光學信息記錄媒體及其制造方法以及記錄回放擦除方法

專利名稱：光學信息記錄媒體及其制造方法以及記錄回放擦除方法
技術領域：
本發明涉及一種具有可光學方式檢出的信息記錄層的光學信息記錄媒體及其制造方法和記錄回放擦除方法。
背景技術：
眾所周知，有一種在盤片狀或卡片狀基板上形成有金屬薄膜或有機物薄膜所構成的記錄材料薄膜層，通過對它照射會聚為亞微米量級直徑微小光斑的高能光束，使記錄材料層發生局部變化，從而對信息信號進行存儲的技術。特別是對于記錄層采用光磁材料薄膜或相變材料薄膜的媒體，可很容易進行信號重寫，因而積極地進行著研究開發。例如光磁記錄媒體是利用磁化狀態的差異所產生的反射光偏轉面旋轉角的差異進行記錄的。而相變記錄媒體是利用特定波長光的反射光量因結晶狀態和非晶狀態的不同進行記錄的，其特征在于，只要照射時使激光輸出在相對高功率記錄電平和相對低功率擦除電平之間調制，便可以象磁盤那樣同時進行記錄的擦除和新的信號記錄(可重寫)，從而可以在短時間內進行信息信號的重寫。
光磁記錄媒體和相變記錄媒體的構成通常采取例如圖1所示的多層膜構成。具體來說，在聚碳酸酯或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)樹脂板或玻璃板等制成的基板1上形成一通常由電介質材料制成的保護層2、4夾著的由相變材料或光磁材料制成的光吸收性記錄層3。此外，有的還在保護層4上形成一Au或Al合金所構成的金屬反射層5，起到提高記錄層3光吸收效率的作用或作為熱擴散層的作用。以上各層依次靠濺射或真空蒸鍍等方法層積。此外，最上層采取為避免以上各層劃傷和沾染污物而形成外敷層6這種構成。通常使激光光線從基板1一側入射。基板1表面大多設有凹凸槽軌和凹凸坑點列，作為將激光光線引導至盤片上規定位置用的引導手段。
各層的作用和形成各層的具體材料例如下所述。
記錄層3用相變材料時，據報道有Te基或Se基的硫族化合物薄膜，例如有Ge-Sb-Te系合金薄膜，Ge-Sb-Te-Se系合金薄膜，In-Sb-Te系合金薄膜，Ag-In-Sb-Te系合金薄膜，In-Se系合金薄膜等。采用這種相變材料的媒體，通過激光光線的照射進行信號的記錄、擦除和回放。如前文所述，對激光光束功率按強功率和弱功率調制，并照射旋轉的記錄媒體。以高功率照射的部分局部瞬時熔融，但然后靠迅速冷卻形成非晶化進行記錄。而以相對低功率照射的部分則使非晶狀態緩慢冷卻結晶，擦除所記錄的信號。進行信號回放時，使激光束功率足夠低地照射以避免給記錄膜帶來變化，檢測此時反射光強度，判定激光束照射部分是結晶狀態還是非晶狀態。
電介質材料制成的保護層2、4有例如以下作用(1)起到保護記錄層免于外部機械損傷的作用；(2)起到減小重復進行重寫時所造成的基板表面發毛、記錄層破壞和蒸發等熱損傷，提高重復重寫次數的作用；(3)起到利用多重反射所產生的干涉效應增強光學變化的作用；(4)起到阻止外界大氣影響、防止化學變化的作用；作為滿足這種目的保護層的構成材料，以往提出過SiO2、Al2O3等氧化物，Si3N4、AlN等氮化物，Si-O-N等氧氮化物(例如特開平3-104038號公報)，ZnS等硫化物，SiC等碳化物或ZnS-SiO2(特開昭63-103453號公報)等混合物材料，而且其中一部分已得到實際應用。
正考慮采用雙層保護層使特性提高。相變記錄媒體例子中，特開平5-217211號公報揭示一種與含Ag光記錄層相接一側采用氮化物(SiN、AlN)或碳化物(SiC)電介質層作為該光記錄層的保護層，采用ZnS或含ZnS的復合化合物作為其外側一層的例子。也就是說，通過采用上述SiN、SiC、AlN層來防止記錄層所含的Ag與保護層中的S結合，該公報中揭示SiN、AlN、SiC層膜厚為5～50nm膜厚范圍。此外，特開平6-195747號公報揭示了一種記錄層與基板之間采用雙層保護層的構成例，其中與記錄層相接一側形成Si3N4層，與基板相接一側形成ZnS-SiO2層，共計形成兩層電介質層，并討論了Si3N4層對相變材料層結晶的促進作用。
光磁記錄媒體的例子有特開平4-219650號公報。其中揭示了基板一側采用雙層電介質層，其內部基板一側采用氧化硅膜來提高基板與電介質層的粘接性，同時記錄層一側采用碳化物和氮化物的混合物來防止氧化硅層的氧、透過基板的水份進入記錄層、腐蝕磁記錄膜。該公報還揭示，氮化物最好是Sn-N、In-N、Zr-N、Cr-N、Al-N、Si-N、Ta-N、V-N、Nb-N、Mo-N和W-N系，其膜厚最好在10～20nm范圍。特開平4-321948號公報與特開平4-219650號公報相同，依然揭示的是基板一側采用雙層電介質層。其中說明將近基板一側做成由Si、Zr、Y、Mg、Ti、Ta、Ca、Al當中選出的至少一種的氧化物制成的電介質層，提高與基板的密接性，光磁記錄膜相接一側采用由Si、Zr、Y、Mg、Ti、Ta、Ca、Al當中選出的一種以上氮化物制成的氮化物層，來抑制氧和水份從氧化物層進入、擴散至記錄膜層。至于這種氮化物層膜厚，揭示的是50～200nm范圍。
反射層5，一般由Au、Al、Cr、Ni、Ag等金屬或這些金屬基的合金制成，是以散熱效果、記錄膜有效的光吸收為目的設置的。
以上一般采用濺射、真空蒸鍍等方法作為記錄媒體制造方法。此外，還采用反應性濺射方法使薄膜中含有氮。
例如特開昭63-151486號公報就開孔型只寫一次(write once)媒體的制造方法，揭示了一種靠反應性濺射使含Te記錄層含有N的方法。該公報中揭示，將Ar與氮的混合氣體作為濺射氣體對碲硒合金靶放電，靠反應性濺射法在基板上形成含碲和硒和氮的記錄膜后，導入氮氣生成氮離子，靠它形成比記錄層內部的氮濃度要高的表面層。通過使記錄膜表面氮化，以提高耐老化性和靈敏度，增大功率寬裕度，氮化物層氮濃度較好在2～20％范圍，尤其是在2～10％范圍內更好，此外表面層厚度最好1～10nm大小。
盡管也是一種開孔型記錄材料例子，但特開昭63-63153號公報揭示的是將含Te和Se物質做成靶子，在含有一氧化氮氣體、氧化二氮氣體或二氧化氮氣體的氣氛中濺射，使記錄層中含Te、Se、N層成膜的例子。
特開平4-78032號公報揭示一種金屬靶表面利用Ar氣進行濺射，在成膜基板表面使之與氧氣或氮氣反應，形成金屬氧化膜或金屬氮化膜的例子。
雖圖中省略，但還提出為防止光學信息記錄媒體氧化或塵埃等附著而在金屬反射層5上設置外敷層這種構成，或將紫外線硬化樹脂用作粘接劑，粘貼虛擬基板這種構成等。
但已知現有相變光學記錄媒體具有如下所述問題。具體來說，記錄層采用以Te、Se等為含Ge、Sb、In等的材料薄膜，而且保護層采用SiO2等為代表的氧化物系材料薄膜、ZnS為代表的硫化物系材料薄膜或ZnS-SiO2為代表的前述兩者的混合物系材料薄膜時，通過重復激光照射進行信息信號的記錄擦除等，便發現記錄層或保護層的光學特性(反射率、吸收率等)變化、記錄或擦除特性變化這種現象。具體來說，由于重復進行信號的重寫，媒體反射率下降，信號振幅便慢慢下降，此外，記錄標記的標記位置的抖動值變大，記錄信號的誤碼率增大，故而回放時發生讀取錯誤，因而存在可重復重寫次數會受到限制這種問題。
就這種變化的主要原因而言，可以認為是S成份或O成份從保護層擴散進入記錄層或相反Te和Se等從記錄層向保護層擴散，在構成記錄層的成份中有蒸氣壓相對較高的成份擴散流入，保護層材料中一部分與記錄層起化學反應，或兩者兼而有之。
事實上，根據發明人的實驗，經觀察可知，應用Ge-Sb-Te記錄膜和ZnS-SiO2保護層的光盤經激光照射，保護層中便有S成份釋放，因此S原子從保護層進入記錄層。另外，觀察得知余下的Zn原子、Si原子、O原子也擴散至記錄層。這時，盡管可以考慮隨著S原子的逸出是否就是其他元素也容易活潑的原因，但機理不夠明確。
這些現象及其機理到目前為止尚無明確的報道例。采用Si3N4和AlN為代表的氮化物薄膜作為保護層，雖沒有如上所述S成份釋放這種情況，但另一方面這種氮化物與記錄層的粘接性卻比ZnS-SiO2低，在例如高溫高濕環境下會有發生剝離這種其他方面的問題。也就是說，問題在于SiO2、Ta2O5、Al2O3等氧化物和Si3N4、AlN等氮化物這類電介質材料與相變型記錄材料的粘接性較差，因而在例如高溫高濕條件下發生剝離和裂紋，不能作為電介質層材料實際采用。
小結一下劣化機理，可以認為，首先是隨著重復次數的增加，進行著上述原子擴散和化學反應。其次，記錄層中組成有較大變動，從而反射率、吸收率等的變動，記錄特性(非晶化靈敏度)和擦除特性(結晶靈敏度、結晶速度)的變動明顯。保護層中，光學特性變化的同時，組成的差異造成了機械強度下降這種變化。以往，廣泛應用作為優異保護層的ZnS-SiO2系在保護層與記錄層之間具有較高粘接性的理由，也認為是這種原子擴散的結果，本質上也可以說臨界重復次數是內在的。
特開平5-217211號公報中尤其涉及包含Ag和S這種易化學反應元素的材料系，揭示了抑制反應的方法，但上述現有例中，對于作為最有效材料系應用開發的Ge-Sb-Te系和In-Sb-Te系材料等的相變記錄媒體，并未提出以提高其循環性能為目的在電介質保護層與相變記錄層之間形成氮化物或氮氧化物等材料層，在這些層中起到阻擋層的作用以防止記錄層與保護層之間相互擴散和化學反應這種思路。而且，也未揭示本質上不具有上述問題的電介質保護層材料尤以Ge-N或Ge-N-O為佳，該材料作為阻擋層也具有優異性能。
也就是說，尚未實現重復特性優異、而且耐老化性也優異的薄膜構成。
本發明目的在于解決上述問題，提供一種實現重復特性和耐老化性兩者均優異的相變光學記錄媒體所用的媒體構成及其制造方法，還提供一種用該記錄媒體記錄回放擦除消息信號的方法。

發明內容
●本發明作為一種解決上述問題的光學信息記錄媒體，采用這樣一種構成，其包括相應于能量束的照射產生可光學方式檢出的可逆相變的記錄層；與上述記錄層至少一面相接形成的具有阻擋層名義的材料層，所述阻擋層起到抑制記錄層與保護層之間產生的原子擴散和化學反應的作用。
●做成阻擋層的材料(阻擋材料)依然能應用于保護層材料。這時專門表述為“用阻擋材料的保護層”。
●而且，最好本發明中阻擋材料層設于記錄膜兩側。
阻擋材料應用于記錄層基板一側的構成，抑制記錄層與保護層之間原子擴散和化學反應的效果好，循環性能提高。阻擋材料應用于記錄層非基板一側的構成，提高重寫性能穩定性的效果好，可靠性提高。通過在兩側采用，不僅兩者特性兼而有之，而且兩者性能還可進一步提高。
●阻擋材料表示為MaXb(M非氣體元素M1M2……的集合，X氣體元素X1X2……的集合)時，氣體成份的比例b/(a+b)，基板一側阻擋材料層最好要比基板相對一側阻擋材料層相對大些。
●最好本發明還采用具有金屬反射層的構成。
●最好在金屬反射層與記錄層之間采用厚度不到80nm的較薄“用阻擋材料的保護層”的驟冷構成。這樣，可以減少層數，簡化制造過程。而且，隨著冷卻效果的提高，能夠減小記錄標記間的熱相干效應，從而更密集記錄信息信號。總之，成為一種有利于高密度記錄的構成。這時，記錄層基板一側最好也采用阻擋層。這樣，可獲得循環性能更高且能夠高密度記錄的媒體。
●對于記錄層的金屬反射層與記錄層之間需要厚度超過80nm的較厚電介質層的構成(緩冷構成)，最好在記錄膜至少一側采用阻擋層。這樣，能夠使通常蓄熱效應大熱損傷也大的緩冷構成其循環性能有大幅提高。
●本發明使阻擋層厚度至少超過1～2nm。這樣可獲得上述效果，但最好超過5nm。這樣，記錄所用的激光功率較高時也有效。另外，最好是超過20nm，可獲得更好的效果。此外，最好超過20nm還可獲得制造上較高的重復性。
●本發明最好采用含Ge-N或Ge-N-O的材料層作為阻擋材料。
●將Ge-N或Ge-N-O材料層作為阻擋層或保護層應用于記錄層兩側時，Ge-N或Ge-N-O層中氣體元素濃度(N+O)/(Ge+N+O)，在記錄層基板一側Ge-N或Ge-N-O層中最好要比在記錄層非基板一側Ge-N或Ge-N-O層相對大些。
●本發明Ge-N的組成區選Ge濃度在35％～90％范圍較好，更好是選35％～65％范圍。
●Ge-N層應用于記錄膜基板一側(激光光線入射一側)時，選Ge濃度在35％～60％范圍較好，而Ge-N層應用于記錄膜基板一側的相對一側時，選Ge濃度在42.9％～90％(最好是42.9％~65％)范圍較好。
●Ge-N-O組成區最好是在表示Ge-N-O三元組成的圖4三角圖中由四個組成點B1(Ge90.0 N10.0)、B4(Ge83.4 N3.3 O13.3)、G4(Ge31.1 N13.8 O55.1)、G1(Ge0.35 N0.65)所圍成的區域。在此區域內，具有循環性能和擦除性能提高的效果。
●Ge-N-O層應用于記錄膜基板一側(激光光線入射一側)時，最好是四個組成點D1(Ge60.0 N40.0)、D4(Ge48.8 N10.2 O41.0)、G1(Ge35.0 N65.0)、G4(Ge31.1 N13.8 O55.1)所圍成的區域，Ge-N-O層應用于記錄膜基板一側的相對一側時，較好是四個組成點B1(Ge65.0 N35.0)、B4(Ge54.3 N9.1 O36.6)、F1(Ge42.9 N57.1)、F4(Ge35.5 N12.9 O51.6)所圍成的區域，更好是C1(Ge65.0 N35.0)、C4(Ge53.9 N9.2 O36.9)、F1(Ge42.9 N57.1)、F4(Ge35.5 N12.9 O51.6)所圍成的區域。
與Ge-N層情況相同，Ge-N-O膜也是在記錄膜非基板一側(非激光光線入射一側)形成時，在記錄擦除過程中，Ge原子混入記錄層的可能性變小，可應用至Ge濃度相當高的組成區。反之在記錄層基板一側(激光光線入射一側)形成時，Ge原子混入記錄層的可能性變大，故最好別應用至Ge濃度太高的組成區。
盡管認為上述Ge-N層或Ge-N-O層的作用在于，如前文所述，抑制記錄層和通常由電介質材料構成的保護層之間產生的原子的相互擴散和化學反應，但與Si3N4、AlN等其他氮化物膜或SiC等碳化物膜相比，具有與記錄層粘接性高的優點。至于Ge-N層或Ge-N-O層同記錄層粘接性高的原因，可以考慮是否因為Ge-N或Ge-N-O層與其他Si3N4或AlN等氮化物相比，能夠以相對較低功率高速成膜(例如靶子與基板的距離為200mm時，采用直徑100nm的靶子，以500W進行，成膜速度為40～50nm/分)，故而膜內部應力較小的緣故。但這不是很明確。
●應用復數折射率n+ik值在1.7≤n≤3.8且0≤k≤0.8范圍內的Ge-N或Ge-N-O膜較好。阻擋材料層形成在記錄膜基板一側時，最好應用在1.7≤n≤2.8且0≤k≤0.3范圍內的Ge-N或Ge-N-O膜，而形成在非基板一側時則最好應用在1.7≤n≤3.8且0≤k≤0.8范圍內的Ge-N或Ge-N-O膜。光學常數隨膜中O與N比例的變化而變化，O少時較大，多時則較小。
●本發明記錄層最好采用其材料以Ge-Sb-Te為主要成份的薄膜。
●本發明同時用作阻擋層的電介質保護層最好采用其材料以ZnS-SiO2為主要成份的薄膜。
●本發明最好采用主要成份包含記錄層構成元素當中選出的至少一種元素的氮化物或氮氧化物的材料層作為阻擋材料層。
●一般氮化物材料與硫族化合物材料粘接性不好，但可考慮通過采用含有記錄層構成元素其氮化物或氮氧化物層的阻擋層，使阻擋層中的成份與記錄層構成元素共同，可提高粘接性。這時，也能夠抑制記錄層和以現有電介質材料為主要成份的保護層之間的相互擴散和化學反應，因而可以實現一種重復性能和耐老化性能均優異的相變光記錄媒體。
●本發明最好采取使記錄層至少一側表面氮化或氮氧化形成阻擋層的構成。
這時，記錄層與氮化物或氮氧化物層屬于互相連續性高的膜，因而可以獲得一種粘接性沒有大問題，重復性能和耐老化性兩者均優異的光學信息記錄媒體。
●本發明由真空蒸鍍、DC濺射、磁控管濺射、激光濺射、離子噴鍍、CVD等氣相沉積方法形成解決上述問題的光學信息記錄媒體。
●本發明的光學信息記錄媒體制造方法最好采用濺射法，采用阻擋材料主要成份M單質靶、或是M氮化物靶或氮氧化物靶或氧化物靶形成阻擋材料層，在惰性氣體和含氮成份氣體的混合氣體中或惰性氣體和含氮成份氣體和含氧成份氣體的混合氣體中靠反應性濺射形成。
●作為惰性氣體最好采用Ar或Kr。
●最好，含氮成份氣體采用N2，含氧成份氣體采用O2。
●記錄層兩側均形成阻擋材料層時，形成于記錄膜非基板一側，濺射氣體中的N2濃度設定得比形成于基板一側高。這樣可獲得耐老化性優異的構成。
●最好阻擋材料主成份M采用Ge，靠采用Ge靶或Ge-N或Ge-N-O靶或Ge-O靶的反應性濺射形成阻擋材料層。最好Ge-N靶采用Ge3N4組成，Ge-O靶采用GeO組成，Ge-N-O靶采用Ge3N4-GeO混合物靶。
●最好，阻擋材料主要成份M采用Ge，反應性濺射時濺射氣體全壓可選為比1mTorr高，但低于50mTorr。在此范圍便可獲得較高的濺射速度和穩定的放電。
●最好，阻擋材料主要成份采用Ge，反應性濺射時濺射氣體采用至少含Ar和N2的混合氣體，N2分壓比選為超過5％但低于60％。這樣，可獲得良好的重復特性和耐老化性。這時將阻擋層用于記錄膜基板一側時，選定N2分壓比為12％以上但60％以下(最好是50％以下)。而將阻擋層用于非基板一側時，選定N2分壓比為5％以上但60％以下(更好是40％以下，再好是33％以下)。
就重復特性而言，濺射氣體中氮氣分壓較低時由于保護層6中未與氮結合的剩余Ge有很多，因而在信號重寫的同時記錄膜的組成發生變化，無法獲得良好特性。另外，濺射氣體中的氮氣分壓過高時，膜中便有很多剩余氮，這時也無法獲得良好的重復特性。
就耐老化性(粘接性)而言，濺射氣體中氮氣分壓高的膜中有許多剩余氮時，經加速試驗后便產生剝離，但氮氣分壓較低且存在不與氮結合的剩余Ge時，卻沒有剝離發生。這可認為是Ge對與記錄膜結合起作用的緣故。
●最好，阻擋材料主要成份M采用Ge，反應性濺射時濺射氣體采用至少含Ar和N2的混合氣體，濺射功率密度比1.27W/cm2大，成膜速度≥18nm/分。
●最好，阻擋材料主要成份M采用Ge，反應性濺射時濺射氣體采用至少含Ar和N2的混合氣體，進行成膜時其復數折射率n+ik的值滿足1.7≤n≤3.8，0≤k≤0.8范圍。更好是，阻擋材料層形成于記錄膜基板一側時成膜條件選為滿足1.7≤n≤2.8，0≤k≤0.3，而形成于非基板一側時，則滿足1.7≤n≤3.8，0≤k≤0.8。
●最好，阻擋材料層主要成份采用記錄層構成材料中至少一種元素，采用該單個元素靶或其氮化物靶，或其氮氧化物靶，或其氧化物靶，在惰性氣體和含氮成份氣體的混合氣體中或惰性氣體和含氮成份氣體和含氧成份氣體的混合氣體中靠反應性濺射形成。
●最好，阻擋材料層主要成份仍然采用記錄層構成材料，采用形成記錄層用的靶子或其氮化物靶、或其氮氧化物靶、或其氧化物靶，在惰性氣體和含氮成份氣體的混合氣體中或惰性氣體和含氮成份氣體和含氧成份氣體的混合氣體中靠反應性濺射形成。
●最好，阻擋材料層的主成份仍然采用記錄層構成材料，至少是在記錄層形成開始階段或是結束階段，靠提高濺射氣體中含氮成份氣體濃度的記錄層成膜工序，和提高含氮成份氣體和含氧成份氣體濃度的記錄層成膜工序中的某一工序來實現。
上述工序包括在相應記錄層膜工序中形成記錄層部分時也可以停止含氮成份或含氧成份氣體的供給。
本發明的一種光學信息記錄媒體，其特征在于，包括包含阻擋材料的阻擋層；用于記錄信息的記錄層；第一保護層，反射層，以及包含阻擋材料、具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層和所述記錄層之間的第二保護層，其中，所述阻擋層形成在所述記錄層和所述第一保護層之間。
本發明的一種光學信息記錄媒體制造方法，其特征在于，包括下列步驟形成包含阻擋材料的阻擋層；形成用于記錄信息的記錄層；形成第一保護層，形成反射層，以及形成包含阻擋材料、具有60nm或以下厚度、并且所述第二保護層形成在所述反射層和所述記錄層之間的第二保護層，其中，所述阻擋層形成在所述記錄層和所述第一保護層之間。
本發明的一種光學信息記錄媒體，包括包含阻擋材料的阻擋層(8)；置于所述阻擋層(8)的一側的保護層(2)；以及產生可逆相變的記錄層(3)，所述可逆相變可以通過能量束的照射光學地探測，并且所述記錄層(3)置于所述阻擋層(8)的另一側；其中，所述阻擋層(8)抑制至少所述記錄層(3)的成分或所述保護層(2)的成分的擴散，和/或所述阻擋層(8)抑制所述記錄層(3)的成分和所述保護層(2)的成分之間的化學反應，其特征在于，所述光學信息記錄媒體還包括反射層(5)，以及包含阻擋材料、具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層(5)和所述記錄層(3)之間的保護層(4)。
本發明的一種光學信息記錄媒體的制造方法，包括在基板(1)上形成保護層(2)或阻擋層(8)的第一步驟；在保護層或阻擋層(2，8)上形成產生可逆相變的記錄層(3)或阻擋層(8)的第二步驟，所述可逆相變可以通過能量束的照射光學地探測；以及在第二步驟的記錄層(3)或阻擋層(8)上形成保護層(4)、記錄層(3)或阻擋層(8)的第三步驟，其中，所述阻擋層(8)或多個阻擋層(8)利用包含阻擋材料作為主要成分的靶在至少包含稀有氣體的氣氛中通過高頻濺射方法形成，其特征在于，還包括在第三步驟的保護層(4)、記錄層(3)或阻擋層(8)上形成反射層(15)和包含阻擋材料、具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層和所述記錄層之間的層(4，8)的第四步驟。
本發明的一種記錄/擦除/再現光學信息的方法，其特征在于，通過控制激光束功率的方式照射激光束，記錄、再現、擦除本發明的光學信息記錄媒體中的信息。
本發明的一種記錄/擦除/再現光學信息的方法，其中，光學信息記錄媒體具有產生可逆相變的記錄層(3)，所述可逆相變可以通過能量束的照射光學地探測；阻擋層；以及在基板上的保護層(2，4)，當信號被記錄、并向所述記錄層(3)重寫時，根據所述信息信號，將所述激光束的照射功率調制在具有相對大的照射功率的非結晶功率級和具有相對小的照射功率的結晶功率級之間，利用被調制的激光束照射所述記錄層(3)，并選擇性地形成非晶態部分和晶態部分，當擦除所述記錄層(3)的信號時，所述激光束的照射功率被設置為將所述記錄層轉變為晶態的結晶功率級，當再現所述記錄層(3)的信號時，所述激光束的照射功率以比所述晶體功率級小的功率級和至少所述記錄層(3)不轉變的再現功率級照射所述記錄層(3)，并通過基于非晶態和晶態之間的相變的光學特性差異來探測來自所述記錄層(3)的反射光或透射光的光強，借此探測所述記錄層(3)的狀態，所述光學信息記錄媒體的所述阻擋層(8)具有阻擋材料，所述阻擋材料可以抑制至少所述記錄層的成分或所述保護層(2，4)的成分的擴散，和/或可以抑制所述記錄層(3)的任何成分和所述保護層(2，4)的任何成分之間的化學反應，所述阻擋層(8)形成在所述記錄層(3)和所述保護層(2，4)的任何一側之間，或形成在所述記錄層(3)和所述保護層(2，4)的每一個的兩側之間，其特征在于，所述光學信息記錄媒體還包括反射層(5)，以及具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層(5)和所述記錄層(3)之間的包含阻擋材料的層(4)。


圖1是表示現有4層結構的相變光學記錄媒體構成的剖面圖。
圖2是表示本申請發明光學信息記錄媒體構成例的剖面圖。
圖3是表示本申請發明光學信息記錄媒體另一構成例的剖面圖。
圖4是表示本申請發明光學信息記錄媒體另一構成例的剖面圖。
圖5是說明本申請發明光學信息記錄媒體適用的Ge-N層或Ge-N-O材料層所適宜的組成范圍的組成圖。
圖6示出的是本申請發明光學信息記錄媒體制造裝置的構成例。
圖7示出的是本申請發明光學信息記錄媒體上記錄回放信息信號用的一例激光調制波形。
圖8示出的是本申請發明光學信息記錄媒體上記錄回放信息信號用的另一例激光調制波形。
圖9示出的是本申請發明光學信息記錄媒體另一制造裝置其構成。
圖10示出的是重復特性隨濺射氣壓的差異。
圖11示出的是重復特性隨濺射氣壓的差異。
圖12示出的是粘接性隨濺射氣壓的差異。
圖13示出的是粘接性隨濺射氣壓的差異。
圖14示出的是濺射氣體中氮氣分壓與光學常數之間的關系。
圖15示出的是濺射氣體中氮氣分壓與光學常數之間的關系。
圖16示出的是濺射氣體全壓與光學常數之間的關系。
1…基板2…保護層3…記錄層4…保護層5…金屬反射層6…外敷層7…凹凸槽軌8…阻擋層9…粘接層10…保護板11…真空槽12…電源切換開關13…直流電源14…高頻電源15…耦合電路16、17、18、19…陰極(附帶水冷卻器)20、21、22、23…開關24…排氣口25…配管26…真空泵27…旋轉裝置28…旋轉軸29…盤片座
30…快門31…氣體配管32、33、34、35…質量流量計36、37、38、39…閥門40…Ar氣泵41…Kr氣泵42…O2氣泵43…N2氣泵44…絕緣體45…Ge-Sb-Te靶46…ZnS-SiO2靶47…Al-Cr靶48…Ge靶49…真空容器50…排氣口51…氣體供給口52…基板53…旋轉裝置54…濺射靶55…陰極具體實施方式
圖2示出本發明光學信息記錄媒體1實施例。圖2是在記錄層基板一側采用阻擋層時的實施例。
該實施例中，基板1是厚度0.6mm、直徑120mm盤片狀聚碳酸酯樹脂基板。就基板所用的材料而言，聚碳酸酯因吸濕性低、成本低等特點，綜合來說較優異，但除此以外還可以用玻璃、丙烯酸系樹脂、聚烯烴系樹脂、氯乙烯等。也可采用金屬，但這時記錄光線無法通過基板入射，因此必須對媒體進行應讓光從成膜一側入射的結構設計。不管哪一種基板都不能限定本發明。
基板表面在光學上十分平滑，同時在形成有多層膜的面上，幾平整個面形成有例如深度70nm、槽部寬度0.74μm、脊部寬度0.74μm的凹凸槽作為螺旋狀凹凸槽軌7。記錄回放信息信號用的激光束以這種槽的凹凸形狀為引導，從而可以移動至盤片上任意位置。激光束的引導方法已知有采用這種螺旋狀的槽或形成為同心圓狀的槽的連續伺服方式，和對周期排列的信號坑點列進行循跡的取樣伺服方式，根據激光束的引導方式，在基板1上形成相應的槽軌等，但這與本發明的本質也無關。
本實施例中，在基板1形成有凹凸槽軌7的面上，均由濺射法依次形成ZnS-SiO2(SiO220摩爾％)混合物層組成的保護層2；含Ge-N或Ge-N-O的阻擋層8；Ge2Sb2.3Te5合金膜組成的記錄層3；ZnS-SiO2(SiO220摩爾％)混合物層組成的保護層4；Al-Cr(Cr3at％)組成的金屬反射層5。以紫外線硬化樹脂為粘接層9，粘貼與基板1相同的樹脂板作為保護板10。阻擋層8為Ge-N時，各層厚度從保護層2至金屬反射層5依次為91nm、5nm、20nm、18nm、150nm，同樣阻擋層8為Ge-N-O時，依次為86nm、20nm、20nm、18nm、150nm。
作為形成保護層2、4的材料，一般是電介質材料，有時稱為電介質保護層。除ZnS-SiO2以外，以往用作光記錄媒體保護層的材料仍然可采用。例如，可以用Al、Mg、Si、Nb、Ta、Ti、Zr、Y等單個氧化物或復合氧化物等組成的氧化物層，Al、B、Nb、Si、Ta、Ti、Zr等氮化物組成的氮化物層，ZnS、PbS等硫化物組成的硫化物層，ZnSe等硒化物層，SiC等碳化物層，CaF2、LaF等氟化物組成的氟化物層，或它們的混合物，例如ZnSe-SiO2、Si-N-O等材料層。
形成記錄層3的材料最好是受激光光線等能量束的照射發生可逆狀態變化的相變材料，特別是激光光線照射下在非晶態－結晶態之間發生可逆相變的相變材料。典型地可采用包括Ge-Sb-Te、Ge-Te、In-Sb-Te、Sb-Te、Ge-Sb-Te-Pd、Ag-Sb-In-Te、Ge-Bi-Sb-Te、Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Te、Ge-Sb-Te-Se、Ge-Bi-Te-Se、Ge-Te-Sn-Au、Ge-Sb-Te-Cr、In-Se、In-Se-Co等系在內的一類材料或在該系材料中添加氧、氮等氣體添加物的一類材料。
這些薄膜，通常成膜時處于非晶態，吸收激光光線等能量才結晶。實際用作記錄媒體的場合，預先由激光照射和閃光照射等方法使成膜時處于非晶態的記錄膜結晶。通過使激光光線聚焦得很細對它進行照射，使照射部非晶化改變光學常數進行記錄。對于上述改變，是以弱到不再使上述記錄膜發生變化的激光光線，照射進行過上述記錄的變化部分，檢測反射光強度變化或透射光強度變化來回放信息的。重寫信息時，通過照射激光光線，使所記錄的非晶態部分再度結晶來擦除記錄標記，擦除后形成新的記錄標記。如后面所述，還可以在記錄媒體一次旋轉過程中進行包含擦除動作和記錄動作在內的重寫操作。
位于保護層2和記錄層3之間作為阻擋層8的材料層，如上所述，具有防止記錄層和保護層之間原子擴散和化學反應的作用，因而與記錄膜相比較，除了需要是較高熔點、較致密、不容易與記錄層和電介質保護層構成材料反應和原子擴散的物質，還需要是與各層均不剝離，不容易產生裂紋等的材料。例如采用氮化物、氧化物、碳化物、氮氧化物、氮碳化物等、氧碳化物、氮碳化物等當中具有上述性質的物質，但不論哪一種最好是氧或氮化學量理論化合物組成稍少的組成。具體來說，例如元素M化學量理論氮素化合物組成或氮氧化物分別設為MaNb、MaNb-MbOd(a、b、c、d為自然數)時，用作阻擋層的材料層組成需要表示為MaNb1(b1≤b)和MaNb1-McOd1(b1≤b且d1≤d)。尤其是在記錄膜非基板一側采用阻擋層時，最好是MaNb2(b2＜b)、MaNb2-MbOd2(b2＜b且d2≤d或b2≤b且d2＜d)。
因而，即便是Si-N、Al-N等和Si-O-N組成物，通過將其組成設為Si3Nm1(m1≤4，最好m1＜4)、AlNm2(m2≤1，最好m2＜1)、Si3Nm3-SiOm4(m3≤4且m4≤2，最好m3＜4且m4≤2或m3≤4且m4＜2)，便很有可能可以用作阻擋層。
而形成于記錄層兩側時，與該記錄層的粘接性能隨形成于哪一側有所不同。記錄層基板一側粘接性相對較高，其相對一側粘接性較低。由實驗結果可知，形成于記錄層基板一側時，最好是與化學量理論組成差異大的材料。具體來說，將阻擋數據表示為MaXb(M非氣體元素M1M2…的集合，X氣體元素X1X2…的集合)時，氣體成份的比例b/(a+b)，基板一側的阻擋材料層中比基板相對一側阻擋材料層相對要大，從而可以構成耐老化性能優異的媒體。
這里代表性地給出用Ge-N或Ge-N-O的例子。Ge-N或G-N-O可以至少包含Ge和N或Ge和N和O，也可以如Ge-N-(O)、Ge-Si-N-(O)、Ge-Sb-N-(O)、Ge-Cr-N-(O)、Ge-Ti-N-(O)等包含其他元素。作為相應其他元素可舉出例如Al、B、Ba、Bi、C、Ca、Ce、Cr、Dy、Eu、Ga、H、In、K、La、Mn、N、Nb、Ni、Pb、Pd、S、Si、Sb、Sn、Ta、Te、Ti、V、W、Yb、Zn、Zr等。
另外，后面將提到，也可以由記錄膜構成材料組成的氮化物和氮氧化物來替代，作為形成阻擋層的材料層。例如記錄層的主要成份由Ag、In、Sb、Te當中的三種元素組成時，界面層采取Ag-N-(O)、Sb-N-(O)、In-N-(O)、Te-N-(O)或它們的混合物，例如還可以采取Ag-Sb-N-(O)，記錄層的主要成份若是Te-Si-Ge，還可以采取Si-N-(O)、Ge-N-(O)、Te-N-(O)或它們的混合物例如Ge-Si-N-(O)。發現向Ge-N、Ge-N-O中添加Cr、Al便能使粘接性提高。尤其添加Cr具有明顯效果。添加濃度從5％起，便可以發現粘接性提高，可形成粘接性優異的阻擋層的制造條件很寬。添加濃度一旦超過50％，便有循環性能下降的趨勢。
反射層5由反射率高、腐蝕性低的材料構成。可以采用Au、Al、Ag、Pd、Ni、Cr、Ta、Ti、Si、Co等來替代Al-Cr合金，作為單質或以它們為主的合金。例如最好是Au-Cr、Au-Co、Al-Ta、Al-Ti、Ag-Cr、Ni-Cr、Au-Pd等。
上述說明中給出的是阻擋層應用位置適用于基板一側電介質保護層與記錄層之間界面的例子，但除了圖2其他的例子，還有如圖3所示的3A-3H和圖4所示的4A-4H另外的種種變形例。這些例子中省略了最初圖中所示的槽形、粘接層和保護板。圖3A是與圖2相同的構造，但為了便于清楚地比較，再次畫出。
例如用阻擋層時，不僅僅如圖3A所示只用于記錄膜基板一側這種情況，用于反射層一側(3B)，還是用于兩側(3C)都可獲得相同效果。
另外，不是作為阻擋層，而是作為“用阻擋材料的保護層”，應用于下側整個保護層(3D)、上側整個保護層(3E)、或兩側整個保護層(3F)，都可獲得相同效果。例如3F，記錄層3兩側的整個電介質保護層2、4由包含阻擋材料的Ge-N或Ge-N-O的材料層所形成。這時圖中用標號8表示。
此外，記錄層3基板一側用阻擋層(這里是Ge-N或Ge-N-O層)，反射層5一側的整個保護層4采用阻擋材料(這里是Ge-N或Ge-N-O層)的構成(3G)，或者相反，基板一側整個保護層2采用阻擋材料(Ge-N或Ge-N-O層)組成的層，反射層一側應用阻擋層(Ge-N或Ge-N-O層)的構成(3H)也可獲得相同效果。
在使上側保護層變薄、記錄層與金屬反射層的距離設計得較短的稱為驟冷構成的結構中，如果上側超過2層，就得重疊非常薄的層，這樣在膜厚精度管理方面和制造上是不利的。這時，可以通過使上側全部為Ge-N或Ge-N-O層這種單一層，其優點就是制造簡單。
圖4是從圖3當中去掉反射層的構成，圖4A-4H與圖3A-3H相對應。此外，圖3、圖4所示的構成中，從種種觀點來看，在記錄膜基板一側(光入射一側)增加Au或半導體材料(例如Si、Ge和以它們為主的合金)制成的半透明反射層的構成等也是可行的(圖示省略)。
另外，圖3、圖4中所示的是在最上層設置外敷層6的構成，外敷層6只是為了抑制水分、塵埃等對光學信息記錄媒體保護層和記錄層的影響而設置的，可按通常方法適當采用粘貼例如虛擬基板的構成、或以外敷層表面為內側粘貼兩片的構成。此外，省略了圖示，可應用熱融粘接劑或紫外線硬化樹脂等粘接劑來粘貼。
作為阻擋層8的Ge-N或Ge-N-O層按循環性能提高這種觀點來看，形成于記錄層3基板1一側的更為有效。可認為這是由于基板一側位于激光光線入射一側，由于激光的照射，更容易使溫度升高，容易發生組成變動，故而阻擋層效果明顯。
此外，從另一觀點來看，作為阻擋層的Ge-N或G-N-O層形成于記錄膜反射層一側時，除了循環性能提高這種優點以外還可獲得擦除性能提高這種優點。這與向記錄膜照射激光光線進行非晶化時一般是從溫度較低部分開始固化有關。也就是說，可認為是冷卻開始一側(通常為反射層一側)的記錄膜組成和界面狀態成為決定所生成的非晶固體狀態的主要因素的緣故。具體來說，可認為，可由阻擋層來抑制從保護層至記錄層的原子擴散，界面處的記錄膜組成即便經過循環記錄也可保持等。
因而，基板1是例如金屬那樣不讓光透過的材質，光無法從基板一側入射時，必須注意上述討論正好相反。具體來說，這時，重視循環性能的話，則作為阻擋層的Ge-N或Ge-N-O層設在與記錄層3的基板1相對面的較有效，而重視擦除性能的話，作為阻擋層的Ge-N或Ge-N-O層設在記錄層3的基板1一側的則較有效。總之，在記錄膜兩側形成Ge-N或Ge-N-O層的話，上述兩個優點可同時達到。
(表1)所示的是與圖3A-3H、4A-4H對應的各層構成。表中，基板、保護層、阻擋層、記錄層、反射層和外敷層由Sub、DL、BL(GeNO)、AL、RL、OC表示。此外，在保護層中應用阻擋材料Ge-N或Ge-N-O的層由DL(GeNO)表示，不應用阻擋材料的層單單由DL表示。
接下來就典型的阻擋材料說明Ge-N、Ge-N-O層的適當組成范圍。圖4所示為本申請發明適用的Ge-N或Ge-N-O材料層組成范圍的三角圖。不含氧的Ge-N材料的適當組成是Ge限度下限值為35～40％，再減少的話，與記錄膜的粘接性下降，經加速環境試驗便發現剝離現象。
此外，Ge濃度上限值為90％，超過它的話，在記錄擦除的重復過程中記錄膜中便有Ge混入，反而有使循環性能下降的趨勢。合適的Ge濃度，在記錄膜基板一側形成Ge-N層的情況同在其相對一側形成的情況總有些差異，后者與前者相比將Ge濃度設定得總要高一些，粘接性能得到提高。
例如Ge濃度最佳范圍前者為35％～60％，而后者為40％～90％(最好是40％～65％)。按相同條件在兩側形成時，Ge濃度從40％至60％為最佳范圍，但本發明方法不必按相同條件形成兩者，35％～90％(最好是35％～65％)可以說是有效組成區。在60％～90％范圍內循環性能有相對下降趨勢。
為含氧的Ge-N-O系時如下所述。Ge-N-O保護層中Ge與N與O的平均組成比如表示Ge-N-O三元組成的圖5中三角圖所示，可采用A1、B1～B5、C1～C5、D1～D5、E1～E5、F1～F5、G1～G5、H1～H3各組成點來說明。
B2(Ge89.7 N9.8 O0.5)、B3(Ge86.6 N6.7 O6.7)、B4(Ge83.4 N3.3 O13.3)C2(Ge64.4 N33.8 O1.8)、C3(Ge58.8 N20.6 O20.6)、C4(Ge53.9 N9.2O36.9)D2(Ge59.5 N38.5 O2.0)、D3(Ge53.8 N23.1 O23.1)、D4(Ge48.8 N10.2O41.0)E2(Ge49.6 N47.9 O2.5)、E3(Ge45.4 N27.3 O27.3)、E4(Ge42.3 N11.5O46.2)F2(Ge42.4 N54.7 O2.9)、F3(Ge38.4 N30.8 O30.8)、F4(Ge35.5 N12.9O51.5)G2(Ge34.8 N62.0 O3.2)、G3(Ge32.6 N33.7 O33.7)、G4(Ge31.1 N13.8O55.1)
定義為下述組成線互相交叉得到的組成點。
連接組成點B1(Ge90.0 N10.0)及組成點B5(Ge80.0 O20.0)的組成線B1-B5、連接組成點C1(Ge65.0 N35.0)及組成點C5(Ge50.0 O50.0)的組成線C1-C5、連接組成點D1(Ge60.0 N40.0)及組成點D5(Ge45.0 O55.0)的組成線D1-D5、連接組成點E1(Ge50.0 N50.0)及組成點E5(Ge40.0 O60.0)的組成線E1-E5、連接組成點F1(Ge42.9 N57.1)及組成點F5(Ge33.3 O66.7)的組成線F1-F5、連接組成點G1(Ge35.0 N65.0)及組成點G5(Ge30.0 O70.0)的組成線G1-G5、連接組成點A1(Ge100)及組成點H2(N95.0 O5.0)的組成線A1-H2、連接組成點A1(Ge100)及組成點H3(N50.0 O50.0)的組成線A1-H3、連接組成點A1(Ge100)及組成點H4(N20.0 O80.0)的組成線A1-H5。
具體來說，Ge-N-O層中Ge和N和O的平均組成比最好是表示Ge-N-O三元組成的圖5三角圖中4個組成點B1、B4、G4、G1所圍成的范圍內。該范圍如上所述在循環性能提高、擦除性能提高方面有效。
Ge-N-O膜也與Ge-N層場合相同，形成于記錄膜非基板一側(非激光光線入射側)時，記錄擦除過程中，Ge原子混入記錄層的可能性小，可應用至Ge濃度相當高的組成區。反之形成于記錄層基板一側(激光光線入射一側)時，Ge原子混入記錄層的可能性大，最好應用至Ge濃度不太高的組成區。
因而，即便在前述組成區域B1-B4-G4-G1中，形成于記錄層基板一側(激光光線入射一側)時，最好是上述4個組成點D1、D4、G4、G1所圍成的組成區域，形成于記錄層非基板一側(非激光光線入射一側)時，上述4個組成點B1、B4、F4、F1(最好是C1、C4、F4、F1)所圍成的組成區域較好。
Ge濃度比組成線B1-B4高的話，發生Ge原子混入至記錄層的可能性變大，有時使得記錄層特性變化。反之Ge濃度比組成線G1-G4低很多的話，膜中按氣態收集的氧和氮較多，因而有時產生例如激光加熱時釋放至與記錄層的界面造成Ge-N-O保護層與記錄層剝離等問題。但不論哪種情況，只要記錄層至少一個側面具有Ge-N-O保護層，便可獲得規定效果。
氧與氮的成分比的選擇要與決定記錄盤片構造時所需的光學常數(折射率)相符合。在例如Ge3N4-GeO2組成線場合，復數折射率n+ik的實部n、虛部k都是越靠近Ge3N4一側越大，越靠近GeO2一側越小。所以，需要較大n、k時可選氮較多的組成，需要較小n、k時可選氧較多的組成。
但隨著GeO2濃度的提高，膜的熔點漸漸下降。熔點降得過低的話，有時因激光反復照射而發生變形，有時與記錄層相混，因而就保護層而言是不希望的。此外，GeO2其本身具有相對容易溶于水的性質，因而產生GeO2濃度高、耐濕性便下降這種問題。
上述組成點B1、B4、G4、G1所圍成的組成范圍(除組成點B1、B4、C1、C4、G4、G1外還包括Ge35 N30 O35、Ge37 N18 O45、Ge40 N55 O5)內，可確認有良好的耐濕性和循環性能。但從重復性能觀點來看，相對氧成份較少的區域B1-B3-G3-G1(除組成點B1、B3、G3、G1外還包括例如Ge40 N40 O20、Ge42 N53O5、Ge35 N35 O30)可確認有良好的重復性能。
低氧濃度組成，例如氧成份比組成線A1～H2少的組成，剛性稍稍大一些，因而與高氧成份組成相比，有稍稍容易產生裂紋和剝離這種趨向，但通過稍許含有氧，便具有防止剝離和裂紋發生的效果。但如后面所述，即便是氧比例如組成線A1～H2少的組成，只要Ge-N-(O)層厚度為300nm左右，實用上沒問題，此區域也能用。
Ge-N或Ge-N-O層應用作為阻擋層時，其膜厚需要至少1nm以上，較好是2nm以上，更好是5nm以上較合適。比1nm薄的話，抑制擴散的效果便下降。此外，2nm與5nm的不同是對于功率的允許范圍，與2nm相比，5nm即便是高功率，也可獲得被認為是基于擴散和化學反應的循環性能得以提高這種效果，只要是5nm，就能充分獲得基本的擴散抑制效果。但若超過20nm時，就可以重復性更好地獲得上述效果。
Ge-N或Ge-N-O層用作保護層時，與阻擋層場合相比，需要形成較厚的膜。通常的光盤，就電介質保護層膜厚來說最多能形成達300nm便足夠。因而，Ge-N-或Ge-N-O保護層膜厚也可應用至300nm左右，但Ge-N或Ge-N-O的形成可無特別問題，未觀察到裂紋等。從此觀點來說，可以發現含氧的材料系不易產生裂紋這種優點。這可認為是通過加入氧使構造柔軟性提高的緣故。
接下來對上述光學信息記錄媒體制造方法進行說明。構成本發明信息媒體的多層膜可由真空蒸鍍、DC濺射、磁控管濺射、激光濺射、離子噴鍍、CVD等氣相沉積方法形成，這里敘述的是采用DC及磁控管濺射法的例子。
圖6示出用于制造上述光學信息記錄媒體的裝置的一個實施例，所示的是極粗略的構成。首先，濺射室的真空槽11為陽極，通過電源切換開關12與直流電源13正極一側或高頻電源14連接的耦合電路15切換連接。因此，可以進行基于直流放電的DC濺射和基于高頻放電的RF濺射當中的某一種。耦合電路15是對濺射室內阻抗和電源一側阻抗實現匹配的部分。
真空槽11的底部設有帶有水冷器的4個陰極16、17、18、19(其中18、19省略圖示)。各陰極16、17、18、19在周圍設有絕緣體44，與陽極絕緣，同時可通過開關20、21、22、23(其中22、23省略圖示)接地。
陰極16、17、18、19上分別通過O型環由螺絲固定有與銅制襯板結合的Ge-Sb-Te合金靶45、ZnS-SiO2(SO220mol％)混合物靶46、Al-Cr(Cr3原子％)合金靶47、Ge靶48。各個靶子做成直徑100mm、厚度6mm的圓盤狀。此外，陰極16、17、18、19內置有永久磁鐵(省略圖示)，便能進行磁控管放電。
真空槽11橫向設有排氣口24，該排氣口24通過配管25連接有真空泵26，使得濺射室可排氣成高真空。此外，真空槽11的上部具有旋轉裝置27。旋轉裝置27的旋轉軸28上裝配有盤片座29，該盤片座29裝著所述盤片基板1。30是快門，關閉該快門30來進行預濺射。濺射的開始和結束靠快門30的開閉來控制。
真空槽11連接有供給濺射氣體用的氣體配管31，氣體配管31的另一側通過質量流量計32、33、34、35和閥門36、37、38、39分別連接至Ar氣泵40、Kr氣泵41、O2氣泵42和N2氣泵43。由此，除了可以實施通常Ar氣氣氛的濺射外，還可實施Kr氣氣氛和它們與N2的混合氣氛(例如Ar+N2)、它們與O2氣的混合氣氛(例如Ar+N2+O2)中的濺射。另外，只要是含氮成份的氣體，不限于N2，例如是氨氣等，但考慮到裝置污染等，一般希望是N2氣。形成Ge-N-O層時，也可以采用N2O、NO、NO2等作為同時含N與O的氣體，在Ar與這些氣體的混合氣體中濺射。
以下所示為用此裝置制造本發明光學信息記錄媒體一實施例圖3A中所說明結構的光學記錄媒體的方法。這里，同時說明記錄層基板一側具有Ge-N層或Ge-N-O層作為阻擋層的例子(以下不專門提及便按Ge-N、Ge-N-O順序說明)。
首先，使真空泵26動作，使真空槽內排氣至1×10-6Torr以下高真空。接下來，使總閥節流的同時，送入Ar氣，使真空槽內為1mTorr真空度，使盤片座29旋轉，接通電源開關，由ZnS-SiO2靶陰極46、17開始RF放電。以500W功率進行5分鐘預濺射，放電穩定后打開快門30，在基板上溶積規定厚度(本實施例中如前所述為91nm或86nm)的ZnS-SiO2膜之后，關閉快門30，在具有槽軌部7的基板1上形成ZnS-SiO2保護層2。
結束放電，將總閥開足，真空度再次回到1×10-6Torr之后，再次使總閥節流，此次按Ar氣和N2氣各50％比例送入，全壓變為20mTorr。接下來，由Ge靶陰極48、19開始RF放電，5分鐘預濺射后，打開快門30，以500W功率進行反應性濺射，在前一次ZnS-SiO2保護層2上形成規定厚度(本實施例如前所述為5nm或20nm)以Ge-N為主要成份的阻擋層8(快門30的開閉操作及閥門操作在以下各層均相同，故省略說明)。在形成以Ge-N-O為主要成份的阻擋層時，不同之處僅在于，上述過程此次將Ar氣與N2氣與O2氣按49.5％、49.5％、1％壓力比送入，來代替Ar氣與N2氣各按50％的比例送入，而后續過程則同樣進行。
Ge形成氧化物的傾向比形成氮化物的傾向大，因而例如O2濃度與N2相比，可設定得相當小。根據情況，即便只是使導入氣體為Ar氣與含N成份氣體的混合氣體，有時還是能形成含氧的Ge-N膜即Ge-N-O層。這時，通過對氣體導入以前的真空度設定在規定范圍以內進行管理，可以將Ge-N-O層中的O濃度控制為所希望的組成。
Ge-N膜和Ge-N-O膜的組成可綜合利用俄歇電子能譜法(AES)、盧瑟福背散射法(RBS)、感應耦合高頻等離子分光分析法(ICP)等來測定，這時的組成分別是Ge44 N56、Ge40 N40 O20。
接下來，由Ge-Sb-Te靶陰極45、16開始DC放電，形成記錄層3。送入Ar氣，使真空度為0.5mTorr，按100W功率進行濺射以便達到規定厚度(本實施例如前所述為20nm)。所形成的記錄層3這種膜為非晶態。
接下來，按與第一層的下側保護層2相同條件使上側保護層4的ZnS-SiO2膜形成為規定厚度(本實施例如前所述為18nm)。最后，在2mTorrAr氣氛中以300W功率DC濺射Al-Cr靶47，使Al-Cr合金膜也淀積達到規定厚度(本實施例如前所述為150nm)形成為金屬反射層5，從而在盤片基板1上形成規定的5層構成的多層膜。
從真空槽11中取出所形成的媒體，在金屬反射層5上涂覆紫外線硬化樹脂，粘貼虛擬基板的同時注意避免產生氣泡。在此狀態下，照射紫外線使紫外線硬化樹脂涂覆層硬化，可完成具有粘接層9與保護板10的密接構造。
另外，上述例中，作為形成Ge-N或Ge-N-O阻擋層的方法，給出的是以金屬Ge為靶，采用Ar氣與氮氣的混合氣體或Ar氣與氮氣與氧氣的混合氣體，用反應性濺射法成膜的例子，但還有別的方法。
還可應用并非以金屬Ge、而是以Ge-N化合物(最好是Ge3N4)為靶，在惰性氣體與含氮的混合氣體中靠反應性濺射制造的方法，或是以Ge-O化合物(最好是GeO、GeO2)為靶，在惰性氣體與氮的混合氣體中或惰性氣體與含氮氣體與含氧氣體的混合氣體中靠反應濺射制造的方法，或是以Ge-N-O化合物(例如Ge3N4與GeO2或GeO的混合物)為靶，在惰性氣體與含氮氣體的混合氣體中或在惰性氣體與含氮氣體與含氧氣體的混合氣體中靠反應性濺射制造的方法。
成膜當中，阻擋層8中含有濺射氣體中或腔室內所含Ar、H、Si、C等雜質時，只要這些雜質濃度低于10at％左右，可獲得與不含雜質的場合相同的效果。具本來說，做成阻擋層8的氮化物或氮氧化物所含雜質最好低于10at％左右。但對于特性提高有積極作用的添加物，其濃度不受此限制。例如，添加Cr的濃度最多時可與Ge濃度相等，對于與記錄膜等粘接性的提高有很大作用。
就形成上述阻擋層的第二方法而言，例如可以應用記錄層材料作為靶，通過形成記錄層構成元素的氮化物或氮氧化物，來形成阻擋層。若是例如Ge-Sb-Te系記錄層，便可采用Ge-Te-Sb合金靶，來形成Ge-Sb-Te-N或Ge-Sb-Te-N-O。采用此方法時，例如首先形成保護層之后，采用Ge-Sb-Te靶在Ar+N2混合氣體中進行反應性濺射，形成Ge-Sb-Te-N膜規定厚度之后，再以Ar為濺射氣體形成Ge-Sb-Te記錄層，通過這樣的過程，可以由一個靶形成阻擋層和記錄層。
本實施例所示的是在不活潑氣氛中形成記錄層的工序的例子，但也可以在記錄層中含有氮。這時，使N2分壓適當，形成記錄層場合與形成阻擋層時相比，通過選取足夠小的N2濃度，可以淀積阻擋層及含氮的記錄層。這里，給出的是圖3A所示構成的光學信息記錄媒體的制造例，但在例如圖3F所示記錄層3兩面有阻擋材料所制成的保護層時，可以依次使氮化物或氮氧化物保護層·記錄層·氮化物或氮氧化物保護層成膜。
此外，例如如圖3E所示僅在記錄層3上面形成阻擋材料制成的保護層時，當然可依次使記錄層·氮化物或氮氧化物保護層成膜。此方法由于記錄層與阻擋層或保護層的組成相同，因而化學反應和相互擴散的可能性很小，容易獲得較高粘接性。根據這種思路擴展開來，例如在采用Ge-Sb-Te記錄層，將其構成元素即Te和Sb的氮化物或氮氧化物應用作為阻擋層或保護層其本身顯然是很有效的。這時，以金屬Te和金屬Sb為靶材料，Te-N、Te-N-O和Sb-N、Sb-N-O可分別有選擇地獨立形成，不論何種場合都具有Ge-N-O層擁有的效果。采用這些氮化物或氮氧化物的阻擋層和保護層，如例如前述Ge-N-O所示，氮元素、氧元素、金屬元素的組成比不限于化學量理論組成。
另外，本申請發明的目的在于，加熱時抑制記錄層構成元素和/或電介質材料層構成元素的物質移動，在記錄層至少一面緊貼形成一層與記錄層和/或電介質材料層的粘接性能好的材料，只要滿足該要求，不限于是何種記錄層構成元素的氮氧化物，即便是碳化物或氟化物也能適用。即便是例如電介質保護層構成元素(例如Zn-N、Zn-N-O等)也行，而且可以預計，與氮氧化物以外化合物混合也可以適用。Ge-Ne膜以及Ge-M-O膜采用不含Ge的In-Sb-Te和Ag-In-Sb-Te系等記錄材料場合也有效。
以下使所制作的記錄媒體初始化。初始化如下所示通過激光照射進行，但還可以用其他方法，例如閃光曝光方法。這里，使盤片媒體按線速5m/s勻速旋轉，使波長780nm激光光線在盤片面上形成為1μm×100μm(半值寬度)的長圓形斑，其長度方向沿徑向配置，以每圈30μm的間距從盤片外圓周部分向內圓周部分順序進行結晶作業。
由此給出本申請發明一實施例光學信息記錄媒體的制造方法。如上所述方法，即便盤片層數和膜厚改變，但本質還是相同的。而且，圖3、圖4所示的種種構成的媒體也可一樣形成。
而且，對于多層層積記錄層構成的多層可記錄盤片，和2片盤片在背面粘貼后構成、從其兩面可記錄回放的盤片，本發明也能用。
接下來說明在如上所述制作的光學信息記錄媒體上記錄回放信號的方法。記錄特性的評價采用具有下述構成的盤片驅動機構，它包括波長680nm的半導體激光光源；裝有數值孔徑為0.6的物鏡的光讀寫頭；用于將該光讀寫頭引導至記錄媒體任意位置用的線性電動機；進行位置控制用的跟蹤伺服機構及其電路；控制光讀寫頭姿勢將激光光斑照射在記錄膜面上用的聚焦伺服機構及其電路；調制激光功率用的激光驅動電路；用于測定回放信號抖動值的時間間隔分析器；以及旋轉光盤用的旋轉控制機構。
記錄或重寫信號時，首先按規定速度旋轉盤片，使線性電動機動作，使光讀寫頭移動至任意記錄道位置，接下來使聚焦伺服機構動作，使激光光斑聚焦在記錄膜面上，然后使跟蹤伺服機構動作，使激光光束對任意記錄道跟蹤。接下來，使激光驅動電路動作，對激光輸出如圖7所示根據信息信號在相對照射能量大的功率電平的非晶化脈沖部分和相對照射能量的功率電平的結晶脈沖部分之間進行功率調制，照射上述光學信息記錄媒體，形成一種非晶態部分和結晶態部分交替存在的狀態。
另外，峰值脈沖部分還形成窄脈沖序列，形成為通常稱作多重脈沖的構成。非晶化脈沖部分照射的部分瞬時熔融后，急驟冷卻成非晶態，而結晶脈沖部分照射的部分，經緩冷成為結晶態。
接下來，信號回放時，使上述激光束照射功率比結晶所用的功率電平低，低到不再另外給上述光學信息記錄媒體帶來變化的回放功率電平，照射到前述發生光學變化的部分，反射光或透射光根據非晶態或結晶態的差異而呈現的強度變化由檢測器接收并檢測。
另外，脈沖波形不僅僅限于圖7所示波形，例如如圖8所示，(A)使非晶化脈沖在非晶化功率電平與回放功率以下電平之間調制；(B)僅僅使起始脈沖和結束脈沖的脈沖寬度比中間部分脈沖寬度相對要長；(C)使非晶化脈沖寬度均勻；或(D)非晶化照射時不進行脈沖調制；(E)非晶化脈沖前后兩邊或當中某一邊必然設有低于回放功率電平的期間；或是這些波形的組合等，各種記錄回放擦除方式均可以應用。
信號方式為EFM，最短記錄標記長為0.16μm，最短間距為0.41μm。使盤片固定在轉盤上以2045rpm轉速旋轉，重復對在記錄半徑28mm位置(線速度6m/s)槽軌上隨機在3T～11T范圍內記錄標記長的隨機信號進行重寫，調查信號振幅的變化、抖動值的變化(為3T～11T各信號標記抖動值的標準偏差σ之和σsum同時間窗寬度Tw(＝34ns)的比值(σsum/Tw)，低于12.8％的較好)。
為了便于比較，除了對本實施例構成的2片盤片(A)(A1Ge-N阻擋層盤片和A2Ge-N-O阻擋層盤片)還試制了對盤片A中除去Ge-N或Ge-N-O阻擋層的現有構成盤片(B)和形成Si3N4界面層來替代實施例構成(A)中Ge-N或Ge-N-O阻擋層的現有構成盤片(C)，一并進行評價。
第一評價項目是進行了10萬次重復記錄后的抖動值(分別測定標記前端－前端間的抖動和后端－后端間的抖動的方法為好)，標記前端－前端間的抖動和標記后端－后端間的抖動兩者都低于基準值，幾乎未發現有變化時表示為◎，盡管有變化但抖動本身數值卻一直低于基準值時表示為○，10萬次當中有n次超過基準時表示為△，1萬次當中已經超過基準時表示為×。評價功率設定為比初始抖動值滿足12.8％以下時的下限抖動值場合的功率高出10％左右。
第二評價項目是在上述試驗記錄道上重復進行10萬次之后觀察振幅的結果，幾乎未發現有變化時表示為◎，發現有大約10％以下變化的表示為○，發現在大約20％以下變化的表示為△，下降超過20％的表示為×。
第三評價項目是耐老化性。將測試的盤片放在90℃、80％RH高溫高濕環境下200小時和400小時后，用顯微鏡進行觀察。400小時完全未發現異常的表示為◎，200小時以后才僅僅發現某種剝離的表示為○，到200小時觀察到有一點剝離的表示為△，200小時之前就已經發現有較大剝離時表示為×。
(表2)所示為以上結果。由此可知，本申請發明構成與現有構成相比，在重復特性和耐老化性兩者均可獲得優異特性。
以下，為了確認阻擋層對擦除性能的效果，給出比較實驗的結果。用上述方法制作(表1)中僅在記錄層反射層一側用阻擋層的圖3B構成盤片(D)和在記錄層兩側用阻擋層的圖3C構成盤片(E)，進行至初始化處理。反射層和記錄層的組成與上述盤片(A)、(B)相同。
盤片(D1)，盤片(D2)分別在基板上層積ZnS-SiO2保護層(86nm)、Ge-Sb-Te記錄層(20nm)、Ge-N或Ge-N-O阻擋層(5nm)、ZnS-SiO2保護層(18nm)、Al-Cr反射層(150nm)，形成各層構成，盤片(E1)、盤片(E2)分別在基板上層積ZnS-SiO2保護層(86nm)、Ge-N或Ge-N-O阻擋層(5nm)、Ge-Sb-Te記錄層(20nm)、Ge-N或Ge-N-O阻擋層(5nm)、ZnS-SiO2保護層(12nm)、Al-Cr反射層(150nm)，形成各層構成。
這里，在記錄層反射層一側形成Ge-N或Ge-N-O層時，與基板一側形成時相比，N2氣同Ar氣的壓力比下降，以Ar氣80％而N2氣20％這一比例或Ar氣80％而N2氣19.5％、O2氣0.5％的比例導入，全壓為20mTorr進行濺射。結果，反射層一側Ge-N層平均組成為Ge65 N35，Ge-N-O層組成為Ge60 N30 O10。
以上盤片A～E以線速度6m/s旋轉，進行基于上述方法的記錄。這里，記錄3T標記長度的單一信號測定出C/N比后，立即進行11T信號的重寫記錄，擦除3T信號、測定3T信號的衰減比(擦除率)。接著，進行過新的信號記錄之后，這次置于90℃的干燥烘箱中之后再進行11T信號的重寫記錄，測定擦除率。放置時間為100H、200H兩個條件。(表3)給出其結果。
(表3)中，◎表示可獲得35dB以上足夠高的擦除比。○表示可獲得30dB以上擦除率，△表示可獲得26dB以上擦除率，×表示擦除率低于26dB的情況。由此可以表示，通過應用Ge-N或Ge-N-O阻擋層可提高擦除性能。由此可知，尤其是形成于記錄層反射層一側時可獲得較好的效果。
以下根據更詳細的實驗數據詳細說明本發明。圖9概略表示以下實驗用到的成膜裝置。真空容器49通過排氣口50連接有真空泵(省略圖示)，從而可保證真空容器49內高真空。由氣體供給口51可根據需要適當供給一定流量的Ar氣、氮氣、氧氣或它們的混合氣體。圖中，52是基板，安裝在驅動裝置53上使基板52旋轉。54是濺射靶，與陰極55連接。這里采用直徑10cm厚度6mm的盤片狀物體作為靶子。陰極55通過開關與直流電源或高頻電源連接，圖示省略。另外，通過使真空容器49接地，來確保真空容器49和基板52為陽極。
(具體例1)試制具有圖3A和3B各層構成的光盤((表4)中盤片(1)、盤片(3))。記錄層3為以Ge2 Sb2.3 Te5合金為主要成份的相變材料，電介質保護層2、4為ZnS-SiO2膜，成膜進行時分別供給一定流量的Ar氣以便其全壓為1.0mTorr、0.5mTorr，分別向陰極提供DC1.27W/cm2、RF6.37W/m2功率。另外，使反射層(AlCr)5成膜時，供給Ar氣使其全壓為3.0mTorr，提供4.45W/cm2功率來進行。
盤片(1)在電介質保護層成膜之后繼續使阻擋層8成膜，盤片(3)則在記錄層3成膜之后繼續使阻擋層8成膜。這時，靶子采用Ge，濺射氣體采用Ar與氮的混合物。而且，濺射氣壓為20mTorr，濺射氣體中Ar與氮的分壓比為2∶1，濺射功率為RF 700W。靶子是直徑10cm的圓盤形狀，因而換算成濺射功率密度的話，為6.37W/cm2。
各層膜厚，盤片(1)中電介質層2為86nm，阻擋層8為5nm，記錄層3為20nm，電介質層4為17.7nm，反射層5為150nm；盤片(3)中電介質層2為91nm，記錄層3為20nm，阻擋層8為10nm，電介質層4為15.2nm，反射層5為150nm。另外，同樣準備沒有阻擋層的圖1現有構成作為對比例進行對比研究(盤片(O))。盤片(O)中，電介質層2、4為ZnS和SiO2的混合物，各層膜厚分別設定為91nm，17.7nm。記錄層3由Ge2 Sb2.3 Te5合金形成20nm膜厚，反射層5由AlCr形成為150nm。
(表4)所示為這些盤片的重復特性。該表中的重復記錄特性，如先前所述，按照EFM信號方式對于最短標記長為0.61μm的場合記錄3T～11T標記，調查標記前端間和后端間的抖動值除以時間窗寬度T的數值(以下稱為抖動值)。結果，15萬次重復記錄后前端間和后端間都不超過13％的表示為◎，15萬次前端間和后端間抖動值當中至少之一超過13％、但10萬次重復后不超過13％的表示為○，10萬次重復后前端間和后端間當中至少一超過13％的表示為×。由此可知，設置阻擋層8、具有本發明構成的盤片與現有例相比，重復特性提高。
(具體例2)具體例1中形成的盤片(5)，將(表4)中盤片(1)基板一側保護層全部形成為Ge-N或Ge-N-O層(所以記錄層基板一側為91nm厚的Ge-N或Ge-N-O保護層)。還形成盤片(6)，是將(表4)中盤片(3)反射層一側保護層全部形成為Ge-N或Ge-N-O層(所以記錄層反射層一側為25.2nm厚的Ge-N或Ge-N-O保護層)。用與具體例1相同的方法調查這些盤片的重復特性，但不論哪一種都同樣可獲得◎結果。具體來說，可以成膜達到Ge-N或Ge-N-O層作為保護層所需的厚度，而且這種場合也顯示出，可獲得優異的重復性能。
(具體例3)接下來，記錄層3采用以Ge2 Sb2.3 Te5合金為主要成份的相變材料，阻擋層8成膜時的靶采用Sb，濺射氣體采用Ar與氮的混合物，就圖3A、3B的各層構成進行成膜(盤片(2)、盤片(4))。此時各層膜厚與上述靶采用Ge的場合相同，阻擋層8的濺射氣壓為20mTorr，濺射氣體中Ar與氮的分壓比為3∶1。這時的重復特性結果示于表4中盤片序號(2)和(4)位置處。
由表可知，與靶子采用Ge成膜的場合相比，可重復次數變差，但與對比例相比，可獲得良好的重復性能。
(具體例4)接下來，就各層構造形成為圖3A構成，使阻擋層8成膜用的靶子采用Ge的場合，調查可獲得良好特性的成膜條件范圍。
本實施例中，濺射氣體全壓在20mTorr保持一定，濺射氣體中Ar與氮的分壓比為2∶1、1∶1、1∶2三種，Ge濺射功率為RF 100W、300W、500W、700W、710W、750W、1KW、1.5KW、2KW，也就是說，靶子是直徑10cm的圓盤狀物體，若換算為功率密度，則變化為1.27W/cm2、3.82W/cm2、6.37W/cm2、8.91W/cm2、9.04W/cm2、9.55kW/cm2、12.7kW/cm2、19.1kW/cm2、25.5W/cm2進行成膜，調查其盤片特性。這里Ar與氮的分壓比按2∶1、1∶1、1∶2變化時，使氮流量按50sccm保持一定，使Ar流量與之相應分別設定為100、50、25sccm，通過使真空泵總閥節流，使濺射氣體全壓設定為20mTorr。
各層構成，采取與上述盤片序號(1)和(2)的場合相同的圖3構成，各層膜厚將電介質層2設定為86nm，阻擋層8為5nm，記錄層3為20nm，電介質層4為17.7nm，反射層5為150nm。由具體例1記載的方法對這些盤片的重復特性進行評價。結果示于(表5)。此外，提出以粘接性作為耐老化性的評價項目，進行90℃80％的加速試驗，以100小時、150小時和200小時進行取樣，通過光學顯微鏡觀察有無剝離。結果示于(表6A)。這時，所發生的剝離全部是大約1-10μm大小的，“◎”是即便是200小時的取樣卻沒有任何剝離的情況，“○”是100小時、150小時的取樣未發現有剝離，而200小時的取樣僅有很少剝離的情況，“△”是100小時的取樣未發現有剝離，而150小時的取樣本產生一點剝離的情況，“×”是100小時的取樣發現有一點剝離的情況。
由此可知，就重復特性來說，濺射功率超過RF 300W時可獲得良好特性，而就粘接性來說，超過RF100W可獲得良好特性，不論哪一種情形，濺射功率越高，就可獲得越好的特性。這可認為是濺射功率越高，就可制作越致密的膜的緣故。
至于氮分壓，(Ar分壓)∶(氮分壓)＝1∶2時，濺射功率只要在710W以上范圍，就可獲得良好特性。氮氣分壓比合適條件高的場合，未與Ge結合的剩余氮在阻擋層內存在，這被認為是發生剝離的原因。但即便在相同氮分壓條件下，若使濺射功率提高的話，靶表面濺射出的Ge原子在尚未附著于基板表面期間與氮結合的幾率便下降，故而上述剩余氮的混入量便減少，可以料想，存在可獲得良好特性的范圍。
對以上顯示出良好特性的阻擋層8的平均組成比進行分析的結果，不論哪一種情形Ge、O、N的平均組成比均位于三元組成5中4個組成點E1(Ge50.0N5.0)、G1(Ge35.0 N65.0)、G4(Ge31.1 N13.8 O55.1)、E4(Ge42.3 N11.5 O46.2)所圍成的范圍內。
一般用Ge或Ge-N為靶子，供給惰性氣體與氮的混合氣體進行成膜時，有這樣一種趨勢，即濺射功率相對較小時容易形成含氧較多的Ge-N-O膜，而濺射功率相對較大時容易形成氧含量為雜質水平的Ge-N膜。
綜上所述，對于濺射功率，希望功率密度比1.27W/cm2，超過3.82W/cm2時在粘接性、記錄重復特性方面都可獲得良好特性。這時的成膜速率在Ar分壓∶氮分壓＝1∶1時為18nm/分。成膜速率最好超過它。
(具體例5)接下來，使用來研究盤片特性相對于濺射氣壓、濺射氣體中氮分壓比的不同而有所不同的層結構為圖3A構成和圖3E構成，按RF 700W使Ge靶濺射功率保持一定，來調查濺射氣體的全壓、Ar分壓、氮分壓改變時的特性。圖3A類型的盤片是ZnS-SiO2保護層86nm、Ge-N或Ge-N-O阻擋層5nm、Ge-Sb-Te記錄層20nm、ZnS-SiO2保護層17.7nm、AlCr反射層150nm這種層結構，圖3E類型盤片是ZnS-SiO2保護層91nm、Ge-Sb-Te記錄層20nm、Ge-N或Ge-N-O制成的保護層17.7nm、AlCr反射層150nm這種層結構。
按與具體例1～3相同的方法對重復特性進行評價，并按與具體例4相同的方法對耐老化性能進行評價。(表6B)合并給出成膜條件和評價結果。表中盤片(O)是具體例1的現有盤片。另外，各兩個表示的符號，左側與3A類型結果相對應，右側與3E類型結果相對應。
圖10和圖11以及圖12和圖13分別表示的是重復性能和耐老化性能。其中，取氮分壓為橫軸，Ar分壓為縱軸。
3A類型盤片，由圖10可知，可獲得良好重復特性的阻擋層成膜條件，是濺射氣體全壓比1mTorr大而且全壓為10mTorr的場合，濺射氣體中的氮氣分壓在大于25％小于60％的范圍內。而在全壓20mTorr場合，濺射氣體中氮氣分壓在大于12％小于60％范圍內。
由圖12可知，可獲得良好耐老化性能(粘接性能)的成膜條件，是濺射氣體全壓與重復性能的情況相同超過1mTorr，而且全壓不論10mTorr場合還是20mTorr場合，同樣都是濺射氣體中氮氣分壓小于60％這一范圍，最好小于50％。
3E類型盤片，由圖11可知，可獲得良好重復特性的阻擋層成膜條件，是濺射性氣體的全壓比1mTorr大，而且在全壓為10mTorr場合，濺射氣體中氮氣分壓在大于15％小于60％范圍內。另外，全壓為20mTorr場合，濺射氣體中氮氣分壓在大于5％小于60％范圍。而由圖13可知，可獲得良好耐老化性能(粘接性能)的成膜條件，是濺射氣體全壓與重復性能的情況相同為1mTorr以上，濺射氣體中的氮氣分壓不論是全壓為10mTorr場合還是20mTorr場合，同樣是小于40％這一范圍，最好小于33％。
經分析研究，顯示出以上良好特性的Ge-N或Ge-N-O層組成范圍，在記錄膜基板一側設置該材料層的平均組成比在圖5三角組成圖中位于4個組成點D1(Ge60.0 N40.0)、D4(Ge48.8 N10.2 O41.0)、G1(Ge35.0 N65.0)、G4(Ge31.1 N13.8 O55.1)所圍成的區域內。
在記錄膜基板側相對一側設置該材料層的平均組成比，同樣位于4個組成點B1(Ge90.0 N10.0)、B4(Ge83.4 N3.3 O13.3)、F1(Ge42.9 N57.1)、F4(Ge35.5 N12.9 O51.6)所圍成的范圍內，較好的組成范圍位于4個組成點C1(Ge65.0 N35.0)、C4(Ge53.9 N9.2 O36.9)、F1(Ge42.9 N57.1)、F4(Ge35.5 N12.9 O51.6)所圍成的范圍內。
就重復特性而言，濺射氣體中氮分壓低的場合，由于阻擋層中未與氮結合的多余Ge有許多，記錄膜的組成在信號重寫時發生變化，無法獲得良好特性。但記錄膜反射層一側與基板一側相比溫升較小的結果，原子擴散程度相對較小，N2分壓可以更低。反之，濺射氣體中氮分壓過高的話，膜中多余氮有許多，這時還是無法獲得良好的重復特性。
就粘接性而言，濺射氣體中氮分壓高而膜中多余氮有許多時，經過加速試驗后，有剝離發生，但氮分壓較低有未所氮結合的多余Ge存在時，卻沒有剝離發生。可料想，這是由于未與氮和氧結合的Ge存在的幾率越大，與記錄層成分的親和性越高的緣故。
以上可以清楚，獲得記錄重復特性、粘接性都良好的盤片的濺射氣體條件(氣壓、成份比)。但濺射氣體全壓超過50mTorr時，成膜速率會變小，而不實用。
上述成膜條件是對Ge-N、Ge-N-O層成膜時向靶子提供的功率密度為8.91W/cm2時的成膜條件。向靶子提供的功率超過8.91W/cm2時，在靶表面濺射出的Ge原子到附著于基板表面所需的時間比上述場合相比變短，不容易引起氮化和氮氧化。這時，可根據此速率相應提高濺射氣體中的氮分壓，來獲得與功率密度為8.91W/cm2場合相同的結果。相反，提供功率低于8.91W/cm2場合，由于進行過氮化和氮氧化，因此可以根據速率將濺射氣體中氮分壓向適當下降的方向調節。
但濺射氣體中氮分壓超過90％時，濺射有些不穩定，故不太希望。濺射功率和成膜速率值可以在能形成本發明氮化物、或氮氧化物的范圍內設定為任意值，但如先前所述，希望濺射功率密度＞1.27W/cm2，成膜速率≥18nm/分。
(具體例6)以下研究成膜條件變化時阻擋層光學常數的變化。首先使Ge濺射功率保持在700W、濺射分壓保持在20mTorr，研究濺射氣體中氮分壓比變化時即沿圖10、圖11中線a的膜復數折射率的變化。此結果示于圖14。另外，使濺射功率保持在700W、濺射全壓保持在10mTorr，研究濺射氣體中氮分壓比變化時即沿圖10、圖11中線a’的膜復數折射率的變化。此結果示于圖15。接下來，使濺射氣體Ar與氮的分壓比保持在1∶1，使氣體全壓變化時即沿圖10、圖11中線b的膜光學常數的變化如圖16所示。
將這些圖與當前所述的氮分壓應用范圍組合在一起，便可以知道，阻擋層用在記錄層基板一側時，阻擋層復數折射率n+ik值最好滿足1.7≤n≤2.8且0≤k≤0.3≤范圍。阻擋層用在記錄層非基板一側時，阻擋層復數折射率n+ik值最好滿足1.7≤n≤3.8且0≤k≤0.8范圍。
根據分析膜組成的結果，按10mTorr成膜時氧濃度為5～8％左右，與此不同，按20mTorr成膜時，氧濃度則要稍稍多些達10～20％。
從制作方法的觀點來看，也可以說，即便是使濺射功率或濺射氣體等成膜條件改變了，但成膜時使得Ge-N或Ge-N-O膜復數折射率滿足上述范圍，也可獲得良好特性。
(具體例7)接下來制作除了阻擋層8膜厚為10、20nm，基板一側ZnS-SiO2保護層2膜厚分別為81nm、65.8nm以外，具有與前述具體例4相同的各層構成和膜厚的2A類型的盤片。其中，阻擋層8的成膜條件為，濺射功率RF 700W即功率密度8.91W/cm2，濺射氣體20mTorr，Ar分壓∶氮分壓＝2∶1，氣體流量與先前所述相同。
研究這種盤片重復特性和耐老化性能的結果是，與上述相同可獲得非常好的特性。
(具體例8)接下來所示的是改變盤片各構成來比較阻擋層應用效果的例子。(表7)所示為試制的盤片其構成和其循環性能評價結果。其中，DL是保護層ZnS-SiO2、AL是記錄層Ge2 Sb2.2 Te5、BL是阻擋層Ge50 N45 O5、RL是反射層AlCr。當特別變更材料或特定材料時，在()內如DL(Ge-N-O)所示來說明。
評價方法與(表2)場合相同。也就是說，對抖動值的振幅值進行評價，對于10萬次重復記錄后的抖動值(按照獨立測定標記前端－前端間抖動和標記后端－后端間抖動的方法)，其標記前端－前端間抖動和標記后端－后端間抖動兩者都低于基準值，幾乎未發現有變化的用◎表示，盡管有變化但抖動其本身數值低于基準值場合用○表示，10萬次中有若干次超過基準值場合用△表示，1萬次內已經超過基準的場合用×表示。評價功率設定得比初始抖動值為滿足12.8％以下的下限抖動值的場合高10％左右。另外，觀察進行過10萬次重復后的振幅，幾乎未發現有變化的表示為◎，發現有大約10％以下變化的表示為○，發現有大約20％變化的表示為△，下降超過20％的表示為×。由(表7)可知如下結論。
1)無反射層場合(盤片41)，振幅急速下降，抖動也增大很多，可通過采用阻擋層，在抖動性能、振幅性能方面都可獲得明顯的效果(盤片42、43)。
2)即便是設置反射層的構成，反射層較薄的場合和反射層與記錄層之間的層較厚場合(盤片44一盤稱為緩冷構成)，無法獲得反射層較厚的場合和反射層與記錄層之間的層較薄場合(盤片47驟冷構成)那種效果。
3)將阻擋層用于緩冷構成的話，可獲得明顯效果(盤片45、46)。
4)驟冷構成中只要在記錄層單側設置阻擋層，便可獲得明顯效果。
也就是說，無反射層的構成和在記錄層與反射層之間形成的保護層較厚的構成(例如80nm以上)當中，對于重復記錄所產生的抖動值的減小和振幅下降的抑制，阻擋層極為有效，顯然是需要許多次重復次數所必需的那一層。近年來，進行高速重寫的光盤，應用上述緩冷構成的可能性很大。(例如NoboruYamada et.al.“高速高密度記錄的相變光盤的熱平衡結構”(“Thermallybalanced structure of phase-change optical disk for high speed and highdensity recording”)，Trans，Mat.Res.Soc.Jpn.Vol.15B，1035，(1993))，所以，緩冷構成與阻擋層的組合具有較大效果。
另一方面，對于記錄層與反射之間形成的保護層較薄構成(例如低于60nm)，顯示出可通過設置阻擋層作為保護層來獲得特別是振幅性能的提高，預料可達到更多重復次數。
(具體例9)對能否將Ge-N、Ge-N-O以外材料層作用阻擋層進行了研究。選擇Si-N、Si-N-O、SiC、Sb-N-O、Zr-N-O、Ti-N、Al-N、Al-N-O作為替代材料，選某一種濺射條件來試驗化學量理論組成(A)和與化學量理論組成相比Si、Al和Ti等過剩約5％的組成(B)這兩種組成。媒體構成為圖3G類型，阻擋層厚度為10nm。媒體構成是在1.2mm厚的聚碳酸酯基板上靠濺射法層積80nm厚的ZnSi-SiO2保護層、阻擋層、20nm厚的Ge2 Sb2.5 Te5記錄層、20nm厚的阻擋材料層和50nm厚的Au反射層，外敷涂層后用熱融粘接劑粘貼保護板，然后用激光法進行初始化結晶。另外，為便于比較，還準備了未用阻擋層的構成。以線速度3.5m/s旋轉這些盤片，反復重寫3T標記長度0.6μm的EFM信號(隨機信號)，評價循環性能。接著，將這些盤片置于90℃、80％RH加速條件下100小時(100H)，評價其狀況。
結果示于(表8)。表中，對于循環性能，○表示在10萬次重復有效。也就是說，由參考資料(reference)可知，性能有進步，即抖動值的增大或振幅的下降都很小。△是稍微有效。×則無效。此外，對于耐老化性能，○是無變化，×是檢測出剝離等變化的情況。△是有剝離等但極其輕微的情況。由此可以發現，循環性能不論是A、B哪一組都有改善趨向，但在耐老化性能方面，則B組較好，這顯示出，N、O等略少的組成用作阻擋層的可能性較化學量理論組成高。
綜上所述，按照本發明，可提供一種重復記錄回放所造成的記錄特性、回放特性的變動較小，而且耐老化性能也出色的光學信息記錄媒體及其制造方法和記錄回放擦除方法。
權利要求
1.一種光學信息記錄媒體，包括包含阻擋材料的阻擋層(8)；置于所述阻擋層(8)的一側的保護層(2)；以及產生可逆相變的記錄層(3)，所述可逆相變可以通過能量束的照射光學地探測，并且所述記錄層(3)置于所述阻擋層(8)的另一側；其中，所述阻擋層(8)抑制至少所述記錄層(3)的成分或所述保護層(2)的成分的擴散，和/或所述阻擋層(8)抑制所述記錄層(3)的成分和所述保護層(2)的成分之間的化學反應，其特征在于，所述光學信息記錄媒體還包括反射層(5)，以及包含阻擋材料、具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層(5)和所述記錄層(3)之間的保護層(4)。
2.如權利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述保護層(2)包含阻擋材料作為主要成分。
3.如權利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述保護層(2)包括阻擋材料。
4.如權利要求1、2或3所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述記錄層置于包含阻擋材料的保護層(2，4)之間、所述阻擋層(8)之間、或所述阻擋層(8)和包含阻擋層的保護層(4)之間，當所述阻擋材料表示為MaXb時，其中M表示非氣體元素或多個不同的非氣體元素的化合物，X表示氣體元素或多個不同的氣體元素的化合物，置于能量束入射側的所述記錄層(3)的所述阻擋材料的值b/(a+b)要大于置于能量束入射側的相反一側的所述阻擋材料的值。
5.如權利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述反射層(5)置于與能量束入射側相反的所述記錄層(3)的一側上。
6.如權利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋層(8)置于所述記錄層(3)的能量束入射側表面。
7.如權利要求5所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，置于所述記錄層(3)和所述反射層(5)的保護層(4)具有80nm或以上厚度。
8.如權利要求1至7中的任一項所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述保護層(2)具有1nm或以上厚度。
9.如權利要求1、2或3所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料是非氣體成分的氮化物或非氣體成分的氮氧化物。
10.如權利要求4所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料是非氣體成分的氮化物或非氣體成分的氮氧化物。
11.如權利要求9或10所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料是至少氮或氧的含量比理想配比成分少的材料。
12.如權利要求9或10所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述非氣體成分是Ge、Sb、Si、Zr、Ti或Al中的任一個。
13.如權利要求1或2所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料包含Ge-N、Ge-N-O、Ge-Si-N、Ge-Si-N-O、Ge-Sb-N、Ge-Sb-N-O、Ge-Cr-N、Ge-Cr-N-O、Ge-Ti-N以及Ge-Ti-N-O中的其中之一。
14.如權利要求13所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料是至少氮或氧的含量比理想配比成分少的材料。
15.如權利要求1、2、3、4、9、11或13所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料至少包含Cr或Al中的一個成分作為添加劑。
16.如權利要求15所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述Cr或Al中的至少一個成分的密度等于或者小于所述阻擋材料中的所述非氣體成分化合物的密度。
17.如權利要求13所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，包含阻擋材料的層形成于所述記錄層(3)的兩側的表面上，并且位于能量束入射側的所述阻擋材料中的Ge的密度等于或小于位于能量束入射側的相反一側的所述阻擋材料中的Ge的密度。
18.如權利要求13所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料是Ge，并且所述阻擋材料中的所述Ge的密度在35％到90％的范圍。
19.如權利要求18所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，位于所述記錄層(3)的能量束入射側的所述阻擋材料中的Ge的密度在35％到60％的范圍。
20.如權利要求18所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，位于所述記錄層(3)的能量束入射側的相反一側的所述阻擋材料中的Ge的密度在40％到90％的范圍。
21.如權利要求18所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，位于所述記錄層(3)的能量束入射側的相反一側的所述阻擋材料中的Ge的密度在40％到65％的范圍。
22.如權利要求13所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料的組成是位于在Ge、N、O三元組成圖中由四個組成點B1(Ge90.0，N10.0)、B4(Ge83.4，N3.3，O13.3)、G1(Ge35.0，N65.0)、G4(Ge31.1，N13.8，O55.1)所圍成的區域內的組成。
23.如權利要求22所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，位于所述記錄層(3)的能量束入射側的所述阻擋材料的組成是位于在Ge、N、O三元組成圖中由四個組成點D1(Ge60.0，N40.0)、D4(Ge48.8，N10.2，O41.0)、G1(Ge35.0，N65.0)、G4(Ge31.1，N13.8，O55.1)所圍成的區域的組成。
24.如權利要求22所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，位于所述記錄層(3)的能量束入射側的相反一側的所述阻擋材料的組成是位于在Ge、N、O三元組成圖中由四個組成點B1(Ge65.0，N35.0)、B4(Ge53.9，N9.2，O36.9)、F1(Ge42.9，N57.1)、F4(Ge35.5，N12.9，O51.6)所圍成的區域的組成。
25.如權利要求24所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，位于所述記錄層(3)的能量束入射側的相反一側的所述阻擋材料的組成是位于在Ge、N、O三元組成圖中由四個組成點C1(Ge65.0，N35.0)、C4(Ge53.9，N9.2，O36.9)、F1(Ge42.9，N57.1)、F4(Ge35.5，N12.9，O51.6)所圍成的區域的組成。
26.如權利要求1、2、3或13所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料的復折射率n+ik中的值n和值k的范圍分別是1.7≤n≤3.8和0≤k≤0.8。
27.如權利要求26所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料的復折射率n+ik中的值n和值k的范圍分別是1.7≤n≤2.8和0≤k≤0.3。
28.如權利要求1或2所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述記錄層(3)的結構材料是相變材料，所述相變材料基于Te、Sb或Se。
29.如權利要求28所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述相變材料包含Ge-Sb-Te。
30.如權利要求1或2所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述保護層(2，4)的材料和所述材料是光學透明介質材料，所述光學透明介質材料包含從O、S和Se中選出的至少一種成分。
31.如權利要求1、2或3所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料包含從組成所述記錄層(3)的成分中選出的至少一種成分中的氮化物或氮氧化物。
32.如權利要求1或2所述的光學信息記錄媒體，其特征在于，所述阻擋材料是組成所述記錄層(3)的至少一種成分的氮化物，或組成所述記錄層(3)的至少一種成分的氮氧化物。
33.一種光學信息記錄媒體的制造方法，包括在基板(1)上形成保護層(2)或阻擋層(8)的第一步驟；在保護層或阻擋層(2，8)上形成產生可逆相變的記錄層(3)或阻擋層(8)的第二步驟，所述可逆相變可以通過能量束的照射光學地探測；以及在第二步驟的記錄層(3)或阻擋層(8)上形成保護層(4)、記錄層(3)或阻擋層(8)的第三步驟，其中，所述阻擋層(8)或多個阻擋層(8)利用包含阻擋材料作為主要成分的靶在至少包含稀有氣體的氣氛中通過高頻濺射方法形成，其特征在于，還包括在第三步驟的保護層(4)、記錄層(3)或阻擋層(8)上形成反射層(15)和包含阻擋材料、具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層和所述記錄層之間的層(4，8)的第四步驟。
34.如權利要求33所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，形成至少置于所述記錄層(3)的一側的保護層(2)的步驟包含利用包含阻擋材料作為主要成分的靶在至少包含稀有氣體的氣氛中通過高頻濺射方法形成保護層(2)的步驟。
35.如權利要求33所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述靶由包含Ge-N、Ge-N-O、Ge-Si-N、Ge-Si-N-O、Ge-Sb-N、Ge-Sb-N-O、Ge-Cr-N、Ge-Cr-N-O、Ge-Ti-N以及Ge-Ti-N-O中的其中之一的阻擋材料制造。
36.如權利要求33或34所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述靶是從阻擋材料的非氣體成分的單一的靶、非氣體成分的氮化物靶、非氣體成分的氮氧化物靶、以及非氣體成分的氧化物靶中選取的至少一種。
37.如權利要求33或34所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，阻擋層(8)的形成步驟或包含阻擋材料的保護層(2，4)的形成步驟是如下步驟，即在包含混合氣體的氣氛中進行反應濺射，所述混合氣體至少包含稀有氣體和含有氮成分的氣體，或所述混合氣體至少包含稀有氣體、含有氮成分的氣體以及含有氧成分的氣體。
38.如權利要求33所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述稀有氣體至少包含Ar和/或Kr。
39.如權利要求33或34所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，在所述記錄層(3)的兩側上形成所述阻擋層(8)或包含阻擋材料的保護層(2，4)的步驟中，在能量束入射側的層形成時的濺射氣氛中的氮氣分壓高于在能量束入射側的相反一側的層形成時的濺射氣氛中的氮氣分壓。
40.如權利要求33所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述阻擋材料的非氣體成分是Ge，通過將所述阻擋材料用作靶的反應濺射方法形成所述阻擋層(8)或所述保護層(2，4)。
41.如權利要求40所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述靶的材料是從Ge3N4化和物、GeO化和物、GeO2化和物、Ge3N4-GeO混合物、或Ge3N4-GeO混合物中選取的至少一種。
42.如權利要求40所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述反應濺射是在總壓強在1mTorr到50mTorr的范圍內的保護氣下進行的。
43.如權利要求40所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述反應濺射的保護氣是至少包含稀有氣體和N2的混合氣體，其中N2的分壓比大于10％并小于66％。
44.如權利要求43所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述N2的分壓比大于10％并小于50％。
45.如權利要求40所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述反應濺射的功率密度高于1.27Wcm2，并且所述濺射氣體至少包含稀有氣體和N2的混合氣體。
46.如權利要求42所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述反應濺射的濺射速率高于18nm/分鐘。
47.如權利要求40所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述阻擋層(8)或所述保護層(2)中的復折射率值n+ik的范圍是，1.7≤n≤3.8和0≤k≤0.8。
48.如權利要求33或34所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述靶是組成所述記錄層(3)的成分之中的一種成分的單一的靶、組成所述記錄層(3)的成分的化合物的靶、所述成分的氮化物的靶、所述成分的氮氧化物的靶、或所述成分的氧化物的靶，所述濺射保護氣是稀有氣體和包含氮成分氣體的混合氣體，或稀有氣體和包含氮成分氣體和氧成份氣體的混合氣體。
49.如權利要求33或34所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，所述靶是形成所述記錄層(3)的材料的靶、形成所述記錄層(3)的材料氮化物的靶、形成所述記錄層(3)的材料的氮氧化物的靶、或形成所述記錄層(3)的材料的氧化物的靶，所述濺射保護氣是稀有氣體和包含氮成分氣體的混合氣體，或稀有氣體和包含氮成分氣體和氧成份氣體的混合氣體。
50.如權利要求33或34所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，形成所述阻擋層(8)或包含阻擋材料的保護層(2，4)用的靶的材料與形成所述記錄層(3)用的靶的材料相同，當開始和/或完成所述記錄層(3)的形成時，所述濺射保護氣體中的包含氮成分的氣體的分壓升高，或所述濺射保護氣中包含氧成份的氣體的分壓升高。
51.一種記錄/擦除/回放光學信息的方法，其特征在于，通過控制激光束功率的方式照射激光束，記錄、回放、擦除權利要求1至32中的任一項所述的光學信息記錄媒體中的信息。
52.一種記錄/擦除/回放光學信息的方法，其中，光學信息記錄媒體具有產生可逆相變的記錄層(3)，所述可逆相變可以通過能量束的照射光學地探測；阻擋層；以及在基板上的保護層(2，4)，當信號被記錄、并向所述記錄層(3)重寫時，根據所述信息信號，將所述激光束的照射功率調制在具有相對大的照射功率的非結晶功率級和具有相對小的照射功率的結晶功率級之間，利用被調制的激光束照射所述記錄層(3)，并選擇性地形成非晶態部分和晶態部分，當擦除所述記錄層(3)的信號時，所述激光束的照射功率被設置為將所述記錄層轉變為晶態的結晶功率級，當回放所述記錄層(3)的信號時，所述激光束的照射功率以比所述晶體功率級小的功率級和至少所述記錄層(3)不轉變的回放功率級照射所述記錄層(3)，并通過基于非晶態和晶態之間的相變的光學特性差異來探測來自所述記錄層(3)的反射光或透射光的光強，借此探測所述記錄層(3)的狀態，所述光學信息記錄媒體的所述阻擋層(8)具有阻擋材料，所述阻擋材料可以抑制至少所述記錄層的成分或所述保護層(2，4)的成分的擴散，和/或可以抑制所述記錄層(3)的任何成分和所述保護層(2，4)的任何成分之間的化學反應，所述阻擋層(8)形成在所述記錄層(3)和所述保護層(2，4)的任何一側之間，或形成在所述記錄層(3)和所述保護層(2，4)的每一個的兩側之間，其特征在于，所述光學信息記錄媒體還包括反射層(5)，以及具有60nm或以下厚度、并且形成在所述反射層(5)和所述記錄層(3)之間的包含阻擋材料的層(4)。
53.如權利要求52所述的記錄/擦除/回放光學信息的方法，其特征在于，所述光學信息記錄媒體的所述保護層(2，4)的材料將阻擋材料作為主要成分。
54.如權利要求52或53所述的記錄/擦除/回放光學信息的方法，其特征在于，所述阻擋材料包含Ge-N、Ge-N-O、Ge-Si-N、Ge-Si-N-O、Ge-Sb-N、Ge-Sb-N-O、Ge-Cr-N、Ge-Cr-N-O、Ge-Ti-N以及Ge-Ti-N-O中的其中之一。
全文摘要
一種相變記錄媒體，為設有以Ge－N、Ge－N－O為代表的阻擋層的記錄媒體，以防止記錄層和電介質保護層之間發生層間化學反應和原子擴展。阻擋材料也可以用于保護層其本身。由此可以明顯抑制現有相變型光學信息記錄媒體中觀察到的重復記錄擦除所造成的反射率下降和信號振幅的下降，可使重寫次數增加。
文檔編號G11B7/257GK1897132SQ20061010034
公開日2007年1月17日 申請日期1997年3月7日 優先權日1996年3月11日
發明者山田升, 音羽真由美, 長田憲一, 河原克巳 申請人:松下電器產業株式會社