信息记录介质及其制造方法

专利名称：信息记录介质及其制造方法
技术领域：
本发明涉及通过光学方法记录或再现信息的信息记录介质及其制造方法。
背景技术：
作为光学信息记录介质的一种方式，有使用激光束并通过光学方法进行信息的记录、消去、改写的相变型信息记录介质。作为该相变型信息记录介质而当前被商品化之一，有Blu-ray Disc介质等。更具体而言,作为能够记录数字高清图像的大容量介质,单面2层的BD-RE介质(记录容量50GB，传输速度36Mbps (I倍速))已被商品化。该单面2层BD-RE介质具有两个信息层，由位于比激光入射侧靠里的全反射型的信息层L0、和位于激光入射侧的半透过型的信息层LI构成。半透过型的信息层，例如构成为在中间分离层的表面上按如下顺序形成透过率调整膜、反射膜、反射膜侧电介质膜、第一界面膜、记录膜、第二界面膜以及入射侧电介质膜。透过率调整膜具有调整信息层的透过率的功能。通过使用折射率大的材料来形成该膜，从而能够提高信息层的透过率，此外，能够使记录膜为结晶相时的透过率与记录膜为非晶质相时的透过率彼此接近(参照专利文献I)。在2层BD-RE介质中，作为透过率调整膜的材料，能够使用TiO2等。为了今后进一步增大记录内容的容量、促进且普及计算机用途、并考虑到环境方面的省资源化以及省空间化，在BD-RE介质中，需要增加每一张盘的容量。作为增加每一张盘的容量的方法，可以列举将层叠的信息层设置为更多(多层化)，使每一信息层的记录容量进一步提高(高密度记录化)。为了信息层的多层化，入射需要提高位于跟前的半透过型的信息层的透过率，使得从激光入射侧观察位于最远的信息层正确地读出(高S/N比的)信息。为此，透过率调整膜需要由无吸收、折射率更高的材料形成。作为其代表材料，可以列举在专利文献2中记载的由Bi以及Ti形成的氧化物。该材料在波长405nm中具有超过2. 7的折射率，与以往材料相比较，能够使信息层的透过率进一步提高。因此，可认为该材料是在今后的多层信息记录介质中将被广泛应用的材料。记录膜由在结晶相与非晶质相之间引起可逆变化的相变材料形成。这样的材料，例如由Te、Bi以及Ge三元素构成，在三元组成图中，是具有位于在连结Ge5ciTe5tl与Sb4Je6tl线上的组成的材料(参照专利文献3)，在三元组成图中，是具有位于连结Ge5tlTe5tl与Bi4Je6tl线上的组成，且Bi的一部分被Sb所置换的材料(参照专利文献4)、或者将Sb作为主成分(70原子％附近)且将SbTe的共晶点附近的组成作为基础的材料(参照专利文献5)。一般而言，信息的记录是通过如下方式进行的，即照射高能量(记录能量)的激光，将记录膜加热到比熔点高的温度，使照射的部分熔融之后，通过速冷，而形成非晶质相。另一方面，信息的消去是通过如下方式进行的，即照射比记录时低的能量(消去能量)的激光束，在通过以比其结晶化温度高且比熔点低的温度加热记录膜，而在升温记录膜之后，通过渐渐冷却而形成结晶相。能够利用在这些结晶部与非晶质部中产生折射率差来再现信息，该折射率之差及比越大，越能够得到良好的再现信号品质。反射膜侧电介质膜与入射侧电介质膜具有调节信息层的光学距离(=折射率X物理距离)的功能，由此，提高记录膜的光吸收效率，扩大结晶相中的折射率与非晶质相中的折射率之差，以扩大信号振幅。此外，这些电介质膜，也具有阻绝水分等保护记录膜的功能。作为这些电介质膜的材料的一个示例，可列举80mol%的ZnS与20mol%的SiO2的混合物(以下，记录为(ZnS)8tl(SiO2)2tl)(例如，参照专利文献6、专利文献7)。该材料是非晶质材料，且具有热传导率低、折射率高和透明性高的特性。此外，膜形成时的成膜速度快、机械特性以及耐湿性也优异。由于具有这样的优异特性，(ZnS)8tl(SiO2)2tl作为形成电介质膜非常适用的材料，已经被广泛应用。现有技术文献专利文献专利文献I :W02003/025922 专利文献2 :W02009/096174专利文献3 JP特开昭63-225934号公报专利文献4 JP特开昭63-225935号公报专利文献5 JP特开平1-303643号公报专利文献6 JP特开昭62-289937号公报专利文献7 JP特开昭63-259855号公报发明概要发明所要解决的技术问题本发明者在相变型信息记录介质中，关注由Bi以及Ti构成的氧化物电介质的透过率调整膜和中间分离层(树脂层)的作用，找出以往结构中的问题，尝试对其进行了改
盡
口 ο如背景技术所述，在多层信息记录介质的半透过型的信息层中，为了使其透过率提高，作为透过率调整膜的材料，认为折射率高的Bi以及Ti的氧化物较适合。在现有的结构中，透过率调整膜与中间分离层相接设置。对于该信息记录介质，可知在如温度50°C这样严酷环境下，在反复记录信息时，反复循环特性会变差。进行详细评价·分析后的结果，可知该反复循环特性的变差，在通常使用的环境下完全看不出，而仅在严酷的环境下(如50°C高温下)能看到。并且，可知反复特性变差的主要原因不是因信号的覆写(overwrite)导致的消去率低下，而是因持续照射再现光而导致的剩余(shelf)特性的变差。当未记录信号的部分被持续照射再现光时，基于持续照射再现光的剩余特性取决于在该部分产生变质之前的期间。基于持续照射再现光的剩余特性变差的确切的原因尚未明确。然而，如上所述，由于未看到记录材料的结晶化能的降低，因此认为可能在记录膜至其周围产生了组成的变动或材料的变质等。此外，即使预测照射再现光时的膜的温度，也不会上升至使任一个膜都产生膜的构造变化或分解等的温度。因此，本发明人认为通过光或热、或这两者，在任一个膜与膜之间产生了特殊的相互作用，因而进行了设置隔离这样的相互作用产生的膜与膜之间的新膜的研究。在此，通过XRD(X射线电子衍射)对由膜的温度引起的构造变化进行了分析。
其结果发现特殊的相互作用是在中间分离层与相接于它的膜之间产生的，特别地，有可能是在包含Bi以及Ti的氧化物的透过率调整膜与中间分离层之间产生的。因此，本发明人研究在透过率调整膜与中间分离层之间形成膜。在该研究的过程中发现新设计的膜，需要选择为在通常使用信息记录介质的环境下维持介质特性，并且为了消去多层薄膜结构中的多重反射以及衍射等的影响，而需要使折射率以及衰减系数接近于中间分离层的折射率以及衰减系数。

发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的在于，提供一种与设置了与中间分离层相接且包含Bi以及Ti的氧化物的透过率 调整膜的结构的多层信息记录介质相比，在更严酷的环境下表现出更良好的反复改写性能的信息记录介质。为了实现上述目的，本发明包括3层以上信息层，且通过光的照射能够记录并再现信息，被配置在光入射侧的至少一个信息层是能够改写信息的信息层，所述信息记录介质从光入射侧按如下顺序至少具有记录膜、由包含Bi、Ti以及O的电介质构成的透过率调整膜、以及隔离膜，所述隔离膜被配置为位于所述透过率调整层和在与光入射侧相反侧使所述信息层与其它信息层分离的所述中间分离层之间且与它们相接，所述隔离膜的波长405nm处的光学常数的折射率为1.8以下，且衰减系数为O. 05以下。此外，本发明的信息记录介质的制造方法，该信息记录介质包括三个以上的信息层，且通过光能够记录并再现信息，该制造方法包括三个以上形成信息层的工序，形成被配置在光入射侧的至少一个信息层的工序包括形成由包含Bi、Ti以及O的电介质构成的透过率调整膜的工序；形成隔离膜的工序；以及形成通过光的照射而能够在结晶相与非晶质相之间可逆地进行相变的记录膜的工序，形成所述隔离膜的工序，是在形成了在与光入射侧相反侧使所述信息层与其它信息层分离的中间分离层之后接着被实施的，并且包括对靶进行溅射以使得到波长405nm处的光学常数的折射率为I. 8以下且衰减系数为O. 05以下的膜，形成所述透过率调整膜的工序是在实施了形成所述隔离膜的工序之后接着被实施的，且包括对由包含Bi、Ti以及O的电介质构成的靶进行溅射。发明效果本发明的多层信息记录介质，其特征在于，在中间分离层与透过率调整膜之间设置低折射率的隔离膜。根据该特征，能够抑制因在高温下的再现光的照射引起的介质的shelf特性的变差，在严酷的环境中能够实现良好的反复改写特性。此外，根据本发明的信息记录介质的制造方法，能够制作具有上述效果的信息记录介质。


图I是本发明的实施方式一中的信息记录介质I的一部分剖视图。
具体实施例方式本发明的信息记录介质(在包含以下说明的本说明书中，称为“记录介质”或“介质”)，包括3个以上信息层，是通过光的照射能够记录再现信息的信息记录介质(即，光学的信息记录介质)，其特征在于，被配置在光入射侧的至少一个信息层是能够改写信息的信息层，从光入射侧按如下顺序至少具有记录膜、由包含Bi、Ti及O的电介质形成的透过率调整膜、以及隔离膜，所述隔离膜被配置为位于所述透过率调整层和在与光入射侧相反侧使所述信息层与其它信息层分离的所述中间分离层之间且与它们相接，所述隔离膜的波长405n m处的光学常数的折射率为I. 8以下，且衰减系数为O. 05以下。该光学常数接近于中间分离层的常数，且确保在设置隔离膜时，使通过透过率调整膜而到达中间分离层的激光的方向以及量，与无隔离膜时没有大的差异。具备该隔离膜的信息层，具有高的光透过性、并在高温下反复特性良好。此外，所述隔离膜优选包含从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物。具有包含Si及/或Al的氧化物的隔离膜的信息层，与无隔离膜的信息层具有同等的耐湿性。即，包含Si及/或Al的氧化物的隔离膜，不产生或难以产生因追加它而引起的记录介质的耐湿性的变差。所述隔离膜优选实质上由SiO2或Al2O3,或Al6Si2O13 (Al与Si的复合氧化物)构成。具有这样隔离膜的信息层，能够与无隔离膜的信息层具有同等的透过率，且提供从光入·射侧起位于远侧的信息层没有或仅有非常小的反射率降低以及记录灵敏度变差的信息记录介质。此外，为了更有效地发挥隔离性，且使介质的反复改写特性提高，优选隔离膜的厚度为3nm以上。另一方面，若隔离膜的厚度大，则介质的生产性降低。因此，优选隔离膜的厚度在20nm以下。此外，被配置在光入射侧且具有所述隔离膜的至少一个信息层，从光入射侧按如下顺序至少具有第三电介质膜、第二电介质膜、记录膜以及第一电介质膜，所述第三电介质膜被配置为位于所述第二电介质膜和在光入射侧使所述信息层与其它信息层分离的中间分离层、或保护所述信息层的覆盖层之间且与它们相接，所述第二电介质膜包含ZnS和SiO2，优选所述第三电介质膜的波长405n m处的光学常数的折射率在I. 8以下、衰减系数在O. 05以下。除了隔离层，在具有与上述特定的第二电介质膜相接而设置的第三电介质膜的信息层中，得到更高的散热效果，由此，介质的反复改写特性提高。在配置于与介质的光入射面最近的位置处的信息层中，第三电介质膜被配置为位于第二电介质膜和覆盖层之间且与它们相接。此外，所述第三电介质膜，优选包含从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物。具有包含Si及/或Al的氧化物的第三电介质膜的信息层，与没有第三电介质膜的信息层具有同等的耐湿性。即，包含Si及/或Al的氧化物的第三电介质膜，不产生或难以产生因追加它而引起的记录介质的耐湿性的变差。此外，所述第三电介质膜优选由SiO2或Al2O3、或者Al6Si2O13 (Al与Si的复合氧化物)构成。具有这样的第三电介质膜的信息层，与没有第三电介质膜的信息层具有同等的透过率，提供从光入射侧起位于远侧的信息层没有或仅有非常小的反射率降低以及记录灵敏度变差的信息记录介质。此外，所述第三电介质膜的厚度，优选为5nm以上且20nm以下。这样厚度的第三电介质膜，适合于反复改写特性的提高。接着，针对本发明的信息记录介质的制造方法进行描述。本发明的信息记录介质的制造方法，其特征在于，包括三个以上形成信息层的工序，形成至少一个所述信息层的工序包括形成由包含含有Bi、Ti以及O的氧化物的电介质构成的透过率调整膜的工序；形成隔离膜的工序；形成通过光的照射能够在结晶相与非晶质相之间可逆地相变的记录膜的工序，其中，形成所述隔离膜的工序，是在形成使所述信息层在与光入射侧相反侧与其它信息层分离的中间分离层之后接着实施的，并且包括以得到波长405nm处的光学常数的折射率为I. 8以下、衰减系数为O. 05以下的膜的方式对靶进行溅射，形成所述透过率调整膜的工序，是在实施形成所述隔离膜的工序之后接着实施的，且包括对由包含Bi、Ti以及O的电介质构成的靶进行溅射。在本说明书中，形成两个层或膜的工序的所谓“接着实施”，是指在两个工序之间实际上不存在形成其它膜或层的工序。通过如此实施这两个工序，所形成的膜能够得到在厚度方向上彼此相接的结构。
用于形成所述隔离膜的靶，优选由SiO2或Al2O3、或者Al6Si2O13 (Al与Si的复合氧化物)构成。此外，本发明的信息记录介质的制造方法，包括形成所述透过率调整膜的工序；形成所述隔离膜的工序；形成所述记录膜的工序，其中，至少形成一个所述信息层的工序还包括形成第三电介质膜的工序和形成第二电介质膜的工序，形成所述第二电介质膜的工序包括使用由包含Zn和SiO2的电介质构成的靶来进行溅射，形成所述第三电介质膜的工序是在形成所述第二电介质膜之后接着实施的，并且包括使用由包含从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物的电介质构成的靶来进行溅射，优选在实施了形成所述第三电介质膜的工序之后，接着形成使所述信息层在光入射侧与其它信息层分离的中间分离层或保护所述信息层的覆盖层。此时，用于形成所述第三电介质膜的靶，优选由Si02*Al203、*#Al6Si2013(Al与Si的复合氧化物)构成。以下、针对本发明的实施方式，参照附图进行说明。以下实施方式是例示，本发明不局限于以下实施方式。(实施方式I)作为本发明的实施方式1，对使用激光来进行信息的记录以及再现的信息记录介质的一个示例进行说明。图I表示该光学信息记录介质的一部分剖视面。本实施方式的信息记录介质1，包括三层记录并再现信息的信息层，且能够通过来自单面的能量束(一般而言，是激光)10的照射，对各信息层进行信息记录和再现的多层光学信息记录介质。激光束10是波长405nm附近的青紫色域的激光。信息记录介质I在基板11上，经由中间分离层13以及15依次被层叠，并具有第一信息层12、第二信息层14以及第三信息层16，且与第三信息层相接地设置有覆盖层17。第一信息层12是全反射型的信息层，第二信息层14以及第三信息层16是半透过型的信息层。在该信息记录介质中，第二信息层14以及第三信息层16是位于光入射侧的信息层，且是利用激光通过它而能够在其它信息层记录信息、或者从其它信息层再现信息的具有透过率的信息层。如此，在信息记录介质I中，在三个信息层中，由于能够记录信息及/或再现信息，因此例如，将每一个信息层的容量设为33. 4GB，能够得到具有100GB容量的信息记录介质。三个信息层的有效反射率能够通过分别调整第一、第二以及第三信息层的反射率，和第二以及第三信息层的透过率来控制。
在本申请书中，将在层叠了三个信息层的状态下测量的各信息层的反射率定义为有效反射率。只要没有特别地限制，则若未记载为“有效”，则指在未层叠的情况下测量的反射率。此外，Rcg是记录层为结晶相时的信息层的槽部反射率，Rag是记录层为非晶质相时的信息层的槽部反射率。在此，所谓“槽部”，是指在基板中形成后述的引导槽的部分，槽部反射率是指位于具有槽部的部分的上方的信息层的反射率。反射率比定义为Reg/Rag。反射率对比度定义为(Rcg-Rag)/(Rcg+Rag)。在此，若将记录层为结晶相时的信息层的镜面部反射率设为Re，将记录层为非晶质相时的信息层的镜面部反射率设为Ra，则Re是Rcg的
I.2 I. 4，Ra也是Ragd的I. 2 I. 4倍。其中，所谓“镜面部”，是指在基板上形成引导槽的部分(平坦的部分)。在本实施方式中，作为一个示例，对以第一信息层12的有效Rcg为1.8%，有效Rag为0.2%，第二信息层14的有效Rcg为I. 8%，有效Rag为O. 2%，第三信息层16的有效Rcg为2. 7%，有效Rag为O. 4%的方式设计的结构进行说明。当第三信息层16的透过率[(Tc+Ta) /2]为57 %，第二信息层14的透过率为48 % 时，若第一信息层12被设计为Rcg为24%、Rag为3%,第二信息层14被设计为Rcg为5. 5%、Rag为O. 7%，第三信息层16被设计为Rcg为2. 7%、Rag为O. 4%，则能够得到前述的反射率。其中，Tc是记录层为结晶相时的信息层的透过率，Ta是记录层为非晶质相时的信息层的透过率。作为一例，当第三信息层16的[(Tc+Ta)/2]为57%时，也可以Tc为56%、Ta为58%。或者，也可以Tc为58%、Ta为56%。Tc与Ta可以不相等，但优选相近的值。以下，针对基板11、中间分离层13、中间分离层15以及覆盖层17的功能、材料及厚度进行说明。基板11是圆盘状的透明基板，作为支撑体来发挥功能，此外还保护信息层。作为基板11的材料，能够列举例如，聚碳酸酯、非晶硅聚烯烃、或者PMMA等树脂，或者玻璃。在形成基板11的信息层侧的表面，也可以根据需要，形成用于引导激光10凹凸的引导槽。与形成基板11的信息层侧的相反侧的面，优选是平滑的。而且，在图示的方式中，基板11优选具有I. Imm左右的厚度，具有约120_的直径。此外，在基板11上形成引导槽时，在本申请书中，为了方便，将位于接近于激光10侧的面称为“槽(groove)面”，将距激光10远侧的面称为“岸(land)面”。例如，在使用介质I作为Blu-ray Disc(BD)时，槽面与岸面的高低差(称为“槽的深度”，优选IOnm以上、30nm以下。在BD中，仅在槽面进行记录。在B D用的基板11中，槽-槽之间的距离(从槽面中心至槽面中心的距离。也称为“轨道峰值”)优选约O. 32 μ m。中间分离层13以及15，由光硬化型树脂(特别是紫外线硬化型树脂)或迟效性热硬化型树脂等的树脂、或电介质等构成。中间分离层13以及15，优选为了使激光高效地到达第一信息层12以及第二信息层24，而对于记录并再现的波长λ的光，光吸収小(即，是透明的)。中间分离层13以及15，用于区别第一信息层12、第二信息层14以及第三信息层16的聚焦位置，其厚度需要在由物镜的开口数(N Α)与激光的波长λ所决定的焦点深度ΛΖ以上。当将焦点的光强度的基准假设为无像差时的80%时，ΛΖ能够近似为ΛΖ =λ/{2(ΝΑ)2}。此外，为了防止第二信息层14中的里面焦点的影响，优选中间分离层13与中间分离层15的厚度不同。此外，在中间分离层13以及15中，也可以在激光的入射侧形成凹凸的引导槽。覆盖层17被设置为用于保护介质的多层膜(特别是第三信息层16)，例如，由光硬化型树脂(特别是紫外线硬化型树脂)或迟效性热硬化型树脂等的树脂、或电介质等构成。覆盖层17，优选对于使用的激光，光吸収少(即，是透明的)。具体而言，覆盖层17可以使用聚碳酸酯、非晶硅聚烯烃、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂，或者玻璃来形成。在使用这些材料时，例如，也可以采用在第三信息层中的第二电介质膜116表面涂敷未硬化的树脂之后，利用光(特别是紫外线)或热使树脂硬化的方法来形成覆盖层17，或者也可以采用借助粘接层在第二电介质膜116上粘合由树脂或玻璃构成的薄板的方法来形成覆盖层17。覆盖层17的厚度，在使用NA = O. 85 (NA是开口数)的物镜时，优选为40 μ m 80 μ m左右，更优选为50μπι 65μπι左右。覆盖层17若具有该范围的厚度，则能够使用这样的NA的物镜来良好地实施信息的记录和再现。当使用介质I作为BD时，以中间分离层13、15和覆盖层17的厚度的总和为100 μ m的方式，设定这些层的厚度。例如，可以将中间分离层13的厚度设为约25μπι，将中间分离 层15的厚度设为约18 μ m,将覆盖层17的厚度设为约57 μ m。接着，对第一信息层12的结构进行说明。第一信息层12通过在基板11的表面上按照反射膜101、第一电介质膜102、第一界面膜103、记录膜104、第二界面膜105、第二电介质膜106的顺序进行层叠而形成。反射膜101，具有使被记录膜104吸収的光量增大的光学功能。此外，反射膜101具有使在记录膜104产生的热快速扩散、并使记录膜104易于非晶质化的热功能。而且，反射膜101也具有隔绝使用的环境来保护多层膜的功能。作为反射膜101的材料，能够使用例如Ag、Au、Cu、Al、Pt、Ti以及W这些热传导率高的单体金属。此外，能够使用在Al中添加Cr、Ni、或Ti等的Al合金,在Au中添加Cu、Cr、或者Nd等的Au合金,在Ag中添加Cu、Pd、Ga、In、或Nd等的Ag合金,在Ag-Cu中添加Pd、Ti、Ru、Al、Au、Ni、Nd、Ga、Ca、In、Gd、或者 Y 等的 Ag 合金,或者在 Ag-Nd 中添加 A u 或者 Pd等的Ag合金,在Ag-In中添加Sn或者Ga等的Ag合金、或者Ag-Ga-Sn、Ag-Ga-Y、Ag-Ga-AI、Ag-Zn-Al、或者Cu-Si的合金，以作为反射膜101的材料。特别是，由于Ag合金热传导率大，优选作为反射膜101的材料。而且，元素的添加浓度，在任何合金中优选在3原子％以下。反射膜101的厚度优选为30nm，以使充分发挥热扩散功能。然而,在反射膜101比240n m厚时，有时其热扩散功能过大而会使记录灵敏度降低。因此，反射膜101的厚度优选在30nm 240nm的范围内。第一电介质膜102具有调节光学距离来提高记录膜104的光吸収率的作用、和增大记录前后的反射光量的变化率来增大信号振幅的作用。此外，第一电介质膜102也具有将在记录膜104产生的热快速扩散到反射膜101，以冷却记录膜104的作用。当第一电介质膜102的该热扩散效果良好时，会减轻对记录膜104热的负荷，以得到良好的反复改写的特性。作为第一电介质膜102的材料，能够列举例如=SiO2, ZrO2, ZrSiO4, HfO2, Zn。、Cr2O3> In2O3' Ga203、Al2O3' TiO2, Nb2O5' Y2O3> Bi2O3' CeO2 以及 Dy2O3 等氧化物、CN、TiN, ZrN,Si3N4, GeN, AIN、Ge-Si-N以及Ge-Cr-N等氮化物、SiC等炭化物、ZnS等硫化物、和LaF3、CeF3以及YF3等氟化物。此外，也可以用从它们中选择的混合物来形成第一电介质膜102。作为混合物的具体示例，可列举=ZrO2-Y2O3(稳定化氧化锆或者部分稳定化氧化锆)、Zr02_Cr203、Zr02-Si02-Cr203、Zr02-Y203-Cr203、ZrSi04_Cr203、Zr02-Si02_Zn0、Zr02_ln203、Zr02-Si02_ln203、Zr02-Y203_ln203、ZrO2-SiO2-In2O3-Cr2O3Λ Hf02_Cr203、Hf02-Si02_Cr203、Zr02_Ga203、Zr02-Si02_Ga203、ZrO2-SiO2-Ga2O3-Cr2O3Λ Zr02_Al203、Zr02_Ti02、SiO2-TiO2'Ti02_Nb205、Zr02_Nb205、Zr02-Si02_Al203、Zr02_Dy203、ZrO2-SiO2-Dy2O3Λ In203_Dy203、Bi2O3-SiO2' TiO2-CeO2' ZrO2-AlN' Al2O3-AlN' ZrO2-Cr2O3-SiC^ ZrO2-SiO2-ZnS' SiO2-ZnS'Zr02-Si02_LaF3、ZrO2-SiO2-Cr2O3-LaF3Λ Zr02_CeF3、Zr02-Si02_CeF3、ZrO2-SiO2-Cr2O3-CeF3ΛDy2O3-CeF3 以及 ZrO2-Dy2O3-CeF3 等。
第一电介质膜102的厚度，优选为2nm 50nm，为了大于反射光量的变化率，优选为 3nm 40nm。在此，上述第一电介质膜102的组成，能够通过例如X射线显微分析仪(XMA)、电子射线显微分析仪(EPMA)或者背散射法(RBS)来分析。在由溅射形成的第一电介质膜102中，不可避免地包含有来自溅射气氛中存在的稀有气体的成分(Ar、Kr、Xe)、来自水分的成分(O-H)、来自有机物的成分(C)、来自空气的成分(N、O)、溅射室所配置的冶炼工具的成分(金属)以及溅射靶中所含有的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等，有时会通过它们的分析方法而被检测出。这些不可避免的成分，在将电介质膜所包含的所有原子设为100原子％时，也可以将含有10原子％设为上限。此外，当除了不可避免地含有的成分的构成第一电介质膜102的成分为前述优选的化合物或混合物等时(即，由这样的化合物或混合物等实际构成时)，第一电介质膜102良好地发挥功能。这也同样适用于后述的电介质膜106、113、118、119、123、128、129、界面层 103、105、114、117、124、127、隔离膜 110、120、以及透过率调整膜111、121。第一界面膜103以及第二界面膜105具有防止从第一电介质膜102以及第二电介质膜106向记录膜104的元素扩散、或防止来自外部的水分的混入的作为屏障的作用。若从电介质膜产生元素扩散，则由于记录膜104的结晶化速度的降低，因而改写特性降低，此夕卜，由于结晶化温度的降低，信号保存性变差。例如，若由包含ZnS-SiO2等的ZnS的电介质材料形成第一电介质膜106，则在记录时，在记录膜104上S元素扩散，结晶化速度降低，从而改写特性降低。此外，由于第一界面膜103以及第二界面膜105被设置为与记录膜104相接，因此，也具有促进或抑制记录膜104的结晶化的作用。优选第一界面膜103以及第二界面膜105与记录膜104的贴紧性良好。优选这些界面膜使用光吸収少的材料来形成。作为第一界面膜103以及第二界面膜105的材料，能够列举出例如，SiO2, ZrO2, ZrSiO4, HfO2, ZnO,Cr2O3> In2O3' Ga203、Al2O3' TiO2, Nb2O5' Y2O3> Bi2O3' CeO2 以及 Dy2O3 等氧化物、CN、TiN, ZrN,Si3N4, GeN, AIN、Ge-Si-N以及Ge-Cr-N等氮化物、SiC等炭化物、ZnS等硫化物以及LaF3、CeF3以及YF3等氟化物。或者也可以用从它们中选择的混合物来形成第一界面膜103以及第二界面膜105。在它们之中，优选使用从3丨、21*、!^、8丨、0、111、6&、六1、11、吣、￥、211以及Dy中选择的至少一种氧化物。包含这样的氧化物的第一界面膜103以及第二界面膜105，显示出与记录膜104的紧贴性更高。作为第一界面膜103以及第二界面膜105的材料，具体而言，可列举ZrO2-Y2O3 (稳定化氧化错或者部分稳定化氧化错)、ZrO2-Cr2O3、ZrO2-SiO2-Cr2O3、ZrO2-Y2O3-Cr2O3 λ ZrSi O4-Cr2O3 λ ZrO2-Si O2-ZnO λ Zr02_ln203、ZrO2-SiO2-In2O3 λ ZrO2-Y2O3-In2O3 λZrO2-SIO2-In2O3-Cr2O3λ Hf02_Cr203、Hf02-Si02_Cr203、Zr02_Ga203、Zr02-Si02_Ga203、ZrO2-SIO2-Ga2O3-Cr2O3λ ZrO2-Al2O3' ZrO2-TiO2' SiO2-TiO2' ZrO2-Nb2O5Λ Zr02-Si02_Al203、Zr02_Dy203、Zr02-Si02_Dy203、In203_Dy203、Bi2O3-SiO2' Ti02_Ce02、ZrO2-AlN' A1203_A1N、Zr02-SiC、ZrO2-Cr2O3-SiC^ ZrO2-SiO2-ZnS^ Si02_ZnS、ZrO2-S i O2-LaF3、ZrO2-Si O2-Cr2O3-LaF3、ZrO2-CeF3ΛZrO2-SiO2-CeF3ΛZrO2-SiO2-Cr2O3-CeF3 以及 Dy203_CeF3。第一界面膜 103 以及第二界面膜105的厚度优选为Inm 12nm。若界面膜的厚度过薄，则无法得到作为屏障的充分效果，导致向记录膜104的元素的扩散或水分的混入，信号品质变差。此外，若厚度过厚，则针对记录膜的结晶化促进或抑制效果过大，记录及再现特性变差。因此，优选厚度为2nm IOnm0而且，第一界面膜103，能够根据需要而设置。当第一电介质膜102也作为第一界面膜103发挥功能时，不必需设置第一界面膜103。记录膜104，由例如通过激光的照射而在结晶相与非晶质相之间引起可逆相变的材料构成。作为该材料，例如能够列举由Te、Bi、以及Ge三元素构成,在三元组成图中，具·有位于连结Ge5tlTe5tl与Sb4Je6tl的线上的组成或者其附近的组成，在三元组成图中，具有位于连结Ge5Je5tl和Bi4tlTe6tl的线上的组成或其附近的组成；由Ge、Te以及In三元素构成，在三元组成图中，具有位于连结Ge5Je5tl与In4tlTe6tl的线上的组成或其附近的组成。此外，为了调整结晶化能或光学变化量，能够将前述材料作为基础而使用置换或添加第四种元素的材料。若用组成式表不前述相变材料,则表不为GeaMlbM2eTe1(l(l_(a+b+。)(原子％ )。根据该材料，得到非晶质相稳定且结晶相与非晶质相的光学变化量大的记录膜。在该式中，Ml是从Sb、Bi以及In中选择的I种或多种元素，M2是从Si、Ti、V、Fe、Co、Ni、Cu、Zr、Nb、Mo、Se、Ru、Rs、Pd、Mn、Ag、Al、Cr、Sn、Ga、In、Ta、Sb、Dy、Gd、TcU Os、Ir、W、Pt 以及 Au 中选择的I种或多种元素。a优选满足30< a < 55，更优选满足37 < a < 49。此外，b优选满足O<b<20，更优选满足0<b< 12。此外，c优选满足OS c < 20，更优选满足O < c < 12。此外，优选满足35 ( a+b+c ( 60。或者，作为记录膜104的材料，例如能够使用由组成式SbdTeeGefM3(1QQ_d_e_f)(原子％ ) (M3是从Au、In、Al、Ga、C、Si、Zn、Mn、Sn以及Bi中选择的至少一种元素)表示的材料。若使用这样的材料，则能够形成具有高结晶化能的记录膜。在该式中，优选d、e、f满足70 彡 d 彡 90、0 ^ e ^ 25、3 彡 f 彡 25。记录膜104的厚度，为了得到良好的记录特性，优选在5nm 20nm的范围内。当记录膜104过厚时，因向热的面内方向的扩散而导致的向相邻区域的热的影响会变大。此夕卜，当记录膜104过薄时，信息记录介质I的反射率的变化量会变小。记录膜104的厚度更优选为7. 5nm 13nm。在本实施方式的变形例中，记录膜104能够由非可逆相变材料形成。作为非可逆相变材料，可以是例如至少包含Te-0、Sb-0, Ge-0, Sn-0, In-0, Zn-0, Mo-O以及W-O等之中的一种氧化物的材料，或者也可以使用有机色素系记录材料等。或者，记录膜104也可以形成为被层叠2层以上，且在记录时使各个层所包含的材料进行合金化或进行反应，以生成非可逆相变材料。这些之中，如日本特许公报平7-25209公报(JP特许第2006849号)所公开，优选使用TeOx+M4 (M4为Pd或Ge等元素)。由非可逆相变材料形成记录膜时，第一信息层12成为仅可写入一次的改写型信息层。或者，在本实施方式的其它变形例中，记录膜104也可以通过磁场的施加和光的照射，利用进行信息记录、消去、以及再现的光磁材料来形成。作为光磁材料，能够使用包含从由Tb、Gd、Dy、Nd、以及Sm构成的稀土族金属群中选择至少一种元素、和包含从由Sc、Cr、Fe、Co、以及Ni形成的过渡金属群中选择至少一种元素的材料。作为光磁材料，具体而言，可列举Tb-Fe、Te-Fe-Co、GchFe、Gd-Fe-Co、Dy-Fe-Co, Nd-Fe-Co、Sm-Co, Tb-Fe-Ni,Gd-Tb-Fe-Co、以及Dy-Sc-Fe-Co等。当由光磁材料形成记录膜104时,信息记录介质的结构虽然不必与图I 一致，但记录膜的两侧 所设置的界面膜，优选使用上述说明的结构以及材料来形成。上述记录膜104的组成，不取决于其种类，例如，能够通过高频感应耦合等离子体(ICP)发光分光分析、X射线显微分析仪(XMA)、或電子射线显微分析仪(EPMA)来进行分析。在通过溅射形成的记录层35中，不可避免地包含有来自溅射气氛中存在的稀有气体的成分(Ar、Kr、Xe)、来自水分的成分(O-H)、来自有机物的成分(C)、来自空气的成分(N、O)、溅射室所配置的冶炼工具的成分(金属)以及溅射靶中所包含的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等，有时会通过ICP发光分光分析、XMA、EPMA等的分析而被检测出。这些不可避免的成分，在将记录膜14所包含的所有原子设为100原子％时，可以将包含10原子％设为上限。此外，除了不可避免所包含的成分的构成记录膜104的成分，在满足前述的组成式时(即，记录膜104实际由这样的组成式所示的材料构成时)，记录膜104会良好地发挥功能。这也同样适用于后述的记录膜116、126。第二电介质膜106具有阻绝水分等以保护记录膜104的作用；与第一电介质膜102同样，具有调节光学距离来提高记录膜104的光吸収率的作用和增加记录前后的反射光量的变化率来增大信号振幅的作用。第二电介质膜106能够使用例如Zr02、HfO2, SiO2,MgO、ZnO, TiO2, Nb2O2' Ta2O5 以及 Al2O3 等氧化物、CN、TiN, ZrN, Si3N4' GeN, AIN、Ge-Si-N 以及Ge-Cr-N等氮化物、ZnS等硫化物或SiC等炭化物来形成。这些材料之中，例如，由于ZnS与SiO2的混合物是非晶质材料，成膜速度快、折射率高、并且机械强度以及耐湿性良好，因此，作为第二电介质膜106的材料特别优异。第二电介质膜106的厚度，例如，通过基于矩阵法(例如，参照久保田广著「波动光学」岩波书店、1971年、第三章。)的运算来决定。厚度能够决定为记录膜15为结晶相时与非晶质相时的反射光量的变化率变大、或者在记录膜15的光吸収变大。具体而言，第二电介质膜106的厚度,优选在20nm 150nm的范围内，更优选在40nm 90nm的范围内。接着，针对第二信息层14的结构来进行说明。第二信息层14，在中间分离层13的表面上，按照隔离膜110、透过率调整膜111、反射膜112、第一电介质膜113、第一界面膜114、核生成膜115、记录膜116、第二界面膜117、第二电介质膜118、第三电介质膜119的顺序层叠而形成。隔离膜110是形成本发明的特征的要素。隔离膜110形成为极力抑制由透过率调整膜111提高的第二信息层14的透过率会因形成隔离膜110而降低。该隔离膜110能够抑制认为是由中间分离层13与透过率调整膜111直接相接而引起的对反复记录特性的影响。
隔离膜110被形成为波长405nm处的光学常数的折射率以及衰减系数与中间分离层13的光学常数的折射率以及衰减系数相接近。具体而言，隔离膜110的波长405n m处的折射率是I. 8以下，衰减系数是O. 05以下。隔离膜110由于具有这样的光学常数，因此，即使形成隔离膜110，也能够抑制第二信息层14的透过率的降低，而得到前述的效果。隔离膜110的光学常数的折射率若在I. 8以下，则其下限无特别限定。然而，若考虑将具有这样折射率的膜作为薄膜(例如，20nm以下的厚度)，且通过溅射法等形成，其下限一般而言是I. 4左右。隔离膜110衰减系数若为O. 05以下，则其下限无特别限定，也可以为O或接近于O。作为具有这样的光学常数的材料，可列举例如，Si-0、Al-0、Mg-0、Al-Si-0、Mg-Si-O> La-F> Ce-F等。其中，记号是指“混合”，例如，Si-O是在以兀素量级进行分析时，检测出S i与O的材料。这些材料，一般而言，是以氧化物、复合氧化物、或氟化物这样的化合物的方式形成隔离膜110。但是，在隔离膜110中，化合物也可以不作为化学量理论组成之物而存在。隔离膜110，优选包含由下述算式中的任一种所示的材料，更优选从这样的材料中实际形成。SiOx(I)(式中，X 满足 I ^ X ^ 4o )AlOy (2)(式中，y 满足 I 彡 y 彡 4。) MgOz(3)(式中，z 满足 I 彡 z 彡 4。)AlSiniOnG)(式中，m 满足 O. 5 彡 m 彡 10，η 满足 I 彡 η 彡 25。)MgSiqOr (5)(式中，q 满足 O. 5 彡 q 彡 10，r 满足 I 彡 r 彡 25。)LaFs (6)(式中，s 满足 I 彡 s 彡 6。)CeFt (7)(式中，t 满足 I 彡 t 彡 6。)或者，隔离膜110是化学量理论组成的化合物，具体而言，可以包含Si02、A1203、Al6Si2O13 (Al与Si的复合氧化物)、MgO, MgSiO3 (Si与Mg的复合氧化物)、LaF3、或CeF3,优选由这样的材料实际构成。包含这些化合物的膜，如后述，通过溅射法形成。分析通过溅射法形成的膜而求出的组成，不会成为化学量理论组成。考虑到该情况，用组成式(I) (7)表示出上述隔离膜110所包含的材料的优选组成。或者，隔离膜110也可以从由上述组成式⑴ (7)所示的材料以及上述化学量理论组成的化合物中选择2种以上的材料的混合物来形成。例如，隔离膜可以由将SiO2与Al2O3以摩尔比为20 : I I : 20(Si02 Al2O3)混合的材料形成。或者，隔离膜110包含由上述组成式(I) (7)所示的材料以及从上述化学量理论组成的化合物中选择I或2种以上的材料作为主成分(具体而言，超过50摩尔％的量)，且包含其它的氧化物、复合氧化物、及/或氟化物作为副成分。特别地，这样的混合物，优选Si-O或A1-0，更优选由上述组成式(I)或⑵所示的材料，而且，更优选将SiO2或Al2O3作为基础的混合物。副成分的种类，只要隔离膜整体的光学常数的折射率以及衰减系数分别在1.8以下以及O. 05以下，则无特别限定。为了得到更高的耐湿性(具体而言，与不设置隔离膜的介质同等的耐湿性)，隔离膜Iio优选包含从Si以及Al中选择至少一种元素的氧化物，优选实际由这样的氧化物构成。此外，为了实际消除第二信息层14的透过率的降低，隔离膜110优选实际由SiO2或Al2O3构成。认为这些化合物与透过率调整膜良好地紧贴，从而不使介质的耐湿性降低。隔离膜110的厚度优选为3nm以上20nm以下。隔离膜110的厚度若小于3nm，则难以得到形成隔离膜110的效果，若厚度超过20nm，则隔离膜110的形成需要时间，生产性降低。此外，若隔离膜110的厚度过大，则在信号记录中产生的热难以在基板上散热，反而使反复改写的特性降低。透过率调整膜111具有调整第二信息层14的透过率的作用。通过设置该膜，能够同时提高记录膜为结晶相时的第二信息层14的透过率Tc(% )、和记录膜为非晶质相时的第二信息层14的透过率Ta(% )。具体而言，在设置了透过率调整膜111时，与没有透过率调整膜111的情况相比，能够使Tc以及T a提高2 8%。此外，透过率调整膜111具有快速将在记录膜116中产生的热向反射膜112扩散，并冷却记录膜116的作用。为了使透过率进一步提高，优选透过率调整膜111的折射率nl以及衰减系数kl满足nl < 2. 5以及kl ( O. 05。作为满足这些的材料，列举包含Bi以及Ti的氧化物的电介质。具体而言，透过率调整膜111优选由包含Bi-Ti-O的电介质构成，更优选包含由(Bi2O3) g (TiO2) 100_g (moI % )(式中，20彡g彡80)表示的材料，更优选实际由該式所表示的材·料构成。作为该式所表示的材料，列举例如，g = 40的Bi4Ti3O12, g = 50的Bi2Ti05、g =33. 3 的 Bi2Ti2O7 等。透过率调整膜111的厚度选择为使第二信息层的透过率以及反射率对比度(Rcg-Rag)/(Rcg+Rag)同时提高。具体而言，透过率调整膜的厚度优选在IOnm以上30nm以下。反射膜112，能够使用与前述的反射膜101相同的材料来形成。反射膜112的功能也与反射膜101相同。在第二信息层14中，由于需要确保透过率，因此反射膜112的厚度，优选在4nm 20nm的范围内，更优选在7nm 14nm的范围内。第一电介质膜113，能够使用与前述第一电介质膜102相同的材料来形成。第一电介质膜113的功能也与第一电介质膜102相同。第一电介质膜113的厚度优选在3nm 20nm的范围内，更优选在4nm 15nm的范围内。第一界面膜114能够使用与前述第一界面膜103相同的材料来形成。第一界面膜114的功能也与第一界面膜103相同。第一界面膜114的厚度优选在3nm 15nm的范围内，更优选在3nm IOnm的范围内。第一界面膜114能够根据需要来设置。当第一电介质膜113作为第一界面膜114来发挥功能时，不需要必须设置第一界面膜103。核生成膜115具有通过与记录膜116相接，使记录膜116的结晶粒径缩小的功能。若记录膜116的结晶粒径变小，则能够降低信息层的噪声，能够使信号品质提高。作为核生成膜15的材料，可列举由式(GeCaKBidTedih(原子％ )(式中，O<h 彡 90)、式(Gea5Tea5) i (Sb。.々。.丄。。-i (原子％)(式中，O < i 彡80)、以及式(Gea5Tea5)
」(Sna5Tea5)_(原子％ )(式中，O < j彡60)所示的材料。核生成膜115形成为具有发挥缩小记录层116的结晶粒径的功能的充分的厚度。具体而言，优选厚度在O. Inm以上2. Onm以下，更优选在O. 5nm以上I. 2n m以下。上述核生成膜115的组成，例如，能够由ICP发光分光分析、XMA, EPMA进行分析。由溅射形成的核生成膜116中，不可避免地包含有来自溅射气氛中存在的稀有气体的成分(Ar、Kr、Xe)、来自水分的成分(O-H)、来自有机物的成分(C)、来自空气的成分(N、O)、溅射室所配置的冶炼工具的成分(金属)以及溅射靶中所包含的杂质(金属、半金属、半导体、电介质)等，有时会通过ICP发光分光分析、XMA、EPMA等的分析而被检测出。这些不可避免的成分，在将核生成膜116所包含的所有原子设为100原子％时，可以将包含10原子％设为上限。此外，除了不可避免所包含的成分的构成核生成膜115的成分，在满足前述的组成式时(即，核生成膜115实际由这样的组成式所示的材料构成时)，核生成膜115会良好地发挥功能。这也同样适用于后述的核生成膜126。记录膜116,能够使用与前述记 录膜104关联地说明的可逆相变材料来形成。记录膜116的功能，也与作为可逆相变膜而形成的记录膜114相同。记录膜116的厚度为了提高激光的透过率而优选尽量小。具体而言，优选厚度在4n m IOn m范围内。第二信息层14的记录膜116，优选包含由Ge^lbiCJeH^+b+。)(原子％ )所表示的材料，更优选实际由这样的材料构成。即使小的厚度也会使光学变化量变大，对于信息记录介质，为了通过提高反射率对比度，以得到大信号振幅，优选在该材料中含有更多量的
ΓτΡ Tp
1 50ο第二界面膜117能够使用与前述第二界面膜105同样的材料来形成。第二界面膜117的功能也与第二界面膜105的功能相同。第二界面膜117的厚度优选在2nm 12nm的范围内，更优选在3nm 8nm的范围内。第二电介质膜118，能够使用与前述第二电介质膜106同样的材料来形成。第二电介质膜118功能也与第二电介质膜106的功能相同。第二电介质膜118的厚度优选在20nm IOOnm的范围内，更优选在25nm 60nm的范围内。第三电介质膜119位于第二电介质膜118和使第二信息层与光入射侧的其它信息层(第三信息层16)分离的中间层15之间。第三电介质膜119具有快速扩散在记录膜116产生的热，并使对记录膜的热负荷减轻的作用。由于第二电介质膜118是比较厚的膜，在该第二电介质膜中易于积蓄热，因此优选设置第三电介质膜119。第三电介质膜的热传导率优选高于第二电介质膜118的热传导率。此外，如前所述，作为第二电介质膜118的材料，非常适用ZnS-SiO2，它被广泛应用。然而，由于ZnS-SiO2在电介质材料中是热传导率低的材料，因此在由ZnS-SiO2形成了第二电介质膜118时，非常显著地表现出因设置第三电介质膜119而产生的效果。此外，第三电介质膜119，由于基于形成它而减少第二信息层14的透过率的降低，因此优选由波长405nm处的光学常数的折射率以及衰减系数与中间分离层15的光学常数的折射率以及衰减系数接近的材料形成。具体而言，在第三电介质膜119的材料中，求出折射率在I. 8以下、衰减系数在O. 05以下。这样的材料是前面说明的隔离膜111的材料。Si-0、Al-0、Mg-0、Al-Si-0、Mg_Si-0、La-F、Ce-F 等任一种都具有比 ZnS-SiO2 高的热传导率，并且具有上述范围的折射率以及衰减系数。第三电介质膜119的材料，如涉及隔离膜110所说明的，可以是由上述式(I) (7)所示的材料或化学量理论组成的化合物，或者也可以是包含这些材料或化合物的混合物。此外，与隔离膜110同样，就耐湿性而言，第三电介质膜119优选由从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物(特别地，SiO2以及Al2O3)形成。第三电介质膜119的厚度优选在5nm以上20nm以下。接着针对第三信息层16的结构来进行说明。第三信息层16通过在中间分离层15的表面上按照隔离膜120、透过率调整膜121、反射膜122、第一电介质膜123、第一界面膜124、核生成膜125、记录膜126、第二界面膜127、第二电介质膜128、第三电介质膜129的顺序层叠而形成。第三信息层16的结构基本上与第二信息层14相同。因此，构成第三信息层16的各层膜的材料、功能、以及形状与第二信息层14的相同。具体而言，隔离膜120，能够使用与隔离膜110相同的材料形成。隔离膜120的功能以及形状也与隔离膜110的相同。隔离膜120被配置为在透过率调整膜121和使第三信息层16与第二信息层分离的中间层15之间且与它们相接。透过率调整膜121能够使用与透过率调整膜111相同的材料来形成。透过率调整膜121的功能以及形状也与透过率调整膜111的相同。反射膜122能够使用与反射膜112相同的材料来形成。反射膜122的功能也与反射膜112的相同。反射膜122的厚度由于高于第三信息层16的透过率，因此优选尽量小，具体而言，优选在5n m 12n m的范围内。 第一电介质膜123能够使用与第一电介质膜113相同的材料来形成。第一电介质膜123的功能以及形状也与第一电介质膜113的相同。第一界面膜124能够使用与第一界面膜114相同的材料来形成。第一界面膜124的功能以及形状也与第一界面膜114的相同。而且，第一界面膜124，当从第一电介质123起核生成膜125及/或记录层126的元素扩散产生等时，能够根据需要而设置。核生成膜125，能够使用与核生成膜115同样的材料来形成。核生成膜125的功能以及形状也与核生成膜115的相同。记录膜126能够使用与记录膜116同样的材料(可逆相变材料)来形成。记录膜126的功能也与记录膜116的相同。记录膜116的厚度由于高于第三信息层16的透过率，因此优选尽量小，具体而言，优选在3nm 8n m范围内。此外，与记录膜116同样,记录膜126优选包含由6θ ；Γθ (ι(ι_(_+。)(原子％ )所表示的材料，更优选实际由这样的材料构成。即使小的厚度也会使光学变化量变大，对于信息记录介质，为了提高反射率对比度，以得到大信号振幅，而优选在该材料中包含更多量的Ge5ciTe5c^第二界面膜127能够使用与第二界面膜117相同的材料来形成。第二界面膜127的功能以及形状也与第二界面膜117的相同。第二电介质膜128能够使用与第二电介质膜118相同的材料来形成。第二电介质膜128的功能以及形状也与第二电介质膜118的相同。第三电介质膜129能够使用与第三电介质膜119相同的材料来形成。第三电介质膜129的功能以及形状也与第三电介质膜119的相同。由于在第三信息层16的表面形成覆盖层17，因此第三电介质膜129位于第二电介质膜128与覆盖层17之间。 在具有三个信息层的其它方式的信息记录介质中，任一个信息层都可以是再现专用型。该再现专用型信息层，具有预先在基板(或中间层)上所形成的记录坑(Pit)上形成的反射膜。反射膜使用通过包含从金属元素、金属合金、电介质、电介质化合物、半导体元素、以及半金属元素构成的群中选择至少一种材料等来形成。例如，反射膜可以是包含Ag或Ag合金的层。在本发明的其它实施方式中，信息记录介质可以包含四个以上的信息层。本发明的效果，位于光入射侧的至少一个信息层为改写型的信息层，并且包括由包含Bi以及Ti的氧化物的电介质形成的透过率调整膜、以及光学常数的折射率在1.8以下且衰减系数在O. 05以下的隔离膜，限于隔离膜被设置为在透过率调整膜和在与光入射侧相反侧使该信息层与其它信息层分离的中间分离层之间且与它们相接，包含三个以上信息层，且能够在任何方式中得到。在包含实施方式I的信息记录介质I的本发明的信息记录介质中，线速度恒定的Constant Linear Velocity (CLV)或者转速恒定的Constant Angular Velocity (CAV)的任一种记录方式中，都能够记录信息。包括实施方式I的信息记录介质I的本发明的信息记录介质中的信息的记录再现，优选使用物镜的开口数NA为O. 85的光学系统来进行。然而，NA并不局限于此，也可以使用NA> I的光学系统来进行记录再现。作为NA > I的光学系统,能够使用Solid ImmersionLens (SIL)或Solid Immersion Mirror(SIM)。使用这些系统时，中间分离层与覆盖层，也可以分别以5μπι以下的厚度的层来形成。或者，信息的记录再现也可以使用利用了近场光的光学系统来实施。接着，针对本实施方式I的信息记录介质I的制造方法来进行说明。 构成第一信息层12的反射膜、第一电介质膜、第一界面膜、记录膜、第二界面膜、第二电介质膜以及透过率调整膜，能够通过气相成膜法之一的溅射法形成。首先，在成膜装置内配置基板11 (例如、厚度I. Imm)。接着，首先，将反射膜101成膜。此时，在基板11上形成引导槽时，在该引导槽侧使反射膜101成膜。反射膜101通过在稀有气体氛围气中，或在与稀有气体反应的气体(例如，氧气或氮气)的混合气体氛围气中对由构成反射膜101的金属或合金形成的靶进行溅射而形成。稀有气体也可以是Ar气、Kr气、以及Xe气的任一种。其中，优选使用廉价的Ar气作为稀有气体。针对以下所述的稀有气体也同样。接着，在反射膜101上使第一电介质膜102成膜。第一电介质膜102,能够通过在稀有气体氛围气中、或与稀有气体反应气体的混合气体氛围气中，对包括构成第一电介质膜102的电介质(化合物或混合物)的溅射靶进行溅射来形成。稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中的溅射，也可以是生成构成第一电介质膜102的电介质的反应性溅射。此时，溅射靶也可以由金属元素形成。在反应性溅射中，金属元素与混合气体所包含的元素发生反应，形成电介质(例如，氧化物或氮化物)。接着，在第一电介质膜102上使第一界面膜103成膜。第一界面膜103能够通过在稀有气体氛围气中、或稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中，对构成第一界面膜103的电介质(化合物或混合物)靶进行溅射来形成。稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中的溅射，可以是在溅射中生成构成第一界面膜103的电介质的反应性溅射。此时，溅射靶也可以由金属元素构成。接着，在第一界面膜103上使记录膜104成膜。记录膜104根据其组成，能够通过在Ar气体氛围气中、Kr气体氛围气中、Ar与反应气体的混合气体氛围气中或Kr与反应气体的混合气体氛围气中，对由Ge-M1_M2-Te或Sb-Te-Ge_M3合金形成的靶进行溅射而形成。接着，在记录膜104上使第二界面膜105成膜。第二界面膜105能够使用由构成第二界面膜105的电介质(化合物或混合物)形成的靶，在稀有气体氛围气中、或稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中，通过溅射形成。稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中的溅射，可以是在溅射中生成构成第二界面膜105的电介质的反应性溅射。此时，溅射靶也可以由金属元素形成。接着，在第二界面膜105上使第二电介质膜106成膜。第二电介质膜106，能够通过在稀有气体氛围气中、或稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中，对由构成第二电介质膜106的电介质(化合物或混合物)形成的靶进行溅射来形成。稀有气体与反应气体的混合气体氛围气中的溅射，可以是在溅射中生成构成第二电介质膜106的电介质的反应性溅射。此时，溅射靶也可以由金属元素形成。接着，在第二电介质膜106上形成中间分离层13。中间分离层13，能够通过在第一信息层301上利用旋涂法来涂敷光硬化型树脂(特别是紫外线硬化型树脂)或迟效性热硬化型树脂等的树脂之后，使树脂硬化来形成。而且，在中间分离层31设置引导槽时，在使表面上形成了规定形状的槽的转写用基板(型)紧贴在硬化前的树脂上之后，使基板11和转写用基板旋转，利用旋涂法拓宽硬化前的树脂后，使树脂硬化。而且，之后，通过从硬化了转写用基板后的树脂剥离，形成有规定引导槽的中间分离层13。
接着，形成第二信息层14。第二信息层14的形成从形成隔离膜110开始。隔离膜110,能够通过在Ar气体氛围气中，或Ar与反应气体的混合气体氛围气中,对由构成隔离膜110的电介质(化合物或混合物)形成的靶进行溅射来形成。Ar与反应气体的混合气体氛围气中的溅射可以是反应性溅射。此时，靶可以由金属元素构成。接着，形成透过率调整膜111。透过率调整膜111，能够使用由构成透过率调整膜111的电介质(化合物或混合物)形成的溅射靶，通过在Ar气体氛围气中、或Ar与反应气体的混合气体氛围气中的溅射而形成。Ar与反应气体的混合气体氛围气中的溅射，可以是反应性溅射。此时，靶也可以由金属元素构成。接着，在透过率调整膜111上形成反射膜112。反射膜112能够通过与前述反射膜101相同的方法来形成。接着，在反射膜112上形成第一电介质膜113。第一电介质膜113能够通过与前述第一电介质膜102相同的方法形成。接着，在第一电介质膜113上形成第一界面膜114。第一界面膜114能够通过与前述第一界面膜103相同的方法形成。接着，在第一界面膜114上形成核生成膜115。核生成膜115，能够根据其组成，通过在Ar气体氛围气中、Kr气体氛围气中、Ar与反应气体的混合气体氛围气中、或Kr与反应气体的混合气体氛围气中，对由Ge-Bi-Te合金、Ge-Sb-Te合金、或Ge-Sn-Te合金形成的革巴进行溅射来形成。接着,在核生成膜115上形成记录膜116。记录膜116能够通过与前述记录膜104相同的方法来形成。接着，在记录膜116上形成第二界面膜117。第二界面膜117能够通过与前述第二界面膜105相同的方法来形成。接着，在第二界面膜117上形成第二电介质膜118。第二电介质膜118能够通过与前述第二电介质膜106相同的方法来形成。接着，在第二电介质膜118上形成第三电介质膜119。第三电介质膜119能够通过在Ar气体氛围气中、或Ar与反应气体的混合气体氛围气中对由构成第三电介质膜119的电介质(化合物或混合物)形成的靶进行溅射来形成。Ar与反应气体的混合气体氛围气中的溅射，可以是反应性溅射。此时，靶也可以由金属元素构成。接着，在第三电介质膜119上形成中间分离层15。中间分离层15能够通过与前述中间分离层13相同的方法来形成。接着形成第三信息层16。第三信息层16基本上能够通过与前述第二信息层14相同的方法来形成。首先，在中间分离层15上形成隔离膜120。隔离膜120能够通过与前述隔离膜110相同的方法来形成。接着，在隔离膜120上形成透过率调整膜121。透过率调整膜120能够通过与前述透过率调整膜111相同的方法来形成。接着，在透过率调整膜121上形成反射膜122。反射膜122能够通过与前述反射膜·112相同的方法来形成。接着，在反射膜122上形成第一电介质膜123。第一电介质膜123能够通过与前述第一电介质膜113相同的方法来形成。接着，在第一电介质膜123上形成第一界面膜124。第一界面膜124能够通过与前述第一界面膜114相同的方法来形成。接着，在第一界面膜124上形成核生成膜125。核生成膜125能够通过与前述核生成膜124相同的方法来形成。接着,在核生成膜125上形成记录膜126。记录膜126能够通过与前述记录膜116相同的方法来形成。接着，在记录膜126上形成第二界面膜127。第二界面膜127能够通过与前述第二界面膜117相同的方法来形成。接着，在第二界面膜127上形成第二电介质膜128。第二电介质膜128能够通过与前述第二电介质膜118相同的方法来形成。接着，在第二电介质膜128上形成第三电介质膜129。第三电介质膜129能够通过与前述第二电介质膜119相同的方法来形成。上述各溅射工序中的电源，是直流(DC :Direct Current)电源、以及高频(RF :Radio Frequency)电源之一。使用任何电源时，提供功率都可以为IW 10kW。而且，将使用DC电源来进行溅射称为DC溅射，将使用RF电源来进行溅射称为RF溅射。此外，溅射中的成膜室的压力优选设为O. OlPa 50Pa。最后，在第三电介质膜129上形成覆盖层17。覆盖层17能够在第三电介质膜129上涂敷光硬化型树脂(特别是紫外线硬化型树脂)或迟效性热硬化型树脂等的树脂，且在进行旋涂之后，使树脂硬化而形成。此外，覆盖层17也可以使用聚碳酸酯、非晶硅聚烯烃、或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等的树脂或玻璃圆盘状的基板来形成。此时，对第三电介质膜129涂敷光硬化型树脂(特别是紫外线硬化型树脂)或迟效性热硬化型树脂等树脂之后，使这些基板与树脂紧贴，通过旋涂使树脂均匀延伸，之后能够使树脂硬化来形成。各信息层中的各膜的成膜时间，为了提高信息记录介质的产量，并且降低制造成本，优选在18秒以下。在以上，对在形成基板11的引导槽的面上依次形成信息层来制造信息记录介质I的方法进行了说明。在其它制造方法中，能够在覆盖层17的表面，按顺序形成第三信息层16、中间分离层15、第二信息层14、中间分离层13、以及第一信息层12，并在最后粘合基板11，来制作信息记录介质I。此时，隔离膜120以及110，在形成透过率调整膜121以及111之后接着形成，中间分离层15以及13，在形成了隔离膜120以及110之后接着形成。此外，第三电介质膜129在覆盖层17的表面被形成，第三电介质膜119在形成中间分离层15之后接着形成。而且，在其它制造方法中，能够将在覆盖层17的表面形成第三信息层16的层叠体，与在基板11的表面按顺序形成的第一信息层12、中间分离层13以及第二信息层14的层叠体粘合，以作为粘接剂层的中间分离层15，来制作信息记录介质I。在此，作为各层的成膜方法，使用溅射法。成膜方法并不局限于此。例如，能够使用真空蒸镀法、离子电镀法、化学气相沉积法(CVD法Chemical Vapor Deposition)或分子束外延法(MBE法Molecular Beam Epitaxy)来形成各层。而且，可以根据需要进行使记录膜的整面结晶化的初始化工序。初始化工序，可以针对记录膜104，在形成第二电介质膜106或中间分离层13之后实施，可以针对记录膜 116，在形成第三电介质膜119或中间分离层15之后实施，可以针对记录膜126，在形成第三电介质膜129或覆盖层17之后实施。或者，可以在形成覆盖层17之后实施所有的记录膜的初始化。该初始化工序能够通过激光束的照射进行。而且，初始化所使用的激光束的波长，为了通过扩大束宽，来缩短初始化需要的时间，并降低信息记录介质的制造成本，优选790 830nm。如此，能够制造实施方式I的信息记录介质I。实施例接着，采用实施例来详细说明本发明。(实施例I)在本实施例中，说明图I所示的信息记录介质I的一例。以下，说明本实施例的信息记录介质I的制造方法。首先，作为基板11，准备了形成有引导槽(深度20nm、轨道间距0.32μπι)的聚碳酸酯基板(厚度I. 1mm、直径120mm)。在形成该基板11的引导槽的面上，通过溅射法依次使厚度IOOnm的Ag-Ga-Cu (包括96wt %以上的Ag)膜成膜为反射膜101，使厚度IOnm的(Bi2O3) 40 (TiO2) 60 (moI % )膜成膜为第一电介质膜102，使厚度5nm的(ZrO2) 35 (SiO2) 35 (Cr2O3) so (mol % )膜成膜为第一界面膜103，使在以22 I的比混合了 GeTe和In2Te3的混合物中混合0. 5原子％ Sb且厚度IOnm的Ge44. Jn4tlSba5Te5a8 (原子％ )膜成膜为记录膜104，使由厚度3n m的组成式(ZrO2) 35 (SiO2) 35 (Cr2O3) 3(| (mol % )所代表的膜成膜为第二界面膜105，使(ZnS) 8(| (SiO2)2tl(mol % )膜成膜为第二电介质膜106。第二电介质膜106的厚度，通过基于矩阵法的计算来决定。具体而言，厚度被决定为相对于405nm的激光，在没有第二信息层14以及第三信息层16时的第一信息层12的Rcg (记录膜104为结晶相时的反射率)成为22 25%。接着，在第一信息层12上形成设置有引导槽的中间分离层13(厚度25μπι)，在中间分离层13上形成了第二信息层14。第二信息层14是通过如下成膜方法来形成的，即通过溅射法依次使厚度7n m的SiO2膜成膜为隔离膜110，使厚度18nm的(Bi2O3) 40 (TiO2) 6Q (mol % )膜成膜为透过率调整膜111，使厚度IOnm的Ag-Pd-Cu (包括96wt%以上Ag)膜成膜为反射膜112，使厚度8nm的(ZrO2) 4(| (SiO2) 4(| (Cr2O3) 2(|膜成膜为第一电介质膜113，使厚度3nm的(ZrO2) 25 (SiO2) 25 (Cr2O3) 5(| (mol % )膜成为第一界面膜114，使厚度O. 7nm的Ge14. ^i28Je5U (原子％)膜成为核生成膜115，使在以31 I的比混合了 GeTe与In2Te3的混合物中混合O. 5原子％ S b且厚度7. 5n m的Ge46.QIn3.原子％ )膜成膜为记录膜116，使厚度4nm的(ZrO2) 25 (SiO2) 25 (Cr2O3) 5(| (mol % )膜成膜为第二界面膜117，使(ZnS)80 (SiO2)20 (mol % )膜成膜为第二电介质膜118，使厚度IOn m的Al2O3膜成膜为第三电介质膜119。第二电介质膜118的厚度通过基于矩阵法的计算来决定。具体而言，厚度被决定为相对于405n m的激光,使无第三信息层16时的第二信息层14的Rcg(记录膜116为结晶层时的反射率)成为4 6%、透过率成为46% 50%。接着，在第一信息层14上形成设置有引导槽的中间分离层15 (厚度18 μ m)， 在中间分离层15上形成第三信息层。第三信息层16是通过如下成膜方法来形成的，即通过溅射法，依次使厚度7nm的隔离膜120、厚度18nm的(Bi2O3)4(|(TiO2)6(|(mol % )成膜为透过率调整膜121，使厚度7nm的Ag-Pd-Cu(包含Ag 96wt %以上)膜成膜为反射膜122，使厚度Ixm的(ZrO2)40 (SiO2)40(Cr2O3)2(|膜成膜为第一电介质膜123，使厚度 3nm 的(ZrO2) 25 (SiO2) 25 (Cr2O3) 5(| (mol % )膜成膜为第一界面膜 124，使厚度 O. 8nm 的Ge14.^i2a6Te5U (原子％ )膜成膜为核生成膜125，使在以31 I的比混合了 GeTe与In2Te3的化合物中混合0. 5原子％ Sb且厚度6nm的Ge46.原子％ )膜成膜为记录膜126，使厚度3nm的(ZrO2)25(SiO2)25(Cr2O3)50(mol % )膜成膜为第二界面膜127，使(ZnS)80(SiO2)20(mol% )膜成膜为第二电介质膜128，使厚度IOnm的Al2O3膜成膜为第三电介质膜129。第二电介质膜128的厚度由基于矩阵法的计算来决定。具体而言，厚度被决定为相对于405n m的激光，使第三信息层16的Rcg(记录膜126为结晶相时的反射率)成为2 4%、透过率成为55% 59%的方式决定。之后，在第三电介质膜129上涂敷紫外线硬化树脂，在旋涂之后，通过紫外线使树脂硬化，形成覆盖层17，完成信息记录介质I。最后，进行通过激光束使第一信息层12的记录膜104、第二信息层14的记录膜116以及第三信息层16的记录膜126的整面结晶化的初始化工序。在本实施例中，制作了第三信息层16的隔离膜120由Si02、Al203、Al6Si2013、Mg0、MgSiO3^LaF3以及CeF3形成的7种信息记录介质。将这些盘No.分别设为1-101 1-107。为了比较，对于上述记载的结构的信息记录介质，制作了分别由Ta2tj5以及SnO2形成无隔离膜120的信息记录介质(将盘No.设为1-001)以及隔离膜120的信息记录介质(分别将盘No.设为I-002、1-003)。针对如以上所制作的信息记录介质I以及比较例的信息记录介质，进行以下的评价。首先，针对构成隔离膜129的所述各组成的材料，使用分光椭圆偏光法来测定波长405nm处的光学常数(折射率η以及衰减系数k)。接着，使用分光光度計来测定针对波长405nm的激光的上述盘的第三信息层16的透过率。表I表不结果。[表 I]
权利要求
1.一种信息记录介质，包括3层以上信息层，且通过光的照射能够记录并再现信息，其特征在于， 被配置在光入射侧的至少一个信息层是能够改写信息的信息层， 所述信息记录介质从光入射侧按如下顺序至少具有记录膜、由包含Bi、Ti及O的电介质构成的透过率调整膜、以及隔离膜， 所述隔离膜被设置为位于所述透过率调整层和在与光入射侧相反侧使所述信息层与其它信息层分离的所述中间分离层之间、且与它们相接， 所述隔离膜的波长405n m处的光学常数的折射率为I. 8以下，且衰减系数为O. 05以下。
2.根据权利要求I所述的信息记录介质，其特征在于， 所述隔离膜含有从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物。
3.根据权利要求I所述的信息记录介质，其特征在于， 所述隔离膜实质上由SiO2或Al2O3、或者Al6Si2O13构成。
4.根据权利要求I所述的信息记录介质，其特征在于， 所述隔离膜的厚度在3nm以上且20nm以下。
5.根据权利要求I所述的信息记录介质，其特征在于， 被配置在光入射侧且具有所述隔离膜的至少一个信息层，从光入射侧起按如下顺序至少具有第三电介质膜、第二电介质膜、记录膜、以及第一电介质膜， 所述第三电介质膜被设置为位于所述第二电介质膜和在光入射侧使所述信息层与其它信息层分离的中间分离层、或保护所述信息层的覆盖层之间、且与它们相接， 所述第二电介质膜含有ZnS和SiO2, 所述第三电介质膜的波长405nm处的光学常数的折射率在I. 8以下，且衰减系数在O.05以下。
6.根据权利要求5所述的信息记录介质，其特征在于， 所述第三电介质膜含有从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物。
7.根据权利要求5所述的信息记录介质，其特征在于， 所述第三电介质膜实质上由SiO2或Al2O3、或者Al6Si2O13构成。
8.根据权利要求5所述的信息记录介质，其特征在于， 所述第三电介质膜的厚度在5nm以上且20nm以下。
9.一种信息记录介质的制造方法，该信息记录介质包括3个以上的信息层，且通过光能够记录并再现信息，该制造方法的特征在于， 包括3个以上用于形成信息层的工序， 形成被配置在光入射侧的至少I个信息层的工序包括 形成由含有Bi、Ti以及O的电介质构成的透过率调整膜的工序； 形成隔离膜的工序；以及 形成通过光的照射而能够在结晶相与非晶质相之间可逆地进行相变的记录膜的工序，形成所述隔离膜的工序，是在形成了在与光入射侧相反侧使所述信息层与其它信息层分离的中间分离层之后接着被实施的，并且包括对靶进行溅射以使得到波长405nm处的光学常数的折射率为I. 8以下且衰减系数为O. 05以下的膜，形成所述透过率调整膜的工序，是在实施了形成所述隔离膜的工序之后接着被实施的，且包括对由含有Bi、Ti以及O的电介质构成的靶进行溅射。
10.根据权利要求9所述的信息记录介质的制造方法，其特征在于， 用于形成所述隔离膜的靶，实质上由SiO2或Al2O3、或者Al6Si2O13构成。
11.根据权利要求9所述的信息记录介质的制造方法，其特征在于， 包括形成所述透过率调整膜的工序、形成所述隔离膜的工序、以及形成所述记录膜的工序在内的形成所述至少一个信息层的工序，还包括形成第三电介质膜的工序和形成第二电介质膜的工序， 形成所述第二电介质膜的工序包括使用由含有ZnS和SiO2的电介质构成的靶进行溅射， 形成所述第三电介质膜的工序，是在形成所述第二电介质膜之后接着被实施的，并且包括使用由含有从Si以及Al中选择的至少一种元素的氧化物的电介质构成的靶来进行溅射， 在实施了形成所述第三电介质膜的工序之后，接着形成使所述信息层在光入射侧与其它信息层分离的中间分离层或保护所述信息层的覆盖层。
12.根据权利要求11所述的信息记录介质的制造方法，其特征在于， 用于形成所述第三电介质膜的靶实质上由SiO2或A1A、或者Al6Si2O13构成。
全文摘要
本发明提供一种光学信息记录介质，其包含三层以上的信息层，被配置在光入射侧的至少一个信息层是能够改写信息的信息层，在从光入射侧按如下顺序至少具有记录膜、由包含Bi、Ti以及O的电介质构成的透过率调整膜、以及隔离膜的信息记录介质中，将所述隔离膜设置为在所述透过率调整层和在与光入射侧相反侧使所述信息层与其它信息层分离的中间分离层之间且与它们相接，并且将所述隔离膜的波长405nm处的光学常数的折射率设为1.8以下，且衰减系数设为0.05以下，防止在严酷的环境下的反复改写特性的变差。
文档编号G11B7/24GK102884577SQ20128000111
公开日2013年1月16日 申请日期2012年2月24日 优先权日2011年3月8日
发明者槌野晶夫, 西原孝史, 草田英夫, 儿岛理惠, 山田升 申请人:松下电器产业株式会社