專利名稱：光學信息記錄媒體及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通過使用激光束照射等的光學手段而可以高密度且高速度地進行信息的記錄和再生的光學信息記錄媒體，特別是涉及在具有映像和聲音等主信息的記錄媒體上追記副信息的光學信息記錄媒體。
背景技術：
作為可以高速進行信息的記錄再生、且大容量的信息記錄媒體(以下稱為“記錄媒體，，或“媒體”)，已知有 DVD(Digital Versatile/Video Disc)和 Blu-ray Disc 所代表的光學信息記錄媒體。該光學信息記錄媒體是利用不同2個狀態(tài)的反射率變化來進行信息的記錄再生，并且具有根據(jù)需要可以隨機存取、且可移置性也優(yōu)異這樣大的優(yōu)點，因此近年來其重要性愈發(fā)提高。作為現(xiàn)有的光學信息記錄媒體，有著可以多次重寫的重寫型媒體、只可以寫入一次的追記型媒體和只可以再生的再生專用媒體。就再生專用媒體而言，因為通常而論與重寫型媒體和追記型媒體比較而能夠使構成媒體的層數(shù)減小，所以容易制造、可以低成本提供。因此，作為使音樂、電影和游戲軟件等的數(shù)字內(nèi)容得以傳播的媒體被廣泛使用。專利文獻1公開的是，在再生專用媒體中，與映像和聲音等的主信息不同，媒體的序列號等的副信息由被稱為BCA(沖切區(qū)Burst Cutting Area)的條碼狀的標記進行記錄，由YAG激光器燒掉信息記錄層(反射膜)來進行加工。另外，專利文獻2中公開了 以作為追記型媒體的記錄材料從[Ge、Si、Sn]元素群所選擇的至少一種元素和從[Au、Ag、Al、Cu]元素群所選擇的至少一種元素為主成分的合金，形成記錄層。此外，專利文獻3公開的是一種光記錄媒體，其形成有基于物理的形狀變化而成的信息記錄部、且具有配備了反射膜的信息層，其中，反射膜是能夠由熱記錄進行追加記錄的構成，由電阻率在20 μ Ω · cm以上且90 μ Ω · cm以下的Al合金或Cu合金構成光記錄媒體。根據(jù)同文獻，該反射膜優(yōu)選在Al合金或Cu合金中至少添加從Ti、Si、Cu、Al、狗、W、 &、0、41~、1%、作所選擇的1種以上的元素。通過設置這樣的反射膜，在再生專用的光記錄媒體上，可以由用戶方進行再生完畢位置和游戲軟件中的游戲結束點的標記的記錄。另外， 通過密碼數(shù)據(jù)的填寫，通過預先填寫能夠破譯密碼的算法，能夠使非法拷貝的光記錄媒體無法再生。先行技術文獻專利文獻專利文獻1 特開2005-196940號公報專利文獻2 特開平4-226785號公報專利文獻3 特開2003-317318號公報但是，在專利文獻1所公開的信息記錄媒體中，為了記錄副信息需要高價的YAG激光器。這就帶來制作信息記錄媒體的成本增大這樣的課題。
另外，就專利文獻2所公開的追記型的信息記錄媒體而言，由于光盤的構造和材料的組成，判明耐食性(耐用性)不充分。就專利文獻3所述的光記錄媒體而言，可以由低的記錄功率在反射膜上追加記錄信息。但是，同文獻只示出了電阻率與反射率和記錄功率的關系，關于使追記的標記的可靠性(特別是耐潮濕性)提高所需要的組成或物性則沒有示范。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述發(fā)明的課題而做成的，其目的在于，提供一種信息記錄媒體，其具有映像和聲音等的主信息，還能夠以低成本使副信息高可靠性地得以追記。為了解決前述現(xiàn)有的課題，本發(fā)明提供一種光學信息記錄媒體，其是在基板上具有信息層、且所述信息層具有金屬層的信息記錄媒體，其特征在于，(1)所述信息層具有在所述基板所形成的凹凸部，(2)所述金屬層含有Al、Si和M(M是從Cr和Ni所構成的群中選擇的至少1個元素)，通過對前所述金屬層照射激光束，使金屬層的光學特性變化，能夠形成追記標記， 由此通過激光束的照射就能記錄可再生的信息，在所述金屬層所包含的Al原子、Si原子和M原子的數(shù)量的合計設為100原子％ 時，Al原子的含有比例為20原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下，M原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下。通過如此構成，不需要專利文獻1中記錄副信息所需的YAG激光器。另外，金屬層通過以規(guī)定的比例含有Al、Si和M,能夠使高品質(zhì)高可靠性的信息記錄在金屬層上。本發(fā)明的光學信息記錄媒體，優(yōu)選凹凸部提供不可重寫的主信息。即，優(yōu)選本發(fā)明的光學信息記錄媒體為記錄有主信息的再生專用媒體，可以將副信息追記在金屬層的媒體。如上，根據(jù)本發(fā)明的光學信息記錄媒體，能夠以低成本提供可以追記副信息的記錄媒體或追記有副信息的記錄媒體，特別是再生專用媒體(ROM媒體)，并且能夠進一步改善金屬層的耐食性，即追記的信號的可靠性。


圖1是表示本實施方式的光學信息記錄媒體的凹凸部與在金屬層所形成的追記標記的模式2是本實施方式的光學信息記錄媒體的凹凸部與在金屬層形成的追記標記存在的部分之再生信號的模式3是本實施方式的光學信息記錄媒體的一個構成例的剖面4是本實施方式的光學信息記錄媒體的另一個構成例的剖面5是本實施方式的光學信息記錄媒體的又一個構成例的剖面6是本實施方式的光學信息記錄媒體的又一個構成例的剖面7是Al-Si-Cr的三元系組成8是本實施方式的光學信息記錄媒體的斷面TEM照片
圖9是表示本實施方式的光學信息記錄媒體的記錄再生所使用的記錄再生裝置的模式圖
具體實施例方式以下，一邊參照附圖，一邊對于本發(fā)明的實施方式進行說明。還有，以下的實施方式為示例，本發(fā)明不受以下的實施方式限定。另外，在以下的實施方式中，對于相同的部分或要素附加相同的符號并省略重復的說明。<1.光學信息記錄媒體的構成>圖1是本實施方式的光學信息記錄媒體的模式圖。在圖示的媒體中，凹凸部1通過在基板上形成被稱為凹坑的凹部而被構成。追記標記2被形成于在有凹凸部1存在的基板上所形成的金屬層上。作為凹凸部1和追記標記2的使用方式，可列舉下列作為凹凸部 1記錄著映像和聲音等的主信息，作為追記標記2記錄著媒體的序列號等的副信息。追記標記2不限定于圖1所示的方式，例如，也可以通過對在半徑方向上相鄰的凹凸部1和凹凸部 1之間進行激光照射而形成。還有，凹凸部并不限于凹坑，還可以是蛇行的溝槽(具有微擺 (wobble)的溝槽)。這種情況下，通過對溝槽的蛇行位置和方向進行設計，記錄預期的主信肩、ο圖2是本實施方式的光學信息記錄媒體的凹凸部和追記標記存在的部分的再生信號的模式圖。若本實施方式的光學信息記錄媒體由記錄再生裝置進行再生，則沒有形成追記標記2時，只有凹凸部1的眼孔圖樣(通過使實際的信號的試樣大量重合，而使信號的特征得以繪圖地提示)被作為再生信號得以檢測。如圖1所示，若在形成有凹凸部的軌道上的一部分記錄追記標記2，則如圖2所示，只有記錄有追記標記2的部分其眼孔圖樣上升。 該包絡線(envelope)的反射率變化，表示記錄有追記標記2，且被用于追記標記2的再生。本實施方式的光學信息記錄媒體，優(yōu)選通過用于形成追記標記2的激光照射而反射率增加。就光學信息記錄媒體而言，在表面附著有異物時，大部分情況下會形成反射率降低的缺陷。反之，在附著有異物時，反射率增加的缺陷就形成得少。因此，為了使源于在制造光學信息記錄媒體時難以避免的缺陷之信號(或噪音)與追記信號明確地分離，優(yōu)選在形成有追記標記的部分使反射率增加。據(jù)此，能夠更確實地防止不正當?shù)膹椭频?。本實施方式的光學信息記錄媒體中，優(yōu)選用于形成追記標記2的激光照射所帶來的反射率的增加是微量的。具體來說，激光照射前的反射率Ra和用于追記標記2形成的激光照射后的反射率(更詳細地說是形成有追記標記的部分的反射率)Rb，優(yōu)選滿足1.0 < Rb/Ra < 1. 1的關系式。在反射率滿足Rb/Ra彡1. 1這樣的情況下，雖然追記標記的信號品質(zhì)提高，但凹凸部的信號品質(zhì)降低，因此不為優(yōu)選。更優(yōu)選本實施方式的光學信息記錄媒體的記錄靈敏度(在光學信息記錄媒體上記錄追記標記時的記錄靈敏度)更高。說到原因是由于，如果記錄靈敏度高，則能夠使用功率低的再生專用的半導體激光器記錄追記標記，因此能夠以低成本實現(xiàn)本實施方式的用于記錄媒體的記錄再生設備。但是，若記錄靈敏度過高，則由于再生光會導致追記標記劣化， 因此需要擁有能夠經(jīng)受得住實用的再生耐久性。例如，優(yōu)選本實施方式的記錄媒體，在以線速度9. 84m/s (相當于72Mbps、BD2倍速)使之旋轉(zhuǎn)時，能夠使用5mW以下的記錄功率記錄良好的品質(zhì)的追記標記。
另外，本實施方式的光學信息記錄媒體，為了穩(wěn)定地進行主信息的記錄再生而需要具有充分高的反射率。具體來說，例如使用波長405nm的激光束作為再生光時，優(yōu)選具有 30%以上的反射率。這是為了防止在拾波器的表面附著有灰塵等時拾波器接收的光量降低、從而不能對信息記錄媒體進行穩(wěn)定地再生這一問題。另外，本實施方式的光學信息記錄媒體，需要在用于信號再生的激光束的照射下沒有劣化、而長期維持高信號品質(zhì)。例如，優(yōu)選本實施方式的媒體具有即使在激光束照射達100萬回左右時，從凹凸部再生的信號的品質(zhì)和從追記標記再生的信號的品質(zhì)也不劣化這樣的耐久性。以下，就用于滿足以上的必要條件所要求的信息記錄媒體的構成要素的詳情進行闡述。圖3表示本實施方式的光學信息記錄媒體的一個構成例的剖面圖。光學信息記錄媒體3由基板4、金屬層5和透光層6構成。在該方式中，在基板4 所形成的凹凸部(未圖示)和金屬層5構成信息層。金屬層5設于基板4上。再有，在金屬層5之上形成透光層6 (也稱為覆蓋層或保護層)。從光學信息記錄媒體3使作為凹凸部所記錄的信息再生、以及信息向金屬層的記錄和使金屬層所記錄的信息再生(以下將這些操作統(tǒng)稱為“信息的記錄再生”)，通過從透光層6側(cè)照射激光束7來進行。就圖3所示的構成的金屬層5而言，在從基板4所形成的凹凸部進行信息再生時， 作為反射層發(fā)揮功能；在記錄副信息時，作為記錄層發(fā)揮功能。為了擔負起這兩個功能，金屬層5由含有Al、Si和M(M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)的材料形成。 特別是作為M，優(yōu)選使用Cr。這是因為能夠得到更高的可靠性。Al具有的性質(zhì)是，經(jīng)由結晶生長而容易生成粒徑大的結晶。本發(fā)明的信息記錄媒體的金屬層，通過含有Si和M(特別是Cr)來防止粒徑大的Al結晶生成。這就防止了由于大的晶粒而使從凹凸部所再生的信號的品質(zhì)降低。就Al-Si而言，在通過例如濺射將金屬層5以薄膜形成時，是在緊接成膜之后在Al 中有Si的微粒子均勻分散的、或在Al的晶粒的粒界有Si偏析的復合材料。通過對于含有 Al、Si和M的金屬層照射激光束，金屬層(Al-Si-M薄膜)的熱變形、Si的結晶化、Al的結晶生長、基板和/或透光層的熱變形等就會發(fā)生。將由此引起的反射率的變化作為信號加以檢測，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在金屬層上記錄信息僅1次、并再生所記錄的信息(即，在金屬層視為記錄層時該記錄層可寫入信息僅1次的、所謂一次寫入型記錄媒體)。就元素M而言，通過分散在Al或Si中，而使Al的晶粒直徑微細化，和/或與Al 及/或Si形成化合物。由此，M承擔起使金屬層5的可靠性提高的作用。金屬層5所含的Al、Si和M所優(yōu)選的組成范圍如下使Al、Si和M相加作為100 原子％時，Al原子的含有比例為20原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下，M原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下。以下闡述優(yōu)選該組成范圍的理由。若Al原子低于20原子％，則不能確保用于從信息記錄媒體的凹凸部使信號穩(wěn)定地再生所需的充分高的反射率。另一方面，若Al原子超過94原子％，則受到Al合金的柱狀構造的影響而在金屬層的表面形成凹凸，噪音成分過大。其結果是，從凹凸部所再生的信號的品質(zhì)惡化。因此，優(yōu)選Al原子的比例處于上述范圍內(nèi)。若Si原子低于3原子％，則在對金屬層5照射激光束而進行信息記錄時，激光束所照射的部分(記錄部分)和沒有照射的部分(未記錄部分)之間的光學的變化過小。此外，若M原子(M為從Cr和Ni構成的群選擇的至少1個元素)低于3原子％，則耐潮濕性降低。另一方面，若Si和/或M的含有比例變大，則其他的原子的比例變小，該其他原子的作用無法被充分發(fā)揮。因此，優(yōu)選Si和M的含有比例處于上述范圍內(nèi)。圖7表示M為Cr時的三元系組成圖，即Al-Si-Cr的三元系組成圖。上述優(yōu)選的組成范圍是圖7的由A-B-C包圍的區(qū)域，是Al原子的含有比例為20原子％以上94原子％ 以下、Si原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下、M原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下的區(qū)域。另外，金屬層5所含的Al、Si和M的更優(yōu)選的組成范圍如下使Al、Si和M相加作為100原子％時，Al原子的含有比例為60原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上37原子％以下，M原子的含有比例為3原子％以上37原子％以下。該組成范圍是圖7的由A-D-E包圍的區(qū)域。將該組成范圍適用于信息記錄媒體，與上述的組成范圍(由A-B-C包圍的區(qū)域)相比，能夠確保更高的反射率。特別是在后述這樣的由2個以上的信息層構成的多層信息記錄媒體中，從激光入射面看越遠的層，越需要提高金屬層的反射率，因此，該組成范圍更適合構成從多層信息記錄媒體的激光入射面看距離遠的信息層的金屬層。另外，金屬層5所含的Al、Si和M進一步優(yōu)選的組成范圍如下使Al、Si和M相加作為100原子％時，Al原子的含有比例為60原子％以上80原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上12原子％以下，M原子的含有比例為10原子％以上37原子％以下。該組成范圍是圖7的由D-F-G-H-I包圍的區(qū)域。將該組成范圍適用于信息記錄媒體，與上述的組成范圍(A-B-C所包圍的區(qū)域和A-D-E所包圍的區(qū)域)相比，能夠確保更高的可靠性。金屬層5含有Cr和Ni這2個元素作為構成元素M也可。在金屬層5中，含有Al、Si和M以外的元素也可。例如，以熱傳導率和光學常數(shù)的調(diào)整、耐熱性和環(huán)境可靠性的提高等為目的，也可以添加從S、N、F、B和C中選擇的至少一種元素。這些添加元素，優(yōu)選以構成金屬層整體的全部原子的20原子％以下的量含有，更優(yōu)選以10原子％以下的量含有。在金屬層5中，如后述由于自然氧化而含有氧，或含有來源于在金屬層5形成中的氣氛氣體的元素?；蛘咴谥谱饔糜跒R射時的靶之際，靶含有微量的其他元素。這就意味著，金屬層5只由Al、Si和M構成是困難的，金屬層5含有氧和氬等元素少許量(例如在20原子％以下，優(yōu)選為10原子％以下，更優(yōu)選為5原子％以下)，實際上，在大部分的情況下是含有少許量其他的元素。將考慮到如此不可避免地含有其他的元素，以由Al、Si和M構成的方式有意地形成的金屬層，稱為實質(zhì)上由Al、Si和M構成的金屬層。優(yōu)選金屬層5的膜厚在3nm以上IOOnm以下。若金屬層5的膜厚低于3nm，則不能確保用于穩(wěn)定再生信息記錄媒體所需的充分高的反射率。若金屬層5的膜厚超過lOOnm，則金屬層5的成膜所需要的時間變長，因此從生產(chǎn)率的觀點出發(fā)不為優(yōu)選。金屬層5會發(fā)生自然氧化。其結果是，在金屬層5的一方的表面(相對于媒體的厚度方向垂直的面)或兩方的表面，形成有大量含有從Al、Si和M選擇的1個或多個原子的氧化物的層。例如，作為一例可列舉如下構成如圖8 (拍攝了本實施方式的光學信息記錄媒體的金屬層的部分的斷面TEM照片)所示，氧的含量少或為零的Al-Si-M層17 (金屬層) 處于中心，在其兩側(cè)形成有Al-Si-M-O層16的構成。在此，就Al-Si-M-O層16而言，如上述，需要其主成分(占據(jù)金屬層的原子總體的80%以上)由Al、Si、M和0構成。Al-Si-M-O 層16使Al-Si-M層(金屬層)17的耐腐蝕性提高。在金屬層5發(fā)生自然氧化而成為圖7所示的三層結構時，Al-Si-M層17和 Al-Si-M-O層16的厚度和金屬層5所含的氧原子的量，隨著金屬層5的組成和厚度等變化。 金屬層5無論怎樣自然氧化時，均優(yōu)選金屬層5其構成為，使光學信息記錄媒體具有前述這樣的記錄靈敏度和反射率。因此，優(yōu)選在其限度內(nèi)，以形成Al-Si-M-O層16的方式，設計金屬層5。另外，優(yōu)選在其限度內(nèi)，以氧原子包含于金屬層的方式，設計金屬層5。圖4表示本實施方式的光學信息記錄媒體的另一個構成例的剖面圖。光學信息記錄媒體3由基板4、金屬層5、介質(zhì)層8和透光層6構成。介質(zhì)層8按照提高光學信息記錄媒體3的可靠性的方式與金屬層5鄰接地形成。具體來說，就介質(zhì)層8而言，在信息記錄之際的激光束照射而使基板4發(fā)生熔融或軟化時，抑制基板4的材料和金屬層5的材料發(fā)生混合，而使記錄媒體的可靠性(具體來說就是金屬層的耐潮濕性)提高。設置介質(zhì)層8的位置并不限于圖4所示的位置，也可以在金屬層5和基板4之間。在圖4這一構成的記錄媒體中，信息層由在基板4所形成的凹凸部(未圖示)、金屬層5和介質(zhì)層8構成。介質(zhì)層8其設置以保護金屬層5為主要目的。介質(zhì)層8以如下等成分作為主要成分而形成從 ZnS 等的硫化物 等的硒化物；Si02、Al203、Ti02、T￡i205、Zr02、Cr203、Nb205、 Bi2O3 和 Bi4Ti3O12 等的氧化物；Ge-N、Si3N4 和 AlN 等的氮化物；Ge-O-N、Cr-O-N, Si-O-N, Al-0-N、Nb-0-N、Mo_0-N、Ti-0-N Jr-O-N 和 Ta-O-N 等的氮氧化物和 SiC 等的碳化物；A1F3、 CaF2和LaF3等的氟化物之中所選擇的1種化合物或其適當?shù)慕M合(例如，ZnS-SiO2等)。優(yōu)選介質(zhì)層8的膜厚為2nm以上IOOnm以下。若介質(zhì)層的膜厚處于此范圍內(nèi)，則不會使生產(chǎn)率降低，并能夠提高信息記錄媒體的可靠性。圖5表示本實施方式的光學信息記錄媒體的另一個構成例的剖面圖。光學信息記錄媒體3由基板4、第一信息層12、中間層10、第二信息層13和透光層6構成。第一信息層 12和第二信息層13在基板4之上按此順序設置構成。中間層10介于第一信息層12和第二信息層13之間，使第一信息層12和第二信息層13在光學上分離而排除不需要的光學干涉。另外，在中間層10上，在與第二金屬層11接觸的一側(cè)設有凹凸部(未圖示)。透光層 6形成于第二信息層13之上。對于圖5所示的光學信息記錄媒體3，從透光層6側(cè)照射激光束7，進行信息的記錄再生。第一信息層12由在基板4所形成的凹凸部(未圖示)和第一金屬層9構成，第二信息層13由在中間層10所記錄的凹凸部(未圖示)和第二金屬層11構成。也可以如圖 4所示的構成例那樣，為了提高可靠性而與金屬層鄰接地設置介質(zhì)層。優(yōu)選第二金屬層11 的膜厚比第一金屬層9的膜厚薄。這是由于，第一信息層12的信息記錄再生由通過第二信息層13的激光束來實施。優(yōu)選第一金屬層9和第二金屬層11均含有Al、Si和M(M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)。關于含有Al、Si和M的金屬層，正如先前參照圖3對金屬層5相關說明那樣。不過，不需要兩方的金屬層都含有Al、Si和M(M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)，需要任意一方的金屬層含有Al、Si和M(M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)。例如，可以是第一金屬層9由含有Al、Si和M的材料構成，第二金屬層11由以Ag為主成分的材料構成。這種情況下，只有第一信息層12成為可以在金屬層上追記信息的信息層。圖6表示本實施方式的光學信息記錄媒體的又一個構成例的剖面圖。光學信息記錄媒體3由基板4、第一信息層12、中間層10、第二信息層13、中間層10、…、中間層10、第 η信息層14和透光層6構成。第一信息層12、第二信息層13、…、第η信息層15 (η彡3) 被在基板4之上按此順序設置。在各信息層之間夾設中間層，且使各信息層在光學上分離而排除不需要的光學干涉。另外，在各中間層10上，與各金屬層接觸的一側(cè)設有凹凸部(未圖示)。透光層6形成于第η信息層15之上。對于圖6所示的光學信息記錄媒體，從透光層6側(cè)照射激光束7，進行信息的記錄再生。第η信息層15由在與第η金屬層14鄰接的中間層10上所記錄的凹凸部和第η金屬層14構成。也可以如圖4所示的構成例那樣，為了提高可靠性，與金屬層鄰接地設置介質(zhì)層。圖示的構成例中，優(yōu)選第k金屬層(k為2 η 的整數(shù))的膜厚比第k-Ι的金屬層的膜厚薄。這是由于，有關第k信息層的信息記錄再生， 是利用通過了至第k-Ι信息層的層的激光束來實施的。優(yōu)選第一金屬層9、第二金屬層11、…和第η金屬層14均含有Al、Si和M(M是從 Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)。關于含有Al、Si和M的金屬層，正如先前參照圖3對金屬層5相關說明那樣。不過，不需要全部的金屬層都含有Al、Si和M(M是從Cr和 Ni構成的群中選擇的至少1個元素)，例如第一金屬層9可以由含有Al、Si和M的材料構成，第二金屬層11、…和第η金屬層14可以由以Ag為主成分的材料構成。這種情況下，只有第一信息層12成為可以在金屬層上追記信息的信息層。無論在圖示的哪個構成例中，基板4均是普遍具有圓盤形狀的透明的基板。作為基板4的材料，能夠使用聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚烯烴樹脂、降冰片烯系樹脂、紫外線固化性樹脂、玻璃或?qū)⑺鼈冞m宜組合的材料等。另外，基板4的厚度沒有特別限定，但可以為0. 01 1. 5mm左右。透光層6的材料，優(yōu)選相對于激光束7的波長而光吸收小，在短波長范圍在光學上雙折射率小的。具體來說，能夠使用聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚烯烴樹脂、 降冰片烯系樹脂、紫外線固化性樹脂、玻璃或?qū)⑺鼈冞m宜組合的材料等。另外，透光層6的厚度沒有特別限定，但可以為0. 01 1. 5mm左右。將信息記錄再生所使用的激光束加以會聚的物鏡的數(shù)值孔徑為0. 75 0. 95時，為了保持盤制造時的強度，優(yōu)選基板4的厚度為1.00 1.20mm的范圍，為了減小對于俯仰(tilt)的容許幅度，優(yōu)選透光層6的厚度為 0. 03mm 0. 20mm的范圍。另一方面，物鏡的數(shù)值孔徑為0. 55 0. 75時，優(yōu)選基板4的厚度為0. 50 0. 70mm的范圍，透光層6的厚度為0. 50mm 0. 70mm的范圍。作為中間層10的材料，與透光層同樣，能夠使用透明的聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚烯烴樹脂、降冰片烯系樹脂、紫外線固化性樹脂、玻璃或?qū)⑺鼈冞m宜組合的材料等。中間層10的厚度，需要是至少由物鏡的數(shù)值孔徑NA和激光束的波長λ所決定的焦深以上的厚度，以便從任意1個信息層再生信息時，使來自其他1個或多個信息層的串擾小。另外，中間層10的厚度需要以如下方式選擇，即可以使激光束會聚到全部的信息層上。此外，在層疊3層以上的信息層時，優(yōu)選各個中間層的厚度為不同的厚度。說到原因是由于，如果2個中間層為相同厚度，則3個信息層的位置為等間隔，例如，在記錄再生第m-2 信息層(m為3以上的整數(shù))的信息時，激光束能夠在第m信息層集中焦點，因此存在串擾變大的可能性(在此，第m信息層處于比第m-2信息層距激光束的入射面更遠的位置)。還有，本發(fā)明并不限定為圖3 圖6所示的光學信息記錄媒體，而是能夠適用于各種的構成。例如，在金屬層的兩側(cè)設置有介質(zhì)層的構成時也能夠得到同樣的效果。或者， 本發(fā)明的媒體含有2個以上的信息層時，可以將1個信息層作為由基板或中間層的凹凸部記錄有主信息的層(ROM層)，將其他信息層作為可以記錄主信息僅一次的層(write-once 層)，或可以重寫主信息的層(RAM層或RW層)?；蛘?，本發(fā)明可以適用于從基板側(cè)照射激光束的記錄媒體。<2.光學信息記錄媒體的制作工序>在基板4的表面，預先通過轉(zhuǎn)印形成凹凸部1。制作形成有凹凸部1的基板4的步驟如下。首先，在配有光刻膠的玻璃母盤上，以所編著(authoring)的內(nèi)容數(shù)據(jù)為基礎，通過照射激光或者電子束，使光刻膠曝光，接著顯影，由此制作刻有凹凸部的圓盤母盤。其次， 在該圓盤母盤的形成有凹凸部的一側(cè)實施鍍敷，形成金屬制壓模，該金屬制壓模具有與在圓盤母盤所形成的凹凸部互補的凹凸部。然后，使用該壓模，射出成形透明樹脂，由此形成具有凹凸部1的光盤基板4。就光學信息記錄媒體3而言，在具有圖3所示的構成時，由如下方式制作在基板 4之上成膜金屬層5，而后形成透光層6。透光層6可以通過將成膜至金屬層5的媒體、和單面涂布有粘接樹脂的基材相貼合的方法形成?；蛘撸腹鈱?也可以通過將成膜有至金屬層5的層之層疊體和片狀的基材由紫外線固化性樹脂貼合后進行紫外線照射的方法形成。 或者，透光層6還可以通過在成膜有至金屬層5的層之層疊體上將紫外線固化樹脂利用旋涂法涂布后、照射紫外線而使其固化的方法形成。圖4所示的構成的光學信息記錄媒體3，能夠通過在上述圖3所示構成的媒體的制作方法中追加成膜介質(zhì)層8的工序來進行制作。圖5和圖6所示的光學信息記錄媒體3，能夠通過在上述圖3所示構成的媒體的制作方法中、追加形成中間層的工序和金屬膜的成膜工序n-1次(η為信息層的數(shù))來進行制作。上述的金屬層和介質(zhì)層分別能夠作為薄膜，通過例如真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、CVD (化學氣相沉積Chemical Vapor Deposition)法或MBE (分子束外延Molecular Beam Epitaxy)法等的氣相薄膜堆積法形成。特別是上述金屬層，優(yōu)選通過濺射法成膜。在金屬層的成膜工序中使用的靶，優(yōu)選由Al、Si和M(M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)作為主成分的材料構成。 濺射使用以惰性氣體為主成分的成膜氣體實施。通過濺射，能夠容易地得到具有預期的組成和厚度的金屬膜。優(yōu)選介質(zhì)層也通過濺射法成膜。介質(zhì)層可以使用具有與介質(zhì)層中想要得到的組成為相同組成的靶，在惰性氣體氣氛下通過濺射成膜?；蛘?，介質(zhì)層可以使用由金屬構成的靶，在氧和/或氮氣氛下，通過反應性濺射法形成。通過以該方法進行制造，能夠?qū)崿F(xiàn)具有映像和聲音等的主信息、還能夠以低成本追加副信息的信息記錄媒體。
<3.光學信息記錄媒體的記錄再生方法>其次，對于本實施方式的光學信息記錄媒體的記錄再生方法的一例進行說明。圖9表示在本實施方式的光學信息記錄媒體的記錄再生所使用的記錄再生裝置 18。表示在光學信息記錄媒體3為光盤的情況下記錄再生所使用的裝置的一例的概略。信號的記錄再生中，使用具有如下的裝置搭載有激光器20和物鏡19的光學頭(圖示省略)； 用于將照射激光束7的位置向規(guī)定的位置引導的驅(qū)動裝置(圖示省略)；用于控制軌道方向和與膜面垂直的方向的位置的循跡控制裝置和聚焦控制裝置(圖示省略)；用于調(diào)制激光功率的激光驅(qū)動裝置(圖示省略)；用于使媒體旋轉(zhuǎn)的主軸馬達22。就信號的記錄和再生而言，首先借助主軸馬達22使媒體3旋轉(zhuǎn)，再由物鏡19使激光束7收聚成微小光點，通過向媒體3照射激光束7來進行。就信號的再生而言，比進行信號記錄的功率級低，通過此功率級下的激光束的照射，記錄標記(主信息和副信息)的光學的狀態(tài)不會受到影響，并且照射激光束以使其功率為通過這一照射得到用于從媒體再生記錄標記所需的充分的光量，所得到的來自媒體的信號由光檢測器21讀取。記錄再生裝置其設計方式為，從形成于基板的凹凸部讀取信息時的模式、與從形成于金屬層的追記標記讀取信息時的模式不同，由此在讀取一方的信息時使另一方的信息不受影響。另外，就向金屬層的信息記錄而言，優(yōu)選在以相當于BD2倍速(BD 2X)的線速度使之旋轉(zhuǎn)時，以ImW 5mW左右的功率級實施。若增大用于形成追記標記的功率級，則有需要高成本的半導體激光器這樣的問題。更優(yōu)選功率級從該范圍以滿足1.0 < Rb/Ra < 1. 1 (Ra為記錄前的反射率，Rb為記錄后的反射率)的方式選擇。優(yōu)選用于記錄再生的激光束的波長為350nm以上500nm以下。通過使用波長405nm 的激光束和ΝΑΟ. 85的透鏡，能夠在直徑12cm的信息記錄媒體中實現(xiàn)1層25GB的高密度記錄。通過使用波長405nm的激光束和ΝΑΟ. 65的透鏡，能夠在直徑12cm的信息記錄媒體中實現(xiàn)1層15GB左右的高密度記錄。DVD和Blu-Ray Disc等的信息記錄媒體，由被稱為導入?yún)^(qū)、數(shù)據(jù)記錄區(qū)和被稱為導出區(qū)的區(qū)域構成。在導入?yún)^(qū)中，關于盤的構造的信息、盤在記錄時需要的信息、關于記錄數(shù)據(jù)的管理信息的數(shù)據(jù)等由凹凸部記錄。就導出區(qū)而言，是表示數(shù)據(jù)的記錄結束位置的區(qū)域。就數(shù)據(jù)記錄區(qū)而言，在再生專用型的情況下，是由凹凸部預先記錄有記錄媒體的主信息的區(qū)域；在追記型和重寫型的情況下，是為了記錄信息而確保的區(qū)域。在本發(fā)明的信息記錄媒體的金屬層所追記的固有的信息，優(yōu)選被局部性地記錄在導入?yún)^(qū)，但也可以記錄在導入?yún)^(qū)以外的區(qū)域。在本發(fā)明的媒體上，作為副信息可以記錄各種各樣的信息。例如，作為副信息記錄用于著作權保護的ID編號，由此，在ID編號沒有被記錄時，記錄再生裝置可以拒絕該媒體的再生?；蛘?，媒體作為游戲軟件被提供時，能夠以游戲結束點的標記作為副信息，由用戶側(cè)的記錄再生裝置記錄?；蛘?，也能夠?qū)⒂糜趯τ谝圆豢芍貙懙男问接涗浀闹餍畔?形成于基板的凹凸部)進行部分變更的信息作為副信息加以記錄。根據(jù)本發(fā)明，制作包含規(guī)定的內(nèi)容的媒體之后，最終用戶拿到媒體之前，其他的企業(yè)(例如游戲軟件制作公司)也可以在各媒體的任意的地方記錄任意的副信息。這提高了本發(fā)明的記錄媒體的通用性。實施例接下來，運用實施例詳細地說明本發(fā)明。
(實施例1)在實施例1中，作為構成金屬層的組成物使用Al-Si-Cr時，對于金屬層的組成帶給反射率、ROM標記的信號品質(zhì)、追記標記的信號品質(zhì)和耐潮濕性的影響進行調(diào)查。<1.光學信息記錄媒體的制作>將具有圖3所示的構成、且金屬層的組成各不相同的光學信息記錄媒體的試樣制作33枚(No. 1 33)，分別評價上述影響。以下示出其詳情。使用的基板4是由聚碳酸酯樹脂構成的基板，具有12cm的直徑和1. Imm的厚度， 在一方的表面具有凹凸部(作為主信息而形成的ROM標記)。在基板4的形成有凹凸部的一側(cè)的表面上，通過濺射法使用Al-Si-Cr靶而使厚度 20nm的實質(zhì)上由Al-Si-Cr構成的金屬層5形成。接著，在金屬層5的表面上，通過旋涂法涂布對于激光束來說是透明的紫外線固化樹脂(丙烯酸系樹脂)，照射紫外線而使之固化， 形成厚度IOOym的透光層6。在Al-Si-Cr金屬層的成膜中，使用直徑200mm、厚度6mm的濺射靶。在金屬層5的成膜工序中使用的電源為DC電源，輸出功率為4kW。另外，金屬層5的成膜是在Ar25SCCm 的氣體氣氛中、將氣壓保持在大約0. 13Pa而實施的。金屬層5的形成以能夠得到表1所示的組成的層的方式，使用由Al和Si和Cr構成而其含有率不同的多個濺射靶來實施。由此， 制作32種具有組成各異的金屬層的信息記錄媒體。<2.光學信息記錄媒體的評價方法>接著，對于光學信息記錄媒體3的評價手法進行說明。在光學信息記錄媒體3的評價中，使用普通構成的記錄再生裝置18，其具有如下圖9所示這樣的使光學信息記錄媒體3旋轉(zhuǎn)的主軸馬達22、具有發(fā)出激光束7的激光器20的光學頭、使激光束7會聚到光學信息記錄媒體3的金屬層上的物鏡19。在評價中，使用波長405nm的半導體激光器和數(shù)值孔徑0. 85的物鏡。使信息記錄媒體旋轉(zhuǎn)的線速度為4. 92m/s (相當于36Mbps，BDl倍速)。<2. 1反射率的評價步驟>反射率由以下的步驟進行評價。使用記錄再生裝置18，向光學信息記錄媒體3照射激光束，根據(jù)從光學信息記錄媒體3反射的光量來測量反射率。在此，如果反射率比50% 大，則判定為“++”，如果比30%大，則判定為“ + ”，低于30%時則不充分，因此判定為“-”。<2. 2R0M標記的信號品質(zhì)的評價步驟>ROM標記的信號品質(zhì)由以下的步驟進行評價。使用記錄再生裝置18，測量標記長度2T至8T的ROM標記的平均抖動(jitter)。測量的結果在平均抖動為6. 5%以下時判定為“ + ”，比6.5%大時判定為“-”。<2. 3追記標記的信號品質(zhì)的評價手法>追記標記的信號品質(zhì)由以下的步驟進行評價。首先，對于各記錄媒體的金屬層照射激光束7，形成標記長90T的追記標記。追記標記是根據(jù)金屬層的組成、考慮Rb/Ra等且選擇最佳的功率而形成的。而后，使用記錄再生裝置18，測量由標記長90T構成的追記標記的平均抖動。測量的結果在平均抖動為8. 0%以下時判定為“ + ”，比8. 0%大時判定為“-”。<2. 4耐潮濕性的評價手法>耐潮濕性由以下的步驟進行評價。使用記錄再生裝置18，首先預先測量由標記長 90T構成的追記標記的平均抖動。其次，在設定為80°C 85% RH恒溫高濕槽中，將記錄媒體保持200小時后，從恒溫高濕槽中取出，測量同軌道的抖動值。在此抖動值的變化在+1. 0% 以下時判定為“++”，為+2. 0%以下時判定為“ + ”，比+2. 0%大時判定為“_”。<2. 5原子含有率的測量方法〉接著，說明金屬層中的各原子的含有率的測量方法。構成光學信息記錄媒體3的記錄層的元素的含有率，在組成分析用的試樣作成后得以測量。具體來說，準備用于媒體記錄層的形成的、組成不同的多個Al-Si-Cr靶，使用濺射裝置，在厚度Imm的Si基板上，形成厚度為500nm的膜。膜的形成條件是與形成各媒體的記錄層時所采用的條件相同的。接著， 使用X射線微量分析儀，實施各膜的組成分析。在實施例中所示的金屬層的組成，是通過本方法分析的結果，表示在Al原子、Si原子和Cr原子的數(shù)量的合計為100原子％時的各原子的含有比例。<3.評價結果的考察〉對于在實施例1中制作的光學信息記錄媒體進行上述評價的結果在表1中示出。表1
權利要求
1.一種信息記錄媒體，是在基板上具有信息層、且所述信息層具有金屬層的信息記錄媒體，其特征在于，(1)所述信息層具有在所述基板所形成的凹凸部，(2)所述金屬層含有Al、Si和M，并且M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素，通過對所述金屬層照射激光束，使金屬層的光學特性變化，能夠形成追記標記，由此通過激光束的照射就能記錄可再生的信息，在所述金屬層所包含的Al原子、Si原子和M原子的數(shù)量的合計設為100原子％時，Al 原子的含有比例為20原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下，M原子的含有比例為3原子％以上77原子％以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的信息記錄媒體，其中，在金屬層所包含的Al原子、Si原子和M原子的數(shù)量的合計設為100原子％時，Al原子的含有比例為60原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上37原子％以下，M原子的含有比例為3原子％以上、37原子％以下。
3.根據(jù)權利要求1所述的信息記錄媒體，其中，在所述金屬層所包含的Al原子、Si原子和M原子的數(shù)量的合計設為100原子％時，Al 原子的含有比例為60原子％以上80原子％以下，Si原子的含有比例為3原子％以上12原子％以下，M原子的含有比例為10原子％以上37原子％以下。
4.根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的信息記錄媒體，其中，在構成所述金屬層的原子的數(shù)量的合計設為100原子％時，在所述金屬層所含有的Al 原子、Si原子和M原子的數(shù)量的合計為80原子％以上。
5.根據(jù)權利要求1 4中任一項所述的信息記錄媒體，其中，所述金屬層實質(zhì)上由Al 原子、Si原子和M原子構成。
6.根據(jù)權利要求1 5中任一項所述的信息記錄媒體，其特征在于，在所述信息記錄媒體的所述金屬層上記錄信息用的激光束的照射之前的反射率Ra和在所述金屬層上記錄信息用的激光束照射之后的反射率Rb，滿足1. 0 < Rb/Ra < 1. 1。
7.根據(jù)權利要求1 6中任一項所述的信息記錄媒體，其中，所述金屬層的厚度為3nm以上IOOnm以下。
8.一種信息記錄媒體，其特征在于，含有在所述基板上所層疊的η層的信息層，且至少一個信息層是具有權利要求1 7 中任一項所述的金屬層的信息層，并且η為2以上的整數(shù)。
9.根據(jù)權利要求1 8中任一項所述的信息記錄媒體，其中，能夠在所述信息層的所述金屬層上使信息經(jīng)由波長為350nm以上500nm以下的激光束得以記錄，并且能夠使在所述信息層的所述金屬層上所記錄的信息經(jīng)由波長為350nm以上 500nm以下的激光束得以再生。
10.根據(jù)權利要求1 9中任一項所述的信息記錄媒體，其中，在所述信息層的所述金屬層上，信息僅可記錄1次。
11.根據(jù)權利要求1 10中任一項所述的信息記錄媒體，其中，所述信息記錄媒體是所述凹凸部提供不可重寫的主信息的再生專用的媒體，可以在所述金屬層上追記副信息。
12.根據(jù)權利要求1 11中任一項所述的信息記錄媒體，其特征在于，在所述金屬層的單側(cè)或兩側(cè)，設有以Al、Si及/或M的氧化物為主成分的層，并且M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素。
13.根據(jù)權利要求1 12中任一項所述的信息記錄媒體，其特征在于，在照射405nm的激光束時的反射率為30%以上。
14.根據(jù)權利要求1 13中任一項所述的信息記錄媒體，其中，記錄靈敏度為5mW以下。
15.一種信息記錄媒體的制造方法，是權利要求1 14中任一項所述的信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，具有金屬層的形成工序，在所述金屬層的形成工序中，在基板上直接形成金屬層、或在基板上形成其他層再在該其他層之上形成金屬層，所述金屬層的形成工序包括通過濺射法形成所述金屬層的步驟，所述金屬層的形成工序中使用的濺射靶含有Al、Si和M,并且M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素。
16.根據(jù)權利要求15所述的信息記錄媒體的制造方法，其特征在于，使通過濺射法在基板上所形成的金屬層，在常溫常壓下與氧接觸，由此在金屬層的單側(cè)或兩側(cè)形成氧化物，該氧化物以從Al、Si和M中選擇的1個或多個的氧化物為主成分，并且M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素。
全文摘要
本發(fā)明的光學信息記錄媒體中，信息記錄媒體(3)在形成有提供映像和聲音等主信息的凹凸部的基板(4)上具備信息層，該信息層具有金屬層(5)，金屬層含有Al、Si和M(M是從Cr和Ni構成的群中選擇的至少1個元素)，并且通過照射激光束(7)，能夠以低成本在金屬層上追記副信息。
文檔編號G11B7/26GK102576558SQ20108004670
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權日2009年10月22日
發(fā)明者土生田晴比古, 山田昇, 阿部伸也, 高橋克幸 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社