu 2 O, Er 2 O 3 , FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Ho 2 O 3 , In 2 O 3 , La 2 O 3 , MnO, MgSiO 3 , Nb 2 O 5 , Nd 2 O 3 , NiO, Sc 2 O 3 , SiO 2 , Sm 2 O 3 , SnO, Ta 2 O 5 , Tb 4 O 7 , TeO 2 , TiO 2 , VO, WO 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , ZnO, ZrSiO 4 , AlN, BN, CrB 2 , LaB 6 , ZrB 2 , CrN, Cr 2 N, HfN, NbN, Si 3 N 4 , TaN, TiN, VN, ZrN, B 4 C, Cr 3 C 2 , HfC, Mo 2 C, NbC, VC, W 2 C, WC, ZrC CaF 2 , CeF 3 , MgF 2 and LaF 3 .

第三成分として含まれる金属は、例えば、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、DyおよびYb等がある。
第三成分として含まれる半金属および半導体は、例えばC、Ge等であり、非金属では、例えばSb、Bi、TeおよびSe等が挙げられる。
The metal contained as the third component is, for example, Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn La, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy and Yb.
The semimetal and semiconductor contained as the third component are, for example, C, Ge, and the like, and nonmetals are, for example, Sb, Bi, Te, Se, and the like.

第1誘電体層2および第2誘電体層6は、それぞれ互いに異なる組成の酸化物−炭化物系材料層で形成されていてもよい。第1誘電体層2は、より優れた耐湿性を有するように組成された材料で形成することが好ましく、例えば、(式3)および(式4)のDが、SnO2であることがより好ましく、さらにSnO2とGa23とであることが望ましい。さらに、(式4)にあるように、材料層の耐熱性を向上させる目的で、任意にZrO2を添加してもよい。また、(式3)および(式4)のBは、SiCであることがより望ましい。 The first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 may be formed of oxide-carbide material layers having different compositions from each other. The first dielectric layer 2 is preferably formed of a material having a higher moisture resistance. For example, it is more preferable that D in (Expression 3) and (Expression 4) is SnO 2. SnO 2 and Ga 2 O 3 are more preferable. Furthermore, as shown in (Formula 4), ZrO 2 may be optionally added for the purpose of improving the heat resistance of the material layer. Further, B in (Expression 3) and (Expression 4) is more preferably SiC.

上述のように酸化物−炭化物系材料層は、所望の機能に応じて、酸化物および炭化物の種類、および/またはそれらの混合割合を最適化して形成できる。
第1誘電体層2および第2誘電体層6は、各々の光路長(即ち、誘電体層の屈折率nと誘電体層の膜厚dとの積nd)を変えることにより、結晶相の記録層4の光吸収率Ac(%)と非晶質相の記録層4の光吸収率Aa(%)、記録層4が結晶相であるときの情報記録媒体の光反射率Rc(%)と記録層4が非晶質相であるときの情報記録媒体の光反射率Ra(%)、記録層4が結晶相である部分と非晶質相である部分の情報記録媒体の光の位相差Δφ、を調整することができる。記録マークの再生信号振幅を大きくして、信号品質を上げるためには、反射率差(|Rc−Ra|)または反射率比(Rc/Ra)が大きいことが望ましい。また、記録層4がレーザ光を吸収するように、AcおよびAaも大きいことが望ましい。これらの条件を同時に満足するように第1誘電体層2および第2誘電体層6の光路長を決定する。それらの条件を満足する光路長は、例えばマトリクス法に基づく計算によって正確に決定することができる。
As described above, the oxide-carbide-based material layer can be formed by optimizing the types of oxides and carbides and / or the mixing ratio thereof depending on the desired function.
The first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 have different crystal path lengths by changing the optical path length (that is, the product nd of the refractive index n of the dielectric layer and the film thickness d of the dielectric layer). The light absorption rate A c (%) of the recording layer 4, the light absorption rate A a (%) of the recording layer 4 in the amorphous phase, and the light reflectance R c of the information recording medium when the recording layer 4 is in the crystalline phase. (%) And the light reflectance R a (%) of the information recording medium when the recording layer 4 is in an amorphous phase, and the information recording medium in which the recording layer 4 is in a crystalline phase and in an amorphous phase The phase difference Δφ of the light can be adjusted. In order to improve the signal quality by increasing the reproduction signal amplitude of the recording mark, it is desirable that the reflectance difference (| R c −R a |) or the reflectance ratio (R c / R a ) is large. Further, it is desirable that A c and A a are also large so that the recording layer 4 absorbs laser light. The optical path lengths of the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are determined so as to satisfy these conditions simultaneously. The optical path length satisfying these conditions can be accurately determined by calculation based on the matrix method, for example.

以上において説明した、酸化物−炭化物系材料層は、その組成に応じて異なる屈折率を有する。誘電体層の屈折率をn、膜厚をd(nm)、レーザ光の波長をλ(nm)とした場合、光路長ndは、nd=aλで表される。ここで、aは正の数とする。情報記録媒体の記録マークの再生信号振幅を大きくして信号品質を向上させるには、例えば、15%≦RcかつRa≦2%であることが好ましい。また、書き換えによるマーク歪みを無くす、または小さくするには、1.1≦Ac/Aaであることが好ましい。これらの好ましい条件が同時に満たされるように第1誘電体層2および第2誘電体層6の光路長(aλ)を、マトリクス法に基づく計算により求めた。得られた光路長(aλ)、ならびにλおよびnから、誘電体層の厚さdを求めた。その結果、例えば、組成式(3)および(4)で表され、屈折率nが1.8〜2.4である材料で、第1誘電体層2を形成する場合、その厚さは、好ましくは110nm〜160nmであることが判った。また、この材料で第2誘電体層6を形成する場合、その厚さは、好ましくは、35〜60nmであることが判った。 The oxide-carbide material layer described above has a different refractive index depending on its composition. When the refractive index of the dielectric layer is n, the film thickness is d (nm), and the wavelength of the laser light is λ (nm), the optical path length nd is expressed by nd = aλ. Here, a is a positive number. In order to improve the signal quality by increasing the reproduction signal amplitude of the recording mark of the information recording medium, for example, it is preferable that 15% ≦ R c and R a ≦ 2%. In order to eliminate or reduce the mark distortion due to rewriting, it is preferable that 1.1 ≦ A c / A a . The optical path lengths (aλ) of the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were determined by calculation based on a matrix method so that these preferable conditions were satisfied simultaneously. From the obtained optical path length (aλ) and λ and n, the thickness d of the dielectric layer was determined. As a result, for example, when the first dielectric layer 2 is formed of a material represented by the composition formulas (3) and (4) and having a refractive index n of 1.8 to 2.4, the thickness is It was found that the thickness was preferably 110 nm to 160 nm. Moreover, when forming the 2nd dielectric material layer 6 with this material, it turned out that the thickness becomes like this. Preferably, it is 35-60 nm.

光吸収補正層7は、前述のように、記録層4が結晶状態であるときの光吸収率Acと非晶質状態であるときの光吸収率Aaの比Ac/Aaを調整し、書き換え時にマーク形状が歪まないようにする働きがある。光吸収補正層7は、屈折率が高く、かつ適度に光を吸収する材料で形成されることが好ましい。例えば、屈折率nが3以上5以下、消衰係数kが1以上4以下である材料を用いて、光吸収補正層7を形成できる。具体的には、Ge−Cr、およびGe−Mo等の非晶質のGe合金、Si−Cr、Si−Mo、およびSi−W等の非晶質のSi合金、Te化物、ならびにTi、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、SnTe、およびPbTe等の結晶性の金属、半金属および半導体材料から選択される材料を使用することが好ましい。光吸収補正層7の膜厚は、20nm〜60nmであることが好ましい。 Optical compensation layer 7, as described above, adjusting the ratio A c / A a light absorptivity A a when the recording layer 4 is in an amorphous state and the light absorptivity A c when a crystalline state In addition, it serves to prevent distortion of the mark shape during rewriting. The light absorption correction layer 7 is preferably formed of a material having a high refractive index and appropriately absorbing light. For example, the light absorption correction layer 7 can be formed using a material having a refractive index n of 3 to 5 and an extinction coefficient k of 1 to 4. Specifically, amorphous Ge alloys such as Ge—Cr and Ge—Mo, amorphous Si alloys such as Si—Cr, Si—Mo, and Si—W, Te compounds, and Ti, Zr It is preferable to use a material selected from crystalline metals, metalloids and semiconductor materials such as Nb, Ta, Cr, Mo, W, SnTe, and PbTe. The film thickness of the light absorption correction layer 7 is preferably 20 nm to 60 nm.

反射層8は、光学的には記録層4に吸収される光量を増大させ、熱的には記録層4で生じた熱を速やかに拡散させて記録層4を急冷し、非晶質化し易くする機能を有する。さらに、反射層8は、記録層4および誘電体層2、6を含む多層膜を使用環境から保護する機能も有する。反射層8の材料としては、例えば、Al、Au、Ag、およびCu等の熱伝導率の高い単体金属材料が挙げられる。反射層8は、その耐湿性を向上させる目的で、ならびに/あるいは熱伝導率または光学特性(例えば、光反射率、光吸収率または光透過率)を調整する目的で、上記の金属材料から選択される一つまたは複数の元素に、他の一つまたは複数の元素を添加した材料を使用して形成してよい。具体的には、Al−Cr、Al−Ti、Ag−Pd、Ag−Pd−Cu、Ag−Pd−Ti、またはAu−Cr等の合金材料を用いることができる。これらの材料は何れも耐食性に優れ、かつ急冷機能を有する優れた材料である。同様の目的は、反射層8を2以上の層で形成することによっても達成され得る。反射層8の厚さは50〜180nmであることが好ましく、60nm〜100nmであることがより好ましい。   The reflective layer 8 optically increases the amount of light absorbed by the recording layer 4, and thermally diffuses the heat generated in the recording layer 4 quickly to rapidly cool the recording layer 4, making it easily amorphous. It has the function to do. Further, the reflective layer 8 also has a function of protecting the multilayer film including the recording layer 4 and the dielectric layers 2 and 6 from the use environment. Examples of the material of the reflective layer 8 include simple metal materials having high thermal conductivity such as Al, Au, Ag, and Cu. The reflective layer 8 is selected from the above metal materials for the purpose of improving its moisture resistance and / or adjusting the thermal conductivity or optical properties (eg, light reflectance, light absorption or light transmittance). You may form using the material which added one or several other element to the one or several element made. Specifically, an alloy material such as Al—Cr, Al—Ti, Ag—Pd, Ag—Pd—Cu, Ag—Pd—Ti, or Au—Cr can be used. All of these materials are excellent materials having excellent corrosion resistance and a rapid cooling function. The same object can be achieved by forming the reflective layer 8 with two or more layers. The thickness of the reflective layer 8 is preferably 50 to 180 nm, and more preferably 60 to 100 nm.

接着層9は、耐熱性および接着性の高い材料、例えば、紫外線硬化性樹脂等を用いて形成してよい。具体的には、アクリレート樹脂やメタクリレート樹脂等を主成分とする光硬化材料や、エポキシ樹脂を主成分とする材料や、ホットメルト材料等が使用可能である。また、必要に応じて、接着層9を形成する前に、紫外線硬化性樹脂よりなる、厚さ2〜20μmの保護コート層を反射層8の表面に設けてもよい。接着層9の厚さは、好ましくは15〜40μmであり、より好ましくは20〜35μmである。   The adhesive layer 9 may be formed using a material having high heat resistance and high adhesiveness, such as an ultraviolet curable resin. Specifically, a photo-curing material whose main component is an acrylate resin or a methacrylate resin, a material whose main component is an epoxy resin, a hot melt material, or the like can be used. Further, if necessary, a protective coat layer made of an ultraviolet curable resin and having a thickness of 2 to 20 μm may be provided on the surface of the reflective layer 8 before forming the adhesive layer 9. The thickness of the adhesive layer 9 is preferably 15 to 40 μm, more preferably 20 to 35 μm.

ダミー基板10は、情報記録媒体の機械的強度を高めるとともに、第1誘電体層2から反射層8までの積層体を保護する機能を有する。ダミー基板10の好ましい材料は、基板1の好ましい材料と同じである。
本実施の形態の情報記録媒体は、一つの記録層を有する片面構造ディスクであるが、これに限るものではなく、2つ以上の記録層を有してもよい。
The dummy substrate 10 has a function of increasing the mechanical strength of the information recording medium and protecting the laminated body from the first dielectric layer 2 to the reflective layer 8. The preferred material for the dummy substrate 10 is the same as the preferred material for the substrate 1.
The information recording medium of the present embodiment is a single-sided structure disc having one recording layer, but is not limited to this, and may have two or more recording layers.

続いて、本実施の形態の情報記録媒体を製造する方法を説明する。
本実施の形態の情報記録媒体は、案内溝(グルーブ面120とランド面121)が形成された基板1(例えば、厚さ0.6mm)を成膜装置に配置し、基板1の案内溝が形成された表面に第1誘電体層2を成膜する工程(工程a)、記録層4を成膜する工程(工程b)、第2誘電体層6を成膜する工程(工程c)、光吸収補正層7を成膜する工程(工程d)および反射層8を成膜する工程(工程e)を順次実施し、さらに、反射層8の表面に接着層9を形成する工程、およびダミー基板10を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。なお、本明細書において、各層に関して「表面」というときは、特に断りのない限り、各層が形成されたときに露出している表面(厚さ方向に垂直な表面)を指すものとする。
Next, a method for manufacturing the information recording medium of the present embodiment will be described.
In the information recording medium of the present embodiment, a substrate 1 (for example, a thickness of 0.6 mm) on which guide grooves (groove surface 120 and land surface 121) are formed is disposed in a film forming apparatus, and the guide grooves of the substrate 1 are provided. A step of forming the first dielectric layer 2 on the formed surface (step a), a step of forming the recording layer 4 (step b), a step of forming the second dielectric layer 6 (step c), A step of forming the light absorption correction layer 7 (step d) and a step of forming the reflective layer 8 (step e) are sequentially performed, and further, a step of forming the adhesive layer 9 on the surface of the reflective layer 8, and a dummy It manufactures by implementing the process of bonding the board | substrate 10 together. In this specification, the term “surface” for each layer refers to the surface exposed when each layer is formed (a surface perpendicular to the thickness direction) unless otherwise specified.

まず、基板1の案内溝が形成された面に、第1誘電体層2を成膜する工程aを実施する。工程aは、スパッタリング法により実施され、高周波電源を用いて、Arガス雰囲気で実施する。スパッタリングで導入するガスは、形成する材料層に応じて、Arガスの他に、酸素ガスや窒素ガス、CH4ガス等、混合したガス雰囲気中で実施してよい。 First, the step a of forming the first dielectric layer 2 on the surface of the substrate 1 where the guide groove is formed is performed. Step a is performed by a sputtering method, and is performed in an Ar gas atmosphere using a high-frequency power source. The gas introduced by sputtering may be performed in a mixed gas atmosphere such as oxygen gas, nitrogen gas, and CH 4 gas in addition to Ar gas, depending on the material layer to be formed.

工程aで使用されるスパッタリングターゲットとしては、SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含むスパッタリングターゲットか、もしくは、これらにさらにZrまたはHfのうち少なくとも一つの酸化物を含むスパッタリングターゲットが用いられる。   As a sputtering target used in step a, an oxide of at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga and a carbide of at least one element selected from the group GL consisting of Si, Ta and Ti are used. Or a sputtering target containing at least one oxide of Zr or Hf.

前述の通り、群GMより選ばれる1または複数の元素と、群GLより選ばれる1または複数の元素と、酸素原子と炭素原子とを含むスパッタリングターゲットは、より具体的には、(式5):MHIJK(原子%)で表わされる材料である。この式において、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、H、I、JおよびKは、10≦H≦40、35≦I≦70、0<J≦30、0<K≦30、H+I+J+K=100を満たす材料を含むスパッタリングターゲットを使用できる。さらに任意にZrまたはHfのうち少なくとも一つを含むスパッタリングターゲットは、群GMの元素の酸化物と、群GLの元素の炭化物と、さらに任意にZrまたはHfの酸化物との混合物の形態で提供される。より具体的には、(式6):MHPIJK(原子%)で表わされる材料である。この式において、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、H、P、I、JおよびKは、10≦H≦40、0<P≦15、35≦I≦70、0<J≦30、0<K≦30、H+P+I+J+K=100を満たす材料を含むスパッタリングターゲットを使用できる。 As described above, more specifically, the sputtering target including one or more elements selected from the group GM, one or more elements selected from the group GL, and an oxygen atom and a carbon atom is represented by (formula 5) : M H O I L J C K (atomic%) In this formula, M represents at least one element selected from the group GM, L represents at least one element selected from the group GL, and H, I, J, and K are 10 ≦ H ≦ 40, 35 A sputtering target including a material satisfying ≦ I ≦ 70, 0 <J ≦ 30, 0 <K ≦ 30, and H + I + J + K = 100 can be used. Further, a sputtering target optionally containing at least one of Zr or Hf is provided in the form of a mixture of an oxide of a group GM element, a carbide of an element of a group GL, and optionally an oxide of Zr or Hf. Is done. More specifically, Equation 6: a material represented by M H A P O I L J C K ( atomic%). In this formula, M represents at least one element selected from the group GM, A represents at least one element selected from Zr and Hf, L represents at least one element selected from the group GL, and H , P, I, J and K are sputtering targets containing a material satisfying 10 ≦ H ≦ 40, 0 <P ≦ 15, 35 ≦ I ≦ 70, 0 <J ≦ 30, 0 <K ≦ 30, H + P + I + J + K = 100 Can be used.

本発明の製造方法で使用されるスパッタリングターゲットは、群GMから選択される元素の酸化物群が、混合物に対して、50mol%以上含むことが好ましく、50〜95mol%含むことがより好ましい。
上記特定の酸化物および炭化物を含むスパッタリングターゲットとして、SnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物と、SiC、TaCおよびTiOから選択される少なくとも一つの炭化物を含む材料を使用できる。より具体的には、(式7):(D)x(B)100-x(mol%)で表される材料である。この式において、Dは、SnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、各化合物の混合割合を示すxは、50≦x≦95を満たす材料を含むターゲットを使用できる。このターゲットによれば、(式3)で表される材料を含む層が形成できる。
As for the sputtering target used with the manufacturing method of this invention, it is preferable that the oxide group of the element selected from group GM contains 50 mol% or more with respect to a mixture, and it is more preferable to contain 50-95 mol%.
As the sputtering target containing the specific oxide and carbide, a material containing at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 and at least one carbide selected from SiC, TaC and TiO can be used. . More specifically, it is a material represented by (Formula 7): (D) x (B) 100-x (mol%). In this formula, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , B represents at least one carbide selected from SiC, TaC and TiC, and the mixing ratio of each compound is As the x shown, a target including a material satisfying 50 ≦ x ≦ 95 can be used. According to this target, a layer containing the material represented by (Formula 3) can be formed.

(式7)で表されるスパッタリングターゲットは、さらにZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を含むものであってもよく、(式8):(D)x(E)y(B)100-(x+y)(mol%)で表されるスパッタリングターゲットで表される材料を含むものであることが好ましい。この式において、DはSnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、EはZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、x、yは、50≦x≦95、0<y≦40を満たす材料を含むターゲットを使用できる。このスパッタリングターゲットを用いれば、(式4)で表される材料を含む層を形成できる。 The sputtering target represented by (Expression 7) may further include at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , (Expression 8): (D) x (E) y (B) It is preferable to include a material represented by a sputtering target represented by 100− (x + y) (mol%). In this formula, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , E represents at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , and B represents from SiC, TaC and TiC. A target including at least one selected carbide and x and y satisfying 50 ≦ x ≦ 95 and 0 <y ≦ 40 can be used. If this sputtering target is used, the layer containing the material represented by (Formula 4) can be formed.

上記の材料を含む層には、これらの化合物以外の第三成分を含んでいてもよく、特に数%以下の不純物があってもよい。また、近隣に形成される層の組成元素が多少混じってもよい。第三成分として含まれ得る成分は先に例示したとおりである。
次に、工程bを実施して、第1誘電体層2の表面に、記録層4を成膜する。工程bもまた、スパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源を用いて、Arガス雰囲気中、またはArガスとN2ガスの混合ガス雰囲気中で実施する。工程aと同様に、目的に応じて他のガスを導入してもよい。スパッタリングターゲットは、Ge−Sb−Te、Ge−Sn−Sb−Te、Ge−Bi−Te、Ge−Sn−Bi−Te、Ge−Sb−Bi−Te、Ge−Sn−Sb−Bi−Te、Ag−In−Sb−TeおよびSb−Teのうち、いずれか一つの材料を含むものを使用する。成膜後の記録層4は非晶質状態である。
The layer containing the above material may contain a third component other than these compounds, and may contain impurities of several percent or less. Moreover, the composition elements of the layers formed in the vicinity may be mixed somewhat. The components that can be included as the third component are as exemplified above.
Next, step b is performed to form the recording layer 4 on the surface of the first dielectric layer 2. Step b is also performed by sputtering. Sputtering is performed using a DC power source in an Ar gas atmosphere or in a mixed gas atmosphere of Ar gas and N 2 gas. Similar to step a, another gas may be introduced depending on the purpose. Sputtering targets are Ge—Sb—Te, Ge—Sn—Sb—Te, Ge—Bi—Te, Ge—Sn—Bi—Te, Ge—Sb—Bi—Te, Ge—Sn—Sb—Bi—Te, A material containing any one of Ag-In-Sb-Te and Sb-Te is used. The recording layer 4 after film formation is in an amorphous state.

次に、工程cを実施して、記録層4の表面に、第2誘電体層6を成膜する。工程cは、工程aと同様に実施される。第2誘電体層6は、第1誘電体層2と同じ化合物の混合比率が異なるスパッタリングターゲット、または異なる酸化物および/または炭化物を含むスパッタリングターゲットを用いて形成してもよい。例えば、第1誘電体層2を、SnO2−ZrO2−SiCの混合系材料で形成し、第2誘電体層6を、SnO2−Ga23−TaCの混合系材料で形成してよい。このように、第1誘電体層2と第2誘電体層6は、所望の機能に応じて、含まれる酸化物および炭化物の種類、ならびに/またはそれらの混合割合を最適化して形成できる。 Next, step c is performed to form a second dielectric layer 6 on the surface of the recording layer 4. Step c is performed in the same manner as step a. The second dielectric layer 6 may be formed using a sputtering target having a different mixing ratio of the same compound as the first dielectric layer 2 or a sputtering target containing a different oxide and / or carbide. For example, the first dielectric layer 2 was formed in a mixed material of SnO 2 -ZrO 2 -SiC, the second dielectric layer 6, formed of a mixed material of SnO 2 -Ga 2 O 3 -TaC Good. Thus, the 1st dielectric material layer 2 and the 2nd dielectric material layer 6 can be formed by optimizing the kind of oxide and carbide | carbonized_material, and / or those mixing ratios according to a desired function.

次に、工程dを実施して、第2誘電体層6の表面に、光吸収補正層7を成膜する。工程dにおいては、直流電源または高周波電源を用いて、スパッタリングを実施する。スパッタリングターゲットとして、Ge−Cr、およびGe−Mo等の非晶質Ge合金、Si−Cr、Si−MoおよびSi−W等の非晶質Si合金、Te化物、ならびにTi、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、SnTe、およびPbTe等の結晶性の金属、半金属、および半導体材料から選択される材料から成るものを用いる。スパッタリングは、一般には、Arガス雰囲気中で実施する。   Next, step d is performed to form a light absorption correction layer 7 on the surface of the second dielectric layer 6. In step d, sputtering is performed using a direct current power source or a high frequency power source. As sputtering targets, amorphous Ge alloys such as Ge—Cr and Ge—Mo, amorphous Si alloys such as Si—Cr, Si—Mo and Si—W, Te compounds, and Ti, Zr, Nb, Ta , Cr, Mo, W, SnTe, and PbTe are used, which are made of a material selected from crystalline metals, metalloids, and semiconductor materials. Sputtering is generally performed in an Ar gas atmosphere.

次に、工程eを実施して、光吸収補正層7の表面に、反射層8を成膜する。工程eはスパッタリングにより実施される。スパッタリングは、直流電源または高周波電源を用いて、Arガス雰囲気中で実施する。スパッタリングターゲットとしては、Al−Cr、Al−Ti、Ag−Pd、Ag−Pd−Cu、Ag−Pd−Ti、またはAu−Cr等の合金材料より成るものを使用できる。   Next, step e is performed to form a reflective layer 8 on the surface of the light absorption correction layer 7. Step e is performed by sputtering. Sputtering is performed in an Ar gas atmosphere using a DC power source or a high frequency power source. As the sputtering target, an alloy material such as Al—Cr, Al—Ti, Ag—Pd, Ag—Pd—Cu, Ag—Pd—Ti, or Au—Cr can be used.

上記のように、工程a〜eは、いずれもスパッタリング工程である。したがって、工程a〜eは、一つのスパッタリング装置内において、ターゲットを順次変更して連続的に実施できる。また、工程a〜eは、それぞれ独立したスパッタリング装置を用いて実施することも可能である。   As described above, steps a to e are all sputtering steps. Therefore, the steps a to e can be continuously performed by sequentially changing the target in one sputtering apparatus. Also, steps a to e can be performed using independent sputtering apparatuses.

反射層8を成膜した後、第1誘電体層2から反射層8までが順次積層された基板1をスパッタリング装置から取り出す。それから、反射層8の表面に、紫外線硬化性樹脂を、例えばスピンコート法により塗布する。塗布した紫外線硬化性樹脂に、ダミー基板10を密着させて、紫外線をダミー基板10側から照射して樹脂を硬化させ、貼り合わせ工程を終了させる。   After the reflective layer 8 is formed, the substrate 1 on which the first dielectric layer 2 to the reflective layer 8 are sequentially laminated is taken out from the sputtering apparatus. Then, an ultraviolet curable resin is applied to the surface of the reflective layer 8 by, for example, a spin coating method. The dummy substrate 10 is brought into close contact with the applied ultraviolet curable resin, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays from the dummy substrate 10 side, thereby completing the bonding step.

貼り合せ工程が終了した後は、必要に応じて初期化工程を実施する。初期化工程は、非晶質状態である記録層4を、例えば半導体レーザを照射して、結晶化温度以上に昇温して結晶化させる工程である。初期化工程は貼り合せ工程の前に実施してもよい。このように、工程a〜e、接着層の形成工程、およびダミー基板10の貼り合せ工程を順次実施することにより、実施の形態1の情報記録媒体を製造することができる。   After the bonding process is completed, an initialization process is performed as necessary. The initialization process is a process in which the recording layer 4 in an amorphous state is crystallized by, for example, irradiating a semiconductor laser and raising the temperature above the crystallization temperature. The initialization process may be performed before the bonding process. In this manner, the information recording medium of Embodiment 1 can be manufactured by sequentially performing the steps a to e, the adhesive layer forming step, and the dummy substrate 10 bonding step.

(実施の形態11)
本発明の実施の形態11として、図14に、その情報記録媒体の一部断面を示す。
図14に示す本実施の形態の情報記録媒体は、基板1の一方の表面に、第1誘電体層102、第1の界面層103、記録層4、第2誘電体層6、光吸収補正層7、および反射層8がこの順に形成され、さらに接着層9で反射層8にダミー基板10が接着された構成を有する。本実施の形態の情報記録媒体は、記録層4と第2誘電体層6との間に界面層を有していない点において、図12に示した従来の情報記録媒体と相違する。また、基板1と記録層4との間に第1誘電体層102と第1の界面層103がこの順に積層されている点において、図13に示す情報記録媒体と相違する。本実施の形態おいて、第2誘電体層6は、実施の形態10の情報記録媒体における第1および第2誘電体層と同様の、酸化物−炭化物系材料層で形成されている。その他、図14において、図13で使用した符号と同じ符号は、同じ機能を有する構成要素を表し、図14を参照して説明した材料および方法にて形成されるものである。したがって、図14で既に説明した構成要素については、ここではその詳細な説明を省略する。
(Embodiment 11)
As Embodiment 11 of the present invention, FIG. 14 shows a partial cross section of the information recording medium.
The information recording medium of the present embodiment shown in FIG. 14 has a first dielectric layer 102, a first interface layer 103, a recording layer 4, a second dielectric layer 6, and light absorption correction on one surface of the substrate 1. The layer 7 and the reflective layer 8 are formed in this order, and the dummy substrate 10 is bonded to the reflective layer 8 with the adhesive layer 9. The information recording medium of this embodiment is different from the conventional information recording medium shown in FIG. 12 in that it does not have an interface layer between the recording layer 4 and the second dielectric layer 6. 13 is different from the information recording medium shown in FIG. 13 in that the first dielectric layer 102 and the first interface layer 103 are laminated in this order between the substrate 1 and the recording layer 4. In the present embodiment, second dielectric layer 6 is formed of an oxide-carbide material layer similar to the first and second dielectric layers in the information recording medium of the tenth embodiment. 14, the same reference numerals as those used in FIG. 13 represent components having the same functions, and are formed by the materials and methods described with reference to FIG. 14. Therefore, detailed description of the components already described in FIG. 14 is omitted here.

本実施の形態の情報記録媒体において、第1誘電体層102は、従来の情報記録媒体を構成していた誘電体層に使用されていた材料(ZnS−20mol%SiO2)で形成されている。したがって、界面層103は、繰り返しの記録により第1誘電体層102と記録層4との間で生じる物質移動を防止するために設けられている。界面層103の好ましい材料および厚さは、例えば、ZrO2−SiO2−Cr23やGe−Crなどの混合材料で、その厚さは、1〜10nmであることが好ましく、2〜7nmであればより好ましい。界面層が厚いと、基板1の表面に形成された第1誘電体層102から反射層8までの積層体の光学的反射率および吸収率が変化して、記録消去性能に影響が生じるからである。 In the information recording medium of the present embodiment, the first dielectric layer 102 is formed of a material (ZnS-20 mol% SiO 2 ) used for the dielectric layer that constitutes the conventional information recording medium. . Therefore, the interface layer 103 is provided in order to prevent mass transfer that occurs between the first dielectric layer 102 and the recording layer 4 due to repeated recording. A preferable material and thickness of the interface layer 103 are, for example, a mixed material such as ZrO 2 —SiO 2 —Cr 2 O 3 or Ge—Cr, and the thickness is preferably 1 to 10 nm, and 2 to 7 nm. Is more preferable. If the interface layer is thick, the optical reflectivity and absorptance of the laminate from the first dielectric layer 102 to the reflective layer 8 formed on the surface of the substrate 1 change, which affects the recording / erasing performance. is there.

続いて、本実施の形態の情報記録媒体の製造方法を説明する。本実施の形態において、基板1の案内溝が形成された面に第1誘電体層102を成膜する工程(工程h)、第1の界面層103を成膜する工程(工程i)、記録層4を成膜する工程(工程b)、第2誘電体層6を成膜する工程(工程c)、光吸収補正層7を成膜する工程(工程d)および反射層8を成膜する工程(工程e)を順次実施し、さらに反射層8の表面に接着層9を形成する工程、およびダミー基板10を貼り合わせる工程を実施することにより、製造される。工程b、c、d、およびeは、実施の形態10において説明したとおりであるから、ここではその詳細な説明を省略する。ダミー基板10を貼り合わせる工程が終了した後、実施の形態10に関連して説明したように、必要に応じて初期化工程を実施して、情報記録媒体を得る。   Next, a method for manufacturing the information recording medium of the present embodiment will be described. In the present embodiment, the step of forming the first dielectric layer 102 on the surface of the substrate 1 where the guide groove is formed (step h), the step of forming the first interface layer 103 (step i), and recording The step of forming the layer 4 (step b), the step of forming the second dielectric layer 6 (step c), the step of forming the light absorption correction layer 7 (step d), and the reflective layer 8 are formed. Manufacture is performed by sequentially performing the steps (step e), and further, the step of forming the adhesive layer 9 on the surface of the reflective layer 8 and the step of bonding the dummy substrate 10 together. Since steps b, c, d, and e are as described in the tenth embodiment, detailed description thereof is omitted here. After the process of bonding the dummy substrate 10 is completed, an initialization process is performed as necessary to obtain an information recording medium as described in connection with the tenth embodiment.

以上、実施の形態10および11にて、図13および図14を参照し、本発明の情報記録媒体の実施形態として、レーザ光で記録再生する情報記録媒体を説明したが、本発明の情報記録媒体はこれらの形態に限定されない。本発明の情報記録媒体は、記録層に接する誘電体層を、酸化物−炭化物系材料層を用いて形成する限りにおいて、任意の形態をとりうる。即ち、本発明は、基板上に層を形成する順序、記録層の数、記録条件、および記録容量等にかかわらず適用可能である。また、本発明の情報記録媒体は、種々の波長で記録するのに適している。したがって、本発明の情報記録媒体の構成および製造方法は、例えば、波長630〜680nmのレーザ光で記録再生するDVD−RAMやDVD−RW、または波長400〜450nmのレーザ光で記録再生する大容量光ディスク等に適用可能である。   As described above, in the tenth and eleventh embodiments, the information recording medium for recording / reproducing with the laser beam has been described as the embodiment of the information recording medium of the present invention with reference to FIG. 13 and FIG. The medium is not limited to these forms. The information recording medium of the present invention can take any form as long as the dielectric layer in contact with the recording layer is formed using an oxide-carbide material layer. That is, the present invention can be applied regardless of the order in which layers are formed on the substrate, the number of recording layers, recording conditions, recording capacity, and the like. The information recording medium of the present invention is suitable for recording at various wavelengths. Therefore, the configuration and the manufacturing method of the information recording medium of the present invention are, for example, a DVD-RAM or DVD-RW that records and reproduces with a laser beam with a wavelength of 630 to 680 nm, or a large capacity that records and reproduces with a laser beam with a wavelength of 400 to 450 nm Applicable to optical discs and the like.

(実施の形態12)
本発明の実施の形態12として、電気的エネルギーを印加して情報の記録および再生を実施する情報記録媒体の一例を示す。図15に、本実施の形態の情報記録媒体の斜視図を示す。
(Embodiment 12)
As an twelfth embodiment of the present invention, an example of an information recording medium for recording and reproducing information by applying electric energy will be described. FIG. 15 shows a perspective view of the information recording medium of the present embodiment.

図15に示すように、本実施の形態の情報記録媒体217は、基板211の表面に、下部電極212、記録部213および上部電極214がこの順に形成されたメモリである。メモリの記録部213は、円柱状の記録層215および記録層215を取り囲む誘電体層216を含む構成を有する。実施の形態10および11において図13および図14を参照して説明した情報記録媒体とは異なり、この形態のメモリにおいては、記録層215および誘電体層216は同一面上に形成され、それらは積層された関係にない。しかし、記録層215および誘電体層216はともに、メモリにおいては、基板211、下部電極212および上部電極214を含む積層体の一部を構成しているので、それぞれ「層」と呼び得るものである。したがって、本発明の情報記録媒体には、記録層と誘電体層が同一面上にある形態のものも含まれる。   As shown in FIG. 15, the information recording medium 217 of this embodiment is a memory in which a lower electrode 212, a recording unit 213, and an upper electrode 214 are formed in this order on the surface of a substrate 211. The memory recording portion 213 includes a cylindrical recording layer 215 and a dielectric layer 216 surrounding the recording layer 215. Unlike the information recording medium described with reference to FIGS. 13 and 14 in the tenth and eleventh embodiments, in the memory of this embodiment, the recording layer 215 and the dielectric layer 216 are formed on the same surface. Not in a stacked relationship. However, since both the recording layer 215 and the dielectric layer 216 form part of a stacked body including the substrate 211, the lower electrode 212, and the upper electrode 214 in the memory, they can be called “layers”. is there. Therefore, the information recording medium of the present invention includes those in which the recording layer and the dielectric layer are on the same plane.

基板211として、具体的には、例えば、Si基板等の半導体基板、ポリカーボネート樹脂またはアクリル樹脂等から成る基板、SiO2基板およびAl23基板等の絶縁性基板、等を使用できる。下部電極212および上部電極214は、適当な導電材料で形成される。下部電極212および上部電極214は、例えば、Au、Ag、Pt、Al、Ti、W、Cr等の金属、またはこれらの混合物をスパッタリングすることにより形成される。 Specifically, for example, a semiconductor substrate such as an Si substrate, a substrate made of polycarbonate resin or acrylic resin, an insulating substrate such as an SiO 2 substrate and an Al 2 O 3 substrate, or the like can be used as the substrate 211. The lower electrode 212 and the upper electrode 214 are formed of a suitable conductive material. The lower electrode 212 and the upper electrode 214 are formed, for example, by sputtering a metal such as Au, Ag, Pt, Al, Ti, W, Cr, or a mixture thereof.

記録部213を構成する記録層215は、電気的エネルギーを印加することによって相変化する材料から成り、記録部213における相変化部と称することもできる。記録層215は、電気的エネルギーを印加することによって生じるジュール熱によって、結晶相と非晶質相との間で相変化する材料で形成される。記録層215の材料としては、例えば、Ge−Sb−Te、Ge−Sn−Sb−Te、Ge−Bi−Te、Ge−Sn−Bi−Te、Ge−Sb−Bi−TeおよびGe−Sn−Sb−Bi−Te系材料が使用され、より具体的には、例えばGeTe−Sb2Te3系材料またはGeTe−Bi2Te3系材料等が使用できる。 The recording layer 215 constituting the recording unit 213 is made of a material that changes phase by applying electrical energy, and can also be referred to as a phase change unit in the recording unit 213. The recording layer 215 is formed of a material that changes phase between a crystalline phase and an amorphous phase by Joule heat generated by applying electrical energy. Examples of the material of the recording layer 215 include Ge—Sb—Te, Ge—Sn—Sb—Te, Ge—Bi—Te, Ge—Sn—Bi—Te, Ge—Sb—Bi—Te, and Ge—Sn—. An Sb—Bi—Te-based material is used. More specifically, for example, a GeTe—Sb 2 Te 3- based material or a GeTe—Bi 2 Te 3- based material can be used.

記録部213を構成する誘電体層216は、上部電極214および下部電極212との間に電圧を印加することによって、記録層215に流れた電流が周辺部に逃げることを防止し、記録層215を電気的および熱的に絶縁する機能を有する。したがって、誘電体層216は、断熱部と称することもできる。誘電体層216は、酸化物−炭化物系材料層で形成され、具体的には、(式1)〜(式4)で表される材料を含む層である。これらの材料は、高融点であること、加熱された場合でも材料層中の原子が拡散しにくいこと、ならびに熱伝導率が低いこと等から、誘電体層216に好ましく用いられる。   The dielectric layer 216 constituting the recording unit 213 prevents a current flowing in the recording layer 215 from escaping to the peripheral portion by applying a voltage between the upper electrode 214 and the lower electrode 212, and the recording layer 215. Has a function of electrically and thermally isolating them. Therefore, the dielectric layer 216 can also be referred to as a heat insulating part. The dielectric layer 216 is formed of an oxide-carbide material layer, and is specifically a layer including a material represented by (Formula 1) to (Formula 4). These materials are preferably used for the dielectric layer 216 because of their high melting point, difficulty in diffusion of atoms in the material layer even when heated, and low thermal conductivity.

本発明の実施の形態について、実施例を用いてその作動方法とともにさらに詳細に説明する。
(実施例1−1)
実施例1−1では、図1の情報記録媒体15を作製し、第2誘電体層106の材料と、情報層16の記録感度、および繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第2誘電体層106の材料が異なる情報層16を含む情報記録媒体15のサンプルを作製し、情報層16の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。
The embodiment of the present invention will be described in more detail together with an operation method thereof using examples.
(Example 1-1)
In Example 1-1, the information recording medium 15 of FIG. 1 was manufactured, and the relationship between the material of the second dielectric layer 106, the recording sensitivity of the information layer 16, and the repeated rewriting performance was examined. Specifically, a sample of the information recording medium 15 including the information layer 16 having a different material for the second dielectric layer 106 was produced, and the recording sensitivity and the repeated rewriting performance of the information layer 16 were measured.

サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、反射層108としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)、第2誘電体層106(厚さ:10〜20nm)、記録層104としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第1界面層103として(ZrO250(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1誘電体層102として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 The sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 μm) for guiding the laser beam 11 were formed was prepared as the substrate 14. On the polycarbonate substrate, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 80 nm) as the reflective layer 108, a second dielectric layer 106 (thickness: 10 to 20 nm), and Ge 28 Sn 3 Bi 2 as the recording layer 104 are formed. Te 34 layer (thickness: 10 nm), (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the first interface layer 103, and (ZnS) 80 (SiO 2 ) as the first dielectric layer 102 ) 20 layers (thickness: 60 nm) were sequentially laminated by a sputtering method.

最後に、紫外線硬化性樹脂を第1誘電体層102上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120mm、厚さ90μm)を第1誘電体層102に密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ100μmの透明層13を形成した。その後、記録層104をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第2誘電体層106の材料が異なる複数のサンプルを製造した。   Finally, an ultraviolet curable resin was applied on the first dielectric layer 102, and a polycarbonate sheet (diameter 120 mm, thickness 90 μm) was adhered to the first dielectric layer 102 and rotated to form a uniform resin layer. Thereafter, the resin was cured by irradiating with ultraviolet rays to form a transparent layer 13 having a thickness of 100 μm. Thereafter, an initialization process for crystallizing the recording layer 104 with a laser beam was performed. As described above, a plurality of samples having different materials for the second dielectric layer 106 were manufactured.

このようにして得られたサンプルについて、図7の記録再生装置38を用いて、情報記録媒体15の情報層16の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数NAは0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s、および9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。   With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity of the information layer 16 of the information recording medium 15 and the repeated rewriting performance were measured using the recording / reproducing apparatus 38 of FIG. At this time, the wavelength of the laser beam 11 is 405 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 34 is 0.85, the linear velocity of the sample during measurement is 4.9 m / s and 9.8 m / s, and the shortest mark length (2T) Was 0.149 μm. Information was recorded in the groove.

情報記録媒体15の情報層16の第2誘電体層106の材料と、情報層16の記録感度、および繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表1に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を表2に示す。なお、1Xでの記録感度については、5.2mW未満を○、5.2mW以上6mW未満を△、6mW以上を×とした。また、2Xでの記録感度については、6mW未満を○、6mW以上7mW未満を△、7mW以上を×とした。さらに、繰り返し書き換え性能については、繰り返し書き換え回数が1000回以上を○、500回以上1000回未満を△、500回未満を×とした。   Results of evaluation of the material of the second dielectric layer 106 of the information layer 16 of the information recording medium 15, the recording sensitivity of the information layer 16, and the repeated rewrite performance when the linear velocity is 4.9 m / s (1X) Table 1 shows the results (2X) when the linear velocity is 9.8 m / s. Regarding the recording sensitivity at 1X, “less than 5.2 mW” is indicated by “◯”, 5.2 mW or more and less than 6 mW by Δ, and 6 mW or more by “X”. Regarding the recording sensitivity at 2X, less than 6 mW was indicated by ◯, 6 mW or more and less than 7 mW by Δ, and 7 mW or more by ×. Furthermore, regarding repetitive rewriting performance, the number of repetitive rewriting was 1000 or more, ○, 500 to less than 1000 was Δ, and 500 was less than ×.

Figure 0004308160
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この結果、第2誘電体層106に(ZnS)80(SiO220を用いたサンプル1−1では、ZnSに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、1X、および2Xでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第2誘電体層106に組成式(SnO21-x(SiC)x(mol%)で表される材料を用いた場合、x=0のサンプル1−2では、1X、および2Xでの記録感度、および1Xでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、x=70のサンプル1−8では、1X、および2Xでの記録感度、および2Xでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、x=100のサンプル1−9では、1X、および2Xでの記録感度が低いことがわかった。0<x≦50の範囲にある、サンプル1−3〜1−7では、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、SnO2−SiCにさらに別の化合物を混合したサンプル1−10〜1−26においても、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。 As a result, in Sample 1-1 in which (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for the second dielectric layer 106, sulfur contained in ZnS diffuses into the recording layer, so that the repetition is performed at 1X and 2X. It was found that the rewrite performance was bad. Further, when a material represented by the composition formula (SnO 2 ) 1-x (SiC) x (mol%) is used for the second dielectric layer 106, in the sample 1-2 where x = 0, 1X and 2X It was found that the recording sensitivity at 1X and the repeated rewriting performance at 1X were slightly inferior. It was also found that Sample 1-8 with x = 70 was slightly inferior in recording sensitivity at 1X and 2X and repeated rewriting performance at 2X. In addition, it was found that Sample 1-9 with x = 100 has low recording sensitivity at 1X and 2X. Samples 1-3 to 1-7 in the range of 0 <x ≦ 50 were found to have good recording sensitivity and repeated rewrite performance at 1X and 2X. It was also found that Samples 1-10 to 1-26 in which another compound was mixed with SnO 2 —SiC also had good recording sensitivity and repeated rewrite performance at 1X and 2X.

(実施例1−2)
実施例1−2では、図3の情報記録媒体24を作製し、第2誘電体層306の材料と、第2情報層25の記録感度、および繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第2誘電体層306の材料が異なる第2情報層25を含む情報記録媒体24のサンプルを作製し、第2情報層25の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。
(Example 1-2)
In Example 1-2, the information recording medium 24 of FIG. 3 was produced, and the relationship between the material of the second dielectric layer 306, the recording sensitivity of the second information layer 25, and the repeated rewrite performance was examined. Specifically, a sample of the information recording medium 24 including the second information layer 25 made of a different material for the second dielectric layer 306 was produced, and the recording sensitivity and the repeated rewriting performance of the second information layer 25 were measured.

サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第2反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)、第2誘電体層306(厚さ:10〜20nm)、第2記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第1界面層303として(ZrO250(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 The sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 μm) for guiding the laser beam 11 were formed was prepared as the substrate 14. On the polycarbonate substrate, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 80 nm) as the second reflective layer 208, a second dielectric layer 306 (thickness: 10 to 20 nm), and Ge 28 as the second recording layer 304 are formed. Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness: 10 nm), (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the first interface layer 303, and (ZnS) as the first dielectric layer 302 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 60 nm) were sequentially laminated by sputtering.

次に、第1誘電体層302上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。この工程によって、レーザビーム11を導く案内溝が第1情報層23側に形成された厚さ25μmの光学分離層17を形成した。   Next, an ultraviolet curable resin is applied on the first dielectric layer 302, and a substrate on which a guide groove (depth 20 nm, track pitch 0.32 μm) is formed is covered and brought into close contact with the first dielectric layer 302 to rotate uniformly. After the resin layer was formed and the resin was cured, the substrate was peeled off. By this step, an optical separation layer 17 having a thickness of 25 μm in which a guide groove for guiding the laser beam 11 was formed on the first information layer 23 side was formed.

その後、光学分離層17の上に、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)、第1反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、第4界面層205として(ZrO225(SiO225(Ga2350層(厚さ:10nm)、第1記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第3界面層203として(ZrO225(SiO225(Cr2350層(厚さ:5nm)、第3誘電体層202として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:40nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 Thereafter, on the optical separation layer 17, a TiO 2 layer (thickness: 20 nm) as the transmittance adjusting layer 209, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 10 nm) as the first reflective layer 208, and a fourth interface layer 205. (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Ga 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 10 nm), Ge 28 Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness: 6 nm) as the first recording layer 204, third layer As the interface layer 203, (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 5 nm) and as the third dielectric layer 202 (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 40 nm) were sequentially laminated by a sputtering method.

最後に、紫外線硬化性樹脂を第3誘電体層202上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120mm、厚さ65μm)を第3誘電体層202に密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ75μmの透明層13を形成した。その後、第2記録層304、および第1記録層204をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第2誘電体層306の材料が異なる複数のサンプルを製造した。   Finally, an ultraviolet curable resin was applied onto the third dielectric layer 202, and a polycarbonate sheet (diameter 120 mm, thickness 65 μm) was adhered to the third dielectric layer 202 and rotated to form a uniform resin layer. Then, the transparent layer 13 having a thickness of 75 μm was formed by curing the resin by irradiating ultraviolet rays. Thereafter, an initialization process for crystallizing the second recording layer 304 and the first recording layer 204 with a laser beam was performed. As described above, a plurality of samples having different materials for the second dielectric layer 306 were manufactured.

このようにして得られたサンプルについて、図7の記録再生装置38を用いて、情報記録媒体24の第2情報層25の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数NAは0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s、および9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。   The recording sensitivity of the second information layer 25 of the information recording medium 24 and the repeated rewriting performance of the sample thus obtained were measured using the recording / reproducing apparatus 38 of FIG. At this time, the wavelength of the laser beam 11 is 405 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 34 is 0.85, the linear velocity of the sample during measurement is 4.9 m / s and 9.8 m / s, and the shortest mark length (2T) Was 0.149 μm. Information was recorded in the groove.

情報記録媒体24の第2情報層25の第2誘電体層306の材料と、第2情報層25の記録感度、および繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表3に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を表4に示す。なお、1Xでの記録感度については、10.4mW未満を○、10.4mW以上12mW未満を△、12mW以上を×とした。また、2Xでの記録感度については、12mW未満を○、12mW以上14mW未満を△、14mW以上を×とした。さらに、繰り返し書き換え性能については、繰り返し書き換え回数が1000回以上を○、500回以上1000回未満を△、500回未満を×とした。   Regarding the evaluation result of the material of the second dielectric layer 306 of the second information layer 25 of the information recording medium 24, the recording sensitivity of the second information layer 25, and the repeated rewriting performance, the linear velocity is 4.9 m / s ( The results of 1X) are shown in Table 3, and the results of (2X) when the linear velocity is 9.8 m / s are shown in Table 4. Regarding the recording sensitivity at 1X, “less than 10.4 mW” is indicated as “◯”, 10.4 mW or more and less than 12 mW is indicated as “Δ”, and 12 mW or more is indicated as “x”. Regarding the recording sensitivity at 2X, less than 12 mW was indicated by ◯, 12 mW or more and less than 14 mW by Δ, and 14 mW or more by ×. Furthermore, regarding repetitive rewriting performance, the number of repetitive rewriting was 1000 or more, ○, 500 to less than 1000 was Δ, and 500 was less than ×.

Figure 0004308160
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この結果、第2誘電体層306に(ZnS)80(SiO220を用いたサンプル2−1では、ZnSに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、1X、および2Xでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第2誘電体層306に組成式(SnO21-x(SiC)x(mol%)で表される材料を用いた場合、x=0のサンプル2−2では、1X、および2Xでの記録感度、および1Xでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、x=70のサンプル2−8では、1X、および2Xでの記録感度、および2Xでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、x=100のサンプル2−9では、1X、および2Xでの記録感度が低いことがわかった。0<x≦50の範囲にある、サンプル2−3〜2−7では、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、SnO2−SiCにさらに別の化合物を混合したサンプル2−10〜2−26においても、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。 As a result, in sample 2-1, in which (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for the second dielectric layer 306, sulfur contained in ZnS diffuses into the recording layer, so that the repetition is performed at 1X and 2X. It was found that the rewrite performance was bad. Further, when the material represented by the composition formula (SnO 2 ) 1-x (SiC) x (mol%) is used for the second dielectric layer 306, in the sample 2-2 where x = 0, 1X and 2X It was found that the recording sensitivity at 1X and the repeated rewriting performance at 1X were slightly inferior. It was also found that Sample 2-8 with x = 70 was slightly inferior in recording sensitivity at 1X and 2X and repeated rewrite performance at 2X. It was also found that Sample 2-9 with x = 100 had low recording sensitivity at 1X and 2X. In Samples 2-3 to 2-7 in the range of 0 <x ≦ 50, it was found that both the recording sensitivity at 1X and 2X and the repeated rewriting performance were good. It was also found that Samples 2-10 to 2-26, in which another compound was mixed with SnO 2 —SiC, had good recording sensitivity and repeated rewriting performance at 1X and 2X.

(実施例1−3)
実施例1−1において、第2界面層105を配置したところ、情報記録媒体15の情報層16の繰り返し書き換え回数が向上した。同様に、実施例1−2において、第2界面層305を配置したところ、情報記録媒体24の第2情報層25の繰り返し書き換え回数が向上した。なお、第2界面層105、および第2界面層305の材料は、Zr、Hf、YおよびSiから選ばれる少なくとも一つの元素と、GaおよびCrから選ばれる少なくとも一つの元素とOを含むことが好ましく、この場合、ZrO2、HfO2、Y23およびSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga23およびCr23から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含むことが好ましいこともわかった。
(Example 1-3)
In Example 1-1, when the second interface layer 105 was disposed, the number of repeated rewrites of the information layer 16 of the information recording medium 15 was improved. Similarly, in Example 1-2, when the second interface layer 305 was disposed, the number of repeated rewrites of the second information layer 25 of the information recording medium 24 was improved. Note that the material of the second interface layer 105 and the second interface layer 305 includes at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si, at least one element selected from Ga and Cr, and O. Preferably, in this case, it is preferable to include at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 and at least one oxide selected from Ga 2 O 3 and Cr 2 O 3. I also understood that.

(実施例1−4)
実施例1−4では、図3の情報記録媒体24を作製し、第4誘電体層206の材料と、第1情報層23の記録感度、および繰り返し書き換え性能との関係を調べた。具体的には、第4誘電体層206の材料が異なる第1情報層23を含む情報記録媒体24のサンプルを作製し、第1情報層23の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。
(Example 1-4)
In Example 1-4, the information recording medium 24 of FIG. 3 was produced, and the relationship between the material of the fourth dielectric layer 206, the recording sensitivity of the first information layer 23, and the repeated rewriting performance was examined. Specifically, a sample of the information recording medium 24 including the first information layer 23 made of a different material for the fourth dielectric layer 206 was produced, and the recording sensitivity and the repeated rewriting performance of the first information layer 23 were measured.

サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板14として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ1.1mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第2反射層308としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)、第2誘電体層306として(SnO280(SiC)20層(厚さ:15nm)、第2界面層305として(ZrO225(SiO225(Ga2350層(厚さ:5nm)、第2記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第1界面層303として(ZrO225(SiO225(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 The sample was manufactured as follows. First, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.1 mm) on which guide grooves (depth 20 nm, track pitch 0.32 μm) for guiding the laser beam 11 were formed was prepared as the substrate 14. On the polycarbonate substrate, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 80 nm) as the second reflective layer 308 and a (SnO 2 ) 80 (SiC) 20 layer (thickness: 15 nm) as the second dielectric layer 306. (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Ga 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the second interface layer 305, and Ge 28 Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness) as the second recording layer 304 : 10 nm), (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the first interface layer 303, and (ZnS) 80 (SiO 2 ) as the first dielectric layer 302. Twenty layers (thickness: 60 nm) were sequentially laminated by a sputtering method.

次に、第1誘電体層302上に紫外線硬化性樹脂を塗布し、その上に案内溝(深さ20nm、トラックピッチ0.32μm)を形成した基板をかぶせて密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成し、樹脂を硬化させた後に基板をはがした。この工程によって、レーザビーム11を導く案内溝が第1情報層23側に形成された厚さ25μmの光学分離層17を形成した。   Next, an ultraviolet curable resin is applied on the first dielectric layer 302, and a substrate on which a guide groove (depth 20 nm, track pitch 0.32 μm) is formed is covered and brought into close contact with the first dielectric layer 302 to rotate uniformly. After the resin layer was formed and the resin was cured, the substrate was peeled off. By this step, an optical separation layer 17 having a thickness of 25 μm in which a guide groove for guiding the laser beam 11 was formed on the first information layer 23 side was formed.

その後、光学分離層17の上に、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)、第1反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、第4誘電体層206(厚さ:5nm)第4界面層205として(ZrO225(SiO225(Ga2350層(厚さ:5nm)、第1記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第3界面層203として(ZrO225(SiO225(Cr2350層(厚さ:5nm)、第3誘電体層202として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:40nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 Thereafter, on the optical separation layer 17, a TiO 2 layer (thickness: 20 nm) as the transmittance adjusting layer 209, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 10 nm) as the first reflective layer 208, and a fourth dielectric layer 206 (thickness: 5 nm) (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Ga 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 5 nm) as the fourth interface layer 205 and Ge 28 Sn 3 Bi 2 as the first recording layer 204 Te 34 layer (thickness: 6 nm), (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the third interface layer 203, and (ZnS) as the third dielectric layer 202 ) 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 40 nm) were sequentially laminated by a sputtering method.

最後に、紫外線硬化性樹脂を第3誘電体層202上に塗布し、ポリカーボネートシート(直径120mm、厚さ65μm)を第3誘電体層202に密着し回転させることによって均一な樹脂層を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、厚さ75μmの透明層13を形成した。その後、第2記録層304、および第1記録層204をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。以上のようにして、第4誘電体層206の材料が異なる複数のサンプルを製造した。   Finally, an ultraviolet curable resin was applied onto the third dielectric layer 202, and a polycarbonate sheet (diameter 120 mm, thickness 65 μm) was adhered to the third dielectric layer 202 and rotated to form a uniform resin layer. Then, the transparent layer 13 having a thickness of 75 μm was formed by curing the resin by irradiating ultraviolet rays. Thereafter, an initialization process for crystallizing the second recording layer 304 and the first recording layer 204 with a laser beam was performed. As described above, a plurality of samples having different materials for the fourth dielectric layer 206 were manufactured.

このようにして得られたサンプルについて、図7の記録再生装置38を用いて、情報記録媒体24の第1情報層23の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数NAは0.85、測定時のサンプルの線速度は4.9m/s、および9.8m/s、最短マーク長(2T)は0.149μmとした。また、情報はグルーブに記録した。   The recording sensitivity of the first information layer 23 of the information recording medium 24 and the repeated rewriting performance of the sample thus obtained were measured using the recording / reproducing apparatus 38 of FIG. At this time, the wavelength of the laser beam 11 is 405 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 34 is 0.85, the linear velocity of the sample during measurement is 4.9 m / s and 9.8 m / s, and the shortest mark length (2T) Was 0.149 μm. Information was recorded in the groove.

情報記録媒体24の第1情報層23の第4誘電体層206の材料と、第1情報層23の記録感度、および繰り返し書き換え性能の評価結果について、線速度が4.9m/sの場合(1X)の結果を表5に、線速度が9.8m/sの場合(2X)の結果を表6に示す。なお、1Xでの記録感度については、10.4mW未満を○、10.4mW以上12mW未満を△、12mW以上を×とした。また、2Xでの記録感度については、12mW未満を○、12mW以上14mW未満を△、14mW以上を×とした。さらに、繰り返し書き換え性能については、繰り返し書き換え回数が1000回以上を○、500回以上1000回未満を△、500回未満を×とした。   Regarding the evaluation result of the material of the fourth dielectric layer 206 of the first information layer 23 of the information recording medium 24, the recording sensitivity of the first information layer 23, and the repeated rewriting performance, the linear velocity is 4.9 m / s ( The results of 1X) are shown in Table 5, and the results of (2X) when the linear velocity is 9.8 m / s are shown in Table 6. Regarding the recording sensitivity at 1X, “less than 10.4 mW” is indicated as “◯”, 10.4 mW or more and less than 12 mW is indicated as “Δ”, and 12 mW or more is indicated as “x”. Regarding the recording sensitivity at 2X, less than 12 mW was indicated by ◯, 12 mW or more and less than 14 mW by Δ, and 14 mW or more by ×. Furthermore, regarding repetitive rewriting performance, the number of repetitive rewriting was 1000 or more, ○, 500 to less than 1000 was Δ, and 500 was less than ×.

Figure 0004308160
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この結果、第4誘電体層206に(ZnS)80(SiO220を用いたサンプル3−1では、ZnSに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、1X、および2Xでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第4誘電体層206に組成式(SnO21-x(SiC)x(mol%)で表される材料を用いた場合、x=0のサンプル3−2では、1X、および2Xでの記録感度、および1Xでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、x=70のサンプル3−8では、1X、および2Xでの記録感度、および2Xでの繰り返し書き換え性能が若干劣ることがわかった。また、x=100のサンプル3−9では、1X、および2Xでの記録感度が低いことがわかった。0<x≦50の範囲にある、サンプル3−3〜3−7では、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、SnO2−SiCにさらに別の化合物を混合したサンプル3−10〜3−26においても、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。 As a result, in Sample 3-1, in which (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for the fourth dielectric layer 206, sulfur contained in ZnS diffuses into the recording layer, so that the repetition is performed at 1X and 2X. It was found that the rewrite performance was bad. Further, in the case where the material represented by the composition formula (SnO 2 ) 1-x (SiC) x (mol%) is used for the fourth dielectric layer 206, in the sample 3-2 where x = 0, 1X and 2X It was found that the recording sensitivity at 1X and the repeated rewriting performance at 1X were slightly inferior. It was also found that Sample 3-8 with x = 70 was slightly inferior in recording sensitivity at 1X and 2X and repeated rewrite performance at 2X. It was also found that Sample 3-9 with x = 100 had low recording sensitivity at 1X and 2X. In samples 3-3 to 3-7 in the range of 0 <x ≦ 50, it was found that both the recording sensitivity at 1X and 2X and the repeated rewriting performance were good. It was also found that Samples 3-10 to 3-26, in which another compound was mixed with SnO 2 —SiC, had good recording sensitivity and repeated rewrite performance at 1X and 2X.

(実施例1−5)
実施例1−5では、図4の情報記録媒体29を作製し、実施例1−1と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板26として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第1誘電体層102として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)、第1界面層103として(ZrO250(Cr2350層(厚さ:5nm)、記録層104としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第2誘電体層106(厚さ:10〜20nm)、反射層108としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
(Example 1-5)
In Example 1-5, the information recording medium 29 of FIG. 4 was produced, and the same experiment as in Example 1-1 was performed.
The sample was manufactured as follows. First, as the substrate 26, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.6 mm) on which a guide groove (depth 40 nm, track pitch 0.344 μm) for guiding the laser beam 11 was prepared. On the polycarbonate substrate, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer (thickness: 60 nm) is formed as the first dielectric layer 102, and (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 is formed as the first interface layer 103. Layer (thickness: 5 nm), Ge 28 Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness: 10 nm) as the recording layer 104, second dielectric layer 106 (thickness: 10 to 20 nm), and Ag—Pd as the reflective layer 108 A Cu layer (thickness: 80 nm) was sequentially laminated by a sputtering method.

その後、紫外線硬化性樹脂をダミー基板28上に塗布し、基板26の反射層108をダミー基板28に密着し回転させることによって均一な樹脂層(厚さ20μm)を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、接着層27を介して基板26とダミー基板28を接着させた。最後に、記録層104の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。   Thereafter, an ultraviolet curable resin is applied onto the dummy substrate 28, and the reflective layer 108 of the substrate 26 is brought into close contact with the dummy substrate 28 and rotated to form a uniform resin layer (thickness 20 μm). By curing the resin, the substrate 26 and the dummy substrate 28 were bonded via the adhesive layer 27. Finally, an initialization process for crystallizing the entire surface of the recording layer 104 with a laser beam was performed.

このようにして得られたサンプルについて、実施例1−1と同様の方法によって、情報記録媒体29の情報層16の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数NAは0.65、測定時のサンプルの線速度は8.6m/s、および17.2m/s、最短マーク長は0.294μmとした。また、情報はグルーブに記録した。   For the sample thus obtained, the recording sensitivity of the information layer 16 of the information recording medium 29 and the repeated rewriting performance were measured by the same method as in Example 1-1. At this time, the wavelength of the laser beam 11 is 405 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 34 is 0.65, the linear velocity of the sample during measurement is 8.6 m / s and 17.2 m / s, and the shortest mark length is 0. It was 294 μm. Information was recorded in the groove.

この結果、実施例1−1と同様に、第2誘電体層106に(ZnS)80(SiO220を用いた場合は、ZnSに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、1X、および2Xでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第2誘電体層106に組成式(SnO21-x(SiC)x(mol%)で表される材料を用いた場合、0<x≦50の範囲にある材料を用いると、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、SnO2−SiCにさらに別の化合物を混合した場合においても、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。 As a result, as in Example 1-1, when (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for the second dielectric layer 106, sulfur contained in ZnS diffuses into the recording layer. It was found that the rewrite performance with 2X and 2X was poor. In addition, when a material represented by the composition formula (SnO 2 ) 1-x (SiC) x (mol%) is used for the second dielectric layer 106, a material in the range of 0 <x ≦ 50 is used. It was found that both the recording sensitivity at 1X and 2X and the repeated rewriting performance were good. It was also found that both the recording sensitivity and the repeated rewriting performance at 1X and 2X were good even when another compound was mixed with SnO 2 —SiC.

(実施例1−6)
実施例1−6では、図6の情報記録媒体32を作製し、実施例1−2と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板26として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第3誘電体層202として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:40nm)、第3界面層203として(ZrO225(SiO225(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第4界面層205として(ZrO225(SiO225(Ga2350層(厚さ:10nm)、第1反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
(Example 1-6)
In Example 1-6, the information recording medium 32 of FIG. 6 was produced, and the same experiment as in Example 1-2 was performed.
The sample was manufactured as follows. First, as the substrate 26, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.6 mm) on which a guide groove (depth 40 nm, track pitch 0.344 μm) for guiding the laser beam 11 was prepared. On the polycarbonate substrate, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer (thickness: 40 nm) is formed as the third dielectric layer 202, and (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr is formed as the third interface layer 203. 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 5 nm), Ge 28 Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness: 6 nm) as the first recording layer 204, and (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) as the fourth interface layer 205 25 (Ga 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 10 nm), an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 10 nm) as the first reflective layer 208, and a TiO 2 layer (thickness: 20 nm) as the transmittance adjustment layer 209 Were sequentially laminated by a sputtering method.

また、基板30として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.58mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第2反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)、第2誘電体層306(厚さ:10〜20nm)、第2記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第1界面層303として(ZrO250(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 A polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.58 mm) on which guide grooves (depth 40 nm, track pitch 0.344 μm) for guiding the laser beam 11 were formed was prepared as the substrate 30. On the polycarbonate substrate, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 80 nm) as the second reflective layer 208, a second dielectric layer 306 (thickness: 10 to 20 nm), and Ge 28 as the second recording layer 304 are formed. Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness: 10 nm), (ZrO 2 ) 50 (Cr 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the first interface layer 303, and (ZnS) as the first dielectric layer 302 80 (SiO 2 ) 20 layers (thickness: 60 nm) were sequentially laminated by sputtering.

その後、紫外線硬化性樹脂を基板30の第1誘電体層302上に塗布し、基板26の透過率調整層209を基板30に密着し回転させることによって均一な樹脂層(厚さ20μm)を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、接着層27を介して基板26と基板30を接着させた。最後に、第2記録層304、および第1記録層204の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。   Thereafter, an ultraviolet curable resin is applied on the first dielectric layer 302 of the substrate 30, and the transmittance adjustment layer 209 of the substrate 26 is brought into close contact with the substrate 30 and rotated to form a uniform resin layer (thickness 20 μm). After that, the substrate 26 and the substrate 30 were bonded via the adhesive layer 27 by irradiating ultraviolet rays to cure the resin. Finally, an initialization process was performed in which the entire surfaces of the second recording layer 304 and the first recording layer 204 were crystallized with a laser beam.

このようにして得られたサンプルについて、実施例1−2と同様の方法によって、情報記録媒体32の第2情報層25の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数NAは0.65、測定時のサンプルの線速度は8.6m/s、および17.2m/s、最短マーク長は0.294μmとした。また、情報はグルーブに記録した。   With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity and the repeated rewriting performance of the second information layer 25 of the information recording medium 32 were measured by the same method as in Example 1-2. At this time, the wavelength of the laser beam 11 is 405 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 34 is 0.65, the linear velocity of the sample during measurement is 8.6 m / s and 17.2 m / s, and the shortest mark length is 0. It was 294 μm. Information was recorded in the groove.

この結果、実施例1−2と同様に、第2誘電体層306に(ZnS)80(SiO220を用いた場合は、ZnSに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、1X、および2Xでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第2誘電体層306に組成式(SnO21-x(SiC)x(mol%)で表される材料を用いた場合、0<x≦50の範囲にある材料を用いると、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、SnO2−SiCにさらに別の化合物を混合した場合においても、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。 As a result, as in Example 1-2, when (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for the second dielectric layer 306, sulfur contained in ZnS diffuses into the recording layer. It was found that the rewrite performance with 2X and 2X was poor. In addition, when a material represented by the composition formula (SnO 2 ) 1-x (SiC) x (mol%) is used for the second dielectric layer 306, a material in the range of 0 <x ≦ 50 is used. It was found that both the recording sensitivity at 1X and 2X and the repeated rewriting performance were good. It was also found that both the recording sensitivity and the repeated rewriting performance at 1X and 2X were good even when another compound was mixed with SnO 2 —SiC.

(実施例1−7)
実施例1−5において、第2界面層105を配置したところ、情報記録媒体29の情報層16の繰り返し書き換え回数が向上した。同様に、実施例1−6において、第2界面層305を配置したところ、情報記録媒体32の第2情報層25の繰り返し書き換え回数が向上した。なお、第2界面層105、および第2界面層305の材料は、Zr、Hf、YおよびSiから選ばれる少なくとも一つの元素と、GaおよびCrから選ばれる少なくとも一つの元素とOを含むことが好ましく、この場合、ZrO2、HfO2、Y23およびSiO2から選ばれる少なくとも一つの酸化物と、Ga23およびCr23から選ばれる少なくとも一つの酸化物を含むことが好ましいこともわかった。
(Example 1-7)
In Example 1-5, when the second interface layer 105 was disposed, the number of repeated rewrites of the information layer 16 of the information recording medium 29 was improved. Similarly, in Example 1-6, when the second interface layer 305 was disposed, the number of repeated rewrites of the second information layer 25 of the information recording medium 32 was improved. Note that the material of the second interface layer 105 and the second interface layer 305 includes at least one element selected from Zr, Hf, Y, and Si, at least one element selected from Ga and Cr, and O. Preferably, in this case, it is preferable to include at least one oxide selected from ZrO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 and SiO 2 and at least one oxide selected from Ga 2 O 3 and Cr 2 O 3. I also understood that.

(実施例1−8)
実施例1−8では、図6の情報記録媒体32を作製し、実施例1−4と同様の実験を行った。
サンプルは以下のようにして製造した。まず、基板26として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第3誘電体層202として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:40nm)、第3界面層203として(ZrO225(SiO225(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1記録層204としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:6nm)、第4界面層205として(ZrO225(SiO225(Ga2350層(厚さ:5nm)、第4誘電体層206(厚さ:5nm)、第1反射層208としてAg−Pd−Cu層(厚さ:10nm)、透過率調整層209としてTiO2層(厚さ:20nm)を順次スパッタリング法によって積層した。
(Example 1-8)
In Example 1-8, the information recording medium 32 of FIG. 6 was produced, and the same experiment as in Example 1-4 was performed.
The sample was manufactured as follows. First, as the substrate 26, a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.6 mm) on which a guide groove (depth 40 nm, track pitch 0.344 μm) for guiding the laser beam 11 was prepared. On the polycarbonate substrate, (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 layer (thickness: 40 nm) is formed as the third dielectric layer 202, and (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr is formed as the third interface layer 203. 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 5 nm), Ge 28 Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness: 6 nm) as the first recording layer 204, and (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) as the fourth interface layer 205 25 (Ga 2 O 3 ) 50 layers (thickness: 5 nm), fourth dielectric layer 206 (thickness: 5 nm), Ag—Pd—Cu layer (thickness: 10 nm) as the first reflective layer 208, transmittance As the adjustment layer 209, a TiO 2 layer (thickness: 20 nm) was sequentially laminated by a sputtering method.

また、基板30として、レーザビーム11を導くための案内溝(深さ40nm、トラックピッチ0.344μm)が形成されたポリカーボネート基板(直径120mm、厚さ0.58mm)を用意した。そして、そのポリカーボネート基板上に、第2反射層308としてAg−Pd−Cu層(厚さ:80nm)、第2誘電体層306として(SnO280(SiC)20層(厚さ:15nm)、第2界面層305として(ZrO225(SiO225(Ga2350層(厚さ:5nm)、第2記録層304としてGe28Sn3Bi2Te34層(厚さ:10nm)、第1界面層303として(ZrO225(SiO225(Cr2350層(厚さ:5nm)、第1誘電体層302として(ZnS)80(SiO220層(厚さ:60nm)を順次スパッタリング法によって積層した。 A polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 0.58 mm) on which guide grooves (depth 40 nm, track pitch 0.344 μm) for guiding the laser beam 11 were formed was prepared as the substrate 30. On the polycarbonate substrate, an Ag—Pd—Cu layer (thickness: 80 nm) as the second reflective layer 308 and a (SnO 2 ) 80 (SiC) 20 layer (thickness: 15 nm) as the second dielectric layer 306. (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Ga 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the second interface layer 305, and Ge 28 Sn 3 Bi 2 Te 34 layer (thickness) as the second recording layer 304 : 10 nm), (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (Cr 2 O 3 ) 50 layer (thickness: 5 nm) as the first interface layer 303, and (ZnS) 80 (SiO 2 ) as the first dielectric layer 302. Twenty layers (thickness: 60 nm) were sequentially laminated by a sputtering method.

その後、紫外線硬化性樹脂を基板30の第1誘電体層302上に塗布し、基板26の透過率調整層209を基板30に密着し回転させることによって均一な樹脂層(厚さ20μm)を形成したのち、紫外線を照射して樹脂を硬化させることによって、接着層27を介して基板26と基板30を接着させた。最後に、第2記録層304、および第1記録層204の全面をレーザビームで結晶化させる初期化工程を行った。   Thereafter, an ultraviolet curable resin is applied on the first dielectric layer 302 of the substrate 30, and the transmittance adjustment layer 209 of the substrate 26 is brought into close contact with the substrate 30 and rotated to form a uniform resin layer (thickness 20 μm). After that, the substrate 26 and the substrate 30 were bonded via the adhesive layer 27 by irradiating ultraviolet rays to cure the resin. Finally, an initialization process was performed in which the entire surfaces of the second recording layer 304 and the first recording layer 204 were crystallized with a laser beam.

このようにして得られたサンプルについて、実施例1−4と同様の方法によって、情報記録媒体32の第1情報層23の記録感度、および繰り返し書き換え性能を測定した。このとき、レーザビーム11の波長は405nm、対物レンズ34の開口数NAは0.65、測定時のサンプルの線速度は8.6m/s、および17.2m/s、最短マーク長は0.294μmとした。また、情報はグルーブに記録した。   With respect to the sample thus obtained, the recording sensitivity and the repeated rewriting performance of the first information layer 23 of the information recording medium 32 were measured by the same method as in Example 1-4. At this time, the wavelength of the laser beam 11 is 405 nm, the numerical aperture NA of the objective lens 34 is 0.65, the linear velocity of the sample during measurement is 8.6 m / s and 17.2 m / s, and the shortest mark length is 0. It was 294 μm. Information was recorded in the groove.

この結果、実施例1−4と同様に、第4誘電体層206に(ZnS)80(SiO220を用いた場合は、ZnSに含まれる硫黄が記録層に拡散してしまうため、1X、および2Xでの繰り返し書き換え性能が悪いことがわかった。また、第4誘電体層206に組成式(SnO21-x(SiC)x(mol%)で表される材料を用いた場合、0<x≦50の範囲にある材料を用いると、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。また、SnO2−SiCにさらに別の化合物を混合した場合においても、1X、および2Xでの記録感度と繰り返し書き換え性能がともに良好であることがわかった。 As a result, as in Example 1-4, when (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 is used for the fourth dielectric layer 206, sulfur contained in ZnS diffuses into the recording layer. It was found that the rewrite performance with 2X and 2X was poor. When a material represented by the composition formula (SnO 2 ) 1-x (SiC) x (mol%) is used for the fourth dielectric layer 206, a material in the range of 0 <x ≦ 50 is used. It was found that both the recording sensitivity at 1X and 2X and the repeated rewriting performance were good. It was also found that both the recording sensitivity and the repeated rewriting performance at 1X and 2X were good even when another compound was mixed with SnO 2 —SiC.

(実施例1−9)
実施例1−1から実施例1−8において、記録層104、または第2記録層304に(Ge−Sn)Te、GeTe−Sb2Te3、(Ge−Sn)Te−Sb2Te3、GeTe−Bi2Te3、(Ge−Sn)Te−Bi2Te3、GeTe−(Sb−Bi)2Te3および(Ge−Sn)Te−(Sb−Bi)2Te3のいずれかで表される材料を用いたところ、同様の結果が得られた。
(Example 1-9)
In Example 1-1 to Example 1-8, the recording layer 104 or the second recording layer 304 is formed of (Ge—Sn) Te, GeTe—Sb 2 Te 3 , (Ge—Sn) Te—Sb 2 Te 3 , Table with either GeTe-Bi 2 Te 3, ( Ge-Sn) Te-Bi 2 Te 3, GeTe- (Sb-Bi) 2 Te 3 and (Ge-Sn) Te- (Sb -Bi) 2 Te 3 Similar results were obtained when the materials were used.

(実施例1−10)
実施例1−10では、図8の電気的情報記録媒体44を製造し、その電流の印加による相変化を確認した。
基板39として、表面を窒化処理したSi基板を準備し、その上に下部電極40としてPtを面積6μm×6μmで厚さ0.1μm、第1誘電体層401として(SnO280(SiC)20を4.5μm×5μmで厚さ0.01μm、第1記録層41としてGe22Bi2Te25を面積5μm×5μmで厚さ0.1μm、第2記録層42としてSb70Te25Ge5を面積5μm×5μmで厚さ0.1μm、第2誘電体層402として(SnO280(SiC)20を4.5μm×5μmで厚さ0.01μm、上部電極43としてPtを面積5μm×5μmで厚さ0.1μmに順次スパッタリング法により積層した。第1誘電体層401、および第2誘電体層402は絶縁体である。従って、第1記録層41、および第2記録層42に電流を流すため、第1誘電体層401、および第2誘電体層402を第1記録層41、および第2記録層42より小さい面積で成膜し、下部電極40、第1記録層41、第2記録層42、および上部電極43が接する部分を設けている。
(Example 1-10)
In Example 1-10, the electrical information recording medium 44 of FIG. 8 was manufactured, and the phase change due to the application of the current was confirmed.
A Si substrate having a nitrided surface was prepared as the substrate 39, and Pt was formed thereon with a surface area of 6 μm × 6 μm and a thickness of 0.1 μm, and the first dielectric layer 401 (SnO 2 ) 80 (SiC). thickness 0.01μm 20 at 4.5 [mu] m × 5 [mu] m, a thickness of the Ge 22 Bi 2 Te 25 as a first recording layer 41 in the area of 5μm × 5μm 0.1μm, Sb 70 Te 25 Ge 5 as the second recording layer 42 5 μm × 5 μm in thickness of 0.1 μm, the second dielectric layer 402 (SnO 2 ) 80 (SiC) 20 is 4.5 μm × 5 μm in thickness of 0.01 μm, and the upper electrode 43 is Pt in the area of 5 μm × The layers were sequentially laminated by sputtering to a thickness of 5 μm and a thickness of 0.1 μm. The first dielectric layer 401 and the second dielectric layer 402 are insulators. Accordingly, in order to pass current through the first recording layer 41 and the second recording layer 42, the first dielectric layer 401 and the second dielectric layer 402 are smaller in area than the first recording layer 41 and the second recording layer 42. A portion where the lower electrode 40, the first recording layer 41, the second recording layer 42, and the upper electrode 43 are in contact with each other is provided.

その後、下部電極40、および上部電極43にAuリード線をボンディングし、印加部45を介して電気的情報記録再生装置50を電気的情報記録媒体44に接続した。この電気的情報記録再生装置50により、下部電極40と上部電極43の間には、パルス電源48がスイッチ47を介して接続され、さらに、第1記録層41および第2記録層42の相変化による抵抗値の変化が、下部電極40と上部電極43の間にスイッチ49を介して接続された抵抗測定器46によって検出される。   Thereafter, an Au lead wire was bonded to the lower electrode 40 and the upper electrode 43, and the electrical information recording / reproducing device 50 was connected to the electrical information recording medium 44 via the application unit 45. With this electrical information recording / reproducing apparatus 50, a pulse power supply 48 is connected between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 via a switch 47, and the phase changes of the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are further performed. The change in resistance value due to is detected by a resistance measuring device 46 connected between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 via a switch 49.

ここで、第1記録層41の融点Tm1は630℃、結晶化温度Tx1は170℃、結晶化時間tx1は100nsである。また、第2記録層42の融点Tm2は550℃、結晶化温度Tx2は200℃、結晶化時間tx2は50nsである。さらに、第1記録層41が非晶質相での抵抗値ra1は500Ω、結晶相での抵抗値rc1は10Ωであり、第2記録層42が非晶質相での抵抗値ra2は800Ω、結晶相での抵抗値rc2は20Ωである。 Here, the melting point T m1 of the first recording layer 41 is 630 ° C., the crystallization temperature T x1 is 170 ° C., and the crystallization time t x1 is 100 ns. The second recording layer 42 has a melting point T m2 of 550 ° C., a crystallization temperature T x2 of 200 ° C., and a crystallization time t x2 of 50 ns. Further, the resistance value r a1 of the first recording layer 41 in the amorphous phase is 500Ω, the resistance value r c1 in the crystal phase is 10Ω, and the resistance value r a2 of the second recording layer 42 in the amorphous phase. Is 800Ω, and the resistance r c2 in the crystal phase is 20Ω.

第1記録層41および第2記録層42が共に非晶質相の状態1のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形501においてIc1=5mA、tc1=150nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41のみが非晶質相から結晶相に転移した(以下、状態2とする)。また、状態1のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形502においてIc2=10mA、tc2=100nsの電流パルスを印加したところ、第2記録層42のみが非晶質相から結晶相に転移した(以下、状態3とする)。また、状態1のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形503においてIc2=10mA、tc1=150nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41および第2記録層42が共に非晶質相から結晶相に転移した(以下、状態4とする)。 When both the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are in the amorphous phase 1, I c1 = 5 mA and t c1 = 150 ns between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 in the recording waveform 501 of FIG. As a result, the first recording layer 41 alone changed from the amorphous phase to the crystalline phase (hereinafter referred to as state 2). In the state 1, when a current pulse of I c2 = 10 mA and t c2 = 100 ns is applied between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 in the recording waveform 502 of FIG. 11, only the second recording layer 42 is not. Transition from the crystalline phase to the crystalline phase (hereinafter referred to as state 3). Further, in the state 1, when a current pulse of I c2 = 10 mA and t c1 = 150 ns is applied between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 in the recording waveform 503 of FIG. Both recording layers 42 transitioned from the amorphous phase to the crystalline phase (hereinafter referred to as state 4).

次に、第1記録層41および第2記録層42が共に結晶相で低抵抗状態の状態4のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形504においてIa1=20mA、Ic2=10mA、tc2=100nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41のみが結晶相から非晶質相に転移した(状態3)。また、状態4のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の記録波形505においてIa2=15mA、ta2=50nsの電流パルスを印加したところ、第2記録層42のみが結晶相から非晶質相に転移した(状態2)。また、状態4のとき、下部電極40と上部電極43の間に、図11の消去波形506においてIa1=20mA、ta1=50nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41および第2記録層42が共に結晶相から非晶質相に転移した(状態1)。 Next, when both the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are in the crystalline phase and in the low resistance state 4, I a1 = 20 mA in the recording waveform 504 of FIG. 11 between the lower electrode 40 and the upper electrode 43. When a current pulse of I c2 = 10 mA and t c2 = 100 ns was applied, only the first recording layer 41 transitioned from the crystalline phase to the amorphous phase (state 3). In the state 4, when a current pulse of I a2 = 15 mA and t a2 = 50 ns is applied between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 in the recording waveform 505 of FIG. 11, only the second recording layer 42 is crystallized. Transition from the phase to the amorphous phase (state 2). In state 4, when a current pulse of I a1 = 20 mA and t a1 = 50 ns is applied between the lower electrode 40 and the upper electrode 43 in the erase waveform 506 of FIG. 11, the first recording layer 41 and the second electrode Both recording layers 42 transitioned from the crystalline phase to the amorphous phase (state 1).

さらに、状態2もしくは状態3のとき、図11の記録波形503においてIc2=10mA、tc1=150nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41および第2記録層42が共に非晶質相から結晶相に転移した(状態4)。また、状態2もしくは状態3のとき、図11の消去波形507においてIa1=20mA、Ic2=10mA、tc1=150ns、ta1=50nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41および第2記録層42が共に結晶相から非晶質相に転移した(状態1)。また、状態2のとき、図11の記録波形508においてIa1=20mA、Ic2=10mA、tc2=100ns、ta1=50ns電流パルスを印加したところ、第1記録層41が結晶相から非晶質相に転移し、第2記録層42が非晶質相から結晶相に転移した(状態3)。また、状態3のとき、図11の記録波形509においてIa2=15mA、Ic1=5mA、tc1=150ns、ta2=50nsの電流パルスを印加したところ、第1記録層41が非晶質相から結晶相に転移し、第2記録層42が結晶相から非晶質相に転移した(状態2)。 Further, in the state 2 or 3, when a current pulse of I c2 = 10 mA and t c1 = 150 ns is applied in the recording waveform 503 in FIG. 11, both the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are amorphous. Transition from the phase to the crystalline phase (state 4). Further, in the state 2 or the state 3, when a current pulse of I a1 = 20 mA, I c2 = 10 mA, t c1 = 150 ns, t a1 = 50 ns is applied in the erase waveform 507 in FIG. 11, the first recording layer 41 and Both the second recording layers 42 transitioned from the crystalline phase to the amorphous phase (state 1). In state 2, when a current pulse of I a1 = 20 mA, I c2 = 10 mA, t c2 = 100 ns, t a1 = 50 ns is applied in the recording waveform 508 of FIG. 11, the first recording layer 41 is not in the crystal phase. Transition to the crystalline phase caused the second recording layer 42 to transition from the amorphous phase to the crystalline phase (state 3). In the state 3, when a current pulse of I a2 = 15 mA, I c1 = 5 mA, t c1 = 150 ns, t a2 = 50 ns is applied in the recording waveform 509 of FIG. 11, the first recording layer 41 is amorphous. The phase changed from the phase to the crystal phase, and the second recording layer 42 changed from the crystal phase to the amorphous phase (state 2).

以上の結果から、図8の電気的相変化形情報記録媒体44では、第1記録層41および第2記録層42のそれぞれを結晶相と非晶質相との間で電気的に可逆変化させることができ、4つの状態(状態1:第1記録層41と第2記録層42が共に非晶質相、状態2:第1記録層41が結晶相で第2記録層42が非晶質相、状態3:第1記録層41が非晶質相で第2記録層42が結晶相、状態4:第1記録層41と第2記録層42が共に結晶相)を実現できることがわかった。   From the above results, in the electrical phase change information recording medium 44 of FIG. 8, the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are electrically reversibly changed between the crystalline phase and the amorphous phase. And four states (state 1: the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are both in an amorphous phase, and state 2: the first recording layer 41 is in a crystalline phase and the second recording layer 42 is amorphous. Phase, state 3: the first recording layer 41 is in an amorphous phase, the second recording layer 42 is in a crystalline phase, and state 4: both the first recording layer 41 and the second recording layer 42 are in a crystalline phase). .

また、電気的相変化形情報記録媒体44の繰り返し書き換え回数を測定したところ、第1誘電体層401、および第2誘電体層402が無い場合に比べ10倍以上向上できることがわかった。これは、第1誘電体層401、および第2誘電体層402が、第1記録層41および第2記録層42への下部電極40および上部電極43からの物質移動を抑制しているためである。   Further, when the number of times of repeated rewriting of the electrical phase change information recording medium 44 was measured, it was found that it could be improved 10 times or more compared to the case where the first dielectric layer 401 and the second dielectric layer 402 were not provided. This is because the first dielectric layer 401 and the second dielectric layer 402 suppress mass transfer from the lower electrode 40 and the upper electrode 43 to the first recording layer 41 and the second recording layer 42. is there.

次に、他の実施例を用いた説明を行う。
まず、本発明の情報記録媒体の誘電体層を形成する際に用いられる酸化物−炭化物系材料層からなるターゲットに対し、公称組成(換言すれば、供給に際してターゲットメーカーが公に表示している組成)と分析組成との関係を、予め試験により確認した。
Next, description will be given using another embodiment.
First, with respect to a target composed of an oxide-carbide material layer used when forming the dielectric layer of the information recording medium of the present invention, the nominal composition (in other words, the target manufacturer publicly displays the target when supplying it). The relationship between the composition) and the analytical composition was confirmed in advance by a test.

本試験では、その一例として、組成式(11)に相当する(SnO240(Ga2340(SiC)20(mol%)で公称組成が表示された、スパッタリングターゲットを用いた。このスパッタリングターゲットを粉末状にし、X線マイクロアナライザー法により組成分析を実施した。この結果、スパッタリングターゲットの分析組成が、各元素の割合(原子%)で示される組成式として得られた。分析結果を、表7に示す。さらに、表7には、公称組成から算出される元素組成である、換算組成も示す。 In this test, as an example, a sputtering target having a nominal composition represented by (SnO 2 ) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%) corresponding to the composition formula (11) was used. The sputtering target was powdered and composition analysis was performed by an X-ray microanalyzer method. As a result, the analytical composition of the sputtering target was obtained as a composition formula represented by the ratio (atomic%) of each element. The analysis results are shown in Table 7. Further, Table 7 also shows a converted composition, which is an elemental composition calculated from the nominal composition.

Figure 0004308160
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表7に示すように、分析組成は換算組成とほぼ等しかった。この結果から、(実施の形態9)に示した(式3)および(式4)により表記されるスパッタリングターゲットの実際の組成(即ち、分析組成)は、計算により求められる元素組成(即ち、換算組成)とほぼ一致し、したがって公称組成が適正であることが確認された。そこで、以下の実施例においては、スパッタリングターゲットの組成を公称組成(mol%)で表す。また、スパッタリングターゲットの公称組成と、このスパッタリングターゲットを用いてスパッタリング法により形成した酸化物−炭化物系材料層の組成(mol%)とは、同じものとみなして差し支えないと考えた。したがって、以下の実施例では、スパッタリングターゲットの組成の表示を以って、このスパッタリングターゲットを用いて形成された層の組成とした。   As shown in Table 7, the analytical composition was almost equal to the converted composition. From this result, the actual composition (ie, analytical composition) of the sputtering target represented by (Equation 3) and (Equation 4) shown in (Embodiment 9) is the elemental composition obtained by calculation (ie, conversion) It was confirmed that the nominal composition was appropriate. Therefore, in the following examples, the composition of the sputtering target is expressed by a nominal composition (mol%). In addition, the nominal composition of the sputtering target and the composition (mol%) of the oxide-carbide material layer formed by sputtering using this sputtering target were considered to be the same. Therefore, in the following examples, the composition of the layer formed using this sputtering target was determined by indicating the composition of the sputtering target.

(実施例2−1)
実施例2−1では、実施の形態11で説明した図13に示す情報記録媒体において、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO295(SiC)5(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成した。第1誘電体層2および第2誘電体層6は同じ材料で形成した。以下、本実施例の情報記録媒体の作製方法を説明する。以下の説明においては、図13に示した各構成要素と同じ参照番号を用いる。
(Example 2-1)
In Example 2-1, in the information recording medium shown in FIG. 13 described in the eleventh embodiment, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are made of (SnO 2 ) 95 (SiC) 5 (mol%). ) Using a sputtering target whose nominal composition is displayed. The first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were formed of the same material. Hereinafter, a method for manufacturing the information recording medium of this example will be described. In the following description, the same reference numerals as those shown in FIG. 13 are used.

まず、基板1として、深さ56nm、トラックピッチ(基板1の主面に平行な面内におけるグルーブ表面およびランド表面の中心間距離)0.615μmの案内溝が片側表面に予め設けられた、直径120mm、厚さ0.6mmの円形のポリカーボネート基板を準備した。   First, as the substrate 1, a guide groove having a depth of 56 nm and a track pitch (distance between the center of the groove surface and the land surface in a plane parallel to the main surface of the substrate 1) of 0.615 μm is provided in advance on one surface. A circular polycarbonate substrate having a thickness of 120 mm and a thickness of 0.6 mm was prepared.

基板1上に、厚さ145nmの第1誘電体層2、厚さ8nmの記録層4、厚さ45nmの第2誘電体層6、厚さ40nmの光吸収補正層7、および厚さ80nmの反射層8を、この順に、スパッタリング法により以下に説明する方法で成膜した。
第1誘電体層2と第2誘電体層6を構成する材料として、(SnO295(SiC)5(mol%)を用いた。
On the substrate 1, a first dielectric layer 2 having a thickness of 145 nm, a recording layer 4 having a thickness of 8 nm, a second dielectric layer 6 having a thickness of 45 nm, a light absorption correction layer 7 having a thickness of 40 nm, and a thickness of 80 nm. The reflective layer 8 was formed in this order by the sputtering method as described below.
(SnO 2 ) 95 (SiC) 5 (mol%) was used as a material constituting the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6.

第1誘電体層2および第2誘電体層6を形成する工程においては、上述の材料から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を成膜装置に取り付けて、圧力0.13Paにて高周波スパッタリングを実施して成膜した。
記録層4を形成する工程は、GeTe−Sb2Te3擬二元系組成のGeの一部をSnで置換したGe−Sn−Sb−Te系材料から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚み6mm)を成膜装置に取り付けて、0.13Paにて直流スパッタリングを実施した。記録層の組成は、Ge27Sn8Sb12Te53(原子%)であった。
In the step of forming the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6, a sputtering target (diameter 100 mm, thickness 6 mm) made of the above-described material is attached to a film forming apparatus, and a high frequency is applied at a pressure of 0.13 Pa. Sputtering was performed to form a film.
The step of forming the recording layer 4 includes a sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) made of a Ge—Sn—Sb—Te-based material in which part of Ge having a GeTe—Sb 2 Te 3 pseudobinary composition is replaced with Sn. Was attached to a film forming apparatus, and direct current sputtering was performed at 0.13 Pa. The composition of the recording layer was Ge 27 Sn 8 Sb 12 Te 53 (atomic%).

光吸収補正層7を形成する工程は、組成がGe80Cr20(原子%)である材料から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を成膜装置に取り付けて、約0.4Paにて直流スパッタリングを実施した。
反射層8を形成する工程は、Ag−Pd−Cu合金から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を成膜装置に取り付けて、約0.4Paにて直流スパッタリングを実施した。
The step of forming the light absorption correction layer 7 is performed by attaching a sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) made of a material having a composition of Ge 80 Cr 20 (atomic%) to a film forming apparatus at about 0.4 Pa. DC sputtering was performed.
In the step of forming the reflective layer 8, a sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) made of an Ag—Pd—Cu alloy was attached to the film forming apparatus, and direct current sputtering was performed at about 0.4 Pa.

反射層8を形成した後、紫外線硬化性樹脂を反射層8上に塗布した。塗布した紫外線硬化性樹脂の上に、直径120mm、厚さ0.6mmのポリカーボネート製のダミー基板10を密着させた。次いで、ダミー基板10の側から紫外線を照射して樹脂を硬化させ貼り合わせた。   After forming the reflective layer 8, an ultraviolet curable resin was applied on the reflective layer 8. A dummy substrate 10 made of polycarbonate having a diameter of 120 mm and a thickness of 0.6 mm was brought into close contact with the applied ultraviolet curable resin. Next, the resin was cured by being irradiated with ultraviolet rays from the dummy substrate 10 side and bonded.

上記の貼り合わせた後、波長810nmの半導体レーザを使用して初期化工程を実施し、記録層4を結晶化させた。初期化工程の終了により、情報記録媒体の作製が完了した。
(実施例2−2)
実施例2−2の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO280(SiC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
After the above bonding, an initialization process was performed using a semiconductor laser having a wavelength of 810 nm, and the recording layer 4 was crystallized. With the completion of the initialization process, the production of the information recording medium was completed.
(Example 2-2)
In the information recording medium of Example 2-2, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are formed using a sputtering target whose nominal composition is indicated by (SnO 2 ) 80 (SiC) 20 (mol%). The information recording medium of Example 2-1 was prepared in the same manner as in Example 2 except that it was formed.

(実施例2−3)
実施例2−3の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO260(SiC)40(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-3)
In the information recording medium of Example 2-3, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are formed using a sputtering target whose nominal composition is indicated by (SnO 2 ) 60 (SiC) 40 (mol%). The information recording medium of Example 2-1 was prepared in the same manner as in Example 2 except that it was formed.

(実施例2−4)
実施例2−4の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO275(ZrO210(SiC)15(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-4)
In the information recording medium of Example 2-4, the nominal composition of the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 is indicated by (SnO 2 ) 75 (ZrO 2 ) 10 (SiC) 15 (mol%). It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that the sputtering target was used.

(実施例2−5)
実施例2−5の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO260(HfO220(SiC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-5)
In the information recording medium of Example 2-5, the nominal composition of the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 is indicated by (SnO 2 ) 60 (HfO 2 ) 20 (SiC) 20 (mol%). It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that the sputtering target was used.

(実施例2−6)
実施例2−6の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO250(ZrO240(SiC)10(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-6)
In the information recording medium of Example 2-6, the nominal composition of the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 is indicated by (SnO 2 ) 50 (ZrO 2 ) 40 (SiC) 10 (mol%). It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that the sputtering target was used.

(実施例2−7)
実施例2−7の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(Ga2380(SiC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-7)
In the information recording medium of Example 2-7, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were made of (Ga 2 O 3 ) 80 (SiC) 20 (mol%) and a sputtering target in which the nominal composition was displayed. The recording medium was manufactured in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1.

(実施例2−8)
実施例2−8の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(Ga2370(ZrO215(TaC)15(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-8)
In the information recording medium of Example 2-8, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were composed of (Ga 2 O 3 ) 70 (ZrO 2 ) 15 (TaC) 15 (mol%) and the nominal composition. It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was formed using the displayed sputtering target.

(実施例2−9)
実施例2−9の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO260(Ga2320(SiC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-9)
In the information recording medium of Example 2-9, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were composed of (SnO 2 ) 60 (Ga 2 O 3 ) 20 (SiC) 20 (mol%) and the nominal composition. It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was formed using the displayed sputtering target.

(実施例2−10)
実施例2−10の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO240(Ga2340(SiC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-10)
In the information recording medium of Example 2-10, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were composed of (SnO 2 ) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%) and the nominal composition. It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was formed using the displayed sputtering target.

(実施例2−11)
実施例2−11の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO220(Ga2360(SiC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-11)
In the information recording medium of Example 2-11, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were composed of (SnO 2 ) 20 (Ga 2 O 3 ) 60 (SiC) 20 (mol%) and the nominal composition. It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was formed using the displayed sputtering target.

(実施例2−12)
実施例2−12の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO240(Ga2340(ZrO210(TiC)10(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-12)
In the information recording medium of Example 2-12, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were made of (SnO 2 ) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (ZrO 2 ) 10 (TiC) 10 (mol%). This was prepared in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was formed using a sputtering target whose nominal composition was displayed in (1).

(実施例2−13)
実施例2−13の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO260(Ga2320(ZrO25(SiC)15(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-13)
In the information recording medium of Example 2-13, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 were made of (SnO 2 ) 60 (Ga 2 O 3 ) 20 (ZrO 2 ) 5 (SiC) 15 (mol%). This was prepared in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was formed using a sputtering target whose nominal composition was displayed in (1).

(比較例1)
比較例1の情報記録媒体として、図17に示す構成の情報記録媒体を作製した。ここで、第1誘電体層102および第2誘電体層106は、(ZnS)80(SiO220(mol%)のスパッタリングターゲットで形成した。また、第1の界面層103および第2の界面層105は、それぞれZrO2−SiO2−Cr23から成る、厚さ5nmの層とした。
(Comparative Example 1)
As an information recording medium of Comparative Example 1, an information recording medium having the configuration shown in FIG. Here, the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 were formed with a sputtering target of (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (mol%). Further, the first interface layer 103 and the second interface layer 105 were each 5 nm thick layers made of ZrO 2 —SiO 2 —Cr 2 O 3 .

第1誘電体層102および第2誘電体層106は、(ZnS)80(SiO220(mol%)から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を使用して、圧力0.13Paにて高周波スパッタリングを実施して形成した。
第1の界面層103および第2の界面層105は、(ZrO225(SiO225(CrO250(mol%)の組成を有する材料から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を成膜装置に取り付けて、高周波スパッタリングで形成した。それ以外の光吸収補正層7、反射層8およびダミー基板10との貼り合せは、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様である。
The first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 106 are formed at a pressure of 0.13 Pa using a sputtering target (diameter 100 mm, thickness 6 mm) made of (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (mol%). Then, high frequency sputtering was performed.
The first interface layer 103 and the second interface layer 105 are a sputtering target (diameter 100 mm, thickness 6 mm) made of a material having a composition of (ZrO 2 ) 25 (SiO 2 ) 25 (CrO 2 ) 50 (mol%). ) Was attached to a film forming apparatus and formed by high frequency sputtering. The other bonding with the light absorption correction layer 7, the reflection layer 8, and the dummy substrate 10 is the same as that of the information recording medium of Example 2-1.

(比較例2)
比較例2の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、SnO2のみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 2)
The information recording medium of Comparative Example 2 is the same as that of Example 2-1, except that the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are formed using a sputtering target on which the nominal composition of only SnO 2 is displayed. It was produced in the same manner as the information recording medium.

(比較例3)
比較例3の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、Ga23のみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 3)
The information recording medium of Comparative Example 3 is the same as that in Example 2 except that the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are formed using a sputtering target on which the nominal composition of only Ga 2 O 3 is displayed. It was produced in the same manner as in the case of No. 1 information recording medium.

(比較例4)
比較例4の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、SiCのみの公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 4)
The information recording medium of Comparative Example 4 is the information of Example 2-1 except that the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are formed using a sputtering target on which the nominal composition of SiC is displayed. It was produced in the same manner as the recording medium.

(比較例5)
比較例5の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO250(Ga2350(mol%)の公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 5)
In the information recording medium of Comparative Example 5, the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6 are made of a sputtering target on which a nominal composition of (SnO 2 ) 50 (Ga 2 O 3 ) 50 (mol%) is displayed. It was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1, except that it was used.

(比較例6)
比較例6の情報記録媒体は、第1誘電体層2および第2誘電体層6を、(SnO280(ZrO220(mol%)の公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成する以外は、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 6)
The information recording medium of Comparative Example 6 uses the sputtering target on which the nominal composition of (SnO 2 ) 80 (ZrO 2 ) 20 (mol%) is displayed for the first dielectric layer 2 and the second dielectric layer 6. Except for forming, it was produced in the same manner as in the case of the information recording medium of Example 2-1.

次に、以上の実施例2−1〜2−13および比較例1〜5の情報記録媒体に対して評価を行った。以下に評価方法について説明する。評価項目として(1)誘電体層と記録層との密着性、(2)記録感度、(3)書き換え性能の3つについて行った。
まず、(1)の密着性は、高温高湿条件下での剥離の有無に基づいて評価した。具体的には、初期化工程後の情報記録媒体を、温度90℃で相対湿度80%の高温高湿槽に100時間放置した後、記録層4とこれに接する誘電体層2、6との界面の少なくとも一方で剥離が発生していないかどうかを、光学顕微鏡で目視観察した。
Next, the above-described information recording media of Examples 2-1 to 2-13 and Comparative Examples 1 to 5 were evaluated. The evaluation method will be described below. Three evaluation items were evaluated: (1) adhesion between the dielectric layer and the recording layer, (2) recording sensitivity, and (3) rewriting performance.
First, the adhesion of (1) was evaluated based on the presence or absence of peeling under high temperature and high humidity conditions. Specifically, after the information recording medium after the initialization process is left in a high-temperature and high-humidity tank having a temperature of 90 ° C. and a relative humidity of 80% for 100 hours, the recording layer 4 and the dielectric layers 2 and 6 in contact therewith are recorded. It was visually observed with an optical microscope whether or not peeling occurred on at least one of the interfaces.

(2)記録感度と(3)繰り返し書き換え性能は、記録再生評価装置を用い、最適パワーと、その記録パワーでの繰り返し回数を評価した。
情報記録媒体の信号評価は、情報記録媒体を回転させるスピンドルモータと、レーザ光を発する半導体レーザを備えた光学ヘッドと、レーザ光を情報記録媒体の記録層4上に集光させる対物レンズとを具備した一般的な構成の情報記録システムを用いた。具体的には、波長660nmの半導体レーザと開口数0.6の対物レンズを使用し、4.7GB容量相当の記録を行った。このとき、情報記録媒体を回転させる線速度は8.2m/秒とした。また、後述の平均ジッタ値を求める際のジッタ値の測定には、タイムインターバルアナライザーを用いた。
(2) Recording sensitivity and (3) Repetitive rewriting performance were evaluated by using a recording / reproduction evaluation apparatus and evaluating the optimum power and the number of repetitions at the recording power.
The signal evaluation of the information recording medium includes a spindle motor that rotates the information recording medium, an optical head that includes a semiconductor laser that emits laser light, and an objective lens that focuses the laser light on the recording layer 4 of the information recording medium. A general information recording system provided was used. Specifically, recording corresponding to 4.7 GB capacity was performed using a semiconductor laser having a wavelength of 660 nm and an objective lens having a numerical aperture of 0.6. At this time, the linear velocity for rotating the information recording medium was set to 8.2 m / sec. Further, a time interval analyzer was used for measuring the jitter value when obtaining the average jitter value described later.

まず、繰り返し回数を決定する際の測定条件を決めるために、ピークパワー(Pp)およびバイアスパワー(Pb)を以下の手順で設定した。上記のシステムを用いて、レーザ光を、高パワーレベルのピークパワー(mW)と低パワーレベルのバイアスパワー(mW)との間でパワー変調しながら情報記録媒体に向けて照射して、マーク長0.42μm(3T)〜1.96μm(14T)のランダム信号を(グルーブ記録により)記録層4の同一のグルーブ表面に10回記録した。そして、前端間のジッタ値(記録マーク前端部におけるジッタ)および後端間のジッタ値(記録マーク後端部におけるジッタ)を測定し、これらの平均値として平均ジッタ値を求めた。バイアスパワーを一定の値に固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が13%に達したとき、ピークパワーの1.3倍のパワーを仮にPp1と決めた。次に、ピークパワーをPp1に固定し、バイアスパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ランダム信号の平均ジッタ値が13%以下となったときの、バイアスパワーの上限値および下限値の平均値をPbに設定した。このバイアスパワーをPbに固定し、ピークパワーを種々変化させた各記録条件について平均ジッタ値を測定し、ピークパワーを徐々に増加させて、ランダム信号の平均ジッタ値が13%に達したとき、ピークパワーの1.3倍のパワーをPpに設定した。このようにして設定したPpおよびPbの条件で記録した場合、例えば10回繰り返し記録において、8〜9%の平均ジッタ値が得られた。システムのレーザパワー上限値を考慮すれば、Pp≦14mW、Pb≦8mWを満足することが望ましい。   First, peak power (Pp) and bias power (Pb) were set according to the following procedure in order to determine measurement conditions for determining the number of repetitions. Using the above system, the laser beam is irradiated toward the information recording medium while performing power modulation between the peak power (mW) at the high power level and the bias power (mW) at the low power level, and the mark length A random signal of 0.42 μm (3T) to 1.96 μm (14T) was recorded 10 times (by groove recording) on the same groove surface of the recording layer 4. Then, a jitter value between the front ends (jitter at the front end portion of the recording mark) and a jitter value between the rear ends (jitter at the rear end portion of the recording mark) were measured, and an average jitter value was obtained as an average value of these values. When the average jitter value is measured for each recording condition with the bias power fixed at a constant value and the peak power is variously changed, and the peak power is gradually increased, and the average jitter value of the random signal reaches 13%. The power of 1.3 times the peak power was temporarily determined as Pp1. Next, the average jitter value is measured for each recording condition with the peak power fixed at Pp1 and the bias power varied, and the upper limit value of the bias power when the average jitter value of the random signal is 13% or less. The average of the lower limit values was set to Pb. When this bias power is fixed to Pb and the average jitter value is measured for each recording condition with various changes in peak power, and the peak power is gradually increased, the average jitter value of the random signal reaches 13%. The power 1.3 times the peak power was set to Pp. When recording was performed under the conditions of Pp and Pb set in this way, an average jitter value of 8 to 9% was obtained, for example, in repeated recording 10 times. Considering the upper limit of the laser power of the system, it is desirable to satisfy Pp ≦ 14 mW and Pb ≦ 8 mW.

繰り返し回数は、本実施例では平均ジッタ値に基づいて決定した。上記のようにして設定されPpとPbとでレーザ光をパワー変調しながら情報記録媒体に向けて照射して、マーク長0.42μm(3T)〜1.96μm(14T)のランダム信号を(グルーブ記録により)同一のグルーブ表面に所定回数繰り返して連続記録した後、平均ジッタ値を測定した。平均ジッタ値は、繰り返し回数が1、2、3、5、10、100、200、500回で測定し、1000回以上は1000回毎に測定して10000回まで評価した。繰り返し書き換え性能は、平均ジッタ値が13%に達したときの繰り返し回数により評価した。繰り返し回数が大きいほど、繰り返し書き換え性能が高く、上記のような情報記録媒体を、例えば画像音声レコーダで用いる場合には、繰り返し回数は1万回以上あることが好ましく、1万回以上であればより望ましい。   In this embodiment, the number of repetitions is determined based on the average jitter value. The information recording medium is irradiated with the laser beam power-modulated with Pp and Pb set as described above, and a random signal having a mark length of 0.42 μm (3T) to 1.96 μm (14T) (groove). After recording continuously (by recording) a predetermined number of times on the same groove surface, the average jitter value was measured. The average jitter value was measured when the number of repetitions was 1, 2, 3, 5, 10, 100, 200, 500 times, and 1000 times or more was measured every 1000 times and evaluated up to 10,000 times. The repeated rewriting performance was evaluated by the number of repetitions when the average jitter value reached 13%. The larger the number of repetitions, the higher the repeated rewriting performance. When the information recording medium as described above is used in, for example, an image / sound recorder, the number of repetitions is preferably 10,000 times or more, and if it is 10,000 times or more, More desirable.

Figure 0004308160
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表8に、実施例2−1〜2−13および比較例1〜6の情報記録媒体における(1)密着性、(2)記録感度、(3)書き換え性能の評価結果を示す。なお、実施例2−1〜2−13と比較例2〜6の情報記録媒体について、誘電体層に用いた材料の原子%も併記しておく。ここでは、密着性の評価結果として上記高温高湿試験後の剥離の有無を示した。記録感度は、設定されたピークパワーを示し、14mW以下であれば良好であると評価した。また、書き換え性能は、繰り返し回数が1000回未満を×、1000回以上1万回未満のものを△、1万回以上のものを○と評価した。   Table 8 shows the evaluation results of (1) adhesion, (2) recording sensitivity, and (3) rewriting performance in the information recording media of Examples 2-1 to 2-13 and Comparative Examples 1 to 6. For the information recording media of Examples 2-1 to 2-13 and Comparative Examples 2 to 6, the atomic percent of the material used for the dielectric layer is also shown. Here, the presence or absence of peeling after the high-temperature and high-humidity test is shown as an evaluation result of adhesion. The recording sensitivity showed a set peak power, and was evaluated as good when it was 14 mW or less. The rewrite performance was evaluated as x when the number of repetitions was less than 1000, Δ when 1000 or more and less than 10,000, and ◯ when 10,000 or more.

表8からも明らかなように、まず、誘電体層2、6の材料がSnO2、Ga23、SiCの場合は、記録層4と誘電体層2、6との密着性は良好だが、記録感度が不十分であった(比較例2〜4)。またSiCは、それ単独では熱伝導が大きいために、記録の熱が逃げてしまい、評価用光ピックの設定値以上のパワーが必要だったため、正確な記録パワーを評価することができなかったことから、書換え性能も評価できなかった。これに対し、実施例2−1〜2−13のように、SnO2およびGa23からなる酸化物群に、SiC、TaCおよびTiCから成る炭化物群や、任意にZrO2またはHfO2を本発明において規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度と書き換え性能が得られた。 As apparent from Table 8, first, when the material of the dielectric layers 2 and 6 is SnO 2 , Ga 2 O 3 , and SiC, the adhesion between the recording layer 4 and the dielectric layers 2 and 6 is good. The recording sensitivity was insufficient (Comparative Examples 2 to 4). In addition, because SiC alone has a large thermal conductivity, the heat of recording escapes, and power higher than the set value of the evaluation optical pick is required, so accurate recording power could not be evaluated. Therefore, rewriting performance could not be evaluated. On the other hand, as in Examples 2-1 to 2-13, the oxide group consisting of SnO 2 and Ga 2 O 3 is replaced with the carbide group consisting of SiC, TaC and TiC, and optionally ZrO 2 or HfO 2 . By mixing within the range specified in the present invention, good recording sensitivity and rewriting performance were obtained.

また、記録感度と書き換え性能の均衡を考慮すると、SnO2およびGa2Oの酸化物群の割合は、50mol%以上であることが好ましく、SiC、TaCおよびTiCから成る炭化物群の割合は、記録感度を考慮すると少なくとも5mol%以上であることが好ましいことが確認された。 In consideration of the balance between recording sensitivity and rewriting performance, the ratio of the SnO 2 and Ga 2 O oxide group is preferably 50 mol% or more, and the ratio of the carbide group composed of SiC, TaC and TiC is recorded. Considering the sensitivity, it was confirmed that the content is preferably at least 5 mol% or more.

次に、実施の形態11で示す構成の情報記録媒体の実施例について以下に説明する。
(実施例2−14)
本実施例の情報記録媒体は、実施の形態11で説明した図14に示す情報記録媒体であり、第1誘電体層102は(ZnS)80(SiO220(mol%)を用いて形成し、第1の界面層103はZrO2−SiO2−Cr23を用いて2〜5nmの厚さで形成した。これ以外の構成については、実施例2−1の情報記録媒体の場合と同様に作製した。実施例2−14では、記録層4上に接して配置された第2誘電体層6を、実施例2−1で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した。
Next, examples of the information recording medium having the configuration shown in Embodiment 11 will be described below.
(Example 2-14)
The information recording medium of this example is the information recording medium shown in FIG. 14 described in Embodiment 11, and the first dielectric layer 102 is formed using (ZnS) 80 (SiO 2 ) 20 (mol%). The first interface layer 103 was formed using ZrO 2 —SiO 2 —Cr 2 O 3 to a thickness of 2 to 5 nm. About the structure of those other than this, it produced similarly to the case of the information recording medium of Example 2-1. In Example 2-14, the second dielectric layer 6 disposed on and in contact with the recording layer 4 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-1.

(実施例2−15)
実施例2−15の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−2で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−2の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-15)
The information recording medium of Example 2-15 is the case of the information recording medium of Example 2-2, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-2. It produced similarly.

(実施例2−16)
実施例2−16の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−3で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−3の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-16)
The information recording medium of Example 2-16 is the case of the information recording medium of Example 2-3, except that the second dielectric layer 6 is formed using the sputtering target of the material used in Example 2-3. It produced similarly.

(実施例2−17)
実施例2−17の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−4で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-17)
The information recording medium of Example 2-17 is the case of the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-4. It produced similarly.

(実施例2−18)
実施例2−18の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−5で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-18)
The information recording medium of Example 2-18 is the case of the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-5. It produced similarly.

(実施例2−19)
実施例2−19の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−7で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-19)
The information recording medium of Example 2-19 is the case of the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-7. It produced similarly.

(実施例2−20)
実施例2−20の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−9で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-20)
The information recording medium of Example 2-20 is the case of the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-9. It produced similarly.

(実施例2−21)
実施例2−21の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−10で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-21)
The information recording medium of Example 2-21 is the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-10. It produced similarly.

(実施例2−22)
実施例2−22の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、(SnO240(Ga2340(TaC)20(mol%)で公称組成が表示されたスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-22)
In the information recording medium of Example 2-22, the second dielectric layer 6 was formed using a sputtering target whose nominal composition was indicated by (SnO 2 ) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (TaC) 20 (mol%). The information recording medium of Example 2-14 was manufactured in the same manner as in Example 2-14, except that it was formed.

(実施例2−23)
実施例2−23の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−12で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-23)
The information recording medium of Example 2-23 is the case of the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-12. It produced similarly.

(実施例2−24)
実施例2−24の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、実施例2−13で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Example 2-24)
The information recording medium of Example 2-24 is the case of the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Example 2-13. It produced similarly.

(比較例7)
比較例7の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、比較例2で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 7)
The information recording medium of Comparative Example 7 was produced in the same manner as the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Comparative Example 2. did.

(比較例8)
比較例8の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、比較例3で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 8)
The information recording medium of Comparative Example 8 was produced in the same manner as the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Comparative Example 3. did.

(比較例9)
比較例9の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、比較例4で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 9)
The information recording medium of Comparative Example 9 was produced in the same manner as the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Comparative Example 4. did.

(比較例10)
比較例10の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、比較例5で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 10)
The information recording medium of Comparative Example 10 was produced in the same manner as the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Comparative Example 5. did.

(比較例11)
比較例11の情報記録媒体は、第2誘電体層6を、比較例6で用いた材料のスパッタリングターゲットを用いて形成した以外は、実施例2−14の情報記録媒体の場合と同様に作製した。
(Comparative Example 11)
The information recording medium of Comparative Example 11 was produced in the same manner as the information recording medium of Example 2-14, except that the second dielectric layer 6 was formed using the sputtering target of the material used in Comparative Example 6. did.

Figure 0004308160
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表9に、実施例2−14〜2−24および比較例7〜11の情報記録媒体における(1)密着性、(2)記録感度、(3)書き換え性能を示す。ここでの表記の基準は、表8に示したものと同様である。
表9からも明らかなように、基板1と記録層4との間に第1誘電体層102と界面層103を設け、第2誘電体層6のみに本発明の材料を適用した場合も、表8とほぼ同様の傾向が認められた。すなわち、SnO2、Ga23およびその混合物や、SnO2とZrO2との混合物と、SiC単独の場合、記録層4と誘電体層102、6との密着性は良好だが、記録感度と書換え性能とを両立するには不十分であった(比較例7〜11)。これに対し、実施例2−14〜2−23のように、SnO2およびGa23から成る酸化物群に、SiC、TaCおよびTiCから成る炭化物群を混合し、さらに任意にZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を、本発明で規定した範囲内で混合することにより、良好な記録感度が得られた。
Table 9 shows (1) adhesion, (2) recording sensitivity, and (3) rewriting performance in the information recording media of Examples 2-14 to 2-24 and Comparative Examples 7 to 11. The standard of notation here is the same as that shown in Table 8.
As is clear from Table 9, when the first dielectric layer 102 and the interface layer 103 are provided between the substrate 1 and the recording layer 4 and the material of the present invention is applied only to the second dielectric layer 6, A tendency similar to that in Table 8 was observed. That is, in the case of SnO 2 , Ga 2 O 3 and a mixture thereof, a mixture of SnO 2 and ZrO 2, and SiC alone, the adhesion between the recording layer 4 and the dielectric layers 102 and 6 is good, but the recording sensitivity and It was insufficient for achieving both rewriting performance (Comparative Examples 7 to 11). On the other hand, as in Examples 2-14 to 2-23, a carbide group consisting of SiC, TaC and TiC is mixed with an oxide group consisting of SnO 2 and Ga 2 O 3 , and optionally ZrO 2 or Good recording sensitivity was obtained by mixing at least one oxide of HfO 2 within the range specified in the present invention.

また、密着性と記録感度との均衡を考慮すると、SnO2およびGa23からなる酸化物群の割合は、50mol%以上であることが好ましく、SiCの割合は、記録感度を考慮すると少なくとも5mol%以上であることが好ましいことが確認された。
実施例2−1〜2−23の情報記録媒体のように、記録層に接して形成される誘電体層として上述のような酸化物−炭化物系材料層を用いたとき、層数を減少させるという目的が達成されるとともに、良好な書き換え性能が得られる。なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。本発明の情報記録媒体は、記録層に接して形成される層のうち、少なくとも一つが上述のような酸化物−炭化物系材料層で形成されていればよい。
In consideration of the balance between adhesion and recording sensitivity, the ratio of the oxide group composed of SnO 2 and Ga 2 O 3 is preferably 50 mol% or more, and the ratio of SiC is at least in consideration of recording sensitivity. It was confirmed that the content was preferably 5 mol% or more.
When the oxide-carbide material layer as described above is used as the dielectric layer formed in contact with the recording layer as in the information recording media of Examples 2-1 to 2-23, the number of layers is reduced. The above-mentioned purpose is achieved and good rewriting performance is obtained. The present invention is not limited to these examples. In the information recording medium of the present invention, at least one of the layers formed in contact with the recording layer may be formed of the oxide-carbide material layer as described above.

(実施例2−25)
以上の実施例2−1〜2−24では、光学的手段によって情報を記録する情報記録媒体を作製した。実施例2−25では、図15に示すような、電気的手段によって情報を記録する情報記録媒体を作製した。これはいわゆるメモリである。
(Example 2-25)
In Examples 2-1 to 2-24 above, information recording media for recording information by optical means were produced. In Example 2-25, an information recording medium for recording information by electrical means as shown in FIG. 15 was produced. This is a so-called memory.

本実施例の情報記録媒体は、次のようにして作製した。まず、表面を窒化処理した、長さ5mm、幅5mmおよび厚さ1mmのSi基板211を準備した。この基板211の上に、Auの下部電極212を1.0mm×1.0mmの領域に厚さ0.1μmで形成した。下部電極212の上に、Ge38Sb10Te52(化合物としてはGe8Sb2Te11と表記される)の材料にて相変化部として機能する記録層215(以下、相変化部215と称する。)を直径0.2mmの円形領域に厚さ0.1μmとなるように形成し、(SnO)40(Ga2340(SiC)20(mol%)の材料を用いて、断熱部として機能する誘電体層216(以下、断熱部216と称する。)を、0.6mm×0.6mmの領域(但し相変化部215を除く)に、相変化部215と同じ厚さとなるように形成した。さらに、Auの上部電極214を0.6mm×0.6mmの領域に厚さ0.1μmで形成した。下部電極212、相変化部215、断熱部216および上部電極214は、いずれも、スパッタリング法で形成した。 The information recording medium of this example was manufactured as follows. First, a Si substrate 211 having a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 1 mm was prepared by nitriding the surface. On the substrate 211, an Au lower electrode 212 was formed in an area of 1.0 mm × 1.0 mm with a thickness of 0.1 μm. On the lower electrode 212, a recording layer 215 functioning as a phase change portion (hereinafter referred to as a phase change portion 215) made of a material of Ge 38 Sb 10 Te 52 (a compound is expressed as Ge 8 Sb 2 Te 11 ). .) In a circular region having a diameter of 0.2 mm so as to have a thickness of 0.1 μm, and using a material of (SnO) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%), a heat insulating portion The dielectric layer 216 functioning as the following (hereinafter referred to as the heat insulating portion 216) has the same thickness as the phase change portion 215 in a 0.6 mm × 0.6 mm region (excluding the phase change portion 215). Formed. Further, an upper electrode 214 made of Au was formed in a region of 0.6 mm × 0.6 mm with a thickness of 0.1 μm. The lower electrode 212, the phase change part 215, the heat insulating part 216, and the upper electrode 214 were all formed by sputtering.

相変化部215を成膜する工程では、Ge−Sb−Te系材料から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を成膜装置に取り付け、パワー100Wで、Arガスを導入して直流スパッタリングを行った。スパッタ時の圧力は約0.13Paとした。また、断熱部216を成膜する工程では、(SnO)40(Ga2340(SiC)20(mol%)の組成を有する材料から成るスパッタリングターゲット(直径100mm、厚さ6mm)を成膜装置に取り付けて、約0.13Paの圧力下で、高周波スパッタリングを行った。パワーは400Wとした。スパッタリング中、Arガスを導入した。これら工程でのスパッタリングは、相変化部215および断熱部216が互いに積層しないように、成膜すべき面以外の領域をマスク治具で覆って各々行った。なお、相変化部215および断熱部216の形成の順序は問わず、いずれを先に行ってもよい。また、相変化部215および断熱部216により記録部213を構成する。相変化部215は本発明に言うところの記録層に該当し、断熱部216は本発明に言うところの材料層に該当する。 In the process of forming the phase change unit 215, a sputtering target (diameter 100 mm, thickness 6 mm) made of a Ge—Sb—Te-based material is attached to the film forming apparatus, and Ar gas is introduced at a power of 100 W to perform direct current sputtering. went. The pressure during sputtering was about 0.13 Pa. In the step of forming the heat insulating portion 216, a sputtering target (diameter: 100 mm, thickness: 6 mm) made of a material having a composition of (SnO) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%) is formed. Attached to the membrane device, high frequency sputtering was performed under a pressure of about 0.13 Pa. The power was 400W. Ar gas was introduced during sputtering. Sputtering in these steps was performed by covering the region other than the surface to be formed with a mask jig so that the phase change portion 215 and the heat insulating portion 216 were not stacked on each other. In addition, the order of formation of the phase change part 215 and the heat insulation part 216 is not ask | required, either may be performed first. Further, the recording unit 213 is configured by the phase change unit 215 and the heat insulating unit 216. The phase change portion 215 corresponds to the recording layer according to the present invention, and the heat insulating portion 216 corresponds to the material layer according to the present invention.

なお、下部電極212および上部電極214は、電極形成技術の分野において一般的に採用されているスパッタリング方法によって成膜できるので、それらの成膜工程についての詳細な説明は省略する。
以上のようにして作製した情報記録媒体に電気的エネルギーを印加することによって相変化部215にて相変化が起こることを、図16に示すシステムにより確認した。図16に示す情報記録媒体の断面図は、図15に示す情報記録媒体をI−I線に沿って厚さ方向に切断した断面である。
Note that the lower electrode 212 and the upper electrode 214 can be formed by a sputtering method generally employed in the field of electrode formation technology, and thus detailed description of these film formation steps is omitted.
It was confirmed by the system shown in FIG. 16 that a phase change occurred in the phase change portion 215 by applying electrical energy to the information recording medium manufactured as described above. The sectional view of the information recording medium shown in FIG. 16 is a section obtained by cutting the information recording medium shown in FIG. 15 in the thickness direction along the line II.

より詳細には、図16に示すように、2つの印加部222を下部電極212および上部電極214にAuリード線でそれぞれボンディングすることによって、印加部222を介して、電気的情報記録再生装置224を情報記録媒体(メモリ)に接続した。この電気的情報記録再生装置224において、下部電極212と上部電極214に各々接続されている印加部222の間には、パルス発生部218がスイッチ220を介して接続され、また、抵抗測定器219がスイッチ221を介して接続されていた。抵抗測定器219は、抵抗測定器219によって測定される抵抗値の高低を判定する判定部223に接続されていた。パルス発生部218によって印加部222を介して上部電極214および下部電極212の間に電流パルスを流し、下部電極212と上部電極214との間の抵抗値を抵抗測定器219によって測定し、この抵抗値の高低を判定部223で判定した。一般に、相変化部215の相変化によって抵抗値が変化するため、この判定結果に基づいて、相変化部215の相の状態を知ることができる。   More specifically, as shown in FIG. 16, the two application units 222 are bonded to the lower electrode 212 and the upper electrode 214 with Au lead wires, respectively, so that the electrical information recording / reproducing device 224 is connected via the application unit 222. Was connected to an information recording medium (memory). In this electrical information recording / reproducing apparatus 224, a pulse generator 218 is connected via a switch 220 between the application units 222 connected to the lower electrode 212 and the upper electrode 214, respectively, and a resistance measuring device 219 is provided. Are connected via a switch 221. The resistance measuring device 219 is connected to the determination unit 223 that determines the level of the resistance value measured by the resistance measuring device 219. The pulse generator 218 causes a current pulse to flow between the upper electrode 214 and the lower electrode 212 via the applying unit 222, and the resistance value between the lower electrode 212 and the upper electrode 214 is measured by the resistance measuring device 219. The determination unit 223 determines whether the value is high or low. In general, since the resistance value changes due to the phase change of the phase change unit 215, the state of the phase of the phase change unit 215 can be known based on the determination result.

実施例2−25の場合、相変化部215の融点は630℃、結晶化温度は170℃、結晶化時間は130nsであった。下部電極212と上部電極214の間の抵抗値は、相変化部215が非晶質相状態では1000Ω、結晶相状態では20Ωであった。相変化部215が非晶質相状態(即ち高抵抗状態)のとき、下部電極212と上部電極214との間に、20mA、150nsの電流パルスを印加したところ、下部電極212と上部電極214の間の抵抗値が低下し、相変化部215が非晶質相状態から結晶相状態に転移した。次に、相変化部215が結晶相状態(即ち低抵抗状態)のとき、下部電極212と上部電極214の間に、200mA、100nsの電流パルスを印加したところ、下部電極212と上部電極214の間の抵抗値が上昇し、相変化部215が結晶相から非晶質相に転移した。   In Example 2-25, the phase change portion 215 had a melting point of 630 ° C., a crystallization temperature of 170 ° C., and a crystallization time of 130 ns. The resistance value between the lower electrode 212 and the upper electrode 214 was 1000Ω when the phase change portion 215 was in an amorphous phase state, and 20Ω when the phase change portion 215 was in a crystalline phase state. When the phase change portion 215 is in an amorphous phase state (that is, a high resistance state), a current pulse of 20 mA and 150 ns is applied between the lower electrode 212 and the upper electrode 214. In the meantime, the resistance value decreased, and the phase change portion 215 transitioned from the amorphous phase state to the crystalline phase state. Next, when the phase change portion 215 is in a crystalline phase state (that is, a low resistance state), a current pulse of 200 mA, 100 ns is applied between the lower electrode 212 and the upper electrode 214, so that the lower electrode 212 and the upper electrode 214 In the meantime, the resistance value increased, and the phase change portion 215 changed from the crystalline phase to the amorphous phase.

以上の結果から、相変化部215の周囲の断熱部216として、(SnO)40(Ga2340(SiC)20(mol%)の組成を有する材料を含む層を形成した場合、電気的エネルギーを付与することによって、相変化部215に相変化を生起させることができ、情報を記録する機能を持たせることができることが確認できた。この現象は、実施例2−1〜2−24の記録感度を鑑みると、実施例2−1〜2−24で用いた酸化物系−炭化物材料層同様の効果が得られると考えられる。 From the above results, when a layer including a material having a composition of (SnO) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%) is formed as the heat insulating part 216 around the phase change part 215, It was confirmed that the phase change can be caused to occur in the phase change unit 215 and the function of recording information can be provided by applying the target energy. In view of the recording sensitivity of Examples 2-1 to 2-24, this phenomenon is considered to have the same effect as the oxide-carbide material layer used in Examples 2-1 to 2-24.

実施例2−25のように、円柱状の相変化部215の周囲に、誘電体である(SnO)40(Ga2340(SiC)20(mol%)の断熱部216を設けると、上部電極214および下部電極212との間に電圧を印加することによって相変化部215に流れた電流がその周辺部に逃げることを効果的に抑制し得る。その結果、電流により生じるジュール熱によって相変化部215の温度を効率的に上昇させることができる。特に、相変化部215を非晶質相状態に転移させる場合には、相変化部215のGe38Sb10Te52を一旦溶融させて急冷する過程が必要である。相変化部215のこの溶融は、相変化部215の周囲に断熱部216を設けることによって、より小さい電流で生起し得る。 As in Example 2-25, when a heat insulating portion 216 of (SnO) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%) as a dielectric is provided around the cylindrical phase change portion 215. By applying a voltage between the upper electrode 214 and the lower electrode 212, it is possible to effectively suppress the current flowing in the phase change portion 215 from escaping to the peripheral portion. As a result, the temperature of the phase change unit 215 can be efficiently increased by the Joule heat generated by the current. In particular, when the phase change part 215 is changed to an amorphous phase state, a process of once melting and quenching the Ge 38 Sb 10 Te 52 of the phase change part 215 is required. This melting of the phase change part 215 can occur with a smaller current by providing a heat insulating part 216 around the phase change part 215.

断熱部216に用いた(SnO)40(Ga2340(SiC)20(mol%)は、高融点であり、熱による原子拡散も生じにくいので、上述のような電気的メモリに適用することが可能である。また、相変化部215の周囲に断熱部216が存在すると、断熱部216が障壁となるので、相変化部215は記録部213の面内において電気的および熱的に実質的に隔離される。このことを利用して、情報記録媒体に、複数の相変化部215を断熱部216で互いに隔離された状態で設けて、情報記録媒体のメモリ容量を増やすこと、ならびにアクセス機能およびスイッチング機能を向上させることが可能となる。あるいは、情報記録媒体自体を複数個つなぐことも可能である。 (SnO) 40 (Ga 2 O 3 ) 40 (SiC) 20 (mol%) used for the heat insulating portion 216 has a high melting point and is less likely to cause atomic diffusion due to heat. Therefore, it is applied to the electrical memory as described above. Is possible. Further, when the heat insulating portion 216 exists around the phase change portion 215, the heat insulating portion 216 serves as a barrier, so that the phase change portion 215 is substantially electrically and thermally isolated in the plane of the recording portion 213. By utilizing this fact, the information recording medium is provided with a plurality of phase change portions 215 separated from each other by the heat insulating portion 216, thereby increasing the memory capacity of the information recording medium and improving the access function and switching function. It becomes possible to make it. Alternatively, a plurality of information recording media themselves can be connected.

以上、種々の実施例を通じて本発明の情報記録媒体について説明してきたように、光学的手段で記録する情報記録媒体および電気的手段で記録する情報記録媒体のいずれにも、記録層に接するように、本発明で規定した酸化物−炭化物系材料層を誘電体層に適用することにより、これまで実現されなかった構成を実現でき、従来の情報記録媒体よりも優れた性能が得られる。 上記の実施の形態は例示的なものであり、本発明はこれらの実施の形態に限定されない。   As described above, the information recording medium of the present invention has been described through various embodiments, so that both the information recording medium recorded by optical means and the information recording medium recorded by electric means are in contact with the recording layer. By applying the oxide-carbide material layer defined in the present invention to the dielectric layer, it is possible to realize a configuration that has not been realized so far, and to obtain performance superior to that of conventional information recording media. The above embodiments are illustrative, and the present invention is not limited to these embodiments.

本発明にかかる情報記録媒体とその製造方法は、記録した情報を長時間保持できる性質(不揮発性)を有し、高密度の書き換え型および追記型の光ディスク等として有用である。また電気的不揮発性メモリ等の用途にも応用できる。   The information recording medium and the manufacturing method thereof according to the present invention have a property (non-volatility) that can hold recorded information for a long time, and are useful as high-density rewritable and write-once optical discs. It can also be applied to uses such as an electrically non-volatile memory.

本発明の1層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図The partial cross section figure which shows an example of a layer structure about the information recording medium provided with one information layer of this invention 本発明のN層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図Partial sectional view showing an example of a layer structure of an information recording medium having N information layers according to the present invention 本発明の2層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図The partial cross section figure which shows an example of a layer structure about the information recording medium provided with the two information layers of this invention 本発明の1層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図The partial cross section figure which shows an example of a layer structure about the information recording medium provided with one information layer of this invention 本発明のN層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図Partial sectional view showing an example of a layer structure of an information recording medium having N information layers according to the present invention 本発明の2層の情報層を備えた情報記録媒体について層構成の一例を示す一部断面図The partial cross section figure which shows an example of a layer structure about the information recording medium provided with the two information layers of this invention 本発明の情報記録媒体の記録再生に用いられる記録再生装置について構成の一部を模式的に示す図The figure which shows a part of structure typically about the recording / reproducing apparatus used for the recording / reproducing of the information recording medium of this invention 本発明の情報記録媒体、および電気的情報記録再生装置について構成の一部を模式的に示す図The figure which shows typically a part of structure about the information recording medium of this invention, and an electrical information recording / reproducing apparatus. 本発明の大容量の電気的情報記録媒体について構成の一部を模式的に示す図The figure which shows typically a part of structure about the high capacity | capacitance electrical information recording medium of this invention. 本発明の電気的情報記録媒体とその記録再生システムについて構成の一部を模式的に示す図The figure which shows typically a part of structure about the electrical information recording medium of this invention, and its recording / reproducing system. 本発明の電気的情報記録媒体の記録・消去パルス波形の一例を示す図The figure which shows an example of the recording / erasing pulse waveform of the electrical information recording medium of this invention 4.7GB/DVD−RAMについて層構成の一例を示す一部断面図Partial sectional view showing an example of a layer structure of 4.7 GB / DVD-RAM 本発明の情報記録媒体の一例を示す一部断面図Partial sectional view showing an example of the information recording medium of the present invention 本発明の情報記録媒体の一例を示す一部断面図Partial sectional view showing an example of the information recording medium of the present invention 電気的エネルギーの印加により情報が記録される本発明の情報記録媒体の一例を示す斜視図The perspective view which shows an example of the information recording medium of this invention on which information is recorded by application of electrical energy 図15に示す情報記録媒体を使用するシステムの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of a system using the information recording medium shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、14、26、30、39、211 基板
2、102、302、401 第1誘電体層
3、103、303 第1界面層
4、104、215 記録層
5、105、305 第2界面層
6、106、306、402 第2誘電体層
7 光吸収補正層
8、108 反射層
9、27 接着層
10、28 ダミー基板
11 レーザビーム
12、15、22、24、29、31、32、37、217 情報記録媒体
13 透明層
16、18、21 情報層
17、19、20 光学分離層
23 第1情報層
25 第2情報層
33 スピンドルモータ
34 対物レンズ
35 半導体レーザ
36 光学ヘッド
38 記録再生装置
40、212 下部電極
41、204 第1記録層
42、304 第2記録層
43、214 上部電極
44、51 電気的情報記録媒体
45、222 印加部
46、59、219 抵抗測定器
47、49、220、221 スイッチ
48、58 パルス電源
50、224 電気的情報記録再生装置
52 ワード線
53 ビット線
54 メモリセル
55 アドレス指定回路
56 記憶装置
57 外部回路
107、307 界面層
120 グルーブ面
121 ランド面
202 第3誘電体層
203 第3界面層
205 第4界面層
206 第4誘電体層
208 第1反射層
209 透過率調整層
308 第2反射層
501、502、503、504、505、508、509 記録波形
506、507 消去波形
213 記録部
216 誘電体層
218 パルス発生部
223 判定部
1, 14, 26, 30, 39, 211 Substrate 2, 102, 302, 401 First dielectric layer 3, 103, 303 First interface layer 4, 104, 215 Recording layer 5, 105, 305 Second interface layer 6 , 106, 306, 402 Second dielectric layer 7 Light absorption correction layer 8, 108 Reflective layer 9, 27 Adhesive layer 10, 28 Dummy substrate 11 Laser beam 12, 15, 22, 24, 29, 31, 32, 37, 217 Information recording medium 13 Transparent layer 16, 18, 21 Information layer 17, 19, 20 Optical separation layer 23 First information layer 25 Second information layer 33 Spindle motor 34 Objective lens 35 Semiconductor laser 36 Optical head 38 Recording / reproducing device 40 212 Lower electrode 41, 204 First recording layer 42, 304 Second recording layer 43, 214 Upper electrode 44, 51 Electrical information recording medium 45, 222 Application unit 46, 59, 219 Resistance measuring instrument 47, 49, 220, 221 Switch 48, 58 Pulse power supply 50, 224 Electrical information recording / reproducing device 52 Word line 53 Bit line 54 Memory cell 55 Addressing circuit 56 Storage device 57 External Circuits 107 and 307 Interface layer 120 Groove surface 121 Land surface 202 Third dielectric layer 203 Third interface layer 205 Fourth interface layer 206 Fourth dielectric layer 208 First reflection layer 209 Transmittance adjustment layer 308 Second reflection layer 501 , 502, 503, 504, 505, 508, 509 Recording waveform 506, 507 Erasing waveform 213 Recording unit 216 Dielectric layer 218 Pulse generation unit 223 Determination unit

Claims (23)

光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および/または再生を行う情報記録媒体であって、
SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素(O)と、炭素(C)とを含む誘電体層を有し、
前記誘電体層が、ZrまたはHfのうち少なくとも一つをさらに含み、組成式:
H P I J K (原子%)
(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、H、P、I、JおよびKは、10≦H≦40、0<P≦15、35≦I≦70、0<J≦30、0<K≦30、H+P+I+J+K=100を満たす。)
と表される材料を含むことを特徴とする、情報記録媒体。
An information recording medium for recording and / or reproducing by irradiation of light or application of electrical energy,
A dielectric layer comprising at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga, at least one element selected from the group GL consisting of Si, Ta, and Ti, oxygen (O), and carbon (C) I have a,
The dielectric layer further includes at least one of Zr and Hf, and has a composition formula:
M H A P O I L J C K ( atomic%)
Wherein M represents at least one element selected from the group GM, A represents at least one element selected from Zr and Hf, L represents at least one element selected from the group GL, and H , P, I, J and K satisfy 10 ≦ H ≦ 40, 0 <P ≦ 15, 35 ≦ I ≦ 70, 0 <J ≦ 30, 0 <K ≦ 30, and H + P + I + J + K = 100.)
An information recording medium comprising a material expressed as:
前記誘電体層において、MがSnであることを特徴とする、請求項1に記載の情報記録媒体。 The information recording medium according to claim 1 , wherein M is Sn in the dielectric layer. 前記誘電体層において、MとしてSnとGaとを含むことを特徴とする、請求項に記載の情報記録媒体。 The information recording medium according to claim 1 , wherein the dielectric layer includes Sn and Ga as M. 前記誘電体層において、AとしてZrを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の情報記録媒体。 Wherein the dielectric layer, characterized in that it comprises a Zr as A, the information recording medium according to any one of claims 1-3. 光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および/または再生を行う情報記録媒体であって、相変化が生じる記録層を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の情報記録媒体。 By irradiation or application of electric energy of the light, an information recording medium for recording and / or reproducing, characterized by having a recording layer a phase change occurs, according to any one of claims 1 to 4 Information recording media. 前記記録層が、Ge−Sb−Te、Ge−Sn−Sb−Te、Ge−Bi−Te、Ge−Sn−Bi−Te、Ge−Sb−Bi−Te、Ge−Sn−Sb−Bi−Te、Ag−In−Sb−TeおよびSb−Teから選択されるいずれか一つの材料を含むことを特徴とする、請求項に記載の情報記録媒体。 The recording layer is made of Ge—Sb—Te, Ge—Sn—Sb—Te, Ge—Bi—Te, Ge—Sn—Bi—Te, Ge—Sb—Bi—Te, Ge—Sn—Sb—Bi—Te. The information recording medium according to claim 5 , comprising any one material selected from Ag—In—Sb—Te and Sb—Te. 前記記録層の膜厚が、15nm以下であることを特徴とする、請求項に記載の情報記録媒体。 The information recording medium according to claim 6 , wherein the recording layer has a thickness of 15 nm or less. 前記誘電体層が、前記記録層の少なくともどちらか一方の界面に接して形成されていることを特徴とする、請求項5〜7のいずれか1項に記載の情報記録媒体。 The information recording medium according to claim 5 , wherein the dielectric layer is formed in contact with at least one of the interfaces of the recording layer. 光の照射または電気エネルギーの印加によって、記録および/または再生を行う情報記録媒体の製造方法であって、
情報記録媒体は誘電体層を有し、
前記誘電体層が、SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素と、Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素と、酸素(O)と、炭素(C)とを含むスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法で形成されるとともに、
前記スパッタリングターゲットが、ZrまたはHfのうち少なくとも一つをさらに含み、組成式:
h p i j k (原子%)
(式中、Mは前記群GMより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、AはZrおよびHfより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、Lは前記群GLより選ばれる少なくとも一つの元素を示し、h、p、i、jおよびkは、10≦h≦40、0<p≦15、35≦i≦70、0<j≦30、0<k≦30、h+p+i+j+k=100を満たす。)
と表される材料を含むことを特徴とする、情報記録媒体の製造方法。
A method for producing an information recording medium for recording and / or reproducing by irradiation of light or application of electrical energy,
The information recording medium has a dielectric layer,
The dielectric layer includes at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga, at least one element selected from the group GL consisting of Si, Ta, and Ti, oxygen (O), and carbon (C). using a sputtering target containing bets, while being formed by a sputtering method,
The sputtering target further includes at least one of Zr or Hf, and a composition formula:
M h A p O i L j C k ( atomic%)
(Wherein M represents at least one element selected from the group GM, A represents at least one element selected from Zr and Hf, L represents at least one element selected from the group GL, h , P, i, j, and k satisfy 10 ≦ h ≦ 40, 0 <p ≦ 15, 35 ≦ i ≦ 70, 0 <j ≦ 30, 0 <k ≦ 30, h + p + i + j + k = 100.)
A method for producing an information recording medium , comprising a material expressed as :
前記スパッタリングターゲットにおいて、MがSnであることを特徴とする、請求項に記載の情報記録媒体の製造方法。 10. The method for manufacturing an information recording medium according to claim 9 , wherein M is Sn in the sputtering target. 前記スパッタリングターゲットが、MとしてSnとGaとを含むことを特徴とする、請求項に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 9 , wherein the sputtering target contains Sn and Ga as M. 前記スパッタリングターゲットが、AとしてZrを含むことを特徴とする、請求項9〜11のいずれか1項に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to any one of claims 9 to 11 , wherein the sputtering target contains Zr as A. 前記スパッタリングターゲットが、
(a)SnおよびGaから成る群GMより選ばれる少なくとも一つの元素の酸化物と、
(b)Si、TaおよびTiから成る群GLより選ばれる少なくとも一つの元素の炭化物とを含むことを特徴とする、請求項に記載の情報記録媒体の製造方法。
The sputtering target is
(A) an oxide of at least one element selected from the group GM consisting of Sn and Ga;
The method for manufacturing an information recording medium according to claim 9 , comprising (b) a carbide of at least one element selected from the group GL consisting of Si, Ta, and Ti.
前記スパッタリングターゲットが、ZrまたはHfの酸化物のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項13に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 13 , wherein the sputtering target contains at least one of an oxide of Zr or Hf. 前記スパッタリングターゲットが、前記群GMより選ばれる元素の酸化物群を50mol%以上含むことを特徴とする、請求項13または14に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 13 or 14 , wherein the sputtering target contains 50 mol% or more of an oxide group of an element selected from the group GM. 前記スパッタリングターゲットが、Snの酸化物を50mol%以上含むことを特徴とする、請求項15に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method for manufacturing an information recording medium according to claim 15 , wherein the sputtering target contains 50 mol% or more of an oxide of Sn. 前記スパッタリングターゲットが、Snの酸化物とGaの酸化物とを合わせて50mol%以上を含むことを特徴とする、請求項15に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 15 , wherein the sputtering target contains 50 mol% or more of Sn oxide and Ga oxide in total. 前記スパッタリングターゲットが、Zrの酸化物を含むことを特徴とする、請求項14〜17のいずれか1項に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 14 , wherein the sputtering target contains an oxide of Zr. 前記スパッタリングターゲットが、ZrまたはHfの酸化物のうち少なくとも一つを含む、組成式:
(D)x(E)y(B)100-(x+y)(mol%)
(式中、DはSnO2およびGa23から選択される少なくとも一つの酸化物を示し、EはZrO2またはHfO2のうち少なくとも一つの酸化物を示し、BはSiC、TaCおよびTiCから選択される少なくとも一つの炭化物を示し、x、yは、50≦x≦95、0<y≦40を満たす。)
で表される材料を含むことを特徴とする、請求項14に記載の情報記録媒体の製造方法。
The sputtering target contains at least one of oxides of Zr or Hf.
(D) x (E) y (B) 100- (x + y) (mol%)
(In the formula, D represents at least one oxide selected from SnO 2 and Ga 2 O 3 , E represents at least one oxide of ZrO 2 or HfO 2 , and B represents SiC, TaC and TiC) Represents at least one carbide selected, and x and y satisfy 50 ≦ x ≦ 95 and 0 <y ≦ 40.)
The method of manufacturing an information recording medium according to claim 14 , comprising a material represented by:
前記スパッタリングターゲットにおいて、DがSnO2で表される材料を含むことを特徴とする、請求項19に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 19 , wherein the sputtering target includes a material in which D is represented by SnO 2 . 前記スパッタリングターゲットが、DとしてSnO2とGa23とで表される材料を含むことを特徴とする、請求項19に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to claim 19 , wherein the sputtering target contains a material represented by SnO 2 and Ga 2 O 3 as D. 前記スパッタリングターゲットが、としてZrO2で表される材料を含むことを特徴とする、請求項19〜21のいずれか1項に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method of manufacturing an information recording medium according to any one of claims 19 to 21 , wherein the sputtering target includes a material represented by ZrO 2 as E. 前記スパッタリングターゲットにおいて、BがSiCで表される材料を含むことを特徴とする、請求項19〜22のいずれか1項に記載の情報記録媒体の製造方法。 The method for manufacturing an information recording medium according to any one of claims 19 to 22 , wherein in the sputtering target, B includes a material represented by SiC.
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