DE60030791T2 - Phasenwechselaufzeichnung mit Schicht zur Verbesserung der Kristallisation - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisch beschreibbares, reproduzierbares, löschbares und wiederbeschreibbares Informationsaufzeichnungsmedium, ein Verfahren zum Herstellen des Mediums und ein Verfahren zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen darauf.
  • Herkömmlicherweise wird für ein phasenveränderliches Informationsaufzeichnungsmedium ein mehrschichtiger Film mit einer Aufzeichnungsschicht, in der eine reversible Phasenänderung zwischen einem kristallinen und einem amorphen Zustand hervorgerufen wird, durch Sputtern oder dergleichen beim Filmbildungsprozess auf einem transparenten Scheibensubstrat gebildet. Die Struktur der Aufzeichnungsschicht ist nach der Filmbildung amorph, und die Aufzeichnungsschicht wird dann einem Prozess zum Ändern ihrer gesamten Oberfläche vom amorphen Zustand in den kristallinen Zustand durch optische oder thermische Mittel (nachstehend als Initialisierungsprozess bezeichnet) unterzogen. Auf diese Weise wird ein phasenveränderliches Informationsaufzeichnungsmedium hergestellt. (In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird der beim Filmbildungsprozess so gebildete amorphe Zustand als "amorpher Zustand wie gleich nach der Abscheidung" bezeichnet, der von dem amorphen Zustand zu unterscheiden ist, der nach dem Schmelzen durch Leistungslaserbestrahlung durch Quenchen gebildet wird, wie nachstehend beschrieben wird.)
  • Bei dem phasenveränderlichen Informationsaufzeichnungsmedium können Signale durch Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht mit einem einzigen Laserstrahl aufgezeichnet oder überschrieben werden, während die Leistung zwischen einer hohen und einer niedrigen Leistung geändert wird. Wenn die Aufzeichnungsschicht mit einem Hochleistungslaserstrahl bestrahlt wird, um sie zu schmelzen, und dann gequencht wird, wird die Aufzeichnungsschicht amorph (aufgezeichneter bzw. beschriebener Zustand). Wenn die Aufzeichnungsschicht mit einem Laserstrahl niedriger Leistung bestrahlt wird, um sie zu erwärmen, und dann allmählich gekühlt wird, wird die Aufzeichnungsschicht kristallin (gelöschter Zustand). Auf diese Weise wird eine Aufzeichnungsmarkierung in der Größenordnung einiger Zehntel μm (mehrerer 100 nm) auf der Spur gebildet. Die Signale werden unter Verwendung der Differenz ΔR (%) (ΔR = |Rc – Ra|) zwischen dem Reflexionsgrad Rc (%) des Mediums, wenn die Aufzeichnungsschicht in der kristallinen Phase ist, und dem Reflexionsgrad Ra (%) des Mediums, wenn die Aufzeichnungsschicht in der amorphen Phase ist, wiedergegeben. Signale können entweder in dem Medium, in dem Rc > Ra ist, oder in dem Medium, in dem Ra > Rc ist, aufgezeichnet bzw. wiedergegeben werden.
  • Beim Initialisierungsprozess ändert sich der Reflexionsgrad des Mediums von Ra zu Rc. Insbesondere wird in dem Medium, das optisch dafür ausgelegt ist, Ra > Rc zu erreichen, der Reflexionsgrad verringert, so dass es bevorzugt ist, dass Rc 10 % beträgt oder größer ist.
  • Der Initialisierungsprozess erfordert Geräte, die mit optischen oder thermischen Mitteln versehen sind. In dem Fall, in dem ein Halbleiterlaser als das optische Mittel verwendet wird, sind beispielsweise Operationen zum Optimieren verschiedener Bedingungen, wie der Form des Laserstrahls, der Leistung der Laserbestrahlung, der Kühlrate, der Drehgeschwindigkeit des Mediums und des Zeitraums für das Bestrahlen in bezug auf jedes spezielle Medium erforderlich. Zusätzlich ergeben sich andere Probleme. Es ist beispielsweise bekannt, dass das Volumen der Aufzeichnungsschicht bei der Phasenänderung von der amorphen zur kristallinen Phase um einige % verringert wird. Wenn die Aufzeichnungsschicht daher kristallisiert wird, nachdem der mehrschichtige Film gebildet wurde, erzeugt die Volumenkontraktion der Aufzeichnungsschicht, zumindest in der Schicht, die in Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht steht, neue innere Spannungen, die unmittelbar nach der Filmbildung nicht vorhanden waren. Falls die Aufzeichnungsschicht lediglich 10 nm oder weniger dick ist, ist die Lichtabsorption gering, und die Wärme wird schnell diffundiert, so dass die Kristallisation eine höhere Leistungsdichte erfordert und eine Belastung auf Rillen oder Adresspits ausgeübt wird, die zuvor auf das Substrat übertragen worden sind. Auf diese Weise führt der Initialisierungsprozess zu einer großen Anzahl von Problemen.
  • Falls der Initialisierungsprozess fortgelassen wird, können die Geräteinvestitionen und die Entwicklungskosten verringert werden, was zu einer erheblichen Verringerung der Kosten des Mediums führt. Verschiedene Systeme zum Überflüssigmachen des Initialisierungsprozesses können für (1) das Medium mit Rc > Ra und (2) das Medium mit Ra > Rc erdacht werden. Zum Erhalten guter Servoeigenschaften ist es bevorzugt, den Reflexionsgrad hoch zu halten, und es ist erfor derlich, dass im Fall (1) die Aufzeichnungsschicht nach der Filmbildung in der kristallinen Phase (Anfangszustand Rc) ist und dass im Fall (2) die Aufzeichnungsschicht nach der Filmbildung in der amorphen Phase (Anfangszustand Ra) ist. Hier betrifft der Anfangszustand den Zustand des Mediums vor der Aufzeichnung. Zum Erfüllen dieser Anforderungen sind eine Technik zum Kristallisieren einer Aufzeichnungsschicht während der Filmbildung und eine Technik zum Aufzeichnen von Signalen auf einer amorphen Aufzeichnungsschicht erforderlich.
  • Ein Verfahren zum Kristallisieren einer Aufzeichnungsschicht eines phasenveränderlichen optischen Informationsaufzeichnungsmediums während der Filmbildung ist in der Druckschrift WO 98/47142 (EP-A-0 980 068) offenbart, die sich im Oberbegriff des Anspruchs 1 widerspiegelt. Bei diesem Verfahren wird eine Kristallisationsbeschleunigungsschicht aus einem Material, dessen Kristallstruktur ein flächenzentriertes kubisches Gitter oder ein rhomboedrisches Gitter ist, bereitgestellt, und die Aufzeichnungsschicht wird dann direkt auf der Kristallisationsbeschleunigungsschicht gebildet, und die Substrattemperatur wird während der Bildung der Aufzeichnungsschicht von 45 °C auf 110 °C geändert. Weiterhin zeigen die Beispiele, dass die Kristallisationsbeschleunigungsschicht aus einem Material besteht, das wenigstens eines von Sb, Bi und Sb-Verbindungen und Bi-Verbindungen aufweist, und dass die Aufzeichnungsschicht des durch dieses Verfahren gebildeten phasenveränderlichen optischen Informationsaufzeichnungsmediums im kristallinen Zustand gebildet wird.
  • Weiterhin ist in der internationalen PCT-Veröffentlichung WO 98/38636 Verfahren zum Herstellen eines phasenveränderlichen optischen Informationsaufzeichnungsmediums offenbart, das dafür ausgelegt ist, Ra > Rc zu erhalten. In dieser Offenbarung sind ein Verfahren, bei dem die Substrattemperatur während der Bildung einer Aufzeichnungsschicht von 35 °C bis 150 °C reicht, und ein Verfahren, bei dem die Substrattemperatur unmittelbar vor der Bildung der Aufzeichnungsschicht von 35 °C bis 95 °C reicht, beschrieben. Das so hergestellte phasenveränderliche optische Informationsaufzeichnungsmedium kann selbst dann gute Aufzeichnungseigenschaften erreichen, wenn die Aufzeichnung zuerst auf der amorphen Aufzeichnungsschicht im Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt wird, ohne dass ein Initialisierungsprozess ausgeführt wird.
  • In der Druckschrift WO 98/47142 hat Bi jedoch einen Schmelzpunkt von lediglich etwa 271 °C, so dass es unmöglich ist, die Sputter-Leistung zu erhöhen. In der Druckschrift WO 98/38636 wird zur Bildung eines Films mit einer amorphen Aufzeichnungsschicht im Zustand wie gleich nach der Abscheidung durch Erwärmen des Substrats die gesamte Oberfläche des Substrats gleichmäßig erwärmt, und die Temperatur muss konstant gehalten werden. Wenn beispielsweise der Substrathalter selbst erwärmt wird, ist es sehr schwierig, das gesamte Substrat gleichmäßig zu erwärmen, ohne die gesamte Oberfläche des Substrats in Kontakt mit dem Substrathalter zu bringen, so dass Wärme auf das Substrat übergeleitet wird. Wenn das Substrat jedoch auf seiner gesamten Oberfläche in Kontakt mit dem Halter ist, werden an der Oberfläche des Substrats leicht Kratzer oder Schmutz erzeugt. Wenn zusätzlich eine Erwärmung durch Hochfrequenzinduktion oder Blitzlampen ausgeführt wird, sind komplizierte Filmbil dungsgeräte erforderlich, um das Substrat gleichmäßig berührungsfrei in einer Vakuumvorrichtung zu erwärmen. Weiterhin ist es schwierig, unmittelbar vor oder während der Bildung des Films stabil eine konstante Temperatur aufrechtzuerhalten. Weiterhin ist es erforderlich, die Temperatur des Substrats in der Vakuumvorrichtung berührungsfrei zu messen und die Temperatur außerhalb der Vorrichtung zu überwachen, so dass die Vorrichtung unvermeidlich kompliziert und umfangreich wird.
  • Es wird angenommen, dass der Grund dafür, dass es herkömmlicherweise schwierig ist, eine Aufzeichnung auf einer amorphen Phase im Zustand wie gleich nach der Abscheidung auszuführen, darin liegt, dass die Natur der amorphen Phase im Zustand wie gleich nach der Abscheidung von der durch Bestrahlen einer kristallinen Phase mit einem Laser gebildeten amorphen Phase verschieden ist. Im allgemeinen hat die amorphe Phase mehrere metastabile Energiezustände. Wenn ein Medium lange Zeit oder unter Bedingungen einer hohen Temperatur gelagert wird, kann der Energiezustand nach dem Lagern zu einem anderen Energiezustand geändert werden. Weil aus diesem Grund die optimalen Bedingungen für die Aufzeichnung bzw. die Wiedergabe vor und nach dem Lagern verschieden sind, können die Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften geändert werden, wenn die Aufzeichnung bzw. die Wiedergabe unter den gleichen Bedingungen ausgeführt wird. Wenn beispielsweise eine Aufzeichnungsmarkierung in der Aufzeichnungsschicht zu einem stabileren Energiezustand verschoben wird, wird die Empfindlichkeit für das Löschen durch die Kristallisation der Aufzeichnungsschicht verringert, so dass das Löschverhältnis während des Überschreibens von Informationssignalen abneh men kann.
  • Daher ist es unter Berücksichtigung des Vorstehenden ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Informationsaufzeichnungsmedium aus einem Material mit einem hohen Schmelzpunkt bereitzustellen, wobei die Aufzeichnungsschicht in einer kristallinen Phase ist, wenn die Filmbildung ohne Erwärmen des Substrats abgeschlossen wird, so dass kein Initialisierungsprozess erforderlich ist, und ein Verfahren zum Herstellen von diesem und das Bereitstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums, das eine geringere Energie zur Kristallisation benötigt.
  • Es ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Informationsaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das unmittelbar vor oder während der Filmbildung keine genaue Steuerung der Temperatur des Substrats benötigt und das das Ausführen eines Aufzeichnungsvorgangs auf der Aufzeichnungsschicht in dem amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung des Informationsaufzeichnungsmediums, das optisch dafür ausgelegt ist, Ra > Rc zu erfüllen, ohne den Initialisierungsprozess ermöglicht.
  • Es ist ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Informationsaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das den Initialisierungsprozess nicht benötigt und das stabile Lesen von Adressen oder das Verfolgen der Servosteuerung selbst dann, wenn Rc im Wesentlichen 0 % ist, ermöglicht, und ein Verfahren zum Herstellen des Informationsaufzeichnungsmediums und ein Verfahren zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen darauf bereitzustellen.
  • Um die vorstehenden Ziele zu erreichen, ist ein erfindungsgemäßes Informationsaufzeichnungsmedium bereitgestellt, wie in Anspruch 1 beansprucht ist. Die bevorzugte Ausführungsform umfasst zumindest eine Aufzeichungsschicht, die auf einem Substrat gebildet ist, wobei die Aufzeichnungsschicht eine Phasenänderungsschicht umfasst, in der eine reversible Phasenänderung zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand durch Bestrahlen eines Lichtstrahls bewirkt ist, und eine Kristallisationsbefähigungs-Verbesserungsschicht zum Verbessern der Kristallisationsbefähigung der Phasenänderungsschicht. Die Kristallisationsbefähigungs-Verbesserungsschicht ist vor Bilden der Phasenänderungsschicht gebildet. Daher werden eine Kristallkernerzeugung und ein Kristallwachstum während Bilden der Phasenänderung bewirkt, so dass zumindest ein Teil der Phasenänderungsschicht in einer kristallinen Phase nach der Bildung ist. Die Kristallisationsbefähigungs-Verbesserungsschicht ist aus einem Halogenid gebildet. Es ist erwünscht, dass das Halogenid ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus ZnF2, AlF3, KF, CaF2, NaF, BaF2, Mg F2, LaF3 und LiF, und dass die Dicke davon zwischen 1 nm und 20 nm liegt. Es ist bevorzugt, dass die Phasenänderungsschicht aus einem Material besteht, das GeSbTe als Hauptkomponente enthält und eine Halit-Kristallstruktur aufweist. Es ist bevorzugter, dass auch die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht eine Halit-Kristallstruktur aufweist. Die Phasenänderungsschicht wird vorzugsweise bei einer Rate r (nm/min) in einem Bereich von 5 nm/min bis 20 nm/min gebildet. Es ist durch die Verwendung eines Tellurids und eines Halogenids als das Material für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht möglich, die gebildete Phasenänderungsschicht in der kristal linen Phase herzustellen und die Phasenänderungsschicht bei einer niedrigen Rate zu bilden.
  • Weiterhin hat die bevorzugte Ausführungsform eine Funktion, A < B zu erreichen, wobei A eine Energie zum Kristallisieren der Phasenänderungsschicht in dem Fall ist, in dem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht gebildet ist, und B eine Energie zum Kristallisieren der Phasenänderungsschicht in dem Fall ist, in dem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht nicht gebildet ist.
  • Hierin ist ebenfalls ein Informationsaufzeichnungsmedium offenbart, das ein zweischichtiges Informationsaufzeichnungsmedium ist, das durch Anbringen eines ersten Informationsaufzeichnungsmediums mit wenigstens einer ersten auf einem ersten Substrat gebildeten Aufzeichnungsschicht und eines zweiten Informationsaufzeichnungsmediums mit wenigstens einer zweiten auf einem zweiten Substrat gebildeten Aufzeichnungsschicht gebildet ist. Die erste Aufzeichnungsschicht umfasst eine Phasenänderungsschicht, bei der eine reversible Phasenänderung zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand durch Bestrahlen mit einem Lichtstrahl hervorgerufen wird, und eine Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht zum Verbessern der Kristallisationsfähigkeit der Phasenänderungsschicht. Die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht wird vor der Bildung der Phasenänderungsschicht gebildet, so dass während der Bildung der Phasenänderungsschicht eine Kristallkernerzeugung und ein Kristallwachstum hervorgerufen werden und sich wenigstens ein Teil der Phasenänderungsschicht nach der Bildung in der kristallinen Phase befindet. Dies ermöglicht eine Kristallkernerzeugung und ein Kristallwachstum während der Bildung der ersten Aufzeichnungsschicht, so dass sich zumindest ein Teil der Phasenänderungsschicht nach der Bildung in der kristallinen Phase befindet.
  • Weiterhin ist hierin ein Informationsaufzeichnungsmedium offenbart, das eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat aufweist. Die Aufzeichnungsschicht umfasst eine Phasenänderungsschicht, in der eine reversible Phasenänderung zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand durch Bestrahlen mit einem Lichtstrahl hervorgerufen wird (nachstehend bezeichnet eine "Schicht" nicht nur eine überall gleichmäßig gebildete Schicht, sondern auch eine in Form einer Insel gebildete Schicht, was auch für eine Kristallkern-Zufuhrschicht gilt), und eine Kristallkern-Zufuhrschicht, die auf die Phasenänderungsschicht laminiert ist und die Kristallisation der Phasenänderungsschicht beschleunigt. Das Informationsaufzeichnungsmedium ermöglicht das Einleiten der Aufzeichnung auf der Phasenänderungsschicht in dem amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung. Weiterhin stellt das Informationsaufzeichnungsmedium ein sehr zuverlässiges Informationsaufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationssignalen mit hoher Dichte und einer hohen Lineargeschwindigkeit bereit.
  • Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht und die Phasenänderungsschicht in dieser Reihenfolge auf einer Substratseite gebildet werden. Es ist bevorzugt, dass das Informationsaufzeichnungsmedium weiter eine zweite Kristallkern-Zufuhrschicht zum Beschleunigen der Kristallisation der Phasenänderungsschicht aufweist und die Phasenänderungs schicht und die zweite Kristallkern-Zufuhrschicht in dieser Reihenfolge auf einer Substratseite gebildet werden. Es ist bevorzugt, dass die Phasenänderungsschicht und die Kristallkern-Zufuhrschicht auf bzw. von einer Substratseite in dieser Reihenfolge gebildet werden.
  • Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Übergangstemperatur T × 1 (°C) von der amorphen Phase zu der kristallinen Phase der Kristallkern-Zufuhrschicht (nachfolgend als Kristallisationstemperatur bezeichnet) und die Kristallisationstemperatur T × 2 (°C) der Phasenänderungsschicht die Beziehung T × 2 > T × 1 erfüllen. Dies vereinfacht die Kristallisation der Phasenänderungsschicht. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass der Schmelzpunkt Tm1 (°C) der Kristallkern-Zufuhrschicht und der Schmelzpunkt Tm2 (°C) der Phasenänderungsschicht die Beziehung Tm1 > Tm2 erfüllen. Dies stellt ein Informationsaufzeichnungsmedium bereit, bei dem die Kristallkern-Zufuhrschicht sehr stabil ist, selbst wenn die Kristallkern-Zufuhrschicht näher bei der Laserstrahlauftreffseite bereitgestellt ist, als dies die Phasenänderungsschicht ist.
  • Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht Te umfasst. Dies erleichtert die Kristallisation der Phasenänderungsschicht, da Te als der Kristallkern dient. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht zumindest ein Ausgewähltes aus der Gruppe umfasst, die aus SnTe und PbTe besteht. Bei der Informationsaufzeichnungsschicht ist es bevorzugt, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht SnTe-M umfasst, wobei M zumindest ein Ausgewähltes aus der Gruppe ist, die besteht aus N, Ag, Cu, Co, Ge, Mn, Nb, Ni, Pd, Pt, Sb, Se, Ti, V, Zr und PbTe. Hierbei ist SnTe-M SnTe mit M ohne Ändern des Verhältnisses von Te bereitgestellt, das bezüglich Sn vorliegt, das vorliegt. Bspw. umfasst SnTe-M Verbindungen von SnTe und M und Eutektika von SnTe und M. Der Gehalt des M ist vorzugsweise höchstens 50 %, bevorzugter 0,5 bis 50 Atom%. Weiterhin ist eine bevorzugte Komposition von SnTe die stöchiometrische Komposition von Sn50Te50 (Sn:Te = 50:50), aber eine Toleranz von etwa ± 5 %, wie bspw. Sn45Te55 (Sn:Te = 45:55) und Sn55Te45 (Sn:Te = 55:45) ist möglich.
  • Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium kann die Phasenänderungsschicht ein Chalkogen basiertes Material sein. Dies stellt ein Informationsaufzeichnungsmedium bereit, auf dem Informationen bei einer hohen Dichte aufgezeichnet werden können. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Phasenänderungsschicht zumindest ein Ausgewähltes aus der Gruppe umfasst, die besteht aus GeTe, GeSbTe, TeSnSe, InSbTe, GeBiTe und AgInSbTe. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Phasenänderungsschicht GeSbTe und zumindest ein Element umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Ag, Sn, Cr, Mn, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al und N.
  • Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Dicke d1 (nm) der Kristallkern-Zufuhrschicht und die Dicke d2 (nm) der Phasenänderungsschicht die Beziehung d2 > d1 erfüllen. Dies verhindert, dass der Betrag eines Laserstrahls, der auf die Phasenänderungsschicht trifft, unzureichend ist. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Dicke d1 (nm) der Kristallkern-Zufuhrschicht in dem Bereich von 0,3 < d1 ≤ 5 liegt. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Dicke d2 (nm) der Phasenänderungsschicht in dem Bereich von 3 ≤ d2 ≤ 20 liegt.
  • Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium erfüllen der Reflexionsgrad Rc (%) der Informationsaufzeichnungsschicht, wenn die Phasenänderungsschicht in der kristallinen Phase ist, und der Reflexionsgrad Ra (%) der Informationsaufzeichnungsschicht, wenn die Phasenänderungsschicht in der amorphen Phase ist, die Beziehung Ra > Rc. Dies stellt ein Informationsaufzeichnungsmedium bereit, in dem Nuten oder Adressen, die auf dem Substrat gebildet sind, leicht erfasst werden können.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 12 bereitgestellt. Das Informationsaufzeichnungsmedium umfasst zumindest eine Aufzeichnungsschicht und das Verfahren umfasst den Schritt des Bildens der Aufzeichnungsschicht. Die Aufzeichnungsschicht umfasst eine Phasenänderungsschicht, in der eine reversible Phasenänderung zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand durch Bestrahlen eines Lichtstahls verursacht ist, und eine Kristallkern-Zufuhrschicht, die auf der Phasenänderungsschicht geschichtet ist und eine Kristallisation der Phasenänderungsschicht beschleunigt. Das Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums dieser Ausführungsform erlaubt, dass das Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung leicht hergestellt werden kann. Bei dem Verfahren zum Her stellen eines Informationsaufzeichnungsmediums ist es bevorzugt, dass der Schritt des Bildens der Phasenänderungsschicht unter einer Bedingung bzw. einem Zustand gebildet wird, die bzw. der erlaubt, dass die Phasenänderungsschicht amorph wird. Diese Ausführungsform erlaubt ein Aufzeichnen unmittelbar nach dem Abscheiden (as-depo).
  • Hierin ist ebenfalls ein Verfahren zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium offenbart, wobei das Informationsaufzeichnungsmedium zumindest eine Aufzeichnungsschicht umfasst. Die Aufzeichnungsschicht weist eine Phasenänderungsschicht auf, in der eine reversible Phasenänderung zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand bewirkt ist, und eine Kristallkern-Zufuhrschicht, die auf der Phasenänderungsschicht geschichtet ist und die Kristallisation der Phasenänderungsschicht vereinfacht. Die Informationen werden durch Bewirken der Phasenänderung in der Phasenänderungsschicht durch Bestrahlen der Aufzeichnungsschicht mit einem Laserstrahl aufgezeichnet. Das Verfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium ermöglicht, dass Informationen zuverlässig aufgezeichnet werden können.
  • Bei dem Verfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht zumindest eines umfasst, dass aufgewählt ist aus der Gruppe, die aus SnTe und PbTe besteht. Dies ermöglicht, dass Informationen insbesondere zuverlässig aufgezeichnet werden können.
  • Bei dem Verfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informa tionen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die Phasenänderungsschicht zumindest eines umfasst, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus GeTe, GeSbTe, TeSnSe, InSbTe, GeBiTe und AgInSbTe besteht. Dies ermöglicht, dass Informationen äußerst zuverlässig aufgezeichnet werden können.
  • Bei dem Verfahren zum Aufzeichnen/Wiedergeben von Informationen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium ist es bevorzugt, dass die gebildete Phasenänderungsschicht in dem amorphen Zustand ist und ein Aufzeichnen von Informationen auf der Phasenänderungsschicht in dem amorphen Zustand, ohne dass die Phasenänderungsschicht kristallisiert ist, gestartet wird.
  • Dies und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung offensichtlich werden.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Beispiels der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt eine Schnittansicht eines Beispiels der Struktur eines Abschnitts eines zweischichtigen Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4A bis 4C zeigen Graphen, in denen die Temperaturabhängigkeit der Transmission zum Bestimmen der Phasenstruktur einer Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht oder einer auf die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht laminierten Aufzeichnungsschicht der vorliegenen Erfindung dargestellt ist, wobei in den Graphen die Temperatur auf der horizontalen Achse gegen die Transmission auf der vertikalen Achse aufgetragen ist. 4A zeigt einen Graphen in dem Fall, in dem die Phasenstruktur eine amorphe Phase ist. 4B zeigt einen Graphen in dem Fall, in dem die Phasenstruktur ein Mischzustand aus der amorphen und der kristallinen Phase ist. 4C zeigt einen Graphen in dem Fall, in dem die Phasenstruktur eine kristalline Phase ist.
  • 5 zeigt eine Schnittansicht, in der die Struktur eines Abschnitts eines Informationsaufzeichnungsmediums dargestellt ist.
  • 6 zeigt eine Schnittansicht, in der ein weiteres Beispiel der Struktur eines Abschnitts eines anderen Informationsaufzeichnungsmediums dargestellt ist.
  • 7 zeigt eine Schnittansicht, in der ein weiteres Beispiel der Struktur eines Abschnitts eines anderen Informationsaufzeichnungsmediums dargestellt ist.
  • 8 zeigt ein Diagramm, in dem modulierte Wellenformen von Laserstrahlen dargestellt sind, die zum Aufzeichnen durch das Verfahren zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen auf dem Informationsaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wobei in dem Diagramm die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse die Laserleistung zeigt.
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung eingehender anhand der anliegenden Zeichnung beschrieben. Zunächst wird eine Erfindung, die dafür vorgesehen ist, die Initialisierung zu beseitigen und dafür zu sorgen, dass sich die Phasenänderungsschicht im kristallinen Zustand befindet, wenn der Film fertig ist, wird mit Bezug auf die 1 bis 3 beschrieben.
  • 1 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums 50 gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung. Das Informationsaufzeichnungsmedium 50 weist eine Schutzschicht 2, eine Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3, eine Phasenänderungsschicht 4, eine Schutzschicht 6 und eine Reflexionsschicht 7 auf, die in dieser Reihenfolge nacheinander auf ein Substrat 1 laminiert sind. Ein Blindsubstrat 9 ist daran mit einer Haftschicht 8 angebracht. Eine Aufzeichnungsschicht 5 weist die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 und die Phasenänderungsschicht 4 auf.
  • Als Substrat 1 kann eine transparente Scheibe aus Polycarbonatharz, Polymethylmethacrylatharz, Polyolefinharz, Norbornenharz, einem durch Ultraviolettlicht härtenden Harz, Glas oder dergleichen verwendet werden. Die Dicke des Substrats 1 ist nicht auf eine bestimmte Dicke beschränkt, sondern es kann eine Dicke von etwa 0,05 bis 2,0 mm verwendet werden. Eine spiralförmige oder konzentrisch kreisförmige Führungsrille zur Führung von Laserlicht ist an der Oberfläche des Substrats 1, auf dem der Film zu bilden ist, bereitgestellt, falls dies erforderlich ist. Die Oberfläche, auf der der Film nicht gebildet ist, ist glatt.
  • Die Schutzschichten 2 und 6 sind dielektrische Dünnfilme und haben die folgenden Funktionen. Sie verbessern die optische Absorptionseffizienz der Aufzeichnungsschicht durch Einstellen des optischen Wegs, so dass eine erhebliche Änderung der reflektierten Lichtmenge zwischen den Zuständen vor und nach der Aufzeichnung erhalten wird, so dass die Signalamplitude vergrößert werden kann. Zum Unterdrücken einer Erhöhung des Rauschens infolge einer thermischen Beschädigung der Aufzeichnungsschicht 5 oder dergleichen und zum Einstellen des Reflexionsgrads und des Absorptionsgrads in bezug auf Laserlicht 27 und der Phase des reflektierten Lichts ist es bevorzugt, ein Material zu verwenden, das physikalisch und chemisch stabil ist, einen Schmelzpunkt und einen Erweichungspunkt aufweist, die höher liegen als der Schmelzpunkt der Aufzeichnungsschicht 5, und das keine Festlösung mit dem Material der Aufzeichnungsschicht bildet. Beispiele des Materials umfassen ein Oxid von Y, Ce, Ti, Zr, Nb, Ta, Co, Zn, Al, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, Bi, Te oder dergleichen, ein Nitrid von Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, B, Al, Ga, In, Si, Ge, Sn, Pb oder dergleichen, ein Carbid von Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Si oder dergleichen, ein Sulfid von Zn, Cd oder dergleichen, ein Selenid oder ein Tellurid, ein Fluorid von Mg, Ca oder dergleichen, eine Einzelelementsubstanz, wie C, Si, Ge oder dergleichen, und ein Dielektrikum oder ein Quasidielektrikum mit einer Mischung von diesen. Unter diesen ist eine Mischung ZnS-SiO2 amorph und hat einen hohen Brechungsindex, eine hohe Filmbildungsrate, gute mechanische Eigenschaften und eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit und kann daher eine besonders gute Schutzschicht sein. Die Dicke der Schutzschicht kann nach der auf einem Matrixverfahren beruhenden Berechnung (siehe beispielsweise "Wave Optics" von Hiroshi Kubota u.a., Abschnitt 3, Iwanami Shinsho, 1971) derart genau so festgelegt werden, dass die Änderung der reflektierten Lichtmenge in der Aufzeichnungsschicht vom kristallinen Zustand (vor der Aufzeichnung) zum amorphen Zustand (nach der Aufzeichnung) am größten ist und die optische Absorption in der Aufzeichnungsschicht 5 am größten ist. Die Schutzschichten 2 und 6 können aus verschiedenen Materialien oder Zusammensetzungen gebildet werden, falls dies erforderlich ist, oder aus dem gleichen Material oder der gleichen Zu sammensetzung gebildet werden.
  • Die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 der vorliegenden Erfindung bewirkt die Erzeugung von Kristallkernen und das Kristallwachstum der auf der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 gebildeten Phasenänderungsschicht 4, um die Phasenänderungsschicht 4 während der Bildung zu kristallisieren. Falls die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 selbst eine Kristallstruktur hat, wird die Funktion groß. Im allgemeinen ist die Struktur eines durch Kühlen einer Dampfphase erhaltenen Dünnfilms für den Einfluss der Struktur des Substrats anfällig. Es wird angenommen, dass die Kristallisation beschleunigt wird, indem eine aus einem kristallinen Material hergestellte Schicht vor der Bildung der Phasenänderungsschicht 4 bereitgestellt wird. Es wird angenommen, dass die Wirkung umso größer ist, je ähnlicher die Kristallstruktur der kristallinen Schicht mit derjenigen der Aufzeichnungsschicht ist. Im Fall eines Materials auf Ge-Sb-Te-Basis ist die Kristallstruktur der Aufzeichnungsschicht beispielsweise vom Halit-Typ, und falls die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 aus Kristallen mit einer Halitstruktur besteht, wird die Funktion größer. Beispiele des Materials, das die Kristallisationswirkung für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 aufweist, umfassen ein Halogenid, wie CaF2, MgF2, LaF, AlF3, NaF, BaF2, KF, LiF und ZnF2. Insbesondere bieten NaF, LiF und KF eine große Wirkung. Weil im Fall des Halogenids die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 selbst kaum Licht absorbiert, kann die Dicke im Bereich von 1 nm bis 20 nm liegen.
  • Für die Phasenänderungsschicht 4 ist es bevorzugt, ein Ma terial zu verwenden, bei dem eine Phasenänderung zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand durch Bestrahlung mit Lichtstrahlen reversibel hervorgerufen wird, und dessen optische Konstanten (Brechungsindex n und Extinktionskoeffizient k) geändert werden. Materialien auf Te-Basis, wie Ge-Sb-Te und Ge-Bi-Te, und Materialien, die Materialien auf Te-Basis und wenigstens ein Element, das aus Au, Ag, Cu, Al, Pd, Pt, Ce, Sn, Mn, Cr und Ti ausgewählt ist, aufweisen, können verwendet werden. Weiterhin kann Stickstoff hinzugefügt werden. Von Ge-Sb-Te kann insbesondere eine quasibinäre GeTe-Sb2Te3-Zusammensetzung, die ein schnell kristallisierendes Material ist, eine gute Aufzeichnungs-/Löschwirkung gewährleisten. Der Zusammensetzungsbereich von GeTe : Sb2Te3 = 1 – 6 : 1 ist hinsichtlich der Phasenstabilität ausgezeichnet, so dass die Zusammensetzung für die praktische Verwendung bevorzugt ist. Die Stickstoff aufweisende Phasenänderungsschicht 4 wird durch reaktives Sputtern in einer Ar- und N2-Gasatmosphäre unter Verwendung eines solchen Materials auf Te-Basis als das Grundmaterial gebildet. Die Phasenstrukturen der gebildeten Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 und der gebildeten Phasenänderungsschicht 4 werden durch Bilden eines Dünnfilms mit einer Dicke von etwa 10 nm auf Quarzglas und Untersuchen der Temperatur, bei der eine optische Änderung hervorgerufen wird, während der Film mit einem He-Ne-Laser auf etwa 350 °C erwärmt wird, beurteilt. Weiterhin werden die Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 und der Reflexionsgrad und die Transmission experimentell untersucht, so dass der komplexe Brechungsindex in bezug auf eine vorgegebene Laserwellenlänge erhalten wird. Der erhaltene komplexe Brechungsindex wird für die optische Berechnung des mehrschichtigen Films durch das Matrixverfahren verwendet, so dass die Struktur des Informationsaufzeichnungsmediums bestimmt wird.
  • Die Aufzeichnungsschicht 5 der bevorzugten Ausführungsform hat eine zweischichtige Struktur aus der kristallinen Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 und der Phasenänderungsschicht 4, die gebildet wird, nachdem die kristalline Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 gebildet wurde. Diese zweischichtige Struktur macht es einfach, den Kristallkern an der Grenzfläche zwischen der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 und der Phasenänderungsschicht 4 zu erzeugen, und das Kristallwachstum wird in der Phasenänderungsschicht 4 hervorgerufen, so dass die gebildete Phasenänderungsschicht 4 im kristallinen Zustand ist. Die Aufzeichnung bzw. die Wiedergabe von Informationen wird unter Verwendung der optischen Änderung in der Phasenänderungsschicht 9 ausgeführt. Nachstehend bedeutet "die Aufzeichnungsschicht 5 ist im kristallinen Zustand oder im amorphen Zustand" "die Phasenänderungsschicht 4 ist im kristallinen Zustand oder im amorphen Zustand", es sei denn, dass der Zusammenhang etwas anderes erfordert.
  • Die Reflexionsschicht 7 bewirkt in optischer Hinsicht die Erhöhung der von der Aufzeichnungsschicht 5 absorbierten Lichtmenge und in thermischer Hinsicht dass es möglich wird, dass die in der Aufzeichnungsschicht 5 erzeugte Wärme schnell diffundiert wird, um die amorphe Struktur zu erleichtern. Weiterhin hat die Reflexionsschicht 7 auch die Funktion, den mehrschichtigen Film vor der Umgebung, in der er verwendet wird, zu schützen. Beispiele des Materials für die Reflexionsschicht 7 umfassen ein einzelnes Metallmaterial mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie Al, Au, Ag und Cu, oder ein Legierungsmaterial mit wenigstens einem Element von diesen als Hauptkomponente und wenigstens einem anderen Element, das hinzugefügt wurde, um die Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit zu verbessern oder die Wärmeleitfähigkeit einzustellen, wie Al-Cr, Al-Ti, Ag-Pd, Ag-Pd-Cu und Ag-Pd-Ti. Diese Materialien weisen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf und erfüllen die Anforderungen für das Quenchen bzw. Quetschen. Die Reflexionsschicht 7 wird nicht notwendigerweise bereitgestellt, weil der amorphe Zustand, abhängig von den Aufzeichnungsbedingungen in der Art der Lineargeschwindigkeit oder der Zusammensetzung der Phasenänderungsschicht, in ausreichendem Maße ohne die Quetschwirkung erhalten werden kann.
  • Nachdem die Filme von der Schutzschicht 2 bis zu den Reflexionsschichten 7 gebildet wurden, wird die Reflexionsschicht 7 durch Schleudern mit der Haftschicht 8 überzogen, und es wird dann das Blindsubstrat 9 daran angebracht.
  • Für die Haftschicht 8 können ein Material mit einem hohen Wärmewiderstand und einer hohen Haftfähigkeit, beispielsweise haftende Harze, wie ein durch Ultraviolettlicht härtendes Harz, und ein Material auf der Grundlage eines Acrylharzes oder ein Material auf der Grundlage eines Epoxydharzes verwendet werden. Eine Scheibe einer einseitigen Struktur kann erhalten werden, indem der mehrschichtige Film mit einem haftenden Harz in der Art eines durch Ultraviolettlicht härtenden Harzes der vorstehend erwähnten oder einer anderen Natur, einem Klebeband mit zwei Haftflächen, einem dielektrischen Film oder einer Kombination davon an einem Blindsubstrat angebracht wird, wie in 1 dargestellt ist. Alternativ kann eine Scheibe mit einer zweiseitigen Struktur erhalten werden, indem zwei mehrschichtige Filme aneinander angebracht werden, wobei ihre Filmseiten einander zugewandt sind.
  • Das Blindsubstrat 9 ist bereitgestellt, um die mechanische Festigkeit des Informationsaufzeichnungsmediums 50 zu erhöhen und das mehrschichtige Filmlaminat zu schützen. Das Blindsubstrat 9 kann aus einem Material gebildet werden, das aus den Materialien ausgewählt ist, die für das Substrat 1 verwendet werden können. Es ist wichtig, ein Material zu verwenden, das keine mechanische Krümmung oder Verzerrung in dem an dem Blindsubstrat angebrachten Informationsaufzeichnungsmedium 50 hervorruft. Das Blindsubstrat 9 besteht nicht notwendigerweise aus dem gleichen Material und weist nicht notwendigerweise die gleiche Dicke auf wie das Substrat 1.
  • 2 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums 51 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Informationsaufzeichnungsmedium 51 beinhaltet eine Schutzschicht 2, eine Zwischenschicht 10, eine Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3, eine Phasenänderungsschicht 4, eine Zwischenschicht 11, eine Schutzschicht 6, eine Lichtabsorptions-Korrekturschicht 12 und eine Reflexionsschicht 7, die in dieser Reihenfolge nacheinander auf ein Substrat 1 laminiert sind. Ein Blindsubstrat 9 ist mit einer Haftschicht 8 daran angebracht. Dieses Informationsaufzeichnungsmedium 51 ist mit der Lichtabsorptions-Korrekturschicht 12 zwischen der Schutzschicht 6 und der Reflexionsschicht 7 versehen, um eine solche Lichtabsorption zu erhalten, dass der Lichtabsorptionsgrad Ac der Aufzeichnungsschicht 5, die sich im kristallinen Zustand befindet, größer ist als der Lichtabsorptionsgrad Aa der Aufzeichnungsschicht 5, die sich im amorphen Zustand befindet. Auch bei dieser Struktur wird bestätigt, dass die Phasenänderungsschicht 4 durch die Bildung der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 vor der Bildung der Phasenänderungsschicht 4 kristallisiert wird.
  • Für das Substrat 1 können die Schutzschichten 2 und 6, die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3, die Phasenänderungsschicht 4, die Reflexionsschicht 7, die Haftschicht 8 und das Blindsubstrat 9 mit den gleichen Materialtypen wie in 1 verwendet werden.
  • Es ist bevorzugt, für die Zwischenschichten 10 und 11 ein Material zu verwenden, dessen Funktion darin besteht zu verhindern, dass sich zwischen der Schutzschicht 2 und der Aufzeichnungsschicht 5 und der Schutzschicht 6 und der Aufzeichnungsschicht 5 durch wiederholtes Aufzeichnen erzeugte Substanzen bewegen, und das ein Nitrid, ein Oxid oder ein Stickoxid oder ein Carbid auf Si-, Al-, Zr-, Ti-, Ge-, Ta- oder Cr-Basis oder eine Mischung davon als Hauptkomponente aufweist. Das Bereitstellen von einer der Zwischenschichten 10 und 11 auf einer Seite kann für die vorstehend beschriebene Funktion ausreichen, es ist jedoch bevorzugter, zwei Zwischenschichten auf beiden Seiten bereitzustellen. In diesem Fall können, falls erforderlich, verschiedene Materialien oder Zusammensetzungen oder das gleiche Material oder die gleiche Zusammensetzung verwendet werden. Die Zwischenschichten können durch Ausführen eines reaktiven Sputterns aus einem Metall-Grundmaterial in einer Ar- und Reaktionsgasatmosphäre oder durch Sputtern von einem zusammen gesetzten Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet werden. Wenn diese Zwischenschichten dick sind, ändert sich der Reflexionsgrad oder der Absorptionsgrad der mehrschichtigen Struktur erheblich, so dass die Aufzeichnungs/Löschwirkung beeinträchtigt wird. Daher beträgt die Dicke vorzugsweise 2 nm bis 10 nm und bevorzugter etwa 2 nm bis 5 nm.
  • Für die Lichtabsorptions-Korrekturschicht 12 ist es bevorzugt, ein Material zu verwenden, das das Lichtabsorptionsverhältnis zwischen der Aufzeichnungsschicht 5 im kristallinen Zustand und der Aufzeichnungsschicht 5 im amorphen Zustand einstellt und nicht bewirkt, dass die Form von Markierungen während des Überschreibens verzerrt wird. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass das Material einen hohen Brechungsindex aufweist und Licht in einem geeigneten Umfang absorbiert, um die Differenz des Reflexionsgrads der Aufzeichnungsschicht 5 zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand zu erhöhen, so dass die Signalamplitude vergrößert wird. Beispielsweise kann ein Material mit einem Brechungsindex n von wenigstens 3 und höchstens 6 und einem Extinktionskoeffizienten k von wenigstens 1 und höchstens 4 verwendet werden. Genauer gesagt, ist es bevorzugt, eine Ge-Legierung und eine Si-Legierung, die amorph sind, wie Ge-Cr, Ge-Mo, Si-Cr, Si-Mo und Si-W, oder Telluride, kristalline Metalle, wie Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, SnTe und PbTe, ein Halbmetall oder ein Halbleitermaterial zu verwenden.
  • 3 zeigt ein Beispiel der Struktur eines zweischichtigen Informationsaufzeichnungsmediums 52 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, woran ein erstes Informationsaufzeichnungsmedium 20 und ein zweites Informationsaufzeichnungsmedium 29 angebracht sind. Laserlicht 27 fällt von der Seite eines ersten Substrats 13 ein, und die Aufzeichnung bzw. Wiedergabe erfolgt auf einer Seite von jedem der Informationsaufzeichnungsmedien 20 und 29, so dass es nicht erforderlich ist, das Medium umzudrehen, und das Medium eine doppelt so hohe Aufzeichnungs/Wiedergabekapazität haben kann.
  • Die gleichen Materialtypen wie jene, die für das Substrat 1 in 1 verwendet werden, können auch für das erste Substrat 13 und das zweite Substrat 28 verwendet werden.
  • Die gleichen Materialtypen wie jene, die für die Schutzschichten 2 und 6 in 1 verwendet werden, können auch für die ersten Schutzschichten 14 und 19 und die zweiten Schutzschichten 22 und 26 verwendet werden.
  • Die gleichen Materialtypen wie jene der Zwischenschichten 10 und 11 in 2 können für die ersten Zwischenschichten 15 und 18 und die zweiten Zwischenschichten 23 und 25 verwendet werden.
  • Die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 der vorliegenden Erfindung ist auf dem ersten optischen Informationsaufzeichnungsmedium 20 gebildet und kann aus einem Material desselben Typs, wie mit Bezug auf 1 beschrieben wurde, bestehen.
  • Die Aufzeichnung bzw. die Wiedergabe auf dem zweiten Informationsaufzeichnungsmedium 29 wird durch das Laserlicht 27 ausgeführt, das über das erste Informationsaufzeichnungsme dium 20 gelaufen ist. Daher ist das zweite Informationsaufzeichnungsmedium 20 optisch so ausgelegt, dass seine Transmission so hoch wie möglich ist. Daher ist die Phasenänderungsschicht 4 des Informationsmediums 20 so ausgelegt, dass sie lediglich etwa 5 nm bis etwa 8 nm dünn ist. Es ist bevorzugt, dass die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 auch lediglich 1 nm bis 3 nm dünn ist. Weil die Phasenänderungsschicht 4 dünn ist, ist beim Initialisierungsprozess eine hohe Laserenergie erforderlich. Durch die Bildung der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 mit einer geringen Dicke von 1 nm wird jedoch die Kristallisation der Phasenänderungsschicht 4 erleichtert, so dass die Laserenergie wirksam verringert werden kann. Wenn die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 3 mit einer Dicke von 3 nm gebildet wird, befindet sich die Phasenänderungsschicht 4 nach der Bildung im kristallinen Zustand.
  • Für die zweite Aufzeichnungsschicht 24 kann ein Material verwendet werden, das aus den für die Phasenänderungsschicht 4 beschriebenen Materialien ausgewählt ist.
  • Die erste Aufzeichnungsschicht 17 der vorliegenden Erfindung hat die gleiche Funktion wie die Aufzeichnungsschicht 5 in 1.
  • Für eine Trennschicht 21 ist es bevorzugt, ein transparentes Material mit einer hohen Wärmebeständigkeit und Haftfähigkeit mit einer Wellenlänge λ des Laserlichts 27 zu verwenden, um eine Aufzeichnung bzw. Wiedergabe auf jedem von dem ersten Informationsaufzeichnungsmedium 20 und dem zweiten Informationsmedium 29 durch Laserlicht 27 aus zuführen. Genauer gesagt, kann beispielsweise ein haftendes Harz in der Art eines durch Ultraviolettlicht härtenden Harzes, ein Klebeband mit zwei Haftflächen, ein dielektrischer Film oder eine Kombination davon verwendet werden. Die Dicke der Trennschicht 21 muss größer sein als die Fokustiefe und beispielsweise 2 μm oder mehr aufweisen. Wenn bei dieser Dicke Signalinformationen entweder auf dem ersten Informationsaufzeichnungsmedium 20 oder auf dem zweiten Informationsaufzeichnungsmedium 29 aufgezeichnet werden bzw. davon wiedergegeben werden, kann verhindert werden, dass auf dem anderen Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnete Signalinformationen gestört oder gemischt werden. Weiterhin muss die Gesamtdicke der Trennschicht und des Substrats innerhalb des Toleranzbereichs der Substratdicke von beispielsweise 100 μm oder weniger liegen, so dass das Laserlicht 27 sowohl das erste Informationsaufzeichnungsmedium 20 als auch das zweite Informationsaufzeichnungsmedium 29 erreichen kann.
  • Für die Reflexionsschicht 7 können die gleichen Materialien wie jene, die mit Bezug auf 1 beschrieben wurden, verwendet werden.
  • Nachstehend werden mit Bezug auf die 5 bis 7 Beispiele beschrieben, bei denen keine Initialisierung erforderlich ist und bei denen Informationen im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung aufgezeichnet werden können.
  • 5 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums 53. Das Informationsaufzeichnungsmedium 53 weist eine Schutzschicht 2, eine Zwischenschicht 10, eine Kristallkern-Zufuhrschicht 32, eine Phasenänderungsschicht 33, eine Zwischenschicht 11, eine Schutzschicht 6 und eine Reflexionsschicht 7 auf, die in dieser Reihenfolge sequentiell auf ein Substrat 1 laminiert sind. Ein Blindsubstrat 9 ist mit einer Haftschicht 8 daran angebracht. Eine Aufzeichnungsschicht 31 weist eine Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und die Phasenänderungsschicht 33 auf, die in dieser Reihenfolge von der Seite des Substrats 1 laminiert sind (dies gilt auch für die folgenden Ausführungsformen).
  • Die Aufzeichnungsschicht 31 beinhaltet die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und die auf das Substrat 1 laminierte Phasenänderungsschicht 33. Die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 soll die Kristallisation der Phasenänderungsschicht 33 erleichtern. Die Phasenänderungsschicht 33 soll eine Phasenänderung reversibel zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand durchlaufen, und Informationen werden durch diese Phasenänderung aufgezeichnet. Weil bei dem Informatiansaufzeichnungsmedium 53 die Aufzeichnungsschicht 31 die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, wird in der Phasenänderungsschicht 33 eine Kristallisation leichter von der Grenzfläche mit der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 hervorgerufen.
  • Um eine Kristallisation in der Phasenänderungsschicht 33 leichter zu bewirken, ist es bevorzugt, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 eine niedrigere Kristallisationstemperatur (die Übergangstemperatur von der amorphen zur kristallinen Phase) als die Phasenänderungsschicht 33 hat, und sie besteht aus einem Material, dessen kristalliner Zustand stabil ist. Mit anderen Worten erfüllen die Kristallisati onstemperatur T × 1 (°C) der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und die Kristallisationstemperatur T × 2 (°C) der Phasenänderungsschicht 33 die Beziehung: T × 2 > T × 1 (was auch für die folgenden Ausführungsformen gilt).
  • Die Phasenänderungsschicht 33 besteht aus einem Material, bei dem eine Phasenänderung durch Einstrahlen von Lichtstrahlen reversibel zwischen dem kristallinen Zustand und dem amorphen Zustand bewirkt wird. Die Phasenänderungsschicht 33 kann beispielsweise aus einem Material auf Chalcogenbasis gebildet werden. Genauer gesagt ist es unter Chalcogenmaterialien bevorzugt, für die Phasenänderungsschicht 33 ein Material zu verwenden, das wenigstens ein ausgewähltes aus der Gruppe aufweist, die aus GeTe, GeSbTe, TeSnSe, InSbTe, GeBiTe und AgInSbTe besteht. Alternativ kann für die Phasenänderungsschicht 33 ein Material, das GeSbTe und wenigstens ein aus der aus Ag, Sn, Cr, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al, Mn, Cu und N bestehenden Gruppe ausgewähltes Element aufweist, verwendet werden. Von den Materialien auf Ge-Sb-Tb-Basis ist insbesondere die quasibinäre Zusammensetzung auf GeTe-Sb2Te3-Basis, die ein schnell kristallisierendes Material ist, bevorzugt, weil sie eine gute Aufzeichnungs-/Löschwirkung gewährleistet. In diesem Fall ist der Zusammensetzungsbereich von 1 – 6 : 1 von GeTe : Sb2Te3 wegen seiner ausgezeichneten Phasenstabilität für die praktische Verwendung bevorzugt. Die Kristallisationstemperatur der Phasenänderungsschicht 33 beträgt von etwa 140 °C bis etwa 240 °C, und ihr Schmelzpunkt reicht von etwa 600 °C bis etwa 650 °C. Die Kristallstruktur der Phasenänderungsschicht 33 ist im Fall der Kristallisation durch Laserbestrahlung vom NaCl-Typ. Die Phasenänderungsschicht 33 befindet sich im amorphen Zustand, wenn sie gebildet wird, und auf ihr kann im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung aufgezeichnet werden. Die Dicke der Phasenänderungsschicht 33 beträgt beispielsweise wenigstens 3 nm und höchstens 20 nm.
  • Daher wird ein Te enthaltendes Material für die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 bevorzugt und ein Material, das wenigstens ein ausgewähltes aus der aus SnTe und PbTe bestehenden Gruppe aufweist, im am meisten bevorzugten Fall verwendet.
  • In dem Fall, in dem die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 auf der Lasereinfallsseite der Phasenänderungsschicht 33 als das Informationsaufzeichnungsmedium 53 ausgebildet ist, erreichen Lichtstrahlen zuerst die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und werden dadurch absorbiert. Daher ist es bevorzugt, dass der Schmelzpunkt der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 höher als derjenige der Phasenänderungsschicht 33. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, dass der Schmelzpunkt Tm1 (°C) der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und der Schmelzpunkt Tm2 (°C) der Phasenänderungsschicht 33 die Beziehung Tm1 > Tm2 erfüllt. Dies ist bevorzugt, weil verhindert wird, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht 32, wenn Signale durch Bestrahlen der Phasenänderungsschicht 33 mit Hochleistungs-Laserstrahlen aufgezeichnet werden, gleichzeitig schmilzt, so dass die Funktion als die Kristallkern-Zufuhrschicht beim Prozess des Schmelzens und Quetschens nicht beeinträchtigt wird. Tabelle 1 zeigt die Kristallisationstemperatur und den Schmelzpunkt von Materialien, die Te als ein Material für die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 aufweisen.
  • Tabelle 1
    Figure 00330001
  • Wie in Tabelle 1 dargestellt ist, sind SnTe und PbTe in Hinblick auf den Schmelzpunkt insbesondere als das Material für die Kristallkern-Zufuhrschicht besonders bevorzugt.
  • Weil es bevorzugt ist, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 im kristallinen Zustand stabil ist, beträgt die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 vorzugsweise 2 nm oder mehr, noch bevorzugter ist sie größer als das (weil die Anzahl der Atome für die Kristallisation nicht ausreicht, wenn sie dünn ist). Wenn die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 jedoch dick ist, werden Energiestrahlen durch die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 absorbiert, so dass die Energiestrahlen die Phasenänderungsschicht 33 nicht erreichen. Daher beträgt die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 vorzugsweise 2 nm bis 4 nm.
  • Die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 kann durch Sputtern aus einem Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre oder einer Ar-N2-Mischgasatmosphäre gebildet werden. In diesem Fall ist es, um zu erreichen, dass sich die Phasenänderungs schicht 33 im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung befindet, bevorzugt, dass die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht 33 etwa 30 nm/min oder mehr beträgt. Gemäß Experimenten wird die Aufzeichnungsschicht in dem Fall, in dem die Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 5 nm beträgt und die Dicke der Aufzeichnungsschicht 10 nm beträgt, während der Bildung kristallisiert, wenn die Filmbildungsrate der Aufzeichnungsschicht 5 nm/min bis 20 nm/min beträgt. Wenn die Rate 30 nm/min bis 40 nm/min beträgt, wird ein Mischzustand der amorphen Phase gleich nach der Abscheidung und der kristallinen Phase erhalten. Wenn die Rate 50 nm/min beträgt, führt die Aufzeichnungsschicht zu dem amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung. Selbst dann, wenn die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 wie in dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium 10, dessen Phase reversibel geändert werden kann, vorhanden ist, kann die Phasenänderungsschicht 33 während der Bildung kristallisiert werden, falls die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht 33 gering ist. Wenngleich die Filmbildungsrate, die es erlaubt, dass die Phasenänderungsschicht 33 während der Bildung kristallisiert wird, abhängig von der Kombination der Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und der Dicke der Phasenänderungsschicht 33, geändert wird, beträgt die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht 33 vorzugsweise 30 nm/min oder mehr und bevorzugter 40 nm/min oder mehr, um die Kristallisation der Phasenänderungsschicht 33 zu verhindern.
  • Wenn bei dem Informationsaufzeichnungsmedium 53 irgendein Material von SnTe, SnTe-M (wobei M wenigstens ein ausgewähltes aus der aus N, Ag, Cu, Co, Ge, Mn, Nb, Ni, Pd, Pt, Sb, Se, Ti, V, Zr und PbTe bestehenden Gruppe einschließt), PbTe, Sb2Te3, Bi2Te3, Te, eutektischem GeSbTe oder eutektischem GeBiTe als die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 verwendet wird, können Informationen im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung aufgezeichnet werden (Aufzeichnung im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung). Wenn insbesondere ein SnTe oder PbTe aufweisendes Material, das einen hohen Schmelzpunkt aufweist, verwendet wird, werden gute Ergebnisse erhalten.
  • Wenn irgendein Material, das wenigstens ein ausgewähltes aus der aus GeTe, GeSbTe, TeSnSe, InSbTe, GeBiTe, AgInSbTe und GeSbTe bestehenden Gruppe und zusätzlich wenigstens ein ausgewähltes aus der aus Ag, Sn, Cr, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al, Mn und N bestehenden Gruppe aufweist, verwendet wird, ist die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, macht das Informationsaufzeichnungsmedium 53 die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich.
  • 6 zeigt eine Schnittansicht, in der ein Beispiel der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums 54 dargestellt ist. Das Informationsaufzeichnungsmedium 54 umfasst eine Schutzschicht 2, eine Zwischenschicht 10, eine Aufzeichnungsschicht 34, eine Zwischenschicht 11, eine Schutzschicht 6 und eine Reflexionsschicht 7, die in dieser Reihenfolge nacheinander auf ein Substrat 1 laminiert sind. Ein Blindsubstrat 9 ist daran mit einer Haftschicht 8 angebracht, die auf der Reflexionsschicht 7 gebildet ist. Die Aufzeichnungsschicht 34 umfasst die Phasenänderungsschicht 33 und die Kristallkern-Zufuhrschicht 35, die in dieser Reihenfolge von der Seite des Substrats 1 laminiert sind. Die Abschnitte, die von der Aufzeichnungsschicht 34 verschieden sind, gleichen jenen des mit Bezug auf 5 beschriebenen Informationsaufzeichnungsmediums 53. Daher wird auf eine doppelte Beschreibung verzichtet.
  • Die Funktionen der Aufzeichnungsschicht 34, der Kristallkern-Zufuhrschicht 35 und der Phasenänderungsschicht 33 gleichen jenen der Aufzeichnungsschicht 31, der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 bzw. der Phasenänderungsschicht 33, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurden. Die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 soll die Kristallisation der Phasenänderungsschicht 33 erleichtern. Die Phasenänderungsschicht 33 soll eine Phasenänderung zwischen dem Kristallzustand und dem amorphen Zustand reversibel durchmachen, und Informationen werden durch die Phasenänderung aufgezeichnet. Weil bei dem Informationsaufzeichnungsmedium 54 die Aufzeichnungsschicht 34 die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, wird die Kristallisation in der Phasenänderungsschicht 33 leichter von der Grenzfläche mit der Kristallkern-Zufuhrschicht 35 hervorgerufen.
  • Beim Informationsaufzeichnungsmedium 54 weist die Aufzeichnungsschicht 34, anders als beim Informationsaufzeichnungsmedium aus 5, die Phasenänderungsschicht 33 und die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 auf, die in dieser Reihenfolge von der Seite des Substrats 1 laminiert sind.
  • Die Phasenänderungsschicht 33 ähnelt der Phasenänderungsschicht 33 des Informationsaufzeichnungsmediums 53.
  • Anders als die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 des Informati onsaufzeichnungsmediums 53 ist die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 auf der Seite laminiert, die der Lasereinfallsseite in bezug auf die Phasenänderungsschicht 33 entgegengesetzt ist. Daher kann auch ein Material mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als demjenigen der Phasenänderungsschicht 33 geeigneterweise für die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 verwendet werden. Insbesondere können zusätzlich zu den Materialien für die Kristallkern-Zufuhrschicht 32, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurde, nicht nur SnTe und PbTe, sondern auch Sb2Te3, Bi2Te3, Te, eine eutektische GeSbTe-Zusammensetzung oder eine eutektische GeBiTe-Zusammensetzung geeigneterweise als das Te aufweisende Material verwendet werden. Weil bei dem Informationsaufzeichnungsmedium 54 weiterhin Energiestrahlen durch die Phasenänderungsschicht 33 hindurchtreten und dann auf die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 fallen, kann die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 dicker sein als diejenige des Informationsaufzeichnungsmediums 53. Insbesondere beträgt die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 35 vorzugsweise etwa 2 nm bis 5 nm. Weiterhin beträgt die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht 33 vorzugsweise etwa 30 nm/min oder mehr, so dass sich die Phasenänderungsschicht 33 nach der Bildung im amorphen Zustand befindet.
  • Wenn beim Informationsaufzeichnungsmedium 54 irgendein Material von SnTe, SnTe-M (wobei M wenigstens ein ausgewähltes aus der aus N, Ag, Cu, Co, Ge, Mn, Nb, Ni, Pd, Pt, Sb, Se, Ti, V, Zr und PbTe bestehenden Gruppe aufweist), PbTe, Sb2Te3, Bi2Te3, Te, eutektischem GeSbTe oder eutektischem GeBiTe für die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 verwendet wird, können Informationen im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung auf der Phasenänderungsschicht 33 auf gezeichnet werden (Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung). Beim Informationsaufzeichnungsmedium 54 werden gute Ergebnisse mit beliebigen der vorstehend beschriebenen Materialien erhalten.
  • Wenn irgendein Material, das wenigstens ein ausgewähltes aus der aus GeTe, GeSbTe, TeSnSe, InSbTe, GeBiTe, AgInSbTe und GeSbTe bestehenden Gruppe und zusätzlich wenigstens ein ausgewähltes aus der aus Ag, Sn, Cr, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al, Mn und N bestehenden Gruppe aufweist, für die Phasenänderungsschicht 33 verwendet wird, ist die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, bietet das Informationsaufzeichnungsmedium 54 in 6 die gleiche Wirkung wie das Informationsaufzeichnungsmedium 53.
  • 7 zeigt ein Beispiel der Struktur eines Informationsaufzeichnungsmediums 55. Das Informationsaufzeichnungsmedium 55 umfasst eine Schutzschicht 2, eine Zwischenschicht 10, eine Aufzeichnungsschicht 36, eine Zwischenschicht 11, eine Schutzschicht 6 und eine Reflexionsschicht 7, die in dieser Reihenfolge nacheinander auf ein Substrat 1 laminiert sind. Ein Blindsubstrat 9 ist daran mit einer Haftschicht 8 angebracht, die auf der Reflexionsschicht 7 ausgebildet ist. Die Aufzeichnungsschicht 36 umfasst die Kristallkern-Zufuhrschicht 32, die Phasenänderungsschicht 33 und die Kristallkern-Zufuhrschicht 35, die in dieser Reihenfolge von der Seite des Substrats 1 laminiert sind. Die Abschnitte, die von der Aufzeichnungsschicht 36 verschieden sind, gleichen jenen des Informationsaufzeichnungsmediums 53, wie mit Bezug auf 5 beschrieben wurde. Daher wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet.
  • Die Kristallkerr-Zufuhrschichten 32 und 35 haben die gleichen Funktionen wie die Kristallkern-Zufuhrschicht 32, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurde. Die Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 sollen die Kristallisation der Phasenänderungsschicht 33 erleichtern. Weil beim Informationsaufzeichnungsmedium 55 die Aufzeichnungsschicht 36 die vorstehend beschriebene Struktur aufweist, wird die Kristallisation in der Phasenänderungsschicht 33 von der Grenzfläche mit den Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 leichter hervorgerufen.
  • Beim Informationsaufzeichnungsmedium 55 ist die Phasenänderungsschicht 33 anders als beim Informationsaufzeichnungsmedium 53 aus 5 zwischen den Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 angeordnet.
  • Die Phasenänderungsschicht 33 besteht aus einem Material, das für die Phasenänderungsschicht 33 in 5 beschrieben wurde.
  • Die gleichen Materialien wie diejenigen für die Kristallkern-Zufuhrschicht 32, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurde, können für die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 verwendet werden. Für die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 ist es bevorzugt, unter den Te aufweisenden Materialien ein Material zu verwenden, das einen höheren Schmelzpunkt aufweist als die Phasenänderungsschicht 33.
  • Die gleichen Materialien wie diejenigen für die Kristall kern-Zufuhrschicht 35, die mit Bezug auf 6 beschrieben wurde, können für die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 verwendet werden. Für die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 kann unter den Te aufweisenden Materialien auch ein Material mit einem niedrigeren Schmelzpunkt als derjenige der Phasenänderungsschicht 33 geeigneterweise verwendet werden.
  • Die Materialien für die Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 können verschieden sein. Beispielsweise kann die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 aus SnTe bestehen und die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 aus PbTe bestehen. Weiterhin kann die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 aus PbTe bestehen und die Kristallkern-Zufuhrschicht 35 aus einer eutektischen GeBiTe-Zusammensetzung bestehen. Es ist jedoch vorteilhaft, dass die Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 aus dem gleichen Material bestehen, weil die Anzahl der Grundmaterialien während der Filmbildung verringert ist und die Bildungsvorrichtung vereinfacht werden kann.
  • Die Dicken der Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 können verschieden sein, die Gesamtdicke beider Schichten beträgt jedoch vorzugsweise 5 nm oder weniger. Beispielsweise kann die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 1 nm betragen und die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 35 2 nm betragen. Alternativ kann die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 32 2 nm betragen und die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 35 3 nm betragen.
  • Wenn beim Informationsaufzeichnungsmedium 55 irgendein Material von SnTe, SnTe-M (wobei M wenigstens ein ausgewähltes aus der aus N, Ag, Cu, Co, Ge, Mn, Nb, Ni, Pd, Pt, Sb, Se, Ti, V, Zr und PbTe bestehenden Gruppe aufweist), PbTe, Sb2Te3, Bi2Te3, Te, eutektischem GeSbTe oder eutektischem GeBiTe für die Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 verwendet wird, ist eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich. Insbesondere werden bei der Verwendung eines SnTe oder PbTe aufweisenden Materials mit einem hohen Schmelzpunkt gute Ergebnisse erhalten.
  • Wenn irgendein Material, das wenigstens ein ausgewähltes aus der aus GeTe, GeSbTe, TeSnSe, InSbTe, GeBiTe, AgInSbTe und GeSbTe bestehenden Gruppe und zusätzlich wenigstens ein ausgewähltes aus der aus Ag, Sn, Cr, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al, Mn und N bestehenden Gruppe aufweist, verwendet wird, ist eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, bietet das Informationsaufzeichnungsmedium 55 in 7 die gleichen Wirkungen wie das Informationsaufzeichnungsmedium 53.
  • Die Informationsaufzeichnungsmedien in den 5 bis 7 sollen Ra > Rc erreichen, und es können Signale auf der Phasenänderungsschicht 33 ohne den Initialisierungsprozess im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung aufgezeichnet werden.
  • Als nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen des Informationsaufzeichnungsmediums beschrieben.
  • Das Verfahren zum Herstellen des Informationsaufzeichnungsmediums, das eine Aufzeichnungsschicht aufweist, umfasst die Bildung einer Aufzeichnungsschicht mit einer Phasenänderungsschicht, worin eine Phasenänderung reversibel zwi schen dem kristallinen und dem amorphen Zustand hervorgerufen wird, und einer auf die Phasenänderungsschicht laminierten Kristallkern-Zufuhrschicht, die die Kristallisation der Phasenänderungsschicht erleichtert. Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen des Informationsaufzeichnungsmediums 53 in 5 mit Bezug auf 5 beschrieben.
  • Zuerst werden eine Schutzschicht 2 und eine Zwischenschicht 10 auf einem Substrat 1 gebildet. Diese Schichten können durch reaktives Sputtern von Targets (metallischen Grundmaterialien) der Materialien in einer Ar-Gasatmosphäre und einer Reaktionsgasatmosphäre oder durch Sputtern von Verbund-Grundmaterialien in einer Ar-Gasatmosphäre oder einer Ar-Gasatmosphäre und einer Reaktionsgasatmosphäre gebildet werden.
  • Als nächstes werden eine Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und eine Phasenänderungsschicht 33 auf die Zwischenschicht 10 laminiert. Die Kristallkern-Zufuhrschicht 32 und die Phasenänderungsschicht 33 können durch Sputtern aus einem Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre oder einer Ar-N2-Mischgasatmosphäre gebildet werden. Die Phasenänderungsschicht 33 wird unter den Bedingungen gebildet, durch die der amorphe Zustand erreicht wird. Damit sich die Phasenänderungsschicht 33 nach der Bildung im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung befindet, ist es bevorzugt, dass die Filmbildungsrate etwa 30 nm/min oder mehr beträgt, wie mit Bezug auf 5 beschrieben wurde.
  • Als nächstes werden eine Zwischenschicht 11 und eine Schutzschicht 6 auf die Phasenänderungsschicht 33 laminiert. Diese Schichten können in der gleichen Weise wie die Schutzschicht 2 und die Zwischenschicht 10 gebildet werden.
  • Als nächstes wird eine Reflexionsschicht 7 auf der Schutzschicht 6 gebildet. Die Reflexionsschicht 7 kann durch Sputtern oder Dampfabscheidung gebildet werden.
  • Schließlich wird eine Haftschicht 8 durch Schleuderbeschichten auf die Reflexionsschicht 7 aufgebracht. Ein Blindsubstrat 9 wird daran angebracht und mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt, um die Haftschicht 8 zu härten. Auf diese Weise kann das Informationsaufzeichnungsmedium 53 hergestellt werden.
  • Die Informationsaufzeichnungsmedien 54 und 55 können leicht durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt werden.
  • Das Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums ermöglicht das einfache Herstellen von diesem.
  • Als nächstes wird ein Beispiel eines Verfahrens zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium beschrieben.
  • Bei dem Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren wird eines der in den 5 bis 7 dargestellten Informationsaufzeichnungsmedien verwendet.
  • Insbesondere werden Signale aufgezeichnet, indem eines der in den 5 bis 7 dargestellten Informationsaufzeichnungsmedien mit einem modulierten Laserstrahl bestrahlt wird, um in der Phasenänderungsschicht einen amorphen und einen kristallinen Bereich zu bilden. Durch Bestrahlen des amorphen Bereichs in der Phasenänderungsschicht mit einem Laserstrahl geringer Leistung wird der bestrahlte Abschnitt des amorphen Bereichs kristallisiert. Andererseits wird durch Bestrahlen des kristallinen Bereichs in der Phasenänderungsschicht mit einem Laserstrahl hoher Leistung der bestrahlte Abschnitt des kristallinen Bereichs amorph.
  • Das Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahren ermöglicht eine zuverlässige Aufzeichnung von Informationssignalen. Insbesondere ist eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung durch die Verwendung von einem der in den 5 bis 7 dargestellten Informationsaufzeichnungsmedien möglich.
  • Beispiele
  • Als nächstes werden einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben, zusammen mit anderen Anordnungen, die lediglich zur Erläuterung gegeben sind. Beispiele 1 bis 13 sind dafür vorgesehen, das Initialisieren überflüssig zu machen und eine Phasenänderungsschicht im kristallinen Zustand zu bilden, wenn die Bildung abgeschlossen ist.
  • Beispiele 14 bis 26 dienen dazu, das Initialisieren überflüssig zu machen und Informationen auf der Phasenänderungsschicht aufzuzeichnen, die sich im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung befindet. Das Beispiel 26 betrifft die Zuverlässigkeit.
  • Beispiel 1
  • Um die Funktion der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht zu erreichen, die Phasenänderungsschicht während der Bildung zu kristallisieren, ist es bevorzugt, dass die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht selbst nach ihrer Bildung kristallin ist. Mehrere schnelle Materialien oder Materialien mit einem niedrigen Schmelzpunkt, deren Kristalle strukturell stabil sind, wurden ausgewählt, und ihre Phasenstrukturen nach der Bildung wurden untersucht. Die Materialien waren Bi2Te3, Sb2Te3, Sb, Te, SnTe, PbTe, eutektisches GeSbTe und eutektisches GeBiTe. Dünnfilme, die jeweils 5 nm dick waren, wurden für die acht Materialien durch Gleichstromsputtern von Sputtertargets mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Dicke von 6 mm (nachstehend durch 100 mm ⌀ × 6 mm t dargestellt) in einer Ar-Atmosphäre auf Quarzsubstraten gebildet. Die Transmission der erhaltenen acht Dünnfilme wurde gemessen, während die Filme mit einer Rate von 50 °C/min durch einen He-Ne-Laser erwärmt wurden. Die 4A bis 4C zeigen die Beziehung zwischen der Temperatur und der Transmission. Falls die Struktur nach der Filmbildung amorph ist, ist die Transmission bei Zimmertemperatur verhältnismäßig hoch, und es wird bei einer Temperatur während der Temperaturerhöhung ein scharfer Abfall infolge der Phasenänderung in die kristalline Phase beobachtet, wie in 4A dargestellt ist. Diese Temperatur ist als die Kristallisationstemperatur definiert. In dem Fall, in dem die Struktur ein gemischter Zustand aus einem amorphen Zustand und einem kristallinen Zustand nach der Filmbildung ist, ist die Transmission bei Zimmertemperatur niedriger als diejenige aus 4A, und es wird im Laufe des Erhöhens der Temperatur eine leichte Änderung der Transmission beobachtet, wie in 4B dargestellt ist. Die Kristallisationstemperatur ist niedriger als diejenige aus 4A, und die Kristallisation wird leichter als in dem Zustand aus 4A hervorgerufen. Linien a, b und c in 4B zeigen die Transmissionen der Filme mit verschiedenen Anteilen des kristallinen und des amorphen Zustands. Linie a gehört zu einem Film, der die kristalline Phase mit dem höchsten Anteil enthält, und Linie c zeigt den Film, der sie von den drei Filmen mit dem niedrigsten Anteil enthält. Wenn die Struktur nach der Filmbildung kristallin ist, ist die Transmission bei Zimmertemperatur am niedrigsten, und es wird selbst dann, wenn die Temperatur erhöht wird, im wesentlichen keine Transmissionsänderung beobachtet, wie in 4C dargestellt ist. Eine solche Differenz kann verwendet werden, um die Phasenstruktur zu bestimmen. Tabelle 2 zeigt die Struktur der acht Dünnfilme.
  • Tabelle 2
    Figure 00460001
  • Figure 00470001
  • Beispiel 2
  • Die Dünnfilme aus Beispiel 1 wurden in Hinblick darauf untersucht, ob sie als die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht wirken. Eine Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht wurde auf einem Quarzsubstrat in einer Vakuumkammer gebildet, und die Phasenänderungsschicht wurde darauf anschließend gebildet, um eine Probe herzustellen. Anschließend wurde die Phasenstruktur der Probe untersucht. Die Dicke war die folgende:
    Quarz/Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht (5 nm)/Phasenänderungsschicht (10 nm). Die Sputterbedingungen der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht glichen jenen in Beispiel 1. Das Material für die Phasenänderungsschicht war Ge2Sb2Te5. Die Phasenstruktur der Phasenänderungsschicht wurde durch Messen der Transmission wie in Beispiel 1 untersucht.
  • Tabelle 3
    Figure 00470002
  • Figure 00480001
  • In dem Fall, in dem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht nicht bereitgestellt war, war die Ge2Sb2Te5-Phasenänderungsschicht amorph, und die Transmissionsänderung glich jener, die in 4A dargestellt ist. Die Kristallisationstemperatur betrug etwa 200 °C. Wenn Sb für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet wurde, nahm die Kristallisationstemperatur nicht ab, und es wurde keine Kristallisation oder Erzeugung eines Kristallkerns beobachtet. Wenn Bi2Te3, Sb2Te3, Te oder eutektisches GeSbTe für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet wurde, befand sich die Phasenänderungsschicht in einem Mischzustand der amorphen Phase und der kristallinen Phase. Wenn SnTe, PbTe oder eutektisches GeBiTe für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet wurde, ähnelten die Ergebnisse jenen, die in 4C dargestellt sind, und es wurde eine Kristallisation in der Phasenänderungsschicht beobachtet. Diese Ergebnisse bestätigten, dass die Kristallisation in der Phasenänderungsschicht beschleunigt wurde, wenn ein Tellurid für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet wurde. Weiterhin wurde es ersichtlich, dass ein Material mit einer Halit-Kristallstruktur unter den Telluriden die größte Kristallisationswirkung aufwies.
  • Beispiel 3
  • Die Beziehung zwischen der Dicke und der Kristallisationswirkung wurde mit SnTe für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht untersucht. Die Filme wurden aus SnTe auf Quarzsubstraten gebildet, während die Dicke von 1 nm zu 20 nm geändert wurde. Anschließend wurde die 10 nm dicke Phasenänderungsschicht darauf gebildet. Tabelle 4 zeigt die Strukturen der Phasenänderungsschichten der so erhaltenen Proben.
  • Tabelle 4
    Figure 00490001
  • Bei einer Dicke von 1 nm befand sich die Struktur in einem Mischzustand aus der amorphen und der kristallinen Phase. Die Kristallisation wurde jedoch leichter hervorgerufen als in einem Fall, in dem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht nicht bereitgestellt war. Bei einer Dicke von 3 nm oder mehr war die Phasenänderungsschicht kristallisiert.
  • Beispiel 4
  • Die Bedingungen, unter denen die Phasenänderungsschicht gebildet wurde, und die Kristallisationswirkung wurden untersucht. Ein 5 nm dicker SnTe-Film wurde auf einem Quarzsubstrat gebildet, und die 10 nm dicke Phasenänderungsschicht wurde darauf bei geänderten Raten, unter denen der Film gebildet wurde, gebildet. Tabelle 5 zeigt die Strukturen der Phasenänderungsschichten dieser Proben.
  • Tabelle 5
    Figure 00500001
  • Die Ergebnisse zeigen, dass die von der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht bereitgestellte Wirkung des Kristallisierens der Phasenänderungsschicht von der Film bildungsrate abhängt. Bei einer Filmbildungsrate von 5 nm/min bis 20 nm/min wurde die Phasenänderungsschicht kristallisiert. Bei einer Filmbildungsrate von 30 nm/min bis 40 nm/min befand sich die Phasenänderungsschicht in einem Mischzustand aus der amorphen und der kristallinen Phase. Bei einer höheren Rate war die Phasenänderungsschicht amorph. Je kleiner die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht ist, desto leichter kristallisiert die Phasenänderungsschicht. Die bevorzugteste Rate betrug 5 nm/min bis 10 nm/min.
  • Beispiel 5
  • Der komplexe Brechungsindex von SnTe wurde experimentell erhalten. Die Ergebnisse waren ein Brechungsindex n von 4,2 und ein Extinktionskoeffizient k von 4,5. Proben wurden durch Bestimmen der Struktur eines optischen Informationsaufzeichnungsmediums durch optische Berechnung mit diesem komplexen Brechungsindex hergestellt. Der Reflexionsgrad des optischen Informationsaufzeichnungsmediums wurde gemessen, um zu untersuchen, ob die Phasenänderungsschicht kristallisiert war.
  • Wie in 1 dargestellt ist, wurden eine 100 nm dicke Schutzschicht, eine 5 nm dicke Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht, eine 18 nm dicke Phasenänderungsschicht, eine 25 nm dicke Schutzschicht und eine 80 nm dicke Reflexionsschicht nacheinander in dieser Reihenfolge in einer Vakuumkammer mit einer Stapel-Sputtervorrichtung auf einem Polycarbonatsubstrat gebildet. Tabelle 6 zeigt die spezifischen Bedingungen, unter denen die Filme gebildet wurden.
  • Tabelle 6
    Figure 00520001
  • Der Reflexionsgrad des optischen Informationsaufzeichnungsmediums wurde durch eine von PULSTEC INDUSTRIAL CO., LTD. hergestellte Auswertungsvorrichtung für phasenveränderliche optische Scheiben gemessen. Die Lichtquelle wies eine Wellenlänge von 660 nm und einen NA-Wert von 0,6 auf. Das optische Informationsaufzeichnungsmedium wurde mit einer Lineargeschwindigkeit von 8 m/s gedreht, und der Reflexionsgrad bei einer Radiusposition von 40 mm im Spiegelflächenabschnitt wurde gemessen, und es ergab sich ein Reflexionsgrad von 20 %.
  • Um zu untersuchen, ob die Kristallisation abgeschlossen war, wurde dieselbe Position mit einem Laserstrahl be strahlt, dessen Leistung für eine gewöhnliche Kristallisation ausreichte, und es wurde dann der Reflexionsgrad gemessen. In diesem Fall betrug der Reflexionsgrad 20,3 %. Es wurde bestätigt, dass die Phasenänderungsschicht nach der Bildung im wesentlichen vollständig kristallisiert war. Die gleiche Wirkung wurde für PbTe und eutektisches GeBiTe beobachtet.
  • Beispiel 6
  • Es wurde eine Messung in bezug auf die Änderungen des Reflexionsgrads und der Aufzeichnungsempfindlichkeit des optischen Informationsaufzeichnungsmediums ausgeführt, wenn nur die Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht in der mehrschichtigen Filmstruktur aus Beispiel 5 geändert wurde. SnTe wurde für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet. Der Reflexionsgrad wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 gemessen, und die Aufzeichnungsempfindlichkeit wurde als eine Aufzeichnungsleistung definiert, die einen CNR-Wert von 50 dB bereitstellt, wenn ein 3T-Signal zwischen Rillen einmal aufgezeichnet wurde. Tabelle 7 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 7
    Figure 00530001
  • Figure 00540001
  • Der Reflexionsgrad des mehrschichtigen Films war umso höher, je dicker die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht war. Die Aufzeichnungsempfindlichkeit war jedoch umso niedriger, je dicker die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht war. Wenn die Dicke 15 nm oder mehr betrug, war eine Aufzeichnungsleistung von 14 mW oder mehr erforderlich, was für eine praktische Verwendung ungeeignet ist. Daher beträgt eine bevorzugte Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht 1 bis 10 nm.
  • Beispiel 7
  • Die Überschreibungs-Jitter-Eigenschaften des in Beispiel 5 hergestellten optischen Informationsaufzeichnungsmediums wurden beurteilt. Zum Vergleich wurden die Überschreibungs-Jitter-Eigenschaften des optischen Informationsaufzeichnungsmediums ohne die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht bei einer herkömmlichen Struktur, die dem Kristallisationsprozess durch einen Halbleiterlaser unterzogen wurde, beurteilt. Die Änderungen des Jitter-Werts wurden durch ein- bis zwanzigmaliges Aufzeichnen eines 3T-Signals zwischen Rillen untersucht. Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 8
    Figure 00550001
  • Die Jitter-Werte in Tabelle 8 sind der Durchschnitt der Jitter-Werte des vorderen Endes und des hinteren Endes der Aufzeichnungsmarkierung.
  • Die Differenz zwischen dem Jitter-Wert des vorderen Endes und dem Jitter-Wert des hinteren Endes lag, unabhängig von der Anzahl der Aufzeichnungen, innerhalb von 0,5 %.
  • Wenn die Kristallisation der Phasenänderungsschicht unzureichend war, so dass ein Abschnitt davon amorph war, wurde der Jitter-Wert in etwa bei der zweiten bis vierten Aufzeichnung erhöht. In diesem Beispiel wurde der Jitter-Wert selbst dann, wenn die Aufzeichnung auf dem optischen Informationsaufzeichnungsmedium ausgeführt wurde, bei dem die Phasenänderungsschicht mitten bei der Bildung mit der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht kristallisiert wurde, in etwa bei der zweiten bis vierten Aufzeichnung nicht erhöht. Die kristalline Phase war im wesentlichen mit derjenigen eines durch Bestrahlen mit einem Halbleiterlaser nach der Bildung des Films kristallisierten herkömmlichen Aufzeichnungsfilms vergleichbar.
  • Beispiel 8
  • Die von der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht bereitgestellte Wirkung wurde unter Verwendung der Struktur des ersten zweischichtigen Informationsaufzeichnungsmediums aus 3 untersucht. Eine 100 nm dicke Schutzschicht, eine 5 nm dicke Zwischenschicht, eine 3 nm dicke Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht, eine 7 nm dicke Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke Zwischenschicht und eine 90 nm dicke Schutzschicht wurden auf einem Polycarbonatsubstrat nacheinander in dieser Reihenfolge in einer Vakuumkammer mit einer Stapel-Sputtervorrichtung gebildet. Es wurden Informationsaufzeichnungsmedien mit sieben verschiedenen Materialien für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht und ein Informationsaufzeichnungsmedium ohne die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht hergestellt. Gleichzeitig wurden auch Probenstücke, die den auf Quarzsubstraten gebildeten mehrschichtigen Film mit der gleichen Struktur aufwiesen, hergestellt. Die Phasenstruktur der Phasenänderungsschicht nach der Bildung wurde unter Verwendung der Probenstücke untersucht. Wenn Bi2Te3, Sb2Te3, Te oder eutektisches GeSbTe verwendet wurde, befand sich die Struktur in einem Mischzustand aus der amorphen und der kristallinen Phase. Weil es nicht vollständig amorph war, wurde das optische Informationsaufzeichnungsmedium mit einem Halbleiterlaserstrahl zur Kristallisation bestrahlt, um die Einfachheit der Kristallisation zu beurteilen. In dem Fall, in dem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht nicht bereitgestellt war, betrug die zum Initialisieren erforderliche Leistung des Halbleiterlasers 800 mW. Dies war im wesentlichen die Obergrenze für die Ausgangsleistung des Lasers. Tabelle 9 zeigt die Ergebnisse, wenn die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet wurde.
  • Tabelle 9
    Figure 00570001
  • Figure 00580001
  • Selbst wenn sich die Phasenänderungsschicht nicht in der vollständig kristallinen Phase befand, wurde die zum Initialisieren erforderliche Leistung durch Bereitstellen der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht selbst mit einer Dicke von 3 nm verringert, so dass die Kristallisation einfach gemacht wurde. Die gleiche Wirkung wurde mit einer 1 nm dicken Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht erhalten.
  • Beispiel 9
  • In bezug auf die in 2 dargestellte Struktur mit der Lichtabsorptionsschicht wurde die gleiche Untersuchung wie in Beispiel 5 ausgeführt.
  • Eine 120 nm dicke ZnS-SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 5 nm dicke SnTe-Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 50 nm dicke ZnS-SiO2-Schutzschicht, eine aus einer Si-Legierung hergestellte 30 nm dicke Lichtabsorptions-Korrekturschicht und eine aus einer Ag-Legie rung hergestellte 80 nm dicke Reflexionsschicht wurden auf einem Polycarbonatsubstrat gebildet, um ein Informationsaufzeichnungsmedium herzustellen. Wenn die Filmbildung abgeschlossen war, wurde die Phasenänderungsschicht durch die Wirkung der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht kristallisiert, und es wurde ein Reflexionsgrad von 17,0 erhalten. Dieselbe Position wurde mit einem Halbleiter-Laserstrahl bestrahlt, und es wurde dann der Reflexionsgrad gemessen. Der Reflexionsgrad betrug dabei 16,9 %. Dies zeigte, dass sich die Phasenänderungsschicht nach der Filmbildung im vollständig kristallisierten Zustand befand. Die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht stellte die Wirkung in der Struktur in 2 bereit.
  • Beispiel 10
  • In den Beispielen bis zum Beispiel 9 wurde ein Tellurid für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet, und es wurde eine ausgezeichnete Wirkung erzielt. Weil die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht Licht absorbiert, ist ihre Dicke jedoch auf höchstens 5 nm beschränkt. Daher wurde untersucht, ob ein Halogenid mit einer geringen Lichtabsorption, das eine Verbindung mit einer Halitstruktur aufweist, die Funktion der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht erfüllen kann. Die Materialien sind neun F-Verbindungen, die ZnF2, AlF3, KF, CaF2, NaF, BaF2, MgF2, LaF3 und LiF sind. Ein 100 mm ⌀ × 6 mm t messendes Sputter-Target aus jeder der Verbindungen wurde einem RF-Sputtern in einer Ar-Gasatmosphäre unterzogen, um einen 10 nm dicken Dünnfilm auf einem Quarzsubstrat zu bilden. Anschließend wurde darauf eine 10 nm dicke Phasenänderungsschicht gebildet, um eine Probe herzustellen. Die Pha senstruktur der gebildeten Phasenänderungsschicht wurde untersucht. In der gleichen Weise wie in Beispiel 1 wurde die Transmission gemessen, während durch einen He-Ne-Laser mit einer Rate von 50 °C/min erwärmt wurde. Die Bestimmung der Phasenstruktur der neun Proben aus den 4A bis 4C ergab, dass alle Proben eine Mischphase aus der amorphen und der kristallinen Phase hatten. Wenngleich alle Proben die in 4B dargestellte Transmissionsänderung aufwiesen, wiesen die Materialien mit einer Halitstruktur, nämlich LiF, NaF und KF, eine Transmissionsänderung in der Nähe derjenigen, die durch eine Linie b angegeben ist, auf. Die Transmissionsänderung der anderen Materialien lag nahe bei der durch die Linie a angegebenen. Das für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendete Material mit einer Halitstruktur ermöglichte es, dass der Anteil der kristallinen Phase in der Phasenänderungsschicht größer war, und hatte eine höhere Wirkung als Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht als die anderen Materialien.
  • Beispiel 11
  • Ein 10 nm dickes Halogenid wurde für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet, und es wurde die gleiche Untersuchung wie in Beispiel 8 ausgeführt. Tabelle 10 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 10
    Figure 00610001
  • Figure 00620001
  • Selbst wenn sich die Phasenänderungsschicht in einem Mischzustand aus der amorphen Phase und der kristallinen Phase befand, wurde die Laserleistung für die Initialisierung, verglichen mit dem Fall, in dem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht nicht bereitgestellt war, erheblich verringert. Durch das Bereitstellen der aus einem Halogenid hergestellten Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht wird die zur Kristallisation erforderliche Energie verringert. Die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht aus der Halogenverbindung erleichtert auch die Kristallisation der Phasenänderungsschicht.
  • Beispiel 12
  • Es wurde der komplexe Brechungsindex von LiF, NaF und KF, die eine gute Funktion für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht aufwiesen, bestimmt. Es wurde eine Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht aus jedem der Materialien auf einem Quarzsubstrat gebildet. Die Dicke wurde mit einem Stufenmessgerät gemessen. Ihr Reflexionsgrad und ihre Transmission wurden durch ein Spektrometer gemessen, um den komplexen Brechungsindex zu erhalten. Tabelle 11 zeigt die erhaltenen komplexen Brechungsindizes.
  • Tabelle 11
    Figure 00630001
  • Diese Filme waren transparent und hatten einen k-Wert von 0.
  • Beispiel 13
  • Es wurde eine Messung in bezug auf die Änderungen des Reflexionsgrads und der Aufzeichnungsempfindlichkeit des optischen Informationsaufzeichnungsmediums ausgeführt, wenn in der mehrschichtigen Filmstruktur aus Beispiel 8 nur die Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht geändert wurde. LiF wurde für die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht verwendet. Tabelle 12 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 12
    Figure 00630002
  • Figure 00640001
  • Je dicker die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht war, desto größer war der Reflexionsgrad des mehrschichtigen Films. Wenn die Dicke 1 nm betrug, war der Reflexionsgrad kleiner als 15 %. Wenn die Dicke größer als 25 nm war, betrug die Aufzeichnungsempfindlichkeit 14 mW oder mehr. Diese Ergebnisse geben an, dass eine bevorzugte Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht aus dem Halogenid von 5 nm bis 20 nm reicht. Verglichen mit den Ergebnissen aus Beispiel 6 ermöglicht ein kleinerer k-Wert der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht selbst, dass die Dicke der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht auf einen größeren Wert gelegt wird.
  • In den vorstehenden Beispielen wurden Wirkungen der Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht aus den 1, 2 und 3 beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Strukturen beschränkt, und die Wirkungen können unabhängig von der Dicke der Schutzschicht oder des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins der Zwischenschicht erhalten werden, solange die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht vor der Phasenänderungsschicht gebildet wird.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, dass die Phasenstruktur der Phasenänderungsschicht nach der Bildung in der kristallinen Phase ist, indem die Kristallisationsfähigkeit-Verbesserungsschicht an der substratseitigen Grenzfläche der Phasenänderungsschicht gebildet wird, so dass der Kristallisationsprozess, der thermische Mittel erfordert, fortgelassen werden kann, oder die Kristallisation kann mit einer kleineren Leistung hervorgerufen werden.
  • Beispiel 14
  • In Beispiel 14 wurden die Materialien für die Kristallkern-Zufuhrschicht untersucht.
  • Zum Einleiten des Aufzeichnens von Informationen im Zustand wie gleich nach der Abscheidung, ohne die Phasenänderungsschicht zu initialisieren, muss die Aufzeichnung ausgeführt werden, während der amorphe Abschnitt im Zustand wie gleich nach der Abscheidung kristallisiert wird. Daher ist es erforderlich, dass ein Kristallkern leicht in der amorphen Phasenänderungsschicht im Zustand wie gleich nach der Abscheidung erzeugt werden kann. Je größer die Anzahl der erzeugten Kristallkerne ist, desto niedriger wird die Übergangstemperatur (Kristallisationstemperatur) von der amorphen in die kristalline Phase. Als das Material für die Kristallkern-Zufuhrschicht werden mehrere Materialien aus Materialien mit einer NaCl-Kristallphasenstruktur, schnell kristallisierenden Materialien und Materialien mit einem niedrigen Schmelzpunkt ausgewählt, und es wurde die Kristallisationstemperatur der auf diese Materialien laminierten Phasenänderungsschicht untersucht.
  • Die Materialien waren Bi2Te3, Sb2Te3, Sb, Te, SnTe, PbTe, SnTe-PbTe, SnTe-Ag, SnTe-Se, SnTeN, eutektisches GeSbTe, eutektisches GeBiTe, TiN und ZrN. Das Material für die Phasenänderungsschicht war GeSbTe.
  • Es wurde eine Probe mit einer Schichtstruktur aus einem Quarzsubstrat/einer Kristallkern-Zufuhrschicht (Dicke 2 nm)/einer Phasenänderungsschicht (Dicke 10 nm) verwendet. Die Kristallkern-Zufuhrschichten aus dem von SnTeN, TiN und ZrN verschiedenen Material wurden durch Gleichstrom-Sputtern von einem Sputter-Target mit einem Durchmesser von 100 mm und einer Dicke von 6 mm in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Die Kristallkern-Zufuhrschichten aus SnTeN, TiN und ZrN wurden durch RF-Sputtern von den Sputter-Targets aus SnTe, Ti und Zr in einer Ar-N2-Mischgasatmosphäre gebildet. Die Phasenänderungsschicht aus GeSbTe wurde durch Gleichstrom-Sputtern von einem Target in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet.
  • Weiterhin wurde eine Probe mit der Kristallkern-Zufuhrschicht hergestellt. Die Transmission der Proben mit der Kristallkern-Zufuhrschicht und ohne diese wurde gemessen, während die Proben mit einer Rate von 50 °C/min durch einen He-Ne-Laser erwärmt wurden.
  • Wenn die Phasenänderungsschicht die Kristallisationstemperatur erreicht, nimmt die Transmission der Probe scharf ab. Die Änderung der Transmission gibt die Kristallisationstemperatur an. Tabelle 13 zeigt die Ergebnisse des Messens der Kristallisationstemperaturen der Proben.
  • Tabelle 13
    Figure 00670001
  • Wenn die Kristallkern-Zufuhrschicht nicht bereitgestellt war, betrug die Kristallisationstemperatur der GeSbTe-Phasenänderungsschicht 192 °C. Wenn das Te aufweisende Material für die Kristallkern-Zufuhrschicht verwendet wurde, wurde die Kristallisationstemperatur der Phasenänderungsschicht verringert, und es wird angenommen, dass das Material eine Wirkung auf die Erzeugung von Kristallkernen hat. Wenngleich die kristalline Phase von TiN und ZrN eine NaCl-Struktur hat, wurden die Wirkungen auf die Erzeugung von Kristallkernen nicht beobachtet. Sb stellte keine Wirkungen bereit.
  • Beispiel 15
  • In Beispiel 15 wurde das Informationsaufzeichnungsmedium 53 unter Verwendung der Materialien erzeugt, die die Erzeugung von Kristallkernen in Beispiel 14 bewirkten, und es wurde eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt. Es wird ein Beispiel davon beschrieben.
  • Es wurden ZnS-20 Mol-% SiO2 (80 Mol-% ZnS-20 Mol-% SiO2, was auch für die folgenden Beispiele gilt) als Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 2 nm dicke Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung der Filme wurde die Ag-Legierung mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz durch Schleuderbeschichten beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht. Bi2Te3, Sb2Te3, Te, SnTe, SnTe-PbTe, SnTe-Ag, SnTe-Se, SnTeN, PbTe, eutektisches GeSbTe oder eutektisches GeBiTe wurden als das Material für die Kristallkern-Zufuhrschicht verwendet.
  • Als nächstes werden die Bedingungen beschrieben, unter denen die Filme aus diesen Materialien gebildet wurden. Die ZnS-20 Mol-% SiO2-Schicht wurde durch RF-Sputtern von ZnS-20 Mol-% SiO2 als Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Die GeN-Schicht wurde durch RF-Sputtern von Ge als Grundmaterial in einer Ar-N2-Mischgasatmosphäre ge bildet. Die Kristallkern-Zufuhrschicht wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 gebildet. Die Phasenänderungsschicht aus GeSbTe wurde durch Gleichstrom-Sputtern von GeSbTe als Grundmaterial in einer Ar-N2-Mischgasatmosphäre gebildet. Die Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurde durch Gleichstrom-Sputtern der Ag-Legierung als Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Für das Informationsaufzeichnungsmedium aus Beispiel 15 wurden die Dicken der beiden Schutzschichten genau so bestimmt, dass Ra etwa 28 % betrug und Rc etwa 10 % betrug.
  • Das reversibel phasenänderbare optische Informationsaufzeichnungsmedium aus Beispiel 2 wurde mit einem Laufwerk, an dem ein Laser mit λ = 660 nm und NA = 0,6 montiert war, beurteilt. Es wurden die Amplitude, der Rauschpegel und der CNR-Wert eines 3T-Signals auf einer Rille beurteilt. Die Beurteilung wurde bei einer Lineargeschwindigkeit von 8,2 m/s in dem mit einem Laserstrahl bestrahlten Abschnitt ausgeführt. Die Aufzeichnung wurde durch Modulieren des Laserstrahls zwischen einer hohen Leistung Pp (mW) und einer niedrigen Leistung Pb (mW) ausgeführt. 8 zeigt die modulierte Wellenform für die Aufzeichnung. Die amorphe und die kristalline Phase wurden, unabhängig vom Anfangszustand (amorpher Zustand wie gleich nach der Abscheidung, initialisierter kristalliner Zustand oder aufgezeichneter Zustand) durch Modulieren des Laserstrahls gebildet, so dass neue Informationen aufgezeichnet wurden. Pr (mW) stellt die Wiedergabeleistung dar.
  • Ein amorpher Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung, der nicht initialisiert war (nicht initialisier ter amorpher Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung) und ein kristalliner Bereich, der initialisiert war (initialisierter kristalliner Bereich) wurden durch Initialisieren eines kreisförmigen Bereichs in einem Abschnitt des Informationsaufzeichnungsmediums auf derselben Ebene gebildet. Anschließend wurde durch Vergleichen der CNR-Werte zwischen den beiden Bereichen festgestellt, ob eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich war. Bei jedem Medium betrug Ra etwa 28 % und Rc etwa 10 %, so dass Adressen zufriedenstellend gelesen wurden, die Servoeigenschaften stabil waren und es möglich war, die CNR-Werte in beiden Bereichen zu beurteilen. Ein 3T-Signal wurde einmal aufgezeichnet. Tabelle 14 zeigt die Beurteilungsergebnisse.
  • Tabelle 14
    Figure 00700001
  • Figure 00710001
  • Wie in Tabelle 14 dargestellt ist, lagen in dem Fall, in dem ein SnTe aufweisendes Material oder ein PbTe aufweisendes Material verwendet wurden, der CNR-Wert im amorphen Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und der CNR-Wert im kristallinen Bereich im wesentlichen auf dem gleichen Niveau. Jedoch hatte der amorphe Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung, der einen um etwa 1 dB niedrigeren Rauschpegel hatte, einen höheren CNR-Wert als derjenige im kristallinen Bereich. Es wird angenommen, dass das Rauschen durch die Initialisierung etwas erhöht ist. In dem Fall, in dem andere Te aufweisende Materialien verwendet werden, betrug der CNR-Wert im amorphen Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung 45 dB oder mehr, was etwa 3 dB bis 5 dB niedriger war als im kristallinen Bereich. Die vorstehend beschriebenen Ergebnisse bestätigten, dass die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung auf den aus den vorstehend beschriebenen Materialien gebildeten Medien ausgeführt werden kann.
  • Der Schmelzpunkt von GeSbTe für die Phasenänderungsschicht beträgt etwa 620 °C, und die Schmelzpunkte der von SnTe und PbTe für die Kristallkern-Zufuhrschichten verschiedenen Materialien betragen etwa 620 °C oder weniger. Daher wird angenommen, dass der Grund dafür, dass der CNR-Wert der aus den von SnTe und PbTe verschiedenen Materialien gebildeten Medien um einige dB niedriger ist, darin besteht, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht während der Aufzeichnung ge schmolzen und mit der Phasenänderungsschicht gemischt wird, so dass die optischen Eigenschaften geändert werden. Daher ist es bei den Strukturen, bei denen die Phasenänderungsschicht nach der Kristallkern-Zufuhrschicht gebildet wird, bevorzugter, dass die Kristallkern-Zufuhrschicht aus einem SnTe oder PbTe aufweisenden Material gebildet wird.
  • Beispiel 16
  • In Beispiel 16 wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium 54 mit einem Material hergestellt, das eine Wirkung auf die Erzeugung von Kristallkernen in Beispiel 14 aufwies, und es wurde eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 2 nm dicke Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine aus einer Ag-Legierung hergestellte Reflexionsschicht wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung mit einem durch Ultraviolettstrahlen härtbaren Harz durch Schleuderbeschichten beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht. Bi2Te3, Sb2Te3, Te, SnTe, SnTe-PbTe, SnTe-Ag, SnTe-Se, SnTeN, PbTe, eutektisches GeSbTe oder eutektisches GeBiTe wurde für die Kristallkern-Zufuhrschicht verwendet. Die Schichten wurden unter Verwendung der gleichen Bedingungen wie in Beispiel 15 gebildet.
  • Ein nicht initialisierter amorpher Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und ein initialisierter kristalliner Bereich wurden durch Initialisieren eines kreisförmigen Bereichs in einem Abschnitt des Informationsaufzeichnungsmediums in derselben Ebene gebildet. Anschließend wurde durch Vergleichen der CNR-Werte im amorphen Zustand und im kristallinen Zustand bestimmt, ob eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich war. Die Aufzeichnungsbedingungen und die Beurteilungsbedingungen glichen jenen in Beispiel 2. Tabelle 15 zeigt die Beurteilungsergebnisse.
  • Tabelle 15
    Figure 00730001
  • Figure 00740001
  • Tabelle 15 zeigt, dass in den aus beliebigen der vorstehenden Materialien gebildeten Medien als die Kristallkern-Zufuhrschicht die CNR-Werte im amorphen Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und im kristallinen Bereich auf demselben Niveau lagen und dass eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich war. Demgemäß kann bei den Strukturen, bei denen die Kristallkern-Zufuhrschicht nach der Phasenänderungsschicht gebildet wird, eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung auf den Medien ausgeführt werden, bei denen die Kristallkern-Zufuhrschicht aus einem Material gebildet ist, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als derjenige der Phasenänderungsschicht.
  • Beispiel 17
  • In Beispiel 17 wurde die Kristallkern-Zufuhrschicht aus SnTe gebildet, das erwiesenermaßen in der Lage war, die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung in Beispiel 15 zu erreichen, und es wurde die Abhängigkeit der Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung von der Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht und der Anzahl der Aufzeichnungen untersucht. In Beispiel 17 wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium 53 durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 15 erzeugt. In diesem Fall wurde die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht des Informationsaufzeichnungsmediums jeder Probe um jeweils 0,5 nm von 0 nm bis 7 nm geändert.
  • Ein 3T-Signal wurde im amorphen Zustand, der nicht initialisiert war, einmal, zweimal und zehnmal aufgezeichnet. Die Beurteilungsbedingungen glichen jenen in Beispiel 15. Tabelle 16 zeigt die Ergebnisse der Beurteilung.
  • Tabelle 16
    Figure 00750001
  • Wie in Tabelle 16 dargestellt ist, wurde selbst bei einer einmaligen Aufzeichnung ein im wesentlichen gesättigter CNR-Wert erhalten, wenn die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 2 nm oder mehr betrug. Wenn die Dicke lediglich 1,5 nm oder weniger betrug, war die Amplitude bei der einmaligen Aufzeichnung klein, und weil der Rauschpegel bei der zweimaligen Aufzeichnung hoch war, war der CNR-Wert klein. Der Rauschpegel wurde kleiner, wenn die Aufzeichnung mehrere Male ausgeführt wurde. Eine siebenmalige Aufzeichnung war erforderlich, um einen gesättigten CNR-Wert zu erhalten. Wenn die Dicke 4,5 nm oder mehr betrug, wurde bei einer Aufzeichnungsleistung von 15 mW kein gesättigter CNR-Wert erhalten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Phasenänderungsschicht abfällt, wenn die Kristallkern-Zufuhrschicht dick ist. Die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht, durch die die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung erreicht wurde und wodurch eine gute Aufzeichnungsempfindlichkeit bereitgestellt wurde, betrug etwa 2 nm bis 4 nm.
  • Daher beträgt beim Informationsaufzeichnungsmedium aus Beispiel 17 eine bevorzugte Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht etwa 2 nm bis 4 nm.
  • Beispiel 18
  • In Beispiel 18 wurden die gleichen Experimente wie in Beispiel 17 mit Bezug auf das Informationsaufzeichnungsmedium 54 ausgeführt.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Poly carbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht. Die Dicke von SnTe für die Kristallkern-Zufuhrschicht wurde um jeweils 0,5 nm von 0 nm bis 7 nm geändert. Tabelle 17 zeigt die Messergebnisse in der gleichen Weise wie in Beispiel 17.
  • Tabelle 17
    Figure 00770001
  • Wie in Tabelle 17 dargestellt ist, wurde bei einer einmaligen Aufzeichnung ein im wesentlichen gesättigter CNR- Wert erhalten, wenn die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 2 nm oder mehr betrug. Wenn die Dicke 5,5 nm oder mehr betrug, wurde bei einer Aufzeichnungsleistung von 15 mW kein gesättigter CNR-Wert erhalten. Ähnlich den Ergebnissen aus Beispiel 17 nimmt die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Phasenänderungsschicht ab, wenn die Kristallkern-Zufuhrschicht dick wird. Bei dem Informationsaufzeichnungsmedium aus dem Beispiel 18 betrug die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht, bei der die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung erreicht wurde und eine gute Aufzeichnungsempfindlichkeit bereitgestellt wurde, etwa 2 nm bis 5 nm. Daher beträgt eine bevorzugte Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht bei der Strukturen, bei denen die Kristallkern-Zufuhrschicht nach der Phasenänderungsschicht gebildet wird, etwa 2 nm bis 5 nm.
  • Beispiel 19
  • In Beispiel 19 wird ein Beispiel eines reversibel phasenänderbaren optischen Informationsaufzeichnungsmediums 55 beschrieben.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht 32, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht 35, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine zweite ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden nacheinander in dieser Reihenfolge auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschich tet und an einem Blindsubstrat angebracht. Die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 17 ausgeführt, während die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 geändert wurde. Tabelle 18 zeigt die Ergebnisse der Beurteilung.
  • Tabelle 18
    Figure 00790001
  • In dem Fall, in dem die Phasenänderungsschicht zwischen den Kristallkern-Zufuhrschichten angeordnet war, war eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung bei einer Dicke von jeder der Kristallkern-Zufuhrschichten 32 und 35 von 1 nm möglich. Wenn die Dicke von jeder der Schichten 3 nm betrug, war die Aufzeichnungsempfindlichkeit ungenügend. Es wird angenommen, dass die Wirkung auf die Erzeugung von Kernen, verglichen mit dem Fall, in dem die Kristallkern-Zufuhrschicht nur auf einer Seite der Phasen änderungsschicht bereitgestellt ist, vervielfacht wird, wenn die Kristallkern-Zufuhrschichten auf beiden Seiten der Phasenänderungsschicht gebildet sind. Daher kann die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht in dem Fall, in dem Kristallkern-Zufuhrschichten auf beiden Seiten der Phasenänderungsschicht gebildet sind, halb so groß sein und vorzugsweise von etwa 1 nm bis etwa 2 nm reichen.
  • Beispiel 20
  • In Beispiel 20 wird ein Beispiel einer Untersuchung in bezug auf die Beziehung zwischen der Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht, der Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht und dem Zustand der Phasenänderungsschicht nach der Bildung anhand des Informationsaufzeichnungsmediums 53 beschrieben.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht.
  • Bei den Informationsaufzeichnungsmedien der Proben sind die Filmbildungsraten r (nm/min) der Phasenänderungsschicht voneinander verschieden und reichen von 5 nm/min bis 60 nm/min. Die Dicke d1 der Kristallkern-Zufuhrschicht be trägt 2 nm oder 5 nm. Das Informationsaufzeichnungsmedium mit d1 = 2 nm wurde optisch so ausgelegt, dass der Reflexionsgrad Ra im amorphen Bereich etwa 28 % betrug und der Reflexionsgrad Rc im kristallinen Bereich etwa 10 % betrug. Das Informationsaufzeichnungsmedium mit d1 = 5 nm wurde optisch ausgelegt, um zu erreichen, dass der Reflexionsgrad Ra im amorphen Bereich etwa 30 % betrug und der Reflexionsgrad Rc im kristallinen Bereich etwa 12 % betrug. Nach dem Anbringen wurde ein kreisförmiger Bereich in einem Abschnitt des Informationsaufzeichnungsmediums initialisiert, so dass ein nicht initialisierter amorpher Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und ein initialisierter kristalliner Bereich auf derselben Ebene gebildet wurden, und der Reflexionsgrad wurde in den zwei Bereichen gemessen.
  • Der Reflexionsgrad in einem auf dem Substrat gebildeten Spiegelabschnitt wurde mit einem Laufwerk zur Beurteilung gemessen, worauf ein Laser mit λ = 660 nm und NA = 0,6 montiert war, während der Fokussierungs-Servomechanismus bei einer Lineargeschwindigkeit von 8,2 m/s betrieben wurde. Tabelle 19 zeigt die Beziehung zwischen der Filmbildungsrate und dem Reflexionsgrad.
  • Tabelle 19
    Figure 00820001
  • Tabelle 19 zeigt, dass im Fall von d1 = 2 nm der Reflexionsgrad im nicht initialisierten Bereich bei r ≥ 20 (nm/min) etwa 28 % ist, so dass festgestellt wird, dass der Zustand nach der Bildung amorph ist. Andererseits ist der Reflexionsgrad bei r < 20 (nm/min) im Bereich von 10 %, so dass angenommen wird, dass wenigstens ein Teil der Phasenänderungsschicht während der Bildung kristallisiert wird.
  • Im Fall von d1 = 5 nm beträgt der Reflexionsgrad im nicht initialisierten Bereich bei r ≥ 50 (nm/min) etwa 30 %, so dass festgestellt wird, dass der Zustand nach der Bildung amorph ist. Andererseits wird angenommen, dass bei r < 50 (nm/min) wenigstens ein Teil der Phasenänderungsschicht während der Bildung kristallisiert wird. Demgemäß kann der Zustand der Phasenänderungsschicht nach der Bildung durch die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht und die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht bestimmt werden. Um die Phasenänderungsschicht im amorphen Zustand zu bilden, ist es bevorzugt, dass die Filmbildungsrate der Phasenänderungsschicht umso größer ist, je dicker die Kristallkern-Zufuhrschicht ist.
  • Beispiel 21
  • In Beispiel 21 wird unter Verwendung des Informationsaufzeichnungsmediums 53 untersucht, ob stabile Servoeigenschaften in einem Laufwerk und gute Adressenleseeigenschaften selbst mit einem Informationsaufzeichnungsmedium, bei dem der Rc-Wert im wesentlichen 0 % ist, erhalten werden können, solange die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung darauf ausgeführt werden kann.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 2 nm dicke SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht.
  • Vier Typen von Informationsaufzeichnungsmedien, die Ra > Rc erfüllen, wobei Ra der Reflexionsgrad des Informationsaufzeichnungsmediums ist, wenn die Phasenänderungsschicht amorph ist, und Rc der Reflexionsgrad ist, wenn die Phasenänderungsschicht kristallin ist, wurden durch genaues Bestimmen der Dicke der zwei Schutzschichten hergestellt.
  • Ein nicht initialisierter amorpher Bereich (Ra) im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und ein initialisierter kristalliner Bereich (Rc) wurden durch Initialisieren eines kreisförmigen Bereichs in einem Abschnitt des Informationsaufzeichnungsmediums in derselben Ebene gebildet. Anschließend wurden die Stabilität der Servoeigenschaften, die Adressenleseeigenschaften und der CNR-Wert beurteilt. Tabelle 20 zeigt die Beurteilungsergebnisse.
  • Tabelle 20
    Figure 00840001
  • Wie in Tabelle 20 dargestellt ist, war es in dem Fall, in dem der Rc-Wert des Informationsaufzeichnungsmediums 5,3 betrug, schwierig, Adressen im initialisierten kristallinen Bereich zu lesen. In dem Fall, in dem Rc 0,9 % war, war es schwierig, den verfolgenden Servomechanismus in dem initialisierten kristallinen Bereich zu betreiben.
  • Andererseits waren bei Rc > 10 % die Servoeigenschaften stabil und die Adressenleseeigenschaften gut. Wenn demgemäß das Informationsaufzeichnungsmedium, das optisch ausgelegt war, um Ra > Rc zu erhalten, initialisiert wird, wird die Untergrenze von Rc beschränkt. Andererseits waren im amorphen Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung, der nach der Bildung des Films nicht initialisiert wurde, die Adressenleseeigenschaften, unabhängig von Rc, gut. Weil der Reflexionsgrad des Adressenabschnitts bei Ra gehalten wird, falls die Initialisierung nicht ausgeführt wird, ist die untere Grenze nicht beschränkt. Wenn demgemäß die mit der Kristallkern-Zufuhrschicht laminierte Phasenänderungsschicht verwendet wird, ist eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich, und selbst wenn Rc nahe bei 0 % liegt, ist der Reflexionsgrad des Adressenabschnitts Ra, wobei dieser Wert ausreichend groß gehalten werden kann, so dass die Adressen auf dem Informationsaufzeichnungsmedium gelesen werden können und die Servoeigenschaften stabil sein können. Weiterhin wird ein guter CNR-Wert erhalten.
  • Beispiel 22
  • Ein Informationsaufzeichnungsmedium wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 21 hergestellt, und sein Reflexions grad wird mit einem Laser mit λ = 405 nm gemessen.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 2 nm dicke SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 12 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander gebildet, um ein Informationsaufzeichnungsmedium 53 zu erzeugen. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht.
  • Die komplexen Brechungsindizes der Schutzschicht, der Zwischenschicht, der Kristallkern-Zufuhrschicht, der Phasenänderungsschicht und der Reflexionsschicht in bezug auf einen Laserstrahl von λ = 405 nm wurden durch Ellipsometrie gemessen, und die Dicke jeder Schicht wurde präzise so bestimmt, dass der Absolutwert von ΔR (ΔR = Rc – Ra) ausreichend groß ist. Ein 3T-Signal wird einmal auf Rillen im amorphen Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und im kristallinen Bereich aufgezeichnet, und der CNR-Wert wird gemessen.
  • Tabelle 21 zeigt die Ergebnisse der Messung.
  • Tabelle 21
    Figure 00870001
  • Die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung war selbst bei einer kurzen Wellenlänge λ = 405 nm möglich. Wenn die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich war, waren die Servoeigenschaften stabil und die Adressenleseeigenschaften gut, selbst wenn der Rc-Wert niedrig war. Wenn demgemäß die mit der Kristallkern-Zufuhrschicht laminierte Phasenänderungsschicht verwendet wird, ist eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung mit einem Laserstrahl kurzer Wellenlänge möglich und kann für eine Aufzeichnung hoher Dichte ausgeführt werden.
  • Beispiel 23
  • In Beispiel 23 wird eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung auf einem Informationsaufzeichnungsmedium 53 ausgeführt, das AgInSbTe als die Phasenänderungsschicht aufweist.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 10 nm dicke AgInSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Die ZnS-20 Mol-% SiO2-Schicht wurde durch HF-Sputtern von ZnS-20 Mol-% SiO2 als Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Die GeN-Schicht wurde durch HF-Sputtern von Ge als Grundmaterial in einer Ar-N2-Mischgasatmosphäre gebildet. Die Kristallkern-Zufuhrschicht wurde durch Gleichstrom-Sputtern von Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Die AgInSbTe-Schicht wurde durch Gleichstrom-Sputtern von AgInSbTe als Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Die Schicht aus einer Ag-Legierung wurde durch Gleichstrom-Sputtern der Ag-Legierung als Grundmaterial in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierungsschicht durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht. Die Informationsaufzeichnungsmedien der Proben weisen Kristallkern-Zufuhrschichten mit verschiedenen Dicken auf. Die Dicken reichten in Schritten von 0,5 nm von 0 nm bis 7 nm. Weiterhin wurde ein 3T-Signal im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung einmal, zweimal und zehnmal aufgezeichnet. Tabelle 22 zeigt die Ergebnisse.
  • Tabelle 22
    Figure 00890001
  • Wie in Tabelle 22 dargestellt ist, wurde selbst bei einer einmaligen Aufzeichnung ein im wesentlichen gesättigter CNR-Wert erhalten, wenn die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht 2 nm oder mehr betrug. Wenn die Dicke lediglich 1,5 nm oder weniger betrug, war die Amplitude bei der einmaligen Aufzeichnung klein, und weil der Rauschpegel bei der zweimaligen Aufzeichnung hoch war, war der CNR-Wert niedrig. Der Rauschpegel wurde niedriger, wenn die Aufzeichnung öfter ausgeführt wurde. Eine siebenmalige Auf zeichnung war erforderlich, um einen gesättigten CNR-Wert zu erhalten. Wenn die Dicke 4,5 nm oder mehr betrug, wurde bei einer Aufzeichnungsleistung von 15 mW kein gesättigter CNR-Wert erhalten. Die Ergebnisse geben an, dass die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Phasenänderungsschicht umso niedriger ist, je dicker die Kristallkern-Zufuhrschicht ist. Die Dicke der Kristallkern-Zufuhrschicht, bei der die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung erreicht wurde und eine gute Aufzeichnungsempfindlichkeit bereitgestellt wurde, betrug etwa 2 nm bis 4 nm. Weiterhin war, wenn AgInPbTe für die Phasenänderungsschicht verwendet wurde, eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich, und die Wirkung von SnTe für die Kristallkern-Zufuhrschicht wurde bestätigt.
  • Es wird berichtet, dass AgInSbTe eine Mischung von InSb und AgSbTe2 ist, und es wird daher angenommen, dass die Erzeugung von Kristallkernen durch SnTe beschleunigt wird, weil AgSbTe2 eine NaCl-Struktur aufweist.
  • Beispiel 24
  • In Beispiel 24 wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium 53 hergestellt, das GeSbTe aufweist, dem entweder Ag, Sn, Cr, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al oder Mn als Phasenänderungsschicht beigefügt war.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 2 nm dicke SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe + M-(wobei M eines von Ag, Sn, Cr, Pb, Bi, Pd, Se, In, Ti, Zr, Au, Pt, Al und Mn ist)-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischen schicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht.
  • Tabelle 23 zeigt die Ergebnisse der Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung für die vorstehend erwähnten Proben. In Tabelle 23 ist (ΔCNR (dB)) = (CNR (dB) bei der zehnten Aufzeichnung) – (CNR (dB) bei der ersten Aufzeichnung).
  • Tabelle 23
    Figure 00910001
  • Wie in Tabelle 23 dargestellt ist, wurde ein im wesentlichen gesättigter CNR-Wert selbst dann, wenn irgendwelche der vorstehenden Elemente zu GeSbTe hinzugefügt wurden, selbst bei der ersten Aufzeichnung erhalten. Daher ist auch dann, wenn ein durch die Zusammensetzungsformel GeSbTe + M dargestelltes Material für die Phasenänderungsschicht verwendet wird, eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich.
  • Beispiel 25
  • In Beispiel 25 wurde eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung auf den Informationsaufzeichnungsmedien 53 ausgeführt, wobei die Phasenänderungsschicht verschiedene Dicken hatte.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 2 nm dicke SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Die Dicke der Phasenänderungsschicht wurde im Bereich von 2 nm bis 25 nm geändert. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht. Nach dem Anbringen wurden ein nicht initialisierter amorpher Bereich im Zustand wie gleich nach der Abscheidung und ein initialisierter kristalliner Bereich durch Initialisieren eines kreisförmigen Bereichs in einem Abschnitt des Informationsaufzeichnungsmediums gebildet. Die Bedingungen, unter denen eine Aufzeichnung ausgeführt wurde, und die Bedingungen, unter denen die Beurteilung ausgeführt wurde, glichen jenen in Beispiel 15. Der CNR-Wert wurde gemessen, indem ein 3T-Signal in jedem der zwei Bereiche einmal auf einer Rille aufgezeichnet wurde. Tabelle 24 zeigt die Ergebnisse der Messung.
  • Tabelle 24
    Figure 00930001
  • Wie in Tabelle 24 dargestellt ist, wurde keine Kristallisierung hervorgerufen, wenn die Dicke der Phasenänderungsschicht 2 nm betrug. Wenn die Dicke der Phasenänderungsschicht 3 nm oder mehr betrug, war eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich. Bei 25 nm war der CNR-Wert bei einer Aufzeichnungsleistung von 15 mW jedoch nicht gesättigt, und die Aufzeichnungsempfindlichkeit war unzureichend. Für die Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung reicht der Bereich der Dicke der Phasenänderungsschicht für die praktische Verwendung von 3 nm bis 20 nm, und eine bevorzugte Dicke ist 5 nm bis 15 nm.
  • Beispiel 26
  • In Beispiel 26 wurde die Auswirkung der Kristallkern-Zufuhrschicht auf die Zuverlässigkeit der Aufzeichnungseigenschaften mit Bezug auf das Informationsaufzeichnungsmedium 53 untersucht.
  • Eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine 2 nm dicke SnTe-Kristallkern-Zufuhrschicht, eine 10 nm dicke GeSbTe-Phasenänderungsschicht, eine 5 nm dicke GeN-Zwischenschicht, eine ZnS-20 Mol-% SiO2-Schutzschicht und eine Reflexionsschicht aus einer Ag-Legierung wurden in dieser Reihenfolge nacheinander auf einem Polycarbonatsubstrat mit einer Führungsrille gebildet. Nach der Bildung wurde die Ag-Legierung durch Schleuderbeschichten mit einem durch Ultraviolettlicht härtbaren Harz beschichtet und an einem Blindsubstrat angebracht. Das Informationsaufzeichnungsmedium aus Beispiel 26 wurde so hergestellt, dass Ra > Rc erreicht wurde. Weiterhin wurde die Phasenänderungsschicht nicht initialisiert, und die Aufzeichnung eines Signals wurde im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung eingeleitet.
  • Nachdem das Informationsaufzeichnungsmedium aus Beispiel 26 hergestellt worden war, wurde das Medium in einer Umgebung von 20 % RH bei 90 °C 24 Stunden lang stehen gelassen, und es wurden die Änderungen des Jitter-Werts bevor es 24 Stunden lang der Umgebung ausgesetzt wurde und danach gemessen. Die Messung wurde in bezug auf den Test 1, den Test 2 und den Test 3 ausgeführt. Beim Test 1 wurde eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt, und der Jitter-Wert wurde, bevor es 24 Stunden lang der Umgebung ausgesetzt wurde, und danach gemessen. Beim Test 2 wurde eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt, und die Jitter-Änderung wurde gemessen, bevor es 24 Stunden lang der Umgebung ausgesetzt wurde, und es wurde anschließend eine Überschreibung ausgeführt und dann der Jitter-Wert gemessen. Beim Test 3 wurde keine Aufzeichnung ausgeführt, bevor es 24 Stunden lang der Umgebung ausgesetzt wurde, und es wurde danach eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt und anschließend der Jitter-Wert gemessen.
  • Die Informationsaufzeichnungsmedien wurden mit einem Laser mit λ = 660 nm und NA = 0,6 beurteilt. Die Jitter-Werte eines 3T-Signals zwischen Rillen und auf einer Rille wurden beurteilt. Das 3T-Signal wurde einmal aufgezeichnet. Die Lineargeschwindigkeit betrug 8,2 m/s. Tabelle 25 zeigt die Jitter-Differenz zwischen Rillen vor und nach dem Aussetzen über 24 Stunden, und Tabelle 26 zeigt die Jitter-Differenz auf einer Rille. Hierbei ist (Jitter-Differenz) = (Jitter-Wert nach dem Aussetzen) – (Jitter-Wert vor dem Aussetzen).
  • Tabelle 25
    Figure 00960001
  • Tabelle 26
    Figure 00960002
  • Wie in den Tabellen 25–26 dargestellt ist, waren die Jitter-Differenzen bei den Tests 1, 2 und 3 in jedem der Fälle zwischen Rillen oder auf einer Rille 2 % oder kleiner. Im Fall, in dem die Aufzeichnung im amorphen Zustand wie gleich nach der Abscheidung ausgeführt wurde, war die Zuverlässigkeit zufriedenstellend. Demgemäß ist eine Aufzeichnung im Zustand wie gleich nach der Abscheidung möglich, und die Zuverlässigkeit beim Überschreiben kann gewährleistet werden, indem die Kristallkern-Zufuhrschicht und die Phasenänderungsschicht laminiert werden (wobei eine reversible Phasenänderung hervorgerufen wird).
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wenngleich die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und kann auf andere Ausführungsformen basierend auf der technischen Idee der vorliegenden Erfindung angewendet werden.
  • Das Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, das Informationsaufzeichnungsmedium leicht herzustellen.
  • Das Verfahren zum Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Informationen auf einem Informationsaufzeichnungsmedium ermöglicht es, Informationen zuverlässig und leicht aufzuzeichnen.

Claims (13)

  1. Informationsaufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht (5), die auf einem Substrat (1) gebildet ist, wobei die Aufzeichnungsschicht (5) aufweist eine Phasenänderungsschicht (4), in der eine reversible Phasenänderung zwischen einem kristallinen Zustand und einem amorphen Zustand durch Bestrahlen eines Lichtstrahls bewirkt ist, und eine Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) zum Verbessern einer Kristallisationsbefähigung der Phasenänderungsschicht (4), wobei die Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) gebildet ist, bevor die Phasenänderungsschicht (4) gebildet ist, eine Kristallkernerzeugung und ein Kristallwachstum während Bildung der Phasenänderungsschicht (4) bewirkt sind, zumindest ein Teil bzw. Abschnitt der Phasenänderungsschicht (4) in einer kristallinen Phase nach der Bildung ist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) aus einem Halogenid gebildet ist.
  2. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem A < B erfüllt ist, wobei A eine Energie für eine Kristallisation der Phasenänderungsschicht (4) in dem Fall ist, bei dem die Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) gebildet ist, und B eine Energie für ein Kristallisieren der Phasenänderungsschicht (4) in dem Fall ist, bei dem die Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) nicht gebildet ist.
  3. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem das Halogenid zumindest eines ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus ZnF2, AlF3, KF, CaF2, NaF, BaF2, MgF2, LaF3 und LiF.
  4. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Phasenänderungsschicht (4) eine Halittypkristallstruktur ist.
  5. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, 2 oder 4, bei dem die Phasenänderungsschicht (4) GeSbTe umfasst.
  6. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) ein Halogenid ist und eine Dicke df (nm) der Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3), die aus dem Halogenid gebildet ist, in einem Bereich von 1 ≤ df ≤ 20 liegt.
  7. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem eine Schutzschicht (6) und eine Reflexionsschicht (7) weiterhin über der Aufzeichnungsschicht (5) geschichtet sind.
  8. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 7, bei dem eine Lichtabsorptionsschicht (12) zwischen der Schutzschicht (6) und der Reflexionsschicht (7) gebildet ist.
  9. Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Initialisierung der Aufzeichnungsschicht (5) nicht erforderlich ist.
  10. Informationsaufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das ein zweischichtiges Informationsmedium ist, das durch Anfügen bzw. Anheften gebildet ist, wobei das Substrat ein erstes Substrat und ein zweites Substrat umfasst und die Aufzeichnungsschicht (5) nach Anspruch 1 auf beiden Substraten gebildet ist, und das Anfügen auf eine solche Weise durchgeführt ist, dass die beiden Substrate an äußersten Seiten positioniert sind.
  11. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 10, bei dem die Aufzeichnungsschicht (5) nach Anspruch 1 auf der ersten Substratseite gebildet ist.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das Verfahren den Schritt des Bildens der Kristallisationsbefähigungsverbesserungsschicht (3) und dann des Bildens der Phasenänderungsschicht (4) umfasst, wobei die Phasenänderungsschicht (4) bei einer Rate r (nm/min) in einem Bereich von 5 ≤ r ≤ 20 liegt.
  13. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 12, bei dem die Phasenänderungsschicht (4) in einem Prozess des Bildens der Phasenänderungsschicht (4) kristallisiert wird.
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