DE3883589T2 - Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums, welches digitale Information optisch aufzeichnet, mit einem optischen Aufzeichnungsmedium für einmaliges Schreiben, auf welchem ein Verwender Information nur einmal schreiben kann, und einem löschbaren optischen Aufzeichnungsmedium, auf welchem Information wiederholt geschrieben und gelöscht werden kann.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bereits optische Aufzeichnungsmedien, welche eine Aufzeichnungsschicht verwenden, die zwei stabile kristalline Zustände annimmt, die verschiedene optische Charakteristiken aufweisen, die durch eine Bestrahlung mit Lichtimpulsen verschiedener Leistung und Bestrahlungszeiten transformiert werden, in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (JUPP) (Kokai) Nr. 61- 134944, veröffentlicht am 23. Juni 1986; JUPP Nr. 61-168145, veröffentlicht am 29. Juli 1986; und JUPP Nr. 61-168144, veröffentlicht am 29. Juli 1986, unter anderen, geoffenbart. Diese Aufzeichnungsmedien sind mit einer Aufzeichnungsschicht versehen, die eine einheitliche chemische Zusammensetzung in der Richtung der Schichtdicke aufweist und durch Abscheiden einer Schicht mit der chemischen Zusammensetzung auf ein Substrat gefertigt werden, während das Substrat beheizt wird, oder durch Abscheiden einer solchen Schicht, gefolgt von Abtasten von Spuren der abgeschiedenen Schicht mit einem Laserstrahl, so daß die abgeschiedene Schicht oder nur die Spuren der abgeschiedenen Schicht kristallisiert werden.
  • Diese Verfahren sind jedoch insofern nachteilig, als sie eine lange Zeit zum Erhitzen und Kühlen eines Substrats oder zum Abtasten mit einem Laserstrahl benötigen, und daß sie ferner ein Substrat mit hoher Hitzebeständigkeit erfordern. Außerdem können in den obigen Verfahren die Reflexionsvermögen einer aufzeichnenden Schicht nicht in einem weiten Bereich durch Wählen einer Dicke der aufzeichnenden Schicht geändert werden, da die aufzeichnende Schicht eine einheitliche chemische Zusammensetzung aufweist.
  • Die Erfinder entwickelten ein anderes Verfahren zum Herstellen eines solchen optischen Aufzeichnungsmediums, welches ein Abscheiden einer Vielzahl von Schichten umfaßt, gefolgt von einem Beheizen der Schichten, um eine aufzeichnende Schicht zu bilden (siehe die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 62-20.154, veröffentlicht am 28. Jänner 1987). Auch dieses Verfahren benötigt jedoch eine lange Fertigungszeit und besitzt insofern einen Nachteil, als die Charakteristiken des erhaltenen Aufzeichnungsmediums minderwertig sind.
    • KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat gebildet, indem eine Kombination einer Vielzahl von Schichten mit einer niedrigeren Kristallisierungstemperatur aufeinanderfolgend abgeschieden wird, d.h., eine Schicht aus einem Elementes oder eine Schicht aus einer intermetallischen Verbindung, um eine erforderliche chemische Zusammensetzung als eine chemische Durchschnittszusammensetzung davon zu erhalten, und durch Beheizen des Substrats während einer Abscheidung der Vielzahl von Schichten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird so ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einer Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung vorgesehen, welche Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung kristallin ist und zwei verschiedene kristalline Zustände annehmen kann, die verschiedene Lichtreflexionsvermögen aufweisen, welches Verfahren die Schritte aufweist: Herstellen eines Substrates; und aufeinanderfolgendes Abscheiden einer Vielzahl von Schichten auf das Substrat, während das Substrat bei einer Temperatur beheizt wird, die niedriger ist als die Temperatur der thermischen Verformung des Substrats, wobei wenigstens eine
  • der aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten aus einem ersten Element der Legierung besteht, wenigstens eine andere der aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten aus einer chemischen Verbindung aus dem ersten Element und wenigstens einem anderen Element, das die Legierung bildet, besteht und die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten die chemische Durchschnittszusammensetzung der Legierung aufweisen.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Systems zum Verdampfen einer Legierungsschicht;
  • Figur 2 ist eine Schnittansicht eines optischen Aufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen einem CN-Verhältnis (Verhältnis Ladungsträger zu Rauschen) eines Aufzeichnungsmediums und einer Aufzeichnungsleistung;
  • Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen einem CN-Verhältnis eines Aufzeichnungsmediums und einer Zahl von Schreib- und Löschwiederholungen;
  • Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen einem CN-Verhältnis eines Aufzeichnungsmediums und einer Aufzeichnungsleistung;
  • Fig. 6 zeigt eine Änderung eines CN-Verhältnisses eines Aufzeichnungsmediums bei 85 ºC mit einer Zeit; und
  • Fig. 7 zeigt Reflexionsvermögen an einem flachen Abschnitt von Platten.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSFORMEN
  • Bezüglich eines optischen Aufzeichnungsmediums, in welchem Information unter Verwendung von zwei verschiedenen stabilen kristallinen Zuständen mit verschiedenen optischen Reflexionsvermögen aufgezeichnet wird, siehe die oben erwähnten ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) und Patentanmeldung, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hier aufgenommen wird.
  • Eine optische Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung, die in den obigen Quellen geoffenbart ist, besitzt eine chemische Zusammensetzung zwischen einer intermetallischen Verbindung und einem elementaren Metall oder zwischen zwei verschiedenen intermetallischen Verbindungen, nicht eine chemische Zusammensetzung eines einzelnen elementaren Metalls oder einer einzelnen intermetallischen Verbindung, und so ist die Temperatur zum Transformieren der Legierung, die eine dazwischenliegende chemische Zusammensetzung besitzt, von einem amorphen Zustand in einen kristallinen Zustand relativ hoch, und die Wärmebehandlung erfordert eine relativ lange Zeit. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine optische Aufzeichnungsschicht aus Schichten zusammengesetzt, von welchen jede im wesentlichen aus einem elementaren Metall oder einer intermetallischen Verbindung besteht, und so müssen in dieser optischen Aufzeichnungsschicht nur das elementare Metall und/oder die Zwischenverbindung, welche von Natur aus relativ leicht kristallisiert werden, kristallisiert sein, was ein Herabsetzen einer erforderlichen Temperatur für die Wärmebehandlung und ein Verkürzen einer Zeit für die Wärmebehandlung ermöglicht. Als ein Ergebnis wird sogar ein Substrat mit einer schlechten Wärmebeständigkeit, wie ein Harzsubstrat, durch die Wärmebehandlung zum Kristallisieren einer optischen Aufzeichnungsschicht nicht beschädigt, und die Wärmebehandlung kann in einer kürzeren Zeit ausgeführt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ferner die Schichten, da das Substrat bei einer Temperatur beheizt wird, die niedriger ist als eine Temperatur der thermischen Verformung des Substrats während einer Abscheidung von Schichten eines Elements oder einer intermetallischen Verbindung, während ihrer Abscheidung kristallisiert, und auf diese Weise ist eine Wärmebehandlung nach einer solchen Abscheidung unnötig. Darüberhinaus wurde angenommen, daß die Aufzeichnungscharakteristiken einer Legierungsschicht verbessert sind, wenn die Legierungsschicht während der Abscheidung kristallisiert wird, verglichen mit jenen, welche nach Abscheidung kristallisiert werden.
  • Die Legierungsschicht eines Aufzeichnungsmediums, das durch die vorliegende Erfindung hergestellt wird, braucht nicht über die Legierungsschicht eine einheitliche Zusammensetzung zu haben, sondern es ist ausreichend, falls ein Abschnitt davon, auf welchen ein Laserstrahl während einer Operation eingestrahlt wird, geschmolzen wird, um eine erwünschte einheitliche Zusammensetzung zu erhalten. Jedoch muß, sogar falls die Legierungsschicht eine Struktur eines Laminates von Schichten beibehält und eine erwünschte einheitliche Zusammensetzung bei einem Abschnitt davon durch Einstrahlen eines Laserstrahls hergestellt wird, jede der Schichten des Laminats, d.h. Schichten im wesentlichen aus einem Element oder einer intermetallischen Verbindung, kristallin sein.
  • Wenn eine intermetallische Verbindung durch ein Verfahren wie Sputtern, insbesondere mit einer hohen Abscheidungsrate abgeschieden wird, wird die abgeschiedene intermetallische Verbindung manchmal nicht kristallin, sondern ist amorph, sogar falls das Substrat während der Abscheidung der intermetallischen Verbindung auf das Substrat beheizt wird. Eine solche abgeschiedene, amorphe intermetallische Verbindungsschicht wird jedoch leichter durch eine Wärmebehandlung der Schicht nach Abscheidung kristallisiert, als wenn eine Wärmebehandlung während der Abscheidung der Schicht nicht betrieben wird. Ferner werden Schichten aus einem elementaren Metall und einer intermetallischen Verbindung vorteilhafterweise durch die Wärmebehandlung während einer Abscheidung kristallin gemacht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt eine Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung der vorliegenden Erfindung die folgende chemische Durchschnittszusammensetzung, mit Atomzahlen; zum Beispiel:
  • (In1-xSbx)1-yMy, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,2 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, Sn, Bi, Te, Tl und Pb ist;
  • (In1-xAsx)1-yMy, worin 0,2 ≤ x ≤ 1,0 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ge, Bi, Se, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Tl und Pb ist;
  • (In1-xBix)1-yMy, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,7 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Tl und Pb ist;
  • (Ga1-xSbx)1-yMy, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,9 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ge, As, Se, Ag, Cd, Sn, Tl, Te, Bi und Pb ist;
  • (Ga-xBix)1-yMy, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,7 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Tl und Pb ist; oder
  • (Tl1-xBix)1-yMy, worin 0,5 ≤ x ≤ 0,8 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te und Pb ist.
  • Die Gesamtdicke der Legierungsschicht ist vorzugsweise von 30 nm bis 200 nm.
  • In einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein Substrat aus einem Polymer, das hauptsächlich aus einem Polycarbonat besteht, bei 60 bis 130ºC beheizt, wird ein Substrat aus einem Polymer, welches hauptsächlich aus einem Epoxyharz besteht, bei 60 bis 120ºC beheizt, wird ein Substrat aus einem Polymer, welches hauptsächlich aus einem Polymethylmethacrylat besteht, bei 40 bis 80ºC beheizt, oder wird ein Substrat aus Glas mit einem lichthärtbaren Polymerfilm auf seiner obersten Oberfläche bei 60 bis 250ºC beheizt, wobei das Erwärmen während einer Abscheidung ausgeführt wird.
  • In einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Schutzschicht auf einer Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat vorgesehen sein. Eine solche Schutzschicht weist eine Schicht aus einem Kunststoff, einem lichthärtbaren Polymer oder einem anorganischen Material auf, wie TiO&sub2;, GeO&sub2;, SiO&sub2;, SiO, Al&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, ZnS, MgF&sub2;, CaF&sub2;, Si&sub3;N&sub4;, AlN und BN. Die Dikke der Schutzschicht ist vorzugsweise weniger als 1um. Die Schutzschicht aus einem anorganischen Material kann durch Vakuumabscheidung gebildet werden.
  • In einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch eine Grundschicht auf der obersten Oberfläche des Substrats und unter der Aufzeichnungsschicht vorgesehen werden, um eine Beschädigung eines Kunststoffsubstrats durch einen Laserstrahl zu verhindern. Eine solche Grundschicht kann zum Beispiel aus TiO&sub2;, GeO&sub2;, SiO&sub2;, SiO, Al&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, ZnS, MgF&sub2;, CaF&sub2;, Si&sub3;N&sub4;, AlN und BN hergestellt sein, die unter Vakuum abgeschieden sind. Die Dicke der Grundschicht ist allgemein größer als 20 nm, vorzugsweise 50 nm bis 200 nm, wovon eine geeignete Dicke ausgewählt wird, um ein erwünschtes Reflexionsvermögen eines Aufzeichnungsmediums zu ergeben. In diesem Fall kann ein Substrat kontinuierlich von der Abscheidung einer Grundschicht bis zur Abscheidung einer Aufzeichnungsschicht oder einer Legierungsschicht auf die Grundschicht beheizt werden, oder kann während der Abscheidung einer Grundschicht vor der Wärmbehandlung des Substrats während der Abscheidung einer Aufzeichnungsschicht nicht beheizt werden.
  • Wenn eine Schicht aus einem Element (z.B. Sb) und eine Schicht aus einer intermetallischen Verbindung (z.B. InSb) auf ein Substrat oder auf eine Grundschicht auf das Substrat abgeschieden werden sollen, kann entweder die Elementschicht oder die Schicht mit der intermetallischen Verbindung zuerst abgeschieden werden. Wenn eine Schicht aus zum Beispiel (In1- xSbx)1-ySey, worin 0,5 ≤ x ≤ 0,7 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist, gebildet werden soll, werden eine Schicht aus Sb und eine Schicht aus InSb abwechselnd abgeschieden, und Se kann in eine oder in beide Schichten inkorporiert werden oder kann als eine Schicht aus Se zwischen die schichten aus Sb und InSb eingeschoben werden.
  • Wenn Se in eine Schicht aus Sb oder InSb eingebracht wird, besteht die Schicht aus Sb oder InSb, die Se enthält, nicht aus einem Element oder einer intermetallischen Verbindung, aber die Vorteile einer laminierten struktur gehen nicht verloren, da die Menge an Se klein ist. Dies ist auf alle M in den oben erwähnten Eormeln anwendbar.
    • Beispiel 1
  • Figur 1 zeigt ein Verdampfungssystem, um eine Legierungsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, in welcher Figur die Bezugsziffer 1 eine Vakuumkammer benennt, 2 ein Substrathalter ist, 3 ein Substrat ist, 4 eine Lampe ist, um das Substrat zu beheizen, 5 eine In-Quelle ist und 6 eine Sb- Quelle ist.
  • In einem System, wie in Fig. 1 gezeigt, wird ein Substrat aus einem Polycarbonat, das durch Spritzgießen hergestellt worden ist, um eine Vorrille zu haben, auf einen Substrathalter fixiert, mit 50 UpM gedreht und auf 70ºC aufgeheizt. Dann wurde ZnS auf das Substrat aufgedampft, um eine Grundschicht mit einer Dicke von 150 nm zu bilden, und das Sb wurde auf die ZnS-Schicht gedampft, um eine Sb-Schicht mit einer Dicke von 10 nm zu bilden. Dann wurden In und Sb gleichzeitig von getrennten Quellen in einem Atomzahlverhältnis von 1:1 verdampft, um eine Schicht der intermetallischen Verbindung InSb mit einer Dicke von 60 nm zu bilden. Die auf diese Weise erhaltenen Schichten hatten eine durchschnittliche chemische Zusammensetzung von In&sub4;Sb&sub6;. Die Temperatur des Substrates wurde auf 70ºC während der Verdampfung gehalten.
  • Auf diese Weise wurde die Platte Nr. 1 erhalten.
  • Auf ähnliche Weise wie oben wurde eine Platte Nr. 2 durch aufeinanderfolgende Verdampfung von ZnS, Sb und InSb bei Raumtemperatur (25ºC) hergestellt, aber das Substrat wurde während der Verdampfung nicht beheizt. Dann wurde die Platte Nr. 2 2 Stunden lang in einem Thermostat bei 70ºC beheizt.
  • Ähnlich wie oben wurde eine Platte Nr. 3 durch aufeinanderfolgendes Verdampfen von ZnS, Sb und InSb bei Raumtemperatur (25ºC) hergestellt, aber eine Wärmebehandlung wurde nicht vorgenommen.
  • Die Platten Nrn. 1, 2 und 3 wurden mit einem UV-härtbaren Harz beschichtet und mit UV bestrahlt, um das Harz zu härten, um eine Schutzschicht mit einer Dichte von 20 um zu bilden.
  • Die so erhaltenen Platten Nrn. 1, 2 und 3 sind in Fig. 2 dargestellt, in welcher die Bezugsziffer 21 das Polycarbonatsubstrat bezeichnet, 22 die ZnS-Grundschicht, 23 die Sb- Schicht, 24 die InSb-Schicht und 25 die UV-gehärtete Harz- Schutzschicht. Beachte, daß die Schichten 23 und 24 jeweils eine Schicht mit einer einzigen Phase sein können.
  • Es wurde mittels Röntgenbeugung bestätigt, daß die Schichten 23 und 24 aus Sb und InSb kristallin waren. Allgemein wird eine Schicht aus einer Legierung, die eine einheitliche chemische Zusammensetzung besitzt, durch eine Wärmebehandlung bei ungefähr 150ºC kristallisiert, aber ein Laminat aus Schichten eines Elementes oder einer intermetallischen Verbindung kann bei einer Temperatur unter 100ºC kristallisiert werden.
  • Die Platten 1, 2 und 3 wurden mit einer linearen Geschwindigkeit von 6 m/s gedreht, ein Laserstrahl mit einem Strahlfleckdurchmesser von 1 um wurde mit verschiedenen Leistungen verwendet, um Information mit 3 MHz mit einer Bitlänge von 1 um aufzuzeichnen und zu lesen, und ein CN- Verhältnis (Verhältnis Ladungsträger zu Rauschen) wurde in Relation zur Leistung des Lasers bestimmt. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 gezeigt. Von Fig. 3 kann gesehen werden, daß die Platte Nr. 1, welche durch Verdampfen während des Beheizens hergestellt wurde, Kennwerte besitzt, die jenen der Platte Nr. 2 überlegen sind, welche durch Verdampfen bei Raumtemperatur, gefolgt von einer Wärmebehandlung, hergestellt wurde, und der Platte Nr. 3, welche durch Verdampfen bei Raumtemperatur hergestellt wurde, ohne einer nachfolgenden Wärmebehandlung.
  • Dann wurde ein Laserstrahl mit einer strahlbreite von 1 um und einer Strahllänge von 5 um mit einer Leistung von 10 mW auf eine aufgezeichnete Spur der Platten eingestrahlt, und auf diese Weise wurde die Information gelöscht. Dann wurde eine neue Information auf dieser Spur aufgezeichnet und gelesen, um ein CN-Verhältnis ähnlich dem ersten Verhältnis zu ergeben. Diese Aufzeichnungs- und Löschungsbetriebe wurden wiederholt, und Änderungen des CN-Verhältnisses wurden geprüft. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt. Es ist aus Fig. 4 ersichtlich, daß das CN-Verhältnis der Platte Nr. 3, welche durch Verdampfen bei Raumtemperatur ohne eine Wärmenachbehandlung hergestellt wurde, bei Beginn der Wiederholung geändert (erhöht) war, während jene der Platte Nr. 2, welche durch Verdampfen bei Raumtemperatur mit nachfolgender Wärmenachbehandlung hergestellt wurde, und der Platte Nr. 1, welche durch Verdampfen unter Beheizen hergestellt wurde, bei Beginn der Wiederholung nicht geändert waren. Die Platte Nr. 1, welche durch Verdampfen unter Beheizen hergestellt wurde, besitzt ein überlegenes CN-Verhältnis im Vergleich mit jenen der Platten Nrn. 2 und 3, welche durch Verdampfen bei Raumtemperatur hergestellt wurden.
  • Vom obigen wird angenommen, daß eine Wärmebehandlung eines Substrates während eines Aufdampf ens einer Aufzeichnungsschicht vorteilhafte Wirkungen auf die Kennwerte einer Aufzeichnungsplatte besitzt. Weiters wurde eine Zeit von 1 Stunde benötigt, um die Platten Nrn. 1 und 3 herzustellen, und eine Zeit von 3 Stunden wurde benötigt, um die Platte Nr. 2 herzustellen, inklusive der Wärmebehandlung nach Aufdampfen. Die vorliegende Erfindung besitzt so einen Vorteil insofern, als die Zeit zur Herstellung einer Platte verkürzt ist.
    • Beispiel 2
  • Auf die gleiche Arbeitsweise wie in Beispiel 1 wurde eine Platte ähnlich der Platte Nr. 1 von Beispiel 1 hergestellt, außer daß das Aufdampfen durch Sputtern bzw. Ionenplattieren ersetzt wurde. Die erhaltenen Platten wiesen eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von einer Laserleistung und eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses vom wiederholten Aufzeichnen und Löschen ähnlich jener der Platte Nr. 1 von Fig. 3 und 4 auf.
  • Beim Sputtern jedoch, wenn die Abscheidungsrate auf ein bestimmtes Ausmaß erhöht war, wurde die erhaltene InSb-Schicht amorph, während die Sb-Schicht noch kristallin war. In einem solchen Fall wurde eine Laserstrahl-Annealbehandlung vorzugsweise ausgeführt, um die InSb-Schicht vor einer tatsächlichen Operation der Platte kristallin zu machen. Beachte, daß diese Laserstrahl-Annealbehandlung jedoch einfacher und kürzer ist, im Vergleich mit einer Laserstrahl-Annealbehandlung, die notwendig ist, nachdem eine Legierung aus InSb und Sb mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung bei Raumtemperatur gesputtert wurde.
    • Beispiel 3
  • Anstelle des Polycarbonatsubstrates von Beispiel 1 wurden ein Epoxyharzsubstrat, ein Acrylharzsubstrat und ein Glassubstrat mit einer Oberfläche aus einem UV-gehärteten Harzfilm verwendet, um eine Platte nach den gleichen Arbeitsweisen wie in Beispiel 1 herzustellen.
  • Die erhaltenen Platten wiesen eine Abhängigkeit des CN- Verhältnisses von einer Laserleistung und eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von wiederholtem Aufzeichnen und Löschen auf, ähnlich jenen der Platte Nr. 1, gezeigt in den Fig. 3 und 4.
    • Beispiel 4
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 1 des Beispiels 1 wurden wiederholt, um Platten herzustellen, außer daß (1) As und InAs nacheinander verdampft wurden, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung von In&sub3;As&sub7; zu bilden, (2) In und In&sub2;B nacheinander verdampft wurden, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung von In&sub7;Bi&sub3; zu bilden, (3) Sb und GaSb nacheinander verdampft wurden, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung von Ga&sub3;Sb&sub7; zu bilden, bzw. (4) Bi und TlBi&sub2; verdampft wurden, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung von Tl&sub2;&sub5;Bi&sub7;&sub5; zu bilden, statt Sb und InSb zu verdampfen, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer durchschnittlichen chemischen Zusammensetzung von In&sub4;Sb&sub6; zu bilden.
  • Die erhaltene Platte hat ein CN-Verhältnis von 48 dB bei einer linearen Geschwindigkeit der Platte von 6 m/s, eine Aufzeichnungssignalfrequenz von 3 MHz bzw. eine Laserleistung von 10 mW.
    • Beispiel 5
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 1 von Beispiel 1 wurden wiederholt, außer daß SiO&sub2;, SiO, TiO&sub2;, GeO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, ZnO&sub2;, ZnS, MgF&sub2;, CaF&sub2;, Si&sub3;N&sub4;, AlN und BN verdampft wurden, um eine Schutzschicht mit einer Dicke von 100 nm auf der Aufzeichnungsschicht zu bilden, statt einer Schutzschicht aus UV-gehärtetem Harz. Die typischen CN-Verhältnisse der erhaltenen Platten in Relation zur Laserleistung sind in Fig. 5 gezeigt. Die Abhängigkeiten des CN-Verhältnisses der Platten von wiederholtem Aufzeichnen und Löschen waren ähnlich jenen der Platte Nr. 1 in Fig. 4.
    • Beispiel 6
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 1 von Beispiel 1 wurden wiederholt, außer daß TiO&sub2;, GeO&sub2;, SiO&sub2;, SiO, Al&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, MgF&sub2;, CaF&sub2;, Si&sub3;N&sub4;, AlN und BN verwendet wurden.
  • Die erhaltenen Platten wiesen eine Abhängigkeit eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von der Laserleistung und eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von wiederholtem Aufzeichnen und Löschen auf, ähnlich jenen der Platte Nr. 1, gezeigt in den Fig. 3 und 4.
    • Beispiel 7
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 1 von Beispiel 1 wurden wiederholt, außer daß Sb und Se zusammen verdampft wurden, um eine Sb-Schicht enthaltend 5 Atom-% Se, bezogen auf die Gesamtatome von In, Sb und Se, anstatt einer reinen Sb-Schicht zu bilden, und eine Platte Nr. 4 wurde erhalten.
  • Die Platte Nr. 4 hatte eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von der Laserleistung und eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von wiederholtem Aufzeichnen und Löschen ähnlich jenen der Platte Nr. 1, gezeigt in den Fig. 3 und 4.
  • Die Platten Nr. 1 und Nr. 4 wurden nach dem Aufzeichnen in einen Thermostat gegeben, der auf 85ºC gehalten wurde, und die Änderung des CN-Verhältnisses der Platten wurden geprüft. Die Ergebnisse sind in Fig. 6 gezeigt. Während es bekannt ist, daß eine Zugabe von Se in ein Aufzeichnungsmedium aus In&sub4;Sb&sub6; die Lebensdauer der Speicherung von Information verbessert (1987 Spring Conference of Applied Physics Society, Optical Recording, 28a-ZL-1), wurde ein ähnlicher Effekt einer Zugabe von Se in eine Platte, die durch ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden war, bestätigt.
    • Beispiel 8
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 4 von Beispiel 7 wurden wiederholt, außer daß Se einer InSb-Schicht statt einer Sb-Schicht zugegeben wurde.
  • Die erhaltene Platte wies eine Abhängigkeit des CN- Verhältnisses von der Laserleistung ähnlich jener der Platte Nr. 1 auf, gezeigt in Fig. 3, eine Abhängigkeit des CN- Verhältnisses von wiederholtem Aufzeichnen und Löschen ähnlich jenem der Platte Nr. 1, gezeigt in Fig. 4, und eine Änderung des CN-Verhältnisses abhängig von der verstrichenen Zeit ähnlich jenem der Platte Nr. 4, gezeigt in Fig. 6.
    • Beispiel 9
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 4 von Beispiel 7 wurden wiederholt, außer daß eine 5 nm dicke Se- Schicht zwischen die InSb-Schicht und die Sb-Schicht eingeschoben wurde, statt Se der Sb-Schicht zuzugeben.
  • Die erhaltene Platte besaß eine Abhängigkeit des CN- Verhältnisses von der Laserleistung ähnlich jener der Platte Nr. 1, gezeigt in Fig. 3, eine Abhängigkeit des CN-Verhältnisses von wiederholtem Aufzeichnen und Löschen ähnlich jenem der Platte Nr. 1, gezeigt in Fig. 4, und eine Änderung des CN-Verhältnisses, abhängig von der verstrichenen Zeit, ähnlich jenem der Platte Nr. 4, gezeigt in Fig. 6.
    • Beispiel 10
  • Die Arbeitsweisen zur Herstellung der Platte Nr. 1 in Beispiel 1 wurden wiederholt, außer daß die Dicke der InSb- Schicht geändert wurde, um sechs Platten mit verschiedenen Dicken der Aufzeichnungsschicht herzustellen. Diese Schichten hatten eine chemische Zusammensetzung von In&sub4;Sb&sub6;. Dann wurden die Reflexionsvermögen der Platten gemessen. Die Ergebnisse sind als die Linie a in Fig. 7 gezeigt.
  • Es wurden Platten mit verschiedenen Dicken einer InSb- Schicht auf die gleiche Weise wie oben hergestellt, jedoch wurde die InSb-Schicht (20 bis 95 nm) zuerst aufgedampft, gefolgt von einem Abscheiden einer Sb-Schicht (5 nm) darauf. Die gemessenen Reflexionsvermögen der Platten sind in Fig. 7 als die Linie b gezeigt.
  • Es wurden Platten ähnlich den obigen, jedoch mit einer Schicht mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung aus In&sub4;Sb&sub6; mit einer Dicke hergestellt, die von 20 bis 100 nm variierte. Die Reflexionsvermögen der Platten sind in Fig. 7 als die Linie c gezeigt.
  • Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß eine Platte mit Schichten einer laminierten Struktur einen breiteren Bereich des Reflexionsvermögens aufweist, wie durch die Linien a und b gezeigt, als eine Platte mit einer einzigen Schicht, die eine einheitliche chemische Zusammensetzung aufweist, wie als die Linie c gezeigt, falls sie die gleiche durchschnittliche chemische Zusammensetzung besitzen.
  • Wie von der obigen Beschreibung und den obigen Beispielen verstanden werden kann, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Temperatur zum Kristallisieren einer Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung so herabgesetzt werden, daß eine solche Aufzeichnungsschicht auf einem plastischen Substrat gebildet werden kann, das wärmeempfindlich ist; eine Zeit zum Herstellen einer Platte kann verkürzt sein, da eine Wärmebehandlung nach Abscheiden einer Aufzeichnungsschicht eliminiert wird; und es kann eine ausgezeichnete kristallisierte Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung erhalten werden, so daß die Charakteristiken des Aufzeichnungsmediums verbessert sind. Ferner kann ein Bereich des Reflexionsvermögens eines Aufzeichnungsmediums im Vergleich mit einer Platte verbreitert sein, die eine einzige Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung mit einer einheitlichen chemischen Zusammensetzung besitzt.

Claims (28)

1. Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einer Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung, welche Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung kristallin ist und zwei verschiedene kristalline Zustände annehmen kann, die verschiedene Lichtreflexionsvermögen aufweisen, welches Verfahren die Schritte aufweist:
Herstellen eines Substrates; und
aufeinanderfolgendes Abscheiden einer Vielzahl von Schichten auf das Substrat, während das Substrat bei einer Temperatur beheizt wird, die niedriger ist als die Temperatur der thermischen Verformung des Substrats, wobei wenigstens eine der aufeinander folgend abgeschiedenen schichten aus einem ersten Element der Legierung besteht, wenigstens eine andere der aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten aus einer chemischen Verbindung aus dem ersten Element und wenigstens einem anderen Element, das die Legierung bildet, besteht und die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten die chemische Durchschnittszusammensetzung der Legierung aufweisen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten durch Vakuumverdampfung abgeschieden werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten durch Sputtern oder Ionenplattieren abgeschieden werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine Dicke von 30 bis 200 nm aufweisen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine chemische Durchschnittszusammensetzung (In1-xSbx)1-yMy aufweisen, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,8 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, Sn, Bi, Te, Tl und Pb ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine chemische Durchschnittszusammensetzung (In1-xAsx)1-yMy aufweisen, worin 0,2 ≤ x ≤ 1,0 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ge, Bi, Se, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Tl und Pb ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine chemische Durchschnittszusammensetzung (In1-χBix)1-yMy aufweisen worin 0,2 ≤ x ≤ 0,7 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Tl und Pb ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, worin die auf einanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine chemische Durchschnittszusammensetzung (Ga1-xSbx)1-yMy aufweisen, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,9 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ge, As, Se, Ag, Cd, Sn, Tl, Te, Bi und Pb ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine chemische Durchschnittszusammensetzung (Ga1-xBix)1-yMy aufweisen, worin 0,4 ≤ x ≤ 0,7 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Tl und Pb ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die aufeinanderfolgend abgeschiedenen Schichten eine chemische Durchschnittszusammensetzung (Tl1-xBix)1-yMy aufweisen, worin 0,5 ≤ x ≤ 0,8 und 0 ≤ y ≤ 0,2 ist und M ein oder mehrere der Gruppe bestehend aus Al, Si, P, S, Zn, Ga, Ge, As, Se, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te und Pb ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Substrat aus einem Polymer hergestellt ist, welches hauptsächlich aus einem Polycarbonat besteht, und die Beheizungstemperatur des Substrats von 60ºC bis 130ºC ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Substrat aus einem Polymer hergestellt ist, welches hauptsächlich aus einem Epoxyharz besteht, und die Beheizungstemperatur des Substrats von 60ºC bis 120ºC ist.
13. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Substrat aus einem Polymer hergestellt ist, das hauptsächlich aus einem Polymethylmethacrylat besteht, und die Beheizungstemperatur des Substrats von 40ºC bis 80ºC ist.
14. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Substrat aus Glas hergestellt ist, welches eine Oberflächenschicht aus einem lichtgehärteten Polymer besitzt, auf welchem die Beheizungstemperatur des Substrats von 60ºC bis 250ºC ist.
15. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Bildens einer Schutzschicht aus einem Kunststoff auf die Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung.
16. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Bildens einer Schutzschicht aus einem lichtgehärteten Polymer auf die Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung.
17. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Bildens einer Schutzschicht aus einer anorganischen Schicht auf die Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung durch Vakuumabscheidung.
18. Verfahren nach Anspruch 17, worin die anorganische Schicht aus einem Element ist, das aus der Gruppe bestehend aus TiO&sub2;, GeO&sub2;, SiO&sub2;, SiO, Al&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, ZnS, MgF&sub2;, CaF&sub2;, Si&sub3;N&sub4;, AlN und BN ausgewählt ist.
19. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Bildens einer Grundschicht mit einer Dicke von mehr als 20 nm zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung.
20. Verfahren nach Anspruch 19, worin die Grundschicht aus einem Element hergestellt ist, das aus der Gruppe bestehend aus TiO&sub2;, GeO&sub2;, SiO&sub2;, SiO, Al&sub2;O&sub3;, ZrO&sub2;, ZnS, MgF&sub2;, CaF&sub2;, Si&sub3;N&sub4;, AlN und BN ausgewählt ist.
21. Verfahren nach Anspruch 19, worin die Grundschicht eine Dicke von 50 nm bis 200 nm besitzt.
22. Verfahren nach Anspruch 19, worin die Bildung der Grundschicht durch Vakuumabscheidung ausgeführt wird, während das Substrat beheizt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 19, worin die Bildung der Grundschicht durch Vakuumabscheidung ausgeführt wird, ohne daß das Substrat erhitzt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt des Beheizens der Aufzeichnungsschicht aus einer Legierung, die auf das Substrat abgeschieden ist.
25. Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums, mit den Schritten:
Herstellen eines Substrats;
zuerst Abscheiden einer Schicht aus einem Element Sb auf das Substrat, während das Substrat bei einer Temperatur beheizt wird, die niedriger ist als die Temperatur der thermischen Verformung des Substrats; worauf
eine Schicht aus einer intermetallischen Verbindung aus InSb auf die Schicht aus Sb abgeschieden wird, welche Schichten aus Sb und InSb eine chemische Durchschnittszusammensetzung von 50 bis 70 Atomzahl-% Sb und dem verbleibenden In aufweisen, während das Substrat bei der Temperatur beheizt wird.
26. Verfahren zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums, mit den Schritten:
Herstellen eines Substrats;
zuerst Abscheiden einer Schicht aus einer intermetallischen Verbindung InSb auf das Substrat, während das Substrat bei einer Temperatur beheizt wird, die niedriger ist als eine Temperatur der thermischen Verformung des Substrats; worauf
eine Schicht aus einem Element Sb auf die Schicht aus InSb abgeschieden wird, welche Schichten aus InSb und Sb eine chemische Durchschnittszusammensetzung von 50 bis 70 Atomzahl- % Sb und dem verbleibenden In aufweisen, während das Substrat bei der Temperatur beheizt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 25, mit dem weiteren Schritt des Abscheidens einer Schicht aus einem Element Se zwischen den Schichten aus Sb und InSb, während das Substrat bei der Temperatur beheizt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 26, mit dem weiteren Schritt des Abscheidens einer Schicht aus einem Element Se zwischen den Schichten aus InSb und Sb, während das Substrat bei der Temperatur beheizt wird.
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