具有相变层的光记录介质和该光记录介质的制备方法技术

一种制造光记录介质的方法，该方法包括：　　　　在基材上顺序堆叠相变材料膜、牺牲膜和金属膜；　　　　将金属膜阳极化形成具有多孔空穴的金属氧化物膜；并将经空穴暴露的牺牲薄膜部分阳极化以形成氧化物膜；　　　　通过除去金属氧化物膜并通过刻蚀牺牲膜和使用牺牲膜的氧化物膜作为掩模的相变材料膜，使相变材料膜形成图案；和　　　　除去牺牲膜的氧化膜，并在图案化的相变材料膜的上表面上沉积上绝缘膜、反射膜和保护膜。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光记录介质和其制备方法，更具体涉及使用相变层的光记录介质和制备该光记录介质的方法。
技术介绍
在常规光记录介质如光盘(CD)和数字通用盘(DVD)中，将相变层沉积到基材上，通过借助激光束透射其中熔化并冷却特定点，在该特定点上形成凹坑，和将数据记录到凹坑中。采用这种记录方法的常规光记录介质对于提高聚焦激光束的镜片的数据窗孔存在技术限制。为解决这些问题，US6,197,399公开了可在不使用激光束下实现记录的记录介质和制备该记录介质的方法。图1为US 6,197,399中公开的记录介质的横截面。首先，将具有尺寸3-英寸和厚度1.22mm的硅基材进行盐酸处理以从硅基材12中除去自然氧化物膜，导致氢原子处于硅基材表面上。将电子束照射到所得硅基材21的表面上，这样多个10nm尺寸的循环区域在其上按30nm间隔规则排列。然后，将所得基材21在清洁房间的大气气氛中放置约1小时，SiO2膜选择性形成于暴露在电子束下的硅基材21的区域下。然后将所得硅基材21进行另外的盐酸处理，以从硅基材21中除去一些SiO2膜，结果，各自形成具有10nm宽和5nm深的凹坑。Doner有机染料分子真空沉积到所得硅基材21的上表面上获得记录层。然后，将具有在其上形成的记录层的所得硅基材21在氮气气氛中在80℃下加热约1小时。将所得硅基材21在室温下用100nm-尺寸的二氧化硅颗粒抛光，使有机染料分子选择性地保持在选取的凹坑中，由此形成记录区域26。然后，将所得硅基材21在40℃下在大气气氛中放置约1天，以在不暴露于电子束下的硅基材21的区域上形成SiO2膜24。通过用由聚苯胺和聚氯乙烯组成的化合物旋涂SiO2膜，在该SiO2膜的上表面上形成保护层27。按这种方式，制造记录介质，并通过借助涂布Au的原子力显微镜(AFM)探针在施加30V电压下将正电荷(空穴)注入点状记录区域中的方式进行记录。在制造上述US专利中公开的记录介质中，由于相变材料如doner有机染料分子通过空穴填充操作形成，必须在空穴填充操作之后从硅基材中除去相变材料，并且不能除去其中形成空穴的SiO2膜。此外，需要加热相变层的方法，并且基材必须仅由具有高熔点的材料如硅或特殊玻璃形成。
技术实现思路
本专利技术提供一种高集成大容量光记录介质，该介质甚至通过常规光记录介质生产完成的记录和再现方法快速记录和再现数据并可简单制造，和制造该高集成大容量光记录介质的方法。根据本专利技术一个方面，提供一种制造光记录介质的方法。在该方法中，首先在基材上顺序堆叠相变材料膜、牺牲膜(sacrificial film)和金属膜。然后，将金属膜阳极化形成具有多孔空穴的金属氧化物膜，并将经空穴暴露的牺牲薄膜部分阳极化形成氧化膜，然后，通过除去金属氧化物膜并通过刻蚀牺牲膜和使用牺牲膜的氧化物膜作为掩模的相变材料膜，使相变材料膜形成图案。然后，自牺牲膜除去氧化膜，并在图案化的相变材料膜的上表面上沉积上绝缘膜、反射膜和保护膜。可将下绝缘薄膜插入基材与相变膜之间。根据本专利技术的一个方面，提供另一制造光记录材料的方法。在该方法中，首先在基材上顺序堆叠反射膜、相变材料膜、牺牲膜和金属膜。然后，将金属膜阳极化形成具有多孔空穴的金属氧化物膜，并将经空穴暴露的牺牲薄膜部分阳极化形成氧化物膜，然后，通过除去金属氧化物膜并通过刻蚀牺牲膜和使用牺牲膜的氧化物膜作为掩模的相变材料膜，使相变材料膜形成图案。然后，自牺牲膜除去氧化膜，并在图案化的相变材料膜的上表面上沉积上绝缘膜和保护膜。根据本专利技术另一方面，提供一种光记录介质，包括基材，在基材上的图案化相变材料膜、沉积在基材上覆盖相变材料膜的上绝缘膜，沉积在上绝缘膜上的反射膜，和形成于反射膜上表面上的保护膜。在基材与相变膜之间，可形成下绝缘膜。根据本专利技术另一方面，提供另一光记录介质，包括基材，沉积在基材上的反射膜、在反射膜上图案化的相变材料膜、沉积在反射膜上覆盖相变材料膜的绝缘膜和形成于绝缘膜上表面上的保护膜。该基材具有凸(land)-凹槽结构，其中凸地(land)与凹槽交替排列。基材优选由PC、玻璃和硅中任何一种形成。反射膜可由Al合金或Ag合金形成。相变材料膜可由Ge-Te-Sb(GTS)或含GTS的合金形成。牺牲膜可由Ta形成，金属膜可由Al或Al合金形成。绝缘膜可SiO2-ZnS形成，保护膜可由PC形成。反射膜、相变材料膜、牺牲膜、金属膜，以及上下绝缘膜用化学蒸汽沉积法或溅射法沉积。当将牺牲膜氧化时，在金属膜空穴内生长氧化膜。相变材料膜具有其中排列多个纳米点(nanodot)柱子的基体结构，并且优选具有蜂窝状结构。本专利技术提供一种高集成光记录介质，借助该介质甚至通过使用已存在的光记录和再现方法，也可实现快速数据记录和再现，本专利技术还提供制造高集成光记录介质的方法。附图说明本专利技术的上述和其它特点和优点将通过参考附图对其实施方案的描述变得更显而易见。图1为US 6,197,399中公开的光记录介质的横截面；图2A为根据本专利技术第一个实施方案的光记录介质一部分的透视图；图2B为根据本专利技术第二个实施方案的光记录介质一部分的透视图；图3为根据本专利技术第三个实施方案的光记录介质一部分的透视图，图4A至4K为说明制备根据本专利技术第一个实施方案的光记录介质的方法的透视图；图5为显示在制备根据本专利技术第一个实施方案的光记录介质工艺期间，通过首先在其上已形成凸地和凹槽的聚碳酸酯上沉积铝，然后将该铝进行阳极化而形成的多个空穴的扫描电镜(SEM)图；图6为显示在其上形成多个图5的空穴的聚碳酸酯基材上侧的SEM图；图7为显示在除去氧化铝后在其上保留多个TaOx柱子的聚碳酸酯基材的SEM图；图8为显示其中在制备根据本专利技术第一个实施方案的光记录介质期间，在刻蚀掉氧化铝(Al2O3)后多个TaOX柱子保留于沉积在聚碳酸酯基材上的相变膜上的结构的SEM图。具体实施例方式以下将参考附图充分描述本专利技术的光记录介质和制备光记录介质的方法，其中给出本专利技术的实施方案。图2A、2B和3为根据本专利技术第一、第二和第三个实施方案的光记录介质的一部分的透视图。参考图2A，在根据本专利技术第一个实施方案的光记录介质中，图案化的相变材料膜103设置于具有凸地和凹槽的透明基材101上表面上。沉积绝缘薄膜109以覆盖基材101的上表面和图案化的相变薄膜103。反射膜11和保护膜113顺序形成于绝缘薄膜109的上表面上。绝缘膜109、反射膜111和保护膜113各自具有凸-凹槽结构并各自沉积至相同厚度。在根据本专利技术第一方面的光记录介质中，发射的为记录和再现数据而发射的光照射到透明基材上，即照射到光记录介质的背面上，并通过透明基材101。通过透明基材101传输的光被相变材料膜图案109部分反射或传输。通过相变材料膜图案109的光被反射膜111反射，再次通过透明基材101，并通过光检测器(未示)检测。参考图2B，根据本专利技术第二个实施方案的光记录介质与图2A的光记录记载相同，不同的是前者具有由处于基材201与图案化相变材料膜203之间的下绝缘膜209b和覆盖图案化相变材料膜203的上绝缘膜209a构成的双层绝缘膜。在根据本专利技术第二个实施方案的光记录介质中，若基材201由聚碳酸酯构成，则下绝缘膜209优选形成于基材201的上表面上。根据本专利技术第二个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳寅儆，郑守桓，金仁淑，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：