信息记录介质及其制造方法技术

一种信息记录介质，它含有基板和记录层，通过光照射或施加电能，所述记录层中产生晶相和非晶相之间的相转变，该介质还包括含Ｚｒ，Ｃｒ和Ｏ的Ｚｒ－Ｃｒ－Ｏ基材料层，在该Ｚｒ－Ｃｒ－Ｏ基材料层中，Ｚｒ的含量在３０％（原子）以下，Ｃｒ的含量为７－３７％（原子）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学或电学地将信息记录、删去、改写和再生的。相关申请交叉参考本申请基于日本申请2002-55872(2002年3月1日提出申请，专利技术名称为)、日本申请2002-45661(2002年2月22日提出申请，专利技术名称为)以及日本申请2001-384306(2001年12月18日提出申请，专利技术名称为)要求了巴黎公约规定的优先权，上述申请中记载的内容被引用作为本说明书的一部分。
技术介绍
本专利技术者开发出了4.7GB的DVD-RAM，它是作为数据文件和图象文件使用的高容量可改写型信息记录介质。它已经商品化。该4.7GB的DVD-RAM例如公开在日本专利公开公报2001-322357中。该公报中揭示的DVD-RAM如附图说明图10所示。图10所示的信息记录介质31具有在基板1的一侧表面上按照第一介电体层102、第一界面层103、记录层4、第二界面层105、第二介电体层106、光吸收补偿层(校正层)7以及反射层8的次序形成的7层构造。在该信息记录介质中，第一介电体层存在于比第二介电体层更靠近入射激光的位置。第一界面层和第二界面层具有相同的关系。这样，在本说明书中，当信息记录介质含有两种以上相同功能的层时，按照靠近入射激光侧的次序依次称为“第一”、“第二”、“第三”……。第一介电体层102和第二介电体层106具有调节光学距离、提高记录层4的光吸收效率、增大晶相反射率与非晶相反射率之差以扩大信号振幅的功能。以往用作介电体层材料的ZnS-20摩尔％SiO2是非晶形材料，其热传导率低，透明，且具有高的折射率。另外，ZnS-20摩尔％SiO2在膜形成时的成膜速度高，有很好的机械特性和耐湿性。因此，ZnS-20摩尔％SiO2是适合形成介电体层的优秀材料。如果第一介电体层102和第二介电体层106的热传导率低，则当激光光束射入记录层4时，能使热在从记录层4向反射层8的厚度方向上迅速扩散，但难以向介电体层102或106平面内方向扩散。即，记录层4在短时间内被介电体层冷却，从而容易形成非晶形标记(符号)(记录记号)。当难以形成记录标记时，需要用高峰值功率来进行记录，当容易形成记录标记时，低峰值功率就可以记录了。在介电体层热传导率低的场合，由于可用低峰值功率进行记录，信息记录介质的记录敏感度提高。另一方面，在介电体层热传导率高的场合，由于用高峰值功率记录，所以信息记录介质的记录敏感度降低。信息记录介质中的介电体层以热传导率不能准确测定的薄膜形态存在(越……越)。因此，专利技术者用信息记录介质的记录敏感度作为得知介电体层热传导率大小的相对判断标准。记录层4用含有Ge-Sn-Sb-Te的高速结晶化材料来形成。有所述材料作为记录层4的信息记录介质不仅有优异的初期记录性能，而且有优异的记录保存性和改写保存性。在相变化信息记录介质中，利用记录层4在晶相或非晶相之间的可逆相转变来记录、删除和改写信息。当用高功率(即峰值功率)激光照射记录层4然后迅速冷却时，受照射部分变成非晶相，形成记录标记。当用低功率(即偏压功率(bias power))照射使其升温然后逐步冷却时，照射部变成晶相，记录的信息被删除。通过用在峰值功率水平和偏压功率水平之间调节功率的激光照射记录层，可以既删除记录的信息，同时能改写成新的信息。可反复改写的性能用图象抖动值在实际使用上没有问题的范围内可反复改写的最大次数来表示。可以说，该次数越高，可反复改写的性能就越好。尤其是，期望用于数据文件的信息记录介质具有优异的可反复改写的性能。第一界面层103和第二界面层105具有防止第一介电体层102和记录层4之间以及第二介电体层106与记录层4之间发生物质移动的功能。在这里，物质移动指激光照射记录层而信息被反复改写时第一和第二介电体层ZnS-20摩尔％SiO2的S扩散到记录层中的现象。如果有大量S扩散到记录层中，则会引起记录层反射率降低，使反复改写的性能变差。该现象是已知的(参见N.Yamada等人，Japanese Journal of AppliedPhsice Vol.37(1998)2104-2110页)。另外，日本专利公开公报10-275360和国际出版物WO97/34298小册子中也揭示了用含Ge的氮化物来形成防止该现象的界面层。光吸收补偿层107调节记录层4为结晶状态时的光吸收率Ac与非结晶状态使的光吸收率Aa之比Ac/Aa，并起着防止改写标记形状扭曲的作用。反射层8具有从光学上提高记录层4中吸收的光量的功能，从热学上有使记录层4中产生的热量迅速扩散从而使记录层迅速冷却，使记录层4的非结晶化变容易的功能。另外，反射层8还有保护多层膜以防使用环境损伤的功能。因此，图10所示的信息记录介质通过使用分别有上述功能的7层层叠而成的构造，确保了4.7GB高容量下优异的反复改写性能和高的可靠性，因此现已被商业化。作为信息记录介质介电体层的适用材料，已经提出了多种材料。例如，日本专利公开公报平5-109115中公开了在光信息记录介质中其耐热保护层由具有1600K以上熔点的高熔点元素和低碱玻璃的混合物所形成。该公报中还揭示，作为高熔点元素，可列举Nb，Mo.Ta，Ti，Cr.Zr以及Si。另外，该公报中还揭示，低碱玻璃以SiO2、BaO、B2O3或Al2O3作为主要成分。日本专利公开公报平5-159373中揭示，在光信息记录介质中，耐热保护层是由熔点比Si高的氮化物、碳化物、氧化物和硫化物中的至少一种化合物与低碱玻璃的混合物形成的。在该公报中，作为高熔点化合物，列举了Nb，Zr，Mo，Ta，Ti，Cr，Si，Zn，Al的碳化物、氧化物、硫化物。另外，该公报中还揭示，低碱玻璃以SiO2、BaO、B2O3或Al2O3作为主要成分。日本专利公开公报平8-77604中揭示，在再生专用的信息记录介质中，介电体层由至少一种选自Ce，La，Si，In，Al，Ge，Pb，Sn，Bi，Te，Ta，Sc，Y，Ti，Zr，V，Nb，Cr和W的元素的氧化物、至少一种选自Cd，Zn，Ga，In，Sb，Ge，Sn，Pb，Bi的元素的硫化物或硒化物等形成。日本专利公开公报2001-67722中揭示，在光信息记录介质中，第一界面控制层和第二界面控制层选择含有至少一种选自Al，Si，Ti，Co，Ni，Ga，Ge，Sb，Te，In，Au，Ag，Zr，Bi，Pt，Pd，Cd，P，Ca，Sr，Cr，Y，Se，La，Li的元素的氮化物、氧化物、碳化物和硫化物。
技术实现思路
如上所述，在用ZnS-20摩尔％SiO2来形成第一和第二介电体层的场合，为了防止S扩散，必然需要在介电体层和记录层之间有界面层。然而，从介质的价格考虑，希望构成介质的层数尽可能少。如果层数少，则能使材料费降低、制造装置小型化，而且由于制造时间缩短而可以使生产量增加，从而使介质的价格降低。作为减少层数的一种方法，本专利技术者研究了除去第一界面层和第二界面层中至少一层界面层的可能性。在这种情况下，本专利技术者认为为了不产生由反复记录引起的从介电体层向记录层的S扩散，必须要用ZnS-20摩尔％SiO2以外的材料来形成介电体层。另外，关于介电体层材料，希望其与硫族元素材料形成的记录层之间有良好的粘合性，有与上述7层构造相同或更高的高记录敏感度，是透明的，且具有记本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息记录介质，它含有基板和记录层，通过光照射或施加电能，所述记录层中产生晶相和非晶相之间的相转变，该介质还包括含Zr，Cr和O的Zr-Cr-O基材料层，在该Zr-Cr-O基材料层中，Zr的含量在30％(原子)以下，Cr的含量为7-37％(原子)。2.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中所述Zr-Cr-O基材料层基本上由式(1)表示的材料组成ZrQCrRO100-Q-R(原子％)……(1)式中，Q和R分别在0＜Q≤30，7≤R≤37的范围内，且20≤Q+R≤60。3.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中所述Zr-Cr-O基材料层还包含Si，基本上由式(2)表示的材料组成ZrUCrVSiTO100-U-V-T(原子％)……(2)式中，U、V和T分别在0＜U≤30，7≤V≤37以及0＜T≤14的范围内，且20≤U+V+T≤60。4.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中Zr-Cr-O基材料层基本上由式(11)表示的材料组成(ZrO2)M(Cr2O3)100-M(摩尔％)……(11)式中，M在20≤M≤80的范围内。5.根据权利要求3所述的信息记录介质，上述含Si的Zr-Cr-O基材料层基本上由式(21)表示的材料组成(ZrO2)X(Cr2O3)Y(SiO2)100-X-Y(摩尔％)……(21)式中，X和Y分别在20≤X≤70和20≤Y≤60的范围内，且60≤X+Y≤90。6.根据权利要求5所述的信息记录介质，其中式(21)表示的材料含有大致相等比例的ZrO2和SiO2，且用式(22)表示(ZrSiO4)Z(Cr2O3)100-Z(摩尔％)……(22)式中，Z在25≤Z≤67的范围内。7.一种信息记录介质，它含有基板和记录层，通过光照射或施加电能，所述记录层中产生晶相和非晶相之间的相转变，该介质还包括基本上由式(3)表示的Zr-Cr-Zn-O基材料层组成的层(ZrO2)C(Cr2O3)E(D)F(SiO2)100-C-E-F(摩尔％)……(3)式中，D是ZnS、ZnSe或ZnO，C、E、F分别在20≤C≤60、20≤E≤60和10≤F≤40的范围内，且60≤C+E+F≤90。8.根据权利要求7所述的信息记录介质，其中式(3)表示的材料含有大致相等比例的ZrO2和SiO2，且用式(31)表示(ZrSiO4)A(Cr2O3)B(D)100-A-B(摩尔％)……(31)式中，D是ZnS、ZnSe或ZnO，A和B分别在25≤A≤54和25≤B≤63的范围内，且50≤A+B≤88。9.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中可逆地产生相转变。10.根据权利要求7所述的信息记录介质，其中可逆地产生相转变。11.根据权利要求9所述的信息记录介质，其中记录层含有选自Ge-Sb-Te，Ge-Sn-Sb-Te，Ge-Bi-Te，Ge-Sn-Bi-Te，Ge-Sb-Bi-Te，Ge-Sn-Sb-Bi-Te，Ag-In-Sb-Te和Sb-Te中的任一种材料。12.根据权利要求10所述的信息记录介质，其中记录层含有选自Ge-Sb-Te，Ge-Sn-Sb-Te，Ge-Bi-Te，Ge-Sn-Bi-Te，Ge-Sb-Bi-Te，Ge-Sn-Sb-Bi-Te，Ag-In-Sb-Te和Sb-Te中的任一种材料。13.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中记录层的膜厚度在15nm以下。14.根据权利要求7所述的信息记录介质，其中记录层的膜厚度在15nm以下。15.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该介质具有两个以上的记录层。16.根据权利要求7所述的信息记录介质，其中该介质具有两个以上的记录层。17.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中在基板一侧表面依次形成第一介电体层、记录层、第二介电体层和反射层，所述第一介电体层和第二介电体层中的至少一个介电体层是与...

【专利技术属性】
技术研发人员：儿岛理惠，西原孝史，土生田晴比古，山田昇，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：