DE60131211T2 - Informationsaufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Informationsaufzeichnungsmedium, in Bezug auf welches Informationen optisch aufgezeichnet, gelöscht, überschrieben und wiedergegeben werden können, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
  • Bei einem phasenveränderlichen Informationsaufzeichnungsmedium werden Informationen unter Verwendung einer Aufzeichnungsschicht, die zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase umkehrbar phasentransformiert wird, aufgezeichnet, gelöscht und überschrieben. Wenn diese Aufzeichnungsschicht mit einem Hochleistungs-Laserstrahl bestrahlt und dann schnell abgekühlt wird, wird ein auf diese Weise bestrahlter Abschnitt in einen amorphen Zustand versetzt, so dass eine Aufzeichnungsmarkierung gebildet wird. Ähnlich wird, wenn ein amorpher Abschnitt der Aufzeichnungsschicht mit einem Niederleistungs-Laserstrahl bestrahlt wird und dann langsam abgekühlt wird, der auf diese Weise bestrahlte Abschnitt in eine Kristallphase versetzt, so dass eine Aufzeichnungsmarkierung gelöscht wird. Daher wird bei dem phasenveränderlichen Informationsaufzeichnungsmedium die Aufzeichnungsschicht mit Laserstrahlen bestrahlt, die zwischen einem hohen Leistungspegel und einem niedrigen Leistungspegel modulierte Leistungen aufweisen, so dass neue Informationen überschrieben werden können, während vorhergehende Informationen gelöscht wer den.
  • Wenn Informationen zu überschreiben sind, bewegen sich Atome innerhalb der Aufzeichnungsschicht, wenn die Aufzeichnungsschicht zwischen der Kristallphase und der amorphen Phase transformiert wird. Daher können bei einem herkömmlichen Informationsaufzeichnungsmedium, wenn das Überschreiben wiederholt wird, Atome lokal konzentriert werden, so dass die Dicke der Aufzeichnungsschicht geändert wird, wodurch in manchen Fällen eine Beeinträchtigung der Signalqualität hervorgerufen werden kann. Diese Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben wird insbesondere bei der Erhöhung der Aufzeichnungsdichte beeinträchtigt. Dies liegt daran, dass, wenn die Aufzeichnungsdichte zunimmt, die Intervalle zwischen benachbarten Aufzeichnungsmarkierungen verkürzt werden, so dass der Einfluss der Konzentration von Atomen in den benachbarten Aufzeichnungsmarkierungen zunimmt.
  • Um zu verhindern, dass die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben beeinträchtigt wird, ist es notwendig, die Dicke der Aufzeichnungsschicht zu verringern, um die Atombewegung zu unterdrücken. Zusätzlich ist die Verringerung der Dicke der Aufzeichnungsschicht auch eine Technik, die erforderlich ist, um ein Informationsaufzeichnungsmedium hoher Dichte mit zwei Aufzeichnungsschichten zu erhalten. Die Verringerung der Dicke der Aufzeichnungsschicht erschwert jedoch die Bewegung von Atomen. Daher nimmt die Kristallisationsrate der Aufzeichnungsschicht ab. Die Verringerung der Kristallisationsrate führt zur Beeinträchtigung der Signalqualität in einem Informationsaufzeichnungsmedium hoher Dichte, bei dem kleine Aufzeich nungsmarkierungen in kurzer Zeit aufgezeichnet werden müssen. Zusätzlich tritt, wenn die Kristallisationsrate abnimmt, tendenziell eine Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit und der Löschrate im Laufe der Zeit auf. Mit anderen Worten wird es bei der Erhöhung der Aufzeichnungsdichte schwierig, sowohl die Verbesserung der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben als auch die Unterdrückung der Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit zu erreichen.
  • Zur Verbesserung der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben wurde über eine Te, Ge, Sn und Sb enthaltende Aufzeichnungsschicht berichtet (siehe JP 2(1990)-147289 A ). Die US-A-5 637 372 offenbart ein Ge, Sn, Sb und Te enthaltendes optisches Aufzeichnungsmedium.
  • Bei der voranstehend erwähnten herkömmlichen Aufzeichnungsschicht war die Kristallisationsrate hoch, die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben und die Langzeitzuverlässigkeit der Kristallisationsempfindlichkeit bei einer Aufzeichnung hoher Dichte waren jedoch nicht ausreichend.
  • Daher besteht angesichts des voranstehend Erwähnten eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Informationsaufzeichnungsmedium bereitzustellen, das es ermöglicht, eine Aufzeichnung hoher Dichte auszuführen, das eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aufweist und dessen Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit weniger beeinträchtigt wird, und ein Verfahren zu seiner Herstellung bereitzustellen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 8 bereitgestellt.
  • Zum Lösen der voranstehend erwähnten Aufgabe weist ein Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der bevorzugten Ausführungsform ein Substrat und eine über dem Substrat angeordnete Aufzeichnungsschicht auf. Die Aufzeichnungsschicht enthält als Bestandteile Ge, Sb, Te, Sn und mindestens ein Element M, das aus Ag, Al, Cr, Mn und N ausgewählt ist. Der Begriff "Bestandteil" bezeichnet ein Element, das unerlässlich ist, um es zu ermöglichen, dass eine Eigenschaft eines das Element enthaltenden Materials ausgedrückt wird. Es ist bevorzugt, dass die Aufzeichnungsschicht im wesentlichen aus Ge, Sb, Te, Sn und mindestens einem Element M besteht. Die Aufzeichnungsschicht wird durch Bestrahlung mit Energiestrahlen umkehrbar zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase transformiert. Dadurch ist es möglich, ein Informationsaufzeichnungsmedium zu erhalten, das es ermöglicht, eine Aufzeichnung hoher Dichte auszuführen, das eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aufweist und dessen Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit weniger beeinträchtigt wird.
  • Beim voranstehend erwähnten Informationsaufzeichnungsmedium besteht die Aufzeichnungsschicht aus einem Material, das durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückt wird, wobei 2 < A ≤ 10 und 0 < B ≤ 20 sind.
  • Wenn A ≤ 10 ist, kann verhindert werden, dass die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben beeinträchtigt wird. Wenn B ≤ 20 ist, kann verhindert werden, dass die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit verschlechtert wird.
  • Bei dem voranstehend erwähnten Informationsaufzeichnungsmedium kann der Sn-Anteil in der Aufzeichnungsschicht 2 Atomprozent bis 20 Atomprozent betragen. Wenn der Sn-Anteil auf mindestens 2 Atomprozent gelegt wird, kann eine ausreichend hohe Kristallisationsrate erhalten werden. Wenn der Sn-Anteil zusätzlich auf höchstens 20 Atomprozent gelegt wird, ist es möglich, das Verhältnis zwischen einer reflektierten Lichtmenge, wenn die Aufzeichnungsschicht in einer Kristallphase vorliegt, und einer reflektierten Lichtmenge, wenn die Aufzeichnungsschicht in einer amorphen Phase vorliegt, zu erhöhen.
  • Bei dem voranstehend erwähnten Informationsaufzeichnungsmedium kann die Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 5 nm bis 15 nm aufweisen. Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht auf mindestens 5 nm gelegt wird, kann die Aufzeichnungsschicht leicht in eine Kristallphase überführt werden. Wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht zusätzlich auf höchstens 15 nm gelegt wird, kann verhindert werden, dass die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben beeinträchtigt wird.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium kann des weiteren eine erste Schutzschicht, eine zweite Schutzschicht und eine reflektierende Schicht aufweisen. Die erste Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht, die zweite Schutzschicht und die reflektierende Schicht können sequenziell auf dem Substrat gebildet werden. In diesem Fall kann das Informationsaufzeichnungsmedium des weiteren eine Zwischenschicht aufweisen, die an einer Position angeordnet ist, die aus einer Position zwischen der ersten Schutzschicht und der Aufzeichnungsschicht und einer Position zwischen der zweiten Schutzschicht und der Aufzeichnungsschicht ausgewählt ist. Außerdem kann das Informationsaufzeichnungsmedium weiter eine zwischen der zweiten Schutzschicht und der reflektierenden Schicht angeordnete Schicht zum Kompensieren der optischen Absorption aufweisen.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium kann des weiteren eine erste Schutzschicht, eine zweite Schutzschicht und eine reflektierende Schicht aufweisen. Die reflektierende Schicht, die zweite Schutzschicht, die Aufzeichnungsschicht und die erste Schutzschicht können sequenziell auf dem Substrat gebildet werden. Entsprechend der voranstehend erwähnten Konfiguration kann ein Informationsaufzeichnungsmedium erhalten werden, das es ermöglicht, eine Aufzeichnung besonders hoher Dichte auszuführen. In diesem Fall kann des weiteren das Informationsaufzeichnungsmedium weiter eine Zwischenschicht aufweisen, die an einer Position angeordnet ist, die aus einer Position zwischen der ersten Schutzschicht und der Aufzeichnungsschicht und einer Position zwischen der zweiten Schutzschicht und der Aufzeichnungsschicht ausgewählt ist. Das Informationsaufzeichnungsmedium kann ferner eine zwischen der reflektierenden Schicht und der zweiten Schutzschicht angeordnete Schicht zum Kompensieren der optischen Absorption aufweisen.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß einer bevorzugten Ausführungs form bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums, das mit einem Substrat und einer über dem Substrat angeordneten Aufzeichnungsschicht versehen ist. Das Verfahren weist die Bildung der Aufzeichnungsschicht durch ein Dampfabscheidungsverfahren auf. Die Aufzeichnungsschicht enthält als Bestandteile Ge, Sb, Te, Sn und mindestens ein Element M, das aus Ag, Al, Cr, Mn und N ausgewählt ist. Die Aufzeichnungsschicht wird durch Bestrahlung mit Energiestrahlen umkehrbar zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase transformiert. Durch das Herstellungsverfahren kann ein Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung leicht hergestellt werden.
  • Bei dem voranstehend erwähnten Herstellungsverfahren kann das Dampfabscheidungsverfahren mindestens ein Verfahren sein, das aus einem Vakuumbedampfungsverfahren, einem Sputterverfahren, einem Ionenplattierungsverfahren, einer chemischen Dampfabscheidung und einer Molekularstrahlepitaxie ausgewählt ist.
  • Bei dem voranstehend erwähnten Herstellungsverfahren kann das Dampfabscheidungsverfahren ein Sputterverfahren sein, bei dem ein Gas verwendet wird, das mindestens ein Gas, das aus Stickstoffgas und Sauerstoffgas ausgewählt ist, und ein Edelgas, das aus Argon und Krypton ausgewählt ist, enthält.
  • Bei dem Herstellungsverfahren kann die Aufzeichnungsschicht bei einer Abscheidungsrate von 0,5 nm/s bis 5 nm/s abgeschieden werden. Bei der voranstehend beschriebenen Konfiguration kann eine Aufzeichnungsschicht im amorphen Zustand abgeschieden werden.
  • Bei dem Herstellungsverfahren kann die Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 5 nm bis 15 nm aufweisen.
  • Einige bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich als Beispiel und mit Bezug auf die anliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine Teilschnittansicht eines Beispiels eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine Teilschnittansicht eines anderen Beispiels eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung und
  • 3 eine schematische Ansicht einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, die zur Beurteilung von Informationsaufzeichnungsmedien verwendet wird.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • Die Beschreibung der Ausführungsform 1 bezieht sich auf ein Beispiel eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 1 zeigt eine Teilschnittansicht eines Informationsaufzeichnungsmediums 10 gemäß Ausführungsform 1. Das Informationsaufzeichnungsmedium 10 weist auf: ein Substrat 11, eine erste Schutzschicht 12a, eine erste Zwischenschicht 13a, eine Aufzeichnungsschicht 14, eine zweite Zwischenschicht 13b, eine zweite Schutzschicht 12b, eine Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption und eine reflektierende Schicht 16, die sequenziell auf das Substrat 11 laminiert sind, sowie ein Blindsubstrat 18, das mit einer Haftschicht 17 an die reflektierende Schicht 16 gebondet ist. Mit anderen Worten ist das Informationsaufzeichnungsmedium 10 mit dem Substrat 11 und der über dem Substrat 11 angeordneten Aufzeichnungsschicht 14 versehen. Das Informationsaufzeichnungsmedium 10 wird mit Energiestrahlen (im Allgemeinen Laserstrahlen) 19 zur Aufzeichnung und Wiedergabe von der Seite des Substrats 11 bestrahlt.
  • Die Aufzeichnungsschicht 14 wird durch die Bestrahlung mit den Energiestrahlen 19 umkehrbar zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase phasentransformiert. Insbesondere ermöglicht die Einstrahlung eines Hochleistungs-Energiestrahls 19, dass ein Kristallphasenabschnitt der Aufzeichnungsschicht 14 zu einer amorphen Phase wechselt. Die Einstrahlung eines Niederleistungs-Energiestrahls 19 ermöglicht, dass ein Abschnitt mit einer amorphen Phase der Aufzeichnungsschicht 14 zu einer Kristallphase wechselt. Vorzugsweise hat die Aufzeichnungsschicht 14 eine Dicke von 5 nm bis 15 nm.
  • Die Aufzeichnungsschicht 14 enthält als Bestandteile Ge, Sb, Te, Sn und mindestens ein Element M, das aus Ag, Al, Cr, Mn und N ausgewählt ist. Insbesondere werden Materialien verwendet, die durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückt sind, wobei 0 < A ≤ 10 und 0 < B ≤ 20 ist. Die Zusammensetzungsformel gibt an, dass Ge und Sn in einem Gesamtanteil von [(100 – B)·A]/(2A + 5) Atomprozent in der Aufzeichnungsschicht 14 enthalten sind. Es ist bevorzugter, dass A und B 2 ≤ A ≤ 8 bzw. 2 ≤ B ≤ 15 erfüllen. Bei den durch diese Zusammensetzungsformel ausgedrückten Materialien ist es bevorzugt, dass der Sn-Anteil 2 Atomprozent bis 20 Atomprozent beträgt.
  • Die durch die voranstehend erwähnte Zusammensetzungsformel ausgedrückten Materialien können als Materialien definiert werden, die durch Ersetzen eines Teils von Ge in einer pseudobinären GeTe-Sb2Te3-Zusammensetzung durch Sn und Hinzufügen eines Elements M dazu präpariert werden. Die pseudobinäre GeTe-Sb2Te3-Zusammensetzung wurde als ein Material mit einer hohen Kristallisationsrate verwendet. In diesem Material wird SnTe oder PbTe gelöst, so dass die Kristallisationsrate weiter erhöht werden kann. Sowohl SnTe als auch PbTe haben eine Steinsalz-Kristallstruktur, wie pseudobinäres GeTe-Sb2Te3. Zusätzlich haben SnTe und PbTe hohe Kristallisationsraten und werden leicht mit Ge-Sb-Te gelöst. Insbesondere ist SnTe als ein Material bevorzugt, das in einer pseudobinären GeTe-Sb2Te3-Zusammensetzung zu lösen ist.
  • Beispielsweise ist es bevorzugt, GeTe-SnTe-Sb2Te3, das durch die Mischung von SnTe mit der pseudobinären GeTe-Sb2Te3-Zusammensetzung erhalten werden kann, als das Material der Aufzeichnungsschicht 14 zu verwenden. In diesem Fall nimmt die Kristallisationsrate weiter zu, wenn ein Teil des Ge durch Sn ersetzt wird und auf diese Weise (Ge, Sn)Te-Sb2Te3 erhalten wird.
  • Es wird davon ausgegangen, dass das in der Aufzeichnungsschicht 14 enthaltene Element M eine Funktion hat, die Atombewegung zu unterdrücken. Die Verwendung von zwei Elementen Al und Ag, Cr und Ag oder Mn und Ag als das Element M kann die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben verbessern, die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit unterdrücken und die Signalamplitude erhöhen. Wenn die Konzentration des Elements M oder die Anzahl der Elemente zu erhöhen ist, ist es jedoch bevorzugt, die Sn-Konzentration in der Aufzeichnungsschicht 14 zu erhöhen, um zu verhindern, dass die Kristallisationsrate verringert wird. Vorzugsweise ist die Konzentration des Elements M kleiner oder gleich der Sn-Konzentration.
  • Das Substrat 11 ist ein scheibenartiges transparentes Substrat. Als Material des Substrats 11 können beispielsweise Harze, wie amorphes Polyolefin oder Polymethylmethacrylat (PMMA), oder Glas verwendet werden. An der Oberfläche des Substrats 11 auf der Seite der Aufzeichnungsschicht 14 können Führungsrillen zum Führen der Energiestrahlen 19 ausgebildet sein. Die Oberfläche des Substrats 11 auf der Einfallsseite des Energiestrahls 19 ist im Allgemeinen glatt und flach. Die Oberfläche hat eine Dicke von beispielsweise etwa 0,5 mm bis 1,3 mm.
  • Die erste Schutzschicht 12a und die zweite Schutzschicht 12b haben eine Funktion, die Aufzeichnungsschicht 14 zu schützen. Die Dicken der ersten Schutzschicht 12a und der zweiten Schutzschicht 12b werden so eingestellt, dass die Menge des auf die Aufzeichnungsschicht 14 einfallenden Lichts erhöht werden kann und auch die Signalamplitude (die Änderung der Menge des reflektierten Lichts vor und nach der Aufzeichnung) erhöht werden kann. Die Dicke der Schutzschichten kann durch Berechnung beispielsweise auf der Grundlage eines Matrixverfahrens bestimmt werden (siehe beispielsweise Kapitel 3 in "Wave Optics" von Hiroshi Kubota, veröffentlicht von Iwanami Shinsho, 1971). Mit dieser Berechnung kann die Dicke der Schutzschichten bestimmt werden, so dass eine erhebliche Differenz zwischen der von der Aufzeichnungsschicht 14 in einem kristallinen Zustand reflektierten Lichtmenge und der von der Aufzeichnungsschicht 14 in einem amorphen Zustand reflektierten Lichtmenge erhalten wird und die auf die Aufzeichnungsschicht 14 einfallende Lichtmenge erhöht wird.
  • Die erste Schutzschicht 12a und die zweite Schutzschicht 12b bestehen beispielsweise aus Dielektrika. Insbesondere umfassen Materialien, die für die erste Schutzschicht 12a und die zweite Schutzschicht 12b verwendet werden, Oxide, wie SiO2 und Ta2O5, Nitride, wie Si-N, Al-N, Ti-N, Ta-N, Zr-N oder Ge-N, Sulfide, wie ZnS, oder Carbide, wie SiC. Zusätzlich können auch Mischungen solcher Materialien verwendet werden. Unter diesen ist ZnS-SiO2 als eine Mischung von ZnS und SiO2 ein besonders gutes Material. Die Mischung ZnS-SiO2 ist ein amorphes Material, hat einen hohen Brechungsindex und weist ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit auf. Ferner kann die Mischung ZnS-SiO2 mit einer hohen Abscheidungsrate abgeschieden werden. Die erste Schutzschicht 12a und die zweite Schutzschicht 12b können aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien gebildet werden.
  • Die erste Zwischenschicht 13a und die zweite Zwischenschicht 13b sind zwischen der ersten Schutzschicht 12a und der Aufzeichnungsschicht 14 bzw. zwischen der zweiten Schutzschicht 12b und der Aufzeichnungsschicht 14 angeordnet. Die erste Zwischenschicht 13a und die zweite Zwischenschicht 13b haben eine Funktion, das Auftreten einer Materialmigration zwischen der ersten Schutzschicht 12a und der Aufzeichnungsschicht 14 und zwischen der zweiten Schutzschicht 12b und der Aufzeichnungsschicht 14 zu verhindern. Materialien, die für die erste Zwischenschicht 13a und die zweite Zwischenschicht 13b verwendet werden können, umfassen beispielsweise Nitride, wie Si-N, Al-N, Zr-N, Ti-N, Ge-N oder Ta-N, Nitridoxide, die sie enthalten, oder ein Carbid, wie SiC. Um eine ausgezeichnete Aufzeichnungs-/Löschfunktionsweise zu erhalten, haben die erste Zwischenschicht 13a und die zweite Zwischenschicht 13b vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 1 nm bis 10 nm und bevorzugter im Bereich von 2 nm bis 5 nm.
  • Bei der Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption ist das Verhältnis zwischen dem optischen Absorptionsgrad, wenn sich die Aufzeichnungsschicht 14 in einem kristallinen Zustand befindet, und jenem, wenn sich die Aufzeichnungsschicht 14 in einem amorphen Zustand befindet, eingestellt. Die Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption kann verhindern, dass Formen von Aufzeichnungsmarkierungen beim Überschreiben verzerrt werden. Es ist bevorzugt, ein Material, das einen hohen Brechungsindex aufweist und Licht geeignet absorbiert, als das Material der Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption zu verwenden. Beispielsweise kann ein Material mit einem Bre chungsindex n von 3 bis 6 und einem Extinktionskoeffizienten k von 1 bis 4 verwendet werden. Insbesondere kann eine amorphe Ge-Legierung, wie Ge-Cr oder Ge-Mo, oder eine amorphe Si-Legierung, wie Si-Cr, Si-Mo oder Si-W, verwendet werden. Zusätzlich ist es auch möglich, ein kristallines Metall, ein Halbmetall oder ein Halbleitermaterial, wie eine Si-Legierung, ein Tellurid, Ti, Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, W, SnTe oder PbTe zu verwenden.
  • Die reflektierende Schicht 16 hat eine Funktion, die Menge des in der Aufzeichnungsschicht 14 zu absorbierenden Lichts zu erhöhen. Zusätzlich ermöglicht die Bildung der reflektierenden Schicht 16, dass in der Aufzeichnungsschicht 14 erzeugte Wärme schnell diffundiert, um die Phasentransformation der Aufzeichnungsschicht 14 zu der amorphen Phase zu erleichtern. Ferner können die laminierten Schichten, wenn die reflektierende Schicht 16 gebildet wird, vor einer Arbeitsumgebung geschützt werden.
  • Ein Einzelelementmetall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Al, Au, Ag oder Cu, kann als das Material der reflektierenden Schicht 16 verwendet werden. Es können auch Legierungen verwendet werden, einschließlich Al-Cr, Al-Ti, Ag-Pd, Ag-Pd-Cu, Ag-Pd-Ti oder dergleichen. Die Zusammensetzungen dieser Legierungen variieren, so dass die Feuchtigkeitsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit eingestellt werden können. Ferner kann es möglich sein, die reflektierende Schicht 16, abhängig von dem Material der Aufzeichnungsschicht 14 und den Informationsaufzeichnungsbedingungen, fortzulassen.
  • Die Haftschicht 17 wird verwendet, um das Blindsubstrat 18 an die reflektierende Schicht 16 zu bonden. Die Haftschicht 17 besteht aus einem Material mit einer hohen Wärmebeständigkeit und einer hohen Haftfähigkeit. Beispielsweise können Harze, wie durch Ultraviolettlicht härtbare Harze oder dergleichen, für die Haftschicht 17 verwendet werden. Insbesondere kann ein Material verwendet werden, das Acrylharz oder Epoxidharz als Hauptkomponente enthält. Die Haftschicht 17 kann auch unter Verwendung eines Harzfilms, eines dielektrischen Films, eines doppelseitigen Bands oder einer Kombination davon gebildet werden.
  • Das Blindsubstrat 18 ist ein scheibenartiges Substrat. Das Blindsubstrat 18 hat eine Funktion, die mechanische Festigkeit des Informationsaufzeichnungsmediums 10 zu verbessern. Das Blindsubstrat 18 schützt die laminierten Schichten. Die in Bezug auf das Substrat 11 beschriebenen Materialien können für das Blindsubstrat 18 verwendet werden. Das Material des Blindsubstrats 18 kann jenem des Substrats 11 gleichen oder davon verschieden sein. Zusätzlich kann die Dicke des Blindsubstrats 18 jener des Substrats 11 gleichen oder von dieser verschieden sein.
  • Beim Informationsaufzeichnungsmedium 10 gemäß Ausführungsform 1 enthält die Aufzeichnungsschicht 14 die Elemente M, Ge, Sb, Te und Sn als Bestandteile. Es kann daher ein Informationsaufzeichnungsmedium 10 erhalten werden, das es ermöglicht, eine Aufzeichnung hoher Dichte auszuführen, das eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aufweist und dessen Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit weniger beeinträchtigt wird.
  • Gemäß Ausführungsform 1 wurde das Informationsaufzeichnungsmedium 10 mit einer Aufzeichnungsschicht 14 beschrieben. Das Informationsaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch mit zwei Aufzeichnungsschichten 14 versehen sein (das gleiche gilt bei den folgenden Ausführungsformen). Beispielsweise werden zwei Informationsaufzeichnungsmedien 10 unter Verwendung einer Haftschicht laminiert, wobei ihre jeweiligen Blindsubstrate 18 aneinander haften, so dass ein zweiseitiges Informationsaufzeichnungsmedium erhalten werden kann.
  • Ausführungsform 2
  • In Ausführungsform 2 wird ein anderes Beispiel eines Informationsaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die gleichen Abschnitte wie jene, die in Ausführungsform 1 beschrieben wurden, sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen, und es wird auf wiederholte Beschreibungen verzichtet (das gleiche gilt in der folgenden Ausführungsform).
  • 2 zeigt eine Teilschnittansicht eines Informationsaufzeichnungsmediums 20 gemäß Ausführungsform 2. Das Informationsaufzeichnungsmedium 20 weist auf: ein erstes Substrat 21, eine reflektierende Schicht 16, eine Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption, eine zweite Schutzschicht 12b, eine zweite Zwischenschicht 13b, eine Aufzeichnungsschicht 14, eine erste Zwischenschicht 13a und eine erste Schutzschicht 12a, welche sequenziell auf das erste Substrat 21 laminiert sind, sowie ein zweites Substrat 22, das mit einer Haftschicht 17 an die erste Schutzschicht 12a gebondet ist. Mit anderen Worten ist das Infor mationsaufzeichnungsmedium 20 mit dem ersten Substrat 21 und der über dem ersten Substrat 21 angeordneten Aufzeichnungsschicht 14 versehen. Das Informationsaufzeichnungsmedium 20 wird mit Energiestrahlen (im Allgemeinen Laserstrahlen) 19 zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von der Seite des zweiten Substrats 22 bestrahlt.
  • Das gleiche Substrat wie das Substrat 11 kann für das erste Substrat 21 verwendet werden. Das zweite Substrat ist ein transparentes scheibenartiges Substrat und kann aus dem gleichen Material wie das Substrat 11 bestehen. An der Oberfläche des zweiten Substrats 22 auf der Seite der Aufzeichnungsschicht 14 können Führungsrillen zum Führen der Energiestrahlen 19 ausgebildet sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Oberfläche des zweiten Substrats 22 auf der Einfallsseite des Energiestrahls 19 glatt und flach ist. Das zweite Substrat 22 ist dünner als das erste Substrat 21 und hat eine Dicke von beispielsweise etwa 0,05 mm bis 0,5 mm.
  • Weil bei dem Informationsaufzeichnungsmedium 20 das zweite Substrat 22 dünner als das erste Substrat 21 ist, kann die numerische Apertur einer Objektivlinse vergrößert werden. In diesem Fall kann eine Strahlfleckgröße w durch w = k·λ/NAangegeben werden, wobei λ eine Wellenlänge der Energiestrahlen 19 bezeichnet, NA die numerische Apertur der Objektivlinse darstellt und k eine Konstante ist. Die Fleckgröße w nimmt mit der Verringerung der Wellenlänge und der Erhöhung der numerischen Apertur NA ab. Daher ist bei dem Informationsaufzeichnungsmedium 20, welches es ermöglicht, die numerische Apertur der Objektivlinse zu vergrößern, eine höhere Aufzeichnungsdichte möglich als im Fall des Informationsaufzeichnungsmediums 10. Es wurde beispielsweise mitgeteilt, dass eine Objektivlinse mit einer NA von 0,6 verwendet werden kann, wenn das Substrat eine Dicke von 0,6 mm hat, und eine Objektivlinse mit einer NA von 0,85 verwendet werden kann, wenn das Substrat eine Dicke von 0,1 mm hat (Kiyoshi Osato, "A Rewritable Optical Disk System with over 10 GB of Capacity", Proc. SPIE. Optical Data Storage '98, 3401, 80–86 (1998)).
  • Beim Informationsaufzeichnungsmedium 20 wird die aus dem mit Bezug auf das Informationsaufzeichnungsmedium 10 beschriebenen Material bestehende Aufzeichnungsschicht 14 verwendet, so dass die gleiche Wirkung wie beim Informationsaufzeichnungsmedium 10 erhalten werden kann.
  • Ausführungsform 3
  • In Ausführungsform 3 wird ein Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums 10 als ein Beispiel eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie nachstehend beschrieben wird, weist das Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 3 einen Schritt zum Bilden einer Aufzeichnungsschicht 14 durch ein Dampfabscheidungsverfahren auf.
  • Zuerst wird ein Substrat 11 präpariert und in einem Abscheidungsgerät angeordnet. Ein einziges Waferabscheidungsgerät mit einer Leistungsquelle in einer Vakuumkammer oder ein In-line-Abscheidungsgerät mit mehreren Leistungsquellen in einer Vakuumkammer kann als das gemäß Ausführungsform 3 verwendete Abscheidungsgerät eingesetzt werden. Die folgenden jeweiligen Schichten können unter Verwendung desselben oder eines anderen Abscheidungsgeräts abgeschieden werden.
  • Eine erste Schutzschicht 12a, eine erste Zwischenschicht 13a, eine Aufzeichnungsschicht 14, eine zweite Zwischenschicht 13b, eine zweite Schutzschicht 12b, eine Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption und eine reflektierende Schicht 16 werden sequenziell auf dem Substrat 11 gebildet. Wenn Rillen zum Führen von Energiestrahlen 19 an der Oberfläche des Substrats 11 gebildet werden, wird die erste Schutzschicht 12a an der Oberfläche mit den Rillen versehen.
  • Die erste Schutzschicht 12a, die erste Zwischenschicht 13a, die zweite Zwischenschicht 13b und die zweite Schutzschicht 12b können beispielsweise durch ein Sputterverfahren gebildet werden. Insbesondere kann ein Basismaterial aus einer Verbindung in einer Ar-Gasatmosphäre oder einer Atmosphäre aus einer Gasmischung von Ar-Gas und einem Reaktantgas gesputtert werden. Es kann auch ein reaktives Sputterverfahren verwendet werden, bei dem ein Basismaterial aus Metall in einer Atmosphäre einer Gasmischung aus Ar-Gas und einem Reaktantgas gesputtert wird.
  • Die Aufzeichnungsschicht 14 wird aus einem Material gebildet, das in Ausführungsform 1 beschrieben wurde, und sie wird durch ein Dampfabscheidungsverfahren gebildet. Mindestens ein ausgewähltes aus einem Vakuumbedampfungsverfahren, einem Sputterverfahren, einem Ionenplattierungs verfahren, einer chemischen Dampfabscheidung und einer Molekularstrahlepitaxie kann als das Dampfabscheidungsverfahren verwendet werden.
  • Beispielsweise kann die Aufzeichnungsschicht 14 durch ein Sputterverfahren unter Verwendung einer Gasmischung gebildet werden, die mindestens ein Gas, das aus Stickstoffgas und Sauerstoffgas ausgewählt ist, und ein Edelgas, das aus Argon und Krypton ausgewählt ist, enthält. Beispiele der Gasmischung umfassen eine Gasmischung von Stickstoffgas und Argon, eine Gasmischung von Stickstoffgas und Krypton oder Gasmischungen, die dazu hinzugefügtes Sauerstoffgas enthalten. Insbesondere wird ein Basismaterial (Target), das Ge, Sb, Te, Sn und ein Element M enthält, in der voranstehend beschriebenen Gasmischungsatmosphäre gesputtert, so dass die Aufzeichnungsschicht 14 gebildet werden kann. Fünf Basismaterialien, die Ge, Sb, Te, Sn und dem Element M entsprechen, oder ein binäres oder ternäres Basismaterial, das durch Kombination einiger Elemente erhalten wird, können als das Basismaterial verwendet werden. Wenn das Element M aus Stickstoff allein besteht, wird ein Ge, Sb, Te und Sn enthaltendes Target in einer Stickstoffgas enthaltenden Atmosphäre gesputtert, so dass die Aufzeichnungsschicht 14 gebildet werden kann.
  • Das Sputterverfahren ermöglicht eine einfache Bildung einer durch [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückten Aufzeichnungsschicht, wobei 0 < A ≤ 10 und 0 < B ≤ 20 sind.
  • Vorzugsweise wird die Aufzeichnungsschicht 14 bei einer Abscheidungsrate von 0,5 nm/s bis 5 nm/s (bevorzugter 0,8 nm/s bis 3 nm/s) abgeschieden.
  • Nach der Bildung der zweiten Schutzschicht 12b werden die Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption und die reflektierende Schicht 16 auf der zweiten Schutzschicht 12b gebildet. Die Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption und die reflektierende Schicht 16 können durch Sputtern von Basismaterialien, die aus Metallen bestehen, in einer Ar-Gasatmosphäre gebildet werden.
  • Als nächstes wird die Haftschicht 17 auf der reflektierenden Schicht 16 gebildet, und die reflektierende Schicht 16 und das Blindsubstrat 18 werden aneinander gebondet. Auf diese Weise kann das Informationsaufzeichnungsmedium 10 hergestellt werden. Ein Initialisierungsschritt zum Kristallisieren der ganzen Aufzeichnungsschicht 14 kann nach Bedarf ausgeführt werden. Der Initialisierungsschritt kann vor oder nach dem Bonden des Blindsubstrats 18 ausgeführt werden.
  • Das Informationsaufzeichnungsmedium 20 kann auch durch das gleiche Verfahren wie im Fall des Informationsaufzeichnungsmediums 10 hergestellt werden. Die jeweiligen Schichten des Informationsaufzeichnungsmediums 20 können durch die gleichen Verfahren wie im Fall des Informationsaufzeichnungsmediums 10 gebildet werden. Außerdem kann das zweite Substrat 22 wie im Fall des Blindsubstrats 18 mit der Haftschicht 17 an die erste Schutzschicht 12a gebondet werden. Ähnlich wird bei dem Verfahren zum Herstel len des Informationsaufzeichnungsmediums 20 der Initialisierungsschritt nach Bedarf ausgeführt. Der Initialisierungsschritt kann vor oder nach dem Bonden des zweiten Substrats 22 ausgeführt werden. Beim Informationsaufzeichnungsmedium 20 fallen die Energiestrahlen 19 auf die zweite Substratseite 22, weshalb es bevorzugt ist, dass die Dicke der Haftschicht 17 überall gleichmäßig ist.
  • Durch das Herstellungsverfahren gemäß Ausführungsform 3 können Informationsaufzeichnungsmedien gemäß der vorliegenden Erfindung leicht hergestellt werden.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Verwendung von Beispielen in weiteren Einzelheiten beschrieben.
  • Beispiel 1
  • In Beispiel 1 wird ein Beispiel des Informationsaufzeichnungsmediums 10 beschrieben. Die folgende Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Beispiel 1.
  • Zuerst wurde ein Polycarbonatsubstrat (mit einer Dicke von 0,6 mm), auf dessen einer Oberfläche eine spiralförmige Führungsrille ausgebildet war, als das Substrat 11 präpariert. Eine ZnS-SiO2-Schicht (die erste Schutzschicht 12a mit einer Dicke von 140 nm), eine Ge-N-Schicht (die erste Zwischenschicht 13a mit einer Dicke von 5 nm), eine Aufzeichnungsschicht (die Aufzeichnungsschicht 14), eine Ge-N-Schicht (die zweite Zwischenschicht 13b mit einer Dicke von 3 nm), eine ZnS-SiO2-Schicht (die zweite Schutzschicht 12b mit einer Dicke von 40 nm), eine GeCr-Schicht (die Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption mit einer Dicke von 40 nm) und eine Ag-Legierungsschicht (die reflektierende Schicht 16 mit einer Dicke von 80 nm) wurden durch das Sputterverfahren sequenziell auf dem Polycarbonatsubstrat gebildet. Die Dicken der ersten Schutzschicht 12a und der zweiten Schutzschicht 12b wurden so eingestellt, dass eine größere Signalamplitude (Änderung der reflektierten Lichtmenge) bei einer Wellenlänge von 660 nm und eine größere Menge auf die Aufzeichnungsschicht einfallenden Lichts erhalten werden können. Diese Dicken wurden unter Verwendung der Berechnung auf der Grundlage des Matrixverfahrens bestimmt.
  • Die Aufzeichnungsschicht wurde unter Verwendung eines durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)4Sb2Te7]95N5 ausgedrückten Materials gebildet. Diese Aufzeichnungsschicht enthält Ge und Sn in einem Gesamtanteil von 95 × 4/(4 + 2 + 7) ≤ 29 Atomprozent. Insbesondere wurden der Ge-Anteil und der Sn-Anteil auf 24 Atomprozent bzw. 5 Atomprozent gelegt.
  • Anschließend wurde ein durch Ultraviolettlicht härtbares Harz auf die Ag-Legierungsschicht aufgeschleudert, um die Haftschicht 17 zu bilden. Schließlich wurde ein Blindsubstrat (mit einer Dicke von 0,6 mm) an die Ag-Legierungsschicht angeklebt, die dann mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt wurde. Auf diese Weise wurden die Ag-Legierungsschicht und das Blindsubstrat gebondet.
  • In Beispiel 1 wurde das ganze Informationsaufzeichnungsmedium mit den Laserstrahlen bestrahlt, nachdem das Blind substrat gebondet worden war, so dass die ganze Aufzeichnungsschicht kristallisiert wurde. Auf diese Weise wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium nach Beispiel 1 hergestellt. In Beispiel 1 wurden acht Typen von Informationsaufzeichnungsmedien 10-11 bis 10-18 mit Aufzeichnungsschichten mit verschiedenen Dicken hergestellt.
  • Andererseits wurden Informationsaufzeichnungsmedien als Vergleichsbeispiele in der gleichen Weise wie in dem voranstehend erwähnten Beispiel hergestellt, abgesehen davon, dass die Materialien der Aufzeichnungsschichten geändert wurden. In diesen Vergleichsbeispielen wurden die Aufzeichnungsschichten mit einem Material gebildet, das sich durch eine Zusammensetzungsformel Ge4Sb2Te7 ausdrücken lässt. Ähnlich wurden in den Vergleichsbeispielen acht Typen von Informationsaufzeichnungsmedien C-11 bis C-18, bei denen die Aufzeichnungsschichten verschiedene Dicken hatten, hergestellt.
  • In Bezug auf die voranstehend erwähnten 16 Typen von Informationsaufzeichnungsmedien wurden die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben und die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit beurteilt. Die Verfahren zu ihrer Beurteilung werden später beschrieben. Die Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Nummer des Informationsaufzeichnungsmediums Dicke der Aufzeichnungsschicht [nm] Anzahl der Überschreibungen Variation des Schwankungswerts [%]
    10-11 3 E1 E2
    10-12 5 C1 C2
    10-13 7 A1 B2
    10-14 9 A1 B2
    10-15 11 B1 A2
    10-16 13 B1 A2
    10-17 15 C1 A2
    10-18 17 C1 A2
    C-11 3 E1 E2
    C-12 5 E1 E2
    C-13 7 B1 D2
    C-14 9 B1 D2
    C-15 11 C1 C2
    C-16 13 C1 C2
    C-17 15 D1 B2
    C-18 17 D1 B2
    200000 ≤ A1 100000 ≤ B1 < 200000 10000 ≤ C1 < 100000 D1 < 10000 E1: nicht überschreibbar 0 ≤ A2 < 1 1 ≤ B2 ≤ 2 2 < C2 < 3 3 ≤ D2 E2: nicht beurteilbar
  • In Tabelle 1 gibt eine größere "Anzahl der Überschreibungen" eine bessere Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben an. A1 bis D1 stellen die im unteren Teil von Tabelle 1 beschriebenen Bereiche dar. E1 gibt an, dass kein Überschreiben möglich war. In Tabelle 1 gibt eine kleinere "Variation des Schwankungswerts" eine geringere Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit an. A2 bis D2 stellen die im unteren Teil von Tabelle 1 beschriebenen Bereiche dar. E2 gibt an, dass keine Beurteilung möglich war, weil die Schwankungswerte vor einem Test sowohl zwischen den Vorderkanten der Aufzeichnungsmarkierungen als auch zwischen den Endkanten der Aufzeichnungsmarkierungen 13% überstiegen. A1 bis E1 und A2 bis E2 in den folgenden Tabellen geben das Gleiche an wie in der voranstehenden Tabelle.
  • Wie in Tabelle 1 dargestellt ist, zeigte keines der Informationsaufzeichnungsmedien C-11 bis C-18 der Vergleichsbeispiele die Eigenschaften A oder B sowohl in der Anzahl der Überschreibungen als auch in der Variation des Schwankungswerts. Andererseits zeigten die Informationsaufzeichnungsmedien 10-13 bis 10-16 aus Beispiel 1 die Eigenschaften A oder B sowohl in der Anzahl der Überschreibungen als auch in der Variation des Schwankungswerts.
  • Im Durchschnitt wiesen die Informationsaufzeichnungsmedien von Beispiel 1 eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben auf, und ihre Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit wurde weniger beeinträchtigt als in den Vergleichsbeispielen C-11 bis C-18. Es ist verständlich, dass sich die Verbesserung der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aus dem Hinzufügen von Stickstoff ergab. Zusätzlich ist auch verständlich, dass die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit unterdrückt wurde, weil die Kristallisationsrate durch das Ersetzen eines Teils des Ge in Ge4Sb2Te7 durch Sn erhöht wurde.
  • Beispiel 2
  • In Beispiel 2 bezieht sich die Beschreibung auf ein Beispiel, in dem das Informationsaufzeichnungsmedium 10 hergestellt wurde, wobei der Sn-Anteil in der Aufzeichnungsschicht variiert wurde.
  • Informationsaufzeichnungsmedien wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass die Dicke der Aufzeichnungsschichten auf 7 nm gelegt war und die Sn-Anteile in den Aufzeichnungsschichten variiert wurden. In den Informationsaufzeichnungsmedien aus Beispiel 2 wurden die Aufzeichnungsschichten unter Verwendung eines durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)4Sb2Te7]95N5 ausgedrückten Materials gebildet. Es wurden acht Typen von Informationsaufzeichnungsmedien 10-21 bis 10-28 hergestellt, wobei der Sn-Anteil zwischen 2 Atomprozent und 25 Atomprozent und der Ge-Anteil zwischen 27 Atomprozent und 4 Atomprozent variiert wurden. Das Informationsaufzeichnungsmedium 10-22 ist identisch mit dem Informationsaufzeichnungsmedium 10-13. Zusätzlich wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium C-21, das von Sn frei ist, als ein Vergleichsbeispiel hergestellt.
  • In Bezug auf die Informationsaufzeichnungsmedien 10-21 bis 28 und C-21 wurden die Variationen des Schwankungswerts durch das später beschriebene Verfahren gemessen, und es wurde auf diese Weise die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit beurteilt. Die Beur teilungsergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    Nummer des Informationsaufzeichnungsmediums Ge/Sn-Anteile in der Aufzeichnungsschicht Variation des Schwankungswerts [%]
    Ge [Atomprozent] Sn [Atomprozent]
    10-21 27 2 C2
    10-22 24 5 B2
    10-23 22 7 B2
    10-24 19 10 A2
    10-25 14 15 A2
    10-26 9 20 A2
    10-27 6 23 E2
    10-28 4 25 E2
    C-21 29 0 D2
  • Wie in Tabelle 2 dargestellt ist, wurden ausgezeichnete Eigenschaften erhalten, wenn der Sn-Anteil im Bereich zwischen 2 Atomprozent und 20 Atomprozent lag.
  • Beispiel 3
  • In Beispiel 3 betrifft die Beschreibung ein Beispiel, in dem das Informationsaufzeichnungsmedium 10 hergestellt wurde, wobei das Element M variiert wurde.
  • Informationsaufzeichnungsmedien wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass das Element M variiert wurde und die Dicke der Aufzeichnungsschichten auf 11 nm gelegt war. In den Informationsaufzeichnungsmedien aus Bei spiel 3 wurden die Aufzeichnungsschichten unter Verwendung eines durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)4Sb2Te7]95M5 ausgedrückten Materials gebildet. Der Ge-Anteil wurde auf 24 Atomprozent gelegt, und der Sn-Anteil wurde auf 5 Atomprozent gelegt. In Beispiel 3 wurden fünf Typen von Informationsaufzeichnungsmedien 10-31 bis 10-35 unter Verwendung von Mn, Ag, Cr, Al oder N als das Element M hergestellt. Zusätzlich wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium C-31, das von dem Element M frei ist, als ein Vergleichsbeispiel hergestellt.
  • In Bezug auf die Informationsaufzeichnungsmedien 10-31 bis 35 und C-31 wurde die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben durch das später beschriebene Verfahren beurteilt. Die Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3
    Nummer des Informationsaufzeichnungsmediums Element M Anzahl der Überschreibungen
    10-31 Mn 150000
    10-32 Ag 90000
    10-33 Cr 160000
    10-34 Al 180000
    10-35 N 150000
    C-31 keines 70000
  • Wie in Tabelle 3 dargestellt ist, ermöglichte die Verwendung von Mn, Ag, Cr, Al oder N als das Element M das Ver bessern der Funktionsweise beim Überschreiben. Dieser Effekt war insbesondere dann recht groß, wenn Mn, Cr, Al oder N verwendet wurde. Zusätzlich nahm, wenn Ag als das Element M verwendet wurde, die Signalamplitude zu, so dass die Schwankungswerte zwischen den Vorderkanten von Aufzeichnungsmarkierungen und zwischen den Endkanten der Aufzeichnungsmarkierungen vergrößert wurden.
  • Beispiel 4
  • In Beispiel 4 bezieht sich die Beschreibung auf ein Beispiel, in dem das Informationsaufzeichnungsmedium 10 unter Verwendung von Mn als das Element M hergestellt wurde.
  • Informationsaufzeichnungsmedien wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass Mn als das Element M verwendet wurde. In den Informationsaufzeichnungsmedien von Beispiel 4 wurden die Aufzeichnungsschichten unter Verwendung eines Materials gebildet, das durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)4Sb2Te7]95Mn5 ausgedrückt war. Der Ge-Anteil wurde auf 24 Atomprozent gelegt, und der Sn-Anteil wurde auf 5 Atomprozent gelegt. In Beispiel 4 wurden acht Typen von Informationsaufzeichnungsmedien 10-41 bis 10-48 hergestellt, wobei die Aufzeichnungsschichten verschiedene Dicken aufweisen.
  • In Bezug auf die Informationsaufzeichnungsmedien 10-41 bis 10-48 wurden die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben und die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit durch die später beschriebenen Verfahren beurteilt. Die Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
    Nummer des Informationsaufzeichnungsmediums Dicke der Aufzeichnungsschicht [nm] Anzahl der Überschreibungen Variation des Schwankungswerts [%]
    10-41 3 E1 E2
    10-42 5 C1 C2
    10-43 7 A1 B2
    10-44 9 B1 B2
    10-45 11 B1 A2
    10-46 13 B1 A2
    10-47 15 C1 A2
    10-48 17 D1 A2
  • Wie in Tabelle 4 dargestellt ist, ermöglichte die Verwendung von Mn als das Element M, dass Informationsaufzeichnungsmedien erhalten wurden, die eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aufwiesen und deren Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit weniger beeinträchtigt wurde. Insbesondere waren diese beiden Eigenschaften ausgezeichnet, wenn die Dicke der Aufzeichnungsschicht 7 nm bis 13 nm betrug. Zusätzlich wurden vor dem Schritt des Stehenlassens aufgezeichnete zufällige Signale ohne die Variation des Schwankungswerts reproduziert. Zusätzlich wurde bestätigt, dass bei der Archivierung keine Probleme auftreten, weil diese nicht gefunden wurden.
  • Beispiel 5
  • In Beispiel 5 bezieht sich die Beschreibung auf ein Beispiel, in dem das Informationsaufzeichnungsmedium 10 hergestellt wurde, wobei der Anteil des Elements M und der Anteil des Elements Sn variiert wurden.
  • Informationsaufzeichnungsmedien wurden wie in Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, dass Cr als das Element M verwendet wurde und der Sn-Anteil variiert wurde. Die Aufzeichnungsschichten wurden unter Verwendung eines durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)4Sb2Te7]95Cr5 ausgedrückten Materials gebildet. Der Sn-Anteil wurde von 0 Atomprozent bis 25 Atomprozent variiert, und der Ge-Anteil wurde von 29 Atomprozent bis 4 Atomprozent variiert. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht wurde auf 9 nm gelegt.
  • In Bezug auf mehrere auf diese Weise hergestellte Informationsaufzeichnungsmedien wurden die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben und die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit durch die später beschriebenen Verfahren beurteilt. Die Bereiche, in denen als Ergebnis der Beurteilungen ausgezeichnete Ergebnisse erhalten wurden, sind in Tabelle 5 mit der Markierung * bezeichnet. Tabelle 5
    Cr-Anteil [Atomprozent] Sn-Anteil [Atomprozent]
    0 2 5 7 10 15 20 23 25
    0
    2 * * * *
    5 * * * *
    7 * * *
    10 * *
    15 *
    20
    23
    25
  • Die Markierung * gibt an, dass die Anzahl der Überschreibungen bei mindestens 100000 lag und die Variation des Schwankungswerts 2 nicht überstieg. Wie in Tabelle 5 dargestellt ist, ermöglichte die Verwendung eines Materials, das 5 Atomprozent bis 20 Atomprozent Sn und 2 Atomprozent bis 15 Atomprozent Cr enthält, das Erhalten von Informationsaufzeichnungsmedien, die eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aufwiesen und deren Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit weniger beeinträchtigt wurde.
  • Zusätzlich wurde der gleiche Test unter Verwendung von Mn oder Al als das Element M ausgeführt. Es wurden die gleichen Ergebnisse erhalten wie bei den Informationsaufzeichnungsmedien, bei denen Cr als das Element M verwendet wurde.
  • Außerdem wurde der gleiche Test unter Verwendung von Ag und Mn, Ag und Al oder Ag und Cr als das Element M ausgeführt. Der Ag-Anteil wurde auf 1 Atomprozent gelegt. Es ergab sich, dass Informationsaufzeichnungsmedien mit ausgezeichneten Eigenschaften erhalten wurden, wenn der Sn-Anteil auf 5 Atomprozent bis 20 Atomprozent gelegt wurde und der Anteil von Mn, Al oder Cr auf 1 Atomprozent bis 13 Atomprozent gelegt wurde.
  • Beispiel 6
  • Die Beschreibung in Beispiel 6 betrifft ein Beispiel, in dem das Informationsaufzeichnungsmedium 20 hergestellt wurde.
  • Zuerst wurde ein Polycarbonatsubstrat (mit einer Dicke von 1,1 mm), auf dessen einer Oberfläche eine spiralförmige Führungsrille ausgebildet war, als das erste Substrat 21 präpariert. Dann wurden eine Ag-Legierungsschicht (die reflektierende Schicht 16 mit einer Dicke von 80 nm), eine Te-Verbindungsschicht (die Schicht 15 zum Kompensieren der optischen Absorption mit einer Dicke von 20 nm), eine ZnS-SiO2-Schicht (die zweite Schutzschicht 12b mit einer Dicke von 11 nm), eine Ge-N-Schicht (die zweite Zwischenschicht 13b mit einer Dicke von 3 nm), eine Aufzeichnungsschicht (die Aufzeichnungsschicht 14), eine Ge-N-Schicht (die erste Zwischenschicht 13a mit einer Dicke von 5 nm) und eine ZnS-SiO2-Schicht (die erste Schutzschicht 12a mit einer Dicke von 60 nm) sequenziell durch das Sputterverfahren auf dem Polycarbonatsubstrat gebildet. Die Dicken der ersten Schutzschicht 12a und der zweiten Schutzschicht 12b wurden so eingestellt, dass eine größere Signalamplitude (Änderung der reflektierten Lichtmenge) bei einer Wellenlänge von 405 nm und eine größere Menge auf die Aufzeichnungsschicht einfallenden Lichts erhalten werden können. Diese Dicken wurden unter Verwendung der Berechnung auf der Grundlage des Matrixverfahrens bestimmt.
  • Die Aufzeichnungsschicht wurde unter Verwendung eines durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)4Sb2Te7]95Mn5 ausgedrückten Materials gebildet. Die Ge- und Sn-Anteile wurden auf 19 Atomprozent bzw. 10 Atomprozent gelegt.
  • Anschließend wurde ein durch Ultraviolettlicht härtbares Harz auf die erste Schutzschicht aufgebracht, um die Haftschicht 17 zu bilden. Schließlich wurde ein zweites Substrat (das zweite Substrat 22 mit einer Dicke von 0,1 mm) an die erste Schutzschicht angeklebt und dann mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt. Auf diese Weise wurden die erste Schutzschicht und das zweite Substrat gebondet.
  • In Beispiel 6 wurde, nachdem das zweite Substrat gebondet worden war, das ganze Informationsaufzeichnungsmedium mit Laserstrahlen bestrahlt, so dass die ganze Aufzeichnungsschicht kristallisiert wurde. Auf diese Weise wurde ein Informationsaufzeichnungsmedium nach Beispiel 6 hergestellt. In Beispiel 6 wurden sieben Typen von Informationsaufzeichnungsmedien 20-1 bis 20-7, die Aufzeichnungsschichten verschiedener Dicken aufwiesen, hergestellt. In Bezug auf diese Informationsaufzeichnungsmedien wurden die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben und die Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit durch die später beschriebenen Beurteilungsverfahren beurteilt.
  • In Beispiel 6 wurde die Aufzeichnung hoher Dichte unter Verwendung von Laserstrahlen mit einer Wellenlänge von 405 nm und einer Objektivlinse mit einer NA von 0,8 ausgeführt, und die Eigenschaften wurden auf diese Weise beurteilt. Die Beurteilungsergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 6
    Nummer des Informationsaufzeichnungsmediums Dicke der Aufzeichnungsschicht [nm] Anzahl der Überschreibungen Variation des Schwankungswerts [%]
    20-1 5 E1 E2
    20-2 7 B1 C2
    20-3 9 B1 B2
    20-4 11 B1 B2
    20-5 13 B1 B2
    20-6 15 C1 B2
    20-7 17 E1 E2
  • Wie in Tabelle 6 dargestellt ist, war es möglich, Informationsaufzeichnungsmedien zu erhalten, die eine ausgezeichnete Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben aufwiesen und deren Kristallisationsempfindlichkeit bei einer Aufzeichnung hoher Dichte im Laufe der Zeit weniger beeinträchtigt wurde. Es ist verständlich, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass ein Teil des Ge von Ge4Sb2Te7 durch Sn ersetzt wurde und Mn als das Element M hinzugefügt wurde.
  • Zusätzlich wurde der gleiche Test unter Verwendung von Cr oder Al als das Element M ausgeführt, und es wurden die gleichen Ergebnisse wie bei den unter Verwendung von Mn als das Element M hergestellten Informationsaufzeichnungsmedien erhalten.
  • Darüber hinaus wurde der gleiche Test unter Verwendung von Ag und Mn, Ag und Al oder Ag und Cr als das Element M ausgeführt. Der Ag-Anteil wurde auf 1 Atomprozent gelegt. Der Anteil von Mn, Al oder Cr wurde auf 4 Atomprozent gelegt. Es wurden die gleichen Ergebnisse erhalten wie bei den unter Verwendung von Mn als das Element M hergestellten Informationsaufzeichnungsmedien.
  • Beurteilung der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beurteilen der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben.
  • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung, die für die Beurteilung verwendet wird. Die Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung weist einen Spindelmotor 32 zum Drehen eines Informationsaufzeichnungsmediums 31, einen mit einem Halbleiterlaser 33 versehenen optischen Kopf 34 und eine Objektivlinse 35 auf. Von dem Halbleiterlaser 33 emittierte Laserstrahlen 36 werden durch die Objektivlinse 35 konvergiert, und eine Aufzeichnungsschicht des Informationsaufzeichnungsmediums 31 wird damit bestrahlt. Die in den Beispielen hergestellten Informationsaufzeichnungsmedien werden als das Informationsaufzeichnungsmedium 31 verwendet.
  • Bei den Beurteilungen in den Beispielen 1 bis 5 wurden ein Halbleiterlaser 33 mit einer Wellenlänge von 660 nm und eine Objektivlinse 35 mit einer numerischen Apertur von 0,6 verwendet, und die Lineargeschwindigkeit war auf 8,2 m/s gelegt. Bei der Beurteilung in Beispiel 6 wurden ein Halbleiterlaser 33 mit einer Wellenlänge von 405 nm und eine Objektivlinse 35 mit einer numerischen Apertur von 0,8 verwendet, und die Lineargeschwindigkeit wurde auf 8,6 m/s gelegt.
  • Für die Beurteilung der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben wurden zufällige Signale aufgezeichnet, während die Laserstrahlen 36 moduliert wurden, so dass sie eine hohe Ausgangsspitzenleistung Pp und eine niedrige Ausgangs-Bias-Leistung Pb aufwiesen. Dann wurden der Schwankungswert zwischen Vorderkanten von Aufzeichnungsmarkierungen und jener zwischen Endkanten der Aufzeichnungsmarkierungen gemessen, und sie wurden gemittelt. Auf diese Weise wurde der mittlere Schwankungswert berechnet. Die Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben wurde in Bezug auf die Anzahl der Überschreibungen (die Anzahl der Überschreibungen in den Tabellen), bevor der mittlere Schwankungswert 13 erreichte, wenn Signale wiederholt unter Verwendung der Laserstrahlen 36 mit Pp und Pb aufgezeichnet wurden, beurteilt. Wenn das Informationsaufzeichnungsmedium als ein externer Speicher eines Computers zu verwenden ist, beträgt die Anzahl der Überschreibungen vorzugsweise mindestens 100000. Wenn das Informationsaufzeichnungsmedium als eine Bild-/Sprachaufzeichnungseinrichtung zu verwenden ist, wird eine Anzahl 10000 von Überschreibungen als ausreichend angesehen.
  • Beurteilung der Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beurteilen der Beeinträchtigung der Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit.
  • Zunächst wurden zufällige Signale durch das gleiche Verfahren wie bei der Beurteilung der Funktionsweise beim wiederholten Überschreiben zehn Mal auf einem Informationsaufzeichnungsmedium aufgezeichnet, und der Schwankungswert zwischen Vorderkanten von Aufzeichnungsmarkierungen und jener zwischen Endkanten der Aufzeichnungsmarkierungen wurden gemessen.
  • Als nächstes wurde das Informationsaufzeichnungsmedium in einer Umgebung mit einer Temperatur von 90°C und einer relativen Feuchtigkeit von 20% 24 Stunden lang belassen (ein Schritt des Stehenlassens). Anschließend wurden die vor dem Schritt des Stehenlassens aufgezeichneten Signale einmal durch zufällige Signale überschrieben. Dann wurden der Schwankungswert zwischen Vorderkanten von Aufzeichnungsmarkierungen und jener zwischen Endkanten der Aufzeichnungsmarkierungen gemessen.
  • Die "Variation des Schwankungswerts [%]" in den Tabellen ist durch (Variation des Schwankungswerts [%]) ≤ (Schwankungswert nach dem Schritt des Stehenlassens [%]) – (Schwankungswert vor dem Schritt des Stehenlassens [%]) gegeben.
  • Wenn sich die Kristallisationsempfindlichkeit vor und nach dem Schritt des Stehenlassens nicht ändert, tritt die Variation des Schwankungswerts kaum auf. Wenn die Kristallisationsempfindlichkeit dagegen nach dem Schritt des Stehenlassens abnimmt, nimmt die Variation des Schwankungswerts zu. Daher ist verständlich, dass die Kristallisationsempfindlichkeit im Laufe der Zeit umso weniger beeinträchtigt wird, je weniger sich der Schwankungswert ändert. Praktisch ist es bevorzugt, dass die Variation des Schwankungswerts zwischen Vorderkanten und Endkanten +2 im schlimmsten Fall nicht übersteigt.

Claims (14)

  1. Informationsaufzeichnungsmedium mit: einem Substrat (11, 21) und einer Aufzeichnungsschicht (14), die über dem Substrat (11) angeordnet ist, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) als Bestandteile Ge, Sb, Te, Sn und mindestens ein Element M, das aus Ag, Al, Cr, Mn und N ausgewählt ist, aufweist und durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl umkehrbar zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase phasentransformiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht aus einem Material gebildet ist, das durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückt ist, wobei 2 ≤ A ≤ 10 und 0 < B ≤ 20 ist.
  2. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei der Anteil von Sn in der Aufzeichnungsschicht (14) 2 Atomprozent bis 20 Atomprozent beträgt.
  3. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) eine Dicke von 5 nm bis 15 nm aufweist.
  4. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, 2 oder 3, das des weiteren eine erste Schutzschicht (12a), eine zweite Schutzschicht (12b) und eine reflektierende Schicht (16) aufweist, wobei die erste Schutzschicht (12a), die Aufzeichnungsschicht (14), die zweite Schutzschicht (12b) und die reflektierende Schicht (16) sequenziell auf dem Substrat (11) gebildet sind.
  5. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, 2 oder 3, das des weiteren eine erste Schutzschicht (12a), eine zweite Schutzschicht (12b) und eine reflektierende Schicht (16) aufweist, wobei die reflektierende Schicht (16), die zweite Schutzschicht (12b), die Aufzeichnungsschicht (14) und die erste Schutzschicht (12a) sequenziell auf dem Substrat (21) gebildet sind.
  6. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 4 oder 5, das des weiteren eine Zwischenschicht (13) aufweist, die an mindestens einer Position angeordnet ist, welche aus einer Position zwischen der ersten Schutzschicht (12a) und der Aufzeichnungsschicht (14) und einer Position zwischen der zweiten Schutzschicht (12b) und der Aufzeichnungsschicht (14) ausgewählt ist.
  7. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 4 oder 5, das des weiteren eine Schicht (15) zum Kompensieren der optischen Absorption aufweist, die zwischen der reflektierenden Schicht (16) und der zweiten Schutzschicht (12b) angeordnet ist.
  8. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums mit einem Substrat (11, 21) und einer Aufzeichnungsschicht (14), die über dem Substrat (11, 21) angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren die Aufzeichnungsschicht (14) durch ein Dampfabscheidungsverfahren gebildet wird, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) als Bestandteile Ge, Sb, Te, Sn und mindestens ein Element M, das aus Ag, Al, Cr, Mn und N ausgewählt ist, aufweist und durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl umkehrbar zwischen einer Kristallphase und einer amorphen Phase phasentransformiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufzeichnungsschicht aus einem Material gebildet ist, das durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückt ist, wobei 2 ≤ A ≤ 10 und 0 < B ≤ 20 ist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 8, wobei das Dampfabscheidungsverfahren mindestens ein Verfahren ist, das aus einem Vakuumbedampfungsverfahren, einem Sputterverfahren, einem Ionenplattierungsverfahren, einer chemischen Dampfabscheidung und einer Molekularstrahlepitaxie ausgewählt ist.
  10. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 8, wobei das Dampfabscheidungsverfahren ein Sputterverfahren ist, bei dem ein Gas verwendet wird, das mindestens ein Gas, das aus Stickstoffgas und Sauerstoffgas ausgewählt ist, und ein Edelgas, das aus Argon und Krypton ausgewählt ist, aufweist.
  11. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) bei einer Abscheidungsrate von 0,5 nm/s bis 5 nm/s abgeschieden wird.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) eine Dicke von 5 nm bis 15 nm aufweist.
  13. Informationsaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) aus einem Material gebildet ist, das durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückt ist, wobei 2 ≤ A ≤ 8 und 0 < B ≤ 20 ist.
  14. Verfahren zum Herstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums nach Anspruch 8, wobei die Aufzeichnungsschicht (14) aus einem Material gebildet ist, das durch eine Zusammensetzungsformel [(Ge, Sn)ASb2Te3+A]100-BMB ausgedrückt ist, wobei 2 ≤ A ≤ 8 und 0 < B ≤ 20 ist.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW575873B (en) * 2000-07-13 2004-02-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Information recording medium, method for producing the same, and recording/reproducing method using the same
JP2002237096A (ja) * 2001-02-09 2002-08-23 Ricoh Co Ltd 光記録媒体
JP3509807B2 (ja) * 2002-03-13 2004-03-22 株式会社日立製作所 情報記録媒体、媒体製造方法、情報記録方法及び再生方法
US7008681B2 (en) * 2002-03-15 2006-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium and manufacturing method and recording/reproducing method for the same
JP2004017394A (ja) * 2002-06-14 2004-01-22 Tdk Corp 光記録媒体
AU2003242514A1 (en) * 2002-07-11 2004-02-02 Glud And Marstrand A/S A compensated optical storage medium
TWI226058B (en) * 2002-09-11 2005-01-01 Tdk Corp Optical recording medium
JP2004139690A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Toshiba Corp 相変化光記録媒体
TWI469143B (zh) * 2003-07-24 2015-01-11 Panasonic Corp 資訊記錄媒體及其製造方法
TWI370449B (en) * 2003-07-25 2012-08-11 Panasonic Corp Information recording medium and method for producing the same
TWI302309B (en) * 2003-12-16 2008-10-21 Victor Company Of Japan Optical storage medium
JP2005235356A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Tdk Corp 磁気記録媒体の製造方法
JP4577891B2 (ja) * 2004-07-16 2010-11-10 株式会社リコー 光記録媒体
WO2006011285A1 (ja) 2004-07-28 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 情報記録媒体
US20070065759A1 (en) * 2004-08-30 2007-03-22 Hideki Kitaura Optical information recording medium and method for manufacturing the same
JP2006099905A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toshiba Corp 光記録媒体
JP4468984B2 (ja) * 2005-04-01 2010-05-26 パナソニック株式会社 情報記録媒体とその製造方法
WO2006132076A1 (ja) * 2005-06-07 2006-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 情報記録媒体とその製造方法
CN101109056B (zh) * 2007-06-28 2010-08-11 复旦大学 铝掺杂相变存储薄膜材料Alx(Ge2Sb2Te5)100-x及其制备方法
CN103778922A (zh) * 2014-01-25 2014-05-07 北京工业大学 紫外激光诱导相变光盘存储的一种方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4621032A (en) * 1985-07-29 1986-11-04 Energy Conversion Devices, Inc. Method of forming a data storage medium and data storage device by congruent sublimation
US4839208A (en) * 1986-04-30 1989-06-13 Nec Corporation Optical information recording medium
JPS63121142A (ja) 1986-11-07 1988-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録媒体
DE3884662T2 (de) 1987-05-08 1994-03-03 Toshiba Kawasaki Kk Medium für Informationsspeicherung.
JPS6470940A (en) 1987-09-11 1989-03-16 Toshiba Corp Information recording medium
JPH02147289A (ja) * 1988-11-29 1990-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学情報記録部材
US6033535A (en) * 1990-08-28 2000-03-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording disk and method for manufacturing the same
US5346740A (en) 1990-09-25 1994-09-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium
JPH07223372A (ja) 1993-06-18 1995-08-22 Hitachi Ltd 情報記録用薄膜および情報記録媒体
JP3150267B2 (ja) 1995-03-31 2001-03-26 ティーディーケイ株式会社 光記録媒体
TW372314B (en) 1996-11-25 1999-10-21 Hitachi Maxell Data recording medium and data regeneration apparatus thereof
JPH1173692A (ja) * 1997-06-27 1999-03-16 Tdk Corp 光記録媒体およびその製造方法
JP3570169B2 (ja) 1997-08-22 2004-09-29 松下電器産業株式会社 光学情報記録媒体
US6477135B1 (en) * 1998-03-26 2002-11-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium and method for recording and reproduction information thereon
JP4145446B2 (ja) * 1998-12-09 2008-09-03 Ｔｄｋ株式会社 光記録媒体の使用方法
US6406771B1 (en) * 1999-10-29 2002-06-18 Toray Industries, Inc. Optical recording medium and optical recording apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20010028938A1 (en) 2001-10-11
US6689445B2 (en) 2004-02-10
TW519637B (en) 2003-02-01
CN1169135C (zh) 2004-09-29
US20040126533A1 (en) 2004-07-01
CN1313592A (zh) 2001-09-19
US7390381B2 (en) 2008-06-24
EP1132904B1 (de) 2007-11-07
DE60131211D1 (de) 2007-12-20
EP1132904A2 (de) 2001-09-12
EP1132904A3 (de) 2003-04-02

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