专利名称：相变型光盘的制作方法
技术领域：
本发明是关于用作存储信息的存储媒介的相变型光盘的。具体地说，就是关于相变型光盘(CD、DVD、BD)在存储数据的过程中，为防止在存储膜和电介质层之间产生的硫(S)和氧向存储膜扩散而设置了界面层的相变型光盘的。
背景技术：
一般情况下，用作存储信息的存储媒介的相变型光盘利用集束的激光束对存储层的局部区域进行照射，使之升温/熔化，利用热扩散速度较快的磁盘结构使之急速冷却(quenching)，从而将非晶质的薄膜转移到晶质的矩阵(matrix)上。这样，就可以存储信息了。同时，在读取数据时，利用存储的非晶质的薄膜和晶质的矩阵之间的反射度的差可以将数据读取出来。当将存储的信息删除时，利用比存储时能量稍低的激光进行照射加热，从而使非晶质薄膜的部分形成晶质。这种相变型光盘与其它的光盘之一的光磁性磁盘相比，反复存储的特性大大降低。这是它所存在的缺点。对于相变型光盘来说，它是通过将存储膜从晶质→非晶质进行反复转换而存储数据的。因此，应当在条件允许的范围内用激光对存储膜进行照射加热，直到达到非常高的温度。这样利用高温度对存储膜进行加热时，会使原子的扩散更加活跃。
最近，人们对于不断增多的能够高密度存储数据的相变型高密度存储/读取信息的存储媒介争论的最重要的问题就是磁盘的反复存储的特性。存储的标记越小，从晶质到非晶质间的相变化就越容易。人们认识，对于相变型光盘来说就应当选择这样的物质。从结晶粒大小的角度来看，结晶粒越小的物质界面的区域就越大，活性能量也就相对降低。这样，就越容易引起从结晶质到非晶质的相变化。
但是，为了容易实现从结晶质到非晶质间的相变化而选择结晶粒大小较小的物质时，在存储数据时温度不断升高，在这种高温环境下也就比较容易引起所产生物质的扩散。因此，就应当使用可以控制所产生物质扩散的新的保护层，以防止所产生的物质向外扩散。
图1是表示普通的4层膜相变型光盘的基本结构图，它通常由以下几个部分构成基板10；反射层11；第1电介质层12；存储膜13；第2电介质层14。上述基板10一般由透明的聚碳酸酯纤维构成。第1电介质层及第2电介质层12、14通常由ZnS-SiO2构成，存储膜13通常由Ge-Sb-Te系列的合金或者Ag-In-Sb-Te系列的合金构成，反射层11通常由AgPdCu系列的合金构成。同时，在上述第2电介质层14的上面通常形成一层保护膜(未图示)。
当想要往具有上述结构的相变型光盘存储数据时，就用高能量的激光对存储膜13进行照射加热。这时，存储膜13的温度可以达到600摄氏度以上，这样的温度就是比较高的温度了。当在这种高温环境下对存储膜进行加热时，就会使存储膜13和电介质层12、14的界面上的原子的移动更加活跃。同时，还会使其中熔化的电介质层12、14中挥发性较强的硫(S)的扩散速度加快。当想要反复存储数据时，则在存储膜13的周围反复产生由激光的重复照射所产生的高温。这时，硫就一点点地向存储膜的方向扩散。这样扩散到存储膜上的硫会大大降低存储膜的重复存储特性，这对光盘的存储特性来说是致命性的损害。
当要进行反复存储数据的时候，由激光的重复照射所产生的高温就一直围绕在存储膜的周围。这时，这时，硫就一点点地向存储膜的方向扩散。这样扩散到存储膜上的硫会大大降低存储膜的重复存储特性，这对光盘的存储特性来说是致命性的损害。
为了控制因这种原因引起的存储膜的重复存储特性的降低，就要使用向其中加入氮的方法。但是，这种方法也不能充分改善光盘的反复存储特性。另外，如图2所示，日本matsushita株式会社等公司提出了以下的解决方案，即分别在存储膜13和第1电介质层及第2电介质层12、14之间由GeN形成界面层15、15/。同时，通过这种方式形成一个6层膜的相变型光盘，从而可以防止硫(S)的扩散。这是本发明所提出的解决方案。
发明内容但是，即使形成GeN的界面层15、15/也不能完全阻止硫(S)向存储膜13进行扩散，这样只能一定程度地改善其存储效果。也就是说，如图3所示，图3a是表示形成GeN界面层的情况，图3b是表示没有形成GeN界面层的情况。在图中分别显示了通过SIMS(secondary ion mass spectrometer)所测定的上述各存储膜中S原子分布情况的SIMS扩散侧面的结果。其中，图3a是表示第一次使用镀膜的方法制作光盘时，在光盘不同层面上的S原子(S原子/CM2)分布情况的曲线图。图3b是表示当使用激光照射的方法存储数据时，在光盘不同层面上的S原子(S原子/CM3)分布情况的曲线图。当使用激光照射的方法存储数据而不形成界面层(GeN)时，存储膜上每立方米的S原子数的最小值大约为每立方米有1021个S原子。另一方面，当在上述情况下形成界面层(GeN)时，存储膜上每立方米的S原子数的最小值大约为每立方米有1020个S原子。当形成上述界面层与不形成界面层的情况相比，虽然可以阻止更多的S原子向存储膜的内部扩散。但是，仍然会有相当数量(最小值约为每立方米1020个S原子)S原子会扩散到存储膜的内部并残留在里面。最后，这些残留在存储膜内的S原子就会使存储膜的重复存储特性大大降低。这是它所存在的一个比较大的问题。
另一方面，当通过激光照射将数据存储到存储膜上时，由ZnS-SiO2构成的电介质层里的SiO2受激光照射所产生的热量的影响而分解，同时放出氧气。然后，所产生的氧气向存储膜扩散。不过，与硫相比，氧与硫为同一簇，且其原子号较小。所以其原子的大小就更小。所以，氧也比硫更容易通过固体的界面进行扩散。因此，为了提高相变型光盘的反复存储特性，同时阻止所产生的氧气向存储膜扩散，就必须有一种好的界面层。但是，仅依靠传统的技术的形成的界面层不可能在这方面取得大的成功。所以，现在迫切需要有一种新的界面层。
本发明就是为解决以上传统技术所存在的问题而研发的。本发明的目的在于提供一种新的相变型光盘，不仅能有效阻止在通过激光反复照射进行数据存储时从电介质层所产生的硫及氧向存储膜扩散，同时能够改善存储膜的重复存储特性。
本发明的另外一个目的在于提供一种新型的相变型光盘，界面层与存储膜具有良好的粘合性，同时可以防止存储膜因激光反复照射而受到损伤。
为了实现上述目的，依据本发明的一种形态(aspect)的相变型光盘具有由以下几个部分构成的特征基板；在上述基板上形成的反射层；在上述反射层上形成的第1电介质层；在上述第1电介质层上由Al-Y合金薄膜构成的第1界面层；在上述第1界面层上形成的存储膜；在上述存储膜上由Al-Y合金薄膜构成的第2界面层；在上述第2界面层上形成的第2电介质层。
依据本发明的另外一种形态的相变型光盘具有由以下几个部分构成的特征基板；在上述基板上形成的反射层；在上述反射层上形成的第1电介质层；在上述第1电介质层上由Ge-Y合金薄膜构成的第1界面层；在上述第1界面层上形成的存储膜；在上述存储膜上由Ge-Y合金薄膜构成的第2界面层；以及在上述第2界面层上形成的第2电介质层。
在本发明中，由Al-Y合金薄膜构成的第1界面层及第2界面层分别位于第1电介质层及第2电介质层和存储膜之间。因此，上述第1界面层及第2界面层可以阻止第1电介质层及第2电介质层产生的氧和硫向存储膜扩散。
另外，在本发明中，由Ge-Y合金薄膜构成的第1界面层及第2界面层分别位于第1电介质层及第2电介质层和存储膜之间。因此，上述第1界面层及第2界面层可以阻止第1电介质层及第2电介质层产生的氧和硫向存储膜扩散。同时，可以提高上述第1界面层及第2界面层和存储膜(Ge-Sb-Te)的粘合性。
如上所述，依据本发明的相变型光盘在存储膜和存储膜上下部位形成的电介质层之间插入有由Al-Y合金薄膜形成的界面层。因此，它能够有效地阻止硫(S)及氧向存储膜扩散，同时能够极大提高存储膜的重复存储特性。当上述界面层是由Ge-Y的合金薄膜构成时，则它存储膜的粘合性就会更加良好，从而可以防止存储膜受到损伤。与此同时，它还能够阻止硫(S)和氧向存储膜扩散，并能更加有效地提高存储膜的重复存储特性。这是它所具有的良好的效果。特别是它能有效地运用于包括CD、DVD、AOD及BD的相变型光盘。
图1是概略地表示传统的4层膜相变型光盘的截面结构示意图。
图2是概略地表示利用传统的GeN界面层的6层膜相变型光盘的截面结构的示意图。
图3a及图3b是表示在存储数据过程中反复进行激光照射时根据界面层(GeN)的有无而分布在相变型光盘的不同层面的S原子的示意图。
图4是概略地表示利用依据本发明的一个实施例的界面层的6层膜相变型光盘的截面结构示意图。
图5是概略地表示利用依据本发明的另一个实施例的界面层的6层膜相变型光盘的截面结构示意图。
具体实施方式下面，将参照附图对依据本发明的实施例进行详细的说明。
图4是表示依据本发明的第1实施例的示意图。它由以下几个部分构成由聚碳酸酯纤维形成的透明基板20；在上述表明基板20上形成的反射膜21；在上述反射膜21上形成的第1电介质层22；在上述第1电介质层22上由Al-Y合金薄膜构成的第1界面层23；在上述第1界面层23上形成的存储膜24；在上述存储膜24上由Al-Y合金薄膜构成的第2界面层25；以及在上述第2界面层25上形成的第2电介质层26。
上述反射膜21通常由AgPdCu的合金层构成，第1电介质层及第2电介质层22、26通常由ZnS-SiO2薄膜构成，上述存储膜24通常由Ge-Sb-Te系的合金构成。另外，第1界面层及第2界面层的厚度分别为10A～50A。如果上述界面层的厚度比10A薄，界面层就起不到应有的效果。如果上述界面层的厚试比50A厚，当通过激光照射将数据存储到存储膜上时，它就会过分地对激光束进行阻断，从而就不能很好地将数据存储到存储膜上。
上述实施例的相变型光盘中，在存储膜24和存储膜24的上下部位形成的第1电介质层和第2电介质层22、26之间有由Al-Y合金薄膜构成的界面层23、25，它对阻止氧或者硫的扩散有着良好的效果。因此，它能够更加有效地阻止由第1电介质层和第2电介质层22、26产生的氧及硫向存储膜24扩散。
图5是表示依据本发明的第2实施例的示意图。它与第1实施例的不同之处在于第1界面层及第2界面层23/、25/是由Ge-Sb-Te系的合金和粘合性更加优良的Ge-Y的合金薄膜构成的，而不是由Al-Y合金薄膜构成的。在这里，界面层23/、25/的厚度也分别为10A～50A。除此之外的结构与第1实施例都相同。因此，对于相同的部分都使用相同的标记符号。在这里，就不再对其进行详细说明了。
从依据本发明的第2实施例的相变型光盘可以看出，位于存储膜24和第1电介质层及第2电介质层22、26之间的界面层是由Ge-Sb-Te系的合金和包括与存储膜20的粘合性更加良好的Ge的Ge-Y的合金薄膜构成的。与第1实施例相比，它与存储膜的粘合性更加良好。同时，Ge-Y的合金薄膜层可以阻断氧和硫。因此，它能够更加有效地阻止第1电介质层和第2电介质层产生的氧和硫向存储膜24扩散。
通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。
因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.相变型光盘，包括基板；在上述基板上形成的反射层；在上述反射层上形成的第1电介质层；在上述第1电介质层上由铝-钇合金薄膜构成的第1界面层；在上述第1界面层上形成的存储膜；在上述存储膜上由铝-钇合金薄膜构成的第2界面层；在上述第2界面层上形成的第2电介质层。
2.如权利要求项1所述的相变型光盘，其特征在于基板；在上述基板上形成的反射层；在上述反射层上形成的第1电介质层；在上述第1电介质层上由锗-钇合金薄膜构成的第1界面层；在上述第1界面层上形成的存储膜；在上述存储膜上由锗-钇合金薄膜构成的第2界面层；以及在上述第2界面层上形成的第2电介质层。
3.如权利要求项1或2所述的相变型光盘，其特征在于，上述第1界面层和第2界面层的厚度分别为10A～50A。
4.如权利要求项1或2所述的相变型光盘，其特征在于，上述第1电介质层和第2电介质层是由硫化锌-二氧化锌薄膜构成的，上述存储膜是由锗—锑—碲的合金薄膜构成的。
5.如权利要求项4所述的相变型光盘，其特征在于，上述第1界面层和第2界面层的厚度分别为10A～50A。
全文摘要
本发明是关于相变型光盘。具体地说，就是关于相变型光盘中的界面层的，它位于存储膜和存储膜的上下部位之间，通常由Al－Y或者Ge－Y合金薄膜层构成，从而能够阻止在存储数据过程中而反复进行激光照射时从电介质层产生的硫(S)和氧向存储膜扩散。
文档编号G11B7/24GK1779820SQ20041008443
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者金钟焕 申请人:上海乐金广电电子有限公司