DE69737045T2 - Optischer Datenaufzeichnungsträger und Verfahren für optische Aufzeichnung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium vom beschreibbaren/löschbaren Typ, das einen Unterschied hinsichtlich der Reflektivität oder einen Phasenunterschied von reflektiertem Licht verwendet, das aus einer Phasenänderung der Aufzeichnungsschicht durch Bestrahlung eines Laserstrahls herrührt.
  • Optische Disks sind in den Typ mit nur lesbarer Dateninformation (ROM) und in einen aufzeichnungsfähigen Typ (einschließlich einem wieder beschreibbaren Typ) unterteilt. Der Typ mit nur lesbarer Dateninformation wurde bereits in der Praxis als Videodisk, Audiodisk oder ein Disk-förmiger Informationsspeicher für einen Hochkapazitäts-Computer verwendet.
  • Typische Disks vom aufzeichnungsfähigen Typ schließen Disks vom Vertiefungen bildenden/deformierenden Typ, vom organischen Farbstofftyp, vom magnetooptischen Typ und vom Phasenänderungstyp ein. Für den Vertiefungen bildenden/deformierenden Typ wird eine Aufzeichnungsschicht verwendet, die aus z. B. einem Farbstoff oder einem niedrigschmelzenden Metall, wie Te, hergestellt ist, und die Aufzeichnungsschicht wird durch die Bestrahlung mit einem Laserstrahl unter Bildung von Vertiefungen oder Unregelmäßigkeiten lokal erhitzt.
  • Für den organischen Farbstofftyp wird eine Aufzeichnungsschicht verwendet, die aus einem Farbstoff oder einem einen Farbstoff enthaltenden Polymer hergestellt wird, so dass sich die Reflektivität (oder der Brechungsindex) zwischen dem Zeitpunkt vor und nach der Aufzeichnung ändert. Dieser Typ wird in der Praxis als ein optisches Aufzeichnungsmedium für die Aufzeichnung von Signalen im CD-Format verwendet.
  • Der magnetooptische Typ ist so gestaltet, dass die Aufzeichnung oder Löschung durch die Orientierung der Magnetisierung der Aufzeichnungsschicht durchgeführt wird und dass das Ablesen durch einen magnetooptischen Effekt durchgeführt wird.
  • Demgegenüber ist der Phasenänderungstyp ein solcher, welcher ein Phänomen verwendet, dass die Reflektivität oder die Phase des reflektierten Lichts sich zwischen dem Zeitpunkt vor und nach der Phasenänderung ändert, wobei die Informationsabrufung durch Detektion des Unterschieds hinsichtlich der Quantität des reflektier ten Lichts ohne das Erfordernis eines externen magnetischen Feldes durchgeführt wird. Im Vergleich zu dem magnetooptischen Typ benötigt der Phasenänderungstyp keinen Magneten und das optische System ist einfach, wodurch die Herstellung eines Führungssystems leicht ist, und solch ein Phasenänderungstyp ist auch bei der Miniaturisierung und Verringerung der Kosten vorteilhaft. Weiterhin weist er Vorteile auf, wie dass die Aufzeichnung und Löschung einfach durch Modulation der Leistung eines Laserstrahls durchgeführt werden kann, und ein einstrahliger Überschreibvorgang ist dadurch möglich, bei dem die Löschung und Wiederaufzeichnung gleichzeitig durch einen einzelnen Strahl durchgeführt werden.
  • Es ist üblich, einen Dünnfilm einer Legierung vom Chalkogen-Typ als das Material für die Aufzeichnungsschicht für solch ein Phasenänderungsaufzeichnungssystem zu verwenden. Zum Beispiel wurde versucht, einen Dünnfilm einer Legierung vom Ge-Te-Typ, vom Ge-Sb-Te-Typ, vom In-Sb-Te-Typ, vom Ge-Sn-Te-Typ oder vom Ag-In-Sb-Te-Typ zu verwenden.
  • Bei der einstrahligen überschreibenden Phasenänderungsaufzeichnung ist es üblich, Aufzeichnungsbits zu bilden, indem eine Aufzeichnungsschicht in einem kristallinen Zustand zu einem amorphen Zustand geändert wird, und die Löschung durchzuführen, indem die amorphe Phase kristallisiert wird.
  • Jedoch ist für gewöhnlich die Aufzeichnungsschicht unmittelbar nach ihrer Bildung amorph. Demgemäss wird die gesamte Aufzeichnungsschicht in einem kurzen Zeitraum kristallisiert. Dieser Schritt wird anfängliche Kristallisation oder Initialisierung genannt. Es ist üblich, die Initialisierung durchzuführen, indem ein rotierendes Medium mit einem Laserstrahl bestrahlt wird, der fokussiert wurde, so dass er einen Durchmesser von einigen wenigen zehn bis einigen wenigen hundert μm aufweist.
  • Bezüglich der oben erwähnten ternären Legierung vom Ge-Sb-Te-Typ hat nur eine Zusammensetzung, die nahe an einer pseudo-binären GeTe-Sb2Te3-Legierung liegt, bisher Aufmerksamkeit auf sich gezogen und wurde in der Praxis entwickelt, und eine Zusammensetzung nahe bei einer eutektischen Te85Ge15-Zusammensetzung oder einer eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung wurde in der Praxis nicht verwendet.
  • Von einem Legierungsmaterial nahe der eutektischen Zusammensetzung wurde nämlich angenommen, dass sie ungeeignet als eine Aufzeichnungsschicht für ein überschreibbares optisches Aufzeichnungsmedium ist, da sie einer Phasentrennung am Kristallisationszeitpunkt unterliegt, und es war unmöglich, sie zu kristallisieren, indem für einen kurzen Zeitraum von weniger als 100 ns erhitzt wird, obgleich ihre Fähigkeit zur Ausbildung einer amorphen Phase hoch ist.
  • Zum Beispiel wurde selbst mit einer ternären Legierung vom Ge-Sb-Te-Typ keine in der Praxis praktikable Kristallisationsgeschwindigkeit mit einer Zusammensetzung nahe der eutektischen Te85Ge15-Zusammensetzung erhalten.
  • Andererseits ist in der Nähe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung von einer binären Legierung von SbuTe1–u (0,58 < u < 0,75) bekannt, dass sie zur wiederholten Aufzeichnung und Löschung, wie zwischen den kristallinen und amorphen Zuständen, nützlich ist, obgleich dies ein extrem primitives Verfahren ist, bei dem nur eine Änderung hinsichtlich des Reflektionsvermögens verfolgt wurde (U.S.-Patent 5 015 548). Weiter wurde eine Untersuchung hinsichtlich eines Zusammensetzungsbereichs mit einem dritten Element, insbesondere Ge, das zu Sb70Te30 zugegeben wurde, durchgeführt.
  • Jedoch weisen diese Verfahren eine Schwierigkeit auf, dass die Produktivität gering ist, da der Initialisierungsvorgang schwierig ist. Demgemäss gab es seit damals in der Praxis keinen Fortschritt hinsichtlich einer Zusammensetzung nahe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung.
  • Demgemäss wurde angenommen, dass nur ein Material in der Nähe einer leicht initialisierbaren intermetallischen Zusammensetzung oder ihre pseudo-binäre Legierung in der Praxis taugliche Eigenschaften zeigt.
  • Unabhängig von solch einer gängigen Annahme haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung die Eigenschaften der Kristallisation/amorphen Umwandlung des Mediums mit einer Zusammensetzung in der Nähe der eutektischen Zusammensetzung erneut untersucht, und als ein Ergebnis gefunden, dass solch ein Medium Charakteristika zeigt, die denjenigen eines Mediums mit einer Zusammensetzung in der Nähe der Zusammensetzung der zuvor genannten intermetallischen Verbindung überlegen sind, wenn die Zusammensetzung, die Schichtkonstruktion, das Auszeichnungsverfahren etc. geeignet kombiniert werden.
  • Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben nämlich eine Untersuchung unter dem Gesichtspunkt der Anwendbarkeit auf eine Markierungslängenaufzeichnung unter Verwendung einer optischen Disk-Bewertungsvorrichtung, die für das hochdichte Aufzeichnen geeignet ist, durchgeführt.
  • Als ein Ergebnis wurde gefunden, dass eine Aufzeichnungsschicht, die als den Hauptbestandteil eine SbTe-Legierung in der Nähe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung umfasst, eine Schwierigkeit nur bei der anfänglichen Kristallisation aufweist, und sobald sie anfänglich kristallisiert wurde, die anschließende Aufzeichnung und Löschung bei einer extrem hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden können.
  • Weiter wurde gefunden, dass eine ternäre GeSbTe-Legierung und eine ternäre InSb-Te-Legierung mit dazu zugegebenem Ge oder In ausgezeichnete Eigenschaften beim wiederholten Überschreiben zeigen.
  • Insbesondere bei einer Kombination mit einem gewissen spezifischen Aufzeichnungspulsmuster weist sie einen Vorzug auf, wie dass die Verschlechterung während der wiederholten Überschreibung geringer ist als bei dem Material in der Nähe einer pseudo-binären BeTe-Sb2Te3-Legierung oder bei einem Material in der Nähe einer pseudo-binären InGeTe-Sb2Te2-Legierung, die bei der wiederholten Überschreibung breite Anwendung findet.
  • Es wurde auch gefunden, dass diese ternären Legierungen, die auf Sb70Te30 basieren, höhere Kristallisationstemperaturen als die binäre eutektische Sb70Te30-Legierung aufweisen, und sie somit ausgezeichnet hinsichtlich der Langzeitlagerfähigkeit der Daten bzw. Archivierungsstabilität sind.
  • Jedoch wiesen diese ternären Legierungen, die auf Sb70Te30 basieren, die Schwierigkeit auf, dass die Initialisierung schwieriger als bei der binären eutektischen Sb70Te30-Legierung war.
  • Weiterhin wies die ternäre GeSbTe-Legierung in der Nähe der obigen eutektischen SbTe-Zusammensetzung die Schwierigkeit auf, dass die Aufzeichnungspulsmusterabhängigkeit und die lineare Geschwindigkeitsabhängigkeit groß waren, und, falls ein herkömmliches Zwei-Level-Modulationspulsmuster verwendet wurde, das normale Überschreiben nur innerhalb eines engen linearen Geschwindigkeitsbereichs möglich war.
  • Die Umkristallisation war nämlich bei einer niedrigen linearen Geschwindigkeit, wie 2,8 m/s, so bedeutend, dass die Bildung von amorphen Markierungen tendenziell behindert war. Andererseits war bei einer hohen linearen Geschwindigkeit die Kristallisationsgeschwindigkeit ungenügend, und das Löschen neigte dazu, ungenügend zu sein. Daher war ein richtiges Überschreiben nur innerhalb eines beschränkten linearen Geschwindigkeitsbereichs von 2,8 m/s ± 50 % möglich.
  • Die JP-A-01-10 483 betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium, worin die Legierung der Aufzeichnungsschicht aus Tellur, Antimon, Silber und Germanium in bestimmten Mengen besteht, wobei jedoch die Zusammensetzungsbereiche der Hauptkomponenten Sb und Te mit denen der vorliegenden Erfindung nicht überlappen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Schwierigkeiten, die bei der Verwendung eines Materials mit einer Zusammensetzung in der Nähe solch einer eutektischen Zusammensetzung auftreten, zu lösen, und die Anwendung solch eines Materials bei einem hochdichten optischen Aufzeichnungsmedium möglich zu machen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt zur Verfügung:
    Ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium wie in Anspruch 1 definiert mit einer Mehrschichtstruktur, umfassend mindestens eine untere Schutzschicht, eine optische Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp, eine obere Schutzschicht und eine Reflektionsschicht auf einem Substrat zur Überschreibaufzeichnung durch Modulation von Lichtintensität mindestens zweier Levels, sodass ein kristalliner Zustand ein nicht aufgezeichneter Zustand ist und ein amorpher Zustand ein aufgezeichneter Zustand ist, wobei die optische Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp eine Zusammensetzung von MbzGey(SbxTe1–x)1–y–z besitzt, worin Mb mindestens ein Element, ausgewählt aus Ag und Zn ist, 0,60 ≤ x ≤ 0,85, 0,01 ≤ y ≤ 0,20 und 0,01 ≤ z ≤ 0,15 gilt; und
    ein optisches Aufzeichnungsverfahren, wie in Anspruch 6 definiert, welches das Durchführen von Markierungslängenmodulationsaufzeichnung und Löschung auf solch einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium durch Modulierung einer Laserleistung unter mindestens 3 Leistungsniveaus umfasst, wobei, um Intermarkierungsbereiche zu bilden, eine Löschleistung Pe, die in der Lage ist, amorphe Markierungsbereiche zu rekristallisieren, angewandt wird, und, um Markierungsbereiche mit einer Länge nT zu bilden, worin T ein Taktzeitraum ist und n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, eine Schreibleistung Pw und eine Vorspannleistung Pb in solcher Weise angewandt werden, dass, wenn die Zeit für die Aufbringung einer Schreibleistung Pw durch α1T, α2T, ..., αmT, und die Zeit für die Aufbringung einer Vorspannleistung Pb durch β1T, β2T, ..., βmT, wiedergegeben werden, der Laseranwendungszeitraum in m Impulse in einer Sequenz von α1T, β1T, α2T, β2T, ..., αmT, βmT dividiert wird, um die folgenden Formeln zu erfüllen:
    wenn 2 ≤ i ≤ m–1, αi ≤ β1;
    m = n–k, worin k eine ganze Zahl von 0 ≤ k ≤ 2, vorausgesetzt, dass nmin–k ≥ 1, worin nmin der Minimalwert von n ist; und
    αi + β1 + ... + αm + βm = n–j, worin j eine reelle Zahl von 0 ≤ j < 2;
    und unter solchen Bedingungen, dass Pw > Pe, und 0 < Pb ≤ 0,5 Pe, vorausgesetzt, dass wenn i = m, 0 < Pb ≤ Pe.
  • Bei den beigefügten Zeichnungen:
  • Die 1 ist eine schematische Ansicht, die die Mehrschichtstruktur des optischen Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Die 2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Bestrahlungsmusters einer Laserleistung während der optischen Aufzeichnung auf dem optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die 3 ist eine Graphik, welche die Temperaturänderung der Aufzeichnungsschicht zeigt, wenn optisches Aufzeichnen auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurde.
  • Bevor die Aufzeichnungsmedien und das Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, wird das Konzept, welches zu der vorliegenden Erfindung führte, beschrieben werden.
  • Um das Aufzeichnen auf einem Medium vom Phasenänderungstyp durchzuführen, wird ein Laserstrahl auf eine Aufzeichnungsschicht in einem kristallinen Zustand eingestrahlt, um sie zu erwärmen und zu schmelzen bei einer Temperatur von mindestens dem Schmelzpunkt, gefolgt von einer schnellen Wiederverfestigung unter Bildung amorpher Markierungen. Um das Löschen durchzuführen, wird ein Laserstrahl auf die amorphen Markierungen eingestrahlt, um sie auf eine Temperatur von mindestens der Kristallisationstemperatur und geringer als der Schmelzpunkt zu erwärmen, gefolgt von einem Abkühlen zur Kristallisation, d. h. zum Löschen.
  • Falls die Kristallisationsgeschwindigkeit in einer festen Phase einer Legierung in der Nähe des eutektischen Punktes erhöht wird, wird für gewöhnlich die Rekristallisationsgeschwindigkeit auch erhöht, so dass die Peripherie der geschmolzenen Region der Aufzeichnungsschicht dazu neigt, einer Rekristallisation zu unterliegen, wodurch die Bildung einer amorphen Markierung tendenziell verhindert wird.
  • In einer Legierung in der Nähe des eutektischen Punktes wird die Kristallisationsgeschwindigkeit durch die Diffusionsgeschwindigkeit von Atomen zur Phasentrennung bestimmt, wodurch eine Hochgeschwindigkeitskristallisation (Löschung) nicht bewerkstelligt werden kann, solange das Erwärmen nicht auf ein Niveau unmittelbar unterhalb des Schmelzpunktes durchgeführt wird, wodurch die Diffusionsgeschwindigkeit maximal wird.
  • Im Vergleich mit der gegenwärtig am häufigsten verwendeten Aufzeichnungsschicht, die von der Zusammensetzung her nahe an einer pseudo-binären GeTe-Sb2Te3-Legierung liegt, ist nämlich der Temperaturbereich, innerhalb dessen eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit erhältlich ist, schmal und ist auf die Hochtemperaturseite verschoben.
  • Demgemäss ist es zur Anwendung solch einer Legierung in der Nähe des eutektischen Punktes für eine Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums notwendig, die Abkühlgeschwindigkeit in der Nähe des Schmelzpunktes während der erneuten Verfestigung zu erhöhen, um sowohl eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit als auch die Bildung einer genügend großen amorphen Markierung zu erreichen.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben gefunden, dass es möglich ist, die hohe Kristallisationsgeschwindigkeit zu erhalten, indem ein Phänomen genutzt wird, wie dass das Aufzeichnungsschichtmaterial einer Phasentrennung im wesentlichen in eine Sb-Phase und eine Sb2Te3-Phase auf der Linie, auf der das Sb70Te30-Verhältnis in der Zusammensetzung einer eutektischen SbTe-Legierung konstant ist, unterliegt.
  • Falls überschüssiges Sb in einem super-gekühlten Nicht-Gleichgewichtszustand, bei dem eine amorphe Markierung gebildet wird, enthalten ist, werden nämlich als erstes feine Sb-Cluster während der erneuten Verfestigung ausgefällt. Solche Sb-Cluster werden als Kristallkerne in der amorphen Markierung verbleiben, und es wird in Betracht gezogen, dass die anschließende Löschung (Rekristallisierung) der amor phen Markierung in einem kurzen Zeitraum ohne die Notwendigkeit einer wesentlichen Zeit für die Phasentrennung abgeschlossen werden kann.
  • Wenn das Annealen in einem Gleichgewichtszustand durchgeführt wird, kann die Phasentrennung der Sb-Phase durch Röntgenbeugung bestätigt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage solch einer Beobachtung bezüglich der eutektischen SbTe-Legierung bewerkstelligt. In einem Referenzaspekt ist die Zusammensetzung der ZnInSbTe-Vierelementlegierungs-Aufzeichnungsschicht oder der ZnInMaSbTe-Fünfelementlegierungs-Aufzeichnungsschicht (wobei Ma mindestens ein Vertreter ist, der unter Sn, Ge, Si und Pb gewählt ist) derart, dass vorher bestimmte Mengen an Zn, In und wahlweise Ma zu einer Basis in der Nähe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung gegeben werden. Der Referenzaspekt ist nicht länger gemäß der Erfindung. Der größte Vorteil bei Verwendung dieses Materials ist, dass es eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit aufweist, und es dadurch möglich ist, ein Phänomen der Bildung von groben Körnern, die eine von dem initialisierten Zustand unterschiedliche Reflektivität aufweisen, entlang der Peripherie einer amorphen Markierung oder in einer gelöschten Markierung zu vermeiden.
  • Die Aufzeichnungscharakteristik der Aufzeichnungsschicht, d. h. der umkehrbare Prozess einer Amorphisierung und Kristallisation, wird primär durch das Sb/Te-Verhältnis bestimmt, das heißt der überschüssigen Sb-Menge, die in der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzungsmatrix enthalten ist. Falls Sb zunimmt, nehmen die Stellen der Sb-Cluster, die in dem super-gekühlten Zustand präzipitieren, zu, wodurch die Bildung von Kristallkernen gefördert wird. Dies bedeutet, dass selbst wenn die gleiche Kristallwachstumsrate von dem jeweiligen Kristallkern aus angenommen wird, die Zeit, die benötigt wird, bis der Raum mit gewachsenen Kristallteilchen gefüllt ist, verkürzt wird, und demzufolge kann die Zeit, die für die vollständige Kristallisation der amorphen Markierung benötigt wird, verkürzt werden. Folglich ist dies vorteilhaft, wenn das Löschen bei einer hohen linearen Geschwindigkeit durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl in einem kurzen Zeitraum durchgeführt wird.
  • Andererseits hängt die Abkühlgeschwindigkeit der Aufzeichnungsschicht auch von der linearen Geschwindigkeit während der Aufzeichnung ab. Selbst mit der gleichen Mehrschichtstruktur senkt sich nämlich die Abkühlgeschwindigkeit ab, da die lineare Geschwindigkeit gering ist. Da die lineare Geschwindigkeit gering ist, wird es demgemäss bevorzugt, eine Zusammensetzung zu verwenden, bei welcher die kriti sche Abkühlgeschwindigkeit für die Bildung eines amorphen Zustands gering ist, d. h. eine Zusammensetzung, bei der die überschüssige Sb-Menge gering ist.
  • Zusammengefasst gilt bezogen auf die eutektische Sb70Te30-Zusammensetzung, dass je größer die überschüssige Sb-Menge in der Zusammensetzung ist, die Zusammensetzung umso besser für eine hohe lineare Geschwindigkeit ist.
  • Die Aufzeichnungsschicht des Referenzaspekts ist eine solche, die die Charakteristika dieser binären Legierung mit der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung, die durch die Zugabe einer spezifischen Kombination von zwei oder drei Elementen in einer geeigneten Menge verbessert ist, aufweist.
  • Die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht des Referenzaspekts wird durch die folgende Formel angegeben. Es ist nämlich eine Zusammensetzung, die durch Znγ1Inδ1Sbζ1Teω1, wobei 0,01 ≤ γ1 ≤ 0,1, 0,03 ≤ δ1 ≤ 0,08, 0,5 ≤ ζ1 ≤ 0,7, 0,25 ≤ ω1 ≤ 0,4 und γ1 + δ1 + ζ1 + ω1 = 1, repräsentiert wird, oder eine Zusammensetzung, die durch Znγ2Inδ2Ma∊2Sbζ2Teω2, wobei Ma mindestens ein Vertreter ist, der unter Sn, Ge, Si und Pb gewählt ist, 0,01 ≤ γ2 ≤ 0,1, 0,001 ≤ δ2 ≤ 0,1, 0,01 ≤ ∊2 ≤ 0,1, 0,5 ≤ ζ2 ≤ 0,7, 0,25 ≤ ω2 ≤ 0,4, 0,03 ≤ δ2 + ∊2 ≤ 0,15 und γ2 + δ2 + ∊2 + ζ2+ ω2 = 1, dargestellt ist.
  • Bei der Untersuchung der Anmelder der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, dass durch Definieren der Zusammensetzung, wie es obenstehend beschrieben wurde, zumindest das Überschreiben bei einer linearen Geschwindigkeit von 1 bis 10 m/s durchgeführt werden kann, und insbesondere wenn sie als ein wiederbeschreibbares CD-kompatibles Medium bei einer linearen Geschwindigkeit des 1-fachen (1,2 bis 1,4 m/s) bis 6-fachen (7,2 bis 8,4 m/s) der linearen Geschwindigkeit einer CD verwendet wird, kann sie vorzugsweise als eine Zusammensetzung verwendet werden, welche ausgezeichnet hinsichtlich der Haltbarkeit beim wiederholten Überschreiben und der Archivierungsstabilität ist.
  • Als erstes wird die Zusammensetzung von Znγ1Inδ1Sbζ1Teω1, worin 0,01 ≤ γ1 ≤ 0,1, 0,03 ≤ δ1 ≤ 0,08, 0,5 ≤ ζ1 ≤ 0,7, 0,25 ≤ ω1 ≤ 0,4 und γ1 + δ1 + ζ1 + ω1 = 1 ist, beschrieben werden.
  • Zn wird in einer Menge von mindestens 1 Atom-% verwendet, um die Initialisierung einer amorphen Schicht unmittelbar nach ihrer Bildung zu erleichtern. Falls es 10 Atom-% überschreitet, neigt die Archivierungsstabilität dazu, beeinträchtigt zu sein, was unerwünscht ist. Der Mechanismus, durch den die Initialisierung durch die Zugabe von Zn erleichtert wird, ist nicht vollständig verstanden. Es wird jedoch angenommen, dass eine feine ZnSb-Phase zusammen mit den Sb-Clustern ausfällt und somit als Kristallkern dient.
  • In ist wirksam, um die Kristallisationstemperatur zu erhöhen und die Archivierungsstabilität einer amorphen Markierung zu verbessern. Um die Archivierungsstabilität bei Raumtemperatur sicherzustellen, werden mindestens 3 Atom-% benötigt. Falls es 8 Atom-% übersteigt, tritt wahrscheinlich eine Phasentrennung auf, und es tritt wahrscheinlich eine Segregation durch das wiederholte Überschreiben auf, was unerwünscht ist.
  • Insbesondere um eine zufriedenstellende Archivierungsstabilität zur Verfügung zu stellen, wird es in einer Menge von 5 Atom-% bis 8 Atom-% verwendet, und um eine zufriedenstellende Eigenschaft des wiederholten Überschreibens zur Verfügung zu stellen, wird es in einer Menge von 3 Atom-% bis 5 Atom-% verwendet. Falls seine Menge 5 Atom-% übersteigt, ist das Auftreten der Segregation durch das wiederholte Überschreiben wahrscheinlich, obgleich eine zufriedenstellende Archivierungsstabilität sichergestellt ist. Jedoch verursacht es keinerlei Schwierigkeit bei einer wiederbeschreibbaren CD, die etwa 1000 Wiederholungen erfordert. Eine gewünschte Zusammensetzung wird in Abhängigkeit von der beabsichtigten Eigenschaft einer Produktauslegung gewählt.
  • Durch Zugabe von Zn und In zu der eutektischen SbTe-Zusammensetzung ist es möglich, die Kristallisationszeit bei dem nachfolgend erwähnten Initialisierungsvorgang zu verkürzen, wobei die Archivierungsstabilität einer amorphen Markierung beibehalten wird. Durch die Zugabe von Zn und In verändert sich die Zusammensetzung, bei der die SbTe-Matrix ein Eutektikum bildet, von Sb70Te30 auf ein Niveau von Sb60Te40 bis Sb65Te35. Demgemäss wird die Abhängigkeit der linearen Geschwindigkeit durch eine überschüssige Menge an Sb, bezogen auf diese Zusammensetzung, bestimmt.
  • Wie zuvor erwähnt, kann zum Erhalt einer Fähigkeit zur Aufzeichnung bei einer hohen linearen Geschwindigkeit die überschüssige Menge an Sb erhöht werden. Falls sie jedoch zu sehr erhöht wird, wird die Stabilität der aufgezeichneten amorphen Markierungen beeinträchtigt. Demgemäss ist die Menge an Sb 0,5 ≤ ζ1 ≤ 0,7 und die Menge an Te ist 0,25 ≤ δ1 ≤ 0,4. Weiter bevorzugt ist die Menge an Sb 0,55 ≤ ζ1 ≤ 0,65.
  • Nun wird die Zusammensetzung von Znγ2Inδ2Ma∊2Sbζ2Teω2, wobei Ma mindestens ein Vertreter ist, der unter Sn, Ge, Si und Pb gewählt ist, 0,01 ≤ γ2 ≤ 0,1, 0,001 ≤ δ2 ≤ 0,1, 0,01 ≤ ∊2 ≤ 0,1, 0,5 ≤ ζ2 ≤ 0,7, 0,25 ≤ ω2 ≤ 0,4, 0,03 ≤ δ2 + ∊2 ≤ 0,15 und γ2 + δ2 + ∊2 + ζ2 + ω2 = 1, beschrieben werden.
  • Zn wird zum Zwecke der Erleichterung der Initialisierung einer amorphen Schicht unmittelbar nach ihrer Bildung zugegeben, und es wird in einer Menge von mindestens 1 Atom-% verwendet. Falls es 10 Atom-% übersteigt, wird die Archivierungsstabilität beeinträchtigt, was unerwünscht ist.
  • Sowohl In als auch Ma, wobei Ma mindestens ein Vertreter ist, der gewählt ist unter Sn, Ge, Si und Pb, weisen eine Wirkung der Erhöhung der Kristallisationstemperatur auf, um dadurch die Archivierungsstabilität zu verbessern. Durch gleichzeitige Zugabe beider in kleinen Mengen ist es möglich, eine große Wirkung zu erhalten, wobei Nachteile, die wahrscheinlich sind, wenn sie jeweils alleine verwendet werden, komplementiert werden.
  • Wenn In alleine zugesetzt wird, werden mindestens 3 Atom-% benötigt, um die Lagerstabilität bei Raumtemperatur sicherzustellen, und falls es 5 Atom-% übersteigt, tritt tendenziell die Phasentrennung auf, und eine Segregation tritt tendenziell durch wiederholtes Überschreiben auf, was unerwünscht ist. Falls die Menge an zugegebenem In nicht mehr als 5 Atom-% beträgt, kann eine Haltbarkeit erhalten werden, die mindestens dem 10.000-fachen wiederholten Überschreiben entspricht, jedoch neigt die Archivierungsstabilität einer amorphen Markierung dazu, ungenügend zu sein.
  • Falls andererseits Ma alleine zugegeben wird, werden mindestens 3 Atom-% benötigt, um die Archivierungsstabilität zu verbessern, falls es jedoch 10 Atom-% übersteigt, neigt die anfängliche Kristallisation abrupt dazu, schwierig zu sein.
  • Durch die gleichzeitige Zugabe von sowohl In als auch Ma in kleinen Mengen ist es möglich, die thermische Stabilität des amorphen Zustands zu verbessern und die Archivierungsstabilität der amorphen Aufzeichnungs-Bits zu verbessern ohne Schwierigkeiten bei dem Initialisierungsvorgang zu bereiten und ohne die Trennung durch wiederholtes Überschreiben zu verursachen.
  • Das heißt, dass, falls In alleine in einer Menge von mindestens 5 Atom-% zugegeben wird, die Segregation durch wiederholtes Überschreiben graduell auftritt und das Löschen (die Rekristallisation) tendenziell schwierig wird. Ma wird zugegeben, um diese Neigung zu vermeiden und um die Archivierungsstabilität und die Haltbarkeit bei wiederholtem Überschreiben zu verbessern.
  • Die Gesamtmenge an In und Ma liegt zwischen 3 und 15 Atom-%. Falls sie weniger als 3 Atom-% beträgt, ist die Wirkung zur Verbesserung der Archivierungsstabilität tendenziell ungenügend, und falls sie 15 Atom-% übersteigt, ergeben sich eine Segregation durch wiederholtes Überschreiben oder Schwierigkeiten hinsichtlich der Initialisierung, selbst wenn Ge oder In in irgendeinem Anteil zugegeben wird.
  • Falls weiter In oder Ma 10 Atom-% übersteigen, treten tendenziell die gleichen Schwierigkeiten, wie sie zuvor beschrieben wurden, auf. Daher beträgt die Menge jedes von ihnen bei höchstens 10 Atom-%. Weiter bevorzugt liegt der Gehalt an In höchstens bei 5 Atom-%.
  • Es ist bevorzugt, Ge als Ma zu verwenden, da die Trennung oder eine Verschlechterung der Kristallisationsgeschwindigkeit dadurch weniger wahrscheinlich ist.
  • Durch Zugabe von Zn, In und Ma zu der eutektischen SbTe-Zusammensetzung ist es möglich, die Kristallisationszeit bei dem nachfolgend erwähnten Initialisierungsvorgang zu verkürzen, während die Archivierungsstabilität einer amorphen Markierung beibehalten wird. Durch die Zugabe von Zn, In und Ma verschiebt sich die Zusammensetzung, in der die SbTe-Matrix ein Eutektikum bildet, von Sb70Te30 auf ein Niveau von Sb60Te40 bis Sb65Te35. Demgemäss wird die Abhängigkeit der linearen Geschwindigkeit durch die überschüssige Menge an Sb, bezogen auf diese Zusammensetzung, bestimmt.
  • Zum Erhalt einer Fähigkeit zur Aufzeichnung bei einer hohen linearen Geschwindigkeit kann die überschüssige Menge an Sb wie oben beschrieben erhöht werden. Falls sie jedoch zu sehr erhöht wird, neigt die Stabilität der aufgezeichneten amorphen Markierungen dazu, beeinträchtigt zu sein. Demgemäss liegt die Menge an Sb bei 0,5 ≤ ζ2 ≤ 0,7 und die Menge an Te bei 0,25 ≤ δ2 ≤ 0,4. Weiter bevorzugt beträgt die Menge an Sb 0,55 ≤ ζ2 ≤ 0,65.
  • In dem Referenzaspekt bewirkt die Zugabe von Ma eine weitere Verbesserung der Charakteristika des Aufzeichnungsmediums, jedoch neigt sie dazu, die Kosten für Materialien geringfügig zu erhöhen. Daher wird die Entscheidung für seine Zugabe oder gegen seine Zugabe in Abhängigkeit von den Kosten-Leistungs-Merkmalen getroffen.
  • Es wurde berichtet, dass es durch die gleichzeitige Zugabe von Ag und In zu einer Zusammensetzung in der Nähe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung möglich ist, die Initialisierung durch Ag zu erleichtern und die Archivierungsstabilität durch In gleichzeitig zu verbessern (JP-A-4-232779, JP-A-5-185732 und JP-A-8-267926). Jedoch bezieht sich jeder dieser Berichte auf einen sehr beschränkten Bereich und lehrt nicht die Zusammensetzung oder die Kombination von Elementen der vorliegenden Erfindung oder schlägt diese vor.
  • Es wurde oben erwähnt, dass bei der gewöhnlichen Initialisierung einer Legierung in der Nähe der eutektischen Zusammensetzung, d. h. bei der Initialisierung durch Kristallisieren der Aufzeichnungsschicht in einer festen Phase bei einer Temperatur von mindestens der Kristallisationstemperatur, die Kristallisation eher langsam ist, und die Produktivität nicht gut ist.
  • Es wird angenommen, dass dies in der Tatsache begründet ist, dass die Aufzeichnungsschicht einer Phasentrennung aus dem amorphen Zustand unmittelbar nach seiner Bildung (wie abgeschieden) unter Bildung eines stabilen kristallinen Zustands unterliegt. Für diese Phasentrennung wird ein Erwärmen während mindestens 1 μs in dem festen Zustand (niedriger als der Schmelzpunkt) benötigt.
  • Falls zum Beispiel die anfängliche Kristallisation eines Mediums, das z. B. Ge10Sb66Te24 als die Aufzeichnungsschicht verwendet, unter solchen Bedingungen versucht wird, dass, wenn Ge2Sb2Te5 als eine Aufzeichnungsschicht verwendet wird, das Medium in dem Zustand, in dem es abgeschieden wurde, bei einer ausreichend hohen Geschwindigkeit kristallisiert werden kann, verbleiben wesentliche Teile tendenziell in einem amorphen Zustand, ohne kristallisiert zu werden. Falls dieser Vorgang mehrere zehn Male wiederholt wird, kann die Phasentrennung vervollständigt werden, und die Initialisierung kann somit erreicht werden. Jedoch ist dies nicht praktikabel, da die Produktivität gering ist. Sobald jedoch einmal die Initialisierung durchgeführt wurde, kann die anschließende Kristallisation (Löschung) bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden.
  • Es wird angenommen, dass einer der Gründe, warum die Aufzeichnungsschicht in den Zustand, in dem sie abgeschieden wurde, kaum kristallisierbar ist, darin be steht, dass der amorphe Zustand, in dem sie abgeschieden wurde, kaum kristallisierbar ist, was sich von dem amorphen Zustand der aufgezeichneten Markierungen unterscheidet. Weiter könnte die Tatsache, dass es im wesentlichen keine Kristallkerne in der Aufzeichnungsschicht in dem Zustand, in dem sie abgeschieden wurde, gibt, ein Grund für die schwierige Kristallisierbarkeit sein.
  • Wenn ein Teil, der für die anfängliche Kristallisation behandelt wurde, durch ein optisches Mikroskop beobachtet wird, sind tatsächlich die kristallisierten Abschnitte in der Form von getrennten Inseln mit hoher Reflektivität beobachtbar. Dies ist verständlich, falls angenommen wird, dass die Kristallisation nur in den Abschnitten stattgefunden hat, in denen Kristallkerne vorhanden waren.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wurden die obigen Schwierigkeiten hinsichtlich der Initialisierung überwunden, indem Zn in einer geeigneten Menge wie zuvor beschrieben zugegeben wurde. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben weiter gefunden, dass als ein Verfahren zur Ausführung der Initialisierung in einem kurzen Zeitraum die Schmelzinitialisierung effektiv für die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung ist. Dies ist wirksam, um die Kristallwachstumsgeschwindigkeit bedeutend zu erhöhen.
  • Solange die Schichtstruktur des Mediums richtig eingestellt ist und die Initialisierungsbedingungen geeignet eingestellt sind, wird das Aufzeichnungsmedium nicht sofort zerstört, selbst wenn es geschmolzen wird. Zum Beispiel kann das Schmelzen auf einen zentralen Bereich eines Strahls durch lokale Erwärmung mittels eines Lichtstrahls (ein Gaslaserstrahl oder ein Halbleiterlaserstrahl), der in z. B. einer ovalen Gestalt mit einer langen Achse von 50 bis einigen hundert μm und einer kurzen Achse von 1 bis 10 μm fokussiert ist, begrenzt sein.
  • Zusätzlich wird der geschmolzene Bereich durch die verbleibende Wärme entlang der Peripherie des Strahls erwärmt, wodurch die Abkühlgeschwindigkeit tendenziell gering ist, und die Kristallisation wird adäquat ausgeführt. Die Schmelzinitialisierung selbst ist ein bekanntes Verfahren. Jedoch haben die Erfinder der vorliegenden Anmeldung gefunden, dass dieses Verfahren besonders wirksam für das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung ist. Durch dieses Verfahren kann nämlich die Zeit für die Initialisierung auf ein Zehntel im Vergleich zu einer herkömmlichen Festphasenkristallisation verkürzt werden, wodurch die Produktivität in einem großen Ausmaß erhöht werden kann.
  • Weiter stellt die Schmelzinitialisierung eine Wirkung zur Vermeidung einer Veränderung der Kristallisierbarkeit während der Löschung nach dem Überschreiben zur Verfügung.
  • Wie es schematisch in der 1 gezeigt ist, ist die Schichtstruktur der Disk in der vorliegenden Erfindung dergestalt, dass mindestens eine untere Schutzschicht 2, eine Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp 3, eine obere Schutzschicht 4 und eine Reflektionsschicht 5 auf einem Substrat 1 gebildet sind. Die Schutzschichten 2 und 4, die Aufzeichnungsschicht 3 und die Reflektionsschicht 5 werden durch z. B. ein Sputter-Verfahren gebildet. Im Hinblick auf die Vermeidung von Oxidation oder Verunreinigung unter den jeweiligen Schichten ist es bevorzugt, die Schichtbildung in einer In-Line-Vorrichtung durchzuführen, bei der das Target für die Aufzeichnungsschicht, die Targets für die Schutzschichten und nötigenfalls das Target für die Reflektionsschicht in der gleichen Vakuumkammer angeordnet sind. Weiter ist dies vorteilhaft vom Standpunkt der Produktivität.
  • Auf der Reflektionsschicht 5 ist es bevorzugt, eine Schutzüberzugsschicht zu bilden, die aus einem im Ultravioletten härtbaren oder wärmehärtbaren Harz hergestellt ist, um das Zerkratzen zu vermeiden, um die Verformung durch das wiederholte Überschreiben zu vermeiden oder um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Die Schutzüberzugsschicht wird für gewöhnlich durch ein Spinbeschichtungs-Verfahren aufgetragen und weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 10 μm auf.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Substrat 1 des Aufzeichnungsmediums aus jedweden Material, wie Glas, Kunststoff oder Glas, welches mit einem photohärtbaren Harz versehen ist, hergestellt sein. Unter dem Gesichtspunkt der Produktivität, einschließlich der Kosten, wird ein Kunststoff bevorzugt. Insbesondere bevorzugt ist ein Polycarbonatharz.
  • Die Dicke der Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp 3 der vorliegenden Erfindung liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 15 bis 30 nm. Falls die Dicke weniger als 15 nm beträgt, kann tendenziell kein adäquater Kontrast erhalten werden, und die Kristallisationsgeschwindigkeit ist tendenziell gering, wodurch es tendenziell schwierig ist, ein Löschen der Aufzeichnung in einem kurzen Zeitraum durchzuführen. Falls andererseits die Dicke 30 nm überschreitet, ist tendenziell die Wärmekapazität groß, wodurch die Aufzeichnungsempfindlichkeit tendenziell gering ist.
  • Die Materialien für die oberen und unteren Schutzschichten 2 und 4 werden unter Berücksichtigung der Brechungsindizes, der Wärmeleitfähigkeiten, der chemischen Stabilität, der mechanischen Festigkeit, der Adhäsion etc. bestimmt. Im Allgemeinen kann ein Oxid, ein Sulfid, ein Nitrid oder ein Carbid von z. B. Mg, Ca, Sr, Y, La, Ce, Ho, Er, Yb, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Zn, Al, Si, Ge oder Pb, oder ein Fluorid von Ca, Mg oder Li mit einer hohen Transparenz und einem hohen Schmelzpunkt verwendet werden. Diese Oxide, Sulfide, Nitride, Carbide und Fluoride müssen nicht notwendigerweise stöchiometrischen Zusammensetzungen entsprechen. Es ist wirksam, die Zusammensetzungen zu regulieren, um die Brechungsindizes oder dergleichen einzustellen, oder sie in Mischung zu verwenden. Unter dem Gesichtspunkt der wiederholten Aufzeichnungscharakteristik wird eine dielektrische Mischung bevorzugt. Genauer kann eine Mischung aus ZnS oder ein Seltenerdensulfid mit einer hitzebeständigen Verbindung, wie einem Oxid, einem Nitrid oder einem Carbid, genannt werden.
  • Die untere Schutzschicht 2 weist vorzugsweise eine Dicke von mindestens 50 nm auf, da von ihr auch gefordert wird, dass sie eine Funktion der Unterdrückung einer thermischen Verformung des Kunststoffsubstrats aufweist. Falls sie andererseits 500 nm überschreitet, treten tendenziell Sprünge aufgrund der inneren Spannung auf, was unerwünscht ist. Die Dicke ist für gewöhnlich innerhalb eines Bereichs gewählt, so dass die Reflektivität, der Unterschied hinsichtlich der Reflektivität vor und nach der Aufzeichnung und die Phasendifferenz geeignete Niveaus unter Berücksichtigung des Lichtinterferenzeffekts erreichen.
  • Besonders bevorzugt wird, dass der Anteil der unteren Schutzschicht in einer Dicke von 1 bis 10 nm auf der Seite, die in Kontakt steht mit der Aufzeichnungsschicht, aus einer Mischung hergestellt ist, die eine Chalkogenverbindung und eine hitzebeständige Verbindung, welche eine Zersetzungstemperatur oder einen Schmelzpunkt von mindestens 1000°C aufweist und die nicht eine Chalkogenverbindung ist, umfasst, und der verbleibende Anteil aus einer hitzebeständigen Verbindung des Typs hergestellt ist, der gleich oder verschieden von der obigen hitzebeständigen Verbindung ist.
  • Die Chalkogenverbindung kann zum Beispiel ein Sulfid eines Gruppe-IIa-Elements, wie MgS, CaS, SrS oder BaS, ein Sulfid eines Seltenerdmetalls, wie La2S3 oder Ce2S3, oder eine Selenverbindung eines Gruppe-IIa-Elements, wie MgSe, CaSe, SrSe oder Bae, sein.
  • Die obigen Sulfide oder Selenverbindungen enthalten Chalkogenelemente und weisen somit eine gute Adhäsion mit den Chalkogenelementen, die überwiegend in der Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp enthalten sind, und mit den umgebenden Elementen auf. Somit wird eine wesentliche Verbesserung im Vergleich zu einem Fall beobachtet, bei dem eine dielektrische Schicht verwendet wird, die nur aus einem Oxid hergestellt ist.
  • Die hitzebeständige Verbindung, die sich von der Chalkogenverbindung unterscheidet, kann zum Beispiel ein Oxid von Al, Si, Ge, Y, Zr, Ba, Ta, Nb, V, W, Hf, Sc oder einem Lanthanoid, ein Nitrid von Al, Si, Ge, Ta oder B, ein Fluorid von Mg, Ca, Nd, Tb oder La oder ein Carbid von Si oder B sein.
  • Falls ein Fluorid unter ihnen verwendet wird, ist es bevorzugt, ein Oxid in Kombination zu verwenden, so dass die Brüchigkeit überwunden werden kann.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Kosten und der Effizienz der Herstellung von Targets ist es bevorzugt, Siliciumdioxid, Yttriumoxid, Bariumoxid, Tantaloxid, LaF3, NdF3, TbF3, SiC, Si3N4 oder AlN zu verwenden.
  • Die Gesamtmenge der obigen zwei Typen von Verbindungen in der Schutzschicht liegt vorzugsweise bei mindestens 50 Mol-%, weiter bevorzugt bei mindestens 80 Mol-%. Falls ihr Gehalt weniger als 50 Mol-% beträgt, ist die Wirkung zur Vermeidung von Deformationen des Substrats oder der Aufzeichnungsschicht tendenziell ungenügend, und die Schicht ist tendenziell nutzlos als eine Schutzschicht.
  • Der Gehalt der Chalkogenverbindung beträgt vorzugsweise von 10 bis 95 Mol-% der gesamten Schutzschicht. Falls der Gehalt weniger als 10 Mol-% beträgt, ist die gewünschte Eigenschaft tendenziell kaum zu erhalten. Falls er andererseits 95 Mol-% übersteigt, ist der optische Absorptionskoeffizient tendenziell groß, was unerwünscht ist. Der Gehalt beträgt weiter bevorzugt von 15 bis 90 Mol-%.
  • Der Gehalt der obigen hitzebeständigen Verbindung beträgt vorzugsweise von 5 bis 90 Mol-% in der gesamten dielektrischen Schicht, weiter bevorzugt mindestens 10 Mol-%. Falls der Gehalt außerhalb dieses Bereichs liegt, kann die gewünschte Eigenschaft manchmal nicht erhalten werden.
  • Von der hitzebeständigen Verbindung wird gefordert, dass sie eine Hitzebeständigkeit von mindestens 1000°C aufweist, und gleichzeitig wird gefordert, dass sie op tisch adäquat transparent bezüglich des Laserstrahls, der für die Aufzeichnung und das Ablesen verwendet werden soll, ist. Bei einer Dicke von etwa 50 nm ist nämlich der imaginäre Teil des komplexen Brechungsindex in einem Wellenlängenbereich von mindestens etwa 600 nm wünschenswerterweise höchstens 0,05.
  • Um solch eine optische Transparenz zu erhalten, ist es bevorzugt, eine Gasmischung von Ar oder Sauerstoff und/oder Stickstoff während dem Sputtern zur Bildung der Schicht zu verwenden.
  • S oder Se in einem Sulfid oder einer Selenverbindung weist einen hohen Dampfdruck auf, und ein Teil davon neigt dazu, zu verdampfen oder einer Zersetzung während dem Sputtern zu unterliegen. Falls solch ein Mangel von S oder Se in einer Schutzschicht wesentlich wird, neigt die optische Absorptivität dazu, fehlerhaft zu sein, und die Schutzschicht neigt dazu, chemisch instabil zu sein. Mit der Zugabe von Sauerstoff oder Stickstoff zu dem wie oben erwähnten Sputtering-Gas wird beabsichtigt, solch einen Mangel mit Sauerstoff oder Stickstoff zu ersetzen. Hierbei wird ein Oxid oder ein Nitrid des Metallelements der obigen Chalkogenverbindung partiell in dem Film gebildet, jedoch dient solch ein Oxid oder Nitrid als ein Teil der hitzebeständigen Verbindung, wodurch die Eigenschaften des Films nicht beeinträchtigt werden.
  • Diese dielektrische Schicht wird für gewöhnlich durch Hochfrequenz-Entladungs-Sputtern hergestellt, wodurch die schichtbildende Geschwindigkeit tendenziell gering ist, und vom Standpunkt der Produktivität ist es nicht wünschenswert, eine dicke Schicht von mindestens 200 nm zu bilden. Demgemäss sollte in einem Fall, bei dem es erforderlich ist, eine dicke Schicht zu bilden, solch eine Schutzschicht vorzugsweise eine Struktur aufweisen, so dass der Anteil davon in einer Dicke von 1 bis 10 nm auf der Seite, die im Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht steht, aus einer Mischung hergestellt ist, die eine Chalkogenverbindung und eine hitzebeständige Verbindung mit einer Zersetzungstemperatur oder einem Schmelzpunkt von mindestens 1000°C umfasst, und der verbleibende Anteil aus einer hitzebeständigen Verbindung des Typs, der gleich oder verschieden von der obigen hitzebeständigen Verbindung ist, hergestellt ist.
  • So lange die dielektrische Schicht dieser Zusammensetzung wenigstens auf der Grenzflächen-Seite zur Aufzeichnungsschicht verwendet wird, ist der gleiche Effekt erhältlich, wie in dem Fall, bei welchem die Schicht in ihrer gesamten Dicke aus ei ner dielektrischen Schicht der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
  • Wenn jedoch die Adhäsion zwischen der dielektrischen Verbundschicht auf der Grenzflächen-Seite der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschicht aus einer wärmebeständigen Verbindung, die darauf gebildet werden soll, gering ist, ist das Auftreten eines Abblätterns wahrscheinlich. Folglich ist für die Kombination der Materialien eine angemessene Sorgfalt erforderlich. Die problemfreiste Kombination kann derartig sein, dass das gleiche Material, wie die wärmebeständige Verbindung, enthalten in der dielektrischen Verbundschicht auf der Grenzflächen-Seite zur Aufzeichnungsschicht, für die Schutzschicht aus einer wärmebeständigen Verbindung, die darauf gebildet werden soll, verwendet wird.
  • Die Dicke der oberen Schutzschicht 4 beträgt vorzugsweise 10 bis 50 nm. Der wichtigste Grund besteht darin, dass die Wärmezerstreuung zur Reflektionsschicht 5 am wirksamsten durchgeführt werden kann. Durch Annehmen einer Mehrschichtstruktur zur Beschleunigung der Wärmezerstreuung und zur Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit für das Wiederverfestigen der Aufzeichnungsschicht kann ein hohes Löschungsverhältnis durch Hochgeschwindigkeits-Kristallisation bewirkt werden, während die bei der Rekristallisation beteiligten Probleme vermieden werden. Eine solche Mehrschichtstruktur wird als eine "rasch abkühlende Struktur" bezeichnet.
  • Obwohl es von der thermischen Leitfähigkeit der oberen Schutzschicht abhängen kann, ist die thermische Leitfähigkeit einer dünnen Schicht von weniger als 100 nm üblicherweise um mindestens 2 oder 3 Größenordnungen kleiner als die thermische Leitfähigkeit der Hauptmasse und ist nicht so unterschiedlich, und deshalb wird die Dicke ein bedeutsamer Faktor sein.
  • Wenn die Dicke der oberen Schutzschicht dicker als 50 nm ist, neigt die Zeit, bis die Wärme der Aufzeichnungsschicht die Reflektionsschicht erreicht, dazu, lang zu sein, wodurch der Wärmezerstreuungseffekt durch die Reflektionsschicht nicht wirksam erhalten werden kann.
  • Wenn andererseits die obere Schutzschicht dünner als 10 nm ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sie z. B. wegen einer Verformung während des Schmelzens der Aufzeichnungsschicht zerbricht, was unerwünscht ist. Dies ist auch unter dem Gesichtspunkt unerwünscht, dass der Wärmezerstreuungseffekt tendenziell zu groß ist und die für eine Aufzeichnung erforderliche Leistung tendenziell unnötig groß ist.
  • Die Reflektionsschicht 5 weist vorzugsweise eine Dicke von 50 bis 500 nm auf und ist aus einem Metall hergestellt, das mindestens 90 Atom% Au, Ag oder Al enthält und eine Volumenresistivität von 20 bis 300 nΩ·m aufweist.
  • Die Reflektionsschicht wird vorzugsweise aus einem Material hergestellt, dass eine hohe Reflektivität aufweist, und um das schnelle Abkühlen der Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung sicherzustellen, ist es ratsam, ein Material zu verwenden, welches eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, so dass der Hitzeverteilungseffekt selbst über die obere dielektrische Schicht erwartet werden kann.
  • Die thermische Leitfähigkeit einer dünnen Schicht ist für gewöhnlich wesentlich kleiner als die thermische Leitfähigkeit der Masse. Insbesondere wenn die Dicke weniger als 40 nm beträgt, kann es vorkommen, dass die thermische Leitfähigkeit um mindestens 1 Größenordnung aufgrund des Einflusses der Inselstruktur am anfänglichen Stadium des Wachstums der Schicht absinkt, was unerwünscht ist. Es ist jedoch recht schwierig, die thermische Leitfähigkeit eines dünnen Films zu messen, und die Reproduzierbarkeit der Messung ist zu hinterfragen. Zum Beispiel ist die Kristallisierbarkeit oder die Menge der Verunreinigungen wahrscheinlich in Abhängigkeit von den Schichtbildungsbedingungen unterschiedlich, wodurch die thermische Leitfähigkeit selbst bei der gleichen Zusammensetzung verschieden sein kann.
  • Daher haben sich die Erfinder der vorliegenden Anmeldung dazu entschieden, den elektrischen Widerstand der Reflektionsschicht anstelle der thermischen Leitfähigkeit zu messen.
  • Bei einem Material, bei dem hauptsächlich Elektronen die Wärme- oder elektrische Leitfähigkeit bestimmen, wie einer Metallschicht, stehen die thermische Leitfähigkeit und die elektrische Leitfähigkeit zueinander in einem guten proportionalen Verhältnis, so dass das Ausmaß der thermischen Leitfähigkeit mittels dem elektrischen Widerstand abgeschätzt werden kann.
  • Der elektrische Widerstand einer dünnen Schicht kann durch eine Resistivität dargestellt werden, welche durch ihre Dicke oder Fläche der gemessenen Region vorgegeben ist. Zum Beispiel können die Volumenresistivität und die Blattresistivität durch ein herkömmliches Vier-Sonden-Verfahren gemessen werden, und sie sind in der JIS K7194 vorgeschrieben.
  • Durch solch eine Resistivität können die Daten sehr viel einfacher und mit einer sehr viel besseren Reproduzierbarkeit als die tatsächliche Messung der thermischen Leitfähigkeit selbst erhalten werden. Je geringer die Volumenresistivität, desto höher ist die thermische Leitfähigkeit.
  • In der vorliegenden Erfindung weist eine bevorzugte Reflektionsschicht eine die Volumenresistivität von 20 bis 300 nΩ·m auf.
  • Als eine dünne Schicht mit einer Volumenresistivität von 20 bis 300 nΩ·m, kann zum Beispiel im wesentlichen reines Al-, Au- oder Ag-Metall oder eine Legierung mit einem Verunreinigungsgehalt von nicht mehr als 10 Atom-% (einschließlich reines Al, Au oder Ag) genannt werden.
  • Ein Beispiel einer bevorzugten Al-Legierung ist eine Al-Mg-Si-Legierung, die von 0,3 bis 0,8 Gew.-% Si und von 0,3 bis 1,2 Gew.-% Mg als Additive enthält. Diese Legierung wird bevorzugt, da sie bereits als ein aufgesputterter Film für eine reflektive Schicht bei CDs oder ein Leitermaterial für ICs verwendet wurde. Weiter ist bekannt, dass bei einer Al-Legierung, die mindestens 0,2 und weniger als 2 Atom-% Ta, Ti, Co, Cr, Si, Sc, Hf, Pd, Pt, Mg, Zr, Mo oder Mn als ein Additiv enthält, die Volumenresistivität zunimmt und der Hillock-Widerstand verbessert wird (Journal of Japanese Metal Association, Bd. 59 (1995) S. 674–678, J. Vac. Sci. Tech. A14 (1996) S. 2728–2735, etc.), und solch eine Legierung kann angesichts der Haltbarkeit, der Volumenresistivität und der Schichtbildungsgeschwindigkeit verwendet werden.
  • Falls die Menge des Additivs weniger als 0,2 Atom-% beträgt, neigt bei der Al-Legierung der Hillock-Widerstand dazu, in vielen Fällen ungenügend zu sein, obgleich dies von den Schichtbildungsbedingungen abhängen kann.
  • Wenn die Archivierungsstabilität von Wichtigkeit ist, ist die Additivkomponente bevorzugt Ta.
  • Als eine bevorzugte Ag-Legierung ist andererseits eine solche, die mindestens 0,2 Atom-% von Ti, V, Ta, Nb, W, Co, Cr, Si, Ge, Sn, Sc, Hf, Pd, Rh, Au, Pt, Mg, Zr, Mo oder Mn als ein Additiv enthält, bevorzugt.
  • Wenn die Archivierungsstabilität von Wichtigkeit ist, ist die Additivkomponente bevorzugt Ti oder Mg.
  • Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben bestätigt, dass bei dem Additivelement zu Al oder dem Additivelement zu Ag die Volumenresistivität proportional zu der Konzentration des Additivelements zunimmt.
  • Für gewöhnlich wird angenommen, dass die Zugabe einer Verunreinigung tendenziell die Kristallteilchengröße erniedrigt und die Elektronenstreuung an der Korngrenze unter Erniedrigung der thermischen Leitfähigkeit erhöht. Es ist notwendig, die Menge der zugegebenen Verunreinigung einzustellen, um eine hohe thermische Leitfähigkeit des Materials selbst durch Erhöhung der Kristallteilchengröße zu erhalten.
  • Weiter wird gewöhnlich die Reflektionsschicht durch ein Sputtering-Verfahren oder ein Vakuumabscheidungsverfahren gebildet wird, wobei von der Gesamtmenge an Verunreinigungen gefordert wird, dass sie weniger als 2 Atom-%, einschließlich der Mengen an Verunreinigungen in dem Target oder dem Dampfabscheidungsmaterial selbst und der Feuchtigkeit und der Sauerstoffmenge, die während dem Schichtbildungsvorgang eingebracht wird, beträgt.
  • Daher liegt der Hintergrunddruck der Verfahrenskammer vorzugsweise bei höchstens 1 × 10–3 Pa.
  • Wenn die Schichtbildung unter dem Hintergrunddruck von mindestens 1 × 10–4 Pa ausgeführt wird, wird die Schichtbildungsgeschwindigkeit vorzugsweise auf mindestens 1 nm/s, vorzugsweise mindestens 10 nm/s, eingestellt, um dadurch den Einschluss von Verunreinigungen zu vermeiden.
  • Wenn andernfalls das zusätzliche Element mit Absicht in einer Menge von mehr als 1 Atom-% enthalten ist, ist es anzuraten, die Schichtbildungsgeschwindigkeit auf ein Niveau von mindestens 10 nm/s einzustellen, um dadurch den Einschluss von zusätzlichen Verunreinigungen zu minimieren.
  • Eine Schichtbildungsbedingung, wie der Druck, kann die Kristallteilchengröße beeinflussen. Zum Beispiel kann in einer Legierungsschicht, zu der Ta in einer Menge von etwa 2 Atom-% zu Al zugegeben wurde, eine amorphe Phase zwischen den Kristallteilchen vorhanden sein, und die Anteile der kristallinen Phase und der amorphen Phase hängen von der Schichtbildungsbedingung ab. Je geringer nämlich der Druck für das Sputtern ist, desto größer ist der Anteil der kristallinen Phase, desto geringer ist die Volumenresistivität (und umso höher die thermische Leitfähigkeit).
  • Ein Verfahren zur Herstellung des für das Sputtern verwendeten Legierungstargets und das Sputtering-Gas (Ar, Ne, Xe oder dergleichen) beeinflussen ebenfalls die Kristallisierbarkeit oder die Verunreinigungszusammensetzung in der Schicht.
  • Selbst wenn die obige Al-Legierungszusammensetzung als ein Material für die Reflektionsschicht offenbart ist (wie in JP-A-3-1338, JP-A-1-169571 oder JP-A-1-208744), zeigt daher solch eine Zusammensetzung nicht notwendigerweise die Mehrschichtstruktur mit der Volumenresistivität, wie durch die vorliegende Erfindung definiert.
  • Die Dicke der Reflektionsschicht beträgt vorzugsweise mindestens 50 nm, um das einfallende Licht ohne Transmission von Licht vollständig zu reflektieren. Falls die Dicke 500 nm übersteigt, neigt die Produktivität dazu, schlecht zu sein, ohne weitere Verbesserung hinsichtlich des hitzeverteilenden Effekts, und Rissbildung tritt tendenziell auf. Daher ist die Dicke vorzugsweise höchstens 500 nm. Wenn die Dicke der oberen Schutzschicht von 30 bis 50 nm beträgt, um eine hohe thermische Leitfähigkeit an die Reflektionsschicht zu verleihen, wird die Menge an Verunreinigungen auf höchstens 2 Atom-% eingestellt.
  • In der vorliegenden Erfindung wird diese schnelle Abkühlungsstruktur in Kombination mit dem folgenden Aufzeichnungsverfahren verwendet, um exakt die Abkühlgeschwindigkeit während der Wiederverfestigung der Aufzeichnungsschicht zu regulieren, wodurch es möglich ist, im vollen Ausmaß das Merkmal des Aufzeichnungsschichtmaterials der vorliegenden Erfindung, das für eine Markierungslängenaufzeichnung geeignet ist, zu erhalten.
  • Die 2 ist eine Ansicht, die eine Ausführungsform des Bestrahlungsverlaufs einer Laserleistung während der optischen Aufzeichnung bei der Markierungslängenmodulationsaufzeichnung darstellt. Die Figur veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der eine amorphe Markierung mit einer Länge nT, wobei T ein Taktzeitraum ist und n eine natürliche Zahl von mindestens 2 ist, gebildet wird, so dass nT eine Markierungslänge darstellt, die bei der Markierungslängenmodulationsaufzeichnung erhältlich ist.
  • Wenn eine Markierung mit einer Länge nT auf dem Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird, wird der Laseranwendungszeitraum in m = n–k (k ist eine ganze Zahl von 0 ≤ k ≤ 2, unter der Maßgabe, dass nmin–k ≥ 1 ist, wobei nmin der minimale Wert von n ist) Aufzeichnungsimpulse unterteilt, wobei jede Auf zeichnungsimpulsbreite (der Anwendungszeitraum für die Schreibleistung Pw) durch αiT dargestellt ist, und ein Nichtimpulszeitraum, der durch βiT, dargestellt ist, sich an jeden Aufzeichnungsimpuls anschließt. Hier bedeutet k eine Parameterform, um einen Wert kleiner als n anzunehmen. Falls zum Beispiel n = 3 ist, kann m einen Wert von 1, 2 oder 3 annehmen. Während des Nichtimpulszeitraums wird eine Vorspannleistung Pb von 0 < Pb ≤ 0,5 Pe angewandt (unter der Maßgabe, dass, falls 2 ≤ i ≤ m–1, αi ≤ βi).
  • Damit eine akkurate nT-Markierung am Ablesezeitpunkt der amorphen Markierung erhalten werden kann, kann hier der Laseranwendungszeitraum wie folgt geregelt werden:
    αi + βi + ... + αm + βm = n–j, wobei j eine reelle Zahl von 0 ≤ j ≤ 2 ist. Hier steht j für einen Parameter zur Verkürzung des Anwendungszeitraums der Schreibleistung, um einen Erwärmungseffekt durch den End-Impuls zu vermeiden.
  • Bei dem Medium der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, das Aufzeichnen/Löschen durch eine dreistufige Leistungsniveaumodulation, bei welcher der zuvor erwähnte Nichtimpulszeitraum für die Vorspannleistung Pb vorgesehen ist, durchzuführen, anstelle einer zweistufigen Leistungsniveaumodulation mit einer Schreibleistung Pw und einer Löschleistung Pe, wie es bisher bei einem herkömmlichen pseudobinären GeTe-Sb2Te3-Legierungssystem verwendet wurde. Das Überschreiben durch die zweistufige Leistungsniveaumodulation kann verwendet werden, jedoch kann durch die Anwendung des dreistufigen Leistungsniveaumodulationssystems der Leistungsspielraum und der Spielraum der linearen Geschwindigkeit für die Aufzeichnung verbreitert werden.
  • Bei der Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere bevorzugt, die Vorspannleistung Pb für den Nichtimpulszeitraum auf ein ausreichend geringes Niveau einzustellen, so dass 0 < Pb ≤ 0,5Pe. Bei βmT ist jedoch 0 < Pb ≤ Pe akzeptabel.
  • Weiter ist die Löschleistung Pe eine Leistung, die im Stande ist, die Rekristallisation von amorphen Markierungsbereichen zu bewerkstelligen, und eine Schreibleistung Pw ist eine Leistung, die ausreichend ist, um die Aufzeichnungsschicht in einem Zeitraum von αiT zu schmelzen, und Pw > Pe.
  • Die 3 ist eine schematische Graphik, welche die Temperaturänderung der Aufzeichnungsschicht darstellt, wenn ein optisches Aufzeichnen auf dem Medium der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Dies ist ein Fall, bei dem der Laseranwendungszeitraum in zwei (m = 2) aufgeteilt wird, und ein erster Aufzeichnungsimpuls (Schreibleistung), ein erster Nichtschreibimpuls (Vorspannleistung), ein zweiter Aufzeichnungsimpuls und ein zweiter Nichtschreibimpuls werden nacheinander zur Bildung einer amorphen Markierung eingestrahlt, und (a) stellt einen Fall dar, bei dem αi = βi = 0,5 und Pb = Pe, und (b) stellt einen Fall dar, bei dem αi = βi = 0,5 und Pb ist im wesentlichen 0 (unter der Maßgabe, dass P ≠ 0).
  • Als die Aufzeichnungsposition wird eine Position der Aufzeichnungsschicht angenommen, bei der das hintere Ende des ersten Aufzeichnungsimpulses eingestrahlt wird.
  • In dem Fall von (a) wird, selbst während des Nichtschreibimpulszeitraums, Pe angelegt, wodurch der Einfluss der Erwärmung durch den anschließenden Aufzeichnungsimpuls sich nach vorwärts ausdehnt, und die Abkühlgeschwindigkeit nach der Einstrahlung des ersten Aufzeichnungsimpulses ist gering, und die tiefste Temperatur TLa, auf die die Temperatur durch den Temperaturabfall während des Nichtschreibimpulszeitraums gelangt, liegt immer noch in der Nähe des Schmelzpunktes.
  • Andererseits ist in dem Fall von (b) Pb während des Nichtschreibimpulszeitraums im wesentlichen 0, wodurch die niedrigste Temperatur TLb genügend niedriger ist als der Schmelzpunkt, und die Abkühlgeschwindigkeit ist hoch. Die Fläche der amorphen Markierung wird während des Einstrahlens mit dem ersten Aufzeichnungsimpuls geschmolzen und dann durch Abschrecken während dem anschließenden Nichtschreibimpulszeitraum gebildet.
  • Wie zuvor erwähnt, zeigt bei dem Medium der vorliegenden Erfindung die Aufzeichnungsschicht eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit nur in der Nähe des Schmelzpunktes.
  • Demgemäss ist es zur Annahme des Temperaturprofils, wie es durch (b) in der 3 gezeigt ist, wichtig, die Rekristallisation zu unterdrücken und eine gute amorphe Markierung zu erhalten.
  • In anderen Worten ist es durch die Regulierung der Abkühlungsgeschwindigkeit und der tiefsten Temperatur TL möglich, vollständig die Rekristallisation zu regulieren und eine amorphe Markierung zu bilden, die eine klare Umrandung aufweist, welche im wesentlichen der geschmolzenen Region entspricht, wodurch eine geringe Fransigkeit am Rand der Markierung erhältlich ist. Bei dem obigen Aufzeichnungsimpuls-Unterteilungsverfahren ist 0 < Pb ≤ 0,2Pe stärker bevorzugt. Jedoch ist, bei βmT, 0 ≤ Pb ≤ Pe akzeptabel.
  • Weiter ist es stärker bevorzugt, dass, wenn 2 ≤ i ≤ m–1, αi + βi = 1,0 und 0,05 < αi ≤ 0,5, da es dadurch möglich ist, wirksam den Abkühlungseffekt während des Nichtschreibimpulszeitraums zu erhalten.
  • Andererseits gibt es bei einer pseudobinären GeTe-Sb2Te3-Legierung keinen wesentlichen Unterschied hinsichtlich des Vorgangs zur Bildung von amorphen Markierungen, egal ob entweder das Temperaturprofil (a) oder (b) in der 3 verwendet wird, da es Rekristallisation in einem breiten Temperaturbereich zeigt, obgleich die Geschwindigkeit etwas gering ist. In solch einem Fall, unabhängig von dem unterteilten Impulsverfahren, findet die Rekristallisation zu einem gewissen Ausmaß statt, wodurch grobe Körner entlang der Peripherie der amorphen Markierung gebildet werden, was somit die Signalschwankung bzw. das Flattern am Rand der Markierung verschlechtert. Mit dieser Aufzeichnungsschichtzusammensetzung ist es ratsam, das Überschreiben durch eine herkömmliche einfache zweistufige Leistungsniveaumodulation anstelle des Einsatzes des Nichtschreibimpulses durchzuführen.
  • Der Nichtschreibimpuls ist nämlich für die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung geeignet, jedoch ist solch ein Nichtschreibimpuls nicht notwendigerweise geeignet, wenn er auf eine herkömmliche Aufzeichnungsschicht vom GeTe-Sb2Te3-Typ angewendet wird, oder wenn die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung bei einer Markierungspositionsaufzeichnung, wie sie in den Beispielen der JP-A-1-303643 gezeigt ist, angewendet wird.
  • Wie zuvor erwähnt, gab es einige Fälle, bei denen eine Legierung mit einer Zusammensetzung nahe dem SbTe-Eutektikum offenbart wurde, jedoch ist nichts offenbart bezüglich der Anwendung des Aufzeichnungsverfahrens, das für die Markierungslängenaufzeichnung, wie sie durch die vorliegenden Erfindung offenbart wird, geeignet ist.
  • Somit stellen die Zusammensetzung und die Mehrschichtstruktur des Mediums der vorliegenden Erfindung unschätzbare Verbesserungen zur Herstellung der Legierung nahe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung, die für ein praktikables Phasenänderungsmedium nützlich ist, dar.
  • Weiter ist der Referenzaspekt auch unter dem Gesichtspunkt sehr bedeutsam, dass von der Zusammensetzung, von der bisher angenommen wurde, dass sie schwierig zu initialisieren ist und als eine Aufzeichnungsschicht unbrauchbar ist, gefunden wurde, dass sie für ein hochdichtes Aufzeichnen geeignet ist, sobald sie initialisiert wurde.
  • Noch weiter ist es industriell wichtig, dass von einem Initialisierungsverfahren, das für das Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung geeignet ist, gefunden wurde, die Initialisierung in einem kurzen Zeitraum durchzuführen.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung beschrieben. Die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung ist eine solche mit einer vorbestimmten Menge an Ge und einer vorbestimmten Menge an Ag oder Zn, zugesetzt zu selbiger Basis nahe der eutektischen Sb70Te30-Zusammensetzung wie in dem Referenzaspekt.
  • Der wichtigste Vorteil des Einsatzes des Materials für die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass es eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit vermittelt, und es auf diese Weise möglich ist, ein derartiges Phänomen zu unterdrücken, bei dem grobe Körner mit einer von dem Anfangszustand unterschiedlichen Reflektivität in der Peripherie einer amorphen Markierung oder in der gelöschten Markierung gebildet werden.
  • Die Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung wird durch die folgende Formel dargestellt. Sie wird nämlich repräsentiert durch MbzGey(SbxTe1–x)1–y–z, worin Mb mindestens ein Element, ausgewählt aus Ag und Zn ist, 0,60 ≤ x ≤ 0,85, 0,01 ≤ y ≤ 0,20 und 0,01 ≤ z ≤ 0,15 gilt.
  • Die Zugabe von Ge ist insbesondere wirksam zur Verbesserung der thermischen Stabilität des amorphen Zustands und zur Erhöhung der Archivierungsstabilität der aufgezeichneten amorphen Markierungen.
  • Wenn die Menge an Ge 20 Atom% überschreitet, neigt eine intermetallische Verbindungszusammensetzung, wie Ge1Sb4Te7, Ge1Sb2Te4, Ge2Sb2Te5 oder GeTe, dazu, eine Phasentrennung einzugehen, und die Zusammensetzung kann sich beim wie derholten Überschreiben leicht ändern, was unerwünscht ist. Besonders bevorzugt beträgt sie maximal 15 Atom%. Auf der anderen Seite kann kein deutlicher Effekt der Zugabe erzielt werden, wenn sie geringer als 1 Atom% beträgt.
  • Ag und Zn können allein oder in Kombination in einer Menge von mindestens 1 Atom% eingesetzt werden, um die Initialisierung der amorphen Schicht direkt nach ihrer Bildung zu erleichtern. Wenn sie 15 Atom% überschreitet, neigt der Effekt zur Stabilisierung der amorphen Bits, erhältlich durch die Zugabe von Ge, dazu verloren zu gehen. Darüber hinaus verschlechtert sich wahrscheinlich aufgrund des Ausfallens einer neuen Legierungsphase das Flattern (jitter) der aufgezeichneten Markierungsgrenze, was unerwünscht ist. Vorzugsweise beträgt die Menge maximal 10 Atom%.
  • Durch Zugabe von Ge, Ag und Zn zu der eutektischen SbTe-Zusammensetzung ist es möglich, die Kristallisationszeit in der oben erwähnten Initialisierungsoperation zu verkürzen, während die Archivierungsstabilität der amorphen Markierung gleichzeitig beibehalten wird. Durch die Zugabe von Ge, Ag und Zn verschiebt sich die Zusammensetzung der SbTe-Matrix unter Bildung eines Eutektikums von Sb70Te30 auf ein Niveau von Sb60Te40 bis Sb65Te35. Dementsprechend wird die Abhängigkeit der linearen Geschwindigkeit durch die überschüssige Menge an Sb auf der Basis dieser Zusammensetzung bestimmt.
  • Um die Fähigkeit zur Aufzeichnung bei einer hohen linearen Geschwindigkeit zu erzielen, kann die Überschussmenge an Sb wie oben beschrieben erhöht werden. Bei einer zu starken Erhöhung neigt jedoch die Stabilität der aufgezeichneten amorphen Markierungen dazu beeinträchtigt zu werden. Folglich lautet hinsichtlich SbxTe1–x 0,60 ≤ x ≤ 0,85, vorzugsweise 0,65 ≤ x ≤ 0,80.
  • Für das Medium der vorliegenden Erfindung ist Schmelzinitialisierung wirksam wie im Fall des Referenzaspekts. Darüber hinaus kann eine kristallisationsbeschleunigende Schicht gebildet werden.
  • Das Medium der vorliegenden Erfindung besitzt eine Mehrschichtstruktur, wie sie in 1 gezeigt ist, wie beim Referenzaspekt. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp 3 reicht vorzugsweise von 15 bis 30 nm. Wenn die Dicke dünner ist als 15 nm, kann kein adequater Kontrast erhalten werden, und die Kristallisationsgeschwindigkeit neigt dazu gering zu sein, wohingegen es schwierig wird, ein Löschen der Aufnahme in einer kurzen Zeitdauer durchzuführen. Auf der ande ren Seite neigt die Wärmekapazität dazu groß zu werden, wenn sie dicker als 30 nm ist, und die Aufzeichnungsempfindlichkeit wird schlechter.
  • Die Materialien für die oberen und unteren Schutzschichten 2 und 4 können dieselben sein wie in dem Referenzaspekt.
  • Die untere Schutzschicht 2 ist erforderlich, um die Funktion des Unterdrückens der Wärmeverformung des Plastiksubstrats zu erfüllen. Dementsprechend ist die Dicke vorzugsweise mindestens 50 nm. Auf der anderen Seite kann es leicht zu einem Brechen aufgrund der inneren Spannung kommen, wenn sie 500 nm überschreitet. Dementsprechend ist die Dicke gewöhnlicherweise innerhalb dieses Bereichs ausgewählt, sodass die Reflektivität, der Unterschied in der Reflektivität zwischen vor und nach dem Aufzeichnen und der Phasenunterschied angemessene Niveaus erreicht, wobei die Lichtinterferenzwirkung in Betracht gezogen wird.
  • Die Dicke der oberen Schutzschicht 4 beträgt vorzugsweise 10 bis 50 nm. Der wichtigste Grund liegt darin, dass die Wärmeabfuhr zu der Reflektionsschicht 5 auf diese Weise am wirksamsten durchgeführt werden kann. Durch Anwendung einer Mehrschichtstruktur zur Beschleunigung der Wärmeabfuhr und zur Erhöhung der Abkühlungsrate zur Wiederverfestigung der Aufzeichnungsschicht kann ein hohes Löschungsverhältnis durch Hochgeschwindigkeitskristallisation erreicht werden, während die mit der Umkristallisation einhergehenden Probleme vermieden werden.
  • Wenn die Dicke der oberen Schutzschicht 50 nm überschreitet, neigt die Zeit, bis die Wärme der Aufzeichnungsschicht die Reflektionsschicht erreicht, dazu lang zu sein, wobei der Wärmeabführeffekt durch die Reflektionsschicht nicht wirksam erzielt werden kann.
  • Obwohl es von der thermischen Leitfähigkeit der oberen Schutzschicht abhängen kann ist die thermische Leitfähigkeit einer dünnen Schicht von weniger als 100 nm gewöhnlich um die Größenordnungen 2 bis 3 von der thermischen Leitfähigkeit des Festkörpers (bulk) kleiner und besitzt keinen substantiellen Unterschied. Dementsprechend wird die Dicke der Schutzschicht zu einem wichtigen Faktor.
  • Wenn auf der anderen Seite die obere Schutzschicht dünner als 10 nm ist, kann sie aufgrund von beispielsweise der während des Schmelzens der Aufzeichnungsschicht auftretenden Deformation leicht brechen, was unerwünscht ist. Dieses ist ebenso unerwünscht aus der Sicht, dass der Wärmeabführeffekt dazu neigt, besonders groß zu werden, und die für das Aufzeichnen erforderliche Leistung dazu neigt, unnötig groß zu werden.
  • Die Reflektionsschicht ist vorzugsweise aus einem Material mit einem großen Reflektionsvermögen hergestellt, und für die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, ein Material einzusetzen, welches eine besonders hohe thermische Leitfähigkeit besitzt, sodass der Wärmeabfuhreffekt sogar über die obere dielektrische Schicht erwartet werden kann.
  • Als solch ein Material wird vorzugsweise ein Metall, das mindestens 90 Atom% Au, Ag oder Al enthält, eingesetzt. Um die thermische Leitfähigkeit zu steuern und die Korrosionbeständigkeit zu verbessern kann eine geringe Menge an beispielsweise Ta, Ti, Cr, Mo, Mg, V, Nb oder Zr zugesetzt werden. Besonders bevorzugt ist eine Legierung von AlbTa1–b (0 < b ≤ 0,1), da sie ausgezeichnet ist hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit und die Zuverlässigkeit des Mediums verbessert.
  • Die Dicke der Reflektionsschicht beträgt vorzugsweise mindestens 50 nm, um das eintretende Licht ohne Durchlassen des Lichts vollständig zu reflektieren. Wenn die Dicke 500 nm überschreitet, neigt die Produktivität dazu schlecht zu werden ohne eine weitere Verbesserung in dem Wärmeabfuhreffekt, und es kann leicht zu einem Brechen kommen. Folglich beträgt die Dicke vorzugsweise maximal 500 nm.
  • Ebenso in der vorliegenden Erfindung kann das Aufzeichnungsverfahren, wie es in dem Referenzaspekt beschrieben wurde, vorzugsweise in Kombination eingesetzt werden. Es ist besonders bevorzugt, es in einem linearen Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 7 m/s einzusetzen. Wenn die lineare Geschwindigkeit unterhalb von 1 m/s liegt, ist ein Umkristallisieren wahrscheinlich, und wenn sie oberhalb von 7 m/s liegt, kann meist kein adequates Löschverhältnis erzielt werden. Besonders bevorzugt reicht die lineare Geschwindigkeit von 2 bis 7 m/s.
  • Nun wird die vorliegende Erfindung in weiterem Detail unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben werden. Bei den folgenden Beispielen werden spezifische Ausführungsformen einer wiederbeschreibbaren CD beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung auf gar keinen Fall auf solche spezifischen Beispiele beschränkt ist.
  • Für die Untersuchung einer ZnInSbTe-Vierelementlegierungs-Aufzeichnungsschicht wurde ein Cosputtering mittels mindestens zweier Typen von Targets, d. h. einem Zn5In5Sb60Te30-, Zn5In3Sb62Te30- oder Zn7In5Sb58Te30-Legierungstarget, und einem Metall- oder Legierungs-Target, wie Sb, Zn, InSb oder ZnSb, durchgeführt.
  • Für die Untersuchung einer ZnInGeSbTe-Fünfelementlegierungs-Aufzeichnungsschicht wurde ein Cosputtering mittels mindestens zweier Typen von Targets, d. h. einem Zn5In3Ge3Sb59Te30-, Zn5In7Ge5Sb53Te30- oder Zn7In5Sb58Te30-Legierungstarget, und einem Metall- oder Legierungs-Target, wie Sb, Ge, Zn, InSb oder ZnSb, durchgeführt.
  • Für die Untersuchung einer AgGeSbTe- oder ZnGeSbTe-Vierelementlegierungsaufzeichnungsschicht wurde das Cosputtering mittels mindestens drei Typen von Targets, d. h. einem ternären Ge1Sb2Te4- oder Ge2Sb2Te5-Legierungstarget, Sb, und Ag oder Zn, durchgeführt.
  • Durch Regulierung der Ausstoßleistungen für die jeweiligen Targets kann die Zusammensetzung geregelt werden. Die Zusammensetzung der erhaltenen dünnen Legierungsschicht wurde mittels Röntgenstrahlfluoreszenzintensität, korrigiert durch chemische Analyse, gemessen.
  • BEISPIEL 1 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 85 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm an Zn5In5Sb60Te30 als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 170 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern laminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3,5 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 550 mW mittels einer Initialisierungsvorrichtung für optische Disks mit einem elliptischen Bestrahlungsstrahl mit einer langen Achse von 80 μm und einer kurzen Achse von etwa 1,4 μm unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastvorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurden statistische EFM-Signale (Taktzeitraum: 115 ns) bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,4 m/s mittels einer Vorrichtung zur Bewertung von optischen Disks (Laserwellenlänge: 780 nm, NA: 0,55) aufgezeichnet.
  • Die Aufzeichnungsbedingungen waren so, dass in der 2, α1 = 1, αi = 0,5 (i ≥ 2), βi = 0,5, Pw = 13 mW, Pe = 6,5 mW, Pb = 0,8 mW. Nämlich m = n–1 und j = 0,5.
  • Der Schwankungs- bzw. Flatterwert (jitter value), der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Ferner wurde diese Charakteristik selbst nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten. Weiterhin zeigten die aufgezeichneten Signale keine Verschlechterung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 2 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm an Zn7In5Sb58Te30 als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 170 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3,5 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 550 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, durch Einstrahlung eines elliptischen Lichtstrahls mit einer langen Achse von 80 μm und einer kurzen Achse von etwa 1,4 μm unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungs-Vorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde eine Aufzeichnung unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Ferner wurde diese Charakteristik selbst nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten. Weiter zeigten die aufgezeichneten Signale keine Verschlech terung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80 % betrug.
  • BEISPIEL 3 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn5In3Ge3Sb59Te30-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 170 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein in ultraviolettem Licht härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der radialen Richtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 600 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungsvorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter denselben Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Weiterhin wurde diese Charakteristik selbst nach 2000-maligem Überschreiben beibehalten. Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keine Verschlechterung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 4 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn7In3Ge3Sb58Te29-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al98,0Ta2,0-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 600 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungsvorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Weiter wurde diese Charakteristik selbst nach 2000-maligem Überschreiben beibehalten. Weiterhin zeigten die aufgezeichneten Signale keine Verschlechterung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 1
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn5In10Sb60Te25-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al98,0Ta2,0-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 600 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungs-Vorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und die anfängliche Charakteristik war gut. Jedoch nahm nach 1000-maligem Überschreiben das Flattern abrupt zu. Insbesondere bei einer langen Markierung, wie 11T, wurde beobachtet, dass sie erhalten blieb, ohne vollständig gelöscht zu werden. Es wird angenommen, dass, da In in einer großen Menge enthalten ist, eine Segregation auftrat, wodurch die Rekristallisation (Löschung) behindert wurde.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 2
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn5In2Sb62Te31-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al98,0Ta2,0-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 500 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungs-Vorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und die Anfangscharakteristik war gut. Weiterhin betrug selbst nach 1000-maligem Überschreiben das Flattern noch weniger als 10% des Taktzeitraumes und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Jedoch verschlechterten sich die aufgezeichneten Signale, wenn sie 500 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurde, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug, und das Flattern erreichte 20% des Taktzeitraums.
  • Diese Disk wurde untersucht, wodurch gefunden wurde, dass amorphe Bits teilweise eine Rekristallisation durchlaufen haben, und somit teilweise gelöscht waren. Es wird angenommen, dass die Menge an In zu gering war, dass die Kristallisationstemperatur so niedrig wie 140°C war, wodurch die thermische Stabilität von amorphen Markierungen ungenügend war.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 3
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn15In5Sb51Te29-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 170 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 600 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungs-Vorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Bei der ersten Aufzeichnung war der Flatterwert geringfügig hoch bei einem Niveau von 15% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge. Daneben war nach 1000-fachem Überschreiben das Flattern deutlich auf ein Niveau von mindestens 20% des Taktzeitraums erhöht war.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 4
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn13In5Ge3Sb52Te27-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 170 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3,5 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 550 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungs-Vorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Bei der anfänglichen Aufzeichnung war der Flatterwert geringfügig hoch bei einem Niveau von 15% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge. Daneben war nach 1000-fachem Überschreiben das Flattern deutlich auf ein Niveau von mindestens 20% des Taktzeitraums erhöht.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 5
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ag5In3Sb62Te30-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 170 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 3,5 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 10 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 550 mW mittels der gleichen Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie in dem Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, unterworfen, wobei die anfängliche Kristallisation durch einen Abtastungs-Vorgang durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den gleichen Bedingungen wie in dem Referenz-Beispiel 1 durchgeführt, gefolgt von der Bewertung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und die anfängliche Charakteristik war gut. Weiter wurde diese Charakteristik selbst nach 1000-fachem Überschreiben beibehalten. Jedoch verschlechterten sich die aufgezeichneten Signale, wenn sie 1000 Stunden in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug, und das Flattern erreichte 20% des Taktzeitraums. Es wurde festgestellt, dass amorphe Bits teilweise eine Rekristallisation durchlaufen hatten und somit teilweise gelöscht waren.
  • BEISPIEL 5
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ag6Ge5Sb70Te19-Schicht als Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80 (SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung bei einer linearen Geschwindigkeit von 4,5 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit von 5 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 250 mW mittels einer Initialisierungsvorrichtung für optische Disks mit einem elliptischen Bestrahlungsstrahl mit einer langen Achse von 50 μm unterworfen, wodurch die anfängliche Kristallisation durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurden statistische EFM-Signale (Taktzeitraum: 115 ns) bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,8 m/s mittels einer Vorrichtung zur Bewertung von optischen Disks (Laserwellenlänge: 780 nm, NA: 0,55) aufgezeichnet. Während des Aufzeichnens betrug α1 = 1, αi = 0,5 (i ≥ 2), βi = 0,5, Pw = 13 mW, Pe = 6,5 mW und Pb = 0,8 mW.
  • Der Schwankungs- bzw. Flatterwert (jitter value), der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Ferner wurde diese Charakteristik selbst nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten.
  • Weiterhin zeigten die aufgezeichneten Signale keine Verschlechterung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 6
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ag10Ge7Sb66T17-Schicht als Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern laminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5 unterzogen, wobei die anfängliche Kristallisation durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde ein Aufzeichnen unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Schwankungs- bzw. Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte folglich ein gutes Ergebnis. Ferner wurde diese Eigenschaft beibehalten sogar nach 1000-maligem Überschreiben.
  • Darüber hinaus zeigten die aufgezeichneten Signale keine Verschlechterung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 7
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn6Ge7Sb60Te27-Schicht als Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5 unterzogen, wobei die anfängliche Kristallisation durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde die Aufzeichnung unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte folglich gute Ergebnisse. Darüber hinaus wurde diese Eigenschaft beibehalten, sogar nach einem 1000-maligen Überschreiben. Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, sogar nachdem sie 1000 Stunden lang einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 8
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn3Ge3Sb61Te28-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al9,75Ta2,5-Legierungsschicht nacheinan der durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einem ersten Schritt der Initialisierungskristallisation bei einer linearen Geschwindigkeit von 4,5 m/s bei einer Strahlungstransfergeschwindigkeit von 5 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 300 m/W mittels einer Initialisierungsvorrichtung für optische Disks, wie sie im Beispiel 5 verwendet wurde, unterworfen, um das Reflektionsvermögen auf ein Level von 80% des fertigen kristallinen Zustands zu erhöhen, und weiterhin einer Strahlung einmal mit 11 mW durch den folgenden Tester unterzogen, wodurch die anfängliche Schmelzkristallisation durchgeführt wurde. Es wird angenommen, dass so lange die Initialisierung durch Einstrahlen von diesem doppelten Niveau vervollständigt werden kann, es zu keinem Problem vom industriellen Standpunkt aus kommen sollte.
  • Auf der Disk wurde eine Aufzeichnung unter den selben Bedingungen wie im Beispiel 5 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Darüber hinaus wurde diese Eigenschaft beibehalten, selbst nach einem 1000-maligem Überschreiben.
  • Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, sogar nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 9
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Zn6Ge7Sb62Te25-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlung härtbares Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm aufbeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Die optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5 unterzogen, wodurch die anfängliche Kristallisation durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurden statistische EFM-Signale (Taktzeitraum: 115 ns) bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,8 m/s mittels einer Vorrichtung zur Bewertung von optischen Disks (Laserwellenlänge: 780 nm, NA: 0,55) aufgezeichnet. Während der Aufzeichnung betrug α1 = 1, αi = 0,45 (i ≥ 2), βi = 0,55, Pw = 14 mW, Pe = 6,5 mW, Pb = 0,8 mW.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Darüber hinaus wurde diese Eigenschaft beibehalten sogar nach 1000-maligem Überschreiben.
  • Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst nachdem sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperaur 80°C betrug und die relative Luftfeuchtigkeit 80% betrug.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 6
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ag5Sb66Te29-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern laminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiter in einer Dicke von 4 μm aufgeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer Schmelzinitialisierung unter den selben Bedingungen wie Beispiel 5 unterzogen, wobei eine anfängliche Kristallisation durchgeführt wurde.
  • Auf der Disk wurde ein Aufzeichnen durchgeführt, unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und folglich war die Anfangseigenschaft gut. Darüber hinaus wurde diese Eigenschaft beibehalten, selbst wenn 1000 Mal überschrieben wurde.
  • Jedoch verschlechterten sich die aufgezeichneten Signale, nachdem sie 500 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C und die relative Feuchtigkeit 80% betrug, und der Flatterwert erreichte 20% des Taktzeitraums.
  • Es wurde gefunden, dass die amorphen Bits teilweise rekristallisierten und teilweise gelöscht waren.
  • BEISPIEL 10 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 1 nm einer Sb2Te3-Schicht als eine Kristallisationsbeschleunigungsschicht, 1 nm einer Sb-Schicht als eine die Zusammensetzung einstellende Schicht, 18 nm einer Ge10Sb67Te23-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 100 nm einer Al9,75Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm ausgebildet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese optische Disk wurde einer anfänglichen Schmelzkristallisation bei einer Diskumdrehungsgeschwindigkeit von 2.700 U/min bei einer Strahltransfergeschwindigkeit von 5 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 400 mW mit einem Radius von 64 mm und einer Laserleistung von 170 mW mit einem Radius von 27 mm mittels eines Initialisierungsapparates für optische Disks mit einem elliptischen Bestrahlungsstrahl mit einer langen Achse von ungefähr 50 μm unterzogen, wodurch die anfängliche Kristallisation durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurden statistische EFM-Signale (Taktzeitraum: 115 ns) bei einer linearen Geschwindigkeit von 2,8 m/s mittels einer Bewertungsapparatur für optische Disks (Laserwellenlänge: 780 nm, NA: 0,55) aufgezeichnet. Während des Aufzeichnens betrug α1 =, αi = 0,5 (i ≥ 2), βi = 0,5, Pw = 13 mW, Pe = 6,5 mW und Pb = 0,8 mW.
  • Der Flatterwert, der die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte folglich ein gutes Ergebnis, und diese Eigenschaft wurde beibehalten, sogar nachdem 1000 Mal überschrieben wurde.
  • Darüber hinaus zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst nachdem sie 2000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 11 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 1 nm einer Sb2Te3-Schicht als eine Kristallisationsbeschleunigungsschicht, 19 nm einer Ge10Sb67Te23-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 100 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch ultraviolette Strahlen härtbares Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm aufbeschichtet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese Disk wurde einer Initialisierung unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 unterzogen, wodurch die Initialsierung durchgeführt wurde.
  • Auf dieser Disk wurde ein Aufzeichnen unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte folglich gute Ergebnisse. Diese Eigenschaft wurde beibehalten sogar nach einem 1000-maligen Überschreiben.
  • Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst nachdem sie 2000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in welcher die Temperatur 80°C betrug und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 12 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ge10Sb67Te23-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 100 nm einer Al9,75Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander auflaminiert durch Magnetron-Sputtern, und eine Schicht aus einem durch ultraviolette Strahlen härtbaren Harz wurde darauf in einer Dicke von 4 μm ausgebildet, um eine optische Disk zu erhalten.
  • Diese Disk wurde der Initialisierung unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 unterzogen, allerdings konnte die Initialisierung nicht durchgeführt werden. Folglich wurde die Schmelzanfangskristallisierung durchgeführt durch Bestrahlen mit einem DC-Laserstrahl mehrere Male auf jede Spur mittels eines Evaluierungsapparates für optische Disks.
  • Auf dieser Disk wurde ein Aufzeichnen unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis. Dieser Eigenschaft wurde beibehalten, sogar wenn 1000 Mal überschrieben wurde.
  • Darüber hinaus zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst wenn sie 2000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 13 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 80 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ge12Sb66Te22-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al98,5Ta1,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm unter Erhalt einer Disk aufbeschichtet.
  • Diese optische Disk wurde einer anfänglichen Kristallisation mit einer linearen Geschwindigkeit von 2,0 bis 5,0 m/s bei einer Strahltransfergeschwindigkeit (in der Radialrichtung der Disk) von 10 bis 50 μm/Umdrehung mit einer Laserleistung von 500 bis 900 mW mittels der selben Initialisierungsapparatur für optische Disk, wie sie in Referenz-Beispiel 1 verwendet wurde, wobei die anfängliche Kristallisation unvollständig und uneinheitlich war. Mit einer Leistung von mindestens 800 mW resultierten Defekte aufgrund der Schädigung durch die Wärme. Folglich wurde die anfängliche Schmelzkristallisation durchgeführt durch Bestrahlen mit einem DC-Laserstrahl mehrere Male auf jede Spur mittels eines Evaluierungsapparates für optische Disks.
  • Auf dieser Disk wurde ein Aufzeichnen unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächliche Signalcharakteristik zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte folglich ein gutes Ergebnis. Diese Eigenschaft wurde sogar nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten.
  • Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst wenn sie 2000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 14 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ge10Sb67Te23-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 200 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander mittels Magnetron-Sputtern auflaminiert, und ein durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm unter Erhalt einer optischen Disk aufbeschichtet.
  • Diese optische Disk wurde der Initialisierung unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 5 unterzogen, allerdings konnte die anfängliche Kristallisierung nicht durchgeführt werden. Folglich wurde die anfängliche Schmelzkristallisierung durch Bestrahlen mit einem DC-Laserstrahl mehrere Male auf jede Spur mittels eines Evaluierungsapparates für optische Disks durchgeführt.
  • Auf dieser Disk wurde ein Aufzeichnen unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächlichen Signaleigenschaften zeigt, betrug 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte folglich gute Ergebnisse. Diese Eigenschaften wurden selbst nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten.
  • Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst wenn sie 2000 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • BEISPIEL 15 (Referenz)
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ge7Sb65Te28-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 100 nm einer Al9,75Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander mittels Magnetron-Sputtern auflaminiert, und eine Schicht aus einem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm unter Erhalt einer optischen Disk ausgebildet.
  • Diese Disk wurde der Initialisierung unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 beschrieben unterzogen, allerdings konnte eine anfängliche Kristallisierung nicht durchgeführt werden. Folglich wurde eine anfängliche Schmelzkristallisierung durchgeführt durch Bestrahlung mit einem DC-Laserstrahl mehrere Male auf jede Spur mittels eines Evaluierungsapparates für optische Disks.
  • Auf dieser Disk wurde das Aufzeichnen unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächlichen Signaleigenschaften zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis, und dieses Ergebnis wurde sogar nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten.
  • Ferner zeigten die aufgezeichneten Signale keinerlei Verschlechterung, selbst wenn sie 1000 Stunden lang in einer Umgebung gehalten wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Feuchtigkeit 80% betrug.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 7
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Sb72Te28-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 100 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander durch Magnetron-Sputtern auflaminiert, und eine Schicht aus einem durch Ultraviolettstrahlen härtbaren Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm unter Erhalt einer optischen Disk ausgebildet.
  • Diese Disk wurde einer Initialsierung unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 unterzogen, allerdings konnte eine anfängliche Kristallisierung nicht erzielt werden. Folglich wurde eine anfängliche Schmelzkristallisierung durchgeführt durch Bestrahlen mit einem DC-Laserstrahl mehrere Male auf jede Spur mittels eines Evaluierungsapparates für optische Disks.
  • Auf dieser Disk wurde eine Aufzeichnung unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächlichen Signaleigenschaften zeigt, betrug weniger als 10% des Taktzeitraums innerhalb der kürzesten Markierungslänge und zeigte somit ein gutes Ergebnis, und diese Eigenschaft wurde sogar nach 1000-maligem Überschreiben beibehalten. Jedoch verschlechterten sich die aufgezeichneten Signale, nachdem sie 500 Stunden lang in einer Umgebung belassen wurden, in der die Temperatur 80°C betrug und die relative Feuchtigkeit 80% betrug, und es war unmöglich, die Signale zu lesen.
  • VERGLEICHSBEISPIEL 8
  • Auf einem Polycarbonatsubstrat wurden 230 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht, 20 nm einer Ge21Sb72Te18-Schicht als eine Aufzeichnungsschicht, 20 nm einer (ZnS)80(SiO2)20-Schicht und 100 nm einer Al97,5Ta2,5-Legierungsschicht nacheinander mittels Magnetron-Sputtern auflaminiert, und eine Schicht aus einem durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harz wurde weiterhin in einer Dicke von 4 μm unter Erhalt einer optischen Disk ausgebildet.
  • Diese Disk wurde der Initialisierung unter den selben Bedingungen wie in Referenz-Beispiel 10 unterzogen, allerdings konnte eine anfängliche Kristallisierung nicht erzielt werden. Daher wurde eine anfängliche Schmelzkristallisierung durch Bestrahlen mit einem DC-Laserstrahl mehrere Male auf jede Spur mittels eines Evaluierungsapparates für optische Disks durchgeführt.
  • Auf dieser Disk wurde eine Aufzeichnung in der selben Weise wie in Referenz-Beispiel 10 durchgeführt, gefolgt von der Evaluierung.
  • Der Flatterwert, welcher die tatsächliche Signaleigenschaft zeigt, betrug mindestens 10% des Taktzeitraums mit der kürzesten Markierungslänge, und folglich konnten keine guten Eigenschaften erzielt werden.
  • Wie in dem zuvor gehenden beschrieben, ist es durch die vorliegende Erfindung möglich, ein optisches Aufzeichnungsmedium vorzusehen, welches eine ausgezeichnete Archivierungsstabilität und eine hohe Beständigkeit beim wiederholten Überschreiben aufweist und welches geringe Schwankung bei der hochdichten Markierungslängenaufzeichnung aufweist. Weiterhin kann durch Verwendung eines solchen Aufzeichnungsmediums in Kombination mit dem optischen Aufzeichnungsverfahren der vorliegenden Erfindung eine Markierungslängenaufzeichnung von höherer Präzision realisiert werden.

Claims (7)

  1. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Mehrschichtstruktur, umfassend mindestens eine untere Schutzschicht (2), eine optische Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp (3), eine obere Schutzschicht (4) und eine Reflektionsschicht (5) auf einem Substrat (1) zur Überschreibaufzeichnung durch Modulation von Lichtintensität mindestens zweier Levels, sodass ein kristalliner Zustand ein nicht aufgezeichneter Zustand ist und ein amorpher Zustand ein aufgezeichneter Zustand ist, wobei die optische Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp (3) eine Zusammensetzung von MbzGey(SbxTe1–x)1–y–z besitzt, worin Mb mindestens ein Element, ausgewählt aus Ag und Zn ist, 0,60 ≤ x ≤ 0,85, 0,01 ≤ y ≤ 0,20 und 0,01 ≤ z ≤ 0,15 gilt.
  2. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin 0,65 ≤ x ≤ 0,80, 0,01 ≤ y ≤ 0,15 und 0,01 ≤ z ≤ 0,10 gilt.
  3. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die optische Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp (3) eine Dicke von 15 bis 30 nm besitzt, die obere Schutzschicht (4) eine Dicke von 10 bis 50 nm besitzt, und die Reflektionsschicht (5) eine Dicke von 50 bis 500 nm besitzt und aus einem Metall hergestellt ist, welches mindestens 90 Atom% Au, Ag oder Al aufweist.
  4. Optisches Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, worin die untere Schutzschicht (2) eine Dicke von 50 bis 500 nm besitzt, wobei ein Teil von 1 bis 10 nm auf der die Aufzeichnungsschicht kontaktierenden Seite aus einer Mischung hergestellt ist, welche eine Chalkogen-Verbindung und eine wärmebeständige Verbindung mit einer Zersetzungstemperatur oder einem Schmelzpunkt von mindestens 1.000°C, welche keine Chalkogen-Verbindung darstellt, umfasst, wobei der Rest aus einer wärmebeständigen Verbindung eines unterschiedlichen oder desselben Typs wie die genannte wärmebeständige Verbindung besteht.
  5. Verfahren zur Durchführung der Initialisierung auf dem Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei, um eine Initialisierungsoperation durch Einstrahlen eines Energiestrahls für die Kristallisation durchzuführen, nach Bildung der optischen Aufzeichnungsschicht vom Phasenänderungstyp (3), die Aufzeichnungs schicht (3) lokal geschmolzen und während der erneuten Verfestigung kristallisiert wird.
  6. Optisches Aufzeichnungsverfahren, umfassend das Durchführen von Markierungslängenmodulationsaufzeichnung und Löschung auf dem optischen Informationsaufzeichnungmedium gemäß Anspruch 1 durch Modulierung einer Laserleistung unter mindestens 3 Leistungsniveaus, wobei, um Intermarkierungsbereiche zu bilden, eine Löschleistung Pe, die in der Lage ist, amorphe Markierungsbereiche zu rekristallisieren, angewandt wird, und, um Markierungsbereiche mit einer Länge nT zu bilden, worin T ein Taktzeitraum ist und n eine ganze Zahl von mindestens 2 ist, eine Schreibleistung Pw und eine Vorspannleistung Pb in solcher Weise angewandt werden, dass, wenn die Zeit für die Aufbringung einer Schreibleistung Pw durch α1T, α2T, ..., αmT, und die Zeit für die Aufbringung einer Vorspannleistung Pb durch β1T, β2T, ..., βmT, wiedergegeben werden, der Laseranwendungszeitraum in m Impulse in einer Sequenz von α1T, β1T, α2T, β2T, ..., αmT, βmT dividiert wird, um die folgenden Formeln zu erfüllen: wenn 2 ≤ i ≤ m–1, ai ≤ βi; m = n–k, worin k eine ganze Zahl von 0 ≤ k ≤ 2 ist, vorausgesetzt, dass nmin-k ≥ 1, worin nmin der Minimalwert von n ist; und α1 + β1 + ... + αm + βm = n–j, worin j eine reelle Zahl von 0 ≤ j ≤ 2 ist; und unter solchen Bedingungen, dass Pw > Pe, und 0 < Pb ≤ 0,5 Pe, vorausgesetzt, dass, wenn i = m, 0 < Pb ≤ Pe.
  7. Optisches Aufzeichnungsverfahren nach Anspruch 6, worin 0 < Pb ≤ 0,2 Pe, unter der Voraussetzung, dass, wenn i gleich m ist, 0 < Pb ≤ Pe ist, und wenn 2 ≤ i ≤ m–1 ist, αi + β1 = 1,0 und 0,05 < αi ≤ 0,5 sind.
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