專利名稱：光學(xué)信息記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其中記錄層的狀態(tài)在受到光的照射時發(fā)生變化，通過讀取作為光學(xué)響應(yīng)的所述變化，可以實現(xiàn)信息的記錄、擦除和讀取。
背景技術(shù)：
所謂的相轉(zhuǎn)變光學(xué)信息記錄介質(zhì)，是一種已知的能夠在受到激光照射時記錄、再 現(xiàn)和擦除信息的存儲介質(zhì)，其利用晶體和非晶態(tài)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)變，或利用晶體1和晶體2兩 種結(jié)晶態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。作為這種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，已實現(xiàn)商業(yè)化的例如有CD-RW(可重寫 緊湊型盤)、DVD-RW(可重寫數(shù)字通用型盤)和DVD-RAM(隨機存儲型數(shù)字通用型盤)等等。對于在相轉(zhuǎn)變記錄系統(tǒng)中使用的記錄層材料，以GeSbTe或AgInSbTe等作為主要 成分的記錄材料是公知的，其在實踐中被用于可重寫光學(xué)信息記錄介質(zhì)。另外，近些年來，以藍光盤(注冊商標)為代表的對應(yīng)于藍色波長激光的高密度光 學(xué)信息記錄介質(zhì)以及與其對應(yīng)的光盤驅(qū)動器裝置已被商業(yè)化。對于諸如藍光盤的高密度光 學(xué)信息記錄介質(zhì)，在可重寫(相轉(zhuǎn)變型)光學(xué)信息記錄介質(zhì)中，雙層光盤已投入實際使用。在雙層光盤中，第一信息記錄層形成在由諸如聚碳酸酯的塑料制成的支撐襯底 上，第二信息記錄層通過對記錄和再現(xiàn)激光波長透明的夾層形成在第一信息記錄層上，對 記錄和再現(xiàn)波長透明的透光保護層形成在第二信息記錄層上。用于記錄和再現(xiàn)的激光通過物鏡從透光保護層側(cè)入射。通過物鏡的激光被聚集到 信息記錄層中，從而實現(xiàn)信息的記錄和再現(xiàn)。作為信息記錄層的基本構(gòu)造的一個例子，從支撐襯底側(cè)開始可以依次放置金屬 層、透明介電層、相轉(zhuǎn)變材料層、透明介電層和透光保護層。為了重寫信息的目的，必須增大記錄材料的結(jié)晶速率。作為增大結(jié)晶速率的方法， 例如，使對相轉(zhuǎn)變材料的粘附性較差的材料與相轉(zhuǎn)變材料層接觸可以獲得結(jié)晶加速效應(yīng) (例如參見日本專利文獻特開平11-213446和特開2001-344817)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，相轉(zhuǎn)變型光學(xué)信息記錄介質(zhì)利用材料的物理性質(zhì)來實現(xiàn)信息的重寫，例如 利用相轉(zhuǎn)變材料層和與該相轉(zhuǎn)變材料層接觸的介電層之間的低粘附性。因為這個原因，與 記錄材料接觸的材料的界面很容易導(dǎo)致剝離。另外，為了擴散在記錄信息時在相轉(zhuǎn)變材料中產(chǎn)生的熱，要形成由Ag合金等構(gòu)成 的金屬層。用于相轉(zhuǎn)變記錄層的Ge和用于擴散熱的Ag都是容易導(dǎo)致凝聚的材料。當發(fā)生凝聚時，例如，會導(dǎo)致Ag的局部體積變化，應(yīng)力在記錄層中積累，并且在相 轉(zhuǎn)變材料層的粘附力較差的部分界面處導(dǎo)致剝離。這導(dǎo)致了如下問題，隨時間流逝光學(xué)信 息記錄介質(zhì)發(fā)生變化，因而由相轉(zhuǎn)變材料層的界面剝離導(dǎo)致缺陷逐漸生長。因此，人們需要一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其能抑制隨時間流逝的變化導(dǎo)致的缺陷 生長，而不會犧牲信號記錄和再現(xiàn)性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供了一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括支撐襯底，作 為記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的層的透光保護層，以及夾在所述支撐襯底和所述透光保護層之 間的信息記錄層。信息記錄層從激光入射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬層。介電層由(In2O3) X(SnO2)1I (其中χ滿足下述關(guān)系式0.4<x≤0.7)或<formula>formula see original document page 4</formula> (其中χ滿足下述關(guān)系式0. 1 < χ ≤ 0. 5)作為主要組分構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的該實施方式中的光學(xué)信息記錄介質(zhì)，當相轉(zhuǎn)變材料層和金屬層之間 提供的介電層具有上述組成時，在相轉(zhuǎn)變材料層和介電層之間由于剝離導(dǎo)致的缺陷可以被 抑制。此外，可以增大相轉(zhuǎn)變材料層的結(jié)晶速率。因此，可以提供具有優(yōu)異的可靠性和良好 的信號性能的光學(xué)信息記錄介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，提供了一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括支撐襯底； 作為記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的層的透光保護層；以及夾在所述支撐襯底和所述透光保護層 之間的多個信息記錄層。在所述多個信息記錄層中，在激光入射側(cè)的信息記錄層從激光入 射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬層。介電層由(In2O3) X(SnO2)1I (其中χ滿足下述關(guān)系式0.4<x≤0.7)或(In2O3) XarO2)^ (其中χ滿足下述關(guān)系式0. 1 < χ ≤ 0. 5)作為主要組分構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的該實施方式中的光學(xué)信息記錄介質(zhì)，當介電層具有上述組成時，在 抑制缺陷非常困難的激光入射側(cè)的信息記錄層中，在相轉(zhuǎn)變材料層和介電層之間由于剝離 導(dǎo)致的缺陷可以被抑制。此外，可以增大相轉(zhuǎn)變材料層的結(jié)晶速率。因此，可以提供具有優(yōu) 異的可靠性和良好的信號性能的光學(xué)信息記錄介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的這些實施方式，可以提供能夠抑制隨時間流逝的變化導(dǎo)致的缺陷生 長的光學(xué)信息記錄介質(zhì)，而不會降低信號質(zhì)量。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的光學(xué)信息記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的光學(xué)信息記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施方式的具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)結(jié) 構(gòu)的示意圖；圖4是示出用于具體實施例中的光盤評價裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)射頻(RF)信號擦除特性的 比較結(jié)果的示意圖；圖6是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)可靠性測試結(jié)果的示意圖；圖7是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)可靠性測試結(jié)果的示意圖；圖8是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)RF信號重寫特性的示意 圖；圖9A-9C是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)RF信號抖動值的比較 結(jié)果的示意圖；圖10A-10C是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)RF重寫次數(shù)的比較 結(jié)果的示意圖；圖11A-11C是示出具體實施例中制備的各光學(xué)信息記錄介質(zhì)可靠性測試的比較結(jié)果的示意圖。
具體實施例方式下面，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的具體例子進行詳細描述，但是應(yīng)該理解本發(fā)明 并不限于這些具體的例子。本發(fā)明的實施方式按照以下順序進行描述1.光學(xué)信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)2.光學(xué)信息記錄介質(zhì)的具體實施例1.光學(xué)信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)[光學(xué)信息記錄介質(zhì)的完整結(jié)構(gòu)實例]圖1示出了一種記錄層僅由一層構(gòu)成的光學(xué)信息記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意圖，作為根 據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的相轉(zhuǎn)變型光學(xué)信息記錄介質(zhì)的例子。如圖1所示，光學(xué)信息記錄介質(zhì)10被配置成包括支撐襯底11、信息記錄層12和透 光保護層13。支撐襯底11由塑料材料(例如聚碳酸脂)或玻璃等材料構(gòu)成。信息記錄層12形 成在支撐襯底11上。此外，在信息記錄層12上提供對記錄和再現(xiàn)激光波長透明的透光保 護層(覆蓋層)13。透光保護層13由例如紫外光固化樹脂等材料構(gòu)成。在如圖1所示的光學(xué)信息記錄介質(zhì)10中，用于記錄和再現(xiàn)的激光從透光保護層13 側(cè)入射。另外，用于記錄和再現(xiàn)的激光從盤狀記錄和再現(xiàn)裝置發(fā)射出。取決于盤狀記錄和 再現(xiàn)裝置的焦點控制，從透光保護層13側(cè)入射的激光被聚集到信息記錄層12中，從而記錄 和再現(xiàn)信息。信息記錄層12從用于在該層中記錄和再現(xiàn)的激光入射側(cè)開始被提供有第一介電 層21、相轉(zhuǎn)變材料層22、第二介電層23和金屬層24。[具有多個信息記錄層的光學(xué)信息記錄介質(zhì)的完整結(jié)構(gòu)實例]接下來，圖2示出了一種信息記錄層由三層構(gòu)成的光學(xué)信息記錄介質(zhì)結(jié)構(gòu)的示意 圖，作為根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的相轉(zhuǎn)變型光學(xué)信息記錄介質(zhì)的例子。與圖1所示的 光學(xué)信息記錄介質(zhì)10中相同的結(jié)構(gòu)用相同的符號表示，并省略其細節(jié)的具體描述。如圖2所示，光學(xué)信息記錄介質(zhì)20被配置成包括支撐襯底11、第一夾層15、第二 夾層17、透光保護層13和第一到第三信息記錄層14、16和18。支撐襯底11由塑料材料(例如聚碳酸脂)或玻璃等材料構(gòu)成。第一信息記錄層 14形成在支撐襯底11上。同樣，第二信息記錄層16通過第一夾層15形成在第一信息記錄 層14上，第一夾層15對記錄和再現(xiàn)激光波長透明。第二信息記錄層16是半透明記錄層， 其相對于第一信息記錄層14形成在光學(xué)信息記錄介質(zhì)20的激光入射側(cè)。此外，第三信息 記錄層18通過第二夾層17形成在第二信息記錄層16上，第二夾層17對記錄和再現(xiàn)激光 波長透明。類似于第二信息記錄層16，第三信息記錄層18是半透明記錄層，其相對于第一 信息記錄層14形成在光學(xué)信息記錄介質(zhì)20的激光入射側(cè)。在第三信息記錄層18上提供 對記錄和再現(xiàn)激光波長透明的透光保護層(覆蓋層)13。第一夾層15、第二夾層17和透光 保護層13分別由例如紫外光固化樹脂等材料構(gòu)成。
用于記錄和再現(xiàn)的激光從盤狀記錄和再現(xiàn)裝置發(fā)射出。另外，用于記錄和再現(xiàn)的 激光從透光保護層13側(cè)入射。取決于盤狀記錄和再現(xiàn)裝置的焦點控制，從透光保護層13 側(cè)入射的激光被聚集到第一信息記錄層14、第二信息記錄層16或第三信息記錄層18中，從 而記錄和再現(xiàn)信息。從用于在該層中記錄和再現(xiàn)的激光入射側(cè)開始，第一信息記錄層14、第二信息記 錄層16和第三信息記錄層18中的每一個被提供有第一介電層21、相轉(zhuǎn)變材料層22、第二 介電層23、金屬層24和第三介電層25。[光學(xué)信息記錄介質(zhì)的記錄層的結(jié)構(gòu)實例]接下來，描述了如圖1所示的光學(xué)信息記錄介質(zhì)10中的信息記錄層12和如圖2 所示的光學(xué)信息記錄介質(zhì)20中的第一到第三信息記錄層14、16、18中的每一層的結(jié)構(gòu)。如前所述，在信息記錄層12中，從激光入射側(cè)開始依次提供有第一介電層21、相 轉(zhuǎn)變材料層22、第二介電層23和金屬層24。另外，從激光入射側(cè)開始，在第一信息記錄層 14、第二信息記錄層16和第三信息記錄層18中的每一層中依次提供有第一介電層21、相轉(zhuǎn) 變材料層22、第二介電層23、金屬層24和第三介電層25。類似于信息記錄層12，第三信息記錄層18可以從激光入射側(cè)開始依次包括第一 介電層21、相轉(zhuǎn)變材料層22、第二介電層23和金屬層24，而未提供第三介電層25。第一介電層21和第三介電層25中的每一個例如由SiN、ZnS、Si02、Ti02、Nb205等 材料形成。相轉(zhuǎn)變材料層22例如由以GeSbTe、AglnSbTe或其它材料作為主要組分的相轉(zhuǎn) 變記錄材料形成。另外，也可以使用其它材料作為相轉(zhuǎn)變材料，例如Ge-Sb-Te、Te-Sn-Ge, Te-Sb-Ge-Se、Te-Sn-Ge-Au、Ag-In-Sb-Te、In-Sb-Se、In-Te-Se 等。金屬層24例如由Ag合金等材料形成。[記錄層中的第二介電層的結(jié)構(gòu)實例]接下來，描述了夾在相轉(zhuǎn)變材料層22和金屬層24之間的第二介電層23的結(jié)構(gòu)。具體地，在具有多層結(jié)構(gòu)的光學(xué)信息記錄介質(zhì)(例如，如圖2所示的光學(xué)信息記錄 介質(zhì)20)中，在激光入射側(cè)的半透明記錄層(例如第二信息記錄層16或第三信息記錄層 18)中抑制缺陷尤其困難。因此，在具有兩層或更多層的記錄材料層的多層光學(xué)信息記錄介 質(zhì)中，主要針對作為在激光入射側(cè)的半透明記錄層的第二介電層23描述了光學(xué)信息記錄 介質(zhì)的性能與第二介電層的材料組成之間的關(guān)系，并且引用該第二介電層23作為一個典 型例子。光學(xué)信息記錄介質(zhì)10和20每一個中的信息記錄功能是由構(gòu)成相轉(zhuǎn)變材料層22 的相轉(zhuǎn)變記錄材料實現(xiàn)的。在光學(xué)信息記錄介質(zhì)10和20每一個中的未記錄區(qū)域中，相轉(zhuǎn)變記錄材料通過稱 作格式化的過程被轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)。然后，當在光學(xué)信息記錄介質(zhì)10和20每一個中進行信 息記錄時，激光被聚集到信息記錄層12、14、16和18中的每一個中，從而熱熔化相轉(zhuǎn)變記錄 材料；另外，熔融的相轉(zhuǎn)變記錄材料被淬火形成非晶態(tài)區(qū)域。以此方式，通過控制使相轉(zhuǎn)變 記錄材料非晶化而得到的非晶態(tài)標記的長度，可以將信息記錄在光學(xué)信息記錄介質(zhì)中。另外，在已經(jīng)記錄有信息的區(qū)域要重寫信息時，在形成新的非晶態(tài)標記之前，通過 在重寫過程中生成的熱使相轉(zhuǎn)變記錄材料融化或結(jié)晶，從而擦除已經(jīng)存在的非晶態(tài)標記。之后，通過對那個時刻融化的部分進行淬火形成新的非晶態(tài)標記。這里，與相轉(zhuǎn)變材料層22接觸的第二介電層23在重寫過程中參與已經(jīng)存在的標 記的結(jié)晶過程。通過在第二介電層23中放置與相轉(zhuǎn)變記錄材料具有弱粘附力的材料，可以使記 錄材料攜帶更多數(shù)量的晶核。因此，相轉(zhuǎn)變記錄材料結(jié)晶的速度(即所謂的結(jié)晶速率)可以 被增大。然而，由于第二介電層23與相轉(zhuǎn)變記錄材料間的較差的粘附性，因此第二介電層 23成為在環(huán)境測試中會發(fā)生剝離的界面，從而降低了光學(xué)信息記錄介質(zhì)的可靠性。結(jié)果，必 須在第二介電層23中放置能同時滿足光學(xué)信息記錄介質(zhì)可靠性和信號性能要求的材料。另外，在相轉(zhuǎn)變記錄材料中形成非晶態(tài)標記時，需要對熔融態(tài)的相轉(zhuǎn)變 記錄材料 進行淬火。因此，通過快速擴散其中產(chǎn)生的熱而對相轉(zhuǎn)變記錄材料進行淬火，這利用了構(gòu)成 金屬層24的Ag合金等材料的高導(dǎo)熱性。同時，處于相轉(zhuǎn)變材料層22和金屬層24之間的 第二介電層23起到了控制熱傳遞的作用。另外，用于相轉(zhuǎn)變材料層22的相轉(zhuǎn)變記錄材料(例如GeSbTe和GeBiTe)中的Ge， 以及構(gòu)成金屬層24的Ag合金容易導(dǎo)致凝聚。具體地，構(gòu)成金屬層24的Ag容易凝聚，并且 與襯底中的水分反應(yīng)時容易被氧化，從而導(dǎo)致體積改變。因此，要求第二介電層23在記錄 信息時具有良好的信息重寫性能，并具有抑制Ag的凝聚或腐蝕的效應(yīng)。因此，第二介電層23在信息記錄層中扮演了重要的角色。如前所述，必須在處于相轉(zhuǎn)變材料層22和金屬層24之間的第二介電層23中放置 能同時滿足光學(xué)信息記錄介質(zhì)可靠性和信號性能要求的材料。從這個角度考慮，應(yīng)用在第 二介電層23中的材料優(yōu)選地以(Ir^OPJSnC^h(其中x滿足下述關(guān)系式0. 4 < x彡0. 7) 作為主要成分。另外，應(yīng)用在第二介電層23中的材料優(yōu)選地以(〖 (^^&㈨㈠(其中x滿 足下述關(guān)系式0. 1 < x < 0. 5)作為主要成分。這里各個組成以摩爾比表示(摩爾％ )?？紤]到處于相轉(zhuǎn)變材料層22和金屬層24之間的第二介電層23含有l(wèi)n203這個事 實，可能形成具有低缺陷增長率和高可靠性的記錄層，其中所述缺陷是由隨時間流逝的變 化所導(dǎo)致的。然而，如果第二介電層23僅使用ln203作為主要成分，那么射頻(RF)信號性 能會較差。另外，考慮到RF信號重寫性能，即所謂的直接重寫(D0W)特性，存在當重寫次數(shù) (D0W值)較小時D0W抖動值增大的趨勢。結(jié)果，在第二介電層23僅使用ln203作為主要成 分的情況下，RF信號重寫性能不足。因此，通過將一定量的Sn02或&02混入ln203中，就有可能由于Sn02或&02的特 性而改善重寫性能和RF信號特性(例如D0W值)，同時仍保留ln203所擁有的高可靠性。 因此，應(yīng)用在第二介電層23中的材料優(yōu)選地以(In^USnO^h(其中x滿足下述關(guān)系式 0. 4 < x ^ 0. 7)作為主要成分。另外，應(yīng)用在第二介電層23中的材料也優(yōu)選地以(ln203) ^&⑴㈠(其中x滿足下述關(guān)系式0. Kx^O. 5)作為主要成分。綜上所述，通過使用具有前面描述的組成的材料作為主要組分來構(gòu)建處于相轉(zhuǎn)變 材料層和金屬層之間的介電層，就可以提供能夠抑制隨時間流逝的變化導(dǎo)致的缺陷生長的 光學(xué)信息記錄介質(zhì)，而不會犧牲記錄和再現(xiàn)信號質(zhì)量。
具體實施例方式2.光學(xué)信息記錄介質(zhì)的具體實施例
下面實際制備光學(xué)信息記錄介質(zhì)，并且檢驗處于相轉(zhuǎn)變材料層和金屬層之間的介 電層的材料與光學(xué)信息記錄介質(zhì)的可靠性和信號特性之間的關(guān)系。圖3示出了在本發(fā)明的實驗中實際制備的光學(xué)信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，光學(xué)信息記錄介質(zhì)30具有層狀結(jié)構(gòu)，其中信息記錄層33通過夾層32 形成在支撐襯底31上，并且透光保護層34形成在信息記錄層33上。另外，在信息記錄層33中，從用于記錄和再現(xiàn)的激光入射側(cè)開始層疊有第一介電 層35、相轉(zhuǎn)變材料層36、第二介電層37、金屬層38和第三介電層39。對于第一介電層35，以lOnm的厚度形成一層SiN，并在其上層疊24nm厚的Nb205 層。另外，對于相轉(zhuǎn)變材料層36，以6nm的厚度形成GeBiTe (GeTe-Bi2Te3)的準二元材料體 系。對于金屬層38，以8nm的厚度形成一層Ag合金。對于第三介電層39，以21nm的厚度 形成一層Ti02。支撐襯底由1. It-厚度的聚碳酸脂形成。另外，為了評價光學(xué)信息記錄介質(zhì)30，使用如圖4所示的盤評價裝置來進行信號 記錄和再現(xiàn)，從而評價信號質(zhì)量或檢測缺陷。這個盤評價裝置具有與藍光盤(注冊商標) 驅(qū)動器相同的規(guī)格。如圖4所示的盤評價裝置是用于在光學(xué)信息記錄介質(zhì)30上進行記錄和再現(xiàn)的記 錄及再現(xiàn)裝置，其包括記錄介質(zhì)配置部和可移動光學(xué)系統(tǒng)。光學(xué)信息記錄介質(zhì)30被放置在記錄介質(zhì)配置部中，該配置部中包括用于旋轉(zhuǎn)和 驅(qū)動光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的主軸馬達40?？梢苿庸鈱W(xué)系統(tǒng)包括例如由半導(dǎo)體激光器等組成的光源41、準直鏡42、光束分裂 器43、反射鏡44、物鏡45、聚集透鏡46和光電探測器47。在盤評價裝置中，通過利用主軸馬達40來旋轉(zhuǎn)光學(xué)信息記錄介質(zhì)30并且在光學(xué) 信息記錄介質(zhì)30的徑向上移動可移動光學(xué)系統(tǒng)使來自光源41的激光束在光學(xué)信息記錄介 質(zhì)30上掃描。另外，光學(xué)信息記錄介質(zhì)30被放置成透光保護層側(cè)向上，而激光從透光保護 層側(cè)照射。另外，從光學(xué)信息記錄介質(zhì)30返回的光束被光束分裂器43分裂并進入光電探測 器47。然后，由光電探測器47探測返回的光束。此外，通過與光電探測器47連接的信號分 析儀48來評價信號質(zhì)量或檢測缺陷。在檢測光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的信號質(zhì)量時，使用前述的盤評價裝置，并使用表征 被記錄信號的質(zhì)量的抖動值和表征信息重寫性能的擦除比來作為指標。在檢測缺陷時，在光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中未記錄部分的軌道被完整掃描，同時通 過驅(qū)動裝置進行軌道伺服，從而觀察激光返回光的光量，并且當返回光的光量變化時，將該 變化標記為一個缺陷。[RF信號擦除特性]在信息記錄層33的層狀結(jié)構(gòu)中，第二介電層37的材料強烈地影響信號質(zhì)量和缺 陷增長率。因此，在下面的實驗中，改變第二介電層37的材料，同時比較光學(xué)信息記錄介質(zhì) 30的性能表現(xiàn)。將 A1203、Cr203> Ga203、ln203、Nb205、SiN、Si02、Ta205、ZnO、ZnS_、Zr02、ZnS、Ce02 或 Sn02置于光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的第二介電層37中，并測量RF信號擦除特性。圖5示出了每種光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的RF信號擦除特性測量結(jié)果。
對于RF信號擦除特性，具有8T長度的信號被記錄在記錄層上，并且從8T信號的 頂部重寫具有3T長度的信號。在重寫3T信號之前和之后，測量8T信號的的信號量變化。如圖5所示，在第二介電層37中應(yīng)用除了 ZnO和ZnS外各種材料的光學(xué)信息記錄 介質(zhì)30都表現(xiàn)出了良好的RF信號擦除特性。在第二介電層37中分別應(yīng)用ZnO和ZnS材 料的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30具有非常低的擦除比，沒有獲得好的結(jié)果。[可靠性測試獲得的缺陷增長率1]接下來，類似于前面的RF信號擦除特性，對在第二介電層37中使用 A1203、Cr203、 Ga203、ln203、Nb205、SiN、Si02、Ta205、ZnO、ZnS、Zr02、ZnS-、Ce02 或 Sn02 的光學(xué)信息記錄介質(zhì) 30進行可靠性測試。在可靠性測試中，每種光學(xué)信息記錄介質(zhì)30被放置于氮氣氛中于90°C保持24小 時，然后通過前述的盤評價裝置來檢測缺陷，從而測量缺陷增長率。缺陷增長率被表示為在 可靠性測試之前和之后，在光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中每mm2面積上缺陷區(qū)域的增加個數(shù)除以 可靠性測試的時間(天數(shù))所得的數(shù)值。圖6中示出了每種光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的可靠性測試的缺陷增長率結(jié)果的比較。如圖6所示，在第二介電層37中分別應(yīng)用Ga203、ln203、Nb205、ZnO、&02和Sn02材 料的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30都在缺陷增長率方面表現(xiàn)出了良好的測試結(jié)果。在這其中，如圖 5所示，ZnO在RF信號擦除特性測試結(jié)果中表現(xiàn)出非常低的擦除比，因此在光學(xué)信息記錄介 質(zhì)的第二介電層中使用ZnO不太優(yōu)選。[可靠性測試獲得的缺陷增長率2]接下來，在第二介電層37中分別應(yīng)用Ga203、In203、Nb205、Zr02和Sn02材料，從而制 備出光學(xué)信息記錄介質(zhì)30，這些材料在如圖6所示的可靠性測試結(jié)果中都是優(yōu)選的，且在 如圖5所示的RF信號擦除特性測試結(jié)果中表現(xiàn)相對良好。對每種制備的光學(xué)信息記錄介 質(zhì)30進行可靠性測試。在可靠性測試中，每種光學(xué)信息記錄介質(zhì)30被保持于恒溫恒濕的氣氛中，于80°C 和85%相對濕度下保持100小時，然后通過前述的盤評價裝置來檢測缺陷，從而測量缺陷 增長率。缺陷增長率被表示為在光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中每mm2面積上缺陷區(qū)域的增加個 數(shù)除以可靠性測試的時間(天數(shù))所得的數(shù)值。圖7中示出了每種光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的可靠性測試的缺陷增長率結(jié)果的比較。如圖7所示，在第二介電層37中使用ln203材料的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的缺陷增 長率測試結(jié)果明顯低于在第二介電層37中分別使用不同于ln203的其它材料的光學(xué)信息記 錄介質(zhì)30。另外，注意到在第二介電層37中應(yīng)用Nb205材料的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的缺 陷增長率測試結(jié)果明顯劣于在第二介電層37中分別應(yīng)用Ga203、ln203、Zr02和Sn02材料的 光學(xué)信息記錄介質(zhì)30。接下來，將在可靠性測試中獲得良好結(jié)果的ln203應(yīng)用于光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的 第二介電層37中，對該光學(xué)信息記錄介質(zhì)30測試RF信號重寫特性。結(jié)果示于圖8中。如圖8所示，在將ln203應(yīng)用于光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的第二介電層37的情況下， 在重寫的次數(shù)為100左右時D0W抖動值增加。結(jié)果，在將ln203應(yīng)用于第二介電層37的情 況下，RF信號重寫特性(即所謂的D0W性能)表現(xiàn)出當重寫的次數(shù)仍較小時而D0W抖動值增大的趨勢。從前面的測試結(jié)果可以理解，考慮到在可靠性測試中的缺陷增長率，優(yōu)選使用 ln203作為構(gòu)成第二介電層37的材料。然而，如圖5所示，在將ln203應(yīng)用于第二介電層37 的情況下，擦除比為22dB，這個值表明光學(xué)信息記錄介質(zhì)的RF信號重寫性能不足。通常，要 求光學(xué)信息記錄介質(zhì)的擦除比為26dB或更大。另外，D0W性能表現(xiàn)出當重寫的次數(shù)仍較小 時而D0W抖動值增大的趨勢。結(jié)果，在第二介電層僅簡單地由ln203單種物質(zhì)構(gòu)成的情況下，所得的光學(xué)信息記 錄介質(zhì)性能不足。[使用ln203和其它材料的復(fù)合氧化物的情況下的各種測試]接下來，Ga203> Zr02和Sn02(在圖6中，這些材料都在可靠性測試中表現(xiàn)出次于 ln203的良好結(jié)果)分別與ln203組合成復(fù)合氧化物；并且每種復(fù)合氧化物被應(yīng)用于第二介 電層37中，并評估所得的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30。在第二介電層37中分別使用由Ga203、Zr02和Sn02分別與ln203組合成的復(fù)合氧 化物的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中，對在10倍DOW(DOWIO)時的RF信號抖動值進行測量。在圖9A-9C中示出了各光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的RF信號抖動值測量結(jié)果。圖9A 示出了在第二介電層37中使用ln203與Ga203的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。圖9B示 出了在第二介電層37中使用ln203與Sn02的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。圖9C示出 了在第二介電層37中使用ln203與&02的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。另外，在第二介電層37中分別使用由Ga203、Zr02和Sn02分別與ln203組合成的復(fù) 合氧化物的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中，對D0W值進行測量。在圖10A-10C中示出了各光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的D0W值測量結(jié)果。圖10A示出 了在第二介電層37中使用ln203與Ga203的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。圖10B示出 了在第二介電層37中使用ln203與Sn02的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。圖10C示出 了在第二介電層37中使用ln203與&02的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。對于D0W值，測量在重寫進行時抖動值突然變差的點，并將該點定義為突然變差 的重寫次數(shù)的起始點。例如，在如圖8所示的第二介電層37僅簡單地由ln203單種物質(zhì)構(gòu) 成的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的情況下，D0W值為100。另外，在第二介電層37中分別使用由Ga203、Zr02和Sn02分別與ln203組合成的復(fù) 合氧化物的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中，進行可靠性測試。在可靠性測試中，每種光學(xué)信息記錄介質(zhì)30被保持于恒溫恒濕的氣氛中，于80°C 和85%相對濕度下保持100小時，然后通過前述的盤評價裝置來檢測缺陷，從而測量缺陷 增長率。缺陷增長率被表示為在光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中每mm2面積上缺陷區(qū)域的增加個 數(shù)除以可靠性測試的時間(天數(shù))所得的數(shù)值。在圖11A-11C中示出了各光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的可靠性測試的缺陷增長率測量 結(jié)果。圖11A示出了在第二介電層37中使用ln203與Ga203的復(fù)合氧化物的情況下獲得的 結(jié)果。圖11B示出了在第二介電層37中使用ln203與Sn02的復(fù)合氧化物的情況下獲得的 結(jié)果。圖11C示出了在第二介電層37中使用ln203與&02的復(fù)合氧化物的情況下獲得的結(jié)果。在圖9A-9C、圖10A-10C和圖11A-11C中，橫坐標以摩爾比(摩爾％ )示出了 Ga203、合氧化物中的組成比。在圖11A-11C中，圖中各個虛線示出了在第二 介電層37中僅簡單地使用ln203單種物質(zhì)的情況下的缺陷增長率。從圖10A-10C的D0W值測量結(jié)果可以理解，通過在第二介電層37中使用由Ga203、 &02或31102與ln203組合成的復(fù)合氧化物，可以預(yù)期光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的D0W值增大。在第二介電層37中僅簡單地使用ln203單種物質(zhì)的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中，D0W 值為100。相反，在第二介電層37中使用由Ga203、Zr02或Sn02與ln203組合成的復(fù)合氧化 物的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30中，D0W值的測量結(jié)果比僅簡單地使用ln203單種物質(zhì)的情況更 優(yōu)異，這個結(jié)果取決于Ga203、Zr02或Sn02的組成比。如圖10A所示，在第二介電層37中使用由Ga203與ln203組合成的復(fù)合氧化物的光 學(xué)信息記錄介質(zhì)30中，D0W值在Ga203的組成比大于或等于50摩爾％且不大于70摩爾％ 的區(qū)間內(nèi)延展。另外，如圖9A所示，可以理解到D0W10的抖動值在組成比大于或等于50摩 爾％且不大于70摩爾％的區(qū)間內(nèi)降低。然而，如圖11A所示，可以理解到在組成比大于或 等于40摩爾％的區(qū)間內(nèi)，缺陷增長率變差。從這些結(jié)果可以看出，在第二介電層37中使用由Ga203與ln203組合成的復(fù)合氧化 物的情況下，在與僅使用ln203的情況相比D0W值和D0W10抖動值比較好的組成比區(qū)間內(nèi)， 可靠性測試中缺陷增長率增大。因此，可以理解，在第二介電層37中使用由Ga203與ln203 組合成的復(fù)合氧化物不太優(yōu)選。另外，在第二介電層37中使用由&02與ln203組合成的復(fù)合氧化物的光學(xué)信息記 錄介質(zhì)30中，當&02的組成比大于或等于60摩爾％時，在格式化過程中無法進行記錄層 材料的結(jié)晶。然而，如圖10B所示，在&02的組成比小于或等于60摩爾％并且大于10摩爾％ 的區(qū)間內(nèi)，證實了 D0W值的增大，尤其是在&02的組成比大于或等于20摩爾％并且不超過 50摩爾％的區(qū)間內(nèi)。另外，在&02的組成比大于或等于20摩爾％并且不超過50摩爾％的 區(qū)間內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)D0W10抖動值的劣化。此外，在&02的組成比大于10摩爾％并且不超過50摩爾％的區(qū)間內(nèi)，盡管與簡 單地使用ln203單種物質(zhì)的情況相比缺陷增長率略微變差，但是變差得并不明顯。特別是， 當&02的組成比為20摩爾％時，缺陷增長率并未變差，而且發(fā)現(xiàn)了 D0W值的增大。另外，在第二介電層37中使用由Sn02與ln203組合成的復(fù)合氧化物的光學(xué)信息記 錄介質(zhì)30中，如圖10B所示，當Sn02的組成比大于40摩爾％時證實了 D0W值的增大，尤其 是在Sn02的組成比大于或等于50摩爾％并且不超過70摩爾％的區(qū)間內(nèi)。另外，如圖11B所示，在Sn02的組成比大于或等于50摩爾%并且不超過70摩爾% 的區(qū)間內(nèi)，與簡單地使用ln203單種物質(zhì)的情況相比，未發(fā)現(xiàn)缺陷增長率的劣化。另外，如圖9B所示，在Sn02的組成比大于或等于50摩爾％并且不超過60摩爾％ 的區(qū)間內(nèi)，獲得了 D0W10的抖動值的特別優(yōu)異的結(jié)果。如前所述，就缺陷增長率、D0W10的抖動值和D0W值這三點來說，在第二介電層37 中使用由Sn02與ln203組合成的復(fù)合氧化物的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30的性能非常優(yōu)異。具 體地，在Sn02的組成比大于40摩爾％并且不超過70摩爾％的區(qū)間內(nèi)，獲得了優(yōu)異的效果。另外，在第二介電層37中使用由&02與ln203組合成的復(fù)合氧化物的光學(xué)信息記 錄介質(zhì)30中，當&02的組成比大于或等于60摩爾％時，在格式化過程中無法進行記錄層材
11料的結(jié)晶。另外，在第二介電層37中使用由Sn02與ln203組合成的復(fù)合氧化物的光學(xué)信息 記錄介質(zhì)30僅在性能方面略微有些劣化。但是，與在第二介電層37中使用由ln203與Sn02 以外的材料組合成的復(fù)合氧化物的光學(xué)信息記錄介質(zhì)30相比，獲得明顯優(yōu)異的性能。具體 地，在&02的組成比大于10摩爾％并且不超過50摩爾％的區(qū)間內(nèi)，獲得了優(yōu)異的結(jié)果。綜 上，在&02的組成比為20摩爾％的點，缺陷增長率并未變差，而D0W值增大。如前所述，在使用相轉(zhuǎn)變材料來記錄和再現(xiàn)信息的可重寫型光學(xué)信息記錄介質(zhì) 中，使用ln203與Sn02的復(fù)合氧化物或ln203與&02的復(fù)合氧化物作為夾在相轉(zhuǎn)變材料層和 金屬層之間且與相轉(zhuǎn)變材料層接觸的介電層。由此，可以制成能夠抑制隨時間流逝的變化 導(dǎo)致的缺陷生長的光學(xué)信息記錄介質(zhì)，而不會犧牲記錄和再現(xiàn)信號性能。在前面的具體實施例中，將除第二介電層以外的各層、相轉(zhuǎn)變材料層、金屬層等的 材料分別固定為一種材料來進行實驗。但是，就這些除第二介電層以外的各層的組成來說， 即使使用不同于上面描述的材料，也可以獲得與具體實施例相同的效果。另外，在具體實施 例中，僅使用了其中信息記錄層僅由單層構(gòu)成的光學(xué)信息記錄介質(zhì)。但是，通過在夾層上形 成信息記錄層，可以獲得與具有多個信息記錄層的光學(xué)信息記錄介質(zhì)相同的效果。在前面的實施方式中，描述了具有一個或三個記錄層的光學(xué)信息記錄介質(zhì)。但是， 光學(xué)信息記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)并非局限于此，本發(fā)明也適用于具有例如兩個或四個記錄層的光 學(xué)信息記錄介質(zhì)。具體地，本發(fā)明可有效地應(yīng)用于具有兩層或更多層記錄層或具有半透明 記錄層的光學(xué)信息記錄介質(zhì)。本發(fā)明不應(yīng)被解釋為僅局限于前面描述的具體實施方式
和具體實施例中的結(jié)構(gòu)， 而是可以進行各種修改和變化，只要并未偏離根據(jù)本發(fā)明的實施方式的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明要求2009年2月17日向日本專利局遞交的在先日本申請JP2009-034245 的優(yōu)先權(quán)，該在先申請的全部內(nèi)容通過弓I用并入本文。
權(quán)利要求
一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括支撐襯底；作為記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的層的透光保護層；以及夾在所述支撐襯底和所述透光保護層之間的信息記錄層，其中所述信息記錄層從激光入射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬層；且所述介電層由(In2O3)x(SnO2)1-x作為主要組分構(gòu)成，其中x滿足下述關(guān)系式0.4＜x≤0.7。
2.一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括 支撐襯底；作為記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的層的透光保護層；以及夾在所述支撐襯底和所述透光保護層之間的信息記錄層，其中所述信息記錄層從激光 入射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬層；且所述介電層由(〖 (^^&㈨㈠作為主要組分構(gòu)成，其中x滿足下述關(guān)系式0. 1<x 彡 0. 5。
3.一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括 支撐襯底；作為記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的層的透光保護層；以及夾在所述支撐襯底和所述透光保護層之間的多個信息記錄層，在所述多個信息記錄層 中，在激光入射側(cè)的信息記錄層從激光入射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬 層；且所述介電層由(Ir^O^JSnC^h作為主要組分構(gòu)成，其中x滿足下述關(guān)系式0.4<x 彡 0. 7。
4.一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括 支撐襯底；作為記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的層的透光保護層；以及夾在所述支撐襯底和所述透光保護層之間的多個信息記錄層，在所述多個信息記錄層 中，在激光入射側(cè)的信息記錄層從激光入射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬 層；且所述介電層由(化力^^&㈨㈠作為主要組分構(gòu)成，其中x滿足下述關(guān)系式0. 1<x 彡 0. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其中所述相轉(zhuǎn)變材料層以GeSbTe或 GeBiTe作為主要成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其中所述相轉(zhuǎn)變材料層以GeSbTe或 GeBiTe作為主要成分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)信息記錄介質(zhì)，其包括支撐襯底；在記錄和再現(xiàn)激光入射側(cè)的透光保護層；夾在所述支撐襯底和透光保護層之間的信息記錄層，其中所述信息記錄層從激光入射側(cè)開始依次包括相轉(zhuǎn)變材料層、介電層和金屬層；且所述介電層由(In2O3)x(SnO2)1-x作為主要組分構(gòu)成，其中x滿足下述關(guān)系式0.4＜x≤0.7。
文檔編號G11B7/243GK101833961SQ20101011464
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者黑川光太郎 申請人:索尼公司