专利名称：光学信息记录媒体及其制造方法
技术领域：
本发明涉及通过使用激光束照射等的光学手段而可以高密度且高速度地进行信息的记录和再生的光学信息记录媒体，特别是涉及在具有映像和声音等主信息的记录媒体上追记副信息的光学信息记录媒体。
背景技术：
作为可以高速进行信息的记录再生、且大容量的信息记录媒体(以下称为“记录媒体，，或“媒体”)，已知有 DVD(Digital Versatile/Video Disc)和 Blu-ray Disc 所代表的光学信息记录媒体。该光学信息记录媒体是利用不同2个状态的反射率变化来进行信息的记录再生，并且具有根据需要可以随机存取、且可移置性也优异这样大的优点，因此近年来其重要性愈发提高。作为现有的光学信息记录媒体，有着可以多次重写的重写型媒体、只可以写入一次的追记型媒体和只可以再生的再生专用媒体。就再生专用媒体而言，因为通常而论与重写型媒体和追记型媒体比较而能够使构成媒体的层数减小，所以容易制造、可以低成本提供。因此，作为使音乐、电影和游戏软件等的数字内容得以传播的媒体被广泛使用。专利文献1公开的是，在再生专用媒体中，与映像和声音等的主信息不同，媒体的序列号等的副信息由被称为BCA(冲切区Burst Cutting Area)的条码状的标记进行记录，由YAG激光器烧掉信息记录层(反射膜)来进行加工。另外，专利文献2中公开了 以作为追记型媒体的记录材料从[Ge、Si、Sn]元素群所选择的至少一种元素和从[Au、Ag、Al、Cu]元素群所选择的至少一种元素为主成分的合金，形成记录层。此外，专利文献3公开的是一种光记录媒体，其形成有基于物理的形状变化而成的信息记录部、且具有配备了反射膜的信息层，其中，反射膜是能够由热记录进行追加记录的构成，由电阻率在20 μ Ω · cm以上且90 μ Ω · cm以下的Al合金或Cu合金构成光记录媒体。根据同文献，该反射膜优选在Al合金或Cu合金中至少添加从Ti、Si、Cu、Al、狗、W、 &、0、41~、1%、作所选择的1种以上的元素。通过设置这样的反射膜，在再生专用的光记录媒体上，可以由用户方进行再生完毕位置和游戏软件中的游戏结束点的标记的记录。另外， 通过密码数据的填写，通过预先填写能够破译密码的算法，能够使非法拷贝的光记录媒体无法再生。先行技术文献专利文献专利文献1 特开2005-196940号公报专利文献2 特开平4-226785号公报专利文献3 特开2003-317318号公报但是，在专利文献1所公开的信息记录媒体中，为了记录副信息需要高价的YAG激光器。这就带来制作信息记录媒体的成本增大这样的课题。
另外，就专利文献2所公开的追记型的信息记录媒体而言，由于光盘的构造和材料的组成，判明耐食性(耐用性)不充分。就专利文献3所述的光记录媒体而言，可以由低的记录功率在反射膜上追加记录信息。但是，同文献只示出了电阻率与反射率和记录功率的关系，关于使追记的标记的可靠性(特别是耐潮湿性)提高所需要的组成或物性则没有示范。
发明内容
本发明是为了解决上述发明的课题而做成的，其目的在于，提供一种信息记录媒体，其具有映像和声音等的主信息，还能够以低成本使副信息高可靠性地得以追记。为了解决前述现有的课题，本发明提供一种光学信息记录媒体，其是在基板上具有信息层、且所述信息层具有金属层的信息记录媒体，其特征在于，(1)所述信息层具有在所述基板所形成的凹凸部，(2)所述金属层含有Al、Si和M(M是从Cr和Ni所构成的群中选择的至少1个元素)，通过对前所述金属层照射激光束，使金属层的光学特性变化，能够形成追记标记， 由此通过激光束的照射就能记录可再生的信息，在所述金属层所包含的Al原子、Si原子和M原子的数量的合计设为100原子％ 时，Al原子的含有比例为20原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下，M原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下。通过如此构成，不需要专利文献1中记录副信息所需的YAG激光器。另外，金属层通过以规定的比例含有Al、Si和M,能够使高品质高可靠性的信息记录在金属层上。本发明的光学信息记录媒体，优选凹凸部提供不可重写的主信息。即，优选本发明的光学信息记录媒体为记录有主信息的再生专用媒体，可以将副信息追记在金属层的媒体。如上，根据本发明的光学信息记录媒体，能够以低成本提供可以追记副信息的记录媒体或追记有副信息的记录媒体，特别是再生专用媒体(ROM媒体)，并且能够进一步改善金属层的耐食性，即追记的信号的可靠性。
图1是表示本实施方式的光学信息记录媒体的凹凸部与在金属层所形成的追记标记的模式2是本实施方式的光学信息记录媒体的凹凸部与在金属层形成的追记标记存在的部分之再生信号的模式3是本实施方式的光学信息记录媒体的一个构成例的剖面4是本实施方式的光学信息记录媒体的另一个构成例的剖面5是本实施方式的光学信息记录媒体的又一个构成例的剖面6是本实施方式的光学信息记录媒体的又一个构成例的剖面7是Al-Si-Cr的三元系组成8是本实施方式的光学信息记录媒体的断面TEM照片
图9是表示本实施方式的光学信息记录媒体的记录再生所使用的记录再生装置的模式图
具体实施例方式以下，一边参照附图，一边对于本发明的实施方式进行说明。还有，以下的实施方式为示例，本发明不受以下的实施方式限定。另外，在以下的实施方式中，对于相同的部分或要素附加相同的符号并省略重复的说明。<1.光学信息记录媒体的构成>图1是本实施方式的光学信息记录媒体的模式图。在图示的媒体中，凹凸部1通过在基板上形成被称为凹坑的凹部而被构成。追记标记2被形成于在有凹凸部1存在的基板上所形成的金属层上。作为凹凸部1和追记标记2的使用方式，可列举下列作为凹凸部 1记录着映像和声音等的主信息，作为追记标记2记录着媒体的序列号等的副信息。追记标记2不限定于图1所示的方式，例如，也可以通过对在半径方向上相邻的凹凸部1和凹凸部 1之间进行激光照射而形成。还有，凹凸部并不限于凹坑，还可以是蛇行的沟槽(具有微摆 (wobble)的沟槽)。这种情况下，通过对沟槽的蛇行位置和方向进行设计，记录预期的主信肩、ο图2是本实施方式的光学信息记录媒体的凹凸部和追记标记存在的部分的再生信号的模式图。若本实施方式的光学信息记录媒体由记录再生装置进行再生，则没有形成追记标记2时，只有凹凸部1的眼孔图样(通过使实际的信号的试样大量重合，而使信号的特征得以绘图地提示)被作为再生信号得以检测。如图1所示，若在形成有凹凸部的轨道上的一部分记录追记标记2，则如图2所示，只有记录有追记标记2的部分其眼孔图样上升。 该包络线(envelope)的反射率变化，表示记录有追记标记2，且被用于追记标记2的再生。本实施方式的光学信息记录媒体，优选通过用于形成追记标记2的激光照射而反射率增加。就光学信息记录媒体而言，在表面附着有异物时，大部分情况下会形成反射率降低的缺陷。反之，在附着有异物时，反射率增加的缺陷就形成得少。因此，为了使源于在制造光学信息记录媒体时难以避免的缺陷之信号(或噪音)与追记信号明确地分离，优选在形成有追记标记的部分使反射率增加。据此，能够更确实地防止不正当的复制等。本实施方式的光学信息记录媒体中，优选用于形成追记标记2的激光照射所带来的反射率的增加是微量的。具体来说，激光照射前的反射率Ra和用于追记标记2形成的激光照射后的反射率(更详细地说是形成有追记标记的部分的反射率)Rb，优选满足1.0 < Rb/Ra < 1. 1的关系式。在反射率满足Rb/Ra彡1. 1这样的情况下，虽然追记标记的信号品质提高，但凹凸部的信号品质降低，因此不为优选。更优选本实施方式的光学信息记录媒体的记录灵敏度(在光学信息记录媒体上记录追记标记时的记录灵敏度)更高。说到原因是由于，如果记录灵敏度高，则能够使用功率低的再生专用的半导体激光器记录追记标记，因此能够以低成本实现本实施方式的用于记录媒体的记录再生设备。但是，若记录灵敏度过高，则由于再生光会导致追记标记劣化， 因此需要拥有能够经受得住实用的再生耐久性。例如，优选本实施方式的记录媒体，在以线速度9. 84m/s (相当于72Mbps、BD2倍速)使之旋转时，能够使用5mW以下的记录功率记录良好的品质的追记标记。
另外，本实施方式的光学信息记录媒体，为了稳定地进行主信息的记录再生而需要具有充分高的反射率。具体来说，例如使用波长405nm的激光束作为再生光时，优选具有 30%以上的反射率。这是为了防止在拾波器的表面附着有灰尘等时拾波器接收的光量降低、从而不能对信息记录媒体进行稳定地再生这一问题。另外，本实施方式的光学信息记录媒体，需要在用于信号再生的激光束的照射下没有劣化、而长期维持高信号品质。例如，优选本实施方式的媒体具有即使在激光束照射达100万回左右时，从凹凸部再生的信号的品质和从追记标记再生的信号的品质也不劣化这样的耐久性。以下，就用于满足以上的必要条件所要求的信息记录媒体的构成要素的详情进行阐述。图3表示本实施方式的光学信息记录媒体的一个构成例的剖面图。光学信息记录媒体3由基板4、金属层5和透光层6构成。在该方式中，在基板4 所形成的凹凸部(未图示)和金属层5构成信息层。金属层5设于基板4上。再有，在金属层5之上形成透光层6 (也称为覆盖层或保护层)。从光学信息记录媒体3使作为凹凸部所记录的信息再生、以及信息向金属层的记录和使金属层所记录的信息再生(以下将这些操作统称为“信息的记录再生”)，通过从透光层6侧照射激光束7来进行。就图3所示的构成的金属层5而言，在从基板4所形成的凹凸部进行信息再生时， 作为反射层发挥功能；在记录副信息时，作为记录层发挥功能。为了担负起这两个功能，金属层5由含有Al、Si和M(M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)的材料形成。 特别是作为M，优选使用Cr。这是因为能够得到更高的可靠性。Al具有的性质是，经由结晶生长而容易生成粒径大的结晶。本发明的信息记录媒体的金属层，通过含有Si和M(特别是Cr)来防止粒径大的Al结晶生成。这就防止了由于大的晶粒而使从凹凸部所再生的信号的品质降低。就Al-Si而言，在通过例如溅射将金属层5以薄膜形成时，是在紧接成膜之后在Al 中有Si的微粒子均勻分散的、或在Al的晶粒的粒界有Si偏析的复合材料。通过对于含有 Al、Si和M的金属层照射激光束，金属层(Al-Si-M薄膜)的热变形、Si的结晶化、Al的结晶生长、基板和/或透光层的热变形等就会发生。将由此引起的反射率的变化作为信号加以检测，从而能够实现在金属层上记录信息仅1次、并再生所记录的信息(即，在金属层视为记录层时该记录层可写入信息仅1次的、所谓一次写入型记录媒体)。就元素M而言，通过分散在Al或Si中，而使Al的晶粒直径微细化，和/或与Al 及/或Si形成化合物。由此，M承担起使金属层5的可靠性提高的作用。金属层5所含的Al、Si和M所优选的组成范围如下使Al、Si和M相加作为100 原子％时，Al原子的含有比例为20原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下，M原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下。以下阐述优选该组成范围的理由。若Al原子低于20原子％，则不能确保用于从信息记录媒体的凹凸部使信号稳定地再生所需的充分高的反射率。另一方面，若Al原子超过94原子％，则受到Al合金的柱状构造的影响而在金属层的表面形成凹凸，噪音成分过大。其结果是，从凹凸部所再生的信号的品质恶化。因此，优选Al原子的比例处于上述范围内。若Si原子低于3原子％，则在对金属层5照射激光束而进行信息记录时，激光束所照射的部分(记录部分)和没有照射的部分(未记录部分)之间的光学的变化过小。此外，若M原子(M为从Cr和Ni构成的群选择的至少1个元素)低于3原子％，则耐潮湿性降低。另一方面，若Si和/或M的含有比例变大，则其他的原子的比例变小，该其他原子的作用无法被充分发挥。因此，优选Si和M的含有比例处于上述范围内。图7表示M为Cr时的三元系组成图，即Al-Si-Cr的三元系组成图。上述优选的组成范围是图7的由A-B-C包围的区域，是Al原子的含有比例为20原子％以上94原子％ 以下、Si原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下、M原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下的区域。另外，金属层5所含的Al、Si和M的更优选的组成范围如下使Al、Si和M相加作为100原子％时，Al原子的含有比例为60原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上37原子％以下，M原子的含有比例为3原子％以上37原子％以下。该组成范围是图7的由A-D-E包围的区域。将该组成范围适用于信息记录媒体，与上述的组成范围(由A-B-C包围的区域)相比，能够确保更高的反射率。特别是在后述这样的由2个以上的信息层构成的多层信息记录媒体中，从激光入射面看越远的层，越需要提高金属层的反射率，因此，该组成范围更适合构成从多层信息记录媒体的激光入射面看距离远的信息层的金属层。另外，金属层5所含的Al、Si和M进一步优选的组成范围如下使Al、Si和M相加作为100原子％时，Al原子的含有比例为60原子％以上80原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上12原子％以下，M原子的含有比例为10原子％以上37原子％以下。该组成范围是图7的由D-F-G-H-I包围的区域。将该组成范围适用于信息记录媒体，与上述的组成范围(A-B-C所包围的区域和A-D-E所包围的区域)相比，能够确保更高的可靠性。金属层5含有Cr和Ni这2个元素作为构成元素M也可。在金属层5中，含有Al、Si和M以外的元素也可。例如，以热传导率和光学常数的调整、耐热性和环境可靠性的提高等为目的，也可以添加从S、N、F、B和C中选择的至少一种元素。这些添加元素，优选以构成金属层整体的全部原子的20原子％以下的量含有，更优选以10原子％以下的量含有。在金属层5中，如后述由于自然氧化而含有氧，或含有来源于在金属层5形成中的气氛气体的元素。或者在制作用于溅射时的靶之际，靶含有微量的其他元素。这就意味着，金属层5只由Al、Si和M构成是困难的，金属层5含有氧和氩等元素少许量(例如在20原子％以下，优选为10原子％以下，更优选为5原子％以下)，实际上，在大部分的情况下是含有少许量其他的元素。将考虑到如此不可避免地含有其他的元素，以由Al、Si和M构成的方式有意地形成的金属层，称为实质上由Al、Si和M构成的金属层。优选金属层5的膜厚在3nm以上IOOnm以下。若金属层5的膜厚低于3nm，则不能确保用于稳定再生信息记录媒体所需的充分高的反射率。若金属层5的膜厚超过lOOnm，则金属层5的成膜所需要的时间变长，因此从生产率的观点出发不为优选。金属层5会发生自然氧化。其结果是，在金属层5的一方的表面(相对于媒体的厚度方向垂直的面)或两方的表面，形成有大量含有从Al、Si和M选择的1个或多个原子的氧化物的层。例如，作为一例可列举如下构成如图8 (拍摄了本实施方式的光学信息记录媒体的金属层的部分的断面TEM照片)所示，氧的含量少或为零的Al-Si-M层17 (金属层) 处于中心，在其两侧形成有Al-Si-M-O层16的构成。在此，就Al-Si-M-O层16而言，如上述，需要其主成分(占据金属层的原子总体的80%以上)由Al、Si、M和0构成。Al-Si-M-O 层16使Al-Si-M层(金属层)17的耐腐蚀性提高。在金属层5发生自然氧化而成为图7所示的三层结构时，Al-Si-M层17和 Al-Si-M-O层16的厚度和金属层5所含的氧原子的量，随着金属层5的组成和厚度等变化。 金属层5无论怎样自然氧化时，均优选金属层5其构成为，使光学信息记录媒体具有前述这样的记录灵敏度和反射率。因此，优选在其限度内，以形成Al-Si-M-O层16的方式，设计金属层5。另外，优选在其限度内，以氧原子包含于金属层的方式，设计金属层5。图4表示本实施方式的光学信息记录媒体的另一个构成例的剖面图。光学信息记录媒体3由基板4、金属层5、介质层8和透光层6构成。介质层8按照提高光学信息记录媒体3的可靠性的方式与金属层5邻接地形成。具体来说，就介质层8而言，在信息记录之际的激光束照射而使基板4发生熔融或软化时，抑制基板4的材料和金属层5的材料发生混合，而使记录媒体的可靠性(具体来说就是金属层的耐潮湿性)提高。设置介质层8的位置并不限于图4所示的位置，也可以在金属层5和基板4之间。在图4这一构成的记录媒体中，信息层由在基板4所形成的凹凸部(未图示)、金属层5和介质层8构成。介质层8其设置以保护金属层5为主要目的。介质层8以如下等成分作为主要成分而形成从 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等的氟化物之中所选择的1种化合物或其适当的组合(例如，ZnS-SiO2等)。优选介质层8的膜厚为2nm以上IOOnm以下。若介质层的膜厚处于此范围内，则不会使生产率降低，并能够提高信息记录媒体的可靠性。图5表示本实施方式的光学信息记录媒体的另一个构成例的剖面图。光学信息记录媒体3由基板4、第一信息层12、中间层10、第二信息层13和透光层6构成。第一信息层 12和第二信息层13在基板4之上按此顺序设置构成。中间层10介于第一信息层12和第二信息层13之间，使第一信息层12和第二信息层13在光学上分离而排除不需要的光学干涉。另外，在中间层10上，在与第二金属层11接触的一侧设有凹凸部(未图示)。透光层 6形成于第二信息层13之上。对于图5所示的光学信息记录媒体3，从透光层6侧照射激光束7，进行信息的记录再生。第一信息层12由在基板4所形成的凹凸部(未图示)和第一金属层9构成，第二信息层13由在中间层10所记录的凹凸部(未图示)和第二金属层11构成。也可以如图 4所示的构成例那样，为了提高可靠性而与金属层邻接地设置介质层。优选第二金属层11 的膜厚比第一金属层9的膜厚薄。这是由于，第一信息层12的信息记录再生由通过第二信息层13的激光束来实施。优选第一金属层9和第二金属层11均含有Al、Si和M(M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)。关于含有Al、Si和M的金属层，正如先前参照图3对金属层5相关说明那样。不过，不需要两方的金属层都含有Al、Si和M(M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)，需要任意一方的金属层含有Al、Si和M(M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)。例如，可以是第一金属层9由含有Al、Si和M的材料构成，第二金属层11由以Ag为主成分的材料构成。这种情况下，只有第一信息层12成为可以在金属层上追记信息的信息层。图6表示本实施方式的光学信息记录媒体的又一个构成例的剖面图。光学信息记录媒体3由基板4、第一信息层12、中间层10、第二信息层13、中间层10、…、中间层10、第 η信息层14和透光层6构成。第一信息层12、第二信息层13、…、第η信息层15 (η彡3) 被在基板4之上按此顺序设置。在各信息层之间夹设中间层，且使各信息层在光学上分离而排除不需要的光学干涉。另外，在各中间层10上，与各金属层接触的一侧设有凹凸部(未图示)。透光层6形成于第η信息层15之上。对于图6所示的光学信息记录媒体，从透光层6侧照射激光束7，进行信息的记录再生。第η信息层15由在与第η金属层14邻接的中间层10上所记录的凹凸部和第η金属层14构成。也可以如图4所示的构成例那样，为了提高可靠性，与金属层邻接地设置介质层。图示的构成例中，优选第k金属层(k为2 η 的整数)的膜厚比第k-Ι的金属层的膜厚薄。这是由于，有关第k信息层的信息记录再生， 是利用通过了至第k-Ι信息层的层的激光束来实施的。优选第一金属层9、第二金属层11、…和第η金属层14均含有Al、Si和M(M是从 Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)。关于含有Al、Si和M的金属层，正如先前参照图3对金属层5相关说明那样。不过，不需要全部的金属层都含有Al、Si和M(M是从Cr和 Ni构成的群中选择的至少1个元素)，例如第一金属层9可以由含有Al、Si和M的材料构成，第二金属层11、…和第η金属层14可以由以Ag为主成分的材料构成。这种情况下，只有第一信息层12成为可以在金属层上追记信息的信息层。无论在图示的哪个构成例中，基板4均是普遍具有圆盘形状的透明的基板。作为基板4的材料，能够使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯系树脂、紫外线固化性树脂、玻璃或将它们适宜组合的材料等。另外，基板4的厚度没有特别限定，但可以为0. 01 1. 5mm左右。透光层6的材料，优选相对于激光束7的波长而光吸收小，在短波长范围在光学上双折射率小的。具体来说，能够使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、 降冰片烯系树脂、紫外线固化性树脂、玻璃或将它们适宜组合的材料等。另外，透光层6的厚度没有特别限定，但可以为0. 01 1. 5mm左右。将信息记录再生所使用的激光束加以会聚的物镜的数值孔径为0. 75 0. 95时，为了保持盘制造时的强度，优选基板4的厚度为1.00 1.20mm的范围，为了减小对于俯仰(tilt)的容许幅度，优选透光层6的厚度为 0. 03mm 0. 20mm的范围。另一方面，物镜的数值孔径为0. 55 0. 75时，优选基板4的厚度为0. 50 0. 70mm的范围，透光层6的厚度为0. 50mm 0. 70mm的范围。作为中间层10的材料，与透光层同样，能够使用透明的聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯系树脂、紫外线固化性树脂、玻璃或将它们适宜组合的材料等。中间层10的厚度，需要是至少由物镜的数值孔径NA和激光束的波长λ所决定的焦深以上的厚度，以便从任意1个信息层再生信息时，使来自其他1个或多个信息层的串扰小。另外，中间层10的厚度需要以如下方式选择，即可以使激光束会聚到全部的信息层上。此外，在层叠3层以上的信息层时，优选各个中间层的厚度为不同的厚度。说到原因是由于，如果2个中间层为相同厚度，则3个信息层的位置为等间隔，例如，在记录再生第m-2 信息层(m为3以上的整数)的信息时，激光束能够在第m信息层集中焦点，因此存在串扰变大的可能性(在此，第m信息层处于比第m-2信息层距激光束的入射面更远的位置)。还有，本发明并不限定为图3 图6所示的光学信息记录媒体，而是能够适用于各种的构成。例如，在金属层的两侧设置有介质层的构成时也能够得到同样的效果。或者， 本发明的媒体含有2个以上的信息层时，可以将1个信息层作为由基板或中间层的凹凸部记录有主信息的层(ROM层)，将其他信息层作为可以记录主信息仅一次的层(write-once 层)，或可以重写主信息的层(RAM层或RW层)。或者，本发明可以适用于从基板侧照射激光束的记录媒体。<2.光学信息记录媒体的制作工序>在基板4的表面，预先通过转印形成凹凸部1。制作形成有凹凸部1的基板4的步骤如下。首先，在配有光刻胶的玻璃母盘上，以所编著(authoring)的内容数据为基础，通过照射激光或者电子束，使光刻胶曝光，接着显影，由此制作刻有凹凸部的圆盘母盘。其次， 在该圆盘母盘的形成有凹凸部的一侧实施镀敷，形成金属制压模，该金属制压模具有与在圆盘母盘所形成的凹凸部互补的凹凸部。然后，使用该压模，射出成形透明树脂，由此形成具有凹凸部1的光盘基板4。就光学信息记录媒体3而言，在具有图3所示的构成时，由如下方式制作在基板 4之上成膜金属层5，而后形成透光层6。透光层6可以通过将成膜至金属层5的媒体、和单面涂布有粘接树脂的基材相贴合的方法形成。或者，透光层6也可以通过将成膜有至金属层5的层之层叠体和片状的基材由紫外线固化性树脂贴合后进行紫外线照射的方法形成。 或者，透光层6还可以通过在成膜有至金属层5的层之层叠体上将紫外线固化树脂利用旋涂法涂布后、照射紫外线而使其固化的方法形成。图4所示的构成的光学信息记录媒体3，能够通过在上述图3所示构成的媒体的制作方法中追加成膜介质层8的工序来进行制作。图5和图6所示的光学信息记录媒体3，能够通过在上述图3所示构成的媒体的制作方法中、追加形成中间层的工序和金属膜的成膜工序n-1次(η为信息层的数)来进行制作。上述的金属层和介质层分别能够作为薄膜，通过例如真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、CVD (化学气相沉积Chemical Vapor Deposition)法或MBE (分子束外延Molecular Beam Epitaxy)法等的气相薄膜堆积法形成。特别是上述金属层，优选通过溅射法成膜。在金属层的成膜工序中使用的靶，优选由Al、Si和M(M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)作为主成分的材料构成。 溅射使用以惰性气体为主成分的成膜气体实施。通过溅射，能够容易地得到具有预期的组成和厚度的金属膜。优选介质层也通过溅射法成膜。介质层可以使用具有与介质层中想要得到的组成为相同组成的靶，在惰性气体气氛下通过溅射成膜。或者，介质层可以使用由金属构成的靶，在氧和/或氮气氛下，通过反应性溅射法形成。通过以该方法进行制造，能够实现具有映像和声音等的主信息、还能够以低成本追加副信息的信息记录媒体。
<3.光学信息记录媒体的记录再生方法>其次，对于本实施方式的光学信息记录媒体的记录再生方法的一例进行说明。图9表示在本实施方式的光学信息记录媒体的记录再生所使用的记录再生装置 18。表示在光学信息记录媒体3为光盘的情况下记录再生所使用的装置的一例的概略。信号的记录再生中，使用具有如下的装置搭载有激光器20和物镜19的光学头(图示省略)； 用于将照射激光束7的位置向规定的位置引导的驱动装置(图示省略)；用于控制轨道方向和与膜面垂直的方向的位置的循迹控制装置和聚焦控制装置(图示省略)；用于调制激光功率的激光驱动装置(图示省略)；用于使媒体旋转的主轴马达22。就信号的记录和再生而言，首先借助主轴马达22使媒体3旋转，再由物镜19使激光束7收聚成微小光点，通过向媒体3照射激光束7来进行。就信号的再生而言，比进行信号记录的功率级低，通过此功率级下的激光束的照射，记录标记(主信息和副信息)的光学的状态不会受到影响，并且照射激光束以使其功率为通过这一照射得到用于从媒体再生记录标记所需的充分的光量，所得到的来自媒体的信号由光检测器21读取。记录再生装置其设计方式为，从形成于基板的凹凸部读取信息时的模式、与从形成于金属层的追记标记读取信息时的模式不同，由此在读取一方的信息时使另一方的信息不受影响。另外，就向金属层的信息记录而言，优选在以相当于BD2倍速(BD 2X)的线速度使之旋转时，以ImW 5mW左右的功率级实施。若增大用于形成追记标记的功率级，则有需要高成本的半导体激光器这样的问题。更优选功率级从该范围以满足1.0 < Rb/Ra < 1. 1 (Ra为记录前的反射率，Rb为记录后的反射率)的方式选择。优选用于记录再生的激光束的波长为350nm以上500nm以下。通过使用波长405nm 的激光束和ΝΑΟ. 85的透镜，能够在直径12cm的信息记录媒体中实现1层25GB的高密度记录。通过使用波长405nm的激光束和ΝΑΟ. 65的透镜，能够在直径12cm的信息记录媒体中实现1层15GB左右的高密度记录。DVD和Blu-Ray Disc等的信息记录媒体，由被称为导入区、数据记录区和被称为导出区的区域构成。在导入区中，关于盘的构造的信息、盘在记录时需要的信息、关于记录数据的管理信息的数据等由凹凸部记录。就导出区而言，是表示数据的记录结束位置的区域。就数据记录区而言，在再生专用型的情况下，是由凹凸部预先记录有记录媒体的主信息的区域；在追记型和重写型的情况下，是为了记录信息而确保的区域。在本发明的信息记录媒体的金属层所追记的固有的信息，优选被局部性地记录在导入区，但也可以记录在导入区以外的区域。在本发明的媒体上，作为副信息可以记录各种各样的信息。例如，作为副信息记录用于著作权保护的ID编号，由此，在ID编号没有被记录时，记录再生装置可以拒绝该媒体的再生。或者，媒体作为游戏软件被提供时，能够以游戏结束点的标记作为副信息，由用户侧的记录再生装置记录。或者，也能够将用于对于以不可重写的形式记录的主信息(形成于基板的凹凸部)进行部分变更的信息作为副信息加以记录。根据本发明，制作包含规定的内容的媒体之后，最终用户拿到媒体之前，其他的企业(例如游戏软件制作公司)也可以在各媒体的任意的地方记录任意的副信息。这提高了本发明的记录媒体的通用性。实施例接下来，运用实施例详细地说明本发明。
(实施例1)在实施例1中，作为构成金属层的组成物使用Al-Si-Cr时，对于金属层的组成带给反射率、ROM标记的信号品质、追记标记的信号品质和耐潮湿性的影响进行调查。<1.光学信息记录媒体的制作>将具有图3所示的构成、且金属层的组成各不相同的光学信息记录媒体的试样制作33枚(No. 1 33)，分别评价上述影响。以下示出其详情。使用的基板4是由聚碳酸酯树脂构成的基板，具有12cm的直径和1. Imm的厚度， 在一方的表面具有凹凸部(作为主信息而形成的ROM标记)。在基板4的形成有凹凸部的一侧的表面上，通过溅射法使用Al-Si-Cr靶而使厚度 20nm的实质上由Al-Si-Cr构成的金属层5形成。接着，在金属层5的表面上，通过旋涂法涂布对于激光束来说是透明的紫外线固化树脂(丙烯酸系树脂)，照射紫外线而使之固化， 形成厚度IOOym的透光层6。在Al-Si-Cr金属层的成膜中，使用直径200mm、厚度6mm的溅射靶。在金属层5的成膜工序中使用的电源为DC电源，输出功率为4kW。另外，金属层5的成膜是在Ar25SCCm 的气体气氛中、将气压保持在大约0. 13Pa而实施的。金属层5的形成以能够得到表1所示的组成的层的方式，使用由Al和Si和Cr构成而其含有率不同的多个溅射靶来实施。由此， 制作32种具有组成各异的金属层的信息记录媒体。<2.光学信息记录媒体的评价方法>接着，对于光学信息记录媒体3的评价手法进行说明。在光学信息记录媒体3的评价中，使用普通构成的记录再生装置18，其具有如下图9所示这样的使光学信息记录媒体3旋转的主轴马达22、具有发出激光束7的激光器20的光学头、使激光束7会聚到光学信息记录媒体3的金属层上的物镜19。在评价中，使用波长405nm的半导体激光器和数值孔径0. 85的物镜。使信息记录媒体旋转的线速度为4. 92m/s (相当于36Mbps，BDl倍速)。<2. 1反射率的评价步骤>反射率由以下的步骤进行评价。使用记录再生装置18，向光学信息记录媒体3照射激光束，根据从光学信息记录媒体3反射的光量来测量反射率。在此，如果反射率比50% 大，则判定为“++”，如果比30%大，则判定为“ + ”，低于30%时则不充分，因此判定为“-”。<2. 2R0M标记的信号品质的评价步骤>ROM标记的信号品质由以下的步骤进行评价。使用记录再生装置18，测量标记长度2T至8T的ROM标记的平均抖动(jitter)。测量的结果在平均抖动为6. 5%以下时判定为“ + ”，比6.5%大时判定为“-”。<2. 3追记标记的信号品质的评价手法>追记标记的信号品质由以下的步骤进行评价。首先，对于各记录媒体的金属层照射激光束7，形成标记长90T的追记标记。追记标记是根据金属层的组成、考虑Rb/Ra等且选择最佳的功率而形成的。而后，使用记录再生装置18，测量由标记长90T构成的追记标记的平均抖动。测量的结果在平均抖动为8. 0%以下时判定为“ + ”，比8. 0%大时判定为“-”。<2. 4耐潮湿性的评价手法>耐潮湿性由以下的步骤进行评价。使用记录再生装置18，首先预先测量由标记长 90T构成的追记标记的平均抖动。其次，在设定为80°C 85% RH恒温高湿槽中，将记录媒体保持200小时后，从恒温高湿槽中取出，测量同轨道的抖动值。在此抖动值的变化在+1. 0% 以下时判定为“++”，为+2. 0%以下时判定为“ + ”，比+2. 0%大时判定为“_”。<2. 5原子含有率的测量方法〉接着，说明金属层中的各原子的含有率的测量方法。构成光学信息记录媒体3的记录层的元素的含有率，在组成分析用的试样作成后得以测量。具体来说，准备用于媒体记录层的形成的、组成不同的多个Al-Si-Cr靶，使用溅射装置，在厚度Imm的Si基板上，形成厚度为500nm的膜。膜的形成条件是与形成各媒体的记录层时所采用的条件相同的。接着， 使用X射线微量分析仪，实施各膜的组成分析。在实施例中所示的金属层的组成，是通过本方法分析的结果，表示在Al原子、Si原子和Cr原子的数量的合计为100原子％时的各原子的含有比例。<3.评价结果的考察〉对于在实施例1中制作的光学信息记录媒体进行上述评价的结果在表1中示出。表1
权利要求
1.一种信息记录媒体，是在基板上具有信息层、且所述信息层具有金属层的信息记录媒体，其特征在于，(1)所述信息层具有在所述基板所形成的凹凸部，(2)所述金属层含有Al、Si和M，并且M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素，通过对所述金属层照射激光束，使金属层的光学特性变化，能够形成追记标记，由此通过激光束的照射就能记录可再生的信息，在所述金属层所包含的Al原子、Si原子和M原子的数量的合计设为100原子％时，Al 原子的含有比例为20原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下，M原子的含有比例为3原子％以上77原子％以下。
2.根据权利要求1所述的信息记录媒体，其中，在金属层所包含的Al原子、Si原子和M原子的数量的合计设为100原子％时，Al原子的含有比例为60原子％以上94原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上37原子％以下，M原子的含有比例为3原子％以上、37原子％以下。
3.根据权利要求1所述的信息记录媒体，其中，在所述金属层所包含的Al原子、Si原子和M原子的数量的合计设为100原子％时，Al 原子的含有比例为60原子％以上80原子％以下，Si原子的含有比例为3原子％以上12原子％以下，M原子的含有比例为10原子％以上37原子％以下。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的信息记录媒体，其中，在构成所述金属层的原子的数量的合计设为100原子％时，在所述金属层所含有的Al 原子、Si原子和M原子的数量的合计为80原子％以上。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的信息记录媒体，其中，所述金属层实质上由Al 原子、Si原子和M原子构成。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的信息记录媒体，其特征在于，在所述信息记录媒体的所述金属层上记录信息用的激光束的照射之前的反射率Ra和在所述金属层上记录信息用的激光束照射之后的反射率Rb，满足1. 0 < Rb/Ra < 1. 1。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的信息记录媒体，其中，所述金属层的厚度为3nm以上IOOnm以下。
8.一种信息记录媒体，其特征在于，含有在所述基板上所层叠的η层的信息层，且至少一个信息层是具有权利要求1 7 中任一项所述的金属层的信息层，并且η为2以上的整数。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的信息记录媒体，其中，能够在所述信息层的所述金属层上使信息经由波长为350nm以上500nm以下的激光束得以记录，并且能够使在所述信息层的所述金属层上所记录的信息经由波长为350nm以上 500nm以下的激光束得以再生。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的信息记录媒体，其中，在所述信息层的所述金属层上，信息仅可记录1次。
11.根据权利要求1 10中任一项所述的信息记录媒体，其中，所述信息记录媒体是所述凹凸部提供不可重写的主信息的再生专用的媒体，可以在所述金属层上追记副信息。
12.根据权利要求1 11中任一项所述的信息记录媒体，其特征在于，在所述金属层的单侧或两侧，设有以Al、Si及/或M的氧化物为主成分的层，并且M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素。
13.根据权利要求1 12中任一项所述的信息记录媒体，其特征在于，在照射405nm的激光束时的反射率为30%以上。
14.根据权利要求1 13中任一项所述的信息记录媒体，其中，记录灵敏度为5mW以下。
15.一种信息记录媒体的制造方法，是权利要求1 14中任一项所述的信息记录媒体的制造方法，其特征在于，具有金属层的形成工序，在所述金属层的形成工序中，在基板上直接形成金属层、或在基板上形成其他层再在该其他层之上形成金属层，所述金属层的形成工序包括通过溅射法形成所述金属层的步骤，所述金属层的形成工序中使用的溅射靶含有Al、Si和M,并且M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素。
16.根据权利要求15所述的信息记录媒体的制造方法，其特征在于，使通过溅射法在基板上所形成的金属层，在常温常压下与氧接触，由此在金属层的单侧或两侧形成氧化物，该氧化物以从Al、Si和M中选择的1个或多个的氧化物为主成分，并且M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素。
全文摘要
本发明的光学信息记录媒体中，信息记录媒体(3)在形成有提供映像和声音等主信息的凹凸部的基板(4)上具备信息层，该信息层具有金属层(5)，金属层含有Al、Si和M(M是从Cr和Ni构成的群中选择的至少1个元素)，并且通过照射激光束(7)，能够以低成本在金属层上追记副信息。
文档编号G11B7/26GK102576558SQ20108004670
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月27日 优先权日2009年10月22日
发明者土生田晴比古, 山田昇, 阿部伸也, 高桥克幸 申请人:松下电器产业株式会社