信息存储介质及其制造方法转让专利
申请号 : CN200680010797.7
文献号 : CN101151668B
文献日 : 2010-05-19
发明人 : 土居由佳子 , 儿岛理惠 , 山田升
申请人 : 松下电器产业株式会社
摘要 :
在本发明中，提供一种即使不设界面层，也可以确保高可靠性和良好的反复擦写性能的信息存储介质及其制造方法。为此，在通过光照射或施加电能进行存储及/或再生的信息存储介质中，信息存储介质具有添加了从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素以及氧的材料层。
权利要求 :
1.一种信息存储介质，其通过光照射或施加电能进行存储及/或再生，其中，具有材料层，所述材料层包括由下述公式表示的材料，Mh1Oi1Lj1
公式中，M表示Ga、或者Sn及Ga；L表示从由Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素；h1、i1及j1用原子％表示，分别满足5≤h1≤40、40≤i1≤70、0＜j1≤35、h1+i1+j1＝100。
2.根据权利要求1所述的信息存储介质，其中，在所述公式中L为Y。
3.根据权利要求1所述的信息存储介质，其中，所述材料层包括Ga的氧化物、或者Sn的氧化物及Ga的氧化物，以及从所述群GL中选出的至少一种元素的氧化物。
4.根据权利要求3所述的信息存储介质，其中，所述材料层包括用下述公式表示的材料，DxA100-x
公式中，D表示Ga2O3、或者SnO2及Ga2O3；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种的氧化物；x用mol％表示，满足30≤x≤95。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的信息存储介质，其中，还具有相变型的存储层。
6.根据权利要求5所述的信息存储介质，其中，所述材料层与所述存储层的至少一侧的面相接。
7.根据权利要求5所述的信息存储介质，其中，所述存储层包括从Ge-Sb-Te、Ge-Sn-Sb-Te、Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te、Ge-In-Bi-Te、Ag-In-Sb-Te及Sb-Te中选出的任一种材料。
8.根据权利要求5所述的信息存储介质，其中，所述存储层的膜厚为15nm以下。
9.一种信息存储介质的制造方法，是权利要求1～4中任一项所述的信息存储介质的制造方法，其中，使用溅射靶，通过溅射法形成所述材料层，该溅射靶包括用下述公式表示的材料，Mh2Oi2Lj2
公式中，M表示Ga、或者Sn及Ga；L表示从由Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素；h2、i2及j2用原子％表示，分别满足5≤h2≤40、40≤i2≤70、0＜j2≤35、h2+i2+j2＝100。
10.根据权利要求9所述的信息存储介质的制造方法，其中，在所述溅射靶中L包括Y。
11.根据权利要求9所述的信息存储介质的制造方法，其中，所述溅射靶包括Ga的氧化物、或者Sn的氧化物及Ga的氧化物，以及从所述群GL中选出的至少一种元素的氧化物。
12.根据权利要求11所述的信息存储介质的制造方法，其中，所述溅射靶含有30mol％以上的Ga的氧化物、或者Sn的氧化物及Ga的氧化物。
13.根据权利要求9所述的信息存储介质的制造方法，其中，所述溅射靶包括用下述公式表示的材料，(D)x(A)100-x
公式中，D表示Ga2O3、或者SnO2及Ga2O3；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种的氧化物；x用mol％表示，满足30≤x≤95。
14.一种信息存储介质，其通过光照射或施加电能进行存储及/或再生，其中，具有材料层，所述材料层包括由下述公式表示的材料，Mh1Oi1Lj1
公式中，M表示Sn；L表示Y、或者Ta及Y；h1、i1及j1用原子％表示，分别满足5≤h1≤40、40≤i1≤70、0＜j1≤35、h1+i1+j1＝100。
15.根据权利要求14所述的信息存储介质，其中，所述材料层包括用下述公式表示的材料，
DxA100-x
公式中，D表示SnO2；A表示Y2O3、或者Ta2O5及Y2O3；x用mol％表示，满足30≤x≤95。
16.一种信息存储介质的制造方法，是权利要求14或15所述的信息存储介质的制造方法，其中，使用溅射靶，通过溅射法形成所述材料层，该溅射靶包括用下述公式表示的材料，Mh2Oi2Lj2
公式中，M表示Sn；L表示Y、或者Ta及Y；h2、i2及j2用原子％表示，分别满足5≤h2≤40、40≤i2≤70、0＜j2≤35、h2+i2+j2＝100。
说明书 :
技术领域
本发明涉及对光学或电子信息进行存储及/或再生的信息存储介质和其制造方法。
背景技术
作为现有的信息存储介质，是可以用作数据文件及图像文件的、大容量可擦写型相变化信息存储介质。4.7G B/DVD-RAM已经实现商品化(例如参考特许文献1)。该信息存储介质(DVD-RAM)的构成如图5所示。图5所示的信息存储介质，具有在基板1的一侧的表面上，以第1电介质层102、第1界面层103、存储层4、第2界面层105、第2电介质层106、光吸收补正层7以及反射层8的顺序层叠的7层构造。在该信息存储介质中，第1电介质层102被配置在较第2电介质层106更靠近激光射入侧的位置上。第1界面层103和第2界面层105具有相同的位置关系。如此，在本说明书中，当信息存储介质含有两个以上的具有相同功能的层时，从射入的激光来看，自接近激光一侧起按顺序称为“第1”、“第2”、“第3”…。
第1电介质层102和第2电介质层106，具有调节光学距离而提高存储层4的光吸收效率，扩大存储层4为结晶相时的反射率和存储层4为非结晶相时的反射率之差而增大信号振幅的功能。至今为止，作为电介质层的材料使用的是ZnS和SiO2的混合材料(在本说明书中有时也用ZnS-SiO2表示)，为非晶质材料，热传导率低，材质透明且具有高折射率。另外，ZnS-SiO2在膜形成时的成膜速度大，机械性能及耐湿性也良好。因此，ZnS-SiO2是用作信息存储介质的电介质层的优良材料。
当第1电介质层102及第2电介质层106的热传导率低时，激光射入存储层4时产生的热量，在电介质层102或106的面内方向上难以扩散，在从存储层4朝向反射层8的厚度方向上快速扩散。尤其是当第2电介质层106的热传导率低时，在第2电介质层106的作用下，存储层4和反射层8之间被进一步绝热。存储层4和反射层8之间的绝热程度越大，存储层4越能在短时间内冷却，容易形成非晶质标记(存储标记)。难以形成存储标记的情况下，需要用高峰值功率进行存储，相反容易形成存储标记的情况下，可以用低峰值功率进行存储。如此，在电介质层102、106的热传导率低的情况下，由于可以用低峰值功率进行存储，所以信息存储介质的存储感度变高。
电介质层102、106的热传导率高时，用高峰值功率进行存储，因此信息存储介质的存储感度变低。在信息存储介质中，电介质层102、106以薄膜方式存在，该薄膜的厚度为不能精确测量热传导率的程度。因此，本发明的发明人员，采用信息存储介质的存储感度作为相对性的判断标准，用来获知电介质层的热传导率的大小。
存储层4包含Ge-Sn-Sb-Te，采用结晶化材料高速形成。具有由所述材料构成的存储层4的信息存储介质，不仅具有优良的初期存储性能，还具有优良的存储保存性及擦写保存性。擦写型相变信息存储介质，利用存储层4在结晶相和非结晶相之间产生可逆性相变，进行信息的存储、消除以及擦写。将高功率的激光(峰值功率)照射到存储层4上进行急冷时，照射部变为非晶质相，形成存储标记。将低功率的激光照射到存储层4上进行升温后渐冷时，照射部变为结晶相，存储的信息被消除。通过向存储层4照射在峰值功率级和偏置功率级之间进行了功率调制后的激光，可以在消除已经存储的信息的同时，对新信息进行写入。反复擦写性能的抖动值，用在实用上不出现问题的范围内，能够反复进行擦写的最大次数表示。该次数越多，表明反复擦写性能越好。尤其是数据文件用的信息存储介质，优选具有优良的反复擦写性能。
第1界面层103及第2界面层105，具有防止第1电介质层102和存储层4之间，以及第2电介质层106和存储层4之间产生的物质移动的功能(例如，参考特许文献2及特许文献3)。即，向存储层4照射激光进行反复擦写的期间，防止第1及第2电介质层102、106中包含的ZnS-SiO2的硫黄原子(以下称为“S原子”)扩散到存储层4中。已知当大量S原子向存储层4扩散时，会导致存储层4的反射率下降，使反复擦写性能恶化(例如，参考非特许文献1)。
光吸收补正层107，具有调整存储层4为结晶状态时的光吸收率Ac和非晶质状态时的光吸收率Aa之比Ac/Aa，抑制擦写时标记形状失真的功能。反射层8具有增大存储层4吸收的光量的光学性能，从热性能上来看，具有使存储层4产生的热量迅速扩散而实现急冷，使存储层4容易非晶质化的功能。另外，反射层8还具有在使用环境中对多层膜进行保护的功能。
如此，图5所示的信息存储介质，分别具有如上说述发挥作用的7层层叠的构造，因此在4.7GB的大容量信息存储介质中，可以确保其优良的反复擦写性能和高可靠性。
如上所述，为了确保信息存储介质的反复擦写特性，必然需要在存储层和电介质层之间设置抑制物质移动的界面层。
然而，考虑到介质的价格，优选为尽量减少构成介质的层数。这是因为减少层数，可以削减材料费，实现制造装置的小型、简略化，还可以通过缩短制造时间而增加生产量，其结果是导致介质价格的下降。
另外，界面层的厚度极薄，仅为2nm～5nm，构造脆弱，因此进行反复存储时会对膜造成破坏，结果导致容易发生原子扩散。所以，从信息存储介质的稳定性来看，优选为去除界面层。
【特许文献1】特开2001-322357号公报
【特许文献2】特开平10-275360号公报
【特许文献3】国际公开第97/34298号册子
【非特许文献1】YAMADA等(N.Ya ma da et al.)Japanese Journal of Applied Physics)第37卷、1998年、p p.2104-2110
第1电介质层102和第2电介质层106，具有调节光学距离而提高存储层4的光吸收效率，扩大存储层4为结晶相时的反射率和存储层4为非结晶相时的反射率之差而增大信号振幅的功能。至今为止，作为电介质层的材料使用的是ZnS和SiO2的混合材料(在本说明书中有时也用ZnS-SiO2表示)，为非晶质材料，热传导率低，材质透明且具有高折射率。另外，ZnS-SiO2在膜形成时的成膜速度大，机械性能及耐湿性也良好。因此，ZnS-SiO2是用作信息存储介质的电介质层的优良材料。
当第1电介质层102及第2电介质层106的热传导率低时，激光射入存储层4时产生的热量，在电介质层102或106的面内方向上难以扩散，在从存储层4朝向反射层8的厚度方向上快速扩散。尤其是当第2电介质层106的热传导率低时，在第2电介质层106的作用下，存储层4和反射层8之间被进一步绝热。存储层4和反射层8之间的绝热程度越大，存储层4越能在短时间内冷却，容易形成非晶质标记(存储标记)。难以形成存储标记的情况下，需要用高峰值功率进行存储，相反容易形成存储标记的情况下，可以用低峰值功率进行存储。如此，在电介质层102、106的热传导率低的情况下，由于可以用低峰值功率进行存储，所以信息存储介质的存储感度变高。
电介质层102、106的热传导率高时，用高峰值功率进行存储，因此信息存储介质的存储感度变低。在信息存储介质中，电介质层102、106以薄膜方式存在，该薄膜的厚度为不能精确测量热传导率的程度。因此，本发明的发明人员，采用信息存储介质的存储感度作为相对性的判断标准，用来获知电介质层的热传导率的大小。
存储层4包含Ge-Sn-Sb-Te，采用结晶化材料高速形成。具有由所述材料构成的存储层4的信息存储介质，不仅具有优良的初期存储性能，还具有优良的存储保存性及擦写保存性。擦写型相变信息存储介质，利用存储层4在结晶相和非结晶相之间产生可逆性相变，进行信息的存储、消除以及擦写。将高功率的激光(峰值功率)照射到存储层4上进行急冷时，照射部变为非晶质相，形成存储标记。将低功率的激光照射到存储层4上进行升温后渐冷时，照射部变为结晶相，存储的信息被消除。通过向存储层4照射在峰值功率级和偏置功率级之间进行了功率调制后的激光，可以在消除已经存储的信息的同时，对新信息进行写入。反复擦写性能的抖动值，用在实用上不出现问题的范围内，能够反复进行擦写的最大次数表示。该次数越多，表明反复擦写性能越好。尤其是数据文件用的信息存储介质，优选具有优良的反复擦写性能。
第1界面层103及第2界面层105，具有防止第1电介质层102和存储层4之间，以及第2电介质层106和存储层4之间产生的物质移动的功能(例如，参考特许文献2及特许文献3)。即，向存储层4照射激光进行反复擦写的期间，防止第1及第2电介质层102、106中包含的ZnS-SiO2的硫黄原子(以下称为“S原子”)扩散到存储层4中。已知当大量S原子向存储层4扩散时，会导致存储层4的反射率下降，使反复擦写性能恶化(例如，参考非特许文献1)。
光吸收补正层107，具有调整存储层4为结晶状态时的光吸收率Ac和非晶质状态时的光吸收率Aa之比Ac/Aa，抑制擦写时标记形状失真的功能。反射层8具有增大存储层4吸收的光量的光学性能，从热性能上来看，具有使存储层4产生的热量迅速扩散而实现急冷，使存储层4容易非晶质化的功能。另外，反射层8还具有在使用环境中对多层膜进行保护的功能。
如此，图5所示的信息存储介质，分别具有如上说述发挥作用的7层层叠的构造，因此在4.7GB的大容量信息存储介质中，可以确保其优良的反复擦写性能和高可靠性。
如上所述，为了确保信息存储介质的反复擦写特性，必然需要在存储层和电介质层之间设置抑制物质移动的界面层。
然而，考虑到介质的价格，优选为尽量减少构成介质的层数。这是因为减少层数，可以削减材料费，实现制造装置的小型、简略化，还可以通过缩短制造时间而增加生产量，其结果是导致介质价格的下降。
另外，界面层的厚度极薄，仅为2nm～5nm，构造脆弱，因此进行反复存储时会对膜造成破坏，结果导致容易发生原子扩散。所以，从信息存储介质的稳定性来看，优选为去除界面层。
【特许文献1】特开2001-322357号公报
【特许文献2】特开平10-275360号公报
【特许文献3】国际公开第97/34298号册子
【非特许文献1】YAMADA等(N.Ya ma da et al.)Japanese Journal of Applied Physics)第37卷、1998年、p p.2104-2110
发明内容
本发明的目的在于，提供一种即使不设界面层，也具有高可靠性和良好的反复擦写性能的信息存储介质。
本发明的信息存储介质，是通过光照射或施加电能进行存储及/或再生的信息存储介质，具有材料层，该材料层包含从Sn及Ga的组群GM中选出的至少一种元素、和从Ta及Y的组群GL中选出的至少一种元素、以及氧。
本发明的信息存储介质的制造方法，使用溅射靶，通过溅射法形成材料层，该溅射靶包含从Sn及Ga的组群G M中选出的至少一种元素、和从Ta及Y的组群GL中选出的至少一种元素、以及氧。
根据本发明的信息存储介质及其制造方法，可以减少构成的层数，通过高生产性的方法，能够制造出具有优良存储感度和反复擦写特性的、高可靠性的信息存储介质。
另外，本发明的信息存储介质中的材料层所用的材料，其热传导性低，与存储层的密接性高，因此，在施加电能的信息存储介质中，如果将存储层用作绝热层的话，可以以更小的电能使存储层产生相变。
本发明的信息存储介质，是通过光照射或施加电能进行存储及/或再生的信息存储介质，具有材料层，该材料层包含从Sn及Ga的组群GM中选出的至少一种元素、和从Ta及Y的组群GL中选出的至少一种元素、以及氧。
本发明的信息存储介质的制造方法，使用溅射靶，通过溅射法形成材料层，该溅射靶包含从Sn及Ga的组群G M中选出的至少一种元素、和从Ta及Y的组群GL中选出的至少一种元素、以及氧。
根据本发明的信息存储介质及其制造方法，可以减少构成的层数，通过高生产性的方法，能够制造出具有优良存储感度和反复擦写特性的、高可靠性的信息存储介质。
另外，本发明的信息存储介质中的材料层所用的材料，其热传导性低，与存储层的密接性高，因此，在施加电能的信息存储介质中，如果将存储层用作绝热层的话，可以以更小的电能使存储层产生相变。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式中的信息存储介质的一例的部分剖面图。
图2是表示本发明的第2实施方式中的信息存储介质的一例的部分剖面图。
图3是表示通过施加电能对信息进行存储的本发明的信息存储介质的一例的立体图。
图4是表示使用图3所示信息存储介质的系统的一例的模式图。
图5是表示现有的信息存储介质的一例的部分剖面图。
符号说明
1、201 基板
2、102 第1电介质层
103 第1界面层
4 存储层
105 第2界面层
6、106 第2电介质层
7 光吸收补正层
8 反射层
9 粘接层
10 贴合基板
20 凹槽面
21 平台面
202 下部电极
203 存储部
204 上部电极
205 相变部(存储层)
206 隔热部(电介质层)
208 脉冲发生部
209 电阻测量部
210、211 开关
212 施加部
213 判定部
214 电写入/读取装置
图2是表示本发明的第2实施方式中的信息存储介质的一例的部分剖面图。
图3是表示通过施加电能对信息进行存储的本发明的信息存储介质的一例的立体图。
图4是表示使用图3所示信息存储介质的系统的一例的模式图。
图5是表示现有的信息存储介质的一例的部分剖面图。
符号说明
1、201 基板
2、102 第1电介质层
103 第1界面层
4 存储层
105 第2界面层
6、106 第2电介质层
7 光吸收补正层
8 反射层
9 粘接层
10 贴合基板
20 凹槽面
21 平台面
202 下部电极
203 存储部
204 上部电极
205 相变部(存储层)
206 隔热部(电介质层)
208 脉冲发生部
209 电阻测量部
210、211 开关
212 施加部
213 判定部
214 电写入/读取装置
具体实施方式
材料层中使用ZnS-SiO2的情况下，形成为把材料层与存储层接触时，在向存储层照射激光进行反复擦写的期间，材料层中含有的ZnS-SiO2的S原子扩散到存储层中，导致存储层的反射率下降，从而使反复擦写性能变差。因此，如图5所示的信息存储介质，为了确保信息存储介质的反复擦写性能，必须在存储层和材料层之间具有抑制物质移动的界面层。然而，考虑到介质的价格，优选为尽量减少构成介质的层数。因此，本发明的发明人员，对减少层数的一个方法，即减少第1界面层及第2界面层中的至少一个界面层的可能性进行了研究。
为了除去界面层，需要用不使S发生物质移动的材料，即，用不含S原子的材料系形成材料层。另外，对于材料层的材料，优选为(1)为了充分确保存储层的光吸收而进行有效的存储，对于存储及再生波长的光，具有一定程度的透明性；(2)可以获得与设有界面层的7层构造的信息存储介质同等或更好的存储感度；(3)反复擦写也不会出现熔融，具有热稳定性和高熔点；(4)为了确保生产性，成膜时的速度快；(5)具有优良的可靠性等。
在本发明的信息存储介质中，与存储层相接形成的材料层，包含从Sn及Ga的组群G M中选出的至少一种元素、和从Ta及Y的组群GL中选出的至少一种元素、和氧。通过用这样的材料形成材料层，不仅能够获得与现有的信息存储介质的电介质层使用的ZnS-SiO2同等以上的成膜速度，并且因为构成材料层的元素中不包含S，所以将材料层用于电介质层时，无需另外设置界面层，且可以相对于存储再生波长的光，形成具有透明性的电介质层。
再者，如果将这样的材料层用于电介质层，即使不经过界面层而直接在存储层的上下设置电介质层，也可以确保充分的存储感度和擦写性能。此外，本发明的信息存储介质，是通过照射光或施加电能而对信息进行存储再生的介质。一般情况下，光照射通过照射激光(即，激光束)进行，施加电能通过向存储层施加电压进行。以下，对构成本发明的信息存储介质的材料层的材料进行详细说明。
在本发明的信息存储介质中，材料层也可以包含用下述公式表示的材料。
Mh1Oi1Lj1(原子％) (公式1)
(公式中的M表示从群GM中选出的至少一种元素，L表示从群GL中选出的至少一种元素，h1、i1及j1分别满足5≤h1≤40、40≤i1≤70、0＜j1≤35、h1+i1+j1＝100。)
此处，所谓“原子％”是指(公式1)是将“M”原子、氧原子以及“L”原子的总数设为基准(100％)进行表示的组成式。在以下的公式中，“原子％”的含义相同。另外，(公式1)表示仅对材料层中包含的“M”原子、氧原子以及“L”原子进行计算的内容。所以，在(公式1)中，不问各原子以何种化合物的方式存在。用这种组成式对材料进行特定，在调查形成为薄膜的层的组成时，难以求出化合物的组成，现实情况下，因为仅求出元素组成(即各原子的比例)的情况多。可以在(公式1)表示的材料中，元素M和元素L几乎都与氧原子一起以氧化物的方式存在。
本发明的信息存储介质为光信息存储介质的情况下，优选为采用包含由群GM中选出的元素和从群GL中选出元素以及氧的材料层(以下，称为“氧化物系材料层”)，形成与存储层邻接的2个电介质层中的任何一个或两个。例如，通过相变进行存储的存储介质的场合，与构成存储层的主材料系的熔点500～700℃左右相比，构成群GM的元素，即Sn及Ga的氧化物的任何一种均具有良好的耐湿性，并且熔点在1000℃以上，具有优良的热稳定性。含有优良热稳定性材料的电介质层，即使在向包含该电介质层的信息存储介质中反复擦写信息的情况下，也难以使之劣化，具有优良的耐久性。
另一方面，构成群GL的元素，即Ta及Y的氧化物，在宽波长范围内具有优良的光透性，通过与上述群GM的氧化物混合，几乎不出现光吸收，结果降低了存储感度，具有提高擦写耐久性的效果。另外，由于群GL的氧化物比群GM的氧化物的耐热性高，因此具有提高材料层的耐热性的效果，有利于获得高速存储特性和高密度化。上述氧化物的任何一种均和由硫属化物材料形成的存储层具有良好的密接性。所以，在将该氧化物材料层作为电介质层形成的信息存储介质中，可以获得以下的效果：
(1)由于能够形成不含S的电介质层，与存储层良好地密接，因此无需界面层。
(2)可以向信息存储介质付与等于或超过现有的信息存储介质的对于反复擦写的耐久性及耐湿性。
(3)因为具有优良的光透性，且价数不同的多个氧化物混合后形成复杂构造，所以电介质层的热传导率变小，由此导致存储层容易被急冷，使存储感度变高。
通过将包含(公式1)所示材料的层应用于与信息存储介质的存储层相邻的两个电介质层中的任何一方或者双方，可以廉价地制造出具有更优存储感度和优良的反复擦写性能，以及优良的生产性的信息存储介质。另外，还可以适应信息存储介质对高密度化、高速存储化的进一步要求。
在上述氧化物系材料层中，更优的是(公式1)的M为Sn；最优的是含有Sn和Ga。另外，优选为(公式1)中的L为Y，这样可以提高擦写特性，同时确保存储感度。
如上所述，在上述氧化物系材料层中，可以认为从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素，都与氧一起作为氧化物存在，可以对包含它们的层进行特定。在这样被特定的材料层中，将从群G M中选出的至少一种元素的氧化物群，和从群GL中选出的至少一种元素的氧化物群的总量作为基准(100mol％)时，从群GM中选出的至少一种元素的氧化物群的优选含量为30mol％以上；更优为50mol％～95mol％。
在此，“氧化物群”的用语，是指从群GM中选出的元素为两个，层中包含两种氧化物的情况下，所有的氧化物的总称。或者从群GM中选出的元素仅为一个，层中包含一种氧化物的情况下，“氧化物群”的用语，仅指该氧化物。对于从群GL中选出的元素也是一样的。换言之，为了防止材料层的热稳定性、存储感度及擦写特性、耐湿性的下降等，氧化物系材料层中可以含有10mol％以下的除上述特定化合物以外的化合物(也将其成为“第三成分”)。
此外，在上述特定的材料上形成的电介质层中，也可以多少混入数mol％以下的杂质，和构成邻接层的材料组成的元素。
为了防止成膜速度的下降，从群GM中选出的元素的氧化物群的比例优选为30mol％以上。当把从群GL中选出的元素的氧化物群与氧化物混合后使用时，可以在不太降低成膜速度的情况下形成材料层。
另外，在本发明的信息存储介质中，材料层包含从群GM中选出的元素的氧化物；优选包含从SnO2及Ga2O3中选出的至少一种的氧化物和从群GL中选出的至少一种元素的氧化物；优选包含从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种的氧化物，具体地说，下述公式表示的材料：
(D)x(A)100-x(mol％) (公式2)
(公式中D表示从SnO2及Ga2O3中选出的至少一种的氧化物；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种的氧化物；x满足30≤x≤95的条件)。SnO2及Ga2O3具有良好的耐湿性，熔点均很高，在1000℃以上，具有热稳定性且成膜速度快。Ta2O5及Y2O3与上述氧化物群混合时，具有优良的光透性，结果导致降低存储感度，提高擦写耐久性的效果。另外由于价格低廉，因此非常实用。如上所述，各化合物的优选比例由x规定。通过将这样的氧化物系材料层用于与存储层相接的电介质层，可以使省略电介质层和存储层之间的界面层成为可能。所以，包含有用这样的材料层形成的电介质层的信息存储介质，具有良好的反复存储性能、耐湿性、存储感度、存储及擦写保存性。
如上所述，其优选比例由x限定。在能够确保生产所需的成膜速度的范围内，优选添加30mol％以上的D。
例如，可以用X射线微量分析仪，对本发明的信息存储介质中存在的氧化物系材料层的组成进行分析。这种情况下，组成可以通过各元素的原子浓度获得。
在本发明的信息存储介质中，优选为以上说明的氧化物系材料层被设置为与存储层相接，也可以将其设为与存储层的两侧的面相接。本发明的信息存储介质中的材料层也可以作为界面层存在，位于存储层和电介质层之间。
优选为在本发明的信息存储介质的存储层中，可以产生可逆性相变。即，可以作为擦写型信息存储介质优选提供。产生可逆性相变的存储层，具体地说，优选为包含从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及Sb-Te中选出的任何一种材料。这些材料均为高速结晶化材料。因此，用这些材料形成存储层时，可以进行高密度且高传送速度的存储，从而获得具有优良可靠性(具体地说，就是存储保存性或擦写保存性)的信息存储介质。
另外，在本发明的信息存储介质中，为了使存储层产生可逆性相变，优选为存储层的膜厚为15nm以下。这样，施加到存储层上的热量向面内扩散，而不易在厚度方向发生扩散，可以防止对信息的擦写造成障碍。
本发明的信息存储介质，也可以具有在基板的一侧的表面上，依次形成第1电介质层、存储层、第2电介质层以及反射层的构成。具有该构成的信息存储介质，是通过光照射进行存储的介质。在本说明书中，“第1电介质层”是指距离射入光更近位置上的电介质层；“第2电介质层”是指相对于射入光较远位置上的电介质层。即，照射光从第1电介质层透过存储层，到达第2电介质层。该构成的电介质层，例如用于以波长为660nm左右的激光进行存储再生的场合。本发明的信息存储介质具有这样的构成时，优选为第1电介质层及第2电介质层中的至少一个电介质层由上述的氧化物系材料层形成。另外，也可以用上述的任何一种材料层形成双方的电介质层，不仅可以用相同组成的材料层形成电介质层，也可以用不同组成的材料层形成电介质层。
作为具有该构成的信息存储介质的一种方式，可以举出在基板的一侧的表面上，依次形成第1电介质层、界面层、存储层、第2电介质层、光吸收补正层以及反射层；第2电介质层由上述氧化物系材料层形成，且与存储层相接的信息存储介质。
本发明的信息存储介质，也可以具有在基板的一侧的表面上，依次形成反射层、第2电介质层、存储层以及第1电介质层的构成。该构成尤其适用于有必要减少光射入的基板的厚度的情况。例如，用波长为405nm左右的短波长激光进行存储再生时，将物镜透镜的数值孔径N A调大到0.85，使焦点位置变浅，此时可以使用该构成的信息存储介质。为了使用这样的波长及数值孔径N A，有必要将光射入的基板厚度设为60～120μm左右，在这样薄的基板表面上难以形成层。所以，该构成的信息存储介质，可以特定为以光不能射入的基板为支持体，通过在其一侧的表面上依次形成反射层等而构成。
当本发明的信息存储介质具有该构成时，第1电介质层及第2电介质层中的至少一个为上述的氧化物系材料层。当双方的电介质层为上述的氧化物系材料层的情况下，双方的电介质层既可以是同一组成的层，也可以是不同组成的层。
作为具有该构成的信息存储介质的一种方式，可以举出在基板一侧的表面上，依次形成反射层、光吸收补正层、第2电介质层、存储层、界面层以及第1电介质层，第2电介质层为上述氧化物系材料层的信息存储介质。
本发明的信息存储介质，也可以用两个以上的存储层。该信息存储介质具有单面两层构造，例如在基板一侧的表面上，经电介质层及中间层等层叠两个存储层。或者也可以在基板两侧的面上形成存储层。这样的构造，可以增大信息存储介质的存储容量。
另外，本发明的信息存储介质，也可以形成存储层自身多层层叠的构造。这是在为了实现高密度化和高速存储化，层叠存储层本身以确保其特性的情况下使用的信息存储介质，也可以与该层叠存储层的至少一侧的界面相接，形成氧化物系材料层。
其次，对本发明的信息存储介质的制造方法进行说明。
本发明的信息存储介质的制造方法，包含通过溅射法形成包含于本发明的信息存储介质中的材料层的工序。通过溅射法，可以形成具有与溅射靶的组成大致相同的组成的材料层。所以，根据该制造方法，通过适当选择溅射靶，可以容易地形成具有期望组成的氧化物系材料层。
具体地说，可以使用包含用下述公式表示的材料作为溅射靶：
Mh2Oi2Lj2(原子％) (公式3)
(M表示从群G M中选出的至少一种元素；L表示从群GL中选出的至少一种元素；h2、i2及j2分别满足5≤h2≤40、40≤i2≤70、0＜j2≤35、h2+i2+j2＝100的条件)。
(公式3)相当于与元素M和L的全部以氧化物的方式存在亦可的材料为元素组成表示的公式。根据这样的溅射靶，可以形成包含用(公式1)表示的材料的电介质层。
更优的是(公式3)的M为Sn；含有Sn和Ga的情况则更为理想。另外，优选为L为Y，如此可以提高擦写特性，并确保存储感度。
更具体地说，溅射靶优选采用从群G M中选出的至少一种元素的氧化物；更优的是从SnO2及Ga2O3选出的至少一种氧化物和从群GL中选出的至少一种元素的氧化物；更优的是含有从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种元素的氧化物。这样的溅射靶，可以使用包含用下述的组成式表示的材料的溅射靶：
(D)x(A)100-x(mol％)(公式4)
(公式中D表示从SnO2及Ga2O3选出的至少一种氧化物；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种元素的氧化物；x满足30≤x≤95的条件)。
在上述氧化物系材料层中，更优为(公式4)的D为SnO2；更优的是含有SnO2和Ga2O3。另外，更优的是(公式4)的A为Y2O3，这样可以提高擦写特性。
另外，本发明的发明人员确认到用X射线微量分析仪对这样的表示组成的溅射靶进行分析后获得的元素组成，与通过表示的组成算出的元素组成大致相等(即，组成表示(公称组成)是合理的)。因此，提供用于氧化物系材料的溅射靶，另外还可以优选在本发明的信息存储介质的制造方法中使用。
当把从群GM中选出的元素的氧化物群和从群GL选出的至少一种元素的氧化物群的总量设为基准(100mol％)时，提供用于氧化物系材料的溅射靶，含有30mol％以上的从群GM中选出的元素的氧化物群的话，生产性高；更优的是含有50～95mol％的从群GM中选出的元素的氧化物群。如此，获得的氧化物系材料层或者由群GM组成的氧化物群的比例变为30mol％以上，可以获得给予上述指定效果的信息存储介质。
此外，如上所述，本发明的信息存储介质，也可以与存储层的至少一侧的界面相接，形成(公式1)或(公式2)所示的氧化物材料层。
所以，考虑到制造装置的式样，或者在溅射靶的制备中，不适宜采用由(公式3)及(公式4)所示材料组成的溅射靶，或者不必说在困难的情况下，也可以使用多个溅射靶，结果形成(公式1)或(公式2)所示材料层。具体地说，例如有为了使由SnO2组成的溅射靶，和由Ta2O5组成的溅射靶达到希望的混合比例，一起进行溅射等方法。
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。以下的实施方式仅为举例，本发明并不局限于以下的实施方式。
(实施方式1)
作为本发明的实施方式1，对采用激光进行信息存储及再生的信息存储介质的一例进行说明。图1所示为该信息存储介质的一部分的剖面。
如图1所示，本实施方式的信息存储介质具有如下的构造：在基板1的表面上，依次层叠第1电介质层2、存储层4、第2电介质层6、光吸收补正层7以及反射层8，再通过粘接层9将贴合基板10粘贴在反射层8上。即，反射层8被形成在光吸收补正层7之上，光吸收补正层7被形成在第2电介质层6之上，第2电介质层6被形成在存储层4上，存储层4被形成在第1电介质层2上。具有该构成的信息存储介质，可以用作以波长660nm附近的激光束进行存储再生的4.7G B/DVD-RAM。在该构成的信息存储介质中，激光从基板1一侧射入，通过射入的激光对信息进行存储和再生。本实施方式的信息存储介质与图5所示的现有的信息存储介质的区别在于，在存储层4及第1及第2电介质层2、6之间分别具有界面层。
基板1通常为透明圆盘状的板。在基板1中，也可以在形成第1电介质层2及其存储层4等的一侧的表面上，形成如图1所示的用于导引激光的导槽。在基板1上形成导槽的情况下，观察基板1的剖面，可见凹槽部和平台部。可以说凹槽部位于两个邻接的平台部之间。所以，形成有导槽的基板1的表面成为具有与侧壁相连的顶面和底面。在本说明书中，在激光的方向上，将靠近激光一侧的面方便称为“凹槽面”，将远离激光一侧的面方便称为“平台面”。在图1中，基板1的导槽的底面20相当于凹槽面，顶面21相当于平台面。此外，在后述实施方式2中说明的、图2所示的信息存储介质中也是同样的。
基板1的凹槽面20和平台面的阶差，优选为40nm～60nm。此外，在构成后述图2所示的信息存储介质的基板1中，优选为凹槽面20和平台面的阶差在该范围内。另外，优选为在基板1中，不形成其它层的一侧的表面为平滑面。作为基板1的材料，可以例举出聚碳酸酯、非晶态聚烯烃或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂，或者玻璃等具有光透性的材质。考虑到成形性、价格以及机械强度，优选使用聚碳酸酯。此外，在本实施方式的信息存储介质中，基板的厚度为0.5～0.7mm左右。
存储层4是通过光照射或施加电能，在结晶相和非晶质相之间产生相变而形成存储标记的层。如果相变具有可逆性，可以进行消除和擦写。可逆性相变材料为高速结晶化材料，优选采用Ge-Sb-Te或Ge-Sn-Sb-Te。具体地说，采用Ge-Sb-Te时，优选为GeTe-Sb2Te3拟二元系组成，这种情况下，优选为4Sb2Te3≤GeTe≤50Sb2Te3。由此，可以加大存储前后的反射光量的变化，防止读取信号的品质下降，抑制结晶相和非晶质相之间的体积变化，提高反复擦写性能。Ge-Sn-Sb-Te较Ge-Sb-Te的结晶化速度快。Ge-Sn-Sb-Te例如是用Sn置换GeTe-Sb2Te3拟二元系组成的Ge的一部分而成。在存储层4中，Sn的含量优选为20原子％以下。这样可以防止结晶化速度过快导致非晶质相的稳定性受到破坏及存储标记的可靠性下降。此外，Sn的含量，可以根据存储条件进行调整。
另外，存储层4也可以由像Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te或Ge-Sn-Sb-Bi-Te等含有Bi的材料形成。Bi较Sb更容易结晶化。因此，用Bi置换Ge-Sb-Te和Ge-Sn-Sb-Te的Sb的至少一部分，也可以提高存储层的结晶化速度。Ge-Bi-Te是GeTe和Bi2Te3的混合物。在该混合物中，优选为8Bi2Te3≤GeTe≤25Bi2Te3。由此，可以抑制因结晶化温度的下降导致存储保存性的劣化，还可以抑制因结晶相和非晶质相之间的体积变化大导致反复擦写性能的下降。
Ge-Sn-Bi-Te相当于用Sn置换Ge-Bi-Te的Ge的一部分。调整Sn的置换浓度，对应存储条件可以对结晶化速度进行控制。与Bi置换相比，Sn置换更适于对存储层4的结晶化速度进行微调整。优选为存储层4中的Sn含量在10原子％以下。由此，因为结晶化速度变得过快，非晶质相的稳定性遭到损坏，可以抑制存储标记保存性的下降。
Ge-Sn-Sb-Bi-Te相当于用Sn置换Ge-Sb-Te的Ge的一部分，再用Bi置换Sb的一部分而成的材料。其相当于GeTe、SnTe、Sb2Te3及Bi2Te3的混合物。在该混合物中，调整Sn置换浓度和Bi置换浓度，对应存储条件，可以对结晶化速度进行控制。在Ge-Sn-Sb-Bi-Te中，优选为4(Sb-Bi)2Te3≤(Ge-Sn)Te≤25(Sb-Bi)2Te3。由此，可以抑制因存储前后的反射光量的变化变小导致的读取信号的品质下降，或者因结晶相和非晶质相之间的体积变化变大，导致反复擦写性能下降。另外，在存储层4中，优选为Bi的含量在10原子％以下，Sn的含量在20原子％以下，如果Bi及Sn的含量分别在该范围内，可以获得良好的存储标记保存性。
作为其它的引起可逆性相变的材料，可以例举出Ag-In-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te-Ge、以及包含70原子％以上的Sb的Sb-Te等。
作为非可逆性相变材料，优选采用TeOx+α(α为Pd、Ge等)。存储层为可逆性相变材料的信息存储介质，可以仅进行一次存储，即所谓的一次写入型信息存储介质。在这种信息存储介质中，也存在因存储时的热量导致电介质层中的原子扩散到存储层中，使信号品质下降的问题。所以，本发明不仅适用于可擦写的信息存储介质，也可以很好地适用于一次写入型信息存储介质。
如前所述，当存储层由可逆性相变材料组成时，优选为存储层4的厚度为15nm以下，更优为12nm以下。
本实施方式中的第1电介质层2及第2电介质层6，为包含从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素的氧化物，和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素的氧化物的氧化物系材料层。
一般情况下，对于构成信息存储介质的电介质层的材料，要求其(1)具有透明性(消光系数在0.1以下，更优为0.05以下)；(2)可以获得与电介质层和存储层之间设有界面层的构成同等或更好的存储感度；(3)熔点高，存储时不会发生熔融；(4)成膜速度快；以及(5)与聚碳酸酯材料形成的存储层4之间具有良好的密接性。透明性是使从基板1一侧射入的激光透过后到达存储层4所需的特性。尤其要求射入侧的第1电介质层2具有该特性。另外，需要对第1及第2的电介质层2、6的材料进行选择，以使获得的信息存储介质与现有的、位于由ZnS-SiO2组成的电介质层和存储层之间的信息存储介质具有同等或更好的存储感度。另外，高熔点是当照射峰值功率水平的激光时，用以确保第1及第2的电介质层2、6的材料不混入到存储层4中，要求第1及第2的电介质层2、6双方都具有该特性。当第1及第2的电介质层2、6的材料混入到存储层4中时，会导致反复擦写性能显著下降。与聚碳酸酯材料形成的存储层4之间具有良好的密接性，是为了确保信息存储介质的可靠性所需的特性，要求第1及第2的电介质层2、6双方都具有该特性。为了或的良好的生产性，还要求成膜速度快。
在包含于上述氧化物系材料层中的成分中，构成群GM的元素的氧化物均具有透明性、高熔点、热稳定性优良、与存储层的密接性良好等特性。因此，根据这些化合物，可以确保信息存储介质具有良好的反复擦写性能。另外，构成群GL的元素的氧化物，与存储层的密接性良好，通过与构成群GM的元素的氧化物混合，可以降低热传导而提高存储感度，并且可以抑制因反复擦写造成的膜裂及膜损坏，结果同时实现信息存储介质的存储感度和可靠性。在构成群GM的元素的氧化物中，例如含有SnO2及Ga2O3。另外，作为构成群GL的元素的氧化物，例如包含Ta2O5及Y2O3。在此，表1中的示例为对于波长为660n m激光的材料的折射率n和消光系数k。
(表1)
材料 SnO2 Ga2O3 Y2O3 (SnO2)50(Ga2O3)50 (SnO2)80(Y2O3)20 n 2.18 1.92 2.08 1.99 2.16 k 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01
采用由它们的氧化物混合而成的、不含S的材料，形成第1电介质层2及第2电介质层6，使之与存储层4相接，可以获得具有优良的反复擦写性能，且存储层4与第1及第2电介质层2、6之间具有良好粘接性的信息存储介质。另外，通过在构成群G M的元素的氧化物中，混入构成群GL的元素的氧化物，使层构造复杂化，可以抑制第1及第2电介质层2、6中的热传导。因此，如果将上述氧化物系材料层用于第1及第2电介质层2、6，可以提高存储层的急冷效果，从而提高信息存储介质的存储感度。
这样的氧化物系材料层的具体例，例如有用(公式2)，即用(D)x(A)100-x(mol％)表示的材料。在该公式中，D表示从SnO2及Ga2O3中选出的至少一个氧化物，A为从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一个氧化物。表示各化合物的混合比例的x满足30≤x≤95的关系。由此，可以防止成膜速度变慢、生产性下降、A的混合效果变小、尤其是存储感度不足等问题。
通过用上述的氧化物系材料层形成电介质层，即使将电介质层形成在存储层上，也可以获得良好的存储感度，并确保其擦写特性和可靠性。
上述的氧化物系材料层，也可以含有以上所示的化合物以外的第三成分，特别是含有数％以下的杂质亦可。另外，即使多少混有形成在近邻的层的组成元素，其热稳定性及耐湿性也不会改变，可以优选用于第1电介质层2及第2电介质层6。第三成分为用氧化物系材料层形成电介质层时不可避免地含有的、或者不可避免地形成的成分。作为第三成分，可以例举出电介质、金属、半金属、半导体及/或非金属等。
作为第三成分被包含的电介质，例如有Al2O3、Bi2O3、CeO2、CoO、Cr2O3、CuO、Cu2O、Dy2O3、Er2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、HfO2、Ho2O3、In2O3、La2O3、MnO、MgSiO3、Nb2O5、Nd2O3、NiO、Sc2O3、SiO2、Sm2O3、SnO、Tb4O7、TeO2、TiO2、VO、WO3、Yb2O3、ZnO、ZrSiO4、AlN、BN、CrB2、LaB6、ZrB2、CrN、Cr2N、HfN、NbN、Si3N4、TaN、TiN、VN、ZrN、B4C、Cr3C2、HfC、Mo2C、NbC、SiC、TiC、TaC、VC、W2C、WC、ZrC、CaF2、CeF3、MgF2及LaF3等。
作为第三成分被包含的金属，例如有Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy及Yb等。
作为第三成分被包含的半金属及半导体，可以例举出C、Ge等，在非金属中，可以例举出Sb、Bi、Te及Se等。
第1电介质层2及第2电介质层6，也可以分别由具有相异组成的氧化物系材料层形成。优选为第1电介质层2由具有更优耐湿性的组成材料形成，例如，(公式2)及(公式4)中的D，较优为SnO2，最优为SnO2和Ga2O3。另外，更优的是(公式2)及(公式4)中的A为Y2O3。
可以根据期望的功能，并对氧化物的种类以及/或者它们的混合比例进行优化后形成如上所述的氧化物系材料层。
第1电介质层2及第2电介质层6，通过改变各自的光程(即，电介质层的折射率n和电介质层的膜厚d的乘积nd)，可以对结晶相的存储层4的光吸收率Ac(％)和非晶质相的存储层4的光吸收率Aa(％)、存储层4为结晶相时的信息存储介质的光反射率Rc(％)和存储层4为非晶质相时的信息存储介质的光反射率Ra(％)、存储层4的结晶相部分和非晶质相的部分的光的位相差Δφ进行调整。为了调大存储标记的再生信号振幅，提高信号品质，优选为具有大的反射率差(|Rc-Ra|)或反射率比(Rc/Ra)。为了同时满足这些条件，对第1电介质层2及第2电介质层6的光程进行设定。满足这些条件的光程，例如可以通过基于阵列法的计算进行准确设定。
如上所述，氧化物系材料层根据其组成具有不同的折射率。将电介质层的折射率设为n，将膜厚设为d(nm)，将激光波长设为λ(nm)时，光程nd可以用nd＝aλ表示。此处将a设为正数。为了调大信息存储介质的存储标记的再生信号振幅从而提高信号品质，优选为15％≤Rc且Ra≤2％。另外，为了消除或减少因擦写造成的标记变形，优选为1.1≤Ac/Aa。为了同时满足这些优选条件，通过阵列法计算求出第1电介质层2及第2电介质层6的光程(aλ)。通过求得的光程(aλ)以及λ和n，求出电介质层的厚度d。结果可知，用以组成式(公式1)及(公式2)表示的、折射率n为1.8～2.4的材料形成第1电介质层2时，其厚度优选为110nm～160nm。另外，可知用该材料形成第2电介质层6时，其厚度优选为35～60nm。
如前所述，光吸收补正层7具有调整存储层4为结晶状态时的光吸收率Ac和非晶质相状态时间的光吸收率Aa之比Ac/Aa，使擦写时的标记形状不发生形变的作用。优选为光吸收补正层7由折射率高且适度吸收光的材料形成。例如，采用折射率n为3以上5以下，消光系数k为1以上4以下的材料，可以形成光吸收补正层7。具体地说，优选采用从Ge-Cr以及Ge-Mo等的非晶质的Ge合金；Si-Cr、Si-Mo以及Si-W等的非晶质的Si合金；Te化物；以及Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、SnTe及PbTe等的结晶性金属、半金属以及半导体材料组成的材料。光吸收补正层7的膜厚优选为20nm～50nm。
反射层8具有在光学上增大被存储层4吸收的光量，使存储层4产生的热量迅速扩散而对存储层4进行急冷，使之容易非晶质化的作用。再者，反射层8还具有在使用环境中对存储层4及电介质层2、6进行保护的功能。作为反射层8的材料，可以例举出Al、Au、Ag以及Cu等热传导性高的单体金属材料。为了达到提高其耐湿性的目的，并且/或者以调整热传导率或光学特性(例如，光反射率、光吸收率或透光率)为目的，可以使用向从上述金属材料中选出的一个或多个元素中添加另外的一个或多个元素后的材料形成反射层8。具体地说，就是可以采用Al-Cr、Al-Ti、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-In或者Au-Cr等的合金材料。这些材料均具有优良的耐腐蚀性，且具有急冷功能。也可以通过用2个以上的层形成反射层8达成同样的目的。反射层8的厚度优选为50～180nm，更优为60nm～120nm。
粘接层9优选为由高耐热性及粘接性的材料，例如紫外线硬化性树脂等形成。具体地说，可以使用以丙烯酸酯树脂和甲基丙烯酸酯树脂等为主成份的光硬化材料，或者以环氧树脂为主成份的材料，或者热熔性材料等。另外根据需要，在形成粘接层9之前，也可以在反射层8的表面上设置由紫外线硬化性树脂构成的、厚度为2～20μm保护覆层。粘接层9的厚度优选为15～60μm，更优为20～40μm。
贴合基板10不仅具有提高信息存储介质的机械强度的功能，还具有保护从第1电介质层2到反射层8为止的积层体的功能。贴合基板10的优选材料与基板1的优选材料相同。
本发明的信息存储介质，为具有一个存储层的单面构造磁盘，但并不局限于此，也可以具有2个以上的存储层。
接着，对本实施方式的信息存储介质的制造方法进行说明。
本实施方式的信息存储介质的制造工序如下，依次实施将形成有导引槽(凹槽面20和平台面21)的基板1(例如厚度为0.6mm)配置在成膜装置上，在形成有基板1的导引槽的表面上成膜第1电介质层2的工序(工序a)；成膜存储层4的工序(工序b)；成膜第2电介质层6的工序(工序c)；成膜光吸收补正层7的工序(工序d)及成膜反射层8的工序(工序e)，再者，实施在反射层8的表面上形成粘接层9的工序，以及对贴合基板10进行粘贴的工序。此外，在本发明的说明书中，如果不作特殊的限定，关于各层谈及“表面”时，一般是指形成各层时露出的表面(与厚度方向垂直的表面)。
首先，在形成有基板1的导引槽的面上，实施对第1第1电介质层2进行成膜的工序a。工序a采用溅射法进行，使用的是高频电源，在Ar气体气氛中实施。溅射导入的气体，根据形成的材料层的不同，除了Ar气之外，也可以在氧气气体和氮气气体、CH4气体等、混合了的气体气氛中进行。
作为工序a中使用的溅射靶，可以采用包含从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素的氧化物，和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素的氧化物的溅射靶。
如前所述，包含从Sn及Ga构成的群G M中选出的至少一种元素的氧化物，和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素的氧化物，和氧原子的溅射靶，更具体地说，是用(公式3)即Mh2Oi2Lj2(原子％)表示的材料。在该公式中，M表示从群G M中选出的至少一种元素；L表示从群GL中出的至少一种元素，可以使用包含h2、i2及j2满足5≤h2≤40、40≤i2≤70、0＜j2≤35、h2+i2+j2＝100的材料的溅射靶。如果采用这样的溅射靶，可以形成包含用(公式1)表示的材料的层。
本发明的制造方法中使用的溅射靶，优选为在混合物中从群G M中选出的元素的氧化物群含量占到30mol％以上，更优为占到50～95mol％。
作为包含上述特定的氧化物的溅射靶，可以使用包含从SnO2及Ga2O3中选出的至少一个氧化物，和从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一个氧化物的材料。更具体地说，就是(公式4)即用(D)x(A)100-x(mol％)表示的材料。在该公式中，D表示从SnO2及Ga2O3中选出的至少一个氧化物；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种氧化物，可以使用包含表示各化合物的混合比例的x满足30≤x≤95的材料的溅射靶。根据该溅射靶，可以形成包含用(公式2)表示的材料的层。
在包含上述材料的层中，也可以含有除这些化合物以外的第三成分，特别是数％以下的杂质。另外，也可以多少混有邻接形成的层的组成元素。作为第三成分包含的成分如先前所例示。
其次实施工序b，在第1电介质层2的表面上，成膜存储层4。工序b也可以通过溅射法进行。溅射采用直流电源，在Ar气气氛中，或者Ar气和N2气的混合气体气氛中进行。与工序a相同，也可以根据目的导入其它的气体。溅射靶采用包含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及Sb-Te中的任何一种的材料。成膜后的存储层4为非晶质状态。
其次，实施工序c，在存储层4的表面上，成膜第2电介质层6。工序c的实施与工序a相同。也可以采用具有与第1电介质层2相同的化合物但混合比例不同的溅射靶，或者包含不同氧化物的溅射靶形成第2电介质层6。例如，也可以用SnO2-Ta2O5的混合类材料形成第1电介质层2；用SnO2-Ga2O3-Y2O3的混合类材料形成第2电介质层6。这样，可以根据希望的功能，对包含的氧化物的种类、以及/或者它们的混合比例进行优化后形成第1电介质层2和第2电介质层6。
其次，实施工序d，在第2电介质层6的表面上，成膜光吸收补正层7。在工序d中，采用直流电源或高频电源实施溅射。作为溅射靶，采用从Ge-Cr、以及Ge-Mo等的非晶质Ge合金、Si-Cr、Si-Mo及Si-W等的非晶质Si合金、Te化物、以及Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、SnTe、以及PbTe等结晶性金属、半金属、以及半导体材料中选出的材料组成的溅射靶。溅射一般在Ar气气氛中进行。
其次，实施工序e，在光吸收补正层7的表面上，成膜反射层8。工序e通过溅射进行。溅射采用直流电源或高频电源，在Ar气气氛中进行。作为溅射靶，可以使用由Al-Cr、Al-Ti、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-In或者Au-Cr等的合金材料构成的溅射靶。
如上所述，工序a～e均为溅射工序。因此，可以在一个溅射装置内，依次变更溅射靶连续地进行工序a～e。另外，也可以采用各自独立的溅射装置实施工序a～e。
成膜反射层8之后，将依次层压第1电介质层2到反射层8的基板1从溅射装置中取出。接着，通过旋涂法将紫外线硬化性树脂涂布在反射层8的表面上。使贴合基板10与涂布的紫外线硬化性树脂密接，从贴合基板10一侧照射紫外线，使树脂硬化，从而完成贴合工序。
贴合工序完成后，根据需要实施初期化工序。初期化工序是照射半导体激光，将非晶质状态的存储层4升温到结晶化温度以上使其结晶化的工序。也可以在贴合工序之前进行初期化工序。如此，通过依次实施工序a～e、粘接层的形成工序、以及贴合基板10的贴合工序，可以制造出实施方式1的信息存储介质。
(实施方式2)
作为本发明的实施方式2，图2所示为其信息存储介质的一部分剖面。
图2所示的本实施方式的信息存储介质，构成为在基板1一侧的表面上，依次形成第1电介质层102、第1界面层103、存储层4、第2电介质层6、光吸收补正层7以及反射层8，再通过粘接层9将粘贴基板10粘接在反射层8上。本实施方式的信息存储介质，与图5所示的现有的信息存储介质的不同之处在于，在存储层4和第2电介质层6之间没有界面层。另外，与图1所示的信息存储介质的不同之处在于，在基板1和存储层4之间依次层叠有第1电介质层102和第1界面层103。在本实施方式中，第2电介质层6由与实施方式1的信息存储介质中的第1及第2电介质层相同的氧化物系材料层形成。另外，在图2中，与图1中使用的符号相同的符号，表示具有相同功能的构成要素，是通过参考图1说明了的材料及方法所形成的。因此，对于图1中已经说明的构成要素，在此省略其详细说明。
在本实施方式的信息存储介质中，第1电介质层102由构成现有的信息存储么提的电介质层所使用的材料(ZnS-SiO2)形成。因此，设置界面层103是用于防止因反复存储而引起的在第1电介质层102和存储层4之间产生的物质移动。界面层103的优选材料为ZrO2-SiO2-Cr2O3和Ge-Cr等的混合材料，优选厚度为1～10nm，更优为2～7nm。这样，可以抑制因形成在基板1的表面上的、从第1电介质层102到反射层8为止的积层体的反射率及吸收率发生变化，从而对存储消除性能造成影响。
接着，对本实施方式的信息存储介质的制造方法进行说明。在本实施方式中，依次实施在形成有基板1的导槽的面上成膜第1电介质层102的工序(工序h)、成膜第1界面层103的工序(工序i)、成膜存储层4的工序(工序b)、成膜第2电介质层6的工序(工序c)、成膜光吸收补正层7的工序(工序d)以及成膜反射层8的工序(工序e)，再通过实施在反射层8的表面上形成粘接层9的工序及使粘贴基板10粘贴的工序，制成信息存储介质。工序b、c、d以及e如实施方式1中所述，在此省略对其详细说明。完成粘贴贴合基板10的工序后，如实施方式1相关的说明那样，根据需要实施初期化工序，制成信息存储介质。
以上，在实施方式1及2中，参考图1及图2，对作为本发明的信息存储介质的实施方式的、用激光进行存储再生的信息存储介质进行了说明。但本发明的信息存储介质并不局限于这些方式。本发明的信息存储介质，只要是用氧化物材料层形成与存储层邻接的电介质层，可以采用人意的方式。即，本发明的适用范围，不受在基板上形成层的顺序、存储层的数量、存储条件以及存储容量等的限制。另外，本发明的信息存储介质适用于用各种波长进行存储。因此，本发明的信息存储介质的构成及制造方法，可以适用于用波长为630～680nm的激光进行存储再生的DVD-RAM和DVD-RW，或者以波长为400～450nm的激光进行存储再生的大容量光盘等。
(实施方式3)
图3所示为作为本发明的实施方式3的、施加电能进行信息的存储及再生的信息存储介质的一例的立体图。
如图3所示，本实施方式的信息存储介质，是在基板201的表面上，依次形成下部电极202、存储部203及上部电极204的存储器。存储器的存储部203构成为包围圆柱状的存储层205及存储层205的电介质层206。与在实施方式1及2中参考图1及图2说明的信息存储介质不同，在该方式的存储器中，存储层205及电介质层206被形成在同一面上，它们没有层叠的关系。但是在存储器中，由于存储层205及电介质层206一起，构成包含基板201、下部电极202及上部电极204的积层体的一部分，因此可以分别称之为“层”。所以，在本发明的信息存储介质中，还包含存储层和电介质层位于同一面上的形态。
具体地说，作为基板201可以使用例如Si基板等半导体基板、聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等组成的基板、SiO2基板及Al2O3基板等绝缘性基板等。下部电极202及上部电极204可以用适当的导电材料形成。例如可以通过溅射法，用Au、Ag、Pt、Al、Ti、W、Cr等金属或者它们的混合物形成下部电极202及上部电极204。
构成存储部203的存储层205，由通过施加电能产生相变的材料组成，也可以称其为存储部203中的相变部。存储层205由在施加电能时生成的热的作用下，在结晶相和非晶质相之间产生相变的材料形成。作为存储层205的材料，例如可以使用Ge-Sb-Te、Ge-Sn-Sb-Te、Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te及Ge-Sn-Sb-Bi-Te系材料，更具体地说，例如可以使用GeTe-Sb2Te3系材料或GeTe-Bi2Te3系材料等。
通过构成存储部203的电介质层206，向上部电极204及下部电极202之间施加电压，可以防止流向存储层205的电流逃逸到周边部，使存储层205具有电及热绝缘性能。因此，也可以将电介质层206称为隔热部。电介质层206由氧化物系材料层形成，具体地说，是包含用(公式1)及(公式2)表示的材料的层。这些材料具有高熔点，被加热时材料层中的原子也不易扩散，并且其热传导率低，因此适合用于电介质层206。
在后述的实施例中对本实施方式及其工作方法一并进行更详细地说明。
[实施例]
对本发明进行更具体的说明。
首先，对于形成本发明的信息存储介质的电介质层时采用的、由氧化物系材料层组成的靶材，预先经过试验，对公称组成(即，供应时靶材厂家公开表示的组成)和分析组成的关系进行了确认。
在本试验中，作为其中一例，采用了用相当于(公式4)的(SnO2)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶。将该溅射靶制成粉末状，通过X射线微量分析仪进行了组成分析。结果，以各元素的比例(原子％)表示的组成式获得溅射靶的分析组成。分析结果如(表2)所示。再者，在(表2)中也标明由公称组成算出的元素组成，即换算组成。
(表2)
公称组成(mol％) (SnO2)40(Ga2O3)40(Y2O3)20 材料层的组成分析 换算组成(原子％) Sn9.5Ga19.1O61.9Y9.5 分析组成(原子％) Sn8.6Ga20.1O62.3Y9.0
如表2所示，分析组成几乎与换算组成相等。从该结果可以确认，通过(公式3)及(公式4)表示的溅射靶的实际组成(即分析组成)，与通过计算求得的元素组成(即换算组成)基本一致，所以公称组成是合理的。因此，在以下的实施例中，用公称组成(mol％)表示溅射靶的组成。另外，将溅射靶的公称组成和使用该溅射靶通过溅射法形成的氧化物系材料层的组成(mol％)看作相同也并非问题。所以，在以下的实施例中，以溅射靶的组成的标示，作为用该溅射靶形成的层的组成。
(实施例1)
在用实施方式1说明了的图1所示的信息存储介质中，用以(SnO2)95(Y2O3)5(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6。用相同的材料形成第1电介质层2及第2电介质层6。以下，对本实施例的信息存储介质的制造方法进行说明。在以下的说明中，采用与图1所示的各构成要素相同的参考号码。
首先，作为基板1，采用了在一侧表面上预先设置有深56nm、磁迹间距为(与基板1的主面平行的面内的凹槽表面及表面的中心之间的距离)0.615μm的导槽的、直径为120mm、厚度为0.6mm的聚碳酸脂基板。
在基板1上，通过溅射法，以如下说明的方法，依次成膜厚度为145nm的第1电介质层2、厚度为8nm的存储层4、厚度为45nm的第2电介质层6、厚度为40nm的光吸收补正层7以及厚度为80nm的反射层8。
作为构成第1电介质层2和第2电介质层6的材料，采用了(SnO2)95(Y2O3)5(mol％)。
在形成第1电介质层2及第2电介质层6的工序中，将由上述材料组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在0.13Pa压力下实施高频溅射进行成膜。
形成存储层4的工序，是将用Sn置换了GeTe-Sb2Te3拟二元系组成的Ge的一部分的Ge-Sn-Sb-Te系材料组成溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，以0.13Pa的压力进行了直流溅射。存储层的组成为Ge27Sn8Sb12Te53(原子％)。
形成光吸收补正层7的工序，是将由组成为Ge80Cr20(原子％)的材料组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在大约0.4Pa的压力下进行直流溅射。
形成反射层8的工序，是将由Ag-Pd-Cu合金组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在大约0.4Pa的压力下进行直流溅射。
形成反射层8后，将紫外线硬化性树脂涂布在反射层8上。使直径为120mm、厚度为0.6mm的聚碳酸酯贴合基板10密接在涂布的紫外线硬化性树脂上。接着，从贴合基板10一侧照射紫外线，使树脂硬化后进行贴合。
进行上述贴合后，使用波长为810nm的半导体激光实施初期化工序，使存储层4结晶化。初期化工序完成后制成信息存储介质。
(实施例2)
除了用以(SnO2)90(Ta2O5)10(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例3)
除了用以(SnO2)80(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例4)
除了用以(SnO2)60(Y2O3)10(Ta2O5)30(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例5)
除了用以(SnO2)50(Y2O3)50(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例6)
除了用以(SnO2)40(Y2O3)40(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例7)
除了用以(SnO2)60(Ga2O3)20(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例8)
除了用以(SnO2)40(Ga2O3)40(Ta2O5)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例9)
除了用以(Ga2O3)70(Ta2O5)15(Y2O3)15(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例10)
除了用以(SnO2)40(Ta2O5)30(Y2O3)30(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例11)
除了用以(SnO2)30(Ta2O5)35(Y2O3)35(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(比较例1)
作为比较例1的信息存储介质，制成图5所示构成的信息存储介质。在此，通过ZnS-SiO2的溅射靶形成第1电介质层102及第2电介质层106。另外，第1界面层103及第2界面层105分别由ZrO2-SiO2-Cr2O3组成，将它们的厚度设为5nm。
使用由(ZnS)80(SiO2)20(mol％)组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)，在0.13Pa的压力下实施高频溅射，形成第1电介质层102及第2电介质层106。
将由具有(ZrO2)25(SiO2)25(CrO2)50(mol％)的组成的材料构成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，用高频溅射形成第1界面层103及第2界面层105。其余的光吸收层7、反射层8以及与粘贴基板10的粘贴，与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(比较例2)
除了用仅为SnO2的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例3)
除了用仅为Ga2O3的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例4)
除了用仅为Y2O3的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例5)
除了用(SnO2)50(Ga2O3)50(mol％)的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
其次，对以上的实施例1～13以及比较例1～5的信息存储介质进行了评估。以下对评估方法进行说明。通过(1)电介质层和存储层的密接性、(2)存储感度、(3)擦写性能的三项进行评估。
首先，(1)的密接性是基于高温高湿条件下有无剥离进行评估。具体地说，就是将初期化工序后的信息存储介质，放置在温度90℃、80RH％的高温高湿槽中达100小时后，用光学显微镜对存储层4和与其相接的电介质层2、6的界面的至少一方中是否产生剥离进行目视观察。
采用存储再生评估装置，对局最佳功率和该存储功率下的反复擦写次数进行评估，从而反映其(2)存储感度和(3)反复擦写性能。
对信息存储介质的信号进行评估时，采用了具有一般性构成的信息存储系统，该一般性构成包括使信息存储介质旋转的主轴电动机、具备发出激光的半导体激光器的光盘头、使激光集束到信息存储介质的存储层4上的物镜透镜。具体地说，使用波长660nm的半导体激光器和数值孔径0.6的物镜透镜，进行相当于4.7GB容量的存储。此时，将使信息存储介质旋转的线速度定为8.2m/秒。另外，用时间间隔分析器对求出后述的平均抖动值时的抖动值进行测量。
首先，为了决定测量反复次数时的存储再生条件，按以下顺序对峰值功率(Pp)及偏置功率(Pb)进行了设定。采用上述的系统，在高功率级的峰值功率(mW)和低功率级的偏置功率(mW)之间进行功率调制的同时，将激光照射到信息存储介质上，在存储层4的同一凹槽表面上存储10次记号长度为0.42μm(3T)～1.96μm(14T)的随机信号。而且，测量出前端之间的抖动值(存储标记前端部的抖动)及后端之间的抖动值(存储标记后端部的抖动)，求出平均抖动值作为其平均值。针对将偏置功率固定在为一定值，使峰值功率发生各种变化的不同存储条件，测出平均抖动值，使峰值功率逐渐增加，当随机信号的平均抖动值达到13％时，将峰值功率的1.3倍的功率假定为Pp1。其次，针对将峰值功率固定为Pp1，使偏置功率发生各种变化的各个存储条件，测量其平均抖动值，将随机信号的平均抖动值变为13％以下时的峰值功率的上限值及下限值的平均值设定为P b。对将该偏置功率固定为Pb，使偏置功率发生各种变化时的各个存储条件的平均抖动值进行测量，逐渐增加峰值功率，当随机信号的平均抖动值达到13％时，将峰值功率的1.3倍的功率设定为Pp。在如此设定的Pp和Pb的条件下进行存储时，例如在10次的反复存储中，获得8～9％的平均抖动值。如果考虑系统的激光功率上限值，优选为满足Pp≤14mW、Pb≤8mW的条件。
在本实施例中，反复擦写次数由平均抖动值决定。以如上设定的Pp和Pb对激光进行功率调制的同时，将其照射向信号存储介质，将记号长度为0.42μm(3T)～1.96μm(14T)的随机信号(通过凹槽存储)在同一凹槽表面上进行指定次数的反复连续存储后，对抖动值进行了测量。在反复次数为1、2、3、5、10、100、200、500时的进行测量，1000次以上时，每1000次进行一次测量直到1万次为止，对测得的抖动值进行了评估。通过平均抖动值达到13％以上时的反复次数，对反复擦写性能进行了评估。反复次数越多，反复擦写性能越好，将上述的信息存储介质用于图像声音存储器时，反复次数优选为1000次以上，更优为1万次以上。
(表3)
表3中所示为实施例1～11以及比较例1～5的信息存储介质的(1)密接性、(2)存储感度、(3)擦写性能的评价结果。此外，对于实施例1～11以及比较例2～5的信息存储介质，还一并标记用于电介质层的材料的原子％。在此，密接性的评价结果，用上述高温高湿试验后有无剥离进行表示。存储感度表示设定的峰值功率，14mW以下的话被评估为良好。另外，对擦写性能进行评估时，用×表示反复擦写次数低于1000次；△表示1000次以上低于1万次；○表示1万次以上。
从(表3)也可明显看出，首先，当电介质层2、6的材料为SnO2、Ga2O3、Y2O3、(SnO2)50(Ga2O3)50(mol％)的情况下，存储层4和电介质层2、6之间的密接性良好，但存储感度不充分(比较例2～5)。与此相对，如实施例1～11，通过在本发明中规定的范围内，向由SnO2及Ga2O3组成的氧化物群中，混合由Ta2O5及Y2O3组成的氧化物群，可以获得良好的存储感度和擦写性能。
另外确认到，考虑存储感度和擦写性能的均衡时，优选为SnO2及Ga2O3的氧化物群的比例为30mol％以上；考虑到存储感度，优选为Ta2O5及Y2O3组成的氧化物群的比例至少在5mol％以上。
其次，对实施方式2所示构成的信息存储介质的实施例进行如下说明。
(实施例12)
本实施例的信息存储介质，是实施方式2说明的、图2所示的信息存储介质，用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)形成第1电介质层102；用ZrO2-SiO2-Cr2O3形成厚度为2～5nm的第1界面层103。对于除此之外的构成，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。在实施例12中，用实施例1采用的材料的溅射靶形成与存储层4相接配置的第2电介质层6。
(实施例13)
除了用实施例2采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例14)
除了用实施例5采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例15)
除了用实施例6采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例16)
除了用实施例7采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例17)
除了用实施例8采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例18)
除了用实施例9采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例19)
除了用实施例10采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例20)
除了用实施例11采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例6)
除了用比较例2采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例7)
除了用比较例3采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例8)
除了用比较例4采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例9)
除了用比较例5采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(表4)
在表4中，实施例12～20及比较例6～9的信息存储介质中(1)、(2)、(3)分别表示密接性、存储感度、擦写性能。这里的标记标准与(表3)所示相同。
从(表4)可清楚知道，在基板1和存储层4之间设置第1电介质层102和界面层103，仅将本发明的材料应用于第2电介质层的情况下，也可以确认到与(表3)几乎相同的倾向。即，SnO2、Ga2O3及其混合物，和Y2O3单独的情况下，存储层4和电介质层102、6的密接性良好，但不能同时获得充分的存储感度和擦写性能(比较例6～9)。与此相对，如实施例12～20所示，在本发明固定的范围内，向由SnO2及Ga2O3组成的氧化物群中，混合由Ta2O5及Y2O3组成的氧化物群中的至少一个氧化物，由此可以获得良好的存储感度。
另外，还确认到考虑到密接性和存储感度的均衡时，优选为SnO2及Ga2O3组成的氧化物群的比例为30mol％以上；考虑到存储感度时，优选为Ta2O5及Y2O3的比例至少在5mol％以上。
如实施例1～20的信息存储介质，当采用上述的氧化物系材料层作为邻接存储层形成的电介质层时，不仅可以达成减少层数的目的，而且还能获得良好的擦写性能。此外，本发明并不限定于这些实施例。本发明的信息存储介质，
(实施例21)
在以上的实施例1～20中，制成通过光学方法存储信息的信息存储介质。在实施例21中，制成了如图3所示的、通过电方法存储信息的信息存储介质。这就是所谓的存储器。
本实施例的信息存储介质的制作工序如下。首先，准备对表面进行了氮化处理的、长5mm、宽5mm及厚1mm的Si基板201。在该基板201上，在1.0mm×1.0mm的范围内形成厚0.1μm的Au的下部电极202。在下部电极202上，在直径0.2mm的圆形领域上，用Ge38Sb10Te52(作为化合物可以用Ge8Sb2Te11表示)的材料形成厚度为0.1μm的、起到相变部功能的存储层205(以下称为“相变部205”)，采用(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的材料，在0.6mm×0.6mm的范围内(除去相变部205)上，形成与相变部205厚度相同的、起到隔热部功能的电介质层206(以下称为“隔热部206”)。再者，在0.6mm×0.6mm的领域内形成厚度为0.1μm的Au的上部电极204。下部电极202、相变部205、隔热部206以及上部电极204均通过溅射法形成。
在对相变部205进行成膜的工序中，将由Ge-Sb-Te系材料组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在100W功率下，导入Ar气进行直流溅射。溅射时的压力设为0.13Pa左右。另外，在成膜隔热部206的工序中，将具有(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的组成的材料构成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在大约0.13Pa的压力下，进行高频溅射。将功率设为400W。溅射中导入了Ar气。这些工序中的溅射，是分别用掩膜冶具覆盖应该成膜的面以外的领域而进行的，为了不使相变部205及隔热部206相互层压。此外，对相变部205及隔热部206的形成顺序不作限制，先形成任何一个均可。另外，通过相变部205及隔热部206构成存储部203。相变部205相当于本发明所说的存储层，隔热部206相当于本发明所说的材料层。
此外，下部电极202及上部电极204，可以通过在电极形成技术的领域中，一般采用的溅射法进行成膜，因此省略对其成膜工序的详细说明。
通过图4所示的系统，可知通过向如上所述制成的信息存储介质施加电能，可以使相变部205产生相变。图4所示的信息存储介质的剖面图是沿I-I线向厚度方向，切断图3所示的信息存储介质的剖面。
更具体地说，就是如图4所示，通过用Au导线将两个施加部212分别结合在下部电极202及上部电极204上，经施加部212，将电写入/读取装置214连接到信息存储介质(存储器)上。在该电写入/读取装置214中，在被分别连接在下部电极202及上部电极204上的施加部212之间，经开关210连接有脉冲发生部208，另外，电阻测量器209与对电阻测量器209测量的电阻值的高低进行判定的判定部213相连。在脉冲发生部208的作用下，电流脉冲经施加部212流入上部电极204及下部电极202之间，通过电阻测量器209对下部电极202及上部电极204之间的电阻值进行测量，通过判定部213判定该电阻值的高低。一般情况下，因相变部205的相变使电阻值变化，所以根据该判定结果，可以知道相变部205的相的状态。
实施例21的情况下，相变部205的熔点为630℃、结晶化温度为170℃、结晶化时间为130ns。下部电极202和上部电极204之间的电阻值当相变部205为非晶质相状态时为1000Ω、在结晶相状态下为20Ω。当相变部205为非晶质相状态(即低电阻状态)时，在下部电极202和上部电极204之间，施加200mA、100ns的电流脉冲时，下部电极202及上部电极204之间的电阻值上升，相变部205从结晶相转化为非晶质相。
从以上的结果可知，作为相变部205周围的隔热部206，形成包含具有(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的组成的材料的层的情况下，可以确认到通过付予电能，可以使相变部205产生相变，并使其具有信息存储功能。鉴于实施例1～20的存储感度，可以认为这种现象在实施例1～20使用的氧化物系材料层中，也可以获得同样的效果。
如实施例21，在圆柱状的相变部205的周围，设置作为电介质的(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的隔热部206时，通过向上部电极204及下部电极202之间施加电压，可以有效地抑制流向相变部205的电流逃逸到其周边部中。结果，在电流产生的焦尔热的作用下，可以有效地提高相变部205的温度。特别是使相变部205转化为非晶质相状态的情况下，需要一旦使相变部205的Ge38Sb10Te52熔融后进行急冷的过程。通过在相变部205的周围设置隔热部206，可以以更小的电流使相变部205产生熔融。
用于隔热部206的(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mo1％)，具有高熔点，也不易产生因热造成的原子扩散，因此，可以适用于上述的电存储器。另外，当相变部205的周围存在隔热部206时，隔热部206成为障碍，因此在存储部203的面内，相变部205实质上被电性及热性隔离。利用这种情况，在信息存储介质中，设置多个相变部205，使其处于被隔热部206隔离的状态，从而使增加信息存储介质的存储容量，以及访问功能和开关功能。或者也可以将多个信息存储介质连接在一起。
如以上通过各种实施例对本发明的信息存储介质进行的说明，在用光学方法进行存储的信息存储介质及用电气方法进行存储的信息存储介质的任何一方中，通过将本发明规定的氧化物系材料层应用于电介质层，与存储层相接，可以实现至今未能达成的构成，从而获得较现有的信息存储介质更优的性能。
本发明涉及的信息存储介质及其制造方法，可以应用于高密度信息存储介质和采用电能和光能的内存等用途，作为高密度信息存储介质，可以例举出DVD-RAM、DVD+/-RW、BD(Blue-ray Disk)用存储介质、BD-R等追记型信息存储介质、光磁存储介质等。
为了除去界面层，需要用不使S发生物质移动的材料，即，用不含S原子的材料系形成材料层。另外，对于材料层的材料，优选为(1)为了充分确保存储层的光吸收而进行有效的存储，对于存储及再生波长的光，具有一定程度的透明性；(2)可以获得与设有界面层的7层构造的信息存储介质同等或更好的存储感度；(3)反复擦写也不会出现熔融，具有热稳定性和高熔点；(4)为了确保生产性，成膜时的速度快；(5)具有优良的可靠性等。
在本发明的信息存储介质中，与存储层相接形成的材料层，包含从Sn及Ga的组群G M中选出的至少一种元素、和从Ta及Y的组群GL中选出的至少一种元素、和氧。通过用这样的材料形成材料层，不仅能够获得与现有的信息存储介质的电介质层使用的ZnS-SiO2同等以上的成膜速度，并且因为构成材料层的元素中不包含S，所以将材料层用于电介质层时，无需另外设置界面层，且可以相对于存储再生波长的光，形成具有透明性的电介质层。
再者，如果将这样的材料层用于电介质层，即使不经过界面层而直接在存储层的上下设置电介质层，也可以确保充分的存储感度和擦写性能。此外，本发明的信息存储介质，是通过照射光或施加电能而对信息进行存储再生的介质。一般情况下，光照射通过照射激光(即，激光束)进行，施加电能通过向存储层施加电压进行。以下，对构成本发明的信息存储介质的材料层的材料进行详细说明。
在本发明的信息存储介质中，材料层也可以包含用下述公式表示的材料。
Mh1Oi1Lj1(原子％) (公式1)
(公式中的M表示从群GM中选出的至少一种元素，L表示从群GL中选出的至少一种元素，h1、i1及j1分别满足5≤h1≤40、40≤i1≤70、0＜j1≤35、h1+i1+j1＝100。)
此处，所谓“原子％”是指(公式1)是将“M”原子、氧原子以及“L”原子的总数设为基准(100％)进行表示的组成式。在以下的公式中，“原子％”的含义相同。另外，(公式1)表示仅对材料层中包含的“M”原子、氧原子以及“L”原子进行计算的内容。所以，在(公式1)中，不问各原子以何种化合物的方式存在。用这种组成式对材料进行特定，在调查形成为薄膜的层的组成时，难以求出化合物的组成，现实情况下，因为仅求出元素组成(即各原子的比例)的情况多。可以在(公式1)表示的材料中，元素M和元素L几乎都与氧原子一起以氧化物的方式存在。
本发明的信息存储介质为光信息存储介质的情况下，优选为采用包含由群GM中选出的元素和从群GL中选出元素以及氧的材料层(以下，称为“氧化物系材料层”)，形成与存储层邻接的2个电介质层中的任何一个或两个。例如，通过相变进行存储的存储介质的场合，与构成存储层的主材料系的熔点500～700℃左右相比，构成群GM的元素，即Sn及Ga的氧化物的任何一种均具有良好的耐湿性，并且熔点在1000℃以上，具有优良的热稳定性。含有优良热稳定性材料的电介质层，即使在向包含该电介质层的信息存储介质中反复擦写信息的情况下，也难以使之劣化，具有优良的耐久性。
另一方面，构成群GL的元素，即Ta及Y的氧化物，在宽波长范围内具有优良的光透性，通过与上述群GM的氧化物混合，几乎不出现光吸收，结果降低了存储感度，具有提高擦写耐久性的效果。另外，由于群GL的氧化物比群GM的氧化物的耐热性高，因此具有提高材料层的耐热性的效果，有利于获得高速存储特性和高密度化。上述氧化物的任何一种均和由硫属化物材料形成的存储层具有良好的密接性。所以，在将该氧化物材料层作为电介质层形成的信息存储介质中，可以获得以下的效果：
(1)由于能够形成不含S的电介质层，与存储层良好地密接，因此无需界面层。
(2)可以向信息存储介质付与等于或超过现有的信息存储介质的对于反复擦写的耐久性及耐湿性。
(3)因为具有优良的光透性，且价数不同的多个氧化物混合后形成复杂构造，所以电介质层的热传导率变小，由此导致存储层容易被急冷，使存储感度变高。
通过将包含(公式1)所示材料的层应用于与信息存储介质的存储层相邻的两个电介质层中的任何一方或者双方，可以廉价地制造出具有更优存储感度和优良的反复擦写性能，以及优良的生产性的信息存储介质。另外，还可以适应信息存储介质对高密度化、高速存储化的进一步要求。
在上述氧化物系材料层中，更优的是(公式1)的M为Sn；最优的是含有Sn和Ga。另外，优选为(公式1)中的L为Y，这样可以提高擦写特性，同时确保存储感度。
如上所述，在上述氧化物系材料层中，可以认为从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素，都与氧一起作为氧化物存在，可以对包含它们的层进行特定。在这样被特定的材料层中，将从群G M中选出的至少一种元素的氧化物群，和从群GL中选出的至少一种元素的氧化物群的总量作为基准(100mol％)时，从群GM中选出的至少一种元素的氧化物群的优选含量为30mol％以上；更优为50mol％～95mol％。
在此，“氧化物群”的用语，是指从群GM中选出的元素为两个，层中包含两种氧化物的情况下，所有的氧化物的总称。或者从群GM中选出的元素仅为一个，层中包含一种氧化物的情况下，“氧化物群”的用语，仅指该氧化物。对于从群GL中选出的元素也是一样的。换言之，为了防止材料层的热稳定性、存储感度及擦写特性、耐湿性的下降等，氧化物系材料层中可以含有10mol％以下的除上述特定化合物以外的化合物(也将其成为“第三成分”)。
此外，在上述特定的材料上形成的电介质层中，也可以多少混入数mol％以下的杂质，和构成邻接层的材料组成的元素。
为了防止成膜速度的下降，从群GM中选出的元素的氧化物群的比例优选为30mol％以上。当把从群GL中选出的元素的氧化物群与氧化物混合后使用时，可以在不太降低成膜速度的情况下形成材料层。
另外，在本发明的信息存储介质中，材料层包含从群GM中选出的元素的氧化物；优选包含从SnO2及Ga2O3中选出的至少一种的氧化物和从群GL中选出的至少一种元素的氧化物；优选包含从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种的氧化物，具体地说，下述公式表示的材料：
(D)x(A)100-x(mol％) (公式2)
(公式中D表示从SnO2及Ga2O3中选出的至少一种的氧化物；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种的氧化物；x满足30≤x≤95的条件)。SnO2及Ga2O3具有良好的耐湿性，熔点均很高，在1000℃以上，具有热稳定性且成膜速度快。Ta2O5及Y2O3与上述氧化物群混合时，具有优良的光透性，结果导致降低存储感度，提高擦写耐久性的效果。另外由于价格低廉，因此非常实用。如上所述，各化合物的优选比例由x规定。通过将这样的氧化物系材料层用于与存储层相接的电介质层，可以使省略电介质层和存储层之间的界面层成为可能。所以，包含有用这样的材料层形成的电介质层的信息存储介质，具有良好的反复存储性能、耐湿性、存储感度、存储及擦写保存性。
如上所述，其优选比例由x限定。在能够确保生产所需的成膜速度的范围内，优选添加30mol％以上的D。
例如，可以用X射线微量分析仪，对本发明的信息存储介质中存在的氧化物系材料层的组成进行分析。这种情况下，组成可以通过各元素的原子浓度获得。
在本发明的信息存储介质中，优选为以上说明的氧化物系材料层被设置为与存储层相接，也可以将其设为与存储层的两侧的面相接。本发明的信息存储介质中的材料层也可以作为界面层存在，位于存储层和电介质层之间。
优选为在本发明的信息存储介质的存储层中，可以产生可逆性相变。即，可以作为擦写型信息存储介质优选提供。产生可逆性相变的存储层，具体地说，优选为包含从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及Sb-Te中选出的任何一种材料。这些材料均为高速结晶化材料。因此，用这些材料形成存储层时，可以进行高密度且高传送速度的存储，从而获得具有优良可靠性(具体地说，就是存储保存性或擦写保存性)的信息存储介质。
另外，在本发明的信息存储介质中，为了使存储层产生可逆性相变，优选为存储层的膜厚为15nm以下。这样，施加到存储层上的热量向面内扩散，而不易在厚度方向发生扩散，可以防止对信息的擦写造成障碍。
本发明的信息存储介质，也可以具有在基板的一侧的表面上，依次形成第1电介质层、存储层、第2电介质层以及反射层的构成。具有该构成的信息存储介质，是通过光照射进行存储的介质。在本说明书中，“第1电介质层”是指距离射入光更近位置上的电介质层；“第2电介质层”是指相对于射入光较远位置上的电介质层。即，照射光从第1电介质层透过存储层，到达第2电介质层。该构成的电介质层，例如用于以波长为660nm左右的激光进行存储再生的场合。本发明的信息存储介质具有这样的构成时，优选为第1电介质层及第2电介质层中的至少一个电介质层由上述的氧化物系材料层形成。另外，也可以用上述的任何一种材料层形成双方的电介质层，不仅可以用相同组成的材料层形成电介质层，也可以用不同组成的材料层形成电介质层。
作为具有该构成的信息存储介质的一种方式，可以举出在基板的一侧的表面上，依次形成第1电介质层、界面层、存储层、第2电介质层、光吸收补正层以及反射层；第2电介质层由上述氧化物系材料层形成，且与存储层相接的信息存储介质。
本发明的信息存储介质，也可以具有在基板的一侧的表面上，依次形成反射层、第2电介质层、存储层以及第1电介质层的构成。该构成尤其适用于有必要减少光射入的基板的厚度的情况。例如，用波长为405nm左右的短波长激光进行存储再生时，将物镜透镜的数值孔径N A调大到0.85，使焦点位置变浅，此时可以使用该构成的信息存储介质。为了使用这样的波长及数值孔径N A，有必要将光射入的基板厚度设为60～120μm左右，在这样薄的基板表面上难以形成层。所以，该构成的信息存储介质，可以特定为以光不能射入的基板为支持体，通过在其一侧的表面上依次形成反射层等而构成。
当本发明的信息存储介质具有该构成时，第1电介质层及第2电介质层中的至少一个为上述的氧化物系材料层。当双方的电介质层为上述的氧化物系材料层的情况下，双方的电介质层既可以是同一组成的层，也可以是不同组成的层。
作为具有该构成的信息存储介质的一种方式，可以举出在基板一侧的表面上，依次形成反射层、光吸收补正层、第2电介质层、存储层、界面层以及第1电介质层，第2电介质层为上述氧化物系材料层的信息存储介质。
本发明的信息存储介质，也可以用两个以上的存储层。该信息存储介质具有单面两层构造，例如在基板一侧的表面上，经电介质层及中间层等层叠两个存储层。或者也可以在基板两侧的面上形成存储层。这样的构造，可以增大信息存储介质的存储容量。
另外，本发明的信息存储介质，也可以形成存储层自身多层层叠的构造。这是在为了实现高密度化和高速存储化，层叠存储层本身以确保其特性的情况下使用的信息存储介质，也可以与该层叠存储层的至少一侧的界面相接，形成氧化物系材料层。
其次，对本发明的信息存储介质的制造方法进行说明。
本发明的信息存储介质的制造方法，包含通过溅射法形成包含于本发明的信息存储介质中的材料层的工序。通过溅射法，可以形成具有与溅射靶的组成大致相同的组成的材料层。所以，根据该制造方法，通过适当选择溅射靶，可以容易地形成具有期望组成的氧化物系材料层。
具体地说，可以使用包含用下述公式表示的材料作为溅射靶：
Mh2Oi2Lj2(原子％) (公式3)
(M表示从群G M中选出的至少一种元素；L表示从群GL中选出的至少一种元素；h2、i2及j2分别满足5≤h2≤40、40≤i2≤70、0＜j2≤35、h2+i2+j2＝100的条件)。
(公式3)相当于与元素M和L的全部以氧化物的方式存在亦可的材料为元素组成表示的公式。根据这样的溅射靶，可以形成包含用(公式1)表示的材料的电介质层。
更优的是(公式3)的M为Sn；含有Sn和Ga的情况则更为理想。另外，优选为L为Y，如此可以提高擦写特性，并确保存储感度。
更具体地说，溅射靶优选采用从群G M中选出的至少一种元素的氧化物；更优的是从SnO2及Ga2O3选出的至少一种氧化物和从群GL中选出的至少一种元素的氧化物；更优的是含有从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种元素的氧化物。这样的溅射靶，可以使用包含用下述的组成式表示的材料的溅射靶：
(D)x(A)100-x(mol％)(公式4)
(公式中D表示从SnO2及Ga2O3选出的至少一种氧化物；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种元素的氧化物；x满足30≤x≤95的条件)。
在上述氧化物系材料层中，更优为(公式4)的D为SnO2；更优的是含有SnO2和Ga2O3。另外，更优的是(公式4)的A为Y2O3，这样可以提高擦写特性。
另外，本发明的发明人员确认到用X射线微量分析仪对这样的表示组成的溅射靶进行分析后获得的元素组成，与通过表示的组成算出的元素组成大致相等(即，组成表示(公称组成)是合理的)。因此，提供用于氧化物系材料的溅射靶，另外还可以优选在本发明的信息存储介质的制造方法中使用。
当把从群GM中选出的元素的氧化物群和从群GL选出的至少一种元素的氧化物群的总量设为基准(100mol％)时，提供用于氧化物系材料的溅射靶，含有30mol％以上的从群GM中选出的元素的氧化物群的话，生产性高；更优的是含有50～95mol％的从群GM中选出的元素的氧化物群。如此，获得的氧化物系材料层或者由群GM组成的氧化物群的比例变为30mol％以上，可以获得给予上述指定效果的信息存储介质。
此外，如上所述，本发明的信息存储介质，也可以与存储层的至少一侧的界面相接，形成(公式1)或(公式2)所示的氧化物材料层。
所以，考虑到制造装置的式样，或者在溅射靶的制备中，不适宜采用由(公式3)及(公式4)所示材料组成的溅射靶，或者不必说在困难的情况下，也可以使用多个溅射靶，结果形成(公式1)或(公式2)所示材料层。具体地说，例如有为了使由SnO2组成的溅射靶，和由Ta2O5组成的溅射靶达到希望的混合比例，一起进行溅射等方法。
以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。以下的实施方式仅为举例，本发明并不局限于以下的实施方式。
(实施方式1)
作为本发明的实施方式1，对采用激光进行信息存储及再生的信息存储介质的一例进行说明。图1所示为该信息存储介质的一部分的剖面。
如图1所示，本实施方式的信息存储介质具有如下的构造：在基板1的表面上，依次层叠第1电介质层2、存储层4、第2电介质层6、光吸收补正层7以及反射层8，再通过粘接层9将贴合基板10粘贴在反射层8上。即，反射层8被形成在光吸收补正层7之上，光吸收补正层7被形成在第2电介质层6之上，第2电介质层6被形成在存储层4上，存储层4被形成在第1电介质层2上。具有该构成的信息存储介质，可以用作以波长660nm附近的激光束进行存储再生的4.7G B/DVD-RAM。在该构成的信息存储介质中，激光从基板1一侧射入，通过射入的激光对信息进行存储和再生。本实施方式的信息存储介质与图5所示的现有的信息存储介质的区别在于，在存储层4及第1及第2电介质层2、6之间分别具有界面层。
基板1通常为透明圆盘状的板。在基板1中，也可以在形成第1电介质层2及其存储层4等的一侧的表面上，形成如图1所示的用于导引激光的导槽。在基板1上形成导槽的情况下，观察基板1的剖面，可见凹槽部和平台部。可以说凹槽部位于两个邻接的平台部之间。所以，形成有导槽的基板1的表面成为具有与侧壁相连的顶面和底面。在本说明书中，在激光的方向上，将靠近激光一侧的面方便称为“凹槽面”，将远离激光一侧的面方便称为“平台面”。在图1中，基板1的导槽的底面20相当于凹槽面，顶面21相当于平台面。此外，在后述实施方式2中说明的、图2所示的信息存储介质中也是同样的。
基板1的凹槽面20和平台面的阶差，优选为40nm～60nm。此外，在构成后述图2所示的信息存储介质的基板1中，优选为凹槽面20和平台面的阶差在该范围内。另外，优选为在基板1中，不形成其它层的一侧的表面为平滑面。作为基板1的材料，可以例举出聚碳酸酯、非晶态聚烯烃或者聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂，或者玻璃等具有光透性的材质。考虑到成形性、价格以及机械强度，优选使用聚碳酸酯。此外，在本实施方式的信息存储介质中，基板的厚度为0.5～0.7mm左右。
存储层4是通过光照射或施加电能，在结晶相和非晶质相之间产生相变而形成存储标记的层。如果相变具有可逆性，可以进行消除和擦写。可逆性相变材料为高速结晶化材料，优选采用Ge-Sb-Te或Ge-Sn-Sb-Te。具体地说，采用Ge-Sb-Te时，优选为GeTe-Sb2Te3拟二元系组成，这种情况下，优选为4Sb2Te3≤GeTe≤50Sb2Te3。由此，可以加大存储前后的反射光量的变化，防止读取信号的品质下降，抑制结晶相和非晶质相之间的体积变化，提高反复擦写性能。Ge-Sn-Sb-Te较Ge-Sb-Te的结晶化速度快。Ge-Sn-Sb-Te例如是用Sn置换GeTe-Sb2Te3拟二元系组成的Ge的一部分而成。在存储层4中，Sn的含量优选为20原子％以下。这样可以防止结晶化速度过快导致非晶质相的稳定性受到破坏及存储标记的可靠性下降。此外，Sn的含量，可以根据存储条件进行调整。
另外，存储层4也可以由像Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te或Ge-Sn-Sb-Bi-Te等含有Bi的材料形成。Bi较Sb更容易结晶化。因此，用Bi置换Ge-Sb-Te和Ge-Sn-Sb-Te的Sb的至少一部分，也可以提高存储层的结晶化速度。Ge-Bi-Te是GeTe和Bi2Te3的混合物。在该混合物中，优选为8Bi2Te3≤GeTe≤25Bi2Te3。由此，可以抑制因结晶化温度的下降导致存储保存性的劣化，还可以抑制因结晶相和非晶质相之间的体积变化大导致反复擦写性能的下降。
Ge-Sn-Bi-Te相当于用Sn置换Ge-Bi-Te的Ge的一部分。调整Sn的置换浓度，对应存储条件可以对结晶化速度进行控制。与Bi置换相比，Sn置换更适于对存储层4的结晶化速度进行微调整。优选为存储层4中的Sn含量在10原子％以下。由此，因为结晶化速度变得过快，非晶质相的稳定性遭到损坏，可以抑制存储标记保存性的下降。
Ge-Sn-Sb-Bi-Te相当于用Sn置换Ge-Sb-Te的Ge的一部分，再用Bi置换Sb的一部分而成的材料。其相当于GeTe、SnTe、Sb2Te3及Bi2Te3的混合物。在该混合物中，调整Sn置换浓度和Bi置换浓度，对应存储条件，可以对结晶化速度进行控制。在Ge-Sn-Sb-Bi-Te中，优选为4(Sb-Bi)2Te3≤(Ge-Sn)Te≤25(Sb-Bi)2Te3。由此，可以抑制因存储前后的反射光量的变化变小导致的读取信号的品质下降，或者因结晶相和非晶质相之间的体积变化变大，导致反复擦写性能下降。另外，在存储层4中，优选为Bi的含量在10原子％以下，Sn的含量在20原子％以下，如果Bi及Sn的含量分别在该范围内，可以获得良好的存储标记保存性。
作为其它的引起可逆性相变的材料，可以例举出Ag-In-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te-Ge、以及包含70原子％以上的Sb的Sb-Te等。
作为非可逆性相变材料，优选采用TeOx+α(α为Pd、Ge等)。存储层为可逆性相变材料的信息存储介质，可以仅进行一次存储，即所谓的一次写入型信息存储介质。在这种信息存储介质中，也存在因存储时的热量导致电介质层中的原子扩散到存储层中，使信号品质下降的问题。所以，本发明不仅适用于可擦写的信息存储介质，也可以很好地适用于一次写入型信息存储介质。
如前所述，当存储层由可逆性相变材料组成时，优选为存储层4的厚度为15nm以下，更优为12nm以下。
本实施方式中的第1电介质层2及第2电介质层6，为包含从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素的氧化物，和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素的氧化物的氧化物系材料层。
一般情况下，对于构成信息存储介质的电介质层的材料，要求其(1)具有透明性(消光系数在0.1以下，更优为0.05以下)；(2)可以获得与电介质层和存储层之间设有界面层的构成同等或更好的存储感度；(3)熔点高，存储时不会发生熔融；(4)成膜速度快；以及(5)与聚碳酸酯材料形成的存储层4之间具有良好的密接性。透明性是使从基板1一侧射入的激光透过后到达存储层4所需的特性。尤其要求射入侧的第1电介质层2具有该特性。另外，需要对第1及第2的电介质层2、6的材料进行选择，以使获得的信息存储介质与现有的、位于由ZnS-SiO2组成的电介质层和存储层之间的信息存储介质具有同等或更好的存储感度。另外，高熔点是当照射峰值功率水平的激光时，用以确保第1及第2的电介质层2、6的材料不混入到存储层4中，要求第1及第2的电介质层2、6双方都具有该特性。当第1及第2的电介质层2、6的材料混入到存储层4中时，会导致反复擦写性能显著下降。与聚碳酸酯材料形成的存储层4之间具有良好的密接性，是为了确保信息存储介质的可靠性所需的特性，要求第1及第2的电介质层2、6双方都具有该特性。为了或的良好的生产性，还要求成膜速度快。
在包含于上述氧化物系材料层中的成分中，构成群GM的元素的氧化物均具有透明性、高熔点、热稳定性优良、与存储层的密接性良好等特性。因此，根据这些化合物，可以确保信息存储介质具有良好的反复擦写性能。另外，构成群GL的元素的氧化物，与存储层的密接性良好，通过与构成群GM的元素的氧化物混合，可以降低热传导而提高存储感度，并且可以抑制因反复擦写造成的膜裂及膜损坏，结果同时实现信息存储介质的存储感度和可靠性。在构成群GM的元素的氧化物中，例如含有SnO2及Ga2O3。另外，作为构成群GL的元素的氧化物，例如包含Ta2O5及Y2O3。在此，表1中的示例为对于波长为660n m激光的材料的折射率n和消光系数k。
(表1)
材料 SnO2 Ga2O3 Y2O3 (SnO2)50(Ga2O3)50 (SnO2)80(Y2O3)20 n 2.18 1.92 2.08 1.99 2.16 k 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01
采用由它们的氧化物混合而成的、不含S的材料，形成第1电介质层2及第2电介质层6，使之与存储层4相接，可以获得具有优良的反复擦写性能，且存储层4与第1及第2电介质层2、6之间具有良好粘接性的信息存储介质。另外，通过在构成群G M的元素的氧化物中，混入构成群GL的元素的氧化物，使层构造复杂化，可以抑制第1及第2电介质层2、6中的热传导。因此，如果将上述氧化物系材料层用于第1及第2电介质层2、6，可以提高存储层的急冷效果，从而提高信息存储介质的存储感度。
这样的氧化物系材料层的具体例，例如有用(公式2)，即用(D)x(A)100-x(mol％)表示的材料。在该公式中，D表示从SnO2及Ga2O3中选出的至少一个氧化物，A为从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一个氧化物。表示各化合物的混合比例的x满足30≤x≤95的关系。由此，可以防止成膜速度变慢、生产性下降、A的混合效果变小、尤其是存储感度不足等问题。
通过用上述的氧化物系材料层形成电介质层，即使将电介质层形成在存储层上，也可以获得良好的存储感度，并确保其擦写特性和可靠性。
上述的氧化物系材料层，也可以含有以上所示的化合物以外的第三成分，特别是含有数％以下的杂质亦可。另外，即使多少混有形成在近邻的层的组成元素，其热稳定性及耐湿性也不会改变，可以优选用于第1电介质层2及第2电介质层6。第三成分为用氧化物系材料层形成电介质层时不可避免地含有的、或者不可避免地形成的成分。作为第三成分，可以例举出电介质、金属、半金属、半导体及/或非金属等。
作为第三成分被包含的电介质，例如有Al2O3、Bi2O3、CeO2、CoO、Cr2O3、CuO、Cu2O、Dy2O3、Er2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、HfO2、Ho2O3、In2O3、La2O3、MnO、MgSiO3、Nb2O5、Nd2O3、NiO、Sc2O3、SiO2、Sm2O3、SnO、Tb4O7、TeO2、TiO2、VO、WO3、Yb2O3、ZnO、ZrSiO4、AlN、BN、CrB2、LaB6、ZrB2、CrN、Cr2N、HfN、NbN、Si3N4、TaN、TiN、VN、ZrN、B4C、Cr3C2、HfC、Mo2C、NbC、SiC、TiC、TaC、VC、W2C、WC、ZrC、CaF2、CeF3、MgF2及LaF3等。
作为第三成分被包含的金属，例如有Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、La、Ce、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy及Yb等。
作为第三成分被包含的半金属及半导体，可以例举出C、Ge等，在非金属中，可以例举出Sb、Bi、Te及Se等。
第1电介质层2及第2电介质层6，也可以分别由具有相异组成的氧化物系材料层形成。优选为第1电介质层2由具有更优耐湿性的组成材料形成，例如，(公式2)及(公式4)中的D，较优为SnO2，最优为SnO2和Ga2O3。另外，更优的是(公式2)及(公式4)中的A为Y2O3。
可以根据期望的功能，并对氧化物的种类以及/或者它们的混合比例进行优化后形成如上所述的氧化物系材料层。
第1电介质层2及第2电介质层6，通过改变各自的光程(即，电介质层的折射率n和电介质层的膜厚d的乘积nd)，可以对结晶相的存储层4的光吸收率Ac(％)和非晶质相的存储层4的光吸收率Aa(％)、存储层4为结晶相时的信息存储介质的光反射率Rc(％)和存储层4为非晶质相时的信息存储介质的光反射率Ra(％)、存储层4的结晶相部分和非晶质相的部分的光的位相差Δφ进行调整。为了调大存储标记的再生信号振幅，提高信号品质，优选为具有大的反射率差(|Rc-Ra|)或反射率比(Rc/Ra)。为了同时满足这些条件，对第1电介质层2及第2电介质层6的光程进行设定。满足这些条件的光程，例如可以通过基于阵列法的计算进行准确设定。
如上所述，氧化物系材料层根据其组成具有不同的折射率。将电介质层的折射率设为n，将膜厚设为d(nm)，将激光波长设为λ(nm)时，光程nd可以用nd＝aλ表示。此处将a设为正数。为了调大信息存储介质的存储标记的再生信号振幅从而提高信号品质，优选为15％≤Rc且Ra≤2％。另外，为了消除或减少因擦写造成的标记变形，优选为1.1≤Ac/Aa。为了同时满足这些优选条件，通过阵列法计算求出第1电介质层2及第2电介质层6的光程(aλ)。通过求得的光程(aλ)以及λ和n，求出电介质层的厚度d。结果可知，用以组成式(公式1)及(公式2)表示的、折射率n为1.8～2.4的材料形成第1电介质层2时，其厚度优选为110nm～160nm。另外，可知用该材料形成第2电介质层6时，其厚度优选为35～60nm。
如前所述，光吸收补正层7具有调整存储层4为结晶状态时的光吸收率Ac和非晶质相状态时间的光吸收率Aa之比Ac/Aa，使擦写时的标记形状不发生形变的作用。优选为光吸收补正层7由折射率高且适度吸收光的材料形成。例如，采用折射率n为3以上5以下，消光系数k为1以上4以下的材料，可以形成光吸收补正层7。具体地说，优选采用从Ge-Cr以及Ge-Mo等的非晶质的Ge合金；Si-Cr、Si-Mo以及Si-W等的非晶质的Si合金；Te化物；以及Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、SnTe及PbTe等的结晶性金属、半金属以及半导体材料组成的材料。光吸收补正层7的膜厚优选为20nm～50nm。
反射层8具有在光学上增大被存储层4吸收的光量，使存储层4产生的热量迅速扩散而对存储层4进行急冷，使之容易非晶质化的作用。再者，反射层8还具有在使用环境中对存储层4及电介质层2、6进行保护的功能。作为反射层8的材料，可以例举出Al、Au、Ag以及Cu等热传导性高的单体金属材料。为了达到提高其耐湿性的目的，并且/或者以调整热传导率或光学特性(例如，光反射率、光吸收率或透光率)为目的，可以使用向从上述金属材料中选出的一个或多个元素中添加另外的一个或多个元素后的材料形成反射层8。具体地说，就是可以采用Al-Cr、Al-Ti、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-In或者Au-Cr等的合金材料。这些材料均具有优良的耐腐蚀性，且具有急冷功能。也可以通过用2个以上的层形成反射层8达成同样的目的。反射层8的厚度优选为50～180nm，更优为60nm～120nm。
粘接层9优选为由高耐热性及粘接性的材料，例如紫外线硬化性树脂等形成。具体地说，可以使用以丙烯酸酯树脂和甲基丙烯酸酯树脂等为主成份的光硬化材料，或者以环氧树脂为主成份的材料，或者热熔性材料等。另外根据需要，在形成粘接层9之前，也可以在反射层8的表面上设置由紫外线硬化性树脂构成的、厚度为2～20μm保护覆层。粘接层9的厚度优选为15～60μm，更优为20～40μm。
贴合基板10不仅具有提高信息存储介质的机械强度的功能，还具有保护从第1电介质层2到反射层8为止的积层体的功能。贴合基板10的优选材料与基板1的优选材料相同。
本发明的信息存储介质，为具有一个存储层的单面构造磁盘，但并不局限于此，也可以具有2个以上的存储层。
接着，对本实施方式的信息存储介质的制造方法进行说明。
本实施方式的信息存储介质的制造工序如下，依次实施将形成有导引槽(凹槽面20和平台面21)的基板1(例如厚度为0.6mm)配置在成膜装置上，在形成有基板1的导引槽的表面上成膜第1电介质层2的工序(工序a)；成膜存储层4的工序(工序b)；成膜第2电介质层6的工序(工序c)；成膜光吸收补正层7的工序(工序d)及成膜反射层8的工序(工序e)，再者，实施在反射层8的表面上形成粘接层9的工序，以及对贴合基板10进行粘贴的工序。此外，在本发明的说明书中，如果不作特殊的限定，关于各层谈及“表面”时，一般是指形成各层时露出的表面(与厚度方向垂直的表面)。
首先，在形成有基板1的导引槽的面上，实施对第1第1电介质层2进行成膜的工序a。工序a采用溅射法进行，使用的是高频电源，在Ar气体气氛中实施。溅射导入的气体，根据形成的材料层的不同，除了Ar气之外，也可以在氧气气体和氮气气体、CH4气体等、混合了的气体气氛中进行。
作为工序a中使用的溅射靶，可以采用包含从Sn及Ga构成的群GM中选出的至少一种元素的氧化物，和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素的氧化物的溅射靶。
如前所述，包含从Sn及Ga构成的群G M中选出的至少一种元素的氧化物，和从Ta及Y构成的群GL中选出的至少一种元素的氧化物，和氧原子的溅射靶，更具体地说，是用(公式3)即Mh2Oi2Lj2(原子％)表示的材料。在该公式中，M表示从群G M中选出的至少一种元素；L表示从群GL中出的至少一种元素，可以使用包含h2、i2及j2满足5≤h2≤40、40≤i2≤70、0＜j2≤35、h2+i2+j2＝100的材料的溅射靶。如果采用这样的溅射靶，可以形成包含用(公式1)表示的材料的层。
本发明的制造方法中使用的溅射靶，优选为在混合物中从群G M中选出的元素的氧化物群含量占到30mol％以上，更优为占到50～95mol％。
作为包含上述特定的氧化物的溅射靶，可以使用包含从SnO2及Ga2O3中选出的至少一个氧化物，和从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一个氧化物的材料。更具体地说，就是(公式4)即用(D)x(A)100-x(mol％)表示的材料。在该公式中，D表示从SnO2及Ga2O3中选出的至少一个氧化物；A表示从Ta2O5及Y2O3中选出的至少一种氧化物，可以使用包含表示各化合物的混合比例的x满足30≤x≤95的材料的溅射靶。根据该溅射靶，可以形成包含用(公式2)表示的材料的层。
在包含上述材料的层中，也可以含有除这些化合物以外的第三成分，特别是数％以下的杂质。另外，也可以多少混有邻接形成的层的组成元素。作为第三成分包含的成分如先前所例示。
其次实施工序b，在第1电介质层2的表面上，成膜存储层4。工序b也可以通过溅射法进行。溅射采用直流电源，在Ar气气氛中，或者Ar气和N2气的混合气体气氛中进行。与工序a相同，也可以根据目的导入其它的气体。溅射靶采用包含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及Sb-Te中的任何一种的材料。成膜后的存储层4为非晶质状态。
其次，实施工序c，在存储层4的表面上，成膜第2电介质层6。工序c的实施与工序a相同。也可以采用具有与第1电介质层2相同的化合物但混合比例不同的溅射靶，或者包含不同氧化物的溅射靶形成第2电介质层6。例如，也可以用SnO2-Ta2O5的混合类材料形成第1电介质层2；用SnO2-Ga2O3-Y2O3的混合类材料形成第2电介质层6。这样，可以根据希望的功能，对包含的氧化物的种类、以及/或者它们的混合比例进行优化后形成第1电介质层2和第2电介质层6。
其次，实施工序d，在第2电介质层6的表面上，成膜光吸收补正层7。在工序d中，采用直流电源或高频电源实施溅射。作为溅射靶，采用从Ge-Cr、以及Ge-Mo等的非晶质Ge合金、Si-Cr、Si-Mo及Si-W等的非晶质Si合金、Te化物、以及Ti、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo、W、SnTe、以及PbTe等结晶性金属、半金属、以及半导体材料中选出的材料组成的溅射靶。溅射一般在Ar气气氛中进行。
其次，实施工序e，在光吸收补正层7的表面上，成膜反射层8。工序e通过溅射进行。溅射采用直流电源或高频电源，在Ar气气氛中进行。作为溅射靶，可以使用由Al-Cr、Al-Ti、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-In或者Au-Cr等的合金材料构成的溅射靶。
如上所述，工序a～e均为溅射工序。因此，可以在一个溅射装置内，依次变更溅射靶连续地进行工序a～e。另外，也可以采用各自独立的溅射装置实施工序a～e。
成膜反射层8之后，将依次层压第1电介质层2到反射层8的基板1从溅射装置中取出。接着，通过旋涂法将紫外线硬化性树脂涂布在反射层8的表面上。使贴合基板10与涂布的紫外线硬化性树脂密接，从贴合基板10一侧照射紫外线，使树脂硬化，从而完成贴合工序。
贴合工序完成后，根据需要实施初期化工序。初期化工序是照射半导体激光，将非晶质状态的存储层4升温到结晶化温度以上使其结晶化的工序。也可以在贴合工序之前进行初期化工序。如此，通过依次实施工序a～e、粘接层的形成工序、以及贴合基板10的贴合工序，可以制造出实施方式1的信息存储介质。
(实施方式2)
作为本发明的实施方式2，图2所示为其信息存储介质的一部分剖面。
图2所示的本实施方式的信息存储介质，构成为在基板1一侧的表面上，依次形成第1电介质层102、第1界面层103、存储层4、第2电介质层6、光吸收补正层7以及反射层8，再通过粘接层9将粘贴基板10粘接在反射层8上。本实施方式的信息存储介质，与图5所示的现有的信息存储介质的不同之处在于，在存储层4和第2电介质层6之间没有界面层。另外，与图1所示的信息存储介质的不同之处在于，在基板1和存储层4之间依次层叠有第1电介质层102和第1界面层103。在本实施方式中，第2电介质层6由与实施方式1的信息存储介质中的第1及第2电介质层相同的氧化物系材料层形成。另外，在图2中，与图1中使用的符号相同的符号，表示具有相同功能的构成要素，是通过参考图1说明了的材料及方法所形成的。因此，对于图1中已经说明的构成要素，在此省略其详细说明。
在本实施方式的信息存储介质中，第1电介质层102由构成现有的信息存储么提的电介质层所使用的材料(ZnS-SiO2)形成。因此，设置界面层103是用于防止因反复存储而引起的在第1电介质层102和存储层4之间产生的物质移动。界面层103的优选材料为ZrO2-SiO2-Cr2O3和Ge-Cr等的混合材料，优选厚度为1～10nm，更优为2～7nm。这样，可以抑制因形成在基板1的表面上的、从第1电介质层102到反射层8为止的积层体的反射率及吸收率发生变化，从而对存储消除性能造成影响。
接着，对本实施方式的信息存储介质的制造方法进行说明。在本实施方式中，依次实施在形成有基板1的导槽的面上成膜第1电介质层102的工序(工序h)、成膜第1界面层103的工序(工序i)、成膜存储层4的工序(工序b)、成膜第2电介质层6的工序(工序c)、成膜光吸收补正层7的工序(工序d)以及成膜反射层8的工序(工序e)，再通过实施在反射层8的表面上形成粘接层9的工序及使粘贴基板10粘贴的工序，制成信息存储介质。工序b、c、d以及e如实施方式1中所述，在此省略对其详细说明。完成粘贴贴合基板10的工序后，如实施方式1相关的说明那样，根据需要实施初期化工序，制成信息存储介质。
以上，在实施方式1及2中，参考图1及图2，对作为本发明的信息存储介质的实施方式的、用激光进行存储再生的信息存储介质进行了说明。但本发明的信息存储介质并不局限于这些方式。本发明的信息存储介质，只要是用氧化物材料层形成与存储层邻接的电介质层，可以采用人意的方式。即，本发明的适用范围，不受在基板上形成层的顺序、存储层的数量、存储条件以及存储容量等的限制。另外，本发明的信息存储介质适用于用各种波长进行存储。因此，本发明的信息存储介质的构成及制造方法，可以适用于用波长为630～680nm的激光进行存储再生的DVD-RAM和DVD-RW，或者以波长为400～450nm的激光进行存储再生的大容量光盘等。
(实施方式3)
图3所示为作为本发明的实施方式3的、施加电能进行信息的存储及再生的信息存储介质的一例的立体图。
如图3所示，本实施方式的信息存储介质，是在基板201的表面上，依次形成下部电极202、存储部203及上部电极204的存储器。存储器的存储部203构成为包围圆柱状的存储层205及存储层205的电介质层206。与在实施方式1及2中参考图1及图2说明的信息存储介质不同，在该方式的存储器中，存储层205及电介质层206被形成在同一面上，它们没有层叠的关系。但是在存储器中，由于存储层205及电介质层206一起，构成包含基板201、下部电极202及上部电极204的积层体的一部分，因此可以分别称之为“层”。所以，在本发明的信息存储介质中，还包含存储层和电介质层位于同一面上的形态。
具体地说，作为基板201可以使用例如Si基板等半导体基板、聚碳酸酯树脂或丙烯酸树脂等组成的基板、SiO2基板及Al2O3基板等绝缘性基板等。下部电极202及上部电极204可以用适当的导电材料形成。例如可以通过溅射法，用Au、Ag、Pt、Al、Ti、W、Cr等金属或者它们的混合物形成下部电极202及上部电极204。
构成存储部203的存储层205，由通过施加电能产生相变的材料组成，也可以称其为存储部203中的相变部。存储层205由在施加电能时生成的热的作用下，在结晶相和非晶质相之间产生相变的材料形成。作为存储层205的材料，例如可以使用Ge-Sb-Te、Ge-Sn-Sb-Te、Ge-Bi-Te、Ge-Sn-Bi-Te、Ge-Sb-Bi-Te及Ge-Sn-Sb-Bi-Te系材料，更具体地说，例如可以使用GeTe-Sb2Te3系材料或GeTe-Bi2Te3系材料等。
通过构成存储部203的电介质层206，向上部电极204及下部电极202之间施加电压，可以防止流向存储层205的电流逃逸到周边部，使存储层205具有电及热绝缘性能。因此，也可以将电介质层206称为隔热部。电介质层206由氧化物系材料层形成，具体地说，是包含用(公式1)及(公式2)表示的材料的层。这些材料具有高熔点，被加热时材料层中的原子也不易扩散，并且其热传导率低，因此适合用于电介质层206。
在后述的实施例中对本实施方式及其工作方法一并进行更详细地说明。
[实施例]
对本发明进行更具体的说明。
首先，对于形成本发明的信息存储介质的电介质层时采用的、由氧化物系材料层组成的靶材，预先经过试验，对公称组成(即，供应时靶材厂家公开表示的组成)和分析组成的关系进行了确认。
在本试验中，作为其中一例，采用了用相当于(公式4)的(SnO2)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶。将该溅射靶制成粉末状，通过X射线微量分析仪进行了组成分析。结果，以各元素的比例(原子％)表示的组成式获得溅射靶的分析组成。分析结果如(表2)所示。再者，在(表2)中也标明由公称组成算出的元素组成，即换算组成。
(表2)
公称组成(mol％) (SnO2)40(Ga2O3)40(Y2O3)20 材料层的组成分析 换算组成(原子％) Sn9.5Ga19.1O61.9Y9.5 分析组成(原子％) Sn8.6Ga20.1O62.3Y9.0
如表2所示，分析组成几乎与换算组成相等。从该结果可以确认，通过(公式3)及(公式4)表示的溅射靶的实际组成(即分析组成)，与通过计算求得的元素组成(即换算组成)基本一致，所以公称组成是合理的。因此，在以下的实施例中，用公称组成(mol％)表示溅射靶的组成。另外，将溅射靶的公称组成和使用该溅射靶通过溅射法形成的氧化物系材料层的组成(mol％)看作相同也并非问题。所以，在以下的实施例中，以溅射靶的组成的标示，作为用该溅射靶形成的层的组成。
(实施例1)
在用实施方式1说明了的图1所示的信息存储介质中，用以(SnO2)95(Y2O3)5(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6。用相同的材料形成第1电介质层2及第2电介质层6。以下，对本实施例的信息存储介质的制造方法进行说明。在以下的说明中，采用与图1所示的各构成要素相同的参考号码。
首先，作为基板1，采用了在一侧表面上预先设置有深56nm、磁迹间距为(与基板1的主面平行的面内的凹槽表面及表面的中心之间的距离)0.615μm的导槽的、直径为120mm、厚度为0.6mm的聚碳酸脂基板。
在基板1上，通过溅射法，以如下说明的方法，依次成膜厚度为145nm的第1电介质层2、厚度为8nm的存储层4、厚度为45nm的第2电介质层6、厚度为40nm的光吸收补正层7以及厚度为80nm的反射层8。
作为构成第1电介质层2和第2电介质层6的材料，采用了(SnO2)95(Y2O3)5(mol％)。
在形成第1电介质层2及第2电介质层6的工序中，将由上述材料组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在0.13Pa压力下实施高频溅射进行成膜。
形成存储层4的工序，是将用Sn置换了GeTe-Sb2Te3拟二元系组成的Ge的一部分的Ge-Sn-Sb-Te系材料组成溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，以0.13Pa的压力进行了直流溅射。存储层的组成为Ge27Sn8Sb12Te53(原子％)。
形成光吸收补正层7的工序，是将由组成为Ge80Cr20(原子％)的材料组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在大约0.4Pa的压力下进行直流溅射。
形成反射层8的工序，是将由Ag-Pd-Cu合金组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在大约0.4Pa的压力下进行直流溅射。
形成反射层8后，将紫外线硬化性树脂涂布在反射层8上。使直径为120mm、厚度为0.6mm的聚碳酸酯贴合基板10密接在涂布的紫外线硬化性树脂上。接着，从贴合基板10一侧照射紫外线，使树脂硬化后进行贴合。
进行上述贴合后，使用波长为810nm的半导体激光实施初期化工序，使存储层4结晶化。初期化工序完成后制成信息存储介质。
(实施例2)
除了用以(SnO2)90(Ta2O5)10(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例3)
除了用以(SnO2)80(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例4)
除了用以(SnO2)60(Y2O3)10(Ta2O5)30(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例5)
除了用以(SnO2)50(Y2O3)50(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例6)
除了用以(SnO2)40(Y2O3)40(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例7)
除了用以(SnO2)60(Ga2O3)20(Y2O3)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例8)
除了用以(SnO2)40(Ga2O3)40(Ta2O5)20(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例9)
除了用以(Ga2O3)70(Ta2O5)15(Y2O3)15(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例10)
除了用以(SnO2)40(Ta2O5)30(Y2O3)30(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(实施例11)
除了用以(SnO2)30(Ta2O5)35(Y2O3)35(mol％)表示公称组成的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，制作方法与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(比较例1)
作为比较例1的信息存储介质，制成图5所示构成的信息存储介质。在此，通过ZnS-SiO2的溅射靶形成第1电介质层102及第2电介质层106。另外，第1界面层103及第2界面层105分别由ZrO2-SiO2-Cr2O3组成，将它们的厚度设为5nm。
使用由(ZnS)80(SiO2)20(mol％)组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)，在0.13Pa的压力下实施高频溅射，形成第1电介质层102及第2电介质层106。
将由具有(ZrO2)25(SiO2)25(CrO2)50(mol％)的组成的材料构成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，用高频溅射形成第1界面层103及第2界面层105。其余的光吸收层7、反射层8以及与粘贴基板10的粘贴，与实施例1的信息存储介质的情况相同。
(比较例2)
除了用仅为SnO2的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例3)
除了用仅为Ga2O3的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例4)
除了用仅为Y2O3的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例5)
除了用(SnO2)50(Ga2O3)50(mol％)的公称组成表示的溅射靶形成第1电介质层2及第2电介质层6之外，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。
其次，对以上的实施例1～13以及比较例1～5的信息存储介质进行了评估。以下对评估方法进行说明。通过(1)电介质层和存储层的密接性、(2)存储感度、(3)擦写性能的三项进行评估。
首先，(1)的密接性是基于高温高湿条件下有无剥离进行评估。具体地说，就是将初期化工序后的信息存储介质，放置在温度90℃、80RH％的高温高湿槽中达100小时后，用光学显微镜对存储层4和与其相接的电介质层2、6的界面的至少一方中是否产生剥离进行目视观察。
采用存储再生评估装置，对局最佳功率和该存储功率下的反复擦写次数进行评估，从而反映其(2)存储感度和(3)反复擦写性能。
对信息存储介质的信号进行评估时，采用了具有一般性构成的信息存储系统，该一般性构成包括使信息存储介质旋转的主轴电动机、具备发出激光的半导体激光器的光盘头、使激光集束到信息存储介质的存储层4上的物镜透镜。具体地说，使用波长660nm的半导体激光器和数值孔径0.6的物镜透镜，进行相当于4.7GB容量的存储。此时，将使信息存储介质旋转的线速度定为8.2m/秒。另外，用时间间隔分析器对求出后述的平均抖动值时的抖动值进行测量。
首先，为了决定测量反复次数时的存储再生条件，按以下顺序对峰值功率(Pp)及偏置功率(Pb)进行了设定。采用上述的系统，在高功率级的峰值功率(mW)和低功率级的偏置功率(mW)之间进行功率调制的同时，将激光照射到信息存储介质上，在存储层4的同一凹槽表面上存储10次记号长度为0.42μm(3T)～1.96μm(14T)的随机信号。而且，测量出前端之间的抖动值(存储标记前端部的抖动)及后端之间的抖动值(存储标记后端部的抖动)，求出平均抖动值作为其平均值。针对将偏置功率固定在为一定值，使峰值功率发生各种变化的不同存储条件，测出平均抖动值，使峰值功率逐渐增加，当随机信号的平均抖动值达到13％时，将峰值功率的1.3倍的功率假定为Pp1。其次，针对将峰值功率固定为Pp1，使偏置功率发生各种变化的各个存储条件，测量其平均抖动值，将随机信号的平均抖动值变为13％以下时的峰值功率的上限值及下限值的平均值设定为P b。对将该偏置功率固定为Pb，使偏置功率发生各种变化时的各个存储条件的平均抖动值进行测量，逐渐增加峰值功率，当随机信号的平均抖动值达到13％时，将峰值功率的1.3倍的功率设定为Pp。在如此设定的Pp和Pb的条件下进行存储时，例如在10次的反复存储中，获得8～9％的平均抖动值。如果考虑系统的激光功率上限值，优选为满足Pp≤14mW、Pb≤8mW的条件。
在本实施例中，反复擦写次数由平均抖动值决定。以如上设定的Pp和Pb对激光进行功率调制的同时，将其照射向信号存储介质，将记号长度为0.42μm(3T)～1.96μm(14T)的随机信号(通过凹槽存储)在同一凹槽表面上进行指定次数的反复连续存储后，对抖动值进行了测量。在反复次数为1、2、3、5、10、100、200、500时的进行测量，1000次以上时，每1000次进行一次测量直到1万次为止，对测得的抖动值进行了评估。通过平均抖动值达到13％以上时的反复次数，对反复擦写性能进行了评估。反复次数越多，反复擦写性能越好，将上述的信息存储介质用于图像声音存储器时，反复次数优选为1000次以上，更优为1万次以上。
(表3)
表3中所示为实施例1～11以及比较例1～5的信息存储介质的(1)密接性、(2)存储感度、(3)擦写性能的评价结果。此外，对于实施例1～11以及比较例2～5的信息存储介质，还一并标记用于电介质层的材料的原子％。在此，密接性的评价结果，用上述高温高湿试验后有无剥离进行表示。存储感度表示设定的峰值功率，14mW以下的话被评估为良好。另外，对擦写性能进行评估时，用×表示反复擦写次数低于1000次；△表示1000次以上低于1万次；○表示1万次以上。
从(表3)也可明显看出，首先，当电介质层2、6的材料为SnO2、Ga2O3、Y2O3、(SnO2)50(Ga2O3)50(mol％)的情况下，存储层4和电介质层2、6之间的密接性良好，但存储感度不充分(比较例2～5)。与此相对，如实施例1～11，通过在本发明中规定的范围内，向由SnO2及Ga2O3组成的氧化物群中，混合由Ta2O5及Y2O3组成的氧化物群，可以获得良好的存储感度和擦写性能。
另外确认到，考虑存储感度和擦写性能的均衡时，优选为SnO2及Ga2O3的氧化物群的比例为30mol％以上；考虑到存储感度，优选为Ta2O5及Y2O3组成的氧化物群的比例至少在5mol％以上。
其次，对实施方式2所示构成的信息存储介质的实施例进行如下说明。
(实施例12)
本实施例的信息存储介质，是实施方式2说明的、图2所示的信息存储介质，用(ZnS)80(SiO2)20(mol％)形成第1电介质层102；用ZrO2-SiO2-Cr2O3形成厚度为2～5nm的第1界面层103。对于除此之外的构成，与实施例1的信息存储介质的情况相同进行制备。在实施例12中，用实施例1采用的材料的溅射靶形成与存储层4相接配置的第2电介质层6。
(实施例13)
除了用实施例2采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例14)
除了用实施例5采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例15)
除了用实施例6采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例16)
除了用实施例7采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例17)
除了用实施例8采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例18)
除了用实施例9采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例19)
除了用实施例10采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(实施例20)
除了用实施例11采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例6)
除了用比较例2采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例7)
除了用比较例3采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例8)
除了用比较例4采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(比较例9)
除了用比较例5采用的材料的溅射靶形成第2电介质层6之外，与实施例12的信息存储介质的情况相同进行制备。
(表4)
在表4中，实施例12～20及比较例6～9的信息存储介质中(1)、(2)、(3)分别表示密接性、存储感度、擦写性能。这里的标记标准与(表3)所示相同。
从(表4)可清楚知道，在基板1和存储层4之间设置第1电介质层102和界面层103，仅将本发明的材料应用于第2电介质层的情况下，也可以确认到与(表3)几乎相同的倾向。即，SnO2、Ga2O3及其混合物，和Y2O3单独的情况下，存储层4和电介质层102、6的密接性良好，但不能同时获得充分的存储感度和擦写性能(比较例6～9)。与此相对，如实施例12～20所示，在本发明固定的范围内，向由SnO2及Ga2O3组成的氧化物群中，混合由Ta2O5及Y2O3组成的氧化物群中的至少一个氧化物，由此可以获得良好的存储感度。
另外，还确认到考虑到密接性和存储感度的均衡时，优选为SnO2及Ga2O3组成的氧化物群的比例为30mol％以上；考虑到存储感度时，优选为Ta2O5及Y2O3的比例至少在5mol％以上。
如实施例1～20的信息存储介质，当采用上述的氧化物系材料层作为邻接存储层形成的电介质层时，不仅可以达成减少层数的目的，而且还能获得良好的擦写性能。此外，本发明并不限定于这些实施例。本发明的信息存储介质，
(实施例21)
在以上的实施例1～20中，制成通过光学方法存储信息的信息存储介质。在实施例21中，制成了如图3所示的、通过电方法存储信息的信息存储介质。这就是所谓的存储器。
本实施例的信息存储介质的制作工序如下。首先，准备对表面进行了氮化处理的、长5mm、宽5mm及厚1mm的Si基板201。在该基板201上，在1.0mm×1.0mm的范围内形成厚0.1μm的Au的下部电极202。在下部电极202上，在直径0.2mm的圆形领域上，用Ge38Sb10Te52(作为化合物可以用Ge8Sb2Te11表示)的材料形成厚度为0.1μm的、起到相变部功能的存储层205(以下称为“相变部205”)，采用(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的材料，在0.6mm×0.6mm的范围内(除去相变部205)上，形成与相变部205厚度相同的、起到隔热部功能的电介质层206(以下称为“隔热部206”)。再者，在0.6mm×0.6mm的领域内形成厚度为0.1μm的Au的上部电极204。下部电极202、相变部205、隔热部206以及上部电极204均通过溅射法形成。
在对相变部205进行成膜的工序中，将由Ge-Sb-Te系材料组成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在100W功率下，导入Ar气进行直流溅射。溅射时的压力设为0.13Pa左右。另外，在成膜隔热部206的工序中，将具有(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的组成的材料构成的溅射靶(直径100mm、厚度6mm)安装在成膜装置上，在大约0.13Pa的压力下，进行高频溅射。将功率设为400W。溅射中导入了Ar气。这些工序中的溅射，是分别用掩膜冶具覆盖应该成膜的面以外的领域而进行的，为了不使相变部205及隔热部206相互层压。此外，对相变部205及隔热部206的形成顺序不作限制，先形成任何一个均可。另外，通过相变部205及隔热部206构成存储部203。相变部205相当于本发明所说的存储层，隔热部206相当于本发明所说的材料层。
此外，下部电极202及上部电极204，可以通过在电极形成技术的领域中，一般采用的溅射法进行成膜，因此省略对其成膜工序的详细说明。
通过图4所示的系统，可知通过向如上所述制成的信息存储介质施加电能，可以使相变部205产生相变。图4所示的信息存储介质的剖面图是沿I-I线向厚度方向，切断图3所示的信息存储介质的剖面。
更具体地说，就是如图4所示，通过用Au导线将两个施加部212分别结合在下部电极202及上部电极204上，经施加部212，将电写入/读取装置214连接到信息存储介质(存储器)上。在该电写入/读取装置214中，在被分别连接在下部电极202及上部电极204上的施加部212之间，经开关210连接有脉冲发生部208，另外，电阻测量器209与对电阻测量器209测量的电阻值的高低进行判定的判定部213相连。在脉冲发生部208的作用下，电流脉冲经施加部212流入上部电极204及下部电极202之间，通过电阻测量器209对下部电极202及上部电极204之间的电阻值进行测量，通过判定部213判定该电阻值的高低。一般情况下，因相变部205的相变使电阻值变化，所以根据该判定结果，可以知道相变部205的相的状态。
实施例21的情况下，相变部205的熔点为630℃、结晶化温度为170℃、结晶化时间为130ns。下部电极202和上部电极204之间的电阻值当相变部205为非晶质相状态时为1000Ω、在结晶相状态下为20Ω。当相变部205为非晶质相状态(即低电阻状态)时，在下部电极202和上部电极204之间，施加200mA、100ns的电流脉冲时，下部电极202及上部电极204之间的电阻值上升，相变部205从结晶相转化为非晶质相。
从以上的结果可知，作为相变部205周围的隔热部206，形成包含具有(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的组成的材料的层的情况下，可以确认到通过付予电能，可以使相变部205产生相变，并使其具有信息存储功能。鉴于实施例1～20的存储感度，可以认为这种现象在实施例1～20使用的氧化物系材料层中，也可以获得同样的效果。
如实施例21，在圆柱状的相变部205的周围，设置作为电介质的(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mol％)的隔热部206时，通过向上部电极204及下部电极202之间施加电压，可以有效地抑制流向相变部205的电流逃逸到其周边部中。结果，在电流产生的焦尔热的作用下，可以有效地提高相变部205的温度。特别是使相变部205转化为非晶质相状态的情况下，需要一旦使相变部205的Ge38Sb10Te52熔融后进行急冷的过程。通过在相变部205的周围设置隔热部206，可以以更小的电流使相变部205产生熔融。
用于隔热部206的(SnO)40(Ga2O3)40(Y2O3)20(mo1％)，具有高熔点，也不易产生因热造成的原子扩散，因此，可以适用于上述的电存储器。另外，当相变部205的周围存在隔热部206时，隔热部206成为障碍，因此在存储部203的面内，相变部205实质上被电性及热性隔离。利用这种情况，在信息存储介质中，设置多个相变部205，使其处于被隔热部206隔离的状态，从而使增加信息存储介质的存储容量，以及访问功能和开关功能。或者也可以将多个信息存储介质连接在一起。
如以上通过各种实施例对本发明的信息存储介质进行的说明，在用光学方法进行存储的信息存储介质及用电气方法进行存储的信息存储介质的任何一方中，通过将本发明规定的氧化物系材料层应用于电介质层，与存储层相接，可以实现至今未能达成的构成，从而获得较现有的信息存储介质更优的性能。
本发明涉及的信息存储介质及其制造方法，可以应用于高密度信息存储介质和采用电能和光能的内存等用途，作为高密度信息存储介质，可以例举出DVD-RAM、DVD+/-RW、BD(Blue-ray Disk)用存储介质、BD-R等追记型信息存储介质、光磁存储介质等。