专利名称：光记录介质及其制造方法以及用于溅射工艺的靶的制作方法
技术领域：
本发明涉及光记录介质，用于制造光记录介质的方法和用于溅射工艺的靶(target)，以及更具体地说，涉及包括记录层的光记录介质，记录层由对全球环境产生最小负担的材料形成，涉及用于制造这种光记录介质的方法，以及用于溅射工艺的靶，其允许光记录介质的记录层由对全球环境产生最小负担的材料形成。
背景技术：
光记录介质诸如CD、DVD等等已经广泛用作用于记录数字数据的记录介质。这些光记录介质能粗略地划分成不允许写入和重写数据的光记录介质，诸如CD-ROM和DVD-ROM(ROM型光记录介质)、允许写入但不允许重写数据的光记录介质诸如CD-R和DVD-R(一次写入型光记录介质)，以及允许重写数据的光记录介质诸如CD-RW和DVD-RW(数据可重写型光记录介质)。
通常在其制造工艺中，使用衬底中形成的预置坑在ROM型光记录介质中记录数据，而在数据可重写型光记录介质中，通常将相变材料用作记录层的材料，以及利用由相变材料的相变引起的光特性方面的变化来记录数据。
另一方面，在一次写入型光记录介质中，通常将有机染料诸如花青染料、酞花青染料或偶氮染料用作记录层的材料，以及利用由有机染料的化学变化引起的、可能有物理变形的光特性方面的变化来记录数据。
与记录在数据可重写型光记录介质中的数据不同，不能擦除和重写记录在一次写入型光记录介质中的数据。这意味着不能仿造记录在一次写入型光记录介质中的数据，从而在有必要防止仿造记录在光记录介质中的数据的情形中，一次写入型光记录介质很有用。
然而，由于当有机染料暴露到太阳光等等时会降解，所以在有机染料用作记录层的材料的情况下，很难改进长时间存储可靠性。因此，期望由除有机染料以外的材料形成记录层以便改进一次写入型光记录介质的长时间存储可靠性。
如在日本专利申请公开号No.62-204442中所公开的，包括由无机材料形成的两个记录层的光记录介质被认为是由除有机染料以外的材料形成其记录层的光记录介质的例子。
然而，在日本专利申请公开号No.62-204442中所公开的用于形成光记录介质的记录层的无机材料包括对环境产生很重负担的材料，以致于在日本专利申请公开号No.62-204442中公开的光记录介质不满足保护全球大气的要求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供包括由对全球环境产生最小负担的材料形成的记录层的光记录介质。
本发明的另一目的是提供用于制造包括由对全球环境产生最小负担的材料形成的记录层的光记录介质的方法。
本发明的另一目的是提供用于溅射工艺的靶，其能由对全球环境产生最小负担的材料形成光记录介质的记录层。
本发明的上述和其他目的能通过一种光记录介质来实现，该光记录介质包括至少一个记录层，所述至少一个记录层包含合金作为主要成分，所述合金包含从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素。
根据本发明，由于Fe、Al和Si的每一种是地球上最平常的元素并且对全球环境的负担最小，所以包括包含由这些元素组成的合金作为主要成分的记录层的光记录介质能大大地降低对全球环境的负担。
根据本发明，当将激光束投射在光记录介质的记录层上时，在用激光束照射的记录层的区域处熔化包含在记录层中作为主要成分的合金，以及当凝固所熔化的合金时，改变合金的相，从而将数据记录在记录层中。
发明人进行了将参考图1所示的三元组成图解释的研究。在这一三元组成图中，x1，y1和z1表示包含在光记录介质的至少一个记录层中作为主要成分的合金的成分中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)。发明人发现，当根据三元组成图，合金成分[x1，y1，z1]中的x1，y1和z1的每一个落在由三元组成图中的连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形的区域中时，可以再现具有高C/N比和低抖动的信号，有效地抑制数据的串扰以及改进光记录介质的记录灵敏度。
因此，在本发明的优选方面，根据三元组成图，作为主要成分包含在至少一个记录层中的合金具有落在由三元组成图中的连接点[57，43，0]、
、[15，0，85]、[89，11，0]和
的直线限定的五边形的区域中的成分[x1，y1，z1]。
在本发明中，三元组成图中的合金的成分[x1，y1，z1]落在由三元组成图中的连接点[57，43，0]、
、[15，0，85]、[89，11，0]和
的直线限定的五边形区域中的陈述包括三元组成图中的合金的成分[x1，y1，z1]落在五边形的任何一个边上的情形。
在本发明的另一优选实施例中，光记录介质进一步包括在至少一个记录层的至少一个侧面上的介电层。
根据本发明的这一优选方面，由于通过介电层物理和化学地保护该至少一个记录层，能长时间地有效地防止记录数据劣化。
在本发明的另一优选实施例中，光记录介质进一步包括在所述至少一个记录层的相对侧面上的介电层。
本发明的发明人进一步进行了用于实现上述和其他目的的研究，结果，得出了有关光记录介质的记录层的下述发现，使用包含作为主要成分的合金的靶，通过溅射工艺形成该光记录介质的记录层，所述合金包含从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素。在图2所示的三元合成图中，包含在靶中作为主要成分的合金中的x2，y2和z2表示Fe、Al和Si的原子比(原子％)。发明人发现当根据三元组成图，合金成分[x2，y2和z2]中的x2，y2和z2的每一个落在由三元组成图中的连接点A＇[55，45，0]、点B＇
、点C＇[9，0，91]、点D＇[87，13，0]和点E＇
的直线限定的五边形区域中时，结果是根据三元组成图，包含在光记录介质的记录层中作为主要成分的合金具有落在由图1所示的三元组成图中的连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域中的成分[x1，y1，z1]。
因此，本发明的上述和其他目的能通过用于溅射工艺的靶来实现，该靶包含作为主要成分的合金，所述合金包含从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素，根据三元合成图，作为主要成分包含在此的合金具有成分[x2，y2，z2]，其中，x2，y2和z2表示Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以及x2，y2和z2的每一个定义成落在由三元组成图中的连接点A＇[55，45，0]、点B＇
、点C＇[9，0，91]、点D＇[87，13，0]和点E＇
的直线限定的五边形区域中。
根据本发明，可以制作能再现具有高C/N比和低抖动的信号，能有效地抑制数据的串扰和具有改进的记录灵敏度的光记录介质。
在本发明中，包含在靶中作为主要成分的合金的成分[x1，y1，z1]落在由三元组成图中的连接点A＇[55，45，0]、点B＇
、点C＇[9，0，91]、点D＇[87，13，0]和点E＇
的直线限定的五边形区域中这一陈述包括包含在靶中作为主要成分的合金的成分[x2，y2，z2]落在五边形的任何一个边上的情形。
还能通过制作光记录介质的方法来实本发明的上述和其他目的，该方法包括通过使用包含作为主要成分的合金的靶，通过溅射工艺形成该光记录介质的至少一个记录层的步骤，所述合金包含从由Fe、A1和Si组成的组中选择的至少两种元素，根据三元合成图，作为主要成分包含在此的合金具有成分[x2，y2，z2]，其中，x2，y2和z2表示Fe、Al和Si的原子比(原子％)，并且x2，y2和z2的每一个定义成落在由三元组成图中的连接点A＇[55，45，0]、点B＇
、点C＇[9，0，91]、点D＇[87，13，0]和点E＇
的直线限定的五边形区域中。
本发明的上述和其他目的从下述参考附图的描述将变得显而易见。
图1是光记录介质的记录层中包含作为主要成分的合金的三元组成图。
图2是在用于溅射工艺的靶中包含作为主要成分的合金的三元组成图。
图3是表示为本发明一个的优选实施例的光记录介质的示意性局部剖面透视图。
图4是由图1中的A表示的光记录介质的部分的放大示意性截面图。
图5是表示用于溅射工艺的靶的示意性截面图；图6是表示在将2T信号记录在图3和4所示的光记录介质中的情况下，用于调制激光束的功率的脉冲串图形的波形的图。
图7是表示在将3T信号记录在图3和4所示的光记录介质中的情况下，用于调制激光束的功率的脉冲串图形的波形的图。
图8是表示在将4T信号记录在图3和4所示的光记录介质中的情况下，用于调制激光束的功率的脉冲串图形的波形的图。
图9是表示在将5T信号至8T信号中的一个记录在图3和4所示的光记录介质中的情况下，用于调制激光束的功率的脉冲图形的波形的图。
图10是表示本发明的另一优选实施例的光记录介质的示意性截面图。
具体实施例方式
图3是表示作为本发明的一个优选实施例的光记录介质的示意性局部剖面透视图，以及图4是由图3中的A表示的示意性放大截面图。
如图3所示，根据这一实施例的光记录介质10形成盘状并具有约120mm的外径和约1.2mm的厚度。
根据这一实施例的光记录介质10构成为一次写入型光记录介质，以及如图4所示，它包括支撑衬底11、在支撑衬底11的表面上形成的反射层12、在反射层12的表面上形成的第二介电层13、在第二介电层13的表面上形成的记录层14、在记录层14的表面上形成的第一介电层15和在第一介电层15的表面上形成的光透射层16。
在这一实施例中，如图4所示，具有380nm至450nm的波长的激光束L投射在由光透射层16的一个表面构成的光入射面16a上，由此将数据记录在光记录介质10中或从该光记录介质10再现数据。
支撑衬底11用作用来确保光记录介质10所需的机械强度和约1.2mm厚度的支架。
在支撑衬底11能用作光记录介质10的支架的情况下，不特别地限定用来形成支撑衬底11的材料。支撑衬底11能由玻璃、陶瓷、树脂等等形成。在这些材料中，由于容易使树脂成形，因此最好将树脂用于形成支撑衬底11。适合于形成支撑衬底11的树脂的示例性例子包括聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、硅树脂、含氟聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯树脂、聚氨基甲酸酯树脂等等。在这些材料中，从易于处理、光特性等等的角度看，聚碳酸酯树脂和聚烯烃树脂最适合用于形成支撑衬底11，在这一实施例中，支撑衬底11由聚碳酸酯树脂形成。在这一实施例中，由于经由与支撑衬底11相对的光入射面16a投射激光束L，故支撑衬底11不必具有光透射性能。
如图4所示，在支撑衬底11的表面上交替和呈螺旋形地形成沟11a和岸11b，以便从支撑衬底11的中心附近的部分延伸到其外周或从支撑衬底11的外周延伸到其中心附近的部分。沟11a和/或岸11b用作激光束L的导轨。
沟11a的深度不特别地限定，最好设置到10nm至40nm。沟11a的间距不特别地限定，最好设置到0.2μm至0.4μm。
反射层12用来反射通过光透射层16的激光束L，以便从光发射层16发射该激光束。
用来形成反射层12的材料在能反射激光束L的情况下，不特别地限定，反射层12能由Mg、Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、Ag、Pt、Au等等形成。在这些材料中，最好由具有高反射特性的金属材料，诸如Al、Au、Ag、Cu或包含这些金属的至少一种的合金，诸如Ag和Cu的合金来形成反射层12。
反射层12还用来通过多重干扰效应(multiple interferenceeffect)来增加记录区和非记录区间的反射系数的差值，从而获得较高再现信号(C/N比)。
反射层12的厚度未特别地限定，但最好从5nm至300nm，更可取的是从20nm至200nm。
在反射层12的厚度薄于5nm的情况下，难以以所需方式反射激光束L。另一方面，在反射层12的厚度超出300nm的情况下，反射层12的表面光洁度变得最糟以及花费更长的时间来形成反射层12，因此降低了光记录介质10的生产率。
第一介电层15和第二介电层13用来保护记录层14。通过第一介电层15和第二介电层13，能在长时间内防止记录数据劣化。
用于形成第一介电层15和第二介电层13的材料在它们于激光束L的波长范围内是透明的情况下不特别地限定，以及第一介电层15和第二介电层13能由包含例如氧化物、硫化物、氮化物、碳化物或其组合的介电材料作为主要成分形成。为防止由于热而使支撑衬底11变形以及提高第一介电层15和第二介电层13用于保护记录层14的特性，最好由Al、Si、Ce、Ti、Zn、Ta等等的氧化物、硫化物、氮化物或碳化物，诸如Al2O3、AlN、ZnO、ZnS、GeN、GeCrN、CeO、CeO2、SiO、SiO2、Si3N4、SiC、La2O3、TaO、TiO2、SiAlON(SiO2、Al2O3、Si3N4和AlN的混合物)、LaSiON(La2O3、SiO2和Si3N4的混合物)等等，或其混合物来形成第一介电层15和第二介电层13。
第一介电层15和第二介电层13可以由相同介电材料或不同介电材料制成。此外，第一介电层15和第二介电层13的至少一个可以具有多层结构，包括多个介电薄膜。
第一介电层15和第二介电层13也用来增加数据记录前后之间光记录介质10的光性能方面的差异，因此，最好由具有在激光束L的波长范围内的高折射率n的材料形成第一介电层15和第二介电层13。此外，由于当激光束L被投射到光记录介质10上以及将在此记录数据时，随着第一介电层15和第二介电层13中吸收的能量变大记录灵敏度变低，因此最好由具有在激光束L的波长范围内的低消光系数k的材料形成第一介电层15和第二介电层13。
由上述可以看出，特别优选的是由其克分子比为80∶20的ZnS和SiO2的混合物形成第一介电层15和第二介电层13。
不特别地限定第一介电层15和第二介电层13的厚度，但最好是从3nm至200nm。如果第一介电层15或第二介电层13薄于3nm，难以获得上述优点。另一方面，如果第一介电层15或第二介电层13厚于200nm，则形成第一介电层15或第二介电层13将花费很长的时间，从而降低了光记录介质10的生产率，以及由于存在于第一介电层15和/或第二介电层13中的应力，会在第一介电层15和/或介电层13中产生裂纹。
记录层14用来形成记录标记和在此记录数据。
在这一实施例中，记录层14包括含有从Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素的合金作为主要成分。
由于Fe、Al和Si的每一种是地球上最平常的元素并且对全球环境的负担最小，故具有包括含有由这些元素的合金作为主要成分的记录层的光记录介质10能大大地降低对全球环境的负担。
更具体地说，在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含在光记录介质10的记录层14中的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便x1，y1，z1的每一个落在三元组成图中由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域100中。
在由本发明的发明人所做的研究中，发现在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含在光记录介质10的记录层14中的合金具有落在由三元组成图中的连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域中的成分[x1，y1，z1]的情况下，可以再现具有高C/N比和低抖动的信号，有效地抑制数据的串扰以及改进光记录介质10的记录灵敏度。
当在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含在光记录介质10的记录层14中的合金具有落在由连接点A、点B和Al的含量达到100原子％的点的直线限定的三角形区域中的成分[x1，y1，z1]的情况下，当用激光束L照射记录层14时，易于生成大的Al晶体。结果，记录标记变大以及数据串扰增加。另外，即使使用具有低功率的激光束L将数据记录在记录层14中以防止生成大的Al晶体，仍然不能用所需的方式将数据记录在记录层14中，因为容易在记录层14中传输热。
另一方面，当在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含在光记录介质10的记录层14中的合金具有落在由连接点C、点D和Fe的含量等于100原子％的点的直线限定的三角形区域中，或落在由连接点C、点E和Si的含量达到100原子％的点的直线限定的三角形区域中的成分[x1，y1，z1]情况下，合金的相不改变，除非使记录层14加热到很高的温度，因此，光记录介质10的记录灵敏度很低。
当记录层14的厚度增加时，记录灵敏度变得最糟，以及由于在记录层14中吸收的激光束L的量增加，降低了反射系数。因此，最好使记录层较薄以便防止记录灵敏度变得最糟以及防止降低反射系数，但在记录层14的厚度太小的情况下，用激光束L照射前后之间的反射系数的变化很小，以致于不能获得具有高强度(C/N比)的再现信号。此外，记录层14的厚度变得难以控制。
因此，最好使记录层14形成为具有3nm至40nm的厚度，以及更可取的是，使其形成为具有5nm至30nm的厚度。
光透射层16用来传送激光束L以及最好具有10μm至300μm的厚度。更可取的是，光透射层16具有50μm至150μm的厚度。
不特别地限定用来形成光透射层16的材料，但在通过旋涂方法等等形成光透射层16的情况下，最好使用紫外线可固化树脂、电子束可固化树脂等等。更可取的是，光透射层16由丙烯酸紫外线可固化树脂或环氧紫外线可固化树脂形成。
光透射层16可以通过使用粘接剂，将由可透光树脂制成的薄片粘接到第一介电层15的表面上来形成。
具有上述结构的光记录介质10例如可用下述方式制作。
首先，使用压模，通过注射模塑法，制作在其表面上具有沟11a和岸11b的支撑衬底11。
然后，在具有沟11a和岸11b的衬底11的表面上形成反射层12。
使用包含用于生成反射层12的元素的化学物质，通过汽相生长工艺形成反射层12。汽相生长工艺的示例性例子包括真空淀积工艺、溅射工艺等等，但最好使用溅射工艺形成反射层12。
然后，在反射层12的表面上形成第二介电层13。
还使用包含用于形成第二介电层13的元素的化学物质，通过汽相生长工艺形成第二介电层13。汽相生长工艺的示例性例子包括真空淀积工艺、溅射工艺等等，但最好使用溅射工艺形成第二介电层13。
然后在第二介电层13上形成记录层14。
使用包含从由Fe、Al和Si的组中选择的至少两种元素的合金，通过汽相生长工艺，能形成记录层14。汽相生长工艺的示例性例子包括真空淀积工艺、溅射工艺等等，但最好使用溅射工艺形成第二介电层13。
本发明的发明人进行了有关通过溅射工艺，使用包括含有从Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素的合金作为主要成分的靶形成的光记录介质10的记录层14的下述发现的研究。在图2所示的三元组成图中，x2，y2和z2表示包含在靶中作为主要成分的合金的Fe、Al和Si的原子比(原子％)。发明人研究发现，当根据三元组成图，合金成分[x2，y2，z2]中的x2，y2和z2的每一个落在由三元组成图中的连接点A＇[55，45，0]、点B＇
、点C＇[9，0，91]、点D＇[87，13，0]和点E＇
的直线限定的五边形区域中时，作为主要成分包含在光记录介质的记录层中的合金根据三元组成图，具有落在由图1所示的三元组成图中的连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域中的成分[x1，y1，z1]。
通过混合包括含有从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素的合金作为主要成分的粉末、烘焙该混合的粉末，切割所烘焙的产品以便具有预定形状和大小，以及使其焊接到由铜合金、不锈钢、钛合金、钼合金等等制成的垫模板上来制作用于溅射工艺的靶。
图5是表示由此制作的靶的示意性截面图。
如图5所示，由此制作的靶21形成在垫模板22上。
能根据溅射装置选择靶的形状和大小，以及该靶可具有约200mm直径的圆形截面或具有约200mm×约100mm的主表面的长方体。
然后在记录层14上形成第一介电层15。也可使用包含用于形成第一介电层15的元素的化学物质，通过气相生长工艺来形成第一介电层15。
最后，在第一介电层15上形成光透射层16。例如，通过旋涂将调整到适当粘度的丙烯酸紫外线可固化树脂或环氧紫外线可固化树脂施加到第二介电层15的表面上以形成涂层和用紫外线照射该涂层来固化该涂层，从而形成光透射层16。
由此，制成光记录介质10。
在数据将被记录在上述结构的光记录介质10的情况下，其功率被调制过的激光束L经由光透射层16投射到记录层14上，同时旋转光记录介质10。
为以高记录密度记录数据，最好将具有450nm或更短的波长λ的激光束经由具有0.7或更大的数值孔径NA的物镜(未示出)投射到光记录介质10上，以及更可取的是λ/NA等于或小于640nm。
在这一实施例中，经由数值孔径NA为0.85的物镜，将具有405nm的波长λ的激光束L投射到光记录介质10上。
因此，在用激光束L照射的记录层14的区域处，熔化作为主要成分包含在记录层中的合金，以及当凝固熔化的合金时改变其相，由此形成记录标记和将数据记录在光记录介质10的记录层14中。
另一方面，在将要再现记录在光记录介质10的记录层14中的数据的情况下，经由光透射层16，将具有预定功率的激光束L投射到记录层14上，同时旋转光记录介质10，以及检测由记录层14反射的激光束L的量，由此再现记录在光记录介质10的记录层14中的数据。
图6至9的每一个是表示在将数据记录在光记录介质10的记录层14的情况下，用于调制激光束L的功率的脉冲图的波形的图，其中图6表示用在记录2T信号的情况下的脉冲图，图7表示用在记录3T信号的情况下的脉冲图，图8表示用在记录4T信号的情况下的脉冲图，以及图9表示用在记录5T信号至8T信号中的一个的情况下的随机信号。
如图7至10所示，在两个水平，记录功率Pw和基础功率(bottompower)Pb(其中Pw＞Pb)之间调制激光束L的功率。
当将设置成记录功率Pw的激光束L投射在记录层14上时，将记录功率Pw设置成能熔化包含在光记录介质10的记录层14中的合金和改变其相的高水平。另一方面，将基础功率Pb设置成极低的水平，在该水平，在用设置成基础功率的激光束L照射期间，能冷却用具有设置成记录功率Pw的激光束照射加热的记录层14的区域。
如图6所示，在将2T信号记录在光记录介质10的记录层14的情况下，调制激光束L的功率以便在时间t11从基础功率Pb增加到记录功率Pw，以及在经过预定时间周期ttop后，在时间t12，从记录功率Pw减小到基础功率Pb。
因此，在将2T信号记录在光记录介质10的L0信息记录层20或L1信息记录层30的情况下，将具有等于记录功率Pw的水平的脉冲数量设置为1。
另一方面，如图7所示，在将3T信号记录在光记录介质10的记录层14的情况下，调制激光束L的功率以便使其在时间t21从基础功率Pb增加到记录功率Pw，在经过预定时间周期ttop之后的时间t22，使其从记录功率Pw减小到基础功率Pb，在经过预定时间周期toff之后的时间t23，使其从基础功率Pb增加到记录功率Pw，以及在经过预定时间周期tlp后的时间t24，使其从记录功率Pw减小到基础功率Pb。
因此，在将3T信号记录在光记录介质10的记录层14的情况下，将每个具有等于记录功率Pw的水平的脉冲的数量设置为2。
另外，如图8所示，在将4T信号记录在光记录介质10的记录层14的情况下，调制激光束L的功率以便在时间t31，使其从基础功率Pb增加到记录功率Pw，在通过预定时间周期ttop后的时间t32，使其从记录功率Pw减小到基础功率Pb，在经过预定时间周期toff的时间t33，使其从基础功率Pb增加到记录功率Pw，在经过预定时间周期tmp后的时间t34，使其从记录功率Pw减小到基础功率Pb，在经过预定时间周期toff后的时间t35，使其从基础功率Pb增加到记录功率Pw，以及在经过预定时间周期tlp后的时间t36，使其从记录功率Pw减小到基础功率Pb。
因此，在将4T信号记录在光记录介质10的记录层14的情况下，每个具有等于记录功率Pw的水平的脉冲的数量被设置成3。
此外，如图9所示，在将5T信号至8T信号中的一个记录在光记录介质10的记录层14的情况下，调制激光束L的功率以便在时间t41，使其从基础功率Pb增加到记录功率Pw，在时间周期ttop、时间周期tmp和时间周期tlp期间，保持为记录功率Pw，在时间周期toff期间，保持在基础功率Pb，以及在时间t48，使其从记录功率Pw减小到基础功率Pb。
因此，在将5T信号至8T信号中的一个记录在光记录介质10的记录层14的情况下，每个具有等于记录功率Pw的水平的脉冲的数量被设置成4至7。
当用设置成记录功率Pw的激光束L照射记录层14时，在用激光束L照射的记录层14的区域处熔化作为主要成分包含在记录层14中的合金，以及当用设置成基础功率Pb的激光束L照射它时，凝固所熔化的合金以及改变该合金的相，由此形成记录标记和将数据记录在记录层14中。
由于记录层14的用这种方式形成记录标记的区域和未形成记录标记的区域，即空白区对激光束L的反射系数大大地不同，所以利用记录层14的形成记录标记的区域和空白区域间的反射系数的差值，能再现记录在记录层14中的数据。
记录标记的长度以及该记录标记与相邻记录标记间的空白区的长度构成记录在记录层14中的数据。记录标记和空白区形成为具有等于T的整数倍的长度，其中T是相应于参考时钟的一个周期的长度。在采用1，7RLL(游程长度受限)调制码的情况下，形成具有2T至8T的长度的记录标记和空白区。
根据这一实施例，由于光记录介质10的记录层14包括包含从Fe、Al和Si选择的至少两种元素的合金作为主要成分，以及Fe、Al和Si的每一种是地球上最平常的元素以及对全球环境施加最小的负担，所以具有包括含有这些元素的合金作为主要成分的记录层14的光记录介质能降低对全球环境的负担。
另外，根据这一实施例，在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含在光记录介质10的记录层14中的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，在三元组成图中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便x1，y1，z1的每一个落在由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域100中，可以再现具有高C/N比和低抖动的信号，有效地抑制数据的串扰以及改进光记录介质10的记录灵敏度。
图10是表示本发明的另一优选实施例的光记录介质的示意性截面图。
如图10所示，根据这一实施例的光记录介质30包括支撑衬底31、透明中间层32、光透射层(保护层)33、在支撑衬底31和透明中间层32间形成的L0信息记录层40，以及在透明层32和光透射层33间形成的L1信息记录层50。
L0信息记录层40和L1信息记录层50是记录数据的信息记录层，即，根据这一实施例的光记录介质30包括两个信息记录层。
L0信息记录层40构成远离光入射面33a的信息记录层以及通过从支撑衬底31的侧面层叠反射层41、第四介电层42、L0记录层43和第三介电层44来构成。
另一方面，L1信息记录层50构成接近光入射面33a的信息记录层并通过从支撑衬底31的侧面层叠反射层51、第二介电层52、L1记录层53和第一介电层54来构成。
支撑衬底31用作用于确保光记录介质30所需的机械强度和约1.2mm的厚度的支架，以及按与图3和4所示的光记录介质10的支撑衬底11的相同的方式形成。
如图10所示，在支撑衬底31的表面上交替和呈螺旋地形成沟31a和岸31b以便具有与图3和4所示的光记录介质10类似的深度和间距。当将数据记录在L0信息记录层40上时或当从L0信息记录层40再现数据时，沟31a和/或岸31b用作激光束L的导轨。
透明中间层32用来使L0信息记录层40和L1信息记录层50物理地和光学地分开足够的距离。
如图10所示，在透明中间层32的表面上交替地形成沟32a和岸32b。当将数据记录在L1层50上时，或当从L1层50再现数据时，在透明中间层32的表面上形成的沟32a和/或岸32b用作激光束L的导轨。
能将沟32a的深度和沟32a的间距设置成基本上与在支撑衬底31的表面上形成的沟31a相同。
最好，将透明中间层32形成厚度为5μm至50μm，以及更好使其形成为具有10μm至40μm的厚度。
未特别地限定用于形成透明中间层32的材料，紫外线可固化树脂最好用于形成透明中间层32。
对透明中间层32来说，有必要具有足够高的透光率，因为当将数据记录在L0信息记录层40上或将再现记录在L0信息记录层40中的数据时，激光束L通过透明中间层32。
最好使用压模，通过2P工艺形成透明中间层32，但透明中间层32也可由其他工艺形成。
光透射层33用来传送激光束L并由其一个表面构成光入射面33a。
按与图3和4所示的光记录介质10的光透射层16相同的方式形成光透射层33。
包括在L0信息记录层40中的L0记录层43包含合金作为主要成分，该合金含有从Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素。
在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含包括在光记录介质30的L0信息记录层40中的L0记录层43中的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便在三元组成图中，x1，y1，z1的每一个落在由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域100中。
类似地，包括在L1信息记录层50中的L1记录层53包含作为主要成分的合金，该合金含有从Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素。
在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包括在光记录介质30的L1信息记录层50中的L1记录层53中的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便在三元组成图中，x1，y1，z1的每一个落在由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域中。
按与图3和4所示的光记录介质10的反射层12相同的方式，形成包括在L0信息记录层40中的反射层41和包括在L1信息记录层50中的反射层51的每一个。
按与图3和4所示的光记录介质10的第一介电层15或第二介电层13相同的方式，形成包括在L0信息记录层40中的第四介电层42和第三介电层44以及包括在L1信息记录层50中的第二介电层52和第一介电层54的每一个。
能使用包含用于形成它的元素的化学物质，通过汽相生长工艺形成包括在L0信息记录层40中的反射层41、第四介电层42、L0记录层43和第三介电层44，以及包括在L1信息记录层50中的反射层51、第二介电层52、L1记录层53和第一介电层54。汽相生长工艺的示例性例子包括溅射工艺、汽相淀积工艺等等，最好用溅射工艺形成它们。
当将数据记录在包括在光记录介质30的L0信息记录层40的L0记录层43中时，使设置成记录功率Pw的激光束L经光透射层33聚焦到L0记录层43上。结果，在用激光束L照射的L0记录层43的区域处熔化作为主要成分包含在L0记录层43中的合金，以及当将激光束L设置成基础功率Pb时，凝固所熔化的合金以及改变该合金的相，由此形成记录标记和将数据记录在L0记录层43中。
另一方面，当将数据记录在包括在光记录介质30的L1信息记录层50的L1记录层53中时，设置成记录功率Pw的激光束L经光透射层33被聚焦到L1记录层53上。因此，在用激光束L照射的L1记录层53的区域熔化作为主要成分包含在L1记录层53的合金，以及当将激光束L设置成基础功率Pb时，凝固所熔化的合金以及改变该合金的相，由此形成记录标记和将数据记录在L1记录层53中。
当再现记录在包括在光记录介质30的L0信息记录层40中的L0记录层43内的数据时，经光透射层33，设置成再现功率的激光束L被聚焦到L0记录层43上，以及检测由L0记录层43反射的激光束L的量。
另一方面，当将再现记录在包括在光记录介质30的L1信息记录层50中的L1记录层53内的数据时，经光透射层33，将设置成再现的激光束L聚焦在L1记录层53上，以及检测由L1记录层53反射的激光束L的量。
根据这一实施例，由于L0记录层43和L1记录层53的每一个包括含有从Fe、Al和Si中选择的至少两种元素的合金作为主要成分，以及Fe、Al和Si的每一种是地球上最平常的元素且对全球环境施加最小的负担，所以，具有包括含有这些元素的合金作为主要成分的L0记录层43和L1记录层53的光记录介质30能降低对全球环境的负担。
另外，根据这一实施例，在图1所示的三元组成图中，作为主要成分包含在光记录介质30的L0记录层43和L1记录层53的每一个中的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便在三元组成图中，x1，y1，z1的每一个落在由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域100中。因此，可以再现具有高C/N比和低抖动的信号，有效地抑制数据的串扰以及改进光记录介质30的记录灵敏度。
工作例子和比较例子在下文中，将阐述工作例子和比较例子以便进一步澄清本发明的优点。
工作例子1用下述方式制作光记录介质样品#1-1。
首先，通过注射模塑法制作具有1.1mm厚度和120nm直径以及在其表面上形成具有沟和岸的盘状聚碳酸酯衬底，以便轨道间距(槽距)等于0.32μm。
然后，在溅射装置上放置该聚碳酸酯衬底，以及使用溅射工艺，在形成沟和岸的聚碳酸酯衬底的表面上顺序地形成由包含Ag、Pd和Cu的合金构成的、并具有100nm的厚度的反射层、包含ZnS和SiO2的混合物以及具有35nm的厚度的第二介电层、包含Fe和Al的合金作为主要成分以及具有10nm的厚度的记录层、以及包含ZnS和SiO2的混合物并具有20nm厚度的第一介电薄膜。
包含在第一介电层和第二介电层中的ZnS和SiO2的混合物中的ZnS与SiO2的克分子比为80∶20。
记录层包括含有80原子％的Fe和20原子％的Al的合金作为主要成分。
另外，将其表面上形成反射层、第二介电层、记录层和第一介电层的聚碳酸酯衬底放在旋涂装置上，以及使用旋涂方法，利用将丙烯酸紫外线可固化树脂溶解在溶剂中配制的树脂溶液来涂覆第一介电层以形成涂层，以及用紫外线照射该涂层，从而固化丙烯酸紫外线可固化树脂，以便形成具有100μm厚度的光透射层。
由此制成光记录介质样品#1-1。
除了第二介电层形成为具有15nm的厚度，第一介电层形成为具有50nm的厚度，以及记录层形成为包括含有16原子％的Al和84原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-2。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度，以及记录层形成为包括含有32原子％的Fe、42原子％的Al和26原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-3。
另外，除第二介电层形成为具有15nm的厚度以及，第一介电层形成为具有40nm的厚度，以及记录层形成为包括含有55原子％的Al和45原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-4。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有57原子％的Fe和43原子％Al的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-5。
此外，除第二介电层形成为具有20nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有15原子％的Fe和85原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-6。
另外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有12原子％的Fe、15原子％的Al和73原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-7。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有10原子％的Fe、29原子％的Al和61原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-8。
此外，除第二介电层形成为具有15nm的厚度，第一介电层形成为具有40nm的厚度以及记录层形成为包括含有27原子％的Al和73原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-9。
另外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有50原子％的Fe、19原子％的Al和31原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-10。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有30nm的厚度以及记录层形成为包括含有89原子％的Fe和11原子％的Al的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-11。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有26原子％的Fe、27原子％的Al和47原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-12。
另外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有50原子％的Fe、38原子％的Al和12原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-13。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有10原子％的Fe、53原子％的Al和37原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#1-14。
在合金的三元组成图中，在每个光记录介质样品#1-1至#1-14的记录层中包含为主要成分的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便在如图1所示的三元组成图中，x1，y1，z1的每一个落在由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域中。
比较例子1除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有91原子％的Al和9原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#2-1。
另外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有36原子％的Fe和64原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#2-2。
此外，除第二介电层形成为具有15nm的厚度，第一介电层形成为具有40nm的厚度以及记录层形成为包括含有79原子％的Al和21原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#2-3。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有60原子％的Fe和40原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#2-4。
另外，除第二介电层形成为具有36nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有33原子％的Fe和67原子％的Al的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#2-5。
此外，除第二介电层形成为具有35nm的厚度，第一介电层形成为具有20nm的厚度以及记录层形成为包括含有82原子％的Fe和18原子％的Si的合金作为主要成分外，按与光记录介质样品#1-1相同的方式制作光记录介质样品#2-6。
在合金的三元组成图中，在每个光记录介质样品#2-1至#2-6的记录层中包含为主要成分的合金具有成分[x1，y1，z1]，其中，x1，y1，z1表示包含在合金中的Fe、Al和Si的原子比(原子％)，以便在如图1所示的三元组成图中，x1，y1，z1的每一个落在由连接点A[57，43，0]、点B
、点C[15，0，85]、点D[89，11，0]和点E
的直线限定的五边形区域外的区域101或区域102中。
将光记录介质样品#1-1至#1-14和#2-1至#2-6的每一个安置在由Pulstec Industrial Co.Ltd制作的光记录介质评价装置“DDU1000”(产品名)中，以及使用其数值孔径为0.85的物镜，经光透射层将具有405nm波长、其功率根据图9所示的脉冲图调制的激光束聚焦在记录层上，同时以5.3m/sec的线速度旋转每个样品，从而按1，7RLL调制码将包括2T信号至8T信号的随机信号记录在其中。
将激光束的记录功率设置为7.0mW，而将激光束的基础功率固定在0.1mW。
然后，将光记录介质样品#1-1至#1-14和#2-1至#2-6的每一个放在上述光记录介质评价装置中，以及使用其数值孔径为0.85的物镜，经光透射层将具有405nm波长的激光束聚焦在每个样品的记录层上，同时以5.3m/sec的线速度旋转每个样品，从而再现记录在记录层中的信号，以及测量再现信号的抖动。将激光束的再现功率设置为0.3mW。
另外，与上述类似，将随机信号记录在每个光记录介质样品#1-1至#1-14和#2-1至#2-6中，同时以0.2mW的增量使激光束的记录功率增加达到10.0mW，以及与上述类似地测量从每个样品再现的信号。
从由此测量的抖动中确定最低抖动，以及将再现信号的抖动最低时的记录功率确定为激光束的最佳记录功率。
然后，将每个光记录介质样品#1-1至#1-14和#2-1至#2-6放在上述光记录介质评价装置中，并且除将激光束的记录功率设置为最佳记录功率外，与上类似地将按1，7RLL调制码的8T信号记录在每个样品的记录层中。
另外，将每个光记录介质样品#1-1至#1-14和#2-1至#2-6放在上述光记录介质评价装置中，以及与上类似，再现记录在每个样品的记录层中的信号，从而测量再现信号的C/N比。
测量结果如表1所示。
表1
如表1所示，发现来自每个样品的再现信号的C/N比等于或高于35dB，以及具有包括含有由从Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素的合金作为主要成分的记录层的每个样品能实际地用作光记录介质。
特别地，如表1所示，发现从每个光记录介质样品#1-1至#1-14再现的再现信号的C/N比等于或高于45dB并且足够高，以及每个光记录介质样品#1-1至#1-14具有良好的信号特性，因为在C/N比等于或高于45B的情况下，C/N比和再现信号的抖动间的相关性相对低，而在C/N比低于45dB的情况下，随着C/N比减小，再现信号的抖动大大地增加。
已经参考特定的实施例和工作例子示出和描述了本发明。然而，应注意到本发明绝不限于所描述的配置的详细情况，而是在不背离附后权利要求的范围的情况下，可以做出各种改变和改进。
例如，在图3和4所示的光记录介质10中，尽管记录层14夹在第二介电层13和第一介电层15之间，但可以与记录层14相邻地仅形成第二介电层13和第一介电层15中的一个。类似地，在图10所示的光记录介质30中，L0信息记录层40和L1信息记录层50的每一个可以包括单个介电层。
此外，尽管图3和4所示的光记录介质10包括在支撑衬底11上的反射层12，但在记录层14的形成记录标记的区域与空白区域之间的反射系数差值大的情况下，可以省略反射层12。
另外，在上述实施例中，尽管反射层12、反射层41和反射层51的每个构成为单层，但反射层12、反射层41和反射层51的每一个可以具有多层结构。
此外，在图10所示的实施例中，L1信息记录层50包括反射层51，但由于当激光束L投射在L0信息记录层40上时，激光束L通过L1信息记录层50，所以L1信息记录层50可以不具有反射层或具有极其薄的反射层，以便增加L1信息记录层50的透光率。
此外，尽管在图3和4所示的实施例中，光记录介质10包括单个记录层14作为信息记录层，以及在图10所示的实施例中，光记录介质30包括L0信息记录层40和L1信息记录层50，光记录介质可以包括三个或多个信息记录层。
另外，在图3和4所示的实施例中，光记录介质10包括光透射层16并构成为经由光透射层16将激光束L投射在记录层14上，以及在图10所示的实施例中，光记录介质30包括光透射层30并构成为经由光透射层33使激光束L投射在L1信息记录层50或L0信息记录层40上。然而，本发明不限于具有这种结构的光记录介质，光记录介质可以包括由可透光材料形成的衬底，并构成为经该衬底将激光束L投射在记录层14、或L1信息记录层50或L0信息记录层40上。
根据本发明，可以提供包括由对全球环境施加最小负担的材料形成的记录层的光记录介质。
另外，根据本发明，可以提供用于制造包括由对全球环境施加最小负担的材料形成的记录层的光记录介质的方法。
此外，根据本发明，可以提供用于溅射工艺的靶，其能由对全球环境产生最小负担的材料形成光记录介质的记录层。
权利要求
1.一种光记录介质，包括至少一个记录层，该至少一个记录层包含合金作为主要成分，该合金包含从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素。
2.如权利要求1所述的光记录介质，其特征在于，根据三元组成图，作为主要成分包含在所述至少一个记录层中的合金具有落在由三元组成图中的连接点[57，43，0]、
、[15，0，85]、[89，11，0]和
的直线限定的五边形区域中的成分[x1，y1，z1]。
3.如权利要求1所述的光记录介质，进一步包括在所述至少一个记录层的至少一个侧面上的一个介电层。
4.如权利要求2所述的光记录介质，进一步包括在所述至少一个记录层的至少一个侧面上的一个介电层。
5.如权利要求1所述的光记录介质，进一步包括在所述至少一个记录层的相对侧面上的介电层。
6.如权利要求2所述的光记录介质，进一步包括在所述至少一个记录层的相对侧面上的介电层。
7.一种用于制造光记录介质的方法，包括通过使用包含作为主要成分的合金的靶，通过溅射工艺形成光记录介质的至少一个记录层的步骤，所述合金包含从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素，根据三元合成图，作为主要成分包含在所述靶中的合金具有成分[x2，y2，z2]，其中，x2，y2和z2表示Fe、Al和Si的原子比，以及x2，y2和z2的每一个定义成落在由三元组成图中的连接点A′[55，45，0]、点B′
、点C′[9，0，91]、点D′[87，13，0]和点E′
的直线限定的五边形区域中。
8.一种用于溅射工艺的靶，其包含作为主要成分的合金，所述合金包含从由Fe、Al和Si组成的组中选择的至少两种元素，根据三元合成图，作为主要成分包含在所述靶中的合金具有成分[x2，y2，z2]，其中，x2，y2和z2表示Fe、Al和Si的原子比，以及x2，y2和z2的每一个定义成落在由三元组成图中的连接点A′[55，45，0]、点B′
、点C′[9，0，91]、点D′[87，13，0]和点E′
的直线限定的五边形区域中。
全文摘要
一种光记录介质，包括记录层，该记录层包含合金作为主要成分，该合金包含从由Fe、Al和Si组成的组选择的至少两种元素，以及根据三元组成图，作为主要成分包含在记录层中的合金具有落在由三元组成图中的连接点[57，43，0]、
、[15，0，85]、[89，11，0]和
的直线限定的五边形区域中的成分[x
文档编号G11B7/243GK1542792SQ20041003155
公开日2004年11月3日 申请日期2004年3月24日 优先权日2003年3月24日
发明者细田康雄, 三森步美, 佐藤惠, 山口政孝, 饭田哲哉, 井上弘康, 三岛康儿, 青岛正贵, 儿, 哉, 孝, 康, 美, 贵 申请人:Tdk株式会社, 日本先锋公司