TWI469143B - 資訊記錄媒體及其製造方法 - Google Patents

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TWI469143B
TWI469143B TW100115084A TW100115084A TWI469143B TW I469143 B TWI469143 B TW I469143B TW 100115084 A TW100115084 A TW 100115084A TW 100115084 A TW100115084 A TW 100115084A TW I469143 B TWI469143 B TW I469143B
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oxide
recording medium
information recording
dielectric layer
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TW100115084A
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Rie Kojima
Yukako Doi
Noboru Yamada
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Panasonic Corp
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Description

資訊記錄媒體及其製造方法
本發明係關於可用光學方式或電氣方式進行資訊之記錄、抹除、覆寫及再生之資訊記錄媒體及其製造方法。
作為光學資訊記錄媒體的基本構成之一例，可舉例如：在基板表面，依序形成第1介電層、記錄層、第2介電層及反射層者。第1介電層與第2介電層，可調節光學距離以提高光吸收效率，具有使結晶相的反射率與非晶質相的反射率之差加大而使信號的振幅增大之作用。並兼具有保護記錄層免於水分等之影響的功能。作為介電層的材料，可舉出如：80莫耳%的ZnS與20莫耳%的SiO2 之混合物(以下，於本說明書中記為「(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)」或「(ZnS)80 (SiO2 )20 )」。又，其他混合物亦以同樣的方式記述。)(參照日本專利第1959977號公報。)。此材料，為非晶質材料，熱傳導性低、具有高透明性及高折射率。且，膜形成時之成膜速度快，機械特性及耐濕性皆優異。如此般，(ZnS)80 (SiO2 )20 ，作為適於用以形成介電層的材料，業已實用化。
隨著近年來之高密度化，與1990年剛開始實用化之時相比，記錄層的膜厚已變為設計成當時之約1/3左右的厚度。其理由在於，為了可妥為記錄較小的記錄標記，而減少記錄層之熱容量，並於昇溫後使熱可迅速地往反射層側逸散之故。
本發明人等，隨著記錄層之薄膜化，而發現了(ZnS)80 (SiO2 )20 之課題所在。其為，若以雷射光照射記錄層施行反覆覆寫，則(ZnS)80 (SiO2 )20 中之S會擴散到記錄層中，而有使反覆覆寫性能顯著降低之現象。為防止此擴散，本發明人等曾提出在第1介電層與記錄層之間及記錄層與第2介電層之間設置作為界面層之層(例如參照N. Yamadaet al. Japanese Journal of Applied Physics Vol.37(1998) pp. 2104-2110)。作為界面層之材料，含有Ge之氮化物曾被揭示(例如參照日本專利國際公開第97/34298號小冊)。當然，含有S之材料不適於作為界面層。藉由設置界面層，可大幅改善反覆覆寫性能。如圖12所示之資訊記錄媒體31般，於業已實用化之4.7GB/DVD-RAM(Digital Versatile Disk-Random Access Memory：數位多功能光碟-隨機存取記憶體)光碟中，設置有界面層，在基板1表面，依序形成第1介電層102、第1界面層103、記錄層4、第2界面層105、第2介電層106、光吸收修正層7及反射層8，並進一步藉由黏著層9使虛基板10貼合到反射層8上(例如參照日本專利特開2001-322357號公報)。依據此構成可具有大容量且具優異的反覆覆寫性能。
由含有Ge之氮化物所構成的層，可藉由使Ge或含有Ge之合金在Ar氣體與氮氣所混合成之高壓環境氣氛中進行反應性成膜而形成。由於反覆覆寫性能或耐濕性係依存於此Ge之氮化程度，故成膜條件須嚴密地訂定。尤其在高壓條件下之反應性成膜，其成膜裝置的構造依存性與成膜條件依存性皆大。例如，由實驗規模的成膜裝置轉換成量產規模的成膜裝置時，最適的壓力與氣體流量的條件會有須費時方能決定之情形。由於有著如此的課題，可由非反應性成膜來形成之界面層，亦即，可在Ar氣體的低壓環境氣氛中形成，且不含S之材料成為必要。又，只要可使此界面層作為介電層使用，則層數可得以減少。
又，作為適於資訊記錄媒體的界面層之材料，曾有基於熱傳導率的考量而提出者(例如參照日本專利特開2001-67722號公報)。
為解決上述以往之問題，本發明人等，曾另外提出可藉由非反應性成膜來形成、且耐濕性及反覆覆寫性能優異之界面層，其可與記錄層相鄰接而設置、可使用作為第1或第2介電層、顯示優異之反覆覆寫性能之由ZrO2 、SiO2 及Cr2 O3 所混合成之介電體材料。於此ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 中，ZrO2 與SiO2 為透明且熱安定之材料，Cr2 O3 為與硫族(chalcogen)系之記錄層的密合性優異之材料。因而，藉由此等3種氧化物之混合，可兼顧熱安定性與密合性。為確保密合性，以含有Cr2 O3 30莫耳%以上的組成為更佳。於使用以此ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 材料作為界面層或介電層之資訊記錄媒體，具有優異之反覆覆寫性能與耐濕性。
然而，為成為適用於形成界面層或介電層的材料，亦須要求低熱傳導性與透明性。ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 ，在此2種性能上比不上(ZnS)80 (SiO2 )20 。ZrO2 與SiO2 ，於波長約660nm及約405nm的區域中於光學上為大致透明者(消光係數(extinction coefficient)0.00以下)，而Cr2 O3 則在任一波長範圍皆會吸收光而為不透明者。Cr2 O3 於愈短的波長，其吸收愈大，於405nm附近，其消光係數接近於0.3。因此，例如，於混合之(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)的組成之場合，於波長約660nm區域之消光係數為約0.02、於波長約405nm區域之消光係數為約0.2。由於非為透明，使介電體本身會吸收光，故會導致記錄層之光吸收降低與介電層本身之昇溫。相變化記錄，係於記錄層中，藉由使雷射光照射部熔融再急速冷卻以形成非晶質標記(記錄)、而藉由昇溫至結晶化溫度以上再使其緩慢冷卻而使其結晶化(抹除)。記錄層之光吸收若降低，則記錄層之記錄感度與抹除感度會降低(會須要更大功率之雷射光照射)。又，介電層本身一旦昇溫，於進行記錄時，記錄層會不易急速冷卻，而無法形成良好的非晶質標記。其結果，會導致信號品質降低。
有關熱傳導性，由於精確地測定薄膜的熱傳導性是困難的，故係由各個資訊記錄媒體之記錄感度的差異來對熱傳導率之大小作相對的比較。例如，第2介電層之熱傳導率若低，熱一旦蓄積於記錄層內之後，會不往面內方向擴散而往反射層的方向迅速地擴散。亦即，由於急速冷卻效果增大，而可用更小之雷射功率形成非晶質標記(記錄感度高)。反之，第2介電層之熱傳導性若高，則熱不易蓄積於記錄層中，而容易擴散到第2介電層中。如此，則急速冷卻效果小，非晶質標記之形成須大的雷射功率(記錄感度低)。使用ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 ，較使用(ZnS)80 (SiO2 )20 作為第2介電層的場合，由於記錄時須較大的功率，故可判斷其熱傳導性較高。
如此般，ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 ，於熱傳導性與透明性有其問題存在。於DVD-RAM光碟及Blu-ray光碟中，使用作為第1或第2介電層之時，其記錄感度低，有待改善。
本發明係用以解決上述之課題者，其目的在於提供具有低熱傳導性與高透明性之介電體材料，更進一步，藉由使用此介電體材料，可提供能維持以往之反覆覆寫性能及耐濕性、且具有良好記錄感度之資訊記錄媒體。
本發明之第1之資訊記錄媒體，係藉由光的照射或電能之施加，而可進行資訊的記錄及再生之至少其一者；其特徵在於，含有包含Zr、則自La、Ga及In所構成群GL1中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層。
本發明之第2之資訊記錄媒體，係藉由光的照射或電能之施加而，可進行資訊的記錄及再生之至少其一者；其特徵在於，含有包含M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層。
本發明之第3之資訊記錄媒體，係藉由光的照射或電能之施加，而可進行資訊的記錄及再生之至少其一者；其特徵在於，含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Si、與氧(O)之氧化物系材料層。
本發明之第4之資訊記錄媒體，係藉由光的照射或電能之施加，而可進行資訊的記錄及再生之至少其一者；其特徵在於，含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Cr、與氧(O)之氧化物系材料層。
本發明之第5之資訊記錄媒體，係藉由光的照射或電能之施加，而可進行資訊的記錄及再生之至少其一者；其特徵在於，含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層。
本發明之第1之資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含Zr、擇自La、Ga及In所構成群GL1中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；其特徵在於，包含將該氧化物系材料層，使用含有Zr、擇自該群GL1之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。
本發明之第2之資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；其特徵在於，包含將該氧化物系材料層，使用含有該M1、擇自該群GL2之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。
本發明之第3之資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Si、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；其特徵在於，包含將該氧化物系材料層，使用含有擇自該群GM2之至少1種元素、擇自該群GL2之至少1種元素、Si、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。
本發明之第4之資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Cr、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；其特徵在於，包含將該氧化物系材料層，使用含有擇自該群GM2之至少1種元素、擇自該群GL2之至少1種元素、Cr、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。
本發明之第5之資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；其特徵在於，包含將該氧化物系材料層，使用含有擇自該群GM之至少1種元素、擇自該群GL之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。
本發明之第1~第5之資訊記錄媒體中所含有之氧化物系材料層，至少於由660nm附近之紅色波長區域至405nm附近之藍紫色波長區域之範圍具有高透明性，且亦有低熱傳導性。又，此氧化物系材料層，由於不含S，故可設置於與記錄層鄰接，並同時具有充分的熱安定性與耐濕性。因此，例如，藉由將此氧化物系材料層使用於介電層，可實現持續確保充分的可靠性與優異的反覆覆寫性能、且可得到良好的記錄感度之資訊記錄媒體。又，利用電能於資訊之記錄與再生之資訊記錄媒體中，只要將此氧化物系材料層作為用以使記錄層隔熱之介電體使用，可用較小的電能使其產生記錄層之相變化。又，依據本發明之第1~第5之資訊記錄媒體之製造方法，可製作發揮上述的效果之資訊記錄媒體。
本發明之第1之資訊記錄媒體，含有包含Zr、擇自La、Ga及In所構成群GL1中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層。此氧化物系材料層，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
ZrQ1 L1T1 O100-Q1-T1 (原子%)　...(1)
(式中，L1代表擇自該群GL1之至少1種的元素；Q1及T1，係滿足0<Q1<34、0<T1<50、20<Q1+T1<60之關係)。再者，上述式(1)中，以L1為Ga為更佳。
此處，所謂之「原子%」者，係表示將式(1)，以「Zr」原子、「L1」原子及「O」原子之合計數目作為基準(100%)表示之組成式。於L1含有2個以上元素之場合，所含有之全部元素之原子數之合計原子數為T1。於下述之式中，「原子%」之表示，亦為同樣之意義。又，式(1)，係只計算包含於氧化物系材料層之「Zr」原子、「L1」原子及「O」原子之原子數而表示者。因而，含有以式(1)表示之材料之氧化物系材料層，亦有含有此等原子以外的成分之情形。
如上述般，於式(1)中，Q1及T1，以滿足0<Q1<34、0<T1<50、20<Q1+T1<60之關係為佳。Zr若含有34原子%以上，則密合性會變差。元素L1若含有50原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為滿足4<Q1<24、6<T1<37、30<Q1+T1<50之關係。
於式(1)中，各原子以任何化合物存在皆可。以如此之通式對材料加以規定的理由在於，對形成為薄膜的層之組成加以調查時，欲求出化合物之組成有其困難，於實務上多只求出元素組成(亦即，各原子之比例)之故。於式(1)表示之材料中，Zr及元素L1大致都與氧原子一起作為氧化物而存在。因此，於本說明書中，即使為含有以式(1)表示材料的層，權宜上亦稱為「氧化物系材料層」。以下之式(3)、(5)、(6)、(9)及(10)中亦同。
於第1資訊記錄媒體所含之氧化物系材料層中，若以Zr及元素L1大致都與氧原子一起作為氧化物而存在考量，則含有之材料亦可用下式(2)表示。
(D1)X1 (E1)100-X1 (莫耳%)　...(2)
(式中，D1代表Zr之氧化物；E1代表擇自該群GL1中至少1種元素之氧化物；X1滿足0<X1<100之關係。)
又，於上述式(2)中，以D1為ZrO2 、E1為Ga2 O3 為佳。
本發明之第2之資訊記錄媒體，含有包含M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層。此氧化物系材料層，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M1Q2 L2T2 O100-Q2-T2 (原子%)　...(3)
(式中，M1代表Zr與Hf之混合物或Hf；L2代表擇自該群GL2中至少1種的元素；Q2及T2，係滿足0<Q2<34、0<T2<50、20<Q2+T2<60之關係)。再者，於上式(3)中，以L2為Ga為更佳。
於本發明之第2之資訊記錄媒體中，所謂之「原子%」係與第1之資訊記錄媒體的場合為相同之意義，於M1為Zr與Hf之混合物的場合，Zr與Hf之原子數的合計原子數為Q2，於L2為含有2個以上元素之場合，所含有之全部元素之原子數的合計原子數為T2。又，式(3)，係只計算包含於氧化物系材料層之「M1」原子、「L2」原子及「O」原子之原子數而表示者。因而，含有以式(3)表示之材料之氧化物系材料層，亦有含此等原子以外成分之情形。
如上述般，於式(3)中，Q2及T2，以滿足0<Q2<34、0<T2<50、20<Q2+T2<60之條件為佳。元素M1若含有34原子%以上，則密合性會變差。元素L2若含有50原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為滿足4<Q2<24、6<T2<37、30<Q2+T2<50之條件。
與上述式(1)的情況同樣地，於式(3)中，各原子亦可以任何化合物存在。於式(3)表示之材料中，元素M1及元素L2亦大致都與氧原子一起作為氧化物而存在。因此，若以元素M1及元素L2大致都與氧原子一起作為氧化物存在考量，則氧化物系材料層中所含有之材料可用下式(4)表示：
(D2)X2 (E2)100-X2 (莫耳%)　...(4)
(式中，D2代表該M1之氧化物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；X2滿足0<X2<100之關係。)
又，於上述式(4)中，以E2為Ga2 O3 為佳。
本發明之第3之資訊記錄媒體，含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Si、與氧(O)之氧化物系材料層。此氧化物系材料層，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M2Q3 SiR1 L2T3 O100-Q3-R1-T3 (原子%)...(5)
(式中，M2代表擇自該群GM2中至少1種的元素；L2代表擇自該群GL2中至少1種的元素；Q3、R1及T3，滿足0<Q3≦32、0<R1≦32、3<T3<43、20<Q3+R1+T3<60之關係)。
又，本發明之第3之資訊記錄媒體中，氧化物系材料層，亦可更進一步含有擇自碳(C)、氮(N)及Cr所構成群GK1中之至少1種元素。此場合之氧化物系材料層，其組成，以含有以下式表示之材料為佳：
M2Q3 SiR1 L2T3 K1J1 O100-Q3-R1-T3-J1 (原子%)...(6)
(式中，M2代表擇自該群GM2中至少1種的元素；L2代表示擇自該群GL2中至少1種的元素；K1代表擇自該群GK1中至少1種的元素；Q3、R1、T3及J1，滿足0<Q3≦32、0<R1≦35、2<T3≦40、0<J1≦40、20<Q3+R1+T3+J1<80之關係)。
於上述式(5)及(6)中，以M2為Zr、L2為Ga為更佳(亦即，以ZrQ3 SiR1 GaT3 O100-Q3-R1-T3 、ZrQ3 SiR1 GaT3 K1J1 O100-Q3-R1-T3-J1 為佳)。
於本發明之第3之資訊記錄媒體中，所謂之「原子%」係與第1之資訊記錄媒體的場合為相同之意義，於M2含有2個元素的場合，2個元素之原子數的合計原子數為Q3；於L2含有2個以上元素之場合，所含有之全部元素之原子數的合計原子數為T3；於K1含有2個以上元素之場合，所含有之全部元素之原子數的合計原子數為J1。又，式(5)，係只計算包含於氧化物系材料層之「M2」原子、「L2」原子、「Si」原子及「O」原子之原子數而表示者。因而，含有以式(5)或式(6)表示之材料之氧化物系材料層，亦有含此等原子以外成分之情形。
如上述般，於式(5)中，Q3、R1及T3，以滿足0<Q3≦32、0<R1≦32、3<T3<43、20<Q3+R1+T3<60之關係為佳。元素M2或Si，若含有多於32原子%，則密合性會變差。元素L2，若含有43原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為滿足0<Q3<25、0<R1<25、6<T3<37、30<Q3+R1+T3<50之關係。因而，此氧化物系材料，為在熱安定性、高透明性、密合性、耐濕性、低熱傳導性方面皆優異之材料。
與上述式(1)的場合同樣地，於式(5)及式(6)中，各原子亦可以任何化合物存在。例如於式(5)表示之材料中，元素M2、Si及元素L2亦大致皆與氧原子一起作為氧化物而存在。又，Si亦可作為氮化物或碳化物而含有。因此，氧化物系材料層中所含有之可以上述式(5)或(6)表示之材料，可用下式(7)或(8)表示：
(D3)X3 (g)Z1 (E2)100-X3-Z1 (莫耳%)...(7)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；g代表擇自SiO2 、Si3 N4 及SiC所構成群中之至少1種化合物；E2代表擇自該群GL2之至少1種元素之氧化物；X3及Z1，滿足10≦X3<90、0<Z1≦50、10<X3+Z1≦90之關係。)
(D3)X3 (SiO2 )Z2 (f)A1 (E2)100-X3-Z2-A1 (莫耳%)...(8)
(式中，D3及E2代表與上述式(7)之同樣的氧化物；f代表擇自SiC、Si3 N4 及Cr2 O3 所構成群中之至少1種化合物；X3、Z2及A1，滿足10≦X3<90、0<Z2≦50、0<A1≦50、10<X3+Z2+A1≦90之條件。)
又，於上述式(7)及(8)中，以D3為ZrO2 、E2為Ga2 O3 為佳。
本發明之第4之資訊記錄媒體，含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Cr、與氧(O)之氧化物系材料層。此氧化物系材料層，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M2Q4 CrU L2T4 O100-Q4-U-T4 (原子%)　...(9)
(式中，M2代表擇自該群GM2中至少1種的元素；L2代表擇自該群GL2中至少1種的元素；Q4、U及T4，滿足0<Q4≦32、0<U≦25、0<T4≦40、20<Q4+U+T4<60之關係)。
又，於本發明之第4之資訊記錄媒體中，氧化物系材料層，亦可含有擇自氮(N)及碳(C)所構成群GK2中之至少1種元素。此場合之氧化物系材料層，其組成，以含有以下式表示之材料為佳：
M2Q4 CrU L2T4 SiR2 K2J2 O100-Q4-U-T4-R2-J2 (原子%)...(10)
(式中，M2代表擇自該群GM2中至少1種的元素；L2代表擇自該群GL2中至少1種的元素；K2代表擇自氮(N)及碳(C)所構成群GK2中之至少1種元素；Q4、U、T4、R2及J2，滿足0<Q4≦32、0<U≦25、0<T4≦40、0<R2≦30、0<J2≦40、25<Q4+U+T4+R2+J2<85之關係)。
又，於上述式(9)及(10)中，以M2為Zr、L2為Ga為更佳(亦即，以ZrQ4 CrU GaT4 O100-Q4-U-T4 、ZrQ4 CrU GaT4 SiR2 K2J2 O100-Q4-U-T4-R2-J2 為佳)。
於式(10)中，Q4、U、T4、R2及J2，以滿足0<Q4≦32、0<U≦25、0<T4≦40、0<R2≦30、0<J2≦40、25<Q4+U+T4+R2+J2<85之條件為佳。於以式(10)表示之材料系中，藉由含入元素M2可提高耐熱性，惟，由於含量若超過32原子%則與記錄層之密合性會降低，故元素M2之含量以32原子%以下為佳。又，於此材料系中，若含入Cr，則可提高與記錄層之密合性，惟，為使含入C、N時之透明性不會降低，而以將Cr的含量定為25原子%以下為佳。又，於此材料系中，若含入元素L2，則可提高氧化物系材料層之透明性，惟，為了不使反覆覆寫性能降低，含量以40原子%以下為佳。又，Si若作為氮化物、碳化物而與氧化物混合存在，則構造會變得較複雜，可使此材料系之熱傳導率降低。惟，於此材料系中，為了不使與記錄層之密合性降低，Si的含量以定為30原子%以下為佳。又，元素K2(C、N)於此材料系中由於易與Si形成化合物，雖基於上述之理由可使熱傳導率降低，但為了不使透明性降低，C的含量以20原子%以下、N的含量以40原子%以下為佳。又，於此材料系中，於含有多量N的場合，與其他材料系相比O即使較少亦可得到透明性。惟，O若為15原子%以下則透明性會降低，而若為75原子%以上則O會過多，與Si相較更容易與C或N結合使熱傳導率的調整變得困難。因而，O以超過15原子%、未滿75原子%為佳。
與上述式(1)的場合同樣地，於式(9)及(10)中，各原子可作為任何化合物存在。例如，於以式(9)表示之材料中，元素M2、Cr及元素L2大致都與氧原子一起作為氧化物而存在。又，於以上述式(10)表示之材料中，Si係作為氧化物、氮化物及碳化物中之任一種而存在。因此，氧化物系材料層中所含之上述式(9)或(10)表示之材料亦可用下述式(11)或(12)表示。
(D3)X4 (Cf2 O3 )A2 (E2)100-X4-A2 (莫耳%)...(11)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；X4及A2，滿足10≦X4<90、0<A2≦40、10<X4+A2≦90之關係。)
(D3)X4 (Cr2 O3 )A2 (h)Z3 (E2)100-X4-A2-Z3 (莫耳%)...(12)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；h代表擇自Si3 N4 及SiC所構成群中之至少1種化合物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；X4、A2及Z3，滿足10≦X4<90、0<A2≦40、0<Z3≦40、10<X4+A2+Z3≦90之關係。)
於以上述式(11)及(12)表示之材料系中，藉由含入D3可提高耐熱性，惟，若含量超過90莫耳%則與記錄層之密合性會降低，故以90莫耳%以下為佳。又，於此材料系中，藉由含入Cr2 O3 可提高與記錄層之密合性，惟，為了抑制透明性之降低，以將含量定為40莫耳%以下為佳。又，於此材料系中，藉由含入E2可提高透明性，惟，為了抑制反覆覆寫性能之降低，含量以未滿90莫耳%為佳。又，由於上述式(12)表示之材料系中所含有之h，使構造變得複雜，故可使此材料系之熱傳導率降低，惟，為了抑制透明性之降低，以將此材料系中h之含量定為40莫耳%以下為佳。
上述式(11)及(12)中，以D3為ZrO2 、E2為Ga2 O3 為佳。
Zr與Hf之氧化物，任一者皆為透明且熔點高、熱安定性亦優異。其等各自大致皆作為ZrO2 及HfO2 而存在於氧化物系材料層中。於設置有含如此熱安定性優異材料之層的資訊記錄媒體中，即使於使資訊反覆覆寫之場合，也不易劣化、耐久性優異。ZrO2 及HfO2 顯示大致相同的性質，惟，由於ZrO2 較廉價，故富於實用性。若更進一步含入Si，則於熱安定性之外亦可得到柔軟性。因此，於反覆覆寫之時，對於膜之膨脹收縮更為強韌，故膜不易剝離。又，Si的氧化物之透明性亦優異。
La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y之氧化物，任一者於雷射波長405nm附近皆為透明，消光係數大致為0.00。其等各自作為La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、Ga2 O3 、In2 O3 、MgO及Y2 O3 而存在於氧化物系材料層中。此等氧化物，因不溶於水而顯示優異之耐濕性。且與硫屬材料之記錄層有良好的密合性。其中，尤以Ga2 O3 富於透明性與密合性。再者，其與Cr2 O3 比較，熱傳導性低、成膜速度快，故為實用性優異之材料。
本發明之第1~第4之資訊記錄媒體，進一步含有記錄層，此記錄層可由會發生非晶質與結晶之相變化材料形成。作為所利用之相變化材料，可為會發生非可逆性相變態之寫入一次型材料，亦可為會發生可逆性相變態之覆寫型材料。覆寫型材料，具體而言，可含有擇自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及Sb-Te中任一之材料。記錄層的厚度以20nm以下為佳，而以3~15nm為更佳。或，亦可為利用磁化反轉之Tb-Fe-Co、Gd-Tb-Fe-Co、Tb-Fe、Dy-Fe-Co、Dy-Nd-Fe-Co等之光磁材料。又，亦可設置含有如此之記錄層之複數的記錄層(亦可含有其他種類之記錄層)。又，氧化物系材料層，不管記錄層的種類或層數皆可適用，再者，除使用雷射光等光學方式進行記錄的媒體之外，亦可適用於以電氣方式進行記錄的媒體。
氧化物系材料層，亦可設置為與記錄層之至少一方鄰接。由於氧化物系材料層不含S，故即使與記錄層直接鄰接而形成，亦可得到具有良好的反覆覆寫性能與耐濕性之資訊記錄媒體。
其次，就本發明之第1~第4資訊記錄媒體之製造方法加以說明。
本發明之第1~第4之資訊記錄媒體之製造方法，分別為含有以濺鍍法形成氧化物系材料層之步驟的方法。藉由濺鍍法，可形成具有與濺鍍靶之組成大致相同組成之氧化物系材料層。因而，根據此製造方法，藉由適當地選擇濺鍍靶，可容易地形成所欲組成之氧化物系材料層。
本發明之第1資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含Zr、擇自La、Ga及In所構成群GL1中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；含有將該氧化物系材料層用含有Zr、擇自該群GL1之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。此場合之濺鍍靶，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
Zrq1 L1t1 O100-q1-t1 (原子%)...(13)
(式中，L1代表擇自該群GL1中至少1種的元素；q1及t1滿足0<q1<34、0<t1<50、20<q1+t1<60之關係)。式(13)中，以L1為Ga為更佳。
又，此濺鍍靶之組成，就Zr與元素L1係作為氧化物而存在考量，可用下式(14)表示：
(D1)x1 (E1)100-x1 (莫耳%)...(14)
(式中，D1代表Zr之氧化物；E1代表擇自該群GL1中至少1種元素之氧化物；x1滿足0<x1<100之關係，而以滿足20≦x1≦80為佳。)
藉由以式(14)所示之濺鍍靶進行濺鍍，可形成含有以上述式(1)表示之材料的氧化物系材料層。依據本發明人等之實驗確認出，形成之氧化物系材料層之元素組成(原子%)，與由濺鍍靶之標示組成(莫耳%)所算出之元素組成(原子%)相比較，其氧減少1原子%至2原子%亦可。
於上述式(14)中，以D1為ZrO2 、E1為Ga2 O3 為佳(亦即，於式(14)中為(ZrO2 )X1 (Ga2 O3 )100-X1 (莫耳%)之濺鍍靶。)。
於D1含有2種氧化物的場合，2種氧化物之莫耳數的合計莫耳數為x1；同樣地，於E1含有2種以上氧化物之場合，所含有之全部氧化物之莫耳數的合計莫耳數成為(100-x1)。
特定為如此之濺鍍靶的理由在於，含有Zr、擇自群GL1之元素、及氧(O)之濺鍍靶，通常係以標示Zr之氧化物與擇自GL1元素之氧化物的組成而供給。又，於濺鍍靶之製造過程中，將Ga與In之類的低熔點材料和Zr之類的高熔點材料直接混合是困難的，通常係使用以氧化物的形態混合來製造濺鍍靶之方法。
又，本發明人等，對標示為上述般組成之濺鍍靶以X射線微分析儀進行分析所得之元素組成，經確認得知係與由標示組成所算出之元素組成為大致相同(亦即，組成標示(公稱組成)為正確的)。因而，作為氧化物的混合物而提供之濺鍍靶，亦為適用於本發明之第1資訊記錄媒體之製造方法者。又，下述所說明之第2~第4之資訊記錄媒體之製造方法中亦同。
本發明之第2資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；含有將該氧化物系材料層用含有該M1、擇自該群GL2之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。此場合之濺鍍靶，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M1q2 L2t2 O100-q2-t2 (原子%)　...(15)
(式中，M1代表Zr與Hf之混合物或Hf；L2代表擇自該群GL2之至少1種元素；q2及t2，滿足0<q2<34、0<t2<50、20<q2+t2<60之關係)。再者，於上式(15)中，以L2為Ga為更佳。
又，此濺鍍靶之組成，就元素M1與元素L2係作為氧化物而存在考量，可用下式(16)表示：
(D2)x2 (E2)100-x2 (莫耳%)...(16)
(式中，D2代表該M1之氧化物；E2代表擇自該群GL2至少1種元素之氧化物；x2滿足0<x2<100之關係，而以滿足20≦x2≦80之關係為佳。)
藉由以式(16)所示之濺鍍靶進行濺鍍，可形成含有以上述式(3)表示之材料的氧化物系材料層。依據本發明人等之實驗確認出，形成之氧化物系材料層之元素組成(原子%)，與由濺鍍靶之標示組成(莫耳%)所算出之元素組成(原子%)相比較，其氧減少1原子%至2原子%亦可。
於上述式(16)中，以E2為Ga2 O3 為佳。
本發明之第3之資訊記錄媒體製造方法，為用以製造含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Si、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；含有將該氧化物系材料層用含有擇自該群GM2之至少1種元素、擇自該群GL2之至少1種元素、Si、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。此場合之濺鍍靶，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M2q3 Sir1 L2t3 O100-q3-r1-t3 (原子%)...(17)
(式中，M2代表擇自該群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素；q3、r1及t3，滿足0<q3≦32、0<r1≦32、3<t3<43、20<q3+r1+t3<60之關係)。
又，於本發明之第3資訊記錄媒體之製造方法中，濺鍍靶，以進一步含有擇自碳(C)、氮(N)及Cr所構成群GK1中之至少1種元素為佳。此場合之濺鍍靶，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M2q3 Sir1 L2t3 K1j1 O100-q3-r1-t3-j1 (原子%)...(18)
(式中，M2代表擇自該群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素；K1代表擇自該群GK1中之至少1種元素；q3、r1、t3及j1，滿足0<q3≦32、0<r1≦35、2<t3≦40、0<j1≦40、20<q3+r1+t3+j1<80之關係)。
於式(17)及(18)中，以M2為Zr、L2為Ga為更佳。
又，上述式(17)所示之濺鍍靶之組成，就M2與L2係作為氧化物存在，Si係作為氧化物、氮化物及碳化物中之任一者存在作考量，可用下式(19)表示：
(D3)x3 (g)z1 (E2)100-x3-z1 (莫耳%)...(19)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；g代表擇自SiO2 、Si3 N4 及SiC所構成群中之至少1種化合物；E2代表擇自該群GL2之至少1種元素之氧化物；x3及z1，滿足10≦x3<90(以10≦x3<70為佳)、0<z1≦50(以0<z1≦50為佳)、10<x3+z1≦90(以20<x3+z1≦80為佳)之關係)。
藉由以式(19)所示之濺鍍靶進行濺鍍，可形成含有以上述式(5)表示之材料的氧化物系材料層。依據本發明人等之實驗確認出，形成之氧化物系材料層之元素組成(原子%)，與由濺鍍靶之標示組成(莫耳%)所算出之元素組成(原子%)相比較，其氧減少1原子%至2原子%亦可。
又，上述式(18)所示之濺鍍靶之組成，可用下式(20)表示：
(D3)x3 (SiO2 )z2 (f)a1 (E2)100-x3-z2-a1 (莫耳%)...(20)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；f代表擇自SiC、Si3 N4 及Cr2 O3 所構成群中之至少1種化合物；E2代表擇自該群GL2之至少1種元素之氧化物；x3、z2及a1，滿足10≦x3<90、0<z2≦50、0<a1≦50、10<x3+z2+a1≦90之關係)。
藉由以式(19)所示之濺鍍靶進行濺鍍，可形成含有以上述式(6)表示之材料的氧化物系材料層。依據本發明人等之實驗確認出，形成之氧化物系材料層之元素組成(原子%)，與由濺鍍靶之標示組成(莫耳%)所算出之元素組成(原子%)相比較，其氧減少1原子%至2原子%亦可。
於上述式(19)及(20)中，以D3為ZrO2 、E2為Ga2 O3 為佳(亦即，於式(19)中，為(ZrO2 )x3 (SiO2 )z1 (Ga2 O3 )100-x3-z1 (莫耳%)之濺鍍靶。)。
本發明之第4資訊記錄媒體之製造方法，為用以製造含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Cr、與氧(O)之氧化物系材料層之資訊記錄媒體者；含有將該氧化物系材料層用含有擇自該群GM2之至少1種元素、擇自該群GL2之至少1種元素、Cr、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟。此場合之濺鍍靶，其組成以含有以下式表示之材料為佳：
M2q4 Cru L2t4 O100-q4-u-t4 (原子%)　...(21)
(式中，M2代表擇自該群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素；q4、u及t4，滿足0<q4≦32、0<u≦25、0<t4≦40、20<q4+u+t4<60之關係)。
又，本發明之第4之資訊記錄媒體中所用之濺鍍靶，亦可含有擇自氮(N)及碳(C)所構成群GK2中之至少1種元素。此場合之濺鍍靶，其組成可含有以下式表示之材料：
M2q4 Cru L2t4 Sir2 K2j2 O100-q4-u-t4-r2-j2 (原子%)...(22)
(式中，M2代表擇自該群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素；K2代表擇自氮(N)及碳(C)所構成群GK2中之至少1種元素；q4、u、t4、r2及j2，滿足0<q4≦32、0<u≦25、0<t4≦40、0<r2≦30、0<j2≦40、25<q4+u+t4+r2+j2<85)。
又，於上述式(21)及(22)中，以M2為Zr、L2為Ga為佳。
含有以上述式(21)及(22)表示材料之濺鍍靶，分別可以下式(23)或(24)表示：
(D3)x4 (Cr2 O3 )a2 (E2)100-x4-a2 (莫耳%)　...(23)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；x4及a2，滿足10≦x4<90、0<a2≦40、10<x4+a2≦90之關係。)
(D3)x4 (Cr2 O3 )a2 (h)z3 (E2)100-x4-a2-z3 (莫耳%)　...(24)
(式中，D3代表擇自該群GM2中至少1種元素之氧化物；h代表擇自Si3 N4 及SiC所構成群中之至少1種化合物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；x4、a2及z3，滿足10≦x4<90、0<a2≦40、0<z3≦40、10<x4+a2+z3≦90之關係。)
於上述式(22)及(23)中，以D3為ZrO2 、E2為Ga2 O3 為佳。
又，例如，於上述式(19)中，D3為ZrO2 、g為SiO2 、且為x3=z1關係之濺鍍靶的場合，含有所含ZrO2 與SiO2 為大致相等比例之ZrSiO4 所構成之複合氧化物亦可。此外，上述式(2)、(4)、(14)、(16)及(19)之任一者表示之材料，含有CeZrO4 、Hf2 La2 O7 、LaAlO3 、LaGaO3 、Mg2 SiO4 、MgSiO3 、MgZrO3 、Y3 Al5 O12 、Y3 Ga5 O12 、Y0.15 Zr0.85 O1.93 及ZrSiO4 等之複合氧化物亦可。例如，亦可形成如作為MgO與SiO2 之複合氧化物以MgSiO3 存在、作為ZrO2 與SiO2 之複合氧化物以ZrSiO4 存在般之由2個以上之氧化物所構成之複合氧化物，可得到更良好的熱安定性。
以下，就本發明之實施形態參照圖式加以說明。下述之實施形態係例示者，本發明並非限定於下述之實施形態中。
實施形態1
作為本發明之實施形態，係以使用雷射光進行資訊之記錄與再生之光資訊記錄媒體之一例作說明。於圖1，顯示該光資訊記錄媒體之部分截面圖。
圖1所示之資訊記錄媒體25，係具有下述構成：於基板1一方的表面，依序形成第1介電層2、記錄層4、第2介電層6、光吸收修正層7及反射層8，再以黏著層9使虛基板10黏結於反射層8。亦即，反射層8係形成於光吸收修正層7之上，光吸收修正層7係形成於第2介電層6之上，第2介電層6係形成於記錄層4之上，記錄層4則形成於第1介電層2之上。此構成之資訊記錄媒體，可用波長660nm附近之紅色域的雷射光束進行資訊之記錄及再生，而能作為4.7GB/DVD-RAM使用。於此構成之資訊記錄媒體25中，自基板1側入射雷射光12，藉其施行資訊之記錄及再生。資訊記錄媒體25，其不具有第1界面層103及第2界面層105，係與圖12所示之以往的資訊記錄媒體31不同者。
於實施形態1中，第1介電層2及第2介電層6皆為氧化物系材料層。如上述般，氧化物系材料層為下述4種之一。
(I)含Zr、擇自La、Ga及In所構成群GL1中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層；
(II)含M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層；
(III)含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Si、與氧(O)之氧化物系材料層；
(IV)含擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Cr、與氧(O)之氧化物系材料層。
通常，於介電層之材料中，須要求為透明的、熔點高、於記錄時不會熔融、以及與硫族材料之記錄層的密合性良好。所謂之透明者，為可使自基板1側入射之雷射光12通過而到達記錄層4所必須的特性。此特性，尤其於入射側之第1介電層是必須要求的。高熔點，係為以最高功率位準之雷射光照射時為確保介電層之材料不混入記錄層中所必須的特性，於第1及第2介電層之兩方皆為必須者。介電層之材料一旦混入記錄層中，反覆覆寫性能會顯著地降低。所謂「與硫族材料之記錄層的密合性良好」者，為確保資訊記錄媒體之可靠性所必須的特性，於第1及第2介電層之兩方皆為必須者。再者，介電層之材料，必須選擇具有與以往之資訊記錄媒體(亦即，界面層位於由(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所構成之介電層與記錄層之間之媒體)為同等或其以上之記錄感度者。
於上述(I)~(IV)之氧化物系材料層所含成分中，Zr及Hf之各別的氧化物皆為透明且熔點高、熱安定性優異。因而，使用此等化合物，可確保資訊記錄媒體之反覆覆寫性能。又，於上述(I)~(IV)之氧化物系材料層所含成分中，La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y之各別的氧化物皆為透明、且與記錄層之密合性、耐濕性皆優異。因而，使用此等化合物，可確保資訊記錄媒體之耐濕性。Zr及Hf之各別的氧化物中，分別含有例如，ZrO2 及HfO2 。於La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y之各別的氧化物中，分別含有例如，La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、Ga2 O3 、In2 O3 、MgO及Y2 O3 。再者，亦可含有SiO2 。此等氧化物之熔點(文獻值)，ZrO2 及HfO2 為約2700℃、La2 O3 為約2300℃、CeO2 為約2000℃、Al2 O3 為約2000℃、Ga2 O3 為約1700℃、In2 O3 為約1900℃、MgO為約2800℃、Y2 O3 為約2400℃及SiO2 為約1700℃。任一者皆較記錄層之熔點500~700℃皆高出甚多，於記錄時溶出而擴散到記錄層中的可能性極低。又，此等亦可含有2種以上元素之氧化物而形成複合氧化物。例如，亦可形成含有大致相等比例的ZrO2 與SiO2 之ZrSiO4 、含有大致相等比例的MgO與SiO2 之MgSiO3 。
以含有由此等氧化物混合成的材料之層，作為第1介電層2及第2介電層6，藉由將此等如圖式般以與記錄層4鄰接的方式而形成，可達成反覆覆寫性能優異、且記錄層與介電層之間的密合性良好之資訊記錄媒體25。
於使用上述(I)之氧化物系材料層作為介電層2、6的場合，此氧化物系材料層含有以ZrQ1 L1T1 O100-Q1-T1 (原子%)(式中，L1代表擇自該群GL1中之至少1種元素；Q1及T1，滿足0<Q1<34、0<T1<50、20<Q1+T1<60之關係)表示之材料。Zr若含有34原子%以上，則密合性會變差。元素L1若含有50原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為，滿足4<Q1<24、6<T1<37、30<Q1+T1<50之關係。
又，於用上述(II)之氧化物系材料層作為介電層2的場合，此氧化物系材料層含有以M1Q2 L2T2 O100-Q2-T2 (原子%)(式中，M1代表Zr與Hf之混合物或Hf；L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素；Q2及T2，滿足0<Q2<34、0<T2<50、20<Q2+T2<60之條件)表示之材料。M1若含有34原子%以上，則密合性會變差。元素L2若含有50原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為，滿足4<Q2<24、6<T2<37、30<Q2+T2<50之關係。
作為上述(I)及(II)之氧化物系材料層之成分元素，有例如：Zr-La-O、Zr-Hf-La-O、Hf-La-O、Zr-Hf-Ce-O、Hf-Ce-O、Zr-Hf-Al-O、Hf-Al-O、Hf-Ga-O、Zr-Hf-Ga-O、Hf-Ga-O、Zr-In-O、Zr-Hf-In-O、Hf-In-O、Zr-Hf-Mg-O、Hf-Mg-O、Zr-Hf-Y-O、Hf-Y-O等，任一者皆以2種以上氧化物混合之形態存在於層中。對氧化物系材料層以X射線微分析儀等進行組成分析，則可得各元素之原子%(Q1、T1、100-Q1-T1、Q2、T2、100-Q2-T2)。例如，於Zr-Ga-O的場合，大致係作為ZrO2 -Ga2 O3 而存在。Zr-Ga-O，為高透明性、低熱傳導性、高密合性及具有高成膜速度之優異的材料。
關於Zr-Ga-O以外之材料，亦有以後述之混合材料而存在。可舉出：ZrO2 -La2 O3 、ZrO2 -HfO2 -La2 O3 、HfO2 -La2 O3 、ZrO2 -HfO2 -CeO2 、HfO2 -CeO2 、ZrO2 -HfO2 -Al2 O3 、HfO2 -Al2 O3 、ZrO2 -Ga2 O3 、ZrO2 -HfO2 -Ga2 O3 、HfO2 -Ga2 O3 、ZrO2 -In2 O3 、ZrO2 -HfO2 -In2 O3 、HfO2 -In2 O3 、ZrO2 -HfO2 -MgO、HfO2 -MgO、ZrO2 -HfO2 -Y2 O3 、HfO2 -Y2 O3 等。
又，於用上述(III)之氧化物系材料層作為介電層2、6的場合，此氧化物系材料層含有以M2Q3 SiR1 L2T3 O100-Q3-R1-T3 (原子%)(式中，M2代表擇自該群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素；Q3、R1及T3，滿足0<Q3≦32、0<R1≦32、3<T3<43、20<Q3+R1+T3<60之關係)表示之材料。元素M2或Si若含有多於32原子%，則密合性會變差。元素L2若含有43原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為，為滿足0<Q3<25、0<R1<25、6<T3<37、30<Q3+R1+T3<50之關係。
作為上述(III)之氧化物系材料層之成分元素，有例如：Zr-Si-La-O、Zr-Si-Hf-La-O、Hf-Si-La-O、Zr-Si-Ce-O、Zr-Si-Hf-Ce-O、Hf-Si-Ce-O、Zr-Si-Al-O、Zr-Si-Hf-Al-O、Hf-Si-Al-O、Zr-Si-Ga-O、Zr-Si-Hf-Ga-O、Hf-Si-Ga-O、Zr-Si-In-O、Zr-Si-Hf-In-O、Hf-Si-In-O、Zr-Si-Mg-O、Zr-Si-Hf-Mg-O、Hf-Si-Mg-O、Zr-Si-Y-O、Zr-Hf-Si-Y-O、Hf-Si-Y-O、Zr-Si-Ga-Y-O等，任一者皆以2種以上氧化物混合之形態存在於層中。例如，於Zr-Si-Ga-O之場合，大致係作為ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 而存在。尤其Zr-Si-Ga-O，為高透明性、低熱傳導性、高密合性、高反覆覆寫性能並具有高成膜速度之優異的材料。
關於Zr-Si-Ga-O以外之材料，亦有以後述之混合材料而存在。可舉出：ZrO2 -SiO2 -La2 O3 、ZrO2 -HfO2 -SiO2 -La2 O3 、HfO2 -SiO2 -La2 O3 、ZrO2 -SiO2 -CeO2 、ZrO2 -HfO2 -SiO2 -CeO2 、HfO2 -SiO2 -CeO2 、ZrO2 -SiO2 -Al2 O3 、ZrO2 -HfO2 -SiO2 -Al2 O3 、HfO2 -SiO2 -Al2 O3 、ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 ZrO2 -HfO2 -SiO2 -Ga2 O3 、HfO2 -SiO2 -Ga2 O3 、ZrO2 -SiO2 -In2 O3 、ZrO2 -HfO2 -SiO2 -In2 O3 、HfO2 -SiO2 -In2 O3 、ZrO2 -SiO2 -MgO(ZrO2 -MgSiO3 )、ZrO2 -HfO2 -SiO2 -MgO、HfO2 -SiO2 -MgO、ZrO2 -SiO2 -Y2 O3 、ZrO2 -HfO2 -SiO2 -Y2 O3 、HfO2 -SiO2 -Y2 O3 、ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 -Y2 O3 等。
於上述(III)之氧化物系材料層中，亦可更進一步含有擇自C、N及Cr所構成群GK1中之至少1種元素K1。此氧化物系材料層，含有以M2Q3 SiR1 L2T3 K1J1 O100-Q3-R1-T3-J1 (原子%)(式中，M2代表擇自前述群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自前述群GL2中之至少1種元素；K1代表擇自該前述GK1中之至少1種元素；Q3、R1、T3及J1，滿足0<Q3≦32、0<R1≦35、2<T3≦40、0<J1≦40、20<Q3+R1+T3+J1<80之關係)表示之材料。含入元素M2與Si之氧化物可提高反覆覆寫性能，且Si的氧化物亦有提高透明性的作用。又，元素L2的氧化物，透明性高且與記錄層之密合性亦優異。進一步，藉由含入K1，可得到使氧化物系材料層的熱傳導率減小、和更提高與記錄層之密合性的效果。具體而言，於元素K1為C的場合，Si的碳化物與元素M2及L2的氧化物一起存在，可期待不互相混合而形成複雜的構造。同樣地，於元素K1為N的場合，Si的氮化物係與元素M2及L2的氧化物一起存在，可期待不互相混合而形成複雜的構造。由於構造變得較複雜，熱變得較不易傳導，而可使熱傳導率減小。又，含入於群GK1中之Cr的氧化物與記錄層之密合性佳。由於上述諸點，M2Q3 SiR1 L2T3 K1J1 O100-Q3-R1-T3-J1 (原子%)系為優異之氧化物系材料層。又，上述係顯示較佳之原子濃度，元素M2若含有多於32原子%、或Si含有多於35原子%，則與記錄層之密合性會變差；元素L2若含有43原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。再者，元素K1若超過40原子%，則透明性會降低。又，於此氧化物系材料層中，氧(O)若未滿20原子%，則透明性會降低。更佳之原子濃度為滿足0<Q3<25、0<R1<25、6<T3<37、0<J1<35、30<Q3+R1+T3<50之關係。
作為上述(III)之氧化物系材料層中含有元素K1的場合之成分元素，有例如：Zr-Si-La-Cr-O、Zr-Si-La-N-O、Zr-Si-La-C-O、Zr-Si-Ga-Cr-O、Zr-Si-Y-Cr-O、Zr-Si-Y-N-O、Zr-Si-Y-C-O等，任一者皆以2種以上氧化物混合之形態存在於層中。例如，於Zr-Si-La-Cr-O之場合，大致係作為ZrO2 -SiO2 -La2 O3 -Cr2 O3 而存在。又，尤其Zr-Si-Ga-Cr-O，為高透明性、低熱傳導性、高密合性、高反覆覆寫性能並具有高成膜速度之優異的材料。
關於Zr-Si-La-Cr-O以外之材料，亦有以後述之混合材料而存在。可舉出：ZrO2 -SiO2 -La2 O3 -Si3 N4 、ZrO2 -SiO2 -La2 O3 -SiC、ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 -Si3 N4 、ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 -SiC、ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 -Cr2 O3 、ZrO2 -SiO2 -In2 O3 -Si3 N4 、ZrO2 -SiO2 -In2 O3 -SiC、ZrO2 -SiO2 -In2 O3 -Cr2 O3 、及HfO2 -SiO2 -La2 O3 -Si3 N4 、HfO2 -SiO2 -La2 O3 -SiC、HfO2 -SiO2 -La2 O3 -Cf2 O3 、HfO2 -SiO2 -Ga2 O3 -Si3 N4 、HfO2 -SiO2 -Ga2 O3 -SiC、HfO2 -SiO2 -Ga2 O3 -Cr2 O3 、HfO2 -SiO2 -In2 O3 -Si3 N4 、HfO2 -SiO2 -In2 O3 -SiC、HfO2 -SiO2 -In2 O3 -Cr2 O3 等。
又，Si亦可僅形成碳化物或氮化物，該場合中，亦有以後述之混合材料而存在。可舉出：ZrO2 -La2 O3 -Si3 N4 、ZrO2 -La2 O3 -SiC、ZrO2 -Ga2 O3 -Si3 N4 、ZrO2 -Ga2 O3 -SiC、ZrO2 -In2 O3 -Si3 N4 、ZrO2 -In2 O3 -SiC、ZrO2 -In2 O3 -Cr2 O3 、及HfO2 -CeO2 -Si3 N4 、HfO2 -CeO2 -SiC、HfO2 -Al2 O3 -Si3 N4 、HfO2 -Ga2 O3 -Si3 N4 、HfO2 -Ga2 O3 -SiC、HfO2 -In2 O3 -Si3 N4 、HfO2 -In2 O3 -SiC等。
於使用上述(IV)之氧化物系材料層作為介電層2、6的場合，此氧化物系材料層含有以M2Q4 CrU L2T4 O100-Q4-U-T4 (原子%)(式中，M2代表擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素；L2代表擇自前述群GL2中之至少1種元素；Q4、U及T4，滿足0<Q4≦32、0<U≦25、0<T4≦40、20<Q4+U+T4<60之關係)表示之材料。元素M2若含有多於32原子%，特別是與記錄層之密合性會變差。若含入Cr則可更提高與記錄層之密合性。Cr若多於25原子%，則氧化物系材料層之透明性會降低。元素L2若含有40原子%以上，則反覆覆寫性能會變差。又，氧(O)若未滿40原子%，則透明性會降低。更佳者為，滿足0<Q4<25、0<U<18、6<T4<20、30<Q4+U+T4<50之關係。
作為此場合之氧化物系材料層的成分元素，有例如：Zr-Cr-La-O、Zr-Cr-Hf-La-O、Hf-Cr-La-O、Zr-Cr-Ce-O、Zr-Cr-Hf-Ce-O、Hf-Cr-Ce-O、Zr-Cr-Al-O、Zr-Cr-Hf-Al-O、Hf-Cr-Al-O、Zr-Cr-Ga-O、Zr-Cr-Hf-Ga-O、Hf-Cr-Ga-O、Zr-Cr-In-O、Zr-Cr-Hf-In-O、Hf-Cr-In-O、Zr-Cr-Hf-Mg-O、Hf-Cr-MgO、Zr-Cr-Mg-O、Zr-Cr-Y-O、Zr-Hf-Cr-Y-O、Hf-Cr-Y-O等，任一者皆以2種以上氧化物混合之形態存在於層中。例如，於Zr-Cr-Ga-O的場合，大致係作為ZrO2 -Cr2 O3 -Ga2 O3 而存在。尤其Zr-Cr-Ga-O，為高透明性、低熱傳導性、高密合性、高反覆覆寫性能並具有高成膜速度之優異的材料。
關於Zr-Cr-Ga-O以外之材料，亦有以後述之混合材料而存在。可舉出：ZrO2 -Cr2 O3 -La2 O3 、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -La2 O3 、HfO2 -Cr2 O3 -La2 O3 、ZrO2 -Cr2 O3 -CeO2 、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -CeO2 、HfO2 -Cr2 O3 -CeO2 、ZrO2 -Cr2 O3 -Al2 O3 、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -Al2 O3 、HfO2 -Cr2 O3 -Al2 O3 、ZrO2 -Cr2 O3 -Ga2 O3 、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -Ga2 O3 、HfO2 -Cr2 O3 -Ga2 O3 、ZrO2 -Cr2 O3 -In2 O3 、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -In2 O3 、HfO2 -Cr2 O3 -In2 O3 、ZrO2 -Cr2 O3 -MgO、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -MgO、HfO2 -Cr2 O3 -MgO、ZrO2 -Cr2 O3 -Y2 O3 、ZrO2 -HfO2 -Cr2 O3 -Y2 O3 、HfO2 -Cr2 O3 -Y2 O3 、ZrO2 -Cr2 O3 -Ga2 O3 -Y2 O3 等。
圖7顯示以式(1)或式(3)表示之材料的組成範圍。於圖7，座標為(M、L、O)，單位為原子%。座標M表示Zr或元素M1，座標L表示元素L1或L2。此圖中，以式(1)或式(3)表示之材料，為以a(34、26、40)、b(10、50、40)、c(0、50、50)、d(0、20、80)、e(20、0、80)、f(34、0、66)所包圍的範圍(不含線上)內之材料。
上述(I)之氧化物系材料層，以含有Zr之氧化物與擇自上述群GL1中元素之氧化物合計為90莫耳%以上為佳。上述(II)之氧化物系材料層，以含有M1之氧化物與擇自上述群GL1中元素之氧化物合計為90莫耳%以上為佳。上述(III)之氧化物系材料層，以含有擇自上述群GM2中元素之氧化物、擇自上述群GL2中元素之氧化物、與Si之氧化物合計為90莫耳%以上為佳。上述(IV)之氧化物系材料層，以含有擇自上述群GM2中元素之氧化物、擇自上述群GL2中元素之氧化物、與Cr之氧化物合計為90莫耳%以上為佳。含有此等化合物合計為90莫耳%以上之層，亦可含有其等以外之第三成分，其熱安定性及耐濕性不會改變，為較佳之用以作為第1介電層及第2介電層者。第三成分，為於形成氧化物系材料層時所不可避免而含入者、添加後較佳者、或不可避免而形成者。作為第三成分，例如，以介電體、金屬、類金屬、半導體及/或非金屬而含入於氧化物系材料層中。介電體可含有10莫耳%左右，金屬之含量以2莫耳%以下為佳。又，類金屬、半導體、非金屬之含量以5莫耳%以下為佳。
作為第三成分而含入之介電體，更具體而言為：Bi2 O3 、Cr2 O3 、CuO、Cu2 O、Er2 O3 、FeO、Fe2 O3 、Fe3 O4 、Ho2 O3 、GeO、GeO2 、In2 O3 與SnO之混合物、Mn3 O4 、Nb2 O5 、Nd2 O3 、NiO、Sb2 O3 、Sb2 O4 、Sc2 O3 、SiO2 、Sm2 O3 、SnO、SnO2 、Ta2 O5 、Tb4 O7 、TeO2 、TiO2 、WO3 、Yb2 O3 、ZnO、AlN、BN、CrN、Cr2 N、HfN、NbN、Si3 N4 、TaN、TiN、VN、ZrN、B4 C、Cr3 C2 、HfC、Mo2 C、NbC、SiC、TaC、TiC、VC、W2 C、WC及ZrC。
作為第三成分而含入之金屬為：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及Yb。
作為第三成分而含入之類金屬及半導體，更具體而言為：B、Al、Si、Ge及Sn。作為第三成分而含入之非金屬，更具體而言為：Sb、Bi、Te及Se。
第1介電層2及第2介電層6，具有藉由改變其各自的光路長(亦即，介電層之折射率n與介電層之膜厚d之乘積nd)，而調整結晶相之記錄層4的光吸收率Ac(%)與非晶質相之記錄層4的光吸收率Aa(%)、記錄層4為結晶相時之資訊記錄媒體25的光反射率Rc(%)與記錄層4為非晶質相時之資訊記錄媒體25的光反射率Ra(%)、記錄層4之結晶相部分與非晶質相部分之資訊記錄媒體25之光的相位差ΔΦ之作用。為了使記錄標記之再生信號振幅增大、提高信號品質，以反射率差(∣Rc-Ra∣)或反射率比(Rc/Ra)較大為佳。又，以記錄層4吸收雷射光的方式，Ac及Aa亦較大為佳。以可同時滿足此等條件的方式來決定第1介電層2及第2介電層6之光路長。可滿足此等條件之光路長，例如，可藉由依據矩陣法(參照例如，久保田廣著「波動光學」岩波新書，1971年，第三章)之計算而正確地決定。
於上述所說明之氧化物系材料層，依其組成而有不同的折射率。於將介電層之折射率設為n、介電層之膜厚設為d(nm)、雷射光12之波長設為λ的場合，光路長nd可用nd=aλ表示。此處，a係正數。為了使資訊記錄媒體25之記錄標記之再生信號振幅增大、提高信號品質，例如，以15%≦Rc且Ra≦2%為佳。又，為了消除或減小因覆寫所致之標記變形，以1.1≦Ac/Aa為佳。以可同時滿足此等較佳條件的方式，並藉由依據矩陣法之計算正確地求出第1介電層2及第2介電層6之光路長(aλ)。由所得之光路長(aλ)及λ與n求出介電層之厚度d。其結果，例如，以由ZrQ3 SiR1 GaT3 O100-Q3-R1-T3 (原子%)(可用(ZrO2 )X3 (SiO2 )Z1 (Ga2 O3 )100-X3-Z1 (莫耳%)表示)表示、折射率為1.7~2.3之材料來形成第1介電層2的場合，得知其厚度以100nm~200nm為佳。又，以此材料來形成第2介電層6的場合，得知其厚度以20~80nm為佳。
又，實施形態1之資訊記錄媒體，作為一例，係於第1介電層2及第2介電層6之雙方皆用本發明之氧化物系材料層，惟，於各介電層中，可使用相同的材料、或構成元素相同而組成比不同的材料、或構成元素不同的材料。例如，可於第1介電層2及第2介電層6皆用Zr6 Si6 Ga25 O63 (原子%)，亦可於第1介電層2用Zr16 Si4 Ga17 O63 (原子%)、於第2介電層6用Zr3 Si13 Ga21 O63 (原子%)，亦可於第1介電層2用Zr13 Ga13 Y12 O62 (原子%)、於第2介電層6用Hf3 Zr5 Si8 La12 Mg10 O62 (原子%)。
基板1，通常為透明之圓盤狀的板。於形成介電層及記錄層等之側的表面，亦可形成用以導引雷射光之導引溝。於基板上形成導引溝的場合，觀察基板的截面，可見形成有溝槽部與島部。於本說明書中，接近雷射光12側的面，方便上稱為「溝槽面」，而遠離雷射光側的面，方便上稱為「島面」。圖1中，基板之導引溝之底面23係相當於溝槽面，頂面24則相當於島面。於後述之圖2、3及4中亦同。
圖1所示之形態中，基板1之溝槽面23與島面24的高低差以40nm~60nm為佳。於用以構成後述之圖2、圖3及圖4所示形態之基板1中，溝槽面23與島面24之高低差亦以此範圍為佳。溝槽-島間的距離(自溝槽面23的中心至島面24的中心)，例如，於4.7GB/DVD-RAM的場合，約為0.615μm。又，於未形成層之側的表面以平滑者為佳。
作為基板1之材料，可舉出：聚碳酸酯、非定型聚烯烴或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之類的樹脂、或玻璃。就成形性、價格及機械強度考量，以使用聚碳酸酯為佳。於圖式之形態中，基板1之厚度為0.5~0.7mm左右。
記錄層4，為藉由光的照射或電能之施加而產生結晶相與非晶質相之間的相變態，而形成記錄標記的層。只要相變態為可逆的，即可進行抹除與覆寫。
作為可逆性相變態材料，係以用高速結晶化材料之Ge-Sb-Te或Ge-Sn-Sb-Te為佳。具體而言，於Ge-Sb-Te的場合，以GeTe-Sb2 Te3 假二元系組成為佳，該場合中，以Sb2 Te3 ≦GeTe≦50Sb2 Te3 為佳。當Gb-Te<Sb2 Te3 時，記錄前後之反射光量的變化小，讀取信號之品質會降低。當50Sb2 Te3 <GeTe時，則結晶相與非晶質相間之體積變化變大，反覆覆寫性能降低。
Ge-Sn-Sb-Te較Ge-Sb-Te結晶化速度快。Ge-Sn-Sb-Te，例如，係GeTe-Sb2 Te3 假二元系組成之Ge的一部份以Sn取代者。於記錄層4中，Sn的含量，以20原子%以下為佳。若超過20原子%，結晶化速度會過快致損及非晶質相之安定性，使記錄標記之可靠性降低。Sn之含量可配合記錄條件而調整。
又，記錄層4，亦可用Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te、或Ge-Sn-Sb-Bi-Te等之含有Bi之材料形成。Bi較Sb容易結晶化。因而，藉由使Sb之至少一部份以Bi取代，亦可提高記錄層之結晶化速度。
Ge-Bi-Te，為GeTe與Bi2 Ti3 之混合物。在此混合物中，以4Bi2 Te3 ≦GeTe≦50Bi2 Te3 為佳。當GeTe≦4Bi2 Te3 時，結晶化溫度會降低，記錄保存性容易變差。當50Bi2 Te3 <GeTe時，結晶相與非晶質相間之體積變化變大，反覆覆寫性能降低。
Ge-Sn-Bi-Te係相當於Ge-Bi-Te的Ge一部份以Sn取代者。可調整Sn之取代濃度、配合記錄條件來控制結晶化速度。Sn取代，與Bi取代相比，較適於記錄層之結晶化速度之微調整。於記錄層中，Sn含量以10原子%以下為佳。若超過10原子%，由於結晶化速度會過快，會損及非晶質相之安定性，而降低記錄標記之保存性。
Ge-Sn-Sb-Bi-Te，係相當於將Ge-Sb-Te之Ge的一部份以Sn取代、並進一步將Sb的一部份以Bi取代者。此乃相當於GeTe、SnTe、Sb2 Te3 及Bi2 Te3 之混合物。在此混合物中，可調整Sn取代濃度與Bi取代濃度、配合記錄條件以控制結晶化速度。於Ge-Sn-Sb-Bi-Te中，以2(Sb-Bi)2 Te3 ≦(Ge-Sn)Te≦50(Sb-Bi)2 Te3 為佳。當(Ge-Sn)Te<2(Sb-Bi)2 Te3 時，記錄前後的反射光量變化小，讀取信號品質降低。當50(Sb-Bi)2 Te3 <(Ge-Sn)Te時，結晶相與非晶質相間之體積變化變大，反覆覆寫性能降低。又，於記錄層中，Bi之含量以10原子%以下為佳，Sn之含量以20原子%以下為佳。只要Bi及Sn之含有量分別在此範圍內，即可得到良好的記錄標記保存性。
作為可發生可逆性相變態的材料，其他，尚可舉出Ag-In-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te-Ge、及含有70原子%以上Sn之Sb-Te之材料。
作為非可逆性相變態的材料，例如，於日本專利特許公報平7-25209號公報(特許第2006849號)所揭示般，以使用TeOx+α (α為Pd、Ge等)為佳。記錄層為非可逆性相變態材料之資訊記錄媒體，為只可記錄一次之所謂的寫入一次型者。於如此之資訊記錄媒體中，因記錄時的熱導致介電層中之原子擴散到記錄層中，而有使信號品質降低的問題。因而，本發明不僅可較佳地適用於可覆寫之資訊記錄媒體，亦可較佳地適用於寫入一次型之資訊記錄媒體。
於記錄層4為由會可逆性地相變態之材料所構成的場合(亦即，資訊記錄媒體為可覆寫之資訊記錄媒體的場合)，如前述般，記錄層4的厚度以20nm以下為佳，而以15nm以下為更佳。
又，記錄層，亦可使用以磁場的施加與光的照射進行記錄抹除與再生之光磁材料。作為該材料，可用含有擇自Td、Gd、Dy、Nd、Sm所構成稀土金屬群中之至少1種元素、與擇自Sc、Cr、Fe、Co、Ni所構成轉移金屬群中之至少1種元素之材料。具體而言，可舉出：Tb-Fe、Tb-Fe-Co、Gd-Fe、Gd-Fe-Co、Dy-Fe-Co、Nd-Fe-Co、Sm-Co、Tb-Fe-Ni、Gd-Tb-Fe-Co、Dy-Sc-Fe-Co等。於記錄層的材料為光磁材料的場合，資訊記錄媒體之構成未必得與圖1至圖6一致，但不論記錄層材料與層構成，本發明之氧化物系材料層可作為介電層而使用。
光吸收修正層7，如前述般，有著將記錄層4為結晶狀態時之光吸收率Ac與為非晶質狀態時之光吸收率Aa的比Ac/Aa進行調整、而使覆寫時不變形之作用。光吸收修正層7，以由折射率高且可適度地吸收光的材料來形成為佳。例如，可用折射率n為3~6、消光係數k為1~4之材料來形成光吸收修正層7。具體而言，以使用選擇自Ge-Cr、Ge-Mo、及Ge-W等非晶質之Ge合金；Si-Cr、Si-Mo、及Si-W等非晶質之Si合金；Te化合物；以及Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Sn、Te及PbTe等結晶性金屬；類金屬及半導體材料中之材料為佳。而光吸收修正層7之膜厚，以20nm~60nm為佳。
反射層8，具有於光學上使被記錄層4吸收的光量增加、於熱方面使於記錄層4所產生的熱迅速擴散使記錄層4急速冷卻而容易非晶質化之作用。再者，反射層8，可保護含有光吸收修正層7、記錄層4、介電層2及6之多層膜免於使用環境之影響。作為反射層8之材料，可舉例如：Al、Au、Ag及Cu等之熱傳導率高的單體金屬材料。反射層8，於使其耐濕性提高之目的、及/或調整熱傳導率或光學特性(例如，光反射率、光吸收率或光透過率)的目的，亦可使用對擇自上述金屬材料之1種或複數的元素添加其他之1種或複數的元素之材料來形成。具體而言，可用Al-Cr、Al-Ti、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、或Au-Cr等合金材料。此等材料皆為耐蝕性優異且具有急速冷卻作用之優異材料。同樣之目的，亦可藉由形成2層以上之反射層8來達成。反射層8之厚度以50~180nm為佳，而以60~120nm為更佳。
於圖式之資訊記錄媒體25中，黏著層9，係為使虛基板10與反射層8黏結而設置。黏著層9，可用耐熱性及黏結性高的材料(例如，紫外線硬化性樹脂等黏結樹脂)來形成。具體而言，可用由丙烯酸樹脂作為主成份的材料或以環氧樹脂作為主成份的材料來形成黏著層9。又，視需要，於形成黏著層9之前，亦可在反射層8的表面設置由紫外線硬化性樹脂所構成之厚度2~20μm的保護層。黏著層9之厚度以15~40μm為佳，而以20~35μm為更佳。
虛基板10，可提高資訊記錄媒體25之機械強度，並可保護由第1介電層102至反射層8為止之積層體。虛基板10之較佳的材料，係與基板1之較佳的材料相同。於貼合有虛基板10之資訊記錄媒體25中，為不使其發生機械性地反翹及變形等，虛基板10與基板1，較佳者為以實質上相同之材料形成、並有相同之厚度。
實施形態1之資訊記錄媒體，為有1層記錄層的單面構造碟片。本發明之資訊記錄媒體，亦可有2層之記錄層。例如，藉由將實施形態1中積層至反射層8者，使反射層8彼此相對向，透過黏著層貼合，可得到雙面構造之資訊記錄媒體。此場合，2個積層體之貼合，可用緩效性樹脂形成黏著層，利用壓力與熱的作用而施行。於在反射層8之上設置保護層的場合，藉由將形成至保護層之積層體使保護層彼此相對向貼合，可得到雙面構造之資訊記錄媒體。
接著，就實施形態1的資訊記錄媒體25之製造方法加以說明。資訊記錄媒體25，係將形成有導引溝(溝槽面23與島面24)的基板1(例如，厚0.6mm)配置於成膜裝置上，依序施行下述步驟而製造：在基板1之形成有導引溝之表面進行第1介電層2之成膜步驟(步驟a)、記錄層4之成膜步驟(步驟b)、第2介電層6之成膜步驟(步驟c)、光吸收修正層7之成膜步驟(步驟d)及反射層8之成膜步驟(步驟e)，並進一步進行在反射層8表面形成黏著層9的步驟、及進行虛基板10之貼合步驟。於包含後述說明之本說明書中，有關各層，稱為「表面」時，只要未另作說明係指各層形成時露出之表面。
最初，於基板1之形成有導引溝之面上，施行第1介電層2之成膜步驟a。步驟a，係藉由濺鍍而實施。此處，首先，就本實施形態中所用濺鍍裝置之一例加以說明。圖11顯示以濺鍍裝置進行成膜之狀態。如圖11所示，此濺鍍裝置中，真空泵(未圖示)通過排氣口32連接至真空容器39，使其可使真空容器39內維持於高真空之狀態。並構成為自氣體供給口33可供給一定流量的氣體。基板35(此處之基板，係指為使膜堆積之基板)係載置於陽極34上。藉由使真空容器39接地，使真空容器39及基板35保持為陽極。濺鍍靶36係連接於陰極37，透過開關(未圖示)而連接至電源。藉由於陽極34與陰極37之間施加既定的電壓，由濺鍍靶36放出的粒子可在基板35上形成薄膜。又，於下述步驟之濺鍍亦可使用相同的裝置。
步驟a之濺鍍，係使用高頻電源在Ar氣體環境氣氛下施行。濺鍍，亦可在Ar氣體中混合入5%以下之氧氣或氮氣中至少1種氣體所形成之混合氣體環境氣氛中施行。由於濺鍍靶為氧化物之混合物，故不須反應性濺鍍，即使在只有Ar氣體之環境氣氛中亦可形成氧化物系材料層。作為濺鍍的條件，由於決定之要素少，故條件可容易地決定，適合於量產。若於Ar氣體中混合入超過5%之氧氣或氮氣，則依元素而異會形成與所欲價數不同形態之氧化物，而有無法形成所欲之氧化物系材料層的情形。只要濺鍍可安定地持續進行，使用脈衝產生型的直流電源亦可。
作為步驟a所使用之濺鍍靶，可使用後述4種中之任一種。
(i)含有Zr、擇自La、Ga及In所構成群GL1之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶(例如，含有Zr之氧化物與擇自群GL1之至少1種元素之氧化物的濺鍍靶)；
(ii)含有M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶(例如，含有M1之氧化物與擇自群GL2之至少1種元素之氧化物的濺鍍靶)；
(iii)含有擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Si、與氧(O)之濺鍍靶(例如，含有擇自群GM2之至少1種元素之氧化物、擇自群GL2之至少1種元素之氧化物、Si之氧化物的濺鍍靶)；
(iv)含有擇自Zr及Hf所構成群GM2中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、Cr、與氧(O)之濺鍍靶(例如，含有擇自群GM2之至少1種元素之氧化物、擇自群GL2之至少1種元素之氧化物、與Cr之氧化物的濺鍍靶)。
又，(i)~(iv)之濺鍍靶，以含有必須元素組成之氧化物(例如，於(i)的場合為Zr之氧化物與擇自群GL1之至少1種元素之氧化物)之合計為98莫耳%以上為佳。此場合，殘餘之未滿2%，可含於氧化物系材料層中，亦可包含前述第三成分。
詳而言之，例如，可用：含有以(D1)x1 (E1)100-x1 (莫耳%)(式中，D1代表Zr之氧化物，E1代表擇自該群GL1之至少1種元素之氧化物，x1滿足0<x1<100之關係)表示之材料的濺鍍靶、含有以(D2)x2 (E2)100-x2 (莫耳%)(式中，D2代表該M1之氧化物，E2代表擇自該群GL2之至少1種元素之氧化物，x2滿足0<x2<100之關係)表示之材料的濺鍍靶、含有以(D3)x3 (SiO2 )z1 (E2)100-x3-z1 (莫耳%)(式中，D3代表擇自該群GM2中之至少1種元素之氧化物，E2代表擇自該群GL2之至少1種元素之氧化物，x3及z1滿足10≦x3<90、0<z1≦50、10<x3+z1≦90之關係)表示之材料。若使用此等之濺鍍靶，可形成含有以ZrQ1 L1T1 O100-Q1-T1 (原子%)(式中，L1代表擇自該群GL1之至少1種元素，Q1及T1滿足0<Q1<34、0<T1<50、20<Q1+T1<60之關係)表示之氧化物系材料層、含有以M1Q 2 L2T2 O100-Q2-T2 (原子%)(式中，M1代表Zr與Hf之混合物或Hf，L2代表擇自該群GL2之至少1種元素，Q2及T2滿足0<Q2<34、0<T2<50、20<Q2+T2<60之條件)表示之氧化物系材料層、或含有以M2Q3 SiR1 L2T3 O100-Q3-R1-T3 (原子%)(式中，M2代表擇自該群GM2中之至少1種元素，L2代表擇自該群GL2中之至少1種元素，Q3、R1及T3滿足0<Q3≦32、0<R1≦32、3<T3<43、20<Q3+R1+T3<60之關係)表示之氧化物系材料層。尤其，若使用ZrO2 -SiO2 -Ga2 O3 濺鍍靶，可形成優異之Zr-Ga-O氧化物系材料層。於ZrO2 與SiO2 為相同莫耳濃度的場合，可形成ZrO2 與SiO2 複合氧化物之ZrSiO4 。該場合中，例如，可使用含有以(ZrSiO4 )a (E2)100-a (莫耳%)(式中，a滿足11≦a≦82之關係)表示之材料的濺鍍靶。若使用此濺鍍靶，可形成含有以ZrQ3 SiR1 L2T3 O100-Q3-R1-T3 (原子%)表示之材料的氧化物系材料層。例如，可以(ZrO2 )X3 (SiO2 )Z1 (Ga2 O3 )100-X3-Z1 (莫耳%)表示之濺鍍靶，並非將Zr、Si、Ga及O之粉末混合而成(由於Ga與O之熔點低，故於室溫下之粉末之處理操作有困難)，通常係將ZrO2 、SiO2 及Ga2 O3 的粉末混合，在最適溫度與壓力條件下固結而製成。又，由於亦有同一元素而價數不同之複數的氧化物存在之元素，故欲形成所欲之氧化物系材料層，以氧化物比表示之(D1)x1 (E1)100-x1 (莫耳%)、(D2)x2 (E2)100-x2 (莫耳%)、(D3)x3 (SiO2 )z1 (E2)100-x3-z1 (莫耳%)之標示是重要的。於須要時，與氧化物系材料層相同，此等標示之濺鍍靶之粉末可以X射線微分析儀等進行分析，而得到各元素之組成比為Zrq1 L1t1 O100-q1-t1 (原子%)、M1q2 L2t2 O100-q2-t2 (原子%)、M2q3 Sir1 L2t3 O100-q3-r1-t3 (原子%)。
圖8顯示以式(19)表示之材料中以SiO2 作為g時之組成範圍。圖8中，座標為(D3、SiO2 、E2)，單位為莫耳%。此圖中，以式(20)表示之材料，為g(90、0、10)、h(40、50、10)、i(10、50、40)、j(10、0、90)所圍之範圍(含g-h-i-j線上、未含g-j線上)內之材料。
然後，施行步驟b，在第1介電層2的表面進行記錄層4之成膜。步驟b亦藉由濺鍍來施行。濺鍍，係使用直流電源，在Ar氣體環境氣氛中或Ar氣體與N2 氣體之混合氣體環境氣氛中施行。濺鍍靶使用含有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及Sb-Te中任一者之材料者。成膜後之記錄層4為非晶質狀態。
然後，施行步驟c，在記錄層4之表面進行第2介電層6之成膜。步驟c係與步驟a同樣地施行。第2介電層6，可用：含有與第1介電層2之相同氧化物且相同混合比的濺鍍靶、含有相同氧化物而混合比不同的濺鍍靶、或含有擇自各群之不同氧化物的濺鍍靶來形成。
例如，可於步驟a及步驟c使用含有(ZrO2 )30 (SiO2 )20 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)的濺鍍靶，亦可於步驟a使用含有(ZrO2 )30 (SiO2 )20 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)的濺鍍靶、於步驟c使用含有(ZrO2 )40 (SiO2 )30 (Ga2 O3 )30 (莫耳%)的濺鍍靶。或者，亦可於步驟a使用含有HfO2 -Ga2 O3 混合系材料的濺鍍靶、於步驟c使用含有ZrO2 -SiO2 -Y2 O3 混合系材料的濺鍍靶。
然後，施行步驟d，在第2介電層6的表面進行光吸收修正層7之成膜。於步驟d中，係用直流電源或高頻電源施行濺鍍。作為濺鍍靶，係使用由擇自Ge-Cr、Ge-Mo、及Ge-W等非晶質的Ge合金；Si-Cr、Si-Mo、及Si-W等非晶質的Si合金；Te化合物；以及Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Sn、Te及PbTe等結晶性金屬；類金屬及半導體材料中所構成者。濺鍍，係在Ar氣體環境氣氛中施行。
接著，施行步驟e，在光吸收修正層7之表面進行反射層8之成膜。步驟e係藉由濺鍍而施行。濺鍍，係使用直流電源或高頻電源，於Ar氣體環境氣氛中施行。作為濺鍍靶，可用Au、Al、Ag、Cu等之高熱傳導材料之單體濺鍍靶，或用Al-Cr、Al-Ti、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、或Au-Cr等合金濺鍍靶。
如上述般，步驟a~e，任一者皆為濺鍍步驟。因而，步驟a~e，可於圖11所示之濺鍍裝置之1個真空室內，依序更換濺鍍靶連續地施行。又，步驟a~e，亦可在濺鍍裝置之分別獨立的真空室內配備濺鍍靶而施行。
於反射層8成膜後，將由第1介電層2依序積層至反射層8之基板1自濺鍍裝置取出。然後，在反射層8的表面，將紫外線硬化性樹脂以例如旋轉塗布法進行塗布。將經塗布之紫外線硬化性樹脂與虛基板10密合，使紫外線自虛基板10側照射，使樹脂硬化，而完成貼合步驟。
於貼合步驟完成後，視需要施行初始化步驟。初始化步驟，係對非晶質狀態之記錄層4，例如以半導體雷射照射，昇溫至結晶化溫度以上，使其結晶化之步驟。初始化步驟，亦可於貼合步驟之前實施。如此般，藉由依序施行步驟a~e、黏著層之形成步驟、及虛基板之貼合步驟，可製得實施形態1之資訊記錄媒體25。
實施形態2
作為本發明之實施形態2，以用雷射光施行資訊之記錄與再生的光資訊記錄媒體之另一例加以說明。於圖2，顯示該光資訊記錄媒體的部分截面。圖2所示之資訊記錄媒體26，係具備下述構成：於基板1一方之表面依序形成第1介電層2、記錄層4、第2界面層5、第2介電層106、光吸收修正層7及反射層8；並進一步以黏著層9將虛基板10黏結於反射層8上。圖2所示之資訊記錄媒體26，其不具有第1界面層103之點，係不同於圖12所示之以往的資訊記錄媒體31。又，資訊記錄媒體26，其於記錄層4上隔著第2界面層5積層有第2介電層106之點，係不同於圖1所示之實施形態1之資訊記錄媒體25。於資訊記錄媒體26中，第1介電層2，與實施形態1同樣地為氧化物系材料層。此外，於圖2中，與圖1中所使用符號為相同的符號係表示相同的要素，且為以參照圖1所說明的材料及方法所形成者。因而，有關圖1之已說明要素之相關聯者，其詳細說明從略。又，此形態中，界面層係僅設置1層，惟，由於其係位於第2介電層106與記錄層4之間，故權宜上將此界面層稱為第2界面層5。
此形態之資訊記錄媒體26，係相當於使第2介電層106用以往的資訊記錄媒體中使用之(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所形成之構成。因而，第2界面層5，係用以防止因反覆記錄所致之在第2介電層106與記錄層4間所發生之物質移動而設置。
於第2界面層5，可用本發明之氧化物系材料層。與實施形態1之第1介電層2及第2介電層6相同，為含有擇自Zr及Hf所構成的群GM中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL中之至少1種元素、與氧(O)之層。又，亦可含有Si、亦可含有未滿10原子%之第三成分。
又，第2界面層5，可用以往所使用之含有Ge-N的材料來形成、亦可用含有ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 的材料、或含有HfO2 -SiO2 -Cr2 O3 的材料來形成。此外，亦可用含有Si-N、Al-N、Zr-N、Ti-N或Ta-N等氮化物；或含有此等之氮化氧化物；SiC等之碳化物；或C(碳)來形成。界面層的厚度以1~10nm為佳，而以2~7nm為更佳。界面層之厚度若厚，自形成於基板1表面之第1介電層2至反射層8的積層體之光反射率及光吸收率會改變，而影響記錄抹除特性。
接著，就實施形態2之資訊記錄媒體26之製造方法加以說明。資訊記錄媒體26，係藉由依序施行下述步驟而製造：在基板1之形成有導引溝之表面進行第1介電層2之成膜步驟(步驟a)、記錄層4之成膜步驟(步驟b)、第2界面層5之成膜步驟(步驟f)、第2介電層106之成膜步驟(步驟g)、光吸收修正層7之成膜步驟(步驟d)及反射層8之成膜步驟(步驟e)；進一步在反射層8的表面形成黏著層9之步驟；及虛基板10之貼合步驟。步驟a、b、d及e係如同於實施形態1中相關部分所說明者，於此將其說明從略。以下，僅就未於實施形態1之資訊記錄媒體的製造中施行的步驟加以說明。
步驟f，係於形成記錄層4之後施行，為在記錄層4的表面進行第2界面層5之成膜步驟。於步驟f中，係使用高頻電源施行濺鍍。作為步驟f中所使用之濺鍍靶，可用實施形態1中所說明過之(i)~(iv)的濺鍍靶。又，此場合，可使用含有必須元素之氧化物(例如，於(i)的場合為Zr的氧化物與擇自群GL1中至少1種元素之氧化物)合計為90莫耳%以上之濺鍍靶。殘餘之未滿10莫耳%中，可含有含於氧化物系材料層中亦無妨之前述第三成分。步驟f之濺鍍，係使用高頻電源，於Ar氣體環境氣氛下施行，或在Ar氣體中混合入5%以下之氧氣或氮氣之至少1種氣體所成之混合氣體環境氣氛中施行。由於濺鍍靶為氧化物之混合物，故不須反應性濺鍍，在只有Ar氣體的環境氣氛中亦可形成氧化物系材料層。
又，作為步驟f中所使用之濺鍍靶，可使用以往之含有ZrO2 -SiO2 -Cr2 O3 之濺鍍靶、或含有HfO2 -SiO2 -Cr2 O3 之濺鍍靶，該場合中，亦使用高頻電源，在Ar氣體環境氣氛下施行，或在Ar氣體中混合入5%以下之氧氣或氮氣之至少1種氣體所成之混合氣體環境氣氛中施行。或使用含有Ge-Cr、Ge、Si、Al、Zr、Ti或Ta之濺鍍靶，於Ar氣體與N2 氣體之混合氣體環境氣氛中施行之反應性濺鍍亦可。根據此反應性濺鍍，可在記錄層4的表面形成含有Ge-Cr-N、Ge-N、Si-N、Al-N、Zr-N、Ti-N或Ta-N之第2界面層5。此外，亦可使用含有SiC等之碳化物、或C(碳)之濺鍍靶，於Ar氣體下進行濺鍍，以SiC等之碳化物、或C(碳)來形成。
接著，施行步驟g，在第2界面層5的表面進行第2介電層106之成膜。於步驟g中，係使用高頻電源，用例如由(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所構成的濺鍍靶，在Ar氣體環境氣氛、或在Ar氣體與O2 氣體的混合氣體環境氣氛中施行濺鍍。藉此，可形成由(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所構成的層。其後，於虛基板10之貼合步驟完成後，如同於實施形態1之相關部分所說明者，視需要，實行初始化步驟，而製得資訊記錄媒體26。
實施形態3
作為本發明之實施形態3，以使用雷射光施行資訊之記錄與再生之光資訊記錄媒體之另一其他例加以說明。於圖3，顯示該光資訊記錄媒體之部分截面。
圖3所示之資訊記錄媒體27，係具備下述構成：於基板1一方之表面依序形成第1介電層102、第1界面層3、記錄層4、第2介電層6、光吸收修正層7及反射層8；並進一步以黏著層9將虛基板10黏結於反射層8上。圖3所示之資訊記錄媒體27，其不具第2界面層105之點，係不同於圖12所示之以往的資訊記錄媒體31。又，資訊記錄媒體27，其於基板1與記錄層4間依序積層第1介電層102與第1界面層3之點，係不同於圖1所示之實施形態1之資訊記錄媒體25。於資訊記錄媒體27中，第2介電層6，與實施形態1同樣地為氧化物系材料層。此外，於圖3中，與圖1中所使用符號為相同符號者係表示相同的要素，為以參照圖1所說明的材料及方法所形成者。因而，已以圖1說明過之要素，其詳細說明從略。
此形態之資訊記錄媒體27，係相當於使第1介電層102用以往的資訊記錄媒體中使用之(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所形成之構成。因而，第1界面層3，係用以防止因反覆記錄所致之在第1介電層102與記錄層4間所發生之物質移動而設置。第1界面層3之較佳的材料及厚度，係與參照圖2所說明之實施形態2之資訊記錄媒體26之第2界面層5相同。因而，有關其之詳細說明於此從略。
接著，就實施形態3之資訊記錄媒體27之製造方法加以說明。資訊記錄媒體27，係藉由依序施行下述步驟而製造：在基板1之形成有導引溝之表面進行第1介電層102之成膜步驟(步驟h)、第1界面層3之成膜步驟(步驟i)、記錄層4之成膜步驟(步驟b)、第2介電層6之成膜步驟(步驟c)、光吸收修正層7之成膜步驟(步驟d)及反射層8之成膜步驟(步驟e)；進一步在反射層8的表面形成黏著層9之步驟；及貼合虛基板10之步驟。步驟b、c、d及e係如同於實施形態1中相關部分所說明者，於此將其說明從略。以下，僅就未於實施形態1之資訊記錄媒體的製造中施行的步驟加以說明。
步驟h，為在基板1表面進行第1介電層102之成膜的步驟。其具體方法，係與實施形態2之製造方法相關部分所說明之步驟g相同。步驟i，為在第1介電層102表面進行第1界面層3之成膜的步驟。其具體方法，係與實施形態2之製造方法相關部分所說明之步驟f相同。其後，於虛基板10之貼合步驟完成後，如同於實施形態1之相關部分所說明者，視需要，實行初始化步驟，而製得資訊記錄媒體27。
實施形態4
作為本發明之實施形態4，以使用雷射光施行資訊之記錄與再生之光資訊記錄媒體之另一其他例加以說明。於圖4，顯示該光資訊記錄媒體之部分截面。
圖4所示之資訊記錄媒體28，係具備下述構成：於基板1一方之表面依序形成第1介電層102、第1界面層3、記錄層4、第2界面層5、第2介電層106、光吸收修正層7及反射層8；並進一步以黏著層9將虛基板10黏結於反射層8上。圖4所示之資訊記錄媒體28中，係使第1及第2界面層3及5作成為氧化物系材料層。此外，於圖4中，與圖1至圖3中所使用符號為相同符號者係表示相同的要素，為以參照圖1至圖3所說明的材料及方法所形成者。因而，參照圖1至圖3之已說明之要素，其詳細說明從略。
此型態之資訊記錄媒體，係相當於使第1及第2介電層102及106用以往的資訊記錄媒體中使用之(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)形成、使第1及第2界面層3及5以氧化物系材料層形成之構成。第1及第2界面層3及5之較佳的材料，與實施形態1之第1及第2介電層2及6者為相同。因而，有關其等之詳細說明於此從略。第1及第2界面層3及5的厚度，為了不影響記錄抹除特性，以1~10nm為佳，而以約2~7nm為更佳。氧化物系材料層之界面層，與由以往之含有Ge之氮化物所構成之界面層相比較，有材料成本較廉價、消光係數小(透明性高)、以及熔點高對熱安定之優點。
又，第1及第2介電層102及106，可用相同的材料，亦可用不同的材料。
接著，就實施形態4之資訊記錄媒體28之製造方法加以說明。資訊記錄媒體28，係藉由依序施行下述步驟而製造：在基板1之形成有導引溝之表面進行第1介電層102之成膜步驟(步驟h)、第1界面層3之成膜步驟(步驟i)、記錄層4之成膜步驟(步驟b)、第2界面層5之成膜步驟(步驟f)、第2介電層106之成膜步驟(步驟g)、光吸收修正層7之成膜步驟(步驟d)及反射層8之成膜步驟(步驟e)；進一步在反射層8的表面形成黏著層9之步驟；及黏合虛基板10之步驟。步驟h係如同於實施形態3中相關部分所說明者，步驟b、d及e係如同於實施形態1中相關部分所說明者，步驟g係如同於實施形態2中相關部分所說明者，其說明從略。
第2介電層106，可用含有與第1介電層102相同的材料之濺鍍靶，或不同材料之濺鍍靶來形成。例如，步驟g與h可皆使用含有(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)之濺鍍靶，亦可於步驟h中使用含有(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)之濺鍍靶、於步驟g中使用含有(ZrO2 )30 (SiO2 )30 (Cr2 O3 )20 (LaF3 )20 (莫耳%)之濺鍍靶。濺鍍，任一者皆使用高頻電源，可於Ar氣體環境氣氛、或在氧氣或氮氣之至少1種氣體與Ar氣體所成之混合氣體環境氣氛中施行。
步驟i，為在第1介電層102表面進行第1界面層3成膜之步驟。步驟i，係以與實施形態3相同的作法施行。步驟i中所使用之濺鍍靶，可用於實施形態1中說明之(i)~(iv)的濺鍍靶。又，此場合，可使用含有必須元素之氧化物(例如，於(i)的場合為Zr的氧化物與擇自群GL1中至少1種元素之氧化物)合計為90莫耳%以上之濺鍍靶。殘餘之未滿10莫耳%中，可含有含於氧化物系材料層中亦無妨之前述第三成分。此場合，可使用高頻電源，於Ar氣體環境氣氛下施行、或在Ar氣體中混合入5%以下之氧氣或氮氣之至少1種氣體所成之混合氣體環境氣氛中施行。由於濺鍍靶為氧化物之混合物，故不須反應性濺鍍，在只有Ar氣體的環境氣氛中亦可形成氧化物系材料層。
又，實施形態4中之資訊記錄媒體，作為一例，可作成為：於第1界面層3與第2界面層5之兩方使用本發明之氧化物系材料層，亦可只在第1界面層3使用、在第2介電層使用其他材料，或只在第2界面層5使用、在第1介電層使用其他材料之資訊記錄媒體。當第1界面層3與第2界面層5兩方皆使用本發明之氧化物系材料層時，於各界面層，亦可用圖7所示範圍內之不同的組成。
步驟f，為在記錄層4的表面進行第2界面層5成膜之步驟。步驟f係以與實施形態2相同的作法施行。步驟f中所使用之濺鍍靶，與上述步驟i所使用之濺鍍靶相同。
於虛基板10之貼合步驟完成後，如同於實施形態1之相關部分所說明者，視需要，實行初始化步驟，而製得資訊記錄媒體28。
實施形態5 作為本發明之實施形態5，以使用雷射光施行資訊之記錄與再生之光資訊記錄媒體之另一其他例加以說明。於圖5，顯示該光資訊記錄媒體之部分截面。
圖5所示之資訊記錄媒體29，係具備下述構成：於基板101一方之表面依序形成反射層8、第2介電層6、記錄層4、及第1介電層2；並進一步以黏著層9將虛基板110黏結於第1介電層2上。此資訊記錄媒體29，其不具有第1界面層103及第2界面層105之點、及使用基板101、110之點，係不同於圖10所示之以往的資訊記錄媒體31。又，此構成之資訊記錄媒體，其不具有光吸收修正層7之點，係不同於圖1所示之構成之資訊記錄媒體25。
於此構成之資訊記錄媒體29中，係自虛基板110側入射雷射光12，藉其施行資訊之記錄及再生。為了提高資訊記錄媒體之記錄密度，必須使用短波長的雷射光，並且以更集中的雷射光束，在記錄層上形成小的記錄標記。為使光束更為集中，必須使物鏡之數值口徑NA作成為更大。然而，NA若增大，則焦點位置會變得較淺。因此，必須將雷射光入射之基板作為較薄。於圖5所示之資訊記錄媒體29中，雷射光入射側之虛基板110，由於不須作為形成記錄層時之支持體之作用，故其厚度可以作成較薄。因而，依據此構成，能得到可記錄更高密度的大容量資訊記錄媒體29。具體而言，依據此構成，可得到使用波長約405nm之藍紫色域雷射光於記錄與再生之容量25GB的資訊記錄媒體。
於此資訊記錄媒體中，第1及第2介電層2及6，亦與實施形態1同樣地為氧化物系材料層。氧化物系材料層，與反射層等之形成順序及記錄容量無關，而適用於作為介電層。氧化物系材料層中所含有的材料，由於係如同實施形態1所說明過者，故其詳細說明從略。
如前述般，此資訊記錄媒體29，適於以短波長之雷射光進行記錄與再生。因而，第1及第2介電層2及6的厚度，可由例如，λ=405nm時之較佳的光路長求出。為了增大資訊記錄媒體29之記錄標記之再生信號振幅、提高信號品質，例如，以可滿足20%≦Rc且Ra≦5%的方式，依據矩陣法進行計算而更嚴密地決定出第1介電層2及第2介電層6的光路長nd。其結果，於以折射率為1.8~2.5之氧化物系材料層作為第1及第2介電層2及6之場合，得知第1介電層2的厚度宜為30nm~100nm，而以50nm~80nm為佳。並得知第2介電層6的厚度宜為3nm~50nm，而以10nm~30nm為佳。
基板101，係與實施形態1之基板同樣為透明之圓盤狀的板。於基板101之形成反射層等側的表面，亦可形成用以導引雷射光之導引溝。於形成導引溝之場合，如同在實施形態1中之相關部分所說明般，接近雷射光12之一側的面23，方便上稱為「溝槽面23」，而遠離雷射光之一側的面24，方便上稱為「島面」。基板101中溝槽面23與島面24之高低差以10nm~30nm為佳，而以15~25nm為更佳。又，在未形成層側之表面，以平滑為佳。作為基板101之材料，可舉出與實施形態1之基板1的材料相同之材料。基板101之厚度，以1.0~1.2mm左右為佳。基板101之較佳的厚度較實施形態1之基板1的厚度厚。其理由在於，如後述般，由於虛基板110的厚度較薄，須以基板101來確保資訊記錄媒體之強度之故。
虛基板110，與基板101同樣地為透明之圓盤狀的板。如前述般，依據圖4之構成，藉由使虛基板110之厚度作成較薄而可用短波長之雷射光進行記錄。因而，虛基板110的厚度以40μm~110μm為佳。黏著層9與虛基板110之合計厚度以50μm~120μm為更佳。
由於虛基板110較薄，故以用聚碳酸酯、非晶質聚烯烴、或PMMA之類的樹脂形成為佳，尤以用聚碳酸酯形成為特佳。又，虛基板110，由於係位於雷射光12之入射側，故以光學上在短波長域之複折射小、透明者為佳。
黏著層9，以用透明之紫外線硬化性樹脂形成為佳。黏著層9之厚度以5~15μm為佳。由於黏著層9兼備虛基板110的作用，故只要可形成50μm~120μm之厚度，則可省略虛基板110。
其他之賦予與實施形態1相同符號之要素，係同與實施形態1中所說明者相同，故其說明從略。
於此形態之資訊記錄媒體之變形例中，例如，可僅將第1介電層作成為氧化物系材料層，使第2介電層以(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)形成，在第2介電層與記錄層之間形成第2界面層。又，於此形態之資訊記錄媒體之另外變形例中，可僅將第2介電層作成為氧化物系材料層，使第1介電層以(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)作成，在第1介電層與記錄層之間形成第1界面層。
接著，就實施形態5之資訊記錄媒體29之製造方法加以說明。資訊記錄媒體29，係藉由依序施行下述步驟而製造：將形成有導引溝(溝槽面23與島面24)之基板(例如，厚度1.1mm)配置於成膜裝置中，在基板101之形成有導引溝之表面進行反射層8之成膜步驟(步驟e)、第2介電層6之成膜步驟(步驟c)、記錄層4之成膜步驟(步驟b)、及第1介電層2之成膜步驟(步驟a)；更進一步進行在第1介電層2表面形成黏著層9之步驟；及黏合虛基板110之步驟。
最初，施行步驟e，在基板101之形成有導引溝之一面，進行反射層8之成膜。施行步驟e之具體的方法，係如同實施形態1中之相關部分所說明者。然後，依序進行步驟c、步驟b、及步驟a。作為實施步驟c、b及a之具體方法，係如同實施形態1中之相關部分所說明者。與實施形態1之資訊記錄媒體同樣地，於此形態之資訊記錄媒體之製造中，於步驟c所使用之濺鍍靶與於步驟a所使用之濺鍍靶亦可為不同者。於此形態之資訊記錄媒體之製造方法中，各步驟之實施順序，係與實施形態1之資訊記錄媒體之製造方法不同。
於第1介電層2成膜後，將依序自反射層8積層至第1介電層2的基板101自濺鍍裝置取出。然後，在第1介電層2之上，以紫外線硬化性樹脂藉由旋轉塗布法塗布。再將虛基板110密合於所塗布之紫外線硬化性樹脂上，以紫外線自虛基板110側照射使樹脂硬化，而完成貼合步驟。使黏著層9作成為50μm~120μm的厚度之方式來形成，藉由對其照射紫外線，可省略黏合虛基板110之步驟。其理由在於，由於使黏著層9形成為厚度50μm~120μm，因此黏著層9可發揮作為虛基板110的作用之故。
於貼合步驟完成後，視需要施行初始化步驟。初始化步驟之方法，係如同於實施形態1中之相關部分所說明者。
實施形態6
作為本發明之實施形態6，係以使用雷射光施行記錄及再生之光資訊記錄媒體之另一例加以說明。於圖6，顯示該光資訊記錄媒體之部分截面。
圖6所示之資訊記錄媒體30，係為下述構成：於基板101一方之表面依序形成第2資訊層22、中間層16、及第1資訊層21；並進一步透過黏著層9將虛基板110積層於第1資訊層21。更詳細言之，第2資訊層22，係於基板101一方之表面依序形成第2反射層20、第5介電層19、第2記錄層18、及第4介電層17所構成。第1資訊層21，係在此中間層16的表面依序形成第3介電層15、第1反射層14、第2介電層6、第1記錄層13及第1介電層2所構成。於此形態中，雷射光12亦自虛基板110側入射。又，在此形態之資訊記錄媒體中，可分別在2個記錄層中進行資訊之記錄。因而，依據此構成，可得到上述實施形態5的2倍左右容量之資訊記錄媒體。具體而言，依據此構成，例如，可使用於以波長405nm附近之藍紫色域之雷射光進行記錄與再生之容量為50GB之資訊記錄媒體。
於第1資訊層21之記錄與再生，係藉由通過虛基板110之雷射光12而進行。於第2資訊層22之記錄與再生，則藉由通過虛基板110、第1資訊層21及中間層16之雷射光12而施行。
於圖6所示型態之資訊記錄媒體30中，第5介電層19、第4介電層17、第2介電層6、及第1介電層2可用氧化物系材料層。只要使用氧化物系材料層，則不須第1記錄層13與第1介電層2之間、第1記錄層13與第2介電層6之間、第2記錄層18與第4介電層17之間、第2記錄層18與第5介電層19之間的界面層。氧化物系材料層之具體的材料，由於係如同於實施形態1中相關部分所說明者，故有關其等之詳細說明從略。
第5介電層19與第2介電層6，係作為反射層與記錄層間之絕熱層之作用。因此，第5及第2介電層19及6，層的熱傳導率低，故第2及第1記錄層18及13以選擇可增高急速冷卻效果的材料來形成為佳。具體而言，此等之層，例如，以含有以Zr15 Si11 Ga11 O63 (原子%)(氧化物表示為(ZrO2 )40 (SiO2 )30 (Ga2 O3 )30 (莫耳%))表示的材料之層為佳。又，第5及第2介電層19及6的膜厚，以3nm~50nm為佳，而以10nm~30nm為更佳。
於第2資訊層22及第1資訊層21中，雷射光12於到達第2記錄層18及第1記錄層13之前，會先入射到第4介電層17及第1介電層2中。因此，第4及第1介電層17及2，以為透明且熱傳導率低之材料所構成為佳。具體而言，其等之層，例如，以含有以Zr6 Si6 Ga25 O63 (原子%)(氧化物表示為(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%))表示的材料之層為佳。第4及第1介電層17及2之膜厚，以30nm~80nm為佳。
如此般，於圖6所示之單面2層構造之資訊記錄媒體中，藉由使位於記錄層兩側之介電層作成為氧化物系材料層，亦可不隔著界面層而使介電層與記錄層直接鄰接的方式而形成。因而，依據本發明，即使於單面2層構造之資訊記錄媒體中，亦可減少構成全體之層的數目。又，藉由使構成介電層之材料中所含之氧化物作成為複數種類，及/或藉由適當地選擇氧化物之種類來調整折射率與媒體之記錄感度，可因應各資訊記錄媒體之種類而最適化。
第3介電層15，係位於中間層16與第1反射層14之間。第3介電層15，以具有可提高第1資訊層21之光透過率的作用、透明、且具高折射率者為佳。又，第3介電層15，與反射層同樣地，以具有可使第1記錄層13的熱迅速擴散作用之熱傳導率更高的材料所構成者為佳。可滿足此等條件之材料為TiO2 。若使用含有90莫耳%以上之TiO2 的TiO2 系材料，可形成具有約2.7之高折射率之層。第3介電層15之膜厚以10nm~30nm為佳。
基板101係與實施形態5的基板101為相同者。因而，此處，有關基板101之詳細說明從略。
第2反射層20，係與實施形態1之反射層8為相同者。又，第2記錄層18，係與實施形態1之記錄層4為相同者。因而，此處，有關第2反射層20及第2記錄層18之詳細說明從略。
中間層16，係用以刻意地使於第1資訊層21之雷射光的焦點位置、與於第2資訊層22之焦點位置不同而設置者。於中間層16，視需要可於第1資訊層21側形成導引溝。中間層16，可用紫外線硬化性樹脂形成。中間層16，以可使雷射光12有效地到達第2資訊層22之對於用以記錄與再生之波長λ的光為透明者為佳。中間層16之厚度，必須為由物鏡之數值口徑NA與雷射光波長λ所決定之焦深ΔZ以上。ΔZ，可近似於ΔZ=λ/{2(NA)2 }。當λ=405nm、NA=0.85時，ΔZ=0.28μm。再者，由於此值之±0.3μm範圍內係含於焦深之範圍中，故中間層16必須為0.8μm以上之厚度。又，中間層16之厚度，以使第1資訊層21之第1記錄層13及第2資訊層22之第2記錄層18之間的距離為在物鏡之聚光範圍內之方式配合虛基板110之厚度，使之作成為使用之物鏡可容許之基板厚公差內為佳。因而，中間層之厚度以10μm~40μm為佳。中間層16，視需要可使樹脂層作成為複數層、積層而構成。具體而言，可作成為用以保護第4介電層17之層、與有導引溝之層的2層構成。
第1反射層14，具有使第1記錄層13的熱迅速地擴散之作用。又，於對第2資訊層22進行記錄與再生時，由於係使用透過第1資訊層21之雷射光12，故第1資訊層21之全體必須有高透光率，較佳者為有45%以上之透光率。因此，第1反射層14，與第2反射層20比較，其材料及厚度受到限制。為減少第1反射層14之光吸收，第1反射層14，以使其厚度較薄、並具有較小消光係數、及較大熱傳導率為佳。具體而言，以用含Ag之合金形成膜厚為5nm~15nm者為佳。
第1記錄層13，亦為了確保第1資訊層21之高透光率之目的，故與第2記錄層18相比，其材料及膜厚亦受到限制。第1記錄層13，較佳者為，形成為其結晶相之透過率與非晶質相之透過率之平均作成為45%以上。因此，第1記錄層13之膜厚以作成為7nm以下為佳。用以構成第1記錄層13之材料，須選擇即使在如此薄的膜厚，藉由熔融急速冷卻亦可形成良好的記錄標記、且可再生高品質的信號，並且藉由昇溫緩慢冷卻可確保將記錄抹除者。具體而言，以使用將可逆性相變態材料之GeTe-Sb2 Te3 系材料的Ge-Sb-Te、或GeTe-Sb2 Te3 系之Ge的一部份以Sn取代所成之Ge-Sn-Sb-Te來形成第1記錄層13為佳。亦可使用將GeTe-Bi2 Te3 系材料的Ge-Bi-Te、或Ge-Bi-Te之Ge的一部份以Sn取代所成之Ge-Sn-Bi-Te。具體而言，以使用例如GeTe：Sb2 Te3 =22：1之Ge22 Sb2 Te25 、或Ge19 Sn3 Sb2 Te25 為佳。
黏著層9，係與實施形態5之黏著層9同樣地以用透明的紫外線硬化性樹脂形成為佳。黏著層9之厚度以5~15μm為佳。
虛基板110，係與實施形態5之虛基板110為相同者。因而，此處有關虛基板之詳細說明從略。又，於此形態中，黏著層9兼備有虛基板110之作用，只要可形成50μm~120μm的厚度，亦可省略虛基板110。
於此形態之資訊記錄媒體中，於第1介電層2、第2介電層6、第4介電層17、及第5介電層19之中，可只有1層之介電層為氧化物系材料層。或可2層或3層之介電層為氧化物系材料層。於1層之介電層為氧化物系材料層之場合，至少1層之界面層可不要，於2層之介電層為氧化物系材料層之場合，至少2層之界面層可不要。因而，於此形態之資訊記錄媒體中，最多可不要4層之界面層。於非氧化物系材料層之介電層與記錄層之間，需要時可設置用以防止記錄層與介電層間物質移動之界面層。該場合中，可將界面層作成為厚度5nm左右極薄之膜的形態之氧化物系材料層。
於上述，係就有2層具有記錄層之資訊層構成的資訊記錄媒體所作之說明。具有複數記錄層之資訊記錄媒體，並非限定於此構成，亦可作成為含有3層以上之資訊層的構成。又，圖式之形態的變形例，例如，於2層之資訊層中，一層係作成為具有會發生可逆性相變態之記錄層、一層係作成為具有會發生非可逆性相變態之記錄層。又，於作成為3層之資訊層中，在3層之資訊層中，亦可一層作成為再生專用之資訊層、一層作成為具有會發生可逆性相變態之記錄層、一層作成為具有會發生非可逆性相變態之記錄層。如此般，於具有2層以上資訊層之資訊記錄媒體中，有各種形態者。於任一之形態中，皆藉由將介電層作成為氧化物系材料層，而可不須在記錄層與介電層之間設置界面層。
又，於具有2層以上之記錄層之資訊記錄媒體中，氧化物系材料層，亦可位於記錄層與介電層之間作為界面層而存在。如此之界面層，可形成為厚度為5nm左右之極薄之膜。
接著，就實施形態6之資訊記錄媒體30之製造方法加以說明。資訊記錄媒體30，係藉由施行下述諸步驟而製造，其等為，依序施行在基板101上進行第2反射層20之成膜步驟(步驟j)、第5介電層19之成膜步驟(步驟k)、第2記錄層18之成膜步驟(步驟l)、及第4介電層17之成膜步驟(步驟m)，之後，在第4介電層17表面施行形成中間層16之步驟，然後依序施行在中間層16之表面之第3介電層15之成膜步驟(步驟n)、第1反射層14之成膜步驟(步驟o)、第2介電層6之成膜步驟(步驟p)、第1記錄層13之成膜步驟(步驟q)、及第1介電層2之成膜步驟(步驟r)，並進一步在第1介電層2表面施行形成黏著層9之步驟、及虛基板110之貼合步驟。
步驟j~m，係相當於形成第2資訊層22之步驟。步驟j，係於基板101之形成有導引溝之面上進行第2反射層20成膜的步驟。步驟j，係以與實施形態1之步驟e相同的作法施行。然後，施行步驟k，在第2反射層20表面進行第5介電層19之成膜。步驟k，係以與實施形態1之步驟c相同的作法施行。然後，施行步驟l，在第5介電層19表面進行第2記錄層18之成膜。步驟1，係以與實施形態1之步驟b相同的作法施行。最後，施行步驟m，在第2記錄層18表面進行第4介電層17之成膜。步驟m，係以與實施形態1之步驟a相同的作法施行。
將藉由步驟j~m所形成之第2資訊層22之基板101，自濺鍍裝置取出，形成中間層16。中間層16可依後述之順序形成。首先，在第4介電層17之表面，以紫外線硬化性樹脂藉由例如旋轉塗布法進行塗布。然後，使具有與中間層所須形成之導引溝為互補的凹凸之聚碳酸酯基板之凹凸形成面密合於紫外線硬化性樹脂。在該狀態下以紫外線照射使樹脂硬化後，將具有凹凸之聚碳酸酯基板剝離。藉此，與前述凹凸為互補形狀之導引溝可形成於紫外線硬化性樹脂上，而可形成如圖式般之有導引溝之中間層16。於另外的方法中，中間層16，可藉由以紫外線硬化性樹脂形成用以保護第4介電層17之層。並於其上形成具有導引溝之層來形成。該場合，製得之中間層為2層構造。或者，中間層亦可為積層3層以上之構成。
將形成至中間層16之基板101再度配置於濺鍍裝置中，而於中間層16的表面形成第1資訊層21。形成第1資訊層21之步驟係相當於步驟n~r。
步驟n，係在中間層16之具有導引溝的面上，進行第3介電層15成膜之步驟。於步驟n中，係使用高頻電源，用含有TiO2 材料之濺鍍靶，在Ar氣體環境氣氛或在Ar氣體與O2 氣體之混合氣體環境氣氛中施行濺鍍。又，只要是缺氧型之TiO2 濺鍍靶，亦可使用脈衝產生型之直流電源進行濺鍍。
然後，施行步驟o，在第3介電層15之表面進行第1反射層14之成膜。於步驟o，係使用直流電源，用含有Ag之合金的濺鍍靶，在Ar氣體環境氣氛施行濺鍍。然後，施行步驟p，在第1反射層14之表面進行第2介電層6之成膜。步驟p係以與步驟k相同的作法施行。
然後，施行步驟q，在第2介電層6之表面進行第1記錄層13之成膜。於步驟q中，係使用直流電源，用含有例如擇自GeTe-Sb2 Te3 系材料之Ge-Sb-Te，例如GeTe-Sb2 Te3 系之Ge一部份以Sn取代所成之Ge-Sn-Sb-Te、Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te、及Ge-Sn-Sb-Bi-Te中任一材料的濺鍍靶，在Ar氣體環境氣氛中或在Ar氣體與N2 氣體之混合氣體環境氣氛中施行濺鍍。
然後，施行步驟r，在第1記錄層13之表面進行第1介電層2之成膜。步驟r係以與步驟m相同的作法施行。如此般，依序施行步驟n~r，而形成第1資訊層21。
將形成至第1資訊層21之基板101自濺鍍靶取出。然後，在第1介電層2之表面，將紫外線硬化性樹脂例如藉由旋轉塗布法進行塗布。對經塗布之紫外線硬化性樹脂以虛基板110密合，將紫外線自虛基板110側照射使樹脂硬化，而完成貼合步驟。於實施形態6之資訊記錄媒體之製造方法中，亦可以與實施形態6之資訊記錄媒體之製造方法相同的作法，將貼合虛基板110之步驟省略。
於貼合步驟完成後，視需要，可施行第2資訊層22及第1資訊層21之初始化步驟。初始化步驟，可於形成中間層前或之後對第2資訊層22施行，亦可於虛基板110之貼合步驟前或之後對第1資訊層21施行。初始化步驟之施行方法，係如同實施形態1中相關部分所說明者。
以上，係參照圖1~圖6，說明作為本發明之資訊記錄媒體之實施形態，即用雷射光進行記錄與再生之光資訊記錄媒體。但本發明之光資訊記錄媒體並非限定於此等形態中。本發明之光資訊記錄媒體，可用氧化物系材料層作為構成層之一，以與記錄層鄰接的方式設置，可採用任意的形態。又，即使不與記錄層鄰接，亦可作為資訊記錄媒體中所含有之介電層任意使用。亦即，本發明不受限於基板上層之形成順序、記錄層的數目、記錄條件、及記錄容量等皆可適用。又，本發明之光資訊記錄媒體，適合於以各種波長進行記錄者。因而，本發明之光資訊記錄媒體，可為例如，以波長630~680nm之雷射光進行記錄與再生之DVD-RAM或DVD-R，或以波長400~450nm之雷射光進行記錄與再生之大容量光碟等。
實施形態7
作為本發明之實施形態7，顯示以電能之施加來施行資訊之記錄與再生之資訊記錄媒體之一例。於圖9，表示該資訊記錄媒體之部分截面圖。
圖9係在基板201之表面依序形成下部電極202、記錄部203及上部電極204所成之記憶體207。記憶體207之記錄部203，具有含圓柱狀之記錄層205及圍著記錄層205之介電層206之構成。首先，與參照圖1~圖6說明之光資訊記錄媒體所不同，於此形態之記憶體207中，記錄層205及介電層206，係形成在同一面上，其等之間並無積層的關係。然而，由於記錄層205及介電層206，於記憶體207中，皆為構成包含基板201、下部及上部電極202及204的積層體之一部份，故分別可稱為「層」。因而，於本發明之資訊記錄媒體中，亦包含記錄層與介電層在同一面上之形態。
作為基板201，具體而言，可用Si基板等半導體基板、或聚碳酸酯基板、SiO2 基板及Al2 O3 基板等絕緣性基板作為基板201使用。下部電極202及上部電極204，可以適當的導電材料形成。下部電極202及上部電極204，可藉由例如，Au、Ag、Pt、Al、Ti、W及Cr以及此等的混合物之類的金屬進行濺鍍來形成。
構成記錄部203之記錄層205，係藉由電能之施加而進行相變化之材料所構成，亦可稱為相變化部。記錄層205，可由藉由電能之施加所產生之焦耳熱而在結晶相與非晶質相間進行相變化之材料來形成。作為記錄層205之材料，可使用例如：Ge-Sb-Te、Ge-Sn-Sb-Te、Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te、及Ge-Sn-Sb-Bi-Te系材料，更具體而言，可使用GeTe-Sb2 Te3 系或GeTe-Bi2 Te3 系材料。
構成記錄部203之介電層206，藉由在上部電極204及下部電極202之間施加電壓、能防止流至相變化部205之電流往周邊部逸出，而具有對記錄層205之電性絕緣及熱絕緣之作用。因而，介電層206亦可稱為絕熱部。介電層206為氧化物系材料層，具體而言，為上述所說明之(I)~(IV)之氧化物系材料層。氧化物系材料層，由於係高熔點、即使經加熱材料中之原子亦不易擴散、以及熱傳導率低，故為較佳之可使用者。
有關此記憶體207，於後述之實施例中，連同其動作方法一併進一步加以說明。
實施例
其次，以實施例就本發明詳細地加以說明。
試驗1
本發明之資訊記錄媒體之製造中所用之由氧化物系材料構成之濺鍍靶之公稱組成(換言之，為供給時濺鍍靶製造廠商所公開標示之組成)、與其分析組成間之關係，藉由試驗進行確認。
本試驗中，以相當於上述式(19)之以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)標示為公稱組成之濺鍍靶，使其作成為粉末狀，藉由X射線微分析儀法進行組成分析。其結果，濺鍍靶之分析組成，並非以化合物的比例(莫耳%)表示之式(19)，而係以各元素比例(原子%)表示之式(17)而得到。將分析結果如於表1。表1中，並進一步顯示由公稱組成來算出元素組成之換算組成。
如表1所示，分析組成與換算組成大致相等。由此結果，藉由式(19)所標示之濺鍍靶的實際組成(亦即，分析組成)與藉由計算所求出之元素組成(亦即，換算組成)大致為一致，因而公稱組成為正確者獲得確認。
試驗2
對本發明之資訊記錄媒體之製造中所用之由氧化物系材料所構成之濺鍍靶之公稱組成、與用此濺鍍靶所形成之氧化物系材料層之分析組成間之關係，藉由試驗得到確認。具體而言，以相當於上述式(19)之以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)標示為公稱組成之濺鍍靶(直徑100mm、厚度6mm)，將其安裝於成膜裝置(即濺鍍裝置)中，於0.13Pa的壓力下，於Ar氣體環境氣氛中，使用高頻電源，以400W的功率進行濺鍍。藉由此濺鍍，在Si基板上形成厚度500nm之氧化物系材料層。此氧化物系材料層之組成分析亦藉由X射線分析儀法進行。氧化物系材料之分析組成亦非以化合物比例(莫耳%)表示之式(7)，而是作為以各元素比例(原子%)表示之式(5)而得到。分析結果示於表2。表2中，並進一步顯示由濺鍍靶之公稱組成所算出元素組成之換算組成。
如表2所示般，層的分析組成，與濺鍍靶之換算組成為大致相等。由此結果，用藉由式(19)標示之濺鍍靶所形成的氧化物系材料層之實際組成，與由濺鍍靶之公稱組成所計算出之換算組成大致為一致，因而，只要使用以式(19)所標示之濺鍍靶，可形成具有大致相同組成的膜，業已得到確認。
試驗1與試驗2之相同的結果，係於標示出擇自Zr及Hf中至少1種元素之氧化物的混合比例、與擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y中至少1種元素之氧化物的混合比例而提供之其他濺鍍靶亦可得到相同的結果。因而，於下述之實施例中，將濺鍍靶之組成以公稱組成(莫耳%)表示。又，濺鍍靶之公稱組成與藉由用前述濺鍍靶之濺鍍法所形成之氧化物系材料層之組成(莫耳%)，可視為相同。因而，於下述之實施例中，係依據濺鍍靶之組成標示亦作為介電層組成之標示。又，於下述之實施例中，亦有將濺鍍靶及氧化物系材料層之組成只以化合物比例(莫耳%)表示之情形。只要是該業界之業者，應可依據各化合物的比例(莫耳%)而容易地計算出濺鍍靶及氧化物系材料層之元素組成(原子%)。
實施例1
於實施例1中，為了調查氧化物系材料層之透明性，而測定紅色域(波長660nm)與藍紫色域(波長405nm)之複折射率(n-ki，n：折射率、k：消光係數)。測定順序為：先準備在石英基板上形成含有氧化物系材料的薄膜之樣品片，藉由橢偏儀(ellipsometry)測定薄膜之複折射率。所準備之氧化物系材料，為擇自Zr及Hf中至少1種元素之氧化物、與擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y中至少1種元素之氧化物的混合物，進一步混合以Si氧化物所成之混合物。有下述16種類：由2種氧化物混合之(ZrO2 )20 (La2 O3 )80 、(ZrO2 )20 (Ce2 O2 )80 、(ZrO2 )20 (Al2 O3 )80 、(ZrO2 )20 (Ga2 O3 )80 、(ZrO2 )20 (In2 O3 )80 、(ZrO2 )20 (MgO)80 、(ZrO2 )20 (Y2 O3 )80 、及作為比較例之(ZrO2 )20 (Cr2 O3 )80 、進一步混合入SiO2 之(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (La2 O3 )50 、(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ce2 O2 )50 、(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Al2 O3 )50 、(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 、(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (In2 O3 )50 、(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (MgO)50 、(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Y2 O3 )50 、及作為比較例之(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 。
於濺鍍裝置之真空室中，安裝上含有氧化物系材料之濺鍍靶(直徑100mm、厚度6mm)，又，將作為基板之石英玻璃(長18mm、寬12mm、厚1.2mm)對向於濺鍍靶安裝。濺鍍，係於0.13Pa的壓力下，在Ar氣體環境氣氛中，使用高頻電源，以400W的功率施行。上述16種類之材料皆以相同條件進行濺鍍，分別在石英基板上形成20nm之氧化物系材料層。再將石英玻璃樣品片自真空室取出，以橢圓對稱法測定於紅色域(波長660nm)與藍紫色域(波長405nm)之複折射率(n-ki，n：折射率、k：消光係數)。測定結果示於表3。
如表3所示般，除比較例(ZrO2 )20 (Cr2 O3 )80 及(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 外之樣品1-1~1-14之材料，於λ=660nm及λ=405nm全部皆為k=0.00。亦即，確認為透明者。而含入Cr2 O3 之材料，為0<k，其透明性低之情形得到確認。
又，複折射率，亦可以分光器測定樣品片之反射率與透過率，而藉由計算而算出。此方法亦可精確地得到複折射率。
實施例2
除了含有代替ZrO2 之HfO2 外，係以與實施例1相同的氧化物系材料層來施行之下，得到與實施例1場合相同的結果。具體而言，(HfO2 )X1 (E1)100-X1 (莫耳%)及(HfO2 )X1 (SiO2 )Z (E)100-X1-Z (莫耳%)，亦於λ=660nm及λ=405nm皆為k=0.00。亦即，經確認為透明者。
實施例3
於實施例3中，係使用氧化物系材料層製作資訊記錄媒體25。具體而言，係以由(ZrO2 )50 (E)50 (莫耳%)材料所構成之氧化物系材料層用於第1介電層2及第2介電層6。又，此處所表述之E表示La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、Ga2 O3 、In2 O3 、MgO及Y2 O3 之任一者。用如此之氧化物系材料層，製作7種類之媒體樣品(樣品3-1~3-7)，就密合性、反覆覆寫性能、記錄感度進行評價。
以下，就資訊記錄媒體25之製作方法加以說明。於下述的說明中，為了容易理解，各構成要素之參照編號係用與圖1所示各構成要素相同之參照編號。於後述之實施例之資訊記錄媒體中，同樣地，各構成要素之參照編號，亦用與對應的資訊記錄媒體之構成要素相同的參照編號。
首先，作為基板，準備妥在單側表面預先設置深56nm、軌間距(與基板主面平行面內之溝槽表面及島表面的中心間距離)0.615μm之導引溝的直徑120mm、厚度0.6mm之圓形聚碳酸酯基板。在基板1上，藉由濺鍍靶依下述所說明之方法依序進行厚度150nm之第1介電層2、厚度9nm之記錄層4、厚度50nm之第2介電層6、厚度40nm之光吸收修正層7、及厚度80nm之反射層8的成膜。
於形成第1介電層2及第2介電層6的步驟中，將由前述之(ZrO2 )50 (E)50 (莫耳%)材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm、厚度6mm)安裝於成膜裝置中，於壓力0.13Pa的Ar氣體環境氣氛中，施行400W之高頻濺鍍。
於形成記錄層4之步驟中，係將GeTe-Sb2 Te3 假二元系組成之Ge一部份以Sn取代所成之Ge-Sn-Sb-Te系材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm、厚度6mm)安裝至成膜裝置中，施行直流濺鍍。功率係設定於100W。濺鍍中，導入Ar氣體(97%)與N2 氣體(3%)之混合氣體。濺鍍時之壓力係設定為0.13Pa。記錄層之組成，為Ge27 Sn8 Sb12 Te53 (原子%)。
於形成光吸收修正層7之步驟中，係將由組成為Ge80 Cr20 (原子%)的材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm、厚6mm)安裝至成膜裝置中，在壓力約0.4Pa之Ar氣體環境氣氛中，施行300W之直流濺鍍。
於形成反射層8之步驟中，係將由Ag-Pd-Cu所構成之濺鍍靶(直徑100mm、厚6mm)安裝至成膜裝置中，在壓力約0.4Pa之Ar氣體環境氣氛中，施行200W之直流濺鍍。
於形成反射層8後，將紫外線硬化性樹脂塗布到反射層8上。在塗布之紫外線硬化性樹脂上，密合直徑120mm、厚0.6mm之聚碳酸酯製虛基板10。然後，自虛基板10之一側照射紫外線使樹脂硬化。藉此，形成厚度30μm之由硬化樹脂所構成的黏著層9，並同時使虛基板10透過黏著層9貼合到反射層8上。
於貼合虛基板10之後，使用波長810nm之半導體雷射施行初始化步驟。於初始化步驟中，使位於資訊記錄媒體25之半徑22~60mm範圍之環狀領域內之記錄層4大致全面地結晶化。藉由初始化步驟之結束，完成資訊記錄媒體25之製作。
作為比較例，係製作以(ZrO2 )50 (Cr2 O3 )50 (莫耳%) 形成第1介電層2及第2介電層6之媒體樣品(比較例3-1)。製造步驟，係將由(ZrO2 )50 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)材料所構成之濺鍍靶(直徑10mm、厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa的Ar氣體環境氣氛中，施行400W之高頻濺鍍。其他層之材料與步驟亦相同。
其次，就資訊記錄媒體之評價方法加以說明。資訊記錄媒體25中介電層之密合性，係根據高溫高濕條件下之有無剝離進行評價。具體而言，係使初始化步驟後之資訊記錄媒體25，於溫度90℃相對濕度80%的高溫高濕槽中放置100小時後，記錄層與其鄰接之介電層之間，更詳細而言，係就記錄層4與第1介電層2的界面及記錄層4與第2介電層6的界面之至少一方是否發生剝離，使用光學顯微鏡以目視進行調查。當然，無剝離之樣品係評價為有良好的密合性，發生剝離之樣品則評價為密合性差。
資訊記錄媒體25之反覆覆寫性能，係依據反覆覆寫次數而評價。反覆覆寫次數係以下述條件決定。
為了在資訊記錄媒體25進行資訊之記錄，係使用具備下述一般構成之資訊紀錄系統：用以使資訊記錄媒體25旋轉之主軸馬達(spindle motor)、具有用以發出雷射光12之半導體雷射之光學頭、用以使雷射光12聚光於資訊記錄媒體25之記錄層4上之物鏡。於資訊記錄媒體25之評價中，係使用波長660nm之半導體雷射與數值口徑0.6之物鏡，進行相當於容量4.7GB的記錄。資訊記錄媒體25之旋轉線速度定為8.2m/秒。又，於求出後述之平均抖動值(jitter value)時之抖動值之測定，係用時間間隔分析儀(Time Interval Analyzer)。
首先，為規定決定反覆覆寫次數時的測定條件，係以下述順序進行最高功率(Pp)及偏壓功率(Pb)之設定。用上述系統，使雷射光12在高功率位準之最高功率(mW)與低功率位準之偏壓功率(mW)之間邊進行功率調變邊朝向資訊記錄媒體25進行照射，將標記長0.42μm(3T)~1.96μm(14T)之隨機信號(藉由溝槽記錄)記錄到記錄層4之同一溝槽表面10次。然後，測定前端間之抖動值及後端間之抖動值，求出其等的平均值作為平均抖動值。將偏壓功率固定於一定值，就最高功率作各種變化之各記錄條件進行抖動值之測定，再使最高功率緩緩地增加，以隨機信號的平均抖動值達到13%時之最高功率之1.3倍的功率設為Pp1。然後，將最高功率固定於Pp1，就偏壓功率作各種變化之各記錄條件進行平均抖動值之測定，於隨機信號之平均抖動值降為13%以下時之偏壓功率的上限值與下限值之平均值設定為Pb。然後，將偏壓功率固定於Pb，就最高功率作各種變化之各記錄條件進行平均抖動值之測定，再使最高功率緩緩地增加，以隨機信號之平均抖動值達到13%時之最高功率的1.3倍之功率設定為Pp。在如上述般以設定之Pp及Pb的條件進行記錄之場合，例如，於10次反覆記錄中，可得到8~9%之平均抖動值。就系統之雷射功率上限值作考量，以滿足Pp≦14mW、Pb≦8mW之條件為佳。記錄感度則以Pp值較小者為佳。
反覆之次數，於本實施例中，係依據平均抖動值而決定。以上述般設定之Pp與Pb邊使雷射光進行調變邊朝向資訊記錄媒體25進行照射，將標記長0.42μm(3T)~1.96μm(14T)之隨機信號(藉由溝槽記錄)記錄到同一的溝槽表面並反覆既定次數進行連續記錄後，測定平均抖動值。平均抖動值，於反覆次數為1、2、3、5、10、100、200及500次時測定，於反覆次數為1000~10000次的範圍中每1000次作測定，於反覆次數為20000~100000次的範圍中每10000次作測定。以平均抖動值達到13%時判斷為反覆覆寫的界限，以此時之反覆覆寫次數來對反覆覆寫性能作評價。當然，反覆次數愈多，反覆覆寫性能評價愈高。資訊記錄媒體，於作為電腦之外部記憶體使用的場合，以反覆次數為10萬次以上為佳。資訊記錄媒體，於使用於影像聲音記錄材的場合，反覆次數以1萬次以上為佳。
如表4所示般，樣品3-1~3-7，可得到良好的密合性、反覆覆寫性能、記錄感度。尤其是樣品3-4之(ZrO2 )50 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)可得到10萬次之反覆覆寫性能及12.5mW之高記錄感度。另一方面，比較例之使用(ZrO2 )50 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)氧化物系材料層者，記錄感度則超過14mW。由此結果，可確認得知：藉由用含有ZrO2 與E之混合物之氧化物系材料層，記錄感度獲得改善。
更進一步，除了用HfO2 代替ZrO2 之外，分別製作與樣品3-1~3-7及比較例3-1同樣的媒體(樣品編號3-11~3-17及比較例3-2)，同樣地進行評價之下，得到下述表5所示之結果。由此結果，可確認得知：含有HfO2 與含(E)之材料的氧化物系材料層，其記錄感度亦得到改善。
實施例4
於實施例4中，對實施例3中顯示特別良好性能之(ZrO2 )50 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)氧化物系材料層之可適用之組成範圍加以決定。與實施例3同樣地，於資訊記錄媒體25的第1介電層2及第2介電層6，分別使用使ZrO2 與Ga2 O3 之組成比作變化之氧化物系材料層。此處所用之氧化物系材料層係標示為(ZrO2 )X (Ga2 O3 )100-X (莫耳%)，而製作成以不同X值之氧化物系材料層所形成之11種類的媒體樣品(樣品4-1~4-11)。
以與實施例3相同的方法就密合性、反覆覆寫性能、記錄感度進行評價之評價結果示如表6。
如表6所示般，以(ZrO2 )X (Ga2 O3 )100-X (莫耳%)用於第1介電層2及第2介電層6之資訊記錄媒體25，全部皆兼顧到良好的密合性、10萬次之反覆覆寫性能、及未滿14mW之記錄感度。由此結果可知：(ZrO2 )X (Ga2 O3 )100-X (莫耳%)可在0<X<100之寬廣範圍內使用。又，於本實施例中所用之材料，為可用式(2)表示者。因而，由此結果可知：以式(2)表示之材料，可在0<X1<100之寬廣範圍內使用。
進一步，就於實施例3中顯示出特別良好性能之(HfO2 )50 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)氧化物系材料層，亦同樣地製作成11種之媒體樣品(樣品編號4-21~4-31)，進行評價。
如表7所示般可得知：(HfO2 )X (Ga2 O3 )100-X (莫耳%)可在0<X<100之寬廣範圍內使用。又，於本實施例中所用之材料，係可用式(4)表示者。因而，由此結果可確認得知：以式(4)表示之材料，可在0<X2<100之寬廣範圍內使用。
實施例5
於實施例5中，以式(7)表示之材料中用SiO2 作為g的場合之(D3)X3 (SiO2 )Z1 (E2)100-X3-Z1 (莫耳%)氧化物係材料層用於第1介電層2及第2介電層6中製作成資訊記錄媒體25。具體而言，作為D3係含有ZrO2 ，作為E2係分別含有La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、Ga2 O3 、In2 O3 、MgO、Y2 O3 ，並定為X3=Z=25。於形成第1介電層2及第2介電層6的步驟中，係將由前述之(D3)X3 (SiO2 )Z1 (E2)100-X3-Z1 (莫耳%)材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm、厚度6mm)安裝於成膜裝置中，於0.13Pa之Ar氣體環境氣氛下，以400W的功率施行高頻濺鍍。其他層的材料及步驟，係與實施例3相同。作為比較例，係製作成以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)形成第1介電層2與第2介電層6之媒體樣品(比較例5-1)。
如此般地製作成7種的媒體樣品(樣品5-1~5-7)，以與實施例3同樣的方法進行密合性、反覆覆寫性能、記錄感度之評價。其結果示如表8。
如表8所示般，於樣品5-1~5-7中，可得到密合性、反覆覆寫性能、記錄感度皆良好之結果。與實施例3之表4的結果相比較，確認得知：藉由含入SiO2 ，反覆覆寫性能得以提高，記錄感度更進一步得以改善。尤其是用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)之樣品5-4，得到超過10萬次之反覆覆寫性能與未滿12mW之記錄感度。作為比較之(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)則為14mW<Pp。
進一步，除了作為D3係使用HfO2 之外，製作成與樣品5-1~5-7之同樣的媒體樣品(樣品編號5-11~5-17)，同樣地進行評價。再者，作為比較例，係製作成以(HfO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)形成第1介電層2及第2介電層6之媒體樣品(比較例5-2)。
如表9所示般，於樣品5-11~5-17中，亦與樣品5-1~5-7中同樣地，在密合性、反覆覆寫性能、記錄感度皆得到良好的結果。
實施例6
實施例6中，在相當於上述說明實施形態2之圖2所示之資訊記錄媒體26中，製作成第1介電層2與第2界面層5為氧化物系材料層之資訊記錄媒體(樣品6-1)。以下，就資訊記錄媒體26之製作方法加以說明。
首先，作為基板1，準備妥與於實施例3使用之相同基板。在此基板1上，依序藉由濺鍍法以下述說明的方法成膜成厚150nm之第1介電層2、厚9nm之記錄層4、厚3nm之第2界面層5、厚50nm之第2介電層106、厚40nm之光吸收修正層7及厚80nm之反射層8。
於形成第1介電層2的步驟中，係將(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa，在Ar氣體環境氣氛中施行高頻濺鍍。功率為400W。
第2界面層5，與第1介電層2同樣地，係將(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa，在Ar氣體環境氣氛中施行高頻濺鍍。功率為400W。
第2介電層106，係使用由(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所構成之濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)，於壓力0.13Pa，將Ar氣體(97%)與O2 氣體(3%)之混合氣體導入，施行400W之高頻濺鍍而形成。記錄層4、光吸收修正層7及反射層8，係以與實施例3相同之作法形成。
作為比較例，製作以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)形成第1介電層2及第2界面層5所形成之媒體(比較例6-1)。對製作好之資訊記錄媒體26，施行溝槽部記錄及島部記錄，藉由依循實施例3中記載的方法求出反覆覆寫次數，就反覆覆寫性能進行評價。評價結果示於表10。
如表10所示，使第1介電層2及第2界面層5作成為氧化物系材料層之資訊記錄媒體26，亦達成於溝槽部記錄、島部記錄中皆有優異的密合性、反覆覆寫性能、最高功率及偏壓功率。藉由使用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)，較使用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)的場合，記錄感度約提高20%。
又，使用由(ZrO2 )20 (SiO2 )60 (Ga2 O3 )20 (莫耳%)所構成之含60莫耳%的SiO2 之氧化物系材料層於第1介電層2及第2界面層5中，而製作成之媒體，將其進行評價，得知媒體之密合性降低，於媒體的外周部觀察到剝離的情形。因而，SiO2 的濃度以50莫耳%以下為佳。
實施例7
實施例7中，在相當於上述說明實施形態3之圖3所示之資訊記錄媒體27中，製作成第1界面層3及第2介電層6為氧化物系材料層之資訊記錄媒體(樣品7-1)。以下，就資訊記錄媒體27之製作方法加以說明。
首先，作為基板1，準備妥與於實施例1使用之相同基板。在此基板1上，依序藉由濺鍍法以下述說明的方法成膜成厚150nm之第1介電層102、厚5nm之第1界面層3、厚9nm之記錄層4、厚50nm之第2介電層6、厚40nm之光吸收修正層7及厚80nm之反射層8。
第1介電層102，係以(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)形成。第1界面層3，係以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)形成。記錄層4，係以與實施例3相同的作法形成。因而，其組成為Ge27 Sn8 Sb12 Te53 (原子%)。
第2介電層6，係用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)，於Ar氣體環境氣氛中、0.13Pa的壓力下施行高頻濺鍍而形成。
光吸收修正層7及反射層8，係以與實施例3中說明之資訊記錄媒體25之其等同樣的作法形成。
為了比較之目的，亦製作成以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)形成第1界面層3及第2介電層6之媒體(比較例7-1)作為比較例。
就製得之各樣品，進行介電層之密合性與反覆覆寫性能之評價。其評價結果示於表11。密合及反覆覆寫性能之評價方法，係如前面所說明者。惟，本實施例中，密合性之評價，係以調查記錄層4與和其鄰接之第2介電層6之間是否發生剝離而施行。
如表11所示般，使第1界面層3及第2介電層6作成為氧化物系材料層之資訊記錄媒體27，亦達成於溝槽部記錄、島部記錄中皆有優異的密合性、反覆覆寫性能、最高功率及偏壓功率。藉由使用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)，較使用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)的場合，記錄感度約提高20%。
實施例8
實施例8中，在相當於上述說明實施形態4之圖4所示之資訊記錄媒體28中，製作成第1界面層3與第2界面層5為氧化物系材料層之資訊記錄媒體(樣品8-1)。以下，就資訊記錄媒體28之製作方法加以說明。
首先，作為基板1，準備妥與於實施例3所使用之相同基板。在此基板1上，依序藉由濺鍍法以下述說明的方法成膜成厚150nm之第1介電層102、厚5nm之第1界面層3、厚9nm之記錄層4、厚3nm之第2界面層5、厚50nm之第2介電層106、厚40nm之光吸收修正層7及厚80nm之反射層8。
第1介電層102，係以(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)形成。第2介電層106亦以相同作法形成。
於形成第1界面層3的步驟中，係將(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )50 (莫耳%)所構成的濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa，在Ar氣體環境氣氛中施行高頻濺鍍。功率為400W。第2界面層5亦以同樣的方法形成。
記錄層4亦以與實施例3相同之作法形成。因而，其組成為Ge27 Sn8 Sb12 Te53 (原子%)。光吸收修正層7，亦與實施例3相同用Ge80 Cr20 (原子%)形成。反射層8，亦以與實施例3同樣以Ag-Pd-Cu合金形成。
為了比較之目的，製作成以(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)形成第1界面層3及第2界面層5之資訊記錄媒體(樣品8-1)作為比較例。就得到之各樣品，進行介電層之密合性與反覆覆寫性能之評價。密合性之評價，係就調查記錄層4與和其鄰接之第2介電層6間(更詳細言之，為記錄層與第1界面層3及第2界面層5之至少一方之間)是否發生剝離而施行。反覆覆寫性能之評價，係藉由施行溝槽部記錄及島部記錄，依循實施例3所記載的方法求出溝槽部記錄及島部記錄之反覆覆寫次數而評價。評價結果示如表12。
如表12所示般，使用以氧化物系材料層作為界面層之樣品8-1之性能，其Pp較比較例8-1低1mW，即使作為膜厚薄的界面層使用，其可使記錄感度提高之效果得到確認。且，密合性、反覆覆寫性能為比較例8-1之同等以上。
構成此樣品8-1之層的數目係與以往的資訊記錄媒體相同。因而，於樣品8-1中並無法得到因減少層數的效果。然而，於以氧化物系材料層作為界面層之場合，不須使用反應性濺鍍，藉由在Ar氣體環境氣氛下進行濺鍍可形成界面層。因而，可維持製造的容易性及安定性，且可達成較以往的(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)材料透明性更高，而能達成提高媒體記錄感度之性能改善。
又，製作14種由式(7)、(8)、(11)或(12)表示之氧化物系材料層來形成第1界面層3及第2界面層5之媒體(媒體8-11~8-24)，分別進行與媒體8-1同樣的評價。於表13中顯示所使用之氧化物系材料及評價結果。又，作為比較例8-2~8-15，製作成以由式(7)、(8)、(11)或(12)表示之材料中之未含E2之氧化物系材料層來形成第1界面層3及第2界面層5之媒體，同樣地進行評價。
如表13所示，於以式(7)之任一者表示之氧化物系材料作為界面層使用的場合，記錄感度良好、且密合性及反覆覆寫性能為比較例之同等以上。
實施例9
作為實施例9，係以含有ZrO2 、與La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、In2 O3 、MgO及Y2 O3 之中之任一者之氧化物系材料層於實施例6、7及8施行之下，可得到良好的密合性與反覆覆寫性能，記錄感度亦良好。
實施例10
作為實施例10，係以含有HfO2 、與La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、Ga2 O3 、In2 O3 、MgO及Y2 O3 中之任一者之氧化物系材料層於實施例6、7及8施行之下，可得到良好的密合性與反覆覆寫性能，記錄感度亦良好。
如上述般，氧化物系材料層，可用於：圖1所示資訊記錄媒體25之構成、圖2所示資訊記錄媒體26之構成、圖3所示資訊記錄媒體27之構成、及圖4所示資訊記錄媒體28之構成之介電層或界面層，較以往之使用(ZrO2 )25 (SiO2 )25 (Cr2 O3 )50 (莫耳%)之場合，故可在不使密合性與重複覆寫性能劣化之下提高記錄感度。再者，於至少用於第1介電層2或第2介電層6之場合，與圖12所示以往之資訊記錄媒體31的構成相比較，可將層數由7層減少為6層或5層。由於不須反應性成膜，膜質對裝置之依存性小，故前述膜的形成條件可更快速地最適化。因而，藉由以氧化物系材料層作為介電層或界面層，亦可帶來更快速進行資訊記錄媒體之量產提升之效果。
實施例11
於實施例11中，在相當於上述說明實施形態5之圖5所示之資訊記錄媒體29中，製作第1及第2介電層2及6為氧化物系材料層之資訊記錄媒體(樣品11-1)。以下，就資訊記錄媒體29之製作方法加以說明。
首先，作為基板，準備妥在單側表面預先設置深21nm、軌間距(與基板主面平行面內之溝槽表面及島表面的中心間距離)0.32μm之導引溝的直徑120mm、厚度1.1mm之圓形聚碳酸酯基板。
在基板101上，依序藉由濺鍍法以下述說明的方法成膜成厚80nm之反射層8、厚16nm之第2介電層6、厚10nm之記錄層4、及厚68nm之第1介電層2。
反射層8，係以與實施例1相同作法形成。於形成第2介電層6之步驟中，係將(ZrO2 )35 (SiO2 )35 (Ga2 O3 )30 (莫耳%)所構成的濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa，在Ar氣體環境氣氛中施行高頻濺鍍。功率為400W。第1介電層2亦以同樣的作法形成。
於形成記錄層4之步驟中，係將由Ge-Bi-Te系材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，施行直流濺鍍。功率設定為100W。於濺鍍中，將Ar氣體(97%)與N2 氣體(3%)之混合氣體導入。濺鍍時之壓力係設定為約0.13Pa。記錄層之組成，為Ge45 Bi4 Te51 。
於形成第1介電層2之後，將紫外線硬化性樹脂塗布到第1介電層2上。在塗布之紫外線硬化性樹脂上，密合上直徑120mm、厚90μm之聚碳酸酯製之虛基板110。然後，自虛基板110側照射紫外線使樹脂硬化。藉此，形成厚度10μm之由硬化之樹脂構成的黏著層9，並同時使虛基板110透過黏著層9貼合到第1介電層2上。
於貼合虛基板110後，使用波長670nm之半導體雷射施行初始化步驟。於初始化步驟中，使位於資訊記錄媒體29半徑22~60mm的環狀領域範圍內之記錄層4大致全面地結晶化。藉由初始化步驟之結束，完成資訊記錄媒體29(樣品11-1)之製作。製作成之資訊記錄媒體29之(於沒有凹凸的平面部)Rc實測值為20%，Ra實測值為2%。
作為比較例，係製作成於第1介電層2及第2介電層6使用(ZrO2 )35 (SiO2 )35 (Cr2 O3 )30 (莫耳%)材料，其他材料則與資訊記錄媒體29相同之資訊記錄媒體(比較例11-1)。
對製得之各樣品，就密合性及反覆覆寫性能加以評價。其評價結果示於表14。密合性之評價方法，係如實施例1中所說明者。反覆覆寫性能，係以與實施例1中採用方法所不同之方法進行評價。以下，就該方法加以說明。
資訊記錄媒體29之反覆覆寫性能，係用與實施例1所使用之相同構成之資訊記錄系統進行評價。於資訊記錄媒體29之評價中，係使用波長405nm之半導體雷射與數值口徑0.85之物鏡，進行相當於容量2.5GB的記錄。資訊記錄媒體29之旋轉線速度定為4.92m/秒(數據傳送速率：36Mbps)及9.84m/秒(72Mbps)。又，於求出平均抖動值(前端間抖動值與後端間抖動值之平均值)時之抖動值之測定，係用時間間隔分析儀。
首先，為決定反覆覆寫次數之時的測定條件，係以下述順序進行最高功率(Pp)及偏壓功率(Pb)之設定。使雷射光12在高功率位準之最高功率(mW)與低功率位準之偏壓功率(mW)之間邊進行功率調變邊朝向資訊記錄媒體29進行照射，將標記長0.149μm之2T信號記錄到記錄層4之同一溝槽表面10次。於將2T至8T之隨機信號記錄10次之後，測定其平均抖動值。於將隨機信號記錄10次之時，將偏壓功率固定於一定的值，就最高功率作各種變化之各記錄條件進行平均抖動值之測定，以平均抖動值為最小值之最高功率設定為Pp1。再將最高功率Pp1固定，就偏壓功率作各種變化之各記錄條件進行平均抖動值之測定，以平均抖動值為最小值之偏壓功率設定為Pb。再將偏壓功率固定於Pb，就最高功率作各種變化之各記錄條件進行平均抖動值之測定，以平均抖動值為最小值之最高功率設定為Pp。所得之Pp及Pb，就規格加以考慮，以於36Mbps可滿足5.2mW以下為佳。於72Mbps，就與系統間之平衡考慮，則以滿足6mW以下為佳。
反覆之次數，於本實施例中，係依據平均抖動值而決定。以上述般設定之Pp與Pb邊使雷射光進行調變邊朝向資訊記錄媒體29進行照射，將隨機信號反覆既定次數進行連續記錄到同一的溝槽表面。然後，測定平均抖動值。平均抖動值，於反覆次數為1、2、3、5、10、100、200、500、1000、2000、3000、5000、7000、10000次時測定求出。以反覆10次的場合之平均抖動值為基準，以平均抖動值增加3%之時判斷為反覆覆寫的界限，依此時之反覆次數作為反覆覆寫性能之評價。當然，反覆次數愈多，反覆覆寫性能評價愈高。資訊記錄媒體29之反覆複寫次數以1萬次以上為佳。
本實施例之樣品11-1之資訊記錄媒體29，與圖1所示之資訊記錄媒體25之基板上各層之成膜順序、記錄條件(雷射波長與透鏡之數值口徑)、及記錄容量為不同。樣品11-1之記錄容量，為圖1所示之資訊記錄媒體25之5倍以上。然而，與此等相異點無關，如表14所示，藉由用(ZrO2 )35 (SiO2 )35 (Ga2 O3 )30 (莫耳%)之氧化物系材料層作為第1介電層2及第2介電層6，可得到於25GB容量滿足規格之記錄感度。而比較例則無法滿足記錄感度。
於資訊記錄媒體29的構成中，即使只有第1介電層2及第2介電層6為氧化物系材料層，亦可得到相同的結果。亦即，藉由用氧化物系材料層，較用(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)的場合之必要的界面層可至少減少1層，且可確保同等之性能。又，本發明中所採用的氧化物系材料層，由於不含S(硫)，故即使界面鄰接於含Ag之反射層8亦不會發生原子擴散。藉此，亦可作成為4層之構成。當然，在反射層8與第2介電層6之間，視需要，亦可形成用以調節記錄層中光之吸收與反射的層。如此之層，可用擇自金屬、非金屬、半金屬、半導體及介電體、以及此等之化合物中之1種或至少2種材料之混合物來形成。如此之層，以對波長405nm附近的光有4以下的折射率及4以下的消光係數為佳。
實施例12
實施例12中，在相當於上述說明實施形態6之圖6所示之資訊記錄媒體30中，製作成第5介電層19、第4介電層17、第2介電層6及第1介電層2為氧化物系材料層之資訊記錄媒體(樣品12-1)。以下，就資訊記錄媒體30之製作方法加以說明。
首先，作為基板101，準備妥與於實施例11所使用之相同的基板。在基板101上，依序濺鍍成膜成厚80nm之第2反射層20、厚16nm之第5介電層19、厚10nm之第2記錄層18、厚68nm之第4介電層17，而形成第2資訊層22。
第2反射層20，係以與實施例1同樣的作法，以Ag-Pd-Cu合金形成。於第5介電層19之形成步驟中，係將(ZrO2 )35 (SiO2 )35 (Ga2 O3 )30 (莫耳%)所構成的濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa下，在Ar氣體環境氣氛中施行高頻濺鍍。功率為400W。第4介電層17亦以同樣的作法形成。第2記錄層18，係與實施例11相同，使用由Ge-Bi-Te系材料所構成之濺鍍靶來形成。
然後，於第2資訊層22之上，形成有溝之厚25μm的中間層16。中間層16係依下述之順序來形成。首先，藉由旋轉塗布，塗布紫外線硬化性樹脂。在塗布之紫外線硬化性樹脂上，將表面設置有凹凸之聚碳酸酯基板使之與前述凹凸密合而配置。此凹凸，為具有中間層16上所須形成之導引溝為互補的形狀者。其後，自聚碳酸酯基板的一側以紫外線照射使樹脂硬化，將聚碳酸酯基板自中間層16剝離。藉此，得到由紫外線硬化性樹脂所構成之藉由導引溝轉印所形成的中間層16。
於中間層16之形成後，施行第2資訊層22之初始化步驟。於初始化步驟中，係使用波長670nm之半導體雷射，使位於半徑22~60mm之環狀領域範圍內之第2記錄層18大致全面地結晶化。
接著，在中間層16上，依序以濺鍍法成膜成厚15nm之第3介電層15、厚10nm之第1反射層14、厚12nm之第2介電層6、厚6nm之第1記錄層13、及厚45nm之第1介電層2，形成第1資訊層21。
於第3介電層15之形成步驟中，用由TiO2 所構成的濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)，於壓力約0.13Pa下施行高頻濺鍍。功率設定為400W。濺鍍中，將Ar氣體(97%)與O2 氣體(3%)之混合氣體導入。
第1反射層14，亦以與第2反射層20相同的作法形成，形成為Ag-Pd-Cu合金之層。第2介電層6及第1介電層2，係以(ZrO2 )56 (SiO2 )14 (Ga2 O3 )30 (莫耳%)形成。
於形成第1記錄層13之步驟中，係將由Ge-Sn-Bi-Te系材料所構成的濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，於壓力0.13Pa下施行直流濺鍍。功率設定為50W。於濺鍍中導入Ar氣體(100%)。濺鍍時之壓力係作成為約0.13Pa。記錄層之組成為Ge40 Sn5 Bi4 Te51 (原子%)。
於形成第1介電層2後，將紫外線硬化性樹脂塗布到第1介電層2上。在塗布之紫外線硬化性樹脂上，以直徑120mm、厚65μm的圓形聚碳酸酯基板作為虛基板110而密合於其上。然後，自聚碳酸酯基板的一側以紫外線照射使樹脂硬化。藉此，形成10μm厚之由硬化之樹脂所構成的黏結劑層9，並同時使虛基板110透過黏著層貼合至第1介電層2上。
於貼合虛基板110之後，使用波長670nm之半導體雷射施行第1資訊層21之初始化步驟。於初始化步驟中，使位於半徑22~60mm之環狀領域範圍內之第1記錄層13大致全面地結晶化。藉由初始化步驟之完成，完成資訊記錄媒體30(樣品12-1)之製作。
分別對樣品12-1之第1資訊層21及第2資訊層22，就介電層之密合性及資訊記錄媒體之反覆覆寫性能進行評價。將此等之結果，與進行反覆覆寫性能之評價時求出的最高功率(Pp)及偏壓功率(Pb)一併示於表15中。
於本實施例中，介電層的密合性之評價，係以與實施例1相同條件，以調查第1資訊層21與第2資訊層22有否剝離而施行。資訊記錄媒體30之反覆覆寫性能之評價，係以與實施例11相同的條件，分別對第1資訊層21與第2資訊層22進行相當於25GB容量之記錄，分別就第1資訊層21與第2資訊層22之反覆覆寫次數加以調查，於記錄於第1資訊層21之時，係使雷射光12以第1記錄層13為焦點，於記錄於第2資訊層22時，係使雷射光12以第2記錄層18為焦點。就規格及與系統之平衡考量，於36Mbps中，於第1資訊層21，以滿足Pp≦10.4mW為佳。
本實施例之樣品12-1之資訊記錄媒體30，與圖1所示之資訊記錄媒體25，相異處在於基板上各層之形成順序、資訊層(即，記錄層)數為2、及記錄條件(雷射波長與透鏡之數值口徑)。又，樣品12-1之記錄容量為圖1所示之資訊記錄媒體25之約10倍。然而，與此等相異點無關地，藉由用ZrO2 、SiO2 及Ga2 O3 的混合物所構成之層作為第1、第2、第4及第5之介電層2、6、17及19，即使未設置界面層，亦可得到有良好性能之資訊記錄媒體，業已確認。所製作的資訊記錄媒體30之(於無凹凸之平面部)第1資訊層21之Rc設計值為6%，Ra設計值為0.7%。第2資訊層22之Rc設計值為25%，Ra設計值為3%。
於本實施例中，構成資訊記錄媒體30之第1、第2、第4及第5之介電層2、6、17及19，雖為全部作成為氧化物系材料層，惟，本發明並非限定於此。於一變形例之中，本發明之資訊記錄媒體，亦可為：此等4層之介電層中之至少1層為氧化物系材料層，而其他之介電層為由(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)所構成者。該場合中，(ZnS)80 (SiO2 )20 (莫耳%)之介電層與記錄層之間必須形成界面層。在此變形例之資訊記錄媒體中，於可達成層數減少之目的，同時可與上述樣品12-1同樣地得到良好的性能。
又，於本實施例中，第1、第2、第4及第5之介電層2、6、17及19，雖係皆作成為相同的組成之氧化物系材料層，惟，本發明並非限定於此。作為一變形例，亦可製作成此等4層之介電層為互異的組成之資訊記錄媒體30。如此之資訊記錄媒體，亦與上述樣品12-1同樣地顯示出良好的性能。
實施例13
於實施例13中，係對具有含必須成分的氧化物(例如，於上述(I)之氧化物系材料層的場合之Zr的氧化物及元素L1的氧化物；於上述(II)之氧化物系材料層的場合之M1的氧化物及元素L2的氧化物。於上述(III)、(IV)之氧化物系材料層中亦同。)以外之第三成分的資訊記錄媒體之性能進行評價。於此實施例中，除了第2介電層6的材料之外，係以與實施例7相同的作法製作成圖3所示之資訊記錄媒體27。
於第2介電層6的形成之時，係將(ZrO2 )35 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )40 (莫耳%)所構成的濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，並在此濺鍍靶表面，分別安置尺寸為10mm×10mm×1mm之Si3 N4 、Ge、C之濺鍍片(chip)。用具有此濺鍍片之濺鍍靶，於壓力0.13Pa下，在Ar氣體環境氣氛中施行高頻濺鍍，以形成第2介電層6。功率設為400W。對形成的層加以分析之結果，得知：前述層中含有(ZrO2 )35 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )40 (莫耳%)98莫耳%，作為第三成分，係含有1莫耳%之Si3 N4 、0.5莫耳%之Ge、0.5莫耳%之C。
為了比較之目的，於第2介電層6中，亦形成不含第三成分之(ZrO2 )35 (SiO2 )25 (Ga2 O3 )40 (莫耳%)者(比較例13-1)。其他材料係與本實施例之資訊記錄媒體27相同。就各樣品之第2介電層6之密合性，以與實施例1相同的條件進行評價。又，就各樣品之反覆覆寫性能，藉由對各樣品施行溝槽部記錄及島部記錄，依實施例1所記載的方法求出溝槽部記錄及島部記錄之反覆覆寫次數，進行評價。其結果，得知：即令使用含有2莫耳%之第三成分之氧化物系材料層，亦可得到滿足Pp≦14mW之性能。評價結果示於表16。
如表16所示，樣品13-1，顯示與比較樣品相同程度的密合性及反覆覆寫性能。又，樣品13-1之Pp及Pb可滿足較比較樣品為高之Pp≦14mW及Pb≦7mW，為充分可實用者。由此結果，可確認得知：介電層為含有擇自GM元素之氧化物與擇自GL元素之氧化物合計為98莫耳%以上的場合，可確保良好的密合性、良好的反覆覆寫性能、及良好的記錄感度。
實施例14
於上述之實施例1~13中，製作了藉由光學方法進行資訊之記錄之資訊記錄媒體。於實施例14中，則製作如圖9所示之藉由電氣的方法進行資訊之記錄之資訊記錄媒體207。此乃所謂之記憶體。
本實施例之資訊記錄媒體207係如下述般製作。首先，準備妥表面經氮化處理之長5mm、寬5mm及厚1mm之矽基板201。在此基板201上，於1.0mm×1.0mm的區域形成厚度0.1μm之Au之下部電極202。於下部電極202之上，在直徑0.2mm的圓形區域中形成厚0.1μm之Ge38 Sb10 Te52 (作為化合物係表示為Ge8 Sb2 Te11 )之相變化部205，並在0.6mm×0.6mm的區域(惟，相變化部205除外)中形成與相變化部205相同厚度之(ZrO2 )15 (SiO2 )15 (Ga2 O3 )70 (莫耳%)之絕熱部206。並進一步在0.6mm×0.6mm的區域中形成厚0.1μm之Au之上部電極204。下部電極202、相變化部205、絕熱部206及上部電極204之任一者皆以濺鍍法形成。
於相變化部205之成膜步驟中，係將由Ge-Sb-Te系材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，以功率100W，導入Ar氣體進行直流濺鍍。濺鍍時的壓力定為約0.13Pa。又，於絕熱部206之成膜步驟中，係將由具有(ZrO2 )15 (SiO2 )15 (Ga2 O3 )70 (莫耳%)組成的材料所構成之濺鍍靶(直徑100mm，厚6mm)安裝至成膜裝置中，在約0.13Pa的壓力下進行高頻濺鍍。功率設定為400W。於濺鍍中導入Ar氣體。此等步驟之濺鍍，係以不使相變化部205及絕熱部206相互積層之方式將須成膜面以外的區域以遮蔽治具覆蓋而分別施行。不管相變化部205及絕熱部206之形成的順序，任一者先進行皆可。
相變化部205及絕熱部206係構成記錄部203。相變化部205係相當於本發明中所提及之前述記錄層，絕熱部206則係相當於本發明中所提及之前述氧化物系材料層。
又，下部電極202及上部電極204，由於可藉由電極形成技術範疇之一般所採用的濺鍍方法進行成膜，故關於其等之成膜步驟之詳細說明於此從略。
藉由對如上述作法所製作之資訊記錄媒體207進行電能之施加而在相變化部205產生相變化之事實，藉由圖10所示之系統業已獲得確認。圖10所示之資訊記錄媒體207之截面圖，係顯示沿資訊記錄媒體207之線A-B依厚度方向切斷之截面。
更詳細言之，如圖10所示，2個施加部212係分別以Au導線接合到下部電極202及上部電極204，藉此，透過施加部212將電氣性寫入/讀取裝置214連接到資訊記錄媒體(記憶體)207。在此電氣性寫入/讀取裝置214中，於分別連接到下部電極202與上部電極204之施加部212之間，脈衝產生部208係透過開關210而相連接，又，電阻測定器209係透過開關211而連接著。電阻測定器209，係連接到用以判斷由電阻測定器209所測定之電阻值高低之判斷部213。藉由脈衝產生部208，透過施加部212在上部電極204及下部電極202之間通以電流脈衝，藉由電阻測定器209測定下部電極202與上部電極204之間的電阻值，於判斷部213對此電阻值之高低進行判斷。通常，由於因相變化部205之相變化會使電阻值改變，故依據此判斷結果可得知相變化部205之相的狀態。
於本實施例之場合，相變化部205之熔點為630℃，結晶化溫度為170℃，結晶化時間為130ns。下部電極202與上部電極204之間的電阻值，當相變化部205於非晶質相狀態為1000Ω，於結晶相狀態為20Ω。當相變化部205為非晶質相狀態(即，高電阻狀態)時，在下部電極202與上部電極204之間施加20mA、150ns的電流脈衝，下部電極202與上部電極204之間的電阻值會降低，使相變化部205由非晶質相狀態轉變為結晶相狀態。然後，當相變化部205為結晶相狀態(即，低電阻狀態)時，在下部電極202與上部電極204之間施加200mA、100ns的電流脈衝，下部電極202與上部電極204之間的電阻值會上昇，而使相變化部205由結晶相轉變為非晶質相。
由上述之結果，使用含有具有(ZrO2 )15 (SiO2 )15 (Ga2 O3 )70 (莫耳%)組成之材料作為相變化部205周圍之絕熱部206，藉由賦予電能，可在相變化部(記錄層)產生相變態，藉此，資訊記錄媒體207具有記錄資訊的作用得到確認。
如本實施例，在圓柱狀的相變化部205周圍設置介電體之(ZrO2 )15 (SiO2 )15 (Ga2 O3 )70 (莫耳%)之絕熱部206，則藉由在下部電極202與上部電極204之間施加電壓，可有效地抑制流通於相變化部205的電流往周邊部逃逸。其結果，藉由電流所產生之焦耳熱可使相變化部205的溫度快速地上昇。尤其是，於使相變化部205轉變成非晶質相狀態的場合中，使相變化部205之Ge38 Sb10 Te52 發生熔融並急速冷卻的過程是必要的。相變化部205之此熔融，藉由在相變化部205的周圍設置絕熱部206，能以更小的電流使其發生。
絕熱部206之(ZrO2 )15 (SiO2 )15 (Ga2 O3 )70 (莫耳%)，為高熔點者，不易因受熱而發生原子擴散，故可適用於資訊記錄媒體207之類的電氣性記憶體。又，在相變化部205的周圍若有絕熱部206存在，則絕熱部206可成為障壁，而能實質地隔離相變化部205與記錄部203面內之電及熱。利用此性質，在資訊記錄媒體207中，以絕熱部206互相隔離的狀態下設置複數的相變化部205，可使資訊記錄媒體207之記憶容量增加，並使存取機能及切換(switching)機能提高。或者，亦可使資訊記錄媒體207作複數個之連結。
作為一例，雖係用(ZrO2 )15 (SiO2 )15 (Ga2 O3 )70 (莫耳%)，惟，於作為D係含有ZrO2 、作為E係分別含有La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、In2 O3 、MgO、Y2 O3 之氧化物系材料層，亦可得到同樣的結果。又，於作為D係含有HfO2 、作為E係分別含有La2 O3 、CeO2 、Al2 O3 、Ga2 O3 、In2 O3 、MgO、Y2 O3 之氧化物系材料層，亦可得到同樣的結果。如上述之透過各種實施例就本發明之資訊記錄媒體進行說明般，氧化物系材料層可用於以光學方式進行記錄之資訊記錄媒體及以電氣方式進行記錄之資訊記錄媒體的任一者。依據此含有氧化物系材料層之本發明之資訊記錄媒體，可實現迄今所無法實現的構成，及/或可得到較以往之資訊記錄媒體更優異的性能。
本發明之資訊記錄媒體及其製造方法，於作為有具優異介電體材料之大容量光學資訊記錄媒體之DVD-RAM光碟、DVD-RW(Digital Versatile Disk-Rewritable：數位多功能光碟-可覆寫型)光碟、DVD+RW(Digital Versatile Disk+Rewritable：數位多功能光碟+可覆寫型)光碟、DVD-R光碟(Digital Versatile Disk-Recordable：數位多功能光碟-可記錄型)、Blu-ray Disc等甚為有用。又，亦可應用於光磁碟片。再者，於電氣方式之資訊記錄媒體，作為電氣方式之開關元件亦甚有用。任一者，不論覆寫型、寫入一次型，皆可應用，亦可用於含再生專用媒體之資訊記錄媒體之用途。
又，於發明之詳細說明項中所提出之具體實施形態或實施例，係用以清楚地說明本發明之技術內容者，非為狹義地解釋為僅限定於此等具體例者，而為在本發明的精神與後述之專利申請範圍內，能作各種變更而實施者。
1、101、201．．．基板
2、102．．．第1介電層
3、103．．．第1界面層
4．．．記錄層
5、105．．．第2界面層
6、106．．．第2介電層
7．．．光吸收修正層
8．．．反射層
9．．．黏著層
10、110．．．虛基板
12．．．雷射光
13．．．第1記錄層
14．．．第1反射層
15．．．第3介電層
16．．．中間層
17．．．第4介電層
18．．．第2記錄層
19．．．第5介電層
20．．．第2反射層
21．．．第1資訊層
22．．．第2資訊層
23．．．溝槽面
24．．．島面
25、26、27、28、29、30、31、207．．．資訊記錄媒體
32．．．排氣口
33．．．氣體供給口
34．．．陽極
35．．．基板
36．．．濺鍍靶
37．．．陰極
38．．．電源
39．．．真空容器
202．．．下部電極
203．．．記錄部
204．．．上部電極
205．．．相變化部(記錄層)
206．．．絕熱部
208．．．脈衝產生部
209．．．電阻測定器
210、211．．．開關
212．．．施加部
213．．．判定部
214．．．電氣性寫入/讀取裝置
圖1，係顯示本發明之資訊記錄媒體一例之部分截面圖。
圖2，係顯示本發明之資訊記錄媒體另一例之部分截面圖。
圖3，係顯示本發明之資訊記錄媒體又另一例之部分截面圖。
圖4，係顯示本發明之資訊記錄媒體又另一例之部分截面圖。
圖5，係顯示本發明之資訊記錄媒體又另一例之部分截面圖。
圖6，係顯示本發明之資訊記錄媒體之又另一例之部分截面圖。
圖7，係顯示本發明一例之以式(1)或(3)表示之材料之組成範圍的三角圖。
圖8，係顯示本發明一例之以式(19)表示之材料之組成範圍的三角圖。
圖9，係顯示藉由電能之施加而進行資訊記錄之本發明資訊記錄媒體一例之示意圖。
圖10，係使用圖9所示之資訊記錄媒體系統的一例之示意圖。
圖11，係顯示本發明之資訊記錄媒體之製造方法中所用的濺鍍裝置一例之概略圖。
圖12，係顯示以往之資訊記錄媒體的一例之部分截面圖。
1．．．基板
2．．．第1介電層
4．．．記錄層
6．．．第2介電層
7．．．光吸收修正層
8．．．反射層
9．．．黏著層
10．．．基板
12．．．雷射光
23．．．溝槽面
24．．．島面

Claims (10)

  1. 一種資訊記錄媒體，係藉由光的照射或電能之施加而能進行資訊的記錄及再生之至少一者；其特徵在於，含有包含M1(惟，M1，為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層；該氧化物系材料層，含有以下式表示之材料：M1Q2 L2T2 O100-Q2-T2 (原子%)(式中，M1代表Zr與Hf之混合物或Hf；L2代表擇自該群GL2之至少1種元素；Q2及T2，滿足0<Q2<34、0<T2<50、20<Q2+T2<60之關係)。
  2. 如申請專利範圍第1項之資訊記錄媒體，其中，該L2為Ga。
  3. 如申請專利範圍第1項之資訊記錄媒體，其中，該氧化物系材料層，含有可由下式表示之材料：(D2)X2 (E2)100-X2 (莫耳%)(式中，D2代表該M1之氧化物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；X2滿足0<X2<100之關係)。
  4. 如申請專利範圍第3項之資訊記錄媒體，其中，該E2為Ga2 O3 。
  5. 一種資訊記錄媒體之製造方法，其所製造之資訊記錄媒體，係含有包含M1(惟，M1為Zr與Hf之混合物或Hf)、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL2中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層；其特徵在於，該方法，含有以下步驟：使該氧化物系材料層，用含有該M1、擇自該群GL2之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟；該濺鍍靶含有以下式表示之材料：M1q2 L2t2 O100-q2-t2 (原子%)(式中，M1代表Zr與Hf之混合物或Hf；L2代表擇自該群GL2之至少1種元素；q2及t2，滿足0<q2<34、0<t2<50、20<q2+t2<60之關係)。
  6. 如申請專利範圍第5項之資訊記錄媒體之製造方法，其中，該L2為Ga。
  7. 如申請專利範圍第5項之資訊記錄媒體之製造方法，其中，該濺鍍靶，含有可由下式表示之材料：(D2)x2 (E2)100-x2 (莫耳%)(式中，D2代表該M1之氧化物；E2代表擇自該群GL2中至少1種元素之氧化物；x2滿足0<x2<100之關係)。
  8. 如申請專利範圍第7項之資訊記錄媒體之製造方 法，其中，該E2為Ga2 O3 。
  9. 一種資訊記錄媒體，其係藉由光的照射或電能之施加而能進行資訊的記錄及再生之至少其一者；其特徵在於，含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層；該氧化物系材料層，含有以下式表示之材料：M4Q4 L4T4 O100-Q4-T4 (原子%)(式中，M4代表擇自Zr及Hf所構成群GM中之至少1種元素；L4代表擇自該群GL之至少1種元素；Q4及T4，滿足0<Q4<34、0<T4<50、20<Q4+T4<60之關係)。
  10. 一種資訊記錄媒體之製造方法，其所製造之資訊記錄媒體，係含有包含擇自Zr及Hf所構成群GM中之至少1種元素、擇自La、Ce、Al、Ga、In、Mg及Y所構成群GL中之至少1種元素、與氧(O)之氧化物系材料層；其特徵在於，該方法，含有以下步驟：使該氧化物系材料層，用含有擇自該群GM之至少1種元素、擇自該群GL之至少1種元素、與氧(O)之濺鍍靶以濺鍍法來形成之步驟；該濺鍍靶含有以下式表示之材料：M4q4 L4t4 O100-q4-t4 (原子%) (式中，M4代表擇自Zr及Hf所構成群GM中之至少1種元素；L4代表擇自該群GL之至少1種元素；q4及t4，滿足0<q4<34、0<t4<50、20<q4+t4<60之關係)。
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