提高了覆寫周期壽命的光學記錄介質制造技術

本發明專利技術有關一種可提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，在一光學記錄介質基板上的下介電層、鍺銻碲（ＧｅＳｂＴｅ）相變化的記錄層、上介電層及反射層之間，利用氮與氬氣的比率保持于Ｎ↓［２］／Ａｒ＝３～２０％的比例進行反應性濺鍍而對介電層摻雜（ｄｏｐｉｎｇ）氮氣，由此強化上介電層及／或下介電層的機械強度；或是利用同樣的原理或方法在上述的結構層之間加入一高機械強度的透明膜層，由此抑制鍺銻碲（ＧｅＳｂＴｅ）相變化記錄層在激光寫讀過程中因反覆受熱與冷卻所引發的膜層材料流動或變形，而使光學記錄介質的覆寫周期的壽命得以提高至七萬次以上。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用以提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構。
技術介紹
光學記錄介質已經取代了傳統磁帶而成為時下記錄介質的主流，而在數據的保存性方面，由于磁帶在多次使用后會因磁頭的刮傷及磁粉的脫落，導致數據容易流失。而光儲存介質則是靠非接觸性的方式進行讀取，因此在數據的保存性方面優異很多；然而，對于可重復記錄或刪除的光記錄介質而言，其覆寫次數的降低，主要原因通常是因為記錄層材料及相鄰膜層在反覆冷熱循環中逐漸劣化所導致。目前利用相變化原理的光學記錄介質，有關如何提高其覆寫周期的壽命已成為一個重要的研究課題。傳統的相變化光碟的記錄層(recording layer)包夾于兩介電層之間，利用一高能量的激光脈沖使記錄層的材料在幾奈秒(nano-sceond，ns)內達到熔點以上，然后再急速冷卻下來形成一非結晶的記號(mark)；而當欲擦拭該記號時，再給予一個較低能量的激光脈沖，使在記號范圍的記錄層達到一熔點以下、結晶溫度以上的溫度而恢復為原始的結晶態。在這樣的一個結晶與非結晶的可逆轉換中，記錄層本身不斷的由液相到固相，再由固相到液相，而記錄層材料則是不斷地被迫物理形變。同時，上介電層受熱之后造成的熱膨脹形成應力造成膜層結構的破壞，致使光碟劣化而結束使用壽命。為改善光學記錄介質的覆寫周期壽命，目前已經有很多種方法被開發出來。例如，日本先鋒公司(PIONEER CO.)在25GB相變化光碟的改善方面，是利用鍺銦銻碲(GeInSbTe)等材料作為記錄層材料，并且在光碟的上介電層與反射層之間濺鍍了一層用以防止硫自介電層擴散至鄰層的阻隔層(interface layer)，這種改善方法經過一倍速與二倍速的直接覆寫(DirectOver Writing，DOW)測試，證明可通過阻隔層防止硫自上介電層中擴散至反射層，讓覆寫周期的壽命可提高到一萬次左右。另外，國內交通大學也曾研究而發表一種增加相變化光碟覆寫周期壽命的方法，在濺鍍上介電層時以控制氮/氬流量比為25％的方式摻入氮氣反應，發現如此可將覆寫周期壽命從一千次提高到四千次；但若只針對下介電層摻入該流量比的氮氣，則發現這樣對覆寫周期壽命的提高并無明顯作用。探討其原因，極可能是因為記錄層材料與相鄰膜層的搭配問題，或是摻氮的最佳氮/氬流量比例仍然留有相當的改善空間所致。除此之外，還有日本松下電器有限公司(Matsushita Electric Industrial Co.，Ltd.)獲準的美國專利第RE.3錄層材料中摻氮的方法，如此可防止相變化層材料在冷、熱循環變化中過早劣化。從上述的技術現況，可見膜層結構材料的選擇范圍雖然極其有限，但一些微小的成分變化或結構差異，卻將對光碟的覆寫周期壽命造成巨大的影響。
技術實現思路
本專利技術的主要目的，在于使光學記錄介質的某兩膜層結構之間被添加一機械強度比一般介電層強的新膜層，或在濺鍍時摻雜(doping)特定比例的氮氣(N2)，以改變某介電層的機械強度，使光學記錄介質能夠通過抵抗激光光束在覆寫周期中不斷引發的熱應變及驅使相變化記錄層材料的流動變形的傾向，從而提高光學記錄介質的覆寫周期壽命。為了達到上述目的，本專利技術提供了一種提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其中包括一基板，其具透明性質；一下介電層，為利用濺鍍形成在該基板表面的介電材料薄膜，在濺鍍該下介電層時，控制其摻氮的氣氛范圍使氮/氬氣流量比(N2/Ar)介于3～20％；一記錄層，其為形成于該下介電層上的可逆性相變化材料的薄膜；一上介電層，為利用濺鍍形成在該記錄層表面的介電材料薄膜；及一反射層，其為鄰接于該上介電層表面的高反射性金屬薄膜。根據本專利技術的構思，其中該基板為一利用聚碳酸酯所制的基板。根據本專利技術的構思，其中該下介電層或上介電層為一硫化鋅-二氧化硅的濺鍍薄膜。根據本專利技術的構思，其中該記錄層為一鍺銻碲的濺鍍薄膜。根據本專利技術的構思，其中在該上介電層與反射層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。根據本專利技術的構思，其中在該上介電層與記錄層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。根據本專利技術的構思，其中在該下介電層與記錄層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層至少選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。根據本專利技術的構思，其中在該下介電層與該基板之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層至少選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。根據本專利技術的另一方面還提供了一種提高光學記靈介質的覆寫周期壽命的膜層結構，包括一基板，其具透明性質；一下介電層，為利用濺鍍形成于該基板表面的介電材料薄膜；一記錄層，其為形成于該下介電層的可逆性相變化材料的薄膜；一上介電層，利用濺鍍形成于該記錄層表面的介電材料薄膜，在濺鍍該上介電層時，控制其滲氮的氣氛范圍使氮/氬氣流量比(N2/Ar)介于3～20％；及一反射層，鄰接于該上介電層表面的高反射性金屬薄膜。根據本專利技術的構思，其中該基板為一利用聚碳酸酯所制的基板。根據本專利技術的構思，其中該下介電層或上介電層為一硫化鋅-二氧化硅的濺鍍薄膜。根據本專利技術的構思，其中該記錄層為一鍺銻碲的濺鍍薄膜。根據本專利技術的構思，其中在該上介電層與反射層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層至少選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。根據本專利技術的構思，其中在該上介電層與記錄層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層至少選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。根據本專利技術的構思，其中該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。根據本專利技術的構思，其中在該下介電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其中包括：一基板，其具透明性質；一下介電層，其為利用濺鍍形成在該基板表面的介電材料薄膜；在濺鍍該下介電層時，控制其摻氮的氣氛范圍使氮／氬氣流量比介于３～２０％；一記錄層， 其為形成于該下介電層上的可逆性相變化材料的薄膜；一上介電層，其為利用濺鍍形成在該記錄層表面的介電材料薄膜；及一反射層，其為鄰接于該上介電層表面的高反射性金屬薄膜。

【技術特征摘要】
1.一種提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其中包括一基板，其具透明性質；一下介電層，其為利用濺鍍形成在該基板表面的介電材料薄膜；在濺鍍該下介電層時，控制其摻氮的氣氛范圍使氮/氬氣流量比介于3～20％；一記錄層，其為形成于該下介電層上的可逆性相變化材料的薄膜；一上介電層，其為利用濺鍍形成在該記錄層表面的介電材料薄膜；及一反射層，其為鄰接于該上介電層表面的高反射性金屬薄膜。2.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該基板為一利用聚碳酸酯所制的基板。3.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該下介電層或上介電層為一硫化鋅-二氧化硅的濺鍍薄膜。4.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該記錄層為一鍺銻碲的濺鍍薄膜。5.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是在該上介電層與反射層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。6.如權利要求5所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。7.如權利要求5所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。8.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是在該上介電層與記錄層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。9.如權利要求8所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。10.如權利要求8所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。11.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是在該下介電層與記錄層之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。12.如權利要求11所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層至少選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。13.如權利要求11所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。14.如權利要求1所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是在該下介電層與該基板之間還設有一機械強度優于該上介電層或下介電層的薄膜，以構成一材料流動抑制層。15.如權利要求14所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層至少選自硫化鋅-二氧化硅摻雜氮、鉻、鉬、釩、鈦、鉭、鎢、鎳或是鋁、鍺、鉻、硅、鈦、鉬、鎢的氮化物、氧化物及SiC、SiOxNy材料其中之一。16.如權利要求14所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該材料流動抑制層厚度介于3nm～140nm之間。17.一種提高光學記靈介質的覆寫周期壽命的膜層結構，包括一基板，其具透明性質；一下介電層，其為利用濺鍍形成于該基板表面的介電材料薄膜；一記錄層，其為形成于該下介電層的可逆性相變化材料的薄膜；一上介電層，其為利用濺鍍形成于該記錄層表面的介電材料薄膜；在濺鍍該上介電層時，控制其滲氮的氣氛范圍使氮/氬氣流量比介于3～20％；及一反射層，其為鄰接于該上介電層表面的高反射性金屬薄膜。18.如權利要求17所述的提高光學記錄介質覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該基板為一利用聚碳酸酯所制的基板。19如權利要求17所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該下介電層或上介電層為一硫化鋅-二氧化硅的濺鍍薄膜。20.如權利要求17所述提高光學記錄介質的覆寫周期壽命的膜層結構，其特征是該記錄層為一鍺銻碲的濺鍍薄膜。21.如權利要求17所述提高光學記錄介質的覆寫周期...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王威翔，黃敏慧，林明宏，蔡蕙芳，陳威錫，
申請(專利權)人：錸德科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：71[中國|臺灣]