光学信息记录媒体及其记录再生方法 本申请是下述申请的分案申请：
发明名称：“光学信息记录媒体及其记录再生方法”
申请日为：1999年03月26日
申请号为：99104422.3
【技术领域】
本发明涉及用激光照射等光学方法，能高密度、高速度地进行信息的记录再生、改写的相变型光学信息记录媒体及其记录再生方法。
背景技术
作为能大容量地记录信息、高速地再生及改写的媒体，已知有磁光记录媒体和相变型记录媒体等。这种可传送特性好的大容量记录媒体今后在高度信息化社会中其需要会越来越增大，伴随应用的高功能化、以及所使用的图象信息的高性能化，将要求更大的容量和更高的速度。
这些光记录媒体利用将激光照射在局部所产生的光学特性的不同进行记录。例如在磁光记录媒体的情况下，利用磁化状态的不同所产生的反射光偏振面的旋转角的不同进行记录。相变型记录媒体是利用特定波长的光地反射光通量在晶体状态和非晶体状态下不同进行记录的，通过调制激光的输出功率，能同时进行记录的擦除和记录的重写，所以具有能高速地进行信息信号的改写的优点。
图7示出了现有的光学信息记录媒体的典型的层结构例。例如利用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(以下称PMMA)等树脂或玻璃等，在基底101上形成引导激光光线用的导向槽。后面将说明保护层102、104。记录层103由具有光学特性的不同状态、且能使这些状态之间发生可逆变化的物质构成。在改写型的相变型光记录材料的情况下，作为记录层103的材料，可以使用含有Te或Se的称为硫硒碲化合物系列材料或含Sb的材料，例如可以使用以Te-Sb-Ge、Te-Sn-Ge、Te-Sb-Ge-Se、Te-Sn-Ge-Au、Ag-In-Sb-Te、In-Sb-Se、In-Te-Se等为主要成分的材料。反射层105由例如Au、Al、Cr等金属或这些金属的合金构成，设置该反射层105的目的是进行放热效应或记录薄膜的效应的光吸收，但不是必须的层。另外，虽然图中未示出，但以防止光学信息记录媒体的氧化、腐蚀和灰尘等的附着为目的，也可以采用在反射层105上设置过敷层的结构，或者用紫外线硬化树脂作为粘接剂，粘贴了虚设基底的结构。
另外，如图8所示，还设计出了使基底101和记录层103之间的保护层呈保护层102和保护层106双层的记录媒体。例如在特开平5-217211号公报中公开了这样一种结构：作为含有Ag的记录层的保护层，在与记录层相接的第一保护层上设置SiN或AlN氮化物、或SiC碳化物，在其外侧的第二保护层上设置ZnS或含有ZnS的复合化合物。形成第一保护层是为了抑制构成第二保护层的原子S和构成记录层的原子Ag的反应。作为另一例，例如在特开平6-195747号公报中公开了这样一种结构，如图8所示，使记录层103和基底101之间的保护层双层化，使用Si3N4构成与记录层103相接的第一保护层106，使用ZnS-SiO2构成与基底101相接的第二保护层102。
保护层102、104、106具有防止记录层103的材料的氧化、蒸发或变形的保护记录层103的功能。另外，通过调节保护层102、104、106的厚度，能调节光学信息记录媒体的吸收率、以及记录部和擦除部之间的反射率差，具有调节媒体的光学特性的功能。作为构成保护层102、104、106的材料的条件，不仅要满足上述目的，而且要求与记录材料和基底101的粘接性能好、保护层102、104、106本身应是不产生裂纹的耐气侯性好的膜。另外，这些保护层102、104、106在与记录层103相接使用的情况下，必须是不损失记录材料的光学特性的变化的材料。作为保护层102、104、106的材料，提出了使用ZnS等硫化物、SiO2、Ta2O2、Al2O3等氧化物、GeN、Si3N4、Al3N4等氮化物、GeON、SiON、AlON等氮氧化物、其他碳化物、氟化物等电介质、或它们的适当的组合物。
以往，在进行记录的改写的情况下，已知改写后的标记位置有微小偏移，发生所谓改写失真(记录标记失真)的现象。发生该失真的原因是由于改写前的状态是非结晶状态，或呈结晶状态，所以照射激光时温度上升的情况不同，致使改写后的标记偏离了规定的长度。为了解决这个问题，假设非结晶部分的吸收率为Aa、结晶部分的吸收率为Ac时，如果将Ac/Aa保持在大于1的某一定的范围内，取得能进行所谓的吸收修正的结构，则标记部分的温度上升变得均匀，不容易发生改写的标记失真。
例如，在特开平7-78354号公报中提出了这样的设计：在基底上依次有金属层、保护层、记录层、反射层，使记录后的反射率比记录前的反射率大。
另外，在特开平7-105574号公报中公开了这样的设计：将由Ti构成的光吸收层设置在基底上，使记录层在结晶状态的光吸收率比非结晶状态时的吸收率大，不容易发生记录标记的位置偏移。
如果用特别高的速度进行记录的改写，就容易发生上述的改写失真。可是，为了解决这个问题，仅仅使Ac/Aa＞1时，存在不能充分地获得擦除率的问题。另一方面，为了提高擦除率，如果使用结晶速度快的记录层组成成分，则难以获得充分可靠的记录信号。
因此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种既能抑制改写失真、又能获得快的结晶速度、能快速地记录信息的光学信息记录媒体及其记录再生方法。另外，目的还在于提供一种即使结晶速度快时，记录信号的可靠性也高的光学信息记录媒体及其记录再生方法。
为了达到上述目的，本发明的光学信息记录媒体包括能使结晶状态和非结晶状态之间进行可逆变化的记录层，通过使规定波长的激光入射到上述记录层上，使上述记录层从上述结晶状态和上述非结晶状态两者中所选择的某一状态向另一状态变化，其特征在于：
上述记录层呈上述结晶状态时上述激光在上述记录层中的吸收率Ac比上述记录层呈上述非结晶状态时上述激光在上述记录层中的吸收率Aa大，
与上述记录层的两侧相接地设置结晶促进层，用来促进上述记录层从上述非结晶状态向上述结晶状态变化。
【发明内容】
因此，能提供一种即使在高速条件下进行记录的改写时也能获得高擦除率的媒体。
另外，为了达到上述目的，本发明的光学信息的记录再生方法是使用这样一种光学信息记录媒体的方法：该光学信息记录媒体包括其结晶状态和非结晶状态之间能进行可逆变化的记录层，通过使规定波长的激光入射到上述记录层上，使上述记录层从上述结晶状态和上述非结晶状态两者中所选择的某一状态向另一状态变化，
上述记录层呈上述结晶状态时上述激光在上述记录层中的吸收率Ac比上述记录层呈上述非结晶状态时上述激光在上述记录层中的吸收率Aa大，
与上述记录层的两侧相接地设置结晶促进层，该光学信息的记录再生方法的特征在于：
通过从光学系统照射被会聚成微小的光点的激光，能使上述记录层中的局部的一部分从结晶状态向非结晶状态进行可逆变化的非结晶状态生成功率电平被设定为P1，通过照射上述激光，能使上述记录层中的局部的一部分从非结晶状态向结晶状态进行可逆变化的结晶状态生成功率电平被设定为P2，比上述P1及上述P2两者中的任意一者的功率电平都低，通过照射上述激光，上述记录层的光学状态不受影响，而且通过该照射，为了光学信息的再生而能获得足够的反射的再生功率电平被设定为P3时，
通过在上述P1及上述P2之间调制上述激光的功率电平，进行光学信息的记录、擦除或改写，通过照射上述功率电平为P3的激光，进行光学信息的再生。
因此，既能抑制改写失真，又能高速地进行信息信号的记录、再生。
附图说明：
图1是表示本发明的层结构的例的剖面图。
图2是表示本发明的层结构的另一例的剖面图。
图3是表示本发明的层结构的又一例的剖面图。
图4是说明改写失真用的示意图。
图5是表示记录层的理想成分范围用的三维组成图。
图6是表示成膜装置之一例的示意图。
图7是表示现有的层结构之一例的图。
图8是表示现有的层结构的另一例的图。
【具体实施方式】
图1～图3示出了本发明的光学信息记录媒体的层结构之一例。图1所示的光学信息记录媒体具有如下结构：在基底1上依次重叠了光吸收修正层9、保护层2、第一结晶促进层7、记录层3、第二结晶促进层8、反射层5。另外，图2所示的光学信息记录媒体具有如下结构：在基底1上依次重叠了保护层2、第一结晶促进层7、记录层3、第二结晶促进层8、光吸收修正层9。另外，图3所示的光学信息记录媒体具有如下结构：在基底1上依次重叠了保护层2、第一结晶促进层7、记录层3、第二结晶促进层8、光吸收修正层9、反射层5。
但是，本发明不限定于上述结构。例如，在图1中可以采用下述结构：在基底1和光吸收修正层9之间设置层的结构、在第二结晶促进层8和反射层5之间设置另一层的结构、全部用第一结晶促进层7替换保护层2的结构、没有反射层的结构等等。各种结构也能适用于图2及图3中。例如在图2或图3中，也可以将第二保护层设置在第二结晶促进层8和光吸收修正层9之间。
基底1的材料最好使用聚碳酸酯、PMMA等树脂、或玻璃等，形成引导激光用的导向槽。
设置保护层2的主要目的是在记录层3中进行使有效的光吸收成为可能的光学特性的调节。作为保护层2的材料采用能达到上述目的的材料：ZnS等硫化物、SiO2、Ta2O2、Al2O3等氧化物、GeN(原子价任意)、Si3N4、Al3N4等氮化物、GeON、SiON、AlON(原子价任意)等氮氧化物、其他碳化物、氟化物等适用于再生、擦除的能透过激光的所谓的电介质、或它们的适当的组合物(例如ZnS-SiO2等)等等。
第一及第二结晶促进层7、8有防止记录层3的氧化、腐蚀、变形等保护记录层的作用，同时如下所述，起着与记录层3相接地设置有关的两个重要作用。
第一个作用是：在记录层3和保护层2之间原子扩散或原子移动、特别是在保护层2中含有硫或硫化物的情况下，防止这些成分向记录层3扩散或移动。通过防止构成保护层2及/或记录层3的原子向另一层扩散或移动(以下称“原子扩散”)，能极大地提高媒体的重复特性。从防止原子扩散这一点来说，设置结晶促进层7、8的位置可以是记录层3的任意一侧或两侧，但为了更有效地进行防止，最好设置在两侧。在下述情况下防止原子扩散的效果非常显著，即将结晶促进层设置在记录层3的界面上施加热负载大的一侧、即记录或擦除时记录层3的界面上温度上升高的一侧(多半情况下为激光入射侧)的界面上时(即第一结晶促进层7)，其效果显得非常显著。另外，结晶促进层7、8中含有的成分有时也伴随信息的反复记录而在记录层3中扩散或移动。从这样的观点来看，最好使用不容易妨碍记录层3的光学特性变化的材料(例如Ge、Cr、Si、Al)作为结晶促进层7、8的构成材料。
结晶促进层7、8的第二个重要作用是：在与记录层3相接地设置的情况下，能发挥促进记录材料的结晶的作用，而无损于记录标记(非结晶部分)的热稳定性。因此，擦除速度能更高。该效果变得特别显著的情况，多半是在结晶促进层设置在记录层3的温度上升低的一侧的界面上、即多数情况下是设置在与激光入射侧相反的一侧时(即，第二结晶促进层8)出现。
如图4所示，在改写记录时，如果在改写前后记录标记(非结晶部分)相重叠，则在记录层中不仅会发生从非结晶状态向结晶状态的转移(区域21)、从结晶状态向非结晶状态的转移(区域23)，而且会发生从非结晶状态向非结晶状态的转移(区域22)。
这时，改写失真主要在区域21和区域22的边界24处发生。以下说明其理由。在区域22中改写前后全部呈非结晶状态，所以与从结晶状态向非结晶状态进行相变的区域23相比，不需要结晶熔融用的潜热。因此，改写时在向区域22和区域23供给同等的热量的情况下，在区域22中有剩余的热量。该剩余热量使区域21非结晶化，因此，边界24向区域21的方向偏移。
这里，假定Ac/Aa＞1，则在改写前后区域22中的光吸收比在区域23中的少，所以能使边界24的位置的偏移少。可是，由于Aa相对地变小，所以区域21结晶用的光吸收不充分，难以结晶。因此，虽然边界24的位置不容易产生偏移，但是由于区域21的结晶不充分，故在改写后难以获得高的擦除率。
作为解决上述课题用的方案，可以考虑采用即使光的吸收少、但能结晶的结晶速度快的记录层组成成分。这时，区域21的结晶变得容易了，能获得较高的擦除率。可是，由于使结晶加快有损于非结晶热的稳定性，所以会产生记录标记难以长时间保存这样的新课题。
因此，在本发明中，通过设置结晶促进层，即使光的吸收少，也能充分地从非结晶状态向结晶状态变化。因此，即使在使用结晶化速度较慢的记录层组成成分、充分地获得了非结晶部分的热的稳定性的情况下，也能使结晶加快，能获得高的擦除率。
另外，由于兼备良好的高速改写特性和良好的重复特性，所以在本发明中将结晶促进层设置在记录层3的两侧。
适用于结晶促进层7、8的材料只要是具有上述两个作用的材料即可，但最好是以氮化物、氮氧化物、氧化物或碳化物中的任意一种为主要成分的材料。例如，作为氮化物可以使用GeN、CrN、SiN、AlN、NbN、MoN、FeN、TiN、ZrN(原子价任意，以下同)等，作为氮氧化物可以使用GeON、CrON、SiON、A1ON、NbON、MoON(原子价任意，以下同)等，作为氧化物可以使用SiO2、Ta2O5、Al2O3等，作为碳化物可以使用CrC、SiC、AlC、TiC、TaC、ZrC(原子价任意，以下同)等，或者也可以使用它们的适当的混合物。总之，作为结晶促进层7、8的材料是不容易引起构成记录层3和保护层2的原子扩散的材料，但即使假定发生了向记录层3扩散时，也是不会妨碍记录层3的光学特性变化的材料，在与记录层3相接设置的情况下，最好是能促进记录层3结晶的材料。
作为构成结晶促进层7、8的材料，在使用含有Ge及N的材料的情况下，具体地说，例如在使用以GeN、GeON、GeXN、GeXON(X是含有从Cr、Mo、Mn、Ni、Co及La中选择的至少一种元素的材料)中的至少一种为主要成分的材料的情况下，能获得特别好的重复特性及耐气侯性。但是，即使使用GeN、GeON、GeXN、GeXON中的任意一种，几乎同样能获得促进结晶的效果。另外，物质X是以提高GeN膜或GeON膜的耐气侯性为主要目的而添加的物质。除了含有上述6种元素的材料外，也可以采用含有Y、Fe、Ti、Zr、Nb、Ta、Cu、Zn、Pd、Ag、Cd、Hf、W的材料，但在含有上述6种元素(Cr、Mo、Mn、Ni、Co、La)中的至少一种元素的情况下，更能有效地提高耐气侯性。
另外，作为构成结晶促进层7、8的材料，也可以使用以ZnS-SiO2为主要成分的材料。特别是最好使用结晶促进层7、8中的Zn含有量与S含有量之比((Zn含有量)/(S含有量))大于1的材料(以下称富含Zn)、或O含有量与Si含有量之比((O含有量)/(Si含有量))大于2的材料(以下称富含O)。在有富含Zn的成分或富含O的成分的ZnS-SiO2层与记录层3相接设置的情况下，具有促进记录层3结晶的效果，而且为了具有抑制保护层2和记录层3的原子扩散的效果，作为结晶促进层7、8很适合。
为了使防止原子扩散的效果可靠，结晶促进层7、8的厚度的下限最好为1nm以上(5nm以上更好)。另外，只要记录、再生、擦除所需要的激光束能透过记录层3即可，所以结晶促进层7、8的厚度的上限没有特别规定。
其次，作为记录层的材料，使用其光学特性能进行可逆变化的材料。在相变形记录媒体的情况下，最好使用以Sb系列或Te、Se为主要成分的硫硒碲化合物系列材料。例如可以举出以Te-Sb-Ge、Te-Sn-Ge、Te-Sb-Ge-Se、Te-Sn-Ge-Au、Ag-In-Sb-Te、In-Sb-Se、In-Te-Se等为主要成分的材料。
或者，在谋求高密度化的情况下，在记录层的成分为Ge-Sb-Te三元成分图(图5)中，最好使用GeTe-Sb2Te3系列上的成分(或在系列上的成分中添加了适量的Sb的成分)中接近GeTe一侧的成分。以往如果采用这样的成分，会产生记录的重复特性恶化的新问题，但由于设置了结晶促进层7、8，如上所述，能避免上述问题的发生，即使使用比较接近GeTe一侧的成分，也能兼备改写记录的高速化和良好的重复特性。
另外，作为记录层的成分，最好是用((GeTe)1-x(Sb2Te3)x)1-ySby(其中，1/13≤x≤1/3，0≤y≤2/3)表示的成分。该组成具体如图5所示的点A(Ge41.4Sb6.9Te51.7)、点B(Ge22.2Sb22.2Te55.6)、点C(Ge18.2Sb36.4Te45.5)、点D(Ge38.7Sb12.9Te48.4)所包围的范围。在以往的结构中，具有该范围内的成分的记录层未必能在较高的线速度下使用，但采用本发明，却是能在高线速度下使用的范围。
在记录层3中有时作为杂质而含有Ar、Kr等溅射气体成分或H、C、H2O等，另外，由于种种目的，在记录层3的主要成分Ge-Sb-Te材料中有时可能添加微量(例如约10at％以下)的其他物质，本发明中并不排除这些结构。
记录层3的厚度最好在1nm以上，25nm以下。这是因为厚度小于1nm时，记录材料难以呈层状，超过25nm时，记录面内的热扩散加大，所以在高密度下进行记录时，容易产生邻接擦除。
反射层5由Au、Ag、Cu、Al、Cr、Ni等金属或适当选择的金属合金形成。
光吸收修正层9是为了下述目的而设置的一种层，即假设媒体的非结晶部分的吸收率为Aa、结晶部分的吸收率为Ac时，为了确保使Ac/Aa大于1的一定范围而能进行所谓的吸收修正用的层。
通过形成光吸收修正层9，在Ac/Aa≤1的媒体中，也能使Ac/Aa＞1。后文将说明光吸收修正层9的具体结构。
作为实现Ac/Aa＞1的方法，可举出几个例子。首先，举出实现非结晶状态的反射率Ra比结晶状态的反射率Rc大的结构的方法。这时，例如即使在增大了非结晶状态和结晶状态之间的反射率差|Ra-Rc|的情况下，也能使Ac/Aa的值大。因此，能使Ac/Aa值成为较大的值。即，即使在高速条件下进行改写时，也能抑制标记失真。
另外，在非结晶状态下的反射率比结晶状态下的反射率低的情况下，也能实现Ac/Aa＞1。作为这样的方法，使媒体具有透射性，假设记录层为非结晶状态时媒体的透射率为Ta、为结晶状态时媒体的透射率为Tc时，能举出使0＜Tc＜Ta的方法。
另外，作为另一种方法，假设记录层呈非结晶状态时记录层以外的层的吸收率为A’a、记录层呈结晶状态时记录层以外的层的吸收率为A’c时，能举出使0＜A’c＜A’a的方法。具体地说，在媒体中设置发生吸收的层，假设记录层为非结晶状态时该层的光吸收率为Aa2、为结晶状态时光吸收率为Ac2时，能举出满足0＜Ac2＜Aa2的结构。
如上所述，具有Rc＜Ra的反射率结构的媒体的一个很大的优点是，容易设计Ac/Aa＞1的结构。可是，非结晶部分和结晶部分的反射率之和，一般来说比具有Rc＞Ra的反射率结构的媒体的大，所以其缺点是信号再生时容易发生大的噪声。另一方面，在具有Rc＞Ra的反射率结构的情况下，不容易产生这样的缺点。
在图1、图2、图3中分别示出了上述的三种结构，即“Ra＞Rc的结构”、“Ra＜Rc且0＜Tc＜Ta的结构”、“Ra＜Rc且0＜Ac2＜Aa2的结构”。
图1所示的结构中的光吸收修正层9具有能容易地使Ra＞Rc的作用。这时的光吸收修正层必须反射或吸收某种程度的激光，并使其余的透过。
为了有效地达到Ra＞Rc，最好使构成光吸收修正层9的材料的工作波长区的光学常数n-ik中的折射率n及吸收系数k处于满足n＜2且k＞2，或n＞2且k＜2的范围内。这里，作为满足n＜2且k＞2的材料，可以举出包含从Au、Ag及Cu中选择的至少一种的材料。另一方面，作为满足n＞2且k＜2的材料，可以举出包含从Si、Ge、Cr、S、Se及Te中选择的至少一种的材料。
更具体地说，可以使用厚度薄的以Au、Ag、Cu等金属为主要成分的半导体或电介质，或AuCr、CuNi、SiCr等的适当的混合物。作为金属最好使用以Au、Ag或Cu为主要成分的金属。这时，为了调整导热系数等，最好将添加Al、Cr、Ni等金属限定在30％以下的范围内。
另外，在图1所示结构的情况下，光吸收修正层9最好设置在记录层3和基底1之间的任意位置。但是，为了抑制记录标记之间的热干扰、良好地保持交叉擦除特性，最好将光吸收修正层9设置在离开记录层3某一距离的位置、例如直接设置在紧靠基底1上的位置等。
以下给出图1所示的媒体的优选结构例。光吸收修正层9是满足厚度为5～30nm的n＜2且k＞2的材料、或满足厚度为5～30nm的n＞2且k＜2的材料。保护层2是厚度为60～120nm的ZnS-SiO2。第一结晶促进层7是厚度为1～40nm的SiC-SiN。或者，也可以采用厚度为1～40nm的AlCrN、SiCrN、GeCrN或GeNiN作为结晶促进层7。记录层3是具有厚度为5～25nm的上述例中所示的优选范围的组成成分的GeSbTe。第二结晶促进层8是厚度为10～80nm的SiC-SiN。或者，也可以采用AlCrN、SiCrN、GeCrN或GeNiN作为结晶促进层8。反射层5是厚度为20～120nm的以Au或Ag为主要成分的材料。
图2所示结构中的光吸收修正层9是通过减小其厚度而产生透射性的层，实现了0＜Tc＜Ta。
为了有效地达到0＜Tc＜Ta，最好使构成光吸收修正层9的材料的工作波长区的光学常数n-ik中的折射率n及吸收系数k处于满足n＜3且k＜6的范围内。
作为这样的材料，可以举出包含从Au、Ag、Cu、Al、Cr、Ni、Si及Ge中选择的至少一种的材料。具体地说，与上述相同，可以使用厚度薄的以Au、Ag、Cu、Al、Cr、Ni等金属或Si、Ge等为主要成分的半导体或电介质(特别是对于适用于记录、再生、擦除的激光来说，备有具有规定的透射率的厚度的金属、半导体或电介质)，或它们的适当的混合物。
更具体地说，最好使用以Au、Ag及Cu为主要成分的金属，或以Si或Ge为主要成分的半导体或电介质。
光吸收修正层9的厚度最好在根据材料规定的上限值以下。例如在使用Au的情况下，其厚度最好小于20nm。
另外，在图2所示结构的情况下，光吸收修正层9最好设置在与激光的入射方向相反一侧的最上面的位置。
以下给出图2所示的媒体的优选结构例。保护层2是厚度为100～160nm的ZnS-SiO2。第一结晶促进层7是厚度为1～40nm的SiC-SiN。或者，也可以采用厚度为1～40nm的AlCrN、SiCrN、GeCrN或GeNiN作为结晶促进层7。记录层3是具有厚度为5～25nm的上述例中所示的优选范围的组成成分的GeSbTe。第二结晶促进层8是厚度为60～140nm的SiC-SiN。或者，也可以采用AlCrN、SiCrN、GeCrN或GeNiN作为结晶促进层8。光吸收修正层9是厚度为1～20nm的满足n＜3且k＜6的材料。
另外，在图2所示结构中，由于放热效果可能下降，所以也可以将AlN、TaN、InO、SnO(原子价不限)等的透明电介质层重叠在图2所示的光吸收修正层9上。
图3所示结构中的光吸收修正层9是通过在该层中吸收光而能使Ac/Aa＞1的层，在所使用的激光波长区域中，设置具有适当的光吸收性能的层。该光吸收修正层是作为记录层为非结晶状态时的吸收率Aa2比记录层为结晶状态时的吸收率Ac2大的层(0＜Ac2＜Aa2)而形成的。
为了有效地达到0＜Ac2＜Aa2，最好使构成光吸收修正层9的材料的工作波长区的光学常数n-ik中的折射率n及吸收系数k处于满足n＞2且k＞2的范围内。
作为这样的材料，可以举出包含从Ge、Si、Cr、Se、S及Te中选择的至少一种的材料。具体地说，最好是以从Ge、Si、Cr、Se、S及Te中选择的至少一种为主要成分的半导体或电介质。作为这样的材料，可以举出例如GeCr、SiTa、SiW、PbS、PbTe等。
另外，在图3所示结构的情况下，光吸收修正层9最好设置在反射层5的前面的位置。
以下给出图3所示的媒体的优选结构例。保护层2是厚度为100～160nm的ZnS-SiO2。第一结晶促进层7是厚度为1～40nm的SiC-SiN。或者，也可以采用厚度为1～40nm的AlCrN、SiCrN、GeCrN或GeNiN作为结晶促进层7。记录层3是具有厚度为5～25nm的上述例中所示的优选范围的组成成分的GeSbTe。第二结晶促进层8是厚度为10～80nm的SiC-SiN。或者，也可以采用AlCrN、SiCrN、GeCrN或GeNiN作为结晶促进层8。光吸收修正层9是厚度为5～50nm的满足n＞2且k＞2的材料。反射层5是厚度为20～120nm的以Au或Ag为主要成分的材料。
其次，说明这些光学信息记录媒体的制造方法。作为制造构成上述光学信息记录媒体的多层膜的方法，可以是溅射法、真空蒸镀法、CVD法等所谓的气相淀积法。这里作为一例，将采用溅射法时的成膜装置的简略结构示于图6。
通过排气口16，将真空泵(图中未示出)连接在真空容器10上，能使真空容器内保持高真空。可以从气体供给口15供给一定流量的稀有气体、氮、氧或它们的混合气体。图中11是基底，它被安装在进行基底的自转和公转用的驱动装置12上。图中13是溅射靶，被连接在阴极14上。图中虽然省略了，但阴极14通过开关被连接在直流电源或高频电源上。另外，通过将真空容器10接地，真空容器10及基底11保持为阳极。
作为使各层成膜时用的气体，采用包含稀有气体的气体。根据需要，Ar、Kr等单独或混合在稀有气体中使用。在记录层3及保护层2的成膜气体中有时混合有微量的氮或氧，这是为了具有反复记录时抑制记录层中的物质移动的效果。另外，在使记录层3成膜时，使用例如Ge-Sb-Te靶。
使用氮化物作为结晶促进层7、8时，如果采用反应性溅射法，则能获得质量良好的膜。例如，使用GeCrN作为结晶促进层时，将含有GeCr或GeCr和N的材料作为靶，使用稀有气体和氮的混合气体作为成膜气体。或者也可以使用含有N2O、NO2、NO、N2等的氮原子的气体、或它们的适当组合的混合气体和稀有气体的混合气体。另外，在膜较硬或膜的应力大等情况下，根据需要而将微量的氧混合在成膜气体中，有时能获得质量良好的层。
其次，说明如上形成的光学信息记录媒体的记录、再生、擦除方法。进行信号的记录、再生、擦除时，例如使用激光光源；带有物镜的光学头；将照射激光的位置引导到规定的位置用的驱动装置、控制磁道方向及垂直于膜面的方向的位置用的跟踪控制装置及聚焦控制装置；以及调制激光功率用的激光驱动装置、使媒体旋转用的旋转控制装置。
这样进行信号的记录或擦除：首先用旋转控制装置使媒体旋转，利用光学系统将激光会聚成微小的点，将激光照射在媒体上。通过激光的照射、记录层中的局部位置可向非结晶状态进行可逆变化的非结晶状态生成功率电平设定为P1，同样通过激光的照射、可向结晶状态进行可逆变化的结晶状态生成功率电平设定为P2(通常P1＞P2)，将激光调制在P1和P2之间，形成记录标记，或擦除记录标记，进行信息的记录、擦除及改写。这时照射功率为P1的部分出现由脉冲串形成的所谓多脉冲。但是，也可以由不使用多脉冲的脉冲串构成，但为了达到本发明的改写的高速化及重复特性的提高，最好使用多脉冲。
另外，这样设定再生功率电平P3：该功率电平P3比上述P1、P2中的任意一种电平都低，用该功率电平的激光照射时，记录标记的光学状态不受影响，通过照射激光能从媒体获得记录标记再生用的足够的反射率，用检测器读取通过照射功率电平为P3的激光而获得的来自媒体的信号，进行信息信号的再生。另外，激光的波长最好在780nm以下的范围。
另外，在光学信息记录媒体上进行记录再生时激光束的扫描线速度最好为4m/s以上。在本发明中，由于光学信息记录媒体的高速擦除特性和重复特性好，能获得更高的传输速率，所以在加大激光束的扫描线速度方面能显著地发挥本发明的特征。激光束的扫描线速度为8m/s以上就更好。
但是，在可以用非常高的密度记录时，即使线速度不怎么快，也能获得高的传输速率。例如，用兰色波长进行记录再生时，与用红色波长进行记录再生相比较，由于能用非常高的密度进行记录，所以在相同距离内再生时所获得的信息量增大，传输速率变高。在此情况下不一定使用8m/s以上的线速度。
[实施例]
以下给出本发明的一个实施例，但本发明不限于以下的实施例。
首先，按照与图1相同的结构，如下制成记录媒体(1)：用厚0.6mm、直径120mm的盘状聚碳酸酯制成基底1，用将20mol％的SiO2混合在ZnS中的材料制成保护层2，用Ge21Sb25Te54制成记录层3，用SiC-SiN制成结晶促进层7、8，用Au制成光吸收修正层9。另外，记录媒体(1)的各层的厚度如下：记录层3为12nm，保护层2为80nm，结晶促进层7、8分别为10nm、50nm，反射层5为40nm，光吸收修正层9为10nm。
作为比较例，
这样构成记录媒体(2)：使记录媒体(1)中的结晶促进层7、8各自的厚度仍分别为为10nm、50nm，除了用与保护层2相同的材料替换了之外，具有与记录媒体(1)相同的结构(即，用与保护层相同的材料将记录层3夹在中间，在基底1和保护层2之间备有光吸收修正层9)，
这样构成记录媒体(3)：使记录媒体(1)中的光吸收修正层9的厚度仍为10nm，除了用与保护层2相同的材料替换了之外，具有与记录媒体(1)相同的结构(即，用结晶促进层7、8将记录层3夹在中间，在结晶促进层7和基底1之间只备有保护层2)，
这样构成记录媒体(4)：只使记录媒体(1)中的结晶促进层8的厚度仍为50nm，用与保护层2相同的材料进行了替换(即，用结晶促进层7和与保护层相同的材料的层将记录层3夹在中间)，
这样构成记录媒体(5)：在记录媒体(4)中，使光吸收修正层9的厚度仍为10nm，用与保护层2相同的材料进行了替换(即，用结晶促进层7和与保护层相同的材料的层将记录层3夹在中间，在结晶促进层7和基底之间只有保护层2)，
这样构成记录媒体(6)：只使记录媒体(1)中的结晶促进层7的厚度仍分别为为10nm、用与保护层2相同的材料进行了替换(即，用与保护层相同的材料的层和结晶促进层8将记录层3夹在中间)，
这样构成记录媒体(7)：在记录媒体(6)中，使光吸收修正层9的厚度仍为10nm，用与保护层2相同的材料进行了替换(即，用保护层2和结晶促进层8将记录层3夹在中间，在记录层3和基底1之间只有保护层2)。
在形成记录层3及保护层2时，以一定的流量供给在Ar中混合了2.5％的氮的气体，使其总压分别为1.0mTorr、0.5mTorr，分别以DC1.27W/cm2、RF5.10W/cm2的功率射向阴极。在形成反射层5时，以总压3.0mTorr供给Ar气，以DC4.45W/cm2的功率射向阴极。
在形成结晶促进层7、8(GeCrN层)时，用GeCr作为靶材料，使GeCrN膜中含有的Cr的含量与Ge和Cr的含量之和的比率为20％。溅射气体为Ar和氮的混合气体，溅射气体的压力为10mTorr，溅射气体中氮的分压为40％，溅射气体的功率密度为6.37W/cm2，各比较例全都一样。
使用如上制作的记录媒体(1)～(7)进行了光学信息的记录实验。
记录的信号方式为EFM调制方式，所使用的激光波长为650nm，物镜的数值孔径为0.60。最短位长为0.28μm，即最短标记长度为0.41μm，盘的转速为线速度6m/s及12m/s，进行了测定。采用这样的基底：磁道间距为1.20μm，即每隔0.60μm交替地形成槽部分和槽陆部分。
对用高的线速度进行的改写擦除率、以及记录的重复特性进行了评价。
这样进行高速擦除特性的评价：用设定激光功率记录了EFM信号方式的3T长度的标记后，用11T长度的标记测定了改写时的擦除率。改写擦除率在30dB以上者用○表示，小于30dB者用×表示。
这样评价记录的重复特性：在采用EFM信号方式、最短标记长度为0.41μm的情况下，将从3T到11T长度的随机标记记录在槽部分，将标记的前端之间及后端之间的速度偏差值除以窗口宽度T，对该除得的值(以下称速度偏差值)重复记录后增加的部分进行了评价。重复10万次重复记录后，与10次记录时的速度偏差值进行比较，前端之间、后端之间的速度偏差值增加部分的平均值在3％以下者用○表示，大于3％者用×表示。将对(1)～(7)的媒体的评价结果示于(表1)。
(表1)
媒体编号 线速度6m/s 线速度12m/s 重复特性 改写擦除率 重复特性 改写擦除率 (1) ○ ○ ○ ○ (2) × ○ × × (3) ○ ○ ○ × (4) ○ ○ ○ × (5) ○ ○ ○ × (6) × ○ × ○ (7) × ○ × ×
由(表1)所示的结果，可以得出如下结论：在记录层的上下没有结晶促进层的记录媒体(2)、以及只在记录层的反射层一侧有结晶促进层的记录媒体(6)及(7)的情况下，重复特性不好，在记录层的上下有结晶促进层的结构、或只在记录层的基底一侧有结晶促进层的结构的情况下，能获得良好的重复特性。
另外，在有光吸收修正层9的记录媒体(1)、(2)、(4)及(6)中，在没有记录层3的反射层5一侧的结晶促进层8的记录媒体(2)及(4)的情况下，12m/s的高线速度时的改写擦除率不好，只在记录层3的反射层5一侧备有结晶促进层8的记录媒体(6)的情况下，12m/s的高线速度时的改写擦除率好，但重复特性不好。
另外，在记录层3的上下备有结晶促进层7、8、但没有光吸收修正层9的记录媒体(3)、以及只在记录层3的基底1一侧备有结晶促进层7、但没有光吸收修正层9的记录媒体(5)的情况下，12m/s的高线速度时改写擦除率下降。
结果可知，在记录层3的上下有结晶促进层7、8和光吸收修正层9的本发明的记录媒体(1)的情况下，能高速擦除，重复特性也好。
其次，将如下构成的记录媒体作为记录媒体(8)：与图2所示的结构相同，各层的厚度为：保护层2为110nm，结晶促进层7、8分别为10nm、120nm，记录层3为8nm，光吸收修正层9为10nm，各层的材料和制造方法与记录媒体(1)相同。
作为比较例，
这样构成记录媒体(9)：使记录媒体(8)中的结晶促进层7、8各自的厚度仍为10nm、120nm，用与保护层2相同的材料替换所使用的材料(即，用与记录层3相同的材料的层将记录层3夹在中间)，
这样构成记录媒体(10)：用50nm的上述反射层5替换记录媒体(8)中的光吸收修正层9(即，用结晶促进层7、8将记录层3夹在中间，用记录层3和反射层5将结晶促进层8夹在中间)，
另外，将如下构成的记录媒体作为记录媒体(11)：与图3所示的结构相同，各层的厚度为：保护层2为130nm，结晶促进层7、8分别为10nm、40nm，记录层3为12nm，反射层5为40nm，光吸收修正层9为30nm的SiW，光吸收层以外的各层用的材料与记录媒体(1)相同。
作为比较例，
这样构成记录媒体(12)：使记录媒体(11)中的结晶促进层7、8各自的厚度仍为10nm、40nm，用与保护层2相同的材料替换所使用的材料(即，用与记录层3相同的材料的层将记录层3夹在中间)，
这样构成记录媒体(13)：使记录媒体(11)中的光吸收修正层9的厚度仍为40nm，用与保护层2相同的材料替换所使用的材料(即，将与保护层相同的材料的层夹在结晶促进层8和反射层5之间)。
将对以上的媒体(8)～(13)进行的特性评价的结果示于(表2)。由(表2)可知，本发明的记录媒体(8)及(11)能获得高速擦除特性、以及良好的重复特性。
(表2) 媒体编号 线速度6m/s 线速度12m/s 重复特性 改写擦除率 重复特性 改写擦除率 (8) ○ ○ ○ ○ (9) × ○ × × (10) ○ ○ ○ × (11) ○ ○ ○ ○ (12) × ○ × ×
(13) ○ ○ ○ ×
其结果可知与图1所示结构的情况相同，在图2或图3所示的结构中，使一对结晶促进层紧密地将记录层夹在中间，同时形成光吸收修正层，利用Ac＞Aa的结构，能提供一种与线速度无关的重复特性及改写擦除率好的光学信息记录媒体。
作为另一实施例，具有与媒体(1)相同的层结构及材料，记录层的组成成分为Ge30.1Sb17.3Te52.6，将这样的媒体作为记录媒体(14)。
作为比较例，这样构成记录媒体(15)：除了记录层的组成成分为Ge14.9Sb28.6Te57.1之外，与媒体(14)的结构和材料完全相同。
作为另一比较例，这样构成记录媒体(16)及(17)：具有与媒体(1)相同的层结构，但用保护层的材料完全替换结晶促进层7、8，记录层的组成成分分别为Ge30.1Sb17.3Te52.6及Ge14.3Sb28.6Te57.1。
对这些媒体进行了下述的评价：记录的重复特性、用高线速度进行的改写擦除率及耐环境试验特性。重复特性及用高线速度进行的改写特性与已说明的方法相同。
用以下的方法进行了耐环境试验的评价。首先，用与评价改写特性时相同的条件，以线速度12m/s记录了3T长度的标记，测定了这时的3T信号的前端及后端之间的速度偏差值(记录标记的前端之间及后端之间的偏移量除以窗口宽度的值)。其次，将媒体保持在90℃、相对湿度为25％的高温条件下，进行了加速试验。此后，再次测定所记录的标记的速度偏差值，与加速试验前相比较，加速试验后的速度偏差值的增加部分的前端之间、后端之间的任意一者在2％以下时用○表示，前端之间、后端之间的速度偏差值的任意一者增加了2％以上时用×表示。
表3中示出了对媒体(14)～(17)的评价结果。另外，一并示出了对已经说明过的媒体(1)进行的同样的耐环境试验的结果。
(表3) 媒体编 号 线速度6m/s 线速度12m/s 耐环境特 性 重复特性 改写擦除率 重复特性 改写擦除 率
(14) ○ ○ ○ ○ ○ (15) ○ ○ ○ ○ × (16) × ○ × × ○ (17) × ○ × ○ × (1) ○ ○ ○ ○ ○
根据表3可知，Ge量较少、且用GeTe-Sb2Te3连接的线上的组成成分采用Ge14.9Sb28.6Te57.1媒体(15)及媒体(17)虽然改写擦除率好但不能获得充分的耐环境试验特性。与此相反，在使用媒体(1)、媒体(14)及媒体(16)的情况下，由于非结晶状态时热稳定性好，所以能获得充分的耐环境试验特性。
另外，在媒体(16)中由于没有结晶促进层，所以重复特性及用高线速度时的擦除率不好，但在两侧有结晶促进层、还有光吸收修正层9的媒体(1)及媒体(14)中，重复特性、用高线速度时的擦除率及耐环境试验特性都能呈现出良好的特性。
由表3中的结果可以确认，即使是以往在高线速度条件下不能获得高的擦除率的记录层的组成成分，但通过在记录层的两侧设置结晶促进层，同时形成光吸收修正层，采用使Ac＞Aa的结构，就能提供记录重复特性及改写擦除率好的光学信息记录媒体。
如上所述，通过与光学特性能可逆变化的记录层的两侧相接地设置结晶促进层，使Ac＞Aa，信号的改写能高速化，能获得记录标记的热稳定性及记录的重复特性好的光学信息记录媒体，具有获得能充分地发挥该光学信息记录媒体的性能的记录再生擦除方法的效果。